Première partie : Introduction
Chapitre 1 : Introduction aux techniques de microencapsulation
Introduction
Quels types de systèmes peut-on encapsuler ?
Quels types de structures les microcapsules peuvent-elles prendre ?
Quels objectifs l'encapsulation poursuit-elle ?
Conclusions
Chapitre 2 : Développements et applications industrielles des microcapsules
1. Aperçu historique du développement de la microencapsulation
2. Métho[...]
Première partie : Introduction
Chapitre 1 : Introduction aux techniques de microencapsulation
Introduction
Quels types de systèmes peut-on encapsuler ?
Quels types de structures les microcapsules peuvent-elles prendre ?
Quels objectifs l'encapsulation poursuit-elle ?
Conclusions
Chapitre 2 : Développements et applications industrielles des microcapsules
1. Aperçu historique du développement de la microencapsulation
2. Méthodes de microencapsulation
3. Fonctions de la microencapsulation
4. Mécanismes de libération d'une substance encapsulée dans des microcapsules
5. Panorama du champ d'applications de la microencapsulation
6. Conclusion
Chapitre 3 : Les méthodes de microencapsulation de A à Z (ou presque)
1. Introduction
2. Etapes de l'encapsulation
3. Méthodes de dispersion
3.1 PriIIing
3.2. Nébulisation ou atomisation
3.3. Émulsification
3.4. Microémulsion ou microdispersion
4. Méthodes de stabilisation des
4.1. Solidification
4.2. Évaporation
4.3. Gélification
4.4. Polymérisation/réticulation
4.5. Coacervation
4.6. Réticulation
5. Méthodes d'encapsulation par enrobage/agglomération
6. Microencapsulation et chimie
7. Conclusions
Chapitre 4 : Réglementations des produits chimiques et composés organiques volatils utilisés en microencapsulation
1. Réglementations applicables et principales évolutions technico-réglementaires
1.1. Industrie chimique
1.2. Industrie pharmaceutique
2. Prévention du risque chimique sur les lieux de travail
2.1. Identification des risques
2.2. Hiérarchisation des risques
2.3. Maîtrise des risques
3. Limitation des taux de solvants résiduels dans les principes actifs, les excipients et les médicaments
3.1. Classification des solvants résiduels en fonction de l'évaluation du risque
3.2. Limites en solvants résidues
3.2.1. Solvants à éviter
3.2.2. Solvants dont l'utilisation est limitée
3.2.3. Solvants à faible potentiel toxique
3.2.4. Solvants pour lesquels les données toxicologiques font défaut
4. Identification et contrôle des solvants résiduels
5. Protection des personnels
Remerciements
Deuxième partie : Principales technologies
Chapitre 5 : Microencapsulation par polycondensation interfaciale
1. Généralités
2. Synthèse par polycondensation interfaciale en milieu dispersé de capsules contenant un principe actif
2.1. Première étape de synthèse : dispersion stable
2.2. Deuxième étape de synthèse : polycondensation interfaciale (cas d'une capsule en polyamide)
2.2.1. Neutralisation de l'acide chlorhydrique libéré
2.2.2. Lieu de réaction
2.2.3. Vitesse de réaction
2.2.4. Mécanisme de formation de la membrane
2.2.5. Formation de la membrane primaire
2.2.6. Croissance de la membrane
2.2.7. Influence des paramètres de synthèse
2.3. Troisième étape de synthèse: récupération et lavages
3. Exemples de protocoles de synthèse de capsules en système inverse et en système direct
3.1. Synthèse des minicapsules
3.1.1. Cas des minicapsules synthétisées en système inverse
3.1.2. Cas des minicapsules synthétisées en système direct
3.2. Synthèse de microcapsules
3.2.1. Cas des microcapsules synthétisées en système inverse
3.2.2. Cas des microcapsules synthétisées en système direct
4. Propositions d'applications nouveIIes
4.1. Capsules pièges
4.2. Capsules fonctionnalisées en surface
4.3. Capsules synthétisées en milieu CO2 liquide ou supercritique
Chapitre 6 : Microencapsulation par extraction/évaporation de solvants
1.Technologie du procédé
2. Microparticules utilisées en tant que "advanced drug delivery systems"
3. Mécanismes de libération du principe actif à partir de microparticules biodégradables
4. Exemples de produits sur le marché
Chapitre 7 : Encapsulation de principes actifs dans des solutions micellaires
et émulsions - Applications pharmaceutiques
1. Introduction
2. Solutions miceIIaires
3. Émulsions, émulsions multiples
3.1. Émulsification : stratégie
3.2. Procédés d'émulsification
3.2.1. Préparation
3.2.2. Dispersion mécanique
4. Microémulsions
4.1. Variables de composition et variables de formulation physicochimique
5. Applications pharmaceutiques
5.1. Solutions miceIIaires
5.2. Émulsions
5.3. Émulsions multiples
5.4. Microémulsions
6. Conclusions
Chapitre 8 : Encapsulation dans des matrices d'amidon par fusion-extrusion
1. Introduction
2. Opérations de transformation
3. Propriétés de formulations préparées par extrusion
3.1. Morphologie
3.2. Autres propriétés
4. Libération contrôlée des agents encapsulés des formulations préparées par extrusion
5. Applications
6. Conclusions
Chapitre 9 : Encapsulation assistée par fluides supercritiques
1. Introduction
2. Fluides supercritiques
3. Élaboration de microsphères ou microcapsules
3.1. Expansion d'une solution supercritique (RESS) : le vecteur ou les deux constituants sont solubles dans le FSC, la variation de solubilité avec la pression induit l'apparition de la phase solide
3.2. Imprégnation: le coeur est soluble dans le FSC
3.3. Procédé antisolvant (SAS, GAS, ASES, SEDS) : ni le vecteur, ni le cœur ne sont solubles dans le FSC, la diminution de solubilité avec la composition du mélange induit la nucléation
3.4. Atomisation assistée par fluide supercritique (CAN-B, SAA, PGSS, CPF)
4. Conclusions
Remerciements
Chapitre 10 : L'enrobage en lit fluidisé pour la production de microcapsules
1. Introduction
2. Généralités sur l'enrobage en lit fluidisé
3. Théorie sur la fluidisation et sur le procédé d'enrobage
3.1. Fluidisation
3.1.1. Vitesse minimale de fluidisation
3.1.2. Vitesse minimale d'entraînement des particules
3.2. Enrobage en lit fluidisé
4. Différents systèmes d'enrobage en lit fluidisé
4.1. Systèmes discontinus
4.1.1. Équipement avec pulvérisation par le haut « top spray »
4.1.2. Équipement avec pulvérisation tangentieIIe « tangential spray »
4.1.3. Équipement avec pulvérisation par le bas « bottom spray »
4.2. Systèmes continus
4.2.1. Lit fluidisé continu monoceIIulair
4.2.2. Lit fluidisé continu horizontal
4.2.3. Lit fluidisé continu multiceIIulaire
5. Optimisation des performances du procédé d'enrobage en lit fluidisé
5.1. Optimisation du rendement de l'opération
5.2. Optimisation par amélioration des matériaux d'enrobage (procédé « hot melt » et enrobage à sec)
5.3. Optimisation par amélioration de la forme et par modélisation
5.3.1. La taiIIe des gouttelettes d'enrobage
5.3.2. Le temps d'évaporation
5.3.3. Le débit massique des particules
6. Matériaux d'enrobage
7. Caractérisation des particules enrobées
8. Conclusion
Chapitre 11 : La microencapsulation pour la thérapie cellulaire
1. Introduction
2. La microencapsulation pour l'immunoprotection
2.1. Concept d'immunoprotection
2.2. Les avantages et les inconvénients des microcapsules comme dispositifs immunoprotecteurs
3. Techniques de microencapsulation de ceIIules
3.1. Choix des matériaux
3.1.1. Hydrogels
3.2. Techniques de production de biIIes et de microcapsules
4. Caractéristiques requises pour des microcapsules destinées à une application en thérapie ceIIulaire
4.1. Perméabilité sélective
4.2. Stabilité mécanique et chimique
4.3. Contrôle de la taiIIe
4.4. Biocompatibilité avec les cellules encapsulées
4.5. Biocompatibilité chez l'hôte
4.5.1. Qualité du biomatériau
4.5.2. Composition chimique de la surface
4.5.3. Morphologie/topographie/rugosité de la surface
4.5.4. Charge de surface
4.5.5. Hydrophilie de la surface
4.5.6. Incorporation d'agents anti-inflammatoires
5. Perspectives
Chapitre 12 : Polymères d'origine biologique pour la microencapsulation
1. Introduction
2. Les biopolymères : des outils aux propriétés spécifiques
pour la microencapsulation
2.1. Hydrophilicité
2.2. Association biopolymère-biopolymère
3. Les méthodes en microencapsulation adaptées pour les biopolymères
3.1. Procédé mécanique : extrusion, co-extrusion
3.2. Procédé physicochimique : coacervation simple, complexe
4. L'incontournable chimie adaptée pour les applications : réticulation et greffage
5. L'avenir des biopolymères en microencapsulation
5.1. Alternatives à la gélatine
5.2. Les systèmes biomimétiques : curiosités de laboratoire ou réelles stratégies d'avenir
Chapitre 13 : Microtechnologies pour la libération contrôlée des molécules fragiles
1. Introduction
2. Polymères utilisés pour la libération contrôlée de molécules actives
3. Microparticules à libération prolongée
4. Microparticules à libération programmée
5. Conclusion
Chapitre 14 : Séchage par atomisation des émulsions
1. Présentation générale des opérations technologiques
2. Séchage
2.1. Séchage sur cylindres chauffants
2.1.1. Principes
2.1.2. Matériel
2.1.3. Énergie
2.1.4. Qualité des poudres
2.2 Séchage par pulvérisation
2.2.1. Principes
2.2.2. Matériel
2.2.3. De l'atomisation « simple effet» à l'atomisation « multiple effet »
2.2.4. Énergie
3. Qualité des produits déshydratés
3.1. Propriétés biochimiques et physicochimiques
3.1.1. Teneur en eau
3.1.2. Activité de l'eau (aw)
3.2. Propriétés microbiologiques
3.3. Propriétés technologiques
3.4. Propriétés nutritionneIIes
3.5. Propriétés fonctionneIIes
3.5.1. TaiIIe des particules
3.5.2. Masse volumique
3.5.3. Propriétés d'hydratation
3.5.4. Écoulement-Éboulement
3.5.5. Exemples
Chapitre 15 : Caractérisation des nano- et microcapsules
1. Caractérisation des capsules de taiIIes supérieures à 1 microm par granulométrie à diffraction laser
1.1. Description de la technique
1.2. Théorie
2. Caractérisation des capsules de taiIIe inférieure à 1 microm par diffusion dynamique de la lumière
2.1. Principe physique de la diffusion dynamique de la lumière
2.2. Description d'un système de détermination de mesures
3. Détermination du potentiel dzéta
4. Déterminations de la masse moléculaire et du coefficient de viriel des microcapsules
5. Exemples d'applications de la caractérisation dans le domaine de la coacervation complexe
Chapitre 16 : Développement de systèmes pharmaceutiques automicroémulsionnants
1. Introduction
2. Systèmes pharmaceutiques auto-émulsionnants
2.1. Formulations « lipidiques »
2.2. Principes actifs cible
2.3. Composition des SEDDS@ et des SMEDDS@
2.3.1. Excipients pharmaceutiques utilisés
2.3.2. Domaines d'existence des microémulsions
2.3.3. Solubilisation micellaire du principe actif
2.4. Intérêts biopharmaceutiques des SMEDDS@
2.4.1. Augmentation de la solubilité gastro-intestinale
2.4.2. Limitation de l'influence des repas
2.4.3. Inhibition de l'efflux et du métabolisme intestinal
2.4.4. Développements récents
2.5. ChaIIenges lors du développement des SMEDDS@
2.5.1. Capacité de solubilisation
2.5.2. Stabilité et compatibilité
2.5.3. Lipolyse
2.5.4. Toxicité
3. La spectroscopie par corrélation de photons dans le développement des SEDDS@ et des SMEDDS@
3.1. Mise en reuvre expérimentale
3.2. Intérêt de la spectroscopie par corrélation de photons
3.2.1. Mesure de la dispersion des systèmes submicroniques
3.2.2. positionnement du principe actif dans le système
3.2.3. Stabilité du système
3.2.4. Limites
4. Conclusion
Troisième partie : Exemples d'applications
Chapitre 17 : Microencapsulation de poudres hygroscopiques par pelliculage en lit fluidisé
1. Introduction
2. Objectif de l'étude
3. Matériels et méthodes
4. Résultats de l'encapsulation d'extrait de fumeterre
4.1. Propriétés physiques des poudres
4.2. Protection contre l'humidité
5. Résultats de l'encapsulation de l'acide citrique
5.1. propriétésphysiques des poudres
5.2. Protection contre l'humidité
6. Discussion
Chapitre 18 : Encapsulation d'arômes alimentaires
Introduction
1.Formulation
1.1 Arômes
1.2. Matériaux d'encapsulation
1.2.1. Polysaccharides
1.2.2. Protéines
2. Techniques d'encapsulation d'arômes
2.1. Coacervation
2.2. Cocristallisation
2.3. Inclusion moléculaire dans des cyclodextrines
2.4. Atomisation
2.5. Lyophilisation
2.6. Atomisation à froid
2.7. Extrusion
3. La libération contrôlée des arômes
3.1. Libération des arômes par diffusion
3.2. Libération des arômes par dégradation
3.3. Libération des arômes par gonflement
3.4. Libération des arômes par fusion
Conclusion
Chapitre 19 : Microencapsulation d'hépatocytes pour la suppléance hépatique
1.Introduction
2. Fonctions et pathologies du foie
2.1. Les rôles du foie dans l'organisme
2.2. Les atteintes hépatiques
3. Traitements et moyens de suppléance actuels
4. Les différentes configurations de foies bioartificiels
4.1. Cahier des charges pour l'immobilisation des hépatocytes
4.2. Types ceIIulaires
4.3. Bioréacteurs
5. Les foies bioartificiels basés sur la microencapsulation
5.1. Microencapsulation
5.1.1. Cahier des charges de la microencapsulation
5.2. Types de biIIes ou de capsules
5.2.1. Principaux procédés de microencapsulation
5.3. Bioréacteurs utilisant des microbiIIes ou microcapsules
5.3.1. UCLA-BAL (Dixit et al.)
5.3.2. AHS-BAL.
5.3.3. Système développé par Shiraha et al
5.3.4. FBBAL (Fluidized bed bioartificial liver, Université de Technologie de Compiègne)
6. Conclusion
Chapitre 20 : Méthodes d'encapsulation par transacylation : exemples d'applications
1. Introduction
2. Principe de la réaction de transacylation entre esters polysaccharidiques et protéines
3. Méthodes d'encapsulation en émulsion
4. Méthode mixte : préparation de microsphères de gel à membrane covalente
5. Méthode en milieu strictement aqueux: sphères à membrane stable pour bioencapsulation
6. Conclusion
Remerciements
Chapitre 21 : Les Cylasphère@ Rétinol, le succès d'une encapsulation en cosmétologie
Chapitre 22 : Encapsulation d'ingrédients fonctionnels par CO2 supercritique
1.Introduction
2. Illustrations de l'utilisation du dioxyde de carbone supercritique
3. Conclusion
Chapitre 23 : Microencapsulation par des lipides en phase fondue
1. Introduction
2. Chimie des lipides
3. Technologie
4. Procédé
5. Exemples d'applications
Chapitre 24 : Nanoparticules lipidiques pour la vectorisation des médicaments
1. Introduction.
2. Avantages des nanoparticules lipidiques
3. Procédures de production des nanoparticules lipidiques
3.1. Excipients
3.2. Ultrasonification et fusion-émulsification
3.3. Homogénéisation à haute pression (HPH, High Pressure Homogenization)
3.3.1. Homogénéisation chaude
3.3.2. Homogénéisation froide
3.4. Refroidissement d'une microémulsion
3.5. Diffusion d'un solvant dans un système aqueux acide
3.6. Émulsification suivie d'une inversion de phases
3.7. Influence de la composition sur la qualité des nanoparticules
3.7.1. Influence des excipients lipidiques
3.7.2. Influence de la nature de l'agent l'émulsifiant
4. Stérilisation et étapes lors de la production
4.1. Stérilisation
4.2. Lyophilisation
4.3. Séchage par atomisation/instantanéisation
5. Caractérisation et détermination de la structure des nanocapsules lipidiques
5.1. Taille des particules
5.2. Modifications lipidiques
6. Problèmes survenant lors de la préparation des nanoparticules lipidiques
6.1. États possibles des nanoparticules
6.1.1. Mélanges refroidis
6.1.2. CristaIIisation
6.1.3. Gélification
6.2. Coexistences d'espèces coIIoïdales
7. Libération du principe actif et inconvénients
7.1. Libération du principe actif
7.2. Dégradation de la particule après administration
7.2.1. Dégradations enzymatiques
7.2.2. Dégradation par les macrophages
8. Applications cosmétiques
9. Développements futurs
10. Conclusion
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