II.4.3.2.1. Micelles polymériques
Les micelles sont des nanovecteurs idéals pour les
agents insolubles. Ils sont constitués de copolymères qui
consistent à des unités monomériques hydrophiliques et
hydrophobiques. La formation des micelles polymériques résulte de
la diminution de l'énergie libre obtenu par l'association des
unités hydrophobes entre elles afin de réduire le contacte avec
le milieu aqueux environnant (J. Jean-François, 2004 ; V. P.
Torchilin, 2004 ; N. A. Pappasa, 2000 ; V. P. Torchilin, 2001).
L'auto-association des copolymères amphiphiles dans un
milieu aqueux mène à la formation des micelles sphériques
de tel sorte que l'extrémité hydrophile du copolymère est
orientée vers la surface de la micelle tandis que
l'extrémité hydrophobe est orientée vers le noyau de la
micelle (N. Hasirci, 2007). En général, lorsque
le segment hydrophobique du block amphiphile est plus long que le segment
hydrophilique, la micelle aura une forme sphérique. Dans le cas
contraire, les blocks copolymères forment des structures
non-micellaires, à savoir des tiges, et des lamelles (V. P.
Torchilin, 2004).
Il existe au moins trois catégories principales de
micelles à base de blocks copolymères linéaires
(L. Y. Qiu, 2006) :
- Micelles de blocks copolymères communs,
- Micelles de conjugué copolymère-principe
actif,
- Micelles de complexes ionomères.
La figure 42 illustre les différentes catégories de
micelles.
Block hydrophilique
Block Principe actif
hydrophobique
Figure 42. Trois principaux types de micelles
à base de block copolymère linéaire : (a) micelle de
block
copolymère commun, (b) micelle de conjugué block
copolymère-principe actif, (c) micelle de complexe
block
ionomère (L. Y. Qiu, 2006).
Les micelles polymériques sont thermodynamiquement
stables dans le milieu physiologique, à cause de leur faible
concentration micellaire critique. Le diamètre des micelles ne
dépasse pas, généralement, 100 nm. Ceci leur donne la
possibilité de circuler à long terme dans le sang et
améliore leur perméabilité dans les cellules
endothéliales à proximité des tumeurs par diffusion
passive. La vectorisation ciblée des micelles peut être
améliorée si des ligands ou des anticorps sont fixés sur
sa surface (N. Hasirci, 2007).
Le noyau des micelles polymériques pharmaceutiques doit
montrer une capacité de chargement élevée, un profile de
libération contrôlé de principe actif et une bonne
compatibilité avec le principe actif incorporé (V. P.
Torchilin, 2004).
L'incorporation du principe actif dans la micelle
polymérique dépend des propriétés physicochimiques
du block copolymère. La première procédure consiste
à une dissolution directe du block copolymère avec le principe
actif dans un solvant aqueux. Cette procédure est plus utilisée
dans le cas de copolymères modérément hydrophobiques, et
peut exiger le chauffage de la solution aqueuse pour provoquer la formation de
micelles par la déshydratation du segment formant le noyau. La
deuxième procédure fait appel à des copolymères
amphiphiles peu solubles dans l'eau et à un solvant commun pour le
principe actif et le copolymère. Le mécanisme de formation des
micelles dans ce cas dépend de la procédure d'extraction du
solvant. En effet, si le solvant et l'eau sont miscibles, le mélange
copolymère peut être filtré par dialyse où
l'extraction lente de la phase organique provoque la formation des micelles. La
méthode solution-casting nécessite l'évaporation de la
phase organique pour aboutir à des films polymériques où
l'interaction polymère-principe actif est favorisée. La
réhydratation de ces films par le solvant aqueux chaud produit des
micelles chargées en principe actif. Si le solvant et l'eau ne sont pas
miscibles, l'incorporation physique du principe actif hydrophobe peut
être effectuée par le processus d'émulsion huile-
dans-eau (O/W). La figure 43 illustre les méthodes
d'incorporation du principe actif (G.
Gaucher, 2005 ; X. Shuai, 2004).
Figure 43. Procédures de chargement de
principes actifs : (A) équilibre simple, (B) dialyse, (C)
émulsion o/w,
(D) solution casting, et (E) lyophilisation (G.
Gaucher, 2009).
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