Mise en forme et enrobage des ingrédients pharmaceutiques par procédés supercritiques

Particle design and coating of pharmaceutical ingredients using supercritical fluid techniques

• Auteur / Autrice : Rania Djerafi
• Direction : Elisabeth Badens, Christelle Crampon, Yasmine Masmoudi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'environnement. Génie des procédés
• Date : Soutenance le 05/07/2017
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de l'environnement (Aix-en-Provence)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Mécanique, Modélisation et Procédés Propres (M2P2) (Marseille, Aix-en-Provence)
• Jury : Président / Présidente : Abdeslam-Hassen Meniai
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Soraya Rodriguez-Rojo, Jacques Fages

Mots clés

Mots clés contrôlés

Extraction par fluides supercritiques

Procédés chimiques

Médicaments -- Enrobages

Mots clés libres

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Résumé

Ce travail de thèse a été dédié à l'élaboration de formulations de médicaments par procédé Supercritique Anti-Solvant (SAS). L'étude a été divisée en deux sections : la production de co-précipités de médicament / polymère en utilisant le procédé SAS et l’enrobage de particules de taille micrométrique en utilisant un lit fluidisé couplé au procédé SAS. L'éthyl cellulose a été choisi comme polymère biocompatible pour la préparation des deux systèmes. La micronisation de l'éthyl cellulose par procédé SAS a été réalisée avec succès; des particules submicroniques ayant une taille moyenne de 300 nm ont été obtenues. Les formulations composites micronisées, la quercétine et la rifampicine avec de l'éthyl cellulose ont été élaborées par co-précipitation à pression et température modérées (10 MPa et 35 °C). L'étude de faisabilité d'une nouvelle méthode d’enrobage par lit fluidisé en milieu supercritique couplé à l'utilisation du procédé SAS a été réalisée. Ce procédé vert alternatif permet d’enrober des particules micrométriques avec peu d'agglomération et une bonne qualité du film d’enrobage. Des expériences d’enrobage de billes de verre ont été effectuées dans des conditions opératoires variées pour deux configurations d'injection différentes, pulvérisation par le haut ou par le bas de l’autoclave. De meilleurs résultats ont été obtenus dans les expériences de pulvérisation par le haut, notamment en termes de qualité de revêtement. Ce travail de thèse apporte des éléments nouveaux et pertinents pour un meilleur contrôle des procédés d’enrobage en milieu supercritique.

The elaboration of drug formulations using supercritical anti-solvent process was the subject of this thesis. The study was divided in two sections: production of drug/polymer co-precipitates using SAS process and coating of micron-sized particles using a fluidized bed coupled with SAS process. Ethyl cellulose was chosen as biocompatible polymer for preparing the two systems. The micronization of ethyl cellulose using GRAS ethyl acetate solvent through a supercritical anti-solvent process was successfully performed; submicron particles with mean size of 300 nm were obtained. Micronized drug composites of quercetin or rifampicin with ethyl cellulose at moderate pressure and temperature (10 MPa and 35 °C) were produced by co-precipitation using supercritical anti-solvent process. Depending on the operating conditions, different particle size, particle size distribution and morphology of the product, but also crystallinity and drug loading were observed.The feasibility study of a novel coating method using fluidization in supercritical medium coupled with SAS process has been demonstrated to be a good alternative green process to elaborate micron-sized coated particles with few agglomeration and good coating quality. Coating experiments of glass beads were carried out at different conditions for two different injection configurations, top and bottom spray. Better results were achieved in the top spray experiments in term of coating quality. This Ph. D. work brings new and relevant elements for a better control of the coating processes in supercritical medium.