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Posté par Isabelle le Jeudi 23/10/2014 à 00:00
Un nouveau procédé pour l'élaboration "en continu" de nanomédicaments

Illustration: CNRS
Des chercheurs du Laboratoire des nanomatériaux pour les systèmes sous sollicitations extrêmes de l'Institut franco-allemand de Saint-Louis (CNRS / Université de Strasbourg) viennent de mettre au point une nouvelle technique d'élaboration "en continu", à l'échelle industrielle, de nano-co-cristaux organiques ou organométalliques de taille et de composition parfaitement contrôlées. Le procédé développé fait l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il...) de trois brevets étendus à l'échelle internationale et représente un pas décisif pour la production en masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et...) de nanomédicaments, de nanomatériaux énergétiques ou de nanomatériaux organiques et organométalliques. Ce résultat fait l'objet d'un article dans la revue Scientific Reports.

Produire des nanoparticules organiques ou organométalliques de taille et de composition bien définies représente un challenge pour différents secteurs d'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) comme le domaine pharmaceutique, l'optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.), les cristaux ferroélectriques et les matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) énergétiques (matériaux pour la propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant. Elle fait appel à un propulseur qui transforme en force motrice l'énergie...) ou les explosifs). Le principal intérêt de ces composés se situe, par exemple, au niveau de l'élaboration de médicaments multifonctionnels contenant un ou plusieurs principes actifs co-cristallisés avec une forme co-cristalline pouvant notamment augmenter leur cinétique (Le mot cinétique fait référence à la vitesse.) (vitesse) d'assimilation par le corps humain (Le corps humain est la structure physique d'une personne.). Si les co-cristaux sont employés dans beaucoup de médicaments, leur production "en continu" restait jusqu'à présent un défi, et à fortiori, l'élaboration en masse de nano-co-cristaux à propriétés augmentées était tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) simplement impossible.

Les chercheurs du laboratoire des nanomatériaux pour les systèmes sous sollicitations extrêmes de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for...) franco-allemand de Saint-Louis, spécialisé notamment dans l'élaboration de nanomatériaux énergétiques pour la synthèse de nanoparticules de diamant (Le diamant est un minéral composé de carbone (tout comme le graphite et la lonsdaléite), dont il représente l'allotrope de haute pression, qui...) ultrafines, viennent de mettre au point (Graphie) une technique de nanocristallisation continue par brumisation et évaporation (L'évaporation est un passage progressif de l'état liquide à l'état gazeux. Elle est différente de l'ébullition qui est une transition rapide. C'est un changement d'état appelé vaporisation.) ultra-rapide d'un solvant contenant les espèces chimiques à nano-co-cristalliser. Une solution contenant les espèces à nano-co-cristalliser est maintenue sous pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) (40 Bar). Elle est ensuite échauffée (140-160 °C) et détendue au travers d'une buse à cône creux dans une enceinte où règne un vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) primaire (5 mBar). La différence de pression et la chute de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de...) qui en résulte provoquent l'évaporation du solvant et la cristallisation des produits sous forme de nanoparticules. Les chercheurs sont ainsi parvenus à élaborer des nanocomposés pharmaceutiques modèles à base de caféine (La caféine est un alcaloïde de la famille des méthylxanthines, présent dans de nombreux aliments, qui agit comme stimulant psychotrope et comme léger diurétique. La caféine a été...) co-cristallisée avec de l'acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions avec un autre type de composé chimique complémentaire,...) oxalique et de l'acide glutarique. D'autres nanocristaux énergétiques ont également été obtenus. Les particules élaborées ont été caractérisées et leur taille varie de 40 à 150 nanomètres.


De haut en bas: haut: principe du procédé ; milieu: type de nanocomposites obtenus par le procédé de brumisation évaporation flash (en anglais "SFE" pour "Spray Flash Evaporation") ; bas: image AFM du nano-cocristal caféine/acide oxalique 2/1 (rapports molaires). La barre d'échelle représente 1 micromètre (Un micromètre (symbole μm) vaut 10-6 = 0, 000 001 mètre.). Illustration: CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).)
Ce résultat constitue une première mondiale. Ces travaux montrent qu'il est possible de produire des nano-cocristaux à l'échelle industrielle. Au-delà des domaines pharmaceutiques et énergétiques, ils impacteront également des produits à forte valeur ajoutée comme les cristaux ferroélectriques et les filtres optiques. Un autre domaine d'intérêt concerne celui des précurseurs de synthèses réactives comme la synthèse de naodiamants ultra-fins par détonation (Une détonation est une onde de combustion extrêmement violente, qui se propage à une vitesse supersonique.) d'explosifs eux-mêmes ultra-fins. C'est le besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes catégories : les besoins...) de disposer de charges explosives ultrafines pour la synthèse de diamants ultrafins qui est à l'origine de cette avancée dans l'ingénierie (L'ingénierie désigne l'ensemble des fonctions allant de la conception et des études à la responsabilité de la construction et au contrôle des équipements d'une installation technique ou...) sur mesure de nanomatériaux.

Pour plus d'information voir:
- http://www.cnrs.fr/inc/communication/direct_labos/spitzer2.htm
- http://www.nature.com/srep/2014/141010/srep06575/full/srep06575.html

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Source: CNRS