Étude d’un procédé d’émulsion multiple pour la production de microsphères : application à l’encapsulation du rhEGF

Study of a multiple emulsion process to prepare microspheres : application to rhEGF encapsulation

• Auteur / Autrice : Lama Al Haushey
• Direction : Stéphanie Briançon, Marie-Alexandrine Bolzinger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pharmacie industrielle
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microencapsulation

Microsphères (pharmacie)

Résumé

Les protéines sont des principes actifs fragiles et facilement dénaturables ou dégradables, et la stabilisation de leur activité biologique grâce à l’encapsulation dans des polymères biodégradables a été proposée dans la littérature depuis une dizaine d’année. Le sujet de notre travail se divise en deux principales parties. La première partie concerne la mise en forme galénique d’une protéine modèle : la BSA (l’albumine de sérum bovin) au sein de microsphères. Dans cette partie, l’influence des paramètres physicochimiques susceptibles d’affecter les propriétés des particules a été étudiée grâce à la méthodologie des plans d’expériences. A l’issue de cette étude, cinq facteurs ont été identifiés qui influencent les propriétés des particules. Dans la deuxième partie, la méthode de microencapsulation améliorée est appliquée à la mise en forme du rhEGF (facteur de croissance épidermique, impliqué dans la cicatrisation). Les microsphères ont une taille de 3 à 4 microns et une efficacité d’encapsulation de l’ordre de 40 à 50%. Ces microsphères ont été appliquées sur la peau saine in vitro en cellules de Franz et l’absorption percutanée du rhEGF a été suivie sur une période de 24heures comparativement à la solution utilisée comme contrôle. Après 24 heures, 70% de la protéine sont dégradés depuis la solution. En revanche, les microsphères conservent 80% de la protéine à l’état actif et 20% sont libérés après 24heures. Les microsphères sont concentrées dans les couches superficielles de la peau ce qui est attendu. Dans les perspectives de l’étude, une application dans le domaine de la cicatrisation sur peau brûlée est envisagée

Biodegradable polymeric microparticles have been successfully investigated for several years, to improve the biological stability of these drugs. The aim of our work was divided into two principal parts. The first one was devoted to the development of a method to prepare microspheres containing BSA (bovine serum albumin) using the concept of multiple emulsion W1/O/W2. The influence of formulation and production parameters that influence the particles properties was studied by using a screening design methodology. According to this study, five parameters were identified as the most influent: the amount of polymer; the volume of the internal, external and organic phases and the balance of the osmotic pressure. In the second part of our study, the improved method was applied to the encapsulation of the rhEGF (recombinant human Epidermal Growth Factor, involved in wound healing process). We prepared small particles (3-4μm) and the encapsulation efficiency was relatively high (40-50%). These microspheres were evaluated on healthy skin in vitro with Franz type static diffusion cells. The percutaneous absorption was measured over 24 hours and compared to that of a rhEGF solution. After 24 hours, 70% of the protein was degraded in solution. However, the microspheres kept 80% of the active protein and 20% were released. The microspheres concentrated in the upper skin layers for a maximal activity. In the perspectives, the application of these microspheres on burned skin will be studied to investigate their potential in the wound healing field