Élaboration de nanocapsules par polymérisation radicalaire contrôlée à partir d’un tensioactif réactif dérivé du dextrane

Nanocapsules elaboration via controlled radical polymerization using a dextran derivative as reactive surfactant

• Auteur / Autrice : Laura Marcela Forero Ramirez
• Direction : Cécile Nouvel, Jean-Luc Six
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés et des produits
• Date : Soutenance le 13/06/2016
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Chimie Physique Macromoléculaire (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Lionel Choplin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Muriel Lansalot, François Stoffelbach

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polyméthacrylate de méthyle

Dextran

Polymérisation en émulsion

Encapsulation (chimie)

Mots clés libres

Nanocapsules

Dextrane

Transurf

Polymérisation par transfert de chaîne réversible par addition-Fragmentation (polymérisation RAFT)

Miniémulsion

Poly(méthacrylate de méthyle)

Encapsulation

Nanocapsules

Dextran

Transurf

Reversible Addition-Fragmentation chain Transfer (RAFT) polymerization

Miniemulsion

Poly(methyl methacrylate)

Encapsulation

Résumé

Des nanocapsules (NCs) biocompatibles destinées à l’administration intraveineuse d’agents anticancéreux hydrophobes ont été élaborées par polymérisation RAFT en miniémulsion, confinée à l’interface liquide/liquide. La polymérisation RAFT a été utilisée pour contrôler la croissance des greffons polymères constituant l’écorce des NCs à partir d’un transurf (macroagent RAFT et tensioactif) multifonctionnel dérivé du dextrane (DexN3-τCTAγ). Des NCs constituées d’une écorce en polymère hydrophobe (poly(méthacrylate de méthyle)) entourant un cœur liquide huileux (Miglyol®810) et recouvertes d’une couronne hydrophile polysaccharide (dextrane) ont ainsi été obtenues. Ces nano-objets ont été caractérisés en termes de taille, de recouvrement en dextrane (quantité de polysaccharide, épaisseur et stabilité), de stabilité colloïdale et de morphologie. La fabrication de NCs à écorce polymère pH-sensible a également été abordée. Enfin, le potentiel biomédical de ces nano-objets a été évalué grâce à différentes études : i) encapsulation et libération d’une substance active modèle, ii) cytotoxicité de NCs, iii) interactions des NCs avec les protéines plasmatiques et iv) fonctionnalisation de la surface des NCs par chimie « click ».

Biocompatible nanocapsules (NCs) for intravenous administration of hydrophobic anticancer agents were produced by interfacial Reversible Addition-Fragmentation chain Transfer (RAFT) miniemulsion polymerization. Controlled growth of polymeric grafts constituting NCs shell was obtained using a multi-reactive dextran-based transurf called DexN3-τCTAγ (acting both as macroRAFT agent and surfactant) to mediate RAFT polymerization at the liquid/liquid interface. NCs composed of a hydrophobic polymer shell (poly(methyl methacrylate)), an oily liquid core (Miglyol®810) and a hydrophilic polysaccharide coating (dextran) were obtained. These nano-objects were characterized in terms of size, dextran coverage (density, thickness and stability), colloidal stability and morphology. Synthesis of NCs with a pH-sensitive polymer shell was approached. Finally, potential of these nano-objects for biomedical applications was evaluated by studies on different aspects: i) encapsulation and delivery of a model active substance, ii) NCs cytotoxicity, iii) NCs interactions with plasma proteins, and iv) surface functionalization of NCs by “click chemistry”.