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Synthèse et caractérisation nano et bio-médicaments

Elaboration de méthodes thermiques pour la caractérisation de nanosystèmes moléculaires complexes pour la vectorisation – P. Espeau

Etat solide de la matière première pharmaceutique :

Etude du polymorphisme des matières premières pharmaceutiques (principes actifs, excipients) par analyses thermiques (DSC, ATG) et par diffraction des rayons X. Grâce à ces analyses et grâce à un traitement thermodynamique, la hiérarchie de stabilité de ces polymorphes est alors établie, fonction de la température et de la pression.

“Polymorphic and Pressure-induced phase transformations of Malonamide System.” Espeau. Thermochimica Acta, 2014, 589, 19-24.
“Kinetics of the solid-solid transformations for the Piracetam Trimorphic system: incidence on the construction of the p-T equilibrium phase diagram”. Corvis, A. Spasojević-de Biré, C. Alzina, N. Guiblin, P. Espeau. J. Chem. Thermodyn. 2016, 97, 167–172.

Dans le cadre de la thèse de la thèse de F. Rosa la mise au point d’une méthode d’exploitation des résultats d’analyses thermiques en fonction de la vitesse de chauffe a été effectué, ce qui permet alors d’obtenir les caractéristiques de fusion de composés dégradant à la fusion.

“Crystal Structure Determination and Thermal Behavior upon Melting of p-Synephrine”. F. Rosa, P. Negrier, Y. Corvis, P. Espeau. Thermochim. Acta, 2016, 632, 18-22.
“Characterization of the heat behavior of Amiodarone hydrochloride”. Mhoumadi, M. Elkashab, S. Prillieux, J.-B. Dumas, F. Collas, N. Louvain, B. Fraisse, P. Espeau. Thermochim. Acta, 2022, 708, article 179121.

Analyses thermiques à très grandes vitesses de balayage.

Grâce à cette technique, il est alors possible de déterminer les températures de fusion de substances actives dégradant à la fusion, mais aussi de pouvoir figer l’état vitreux de ces mêmes substances. Un autre avantage est de pouvoir aussi stabiliser des polymorphes jusqu’alors inaccessibles par cristallisation.

“Vitreous State Characterization of Pharmaceutical Compounds Degrading upon Melting by using Fast Scanning Calorimetry.” Y. Corvis, A. Wurms, C. Schick, Espeau. J. Phys. Chem. B, 2015, 119, 6848-6851.
“New Menthol Polymorphs Identified by Fast Scanning Calorimetry.” Y. Corvis, A. Wurms, C. Schick, Espeau. CrysEngComm., 2015, 17, 5357-5359.
“New melting data of the two polymorphs of prednisolone”. Corvis, P. Négrier, J. Soulestin, P. Espeau. J. Phys. Chem. B, 2016, 120, 10839-10843.

Caractérisation thermodynamique de systèmes à base d’énantiomères.

De nombreuses molécules de principes actifs sont des molécules chirales. Si les caractérisations physico-chimiques et thermodynamique des énantiomères sont souvent reportées, il n’en est pas de même pour les mélanges racémiques.

“Racemate and Conglomerate of Anhydrous Sibutramine Hydrochloride: A Rare Case of Relative Stability”. Rosa, P. Négrier, P. Espeau. CrystEngComm, 2016, 18, 6903-6907.
“Adrenaline system: another rare case of conglomerate with partial solid solutions.” Ianno’, P. Négrier, P. Espeau. J. Therm. Anal. Calorim. 2019, 138, 997-1002.
“;Scalemic mixtures preparation for optimized composition of ibuprofen solid dosage forms”. Y Corvis, N. Guiblin, P. Négrier, I. Marenco, O. Dembele, P. Espeau. Eur. J. Pharm. , 2021, 169, 91-96.
“p-Synephrine Enantiomers: Binary Phase Diagram, Crystal Structure and Kinetic Stability of Metastable Conglomerate Monitored by Nonlinear Optic”. Ianno’, S. Clevers, P. Négrier, V. Dupray, G. Coquerel, P. Espeau. CrysEngComm., 2020, 22, 6071-80.

Etudes des interactions à l’état solide entre principes actifs et/ou excipients

Cette étude est abordée par l’établissement du diagramme de phases binaires. Toute interaction à l’état solide peut alors être mise en évidence par le biais d’analyses thermiques différentielles faisant intervenir les constituants dans différentes proportions.

“Revised phase diagrams based on racemic ibuprofen with thymol and L-menthol”. Maruchenko, P. Espeau. J. Therm. Anal. Calorim. 2021, 145, 3087-3091.

Etudes des interactions au sein de systèmes multiphasés (micro et nano-émulsions)

Ce projet porte sur la caractérisation physico-chimique, par analyses thermiques, d’émulsions auto-émulsionnables simples et multiples. L’intérêt de ces émulsions est de pouvoir améliorer le contraste des images en échographie mais aussi de pouvoir vectoriser des principes actifs.

“Co-encapsulation of fisetin and cisplatin into liposomes for glioma therapy: from formulation to cell evaluation”. Renault-Mahieux, V. Vieillard, J. Seguin, P. Espeau, D. T. Le, R. Lai-Kuen, N. Mignet, M. Paul, K. Andrieux. Pharmaceutics, 2021, 13, 970.
“Thermal Analysis Tools for Physico-chemical Characterization and Optimization of Perfluorocarbon Based Emulsions Formulated for Ultrasound Imaging”. Corvis, F. Rosa , M.-T. Tran, N. Mignet, G. Renault, S. Crauste-Manciet, P. Espeau. Colloids & Interfaces, 2022, 6, 21.

Conception de nouvelles formes pharmaceutiques par impression 3D.

L’objectif de ce projet est de développer, grâce à la technologie d’impression 3D, une technique de fabrication de médicaments à dose adaptée pour le patient. Une thèse d’exercice soutenue en Février 2021 nous a permis de choisir, parmi les différentes techniques d’impression 3D actuellement disponibles, la méthode par extrusion comme étant la plus adaptée pour le travail de recherche que nous proposons. Cette méthode offre plusieurs avantages :

Systèmes d’administration de médicaments multifonctionnels ;
Dosages ajustables et personnalisés ;
Production de petites séries de doses sélectionnées individuellement.

Cette démarche s’inscrit dans un projet de collaboration avec les hôpitaux pédiatriques de la région parisienne et la société Delpharm. L’objectif est de réaliser des adaptations posologiques en fonction du poids corporel des patients, plus particulièrement la population pédiatrique. Une thèse CIFRE financée par la Société Delpharm a débuté en janvier 2023 sur ce projet.

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