Species-specific kinetics and zonation of hepatic DNA synthesis induced by ligands of PPARα

PPARα ligands evoke a profound mitogenic response in rodent liver, and the aim of this study was to characterise the kinetics of induction of DNA synthesis. The CAR ligand, 1,4-bis[2-(3,5- dichoropyridyloxy)]benzene, caused induction of hepatocyte DNA synthesis within 48 hours in 129S4/SvJae mice, but the potent PPARα ligand, ciprofibrate, induced hepatocyte DNA synthesis only after 3 or 4 days dosing; higher or lower doses did not hasten the DNA synthesis response. This contrasted with the rapid induction (24 hours) reported by Styles et al. (Carcinogenesis 9:1647-1655). C57BL/6 and DBA/2J mice showed significant induction of DNA synthesis after 4, but not 2, days ciprofibrate treatment. Alderley Park and 129S4/SvJae mice dosed with methylclofenapate induced hepatocyte DNA synthesis at 4, but not 2, days after dosing, and proved that inconsistency with prior work was not due to a difference in mouse strain or PPARα ligand. Ciprofibrate-induced liver DNA synthesis and growth was absent in PPARα- null mice, and are PPARα-dependent. In the Fisher344 rat, hepatocyte DNA synthesis was induced at 24 hours after dosing, with a second peak at 48 hours. Lobular localisation of hepatocyte DNA synthesis showed preferential periportal induction of DNA synthesis in rat, but panlobular zonation of hepatocyte DNA synthesis in mouse. These results characterise a markedly later hepatic induction of panlobular DNA synthesis by PPARα ligands in mouse, compared to rapid induction of periportal DNA synthesis in rat.

A comparative study of hydroxyl- and carboxylate-functionalized imidazolium and benzimidazolium salts as precursors for N-heterocyclic carbene ligands

The preparation of imidazolium and benzimidazolium salts with hydroxyl or carboxylate functions has been achieved using straightforward synthetic pathways. These salts in combination with palladium(II) acetate give active catalytic systems for Suzuki reaction. A comparative study has been performed, which has revealed that both the heterocycle and the functional group are important for the catalytic activity and stability of the catalyst.

Octahedral molybdenum cluster complexes with aromatic sulfonate ligands

This article describes the synthesis, structures and systematic study of the spectroscopic and redox properties of a series of octahedral molybdenum metal cluster complexes with aromatic sulfonate ligands (nBu4N)2[{Mo6X8}(OTs)6] and (nBu4N)2[{Mo6X8}(PhSO3)6] (where X- is Cl-, Br- or I-; OTs- is p-toluenesulfonate and PhSO3 - is benzenesulfonate). All the complexes demonstrated photoluminescence in the red region and an ability to generate singlet oxygen. Notably, the highest quantum yields (>0.6) and narrowest emission bands were found for complexes with a {Mo6I8}4+ cluster core. Moreover, cyclic voltammetric studies revealed that (nBu4N)2[{Mo6X8}(OTs)6] and (nBu4N)2[{Mo6X8}(PhSO3)6] confer enhanced stability towards electrochemical oxidation relative to corresponding starting complexes (nBu4N)2[{Mo6X8}X6].

Transfert ultrarapide d’électron et transfert modéré d’énergie au sein d’assemblages supramoléculaires de colorants et d’un cluster de palladium

Résumé : Les transferts d’électrons photo-induits et d’énergie jouent un rôle primordial dans un grand nombre de processus photochimiques et photobiologiques, comme la respiration ou la photosynthèse. Une très grande quantité de systèmes à liaisons covalentes ont été conçus pour copier ces processus de transferts. Cependant, les progrès sont, en grande partie, limités par les difficultés rencontrées dans la synthèse de nouveaux couples de types donneurs-accepteurs. Récemment, des espèces utilisant des liaisons non-covalentes, comme les liaisons hydrogènes, les interactions [pi]-[pi], les liaisons de coordination métal-ligands ou encore les interactions électrostatiques sont le centre d’un nouvel intérêt du fait qu’ils soient plus faciles à synthétiser et à gérer pour obtenir des comportements de transferts d’électrons ou d’énergie plus flexibles et sélectifs. C’est dans cette optique que le travail de cette thèse a été mené, i.e. de concevoir des composés auto-assemblés avec des porphyrines et un cluster de palladium pour l’étude des transferts d’électrons photo-induits et d’énergie. Cette thèse se divise en quatre parties principales. Dans la première section, le chapitre 3, deux colorants porphyriniques, soit le 5-(4-carboxylphényl)-10, 15, 20-tristolyl(porphyrinato)zinc(II) (MCP, avec Na+ comme contre-ion) et 5, 15-bis(4-carboxylphényl)-15, 20-bistolyl(porphyrinato)zinc(II) (DCP, avec Na+ comme contre-ion) ont été utilisés comme donneurs d’électrons, et le [Pd3(dppm)3(CO)]2+ ([Pd32+], dppm = (Ph2P)2CH2, PF6‾ est le contre-ion) a été choisi comme accepteur d’électrons. La structure de l’assemblage [Pd32+]•••porphyrine a été élucidée par l’optimisation des géométries à l’aide de calculs DFT. La spectroscopie d’absorption transitoire (TAS) montre la vitesse de transferts d’électrons la plus rapide (< 85 fs, temps inférieurs à la limite de détection) jamais enregistrée pour ce type de système (porphyrine-accepteur auto-assemblés). Généralement, ces processus sont de l’ordre de l’échelle de la ps-ns. Cette vitesse est comparable aux plus rapides transferts d’électrons rapportés dans le cas de systèmes covalents de type porphyrine-accepteur rapide (< 85 fs, temps inférieurs à la limite de détection). Ce transfert d’électrons ultra-rapide (ket > 1.2 × 1013 s-1) se produit à l’état énergétique S1 des colorants dans une structure liée directement par des interactions ioniques, ce qui indique qu’il n’est pas nécessaire d’avoir de forts liens ou une géométrie courbée entre le donneur et l’accepteur. Dans une deuxième section, au chapitre 4, nous avons étudié en profondeur l’effet de l’utilisation de porphyrines à systèmes π-étendus sur le comportement des transferts d’électrons. Le colorant 9, 18, 27, 36-tétrakis-meso-(4-carboxyphényl)tétrabenzoporphyrinatozinc(II) (TCPBP, avec Na+ comme contre-ion) a été sélectionné comme candidat, et le 5, 10, 15, 20-tétrakis-meso-(4-carboxyphényl)porphyrineatozinc(II) (TCPP, avec Na+ comme contre-ion) a aussi été utilisé à des fins de comparaisons. TCPBP et TCPP ont, tous deux, été utilisés comme donneurs d’électrons pour fabriquer des assemblages supramoléculaires avec le cluster [Pd32+] comme accepteur d’électrons. Les calculs DFT ont été réalisés pour expliquer les structures de ces assemblages. Dans les conditions expérimentales, ces assemblages sont composés principalement d’une porphyrine avec 4 équivalents de clusters. Ces systèmes ont aussi été investigués par des mesures de quenching (perte de luminescence), par électrochimie et par d’autres techniques. Les transferts d’électrons (< 85 fs; temps inférieurs à la limite de détection) étaient aussi observés, de façon similaire aux assemblages MCP•••[Pd32+] et [Pd32+]•••DCP•••[Pd32+]. Les résultats nous indiquent que la modification de la structure de la porphyrine vers la tétrabenzoporphyrine ne semble pas influencer le comportement des cinétiques de transferts d’électrons (aller ou retour). Dans la troisième section, le chapitre 5, nous avons synthétisé la porphyrine hautement [pi]-conjuguée: 9, 18, 27, 36-tétra-(4-carboxyphényléthynyl)tétrabenzoporphyrinatozinc(II) (TCPEBP, avec Na+ comme contre-ion) par des fonctionnalisations en positions meso- et β, β-, qui présente un déplacement vers le rouge de la bande de Soret et des bandes Q. TCPEBP était utilisé comme donneur d’électrons pour fabriquer des motifs supramoléculaires avec le [Pd32+] comme accepteur d’électrons. Des expériences en parallèle ont été menées en utilisant la 5, 10, 15, 20-tétra-(4-carboxyphényl)éthynylporphyrinatozinc(II) (TCPEP, avec Na+ comme contre-ion). Des calculs DFT et TDDFT ont été réalisés pour de nouveau déterminer de façon théorique les structures de ces systèmes. Les constantes d’association pour les assemblages TCPEBP•••[Pd32+]x sont les plus élevées parmi tous les assemblages entre des porphyrines et le cluster de palladium rencontrés dans la littérature. La TAS a montré, encore une fois, des processus de transferts d’électrons dans des échelles de l’ordre de 75-110 fs. Cependant, les transferts de retour d’électrons sont aussi très rapides (< 1 ps), ce qui est un obstacle potentiel pour des applications en cellules solaires à pigment photosensible (DSSCs). Dans la quatrième section, le chapitre 6, les transferts d’énergie triplets (TET) ont été étudiés pour les assemblages MCP•••[Pd32+] et [Pd32+]•••DCP•••[Pd32+]. Les analyses spectrales des états transitoires dans l’échelle de temps de la ns-[mu]s démontrent de façon évidente les TETs; ceux-ci présentent des transferts d’énergie lents et/ou des vitesses moyennes pour des transferts d’énergie T1-T1 (3dye*•••[Pd32+] → dye•••3[Pd32+]*) opérant à travers exclusivement le mécanisme de Förster avec des valeurs de kET autour de ~ 1 × 105 s-1 selon les mesures d’absorption transitoires à 298 K. Des forces motrices non-favorables rendent ces types de processus non-opérants ou très lents dans les états T1. L’état T1 de [Pd32+] (~8190 cm-1) a été qualitativement déterminé par DFT et par la mise en évidence de l’émission S0 ← Tn retardée à 680-700 nm provenant de l’annihilation T1-T1, ce qui fait que ce cluster peut potentiellement agir comme un donneur à partir de ses états Tn, et accepteur à partir de T1 à l’intérieur de ces assemblages. Des pertes d’intensités de types statiques pour la phosphorescence dans le proche-IR sont observées à 785 nm. Ce travail démontre une efficacité modérée des colorants à base de porphyrines pour être impliquée dans des TETs avec des fragments organométalliques, et ce, même attachées grâce à des interactions ioniques. En conclusion, les assemblages ioniques à base de porphyrines et de clusters de palladium présentent des propriétés de transferts d’électrons S1 ultra-rapides, et des transferts d’énergie T1 de vitesses modérées, ce qui est utile pour de possibles applications comme outils optoélectroniques. D’autres études, plus en profondeur, sont présentement en progrès.

Peptidomimetic ligands for tuning integrin-mediated signalling: rational design, synthesis and theranostic applications

Integrins are α/β-heterodimeric transmembrane adhesion receptors that mediate cell-cell and cell-ECM interactions. Integrins are bidirectional signalling receptors that respond to external signals (“outside-in” signalling) and in parallel, transduce internal signals to the matrix (“inside-out” signalling), to regulate vital cellular functions including migration, survival, growth and differentiation. Therefore, dysregulation of these tightly regulated processes often results in uncontrolled integrin activation and abnormal tissue expression that is responsible for many diseases. Because of their important roles in physiological and pathological events, they represent a validated target for therapeutic and diagnostic purposes. The aim of the present Thesis was focused on the development of peptidic ligands for α4β1 and αvβ3 integrin subtypes, involved in inflammatory responses (leukocytes recruitment and extravasation) and cancer progression (angiogenesis, tumor growth, metastasis), respectively. Following the peptidomimetic strategy, we designed and synthesized a small library of linear and cyclic hybrid α/β-peptidomimetics based on the phenylureido-LDV scaffolds for the treatment of chronic inflammatory autoimmune diseases. In order to implement a fast and non-invasive diagnostic method for monitoring the course of the inflammatory processes, a flat glass-surface of dye-loaded Zeolite L-crystal nanoparticles was coated with bioactive α4β1-peptidomimetics to detect specific integrin-expressing cells as biomarkers of inflammatory diseases. Targeted drug delivery has been considered a promising alternative to overcome the pharmacokinetic limitations of conventional anticancer drugs. Thus, a novel Small-Molecule Drug Conjugate was synthesized by connecting the highly cytotoxic Cryptophycin to the tumor-targeting RGDfK-peptide through a protease-cleavable linker. Finally, in view to making the peptide synthesis more sustainable and greener, we developed an alternative method for peptide bonds formation employing solvent-free mechanochemistry and ultra-mild minimal solvent-grinding conditions in common, inexpensive laboratory equipment. To this purpose, standard amino acids, coupling agents and organic-green solvents were used in the presence of nanocrystalline hydroxyapatite as a reusable, bio-compatible inorganic basic catalyst.

Investigation on the role of polymeric ligands in heterogeneous nanocatalysis towards the development of hybrid metal-polymer catalysts

The relationship between catalytic properties and the nature of the active phase is well-established, with increased presence typically leading to enhanced catalysis. However, the costs associated with acquiring and processing these metals can become economically and environmentally unsustainable for global industries. Thus, there is potential for a paradigm shift towards utilizing polymeric ligands or other polymeric systems to modulate and enhance catalytic performance. This alternative approach has the potential to reduce the requisite amount of active phase while preserving effective catalytic activity. Such a strategy could yield substantial benefits from both economic and environmental perspectives. The primary objective of this research is to examine the influence of polymeric hydro-soluble ligands on the final properties, such as size and dispersion of the active phase, as well as the catalytic activity, encompassing conversion, selectivity towards desired products, and stability, of colloidal gold nanoparticles supported on active carbon. The goal is to elucidate the impact of polymers systematically, offering a toolbox for fine-tuning catalytic performances from the initial stages of catalyst design. Moreover, investigating the potential to augment conversion and selectivity in specific reactions through tailored polymeric ligands holds promise for reshaping catalyst preparation methodologies, thereby fostering the development of more economically sustainable materials.