Elaboration et caractérisation d'hygrogels à base de polysaccharides (pullulane) : application à la séquestration et à la libération contrôlée de molécules et de macromolécules

par Stéphane Lack

Thèse de doctorat en Chimie. Polymères fonctionnels, élaboration et propriétés

Sous la direction de Guy Muller.

Soutenue en 2004

à Rouen .


  • Résumé

    L'objectif de cette étude est de proposer un hydrogel adaptatif en fonction d'un principe actif (PA) à encapsuler et des conditions de libération. La matrice de base est constituée de pullulane, un polysaccharide hydrosoluble, flexible qui sera utilisé sous sa forme initiale neutre, sous une forme anionique après carboxyméthylation ou amphiphile après greffage de chaînons octyle. Pour l'agent réticulant nous avons choisi le sodium triméthaphosphate (STMP) qui est couramment utilisé en agroalimentaire en raison de sa non toxicité. Il apporte des charges négatives sur la matrice ainsi qu'un élément spécifique, le phosphore, qui permet un dosage de celui-ci. Afin d'appréhender a mieux ce système, le mécanisme de réticulation a été déterminé par RMN du phosphore. Cette étude a montré la forte complexité de la réaction ainsi que la coexistence de lien monophosphate et pyrophosphate intermoléculaire et intramoléculaire, et la présence de monophosphate, pyrophosphate et polyphosphate sous forme greffé. La connaissance du maillage du réseau est primordiale au vue de l'application visée. Ce maillage est fortement dépendant des paramètres de synthèse (concentration des réactifs) dû d'une part aux fortes concentrations en pullulane nécessaires pour obtenir un hydrogel et d'autre part à la réactivité spécifique du STMP. L'influence des ces paramètres se répercute également sur la taille des microgels élaborés (hydrogel sous forme particulaire). Enfin, il est possible d'encapsuler et de libérer des PA moléculaires ou macromoléculaires. De plus, selon le type de matrice choisi la libération de PA macromoléculaire (comme le PEI ou le lysozyme) est possible ou impossible en milieu salin, en fonction de la taille du PA et du gonflement de l'hydrogel. Pour les microgels amphiphiles la libération de lysozyme ne peut être réalisée en milieu salin qu'après rupture des chaînons hydrocarbonés.


  • Résumé

    The aim of this study is to propose an adaptive hydrogel according to an active substance (AS) to encapsulate and conditions of the release. The basic matrix consists of pullulane, a water-soluble polysaccharide, flexible which will be used in its initial neutral form, in a form anion after carboxymethylation or amphiphilic after grafting of octyl links. For the reticulation agent we've chosen the sodium triméthaphosphate (STMP) which is usually used into agroalimentary because of its non toxicity. Moreover it brings negative charges on the matrix, as well as a specific element, the phosphorus, which allows a proportioning of this one. In order to apprehend at best this system, the mechanism of reticulation was determined by phosphorus NMR. This study showed the strong complexity of the reaction as well as the coexistence of monophosphate and pyrophosphate bonds (intermolecular and intramolecular), and the presence of grafted monophosphate, pyrophosphate and polyphosphate. The knowledge of the network mesh is of primary importance with the sight of the concerned application. This grid is strongly depending on the synthesis parameters (concentration of the reagents. . . ) due on the one hand to the strong concentrations in pullulane necessary to obtain a hydrogel and on the other hand with the specific reactivity of the STMP. The influence of these parameters is also reflected on the size of the elaborate microgels (hydrogel in particulate form). Lastly, it is possible to encapsulate and release an molecular AS or macromolecular AS. Moreover, according to the selected type of matrix the release of macromolecular AS (like PEI or lysozyme) is possible or impossible in saline medium, according to the size of the AS and the hydrogel swelling. For the amphiphilic microgels the release of lysozyme can be carried out in saline medium only after rupture of the hydrocarbon links.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 210-36 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 250 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Rouen. Service commun de la documentation. Section sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 04/ROUE/S011
  • Bibliothèque : Université de Rouen. Service commun de la documentation. Section sciences site Madrillet.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 04/ROUE/S011
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.