Theoretical study of saccharides : structures and infrared spectra

Étude théorique des saccharides : structures et spectres infrarouges

Loic Barnes (1)

1 ILM - Institut Lumière Matière [Villeurbanne]

Our work aims to develop a method to allow the sequencing of oligosaccharides, which are biopolymers playing a key role in the field of Health as in several industrial fields such as energy or nutrition.The methods used for sequencing proteins are limited in the study of oligosaccharides.However, we show that the combination of action spectroscopy experimental method (IRMPD) and theoretical calculations is a promising method to sequence oligosaccharides.Our theoretical method consist of obtaining minima of the potential energy surface.The infrared spectra of these minima are computed with DFT and a large basis.The calculated spectra are then compared to the experimental ones to gain informations on the structure of the compounds or on the composition of the mixture in the sample.Our approach combining theoretical computations to IRMPD measurements is particularly effective to obtain the structures of mono and disaccharides present in the sample.Moreover, it allows to identify specific signatures of anomers and conformers

Notre travail s'effectue dans le but de fournir une méthode pour permettre le séquençage des oligosaccharides, des biopolymères jouant un rôle clé dans le domaine de la santé comme dans certains domaines industriels tels que l'énergie ou l'alimentation.Les méthodes utilisées pour séquencer les protéines sont limitées pour l'étude des oligosaccharides.En revanche, nous montrons que l'alliance entre la méthode expérimentale de spectroscopie d'action (IRMPD) et les calculs théoriques est une méthode prometteuse pour le séquençage des oligosaccharides.Notre méthode théorique consiste à obtenir des minima de la surface d'énergie potentielle.Les spectres infrarouges de ces minima sont calculés avec la DFT et en utilisant une grande base.Les spectres calculés sont alors comparés aux spectres expérimentaux afin d'obtenir des informations sur la structure des constituants ou la composition du mélange dans l'échantillon.Notre approche alliant les calculs théoriques aux mesures IRMPD s'est avérée particulièrement efficace pour obtenir les structures des mono ou disaccharides présents dans l'échantillon.De plus elle permet d'identifier des signatures spécifiques à des anomères ou à des conformères

Mots clés: Saccharides; Spectroscopy; DFT; GVPT2; IRMPD; Structures; Anomers; Conformations

Mots clés: Saccharides; Spectroscopie; DFT; GVPT2; IRMPD; Structures; Anomères; Conformations

Domaines: Autre [cond-mat.other]

Loic Barnes. Étude théorique des saccharides : structures et spectres infrarouges. Autre [cond-mat.other]. Université de Lyon, 2017. Français. ⟨NNT : 2017LYSE1152⟩. ⟨tel-01661557⟩