Catalpa, Extraction, Iridoïdes, Stress oxydant, Isoprostanes, Hémisynthèse, Catalpol, Catalposide

Au sein des organismes vivants, les acides gras polyinsaturés (AGPI) suivent deux voies d'oxydation distinctes : (1) une voie enzymatique, où les cyclo-oxygénases (COX) transforment les AGPI libres en prostaglandines, qui régulent l'inflammation et le tonus vasculaire ; (2) une voie radicalaire, non enzymatique, induite par les espèces oxygénées réactives (EOR), générant dans un contexte de stress oxydatif une vaste famille de médiateurs lipidiques appelés isoprostanes. Ils se caractérisent par la disposition "cis" de leurs deux chaînes latérales lipidiques, contrairement à la configuration "trans" des prostaglandines. Ces molécules sont surtout reconnues comme biomarqueurs du stress oxydatif, mais elles possèdent aussi d'importantes activités biologiques, notamment anti-inflammatoires, anti-arythmiques et neuroprotectrices. Pour faciliter l'accès aux isoprostanes, l'hémisynthèse constitue une solution appropriée. Pour réaliser la synthèse des molécules de cette famille, nous avons choisi comme plateformes chirales de départ, les iridoïdes isolés des fruits de Catalpa bignonioides W, notamment le catalpol et le catalposide. Ces hétérosides d'iridoïdes ont comme aglycone un cyclopenta[c]pyrane parfaitement adapté à la synthèse de nombreux isoprostanes. Dans un premier temps, un protocole d'extraction sélective a permis d'obtenir un extrait riche en iridoïdes dont le fractionnement a permis de séparer le catalpol des autres iridoïdes. Le catalposide porteur d'un acylphénol a pu être dosé par HPLC (1.7% à partir de fruits frais) et le catalpol isolé par VLC (1.4% à partir de fruits frais). Les activités anti-inflammatoire, antioxydante et anti-cancéreuse de l'extrait aqueux, de la fraction butanolique et du précipité dichlorométanique ont été évaluées. Dans un second temps, à partir du catalpol et du précipité riche en catalposide, une voie hémisynthétique de quinze étapes a été développée, permettant l'accès au 15-epi-11-F2t-IsoP et à son diastéréoisomère le 15-epi-11,15-F2t-IsoP avec un rendement global de 3 %. Parallèlement, une autre stratégie a été étudiée afin de réduire le nombre d'étapes tout en rendant possible la préparation d'isoprostanes de type F, D et J à partir des mêmes iridoïdes. Les résultats de ces travaux montrent également qu'une voie d'accès aux isoprostanes dits « tout-cis », faiblement représentés dans les matrices biologiques, est envisageable. En conclusion, à travers ce travail de thèse, nous avons montré que les fruits de Catalpa bignonioïdes, cet arbre commun bien adapté à la ville, possèdent de nombreux atouts à valoriser. Les extraits aqueux, enrichis en iridoïdes ont révélé des activités biologiques intéressantes et peuvent également constituer une source renouvelable aisément accessible d'iridoïdes abondants destinés à la synthèse stéréocontrolée de nouveaux outils moléculaires chiraux.