INTRODUCTION GÉNÉRALE
Introduction générale
Pendant les soixante dernières années, les
matériaux polymères synthétiques issus essentiellement de
la pétrochimie ont été développés
progressivement, avec une production mondiale d'environ 140 millions de tonnes
par an. Durant cette période, les matériaux polymères ont
envahi notre univers quotidien, on les retrouvent dans de divers domaines
à savoir, l'emballage, le bâtiment, le transport, les
équipements électriques et électroniques, l'ameublement et
la décoration, le loisir...etc. Ce succès est dû
principalement à leur faible coût, reproductibilité
à grande vitesse, excellentes propriétés mécaniques
et leur durabilité (grande résistance au vieillissement et aux
attaques biologiques). Cependant, le développement et l'exploitation
intense de la matière plastique pour des usages courants, se sont
traduits par l'accumulation de déchets non biodégradables,
à durée de vie très longue, dans l'environnement. Ceci a
provoqué une véritable source de nuisance visuelle,
d'encombrement des décharges et de pollution des sols et des eaux
(M. Vert, 2002 ; E. Rudnik, 2008 ; A. A. Shah, 2008).
Suite à cette situation et face à la hausse du
prix du pétrole et à la diminution progressive des stocks,
l'industrie plastique s'est orientée vers une alternative aux
matières premières conventionnelles. Plusieurs solutions ont
été envisagées pour réduire l'impact de ces
matériaux sur l'environnement. La première est le recyclage
chimique ou physique pour donner une nouvelle vie à ces
polymères. La deuxième est l'incinération en les utilisant
comme combustibles afin de produire de l'énergie (i.e. valorisation de
la matière plastique). Cependant, le recyclage et la
réutilisation des matières plastiques sont limitées par la
complexité des résidus rejetés et les coûts
élevés. La valorisation quant à elle se confronte à
la nécessité du retraitement des fumés, en particulier
pour éliminer les gaz à effet de serre (NOx,
SOy ...) (M. Vert, 2002 ; E. Chiellini,
2001).
Le respect de l'environnement est un point capital dans le
contexte du développement durable. L'homme doit agir de cette
façon pour préserver les ressources fossiles et réduire la
pollution de la terre. La fabrication des produits industriels doit consommer
moins d'énergie et la matière première doit être en
priorité issue de ressources renouvelables, en particulier du monde
végétal (N. Lucas).
Par leur abondance et leur diversité, les
polymères issus du monde végétal offrent une nouvelle
source de matières premières renouvelable pour l'industrie
plastique. Grâce à leur biodégradabilité, ces
polymères pourraient constituer une solution aux problèmes
environnementaux engendrés par les importants tonnages de déchets
plastiques (H. N. Rabetafika,
2006). En plus, ces polymères issus de ressources renouvelables
peuvent être éliminés simplement par biodégradation
(ex. compostage) après utilisation (C. Bastioli,
2005).
Généralement, les polymères issus de
ressources renouvelables peuvent être classifiés en trois groupes
:
- polymères naturels comme amidon, protéine, et
cellulose;
- polymères issus de la fermentation microbienne comme
polyhydroxybutyrate (PHB);
- polymères synthétiques à partir de
monomères naturels comme poly(acide lactique (PLA). Suite à leurs
propriétés comparables aux polymères conventionnels, leur
biocompatibilité et
leur biorésorbabilité, les polymères
synthétiques à partir de monomères issus de ressources
renouvelables ont attirés l'attention des scientifiques durant les deux
dernières décennies. Durant les dix dernières
années, ces polymères ont été
considérés comme les matériaux les plus utilisés
tant d'un point de vue académique (i.e. recherches aux laboratoires)
qu'industriel
(E. Rudnik, 2008 ; L. Yu, 2009).
Parmi les polymères synthétiques
biodégradables, le poly(acide lactique) (PLA) est apparu comme un
candidat très prometteur utilisé dans divers domaines
d'application à savoir la médecine, l'agriculture et
l'emballage.... Le poly(acide lactique) est un polyester aliphatique
thermoplastique dérivé 100 % de ressources renouvelables tel le
maïs. Grâce à sa durabilité, sa
biodégradabilité, sa transparence et ses propriétés
mécaniques, la production du PLA n'a cessé de croître
(L. Yu, 2009 ; R. M. Rasal, 2010).
Comme son monomère de base est issu d'un
métabolite naturel du corps vivant, le poly(acide lactique) est un
polymère bien toléré par l'organisme et ne présente
aucune toxicité, ce qui a permis une large utilisation dans le domaine
médicale et en particulier, pharmaceutique en tant que vecteurs de
principes actifs de part la capacité d'encapsuler, de transporter et de
libérer certains molécules insolubles dans les milieux aqueux
(H. Rabetafika, 2006).
Actuellement, l'industrie pharmaceutique recherche de
nouvelles formes médicamenteuses, libérant progressivement le
principe actif, dans le but de remédier aux défauts des formes
galéniques classiques, et plus particulièrement, éviter la
nécessité d'administrations répétées
(V. Michel, 1996). Par ailleurs, plus récemment, il y a
eu un grand intérêt pour le développement de vecteurs de
principes actifs qui utilisent des nanoparticules, des microparticules
composés de polymères biodégradables. Ces matrices
polymères modifient la libération, la pharmacocinétique et
la distribution de principes actifs dans l'organisme. En effet, ces
progrès vont sans doute changer le développement des
médicaments. Au lieu de chercher de nouvelles molécules, il sera
possible de modifier les propriétés pharmacodynamiques des
médicaments existants en manipulant différents systèmes de
vecteurs (i.e. faire du neuf avec du vieux en utilisant les nouvelles
technologies des vecteurs de médicaments) (O . Hung,
2006). La littérature fournit des exemples variés
d'application intenses des polymères biodégradables à base
de PLA dans le domaine de vectorisation de principes actifs, notamment des
stéroïdes, agents anticancéreux, peptides, protéines,
antibiotiques, anesthésiques et vaccins.
L'utilisation des principes actifs anti-inflammatoires non
stéroïdiens est souvent limitée par la
nécessité de véhiculer le principe actif vers le site
spécifique de l'organe ou tissu ciblé. L'utilisation des
anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) est aussi limitée
par leurs effets secondaires irritants dans la muqueuse gastro-intestinale et
par leurs faibles solubilités dans l'eau. Cependant, ces
problèmes peuvent être surmontés par la préparation
des systèmes polymère/principe actif à partir des liaisons
hydrolysables (M. Babazadeh, 2006). L'ibuprofène (IB)
est l'un des meilleurs principes actifs de la famille des AINS valable pour le
traitement du rhumatisme articulaire, ostéoarthrite et pour le
soulagement des douleurs. L'ibuprofène est bien adapté pour le
traitement de la fièvre, la douleur, la migraine, la
dysménorrhée et les douleurs arthritiques chroniques. En plus,
l'ibuprofène est rapidement absorbé dans le corps et
présente une demi-vie courte (~ 2 h) ce qui nécessite des
administrations répétées. Cependant,
le ralentissement de la vitesse de libération de l'IB
à partir de la formulation, en utilisant des
formes galéniques
à libération prolongées, pourraient réduire la
fréquence d'administration du
principe actif et par conséquent
ses effets secondaires seront réduites ou éliminés
(C. De
Brabander, 2004).
Récemment, la littérature nous a montrée
que des matrices polymères biodégradables ont été
employées pour prolonger les vitesses de libération de
l'ibuprofène. Ces systèmes ont montré d'excellentes
propriétés de vectorisation de médicaments. Par exemple,
Juliana Baidone et al. (J. Bidone, 2009), ont réussi
à avoir des vitesses de libération prolongées de
l'ibuprofène en utilisant des matrices polymères blindes de type
P(3HB):mPEG-PLA. Ces vitesses de libération sont désirables pour
l'administration intra-articulaire. T. Phromsopha et Y. Baimark (T.
Phromsopha, 2009), ont montré que des films à base de
polymères biodégradables tels les films de méthoxy
poly(éthylène glycol)-b-poly(D,L-lactide) (MPEGb-PDLL) sont
très intéressants pour la vectorisation de principes actifs
hydrophobes tel l'ibuprofène.
Les interactions entre la matrice polymère et le
principe actif présentent un paramètre critique qui influe sur
les systèmes de vectorisation de principes actifs. Ces interactions
jouent un rôle significatif sur les profils de libération du
principe actif car ces interactions peuvent induire des changements dans le
système polymère/principe actif qui peuvent être utiles
pour un processus de libération contrôlé du principe actif
(C. S. Proikakis, 2006).
Pour notre travail, nous avons envisagé de
synthétiser un polymère biodégradable qui est le
poly(D,L-acide lactique) et étudié des éventuelle
interactions avec l'ibuprofène, en utilisant diverses méthodes de
préparations des mélanges. L'objectif de cette étude est
d'étudié l'effet de certains paramètres tels la
concentration et la masse moléculaire du PDLLA, le pH du milieu de
dissolution et la méthode de préparation du mélange
IB/PDLLA sur la cinétique de libération de
l'ibuprofène.
Le premier chapitre de ce manuscrit « étude
bibliographique » est divisé en deux parties. Dans la
première partie, nous nous attacherons d'abord à une étude
bibliographique sur le poly(acide lactique) (PLA) ou nous parlerons sur sa
structure chimique, ses méthodes de synthèse, ses
propriétés ainsi que sa production industrielle. Dans la seconde
partie, nous allons parler des caractéristiques physico-chimiques de
l'ibuprofène, ses caractéristiques, sa pharmacocinétique,
son utilisation thérapeutique, ses effets indésirables et enfin
sur l'utilisation de l'ibuprofène dans le domaine de la vectorisation de
médicaments. Dans le deuxième chapitre, nous nous attacherons
à définir le concept général de vectorisation de
principes actifs et le rôle des polymères dans la
libération de principes actifs. Ensuite, l'accent sera porté sur
la présentation de quelques exemples d'application du poly(acide
lactique) dans le domaine de la vectorisation de principes actifs.
Le troisième chapitre de ce manuscrit « partie
expérimentale » traitera, dans la première partie, de la
synthèse du poly(D,L-acide lactique) par polycondensation
azéotropique du D,Lacide lactique ainsi que la détermination des
masses viscosimétriques, en utilisant un viscosimètre de type
Ubbelhode. La caractérisation des PDLLAs synthétisés ainsi
que l'ibuprofène offert par le groupe Saidal par différentes
techniques d'analyses (IRTF, DSC, DRX, ATG-ATD) sera aussi traité dans
cette partie. La deuxième partie de ce chapitre
traitera, d'abord, des différentes méthodes de
préparation des mélanges IB/PDLLA (mélange physique,
mélange par fusion à chaud et mélange par
évaporation de solvant). Ensuite, nous passerons à la
caractérisation des différents mélanges par les
différentes techniques de caractérisation (IRTF, DRX, MEB).
Enfin, nous terminerons par une étude de la cinétique de
dissolution de l'ibuprofène à partir des formulations
préparées, dans différents milieux physiologiques. Le
quatrième chapitre sera consacré à la discussion des
résultats obtenus.
SECTION BIBLIOGRAPHIQUE
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