L'équipe se consacre à la synthèse de composés biologiquement actifs (composés antioxydants, antibiotiques) et d’outils pour des études biologiques (imagerie, complexation de cations, complexation d’anions, plateformes synthétiques multivalentes). Les propriétés des composés préparés sont évaluées en collaboration avec des biologistes du CEA ou d’autres organismes de recherche. De nouvelles méthodes de synthèse sont développées pour mener à bien ces projets.

Responsables

Marie-Pierre HECK
marie-pierre.heck@cea.fr

Thierry LE GALL
thierry.legall@cea.fr

 
L'équipe Synthèse de composés biologiquement actifs ©CEA/MP. Heck-T. Le Gall

​Cucurbiturils, bambusurils et catalyseurs de métathèse

Synthèse et étude de nouveaux cucurbiturils

Les cucurbiturils, CB[n], oligomères synthétiques rigides en forme de couronne, possèdent une cavité hydrophobe, accessible par deux portails carbonylés, qui leur confère des propriétés de reconnaissance supramoléculaire de type "hôte-invité". Intéressés par l'encapsulation des gaz rares et des petits alcanes dans l'eau, domaine peu étudié malgré l'importante des gaz dans l'environnement et en médecine, nous avons conçu et synthétisé une famille de cucurbiturils hydrosolubles, appelée CynCB[6] qui possèdent des unités cyclohexyles (n = 1-6). Nous avons montré que la présence d'un groupement cyclohexyle est suffisante pour conférer à ces macrocycles une bonne solubilité dans l'eau. Après fonctionnalisation, ils devraient notamment être utilisables comme biosondes xénon capables d'imager des tissus et des organes.

Nouveaux bambusurils insaturés

Les bambusurils, BU[n], constituent une nouvelle famille de macrocycles synthétiques dont les premiers membres ont été découverts en 2010. Ils diffèrent des CB[n] par leurs motifs glycolurils fonctionnalisés qui leur confèrent une structure alternée plus flexible et une cavité interne capable d'encapsuler les anions. Ces derniers, spécialement les iodures, jouent des rôles importants dans les phénomènes biologiques et en médecine. Disposer de récepteurs spécifiques est important pour suivre le cheminement des anions, les doser et/ou les extraire, et pour comprendre leur coordination. De nouveaux bambusurils, les allyl8BU[4] et allyl12BU[6], fonctionnalisés par des fonctions alcènes ont été préparés par une nouvelle méthode utilisant les micro-ondes. Ils sont fonctionnalisables par réaction de métathèse croisée, ce qui laisse présager des applications importantes pour ces bambusurils comme plateformes multivalentes d'intérêt, pour la complexation des iodures et dans le domaine médical.

Développement de catalyseurs de métathèse

Dans le cadre du projet européen collaboratif Metacode (Code-engineered new-to-nature microbial cell factories for novel and safety-enhanced bio-production), la réaction de métathèse est étudiée dans le but de la rendre utilisable en milieu biologique et ainsi de permettre son utilisation comme réaction orthogonale en biologie synthétique.

​Synthèses

Synthèse d’agents de complexation de métaux toxiques

Les molécules complexant sélectivement des cations toxiques peuvent trouver des applications dans les domaines de la décontamination, de la décorporation ou en imagerie.
Des agents de complexation de métaux toxiques, possédant des fonctions chélatantes, sont préparés. Ainsi, des composés comportant plusieurs motifs acyltétroniques ont été synthétisés et testés pour la complexation de cations toxiques variés.
Un projet en cours (ANR DECRET) concerne l’utilisation de complexants des cations uranyle et césium greffés sur des nanoparticules magnétiques pour la décontamination de surfaces.

Synthèse de l’antibiotique ripostatine A

Au cours des dernières années, des résistances bactériennes sont apparues, rendant inefficaces certains antibiotiques. Dans ce contexte, il est intéressant de pouvoir identifier de nouveaux antibiotiques, en particulier s'ils agissent selon des modes d'action originaux. Nous étudions actuellement la synthèse de la ripostatine A, isolée à partir de Sorangium cellulosum, qui est un inhibiteur de l’ARN polymérase bactérienne, agissant selon un mode d'action inhabituel. Des analogues seront évalués comme antibiotiques.