- Le calcul n’est pas poussé au delà de I mÔle/litAe en K pouA la
vallnomy--clne, coA la théoAle de Gouy ne peut êtAe utilisée pouA obtenlA (
Celle de la courbe relative à la valinomycine ne permet de vérifier cette
équation ..pour aucune valeur fixe de K^. A titre de comparaison, la cour
be en traits pointillés correspond au tracé obtenu en imposant
K = 1 1/mole, c
Lors de l'étalement d'analogues ionisables de la valinomycine (72), les
isothermes AV = f(K^), sont celles représentées dans la figure 3.9.
Pour l'analogue comportant un résidu glutamyl (VmGlu) en place du
résidu valyl, le pH du support est tout d'abord porté à une valeur acide
(pH 2). Pour l'analogue au sein duquel le même résidu valyl a été rempla
cé par un résidu lysyl (VmLys), le pH du support est porté à une valeur
basique (pH 11,5). Dans ces conditions, ni la fonction acide carboxyli-
que de l'ana^-ogue VmGlu, ni la fonction amine de l'analogue VmLys ne
peu-I
vent s'ioniser, et il est logique de s'attendre à un comportement compa
rable à celui de la valinomycine non modifiée, puisque cette dernière ne
possède aucun groupe titrable. Or, la figure 3.9 présente des isother
mes AV = f(K^) qui s'apparentent d'avantage à celles caractérisant la for
mation du complexe antamanide-Na^ qu'à celles obtenues dans le cas de la
valinomycine. La formation du complexe avec l'ion pourrait donc, dans
le cas de ces analogues, ne pas s'accompagner d'une variation conforma
tionnelle aussi nette gue celle observée lors de la formation du complexe
valinomycine-K"*^. Par ailleurs, si les mêmes expériences sont effectuées
sur des supports contenant l'ion Na^, aucune modification significative
du potentiel de surface n'est enregistrée, dans le même intervalle de con
centration ionique, démontrant la maintien de la sélectivité de ces ana
logues vis-à-vis de l'ion K^.
Si l'on modifie le pH du support, la formation du complexe devient tribu
taire de la charge portée par la molécule étalée, ainsi que l'illustre le
tableau 3.4.
Support VmGlu VmLys
0, 1 M KCl 480 mV 500 mV pH 2 0,1_M NaCl 460 mV 500 mV 0,1 M KCl 450 mV 430 mV pK 11,5 0,1 M NaCl 350 mV 410 mV
Tableau 3.4. Potentiel de iuA^aee de6 analogues de la valinomycine
en fonction du pH et de la nature du cation présent dans
^ suppoKt.
EvoliUÂon du potzntieJf- de. ian^ace analogues de la valXnomgcâne en
^onctâon de ta aoneentaotlon en i>et du iuppo^., t =23“’C
O: Vm-tyi à pH 11,5
•: l^m-gtu à pH 2
Pour l'analogue VmLys, lorsque le pH passe de 11,5 à 2, en présence
de 0,1 M KCl dans le support, AV passe de 430 à 500 mV. Le remplapement
de KCl par NaCl ne modifie pas cette dernière valeur. Pour l'analogue
VmGlu, lorsque le pH passe de 2 à 11,5, en présence de 0,1 M KCl, AV pas
se de 480 à 450 mV. Le remplacement de KCl par NaCl modifie nettement
cette dernière valeur, en la faisant passer à 350 mV.
Afin de tenter d'expliquer l'évolution de AV en fonction du pH et de
la nature de l'électrolyte, il faut tout d'abord remarquer que lorsque
les analogues ne sont pas ionisés, le degré d'association avec l'ion K^
reste faible lorsque la concentration en KCl du support ne dépasse pas
0,1 M. La figure 3.9 montre en effet que AV conserve, à cette concen
tration ionique, une valeur voisine de celle enregistrée lorsque l'élec
trolyte n'est pas ajouté au support.
I
Lorsque le pH passe de 11,5 à 2 pour VmLys, le résidu lysyl s'ioni
se positivement. En dehors d'une modification possible de la contribu
tion dipolaire du potentiel de surface, l'apparition de cette charge en
traîne l'existence d'un potentiel électrostatique positif, ij;, conformé
ment à l'équation 3.7. L'augmentation de AV s'explique donc aisément
dans ce cas. Elle ne dépend pas de la nature du cation présent dans le
support.
Lorsque le pH passe de 2 à 11,5 pour VmGlu, le résidu glutamyl s'io
nise négativement. L'apparition de cette charge entraîne cette fois l'e
xistence d'un potentiel }p négatif. La très nette diminution de AV obser
vée en présence de NaCl s'explique à nouveau fort bien si l'on tient comp
te de ce phénomène. On constate cependant, qu'en présence de KCl, la di
minution est beaucoup moins perceptible. Cette différence de comportement
devient compréhensible si l'on admet qu'une certaine proportion de molécu
les étalées existe à ce pH sous forme complexée avec l'ion K^. La forma
tion du complexe VmGlu -K^ est en effet susceptible d'entraîner une modi
fication du moment dipolaire en même temps qu'une diminution de la densi
té de charge négative superficielle, par compensation interne. Ce dernier
facteur tend à réduire l'importance du terme électrostatique négatif dans
l'expression du potentiel de surface. Si l'on en revient alors à la remar
que initiale, concernant la faible valeur du degré d'association lorsque
la concentration en K^ est de 0,1 mole/1, on est amené à conclure que l'io
nisation négative du résidu glutamyl provoque une modification sensible de
la concentration en K^ au voisinage de la surface (relation 3.13), dans un
— + — + VlüGlu -r K ---> VmGiU - K
Le même accroissement de la concentration "superficielle" en Na^, vis-à-
vis duquel l'analogue est indifférent, demeure sans effet sur le compor
tement du film étalé. Lorsque la charge superficielle est positive, com
me c'est le cas lois de l'étalement de VmLys à pH 2, la formation du com
plexe avec l'ion n'est pas d'avantage enregistrée. On constate d'ail
leurs dans ce cas que la formation du complexe reste défavorisée à toute
concentration en KCl ; lorsque cette dernière passe de O, 1 à 2 mole/1, le
potentiel de surface de VmLys n'augmente que de 25 mV, cette valeur ne re
présente que 23 % de l'augmentation enregistrée à pH 11,5 dans les mêmes
conditions (figure 3.9). La densité de charge superficielle semble ainsi
jouer un rôle déterminant dans la formation du complexe à l'interface, ce
I
qui distingue le comportement de ces analogues de celui de la vàlinomyci-
ne, tout au moins lorsque cette dernière est étalée seule,
3.1.5. Conclusions
L'étalement de couches monomoléculaires des divers antibio
tiques étudiés dans le présent travail entraîne une première série de con
clusions relatives à leur comportement à l'interface.
En particulier, le maintien d'une conformation hélicoïdale, stabili
sée par liaisons hydrogène, se trouve confirmée dans le cas de la gramici-
dine A. La valeur de l'aire occupée par cette molécule, lorsqu'elle se
trouve impliquée dans un réseau jointif, apparaît compatible avec une orien
tation perpendiculaire de l'axe de l'hélice vis-à-vis du plan de l'interface.
De même, l'orientation de la gramicidine S et de la valinomycine, molécules
cycliques, parallèlement au plan de l'interface, se trouve confirmée, tant
pat les valeurs des aires occupées que par la mesure du moment dipolaire et
des propriétés liées à.la densité de charge superficielle. Dans le cas de
la valinomycine, l'existence d'une transconformation lors de la réaction de
complexion avec l'ion est décelée à l'interface.
L'antamanide apparaît quant à elle comme une molécule plus flexible, ne
subissant pas de changement .de conformation lors de la réaction de comple
xion avec l'ion Na^. La valeur de la constante de complexion, dégagée des
mesures de potentiel, de surface, est comparable à la valeur obtenue pcir d'
autres auteurs pour d'autres antibiotiques (65, 72-75), et est de plusieurs
ordres de grandeur inférieure à celle que l'on obtient en solution organi
que (tableau 3.5). En règle générale, on observe la décroissance suivante
Solv.organique Solv.mixte eau-org. ^ Interface air-eau
Antibiotique Alcool Alcool-eau
(42:58)
Interface air-eau
Valinomycine 2.10^ (72) = 5.10^ (72) 1 (72-75)
Antamanide Na^ 5.10^ (33) - == lO (présent
travail)
. .
Trinactine K - - = 2-3 (65)
+
Enniatine B.K 6,5.10^ (34,35) -
-Tabteau 3.5. i/aZeiiA dz (en t/rrtotz] pouA dvjzAà antibZotXxiuz&
en iiOÙJLtlon zt à l’IntzA^cuiz avi-zcui
Vans Iz cas dz la vaLinomycÂnz et dz l'znnlatùiz B, l'alcool zst
C^H^OH. Vans Iz cas dz l'anXamanldz, c'est CH^OH. La valzuA dz
K pouA la oallnomyclnz à l'IntzA^acz alA-zau zst donnzz pouA unz
conczntAatton du suppoAt de / M en KCl. Czllz dz la tAcnactlnz zst
calculzz [xiA Kmp zt WznncA sans tznÀA comptz dz la cU^^zAzncz exis
tent zntAz la conczntAotlon en du suppôt et czllz pAzoalant au.
volslnagz dz la suA^aez. On obtlznt unz valeuA à peu pAzs
Idzntl-quz pouA l'antamanldz si l'on n'IntAodult pas czttz coAAzctlon.
Enfin, le rôle de la densité de charge sur la formation du complexe
est mis en évidence dans le cas d'analogues ionisables de la valinomycine.
L'étape suivante consiste à incorporer ces diverses substances au
sein de couches lipidiques et à étudier les interactions qui surviennent
entre les constituants du-.film mixte, en regard des données relatives
aux propriétés de l'antibiotique étalé seul.
Dans le cas de la valinomycine et de 1'antamanide, une place particulière
sera réservée à l'étude de l'influence de la densité de charge superficiel
le lipidique sur la formation du complexe antibiotique-ion.