L’approche dipolaire conduit à des chromophores aux σ_TPA limitées. Aussi d’autres systèmes aux propriétés électroniques plus sophistiquées ont-ils été étudiés. En particulier, des espèces bimétalliques constituées de deux sous-unités monométalliques conjuguées, comme le complexe 3, ci-dessous :

Les composés bimétalliques de ce type peuvent tous être considérés comme électroniquement pseudo-centrosymétriques. Un point remarquable est que leur σ_TPA associée dépasse largement le double de celle des complexes monométalliques de base. Ainsi σ_TPA = 1523 GM pour 3, sous irradiation à 700 nm, ce qui constitue un record pour nos complexes bimétalliques [Ru-NO].
(Chem. Eur. J. 2022, 28, e202201692, 1-14)

Utiliser les complexes [Ru-NO] à des fins biologiques demande d’abord de s’assurer de leur stabilité dans l’eau. En effet les complexes de type [Ru(terpy)(bipy)(NO)] (4, ci-dessous) tendent à évoluer à pH = 7 en [Ru-NO₂], selon un processus acido-basique :

Afin d’éviter cet effet délétère, une synthèse a été réalisée en remplaçant la bipyridine par le ligand acétylacétonato (acac). Les complexes résultants (5) sont beaucoup plus robustes en milieu aqueux, ce qui garantit une bonne stabilité pour une application biologique ultérieure.

Les infections cutanées constituent un problème mondial, car elles touchent des millions de patients et coûtent chaque année des millions d’euros en traitements antimicrobiens, à des fins préventives ou curatives. La synthèse d’une nouvelle famille d’antimicrobiens est devenue cruciale dans le contexte actuel, afin d’éviter une résistance bactérienne persistante aux nouveaux dérivés d’antimicrobiens déjà connus et utilisés, et d’offrir un nouveau mécanisme de destruction des micro-organismes.

La production de NO ciblée et contrôlée par la lumière grâce à la photo-activation des complexes RuNO est proposée en tant qu’agents antimicrobiens « non traditionnels » avec une activité de cicatrisation des plaies. Une série de ces complexes aux propriétés photophysiques variées a été synthétisée et caractérisée. Le spectre antimicrobien a été déterminé sur plusieurs souches bactériennes Gram (+) et Gram (-). En parallèle, les effets de cytotoxicité et de phototoxicité ont également été déterminés sur plusieurs types de cellules cutanées.

Après avoir démontré une activité bactéricide remarquable allant jusqu’à près de 4 log (99.98 %) sur S. aureus CIP 4.83 planctonique, le complexe [Ru^II(Fluorenyl-Terpy)NO(OH)Cl]Cl a montré avec succès une activité antibiofilm sous irradiation, réduisant de près de 3 log (99.77%) le biofilm de S. aureus CIP 4.83 à 10 µM. Après dispersion, les bactéries planctoniques dans le surnageant ont continué à subir l’activité bactéricide du complexe, ce qui a entraîné une augmentation de l’activité réduisant la viabilité des cellules planctoniques jusqu’à 100%.

(New J. Chem., 2024, 48, 8343)

Un hydrogel est un gel dans lequel l’agent gonflant est de l’eau. Les hydrogels dérivés du Pluronic F127 (PL) sont susceptibles de former spontanément des micelles dans l’eau. Leur organisation conduit à l’obtention d’un gel dans le domaine 20-40°C, compatible avec des applications médicales. Parfaitement biocompatibles et non toxiques, ils souffrent toutefois d’une faible tenue mécanique. Celle-ci peut être fortement améliorée par l’ajout de chitosane (CS) qui favorise le phénomène de réticulation. Ce sont ces hydrogels PL/CS que nous avons utilisés comme support d’incorporation d’un complexe RuNO.

Nous avons réalisé l’incorporation du complexe hydrosoluble trans(Cl,Cl)-[RuFTCl₂NO]Cl dans des hydrogels PL/CS pour une teneur en RuNO de 13 à 520 µg.g^‒1 sans observer de démixtion (Figure 2). Les hydrogels montrent une transition sol-gel entre 35 et 40°C selon la teneur en complexe RuNO (35°C pour l’hydrogel sans RuNO). Elle est donc peu modifiée par l’incorporation et la concentration du complexe, ce qui permet d’envisager des applications cutanées. Sous irradiation à 400 nm et à la température physiologique (37°C), les hydrogels hybrides PL/CS/RuNO sont susceptibles de libérer le monoxyde d’azote comme cela a été montré par résonance paramagnétique électronique (Figure 3) et par détection électrochimique (capteur sensible à NO). Le rendement quantique de photo-libération (Φ_NO) est de 0.014 (à 37°C pour une irradiation à 400nm).