Microparticules obtenues par prilling : potentialités dans les médecines personnalisées

Lipid-based microparticles obtained by prilling: potentialities for personalized dosing

• Auteur / Autrice : Claire Delmas
• Direction : Vincent Faivre
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Pharmacotechnie et biopharmacie
• Date : Soutenance en 2024
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Galien Paris-Saclay
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Physico-chimie multi-échelle pour les sciences pharmaceutiques (MULTIPHASE)
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Faculté de pharmacie
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Santé et médicament (2020-....)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marie-Claire Venier-julienne, Sophie Fullana-girod, Anne-Marie Pense-lheritier, Nicolas Huang
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marie-Claire Venier-julienne, Sophie Fullana-girod

Mots clés

Mots clés libres

Prilling

Microparticules

Lipides

Émulsions

Urée

Érythromycine

Prilling

Microparticles

Lipids

Emulsions

Urea

Erythromycin

Résumé

Le travail de recherche présenté dans cette thèse se concentre sur l'optimisation de la technologie de prilling pour la production de microparticules lipidiques destinées à des dispositifs médicaux, en vue de personnaliser le dosage des traitements. Le procédé de prilling consiste en l'extrusion d'un liquide fondu au travers d'une buse vibrante afin de former des gouttes qui se solidifient au cours de leur chute dans une colonne de refroidissement. Cette technique génère des microparticules solides, sphériques et monodisperses grâce à un procédé mono-étape, sans solvant. Ces particules sont de parfaits candidats pour être incorporés dans des réservoirs délivrant une dose adaptée à chaque patient selon son poids, son âge ou un marqueur biologique de la pathologie par exemple. Le projet s'est d'abord concentré sur la transformation d'un équipement de prilling sol-gel en prilling fusion, en validant ce procédé avec des excipients lipidiques. Puis, les applications pharmaceutiques de formulations de microparticules lipidiques ont été étudiées, incorporant un ou deux APIs aux propriétés opposées sous formes de particules simples, d'émulsions eau-dans-huile cristallisable ou encore de particules cœur-enveloppe. Enfin, ces microparticules ont été testées pour leur incorporation dans un dispositif médical innovant, assurant la délivrance précise et reproductible de doses personnalisées. Ces systèmes, visant des populations spécifiques comme les personnes âgées et les enfants, ouvrent la voie à des traitements sur-mesure, améliorant l'observance et l'efficacité thérapeutique.

The research work presented in this thesis focuses on optimizing prilling technology for the production of lipid microparticles intended for medical devices, with the aim of personalizing treatment dosages. The prilling process involves the extrusion of a molten liquid through a vibrating nozzle to form droplets, which solidify as they fall through a cooling column. This technique generates solid, spherical, and monodisperse microparticles through a one-step, solvent-free process. These particles are ideal candidates for incorporation into reservoirs that deliver a dose tailored to each patient based on factors such as weight, age, or a biological marker of the disease. The project initially focused on the transformation of sol-gel prilling equipment into fusion prilling, validating this process with lipid excipients. Then, the pharmaceutical applications of lipid micropar-ticle formulations were studied, incorporating one or two APIs with opposing properties in the form of simple particles, crystallizable water-in-oil emul-sions, or core-shell particles. Finally, these micro-particles were tested for their incorporation into an innovative medical device that ensures precise and reproducible delivery of personalized doses. These systems, targeting specific populations such as the elderly and children, pave the way for tai-lored treatments, improving adherence and thera-peutic efficacy.