PrÉparations Semi-solides (suite du CM7) PDF

ALLAOUA Mustapha Cours n°8 SALAGEAN Alexandru 14/11/24 Formulation 8 -- Pr EDWARDS PRÉPARATIONS SEMI-SOLIDES (suite du CM7) ======================================== Généralités (suite) ------------------- Les préparations semi-solides ont une texture entre le solide et le liquide. - **[Propr...

ALLAOUA Mustapha Cours n°8 SALAGEAN Alexandru 14/11/24 Formulation 8 -- Pr EDWARDS PRÉPARATIONS SEMI-SOLIDES (suite du CM7) ======================================== Généralités (suite) ------------------- Les préparations semi-solides ont une texture entre le solide et le liquide. - **[Propriété au repos : ]** - **[Liquide purement visqueux : ]** Lors d'une contrainte comme un étalement sur la peau, les liquides visqueux se déforment de façon irréversible. **Autre exemple** = sirop dans un verre ne se déforme pas mais s'écoule lorsqu'il est renversé sauf qu'il ne peut pas revenir à sa forme initiale. [se mesure avec la viscosité (n) : ] Mesure de la viscosité : [\$\\text{η\\ en\\ Pa.}s\^{- 1} = \\frac{\\tau\\left( \\text{tau} \\right)\\text{en\\ Pa\\ }\\text{\\ contrainte\\ }}{\\text{δ\\ en\\ }s\^{- 1}\\ vitesse\\ de\\ déformation}\$]{.math.inline} \ [\$\$\\eta = \\frac{\\tau}{\\text{δ\\ }}\$\$]{.math.display}\ Il y a 2 types liquides : - **Liquide newtonien** : la viscosité(η) est constante quel que soit la contrainte (comme l'eau ou une huile légère). - **Liquides non-newtonien** : la viscosité (η) varie avec la contrainte la force influence la viscosité Il se subdivise en 2 catégories principales : - Il y a les **pseudoplastiques ou rhéofluidifiants** : la viscosité diminue lorsque la contrainte augmente (plus facile à écouler comme la peinture ou ketchup). - Il y a également les liquides **dilatants ou rhéoépaississant** : La viscosité augmente lorsque la contrainte augmente (deviennent plus résistant à l'écoulement sous agitation comme la pâte de maïzena). Une image contenant texte, capture d'écran, ligne, diagramme Description générée automatiquement Les Préparations semi-solides cutanées possèdent une texture « viscoélastique » c'est-à-dire une combinaison : - **Élasticité** = propriété d'un solide - **Viscosité** = propriété d'un liquide. A savoir, le gel est (+) élastique que visqueux et la pommade est (+) visqueuses qu'élastique. Lors de la formulation, des essais de « **rhélogie / viscosité** » sont réaliser pour ajuster la texture en fonction de la température, temps, contrainte mécaniques. Les pommades ------------ Définition Pharmacopée : Les pommades sont des préparations semi-solides pour application cutanée monophases dans lesquelles peuvent être dispersés des liquides ou des solides. Elles sont [conditionnées en récipients unidoses ou multidoses]. (Monographie complète dispo sur Moodle) **[On distingue 3 types de pommades :]** - [Les pommades hydrophobes] = constituées d'un excipient hydrophobe et pouvant absorber que des faibles quantités d'eau. (Constituées de paraffine, cires, silicones...). - [Les pommade absorbant l'eau] = restent hydrophobes mais peuvent absorber une Qe plus importante d'eau grâce à des émulsifiants. [ Émulsifiant E/H] : Alcool de graisse de laine (lanoline), ester de sorbitane, monoglycérides, alcool gras [ Émulsifiant H/E] : Alcools gras sulfatés, polysorbates, esters d'acide gras + macrogols - [Les pommades hydrophiles] = préparation monophase contenant des excipients hydrophiles (miscible à l'eau comme les macrogols). ### Excipients pour pommades : Du plus hydrophobe au plus hydrophile #### Les huiles de silicone Polymère constitué de PDMS ou diméticone (souvent usage en cosmétique). Possède un numéro de viscosité associé à leur MM. - [Quand la masse molaire est faible] on obtient un liquide fluide. (sérum, lotions). - [Quand la masse molaire est élevé] ils deviennent solides, hydrofuges, hydrophobe, innerte et dépourvus de toxicité. - Propriété principale : - Hydrofuge = repoussent l'eau et protègent la peau (crème pour les mains). - Occlusives = barrière étanche (limite échanges gazeux + déconseillé sur lésion). - Inerte chimiquement = ne réagis pas avec d'autre substance. - Très résistant à la chaleur - Non toxique.  **p**olydiméthylsiloxanes (PDMS) #### Les hydrocarbures : Substance hydrophobes, inertes et très stable issu du fractionnement du pétrole brut. Utilisé comme base pour les pommades en raison de leurs propriété occlusives. - [La vaseline] = Hydrophobe et peut être mélangé avec d'autres substance comme la paraffine et un émulsifiant. [2 variantes possible] = jaune (plus utilisé en France) et blanche (présente dans 80% des pommades en tant qu'excipient hydrophobes). Elle peut être mélanger avec des émulsifiant H/E et deviennent dispersible dans l'eau. - [La paraffine solide] : aspect cireux blanc, solide et fond à 50-60 °C. - [Paraffine liquide ou huile vaseline/paraffine] = liquide incolore, inodore et insipide. Les paraffines [solide et liquide peuvent être combinés] pour donner une « pâte ». - [Le squalane] : terpène précurseurs des stéroïdes et permet la biosynthèse du cholestérol. - [Usage] = hydratant et émollient dans les pommades et cosmétiques. - [Origine animale] = hydrogénation du squalène lui-même extrait du foie de requin ou d'autre poisson. - [Origine végétal] = dérivé de l'huile d'olive. #### Les huiles végétales / HV : Constitué de glycérides d'acides gras pouvant être des : - [Triglycerides] = 3 acides gras estérifiés avec 1 molécule de glycérol (forme la + courante). - [Mono ; diglycérides] = 1 ou 2 fonctions alcool du glycérol sont estérifées avec des acides gras. Acide gras saturé sont généralement plus stable tandis que les insaturé sont (+) sensible à l'oxydation Utilisation = émollients, hydratants et antioxydant. Acides gras saturés Acides gras insaturés -------------------------- ---------------------------------------- C12 -- Acide Laurique C18, Double Liaison 1 -- Acide Oléique C14 -- Acide Myristique C18, DL2 -- Acide Linoléique C16 -- Acide Palmitique C18, DL3 -- Acide Linolénique C18 -- Acide Stéarique C20 -- Acide Arachidique *Les HV contiennent souvent des vitamines liposoluble (propriété anti-oxydante)* - ***[Tocophérols / vitamine E]** = antioxydant puissant (protège les cellules et membrane cellulaire contre les radicaux libres).* - ***[Caroténoïde (pigment liposoluble)]** = tels que la bêta-carotène, ils sont également anti-oxydant (responsable de la couleur jaune, orange et rouge des HV).* Les huiles végétales les plus utilisées sont : - **Huile d'olive** = extrait du péricarpe de l'olive (obtenue par expression ou centrifugation suivi d'une clarification). - **Huile d'amande** = extraction de la graine et clarifié pour lui donner un caractère doux ([propriété nourrissante et apaisante pour la peau]). - **Huile de noyau** = extrait de l'abricot, pêche ou la prune (propriété hydratante). - **Huile d'arachide** = extrait de la graine de cacahuète (riche en acide gras insaturé). - **Huile d'oeillette** = riche en acide gras insaturé (fragile à l'oxydation + hydratant). - **Huile de coco, coton, palme** = extrait de la graine ou du pulpe de ses végétaux (hydratant et nourrisant). - **Huiles hydrogénées** ***[Propriété des HV] :*** - Liquide [transparent plus ou moins coloré, visqueux], odeur caractéristique - Certaines huiles sont solides : huile de coco, de palme - Substance non miscible à l'eau, miscible à certains solvants organiques - Alcoolyse = permet de [réduire leur hydrophobie] (réaction entre les triG des HV et des alcools). **[Contrôles ]:** - **Indice d'acide : permet de [déterminer la quantité d'AG libres] par destérification des triglycérides et donc quantifier les AG libres** - **Indice de saponification : [Mesure la Qe d'ester présent] par la quantité de potasse (KOH) nécessaire pour saponifier tous les esters.** - **Indice d'iode : [évalue le degrés d'insaturation des acides gras] Qe d'iode fixé sur les doubles liaisons des acides gras** (si indice élevé = augmente sensibilité à l'oxydation). - **Indice de peroxyde : [mesure le degrés d'oxydation de l'huile] Qe de peroxydes formé par l'oxydation des AG insaturés (si indice élevé = oxydation avancé).** - **Teneur en insaponifiable : [Mesure des composants autres que les esters] (stérols, alcools, hydrocarbures...)** - **Contrôle physique :** - [Viscosité] = évaluer la fluidité de l'huile déterminer par l'indice de réfraction - [Densité] = Vérifier la masse volumique de l'huile Ses contrôles garantissent la qualité, la pureté et la stabilité des HV avant leur usage. #### Les cires Elles sont [formées d'acides gras et d'alcools gras]. Plus stable que les HV (structure chimique moins sensible à l'oxydation). Forme allant de visqueuse à solide avec des propriété hydrophobe marqué. [On peut retrouver dans ces cires] : - Palmitate de cétyle (acide palmitique C16 et alcool cétylique C16) : utilisé pour [remplacer le blanc de baleine, cire de cachalot]. - Cire d'abeille : Produite par les glandes cirières de l'abeille (*Apis mellifica). On la retrouve sous [forme ]*[solide, blanc]. #### La lanoline Corps gras [extrait du suint de mouton] (=sécrétion grasse qui lubrifie la laine des moutons). - Contient alcool gras, cholestérol, lanostérol (=constituant amphiphile et émulsionnant). - Donc grâce à cela, la lanoline peut absorber 2x son poids en eau**.** - Lanoline constituant de base des pommades absorbant eau - Pouvoir émollient (Assouplit et ramollit la peau) - Pénétrant sur la peau. - On peut la mélanger à la Vaseline. [Inconvénients : ] - Sensible à l'oxydation de l'air - EEN - Substance allergisante (car provenance animal) [Dérivée de la lanoline : ] - Lanoline hydrogénée = moins sensible à l'oxydation, moins allergiques, consistance différente. - Lanoline hydraté = 25g d'eau pour 75g de lanoline + (-) sensible à OX et A. La lanoline peut être purifiée, ce qui diminue les propriétés allergisantes. #### Les Macrogols : polyéthylène glycols (PEG) formule Générale **:** HO -- (CH2 -- CH2 -- O)n -- H  - Masse Molaire suit une moyenne (courbe de GAUSS) - Si MM \< 600 : PEG liquide (ressemblant à glycérine, en plus fluide) - Si 600 \< MM \< 1000 : PEG pâteux - Si MM \> 1000 : PEG solides , cireux Propriété physique et fonctionnelles : - [Hydrophile] = soluble dans l'eau - [Non occlusifs] = laissent la peau respirer - [Peu pénétrant] = facilement lavable - [Solvant] = améliores solubilité de certaines SA - Gélifiant et liant. Incompatibilité = les Macrogols ne [peuvent pas être associé à la pénicilline, Iode] (précipite en présence), parabènes (conservateur). ### Formulation des pommades Les pommades sont utilisé pour un usage local (certaines peuvent avoir un [effet systémique comme pour les affections bronchiques]). Les excipient seront choisis en fonctions des propriété suivantes : - [Incompatibilité avec la SA] = Excipient doivent être compatible - [Texture souhaité ] - [Pouvoir de pénétration] = que ce soit superficielle ou profonde. Types d'actions des pommades : - [Action locale] = TTT superficiel comme un ATB locale (Excipient insoluble dans l'eau vaseline ou paraffine). On pénètre pas dans les couches sous jacentes de la peau. - [TTT du derme] = SA doit traverser le derme comme dans les infections fongiques (Excipient pénétrant et miscible avec le sébum ou le film hydrolipidique de la peau Lanoline ou HV). - [TTT sous jacent] = Formulé pour atteindre les couches profonde voir même les muscles ou ligaments comme un anti-inflammatoire (Excipient hydrophiles permettant de pénétrer rapidement dans la peau). Ajustement de la formulation des pommades en fonction de la consistance et des caractéristiques spécifiques : - **[Facilité d'extrusion et d'étalement ]** [Extrusion de la pommade du conditionnement] (tube, pot...) = capacité à sortir facilement du contenant. [Étalement sur la peau] = pommade doit couvrir la zone souhaité [Adhérence à la peau] = doit rester en place une fois appliqué. - **[Excipients choisis en fonction d'un cahier des charges bien précis]** [Tolérance cutané] = non allergisant, irritant et toxiques. [Compatibilité avec les SA et excipient] [Stabilité de la préparation] = afin d'assurer une bonne conservation [Texture adapté] = étalement idéale (pas trop épaisse et ni trop fluide). - **[Excipients choisis en fonction du pouvoir de pénétration désiré :]** Action systémique : à base de camphre ou huiles essentielles , ex : formule antiseptique Action locale ### Préparation des pommades La préparation consiste au mélange des SA et des excipients. - [En officine : ] - - - - - Plus la SA est fine, plus le mélange est rapide - [Broyage parfois nécessaire] pour obtenir une SA très fine - Mélanges des SA + excipients [dans des cuves à double parois]. [= **Mélangeur à hélice.**] **[Mélangeur malaxeur à mouvement planétaire : ]** - Mélange des poudres avec les excipients gras fondus (permet une agitation homogène afin d'avoir une bonne consistance et une dispersion optimale).  **\*** Présence des Doubles parois car il y a une circulation de fluide chaud entre les deux parois. garantis un chauffage uniforme et évite les variations de température. Un couvercle fermé hermétiquement doit être présent lorsque la prép contient des substance sensibles à l'oxydation (comme les HV). [Manipulation sous atmosphère inerte (azote), cela protégera de l'oxydation]. ***Lissage** = homogénéisation : en industrie.* Etape supplémentaire en industrie : Utilisation d'un Broyeur colloïdal / homogénéiseur rotatif OU Lisseuse 3 cylindres. **Broyeur colloïdal / homogénéiseur rotatif :** - - - - - **Lisseuse 3 cylindres**  - - - - - Les gels  --------- Définition Pharmacopée : Les gels sont des préparations semi-solides pour application cutanée composées d'une base liquide monophase gélifiée à l'aide d'un gélifiant approprié. [La ou les substances actives sont dissoutes ou dispersées dans la base]. Les gels sont conditionnés en [récipients unidoses ou multidoses]. Plus précisément, un gel est un Solide mou avec propriétés viscoélastiques, où la part élastique est plus importante que la part visqueuse**.** le réseau de gélifiant empêche le liquide de couler. Forme un réseau tridimensionnel qui emprisonne le liquide entre les mailles du gel. - Plusieurs types de gel : - [Hydrogel] = Si le liquide emprisonné est une solution aqueuse (eau est le solvant principal) - [Oléogel] = Si le liquide emprisonné est une huile (HV) - [Organogel] = Si le liquide emprisonné est un solvant organique (glycerol ou éthanol). ### La gélification (3 étapes) : **[1) imbibition et gonflement : solvatation]** Disperser agent gélifiant (solide ou poudre) dans le liquide.  Imbibition = [Infiltration du solvant entre les molécules de polymère] les dissolvants partiellement. Pas d'augmentation de volume mais le liquide entre dans le grain du gélifiant (comble les espaces libres et écarte les fibres). Gonflement du grain et les molécules de polymères se solvateront (intéragis avec le solvant pour former une structure plus vaste). Si le solvant est de l'eau ce phénomène est appelé « hydratation ». Cela mène à la **[formation d'une solution colloïdale]** (où les macromolécules sont dispersée et solvatées). Phase souvent facilité par l'ajout d'énergie (agitation ou chauffage). **[2) transition sol-gel. ]** Processus par lequel une solution se transforme en un gel, voici les étapes de cette transition : - Réorganisation des molécules en réseau = après imbibition et le gonflement, les molécules de polymères se réorganise (réseau tridimensionnel) Une image contenant croquis, dessin, Dessin au trait, diagramme Description générée automatiquement - Création de zones de jonctions = macromolécule se connectent entre elles. - Formation du gel = toutes les macromolécules se sont liés. - Modification des propriété du mélange = augmentation viscosité ; diminue fluidité **[3) structuration et murissement d'un gel après la transition : ]** - Arrêt de l'agitation et du chauffage = gel se stabilise - Renforcement des zones de jonctions + cristallisation de ces zones = augmente rigidité - Élimination des bulles d'air = améliore uniformité et transparence du gel - Formation de cristaux plus gros dans les zones de jonctions = Avec une cristallisation + importante (renforce structure global du gel). - Refroidissement progressif pour affiner la texture = recherché dans les applications cosmétiques, pharmaceutiques ou alimentaire. **Ici les zones de jonctions sont composés de macromolécules.**