2.2, METHODES DE MESURE ET APPAREILLAGE

2.2.1. Pression superficielle

La pression superficielle, constitue une des méthodes les plus couramment utilisées dans l'étude des propriétés des couches monomoléculai­ res. Dans le domaine .-des hautes concentrations superficielles (supérieures

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au mg de matière par m ), les isothermes de pression superficielle sont re­ levés par la méthode de la plaque immergée de Wilhelmy, reliée à une élec­ tro-balance Cahn RG sensible au 1/lOOe de dyne/cm. Les mesures sont réali­ sées par compression : le film est étalé à l'intérieur d'un cadre en mica paraffiné; la concentration superficielle est modifiée par compression du film à l'aide d'un piston. L'appareil autorise.la mesure de pressions super­ ficielles de plusieurs dynes/cm et permet l'accès à la valeur de la pression correspondant à la formation d'un réseau de molécules jointives. Dans le do­ maine des faibles concentrations superficielles (inférieures au mg de matière

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par m ), les mesures de pression superficielle sont effectuées à l'aide du micromanomètre à fil tendu de J.Guastalla (55). Les modifications apportées à cet appareillage ont été signalées dans des travaux antérieurs (56), Le principe réside dans la séparation de la surface du support en deux compar­ timents, par une barrière mobile.. La solution contenant la substance à étu­ dier est étalée dans un compartiment, le solvant dans l'autre, La pression superficielle du soluté est donc proportionnelle aux déplacements de la bar­ rière mobile sur la surface.. Cet appareil permet de mesurer des pressions superficielles de l'ordre du centième de dyne/cm.

2.2.2. Potentiel de surface

Les mesures de potentiel de siarface (figure 2.1) sont réalisées par la méthode de l'électrode vibrante (57,58) . Le principe repose sur le fait que lorsqu'il existe une différence de potentiel entre la surface du liquide et celle de l'électrode (D) , vibrant perpendiculairement au dessus de cette surface, il.se crée un condensateur variable dont la modification de capacité donne naissance à un courant sinusoïdal dans un circuit exté­ rieur (E,F,G)., directement proportionnel à la différence de potentiel

exis-tant entre les armatures. L'annulation de ce courant est obtenue par l'imposition d'un potentiel antagoniste au moyen d'un potentiomètre (H) incorporé dans le circuit et relié à une électrode d'argent (J) plon­ geant dans la solution. L'ensemble du phénomène peut être suivi sûr un oscilloscope (G) par l'intermédiaire d'un dispositif d'amplification sélective du signal (E,F). La différence entre les valeurs du potentiel antagoniste requises pour obtenir l'annulation du courant, en présence et en absence d'une couche monomoléculaire étalée sur la surface liquide, fournit la valeur AV du potentiel de surface de la couche. L'électrode

(D) est en acier inoxydable. La précision de la mesure peut être estimée à + 2 mV.

fÂjQVLfUL 2.1. Schéma de ia mcàvJui dix. potentlet de &u/L^ace

2.2.3. Echange Isotopique

Les échantillons que l'on désire étudier par cette méthode sont marqués réversiblement au tritium de la manière suivante : l'antibio­ tique (environ 2 mg). est dissous dans 0,25 cc d'un mélange acide dichloro- acétique et eau tritiée (v/v 40/1) d'activité spécifique 10 curie/ml, four­ nie pa-r le Centre d'Energie Nucléaire de Mol. Dans ce solvant "rupteur de liens hydrogène", l'échange hydrogène-tritium est nettement facilité. Cet échange NH NT se poursuit pendant quelques jours. L'addition à la solu­ tion de 24,75 cc de chloroforme (solvant favorisant la formation de liens hydrogène intramoléculairesj permet ensuite de "stabiliser" le tritium

in-cubé. La solution peut alors être utilisée pour l'étalement de l'anti­ biotique à l'interface air-eau. La concentration superficielle de celui- ci est maintenue constante à environ 1 mg/m^.

Immédiatement après étalement, l'échantillon est placé sous le dé­ tecteur. Le tritium libre migre dans le support où son rayonnement 6 de faible énergie n'influence pas le comptage en surface. La linéarité de l'activité isotopique superficielle en fonction de la concentration super­ ficielle est vérifiée auparavant avec une substance étalon.

Lorsque la molécule étalée adopte une conformation au sein de la­ quelle les liens H disparaissent, le compteur enregistre une nette dé­ croissance de la radioactivité superficielle. Par contre, si elle se trouve dans une conformation au sein de laquelle les liens H sont mainte­ nus, la radioactivité doit rester sensiblement constante au cours du temps. La figure 2.2. présente le dispositif de comptage (59).

VLqo/ul 2.2. de comptage da tAtttum à £'tnteA-^^acc

Un cylindre métallique (A) est traversé par une réglette coulissante (B)

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dans laquelle est encastrée la cuvette en teflon (C) de 10 cm de surface, contenant le support de la couche étalée (D) . La géométrie intérieure du cylindre est telle que le détecteur (E) est placé à une distance

reproduc-thermostatisée (F). Le détecteur est à flux gazeux (1 % isobutane - 99 % hélium), de type Sugarmann(GM). Il est muni d'une fenêtre en formvar pour éviter toute contamination interne. Le gaz (G) circu­ le dans le détecteur et remplit également l'espace libre (H) entre la fenêtre et la monocouche afin de réduire l'absorption du rayonne­ ment B par l'air. Le système électronique de comptage est un inté­ grateur linéaire MBLE type PN 438. Le rendement du comptage est de l'ordre de 1 %.

2.2.4. Slcouches asymétriques

Les bicouches lipidiques (60-62) sont réalisées par mise en contact de deux couches monomoléculaires étalées de part et d'au­ tre d'une paroi en teflon (épaisseur SOym) pourvue d'un petit orifi­ ce (diamètre < 1 mm). Le niveau des deux phases aqueuses, utilisées comme...support,. se situe initialement en deçà de l'orifice. L'ascen­ sion des niveaux, obtenue par injection de liquide, provoque la mise en contact des queues hydrocarbonées du lipide lors de 1'immersion de l'orifice (figure 2.3). L'asymétrie de la bicouche résultante est assurée par étalement de couches monomoléculaires de composition dif­ férente de part et d'autre de la paroi médiane. De plus, la composi­ tion ionique de la phase aqueuse du compartiment de droite peut diffé­ rer de celle du compartiment de gauche, assurant ainsi l'existence d' une asymétrie au niveau de l'environnement de la bicouche immergée.

Chaque compartiment est pourvu d'une électrode Ag/AgCl, connectée à un électromêtre Keithley (modèle 602). Le système complet est enfer­ mé dans une cage de Faraday, Au cours des expériences décrites dans le présent travail, le courant est mesuré en fonction de la tension imposée, et la résistance calculée par application de la loi d'Ohm.