Formulation and biological evaluation of nanomedicins with Cenizo Leucophyllum frutescens (BERL.) I.M. JOHNSTON (Scrophulariaceae) extract against Mycobacterium tuberculosis

par Claudia Martinez-Rivas

Thèse de doctorat en Génie pharmacotechnique

Soutenue le 08-03-2019

à Lyon en cotutelle avec l'Universidad autónoma de Nuevo León , dans le cadre de École Doctorale de Chimie (Lyon) , en partenariat avec Université Claude Bernard (Lyon) (établissement opérateur d'inscription) et de Laboratoire d'Automatique, de Génie des Procédés et de génie Pharmaceutique (Lyon) (laboratoire) .

Le président du jury était Abdelhamid Errachid El Salhi.

Le jury était composé de Abdelhamid Elaissari, Sergio Arturo Galindo-Rodriguez, Begoña Delgado-Charro.

Les rapporteurs étaient Serge Stoll, Adriana Garibay-Escobar.

  • Titre traduit

    Formulation et évaluation biologique de nanomédicines avec Cenizo Leucophyllum frutescens (BERL.) I.M. JOHNSTON (Scrophulariaceae) extrait contre Mycobacterium tuberculosis


  • Résumé

    La tuberculose est une maladie d'urgence dans le monde, l'apparition de souches résistantes au traitement a produit l'utilisation de produits naturels comme alternative. Des études ont montré que les extraits de Leucophyllum frutescens présentaient un effet antimicrobien, mais l'inconvénient est que les extraits sont récupérés dans un véhicule qui contient des solvants organiques. La préparation de nanoparticules polymériques (NP) implique l'élimination du solvant dans lequel l'actif est solubilisé, ce qui permet les utiliser comme véhicules pour l'administration des extraits. Par conséquent, le but de cette étude a été design et développer des formulations de NP avec un extrait de L. frutescens et de la rifampicine (RIF), afin d'évaluer l'activité biologique in vitro contre M. tuberculosis. Premièrement, l'extrait méthanolique de feuilles et de racines de L. frutescens et ses fractions a été obtenu. L'activité contre M. tuberculosis a été déterminée, l'extrait de racines (EMR) et ses fractions hexanique (FHR et RF1) ont été les plus actives avec une CMI de 100, 40 et 40 μg/mL, respectivement. RIF, EMH, FHR et RF1 ont été incorporés dans NP par nanoprécipitation. Des NP de ≈180 nm avec une distribution de taille homogène ont été obtenus. Les NP ont été évaluées sur M. tuberculosis, les formulations de NP-PLGA-RIF (CMI=0,10 μg/mL) et NP-PLGA-RF1 (CMI=80 μg/mL) ont montré la meilleure activité. Finalement, l'activité des formulations combinées contre M. tuberculosis a été évaluée, la combinaison de RIF avec NP-PLGA-RF1 a produit le meilleur comportement, réduisant la CMI des deux sans montrer un effet toxique. Les études réalisées dans ce travail ont montré l'utilisation potentielle d'une formulation de NP contient une fraction végétale de L. frutescens en combinaison avec le RIF comme alternative contre M. tuberculosis


  • Résumé

    Tuberculosis is an emergency disease worldwide, the emergence of resistant strains to the treatment has produced the use of natural products as alternative. Studies have shown that Leucophyllum frutescens extracts present antimicrobial effect, but the disadvantage is that the extracts are recovered in a vehicle that contains organic solvents. The preparation of polymeric nanoparticles (NP) involves the elimination of the solvent in which the active is solubilized, which makes possible to use them as vehicles for the administration of the extracts. Therefore, the aim of this study was to design and develop formulations of NP with an extract of L. frutescens, and rifampicin (RIF), in order to evaluate the in vitro biological activity against M. tuberculosis. Firstly, the methanolic extract of leaves and roots of L. frutescens and its fractions were obtained. The anti-M. tuberculosis activity was determined, being the root extract (EMR) and its hexane fractions (FHR and RF1) the most actives with a MIC of 100, 40 and 40 μg/mL, respectively. RIF, EMH, FHR and RF1 were incorporated into NP by nanoprecipitation. NP of ≈180 nm with homogeneous size distribution were obtained. The NP were evaluated on M. tuberculosis, being the formulation of NP-PLGA-RIF (MIC=0.10 μg/mL) and NP-PLGA-RF1 (CMI=80 μg/mL) with better activity. Finally, the anti-M. tuberculosis activity of the combined form formulations was evaluated, the combination of RIF with NP-PLGA-RF1 produced better behavior, reducing the MIC of both without showing toxic effect. The studies carried out in this work showed the potential use of an NP formulation contains a vegetable fraction of L. frutescens in combination with RIF as an alternative against M. tuberculosis


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