Guillory Xavier - 2016 - Biopolymères

Xavier Guillory (soutenue le 9 mars 2016)

Guillory Xavier (2016). Silanisation de polysaccharides en milieu liquide ionique et réactivité d’un organoalkoxysilane vis-à-vis de nucléophiles simples : vers des hydrogels injectables pour l’ingénierie tissulaire du cartilage. PhD Thesis, Université Nantes Angers Le Mans. http://archimer.ifremer.fr/doc/00341/45188/

Silanisation de polysaccharides en milieu liquide ionique et réactivité d’un organoalkoxysilane vis-à-vis de nucléophiles simples : vers des hydrogels injectables pour l’ingénierie tissulaire du cartilage

L’ingénierie tissulaire représente un véritable enjeu pour le traitement des pathologies du cartilage. Dans ce domaine, les hydrogels biomimétiques à base de biopolymères figurent parmi les matrices les plus utilisées. L’hydrogel à base d’hydroxypropylméthylcellulose silanisée (HPMC Si) est particulièrement prometteur car il peut être injecté, par chirurgie mini-invasive, dans les lésions cartilagineuses. Néanmoins, la synthèse actuelle de l’HPMC Si est limitée par l’insolubilité de l’HPMC. Ce travail porte sur la recherche de conditions de synthèse de l’HPMC-Si plus homogène. Afin d’obtenir une solubilisation totale de l’HPMC et améliorer sa fonctionnalisation par le (3-glycidyloxypropyl) triméthoxysilane (GPTMS), il a été envisagé de recourir aux liquides ioniques (LI), d’excellents solvants des polysaccharides. La première partie de cette étude a consisté à sélectionner un LI et mettre au point des conditions réactionnelles optimales. Des taux de silicium supérieurs à la synthèse hétérogène ont alors été obtenus. Néanmoins, aucun hydrogel n’a pu être formé. La deuxième partie a été consacrée à la synthèse de GPTMS marqué au 13C. En effet, grâce à ce marquage, une caractérisation structurale par RMN 13C des HPMC-Si pourrait être réalisée. La dernière partie de ce travail a porté sur la réactivité en milieu organique de trois organosilanes, dont le GPTMS, vis-à-vis de nucléophiles représentatifs des fonctions généralement portées par les polymères naturels (e.g. -NH2, -OH, -SH). Les résultats de ce travail de thèse ont permis de mieux comprendre la réactivité du GPTMS en milieu organique et leur analyse permet d'ouvrir la voie à de nouvelles conditions de silanisation.