Abstract :
[fr] Dans la recherche de nouveaux pièges pour identifier par RPE les radicaux libres présents dans
les milieux biologiques, particulièrement le superoxyde et le radical hydroxyle, le laboratoire a
récemment mis au point une nouvelle nitrone, le 2-diéthoxyphosphoryl-2-méthyl-3,4-dihydro-
2H-pyrrole-1-oxyde (DEPMPO), qui présente les avantages suivants par rapport au 2,2-
diméthyl-3,4-dihydro-2H-pyrrole-1-oxyde (DMPO) couramment utilisé : meilleure persistance
de l'adduit du superoxyde DEPMPO-OOH, absence de décomposition spontanée de cet adduit
en l'adduit DEPMPO-OH, moindre sensibilité à l'addition nucléophile de l'eau. Ces
caractéristiques sont liées à l'introduction du groupement -P(O)(OEt)2 en position 2 du cycle.
L'objectif de notre étude a été de synthétiser et tester plusieurs nitrones pour mieux cerner les
effets électroniques et stériques du groupement phosphoré.
Nous avons préparé et testé trois nouvelles nitrones, le 2-diéthoxyphosphorylméthyl-2-méthyl-
3,4-dihydro-2H-pyrrole-1-oxyde (ESP), le 2,2-bisdiéthoxyphosphoryl-3,4-dihydro-2Hpyrrole-
1-oxyde (DPBO) et le 2-éthoxycarbonyl-2-méthyl-3,4-dihydro-2H-pyrrole-1-oxyde
(EMPO). Dans ESP le groupement -P(O)(OEt)2 est éloigné du cycle par un méthylène et ses
performances dans le piégeage du superoxyde sont proches de celles de la DMPO. Dans la
DPBO, l'introduction d'un second groupement -P(O)(OEt)2 ne semble pas stabiliser l'adduit
DPBO-OOH. L'EMPO, où le groupement phosphoré est remplacé par un groupement -CO2Et,
moins fortement électroattracteur, présente un comportement global plus proche de celui de la
DEPMPO. La principale différence observée dans les propriétés de piégeage de toutes ces
nitrones concerne la persistance des adduits du superoxyde. D'autres nitrones s'inscrivant dans
cette étude sont en cours d'évaluation au laboratoire.
[en] In the field of the design of new free radical scavengers, especially for the ESR study of the role
played by oxygen-centered species, such as superoxide and hydroxyl radical, involved in
biological processes, the laboratory recently reported the synthesis of a new nitrone, the 2-
diethoxyphosphoryl-2-methyl-3,4-dihydro-2H-pyrrole-1-oxide (DEPMPO). This nitrone was
shown to be more efficient than the widely used 2,2-dimethyl-3,4-dihydro-2H-pyrrole-1-oxide
(DMPO) : the superoxide spin adduct DEPMPO-OOH has a significantly larger half-life than
DMPO-OOH, it does not decompose spontaneously into DEPMPO-OH, and DEPMPO is less
sensitive to nucleophilic addition of water than DMPO. Such a behavior is related to the
introduction of a -P(O)(OEt)2 group in the 2-position of the ring. In the present work, we tried
to investigate the electronic and steric effects of the phosphorus moiety. Then, we prepared 3
new nitrones, the 2-diethoxyphosphorylmethyl-2-methyl-3,4-dihydro-2H-pyrrole-1-oxide
(ESP), the 2,2-bisdiethoxyphosphoryl-3,4-dihydro-2H-pyrrole-1-oxide (DPBO) and the 2-
ethoxycarbonyl-2-methyl-3,4-dihydro-2H-pyrrole-1-oxide (EMPO). In ESP, the introduction
of a methylene between the ring and the -P(O)(OEt)2 group leads to a decrease of the
electrowithdrawing effect, and the behaviour of this nitrone toward the spin trapping of
superoxide is more similar to that of DMPO. For DPBO, the second phosphorylated group does
not seem to stabilize the DPBO-OOH adduct. In the case of EMPO, the -P(O)(OEt)2- group is
replaced by -CO2Et, which has a lower electrowithdrawing effect. The overall behavior of this
nitrone is much closer to that of DEPMPO. The most important difference in the spin trap
properties of all these nitrones is the persistance of their superoxide spin adduct. Other nitrones
are currently investigated in the laboratory.