Broyage de composés pharmaceutiques : changements d'états physiques et manipulation de la stabilité
(Milling of pharmaceutical compounds : physical state changes and stability manipulation)

URL d'accès : https://ori-nuxeo.univ-lille1.fr/nuxeo/site/esupve...

Auteur(s):  Aumelas, Angeline
Date de soutenance : 08/12/2008
Éditeur(s) : Université Lille1 - Sciences et Technologies 

Langue : Français
Directeur(s) de thèse :  Descamps, Marc
Laboratoire : Unité de dynamique et structure des matériaux moléculaires (UDSMM)
Ecole doctorale : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Villeneuve d'Ascq)

Classification : Sciences de l'ingénieur
Discipline : Sciences des matériaux
Mots-clés : Alliages moléculaires
Polymorphisme (cristallographie)
Amorphisation
Verre -- Stabilité
Transition vitreuse
Solutions solides -- Stabilité
Excipients
Médicaments -- Stabilité
Calorimétrie différentielle à balayage
Rayons X -- Diffraction
Tréhalose

Résumé : Ce mémoire présente l'étude d'un principe actif pharmaceutique (PA) peu soluble dans l'eau. Sa formulation à l'état amorphe serait un moyen d'augmenter sa solubilité. Tout d'abord, nous avons montré que le polymorphisme du PA est plus complexe que les deux formes polymorphiques 1 (stable) et II (méta stable) jusqu'à présent connues et liées par une relation de monotropie. Deux nouvelles formes polymorphiques métastables ont été révélées par calorimétrie et diffraction des rayons X. Nous avons ensuite montré que le broyage de la forme 1 du PA conduit à son amorphisation. Le verre obtenu présente les mêmes caractéristiques structurales que le liquide trempé. Cependant, il n'est pas stable et cristallise, au réchauffage, peu après la transition vitreuse et en quelques jours lorsqu'il est stocké à température et humidité ambiantes. Nous avons cherché à stabiliser le PA amorphe par co-amorphisation avec un excipient polymérique amorphe (HPMC) et un excipient moléculaire cristallin (tréhalose anhydre). Des solutions solides et des alliages moléculaires amorphes homogènes, qui ne peuvent pas être formés par le procédé de fusion/trempe, ont été obtenus pour toute composition par co-broyage des mélanges excipient/PA(forme 1). La stabilité au réchauffage de ces solutions solides a été nettement améliorée. Au stockage, les solutions solides HPMC/PA présentent une meilleure stabilité que les alliages vitreux tréhalose/PA (stabilité de 2 ans à température et humidité ambiantes). Cette étude montre que la valeur de la température de transition vitreuse n'est pas un paramètre suffisant pour prédire la stabilité de composés amorphes. Un mécanisme d'amorphisation par broyage est proposé.


Résumé (anglais) : Ln this thesis, a study of an active pharmaceutical ingredient (APl), weakly soluble in water, is reported. Its formulation in the amorphous state would be a means to increase its solubility. First, we showed that the polymorphism of this compound is more complex than the two forms, 1 (stable) and II (metastable), till now known and linked together by a monotropic relation. Two new metastable polymorphic forms were revealed by calorimetry and X-ray diffraction. Then, we showed that the milling of the APl stable form 1 induces its amorphization. The obtained glass has the same structural characteristics than the quenched liquid. However, it is not stable and crystallizes, on heating, just after the glass transition and in a few days when stored under ambient temperature and humidity. We tried to stabilize the amorphous APl by co-amorphization with an amorphous polymeric excipient (HPMC) and with a crystalline molecular excipient (anhydrous trehalose). Homogeneous amorphous solid solutions and molecular alloys, unreachable by the meltinglquenching process, were obtained by co-milling for any composition of the mixtures excipient/API(form 1). The stability on heating of these glass solutions was really enhanced. During storages, the HPMCIAPI glass solutions present a better stability than the trehalose/API vitreous alloys (stability of 2 years under ambient temperature and humidity). This investigation shows that the glass transition temperature value is not a sufficient parameter to predict the stability of amorphous compounds. A mechanism for the amorphization by milling is proposed.


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