Approche théorique DFT à l’étude de système moléculaire hétérocyclique

Abstract

Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à l’étude des composés bisphosphonates et la mise en évidence de leurs efficacités qui recouvrent un large domaine d'applications dans les différents secteurs industriels. Ils sont particulièrement utilisés contre les pathologies osseuses, qui sont généralement caractérisées par une augmentation de la résorption osseuse. La nécessité de l'organisme humain à ces composés et leur faible existence naturelle, nécessite un autre moyen d’obtention. Pour cela plusieurs recherches ont été effectuées dans le but de développer de nouvelles molécules bisphosphonates qui pourrait permettre d'améliorer leur incorporation et d'élargir leur champ d'action. Dans ce contexte, nous avons effectué une étude bibliographique complète sur les composés bisphosphonates et leur intérêt médical. La deuxième partie présente un aperçu sur les différentes méthodes de synthèse des bisphosphonates et leur dérivé, l’acide zolédronique, en se basant sur les synthèses précédemment développées. Par la suite nous avons envisagé la synthèse d'un analogue structurel de l’acide zolédronique. La troisième partie, consacrée à l’étude théorique, au moyen des méthodes de la chimie quantique, de l’effet inhibiteur et du mode d’action des composés BPs sur le calcium sanguin. Les résultats obtenus montrent que ces composés ont un pouvoir inhibiteur très important en complexant un ou deux ions Ca2+ pour former différents complexes BPs-Ca, ainsi que ces résultats peuvent être considérés comme une source des information Les paramètres géométriques calculés fournissent des informations de base utiles sur les réactions de précipitation des bisphosphonates et les diverses possibilités de liaison des molécules de bisphosphonate à la matrice osseuse. En outre, les géométries moléculaires obtenues sont en bon accord avec les résultats expérimentaux. Les calculs théoriques des bisphosphonates peuvent être considérés comme une source fiable d'informations à l'échelle moléculaire. Nous comptons également reprendre nos calculs sur l’acide zolédronique au moyen de méthodes DFT et d’élargir nos calculs sur d’autres dérivés afin de choisir le composé le plus efficace. Résumé L’hypercalcémie est une complication fréquente de nombreux cancers comme les cancers du sein et de la prostate qui provoquent une résorption osseuse. Cette maladie résulte des grands problèmes sur la santé. Parmi les traitements les plus utilisé sont les bisphosphonate. Dans ce mémoire, nous avons effectué une étude bibliographique sur les bisphosphonates et leur intérêt contre les pathologies osseuses. Ensuite nous avons situé les différentes modes de préparation des bisphosphonates en basant sur leur dérivé qui est l’acide zolédronique, ainsi que nous avons proposé une synthèse de son analogue structurel pour améliorer les propriétés anti-résorptives et anti-cancéreuses et élargir leur mode d’action. A la fin, nous avons étudié le mode d’action des bisphosphonates sur le calcium sanguin au moyen des méthodes de la chimie quantique pour monter l’effet inhibiteur de ces composés et leur pouvoir d’éliminer l’excès du calcium sanguin en complexant un ou deux cations Ca2+.