Contribution à la connaissance des pharmacopées traditionnelles : biodisponibilité des substances naturelles et influence des saponosides

Contribution to the knowledge of traditional pharmacopoeia : bioavailability of natural products and influence of saponins

• Auteur / Autrice : Cédric Barthel
• Direction : Catherine Lavaud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pharmacie
• Date : Soutenance le 24/03/2021
• Etablissement(s) : Reims
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie, Chimie, Santé (Reims ; 2018-)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Chimie Moléculaire de Reims (ICMR - UMR 7312 CNRS) (Reims, Marne, 2012-....)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Hugues Renault
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Catherine Lavaud, Pierre Champy, Dominique Mattar, Farid Chemat
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Pierre Champy, Dominique Mattar

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dissertation universitaire

Médecine traditionnelle

Saponines

Produits naturels

Microscopie

Résonance magnétique nucléaire

Coefficient de partage (chimie)

Biodisponibilité

Mots clés libres

Biodisponibilité

Médecine Traditionnelle

Saponoside

Coefficient de partage

Susbtances Naturelles

Bioavailability

Traditional Medicine

Saponin

Partition Coefficient

Natural Product

Résumé

Les plantes renferment des substances pharmacologiques actives qui ont abouti à la découverte de médicaments « leader » dans de nombreux domaines thérapeutiques. Ces molécules actives présentent généralement une faible solubilité dans les milieux aqueux et biologiques qui contribue à une faible biodisponibilité ralentissant leur absorption per os. Si la phytothérapie occidentale mise sur un ingrédient actif unique pour soigner, l'herboristerie de la Médecine Traditionnelle Chinoise (MTC) mise sur l'effet conjugué des composants d’une plante ou d'un mélange de plantes pour créer des « formulations traditionnelles » dans lesquelles on retrouve des plantes à saponosides dans le rôle de plante « harmonisante ». Ces saponosides constituent un vaste groupe d'hétérosides connus pour leurs propriétés solubilisantes et tensioactivité naturelle. Nous nous proposons d'étudier cet effet solubilisant vis à vis d'autres métabolites naturels et d'élargir cette étude à des extraits complexes issus de plantes utilisées en MTC. Nous avons ainsi mis au point une méthode de mesure innovante du coefficient de partage par Résonance Magnétique Nucléaire pour mettre en évidence l’impact des saponosides sur le coefficient de partage des métabolites naturels. Selon les molécules étudiées, ces modifications du coefficient de partage dépendent du pouvoir hydrosolubilisant des saponosides et/ou de la formation de complexes micellaires. La cohérence de ces résultats et leur application en thérapeutique traditionnelle a été confirmée par l’observation des micelles en microscopie optique et par quantification en Chromatographie Liquide Haute Performance de l’extraction aqueuse de métabolites naturels.

Plants possess many active substances on a pharmacological level that lead to the discovery of major medicines in numerous therapeutic fields. Many of these active molecules present a low aqueous solubility that translates into a low bioavailability, slowing oral absorption. While western phytotherapy cure diseases through a single active ingredient, traditional herbology from Traditional Chinese Medicine (TCM) uses the combined effects of every constituent of a plant or even a mix of multiple plants to build a “traditional formula” in which Saponin-rich plants are well represented as balancing/harmonizing agents. Saponins compose a vast natural heterosidic group known to possess solubilizing abilities linked to their natural tensioactivity. In this thesis, we wish to measure the solubilizing and complexation properties of saponins on bioactive natural metabolites and extend those measurements to complex mixture of medicinal plants used in TCM. For this purpose, we have created a novel method to measure partition coefficients using Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy to evaluate the impact of saponins on the partition coefficient of natural metabolites. Depending on the studied molecules, these changes in the partition coefficient depend on the water-solubilizing power of saponins and/or the formation of micellar complexes in solution. Those results and their therapeutic application were confirmed by the direct observation of micelles in optical microscopy and quantification of extracted natural metabolites through High Performance Liquid Chromatography.