Nanoparticules incorporant des complexes inorganiques à visée diagnostique

Metal complexes-loaded nanoparticles for diagnostic and medical imaging

• Auteur / Autrice : Thomas Courant
• Direction : Françoise Chuburu, Marie-Christine Andry
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 15/03/2011
• Etablissement(s) : Reims
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences, technologies, santé (Reims, Marne ; 2000-2011)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cuivre

Imagerie par résonance magnétique

Nanoparticules

Mots clés libres

Encapsulation

Gadolinium

Agents de contraste.

PLGA

Encapsulation

Gadolinium

Contrast agents.

PLGA

Résumé

L’objectif poursuivi au cours de ce travail est l’encapsulation de complexes métalliques au sein de nanoparticules biocompatibles, et ce pour des visées diagnostiques. Dans ce but, un protocole de double émulsion-diffusion de solvant Wi/O/We, n’utilisant que des composés biocompatibles, a été mis au point et optimisé pour obtenir, de façon quantitative et reproductible, des nanoparticules de PLGA de diamètre compatible avec une injection par voie parentérale. Cette formulation a été employée avec succès pour l’encapsulation de complexes modèles de Cu(II). Les formulations optimales permettent d’obtenir des nanoparticules possédant des diamètres hydrodynamiques moyens inférieurs à 200 nm avec des efficacités d’encapsulation entre 20 et 25 %. L’utilisation de cette formulation pour l’encapsulation de chélates de gadolinium ne permet pas d’obtenir des rendements d’encapsulation satisfaisants. La modification du protocole vers une méthodologie Wi/O1/O2ne permet pas d’améliorer l’encapsulation et dénote l’absence d’affinités entre le polymère hydrophobe et les complexes hydrophiles. L’utilisation de nanoparticules composées d’une matrice hydrophile permet d’obtenir des taux de charges nettement supérieurs. Ceci conforte l’hypothèse selon laquelle les interactions entre le complexe et la matrice des nanoparticules jouent un rôle crucial pour l’encapsulation.

The goal of this work was to encapsulate metal complexes into biocompatible nanoparticles for diagnostics. To reach this purpose, a double emulsion-solvent diffusion Wi/O/We technique was optimized, using only biocompatible compounds. It allowed the obtention of PLGA nanoparticles that are compatible with parenteral injections in a reproducible and quantitative way. This formulation was successfully applied to encapsulate model Cu(II)complexes. Optimal formulations showed mean diameters below 200 nm with encapsulation yields in the 20-25 % range. The use of this formulation for gadolinium chelates did not lead to satisfactory encapsulation yields. Thereafter, a Wi/O1/O2 methodology was developed but could not allow to raise the encapsulation efficiencies. This point showed the lack of affinity between the hydrophobic polymer and the hydrophilic chelates. The use of nanoparticles made of an hydrophilic matrix showed a ten-fold increase in the drug loading efficiency. This confirms the hypothesis in which interactions between chelates and nanoparticle matrices play a crucial role for encapsulation.