Izs ^lÙM mlxtet, vatJjaomyclnz-cicûjdz palmitique en fonction de la inaction
molalfie en vallnomuclne suA KCl et UaCl TO~hi
En utilisant les deux valeurs extrêmes du degré d'ionisation c< , le calcul
des moments dipolaires fournit :
= 163 mD à pH 10,5 ( V' = -176 mV) et
= 286 mD à pH 2 ( = 0) .
Dans ces deux situations, les valeurs du potentiel de surface obtenues pour la O 2
valinomycine étalée seule sont respectivement de 540 mV (A=190 A f/Ct=2,l D) et
«>2
de 550 mV (A=190 A =2,8 D) . Ces résultats sont d'ailleurs très voisins de
ceux obtenus précédemment.
Afin de s'assurer du maintien des propriétés de la valinomycine à ces différents
pH, l'expérience est également réalisée en présence de 3 moles/1 ,en NaCl ou KCl.
Les valeurs de A V obtenues dans le premier cas (Na^) sont identiques à celles
mentionnées ci-dessus et relatives à la présence de 10 ^ moles/1 en NaCl ou KCl.
Dans le second cas (K^) , les valeurs sont celles de la forme complexée de
l'anti-<=>2
biotique, mentionnées plus haut (
A
V= 1010 mV, A = 160 A ,yU. = 4,3 D) .Les tableaux 3.11 et 3.12 comparent au potentiel de surface expérimentalement
observé, le potentiel de surface calculé pour les différents mélanges
valinomycine-acide palmitique, sur la base des valeurs attribuées aux différents
paramètres relatifs aux films pars • De même qu'en présence de PS, les valeurs
calculées admettent ici deux situations extrêmes =1 et^=0) correspondant
à la complexion totale et à l'absence de complexion, dans le cas du film chargé
négativement (pH 10,5, =1). Seule la situation
où/9
=0 est prise en considération pour le film non chargé (pH 2, oc =0). L'équation 3.23 est utilisée pàur
calculer
A
V résultant.De même qu'en présence de PS, le tableau 3.11 montre que l'existence, à l'interface
de la forme chargée de l'acide palmitique différentie nettement les résultats
obtenus sur KCl des résultats obtenus sur NaCl. Dans ce dernier cas, un accord
satisfaisant se dégage de la comparaison des valeurs calculées pour>9 =0 avec
les valeurs expérimentales.
En présence de KCl au contraire, l'accord ne se manifeste (poury(5^=l) que
pour de faibles valeurs de X^. Lorsque l'acide palmitique existe à l'interface
sous forme non ionisée, le tableau 3.12. montre un accord très satisfaisant
entre les valexirs calculées (pouryd^ = 0) et les valeurs expérimentales (fig.3.30)
X V ^ V calculé (mV) A V mesuré (mV) /9 = 0 /$ = 1 Na+ K+ 0 - - 60 60 0,25 340 649 390 630 0,40 400 825 - 680 0,50 435 920 435 605 0,75 500 1.040 510 560 1 - - 540 540
Tableaa 3.11 Pot^yvtieJt dz cjcüicjuJit [pouA^ =0 qJl /$ =1] ut muuAé.
(6UA 6uppoAt6 10 hi en KCZ ou hIaCZ] de {^ÂJbn6 m-bctm,
vaJUnomycyint-ucJÂ^ paJbn-itlquQ. à pH 10,5.
X V A V calculé (mV) A V mesuré (mV)O
II Na'*’ + K 0_
420 420 0,25 515 520 525 0,50 535 520 540 0,75 545 545 540 1 - 550 550Tablmu 3.11 Patentiez de suA^ate. cjolIouIZ [pouA /9 =0] e^ me6uA.é
[6UA i,uppohXÂ 10 en KCt ou MaCt) de mZxtoÀ
valZnomt/cZn&-CLCud^ palmZtcque à pH 2.
Seule la forme non complexée de l'antibiotique existe à l'interface pour
toute composition du mélange, en l'absence de charges négatives portées par
l'acide gras, ce qui est évidemment tout à fait compatible avec les hypothèses
Par un procédé analogue à celui décrit lors de l'étude de films mixtes PS-vali-
nomycine, il est possible d'évaluer l'allure de la courbe théorique Av= f (X^^) , compte
tenu de la variation de la concentration superficielle en et du degré de complexion
La figure 3.33 restitue la courbe ainsi calculée et représente la position des points
expérimentaux. De même qu'en présence de PS (figure 3.24 et 3.25), et compte tenu
des remarques formulées plus haut à ce sujet, l'accord entre les deux séries de va
leurs peut être considéré comme acceptable, confirmant à nouveau le rôle joué par
la densité de charge superficielle vis-à-vis de la réaction de complexion à l'interface.
3.3.4. Potentiel de surface de films mixtes antamanide-lipidës
La figure 3.34 présente l'évolution de AV en fonction de la concentration en
sel du support pour un film d'antaraanide étalé à pH 10,5 (l'aire par molécule est de
<=2
+170 A ) . La plus grande spécificité de cet antibiotique vis-à-vis de l'ion Na par
rapport à l'ion Li^ (33) se traduit par une valeur plus élevée du potentiel de surface
relevé en présence de NaCl.
Des isothermes comparables à celles relevées en présence de Li^ sont obtenues avec
d'autres cations monovalents. A ce même pH, la densité de charge d'un film d'acidc’
palmitique étant plus importante que celle d'un film de PS par exemple, l'étalement
de couches monomoléculaires mixtes antamanide-acide palmitique peut être envisagé
pour tenter de mettre en évidence une situation comparable à celle observée dans le
cas de la valinomycine.
La figure 3.35 rend compte de l'évolution des valeurs de AV en fonction de la frac
tion molaire en antamanide X , à pH 10,5 et en présence de 10 ^ moles/1 en NaCl ou A
en LiCl.
Etant donné que la spécificité de l'an’amanide vis-à-vis de Li^ ne peut être consi
dérée comme nulle, la valeur de Av ob* enue pour cet ion (fig. 3.34) ne peut être
considérée comme celle de la forme lib a de 1'antibiotique.
Cependant, compte tenu du fait que l'a plication de la relation 3.17 fournit une
valeur du degré d'association qui n'ex'de pas 0,26 pour le complexe antamanide-Na^,
à cette force ionique (tableau 3.3), ne us poserons en première approxiraationy^-0
lorsque (Li^) = 10 moles/1. Les cour)es en traits pointillés de la figure 3.35
se rapportent aux valeurs calculées au nnoyen de la relation 3.23. La courbe infé
rieure est calculée avec/^ =0 en utilisant pour la contribution de l'antibiotique
Av =240mV (fig. 3.34). Le calcul du moment dipolaire fournit alors 1,08 D. La
courbe supérieure se rapporte aux valeurs calculées avec jjh> =1, en utilisant pour
l'antibiotique la valeur de AV correspondant, dans ^a figure 3.34 à la concentra
tion de 2 moles/1 en NaCl, pour laquelle l'effet observé atteint sa valeur maximale avec la densité de charge superficielle, à pH 10,5 (figure 3.32).
pcLÙnÂJxquz zn ^onctcon dz la. ^Jutctlon moltuAz zn vaJLinomyzinz ^UA KCl
-cÂJ/iz-CLcÂdz palmdJtLquz zn ^oncjtian dz tu </uiztlon motuùiz en vutinomyzlnz
MLU KCl zt NaCl
eoneenXAJttion -ionÂMue du iuppoKt. [LiCl et HaCl) ^
m-(jctz6 oïvtamanzjdz-a.cMiz pcübn-itiquz zn fonction dz lu iKaztÂjon moloÂAz
zn antmoïildz iuM. HuCl zt L-iCl 10
La valeur de la contribution dipolaire de l'acide palmitique, préalablement
établie, est de 163 mD, les aires, par molécule de 170 et de 26 Le tableau
3.13 résume, les résultats obtenu:..
Conformément aux données relatives à la sélectivité de l'ionophore,
i'approxi--mation restitue une courbe théorique en bon accord avec les résultats
+ + expérimentaux dans le cas du cation Li . Dans le cas du cation Na , au
contraire, les résultats expérimentaux correspondent, pour des hautes valeurs
de la fraction molaire en acide palmitique, à la courbe calculée en posant
^ =1 et s'en écartent lorsque cette fraction molaire décroît dans le mélange
étalé. Une nette similitude avec le comportement de la valinomycine,placé dans
le même type d'environnement, se dégage ainsi de ces résultats.
AV Calculé AV mesuré X a (mV) (mV)
O
II 1 , + Li + Na 0 - - 60 60 0,25 120 235 115 205 0,50 165 360 155 250 0,75 205 435 200 280 1 - - 240 280Tahtzaii 3,13. Vottyvtlol do. &uJtiac.z axlcult (pouA
2X A=‘1] et
m^UÂ-Q. [auA MippoMjtà 10 motsAlt ên SlaCt ou LZC^)
rfê mixtes antma.nÂAz-a.cÂ.d<L patm-itiqut â
pH 10,5.
3.3.5 Conductance de bicouches lipidiques asymétriques en présence de
valinomycine
Les paragraphes précédents mettent en évidence l'influence de la
densité de charge superficielle sur la réaction de complexion interfaciale.
Divers travaux démontrent par ailleurs que la conductance de bicouches
lipidiques augmente d'autant plus nettement en présence de valinomycine que
la densité de charge de la membrane est plus importante( 45, 51-54, 88).
Afin d'établir un lien entre ces deux observations, il nous a semblé utile
de clore ce chapitre par la réalisation de bicouches asymétriques (60, 89-91),
au niveau de la densité de charge associée à chaque face du double feuillet
lipidique. Cette manière de procéder nous semble plus avantageuse'que celle
qui consiste à comparer entre elles diverses bicouches symétriques. En effet,
dans ce dernier cas, la modification introduite en remplaçant le lipide par
un autre ne porte pas uniquement sur la densité de charge, mais sur le matériel
lipidique tout entier: longueur de la chaîne hydrocarbonnée et nature de la
tête polaire.
Le système que nous nous proposons d'étudier possède une composition fixée
une fois pour toutes. Une des faces de la bicouche est constituée à 80% delédlhine
et à 20% de glycérol monoiéate. Cette face ne possède pas de charge résultante.
L'autre face est constituée à 80% de PS et à 20% de glycérol monoléate. La
présence de ce dernier lipide sur les deux faces est destinée à garantir une
durée de vie suffisante à la membrane immergée (91) . Chacun de ces deux
mélanges est préalablement dissous dans l'hexane en présence de valinomycine
-5 - -3
dont la concentration finale dans la phase organique varie de 10 à 10 moles/1.
L'étalement s'effectue ensuite dans chaque compartiment suivant les modalités
habituelles. La force ionique de chaque compartiment est maintenue à 10 ^ moles/1,
mais le sel est constitué à 95 % (en moles) de KCl dans le compartiment
gauche et à 95 % de NaCl dans le compartiment droit. Les deux couches
monomoléculaires sont ensuite immergées simultanément par ascension du ' ' ' ' .
liquide (89) .
Au cours d'une première expérience, la demi membrane dépourvue de charge
résultante est formée du côté gauche. Au cours de la seconde expérience, la
situation est inversée. Le courant est étudié en fonction du potentiel
imposé. La valeur de la conductance est dégagée de ces mesures.
Le tableau 3.14 reprend les résultats obtenus pour ces deux systèmes, à diverses
SySte.'rne..
Valinomyçine dans la phase membranaire 10“^M 10 M-4 10 K‘*'j^>Na'^|lécitj PS 1 Na'^^) Na"^ 1 PsjlécitJ 1,1. lO”^ 2,2.10~^ 1,1.10"^ 2,7.lO"^ 10-^ 8,2.10“'’