Les médicaments à base de substances naturelles telles que les plantes et les venins sont de plus en plus développés dans l’industrie pharmaceutique. Le contrôle qualité des matières premières ou teintures mères d’origine végétales ou animales, obligatoire dans un environnement BPF, est bien plus complexe que celui des petites molécules pharmaceutiques de synthèse. En effet, les substances responsables de l’activité thérapeutique recherchée sont souvent mal identifiées et on observe une variabilité qualitative et quantitative naturelle parfois importante, ce qui peut modifier de façon significative leur efficacité. Afin de s’assurer de l’homogénéité de chaque souche reçue, il est demandé, entre autre, de développer des méthodes de contrôle analytique permettant d’obtenir un « profil ou empreinte » analytique de la souche considérée, assimilable à une « carte d’identité » qui servira de référence pour le contrôle des lots utilisés en production. L’empreinte analytique (spectre, chromatogramme, électrophérogramme …) devra permettre une séparation la plus complète possible de l’ensemble des composés présents dans la souche considérée tout en tenant compte de sa « variabilité naturelle » afin d’assurer un contrôle qualitatif et semi-quantitatif.L’étude présentée a consisté à développer une approche analytique originale, combinant électrophorèse capillaire et chimiométrie, afin d’établir des profils électrophorétiques spécifiques («fingerprint») permettant d’effectuer le contrôle qualité de souches brutes de venins de serpents utilisés en thérapeutique. Les venins de serpent sont des mélanges complexes de peptides et de protéines, de plus en plus utilisés dans la conception de nouveaux médicaments. Comme toutes les substances naturelles, la composition des venins de serpents est sujette à une variabilité intra et inter individus relativement importante. De fait, la qualité de la matière première pour la production de médicament devient un challenge. Dans cette étude, l’électrophorèse capillaire s’est révélée comme une technique efficace pour la séparation des divers constituants composant les souches brutes de venins de serpent et l’obtention de leurs empreintes analytiques. L’étude a porté sur 4 venins de serpent, Lachesis muta, Bothrops lanceolatus, Vipera aspis aspis, Naja naja qui sont parmi les plus utilisés en thérapeutique. Une approche chimiométrique a alors été développée afin de tenir compte de variabilité qualitative et quantitative observée entre différents lots. Cette approche originale nous a permis d’extraire les pics d’intérêts (i.e. présents dans chaque lot d’un même venin) et d’établir une empreinte analytique de référence avec des seuils de conformité quantitatifs. / Although the therapeutic potential of natural substances is known for thousands of years in traditional medicine, it knows an increasing renewed interest in modern pharmaceutical industry as being an inexhaustible source of therapeutic active substances for various diseases.However, the quality control of these products, which is necessary to obtain reproducible biological activities and new commercial approvals, remains a great analytical challenge. Indeed, natural substances show a myriad of biological activities that can result from a specific or synergistic effects of many different components and this information remains still mostly unknown. Furthermore, because they are derived from living organisms and hence are affected by biotic and abiotic factors, it is extremely difficult to ensure a constant qualitative and quantitative composition for these natural substances among different batches. Consequently, there is a need to develop analytical strategies able to assess the “sameness” of natural productions that is analytical strategies able to assess required similarity between different batches by integrating acceptable qualitative and quantitative variations.To achieve this, the concept of analytical fingerprint has become more and more popular and is now starting to be accepted by regulatory authorities such as the FDA. This so-called “pattern-approach” aims at: (i) gaining effective and stable information about common features of a given strain (ii) evaluating similarity and difference with chemometric methods.If this concept has been quite largely studied for the quality assessment of herbal medicines, it is very still very little developed for animal active substances like snake venoms, which are of increasing interest in therapeutic research due to their rich composition in peptides and proteins. The routine quality control of venom raw substances is still often limited to a single gel electrophoresis which is clearly insufficient in terms of components resolution to achieve similarity-/dissimilarity between strains.MethodsIn this context, we have developed an original analytical fingerprint strategy that combines capillary electrophoresis and chemometrics. CE is a particularly well suited technique for peptides/proteins separation allowing to obtain complex specific fingerprints. Batches of different snake venoms have been analyzed with many replicates. All electropherograms have been processed using several chemometrics approaches (baseline correction, signals alignment, automatic recognition of common peaks …) to obtain a representative analytical trace that can be used for the quality assessment of different production lots.ResultsWe show that CE is a very well adapted method to produce highly specific and repeatable analytical profiles of different venom strains. Chemometric methods applied are very efficient to produce an average fingerprint for each strain that integrates features common to all batches and define acceptable variations in quantitative composition. Similarity/dissimilarity of different batches can then be assessed in an automatic manner.ConclusionAll presented results show the efficacy of CE combined with chemometrics to assess the quality of snake venom raw substances. It can be easily implemented in industrial quality control. This strategy can be implemented in future for other type of therapeutic substances of animal origin.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2017MONTT202 |
| Date | 23 June 2017 |
| Creators | Kpaibé, André Philippe Sawa |
| Contributors | Montpellier, Université Félix Houphouët-Boigny (Abidjan, Côte d'Ivoire), Perrin, Catherine, Ake, Michèle |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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