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AVERTISSEMENT Ce document est le fruit d'un long travail approuvé par le jury de soutenance et mis à disposition de l'ensemble de la communauté universitaire élargie. Il est soumis à la propriété intellectuelle de l'auteur. Ceci implique une obligation de citation et de référencement lors de l’utilisation de ce document. D’autre part, toute contrefaçon, plagiat, reproduction illicite encourt une poursuite pénale. ➢ Contact SCD Nancy 1 : theses.sante@scd.uhp-nancy.fr LIENS Code de la Propriété Intellectuelle. articles L 122. 4 Code de la Propriété Intellectuelle. articles L 335.2- L 335.10 http://www.cfcopies.com/V2/leg/leg_droi.php http://www.culture.gouv.fr/culture/infos-pratiques/droits/protection.htm UNIVERSITE HENRI POINCARE - NANCY 1 2010 ___________________________________________________________________________ FACULTE DE PHARMACIE LES ALGINATES ET LEURS APPLICATIONS EN PHARMACIE ET EN INGENIERIE APPLICATION A LA CONSTRUCTION D’UN BIOMATERIAU T H E S E présentée et soutenue publiquement le 02 juillet 2010 pour obtenir le Diplôme d'Etat de Docteur en Pharmacie par Emilie VINCENT née le 19 février 1987 à Saint-Dié (88) Membres du Jury Président : M. Pierre LABRUDE, Professeur Juges : M. Patrick MENU, Professeur M. Jean-Claude VOEGEL, Directeur de recherche INSERM, Université Louis Pasteur, Strasbourg Mlle Hajare MJAHED, Docteur de l’Université Louis Pasteur de Strasbourg, Stagiaire post-doctorale à l’UMR CNRS 7561. UNIVERSITÉ Henri Poincaré, NANCY 1 FACULTÉ DE PHARMACIE Année universitaire 2009-2010 DOYEN Francine PAULUS Vice-Doyen Francine KEDZIEREWICZ Président du Conseil de la Pédagogie Bertrand RIHN Commission de la Recherche Christophe GANTZER Mobilité ERASMUS et Communication Francine KEDZIEREWICZ Hygiène Sécurité Laurent DIEZ Responsable de la filière Officine : Francine PAULUS Responsables de la filière Industrie : Isabelle LARTAUD, Jean-Bernard REGNOUF de VAINS Responsable du Collège d’Enseignement : Jean-Michel SIMON Pharmaceutique Hospitalier DOYEN HONORAIRE Chantal FINANCE Claude VIGNERON PROFESSEURS EMERITES Jeffrey ATKINSON Marie-Madeleine GALTEAU Gérard SIEST Claude VIGNERON PROFESSEURS HONORAIRES Roger BONALY Thérèse GIRARD Maurice HOFFMANN Michel JACQUE Lucien LALLOZ Pierre LECTARD Vincent LOPPINET Marcel MIRJOLET François MORTIER Maurice PIERFITTE Janine SCHWARTZBROD Louis SCHWARTZBROD MAITRES DE CONFERENCES HONORAIRES Monique ALBERT Gérald CATAU Jocelyne COLLOMB Bernard DANGIEN Marie-Claude FUZELLIER Françoise HINZELIN Marie-Andrée IMBS Marie-Hélène LIVERTOUX Jean-Louis MONAL Dominique NOTTER Marie-France POCHON Anne ROVEL Maria WELLMAN-ROUSSEAU ASSISTANT HONORAIRE Marie-Catherine BERTHE Annie PAVIS ENSEIGNANTS PROFESSEURS Gilles AULAGNER ...............................Pharmacie clinique Alain BAGREL.....................................Biochimie Jean-Claude BLOCK ...........................Santé publique Christine CAPDEVILLE-ATKINSON ........Pharmacologie cardiovasculaire Chantal FINANCE................................Virologie, Immunologie Pascale FRIANT-MICHEL......................Mathématiques, Physique, Audioprothèse Christophe GANTZER ..........................Microbiologie environnementale Max HENRY .......................................Botanique, Mycologie Jean-Yves JOUZEAU............................Bioanalyse du médicament Pierre LABRUDE..................................Physiologie, Orthopédie, Maintien à domicile Isabelle LARTAUD...............................Pharmacologie cardiovasculaire Dominique LAURAIN-MATTAR...............Pharmacognosie Brigitte LEININGER-MULLER ................Biochimie Pierre LEROY .....................................Chimie physique générale Philippe MAINCENT ............................Pharmacie galénique Alain MARSURA .................................Chimie thérapeutique Patrick MENU ....................................Physiologie Jean-Louis MERLIN.............................Biologie cellulaire oncologique Jean-Bernard REGNOUF de VAINS ........Chimie thérapeutique Bertrand RIHN ..................................Biochimie, Biologie moléculaire Jean-Michel SIMON.............................Economie de la santé, législation pharmaceutique MAITRES DE CONFÉRENCES Sandrine BANAS ................................Parasitologie Mariette BEAUD .................................Biologie cellulaire Emmanuelle BENOIT ..........................Communication et santé Isabelle BERTRAND.............................Microbiologie environnementale Michel BOISBRUN ..............................Chimie thérapeutique François BONNEAUX ...........................Chimie thérapeutique Ariane BOUDIER.................................Chimie Physique Cédric BOURA....................................Physiologie Jean-Claude CHEVIN ..........................Chimie générale et minérale Igor CLAROT .....................................Chimie analytique Joël COULON......................................Biochimie Sébastien DADE.................................Bio-informatique Dominique DECOLIN ..........................Chimie analytique Béatrice DEMORE...............................Pharmacie clinique Joël DUCOURNEAU .............................Biophysique, audioprothèse, acoustique Florence DUMARCAY...........................Chimie thérapeutique François DUPUIS................................Pharmacologie Raphaël DUVAL .................................Microbiologie clinique Béatrice FAIVRE ……………………………………..Hématologie - Génie Biologique Adel FAIZ..........................................Biophysique-acoustique Luc FERRARI .....................................Toxicologie Stéphane GIBAUD .............................Pharmacie clinique Thierry HUMBERT .............................Chimie organique Frédéric JORAND ...............................Santé et environnement Thierry Olivier JOUBERT.................................Toxicologie, sécurité sanitaire Francine KEDZIEREWICZ ....................Pharmacie galénique Alexandrine LAMBERT .........................Informatique, Biostatistiques Faten MERHI-SOUSSI..........................Hématologie biologique Christophe MERLIN ............................Microbiologie environnementale et moléculaire Blandine MOREAU ..............................Pharmacognosie Maxime MOURER................................Pharmacochimie supramoléculaire Francine PAULUS ...............................Informatique Christine PERDICAKIS ........................Chimie organique Caroline PERRIN-SARRADO .................Pharmacologie Virginie PICHON ................................Biophysique Anne SAPIN.......................................Pharmacie galénique Marie-Paule SAUDER ..........................Mycologie, Botanique Nathalie THILLY .................................Santé publique Gabriel TROCKLE ...............................Pharmacologie Marie-Noëlle VAULTIER........................Biodiversité végétale et fongique Mohamed ZAIOU ...............................Biochimie et Biologie moléculaire Colette ZINUTTI ................................Pharmacie galénique PROFESSEUR ASSOCIE Anne MAHEUT-BOSSER ......................Sémiologie PROFESSEUR AGREGE Christophe COCHAUD .........................Anglais Bibliothèque Universitaire Santé - Lionnois (Pharmacie - Odontologie) Anne-Pascale PARRET...... ..... .............Directeur S S S SERMENT DES A A A APOTHICAIRES J J J Je jure, en présence des maîtres de la Faculté, des conseillers de l’ordre des pharmaciens et de mes condisciples : Ð Ð Ð Ð’ honorer ceux qui m’ont instruit dans les préceptes de mon art et de leur témoigner ma reconnaissance en restant fidèle à leur enseignement. Ð Ð Ð Ð’exercer, dans l’intérêt de la santé publique, ma profession avec conscience et de respecter non seulement la législation en vigueur, mais aussi les règles de l’honneur, de la probité et du désintéressement. Ð Ð Ð Ðe ne jamais oublier ma responsabilité et mes devoirs envers le malade et sa dignité humaine ; en aucun cas, je ne consentirai à utiliser mes connaissances et mon état pour corrompre les moeurs et favoriser des actes criminels. Q Q Q Que les hommes m’accordent leur estime si je suis fidèle à mes promesses. Q Q Q Que je sois couvert d’opprobre et méprisé de mes confrères si j’y manque. « LA FACULTE N’ENTEND DONNER AUCUNE APPROBATION, NI IMPROBATION AUX OPINIONS EMISES DANS LES THESES, CES OPINIONS DOIVENT ETRE CONSIDEREES COMME PROPRES A LEUR AUTEUR ». REMERCIEMENTS Ce travail a été effectué au sein du Laboratoire de Physiopathologie, Pharmacologie et Ingénierie Articulaires (UMR 7561 CNRS-UHP). Aussi je tiens à exprimer toute ma reconnaissance à M. le Dr. MAGDALOU, directeur de l’unité, et à M. le Pr STOLTZ, directeur du laboratoire, de m’avoir accueillie au sein de leur équipe de recherche. Mes plus vifs remerciements s’adressent tout d’abord à M. le Pr Patrick MENU qui m’a accueillie à plusieurs reprises au sein de son équipe d’ingénierie vasculaire. C’est grâce à lui que j’ai pu en premier lieu effectuer un stage d’initiation à la recherche qui m’a donné le goût de la recherche et m’a permis de trouver ma voie. Ce stage a été suivi par mon inscription en master pour lequel il est mon directeur de recherche. Je tiens à exprimer ma profonde reconnaissance à Mr le Pr. Pierre LABRUDE qui a accepté d’être mon directeur de thèse ainsi que mon président de jury. Je le remercie tout particulièrement pour sa disponibilité et son aide précieuse sans laquelle ce travail n’aurait pas pu être réalisé dans des délais aussi courts et sans fautes d’orthographe !!!!! Je remercie vivement Melle le Dr MJAHED, Hajare pour nous tous au labo, d’avoir accepté de participer à mon jury mais je la remercie également pour tous les précieux conseils qu’elle m’a apportés au cours de ce travail. Ma gratitude s’adresse également à M. le Dr Jean-Claude VOEGEL, très étroitement associé à notre équipe de recherche et très fréquemment présent à nos réunions, pour sa participation au jury et surtout pour les connaissances, les conseils, les avis qu’il m’a apportés au cours de mon travail. Je ne saurais passer sous silence mes collègues de bureau : Aude, Estelle et Nicolas S., ceux qui faisaient presque partie du bureau : Tunay et Camille, et celui qui en a fait partie : Nicolas B., qui m’a encadré au début de mon master et dont j’ai pris la "succession", pour la science et pour les bons moments passés ensemble et les nombreux fous rire…Merci ! Enfin je remercie tous les membres du laboratoire : Brigitte, Céline, Dominique, Fatima, Ghislaine, Jessica, Karine, Leti, Loïc, Monique, Nacer, Nati, Philippe, Rania, Sébastien, Talar, pour leur accueil et leur bonne humeur, Sans oublier bien sûr tous mes amis de la fac : Aurélie, Ellen, Pauline, Tiphanie,…, et ceux de la "maison" : la famille Baltzer, Jess, la famille Mischler,… A TOUTE LA FAMILLE, A Steph qui m’a servi pendant 6 ans de "punching-ball" à l’approche des examens : Ca y est, c’est fini !!! A mes parents, et grands parents pour leur soutien et leur nombreux encouragements, A ma sœur Coralie qui a toujours été présente, A mes beaux-parents qui sont devenus au fil du temps ma deuxième famille, A mes beaux-frères Alex, Christophe et Gilles, Sans oublier bien sûr Valentine !! Et tout le reste de la famille qu’il ne m’est pas possible de citer. SOMMAIRE INTRODUCTION ................................................................................................................. 1 PARTIE I : LES ALGINATES I. Historique ................................................................................................................................ 2 II. Classification ......................................................................................................................... 3 III. Les différentes sources d’alginates ...................................................................................... 6 III.1. Les bactéries .................................................................................................................. 6 III.1.a. Rôle de la production d’alginate chez les bactéries ............................................. 6 III.1.b. Voie de synthèse de l’alginate chez les bactéries ................................................. 7 III.2. Les algues ...................................................................................................................... 8 III.2.a. Intérêt ................................................................................................................... 8 III.2.b. Voie de synthèse de l’alginate chez les algues ................................................... 9 III.2.c. Description botanique des principales familles d’algues productrices d’alginate. 10 IV. Propriétés physico-chimiques ............................................................................................ 15 IV.1. Définition de l’acide alginique selon la Pharmacopée Européenne, 6ème édition ....... 15 IV.2. Caractères organoleptiques issus de la Pharmacopée Européenne, 6ème édition ......... 15 IV.3. Identification ............................................................................................................... 15 IV.4. Structure ...................................................................................................................... 16 IV.5. Propriétés physico-chimiques des alginates en solution-formation des gels d’alginate .............................................................................................................................................. 17 IV.6. Les gels d’alginate et leurs propriétés ......................................................................... 20 IV.7. Stabilité et dégradation des gels .................................................................................. 22 V. Extraction de l’alginate........................................................................................................ 22 V.1. alginate de sodium ........................................................................................................ 22 V.1.a. 1ère technique : passage par l’acide alginique ..................................................... 23 V.1.b. 2ème technique : passage par l’alginate de calcium ............................................. 24 V.2. autres alginates .............................................................................................................. 26 V.3. Autres paramètres importants de la production ............................................................ 26 V.3.a. Couleur ............................................................................................................... 26 V.3.b. Approvisionnement en eau ................................................................................. 27 V.3.c. Elimination des déchets ...................................................................................... 27 uploads/Sante/ scdpha-t-2010-vincent-emilie.pdf