Synthèse en série bipyridine. Etude de l'interaction avec l'ADN

résumé de la thèse en françaisWe have developped the synthesis of heterocycles derived from indolizines and carrying a cationic pyridinium substituent, and studied their interaction with DNA. The key-step of the synthesis of the indolizines is a [3+2] dipolar cycloaddition of ylides formed from quaternary 4,4'-bipyridinium salts with dipolarophiles. The synthesis was done either in classical conditions (solvent, temperature) or by microwave irradiation ("green chemistry"). We have studied the acid-base properties of the bipyridinium salts and their biological activities. The electrical and optical properties along with the photolumiscence of theindolizines are promissing for potential applications as biomedical markers. The interaction of indolizines with DNA was also studied. Finally, we have evaluated the antioxidant properties of indolizines, that have shown an inhibition of peroxidation of vegetal oils in vitro.Nous avons développé la synthèse d'hétérocycles indoliziniques fonctionnalisés par un cation pyridinium et étudié leur interaction avec L'ADN. L'étape-clé pour accéder aux indolizines est la cycloaddition [3+2]-dipolaire des ylures dérivés des sels quaternaires de la 4,4'-bipyridine avec des dipolarophiles. La synthèse a été effectuée par la voie classique (chauffage en solvant) et par irradiation avec des micro-ondes (“chimie verte”). Nous avons étudié les propriétés acido-basiques des sels diquaternaires et leur activité biologique sur une série de microorganismes. Par ailleurs les propriétés électriques et optiques ainsi que la photoluminescence des indolizines se sont révélées prometteuses pour des applications comme les traceurs biomédicaux. L'interaction des indolizines avec l'ADN a aussi été étudiée. Finalement, nous avons évalué les propriétés antioxydantes des indolizines, qui ont montré une activité inhibitrice de la peroxydation des huiles végétales in vitro

Synthèse en série bipyridine. Etude de l'interaction avec l'ADN

Nous avons développé la synthèse d hétérocycles indoliziniques fonctionnalisés par un cation pyridinium et étudié leur interaction avec L ADN. L étape-clé pour accéder aux indolizines est la cycloaddition [3+2]-dipolaire des ylures dérivés des sels quaternaires de la 4,4 -bipyridine avec des dipolarophiles. La synthèse a été effectuée par la voie classique (chauffage en solvant) et par irradiation avec des micro-ondes ( chimie verte ). Nous avons étudié les propriétés acido-basiques des sels diquaternaires et leur activité biologique sur une série de microorganismes. Par ailleurs les propriétés électriques et optiques ainsi que la photoluminescence des indolizines se sont révélées prometteuses pour des applications comme les traceurs biomédicaux. L interaction des indolizines avec l ADN a aussi été étudiée. Finalement, nous avons évalué les propriétés antioxydantes des indolizines, qui ont montré une activité inhibitrice de la peroxydation des huiles végétales in vitro.We have developped the synthesis of heterocycles derived from indolizines and carrying a cationic pyridinium substituent, and studied their interaction with DNA. The key-step of the synthesis of the indolizines is a [3+2] dipolar cycloaddition of ylides formed from quaternary 4,4'-bipyridinium salts with dipolarophiles. The synthesis was done either in classical conditions (solvent, temperature) or by microwave irradiation ("green chemistry"). We have studied the acid-base properties of the bipyridinium salts and their biological activities. The electrical and optical properties along with the photolumiscence of theindolizines are promissing for potential applications as biomedical markers. The interaction of indolizines with DNA was also studied. Finally, we have evaluated the antioxidant properties of indolizines, that have shown an inhibition of peroxidation of vegetal oils in vitro.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF

FLUORESCENT N-HETEROCYCLES VIA ONE-POT TANDEM REACTIONS

Substituted indolizines are very attractive heterocyclic units. On developing efficient methods toward differently substituted indolizines, we were particularly interested in elaborating efficient approaches toward three-component reaction of these compounds which are very interested from the point of view fluorescent properties. The microwave-mediated three component reaction of acyl bromide, bipyridine and dipolarophyl is catalyzed by basic alumina to give corresponding bis-indolizines in excellent yields in a one –pot reaction

Synthesis and physico-chemical properties of a novel series of aromatic electron acceptors based on N-heterocycles

The synthesis of a novel series of N-based heterocyclic salts using a simple and efficient N-alkylation of 1,2-bis(4-pyridyl)ethane with reactive halides is reported. These compounds can be transformed into the corresponding pyridinium methylides by addition of a base. The former exhibit an unstable absorption bands at 395-410 nm. The structures of the salts were fully characterized by UV-vis, IR, NMR and MS spectroscopy and elemental analysis. The pK values of selected compounds were also determined and the acid basic equilibrium was investigated by UV-vis spectrophotometry. The thermal stability of all species was determined by thermogravimetric analysis. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved

In vitro antimicrobial activity of new nitrogen heterocycles derivates from 4 , 4'-bipyridine.

International audienc

EVALUATION OF THE ANTIMICROBIAL EFFECTS OF NEW HETEROCYCLIC BIS-QUATERNARY AMMONIUM COMPOUNDS ON BIOFILMS

Considering the well-known mechanism of adaptable resistance of microorganisms to chemical compounds through biofilms formation and the widespread use of N-heterocyclic quaternary ammonium salts (QAC) as disinfectants, in this study we have evaluate the effect of 8 newly synthesized symmetrical and unsymmetrical diquaternary ammonium salts of 1,2-bis-(4-pyridil)-ethane on bacterial biofilms produced by three different bacterial strains. The effect of the exposure to quaternary ammonium salts on biofilm communities was investigated within biofilms obtained in a conventional testing system, on stainless steel and glass surfaces. Differential plate counts were used to characterize the developed communities and the effects of QAC exposure and the results were correlated with epifluorescence microphotographs. The data obtained revealed a significant reduction of bacterial cells in the biofilms tested with 4-7 log CFU for all the QAC

Synthesis and in Vitro Antimicrobial Evaluation of New N-Heterocyclic Diquaternary Pyridinium Compounds

A series of bis-pyridinium quaternary ammonium salts (bis-PyQAs) with different aryl and heteroaryl moieties were synthesized and their antimicrobial activity investigated. The inhibition effect of the compounds was evaluated against bacteria, molds and yeasts; the activities were expressed as the minimum inhibitory concentrations (MIC). The relationships between the structure descriptors (logP, polarizability, polar surface area (2D), van der Waals area (3D)) and the biological activity of the tested bis-PyQAs are discussed

Novel One-Pot Green Synthesis of Indolizines Biocatalysed by Candida antarctica Lipases

Marine microorganisms are of considerable interest as a promising source of enzymes with unsuspected potentials as catalysts for chemical synthesis. We describe here an efficient method for one-pot indolizine synthesis that has been developed using lipase A and lipase B from Candida antarctica as biocatalysts. As showed by HPLC/MS analysis, the yield in indolizines was higher in the presence of the biocatalyst than in absence of enzyme. Lipase A, from Candida antarctica, showed high catalytic activity and selectivity for the cycloaddition reactions. When the reactions were performed under ultrasound irradiation, the Candida antarctica lipase catalyzed reactions yielded pure indolozines, in good yields and in very short time

Évaluation de l’activité anti-inflammatoire et screening phytochimique des feuilles de

Objectif. Cette étude a pour but de mettre en évidence l’activité anti-inflammatoire de l’extrait d’éthanol de Annona senegalensis et de faire son screening phytochimique. Méthodes. Les rats ont été repartis en trois lots. Le premier lot a reçu uniquement les instillations et injection saline par voie intrapértonéale pendant les jours J0 et J7. C’est la phase de sensibilisation des rats de ce lot. Puis, aux jours J21, J22 et J23, les rats du même lot (Lot 1) ont reçu des injections salines sous anesthésie. Le deuxième lot (Lot 2) est constitué de rats n’ayant pas subi de traitement par l’extrait de Annona senegalensis. Les rats de ce lot ont été sensibilisés par une injection intrapéritonéale (50 μL) d’une solution d’albumine (50 μg/rats) dissoute dans l’hydroxyde d’aluminium, aux jours J0 et J7. Puis, au cours de la phase de provocation, on a injecté par voie intrapéritonéale une solution physiologique (saline) contenant 0,9 % de chlorure de sodium à une concentration de 1,5 %, aux jours J21, J22 et J23. Le sacrifice a eu lieu au jour J24, soit 24 heures après la dernière provocation à l’ovalbumine. De même, les rats du troisième lot (Lot 3) ont fait l’objet d’une sensibilisation grâce à l’ovalbumine associée à l’hydroxyde d’aluminium aux jours J0 et J7. Ensuite pendant l’étape de provocation, les rats de ce lot ont subi respectivement aux jours J21, J22 et J23, un traitement conjugué d’albumine et d’extrait éthanolique de Annona senegalensis (par injection de 0,4 mL d’extrait par voie intrapéritonéale en utilisant comme dose 7,10-2 mg/kg). Vingt-quatre heures après la dernière injection correspondant à J23, les rats ont été sacrifiés sous anesthésie. Les métabolites secondaires ont été caractérisés par des analyses physico-chimiques. Résultats. Les rats du lot témoin (Lot 1) ont donné en moyenne 24 ± 0,02 mastocytes; 7 ± 0,1 macrophages; 9 ± 0,05 éosinophiles. Dans ce lot témoin, la présence de neutrophiles n’a pas été révélée. Après les étapes de provocation et de sensibilisation à l’albumine (Lot 2), on a observé une augmentation très significative du nombre de cellules inflammatoires par rapport au lot témoin (p < 0,001). En effet, les mastocytes et les macrophages ont subi respectivement une augmentation jusqu’à 164 ± 0,01 et 25 3 ± 0,04. Alors que les éosinophiles ont augmenté de 9 ± 0,05 à 81 ± 0,01. On a dénombré en moyenne 31 ± 0,02 neutrophiles dans ce Lot 2. Le Lot 3 traité par Annona senegalensis (7,10-2 mg/kg) a induit une diminution significative du nombre de cellules inflammatoires par rapport au lot témoin (p < 0,001). En effet, les mastocytes ont diminué de 164 ± 0,01 à 89 ± 0,03. De même, le nombre de macrophages a diminué de 253 ± 0,04 à 175 ± 0,0 et les neutrophiles ont diminué de 31 ± 0,02 à 10 ± 0,05. Enfin, les éosinophiles ont subi une diminution (81 ± 0,01 à 61 ± 0,08). Toutefois, après le traitement par l’extrait, les valeurs des différents types cellulaires ont toujours été significativement élevées (p < 0,001) par rapport à celles du lot témoin (sauf les neutrophiles). Ce résultat indique que l’extrait de Annona senegalensis n’a pas totalement inhibé l’effet inflammatoire induit par l’albumine. Les principales classes de métabolites secondaires, terpénoïdes, coumarines, flavonoïdes et tanins ont été détectées dans les feuilles de la plante. En revanche, elles sont pauvres en alcaloïdes et en substances quinoniques. Conclusion. L’extrait a induit une diminution significative du nombre de cellules inflammatoires. Cettte action pourrait s’expliquer par la présence de métabolites secondaires tels que les tanins et les composés phénoliques dans l’extrait de plante. Toutefois, son mécanisme d’action reste encore à élucider

Green “one-pot” fluorescent bis-indolizine synthesis with whole-cell plant biocatalysis

An efficient one-pot route leading to bis-indolizine symmetric compounds has been developed via a new approach from the dipyridinium heterocyclic compound, reactive halogenated derivative, and activated alkyne through biocatalysis. A set of local plants was evaluated for its catalytic potential in “one-pot” biocatalysis of these valuable fluorescent compound synthesis reactions. Most of these biocatalysts containing enzymes from the oxidoreductase class (peroxidase: 0.56–1.08 mmol purpurogallin‧g−1 fresh weight‧min−1, polyphenol oxidase (PPO) : 27.19–48.95 PPO units‧mg tissue−1, CAT: 3.27–21.71 µmol O2‧g−1 fresh weight‧min−1), were used as green catalysts in the multi-component cycloaddition reaction, in an aqueous buffer solution, for the production of bis-indolizine compounds in moderate to excellent yields (45–85%). The horseradish root (Armoracia rusticana) has been selected as the most promising biocatalyst source among the evaluated plants, and the obtained yields were greater than in the conventional synthesis method. The structures of indolizine derivatives were confirmed by nuclear magnetic resonance spectra, elemental analyses, as well as Fourier transform-infrared spectra. The cytotoxicity of the latter obtained indolizine compounds on the growth of the model microorganism, Saccharomyces cerevisiae MIUG 3.6 yeast strain, was also evaluated. Various parameters (number of generations, growth rate, generation time, dry matter yield, the degree of the budding yeast cells, and the degree of yeast autolysis, fermentation intensity), which describe the yeast growth, suggest that the nutrient broth supplemented with different concentrations of bis-indolizine compounds (10 and 1 µM) had no toxic effect on the yeast strain growth, under submerged cultivation conditions