Développement de nouveaux systèmes dispersés pour la vectorisation de principes actifs à visées cosmétiques par polymérisation en miniémulsion

Developpement of new dispersed system for targeting of active principle with cosmetics aims by polymerization in miniemulsion

• Auteur / Autrice : Mickaël Chausson
• Direction : Thierry Hamaide, Yves Chevalier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux polymères
• Date : Soutenance le 15/07/2009
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ingénierie des Matériaux Polymères (Auvergne Rhône-Alpes ; 2007-....)
• Jury : Président / Présidente : Hatem Fessi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Isabelle Bonnet
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Christine Vauthier, Yves Holl

Mots clés

Mots clés contrôlés

Acétate de vinyle

Nanoparticules

Encapsulation (chimie)

Polymérisation en émulsion

Mots clés libres

Polymérisation radicalaire en miniémulsion

Encapsulation de principe actif

Détermination de morphologie de nanoparticules

Radical polymerization in miniemulsion

Encapsulation of active principle

Determination of nanoparticle's morphology

Résumé

Ce travail de recherche a pour objet l'application du procédé de polymérisation en miniémulsion de l'acétate de vinyle pour l'encapsulation de principes actifs à usage cosmétique. Ce procédé permet d'obtenir des latex à haut taux de solide et contenant une forte proportion de molécules actives. Ce travail est divisé en deux partie : l) la formation de nanoparticules et l'étude de l'incorporation de différents principes actifs, 2) la détermination de la morphologie des particules. Dans un premier temps, nous avons optimisé le procédé de polymérisation radicalaire en miniémulsion de l'acétate de vinyle. La composante hydrophobe indispensable à la bonne stabilité de la miniémulsion est assurée par le principe actif lui-même. Nous avons obtenu des latex stables pendant six mois à trois températures différentes : 4°C, 20°C et 40 °C et ce pour différents principes actifs. Dans un deuxième temps, nous avons étudié la morphologie interne des nanoparticules. Une étude prédictive basée sur les mesures des tensions superficielles et interfaciales entre les différents composés de la miniémulsion indiquent une encapsulation partielle du principe actif par le polymère. Bien que difficiles à mener sur les latex de PAcV, les observations par microscopie électronique semblent confirment cette tendance. Un changement de tensioactif et l'addition de monomère lors de la réaction de polymérisation pourraient favoriser la formation de nanocapsules

The aim of this work is the encapsulation of active ingredients by vinyl acetate miniemulsion polymerization for cosmetic use. This process allows to obtain latexes with high solid content and containing high amount of active molecule. This work is divided into two parts: 1) nanoparticles formation by miniemulsion polymerization and incorporation of different active principles 2) determination of the nanoparticles morphology. At first, the process of radical miniemulsion polymerization in for vinyl acetate is optimized. The hydrophobe compound, which is essential for the miniemulsion stability, is ensured by the active principle itself. We obtained several stable latexes with different active molecules at three different temperatures: 277 °K, 293°K and 313°K during six months. In the second part of this work, we studied the internal morphology of nanoparticles. A predictive study, based on the surface and the interfacial tension measurements between the different compounds of miniemulsion has been undertaken, which indicates a partial engulfing of the active principle by the polymer. Although the observation of PVAc lattices by electronic microscopy may be questionable, these studies seem to confirm this trend. The change of the surfactant and the monomer addition during the reaction of polymerization can favour the formation of nanocapsules