Microparticules à libération prolongée et réduisant la libération intiale prématurée

par Ahmed Sheikh Hassan

Thèse de doctorat en Pharmacologie

Sous la direction de Philippe Maincent et de Anne Sapin-Minet.

Soutenue le 26-05-2008

à Nancy 1 , dans le cadre de BioSE .

Le jury était composé de Philippe Maincent, Anne Sapin, Alf Lamprecht, Pierre Leroy.

Les rapporteurs étaient Hatem Fessi, Marie-Christine Andry.


  • Résumé

    Les formes multiparticulaires injectables présentent l’inconvénient d’une libération initiale prématurée dont les conséquences sont une toxicité systémique si les concentrations sanguines du principe actif deviennent importantes ainsi qu’une modification de la libération. Pour résoudre ce problème, des microparticules composites ont été mises au point : il s’agit de microparticules encapsulant des nanoparticules. Le concept a d’abord été démontré in vitro en encapsulant des nanoparticules de poly(epsilon-caprolactone) dans un polymère non biodégradable en choisissant comme modèles une molécule de faible masse moléculaire (ibuprofène) et un peptide (acétate de triptoréline). L’originalité du travail réside dans le choix des polymères et des solvants retenus pour la fabrication des microparticules. Le solvant utilisé pour fabriquer les microparticules doit être un non-solvant du polymère des nanoparticules. L’acétate d’éthyle répondait à ces conditions puisqu’il ne dissout pas la poly(epsilon-caprolactone) mais que c’est un excellent solvant de l’éthylcellulose ou du polymère polycationique utilisé dans la première partie du travail. Sur la base d’études de libération in vitro, il a ainsi été démontré que les microparticules composites permettaient effectivement de fortement réduire cette libération précoce tout en continuant d’assurer une libération prolongée. Dans un deuxième temps, la réduction de la libération initiale a été confirmée par une étude in vivo chez le rat avec 2 principes actifs modèles : ibuprofène et insuline. Toutefois, le polymère de la matrice des microparticules a été remplacé par un copolymère biodégradable constitué d’acides lactique et glycolique. Il a été démontré que le nouveau concept de microparticules composites permettait de proposer une forme originale limitant la libération initiale des principes actifs suite à leur administration sous-cutanée ou intramusculaire tout en assurant une libération prolongée

  • Titre traduit

    Prolonged release microparticles able to reduce the initial burst effect


  • Résumé

    Multiparticular injectable dosage forms present a burst effect known to lead to i) a systemic toxicoligal critical issue if blood concentrations of the drug are too high and ii) a change in the release profile due to a lower loading charge in microparticles. In order to solve this problem, composite microparticles have been developed: they consist in nanoparticles encapsulated in microparticles. Such a concept has been demonstrated in vitro by encapsulating poly(epsiloncaprolactone) nanoparticles in a non-biodegradable polymeric matrix with two model drugs: a small molecular weight drug (ibuprofene) and a peptide (triptorelin acetate). The novelty of the research work lies on the adequate choice of polymers and solvents used for microparticles manufacturing. Indeed, the solvent used to manufacture microparticles has to be a non-solvent of the nanoparticles polymer. Ethyl acetate was a good candidate since it does not dissolve poly(epsilon-caprolactone) nanoparticles but is an excellent solvent for ethylcellulose and the polycationic polymer used in the first part of the work. Based on in vitro release studies, it was demonstrated that composite microparticles allowed the initial release to be strongly reduced together with a prolonged release. In a second part, the burst release reduction has been confirmed in vivo in rats with 2 drug models: ibuprofen and insulin. However, the microparticles polymer matrix was replaced by a biodegradable copolymer made of lactic and glycolic acids. It has been demonstrated that the novel composite microparticles were an innovative dosage form able to control the initial burst release often associated to microparticles after sub-cutaneous or intramuscular administration while still maintaining the prolonged release of the encapsulated drugs. Such a result can be associated with the more difficult diffusion of the drug through the two consecutive polymeric barriers of nanoparticles and microparticles.


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