Matériaux stimulables et structurés à base de copolymères portant des greffons polypeptides.

Dans cette thèse nous nous sommes intéressés aux copolymères hybrides qui combinent des segments polypeptides et polymères classiques au sein de la même macromolécule. Relier ces chaînes de façon covalente permet d'allier intimement les propriétés des deux composants : la solubilité, la processabilité, les propriétés de nanostructuration des copolymères classiques, avec les propriétés de biocompatibilité, d'auto-structuration ou de stimulabilité des polypeptides. Ce travail concerne l'étude de matériaux nanostructurés et stimulables à base de copolymères hybrides greffés. Trois types ont été préparés. Le premier type est constitué d'un squelette poly(N,N-diméthylacrylamide) hydrophile, et de greffons courts poly(L-Lysine) présentant des transitions entre les conformations hélice- , feuillet- et désordonnée. En solution aqueuse, ces transitions sont induites par variations de pH et de température. Nous présentons un système dont le changement réversible d'état macroscopique -solution liquide/gel- dépend d'un changement de structure secondaire des greffons. Le deuxième type de copolymère est basé sur le même squelette hydrophile, avec des greffons hydrophobes poly( -benzyl-L-glutamate) se structurant en hélice- . Dans l'eau, ce copolymère amphiphile forme des superstructures membranaires et vésiculaires de l'échelle de la dizaine de microns. La formation de ces agrégats est attribuée à l'association des hélices- , contrainte à deux dimensions du fait de la présence du squelette hydrophile. La synthèse d'un troisième type de copolymère hybride greffé a été testée. Cette synthèse met en jeu le couplage entre segments peptidiques préformés et un polystyrène réactif.

Mots-clés :copolymère greffé, polypeptide, structuration, gélification, squelette vinylique, greffons peptidiques

Stimulable and structured materials based on copolymers with polypeptide grafts.

In this work, we are interested in the study of hybrid copolymers, which combine polypeptide segments and classical polymer inside of the same macromolecule. To link covalently these chains permits to intimately mix properties of both components: solubility, processability and nanoscaled self-assembly of classical copolymers, with the biocompatibility, hierarchical self-assembly and stimulability of polypeptides. This work deals with the study of nanostructured and stimulable materials based on hybrid graft copolymers. Three series were prepared. The first serie is constituted by a hydrophilic poly(N,N-dimethylacrylamide) backbone, and shorts poly(L-Lysine) grafts which present transition between -helical, -sheet and random conformation. In aqueous solution, these transitions are induced by pH and temperature variations. We present a system whose macroscopic state is reversibly changed between liquid and gel, depending on the secondary structure of grafts. The second type of copolymer is based on the same hydrophilic backbone, with hydrophobe -helical poly( -benzyl-L-glutamate) grafts. In water, this amphiphilic copolymer self-assembles into membranar and vesicular superstructures, at the scale of ten microns. This behaviour is attributed to the association of -helical segments constrained into two dimensions due to the presence of hydrophilic backbone. The synthesis of a third serie of hybrid graft copolymer was tested. This synthesis involves a linkage between preformed peptidic segment and a reactive polystyrene chain.

Key-words : graft copolymers, polypeptide, structuration, gelation, vinylic backbone, peptidic grafts.