Soutenance de thèse de Vladyslav MUDRAK

Complexes de ruthénium à ligand nitrosyle à antenne ou ligand acétylacétonato pour une photo-libération de NO activée


Titre anglais : Antenna approach and acetylacetonate implementation in ruthenium nitrosyl complexes for enhanced NO photorelease
Ecole Doctorale : SDM - SCIENCES DE LA MATIERE - Toulouse
Spécialité : Chimie Organométallique et de Coordination
Etablissement : Université de Toulouse
Unité de recherche : UPR 8241 - LCC - Laboratoire de Chimie de Coordination
Direction de thèse : Isabelle MALFANT- Oleksandr ROSHAL
Co-encadrement de thèse : Pascal LACROIX


Cette soutenance a eu lieu mardi 03 décembre 2024 à 10h00
Adresse de la soutenance : LCC - salle Amphi Fernand Gallais, LCC

devant le jury composé de :
Isabelle MALFANT   Professeure des universités   Université Toulouse III - Paul Sabatier   Directeur de thèse
Keitaro NAKATANI   Professeur des universités   ENS Paris-Saclay   Rapporteur
Sylvie FERLAY   Professeure des universités   Université de Strasbourg   Rapporteur
Ernesto RIVERA GARCÍA   Professeur   Universidad Nacional Autónoma de México   Examinateur
Eric BENOIST   Professeur des universités   Université Toulouse III - Paul Sabatier   Président
Oleksandr ROSHAL   Senior Researcher   V. N. Karazin Kharkiv National University   CoDirecteur de thèse


Résumé de la thèse en français :  

L'oxyde nitrique (NO) joue un rôle crucial dans divers processus biologiques, suscitant un intérêt considérable pour ses applications thérapeutiques potentielles, en particulier dans les thérapies non invasives. Ce travail explore deux stratégies principales pour améliorer la libération du NO en utilisant des complexes de ruthénium nitrosyle (RuNO): l'insertion d'une antenne pour collecter la lumière dans la structure moléculaire et la modification de la sphère de coordination du RuNO en utilisant l'acétylacétonate (acac) comme ligand bidentate. La première stratégie a conduit au développement du modèle des fragments isolés (IFM), qui prédit avec succès l'efficacité des systèmes de transfert d'énergie par résonance de Förster (FRET) intramoléculaires, améliorant ainsi le processus de conception moléculaire et réduisant la nécessité d'une synthèse extensive. Cette approche a été validée par la synthèse d'un complexe RuNO (AC) avec une antenne à base de fluorène, démontrant un transfert d'énergie efficace et une photo-libération contrôlée du NO. La seconde approche a introduit le ligand acac pour améliorer la stabilité dans l'eau et la photoréactivité des complexes RuNO, offrant des avantages par rapport aux complexes traditionnels à base de ligand bipyridine. Des études structurelles, photophysiques et électrochimiques approfondies ont confirmé l'amélioration de la stabilité et de l'efficacité de la libération de NO des complexes acac-RuNO, en particulier en milieu aqueux, ce qui en fait des candidats prometteurs pour les applications biologiques. Cette recherche constitue une base solide pour de futures avancées dans les systèmes de libération de NO et les thérapies photochimiques.

 
Résumé de la thèse en anglais:  

Nitric oxide (NO) plays a crucial role in various biological processes, sparking considerable interest in its potential therapeutic applications, particularly in non-invasive therapies. This work explores two main strategies for enhancing NO delivery using ruthenium nitrosyl (RuNO) complexes: the incorporation of a light-harvesting antenna into the molecular structure and the modification of the RuNO coordination sphere using acetylacetonate (acac) as a bidentate ligand. The first strategy led to the development of the Isolated Fragments Model (IFM), which successfully predicts the efficiency of intramolecular Förster Resonance Energy Transfer (FRET) systems, enhancing the molecular design process and reducing the need for extensive synthesis. This approach was validated by the synthesis of a RuNO complex (AC) with a fluorene-based antenna, demonstrating efficient energy transfer and controlled NO photorelease. The second approach introduced the acac to improve the water stability and photoreactivity of RuNO complexes, offering advantages over traditional bipyridine-based complexes. Comprehensive structural, photophysical, and electrochemical studies confirmed the enhanced stability and NO release efficiency of the acac-RuNO complexes, particularly in aqueous environments, making them promising candidates for biological applications. This research presents a solid foundation for future advancements in NO-delivery systems and photochemical therapies.

Mots clés en français :complexes de ruthénium à ligand nitrosyle, antennes luminescentes, photochimie,
Mots clés en anglais :   photochemistry, ruthenium nitrosyl complexes, luminscent antenna,