Des molecules hydrophobes dans l'eau : fabrication de nanoparticules par precipitation

Hydrophobic molecules in water: production of nanoparticles through a precipitation process

• Auteur / Autrice : HELENE LANNIBOIS-DREAN
• Direction : Jacques Livage
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés libres

Chimie

Résumé

La synthese de nouvelles molecules agrochimiques ou pharmaceutiques presentant un caractere hydrophobe marque pose un probleme d'application. Il faut formuler ces substances de facon a pouvoir les delivrer efficacement au sein des systemes biologiques. Nous avons fabrique une dispersion aqueuse de nanoparticules d'un produit hydrophobe modele. La molecule choisie pour representer les principes actifs pharmaceutiques ou agrochimiques est l'acetate de cholesterol. Le procede utilise pour fabriquer la dispersion colloidale consiste a ajouter brutalement dans la phase aqueuse, une solution organique d'acetate de cholesterol dans un solvant miscible a l'eau. La visualisation du processus de melange par microscopie optique montre que les particules se forment au front d'interdiffusion entre le solvant et l'eau. Morphologie, structure et taille des particules sont controlees par la sursaturation de l'acetate de cholesterol dans le melange solvant/eau. Sous agitation, la sursaturation est tres elevee et les molecules d'acetate de cholesterol s'agregent de maniere irreversible. La croissance de ces agregats continue tant que leurs surfaces ne sont pas empoisonnees. Les particules formees sont submicroniques, relativement monodisperses, amorphes et denses. La taille de ces particules peut etre controlee si on ajoute des additifs. Pour etre efficaces ces additifs doivent s'adsorber sur les agregats qui se forment dans le melange solvant/eau ; par consequent la partie hydrophobe de la molecule d'additif doit etre importante. De plus, l'empoisonnement pendant la croissance des agregats reclame des quantites d'additif comparable a la quantite de produit hydrophobe. Les dispersions obtenues par cette methode contiennent beaucoup d'eau. Pour la plupart des applications, elles doivent etre concentrees. Pour cela, les particules sont protegees par un additif non ionique. L'ajout de sel entraine la deshydratation des chaines oxyethylenes de l'additif et la floculation des particules. La duree de vie de ces dispersions nanometriques est limitee par un processus de dissolution des particules amorphes qui alimentent la formation de cristaux macroscopiques. Pour l'acetate de cholesterol, la nucleation de cristaux est extremement lente, et les dispersions nanometriques sont stables pendant des mois. Pour les produits qui cristallisent facilement, leur duree de vie est enormement reduite. De ce fait, l'application de tels systemes est limitee a des substances qui ne cristallisent pas facilement ou qui sont protegees contre la nucleation de cristaux