Préparation de structures amphiphiles de type télomère ou polymère. Applications au domaine biomédical pour la stabilisation de protéines membranaires et le transport de principes actifs

In this work we describe the synthesis and the physico-chemical studies of amphiphilic cotelomers derived from Tris(hydroxymethyl)acrylamidomethane (THAM). These molecules could be used either to maintain integral membrane proteins in aqueous solution or as amphiphilic macromolecular drug carrier.After a short review on THAM derivatives, the synthesis of several THAM-based monomers and the characterization of the related kinetic of free radical polymerization are reported in a first chapter. The results showed that the high reactivity of this monomer was essentially due to the strong intermolecular hydrogen bonds established between THAM hydroxyl functions.The second chapter is dedicated to the synthesis of amphiphilic THAM-based cotelomers called amphipols. Such short macromolecules are able to maintain an integral membrane protein (IMP) in aqueous solution under its native form for many weeks. Neutral amphipols were found to strongly bind the transmembrane domain of the IMPs and thus leading to the formation of long-term stable complexes.The third chapter introduces the drug carrying-targetting aspect and explains the most recent works based on this concept. It also describes the synthesis of associative amphiphilic THAM-based polymers that were designed as drug carriers. The rheological studies gave some encouraging preliminary results and revealed the importance of the involved strategy pathway. Indeed, we observed that the method of synthesis affected both the associative properties and the behavior in aqueous solution of the yielded polymers.Les travaux décrits dans cette thèse ont eu pour objectif la synthèse et les études physico-chimiques d’une part de cotélomères amphiphiles dérivés du Tris(hydroxyméthyl) acrylamidométhane (THAM) destinés à assurer le maintien de protéines transmembranaires en solution aqueuse et d’autre part de polymères amphiphiles hydrosolubles associatifs capables d’assurer la vectorisation de principes actifs in-vivo.Après un bref rappel bibliographique sur les potentialités des monomères dérivés du THAM, la synthèse et les études de cinétique de polymérisation radicalaire de plusieurs dérivés de ce monomère sont décrites dans le premier chapitre. Les résultats obtenus ont permis de montrer que la réactivité élevée de ce monomère est essentiellement due à l’établissement de fortes liaisons hydrogène intermoléculaires entre les fonctions hydroxyle du THAM.Le deuxième chapitre est consacré à la synthèse de cotélomères amphiphiles (ou amphipols) aptes à maintenir une protéine membranaire en solution aqueuse pendant plusieurs semaines sous sa forme native. Ces cotélomères forment des associations très stables avec la protéine en s’enroulant autour de celle-ci.Dans le troisième chapitre, sont introduites les notions de vectorisation-ciblage et exposés les travaux les plus récents basés sur ce concept. La synthèse de polymères amphiphiles associatifs utilisables comme vecteurs de principe actifs est alors décrite, les études rhéologiques ont montré les potentialités de ces structures mais également l’importance du mode de préparation choisie non seulement sur leur pouvoir associatif mais également sur leur comportement en solution aqueuse