Nanoparticules de principe actif : quelles perspectives pour les industries de la santé ?

Associées pour l’opinion publique à une révolution technologique pleine d’avenir mais aussi à une peur de leur impact sur la santé, les nanotechnologies ont déjà permis de mettre sur le marché des matériaux innovants. Elles font aussi l’objet d’intenses travaux de R&D pour la mise au point de produits de santé. De nombreux projets s’intéressent par exemple à l’utilisation de nanoparticules de structure complexe qui offrent une libération ciblée et contrôlée d’un principe actif pharmaceutique. Moins spectaculaires, des nanoparticules bien plus simples ont déjà permis de mettre à la disposition des patients des formulations offrant un véritable bénéfice clinique : les nanoparticules de principe actif ou nanocristaux.

Les nanocristaux sont simplement des particules de principe actif dont la taille médiane est le plus souvent d’environ 100 nm à 500 nm. A cette échelle, ces produits présentent des caractéristiques uniques dont l’une des plus significatives est une surface spécifique particulièrement élevée. Cette particularité confère aux nanocristaux une très grande rapidité de dissolution dans un liquide, voire une solubilité du principe actif améliorée dans certains cas.

Nano Schéma 1

Les premiers médicaments incorporant ces nanocristaux furent donc naturellement des comprimés pour l’administration de molécules très peu solubles dans l’eau. De  nombreux principes actifs sont en effet insuffisamment solubles dans l’eau pour pouvoir être administrés sans recours à une formulation spécifique les rendant plus facilement assimilables dans l’organisme.

Pour les laboratoires pharmaceutiques, les nanocristaux présentent donc un vif intérêt pour mettre sur le marché de nouvelles molécules peu solubles qui représentent environ 60 % des molécules en développement, ou encore pour reformuler des principes actifs en fin de brevet. A ce jour, 6 principes actifs sont commercialisés sous forme de nanoparticules toutes obtenues par des procédés de broyage en voie humide. Ces techniques aujourd’hui courantes de réduction de taille (dites « top-down ») souffrent toutefois de certaines limitations : traitement difficile ou impossible de poudres d’état cristallin fragile en raison d’un risque de formation de domaines amorphes ou métastables, nécessité d’un séchage parfois complexe de la nanodispersion aqueuse, instabilité de certains actifs.

Ces limitations des procédés « top-down » réduisent le champ d’application de cette approche de formulation. Une telle approche pourrait pourtant être appliquée avec succès à de nombreux principes actifs, notamment via le développement de techniques « bottom-up » de cristallisation ou précipitation. Parmi ces techniques, la détente rapide d’une solution d’un principe actif dans un fluide supercritique est une solution de choix. Celle-ci permet de produire aisément des nanoparticules en l’absence de tout solvant organique, tout du moins à l’échelle du laboratoire dans sa mise en œuvre usuelle. Cependant, à plus grande échelle, cette technique conduit le plus souvent à des nanoparticules agrégées et de faible qualité d’usage.

Nano schéma 2

Reposant sur le même principe, la technologie StaniTab® consiste à détendre une solution supercritique selon des conditions très particulières qui permettent de produire des nanoparticules cristallines déposées sur des excipients pharmaceutiques usuels. Il est alors possible d’obtenir à grand échelle des formulations sèches de haute qualité d’usage qui offrent ainsi à l’industrie l’opportunité d’intégrer aisément des nanocristaux par exemple dans des comprimés par simple mélange et compression directe.

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Formulations StaniTab : nanocristaux d’un principe actif déposés à la surface d’un excipient pharmaceutique.

Cette technologie est aujourd’hui appliquée à des formes orales de molécules peu solubles. Avec d’autres techniques innovantes en développement, elle devrait permettre d’étendre le champ d’application des nanocristaux à des principes actifs non traitables par broyage en voie humide.

Les nanocristaux peuvent aussi permettre de produire des formes injectables à libération prolongée. Une variante de la technologie StaniTab® a ainsi permis de produire une nanodispersion d’une prodrogue lipophile conduisant à une libération et une efficacité sur plusieurs mois après injection dans le vitré avec pour objectif le traitement de la rétinopathie diabétique. Des formulations dépôt intra-musculaires ou intra-articulaires reposant sur l’usage de nanocristaux sont également en cours de développement. Elles pourraient rejoindre la première formulation injectable de nanocristaux très récemment mise sur le marché pour le traitement de troubles psychotiques (Xeplion®, Janssen).

Pour en savoir plus, visitez le site internet de Stanipharm!

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