CE06 - Polymères, composites, physique et chimie de la matière molle, procédés

Polymères hyper-ramifiés porteurs de groupes terminaux multi-réactifs: vers des vecteurs thérapeutiques à ciblage multiple – HBP-MultiReact

Résumé de soumission

Les polymères hyper-ramifiés (HBPs) sont des polymères à haut taux de ramification. Par rapport aux polymères linéaires, ils présentent plusieurs avantages dont une cavité interne et un nombre élevé de groupes terminaux. Tout comme les polymères dendritiques, les HBPs sont hautement ramifiés mais leur structure est moins régulière et ils possèdent une distribution plus large des masses molaires. Toutefois, ces derniers ont l’avantage de pouvoir être synthétisés en une seule étape.

Parmi les stratégies de synthèse pour accéder aux HBPs, la polymérisation par auto-condensation de monomères vinyliques (self-condensing vinyl polymerization, SCVP) est considérée comme l'une des plus polyvalentes car elle peut être combinée à une polymérisation radicalaire par désactivation réversible telle que la polymérisation radicalaire par transfert de chaîne par addition-fragmentation réversible (RAFT) pour atteindre une grande variété d'HBPs dans des conditions douces.

Malgré leur synthèse aisée en une seule étape, les HBPs sont connus pour présenter un mauvais contrôle de la structure de la cavité interne (degré de branchement, taille, …) et sont limités à un type de groupement terminal en périphérie. Pour lever ce verrou scientifique, le projet HBP-MultiReact propose une approche inédite utilisant la combinaison de la SCVP et de la polymérisation RAFT dans divers espaces confinés pour contrôler structurellement la cavité des HBPs ; et de la chimie de l'azlactone pour ancrer une grande variété de fonctions réactives chimiosélectives à la périphérie des HBPs. Le projet vise ainsi à concevoir et à synthétiser des HBPs avec une grande variété de groupes terminaux réactifs et une cavité de structure contrôlée.

La polymérisation RAFT-SCVP en milieu confiné sera étudiée pour contrôler la structure de la cavité des HBPs en régulant les réactions de couplage polymère-polymère grâce au confinement physique des radicaux en croissance. Un tel confinement physique est atteint grâce au cloisonnement des réactifs au sein de nanodomaines, en utilisant la polymérisation en milieu aqueux dispersé. Dans ce projet, le développement de la polymérisation RAFT-SCVP utilisant différents milieux aqueux dispersés permettra de comprendre l’impact du mode de cloisonnement sur la structure de la cavité des HBPs et tout particulièrement sur leur dispersité, leur degré de branchement, et leur taille.

La chimie de l'azlactone a été employée pour la synthèse d'une bibliothèque de polymères linéaires multi-fonctionnels grâce à la réactivité et à la sélectivité du groupe azlactone vis-à-vis des amines dans des conditions douces, sans purification fastidieuse, sans formation de sous-produit et conduisant à une totale économie d’atomes et à des rendements élevés. Dans ce projet, l’aptitude du groupe azlactone à être utilisé comme plateforme chimique pour introduire une variété de plusieurs groupes réactifs à la périphérie des HBPs sera étudiée.

L’intérêt de tels HBPs sera mis en avant lors de la conjugaison : (i) de différents peptides de ciblage via les groupes terminaux réactifs et (ii) d’un ARN thérapeutique via leur cavité interne de structure contrôlée, en vue d'accéder à de nouveaux vecteurs thérapeutiques pour prévenir le dysfonctionnement de l'endothélium associé au diabète.

Pour atteindre les objectifs de ce projet HBP-MultiReact ambitieux, trois partenaires (IMMM-Le Mans, CP2M-Villeurbanne et MINT-Angers) combineront leurs expertises complémentaires dans: i) la chimie de l'azlactone, ii) la synthèse de polymères en milieux dispersés, et iii) la nanomédecine et les maladies cardiovasculaires.

Coordinateur du projet

Madame Sagrario Pascual (INSTITUT DES MOLÉCULES ET MATÉRIAUX DU MANS)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

IMMM INSTITUT DES MOLÉCULES ET MATÉRIAUX DU MANS
CP2M Catalyse, Polymérisation, Procédés et Matériaux
MINT Micro et nanomédecines biomimétiques

Aide de l'ANR 551 192 euros
Début et durée du projet scientifique : - 48 Mois

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