Répulsifs d’arthropodes à durée d’action prolongée : étude pharmacotechnique, devenir in situ et efficacité

Arthropod repellent having a long lasting effect : pharmacotechnic investigation, in situ fate and effectiveness

• Auteur / Autrice : Audrey Ladj-Minost
• Direction : Hatem Fessi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physico-chimie et pharmacotechnie
• Date : Soutenance le 04/10/2012
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Chimie (Lyon ; 2004-....)
• Partenaire(s) de recherche : Entreprise : Merial (France)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marie-Alexandrine Bolzinger, Abdelhamid Elaissari, Jean Delaveau, Frédéric Marion-Poll
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Franck Boury, Serge Stoll

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pharmacocinétique

Médicaments-retard

Emploi en thérapeutique

Nanoparticules

Insectifuges

Arthropodes -- Vecteurs de maladies

Mots clés libres

Répulsif d’arthropode

Espèce canine

Maladie vectorielle

Nanoparticule polymérique

Nanoprécipitation

Arthropod repellent

Canine species

Vector-borne diseases

Polymeric nanoparticle

Nanoprecipitation

Résumé

Les répulsifs sont des molécules naturelles ou synthétiques dont le but estd’empêcher l’approche des arthropodes afin de prévenir la transmission demaladies vectorisées. Un exemple type est celui de la transmission de Leishmaniainfantum responsable de la Leishmaniose canine, qui est contractée après la piqûre d’un chienpar un phlébotome. Divers répulsifs d’arthropodes sont commercialisés pour une applicationtopique, ils ont tous une durée d’action courte, imposant des applications répétées deformulations basiques de type solution.La formulation de molécules actives à propriétés répulsives incorporées dans des systèmesnanoparticulaires et présentant une action prolongée dans le temps a été retenue. Lesnanoparticules sont des vecteurs colloïdaux intéressants dans le domaine de la technologiepharmaceutique vu leur capacité à former des complexes avec des molécules hydrophobes,telles que la plupart des molécules répulsives (DEET, Picaridin®, IR3535®…). Le ciblage, laprotection contre la dégradation et le contrôle de la libération sont les avantages principauxapportés par les nanoparticules contenant une matière active.Les caractéristiques physico-chimiques des nanoparticules (taille et potentiel zêta) permettantleur stockage dans les couches supérieures de la peau et une accroche le long des fibrespileuses ont été déterminées. Ainsi des nanoparticules cationiques de 200 nm de diamètre ontété formulées. Cette formulation originale inspirée du procédé de nanoprécipitation a permisl’obtention en une seule étape de suspensions concentrées en matière active (concentrationsupérieure à 10%) et sans ajout d’agents stabilisants. Une corrélation entre les profils delibération et l’efficacité sur insecte modèle (la drosophile) a été vérifiée. De ce fait, lepourcentage en polymère régule la libération de la molécule active encapsulée. Une efficacitérépulsive de formulations nanoparticulaires supérieure à 15 jours a été validéeexpérimentalement. La transposition d’échelle du procédé de nanoprécipitation permetd’envisager un développement industriel pour la formulation d’un répulsif d’arthropodeinnovant à longue durée d’action.

The repellents are natural or synthetic molecules whose aim is to prevent theapproach of arthropods to avoid transmission of vector-borne diseases. A typicalexample is the transmission of Leishmania infantum responsible for canineLeishmaniasis, which is contracted after a sandfly bite on a dog. The arthropod repellentsmarketed for topical application have all a short action duration, requiring repeatedapplications of basic formulations (solution).The formulation of active molecules having repellent properties, incorporated intonanoparticle systems and having a prolonged action in time was selected. Nanoparticles arecolloidal carriers interesting in the pharmaceutical technology field due to their ability to formcomplexes with hydrophobic molecules, such as repellent molecules (DEET, Picaridin®,IR3535®...). Targeting, protection against degradation and control of the release are the mainadvantages provided by the nanoparticles containing an active ingredient.The nanoparticle physicochemical characteristics (size and zeta potential) permitting theirstorage in the upper dog skin layers and a along the hairs were determined. For that reasoncationic nanoparticles of 200 nm in diameter were formulated. This original formulationinspired from the nanoprecipitation process has allowed us to obtain one single stepconcentrated suspensions (above 10% of active molecules in the final product) and withoutstabilizer addition. A correlation between the release profiles and the effectiveness of modelinsect (Drosophila) has been verified. Therefore the percentage of polymer regulates therelease of encapsulated active molecules. Repellent efficacy of nanoparticulate formulationgreater than 15 days has been validated experimentally. The scale transposition of thenanoprecipitation process makes conceivable an industrial development for the formulation ofan innovative arthropod repellent having a long lasting effect.