Copolymères à blocs amphiphiles et thermosensibles à base d'hydroxypropyl méthyl cellulose comme nano-vecteurs de principes actifs hydrophobes

Amphiphilic and thermoresponsive block copolymers based on hydroxypropyl methyl cellulose as nano-carrier of hydrophobic drugs

• Auteur / Autrice : Aijing Lu
• Direction : Su-Ming Li
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie et physico-chimie des matériaux
• Date : Soutenance le 02/04/2020
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques Balard (Montpellier ; 2003-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Européen des membranes (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Mihai Barboiu
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Su-Ming Li, Mihai Barboiu, Luc Picton, Christophe Mingotaud
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Luc Picton, Christophe Mingotaud

Mots clés

Mots clés contrôlés

Micelles

Hypromellose

Copolymères

Mots clés libres

Hydroxypropyl méthyl cellulose

Polylactide

Poly(ε-Caprolactone)

Copolymère à blocs

Auto-Assemblage

Thermosensible

Hydroxypropyl methyl cellulose

Polylactide

Poly(ε-Caprolactone)

Block copolymer

Self-Assembly

Thermo-Responsive

Résumé

Des copolymères à blocs thermosensibles et amphiphiles contenant l'hydroxypropyl méthyl cellulose (HPMC) comme bloc hydrophile et l'un des trois blocs hydrophobes - polylactide, poly(ε-caprolactone) et JEFFAMINE ayant des groupements amine terminaux ont été synthétisés par amination réductrice de l'extrémité de chaîne hémiacétale de l’HPMC. Les copolymères résultants ont été caractérisés par RMN, DOSY-RMN, GPC et FT-IR. Ils sont capables de s'auto-assembler en micelles sphériques en milieu aqueux. La taille des micelles augmente avec l'augmentation de la longueur du bloc hydrophile, tandis que la concentration micellaire critique diminue avec l'augmentation de la longueur du bloc hydrophobe. La topologie des copolymères affecte fortement leurs propriétés d'auto-assemblage. Le point de trouble de la solution de copolymère dépend du rapport hydrophile/hydrophobe et de la topologie. Deux principes actifs hydrophobes, le paclitaxel et la curcumine ont été chargés dans des micelles de copolymère pour évaluer leurs propriétés d’encapsulation et de libération. Les copolymères présentent une très bonne cytocompatibilité aux cellules L929, et les micelles chargées de principes actifs présentent une cytotoxicité sur les cellules SK-BR-3, montrant ainsi leur potentiel en tant que nano-vecteur de principes actifs antitumoraux.

A family of thermo-responsive and amphiphilic block copolymers containing hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) as hydrophilic block and one of the three hydrophobic blocks – amino terminated polylactide, poly(ε-caprolactone) and JEFFAMINE were synthesized through reductive amination of the hemiacetal chain end of HPMC. The resulting copolymers were characterized by NMR, DOSY-NMR, GPC and FT-IR. They are able to self-assemble into spherical micelles in aqueous medium. The micelle size increases with increase of the hydrophilic block length, whereas the critical micelle concentration decreases with increase of the hydrophobic block length. The topology of copolymers strongly affects their self-assembly properties. The cloud point of copolymer solution is dependent on the hydrophilic/hydrophobic ratio and topology. Two hydrophobic drugs, paclitaxel and curcumin were loaded in copolymer micelles to evaluate their drug loading and release properties. The copolymers present outstanding cytocompatibility to L929 cells, and drug loaded micelles exhibit cytotoxicity to SK-BR-3 cells, thus showing their potential as nano-carrier of antitumor drugs.