Synthèse et activité biologique de dérivés et analogues de l’acide pulvinique pour une application en protection contre les rayonnements ionisants
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Abstract EN:
The objective of this thesis was to synthesize and to evaluate the biological activity of hydrophilic derivatives and structural analogues of pulvinic acid, derived from norbadione A, a naturally occurring antioxidant found in mushrooms. This study aimed to develop new protective agents against ionizing radiations. First a scalable synthesis of a bis-lactone as a common intermediate was developed. It is based on the condensation and dehydratation of the anion of a protected tetronic acid on methyl pyruvate and subsequent selective demethylation in presence of magnesium bromide. This intermediate was then employed to prepare several hydrophilic derivatives by regioselective ring-opening of one lactone by functionalized amines. The second study was based on the creation of an in silico activity-predicting model allowed to highlights derivatives of 3-aryl-4-hydroxycoumarines as potential antioxidants. A synthesis pathway was used to prepare several derivatives to perform a structure-activity relationship study. All synthesized compounds were then tested in an in vitro assay, to investigate their radioprotective properties. Radiosensitive cells were exposed to the different compounds and irradiated, after several days their viability was assessed. Finally a third study was conducted to investigate the chelating activity of pulvinic acids towards 137Cs in order to develop new detoxifying agents.
Abstract FR:
Ces travaux de thèse ont eu pour objectif la synthèse et l’évaluation de l’activité biologique de dérivés hydrosolubles et d’analogues structuraux de dérivés de l’acide pulvinique, issu de la norbadione A, un antioxydant naturel présent dans de nombreux champignons. Cette étude a été menée dans le but de développer de nouveaux agents de protection contre les rayonnements ionisants. Dans un premier temps une voie de synthèse applicable à une échelle de plusieurs grammes d’un intermédiaire de type bis-lactone a été mise au point. Elle est basée notamment sur la condensation puis déshydratation de l’anion d’un acide tétronique protégé sur le pyruvate de méthyle suivie d’une étape de déméthylation sélective en présence de bromure de magnésium. Cet intermédiaire a ensuite été utilisé pour préparer divers analogues hydrophiles par ouverture régiosélective d’une des fonctions lactones par des amines comportant un groupe solubilisant. Une seconde étude menée en parallèle et basée sur la création, à partir de précédents résultats expérimentaux, d’un modèle de prédiction in silico de l’activité d’une structure donnée, a permis de découvrir le pouvoir antioxydant potentiel de dérivés de la 3-aryl-4-hydroxycoumarine. Une voie de synthèse en deux étapes permettant la synthèse de nombreux dérivés a été utilisée afin de réaliser une étude de relation structure-activité sur cette famille de molécules. L’ensemble des molécules synthétisées a été testé in vitro sur un test cellulaire basé sur l’irradiation de cellules radiosensibles puis du suivi de leur prolifération durant les jours suivants l’exposition aux radiations. Enfin une troisième étude a été réalisée afin d’étudier le pouvoir complexant des acides pulviniques envers le 137Cs dans le but de développer de nouveaux agents de détoxification.