Study of the selective extraction by innovative processes of peptides from the enzymatic proteolysis of bovine haemoglobin

Trois procédés innovants ont permis d’extraire sélectivement des peptides actifs d’un hydrolysat complexe issu de la protéolyse pepsique de l’hémoglobine bovine. Un premier procédé d’extraction biphasique assistée par des alkyl-sulfonates a permis de modifier l’affinité des peptides pour la phase organique par la formation de paires d’ions. Ces études des conditions d’extraction de peptides opioïdes hydrophobes ont permis la mise en œuvre d’un système d’extraction dans l’octan-1-ol supporté par un contacteur à membrane. Dans un deuxième temps, un procédé de moussage-drainage fut développé sur les propriétés tensioactives des peptides et a permis de fractionner la population peptidique pour isoler une fraction aux propriétés antibactériennes. L’optimisation par plans d’expériences a mis en avant l’influence de quatre paramètres majeurs (concentrations en hydrolysat et en sel, pH des solutions d’hydrolysat et de drainage) et a permis de multiplier par 3,4 l’enrichissement de cette fraction dans la solution récoltée. Enfin un procédé récemment développé, l’électrodialyse associée à des membranes d’ultrafiltration ayant pour seule force motrice la différence de potentiel électrique, a permis d’isoler une fraction peptidique cationique. L’étude du comportement en encrassement a révélé l’existence de phénomènes de répulsion de charges empêchant la récolte d’une fraction peptidique anionique et la formation d’agrégats hème-peptides colmatant de manière partiellement réversible les membranes d’ultrafiltration.Three innovative processes allowed to extract selectively active peptides from a complex hydrolysate from the pepsic proteolysis of bovine haemoglobin. A first process of biphasic extraction assisted by alkyl-sulfonates allowed to modify the affinity of peptides for the organic phase by the formation of ion-pairs. These studies of conditions of extraction of opioid hydrophobe peptides allowed the implementation of a system of extraction in octan-1-ol supported by a membrane contactor. Secondly, a process of bubbling-draining was developed based on the surface tension properties of the peptides and allowed to split the peptidic population to isolate a fraction showing antibacterial properties. The optimization by experimental design advanced the influence of four major parameters (concentrations of hydrolysate and KCl, pH of solutions of hydrolysate and drainage) and allowed to multiply by 3,4 the enrichment of this fraction in the collected solution. Finally a process recently developed, the electrodialysis associated with ultrafiltration membranes having for only driving strength the difference of electric potential, allowed to isolate a cationic peptidic fraction. The study of the behavior in fouling revealed the existence of phenomena of charge repulsion preventing the isolation of a anionic peptidic fraction and the formation of aggregates haem-peptides fouling in a partially reversible way the ultrafiltration membranes

Étude de l'extraction sélective par des procédés innovants de peptides issus de la protéolyse enzymatique de l'hémoglobine bovine

Trois procédés innovants ont permis d extraire sélectivement des peptides actifs d un hydrolysat complexe issu de la protéolyse pepsique de l hémoglobine bovine. Un premier procédé d extraction biphasique assistée par des alkyl-sulfonates a permis de modifier l affinité des peptides pour la phase organique par la formation de paires d ions. Ces études des conditions d extraction de peptides opioïdes hydrophobes ont permis la mise en œuvre d un système d extraction dans l octan-1-ol supporté par un contacteur à membrane. Dans un deuxième temps, un procédé de moussage-drainage fut développé sur les propriétés tensioactives des peptides et a permis de fractionner la population peptidique pour isoler une fraction aux propriétés antibactériennes. L optimisation par plans d expériences a mis en avant l influence de quatre paramètres majeurs (concentrations en hydrolysat et en sel, pH des solutions d hydrolysat et de drainage) et a permis de multiplier par 3,4 l enrichissement de cette fraction dans la solution récoltée. Enfin un procédé récemment développé, l électrodialyse associée à des membranes d ultrafiltration ayant pour seule force motrice la différence de potentiel électrique, a permis d isoler une fraction peptidique cationique. L étude du comportement en encrassement a révélé l existence de phénomènes de répulsion de charges empêchant la récolte d une fraction peptidique anionique et la formation d agrégats hème-peptides colmatant de manière partiellement réversible les membranes d ultrafiltration.Three innovative processes allowed to extract selectively active peptides from a complex hydrolysate from the pepsic proteolysis of bovine haemoglobin. A first process of biphasic extraction assisted by alkyl-sulfonates allowed to modify the affinity of peptides for the organic phase by the formation of ion-pairs. These studies of conditions of extraction of opioid hydrophobe peptides allowed the implementation of a system of extraction in octan-1-ol supported by a membrane contactor. Secondly, a process of bubbling-draining was developed based on the surface tension properties of the peptides and allowed to split the peptidic population to isolate a fraction showing antibacterial properties. The optimization by experimental design advanced the influence of four major parameters (concentrations of hydrolysate and KCl, pH of solutions of hydrolysate and drainage) and allowed to multiply by 3,4 the enrichment of this fraction in the collected solution. Finally a process recently developed, the electrodialysis associated with ultrafiltration membranes having for only driving strength the difference of electric potential, allowed to isolate a cationic peptidic fraction. The study of the behavior in fouling revealed the existence of phenomena of charge repulsion preventing the isolation of a anionic peptidic fraction and the formation of aggregates haem-peptides fouling in a partially reversible way the ultrafiltration membranes.LILLE1-Bib. Electronique (590099901) / SudocSudocFranceF

LE SYNDROME D'ALCOOLISATION FOETALE

LILLE2-BU Santé-Recherche (593502101) / SudocSudocFranceF

Multifunctional LUV liposomes decorated for BBB and amyloid targeting - B. In vivo brain targeting potential in wild-type and APP/PS1 mice.

Multifunctional liposomes (mf-LIPs) having a curcumin-lipid ligand (to target amyloids) together with two ligands to target the transferrin, and the low-density apolipoprotein receptor of the blood-brain-barrier (BBB) on their surface, were previously studied (in vitro) as potential theranostic systems for Alzheimer's disease (AD) (Papadia et al., 2017, Eur. J. Pharm. Sciences; 101:140-148). Herein, the targeting potential of mf-LIPs was compared to that of BBB-LIPs (liposomes having only the two BBB-specific ligands) in FVB mice (normal), as well as in double transgenic mice (APP/PS1) and their corresponding littermates (WT), by live-animal (in vivo) and explanted organ (ex vivo) imaging. In FVB mice, the head-signals of mf-LIPs and BBB-LIPs are either similar, or signals from mf-LIP are higher, suggesting that the co-presence of the curcumin derivative on the liposome surface does not disturb the functionality of the BBB-specific ligands. Higher brain/liver+spleen ratios (ex vivo) were calculated post-injection of mf-LIP, compared to those found after BBB-LIP injection, due to the reduced distribution of mf-LIPs in the liver and spleen; showing that the curcumin ligand increases the stealth properties of liposomes by reducing their uptake by liver and spleen. The later effect is more pronounced when the density of the BBB-specific ligands on the mf-LIPs is 0.1mol%, compared to 0.2%, highlighting the importance of this parameter. When a high lipid dose (4mg/mouse) is injected in WT and APP/PS1 mice, the head-signals of mf-LIPs are significantly higher than those of BBB-LIPs, but no differences are observed between WT and APP/PS1 mice. However, after administration of a low liposome dose (0.05mg/mouse) of mf-LIPs, significant differences in the head-signals are found between WT and transgenic mice, highlighting the AD theranostic potential of the multifunctional liposomes, as well as the importance of the experimental parameters used in such in vivo screening studies