Photodégradation de la Myrigalone A, herbicide …...Photodégradation de la Myrigalone A,...
Transcript of Photodégradation de la Myrigalone A, herbicide …...Photodégradation de la Myrigalone A,...
Photodégradation de la Myrigalone A, herbicide naturel. Cinétique, photoproduits et effet des terpènes
1
Amina Khaled1, Mohamad Sleiman1, Etienne Darras1, Aurélien Trivella2, Cédric Bertrand3, Nicolas Inguimbert3, Pascale Goupil4, Claire Richard1
(1) Université Clermont Auvergne, CNRS, SIGMA Clermont, Institut de Chimie de Clermont-Ferrand, F-63000 Clermont-Ferrand, France(2) UMR CNRS 5805 EPOC – OASU, Equipe LPTC, IUT de Périgueux, Rue du Doyen Lajugie, 24000 Périgueux, FRANCE(3) USR 3278 CRIOBE, PSL Research University, EPHE-UPVD-CNRS, Université de Perpignan Via Domitia, Laboratoire d’Excellence « CORAIL ». Bâtiment T, 58 avenue P. Alduy, 66860 Perpignan, France.(4) Université Clermont Auvergne, INRA, PIAF, F-63000 Clermont-Ferrand, France
Projet Desherbal
Myrigalone A
Myrica gale: plante allélophatique
Myrigalone A Herbicide Anti-oxydant Anti-fongique Anti-germinatif Allélochimique?
Allélophatie: ensemble des interactions biochimiquespositives ou négatives basées sur des substancesallélochimiques comme la capacité de la plante à éliminerles mauvaises herbes poussant dans son environnement
Monoterpènes , sesquiterpènes
Libération de composésphytotoxiques
OO
O O
Myrigalone A
O
GermacroneEucalyptol
O
2
Effet de la lumière solaire
3
Spectre UV
=> Myrigalone A absorbe la lumière solaire => Absorption des photons (hn) par M= photodégradation
280 300 320 340 360
0
2
4
6
8
10 Spectre solaire
Ph
oto
n r
ate
/Ph
oto
n.s
-1.n
m.-1
.10
13
Longeur d'onde/nm
0.0
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0 Myrigalone
Ab
so
rba
nce
M ---> A + B + Chn
1- Coupure de liaisons
2- Modification de la structure de la molécule initiale
3- Formation des nouvelles molécules: produits de dégradation
4- Photodégradation à différentes vitesses
M: myrigalone A
OO
O O
Objectifs
4
1- Effet de la lumière sur le devenir du myrigalone A dans différentes conditions
2- Interactions à la lumière entre terpènes-myrigalone
3- Identification des produits de dégradation de la myrigalone= photoproduits
4- Détermination parmi ces produits de ceux pouvant migrer en phase gaz
5- Myrigalone A est-il capable d’induire l’oxydation d’autres molécules?
5
Partie expérimentale
Photodégradation dans différentes conditions
M dans l’eau M dans l’ACN
1- Photodégradation en solution
hn HPLC-UV: suivie de % de photodégradation
HPLC-HR-MS: identification des photoproduits
6
1-Eucalyptol2-Germacrone
Solution M
hn
2- Photodégradation en présence d’additifs
HPLC-UV
HPLC-HR-MS
analyse
analyse
Photodégradation dans différentes conditions
7
M dans l’ACN
3- Photodégradation en solide
HPLC-UVHPLC-HR-MS GC-MS: analyse des produits qui migrent En phase gaz
4- Extrait des feuilles de Myrica gale
extraction HPLC-UVHPLC-HR-MS
Feuilles jeunes et âgées
8
Vitesse de photodégradation et photoproduits
9
Cinétique de photodégradation
0 10 20 30 40 500.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
[M]/[M
0]
Irradiation time/min
Eau-ACN
En solution et en solide: vitesse de photodégradation rapide
Identification des photoproduits par HPLC-HR-MS
RT: 0.0 - 10.0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Time (min)
0
100000
200000
300000
400000
uA
U
0
20
40
60
80
100
Re
lative
Ab
un
da
nce
NL:3.13E9
TIC F: FTMS + p ESI Full ms [50.0000-750.0000] MS Meau-2019-1-t1h
NL:4.88E5
nm=239.5-240.5 PDA Meau-2019-1-t1h
Photoproduits de M
Feuilles jeunes
Feuilles âgées
C18H20O4 M + +
1 C18H20O5 M+O + +
2 C18H20O6 M+2O - +
3 C17H20O4 M+O-CO - +
4 C17H18O2 3-H2O - -
5 C16H16O4 M-C2H4 + +
1
M2
34
5
0 50 100 150 200 250
0
1x106
2x106
3x106
4x106
5x106
1 3
5
4
Are
a
Irradiation time/min
Y-a-t’il des photoproduits en phase gaz?
10
Acide acétique Benzaldéhyde
Acétophénone
Ethylbenzène
Témoin Acide acétique Benzaldéhyde
Aucune graine du Trifolium rep. ne germe en présence de l’acide acétique et du benzaldéhyde contre 100% de germination en leur absence.
Effet phytotoxique des photoproduits volatils?
Effet réciproque myrigalone A-terpènes
11
0 10 20 30 40 500.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
+ eucalyptol
[M]/
[M] 0
Irradiation time/min
alone
O
t1/2: sans eucalyptol= 25min/+ eucalyptol= 60min
t1/2: temps de demi-vie
1- Eucalyptol et germacrone ralentissent la photodégradation de la myrigalone A
t1/2: sans germacrone= 25min/+ germacrone= 38min
Effet terpènes sur myrigalone
0 10 20 30 40 500.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
alone[M]/
[M] 0
Irradiation time/min
+ germacrone
10-4M, ACN
Effet myrigalone sur terpène
0 20 40 60 80 100 120 140 160
20
40
60
80
100
G
% G
resta
nte
Temps d'irradiation (min)
G+M
2- Myrigalone A induit la photooxydation du germacrone
Existence d’un effet photochimiqueréciproque myrigalone-terpènes
Conclusions et perspectives
12
Photodégradation rapide de la myrigalone A dans différentes conditions (pure et sur les feuilles)
Détection d’une vingtaine de photoproduits volatils ou non volatils
Effet phytotoxique de certains photoproduits volatils
Photodégradation possible dans les conditions réelles
Existence d’un effet mutuel myrigalone A-terpène
Quel est le rôle des terpènes dans l’activité allélophatique du Myrica gale?
13