Sphéroïdes phosphocalciques poreux pour implantation osseuse et libération d'ibuprofène : intérêt de la granulation humide à haut cisaillement

Discipline

Matériaux Céramiques et Traitements de Surface

Classification

Technologie (Sciences appliquées),

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

granulation humide, biomatériaux, matériaux céramiques, ibuprofène

Mots-clés

Phosphates de calcium - Thèses et écrits académiques,

Sphéroïdes médicamentaux - Thèses et écrits académiques,

Ibuprofène - Thèses et écrits académiques,

Médicaments -- Granulation - Thèses et écrits académiques

Les substituts osseux synthétiques, notamment les céramiques à base de phosphate de calcium, sont très utilisés en chirurgie pour le comblement de défauts osseux. En effet, ces matériaux biocompatibles en raison d'une composition chimique proche de celle de la phase minérale de l'os, peuvent se lier à ce dernier et agir comme un support à la repousse osseuse. De plus, ils peuvent être utilisés comme systèmes de délivrance d'une molécule active, afin de cibler la zone de relargage, de limiter les effets secondaires systémiques et d'optimiser la biodisponibilité. Parmi les différentes formes disponibles, les sphéroïdes présentent l'avantage d'assurer le comblement de cavités à géométrie complexe tout en garantissant une macroporosité, dont la taille est gérée par le diamètre des agglomérats, et qui est favorable à la repousse osseuse. Dans ce travail, des grains phosphocalciques sont produits par granulation humide à faible et à haut cisaillement en présence d'un liant organique (polyvinylpyrrolidone ou amidon prégélatinisé), éliminé par traitement thermique ultérieur pour créer la microporosité favorable au chargement en molécule active et nécessaire aux échanges liquidiens. Le travail expérimental a permis de sélectionner l'amidon à la concentration de 10 % pour l'obtention en granulateur Mi-Pro de sphéroïdes répondant aux spécifications fixées dans le cadre de cette étude. Les grains préparés par granulation à faible cisaillement sont plus poreux que les sphéroïdes obtenus par granulation à haut cisaillement, mais sont plus friables et moins sphériques. Les grains sont ensuite chargés en ibuprofène par imprégnation sous vide d'une solution éthanolique du principe actif. La caractérisation approfondie des sphéroïdes fonctionnalisés a mis en évidence le comblement progressif de la porosité conjointement au dépôt en surface de l'ibuprofène. De plus, pour les fortes teneurs en principe actif, il a été montré que la quantité d'ibuprofène déposé à la surface des sphéroïdes Mi-Pro est plus importante que celle présente sur les grains Kenwood. Cette localisation semble s'expliquer par la plus faible porosité des grains Mi-Pro et par leur morphologie favorable à un dépôt de surface régulier. L'étude des cinétiques de libération de la molécule active, à l'aide de trois dispositifs normalisés, n'a pas démontré d'influence significative du procédé de fabrication. En revanche, le dispositif à flux continu, et particulièrement la cellule en T, ont montré leur intérêt pour l'étude des cinétiques de dissolution de molécules actives à partir de substrats implantables en site osseux en raison des volumes de milieu et des conditions hydrodynamiques mis en jeu.