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Effet de la microstructure des particules sur les performances d'une poudre pour inhalation

L’administration par voie pulmonaire de médicaments a l’énorme avantage de demander de faibles quantités de médicaments par rapport à d’autres voies d’administration. Ces médicaments sont généralement administrés avec un inhalateur à poudre sèche. Les particules dans la poudre doit être assez petite pour atteindre les bronchioles et les alvéoles pulmonaires (moins de 5 µm), et assez grosses pour se déposer et ne pas rester suspendues dans l’air puis rejetées par expiration (plus que 0.5 µm).

Les poudres actuellement sur le marché présentent une déposition bronchoalvéolaire faible, entre 8 et 30%. Ce projet vise à augmenter cette valeur, en optimisant la préparation et en identifiant précisément les facteurs gouvernant ce taux de déposition.

Le lien est complexe entre celle-ci et la forme des particules, leur diamètre aérodynamique, leur rugosité, porosité, composition (les principes actifs et excipients associés), leur susceptibilité aux charges électrostatiques et facilité à se désagglomérer et s’aérosoliser (se disperser dans l’air).

 

Spray dryer proCeptAtomiseur ProCepT utilisé pour produire les poudres

Le rôle du laboratoire PEPs est la collection des caractéristiques des poudres liées à la géométrie, par analyse d'images issues de Microscopie Electronique à Balayage (MEB), et l'aérodynamisme, par Mécanique des Fluides Numérique (MFN).

Optimiser la préparation n’est pas simple non plus. L’approche étudiée est l’atomisation : un séchage par air chaud d’une solution mise en suspension en étant projetée d’une fine buse. De nombreux paramètres peuvent être calibrés pour tenter d’obtenir la poudre aux désirée : température, pression, flux, etc. à la fois pour l’air et la solution, en sortie de buse et dans la chambre de séchage.

 

Deux principes actifs, pour l’asthme, sont étudiés, le budésonide et le formotérol. Plusieurs excipients peuvent être associés à chacun, et comme l'optimisation des paramètres de séchage dépendent de la composition des poudres, ce projet cherche la composition qui permettra de produire la meilleure poudre possible, en termes de taux de déposition bronchoalvéolaire.

Mise à jour (juin 2022)

Ce projet commence à faire parler lui dans les médias belges, notamment la RTBF.

 

Partenaires

 - Brigitte Evrard (promoteur), et Anna Lechanteur (coordinateur scientifique), du Laboratoire de Technologie Pharmaceutique et Biopharmacie (LTPB), du département de Pharmacie, et faisant partie du Centre Multidisciplinaire de Recherche en Médicaments (CIRM).

 - Nicolas Vandewalle et Geoffroy Lumay, du Groupe de Recherche et Applications en Physique Statistique (GRASP) du département de Physique.

 - Aquilon Pharma, start-up pharmaceutique belge et spin-off de l’université.

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Financement

Wallonie SPW Le Service Public de Wallonie – Economie, Emploi, Recherche (SPW – EER), via son programme Win²Wal, convention n° 1018103.

 

Contacts

Angélique Léonard, Dominique Toye

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