Conception et développement de formes orales sèches à visée pédiatrique par technique d'impression 3D

par Yanis Gueche

Projet de thèse en Génie des procédés

Sous la direction de Bernard Bataille.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...) , en partenariat avec ICGM-Institut Charles Gerhardt de Montpellier (laboratoire) depuis le 01-10-2018 .


  • Résumé

    L'administration des médicaments en pédiatrie est une problématique de longue date qui est depuis quelques années au cœur des préoccupations des institutions. Au niveau européen, les discussions traitant de cette thématique se sont traduites en 2007 par l'adoption par le parlement et le conseil européen du règlement (CE) no1901/2006 relatif aux médicaments à usage pédiatrique. Ce règlement impose lors du développement de tous nouveaux médicaments destinés à l'adulte la mise en place d'un plan d'investigation pédiatrique et incite par différentes mesures les acteurs de l'industrie pharmaceutique à développer des formes pharmaceutiques adaptées à l'administration chez les enfants. Les deux principales problématiques de l'administration des médicaments en pédiatrie sont la disponibilité de formes pharmaceutiques adaptées aux différentes classes d'âges qui vont du prématuré à l'enfant de moins de 16 ans et la possibilité qu'offrent ces différentes formes pharmaceutiques d'adapter les doses administrées à ces différentes classes d'âges. Les formes orales sèches traditionnellement produites par l'industrie pharmaceutique que sont les comprimés et les gélules ne permettent pas de répondre à ces deux exigences. Ce constat amène généralement les galénistes de l'industrie pharmaceutique à envisager le développement de formes orales liquides qui semblent plus adaptées. Mais les formes orales liquides nécessitent le plus souvent pour des raisons liées à leur stabilité physico-chimique ou microbiologique l'emploi de conservateurs. Conservateurs qui contre indiquent à leur tour l'utilisation de ces spécialités pharmaceutiques chez les prématurés et les nourrissons qui ne disposent pas d'un système enzymatique suffisant mature pour éliminer ces conservateurs. Pour finir, tous les principes actifs ne peuvent pas être formulés sous une forme liquide. L'impression 3D présente depuis quelques années un regain d'intérêt dans de nombreux champs d'application et la pharmacie n'en est pas exclue. La commercialisation en 2015, d'une première spécialité pharmaceutique produite par la technique d'impression 3D, approuvée par la FDA montre bien l'intérêt du monde pharmaceutique pour cette technique. Cependant, il reste encore du chemin à parcourir avant de disposer des outils et de la connaissance qui permettront de produire au plus près du patient une forme et un dosage adapté. Ce projet de recherche a pour objectif d'explorer les possibilités qu'offrent cette technologie pour la production de forme pharmaceutique administrée par voie orale en pédiatrie. Après avoir étudié l'état de l'art traitant de l'utilisation de cette nouvelle technologie, le doctorant manipulera les différentes techniques d'impression 3D afin d'en explorer les particularités. Cette première étape lui permettra d'étudier l'influence de l'utilisation de ces différents procédés sur les matériaux (excipient et principe actif) utilisés et d'en apprécier les limites techniques (vitesse de production, température, bio-compatibilité des matériaux…) A l'issu de ce travail, il devra être en capacité de choisir une technique d'impression 3D et les matériaux les plus adaptées pour le développement d'une forme sèche à visée pédiatrique. En parallèle, une coopération avec l'Unité de Préparation des Médicaments et les médecins pédiatres du CHU de Nîmes permettra de choisir une molécule, pour laquelle le développement d'une forme et de dosages adaptés présenterait un intérêt majeur pour les populations pédiatriques. Cette molécule fera l'objet de ce développement galénique. Ce développement nécessitera de définir les contrôles pharmaco-techniques spécifiques à cette forme, contrôles garants de la qualité et de la sécurité de son utilisation.

  • Titre traduit

    Design and development of dry oral forms for pediatric purpose using 3D printing technique


  • Résumé

    The administration of pediatric drugs is a long-standing problem that has been years at the heart of the concerns of the institutions. At European level, the discussions dealing with this theme was the adoption by Parliament and the European Council of Regulation (EC) No.1901 / 2006 on medicinal products for pediatric use in 2007. This regulation imposes upon the development of all new medicines for adults the establishment of a pediatric investigation plan and encourages by different measures the actors of the pharmaceutical industry to develop adapted pharmaceutical forms for administration to children. The two main problems of drug administration in pediatrics are the availability of pharmaceutical suitable forms for different age groups ranging from premature infancy to children under 16 and the potential of these different forms to adapt the doses administered to these different age groups. The traditionally dry oral forms produced by the pharmaceutical industry that are tablets and capsules do not meet these two requirements. This finding generally leads pharmaceutical galenists to consider development of liquid oral forms that seem more appropriate. But liquid oral forms require the more often for reasons related to their physicochemical or microbiological stability the use of preservatives. Preservatives that contraindicate the use of these proprietary medicinal products in premature babies and infants who do not have a mature enough enzymatic system to eliminate these preservatives. Finally, not all active ingredients can be formulated in a liquid form. 3D printing has shown in recent years a renewed interest in many fields of application and the pharmacy is not excluded. The commercialization in 2015 of a first pharmaceutical specialty produced by 3D printing technique approved by FDA, shows the interest of the pharmaceutical world for this technique. However, there is still some way to go before having the tools and the knowledge that will produce closer to the patient suitable form and dosage. The purpose of this research project is to explore the potential of this technology for the production of pharmaceutical form administered orally in pediatrics. After studying the state of the art dealing with the use of this new technology, the doctoral student will manipulate the different 3D printing techniques to explore the particularities. This first step will allow him to study the influence of the use of these different processes on the materials (excipient and active ingredient) used and to appreciate the technical limits (speed of production, temperature, bio-compatibility of materials ...) At the end of this work, he will have to be able to choose a 3D printing technique and the most adapted for the development of a pediatric dry form. In parallel, a cooperation with the Drug Preparation Unit and the pediatric doctors of the University Hospital of Nîmes will allow to choose a molecule, for which the development of adapted forme and dosages would be of major interest to pediatric populations. This molecule will be the subject of this development dosage. This development will require defining the specific pharmaco-technical controls for this form, controls guaranteeing the quality and safety of its use.