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| De l’effet Ouzo à la chimioradiothérapie : formulation de nanocapsules hybrides nanoparticules/polymères pour l’encapsulation de principes actifs par déplacement de solvant (From the Ouzo effect to chemoradiotherapy : formulation of hybrid nanoparticle/polymer nanocapsules for the encapsulation of drug substances by solvent displacement) Iglicki, Déborah - (2023-03-10) / Université de Rennes - De l’effet Ouzo à la chimioradiothérapie : formulation de nanocapsules hybrides nanoparticules/polymères pour l’encapsulation de principes actifs par déplacement de solvant
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Langue : Français Directeur(s) de thèse: Gauffre, Fabienne Discipline : Sciences des Matériaux Laboratoire : ISCR Ecole Doctorale : Matière, Molécules et Matériaux Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie Mots-clés : effet Ouzo, nanoparticules, nanocapsules, nanoprécipitation, thérapie combinée, médicaments
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Résumé : L'effet Ouzo est une émulsification spontanée générant des nano-gouttelettes métastables, sans tensioactif ni apport d'énergie. Ce phénomène se produit dans des mélanges ternaires d'une huile hydrophobe, d'un solvant miscible à l'eau et d'eau. Ainsi, l'huile sursaturée s'agrège en petites gouttelettes en suspension dans la phase continue. Un domaine limpide appelé Surfactant-Free MicroEmulsion (SFME) existe dans la région monophasique et est décrit comme une microémulsion stable. Jusqu'à présent, la transition entre les domaines SFME et Ouzo a généralement été caractérisée de manière subjective par l'observation visuelle de la solution (limpide/turbide). Ce travail se concentre sur une compréhension plus objective de cette transition dans différents systèmes, en utilisant plusieurs techniques de caractérisation (potentiel Zêta, Nanoparticle Tracking Analysis - NTA, Static Multiple Light Scattering - SMLS, Résonance Magnétique Nucléaire RMN). Nous avons utilisé l'effet Ouzo en présence de nanoparticules pour produire des nanocapsules (~ 100 nm de diamètre), appelées Hybridosomes®. Celles-ci sont composées d'une enveloppe de nanoparticules inorganiques (oxyde de fer, Au) stabilisée par un polymère (PEG-PAA, PVPA). Grâce à une bonne connaissance des diagrammes de phase, nous avons réussi à développer un protocole pour encapsuler différents médicaments hydrophobes (liquides ou solides) ayant des caractéristiques différentes (moléculaires, sels, cristallins) dans ces capsules hybrides. La combinaison des propriétés des nanoparticules inorganiques dans la coque et des principes actifs dans le coeur des nanocapsules présentent un réel potentiel pour des applications biomédicales telles que la thérapie (radiothérapie, chimiothérapie). Ainsi, nous avons débuté l’étude in vitro de l'efficacité de tels nano-objets dans le traitement du carcinome hépatocellulaire en étudiant les effets chimiothérapeutiques d'un médicament hydrophobe (sorafénib) combinés à la radiothérapie (nanoparticules d'or radiosensibilisantes). Abstract : The Ouzo effect is a spontaneous emulsification generating metastable nanodroplets, without using surfactant or energy input. This phenomenon occurs in ternary mixtures of a hydrophobic oil, a water-miscible solvent and water. Thus, the supersaturated oil aggregates into small droplets suspended in the continuous phase. A limpid domain called Surfactant-Free MicroEmulsion (SFME) exists in the monophasic region and is described as a stable microemulsions. Until now, the transition between the SFME and Ouzo domains has generally been characterized in a subjective way by visual observation of the solution (limpid/turbid). Our work focuses on a more objective understanding of this transition in different systems, using several characterization techniques (Zeta potential, Nanoparticle Tracking Analysis – NTA, Static Multiple Light Scattering – SMLS, Nuclear Magnetic Resonance – RMN). We used the Ouzo effect in the presence of nanoparticles to produce nanocapsules (diameter ~ 100 nm), called Hybridosomes®. These are composed of an inorganic nanoparticle shell (Iron Oxide, Au) stabilized by a polymer (PEG-PAA, PVPA). Thanks to a good knowledge of the phase diagrams, we have successfully developed a protocol to encapsulate different hydrophobic drugs (liquid or solid) that have different characteristics (molecular, salt, crystalline) in these hybrid capsules. The combined properties of the inorganic nanoparticles in the shell and the drugs in the core of the nanocapsules present a real potential for biomedical applications such as therapy (radiotherapy, chemotherapy). We therefore investigated in vitro the effectiveness of such nano-objects in the treatment of hepatocellular carcinoma with studying chemotherapeutic effects of a hydrophobic drug (sorafenib) combined with the radiotherapy enhancement (radiosensitizer gold nanoparticles). | |||