Génie des Procédés, Université de Tipaza
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Questions and Answers

Quel était le pourcentage de croissance des achats de médicaments par les pharmacies de détail dans le monde entre décembre 2005 et 2006, en taux constant d'échange ?

  • 5% (correct)
  • 7%
  • 8%
  • 3%

    • Quel est le secteur de médicaments le plus vendu en termes de chiffre d'affaires ?

    cardiovasculaire et le système nerveux central

    La mémantine est hautement soluble dans l'eau.

    True

    Quelles sont les activités regroupées par l'industrie pharmaceutique?

    <p>Les activités de recherche, de fabrication et de commercialisation des médicaments, pour la médecine humaine ou vétérinaire.</p> Signup and view all the answers

    Que représentent approximativement l'Europe, l'Amérique du Nord et le Japon sur le marché mondial des produits pharmaceutiques?

    <p>80 %</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce que l'ATR FTIR?

    <p>Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier</p> Signup and view all the answers

    Associer les abréviations médicales aux termes correspondants:

    <p>ATG = Thermogravimétrique MEB = Microscope électronique à balayage PHPZC = Point de charge nulle MEM = Mémantine MNZ = Métronidazole</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'objectif principal du travail réalisé dans ce mémoire de Master?

    <p>Éliminer les polluants pharmaceutiques en milieu liquide</p> Signup and view all the answers

    Quels sont les polluants pharmaceutiques mentionnés dans le mémoire de Master? (Sélectionnez tous ceux qui s'appliquent)

    <p>Métronidazole</p> Signup and view all the answers

    La méthode de photocatalyse a montré une efficacité d'élimination de 92,97 % pour le MET.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Le taux d'élimination de la mémantine après 150 minutes sous rayonnement solaire et sans agitation est de __%.

    <p>46</p> Signup and view all the answers

    Quel type d'adsorption résulte des forces de faible énergie entre la surface d'un solide et des molécules à proximité?

    <p>Adsorption physique</p> Signup and view all the answers

    La physisorption se produit aux températures élevées.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    La physisorption est le résultat des liaisons de nature électrostatique de type ______.

    <p>van Der Waals</p> Signup and view all the answers

    Quel type d'adsorption conduit à la modification de l'identité chimique de la molécule adsorbée?

    <p>Adsorption chimique</p> Signup and view all the answers

    Quel est le premier antibiotique identifié par Ernest Duchesne à la fin du XIXe siècle?

    <p>Pénicilline</p> Signup and view all the answers

    Les antibiotiques sont actifs contre les virus.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Les antibiotiques agissent au niveau moléculaire au niveau d'une ou plusieurs étapes métaboliques indispensables à la vie de la ______.

    <p>bactérie</p> Signup and view all the answers

    Quels sont les deux types de symptômes associés à la maladie d'Alzheimer?

    <p>symptômes cognitifs et symptômes psycho-comportementaux</p> Signup and view all the answers

    Associez les classes pharmacologiques de médicaments avec leurs exemples correspondants:

    <p>Inhibiteurs de l'acétylcholinestérase = Donépézil, Rivastigmine, Galantamine Antagoniste du récepteur glutamatergique NMDA = Mémantine</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce que l'encapsulation?

    <p>L'encapsulation est un procédé qui permet de piéger un composé solide dispersé afin d’assurer son immobilisation, le contrôle de son transfert, sa protection et sa structure.</p> Signup and view all the answers

    Quels sont les principaux types de substances pouvant être encapsulées?

    <p>Toutes les réponses ci-dessus</p> Signup and view all the answers

    La gélification des alginates est induite par des ions divalents.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la fonction principale de l'encapsulation? C'est immobiliser ou ________ une substance.

    <p>isoler</p> Signup and view all the answers

    Quel est le mécanisme mis en jeu concernant les ions divalents et les chaînes voisines dans le contexte donné?

    <p>Les ions divalents établissent des ponts entre des fonctions carboxyliques portées par les chaînes voisines.</p> Signup and view all the answers

    Quel type de blocs est concerné par le mécanisme uniquement en raison de la stéréochimie?

    <p>Polyguluroniques</p> Signup and view all the answers

    La conformation ruban plat de l'acide polymannuronique permet de complexer le calcium.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Outre le calcium, d'autres ions divalents peuvent être utilisés. L'affinité des alginates pour les métaux terrestres alcalins est la suivante : Mg > Ca > Sr > ___ > NO.

    <p>CT</p> Signup and view all the answers

    Associez les méthodes de préparation de billes d'alginates avec leurs descriptions :

    <p>Extrusion = Faire tomber goutte à goutte une solution d'alginate dans un bain de coulage pour la réticulation. Émulsification = Disperser une solution d'alginate de sodium dans une phase hydrophobe par agitation pour obtenir des billes de diamètre plus petit. Gélification d'un aérosol = Pulvériser une solution d'alginate à l'aide d'un électro-spray pour obtenir des gouttelettes dirigées vers un bain réticulant. i = n</p> Signup and view all the answers

    Comment calcule-t-on le taux d'humidité des billes ALG et ALG/HDL après 24h à température ambiante?

    <p>X(%)= ((𝑚0 −𝑚𝑓) / 𝑚0) × 100</p> Signup and view all the answers

    Comment mesure-t-on la densité réelle des billes gélifiées?

    <p>𝜌 = 𝑚 / (𝑉𝑓 − 𝑉𝑖)</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce que le point de charge nulle (PHpzc) d'un solide?

    <p>Le PH pour lequel la surface du solide présente une charge nulle.</p> Signup and view all the answers

    Quelle méthode est utilisée pour caractériser les matériaux via la diffraction de rayons X?

    <p>Diffractométrie de rayons X</p> Signup and view all the answers

    Quelle méthode d'analyse est basée sur l'excitation des modes de vibration spécifiques des liaisons chimiques?

    <p>Spectroscopie infrarouge par transformée de Fourier (ATR)</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Résumé

    • Le travail vise à éliminer les résidus de médicaments (métronidazole et mémantine) dans les milieux liquides.
    • Un agent photocatalytique à base de Zn-Fer a été préparé par co-précipitation, puis encapsulé dans l'alginate de sodium pour obtenir une nouvelle génération de photocatalyseurs.

    Introduction Générale

    • Les ressources en eau sont menacées par la pollution due aux activités urbaines, industrielles et agricoles.
    • Les produits pharmaceutiques sont un exemple de polluant qui constituent un risque majeur pour la santé, l'hygiène, l'écosystème et l'environnement.
    • Environ 3 000 ingrédients pharmaceutiques différents sont utilisés aujourd'hui, notamment des antibiotiques, des régulateurs lipidiques, des antidépresseurs et bien d'autres.

    Industrie de production des pharmaceutiques

    • L'industrie pharmaceutique regroupe les activités de recherche, de fabrication et de commercialisation des médicaments.
    • Elle est exercée par les laboratoires pharmaceutiques et les sociétés de biotechnologie.
    • L'industrie pharmaceutique est un secteur clé et un important moteur de croissance de l'économie mondiale.

    Polluants pharmaceutiques

    • Les ingrédients pharmaceutiques actifs (IPA) sont distribués dans les eaux usées, non seulement par les excrétions humaines et animales, mais également par le rejet des médicaments non utilisés et les rejets des sites de production.
    • Ils finissent dans les eaux de surface principalement par le rejet de produits traités et, dans certains cas, non traités.

    Métronidazole et Mémantine

    • Le métronidazole est un antibiotique.
    • La mémantine est un antidépresseur.
    • La prévalence de la maladie d'Alzheimer est d'environ 0,6 % à l'âge de 60 ans mais elle double tous les cinq ans, soit environ 40 % à l'âge de 90 ans.

    Élimination des polluants

    • Plusieurs procédés physiques, chimiques et biologiques ont été développés pour éliminer ou détruire ces polluants.
    • La dégradation des molécules pharmaceutiques par la photocatalyse est très efficace et très économique.

    Méthodologie

    • La méthode de l'élimination des polluants comprend l'adsorption et la photocatalyse.
    • L'encapsulation est utilisée pour préparer l'adsorbant.
    • L'alginate et les hydroxydes doubles lamellaires (HDL) sont utilisés dans la préparation de l'adsorbant.### Les médicaments et leur impact sur l'environnement
    • Les émissions ponctuelles liées à l'industrie chimique fine, à l'industrie pharmaceutique, aux établissements de soins, aux élevages industriels et aux épandages des boues de stations d'épuration.
    • Les médicaments à usage humain sont majoritairement consommés par les pays industrialisés, qui représentent 80% du marché mondial pour moins de 15% de la population.

    Les caractères physico-chimiques des médicaments

    • Les substances médicamenteuses sont majoritairement des composés organiques.
    • Les propriétés physico-chimiques de ces molécules sont déterminantes pour comprendre leur devenir dans l'environnement aquatique.
    • Quatre paramètres caractérisent le comportement des résidus médicamenteux dans les eaux :
      • Coefficient de partitionnement (Kow) entre l'octanol et l'eau.
      • Constante d'acidité (Ka).
      • Coefficient de partage (Koc).
      • Solubilité.

    L'impact des médicaments sur l'environnement

    • Les antibiotiques et/ou leurs métabolites actifs retrouvés dans l'environnement peuvent exercer une action toxique sur les faunes et les flores terrestres et aquatiques.
    • Les antibiotiques peuvent également avoir des effets sur le métabolisme des végétaux.
    • L'expérimentation sur l'homme est limitée, mais les effets des polluants sur les hommes sont mis en évidence par des études épidémiologiques ou estimer en fonction des tests sur les animaux et les cellules.

    Classes thérapeutiques

    • Les médicaments peuvent être classés en différentes catégories thérapeutiques :
      • Analgésiques et antalgiques.
      • Antiarythmiques.
      • Anti-asthmatiques.
      • Antibiotiques.
      • Anticancéreux.
      • Anticonvulsivants.
      • Antidiabétiques.
      • Antifongiques.
      • Antigoutteux.
      • Antihistaminiques.
      • Anti-inflammatoires.
      • Antiseptiques.
      • β-bloquants.
      • Régulateurs lipidiques.
      • Stimulants cardiaques.
      • Stimulants système nerveux central.

    Les antibiotiques

    • Historique : le premier antibiotique, identifié dès la fin du XIXe siècle, fut la pénicilline.
    • Définition : les antibiotiques sont des médicaments permettant de traiter des infections dues à des bactéries.
    • Origine des antibiotiques : les antibiotiques utilisés en médecine sont fabriqués à partir de cultures de microorganismes ou sont des médicaments entièrement synthétisés.
    • Mode d'action : les antibiotiques agissent à l'échelon moléculaire au niveau d'une ou de plusieurs étapes métaboliques indispensables à la vie de la bactérie.
    • La résistance des bactéries : les bactéries développent, généralement par mutation génétique, un système de défense contre les antibiotiques, ce qui conduit à l'apparition de résistances.

    La maladie d'Alzheimer

    • La maladie d'Alzheimer est une pathologie neuro-dégénérative, constituant la forme la plus fréquente des démences.
    • Les symptômes : altérations de la mémoire, symptômes psycho-comportementaux.
    • Traitement : les inhibiteurs de l'acétylcholinestérase et les antagonistes du récepteur glutamatergique NMDA.

    Méthode de l'élimination et traitement dans l'environnement

    • Les contaminant d'origine pharmaceutique peuvent être éliminés des solutions aqueuses en préparant de l'adsorbant naturel.
    • Des nombreuses méthodes et techniques de dépollution sont développées, notamment :
      • Procédés chimiques.
      • Floculation-coagulation.
      • Échange d'ions.
      • Électrolyse.
      • Procédés d'oxydation avancée.
      • Photocatalyse.
      • Ozonation.
      • Fenton.### Association d'adsorbant et de photocatalyseur
    • L'association d'un adsorbant avec un photocatalyseur est une voie intéressante pour optimiser le procédé de photodégradation des polluants.
    • Le charbon actif est un adsorbant couramment utilisé qui peut être combiné avec des nanoparticules magnétiques et des billes d'alginate.

    L'adsorption

    • L'adsorption est définie comme la fixation des molécules de soluté liquide ou gazeux sur la surface d'un solide.
    • L'absorption dépend principalement des propriétés texturales et structurales de l'adsorbant, ainsi que des interactions entre l'adsorbat et l'adsorbant.
    • Les matériaux adsorbants peuvent être de différentes natures, notamment les charbons actifs, les biosorbants, les matières d'origine inorganique et les résines synthétiques.

    Types d'adsorption

    • L'adsorption chimique (ou chimisorption) est due à la formation d'une liaison chimique covalente entre l'adsorbat et la surface de l'adsorbant.
    • L'adsorption physique (ou physisorption) résulte de l'établissement d'un échange de forces de faible énergie entre la surface d'un solide et des molécules à proximité de cette surface.

    Mécanisme d'adsorption

    • Le processus d'adsorption se déroule en trois étapes : la diffusion externe, la diffusion interne et la diffusion de surface.

    Facteurs influençant l'adsorption

    • La température, la nature de l'adsorbant, la nature de l'adsorbat et la nature du milieu dans lequel le produit doit être adsorbé sont des facteurs qui influencent l'adsorption.

    Photocatalyse

    • La photocatalyse est un domaine de la catalyse qui utilise la lumière comme moyen pour l'excitation du catalyseur.
    • Les catalyseurs utilisés sont des semi-conducteurs tels que le TiO2.
    • La photocatalyse est initiée par l'absorption d'un photon d'une énergie égale ou supérieure à la bande interdite du semi-conducteur.

    Modes d'action de la photocatalyse

    • La photocatalyse est initiée par la création de sites permettant la formation de radicaux [OH°] et favorise les créations d'oxydation à la surface du semi-conducteur.

    Avantages de la photocatalyse

    • La photocatalyse présente plusieurs avantages, notamment une technologie destructive et non sélective, une minéralisation totale possible, une fonctionnement à température et à pression ambiantes, et une faible consommation d'énergie.

    Facteurs influençant la photocatalyse

    • Les principaux facteurs qui influencent la photocatalyse hétérogène sont la concentration en catalyseur, la concentration initiale du polluant, le pH, le flux lumineux, la structure cristalline, la taille des particules, la composition aqueuse, l'oxygène dissous et la température.

    Combinaison adsorption photocatalyse

    • La combinaison des procédés photo catalytique et adsorption présente d'excellentes performances pour dégrader ou éliminer différents micropolluants.

    Encapsulation

    • L'encapsulation est un procédé qui permet de piéger un composé solide dispersé afin d'assurer son immobilisation, le contrôle de son transfert, sa protection et sa structure.
    • L'encapsulation permet d'augmenter la densité ou de diminuer la densité en incluant de l'air dans la capsule.

    Types de procédés d'encapsulation

    • Les procédés physico-chimiques, les procédés chimiques et les procédés mécaniques sont les trois grandes classes de procédés qui peuvent être mis en place pour élaborer les capsules.

    Applications de l'encapsulation

    • Les applications de l'encapsulation sont nombreuses et touchent des domaines tels que les industries chimiques, agro-alimentaires, pharmaceutiques, cosmétiques, nutraceutiques, l'agriculture, les textiles ou encore la peinture.

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