Sujet
: SYNTHESE ET ETUDE STRUCTURALE DE PROCYANIDINES
Mots clefs : catéchine, tanins condensés, couplage
cationique
Les tanins sont des composés phénoliques largement présent dans le règne végétal. On les trouve notamment en grandes quantités dans le thé, les vins rouges et les pommes. Trois classes de tanins sont représentées dans la nature : les tanins hydrolysables, les tanins condensés et les tanins complexes. Nous nous intéressons aux tanins du vin qui sont de la famille des tanins condensés ou proanthocyanidines, nom provenant de leur capacité à libérer de cyanidine de couleur rouge en milieu acide et à chaud. Ils sont localisés dans les parties solides de la baie (pépins et pellicule) et sont cédés au vin durant la vinification. Il s'agit essentiellement de polymères de catéchine ou d'épicatéchine (figure 1) liés par des liaisons C4-C6 ou C4-C8.
R=OH, R'=H : (+)-catéchine
R=H, R'=OH : (-)-épicatéchine
Figure
1 :
Squelette d’unité monomérique de tanins condensés
Les molécules que nous envisageons de synthétiser (à partir de la (+)-catéchine, produit commercial et peut coûteux) sont les suivantes (figure 2)
B3
C3
Figure
2 :
Dimère B3 et trimère avec comme unité monomérique
la (+)-catéchine
Ces composés présentent des
propriétés physico-chimiques importantes : pouvoir antioxydant,
antiradicalaire, complexation des métaux, des macromolécules (protéines,
polysaccharides) et sont responsable de nombreuses propriétés biologiques
observées. Ceci est en relation directe avec leur structure polyphénolique. Il
existe donc une importante relation entre structure et réactivité. L’enjeu de
la recherche oenologique est la compréhension de la nature des interactions des
tanins entre eux (phénomène à l'origine de la structure colloïdale des vins),
des tanins avec les protéines (phénomène à l’origine de l’astringence des vins)
des tanins avec des membranes biologiques (phénomène à l’origine du très médiatisé
“French Paradox”).
Nous nous intéressons plus particulièrement aux interactions des tanins avec
les protéines de la salive riche en proline (PRPs), phénomène responsable des
propriétés organoleptiques des vins comme la sensation d’astringence et exploité
également lors du collage (avec l’albumine ou la gélatine).
La famille des dimères de flavonoïdes est vaste et suivant la nature de la liaison intermonomérique (C aromatique- C aromatique, C aromatique-C du cycle pyrane ou C-O) plusieurs voies de synthèses peuvent être envisagées. Dans le cas de l'obtention d'oligomères avec comme unité monomérique la (+)-catéchine lié en C4-C8, les voies décrites dans la littérature peuvent être classées en 2 groupes : les réactions de condensation entre un flavan-3-ol et un flavan-3,4-diol non protégés (en milieu acide ou neutre) et entre ces mêmes dérivés protégés (Phénols protégés par méthylation ou benzylation). Ces méthodes présentent des problèmes de sélectivité et de purification, d’où l’intérêt de mettre au point une voie d’accès efficace de ces composés.
Notre stratégie de synthèse a tout d'abord été basée sur des couplages pallado-catalysés (couplage de STILLE) développés actuellement au laboratoire (LCOO) ainsi que sur des additions et substitutions nucléophiles d’organométalliques (Magnésium, Lithium, Cuivre) puis sur les couplages cationiques, méthode nous donnant les meilleurs résultats.
En optimisant les conditions de la réaction du couplage cationique nous avons synthétisé le dimère B3. La méthode a ensuite été étendue à la synthèse du trimère. La difficulté principale est de maîtriser la sensibilité de la (+)-catéchine (instable en dehors de la zone de pH 5-7) et de contrôler la régio et stéréochimie de la liaison interflavane. Ce haut degrés de stéréoselectivité au niveau de la synthèse est important pour la préparation de tanins condensés avec une structure définie, la stéréochimie, surtout en position C4 déterminant la structure tridimensionnelle de la molécule de tanin condensé.
Ayant mis au point une méthode
de synthèse efficace de ces tanins condensés, j'aborde actuellement la partie
caractérisation physico-chimique de ces composés ainsi que l’étude du
comportement colloïdal des tanins : interactions des tanins entre eux et
avec des protéines.