Thèse Année : 2024

Lipid excipients and hot-melt coating technology : operational and functional impact

Excipients lipidiques et technologie d'enrobage à chaud : impact opérationnel et fonctionnel

Résumé

Hot-melt coating by fluidised bed consists of delivering molten lipids onto surface of substrate particles in suspension and let them solidify with air-cooling. The process is evidently solventless and therefore time-, cost-efficient and eco-friendly. Lipids constitute a generally-regarded-as-safe class of excipients. Despite those advantages, challenges reside in the fact that their physicochemical and biopharmaceutical properties have not been thoroughly investigated. This thesis dealt with these challenges by considering manufacturability, product stability and release properties. In the first phase “formulation development”, a simple and nimble experimental approach was developed for process and product characterisation in early stage. NaCl, as active substance, allows for fast-track research conduct. With their diverse properties (e.g. complex-mixture vs. pure substance, polymorphism and crystallisation, adaptability to different processing approaches), beeswax, tristearin and trilaurin were chosen as coating materials under research. Additive addition was indispensable and additives of different types were tested with those three lipid systems: (I) polysorbates, (II) sorbitans, (III) vitamin E TPGS and (IV) talc. Besides, several physical and in vitro characterisation techniques have been established, for instance, for rapid screening of solid lipid-additive combinations, in situ monitoring of polymorphic transformation and crystal growth, coupling of digestion and release testing in biologically simulated media. In the second phase “pharmaceutical applications”, three beeswax-, tristearin- and trilaurin-based formulations were selected for coating amorphous solid dispersions of praziquantel. The objectives are (i) to study bioaccessibility of the amorphous active substance coated with lipids of varying digestibility and (ii) to investigate long-term stability of these hot-melt coated products. In conclusion, selection of good additives is important for development of solid lipid-based formulated products. In effect, they can improve productivity of coating operations as well as product performance (stability, release profile).
L'enrobage à l'état fondu en lit fluidisé consiste à déposer du lipide fondu sur la surface des particules de substrat en mouvement et à le laisser refroidir à l'aide de l'air de fluidisation. La mise en forme n'a pas évidemment recours aux solvants. Ainsi, cette technologie fait économiser du temps et des ressources financières et est dite écologique. Les lipides constituent une catégorie d'excipients « généralement reconnus inoffensifs ». Malgré ces avantages, les challenges résident dans le fait que leurs propriétés physico-chimiques et biopharmaceutiques n'ont pas été explorées à fond. Cette thèse traite de ces défis en considérant la manufacturabilité, la stabilité et les propriétés de relargage du produit. Dans la première phase “développement de formulations”, une approche expérimentale facile et agile a été conçue pour la caractérisation de procédé et produits dans un premier temps. L'utilisation de NaCl, comme noyau actif, permet un conduit de recherche très fluide. Dotées des propriétés diverses (e.g. mélange complexe vs. substance pure, polymorphisme et cristallisation, adaptabilité aux approches de mise en forme différentes), la cire d'abeilles, la tristéarine et la trilaurine ont été sélectionnées comme matières enrobantes à l'étude. L'addition d'additif(s) a été indispensable et les additifs de nature différente ont été testés sur ces trois systèmes lipidiques : (I) polysorbates, (II) sorbitanes, (III) vitamine E TPGS et (IV) talc. D'ailleurs, plusieurs techniques de caractérisation physiques et in vitro ont été mises en place, pour l'instant, en vue de cribler rapidement des combinations lipide-additif, d'observer in situ la transformation polymorphique et la croissance cristalline, de coupler des tests de digestion et relargage dans le milieu biologiquement simulé. Dans la seconde phase “applications pharmaceutiques”, trois formulations contenant de la cire d'abeilles, de la tristéarine et de la trilaurine ont été choisies afin d'enrober les dispersions solides amorphes du praziquantel. Les objectifs sont (i) d'étudier la bioaccessibilité de ce principe actif amorphe enrobé des lipides dont la digestibilité est différente et (ii) d'investiguer la stabilité à long-terme des produits ainsi enrobés. En conclusion, le choix de bons additifs s'avère important pour le développement des produits formulés à base de lipides solides. En effet, ils peuvent aider à améliorer la productivité d'opérations d'enrobage ainsi que la performance du produit (stabilité, propriétés de relargage).
Fichier principal
Vignette du fichier
HuynhVanTrungTinDiff.pdf (36) Télécharger le fichier
Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04924816 , version 1 (01-02-2025)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04924816 , version 1

Citer

van Trung Tin Huynh. Lipid excipients and hot-melt coating technology : operational and functional impact. Chemical and Process Engineering. Ecole des Mines d'Albi-Carmaux, 2024. English. ⟨NNT : 2024EMAC0002⟩. ⟨tel-04924816⟩
0 Consultations
0 Téléchargements

Partager

More