Le carboxyméthyl amidon comme excipient pour des enrobages pharmaceutiques

Cette thèse présente une section de revue de la littérature incluant un article de synthèse dans le journal Starch - Stärke (Labelle et al., 2020) et une section expérimentale contenant un article de recherche publié dans Pharmaceutics (Labelle et al., 2023) ainsi qu’un manuscrit d’article soumis dans Journal of Pharmaceutical Sciences (manuscrit XPHS-D-23-00390, en correction). Les travaux ont été faits sur l’amidon riche en amylose (ARA). Le but de ce travail était d’étudier des applications du carboxyméthyl-ARA (CMARA, en anglais : CMHAS) comme matériau filmogène et pouvant former des enrobages. La recherche était axée sur une nouvelle application pour un nouveau matériaux, le CMARA (carboxyméthylamidon riche en amylose). Comme il est relativement peu connu, une revue de la littérature a été faite sur l’ensemble des amidons modifiés pour comparer leurs propriétés filmogènes. Les sujets traités étaient sur des types d’amidons, leurs différentes propriétés, les applications, les propriétés intellectuelles et les tests physico-chimiques de caractérisation. L’objectif primaire était d’étudier les propriétés filmogènes de différents CMARA en vue d’utilisation pour des enrobages gastro-résistants. Les objectifs secondaires étaient de : 1) comparer l’effet de quelques paramètres de synthèse sur le degré de substitution du CMARA, 2) évaluer la nécessité et l’impact de l’ajout de différents plastifiants, 3) déterminer les paramètres importants pour formuler des films de CMARA et 4) enrober des comprimés avec différents CMARA ou d'autres excipients et comparer leur efficacité pour protéger durant le transit gastrique. Pour la carboxyméthylation en phase aqueuse, deux temps de gélatinisation ont été comparés. Les paramètres influençant les films d’amidon ont été repérés dans la littérature. Certains ont été choisis comme lignes directrices pour l’ajout de plastifiant et pour les tests à effectuer. Le CMARA est connu en tant qu’excipient pouvant former des matrices monolithiques par compression directe des poudres. Les caractéristiques structurales ont donc été comparées entre les poudres, les comprimés monolithiques et les films obtenus à partir des mêmes matériaux. Résultats - La carboxyméthylation de l’ARA a donné des matériaux avec des propriétés différentes en variant certains paramètres de la réaction. Le temps de gélatinisation a influencé la cristallinité des matériaux. Les poudres complètement amorphes formaient facilement des gels. Les comprimés de CMARA ont résisté au transit dans le fluide gastrique simulé (SGF) mais ont montré différents temps de dissolution dans le fluide intestinal simulé (SIF). La présence de plusieurs modifications (i.e. des groupes anioniques et cationiques) augmente la solubilité et la formation de gel. Les poudres qui étaient cristallines ont nécessité du chauffage pour se solubiliser et former des solutions filmogènes. L’utilisation de plastifiant a amélioré l’aspect et les propriétés mécaniques des films. Les films d’ARA non-modifié ou faiblement modifié étaient insolubles. La solubilité des films a augmenté à la suite des modifications. En présence d’α-amylase, tous les films se sont dissouts en 2 h. Des enrobages ont été appliqués directement sur des comprimés monolithiques chargés avec un agent actif (acétaminophène) comme traceur. Ces formulations ont montré une faible libération de l’agent actif dans le SGF. Plusieurs des matériaux synthétisés ont finalement été formulés en solutions aqueuses et ont été appliqués sur des comprimés à l'aide d'une enrobeuse industrielle. Les comprimés placébos à désintégration rapide avec un enrobage de CMARA à 10% de gain de poids ont résisté 2h en SGF. Il a été possible, en ajustant certains paramètres de synthèse, d'ajuster la solubilité des dérivés. L'humidité a eu un impact moindre sur les films avec sorbitol dont le séchage était plus rapide. Conclusions - Les résultats de cette recherche ont des implications importantes pour l'industrie pharmaceutique, les prestataires de soins de santé et les patients. L'utilisation de dérivés de carboxyméthylamidon comme matériau d'enrobage de comprimé a le potentiel d'améliorer l'efficacité des médicaments, d'optimiser les schémas thérapeutiques et d'améliorer l'expérience du patient. De plus, leur nature respectueuse de l'environnement s'aligne sur les objectifs plus larges de soins de santé durables et d'atténuation de l'impact environnemental associé aux matériaux de revêtement synthétiques. \n_____________________________________________________________________________ \nMOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : amidon filmogène, modifications anioniques et cationiques, degré de substitution

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