NantilusProtocoles analytiques pour l'étude de la vanilline par RMN 13C isotopique en abondance naturelle : reproductibilté méthodologique, purification, origines du fractionnement isotopique
La nouvelle méthodologie RMN 13C pour mesurer les teneurs en 13C site par site en abondance naturelle a permis d'envisager l'étude des mécanismes de biotransformation de l'acide férulique en vanilline. Dans un premier temps, il a fallu montrer que la RMN 13C donnait accès à des donnée...
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| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | français |
| Titre complet : | Protocoles analytiques pour l'étude de la vanilline par RMN 13C isotopique en abondance naturelle : reproductibilté méthodologique, purification, origines du fractionnement isotopique / Eliot-Patrick Botosoa; sous la direction de Gérald Remaud; co-directeur Richard Robins |
| Publié : |
[S.l.] :
[s.n.]
, 2008 |
| Description matérielle : | 1 vol. (171 f.) |
| Note de thèse : | Thèse doctorat : Chimie analytique : Nantes : 2008 |
| Disponibilité : | Publication autorisée par le jury |
| Sujets : |
| Résumé : | La nouvelle méthodologie RMN 13C pour mesurer les teneurs en 13C site par site en abondance naturelle a permis d'envisager l'étude des mécanismes de biotransformation de l'acide férulique en vanilline. Dans un premier temps, il a fallu montrer que la RMN 13C donnait accès à des données fiables. Une étude de reproductibilité interne a été entreprise, ce qui a contribué à l'identification des points les plus sensibles de la méthode. Puis durant l'investigation des méthodes de purification des molécules sondes, des fractionnements isotopiques 13C normaux et inverses, ont été observés durant la chromatographie sur phase normale. Cette étude participe à la compréhension des effets isotopiques non-covalents. Un protocole analytique, permettant de limiter l'impact du fractionnement isotopique a été proposé. Enfin, la détermination de la filiation isotopique entre le substrat acide férulique et le produit vanilline a mis en évidence que l'intermédiaire "hydroquinone" est vraisemblablement l'étape commune aux deux micro-organismes étudiés (Streptomyces setonii et Amycolatopsis sp.). Une modélisation par calculs d'énergie appuie les données 13C obtenus. Une double perspective du travail de thèse est envisagée: (i) les effets isotopiques non-covalents étudiés par RMN 13C peuvent se transposer, par exemple, à l'étude de l'interaction entre des polluants et des sols contaminés, (ii) une méthodologie générale basée sur la RMN 13C isotopique peut devenir la technique de référence pour caractériser le statut naturel de la vanilline Isotopic 13C NMR can measure the site by site isotopic deviation in 13C, making it possible to study the mechanism of the biotransformation of ferulic acid to vanillin. A priori, it was necessary to developed conditions for the reliable measurement of very small deviations with sufficient precision. Hence, it was show that, during the purification of vanillin and ferulic acid by silica gel column chromatography, unexpected site-specific isotopic deviation was introduced in different fractions recovered from the eluting peak. Both normal and inverse effects occurred, indicating that each isotopomers has a characteristic elution profile due to specific interactions with the stationary/mobile phases used. Thus, insights into the causes of non-covalent isotopic fractionation in chromatography have been obtained. The technique was applied to the biotransformation of ferulic acid to vanillin by micro-organisms, Streptomyces setonii and Amycolatopsis sp. These experiments provided clear evidence supporting the prior hypothesis of a role of a hydroquinone intermediate in the C6C3 to C6C1 chain-shortening mechanism. This conclusion was supported by theoretical calculations of the predicted isotope effects. Future developments will include studies of the role of non-covalent interactions in isotopic fractionation, notably within the context of interactions between pollutants and contaminated soils, and the development of a general method for the authentication of the origin of natural vanillin through the analysis of the site-by-site deviations in 13C determined by 13C NMR |
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| Variantes de titre : | Isotopic 13C NMR analytical protocols for the study of the vanilin at natural abundance : methological reproductibility, purification, origins of isotopic franctionation |
| Bibliographie : | Bibliogr. 143-153 [106 réf.]. Index |