Cristallographie en Afrique

Un grand jour pour la cristallographie au Bénin

Quelques uns des participants à la formation

Une session de formation a permis à des cristallographes africains de résoudre une structure moléculaire auparavant inconnue.

Le 23 mai 2019, la première structure cristalline d'une molécule synthétisée et cristallisée à l'université d'Abomey-Calavi à Cotonou, au Bénin, a été résolue lors d'une formation de cristallographie au X-TechLab à Sèmè City, au Bénin. Cette formation était organisée dans le cadre du IUCr-UNESCO OpenLab en partenariat avec Bruker et LAAAMP.

Le Comité de Programme de cette première session de formation cristallographique au X-TechLab [note : une session de formation sur la microtomographie par rayons X a été organisée en parallèle avec la session de cristallographie] était présidé par Claude Lecomte (CRM2, Université de Lorraine, France) et le personnel de formation comprenait C. Lecomte, Patrice Kenfack (Université de Dschang, Cameroun), Florence Porcher (CEA Saclay, France), El-Eulmi Bendeif et Emmanuel Wenger (CRM2, Université de Lorraine, France), Pierre Fertey (Synchrotron Soleil, France), Michele Zema (Université de Pavie, Italie) et Eddy Martin (Bruker France).

Trente stagiaires (doctorants, chercheurs et professeurs) ont participé à la session de formation, dont la moitié du Bénin et l'autre moitié du Burkina Faso, du Togo, de la République du Congo, du Sénégal, du Cameroun et du Tchad. L'IUCr avait donné 5 000 euros pour les bourses d'études. La première semaine a été consacrée à la cristallographie géométrique et à la diffraction des rayons X, tandis que la deuxième semaine a été consacrée à la pratique de la diffraction sur monocristal (14 participants) et sur poudre (16 participants).

Tous les stagiaire qui ont suivi la session sur la diffraction sur monocristal ont collaboré à la résolution et au raffinement de la structure cristalline, sous la supervision d'E. Bendeif. Le composé étudié était l'acide 4-(morpholine-4-carbonothioyl)benzoïque (C12H13NO3S), composé thioamide, dérivé de la morpholino(phényl)méthanethione. Ces molécules inhibent l'activité des enzymes monoacylglycérol lipase et amide d'acide gras hydrolase, avec des effets bénéfiques sur l'anxiété, la douleur et les maladies neurodégénératives, comme la maladie d'Alzheimer. Pour plus d'informations, voir l'annexe ci-dessous. L'équipe de recherche prévoit de soumettre ses résultats à Acta Crystallographica.

Trois autres déterminations de structure originales de composés synthétisés au Cameroun ont été effectuées. Elles sont également de qualité publiable même si les données ont été recueillies à température ambiante.

Le personnel de X-TechLab, et deSèmè City, nous a fourni un équipement d'enseignement très moderne et nous avions également à notre disposition un diffractomètre à monocristal Bruker D8 QUEST ECO équipé de la dernière version du détecteur Photon II. En outre, l'école a bénéficié d'un accès gratuit à la base de données structurelles de Cambridge (CSD) et aux logiciels connexes par l'intermédiaire du programme CCDC FAIRE, ainsi qu'aux revues de l'IUCr et aux International Tables for Crystallography grâce au Fonds d'accès aux revues de l'IUCr.

L'ambiance générale était excellente avec beaucoup de participants intéressés qui ont posé beaucoup de questions durant ces deux semaines de formation (de 9h à 20h !). A la fin de l'école, la plupart des participants ont pu résoudre et affiner les structures cristallines (le groupe monocristal) ou analyser les fichiers de données sur les poudres (le groupe poudre) en utilisant le meilleur logiciel disponible gratuitement. C. Lecomte, qui préside l'initiative Crystallography in Africa de l'IUCr, a exprimé sa gratitude aux formateurs, en particulier à E. Bendeif, et à Bruker.

Claude Lecomte

APPENDIX

4-(Morpholine-4-carbonothioyl)benzoic acid – the first crystal structure determined in Benin

H. F. Agnimonhan, F. A. Gbaguidi and L. A. Ahoussi

Laboratory of Physics and Synthesis Organic Chemistry, Faculty of Sciences and Techniques, University of Abomey-Calavi, Cotonou, Benin

4-(Morpholine-4-carbonothioyl)benzoic acid, C12H13NO3S, is a thioamide compound, in particular a morpholino(phenyl)methanethione derivative. Some studies have shown that certain morpholino(phenyl)methanethione derivatives inhibit the activity of the enzymes MGL (monoacylglycerol lipase) and FAAH (fatty acid amide hydrolase) (Kapanda et al., 2008; Draoui, 2009). FAAH and MGL catalyze the degradation reaction of anandamide and 2-arachidonoylglycerol, respectively (Mechoulam et al., 1995), which are endocannabinoids with beneficial effects in pathophysiological phenomena such as anxiety, pain and neurodegenerative diseases (e.g. Alzheimer's disease) (Walker et al., 2000; Scherma et al., 2008; Zvonok et al., 2008). In addition, we have studied other morpholino(phenyl)methanethione derivatives for their toxicity on Artemia salina Leach larvae and trypanocidal activity (Agnimonhan et al., 2012).

We synthesized the title compound, a novel molecule, to study its pharmacological properties, and have reported the effect of the K-10 catalyst on the green synthesis approach used (Agnimonhan et al., 2017). On 23 May 2019 during a crystallographic training session at the X-TechLab in Sèmè City, Benin, its crystal structure – which to our knowledge has never been studied previously – was determined by single-crystal X-ray diffraction analysis at 273 (2) K on a Bruker D8 Quest diffractometer. The compound crystallized in the monoclinic P21/n space group.

References

Agnimonhan, H. F., Ahoussi, L. A., Glinma, B., Kohoudé, J. M., Gbaguidi, F. A., Kpoviessi, S. D. S., Poupaert, J. H. & Accrombessi, G. C. (2017). Org. Chem. Curr. Res. 6, 180. https://doi.org/10.4172/2161-0401.1000180

Agnimonhan, H. F., Ahoussi, L. A., Kpoviessi, S. D. S., Gbaguidi, F. A., Kapanda, C. N., Bero, J., Hannaert, V., Quetin-Leclercq, J., Moudachirou, M., Poupaert, J. H. & Accrombessi, G. C. (2012). J. Appl. Pharm. Sci. 2, 62‒66.

Draoui, N. (2009). Synthèse, analyses et évaluations pharmacologiques de dévivés thioamides, thiourée et oxothioamides: inhibiteurs potentiels des enzymes de dégradation du système endocannabinoïde. Master en Sciences pharmaceutiques, Université catholique de Louvain, Belgium.

Kapanda, C. N., Muccioli, G. G., Labar, G., Draoui, N., Lambert, D. M. & Poupaert, J. H. (2008). Med. Chem. Res. 18, 243–254. https://doi.org/10.1007/s00044-008-9123-2

Mechoulam, R., Ben-Shabat, S., Hanus, L., Ligumsky, M., Kaminski, N. E., Schatz, A. R., Gopher, A., Almog, S., Martin, B. R., Compton, D. R., Pertwee, R.G., Griffine, G., Bayewitch, M., Barg, J. & Vogel, Z. (1995). Biochem. Pharmacol. 50, 83‒90.

Scherma, M., Medalie, J., Fratta, W., Vadivel, S. K., Makriyannis, A., Piomelli, D., Mikics, E., Haller, J., Yasar, S., Tanda, G. & Golberg, S. R. (2008). Neuropharmacol. 54, 129‒140.

Walker, J. M., Strangman, N. M. & Sanudo-Pena, M. C. (2000). J. Pain 1, 20‒32.

Zvonok, N., Pandarinathan, L., Johnston, M., Karageorgos, I., Janero, D. R., Krishnan, S. C. & Makriyannis, A. (2008). Chem. Biol. 15, 854‒862.

 

Cet article a d'abord été publié par l'IUCr. Il a été traduit en français par Afriscitech.

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