Biomatériaux fonctionnels à base de complexes de polyélectrolytes compactés de type chitosan/alginate : conception, caractérisation et premières évaluations biologiques

Chitosan/alginate compact polyelectrolyte complexes based functional biomaterials : conception, characterization and first biological assessments

• Auteur / Autrice : Alexandre Hardy
• Direction : Benoît Frisch, Line Bourel-Bonnet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pharmaceutiques
• Date : Soutenance le 18/09/2018
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chémo-biologie synthétique et thérapeutique (Strasbourg ; 2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Fouzia Boulmedais
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anne Des Rieux
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sophie Girod-Fullana, Halima Kerdjoudj

Mots clés

Mots clés contrôlés

Anti-inflammatoires

Produits biosourcés

Composés d'inclusion

Biofonctionnalisation

Complexes de polyélectrolytes

Mots clés libres

CoPEC

Biomatériaux naturels

Polyélectrolytes

Cyclodextrines

Anti-inflammatoires

CoPEC

Natural biomaterials

Polyelectrolytes

Cyclodextrins

Anti-inflammatory drugs

Résumé

De nos jours, de nombreuses maladies chroniques telles que le cancer ou l’arthrose nécessitent encore de nouvelles modalités de traitement. Des biomatériaux naturels capables de véhiculer des substances actives font partie des solutions à cette problématique. Récemment, des travaux ont été menés sur un nouveau type de biomatériau, les Complexes de Polyélectrolytes Compacts (CoPEC). Dans le cadre de cette thèse, des CoPEC à base de polyélectrolytes biosourcés, le chitosan et l’alginate, fonctionnalisés avec la β-cyclodextrine (βCD) ont été formulés. Le CoPEC βCD-chitosan/alginate, non-cytotoxique, a présenté des propriétés anti-inflammatoires intrinsèques dans le cadre d’un modèle in vitro d’inflammation. De plus, ce CoPEC a présenté une capacité à contenir et relarguer deux substances actives hydrophobes modèles, le piroxicam et la prednisolone. Enfin, une stratégie d’inclusion de substances actives hydrophiles au sein du matériau a été mise en œuvre. Le nouveau CoPEC est prometteur car il peut exposer un effet anti-inflammatoire intrinsèque et d’autres effets thérapeutiques via l’inclusion de substances actives au sein des cyclodextrines.

Nowadays, many chronic diseases, such as cancer or osteoarthritis, still need new modalities of treatment. Natural biomaterials able to convey active substances represent a solution to this problematic. Lately, several research works have been conducted on a new type of biomaterial named Compact Polyelectrolyte Complexes (CoPEC). As part of this thesis, CoPEC have been prepared from two biosourced polyelectrolytes, chitosan and alginate, functionalized with β-cyclodextrin (βCD). Through an in vitro inflammation model, the non-cytotoxic βCD-chitosan/alginate CoPEC has displayed intrinsic anti-inflammatory properties. Moreover, this CoPEC has demonstrated a capacity to host and release piroxicam and prednisolone, two model hydrophobic active substances. Finally, a strategy to include hydrophilic active substances into the material has been implemented.Thus, the newly CoPEC is promising because it can exhibit an intrinsic anti-inflammatory effect as well as other therapeutic effects through the inclusion of active substances into the cyclodextrins.