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  • 1

    REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

    Ministre de lEnseignement Suprieur et de la Recherche Scientifique

    -1

    Universit Ferhat Abbas - Stif 1

    Facult de Technologie

    Dpartement de Gnie des Procds

    Thse

    Prsente Par :

    Tahar MEKHALIF

    Pour l'Obtention du diplme de

    DOCTORAT en SCIENCES

    Option : Gnie des Polymres

    THEME

    ....

    SYNHESE ET CARACTERISATION DE RESINES

    FONCTIONNALISEES ET ETUDE DE LEUR AFFINITE

    Vis--vis DE LALBUMINE HUMAINE HSA .

    Soutenue le : Devant la commission dexamen :

    M. A. MERZOUKI Professeur Universit de Stif 1 Prsident

    M. N. BELATTAR Professeur Universit de Stif 1 Rapporteur

    Mme

    M.-C. MILLOT Professeur Universit de Paris Est Co-rapporteur

    Mme

    R. ZAGHDOUDI Professeur Universit de Skikda Examinateur

    M. F. DJAZI Professeur Universit de Skikda Examinateur

    M. S. NACEF Professeur Universit de Stif 1 Examinateur

  • 2

    Remerciements

    Ce travail a t encadr par Noureddine BELATTAR, professeur au Dpartement de

    biochimie, de luniversit de Stif 1, Matre de confrences. Si la gentillesse et la disponibilit

    sont peut tre les qualits humaines les plus videntes, jai plus particulirement apprci le

    dvouement, lenthousiasme et la rigueur scientifique avec lesquels il a su diriger mon travail.

    Toujours lcoute, Mr Belattar ma accord une trs grande libert daction. Grce ses

    connaissances jai pu bnficier de stages au sein du laboratoire LMCPE-CNRS en France. Que

    je remercie pour leur accueil durant mon sjour. Veuillez trouver ici le tmoignage de ma

    respectueuse considration.

    Je tiens remercier Pr. M-C Millot davoir accept dtre mon co-directeur, Je lui

    exprime mes remerciements pour mavoir accueilli au sein de son quipe. Qu'elle accepte ma

    respectueuse considration. Jexprime toute ma gratitude Mr Benjamin Carbonnier Professeur

    luniversit de Paris 12, pour avoir assur le couronnement de ce travail pendant presque deux

    annes. Je lui tmoigne toute ma reconnaissance pour mavoir guid et prodigu des conseils.

    Jexprime ma gratitude Monsieur A. MERZOUKI, Professeur lUniversit de Stif 1,

    pour lhonneur quil ma fait en acceptant de prsider ce jury.

    Je remercie aussi les membres du jury, Madame R. ZAGHDOUDI et Monsieur F.

    DJAZI, Professeurs lUniversit de Skikda et Monsieur S. NACEF, Professeur lUniversit

    de Stif 1, pour mavoir fait lhonneur dexaminer mon travail et apporter leur expertise.

    Je prsente mes remerciements les plus sincres lquipe du laboratoire de Biochimie,

    LRPCSI ainsi que groupe de techniciens de luniversit de Skikda, et le laboratoire de chimie de

    Stif.

    Les personnes qui mont accueilli lInstitut de chimie et des matriaux Paris-Est, et tout

    spcialement les membres de lquipe Systmes polymres complexes, qui mont permis

    dvoluer dans un environnement scientifique trs riche et diversifi et plus particulirement M.

    Guerouache et M. K. Kham. Leurs conseils, leurs discussions et aussi les chaleureux moments

    passs avec eux auront permis une ouverture desprit et une amlioration certaine de la qualit de

    mon travail.

    Je voudrais remercier galement mes collgues luniversit de Skikda en particulier :

    M. H Ayadi et Dr H. Akkari pour leur soutien. Un grand merci mes parents et mes frres et

    surs pour leur soutien constant, leur prsence et la confiance dont ils ont fait preuve.

  • 3

    Rsum

    Nous avons tudi les paramtres qui conditionnent la purification dune protine en

    chromatographie daffinit. Par la suite, nous avons effectu la projection de cette tude sur des

    copolymres que nous utilisons dans la prparation de phases stationnaires. Lobjet de ce travail

    tait donc le dveloppement des supports slectifs pour lanalyse dune protine cible qui est la

    HSA.

    Dans ce contexte, nous avons entrepris la synthse de polymres fonctionnels insolubles

    susceptibles dinteragir spcifiquement avec la HSA et, de ce fait, utilisables pour sa

    purification. La synthse ayant conduit lobtention de supports drivs de polymres rticuls,

    dots dexcellentes proprits, pouvant tre utiliss comme phases stationnaires en

    chromatographie daffinit au stade analytique.

    Paralllement cela ltude contribue lucider le mcanisme rgissant les interactions

    entre la HSA et la surface du polymre. Pour chaque tape, nous avons tudi linfluence de

    certains paramtres afin de mettre en vidence leur rle et de les optimiser dans le but de

    prparer des rsines ayant des proprits dtermines.

    Les diffrentes mthodes de caractrisation ont permis dtablir pour cette tape de

    synthse, et par les rsultats concordants, lobtention effective des fonctions chimiques prvues

    sur la chane de polymre. La substitution a conduit disposer dun polymre driv du

    polystyrne rticul comportant des taux assez importants, des groupements SO3H,

    aminoacides et colorant.

    Les diffrentes mthodes de caractrisation ont permis dtablir, dans les diffrentes tapes

    de synthse, lobtention des fonctions dsires :

    -SO3H, -NO2, -NH2 et --COL-NH-, sur les molcules de polystyrne rticul et des

    molcules daminoacides sur les molcules dagarose rticul galement. Les groupements sont

    majoritairement greffs en position para sur les noyaux aromatiques et sont uniformment

    rpartis travers toute la masse du copolymre.

    Ltape intermdiaire dhydrolyse qui suit ltape de nitration a permis lobtention de taux

    de substitution en groupements actifs levs. Ce qui conduit des taux amliors en

    groupements colorant et acides amins. Les analyses quantitatives ont confirm ces taux. Il est

    noter cependant que ces taux sont surestims en raison de la prsence de groupements parasites

    forms durant les tapes antrieures. Nous obtenons en fin de raction des rsines mixtes.

    Nous pouvons ainsi dire que lAlbumine prsente une bonne affinit vis vis des rsines

    prpares, mais cette affinit diffre dune surface une autre.

    Les isothermes dadsorption 25C de lalbumine sur les matriaux proprits

    adsorbantes sont de type Langmuir. Ces rsultats suggrent que ladsorption est due la prsence

    de sites actifs caractriss par la nature des fonctions qui les constituent.

  • 4

    LISTE DES ABREVIATIONS

    C : degr Celsius

    : Angstrm

    Ac : actyle

    Acry : mthacrylate

    ADN : acide dsoxyribonuclique

    AIBN : azoisobutyronitrile

    AMBN : 2,2'-azobis(2-mthylbutyronitrile)

    ATP : adnosine-5'-triphosphate

    BCP : Bromocrsol Pourpre

    BSA : albumine du srum bovin

    CCM : chromatographie sur couche mince

    CLHP : chromatographie liquide haute performance

    CPL : Chromatographie en phase liquide

    da : densit apparente

    Da : dalton

    DCM : dichloromthane

    DDQ : 2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinone

    dg : densit a ltat gonfl

    DMAP : 4-dimthylaminopyridine

    DMF : N, N-dimthylformamide

    DO : densit optique

    DS : degr de substitution

    DTGA : analyse thermo diffrentielle

    DVB : divinylbenzne

    AE : actate d'thyle

    EDA : thylnediamine

    EGDMA : thyleneglycoldimthacrylate

    q : quivalent

    GTP : guanosine triphosphate

    h : heure

    HSA : albumine du srum humain

    IgA : immunoglobulines A IgG : immunoglobulines de type G

    IR : infrarouge

    KD : constante de dissociation

    M : molaire

    MeOH : mthanol

    mg : milligramme

    Milieu PBS : tampon phosphate

    min : minute

    MIP : polymres imprimes

    ml : millilitre

  • 5

    mM ou mmol : millimole

    MMA : acide mthacrylique

    MS : spectromtrie de masse

    PBC : pourpre de bromocrsol

    PCl5/POCl3 : Penta chlorure de Phosphore/Oxychlorure de Phosphore

    Pd(OAc)2 : Actate de Palladium

    pH : potentiel hydrogne

    pI : point isolectrique

    pMB : p-Methoxybenzyle

    ppm : partie par million

    PS : polystyrne

    SDS : dodcylsulfate de sodium

    ST-DVB : styrene-divinyl benzene copolymre

    TA : temprature ambiante

    Tampon Tris : Tampon tris(hydroxyl)aminomthane

    TBAF : fluorure de ttra-n-butylammonium

    TGA : Analyse Thermogravimtrique

    THF : ttrahydrofurane

    TMS : tetramthylsilane

    UF : ultrafiltration

    US : ultrasons

    UV : ultraviolet

    V : volume

    H : Enthalpie

    S : Entropie

    l : microlitre

    mol : micromole

  • 6

    SOMMAIRE

    INTRODUCTION GENERALE

    PARTIE SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE

    CHAPITRE I

    ANALYSE DES PROTEINES

    I.1. STRUCTURE ET PROPRIETES DES PROTEINES I.1.1. Structure des protines.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............ 4 I.1.1.1. Les acides amins .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . ................4

    I.1.1.2. La liaison peptidique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...... . . . . . . . . .........4

    I.1.1.3. Conformations des protines. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . ..... .........5

    I.1.1.4. Le Protome. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..... . . ........7

    I.1.2. Les protines du plasma sanguin . . . . . . . . . . ..

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