Depuis une dizaine année, on assiste à une course effrénée consacrée à produire des petits agrégats métalliques protégés par des ligands thiolés avec une stœchiométrie précise en utilisant des méthodes de synthèse chimique innovante de type « one-pot-one-size ». A l’ILM, cette stratégie est appliquée aux agrégats d’or et d’argent en utilisant le glutathion (SG, petit peptide soufré) comme ligand et des synthèses innovantes ont permis de produire Au15, Ag15, Au25, Ag29 et Ag31 en grande quantité.
Dans cet article, un nouvel agrégat: Au10SG10 a été produit avec une extrême pureté et en grande quantité. En utilisant un arsenal d’outils de caractérisation : spectrométrie de masse, gel électrophorèse, RMN, diffraction des rayons en poudre, la structure de ce nouvel agrégat montre qu’il est formé de deux anneaux d’or entrelacés (voir figure). Cette structure dite « catenane » présente des propriétés optiques remarquables notamment en dichroïsme circulaire et génération de deuxième harmonique. Cet agrégat s'est déjà révélé prometteur en tant que nouvelle classe de radio-sensibilisateurs pour la radiothérapie cancéreuse et pourrait grâce à ses propriétés optiques remarquables devenir un nouvel agent de contraste en théragnostique. Over the last ten years, there has been a fierce competition dedicated to producing small metal clusters protected by thiolated ligands with atomic precision using innovative "one-pot-one-size" synthesis methods. At the ILM, this strategy is applied to gold and silver nanoclusters using glutathione (SG, small sulfur peptide) as a ligand, and innovative syntheses have produced gram-scale Au15, Ag15, Au25, Ag29 and Ag31 nanoclusters.
In this article, a new cluster: Au10SG10 was produced with extreme purity and in large quantities. Using an arsenal of characterization tools: mass spectrometry, electrophoresis gel, NMR, powdered X-ray diffraction, the structure of this new aggregate shows that it is formed of two interlaced gold rings (see figure). This structure, coined “catenane” structure has remarkable optical properties in particular in circular dichroism and second harmonic generation. This aggregate has already proved promising as a new class of radio-sensitizers for cancer radiotherapy and could, thanks to its remarkable optical properties, become a new contrast agent in theranostics.

26/04/2017