Couplage de procédés d'extraction au CO2 supercritique pour la production de systèmes d'administration de médicaments auto-émulsifiants solides (S-SEDDS)
Description
L'avenir des soins de santé est en train d'être redéfini par des technologies innovantes d'administration des médicaments qui visent à surmonter les obstacles médicaux et à améliorer l'efficacité des traitements. Le développement de systèmes innovants d'administration des médicaments est actuellement un axe scientifique majeur afin de remédier à la faible biodisponibilité des médicaments peu solubles dans l'eau. Les systèmes d'administration de médicaments auto-émulsifiants (SEDDS) ont suscité un intérêt considérable en raison de leur capacité à former spontanément des émulsions huile dans eau dans un milieu aqueux [1], améliorant ainsi la solubilité et l'absorption des médicaments. Généralement formulés sous forme liquide dans des capsules de gélatine molles ou dures, leur fabrication [2,3] est limitée par le coût de production, la complexité et la stabilité [2].
Pour surmonter ces limites, les SEDDS solides (S-SEDDS) peuvent offrir les avantages des SEDDS liquides combinés à ceux des formes solides, tels qu'une meilleure stabilité physico-chimique et une manipulation plus facile [3]. À l'heure actuelle, le séchage par atomisation, la lyophilisation, l'extrusion à chaud et diverses technologies de nanoparticules ont été utilisées pour la préparation des S-SEDDS [2,4,5], mais celles-ci ont souvent un faible rendement, sont très énergivores et nécessitent de grandes quantités de tensioactifs ou de solvants organiques, ce qui limite leur utilisation industrielle. Ce projet de recherche propose un procédé alternatif innovant et respectueux de l'environnement utilisant la technologie du dioxyde de carbone supercritique couplé (CO₂-SC) pour la production de S-SEDDS. Deux procédés différents seront combinés : le procédé d'expansion rapide de solution supercritique (RESS) pour la cristallisation des lipides et le procédé de CO2 supercritique comme anti-solvant (SAS) pour la cristallisation des médicaments. Le médicament modèle sélectionné est la nifédipine (NIF), qui présente une faible solubilité dans l'eau [6]. Un procédé couplé CO2-SC-RESS-SAS pourrait donc être développé pour permettre la co-cristallisation simultanée de différents composés auto-émulsifiants en une seule étape.
Les objectifs du projet sont les suivants : (i) conception et développement d'un nouveau procédé couplé CO2-SC-RESS-SAS pour le S-SEDDS de la NIF, (ii) caractérisation physico-chimique et biopharmaceutique par modélisation expérimentale et in silico (conception de médicaments assistée par ordinateur), (iii) évaluation de la perméabilité intestinale et de la cytotoxicité à l'aide de modèles de culture cellulaire 2D et 3D avancés. Le résultat attendu est un processus de fabrication S-SEDDS robuste, respectueux de l'environnement et évolutif, soutenu par une plateforme de caractérisation complète et avancée. Ce projet permettra également d'établir une première collaboration de recherche entre l'IMT Mines Albi et l'université Leibniz de Hanovre sur le thème de l'évaluation des formulations à base de cellules.
Les perspectives d'avenir comprennent la mise en œuvre à l'échelle industrielle, l'application à d'autres modèles de médicaments et la contribution à l'innovation et à la durabilité dans l'industrie pharmaceutique en réduisant l'impact environnemental de la fabrication et en améliorant la santé humaine.
Bibliographie
Bibliographie
[1] D. Van Staden, J. du Plessis, and J. Viljoen, “Development of a self-emulsifying drug delivery system for optimized topical delivery of clofazimine,” Pharmaceutics, vol. 12, no. 6, pp. 1–24, Jun. 2020. [DOI]
[2] I. Maji et al., “Solid self emulsifying drug delivery system: Superior mode for oral delivery of hydrophobic cargos,” J of the Control Release, vol. 337,Sep. 10, 2021, Elsevier B.V. [DOI]
[3] A. Salawi, “Self-emulsifying drug delivery systems: a novel approach to deliver drugs,” Drug Delivery, vol. 29, 2022, Taylor and Francis Ltd. [DOI]
[4] N. Marasini, T. H. Tran, B. K. Poudel, H.-G. Choi, C. S. Yong, and J. O. Kim, “Statistical modeling, optimization and characterization of Spray-dried Solid Self-microemulsifying drug delivery System using design of experiments,” European Chemical and Pharmaceutical Bulletin, vol. 161, pp. 861–867, 2013. [DOI]
[5] M. C. Hamoudi et al., “Formulations based on alpha cyclodextrin and soybean oil: An approach to modulate the oral release of lipophilic drugs,” Journal of Controlled Release, vol. 161, no. 3, pp. 861–867, Aug. 2012. [DOI]
[6] M. Ahmad, T. Ahmad, S. Akhtar, J. Khan, and G. Murtaza, “Bioavailability and pharamcotherapeutics of nifedipine in human after single oral dose administration ,” Acta Pharmaceutica Sciencia, vol. 52, p. 4554, 2010. [DOI]
