bernard rioux

142 Pages·2000·5.99 MB·French

BERNARD RIOUX
ÉTUDES DES PROPRI$TÉS PHYSICO-CHIMIQUESD E
F'ILMS A BASE D'AMYLOSE RÉTICUL~
Mémoire
présen té
a la Faculté des études supérieures
de l'üniversité Laval
pour l'obtention
du grade de Maître ès sciences (M.Sc.)
FACULTÉ DE PHARMACIE
UNIV-ERSITL~A VAL
AVRIL 2000
O Bernard Rioux, 2000
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Avant-propos
Je tiens d'abord a remercier grandement ma directrice, Dr Julianna Juhasz, et mon co-
directeur, Dr Abdellatif Aït-Kadi, pour leur support constant, leur professio~alisme,l eur
disponibilité, leur patience et leurs compétences.
Je tiens à remercier du fond du cœur nos collaborateurs de l'université du Québec à
Montréal, Drs Mircea-Alexandru Mateescu et madame Pompilia Ispas-Szabo qui ont
participé activement à ce projet.
Mes remerciements vont également au Dr Ali Akbar Yousefi, ancien finissant de l'université
Laval et ami personnel qui m'a apporté une aide précieuse a un moment opportun.
Je voudrais transmettre ma gratitude au Dr Charles Dubois du Centre de Recherche pour la
Défense de Valcartier (CRDV)p our son support lors des analyses granulométriques-
Je remercie égaiement Mme Louise Deschênes et M. François Brunet du Centre de
Recherche et de Développement sur les Aliments de St-Hyacinthe pour leur aide et leur
support technique.
Je tiens à souligner l'aide constante et professionnelle du personnel du Département de génie
chimique et de la Faculté de pharmacie de l'université Laval avec qui j'ai eu l'honneur de
travailler. J'ai trouvé en ces gens des amis pour qui j'éprouve un grand respect pour le travail
qu'ils font. Un gros Merci !
Je voudrais cependant ne pas remercier le Service des Finances de l'université Laval pour
ses Iourdeurs administratives, ses politiques discutables et son peu de flexibilité.
Je voudrais saluer également tous les étudiants-chercheurs et pmfessio~elsq ue j'ai eu le
plaisir de côtoyer tout au long de ces années : Alain, Ali, Ahmad, Saïd, Anas, Hua, Énc.
Olivier, Jean-François, Sébastien, Iman, Julie, Hélène, Jean-Baptiste, Sami, Ovidiu, Jean,
Mamhoud, Olga, Patricia, Maurice .. .
Finalement, je m'en voudrais de passer sous silence le soutient incommensurable de ma
femme Annie, pour qui je ressens un amour profond et qui m'a d o ~ pear son caractère
fonceur l'énergie nécessaire pour persévérer et mener à terme ce projet.
Table des matières
1
..
II
viii
xi
...
xi11
INTRODUCTION ET PROBLÉMATIQUE D'ENSEMBLE
CHAPITRE 1
Amidon, amylose et arnylopectine
Structures et propriétés physico-chimiques
1.1 Caractéristiques d'intérêt
1.1.1 Définition _ --A - - -- -
1.1.2 Stnicture moléculaire de l'amidon - -- - -- _ _..-
1.1.3 Propriétés physicochimiques -- --- - - - - -
1.1 -3.1 Morphologie des granules d'amidon --
- -
1.1.3.2 Le système eau-amidon -
1.1 -3.3 Gélatinisation . - .
1.1.3.4 Rétrogradation
--
1.2 Utilisation de l'amidon dans l'industrie
1.2.1 industrie pharmaceutique
1.2.1.1 Amylose réticulé à l'aide de I'épichlorohydrine
1.2.2 Industrie alimentaire
1.2.3 Industries des pâtes et papier
1.2.4 Industrie des textiles -- 26
-
1.2.5 industrie des adhésifs -. - .- -- - - - -- - - - - . 27
CHAPITRE 2
Matériaux polymères utilisés dans les
systèmes thkrapeutiques transdermiques - - - _ _ 28
2.1 Introduction 28
- - - -- --- - - .
2.1.1 Définition 29
2. I .2 Avantages 29
. .
2.2 Les systèmes thérapeutiques transdermiques et leurs composants
-
2.2.1 TypesdeSTT . ----- - - - - - - - -- - - a- - -
2.2.1 .1 STT de type "réservoir" _
-
2.2. i .2 STT de type matriciel
2.2.1.3 Autres systèmes -- . - -- - -
2.3 Les matériaux polymères et les STT
- - -- . -
2.3.1 Critères de sélection
2.3.2 PoIymères utilisés
2.3.2.1 Membranes occlusives 40
2.3.2.2 Réservoirs et matrices . -- - - - . - 42
2.3 -2.3 Membranes régulatrices --- - -- 44
2.4 Présentation du projet : intégration de films d'amylose
réticulé dans les STT
. - .. --
CHAPITRE 3
Matériel et méthode - -- - . -- - - -- - -. 48
-
3.1 Synthèse de l'amylose réticulé -- -- -- - -- - -- - -.- - -- - -- - - 48
3.1.1 Préparation de l'amylose - - - __ - -. -- .- - - 48
3.1.2 Gélatinisation -- 48
- -
3.1 -3 Réticulation - 50
3.1 -4 Neutralisation 50
3.1.5 Lavage de la suspension 5 1
3 -2 Préparation et conditionnement des films 52
----
3.2.1 Préparation des films -- - -------- -
3.2.2 Conditionnement des films
-- -- - - -
A
3.3 Caractérisation des films et des poudres - _- _____ - - - -
3.3.1 Étude granuiométrique des poudres
3.3.2 Détermination de la cristallinité des poudres et des
films par diffraction des rayons-X -- - - - - - - -
3.3.3 Microscopie électronique a balayage
3.3.4 Étude des propriétés mécaniques des films
3.3.5 Étude de la pennéabilitd des films d'AR à la vapeur d'eau
3.3.6 Étude des propriétés de perméabilité à l'oxygène des films
d'AR - détermination du coeficient de perméabilité à l'oxygene
CHAPITRE 4
Résultats et discussion
4.1 Caractérisation des poudres
4.1.1 Étude granulornétrique sur les poudres
4.1 -2 Détennination de la cristallinité des poudres par
diffiaction des rayons-X
4.2 Caractérisation des films
. -- __ -- -- -
4.2.1 Détermination de la cristalhité des films par
diffraction des rayons-X -_ -
4.2.2 Microscopie électronique a balayage (MEB)
- -
4.2.3 Détermination des propriétés mécaniques des films
- -
4.2.3.1 Détermination de l'humidité libre contenue
dans les films après entreposage
4.2.3.2 Propriétés m6caniques des films - -- - -
4.2.4 Détermination de la pemkabilitd des films d'AR à la vapeur d'eau 93
.
4.2.5 Détennination du coefficient de perméabilité à l'oxygène
des films d'AR 96
vii
CHAPITRE 5
Conclusions et développements firturs -- - 102
4.1 Conclusions - - - -- - - - - - - - 102
-
4.2 Développements fiiturs 104
-.
ANNEXE
Tableaux
viii
Liste des figures
Figure Page
Figure 1 .1 Provenance de l'amidon utilisé industriellement . - . - .. 4
Figure 1.2 Schématisation d'un segment d'une molécule d'amylose 5
- - -
Figure 1.3 Schématisation d'un segment d'une molécule d'am y lopectine 6
Figure 1.4 Proportion des composantes de l'amidon natif selon la
provenance végétale - - - - 7
Figure 1.5 Représentations moléculaires des structures cristallines de
type A et B de I'amylose AL-_-- --- -- --- - - 8
Figure 1.6 Schématisation d'un complexe amylose-lipide 10
Figure 1.7a Schématisation de la maille cristallographique élémentaire
de type Vh .- - - - 11
Figure 1.7b Schématisation de la maille cristallographique élémentaire
de type Va - - - --- - - --- - - -- -- 11
Figure 1.8 Courbe de la fraction d'amidon hydrolysé en fonction du temps 13
Figure Conformations suggérées pour l'amylose pur en solution aqueuse 14
Figure Viscosité en fonction du temps pour une suspension d'amidon 16
Figure Représentation du phénomène de rétrogradation 18
. .
Figure 1-12 Schématisation des 3 étapes de la réaction entre l'amylose
et I'épichlorhydrine 21
Figure 1.13 Étapes du processus de libération contrôlée de médicaments
pour un comprimé à base de Contramid0 24
. -. .
Figure 2.1 Profil des concentrations plasmatiques à partir de différentes
formes pharmaceutiques (pour une dose)
-
Figure 2.2 Classification des STT
Figure 2.3 STT de type "réservoir" avec adhésif
Figure 2.4 STT de type "réservoir" avec membrane régulatrice -