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WO2009004214A2 - Procede de preparation de nanoparticules lipidiques - Google Patents

Procede de preparation de nanoparticules lipidiques Download PDF

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WO2009004214A2
WO2009004214A2 PCT/FR2008/051043 FR2008051043W WO2009004214A2 WO 2009004214 A2 WO2009004214 A2 WO 2009004214A2 FR 2008051043 W FR2008051043 W FR 2008051043W WO 2009004214 A2 WO2009004214 A2 WO 2009004214A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
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microemulsion
temperature
nanocapsules
surfactant
phase
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/FR2008/051043
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English (en)
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WO2009004214A3 (fr
Inventor
Patrick Saulnier
Jean-Pierre Benoit
Nicolas Anton
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Universite dAngers
Original Assignee
Universite dAngers
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to US12/663,960 priority patent/US9005666B2/en
Priority to CA2690479A priority patent/CA2690479A1/fr
Publication of WO2009004214A2 publication Critical patent/WO2009004214A2/fr
Publication of WO2009004214A3 publication Critical patent/WO2009004214A3/fr
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Ceased legal-status Critical Current

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    • A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5107—Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/5123—Organic compounds, e.g. fats, sugars
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61K31/19—Carboxylic acids, e.g. valproic acid
    • A61K31/192—Carboxylic acids, e.g. valproic acid having aromatic groups, e.g. sulindac, 2-aryl-propionic acids, ethacrynic acid 
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    • A61K9/107—Emulsions ; Emulsion preconcentrates; Micelles
    • A61K9/1075—Microemulsions or submicron emulsions; Preconcentrates or solids thereof; Micelles, e.g. made of phospholipids or block copolymers

Definitions

  • the present invention aims to provide a kit useful for extemporaneously preparing charged lipid nanocapsules in at least one active ingredient and further aims at providing a method useful for preparing such nanocapsules.
  • Nanovesicular systems of nanocapsule or nanodroplet type whose size varies from 50 to 500 nanometers and formed of a liquid or semi-solid core, surrounded by an outer membrane, are already known.
  • the constituents of their membrane may be synthetic, for example of polymeric, protein or lipid nature like liposomes.
  • liposomes which have a lamellar structure formed of a stack of lipid layers separated from one another by aqueous compartments always have an aqueous core.
  • nano-metric structures have also already been proposed for the purpose of encapsulating active agents either in their aqueous core when the active agent is water-soluble or water-dispersible, or in their lipid layer when the active ingredient is liposoluble or lipodispersible.
  • US Pat. No. 5,961,970 proposes, as an active agent, submicron-scale oil-in-water emulsions, that is to say mini-emulsions whose droplets have a hydrophobic core of lipidic nature and are stabilized. at the surface by amphiphilic and / or nonionic surfactants, such as phospholipid-type surfactants. These droplets are thus kept in suspension in an aqueous phase.
  • This type of submicron emulsion is obtained from a base emulsion by subjecting it to several successive cycles of homogenization under high shear.
  • US Patent 5,576,016 describes macroemulsions whose droplets are formed of a solid lipid core and which are stabilized by a phospholipid envelope.
  • This phospholipid envelope has a lamellar structure formed of one or more layers of phospholipid molecules like liposomes.
  • a highly hydrophobic active agent can be loaded at the core and a water-soluble active agent can be incorporated into the aqueous compartments present in the phospholipid envelope.
  • the inventors have also described in patent EP 1 265 698 as the vehicle of liposoluble or lipodispersible active, nanocapsules to liquid heart and solid bark of lipid nature and an original technology to access it. More precisely, these nanocapsules loaded with liposoluble or lipodispersible active agents are obtained from a microemulsion, this microemulsion being prepared by the thermal phase reversal technique (PIT emulsion).
  • an emulsion for example W / O
  • a temperature which must be greater than the phase inversion temperature of the system ie the temperature at which the equilibrium between the hydrophilic and lipophilic properties of the surfactant system used is achieved.
  • the emulsion is of the water-in-oil type, and during its cooling, this emulsion is reversed. at the phase inversion temperature, to become an oil-in-water type emulsion, and this having previously passed through a microemulsion state.
  • This technique notably makes it possible to access an average size of the globules constituting the oily phase ranging from 0.1 to 4 ⁇ m (100 to 4000 nm).
  • one skilled in the art does not have a simple method of implementation and fast to access nanocapsules loaded assets. Moreover, such a method does not allow the implementation of heat-sensitive assets.
  • the present invention aims precisely to provide a new method to overcome the aforementioned drawbacks.
  • the present invention aims, according to a first of its aspects, a method useful for the preparation of nanocapsules with liquid lipid core and solid lipid shell and loaded with at least one active agent, said process comprising at least the steps of: have a microemulsion, and therefore a non-solid state, formulated or formed by phase inversion of an emulsion and stabilized by at least one surfactant system containing at least one thermosensitive, nonionic and hydrophilic surfactant and optionally a lipophilic surfactant.
  • a second composition distinct from said microemulsion and formed in whole or part of at least one active agent, bringing said microemulsion into contact with said second composition under conditions conducive to the interaction of said active agent with said microemulsion, and quenching said microemulsion having interacted with said active agent so as to obtain nanocapsules comprising said active agent and formed of a liquid lipid core at ambient temperature, coated with a solid lipid film at ambient temperature.
  • the present invention aims to protect a kit that is useful for the preparation of nanocapsules with a liquid lipid core, a solid lipidic bark and loaded with at least one active agent, in particular a water-soluble, water-dispersible, liposoluble or lipodispersible active ingredient, said kit comprising at least least: a first composition comprising at least one oily fatty phase, an aqueous phase and a surfactant system comprising at least one heat-sensitive, hydrophilic and nonionic surfactant and, where appropriate, a lipophilic surfactant, said first composition being in the form of a microemulsion formed by phase inversion of an emulsion, and a second composition, separated from the first composition, comprising at least one active agent, in particular water-soluble, water-dispersible, liposoluble or lipodispersible.
  • a first composition comprising at least one oily fatty phase, an aqueous phase and a surfactant system comprising at least one heat-sensitive, hydrophilic and nonionic
  • a surfactant system that is particularly suitable for a kit of the invention is more particularly described below.
  • kit is particularly advantageous insofar as it offers its user the ability to produce extemporaneously and simplified charged nanocapsules in at least one active.
  • said kit may contain several second compositions differing from each other at least by the nature of the asset they contain.
  • the present invention relates to the use of a kit according to the invention for extemporaneously preparing nanocapsules with liquid lipid core, solid lipidic bark and loaded in at least one active.
  • the present invention results more particularly from the observation by the inventors that, against all odds, a microemulsion obtained by phase inversion of an emulsion, in particular according to the temperature inversion technique, proves to have an aptitude interacting with an active ingredient so as to either encapsulate it inside these oily nanodroplets or to adsorb it at the level of the lipidic bark of these droplets. Surprisingly this interaction does not affect the stability of the microemulsion.
  • a microemulsion is different from a miniemulsion and a macroemulsion, especially as illustrated in US Pat. Nos. 5,961,971 and 5,576,016.
  • a microemulsion corresponds to a bicontinuous structuring of the matter in the form of micellar structures swollen with oil or water. These micellar structures are strongly intertwined with each other and thus constitute a cohesive and stabilized homogeneous three-dimensional network. In other words, the dispersed phase of the continuous phase can not be distinguished therefrom.
  • This microemulsion is in thermodynamic equilibrium and therefore can only exist under very precise conditions of temperature, pressure and composition.
  • the microemulsion may comprise at least one oily fatty phase, an aqueous phase and a surfactant system comprising at least one heat-sensitive, hydrophilic and nonionic surfactant and preferably in combination with at least one lipophilic surfactant.
  • a - Oily fatty phase may comprise at least one oily fatty phase, an aqueous phase and a surfactant system comprising at least one heat-sensitive, hydrophilic and nonionic surfactant and preferably in combination with at least one lipophilic surfactant.
  • the oily fatty phase is formed of at least one liquid or semi-liquid fatty substance at ambient temperature, and in particular at least one triglyceride, a fatty acid ester, or a mixture thereof.
  • the fatty acid ester may more particularly be chosen from C 8 to C 18 fatty acid esters, especially C 8 to C 12 fatty acids, and in particular ethyl palmitate, ethyl oleate, myristate d ethyl, isopropyl myristate, octydodecyl myristate and mixtures thereof.
  • the triglycerides used may be synthetic triglycerides or triglycerides of natural origin.
  • Natural sources may include animal fats or vegetable oils eg soybean oils or sources of long chain triglycerides (LCTs).
  • MCT medium chain triglyceride oil
  • Such MCT oils are commercially available.
  • TCRs trade name of the industrial oilseeds company, France, for a mixture of triglycerides in which about 95% of the fatty acid chains have 8 or 10 carbon atoms.
  • Myglyol ® 812 (triglyceride marketed by Dynamit Nobel, Sweden for a mixture of triesters of caprylic and capric acid glycerides).
  • the fatty acid units of these triglycerides may be unsaturated, monounsaturated or polyunsaturated. Mixtures of triglycerides with variable fatty acid units are also acceptable.
  • the HLB index or hydrophilic-lipophilic balance is as defined by C. Larpent in the K.342 Treaty of TECHNIQUES DE L'INGENIEUR. Particularly suitable for the invention, the triglyceride sold under the name Labrafac WL 1349 ®.
  • This surfactant system comprises at least one thermosensitive, hydrophilic and nonionic surfactant.
  • the surfactant which is thermosensitive, hydrophilic and nonionic, used according to the present invention is advantageously an amphiphilic hydrophilic surfactant.
  • HLB Hydrophilic Lipophilic Balance
  • the surfactant system used in the microemulsion may comprise one or more surfactants whose solubility in the oil increases with increasing temperature.
  • the HLB of these surfactants can vary from 8 to 18 and preferably from 10 to 16, and these surfactants can be chosen from ethoxylated fatty alcohols, ethoxylated fatty acids, partial glycerides of ethoxylated fatty acids, and triglycerides of acids. polyethoxylated fatty acids, and mixtures thereof.
  • ethoxylated fatty alcohols mention may be made, for example, of ethylene oxide adducts with lauryl alcohol, especially those containing from 9 to
  • Laureth-9 to Laureth-50 in CTFA names 50 oxyethylenated groups
  • adducts of ethylene oxide with behenyl alcohol in particular those containing from 9 to 50 oxyethylenated groups
  • Beheneth-9 to Beheneth-50 in CTFA names ethylene oxide adducts with cetostearyl alcohol (mixture of cetyl alcohol and stearyl alcohol), in particular those containing from 9 to 30 oxyethylenated groups (ceteareth-9 to
  • Ceteareth-30 in CTFA names the addition products of ethylene oxide with cetyl alcohol, in particular those comprising from 9 to 30 oxyethylenated groups (Ceteth-9 to Ceteth-
  • adducts of ethylene oxide with stearyl alcohol especially those containing from 9 to 30 oxyethylenated groups (Steareth-9 to Steareth-30 in CTFA names); adducts of ethylene oxide with isostearyl alcohol, especially those containing from 9 to 50 oxyethylenated groups (Isosteareth-9 to Isosteareth-
  • ethoxylated fatty acids mention may be made, for example, of ethylene oxide adducts with lauric, palmitic, stearic or behenic acids, and mixtures thereof, in particular those comprising from 9 to 50 oxyethylenated groups, such as laurates of PEG-9 to PEG-50 (CTFA names: PEG-9 laurate to PEG-50 laurate); palmitates of PEG-9 to PEG-50 (in CTFA names: PEG-9 palmitate to PEG-50 palmitate); stearates from PEG-9 to PEG-50 (CTFA names: PEG-9 stearate PEG-50 stearate); palmitostearate from PEG-9 to PEG-50; behenates from PEG-9 to PEG-50 (in CTFA names: PEG-9 behenate to PEG-50 behenate); and their mixtures.
  • ethylene oxide adducts with lauric, palmitic, stearic or behenic acids and mixtures thereof, in particular those comprising from 9 to
  • surfactants may also be either natural compounds like the phospholipids écholates or synthetic compounds such as polysorbates, which are fatty acid esters of polyethoxylated sorbitol (Tween ®), polyethylene glycol fatty acid esters from, for example, castor oil (Cremophor ® ), polyethoxylated fatty acids, for example stearic acid (Simulsol M-53 ® ), polyoxyethylenated fatty alcohol ethers (Brij ® ), non-phenyl ethers polyoxyethylenes (Triton N ® ), polyoxyethylenated hydroxylphenyl ethers (Triton X ® ).
  • polysorbates which are fatty acid esters of polyethoxylated sorbitol (Tween ®), polyethylene glycol fatty acid esters from, for example, castor oil (Cremophor ® ), polyethoxylated fatty acids, for example stearic acid
  • It can especially be a 2-hydroxystearate polyethylene glycol and in particular that marketed under the name Solutol ® HS 15 by BASF (Germany).
  • said surfactant system may advantageously also comprise at least one lipophilic surfactant.
  • the lipophilic surfactant is solid at ambient temperature.
  • the lipophilic surfactant is more particularly based on phospholipids which are advantageous in view of their biocompatible nature.
  • phosphatidylcholines are particularly interesting.
  • phospholipids may be phosphatidylglycerol, phosphatidylinositol, phosphatidylserine, phosphatidic acid and phosphatidylethanolamine.
  • Phospholipid derivatives can be isolated from natural sources or synthetically prepared. As commercial products derived from phospho lipids, mention may be made more particularly of:
  • EPICURON 120 ® (Lukas Meyer, Germany) which is a mixture of about 70% phosphatidylcholine, 12% phosphatidylethanolamine and about 15% other phospholipids;
  • - W VOTINE 160 ® (Lukas Meyer, Germany) which is a mixture comprising about 60% phosphatidylcholine, 18% phosphatidylethanolamine and 12% other phospholipids,
  • Lipoid E75 or Lipo ⁇ ds ® E-80 (Lipoid, Germany) which is a phospholipid mixture comprising about 80% by weight phosphatidylcholine, 8% by weight of phosphatidylethanolamine, 3.6 % by weight of non-polar lipids and 2% of sphingomyelin.
  • the lipophilic surfactant is a lecithin whose proportion of phosphatidylcholine ranges from 40 to 80% by weight.
  • a source of phosphatidylcholine the lipophilic surfactant
  • Lipoid S75-3 ® (Lipoid GmbH, Germany). This is soy lecithin. The latter contains about 69% phosphatidylcholine and 9% phosphatidylethanolamine. This component is the only solid component at 37 ° C. and at room temperature in the formulation.
  • the ratio of liquid fatty substance / lipophilic surfactant (s) can vary from 1 to 15, preferably from 1.5 to 13, more preferably from 3 to 8.
  • the particle size decreases when the proportion of hydrophilic surfactant increases and when the proportion of surfactants (hydrophilic (s) and, where appropriate, lipophilic (s)) increases.
  • my agent (s) surfactants) and in particular the (s) surfactant (s) hydrophilic (s) causes (s) a decrease in the interfacial tension and thus a stabilization of the system, which promotes the obtaining small particles.
  • the aqueous phase of the microemulsion may also advantageously contain from 1 to 4% of a salt, in particular an inorganic salt, for example sodium chloride.
  • a salt in particular an inorganic salt, for example sodium chloride.
  • the modification of the salt concentration causes a displacement of the phase inversion zone.
  • the higher the salt concentration the lower the phase inversion temperature. This phenomenon is particularly interesting for the encapsulation of hydrophobic thermosensitive active ingredients.
  • the microemulsion may thus advantageously contain from 1 to 3% of lipophilic surfactant (s), from 5 to 15% of hydrophilic surfactant (s), from 5 to 15% of an oily phase, from 64 to 89% of an aqueous phase (the percentages are expressed by weight relative to the total weight of the microemulsion).
  • a microemulsion that is suitable for the invention may be formed of at least one fatty acid triglyceride and a polyethylene glycol 2-hydroxystearate derivative, and optionally a lecithin.
  • the fatty phase is a fatty acid triglyceride
  • the lipophilic surfactant is a lecithin
  • the hydrophilic surfactant is Solutol ® HS15.
  • a microemulsion that is suitable for the invention may in particular be accessible according to the phase inversion technique, in particular by a phase inversion operation in temperature from an emulsion, stabilized by the surfactant system considered for the microemulsion.
  • a microemulsion that is particularly suitable for the invention is accessible by a temperature inversion operation from an oil-in-water emulsion.
  • the constituents intended to form the microemulsion are weighed in a container.
  • the mixture is homogenized, for example by means of a Rayneri 350 rpm, and heated by gradually increasing the temperature by means of a water bath to a temperature greater than or equal to the temperature of inversion of phase T 2 , that is to say until a more viscous white phase is obtained which indicates the obtaining of the inverse emulsion.
  • the heating is then stopped and the agitation maintained until it returns to ambient temperature, via the phase inversion temperature T 1 , that is to say the temperature at which the expected microemulsion forms, in the form of a transparent or translucent phase.
  • Ti Phase inversion zone in Temperature
  • phase inversion between the oil / water emulsion and the water / oil emulsion results in a decrease in conductivity as the temperature increases until it vanishes.
  • Ti is a temperature at which the conductivity is at least 90 - 95% of the conductivity measured at 20 0 C and T 2 is the temperature at which the conductivity vanishes and the inverse emulsion is formed.
  • the average temperature of the phase inversion zone corresponds to the phase inversion temperature (TIP).
  • a microemulsion In the formation zone of a microemulsion (translucent mixture), the hydrophilic and hydrophobic interactions are balanced because the tendency of the surfactant system is to form both direct micelles and inverse micelles.
  • W / O emulsion opaque white mixture
  • the surfactant promotes the formation of a water-in-oil emulsion.
  • the emulsion becomes an O / W emulsion.
  • the expression "loaded in an active state” means that the nanocapsules obtained at the end of the process according to the invention comprise at least one active ingredient encapsulated or incorporated in their liquid lipid core and / or adsorbed at their solid lipidic bark.
  • the term "adsorbed” means that the active ingredient is incorporated within the bark. This adsorption phenomenon is to be distinguished from a simple covalent bond established between a function present on said active agent and a function present on the surface of the bark of the nanocapsules.
  • the active agent may be water-soluble, water-dispersible, liposoluble or lipodispersible. According to one embodiment variant, the active agent is water-soluble or water-dispersible. It is then in a privileged manner, adsorbed at the level of the solid lipid bark nanocapsules.
  • the active agent may be liposoluble or lipodispersible. In such a case, it is preferably incorporated at the heart of the nanocapsules.
  • the active agent may be water-soluble or water-dispersible and be incorporated in the form of inverse micellar entities dispersed in the lipid core of the nanocapsules.
  • micellar reverse system of water-soluble or water-dispersible active ingredient designates an architecture in which the water-soluble or water-dispersible active agents are stabilized in an oily phase via the molecules of the surfactant or of the surfactant system forming the system. micellar in which will be incorporated the asset.
  • Reverse micelle systems are well known to those skilled in the art and in particular exploited to carry out selective extractions of proteins or enzymes of interest.
  • the choice of the surfactant system used to form the reverse micellar system must be carried out taking into account the solubility of the surfactant (s) forming it in the oily phase of the oil-in-water emulsion in which the active is precisely intended to be formulated. This selection is clearly within the skill of those skilled in the art.
  • the surfactants used to develop these reverse micelles and suitable for the invention have an HLB value of less than 10, in particular less than or equal to 6. They may indifferently belong to the families of ionic, nonionic or amphoteric surfactants.
  • surfactants may be used in an active / surfactant weight ratio ranging from 0.01 to 0.3 and in particular from 0.05 to 0.1.
  • these surfactants may be combined with co-surfactants such as, for example, phospholipids.
  • co-surfactants such as, for example, phospholipids.
  • phospholipids phosphatidylcholines (lecithin) are particularly interesting.
  • Other phospholipids suitable for the invention may be phosphatidylglycerol, phosphatidylinositol, phosphatidylserine, phosphatidic acid and phosphatidylethanolamine.
  • the latter can be used in the process according to the invention via second compositions which are specific to them or not.
  • the active ingredient may be a pharmaceutically active compound, cosmetically active or active in a phytosanitary or food field.
  • this active ingredient is a pharmaceutically active ingredient.
  • the nanocapsules of the invention are more particularly suitable for the administration of the following active ingredients: anti-infectives including antimycotics, antibiotics; anticancer drugs; immunosuppressants; the active ingredients intended for the Central Nervous System that must pass the blood-brain barrier, such as anti-Parkinson's, analgesics and more generally the active ingredients for treating neurodegenerative diseases.
  • anti-infectives including antimycotics, antibiotics; anticancer drugs; immunosuppressants; the active ingredients intended for the Central Nervous System that must pass the blood-brain barrier, such as anti-Parkinson's, analgesics and more generally the active ingredients for treating neurodegenerative diseases.
  • anti-infectives including antimycotics, antibiotics; anticancer drugs; immunosuppressants; the active ingredients intended for the Central Nervous System that must pass the blood-brain barrier, such as anti-Parkinson's, analgesics and more generally the active ingredients for treating neurodegenerative diseases.
  • Such an asset may also be of protein or peptide nature. It may also be nucleic acids such as a DNA plasmid or an interference RNA.
  • the asset can also be a radiopharmaceutical. It can also be a gas or a fluid that can turn into gas.
  • this active agent can be formulated within a second composition.
  • This second composition may, for example, contain this active agent in a solubilized form, for example in water or an aqueous medium when the active agent is water-soluble or water-dispersible or in a liquid fatty substance when the active ingredient is liposoluble or lipodispersible.
  • the liquid fatty substance may be of the same nature or otherwise be chemically compatible with that forming the associated microemulsion.
  • This asset can also be formulated in a dry state. In which case, it forms as such the second composition.
  • the active ingredient is brought into contact with said microemulsion under conditions conducive to their interaction.
  • the starting microemulsion is advantageously not loaded active.
  • microemulsion having interacted with the active agent (s) according to the claimed method then undergoes quenching according to the invention.
  • This step intended to form the nanocapsules according to the invention consists in a sudden cooling of the microemulsion at a temperature conducive to the solidification of the interfacial films composing the microemulsion. This temperature is generally much lower than T1.
  • the cooling is advantageously carried out with magnetic stirring.
  • This quenching can be carried out by diluting the medium 3 to 10 times with deionized water at 20 ° C. +/- 1 ° C., which is thrown into the fine microemulsion. The nanocapsules obtained are then stirred for 5 minutes.
  • the organization of the system in the form of nanocapsules after soaking is reflected visually by a change of appearance of the initial system which passes from white-transparent to white-translucent with effect Tyndall (bluish reflections). This change is produced at a temperature below the TIP. This temperature is generally between 6 and 15 0 C below the TIP.
  • the method according to the invention may further comprise at least one temperature phase inversion step advantageously caused by a rise and a drop in temperature imposed on the microemulsion.
  • the temperature of the phase inversion zone tends to decrease as and when the temperature cycles imposed. This phenomenon is precisely advantageous when the asset that it is desired to encapsulate or adsorb is a temperature-sensitive asset. Under such conditions, it is preferred to introduce the asset at the time of a temperature-compatible cycle.
  • the microemulsion considered according to the invention charged or not with at least one active agent, and before quenching intended to form the charged nanocapsules in at least one active agent, at least the steps of: increasing its temperature up to a temperature T 2 greater than its phase inversion temperature (TIP) to obtain a water-in-oil emulsion followed by a decrease in temperature to a temperature T 1 , Ti ⁇ TIP ⁇ T 2 to obtain again an oil-in-water emulsion, if necessary, to carry out one or more temperature cycles around the phase inversion zone between T1 and T2 and to stabilize said system at a temperature located in or close to the neighborhood of the phase inversion to form a new microemulsion obtained by phase inversion.
  • TIP phase inversion temperature
  • the number of cycles applied to the microemulsion depends on the amount of energy required to form the nanocapsules. This or these phase inversion step (s) can be carried out before or after the bringing into contact of said microemulsion with said second composition.
  • the starting microemulsion is not formed in situ, i.e. not formed in the presence of the active-containing composition.
  • the microemulsion of step 1 may undergo prior to its bringing into contact with said second composition at least one phase inversion phase in temperature as defined above.
  • the microemulsion of step 1 may undergo, after having interacted with said second composition, at least one phase inversion phase in temperature as defined above.
  • nanocapsules loaded with at least one active agent are obtained.
  • nanocapsules is to be distinguished from nanospheres.
  • Nanocapsules are understood to mean particles consisting of a liquid or semi-liquid core at ambient temperature, coated with a solid film or bark at ambient temperature, as opposed to nanospheres which are matrix particles, ie whose entire mass is solid.
  • the nanocapsules obtained according to the invention have a mean size of less than 150 nm, preferably less than 100 nm, more preferably less than 50 nm. These sizes can be determined by photon correlation spectroscopy, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy in cryoscopic mode.
  • FIG. 1 is a photograph obtained by TEM representing a sample of nanocapsules with a size of approximately 90 nm.
  • the thickness of the solid film or bark is advantageously between 2 and 10 nm. It is equal to about one-tenth of the diameter of the particles. This thickness can be calculated by mass balance, or visualized by transmission electron microscopy by negative shading or by transmission electron microscopy in cryoscopic mode.
  • the nanocapsules of the invention are colloidal lipid particles.
  • the polydispersity index of the nanocapsules of the invention is advantageously between 5 and 15%. This index is determined on the size histogram obtained by the photon correlation spectroscopy method.
  • the nanocapsules each consist of a core essentially lipid liquid or semi-liquid at room temperature, coated with a substantially solid lipid bark at room temperature.
  • the expression "essentially lipidic" means that the core and the bark forming the nanocapsules according to the invention are made up of more than
  • lipidic hydrophobic
  • ambient temperature designates a temperature ranging from 18 to 25 ° C.
  • FIG. 1 represents a photograph of a sample of nanocapsules of sizes of about 90 nm, visualized under transmission electron microscopy (TEM), after staining with osmium tetroxide (size measurement by light scattering).
  • TEM transmission electron microscopy
  • Figure 2 shows the level of doxorubicin hydrochloride released from nanocapsules (pH 7.4 and 37 ° C) as a function of time (days).
  • NCL means "lipid nanocapsule”.
  • the formulation of the microemulsion obtained by phase inversion remains strictly identical to that described previously.
  • 10 mg of a lipophilic anti-cancer drug (etoposide) in powder form is dissolved in Labrafac (500 mg).
  • the composition containing the active ingredient (2 ml) is added to the microemulsion described in Example 1.
  • the nanocapsules are finalized by dipping in cold water (50 ° C.).
  • the nanocapsules loaded with active principle are separated from the medium by centrifugation.
  • Example 3 Preparation of Nanocapsules Loaded as Active from the Microemulsion of Example 1
  • the formulation of the nanocapsules remains strictly identical to that described in Example 1.
  • 100 mg of ibuprofen are first dissolved in the 504 mg of Labrafac. This preparation is brought into contact with the other constituents at the very beginning of formulation.
  • the nanocapsules loaded with active principle are separated from the medium by centrifugation.
  • Ibuprofen is assayed by an HPLC method according to the protocol described in AIf Lamprecht et al., Lipid Nanocarriers as Drug Delivery System for Ibuprofen in Pain Treatment, International Journal of Pharmaceutics 278 (2004) 407-414. It is checked an incorporation rate in the nanocapsules of 96%.
  • Example 4 Preparation of Nanocapsules Loaded with Hydrophilic Active Ingredients Primed in Inverse Micelles
  • Sodium fluorescein crystals are incorporated under heating at 50 ° C. and with stirring in a mixture of Labrafac containing inverse micelles of Span 80 (10% w / w).
  • micellar suspension After homogenization of this micellar suspension, 0.25 ml are introduced into the system described in Example 1 just before the soaking step. The system is then in the form of a microemulsion obtained by phase inversion of a system emulsified by thermal effect. A rate of incorporation of 75% sodium fluorescein into the final particles is measured by fluorescence spectroscopy.
  • the active ingredient, doxorubicin hydrochloride is first prepared in reverse micelles. This is done by mixing 5 ml reverse micelle (obtained by mixing 0.6 g of Span ® 80 with 3 g of Labrafac ® stirred by vortexing) with 2 mg doxorubicin hydrochloride in powder form.
  • the previously obtained mixture is incubated for 30 minutes at a temperature of 70 ° C. and with magnetic stirring.
  • the preceding mixture is then centrifuged for 5 minutes (13400 rpm) in order to remove the excess of unsolubilized doxorubicin hydrochloride.
  • the above mixture is diluted with 12.5 ml of distilled water.
  • control nanocapsules comprising respectively 1 ml and 3 ml of active uncharged reverse micelles were compared with nanocapsules comprising respectively 1 ml and 3 ml of loaded reverse micelles.
  • doxorubicin hydrochloride obtained according to Example 5.
  • the Polydispersity Index reflects the size distribution of the nanocapsules.
  • a low IPD indicates that the nanocapsules have a Gaussian-type size distribution, that is, a narrower size around a mean size value.
  • the zeta potential (PZ) indicates the repulsion force present on the surface of the nanocapsules and allows to predict their long-term stability. Thus, if all suspended particles have a significant negative or positive zeta potential, they tend to repel each other and can not assemble. On the other hand, if their zeta potential is low, no force prevents them from getting together and thus being stable.
  • the value of the polydispersity index is small, ie less than 0.15, and thus shows that the size distribution of the nanocapsules is narrow, that is to say, tightened around a value of average size.
  • the measured zeta potentials are weakly negative and there is no significant difference between the zeta potential of the nanocapsules containing doxorubicin hydrochloride and those containing none (control). These low zeta potential values confirm the stability of the sample of nanocapsules obtained, according to the preparation method according to the present invention.
  • the encapsulation efficiency (RE) corresponds to the proportion of doxorubicin hydrochloride encapsulated in the nanocapsules relative to the total doxorubicin hydrochloride added in the formulation.
  • RE (%) (amount of DOX in nanocapsules x 100) / (amount of DOX in the nanocapsules + amount of free DOX).
  • Table III Table III:
  • the encapsulation efficiency is dependent on the size of the nanocapsule.
  • more than half of doxorubicin hydrochloride is incorporated in the nanocapsules obtained according to the method of the present invention.
  • Example 8 Kinetics of release The release rate of doxorubicin hydrochloride was measured in order to evaluate the stability of the nanocapsules obtained in Example 5.
  • Figure 2 shows the percentage release of doxorubicin hydrochloride as a function of time (charged nanocapsules at pH 7.4, 37 ° C).
  • the release profile is different according to the size of the nanocapsules: the larger the nanocapsules, the more the profile of the release is slow and spread over time.
  • the nanocapsules obtained according to Example 5 are subjected to a conventional lyophilization process, in order to evaluate their robustness.
  • the lyophilization process is carried out according to the methods well known to those skilled in the art, using a LYOVAC-GP2 freeze-dryer coupled to a UNISTAT 385 cryothermostat. Freeze-drying is entirely carried out under a pressure of 0.01 mbar. The system is maintained at a temperature of -45 ° C. for one hour and goes to a temperature of 15 ° C. in 5 hours. It is maintained for 2 hours at a temperature of 15 ° C and goes to a temperature of 25 ° C in 2 hours.
  • the physicochemical characteristics of the nanocapsules obtained according to the preparation method of the present invention are stable and have good preservation properties.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé utile pour la préparation de nanocapsules à cœur lipidique liquide, écorce lipidique solide et chargées en au moins un actif, ledit procédé comprenant au moins les étapes consistant à disposer d'une microémulsion formulée par inversion de phase d'une émulsion, disposer d'une seconde composition, distincte de ladite microémulsion et formée en tout ou partie d'au moins un actif, mettre en présence ladite microémulsion avec ladite seconde composition dans des conditions propices à l'interaction dudit actif avec ladite microémulsion et effectuer la trempe de ladite microémulsion ayant interagi avec ledit actif de manière à obtenir lesdites nanocapsules. L'invention vise en outre un kit correspondant.

Description

Procédé de préparation de nanoparticules lipidiques
La présente invention vise à proposer un kit utile pour préparer de manière extemporanée des nanocapsules lipidiques chargées en au moins un actif et vise en outre à proposer un procédé utile pour préparer de telles nanocapsules. Des systèmes nanovésiculaires, de type nanocapsules ou nanogouttelettes dont la taille varie de 50 à 500 nanomètres et formés d'un cœur liquide ou semi-solide, enveloppé d'une membrane externe, sont déjà connus. Les constituants de leur membrane peuvent être synthétiques, par exemple de nature polymérique, protéique ou lipidique à l'image des liposomes. Notamment, les liposomes qui présentent une structure lamellaire formée d'un empilement de couches lipidiques séparées l'une de l'autre par des compartiments aqueux possèdent toujours un cœur aqueux.
Ces structures nano métriques ont également déjà été proposées à des fins d'encapsulation d'actifs soit dans leur cœur aqueux lorsque l'actif est hydrosoluble ou hydrodispersible, soit dans leur couche lipidique lorsque l'actif est liposoluble ou lipodispersible.
Par exemple, le brevet US 5,961,970 propose à titre de véhicule d'actifs, des émulsions huile-dans-eau à échelle submicronique, c'est-à-dire des mini émulsions dont les gouttelettes possèdent un noyau hydrophobe de nature lipidique et sont stabilisées en surface par des tensioactifs amphiphiles et/ou non ioniques à l'image des tensioactifs de type phospholipides. Ces gouttelettes sont ainsi maintenues en suspension dans une phase aqueuse. Ce type d'émulsion submicronique est obtenu à partir d'une émulsion de base en soumettant celle-ci à plusieurs cycles successifs d'homogénéisation sous fort cisaillement.
Quant au brevet US 5 576 016, il décrit des macroémulsions dont les gouttelettes sont formées d'un noyau lipidique solide et qui sont stabilisées par une enveloppe phospholipidique. Cette enveloppe phospho lipidique possède une structure lamellaire formée d'une ou plusieurs couches de molécules phospholipides à l'image des liposomes. Un actif hautement hydrophobe peut être chargé au niveau du noyau et un actif hydrosoluble peut être en revanche incorporé dans les compartiments aqueux présents dans l'enveloppe phospholipidique. Par ailleurs, les inventeurs ont également décrit dans le brevet EP 1 265 698 à titre de véhicule d'actifs liposolubles ou lipodispersibles, des nanocapsules à cœur liquide et écorce solide de nature lipidique et une technologie originale permettant d'y accéder. Plus précisément, ces nanocapsules chargées en actifs liposolubles ou lipodispersibles sont obtenues à partir d'une microémulsion, cette microémulsion étant préparée par la technique d'inversion de phase par effet thermique (émulsion PIT).
Le principe d'émulsification par inversion de phase en température (en anglais : Phase Inversion Température ou PIT) est bien connu de l'homme de l'art ; il a été décrit en 1968 par K. Shinoda (J. Chem. Soc. Jpn., 1968, 89, 435). Il a été montré que cette technique d'émulsification permet d'obtenir des émulsions fines stables (K. Shinoda et H.
Saito, J. Colloïd Interface ScL, 1969, 30, 258).
Le principe de cette technique est le suivant : on prépare une émulsion, par exemple E/H, à une température qui doit être supérieure à la température d'inversion de phase du système, c'est à dire la température à laquelle l'équilibre entre les propriétés hydrophile et lipophile du système tensioactif mis en œuvre est atteint. A température élevée, c'est-à-dire supérieure à la température d'inversion de phase (>PIT), l'émulsion est de type eau-dans-huile, et, au cours de son refroidissement, cette émulsion s'inverse à la température d'inversion de phase, pour devenir une émulsion de type huile-dans-eau, et ceci en étant passée auparavant par un état de microémulsion. Cette technique permet notamment d'accéder à une taille moyenne des globules constituant la phase huileuse variant de 0,1 à 4 μm (100 à 4000 nm).
Toutefois, lorsque ces nanocapsules sont destinées à encapsuler un actif, ce procédé impose de disposer dès sa première étape de la matière active que l'on souhaite encapsuler et donc d'effectuer l'intégralité du procédé en présence de cet actif. Or, cette obligation peut être parfois contraignante pour l'homme de l'art.
Ainsi, l'homme de l'art ne dispose pas d'une méthode simple de mise en œuvre et rapide pour accéder à des nanocapsules chargées en actifs. Par ailleurs, un tel procédé n'autorise pas la mise en œuvre d'actifs thermosensibles.
La présente invention vise précisément à proposer un nouveau procédé permettant de suppléer aux inconvénients précités.
Plus précisément, la présente invention vise, selon un premier de ses aspects, un procédé utile pour la préparation de nanocapsules à cœur lipidique liquide et écorce lipidique solide et chargées en au moins un actif, ledit procédé comprenant au moins les étapes consistant à : disposer d'une microémulsion, et donc à un état non solide, formulée ou encore formée par inversion de phase d'une émulsion et stabilisée par au moins un système tensioactif contenant au moins un tensioactif thermosensible, non ionique et hydrophile et le cas échéant un tensioactif lipophile. - disposer d'une seconde composition, distincte de ladite microémulsion et formée en tout ou partie d'au moins un actif, mettre en présence ladite microémulsion avec ladite seconde composition dans des conditions propices à l'interaction dudit actif avec ladite microémulsion, et - effectuer la trempe de ladite microémulsion ayant interagi avec ledit actif de manière à obtenir des nanocapsules comprenant ledit actif et formées d'un cœur lipidique liquide à température ambiante, enrobé d'un film lipidique solide à température ambiante.
Selon un autre de ses aspects, la présente invention vise à protéger un kit utile pour la préparation de nanocapsules à cœur lipidique liquide, écorce lipidique solide et chargées en au moins un actif, notamment hydrosoluble, hydrodispersible, liposoluble ou lipodispersible, ledit kit comprenant au moins : une première composition comprenant au moins une phase grasse huileuse, une phase aqueuse et un système tensioactif comprenant au moins un tensioactif thermosensible, hydrophile et non ionique et, le cas échéant un tensioactif lipophile, ladite première composition se présentant sous la forme d'une microémulsion formée par inversion de phase d'une émulsion, et une seconde composition, séparée de la première composition, comprenant au moins un actif, notamment hydrosoluble, hydrodispersible, liposoluble ou lipodispersible.
Un système tensioactif convenant notamment à un kit de l'invention est plus particulièrement décrit ci-après.
Un tel kit est notamment avantageux dans la mesure où il offre à son utilisateur la possibilité de produire de manière extemporanée et simplifiée des nanocapsules chargées en au moins un actif. Selon une variante de réalisation, ledit kit peut contenir plusieurs secondes compositions se différenciant les unes des autres au moins par la nature de l'actif qu'elles contiennent.
La présente invention, selon encore un autre de ses aspects, vise l'utilisation d'un kit conforme à l'invention pour préparer de manière extemporanée des nanocapsules à cœur lipidique liquide, écorce lipidique solide et chargées en au moins un actif.
La présente invention résulte plus particulièrement de l'observation par les inventeurs que, contre tout attente, une microémulsion obtenue par inversion de phase d'une émulsion, en particulier selon la technique inversion de phase en température, s'avère dotée d'une aptitude à interagir avec un actif de manière à, soit, l'encapsuler à l'intérieur de ces nanogouttelettes de phase huileuse, soit, l'adsorber au niveau de l'écorce lipidique de ces gouttelettes. De manière surprenante cette interaction n'affecte pas la stabilité de la microémulsion.
Microémulsion
Tout d'abord, il importe de noter qu'une microémulsion est différente d'une mini-émulsion et d'une macroémulsion, notamment telles qu'illustrées dans les brevets US 5 961 971 et US 5 576 016. En effet, une microémulsion correspond à une structuration bicontinue de la matière sous forme de structures micellaires gonflées d'huile ou d'eau. Ces structures micellaires sont fortement imbriquées les unes par rapport aux autres et constituent ainsi un réseau tridimensionnel homogène cohésif et stabilisé. En d'autres termes, on ne peut y distinguer la phase dispersée de la phase continue. Cette microémulsion est en équilibre thermodynamique et donc, ne peut exister que dans des conditions très précises de température, pression et composition.
Comme précisé précédemment, la microémulsion peut comprendre au moins une phase grasse huileuse, une phase aqueuse et un système tensioactif comprenant au moins un tensioactif thermosensible, hydrophile et non ionique et de préférence en association avec au moins un tensioactif lipophile. a - Phase grasse huileuse
La phase grasse huileuse est formée d'au moins un corps gras liquide ou semi- liquide à température ambiante, et en particulier d'au moins un triglycéride, d'un ester d'acide gras, ou d'un de leurs mélanges. L'ester d'acide gras peut être plus particulièrement choisi parmi les esters d'acides gras en Cs à C18, notamment en Cs à C12, et notamment le palmitate d'éthyle, l'oléate d'éthyle, le myristate d'éthyle, le myristate d'isopropyle, le myristate d'octydodécyle et leurs mélanges.
Les triglycérides mis en œuvre peuvent être des triglycérides de synthèse ou des triglycérides d'origine naturelle. Les sources naturelles peuvent inclure les graisses animales ou les huiles végétales par exemple les huiles de soja ou les sources en triglycérides à longue chaîne (LCT).
D'autres triglycérides d'intérêt sont composés principalement d'acides gras de longueurs moyennes encore appelés triglycérides à chaîne moyenne (MCT). Une huile à triglycérides à chaîne moyenne (MCT) est un triglycéride dans lequel la chaîne carbohydrate a de 8 à 12 atomes de carbone.
De telles huiles MCT sont disponibles commercialement.
A titre d'exemple de ces huiles MCT, on peut citer les TCR (nom commercial de la société industrielle des oléagineux, France, pour un mélange de triglycérides dans lequel environ 95 % des chaînes d'acides gras possèdent 8 ou 10 atomes de carbone) et le
Myglyol® 812 (triglycéride commercialisé par la société Dynamit Nobel, Suède pour un mélange de triesters de glycérides d'acide caprylique et caprique).
Les motifs d'acides gras de ces triglycérides peuvent être insaturés, monoinsaturés ou polyinsaturés. Les mélanges de triglycérides ayant des motifs d'acides gras variables sont également acceptables.
Il est à noter que plus l'indice HLB du corps gras liquide ou semi-liquide est élevé, plus la température d'inversion de phase est élevée. En revanche, la valeur de l'indice HLB du corps gras ne semble pas avoir d'influence sur la taille des nanocapsules.
Ainsi, lorsque la taille des groupements terminaux des triglycérides augmente, leur indice HLB diminue et la température d'inversion de phase diminue.
L'indice HLB ou balance hydrophile-lipophile est tel que défini par C. Larpent dans le Traité K.342 des Editions TECHNIQUES DE L'INGENIEUR. Convient tout particulièrement à l'invention, le triglycéride commercialisé sous le nom Labrafac WL 1349®.
b - Système tensio-actif Ce système tensioactif comprend au moins un tensioactif thermosensible, hydrophile et non ionique.
Le tensioactif, thermosensible, hydrophile et non ionique, mis en œuvre selon la présente invention est avantageusement un tensioactif hydrophile amphiphile.
Les tensioactifs émulsionnants habituellement utilisés ont un HLB (HLB = Hydrophilic Lipophilic Balance) allant de 8 à 18. Ces émulsionnants, grâce à leur structure amphiphile, se placent à l'interface phase huileuse / phase aqueuse, et stabilisent ainsi les gouttelettes d'huile dispersées.
Ainsi, le système tensioactif utilisé dans la microémulsion peut comprendre un ou plusieurs tensioactifs dont la solubilité dans l'huile augmente avec l'augmentation de la température. Le HLB de ces tensioactifs peut varier de 8 à 18 et de préférence de 10 à 16, et ces tensioactifs peuvent être choisis parmi les alcools gras éthoxylés, les acides gras éthoxylés, les glycérides partiels d'acides gras éthoxylés, les triglycérides d'acides gras polyéthoxylés, et leurs mélanges.
Comme alcools gras éthoxylés, on peut citer par exemple les produits d'addition d'oxyde d'éthylène avec l'alcool laurylique, notamment ceux comportant de 9 à
50 groupes oxyéthylénés (Laureth-9 à Laureth-50 en noms CTFA) ; les produits d'addition d'oxyde d'éthylène avec l'alcool béhénylique, notamment ceux comportant de 9 à 50 groupes oxyéthylénés (Beheneth-9 à Beheneth-50 en noms CTFA) ; les produits d'addition d'oxyde d'éthylène avec l'alcool céto-stéarylique (mélange d'alcool cétylique et d'alcool stéarylique), notamment ceux comportant de 9 à 30 groupes oxyéthylénés (Ceteareth-9 à
Ceteareth-30 en noms CTFA) ; les produits d'addition d'oxyde d'éthylène avec l'alcool cétylique, notamment ceux comportant de 9 à 30 groupes oxyéthylénés (Ceteth-9 à Ceteth-
30 en noms CTFA) ; les produits d'addition d'oxyde d'éthylène avec l'alcool stéarylique, notamment ceux comportant de 9 à 30 groupes oxyéthylénés (Steareth-9 à Steareth-30 en noms CTFA) ; les produits d'addition d'oxyde d'éthylène avec l'alcool isostéarylique, notamment ceux comportant de 9 à 50 groupes oxyéthylénés (Isosteareth-9 à Isosteareth-
50 en noms CTFA) ; et leurs mélanges. Comme acides gras éthoxylés, on peut citer par exemple les produits d'addition d'oxyde d'éthylène avec les acides laurique, palmitique, stéarique ou béhénique, et leurs mélanges, notamment ceux comportant de 9 à 50 groupes oxyéthylénés tels que les laurates de PEG-9 à PEG-50 (en noms CTFA : PEG-9 laurate à PEG-50 laurate) ; les palmitates de PEG-9 à PEG-50 (en noms CTFA : PEG-9 palmitate à PEG-50 palmitate) ; les stéarates de PEG-9 à PEG-50 (en noms CTFA : PEG-9 stéarate à PEG-50 stéarate) ; les palmito- stéarates de PEG-9 à PEG-50 ; les béhénates de PEG-9 à PEG-50 (en noms CTFA : PEG-9 béhénate à PEG-50 béhénate) ; et leurs mélanges.
On peut utiliser aussi des mélanges de ces dérivés oxyéthylénés d'alcools gras et d'acides gras.
Ces tensioactifs peuvent également être soit des composés naturels à l'image des phospho lipides écholates ou des composés synthétiques tels que les polysorbates qui sont des esters d'acide gras de sorbitol polyéthoxylé (Tween®), les esters de polyéthylène glycol d'acide gras provenant par exemple de l'huile de ricin (Crémophor®), des acides gras polyéthoxylés, par exemple de l'acide stéarique (Simulsol M-53®), des éthers d'alcool gras polyoxyéthylénés (Brij®), des éthers non phényles polyoxyéthylénés (Triton N®), des éthers hydroxylphényle polyoxyéthylénés (Triton X®).
Il peut plus particulièrement s'agir d'un 2-hydroxystéarate polyéthylène glycol et notamment celui commercialisé sous le nom Solutol® HS 15 par la société BASF (Allemagne).
Selon un mode de réalisation préféré, ledit système tensioactif peut avantageusement comprendre en outre au moins un tensioactif lipophile.
Avantageusement, le tensioactif lipophile est solide à température ambiante.
Le tensioactif lipophile est plus particulièrement à base de phospholipides qui sont avantageux au regard de leur caractère biocompatible.
Parmi les phospholipides, les phosphatidylcholines (lécithine) sont tout particulièrement intéressants.
D'autres phospholipides peuvent être le phosphatidylglycérol, le phosphatidylinositol, la phosphatidylsérine, l'acide phosphatidique et la phosphatidyléthanolamine.
Les dérivés phospholipides peuvent être isolés à partir de sources naturelles ou préparés par synthèse. A titre de produits commerciaux dérivant des phospho lipides, on peut plus particulièrement citer :
- l'EPICURON 120® (Lukas Meyer, Allemagne) qui est un mélange d'environ 70 % de phosphatidylcholine, 12 % de phosphatidyléthano lamine, et environ 15 % d'autres phospho lipides ;
- l'O VOTINE 160® (Lukas Meyer, Allemagne) qui est un mélange comprenant environ 60 % de phosphatidylcholine, 18 % de phosphatidyléthanolamine, et 12 % d'autres phospholipides,
- un mélange de phospholipides purifiés à l'image des produits Lipoïd E75 ou Lipoïds E-80® (Lipoïd, Allemagne) qui est un mélange de phospholipides comprenant environ 80 % en poids de phosphatidylcholine, 8 % en poids de phosphatidyléthanolamine, 3,6 % en poids de lipides non polaires et 2 % de sphingomyéline.
Selon un mode de réalisation préféré, le tensioactif lipophile est une lécithine dont la proportion en phosphatidylcholine varie de 40 à 80 % en poids. Convient tout particulièrement comme source de phosphatidylcholine, le
Lipoïd S75-3® (Lipoïd GmbH, Allemagne). Il s'agit de lécithine de soja. Cette dernière contient environ 69 % de phosphatidylcholine et 9 % de phosphatidyléthanolamine. Ce constituant est le seul constituant solide à 37 0C et à température ambiante dans la formulation. On peut également utiliser le polyglycéryl-6-dioléate (Plurol®).
Le rapport corps gras liquide / tensio-actif(s) lipophile(s) peut varier de 1 à 15, de préférence de 1,5 à 13, plus préférentiellement de 3 à 8.
Il est à noter que la taille des particules diminue quand la proportion en agent tensio-actif hydrophile augmente et quand la proportion en agents tensioactifs (hydrophile(s) et, le cas échant, lipophile(s)) augmente. En effet, Mes agent(s) tensioactifs) et en particulier l'/les agent(s) tensioactif(s) hydrophile(s) entraîne(nt) une diminution de la tension interfaciale et donc une stabilisation du système, ce qui favorise l'obtention de petites particules.
Par ailleurs, la taille des particules augmente quand la proportion d'huile augmente.
Pour sa part, la phase aqueuse de la microémulsion peut également avantageusement contenir de 1 à 4 % d'un sel notamment inorganique comme par exemple le chlorure de sodium. En effet, la modification de la concentration en sel entraîne un déplacement de la zone d'inversion de phase. Ainsi, plus la concentration en sel augmente et plus la température d'inversion de phase est basse. Ce phénomène s'avère tout particulièrement intéressant pour l'encapsulation de principes actifs thermosensibles hydrophobes.
Selon un mode de réalisation particulier, la microémulsion peut ainsi contenir avantageusement de 1 à 3 % de tensio-actif(s) lipophile(s), de 5 à 15 % de tensio-actif(s) hydrophile(s), de 5 à 15 % d'une phase huileuse, de 64 à 89 % d'une phase aqueuse (les pourcentages sont exprimés en poids par rapport au poids total de la microémulsion). Selon un mode de réalisation, une microémulsion convenant à l'invention peut être formée d'au moins un triglycéride d'acide gras et d'un dérivé 2-hydroxystéarate de polyéthylène glycol, et le cas échéant d'une lécithine.
Dans un mode de réalisation préféré, la phase grasse est un triglycéride d'acide gras, le tensio-actif lipophile est une lécithine et le tensio-actif hydrophile est le Solutol® HS15.
Une microémulsion convenant à l'invention peut notamment être accessible selon la technique d'inversion de phase, en particulier par une opération d'inversion de phase en température à partir d'une émulsion, stabilisée par le système tensioactif considéré pour la microémulsion. Une microémulsion convenant tout particulièrement à l'invention est accessible par une opération d'inversion de phase en température à partir d'une émulsion huile-dans- eau.
Cette seule opération d'inversion de phase en température, nécessaire pour obtenir la microémulsion de départ, peut être unique ou répétée. Cette technologie est plus particulièrement décrite dans le brevet EP 1 265 698 dont le contenu est intégré à la présente demande.
Ainsi, l'ensemble des constituants destinés à former la microémulsion est pesé dans un récipient. Le mélange est homogénéisé, par exemple au moyen d'un Rayneri 350 tours/min, et chauffé en augmentant progressivement la température au moyen d'un bain-marie jusqu'à une température supérieure ou égale à la température d'inversion de phase T2, c'est-à-dire jusqu'à l'obtention d'une phase blanche plus visqueuse qui indique l'obtention de l'émulsion inverse. Le chauffage est alors stoppé et l'agitation maintenue jusqu'à retour à la température ambiante, en passant par la température d'inversion de phase T1, c'est-à-dire la température à laquelle se forme la microémulsion attendue, sous la forme d'une phase transparente ou translucide. Lorsque la température est redescendue en dessous de la zone d'inversion de Phase en Température (Ti), on obtient à nouveau l'émulsion de départ.
Plus précisément, l'inversion de phase entre l'émulsion huile/eau et l'émulsion eau/huile se traduit par une diminution de la conductivité quand la température augmente jusqu'à ce qu'elle s'annule.
Ainsi, Ti est une température à laquelle la conductivité est au moins égale à 90 - 95 % de la conductivité mesurée à 20 0C et T2 est la température à laquelle la conductivité s'annule et l'émulsion inverse se forme. La température moyenne de la zone d'inversion de phase correspond à la température d'inversion de phase (TIP).
Dans la zone de formation d'une microémulsion (mélange translucide), les interactions hydrophiles et hydrophobes sont équilibrées car la tendance du système tensioactif est de former aussi bien des micelles directes que des micelles inverses. Par chauffage au-delà de cette zone, il y a généralement formation d'une émulsion E/H (mélange opaque blanc), car le tensioactif favorise la formation d'une émulsion eau-dans- huile. Puis lors du refroidissement en-dessous de la zone d'inversion de phase, l'émulsion devient une émulsion H/E.
Actif
Au sens de l'invention, l'expression « chargées en un actif » signifie que les nanocapsules obtenues à l'issue du procédé selon l'invention, comprennent au moins un actif encapsulé ou incorporé au niveau de leur cœur lipidique liquide et/ou adsorbé au niveau de leur écorce lipidique solide.
Au sens de l'invention, le terme « adsorbé » signifie que l'actif est incorporé au sein de l'écorce. Ce phénomène d'adsorption est à distinguer d'une simple liaison covalente établie entre une fonction présente sur ledit actif et une fonction présente en surface de l'écorce des nanocapsules. L'actif peut être hydrosoluble, hydrodispersible, liposoluble ou lipodispersible. Selon une variante de réalisation, l'actif est hydrosoluble ou hydrodispersible. Il est alors de manière privilégiée, adsorbé au niveau de l'écorce lipidique solide des nanocapsules.
Selon une autre variante, l'actif peut être liposoluble ou lipodispersible. Dans un tel cas, il est préférentiellement incorporé au niveau du cœur des nanocapsules.
Selon encore une autre variante, l'actif peut être hydrosoluble ou hydrodispersible et être incorporé sous la forme d'entités micellaires inverses dispersées dans le cœur lipidique des nanocapsules.
Au sens de l'invention, l'expression système micellaire inverse d'actif hydrosoluble ou hydrodispersible désigne une architecture dans laquelle les actifs hydrosolubles ou hydrodispersibles sont stabilisés dans une phase huileuse par l'intermédiaire des molécules du tensioactif ou du système tensioactif formant le système micellaire dans lequel sera incorporé l'actif.
Les systèmes micelles inverses sont bien connus de l'homme de l'art et notamment exploités pour réaliser des extractions sélectives de protéines ou enzymes d'intérêt.
Pour des raisons évidentes, le choix du système tensioactif mis en œuvre pour former le système micellaire inverse est à effectuer en tenant compte de la solubilité du ou des tensioactifs le formant, dans la phase huileuse de l'émulsion huile dans eau dans laquelle l'actif est précisément destiné à être formulé. Cette sélection relève clairement des compétences de l'homme de l'art.
Avantageusement, les tensioactifs utilisés pour élaborer ces micelles inverses et convenant à l'invention possèdent une valeur HLB inférieure à 10 en particulier inférieure ou égale à 6. Ils peuvent indifféremment appartenir aux familles des tensioactifs ioniques, non ioniques ou amphotères.
Ces tensioactifs peuvent être mis en œuvre dans un rapport pondéral actif/tensioactif variant de 0,01 à 0,3 et en particulier de 0,05 à 0,1.
Avantageusement, ces tensioactifs peuvent être associés à des co-tensioactifs comme par exemple des phospholipides. A ce titre, les phosphatidylcholines (lécithine) sont particulièrement intéressants. D'autres phospho lipides convenant à l'invention, peuvent être le phosphatidylglycérol, le phosphatidylinositol, la phosphatidylsérine, l'acide phosphatidique et la phosphatidyléthanolamine.
Dans le cas, d'un chargement d'une nanocapsule en plusieurs actifs, ces derniers peuvent être mis en œuvre dans le procédé selon l'invention via des deuxièmes compositions qui leur sont spécifiques ou non.
Ces différentes deuxièmes compositions peuvent en outre être mises en œuvre à des stades différents ou non de variantes du procédé selon l'invention. L'actif peut être un composé pharmaceutiquement actif, cosmétiquement actif ou actif dans un domaine phytosanitaire ou alimentaire.
Selon un mode réalisation préféré, cet actif est un principe pharmaceutiquement actif.
Les nanocapsules de l'invention conviennent plus particulièrement pour l'administration des principes actifs suivants : les anti- infectieux parmi lesquels les antimycosiques, les antibiotiques ; les anticancéreux ; les immunosuppresseurs ; les principes actifs destinés au Système Nerveux Central qui doivent passer la barrière hémato-encéphalique, tels que les antiparkinsoniens, les antalgiques et plus généralement les principes actifs pour traiter les maladies neurodégénératives. A titre illustratif et non limitatif des actifs hydrosolubles ou hydrodispersibles pouvant être encapsulés selon l'invention, on peut notamment citer le 5-Fluoro-uracile, la gemcitabine, la doxorubicine et leurs sels d'addition à un acide pharmaceutiquement acceptable et plus particulièrement le chlorhydrate, et les héparines de bas poids moléculaire. A titre illustratif et non limitatif des actifs liposolubles ou lipodispersibles pouvant être encapsulés selon l'invention, on peut notamment citer l'étoposide ou l'ibuprofène.
Un tel actif peut être également de nature protéique ou peptidique. Il peut aussi s'agir d'acides nucléiques tel qu'un plasmide d'ADN ou un ARN d'interférence. L'actif peut être aussi un radiopharmaceutique. Il peut également s'agir d'un gaz ou un fluide pouvant se transformer en gaz. Selon l'invention, cet actif peut être formulé au sein d'une deuxième composition. Cette deuxième composition peut par exemple contenir cet actif sous une forme solubilisée, par exemple dans de l'eau ou un milieu aqueux lorsque l'actif est hydrosoluble ou hydrodispersible ou dans un corps gras liquide lorsque cet actif est liposoluble ou lipodispersible. Avantageusement, le corps gras liquide peut être de même nature ou à défaut être chimiquement compatible avec celui formant la microémulsion associée.
Cet actif peut être également formulé à un état sec. En quel cas, il forme en tant que telle la deuxième composition. Comme précisé précédemment l'actif est mis en présence avec ladite microémulsion dans des conditions propices à leur interaction.
Procédé selon l'invention
Dans le procédé selon la présente invention, la microémulsion de départ n'est avantageusement pas chargée en actif.
La microémulsion ayant interagi avec le ou les actifs selon le procédé revendiqué subit consécutivement une trempe selon l'invention.
Cette étape destinée à former les nanocapsules selon l'invention consiste en un refroidissement brusque de la microémulsion à une température propice à la solidification des films interfaciaux composant la microémulsion. Cette température est généralement très inférieure à Tl. Le refroidissement est avantageusement réalisé sous agitation magnétique.
Par exemple, on peut effectuer la trempe de ladite microémulsion chargée en un ou plusieurs actifs à une température au moins 30 0C inférieure à la TIP au moment du trempage.
Cette trempe peut être effectuée en diluant le milieu de 3 à 10 fois à l'aide d'eau déionisée à 2 0C +/- 1 0C jetée dans la microémulsion fine. Les nanocapsules obtenues sont alors maintenues sous agitation pendant 5 minutes.
L'organisation du système sous forme de nanocapsules après trempage se traduit visuellement par un changement d'aspect du système initial qui passe de blanc- transparent à blanc-translucide avec effet Tyndall (reflets bleutés). Ce changement se produit à une température inférieure à la TIP. Cette température est située généralement entre 6 et 15 0C en dessous de la TIP.
Dans une variante de réalisation, le procédé selon l'invention peut comprendre en outre au moins une étape d'inversion de phase en température avantageusement provoquée par une montée et une descente en température imposées à la microémulsion.
Cette variante de réalisation est avantageuse à plusieurs titres. Ainsi, il a été constaté qu'au cours des cycles de température, l'écorce des nanoparticules qui se forment après trempage gagne avantageusement en épaisseur et donc en stabilité.
De plus, il est à noter que la température de la zone d'inversion de phase a tendance à décroître au fur et à mesure des cycles de températures imposés. Ce phénomène est précisément avantageux lorsque l'actif que l'on souhaite encapsuler ou adsorber est un actif sensible à la température. Dans de telles conditions, on privilégie l'introduction de l'actif au moment d'un cycle compatible en température.
Plus précisément, il est imposé successivement à la microémulsion considérée selon l'invention, chargée ou non en au moins un actif, et avant la trempe destinée à former les nanocapsules chargées en au moins un actif, au moins les étapes consistant à : augmenter sa température jusqu'à une température T2 supérieure à sa température d'inversion de phase (TIP) pour obtenir une émulsion eau-dans-huile suivie d'une diminution de la température jusqu'à une température T1, Ti<TIP<T2 pour obtenir de nouveau une émulsion huile-dans-eau, le cas échéant, effectuer un ou plusieurs cycles de température autour de la zone d'inversion de phase entre Tl et T2 et stabiliser ledit système à une température située dans ou au proche voisinage de l'inversion de phase pour former une nouvelle microémulsion obtenue par inversion de phase.
Ainsi, on peut avantageusement effectuer un ou plusieurs cycles de température autour de la zone d'inversion de phase entre Ti et T2, jusqu'à observer une suspension translucide, qui correspond à la formation d'une nouvelle microémulsion. On stabilise alors le système à une température qui correspond à la structuration du système en la nouvelle microémulsion attendue.
Le nombre de cycles appliqués à la microémulsion dépend de la quantité d'énergie nécessaire pour former les nanocapsules. Cette ou ces étape(s) d'inversion de phase en température peuvent être réalisées avant ou après la mise en contact de ladite microémulsion avec ladite seconde composition.
Plus particulièrement, la microémulsion de départ n'est pas formée in situ, c'est-à-dire n'est pas formée en présence de la composition contenant l'actif.
Selon une variante de réalisation, la microémulsion de l'étape 1 peut subir préalablement à sa mise en contact avec ladite seconde composition au moins une étape d'inversion de phase en température telle que définie ci-dessus.
Selon une autre variante de réalisation la microémulsion de l'étape 1 peut subir après avoir interagi avec ladite seconde composition, au moins une étape d'inversion de phase en température telle que définie ci-dessus.
A l'issue du procédé selon l'invention, des nanocapsules chargés en au moins un actif sont obtenues.
Au sens de l'invention le terme nanocapsules est à distinguer de nanosphères. On entend par nanocapsules des particules constituées d'un coeur liquide ou semi-liquide à température ambiante, enrobé d'un film ou écorce solide à température ambiante, par opposition à des nanosphères qui sont des particules matricielles, i.e. dont la totalité de la masse est solide. Ainsi, lorsque les nanosphères contiennent un principe pharmaceutiquement actif, celui-ci est finement dispersé dans la matrice solide. Avantageusement, les nanocapsules obtenues selon l'invention possèdent une taille moyenne inférieure à 150 nm, de préférence inférieure à 100 nm, de préférence encore inférieure à 50 nm. Ces tailles peuvent être déterminées par spectroscopie à corrélation de photons, microscopie électronique à balayage, microscopie électronique à transmission en mode cryoscopique. A titre illustratif, la figure 1 est une photographie obtenue par MET représentant un échantillon de nanocapsules de taille d'environ 90 nm.
L'épaisseur du film ou écorce solide est avantageusement comprise entre 2 à 10 nm. Elle est égale environ au dixième du diamètre des particules. Cette épaisseur peut être calculée par bilan de masse, ou visualisée par microscopie électronique à transmission par ombrage négatif ou alors par microscopie électronique à transmission en mode cryoscopique.
Compte-tenu de leur taille, les nanocapsules de l'invention sont des particules lipidiques colloïdales. L'indice de polydispersité des nanocapsules de l'invention est avantageusement compris entre 5 et 15 %. Cet indice est déterminé sur l'histogramme de taille obtenu par la méthode de spectroscopie à corrélation de photons.
Les nanocapsules sont chacune constituées d'un coeur essentiellement lipidique liquide ou semi-liquide à température ambiante, enrobé d'une écorce essentiellement lipidique solide à température ambiante.
Au sens de l'invention, l'expression « essentiellement lipidique » signifie que le noyau et l' écorce formant les nanocapsules selon l'invention sont constituées à plus de
50 % en poids, en particulier à plus de 75 % en poids, notamment à plus de 80 % en poids, voire plus de 90 %, plus particulièrement plus de 95 % de leurs poids respectifs, voire en totalité d'un ou plusieurs composés lipidiques (hydrophobes).
Au sens de l'invention, l'expression température ambiante désigne une température variant de 18 à 25 0C.
Figures :
La figure 1 représente une photographie d'un échantillon de nanocapsules de tailles d'environ 90 nm, visualisé sous microscopie électronique à transmission (MET), après coloration au tétroxyde d'osmium (mesure de la taille par diffusion de la lumière).
La figure 2 représente le taux de chlorhydrate de doxorubicine libéré de nanocapsules (pH 7,4 et à 37°C), en fonction du temps (jours). Le terme "NCL" y signifie "nanocapsule lipidique".
La présente invention est illustrée par les exemples suivants qui sont présentés à titre illustratif et non limitatif du domaine de l'invention.
Exemple 1 : Préparation d'une microémulsion non chargées en actif
On réalise 5 g d'une émulsion contenant 75 mg de Lipoïd S75-3®, 504 mg de Labrafac WL 1349® lipophile, 504 mg de Solutol HS®, 15,383 g d'eau et 88 mg de chlorure de sodium. L'ensemble est réuni dans un même bêcher et placé sous agitation magnétique.
Un chauffage est appliqué jusqu'à atteindre une température de 85 0C. Toujours sous agitation magnétique, on laisse refroidir le système jusqu'à une température de 60 0C. Ces cycles thermiques (entre 85 0C et 60 0C) sont réalisés trois fois de façon à obtenir des microémulsions de mieux en mieux structurées. Le système est alors maintenu sous sa forme microémulsion en le stabilisant à une température comprise dans (ou au proche voisinage) de la Zone d'Inversion de Phase, en l'espèce 65 0C.
Exemple 2 : Préparation de nanocapsules chargées en actif à partir de la microémulsion de l'exemple 1
La formulation de la microémulsion obtenue par inversion de phase reste strictement identique à celle décrite précédemment. Dans cet exemple 2, 10 mg d'un actif lipophile anti-cancéreux (l'étoposide) sous forme de poudre est dissous dans le Labrafac (500 mg). La composition contenant l'actif (2 ml) est rajoutée à la microémulsion décrite dans l'exemple 1. Les nanocapsules sont finalisées par trempage dans de l'eau froide (5 0C).
Les nanocapsules chargées en principe actif sont séparées du milieu par centrifugation.
Un taux d'incorporation de 95 % en poids en actif est vérifié par une méthode HPLC adaptée. (AIf Lamprecht, Jean-Pierre Benoit, Etoposide nanocarriers suppress glioma cell growth by intracellular drug delivery and simultaneous P-glycoprotein inhibition, Journal of Controlled Release 112 (2006) 208-213).
Exemple 3 : Préparation de nanocapsules chargées en actif à partir de la microémulsion de l'exemple 1
La formulation des nanocapsules reste strictement identique à celle décrite dans l'exemple 1. Dans ce cas, 100 mg d'ibuprofène sont au préalable dissous dans les 504 mg de Labrafac. Cette préparation est mise en présence des autres constituants en tout début de formulation. Les nanocapsules chargées en principe actif sont séparées du milieu par centrifugation.
L'ibuprofène est dosé par une méthode HPLC selon le protocole décrit dans AIf Lamprecht et al., Lipid nanocarriers as drug delivery System for ibuprofen in pain treatment, International Journal of Pharmaceutics 278 (2004) 407-414. Il est vérifié un taux d'incorporation dans les nanocapsules de 96 %. Exemple 4 : Préparation de nanocapsules chargées en actifs hydrophiles au préalable apprêtés dans des micelles inverses.
Des cristaux de fluorescéine de sodium sont incorporés sous chauffage à 50 0C et sous agitation dans un mélange de Labrafac contenant des micelles inverses de Span 80 (10 % masse/masse).
Après homogénéisation de cette suspension micellaire, 0,25 ml sont introduits dans le système décrit dans l'exemple 1 juste avant l'étape de trempage. Le système se trouve alors sous la forme d'une microémulsion obtenue par inversion de phase d'un système émulsionné par effet thermique. Un taux d'incorporation de 75 % de fluorescéine de sodium dans les particules finales est mesuré par spectroscopie de fluorescence.
Exemple 5 : Préparation de nanocapsules dont le cœur lipidique est chargé en un principe actif hydrodispersible.
L'actif, à savoir le chlorhydrate de doxorubicine, est au préalable apprêté dans des micelles inverses. Pour cela, on mélange 5 ml de micelles inverses (obtenues par mélange de 0,6 g de Span 80® avec 3 g de Labrafac® sous agitation par vortex) avec 2 mg de chlorhydrate de doxorubicine sous forme de poudre.
On laisse incuber le mélange précédemment obtenu pendant 30 minutes à une température de 700C et sous agitation magnétique. On centrifuge ensuite le mélange précédent pendant 5 minutes (13400 tr/min) afin d'éliminer l'excès de chlorhydrate de doxorubicine non solubilisé.
On mélange 1,934 g de Solutol HS 15®, 89 mg de chlorure de sodium, 846 mg de Labrafac WL 1349® lipophile et 2,055 g d'eau distillée, sous chauffage (900C) en 5 minutes sous agitation (500 tr/min). Le mélange est ensuite lentement refroidi à 85°C. On ajoute alors à ce mélange, ImI de la suspension de micelles inverses incorporant le chlorhydrate de doxorubicine, préalablement obtenue, tout en augmentant la vitesse d'agitation (700 tr/min).
A 72°C, le mélange précédent est dilué avec 12,5 ml d'eau distillée.
Le même mode de réalisation est effectué en ajoutant, cette fois, 3 ml de micelles inverses incorporant le chlorhydrate de doxorubicine (au lieu de 1 ml). Exemple 6 : Caractérisation physicochimique de nanocapsules chargées en chlorhydrate de doxorubicine
On a comparé les propriétés physicochimiques (taille, indice de polydispersité IPD et potentiel zêta PZ) de nanocapsules témoins comprenant respectivement 1 ml et 3 ml de micelles inverses non chargées en actif, avec des nanocapsules comprenant respectivement 1 ml et 3 ml de micelles inverses chargées avec du chlorhydrate de doxorubicine, obtenues selon l'exemple 5.
Les résultats sont présentés dans les tableaux I (nanocapsules témoins) et II (nanocapsules chargées en actif) qui suivent.
- L'Indice de Polydispersité (IPD) reflète la distribution de taille des nanocapsules. Un IPD faible (< 0,15) indique que les nanocapsules présentent une distribution de taille de type gaussienne, c'est-à-dire une taille resserrée autour d'une valeur de taille moyenne.
- Le potentiel zêta (PZ) indique la force de répulsion présente à la surface des nanocapsules et permet de prédire leur stabilité à long terme. Ainsi, si toutes les particules en suspension ont un potentiel zêta négatif ou positif important, elles tendent à se repousser mutuellement et ne peuvent se rassembler. En revanche, si leur potentiel zêta est faible, aucune force ne les empêche de se rassembler et ainsi d'être stables.
Tableau I : Nanocapsules témoin
Figure imgf000020_0001
Tableau II : Nanocapsules chargées en chlorhydrate de doxorubicine
Figure imgf000020_0002
II ressort des tableaux I et II ci-dessus, que pour un même volume de micelles inverses ajouté, on n'observe pas de différences de tailles entre des nanocapsules contenant des micelles inverses témoin et des micelles inverses chargées en chlorhydrate de doxorubicine, confirmant que l'actif est incorporé dans le cœur des nanocapsules conformes à la présente invention.
En outre dans les deux cas (nanocapsules témoin et nanocapsules chargées avec du chlorhydrate de doxorubicine), la valeur de l'indice de polydispersité est faible, à savoir inférieure à 0,15 et ainsi montre que la distribution des tailles des nanocapsules est étroite, c'est-à-dire resserrée autour d'une valeur de taille moyenne.
Enfin, d'une façon générale, les potentiels zêta mesurés sont faiblement négatifs et on n'observe pas de différence significative entre le potentiel zêta des nanocapsules contenant du chlorhydrate de doxorubicine et celles n'en contenant pas (témoin). Ces faibles valeurs de potentiel zêta confirment la stabilité de l'échantillon de nanocapsules obtenues, conformément au procédé de préparation selon la présente invention.
Exemple 7 : Rendement d'encapsulation
Le rendement d'encapsulation (en %) des nanocapsules obenues selon l'exemple 5 a été calculé et les résultats sont présentés dans le tableau III qui suit.
Le rendement d'encapsulation (RE) correspond à la proportion de chlorhydrate de doxorubicine encapsulée dans les nanocapsules par rapport au chlorhydrate de doxorubicine total ajouté dans la formulation.
Plus précisément, ce rendement est calculé selon la formule suivante (DOX = Chlorhydrate de doxorubicine, dans ce qui suit):
RE (%)= (quantité de DOX dans les nanocapsules x 100)/ (quantité de DOX dans les nanocapsules + quantité de DOX libre). Le dosage du chlorhydrate de doxorubicine encapsulée est mesuré par spectrofluorimétrie, à l'aide d'un spectrophotomètre FLUOROSKAN ASCENT® de Thermo Fisher Scientific (Cergy-Pontoise, France) qui éclaire l'échantillon à une longueur d'onde d'excitation λi (λi = 485 nm) et qui mesure la densité optique à une longueur d'onde d'émission X2 (λ2 = 550 nm). Tableau III:
Figure imgf000022_0001
D'après les résultats ci-dessus, le rendement d'encapsulation est dépendant de la taille de la nanocapsule. Pour une taille moyenne de 90 nm, plus de la moitié de chlorhydrate de doxorubicine est incorporé dans les nanocapsules obtenues selon le procédé de la présente invention.
Exemple 8 : Cinétique de libération La vitesse de libération du chlorhydrate de doxorubicine a été mesurée afin d'évaluer la stabilité des nanocapsules obtenues à l'exemple 5.
La vitesse de libération du chlorhydrate de doxorubicine a été évaluée par dosage par spectrofluorimétrie du chlorhydrate de doxorubicine libéré à l'aide d'un spectrophotomètre FLUOROSKAN ASCENT® de Thermo Fisher Scientific (Cergy- Pontoise, France) qui éclaire l'échantillon à une longueur d'onde d'excitation λi (λi = 485 nm) et qui mesure la densité optique à une longueur d'onde d'émission λ2 (λ2 = 550 nm).
La figure 2 indique le pourcentage de libération de chlorhydrate de doxorubicine en fonction du temps (nanocapsules chargées à pH 7,4; 37°C).
Il ressort de la figure 2 que la dégradation des nanocapsules et donc la libération du chlorhydrate de doxorubicine à partir des nanocapsules est lente dans le temps. En effet, environ 70 % de chlorhydrate de doxorubicine est libéré des nanocapsules de taille de 45 nm au bout de 7 jours et environ 26 % de cet actif est libéré des nanocapsules de taille de 90 nm au bout de 7 jours.
Plus précisément, le profil de libération est différent selon la taille des nanaocapsules: plus les nanocapsules sont grandes, plus le profil de la libération est lent et étalé dans le temps.
Une telle cinétique de libération démontre que les nanocapsules obtenues selon le procédé de préparation de la présente invention ont un profil de dégradation lent et sont stables. Exemple 9 : Lyophilisation des nanocapsules
Les nanocapsules obtenues selon l'exemple 5 sont soumises à un procédé de lyophilisation classique, afin d'évaluer leur robustesse.
Le procédé de lyophilisation est effectué selon les méthodes bien connues de l'homme du métier, à l'aide d'un lyophilisateur LYOVAC-GP2 couplé à un cryothermostat UNISTAT 385. La lyophilisation est entièrement réalisée sous une pression de 0,01 mbar. Le système est maintenu à une température de -45 0C pendant une heure et passe à une température de 15°C en 5 heures. Il est maintenu 2 heures à une température de 15°C et passe à une température de 25°C en 2 heures.
Les résultats sont présentés dans le tableau IV qui suit:
Tableau IV
Volume des micelles Avant Lyophilisation Après lyophilisation inverses chargées en Taille (nm) IPD Taille (nm) IPD
DOX (ml)
1 43,5 ± 0,7 0,04 ± 0,01 51,0 ± 4,4 0,2 ± 0,04
3 94,8 ± 6,0 0,13 ± 0,05 129,4 ± 23,7 0,19 ± 0,02
D'après les résultats indiqués dans le tableau IV, on observe une faible modification de la taille des nanocapsules avant et après lyophilisation, montrant ainsi la robustesse des nanocapsules obtenues par le procédé selon la présente invention. En particulier, l'indice de polydispersité reste correct après la lyophilisation, confirmant ainsi la stabilité des nanocapsules obtenues par le procédé selon la présente invention.
Ainsi, les caractéristiques physicochimiques des nanocapsules obtenues selon le procédé de préparation de la présente invention sont stables et présentent de bonnes propriétés de conservation.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé utile pour la préparation de nanocapsules à cœur lipidique liquide, écorce lipidique solide et chargées en au moins un actif, ledit procédé comprenant au moins les étapes consistant à : disposer d'une microémulsion formulée par inversion de phase d'une émulsion et stabilisée par au moins un système tensio actif contenant au moins un tensioactif thermosensible, non ionique et hydrophile, disposer d'une seconde composition, distincte de ladite microémulsion et formée en tout ou partie d'au moins un actif, mettre en présence ladite microémulsion avec ladite seconde composition dans des conditions propices à l'interaction dudit actif avec ladite microémulsion, et effectuer la trempe de ladite microémulsion ayant interagi avec ledit actif de manière à obtenir des nanocapsules comprenant ledit actif et étant formées d'un cœur lipidique, liquide à température ambiante et enrobé d'un film lipidique solide à température ambiante.
2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le système tensioactif contient en outre au moins un tensioactif liposoluble.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2comprenant en outre au moins une opération d'inversion de phase en température.
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel la microémulsion de l'étape 1 subit préalablement à sa mise en contact avec ladite seconde composition au moins une opération d'inversion de phase en température.
5. Procédé selon la revendication 3 ou 4, dans lequel la microémulsion, ayant interagi avec ladite seconde composition, subit au moins une opération d'inversion de phase en température.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel ladite opération d'inversion de phase comprend au moins les étapes consistant à : augmenter la température de la microémulsion, chargée ou non en au moins un actif, jusqu'à une température T2 supérieure à sa température d'inversion de phase (TIP) pour obtenir une émulsion eau-dans-huile suivie d'une diminution de la température jusqu'à une température T1, Ti<TIP<T2 pour obtenir de nouveau une émulsion huile-dans-eau, le cas échéant, effectuer un ou plusieurs cycles de température autour de la zone d'inversion de phase entre Ti et T2 et - stabiliser ledit système à une température située dans ou au proche voisinage de l'inversion de phase pour former une nouvelle microémulsion obtenue par inversion de phase.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite microémulsion est au préalable obtenue par inversion de phase en température d'une émulsion huile-dans-eau stabilisée par ledit système tensioactif.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite microémulsion comprend une phase grasse huileuse formée d'au moins un corps gras liquide ou semi- liquide.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la phase grasse huileuse comprend au moins un triglycéride, un ester d'acide gras, ou un de leurs mélanges.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la phase grasse huileuse comprend au moins un triglycéride à chaîne moyenne (MCT).
11. Procédé selon la revendication 8 ou 9, dans lequel l'ester d'acide gras est choisi parmi les esters d'acide gras en Cs à C18, et notamment en Cs à Ci2.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 11, dans lequel le tensioactif lipophile est à base de phospho lipides.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 12, dans lequel le tensioactif lipophile est une lécithine dont la proportion en phosphatidylcholine est comprise entre 40 et 80 % en poids.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, dans lequel le rapport corps gras liquide/tensioactif(s) lipophile(s) varie de 1 à 15, notamment de 1,5 à 13 et plus particulièrement de 3 à 8.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le tensioactif hydrophile possède un HLB allant de 10 à 18, et notamment de 10 à 16.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le tensioactif hydrophile est choisi parmi les alcools gras éthoxylés, les acides gras éthoxylés, les glycérides partiels d'acides gras éthoxylés, les triglycérides d'acides gras et leurs dérivés éthoxylés, et leurs mélanges.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la microémulsion est formée d'au moins un triglycéride d'acide gras et d'un dérivé 2-hydroxystéarate de polyéthylène glycol, et le cas échéant d'une lécithine.
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les nanoparticules obtenues possèdent une épaisseur d'écorce solide variant de 2 à 10 nm.
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'actif est incorporé au niveau de l'écorce des nanocapsules.
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'actif est incorporé dans le coeur des nanocapsules.
21. Kit utile pour la préparation de nanocapsules à cœur lipidique liquide, écorce lipidique solide et chargées en au moins un actif, ledit kit comprenant au moins : une première composition comprenant au moins une phase grasse huileuse, une phase aqueuse et un système tensioactif comprenant au moins un tensioactif thermosensible, hydrophile et non ionique et, le cas échéant un tensioactif lipophile, ladite première composition se présentant sous la forme d'une microémulsion, et une seconde composition, séparée de la première composition, comprenant au moins un actif.
22. Kit selon la revendication 21, dans lequel ledit système tensioactif est tel que défini en revendication 17.
23. Utilisation d'un kit tel que défini en revendication 21 ou 22, pour préparer de manière extemporanée des nanocapsules à cœur lipidique liquide, écorce lipidique solide et chargées en au moins un actif.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010067037A1 (fr) * 2008-12-12 2010-06-17 Universite D'angers Procede de preparation de nanoparticules lipidiques
WO2012114201A1 (fr) 2011-02-25 2012-08-30 Aroma Technologies Nanoencapsulation d'huiles essentielles pour la prévention et la guérison des maladies infectieuses seules ou associées à un antibiotique
WO2015118496A1 (fr) 2014-02-07 2015-08-13 Atlangram Nanocapsules lipidiques comprenant un antibiotique et leurs utilisations en therapie
US9393315B2 (en) 2011-06-08 2016-07-19 Nitto Denko Corporation Compounds for targeting drug delivery and enhancing siRNA activity
US10196637B2 (en) 2011-06-08 2019-02-05 Nitto Denko Corporation Retinoid-lipid drug carrier
WO2020021052A2 (fr) 2018-07-27 2020-01-30 INSERM (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale) Utilisation d'alcools terpéniques acycliques pour améliorer l'activité antimicrobienne de la colistine
EP3679928A1 (fr) 2019-01-08 2020-07-15 Atlangram Composition pharmaceutique de type gel pour traiter/prevenir une infection

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2916973B1 (fr) * 2007-06-11 2010-02-26 Univ Angers Nanocapsules a coeur lipidique chargees en actif(s) hydrosoluble(s) ou hydrodispersible(s)
FR2943544B1 (fr) 2009-03-31 2012-04-20 Univ Angers Procede de preparation de capsules lipidiques fonctionnalisees.
FR2950253B1 (fr) * 2009-09-24 2011-09-23 Ethypharm Sa Nanocapsules lipidiques, procede de preparation et utilisation comme medicament
WO2012059936A1 (fr) 2010-11-03 2012-05-10 Padma Venkitachalam Devarajan Compositions pharmaceutiques destinées à l'administration de médicaments colloïdaux
EP2867005B1 (fr) * 2012-06-29 2019-12-11 Archer Daniels Midland Co. Procédé de production d'un nanomatériau
US9693958B2 (en) * 2013-03-15 2017-07-04 Cureport, Inc. Methods and devices for preparation of lipid nanoparticles
FR3026009B1 (fr) * 2014-09-24 2018-01-26 Universite D'angers Nanocapsules lipidiques, compositions pharmaceutiques, procede de preparation, et utilisations correspondants
GB201721832D0 (en) * 2017-12-22 2018-02-07 Waterford Institute Of Tech Ocular drug delivery
US11504327B1 (en) 2019-01-21 2022-11-22 Eric Morrison Method of preparing nanoparticles by hot-melt extrusion
CN114269326A (zh) * 2019-06-21 2022-04-01 鲁汶大学 装载有肠降血糖素拟似物的脂质纳米囊
CN110437401B (zh) * 2019-06-25 2022-06-10 山东师范大学 基于微乳液模板法的COFs纳米晶体及制备方法与应用
WO2023236096A1 (fr) * 2022-06-08 2023-12-14 威海天原生物科技有限公司 Composition d'huile volatile végétale et son procédé de préparation

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6241969B1 (en) * 1998-06-26 2001-06-05 Elan Corporation Plc Aqueous compositions containing corticosteroids for nasal and pulmonary delivery
FR2805761B1 (fr) * 2000-03-02 2002-08-30 Mainelab Nanocapsules lipidiques, procede de preparation et utilisation comme medicament
FR2840532B1 (fr) 2002-06-11 2005-05-06 Ethypharm Sa Nanocapsules lipidiques furtives, procede de preparation et utilisation comme vecteur de principes(s) actif(s)
EP1955695A1 (fr) 2007-02-06 2008-08-13 Institut National De La Sante Et De La Recherche Medicale (Inserm) Nanocapsules de complexes lipophiles d'acides nucléiques

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2939699A1 (fr) * 2008-12-12 2010-06-18 Univ Angers Procede de preparation de nanoparticules lipidiques
WO2010067037A1 (fr) * 2008-12-12 2010-06-17 Universite D'angers Procede de preparation de nanoparticules lipidiques
US9302241B2 (en) 2008-12-12 2016-04-05 Universite D'angers Method of preparing lipid nanoparticles
US9492398B2 (en) 2011-02-25 2016-11-15 Eydo Pharma Nanocapsulation of essential oils for preventing or curing infectious diseases alone or with an antibiotic
WO2012114201A1 (fr) 2011-02-25 2012-08-30 Aroma Technologies Nanoencapsulation d'huiles essentielles pour la prévention et la guérison des maladies infectieuses seules ou associées à un antibiotique
US10196637B2 (en) 2011-06-08 2019-02-05 Nitto Denko Corporation Retinoid-lipid drug carrier
US9393315B2 (en) 2011-06-08 2016-07-19 Nitto Denko Corporation Compounds for targeting drug delivery and enhancing siRNA activity
US10000447B2 (en) 2011-06-08 2018-06-19 Nitto Denko Corporation Compounds for targeting drug delivery and enhancing siRNA activity
US10100004B2 (en) 2011-06-08 2018-10-16 Nitto Denko Corporation Compounds for targeting drug delivery and enhancing siRNA activity
US10669229B2 (en) 2011-06-08 2020-06-02 Nitto Denko Corporation Compounds for targeting drug delivery and enhancing siRNA activity
WO2015118496A1 (fr) 2014-02-07 2015-08-13 Atlangram Nanocapsules lipidiques comprenant un antibiotique et leurs utilisations en therapie
WO2020021052A2 (fr) 2018-07-27 2020-01-30 INSERM (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale) Utilisation d'alcools terpéniques acycliques pour améliorer l'activité antimicrobienne de la colistine
EP3679928A1 (fr) 2019-01-08 2020-07-15 Atlangram Composition pharmaceutique de type gel pour traiter/prevenir une infection
WO2020144201A1 (fr) 2019-01-08 2020-07-16 Atlangram Composition pharmaceutique de type gel pour traiter/prevenir une infection
US12121615B2 (en) 2019-01-08 2024-10-22 Amokrane REGHAL Gel type pharmaceutical composition for treating/preventing an infection

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