Synthèse et évaluation biologique des nouveaux produits hétérocycliques : dihydropyridine, pyrole et isoxazolones.

L’évolution rapide des bactéries pathogènes vers la multi-résistance aux antibiotiques a réduit l’efficacité de ces derniers. Ainsi la mise en évidence de nouveaux motifs est essentielle afin de réduire le spectre de résistance. [1-2] Diverses études pharmacologiques ont été établies sur la synthèse de composés hétérocycliques ayant des activités pharmacologiques intéressantes et ont conduit au développement de nouveaux agents pour traiter diverses infections. Les composés portant le motif dihydropyridine, pyrole et isoxazolone sont bien connus dans les biomolécules synthétiques [3] et leur synthèse constitue un domaine d’intérêt en synthèse organique vue son large spectre d’application en chimie médicinale. De ce fait, nous souhaitons préparer des nouveaux produits hétérocycliques en mettant en œuvre des stratégies de synthèse douces, économiques via des réactions MCRs toute e utilisant des catalyseurs biodégradables.

Synthèse, optimisation et caractérisation de bio-tensioactifs à base de sucres.(thèse en cours)

Les biotensioactifs non-ioniques sont des composés amphiphiles très polyvalents en raison de la possibilité de modifier leur groupement hydrophobes ou hydrophiles. Ils ont un grand intérêt industriel pour leur position, en tant que produits biodégradables et renouvelables, avantageuse par rapport aux réglementations en vigueur. L’objectif de notre travail est de synthétiser des esters de sucres à partir d’acide gras et de divers oses par la voix enzymatique.

Les esters de sucres. Synthèse et optimisation. (thèse en cours)

Dans le présent travail nous nous proposons d'élaborer en une seule étape des tensioactifs non ioniques à partir d’agro-ressources, de type esters par une estérification enzymatique en présence d’un acide gras. Les tensioactifs glycosidiques (chaîne lipophile fixée sur une ou plusieurs unités glucidiques) représentent un développement important dans les dernières décennies en raison de leur caractère non ionique qui implique des applications dans des domaines aussi différents que la cosmétique ou la pharmacie.

Optimisation de la synthèse d'esters de sucres par la méthodologie des plans d'expériences.

Ce travail concerne l'optimisation et la modélisation de la synthèse enzymatique d’esters de D-xylose et de D-glucose par la méthodologie des plans d’expériences. Les esters de sucre sont en effet des tensioactifs non-ioniques possédant une grande particularité structurale qui autorise leur utilisation dans divers domaines (détergence, cosmétique, pharmaceutique, alimentaire etc...). Nous avons d'abord mis en œuvre la réaction d’estérification des sucres par l’acide laurique comme agent acylant dans des solvants possédant différents polarités en présence d’une enzyme fongique, la lipase de Candida cylindracéa (CCL) immobilisée sur célite à l’échelle du laboratoire. Une optimisation du pH d'immobilisation de la lipase est entreprise. Deux types de plans d’expériences (Plakett- Burman et Box-Behnken) ont été utilisés. Le plan de criblage de Plackett-Burman est mis a profit afin d’identifier les facteurs les plus influents sur la conversion dans la réaction d'estérification enzymatique du D-xylose à savoir, la température, le temps, la quantité du tamis moléculaire, la quantité d’enzyme et l’équivalent de l’acide laurique. Les résultats du criblage font apparaitre trois facteurs importants. Ces facteurs sont ensuite étudiés par la méthodologie de surface de réponse (RSM) en accord avec la matrice de Box-Behnken afin de déterminer les conditions optimales pour une conversion maximale. L’optimisation de la synthèse d’ester de D-glucose est également entreprise en utilisant la RSM en accord avec le plan de Box-Behnken qui est très efficace pour évaluer et modéliser les effets des facteurs suivant: la température, le solvant et le temps sur la conversion du sucre de départ. Le traitement statistique des données à l'aide du logiciel MINITAB version 14 qui offre un large éventail de fonctions d'analyse statistique et d'outils graphiques, a permis la présentation de résultats précis. Dans les deux cas le modèle obtenu est significatif avec P < 0,05 et R2 > 90%. La région du point optimal pour une valeur élevée de la conversion est obtenue à l'aide des courbes de contour lorsque trois facteurs sont fixés aux niveaux hauts. Mots clés: Plans d’expériences, RSM, Estérification enzymatique, Immobilisation, Lipase du Candida cylindracéa, sucres.

Synthèse des esters et des ethers du D-xylose amphiphiles. Evaluation physico-chimique de leurs propriétés tensioactives. Avril 2016, UBM Annaba.

Ce travail propose la synthèse et la caractérisation de molécules tensioactives originales, élaborées à partir du D-Xylose. Ces composés, connus pour leur biodégradabilité, sont employés couramment dans la formulation des détergents, des cosmétiques mais également dans certaines industries telles que la métallurgie, les peintures etc ... L’estérification enzymatique du D-xylose est effectuée, par les acides gras portant des longueurs de chaînes variées : l’acide caproïque (C6), acide laurique (C12) et l’acide stéarique (C18) dans des solvants de diverses polarités: THF, t-BuOH et l’EMC à différentes températures, en présence de trois lipases : la lipase du Candida antractica B (CAL B) immobilisée sur résine (commerciale), la lipase Pancréatique du porc libre et immobilisée sur célite a l’échelle du laboratoire par la méthode d’adsorption. Nous avons rapporté dans ce travail une étude des paramètres qui influent sur la réactivité du sucre et l’activité enzymatique dans la réaction d’estérification du D-Xylose (agent acylant, rapport molaire Sub/AA, enzyme, solvant, température). De très bonnes performances ont été enregistrées avec la CAL B et la PPL Im. La réaction de glycosidation est également mise à profit pour la synthèse d’une série d’éthers de D-Xylose, portant diverses chaînes alkyles (C6, C8, C10, C12, C18). Ces composés tensioactifs sont par la suite utilisés dans la réaction de Heck comme agents de transfert de phases. A cet effet, nous avons étudié les paramètres qui influent sur la conversion du substrat de départ, à savoir la nature de la base, du catalyseur et de la quantité du tensioactif. Les meilleures conversions sont obtenues en présence de K2PdCl4 comme catalyseur, de la triéthylamine comme base et des tensioactifs avec des longueurs de chaînes moyennes. D’autre part, une étude se rapportant aux propriétés physicochimiques des esters et des éthers de D-Xylose synthétisés est entreprise. Pour compléter nos études, les conformations spatiales des alkyles xylosides purs synthétisées ont été déterminées par modélisation moléculaire. Mots clés : tensioactif, estérification enzymatique, immobilisation, glycosidation, réaction de Heck, tension de surface, CMC, modélisation moléculaire.

Etude des relations structure-réactivité enzymatique dans la réaction d’acylation de substrats naturels. Synthèse d’une nouvelle substance neuroactive, l’acétate de fulvol. Septembre 2013, UBM Annaba.

Cette concerne l'étude des relations structure-réactivité enzymatique dans la réaction d’acylation de substrats naturels ainsi que la synthèse d’une nouvelle substance neuroactive, l’acétate de fulvol.

Etude par simulation numériques de la réactivité dans la réaction d'acylation enzymatique de substrats osidiques. Juin 2012, UBM Annaba.

Ce travail concerne l'optimisation et la modélisation de la synthèse enzymatique d’esters de D-xylose et de D-glucose par la méthodologie des plans d’expériences. Les esters de sucre sont en effet des tensioactifs non-ioniques possédant une grande particularité structurale qui autorise leur utilisation dans divers domaines (détergence, cosmétique, pharmaceutique, alimentaire etc...). Nous avons d'abord mis en œuvre la réaction d’estérification des sucres par l’acide laurique comme agent acylant dans des solvants possédant différents polarités en présence d’une enzyme fongique, la lipase de Candida cylindracéa (CCL) immobilisée sur célite à l’échelle du laboratoire. Une optimisation du pH d'immobilisation de la lipase est entreprise. Deux types de plans d’expériences (Plakett- Burman et Box-Behnken) ont été utilisés. Le plan de criblage de Plackett-Burman est mis a profit afin d’identifier les facteurs les plus influents sur la conversion dans la réaction d'estérification enzymatique du D-xylose à savoir, la température, le temps, la quantité du tamis moléculaire, la quantité d’enzyme et l’équivalent de l’acide laurique. Les résultats du criblage font apparaitre trois facteurs importants. Ces facteurs sont ensuite étudiés par la méthodologie de surface de réponse (RSM) en accord avec la matrice de Box-Behnken afin de déterminer les conditions optimales pour une conversion maximale. L’optimisation de la synthèse d’ester de D-glucose est également entreprise en utilisant la RSM en accord avec le plan de Box-Behnken qui est très efficace pour évaluer et modéliser les effets des facteurs suivant: la température, le solvant et le temps sur la conversion du sucre de départ. Le traitement statistique des données à l'aide du logiciel MINITAB version 14 qui offre un large éventail de fonctions d'analyse statistique et d'outils graphiques, a permis la présentation de résultats précis. Dans les deux cas le modèle obtenu est significatif avec P < 0,05 et R2 > 90%. La région du point optimal pour une valeur élevée de la conversion est obtenue à l'aide des courbes de contour lorsque trois facteurs sont fixés aux niveaux hauts. Mots clés: Plans d’expériences, RSM, Estérification enzymatique, Immobilisation, Lipase du Candida cylindracéa, sucres.

Optimisation de la réactivité dans la réaction d’estérification enzymatique du D-glucose. Novembre 2011, UBM Annaba.

Les esters de sucre sont des tensioactifs non-ioniques possédant une grande particularité structurale qui autorise leur utilisation dans divers domaines (produits détergents, cosmétiques, pharmaceutiques, alimentaires…etc). Leur synthèse est réalisée soit par voie chimique soit par voie enzymatique. Au cours de ce travail nous avons étudié la réaction d’estérification du D-glucose par l’acide laurique comme agent acylant dans des solvants à différentes polarités (éthyle méthyle cétone/diméthyle sulfoxyde) en présence d’une enzyme fongique : la lipase de Candida cylindracéa libre et immobilisée sur silice et sur célite à l’échelle de laboratoire dans le but de comparer les résultats obtenus avec l’enzyme libre et immobilisée. Nous avons rapporté dans ce travail une étude des différents paramètres qui influent sur la réactivité dans la réaction d’estérification du D-glucose (agent acylant, enzyme, solvant, température, quantité du tamis moléculaire). La meilleure conversion (60%) est obtenue avec l’enzyme immobilisée su célite dans l’éthyle méthyle cétone à 40°C.

Synthèse enzymatique d’esters du D-glucose. Essais d’optimisation de la sélectivité. Juin 2008, UBM Annaba.

Dans le présent travail, nous nous sommes intéressés à la production d’esters de glucose par la voie enzymatique, moyennant les réactions d’estérification en présence d’un acide gras ou de transestérification en présence d’un ester d’énole .