Les opérations pharmaceutiques PDF

Les opérations pharmaceutiques I. Les opérations de dessiccation (séchage) : C’est une opération pharmaceutique qui consiste à éliminer un corps volatil contenu dans un autre corps non volatil est l’eau contenu ou imprégnant un solide.  Origine de l’eau contenue dans une substance :...

Les opérations pharmaceutiques I. Les opérations de dessiccation (séchage) : C’est une opération pharmaceutique qui consiste à éliminer un corps volatil contenu dans un autre corps non volatil est l’eau contenu ou imprégnant un solide.  Origine de l’eau contenue dans une substance :  L’eau qui constitue la structure chimique de la substance.  L’eau qui à été absorbé par la substance (atmosphère humide).  L’eau qui a imbibé cette substance. Il existe de nombreux procédés de dessiccation. Mais avant tout séchage, il convient de prendre en compte plusieurs paramètres :  La matière première à traiter (sa texture, sa sensibilité à la chaleur et à l’air).  Le degré de dessiccation à réaliser pour assurer une conservation optimale. 1. La dessiccation à l’air libre : Elle est utilisée pour des plantes dont les principes actifs sont peu fragiles. Cette méthode est longue et présente des risques d’altérations liées aux conditions de séchage (insectes, bactéries, champignons…).On dispose les plantes directement à l’air libre. 2. La dessiccation à air chaud : Cette méthode est plus rapide et plus complète que la précédente, elle se rencontre plus fréquemment et elle est employée pour le séchage des poudres, des granulés mais aussi des plantes. Le séchage doit être progressif de manière à éviter « le croutage » (la formation d’une croute superficielle). Exemples : Les étuves, les séchoirs à lit d’air fluidisé ou séchoirs à colonne. a. Les séchoirs à changement continu, encore appelés séchoirs tunnels ou séchoirs à contre courant : Ce sont des séchoirs ou les substances sont amenées et transportées sur une bande qui se déplace à une vitesse choisie.La dessiccation régulière est progressive est assurée par un courant d’air chaud qui se déplace en sens inverse.  b. Séchoirs à cylindres : Ces séchoirs sont utilisés pour dessécher des solutions. Les séchoirs à cylindres sont constitués d’un ou deux cylindres qui baignent dans le liquide à dessécher. L’intérieur des cylindres est chauffé à la température voulue. Le séchage s’effectue fur et à mesure de la rotation. La poudre est récupérée à la fin de l’opération avec un racloir. 3. La dessiccation par rayonnement : Les rayons infrarouges provoquent un dégagement de la chaleur et par conséquent une vaporisation. Cette méthode est utilisée pour les produits opothérapiques. Les micro-ondes, les molécules d’eau sont agitées et s’évaporent. Cette méthode est utilisée pour les granulés et les extraits végétaux mais le prix de revient est très élevé. 4. La dessiccation par produits desséchants : Les produits desséchants ou déshydratants sont employés soit seuls ou en association avec le séchage sous vide.On utilise principalement dans l’industrie d’acide sulfurique et l’anhydride phosphorique. Ils assurent la conservation des extraits secs des végétaux. a. La nébulisation : (atomisation) Dans ce procédé, le liquide est desséché dans un courant d’air très chaud à 150°C. On obtient un brouillard de très fines gouttelettes qui va se transférer en poudre desséché appelé « nébulisat ». L’appareil utilisé est un nébulisateur. Exemples : Extraits de plantes, lait pour bébés, café soluble. b.La lyophilisation : (cryodessiccation) C’est méthode de dessiccation qui consiste à congeler une substance puis à sublimer la glace qu’elle contient à pression réduite afin d’obtenir un « lyophilisat ». Exemples : Plasma sanguin, sérum et extraits d’organes … La lyophilisation se fait en deux étapes :  La congélation préalable : cette congélation doit être rapide pour éviter la formation de gros cristaux de glace qui abimeraient les tissus. Cette congélation doit également être assez poussée (-50°C au minimum) pour arrêter immédiatement toute fermentation, tout processus enzymatique et pour faciliter la stabilisation de la glace. La congélation est obtenue soit la neige carbonique (-80°C) soit par l’azote liquide (- 190°C).   La sublimation de la glace : on place le produit congelé dans une enceinte évaporateur (chambre A) dont la température est de la température est de -20°C à 40°C. Cette chambre est reliée à une autre enceinte condensateur (chambre B) dont la température est plus basse que la première. On réalise un vide suffisant grâce à une pompe. Dans le condensateur ou piège à vapeur, l’eau vient se condenser sous forme de glace. Pendant ce temps ; le produit se déshydrate. II. La pulvérisation : C’est une opération pharmaceutique qui consiste à diviser des substances solides en particules de taille réduite afin d’obtenir une poudre. Cette opération de division doit être adaptée à la nature de la drogue à pulvériser et à la finesse de la poudre voulue. Les opérations préliminaires Certaines opérations préliminaires sont nécessaires avant toute pulvérisation. 1. Le triage ou mondation : Le but est de débarrasser la substance des parties inutiles (tiges, racines…) 2. La division grossière : Action qui permet une diminution de la taille des morceaux à pulvériser. Plusieurs méthodes sont utilisées :  La section : On utilise des instruments tranchants: coupe racines, ciseaux, couteaux….  Le concassage : On frappe la drogue avec des pilons ou des marteaux pour la réduire en fragments plus petits (substances durs).  La rasion : On utilise des râpes, limes, rabots pour les substances semi –dures. 3. Séchage ou dessiccation : C’est une opération indispensable pour débarrasser la drogue de son humidité. La pulvérisation est constituée de deux opérations :  La pulvérisation proprement dite.  Le tamisage.  o Matériel de pulvérisation à l’officine : A l’officine, on utilise :  Les mortiers et les pilons : Ils sont généralement en porcelaine.  Les broyeurs à hélices : De type moulin à café, ils permettent la pulvérisation rapide de quantité relativement importante de substance. o Méthodes de pulvérisation à l’officine :  La trituration : c’est une opération de broyage par friction, combinant un mouvement de frottement et une forte pression.  Le râpage.  La pulvérisation par intermédiaire.  Le concassage.  La précipitation ou pulvérisation chimique.  Le frottement. o Méthode s de pulvérisation dans l’industrie : Le broyage est réalisé avec :  Des broyeurs à meules.  Des broyeurs à cylindres lisses.  Des broyeurs à couteaux.  Le concassage avec des concasseurs à mâchoires. Le tamisage est l’opération obligatoire après toute pulvérisation Cette opération consiste à séparer des particules de tailles différentes en fonction de l’ouverture de la maille du tamis. Un tamis est une grille de maillage plus ou moins fin, servant à trier les particules solides fixées sur un cadre. Les tamis sont identifiés par des numéros qui correspondent à la largeur des mailles exprimée en micromètres. Le but de cette opération est d’obtenir une poudre avec des grains de même granulométrie ou séparer les particules les plus grossières de plus fines. La pharmacopée prescrit parfois un numéro de tamis pour une matière première. Exemple : Pour la pâte zincique à l’eau: Elle préconise de tamiser l’oxyde de zinc avec un tamis n°125. La pharmacopée répertoire 18 tailles de tamis avec des largeurs entre 11.2 mm et 38um.   Le contrôle granulométrique : o La granulométrie : C’est l’étude de la distribution statistique des tailles d’un ensemble des particules solides constituent une poudre. Une poudre utilisée dans un mélange des poudres ou dispersée dans un solvant doit être fine et homogène. La finesse d’une poudre:  Augmente la vitesse de dissolution.  Améliore l’homogénéité et la stabilité des mélanges de poudres.  Optimise la stabilité des suspensions;  Améliore la qualité des comprimés.  Augmente le pouvoir absorbant des poudres.  Augmente la biodisponibilité de la substance active. o Contrôle granulométrique : Pour pratiquer une analyse granulométrique d’une poudre, on superpose un certain nombre de tamis dont les dimensions de maille vont décroissantes.L’ensemble est agité pendant environ 10 minutes et à la fin de l’opération ma fraction de poudre qui se trouve sur chaque tamis est pesée et les résultats sont portés sur un graphique. Avantages de la pulvérisation : La pulvérisation entraine plusieurs conséquences sur un corps :  Elle assure son homogénéité.  Elle augmente les surfaces de contact.  Elle facilite l’administration. REMARQUE :  Facteurs intervenants dans le choix d’un appareil de pulvérisation : Il faudra tenir compte des propriétés de la substance à pulvériser : sa dureté ou friabilité, la taille des particules, la forme des particules à obtenir et la quantité à traiter. III. Le mélange : Le mélange est une opération pharmaceutique qui consiste en une association de plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses. Le résultat doit être homogène et stable. Chaque forme pharmaceutique fait appel à cette opération lors de sa fabrication, soit parce qu'il y a plusieurs principes actifs, soit parce que l’addition d’excipients est nécessaire pour la réalisation de la forme pharmaceutique. Selon l’état physique des produits, on obtiendra : (Des solutions, Des émulsions, Des suspensions, Des pâtes, Des mousses…).  Les différents types de mélanges : Ils peuvent être pâteux, liquide, pulvérulent.  Les types de mélangeurs : A l’officine, le mélangeur le plus utilisé reste le mortier et le pilon. Dans le milieu industriel: on trouve :  Mélangeur à cuve mobile.  Mélangeur à cuve fixe.  Mélangeur malaxeur. Tout mélange doit être homogène. Des contrôles sont donc mis en place pour contrôler cette homogénéité.  A l’officine, l’unique contrôle reste visuel.  Pour le mélange de poudres de différentes couleurs, le contrôle visuel confirmera l’absence des particules de couleurs différentes, pour un mélange de poudres blanches, on ajoutera au mélange une poudre colorée inerte (le carmin) appelé traceur coloré.  Pour les formes topiques (pommades, crèmes...): On vérifiera l’homogénéité en écrasant entre deux lames de verre une quantité de mélange et on dit que le mélange est homogène lorsqu’on note l’absence d’amas de particules visibles.  Pour les formes liquides: On procède à l’inspection par mirage qui consiste à examiner le contenu d’un flacon par transparence à la lumière. Remarque Dans l’industrie, on vérifie la teneur en substances active du mélange en prélevant des échantillons à différents moments. Les 5 incompatibilités rencontrées lors des opérations de mélanges : On parle d’incompatibilités physiques, chimiques, physiologiques, pharmaceutiques et pharmacologiques.  Les incompatibilités physiques : Elles amènent un changement d’état de la substance soit par absorption de l’humidité de l’air, soit en perdant une partie de l’eau qui la compose au contact de l’air.  Les incompatibilités chimiques : Elles sont le résultat de réactions entre les différents substances qui sont associés. Elles se traduisent par :   Une coloration de la préparation : glycérol d’amidon et iode : coloration bleu.  La précipitation d’une substance dans la préparation : benzoate de sodium et chlorure de calcium : précipité insoluble.  L’obtention de mélange explosif : glycérine et permanganate de potassium.  La formation d’une substance toxique : eau de laurier cerise et codéine base : cyanure de morphine.  Par un changement d’état de mélange : mélange eulectique : les corps deviennent liquides ou pâteux suite à leur association Exemple : camphre et chloral/ camphre et menthol.  Les incompatibilités physiologiques : Se sont des incompatibilités fréquemment rencontrés en pharmacie puisqu’il s’agit des contres- indications. Exemple : Les huiles essentielles chez les patients asthmatiques.  Les incompatibilités pharmaceutiques : Elles dépendent de la substance active. Exemple : l’insuline est administrée par voie parentérale car elle est détruite par voie orale.  Les incompatibilités pharmacologiques : Elles sont appelés également interactions médicamenteuses, surviennent lorsque la, prise d’une substance modifie l’effet d’une substance ou plusieurs autres substances actives présentes au même moment dans l’organisme. IV. La dissolution : Il existe deux types de dissolution :  La dissolution simple ou complète.  La dissolution extractive ou partielle. 1. Définitions :  La dissolution simple : C’est une opération pharmaceutique qui consiste à diviser à l’état moléculaire un corps appelé soluté et qui peut être solide, liquide ou gazeux dans un liquide nommé solvant. Le résultat obtenue est appelé solution qui doit être homogène. Soluté+Solvant= Solution   La solution : C’est une préparation liquide d’une seule phase obtenue par dissolution d’un ou plusieurs solutés liquides, solides ou gazeux dans un solvant approprié afin de donner une préparation homogène et limpide. 2. Les différentes techniques de dissolution à l’officine :  La dissolution à froid: Elle est réalisée dans un flacon, le solvant (ou une partie du solvant). est introduit le premier et on ajoutera ensuite la soluté.  La dissolution à chaud : La chaleur peut être utile pour augmenter la solubilité de certaines substances à condition que ces derniers soient thermostables. Cette méthode est utilisée quand le solvant est épais (huile, glycérine…).  La dissolution par trituration au mortier : La trituration permet d’augmenter la surface de contact entre le soluté et le solvant.  La dissolution par réaction chimique : Le but est de transformer à l’aide de réactions chimiques un corps insoluble et un corps soluble Exemple : l’aspirine devient soluble dans l’eau après transformation en acétylsalicyclate de lysine.  La dissolution par substances additives ou par intermède : L’addition d’une substance dans le solvant peut augmenter la solubilité d’un corps. Exemple : le benzoate de sodium augmente la solubilité de la caféine dans l’eau. 3. Le coefficient de solubilité : Le coefficient de solubilité est la quantité minimale de solvant(en volume) nécessaire pour dissoudre totalement une quantité donnée (en masse) d’un corps à une température donnée. REMARQUE: On parle de solution diluée, solution concentrée, solution saturée, solution sursaturée et solution titrée.  Solution diluée : On parle de solution diluée quand pour la préparer, on a resté très loin du coefficient de solubilité.  Solution concentrée : On parle de solution concentrée quand pour la préparer, on s’est rapproché du coefficient de solubilité.  Solution saturée : On parle de solution saturée quand pour le préparer, on a juste atteint le coefficient de solubilité.  Solution sursaturée : On parle de solution sursaturée quand pour la préparer, on a dépassé le coefficient de solubilité et qu’il reste de la substance non dissoute.  Solution titrée : On parle de solution titrée quand la concentration de la solution est déterminée. 4. Dissolution extractive : a. Définition : La dissolution extractive s’effectue sur une substance incomplètement soluble dans un solvant utilisé. Les principes actifs extraits des drogues végétales sont souvent obtenue par cette méthode. Pour la réaliser, il faut respecter 4 conditions:  L’extraction doit être sélective et le solvant doit dissoudre seulement les principes actifs et pas les substances inutiles.  Elle doit être rapide pour diminuer le risque d’altération.  Elle doit être économique, on doit utiliser le minimum de solvant.  Le solvant doit respecter les principes actifs et il ne doit modifier ni leurs structures ni leurs propriétés. Différents méthodes existent en fonction de la température à la quelle l’opération est réalisée. b. Les procédés :  La macération : La substance dont on veut extraire le principe actif est mise en contact avec un solvant pendant un temps variable suivant la nature de la drogue et à température ambiante. On obtient un macérat. Ce procédé est utilisé pour les principes actifs très solubles à froid ou altérables à la chaleur.  L’infusion : La substance dont on veut extraire le principe actif est recouvert de solvant bouillant et on maintient le tout à température ambiante pendant 10 à 20 minutes. On obtient un infusé.  C’est un procédé simple et rapide qui permet une bonne extraction des principes actifs.  La décoction : La substance dont on veut extraire le principe actif est maintenue en contact avec le solvant à ébullition pendant un temps déterminé. On obtient un décocté. Cette méthode s’applique aux drogues très compactes qui cèdent très difficilement leurs principes actifs.  La digestion : La substance dont on veut extraire le principe actif est maintenue en contact avec le solvant à une température élevée mais inférieur à l’ébullition. On obtient un digesté. On utilise cette méthode dont la dissolution à froid est très lente et qui sont détruits à haute température.  La lixiviation ou percolation : La substance dont on veut extraire le principe actif est tout d’abord pulvérisé puis placée dans un appareil appelé percolateur ou lixiviateur, elle ensuite traversée lentement par un solvant. A la sortie on obtient un perlocat. V. Les opérations de séparation : Ces méthodes ont pour but d’éliminer d’une drogue ou d’un médicament tous les corps étrangers nuisibles ou inutiles. Elle regroupe les opérations de triage ou mondation, décantation, centrifugation, filtration, clarification, expression… 1. Le triage /La mondation : C’est une opération qui consiste à séparer d’une drogue végétale les parties inutiles. Cette méthode peut être réalisée de façon manuelle ou mécanique. 2. La décantation : C’est une opération qui consiste à séparer un liquide d’un corps soluble liquide ou solide grâce à la différence de densité. Les particules solides les lourdes se disposent au fond du récipient par sédimentation. On récupère alors la phase liquide en surface. a. L’épanchement : On incline le récipient contenant le mélange pour faire s’écouler le liquide en prenant soin de ne pas remuer le dépôt qui se trouve au fond du récipient. L’emploi des fioles Erlenmeyer rend cette opération plus facile (une fiole Erlenmeyer est un récipient conique plus large à la base qu’à l’ouverture). b.Le siphonage : C’est une opération qui consiste à transvaser un liquide en se servant du principe des vases communicants grâce à un siphon en verre ou un simple tube de plastique dit tube à douche. Il est indispensable que le récipient de recueil soit placé au dessous du récipient d’origine et il faut amorcer le siphon par aspiration. Remarque : On peut faire la décantation à l’aide :  Des ampoules à décantation.  Des essenciers ou récipients florentins. 3. La centrifugation : Cette méthode permet de séparer un solide d’un liquide par la force centrifuge grâce à leur différence de densité. On se sert de centrifugeuses manuelles et électriques. Ces appareils ne se voient plus guère en pharmacie, mais sont encore courants en laboratoire. 4. L’expression : Son but est de séparer un ou plusieurs liquides d’une substance molle ou solide qui les contient. Il existe plusieurs procédés :  La tortion à la main dans un morceau de tissu.  Grace à une presse colas qui une superposition de filtres sur les quels on exerce une pression avec un genre de tire bouchon.  Grace à une presse hydraulique utilisée dans l’industrie pour l’huile d’olive, amande douce, ricin… 5. La clarification : Son but est de rendre limpide un liquide trouble. On va clarifier les liquides que l’on ne peut pas filtrer car ils sont très visqueux. Ce procédé consiste à ajouter des adjuvants de filtration telle que la pate à papier, du charbon ou du talc qui vont absorber les impuretés. Elle va consister également à entourer les particules en suspension d’un agent coagulant puis à chauffer légèrement la solution avant le pouvoir séparer. 6. La filtration : a. Définition: La filtration consiste à séparer des particules solides en suspension dans un liquide ou gaz à l’aide d’un réseau poreux, d’une surface filtrante ou d’un filtre. Le liquide obtenu est un filtrat. b.Intérêts de la filtration : Elle permet de purifier les solutions en éliminant toutes les particules solides. Elle permet également de vérifier la bonne dissolution d’un principe actif en constatant l’absence de particules sur le filtre. On peut utiliser également la filtration dans un but inverse c’est-à-dire pour récupérer ce qui reste sur le filtre quand ces substances sont intéressantes ou qu’elles forment un précipité. c.Le principe de la filtration : La rétention peut se faire par deux mécanismes :  Le criblage : on bloque toutes les particules dont le diamètre est supérieur à celui des pores.  L’adsorption : on bloque à l’intérieur des canaux du réseau poreux des particules de taille inférieur au diamètre des pores par des forces électrostatiques. d.Méthodes de filtration :  La filtration sur papier : Elle s’opère en disposant un filtre ajusté à la taille de l’entonnoir (il faut laisser un espace entre l’entonnoir et le flacon pour que l’air puisse passer)  Le passage sur coton ou gaze: La filtration s’opère en disposant un tampon de coton ou de gaze sur un entonnoir et en faisant passer le soluté à travers. Cette méthode est rapide et elle est intéressante pour les dissolutions extractives.  Le filtre plissé : La surface de filtration est plus grande et la vitesse de filtration augmente. Ils sont utilisés lorsque l’on ne veut pas recueillir la précipité ou ce qui reste dans le filtre.  Le filtre non plissé : Il est utilisé pour recueillir une substance pu un précipité.  Le verre frité : Très utilisé dans l’industrie du fait de son inertie. VI. La distillation :  1. Définition : C’est une opération qui permet la séparation des constituants volatils et des liquides d’une substance. Elle consiste à faire passer un liquide à l’état gazeux puis à retransformer ce gaz en liquide par refroidissement. Le produit obtenue est appelé distillat. 2. Intérêts de la distillation : Elle permet la séparation de liquides miscibles entre eux, la séparation de solides et de liquides : quand les solides sont solubles dans les liquides mais en proportion trop faible. On peut faire l’extraction des huiles essentielles contenues dans une plante. On peut faire la préparation des eaux distillés florales. Elle permet d’évaporer et de recueillir le solvant d’un coté et le principe actif de l’autre après préparation d’une solution par dissolution extractive puis filtration. Elle permet également la purification de solvant en particulier l’eau potable. Elle permet l’obtention de l’eau pour préparations injectables. 3. Principe : On chauffe la substance à distiller pour la faire passer de l’état liquide à l’état gazeux par vaporisation. Puis la phase gazeux est à nouveau liquéfiée par condensation et chaque appareil est constitué de deux parties reliées entre elles : la première est une enceinte chauffé pour vaporiser le liquide et la seconde est constituée par un système réfrigérant dont la paroi est froide permettant ainsi la condensation de la vapeur formée. 4. Matériel :  L’alambic : un appareil qui distille à pression ordinaire  Distillation avec récupération thermique.  Distillation à thermocompression.  Appareils à distillation sous pression réduite.  Appareils pour la distillation moléculaire. VII. La stérilisation : 1. Définition : C’est une opération pharmaceutique qui consiste à mettre en ouvre un ensemble de méthodes et de moyens visant à détruire tous micro organismes qui souillent un objet ou un produit de façon durable. 2. Intérêts de la stérilisation : Limiter les risques des contaminations bactériennes ou virales lors de l’administration des médicaments ou de dispositifs médicaux. 3. Méthodes de stérilisation :  Par la chaleur sèche : poupinel  Par la chaleur humide : autoclave  Par les rayonnement ionisants  Par les antiseptiques gazeux  Par la filtration… 4. La valeur stérilisatrice : On définit la valeur stérilisatrice comme le temps nécessaire à l a température de référence (121,1°C) pour obtenir le degré de stérilité voulu. Cette valeur stérilisatrice est notée F. 5. Le contrôle de la stérilisation : Quelque soit le procédé de stérilisation employé, il est nécessaire d’effectuer des contrôles physiques, chimiques et bactériologiques.