Les stilbénoïdes, sont des composés phénoliques majoritairement issus du règne végétal. La Vigne par l’intermédiaire du vin et du raisin est la principale source alimentaire de stilbènes. La mise en évidence de leur rôle dans les mécanismes de défense des plantes et leurs activités biologiques, y compris sur l’Homme, en font un sujet d’étude en plein essor. L’un des objectifs de cette thèse a été de développer un ensemble de stratégies à la fois analytiques et préparatives utilisant la Chromatographie de Partage Centrifuge (CPC) pour l’étude et l’obtention de ces molécules. Dans un premier temps, nous avons développé une approche de couplage entre cette technique et un spectromètre à Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) par l’intermédiaire d’un système d’Extraction sur Phase Solide automatisé (EPS). Dans un second temps, nous avons mis au point un ensemble de méthodes et d’approches séparatives permettant d’obtenir ces composés. Nous avons, grâce au développement d’une méthodologie de dosage de solvants par spectrométrie RMN, étudié une gamme dérivée d’une gamme très utilisée en CPC, l’ARIZONA. Nous avons montré que ces systèmes dérivés, peuvent être utilisés au travers de stratégies d’élution telles que des pas et des gradients afin d’optimiser les séparations. L’une des finalités de notre travail est d’offrir des méthodes permettant d’obtenir ces composés dans des quantités et des qualités suffisantes pour pouvoir constituer une chimiothèque interne au laboratoire pouvant prétendre à s’intégrer dans la Chimiothèque Nationale. Une dernière partie fait état du développement d’outils informatiques, dont la création d’une base de donnée Libre pour les chercheurs en Substances Naturelles. / Stilbenoids are phenolic compounds mostly found in the vegetable kingdom. Vine through wine and grape is the main source of stilbenes in the human diet. The involvement of these compounds in plants resistance mechanisms and their diverse biological activities, including on the human health are continuously highlighted. Making this topic a fast-growing one. One of the objectives of this thesis has been to develop a whole set of analytical and preparative strategies using Centrifugal Partition Chromatography (CPC) in order to study and obtain these molecules. Over a first phase, we developed a hyphenated approach between this technique and Nuclear Magnetic Resonance (NMR) through an automated Solid Phase Extraction (SPE) system. Then, we developed a set of separative methods and approaches with the aim of obtaining these compounds. Then, we carried out the development of a solvent quantifications methodology using NMR spectrometry. This allowed us to study a spin-off scale of a widely-used solvent systems collection called ARIZONA. We showed that these systems are good candidates for different elution strategies using steps and gradients with the aim to optimize separations. One of our purpose was to provide methods for effective and efficient purification of these compounds. This would allow, together with a lab-scale compounds library, their integration into the Chimiothèque Nationale, a nationwide chemical library. Last part accounts for computer tools development, including the creation of a Free database system for Natural Substances researcher.

Ce travail porte sur la valorisation de sarments de vigne comme source de polyphénols bioactifs. Après purification d’oligomères du resvératrol et hémi synthèse d’analogues du resvératrol, l’activité antifongique de ces molécules a été testée. Le 3,5-diméthoxyresvératrol a montré des activités intéressantes sur douze espèces du genre Candida. Pendant le stockage des sarments, une forte augmentation en E-resvératrol et E-picéatannol a lieu de façon thermo dépendante et l’expression des gènes PAL, C4H et STS participent à la biosynthèse de novo du E-resvératrol. Une infection par le mildiou au vignoble pendant la période de croissance modifie à la fois la composition et la répartition spatiale des stilbénoïdes dans les sarments. L’analyse métabolomique ciblée par UPLC-MS couplée à une analyse PLS-DA permet de discriminer les sarments selon leur génotype et de déterminer des métabotypes. La distance biochimique observée correspond à la distance génétique inter cépage. Ces résultats démontrent le potentiel antifongique des stilbènoïdes et permettent d’identifier quelques facteurs clés influençant la composition phytochimique des sarments de vigne. / This work aims at grape cane valorization as a source of bioactive polyphenols. After purifying E-resveratrol oligomers and obtaining E-resveratrol analogues through semi-synthesis, the antifungal activity of the compounds was evaluated. The 3,5-dimethoxyresveratrol exhibited interesting activity against twelves Candida species. During post-pruned grape cane storage, a strong and temperature dependent increase in E-resveratrol and E-piceatannol was observed and the expression of PAL, C4H, 4CL and STS genes contributed to a de novo biosynthesis of E-resveratrol. Downy mildew infection in vineyard during the growing season modified both the composition and the spatial distribution of stilbenoids in grape canes. UPLC-MS-based targeted metabolomics coupled to multivariate statistical analysis discriminates grape canes according to their genotypic origin and determines metabotypes. The observed biochemical distances between genotypes corresponded to genetic distances. Finally, results highlight the antifungal potential of stilbenoids and several key factors affecting the phytochemical composition of grape canes

Les polyphénols naturels forment des complexes non-covalents dans lesquels le π-stacking et les liaisons hydrogène jouent un rôle clé dans la stabilisation. Les calculs DFT incluant la dispersion (DFT-D), la description des processus d'agrégation non-covalente de produits naturels devient fiable. Dans ce travail, les méthodes DFT-D sont appliquées à i) la compréhension de la biosynthèse stéréo- et régio-sélective des oligostilbenoïdes, ii) la prédiction de l'agrégation des antioxydants naturels au sein de la membrane bicouche lipidique, qui pourrait rationaliser la synergie de la vitamine E, la vitamine C et polyphénols dans leur action antioxydante, et iii) la modulation des propriétés optiques de dérivés de chalcones. / Natural polyphenols form non-covalent complexes in which π-stacking and H-bonding play a key stabilizing role. The dispersion-corrected DFT calculations have paved the way towards reliable description of aggregation processes of natural products. In this work, these methods are applied at i) understanding of stereo- and regio-selective oligostilbenoids biosynthesis; ii) predicting natural antioxidant aggregation within lipid bilayer membrane, which may allow rationalizing the synergism of vitamin E, vitamin C and polyphenols in their antioxidant action; and iii) modulating optical properties of chalcone derivatives.

Nous avons porté une attention particulière à 2 marqueurs chimiotaxonomiques de la famille botanique des orchidées, les stilbénoïdes et dérivés glucosyloxybenzyliques d’acides organiques, et les avons recherchés dans deux espèces tropicales. L’investigation phytochimique de Cyrtopodium paniculatum (Ruiz & Pav.) Garay a permis l’isolement de 35 stilbénoïdes dont 12 nouvellement décrits. L’évaluation de leur activité cytotoxique in vitro sur la lignée cellulaire cancéreuse UG-87 montre que seuls les stilbénoïdes dimères semblent aptes à induire une perturbation de l’intégrité cellulaire. Nous avons également exploré la composition chimique d’Arundina graminifolia (D.Don) Hochr. De ses parties aériennes, 9 stilbénoïdes (dont 2 nouvelles structures ont été isolés) ainsi que des 7 nouveaux dérivés hydroxybenzyliques de l’acide (R) 2-benzylmalique, les arundinosides. De ses parties souterraines, plus de 40 arundinosides ont également pu être identifiés. Nous avons finalement évalué le potentiel cytoprotecteur de stilbénoïdes et arundinosides d’ A. graminifolia sur lignée cellulaire PC12, sans qu’aucune activité relevée n’ait été concluante. / The aim of the study was focused on two chemotaxonomic markers of the family Orchidaceae, namely stilbenoids and the glucosyloxybenzyl derivatives of organic acids. We specifically explored these two chemical families in two tropical orchid species. The chemical investigation of Cyrtopodium paniculatum (Ruiz & Pav.) Garay led to the isolation of 35 stilbenoids, including 12 newly described compounds. Their cytotoxic activity on UG-87 cancer cell line was evaluated. The result obtained demonstrated that stilbenoids dimers were the only compounds capable of disturbing the cellular integrity. In parallel, we explored the chemical composition of Arundina graminifolia (D.Don) Hochr. From its aerial parts, 9 stilbenoids (including 2 newly described ones) together with 7 new (R) glucosyloxybenzyl 2-benzylmalate derivatives, the arundinosides, were isolated. From its underground parts, over 40 arundinoside-like compounds have also been identified. The cytoprotective evaluation of stilbenoids and arundinosides against beta-amyloid induce toxicity on PC12 cells was evaluated, however, no significant result was obtained from the biological evaluation.