2.d. Caractérisation des microsphères préparées par MEB

 Nature du polymère matriciel ethylcellulose "EC" ou poly-ɛ-caprolatone

"PCL"

La microencapsulation de l'amoxicilline a été réalisée dans deux polymères, l'éthylcellulose (EC) et la poly ɛ-caprolactone (PCL). Les microsphères préparées avec l'éthylcellulose sont bien sphériques et contiennent de petits pores. Elles ont une surface lisse au contraire des microsphères préparées avec le PCL qui sont de grande tailles et de surface peu ridée et contient des pores larges. La teneur en amoxicilline (AMO) dans les microsphères, déterminée par extraction est plus faible avec les microsphères au PCL. Ces différences sont tirées des microsphères des images MEB des Figures 71 et 72.

En se basant sur la viscosité de leurs phases organiques, la solution de PCL est moins visqueuse et dans ce cas le principe actif est plus mobile ce qui facilitera son entraînement vers la phase externe et donc la diminution de la quantité emprisonnée dans les microsphères.

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Figure 72 : Photos MEB de TAP (microsphères préparées avec PCL).

La vitesse d'agitation pendant l'émulsion :

Les vitesses choisies sont : 200, 400 et 800 rpm. La variation de la vitesse n'a pas d'effet net sur l'efficacité de l'encapsulation (le taux et le rendement de l'encapsulation). Par contre, l'augmentation de la vitesse d'agitation diminue les tailles des microsphères en accord avec les résultats relevés dans la littérature (210). Dans notre cas, les diamètres moyens diminuent de 326 à 184 µm lorsque la vitesse augmente de 200 à 600 rpm. Comme le montre les Figures 73 à 75.

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Figure 73 : Photo MEB de TA01 (200 rpm).

Figure 74 : Photos MEB de TA02 (400 rpm).

151  Nature de tensioactif :

Les différents tensioactifs utilisés sont : Tween20 (T20), Tween80 (T80), Gélatine (GE) et dodécylsulfate de sodiumSDS.

L'amoxicilline a été encapsulée par l'éthylcellulose utilisant deux tensioactifs : la gélatine et le SDS. Les observations prises par MEB, nous montrent que les microsphères préparées avec la gélatine sont de petites tailles très ridées et celles qui sont préparées utilisant le SDS sont plus grandes et ont une surface lisse avec de grands pores.

L'ampicilline (TA03 et TA06) et la procaïne (TAT2 et TAT4) ont été encapsulées utilisant les deux tensioactifs T20 et le T80. Nous n'avons pas obtenue de différence de morphologie ou d'efficacité d'encapsulation. Les microsphères sont sphériques avec des petits pores. Il nous reste à étudier les différences lors de la libération des principes actifs.

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Figure 77 : Photos MEB de TAS.

153  La concentration du tensioactif :

L'augmentation de la concentration en tensioactif fait diminuer le taux d'agent actif encapsulé. Ceci est observé pour les différents agents actifs utilisés. En effet, le taux de procaïne diminue de 23,48% à 14,91% en augmentant le T80% de 1 à 4%, et le taux d'ampicilline diminue aussi de 23,31% à 19,29% en augmentant le T20% de 0,5% à 2%.

L'augmentation de la concentration de l'émulsifiant induit la diminution de la taille des microgouttelettes et par conséquent la surface totale de contact de la phase dispersée avec la phase continue augmente. Dans ce cas, le passage du principe actif à travers cette interface vers la phase aqueuse est plus important, ce qui fait diminuer le taux d'agent actif restant dans les microsphères.

Puisque avec 1% de T80%, nous obtenons des microsphères bien sphériques et individualisées, l'augmentation de ce tensioactif n'est pas nécessaire du moment que défavorise le rendement de l'encapsulation.

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Figure 81 : Photo MEB de TAT5. Figure 82 : Photo MEB de TAT6.

Figure 83 : Photo MEB de TAT4.

 Le pourcentage initial en principe actif :

A fin d'obtenir un taux encore plus important en procaïne encapsulé, nous avons augmenté sa quantité initiale dans la phase organique. Les résultats apparaissent intéressants puisque on attient un taux élevé allant jusqu'à 28%. L'observation par MEB montre la présence des cristaux de procaïne sur la surface des microsphères (TAT2 et TAT3). L'étude de la libération peut le confirmer si l'on obtient un taux de libération élevé à l'instant initial.

Selon Bodmeier et Chen (211), la présence de cristaux de principe actif sur la surface des microsphères montre que ce dernier précipite avant le polymère pendant l'étape d'émulsion-évaporation de solvant.

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Figure 84 : Photos MEB de TAT1 (PR : 0,4 g).

Figure 85 : Photos MEB de TAT2 (PR : 0,6 g).

Figure 86 : Photos MEB de TAT3 (PR : 0,8 g).

 Le solvant de la phase organique :

Deux solvants ont été utilisés pour la préparation de la phase organique, le Dichlorométhane (DCM) et des mélanges de Dichlorométhane/ Acétone à (DCM / AC) : (80/20) et (50/50). L'utilisation d'un co-solvant dans la phase organique a donné des résultats favorables. On remarque que le principe actif encapsulé a augmenté dans le cas du mélange DCM /AC. Le rendement a augmenté à 25,33% pour le mélange (DCM / AC : 50/50) et à 26,40%dans le cas du mélange (DCM / AC : 80/20).

L'acétone est totalement soluble dans l'eau contrairement au DCM (solubilité égale à 13, 2 g/l à 20°C). Le transfert du mélange de solvants DCM/AC (50/50) est alors plus rapide à l'interface microgouttelettes/phase aqueuse comparée au transfert du DCM/AC

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(80/20), et il est rapide aussi que dans le cas de DCM seul. Ceci permet une solidification plus rapide des microsphères et la diminution de la diffusion du principe actif vers la phase aqueuse (une perte de principe actif). Suite au travail de Kemala et al (133), on peut déduire que le transfert du mélange (DCM/AC) de la phase dispersée vers la phase aqueuse est plus rapide que son évaporation à travers l'interface phase aqueuse/air, ce qui entraine une influence sur le taux de principe actif contenu dans les microsphères (l'un des caractéristiques des microsphères).

Figure 87 : Photos MEB de TA08 (solvant utilisé : DCM/AC : 80/20).

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 Le ratio phase dispersée/ phase aqueuse :

Trois volumes de la phase aqueuse ont été choisis 50 mL, 100 mL et 150 mL. L'utilisation d'un excès de l'eau a donné des résultats défavorables. Le rendement a diminué à 16,14% (150 mL de phase aqueuse) et à 19,93% (100 mL de phase aqueuse).

Le transfert du solvant est plus rapide à l'interface microgouttelettes/phase aqueuse si le volume de la phase aqueuse est faible (50 mL) comparée au transfert du solvant dans le cas de 100 mL et 150 mL d'eau. Ceci permet une solidification plus rapide des microsphères et la diminution de la diffusion du principe actif vers la phase aqueuse.

On peut déduire que le transfert du solvant de la phase dispersée vers la phase aqueuse est plus rapide dans des volumes faibles de la phase aqueuse ce qui influe sur le taux de principe actif contenu dans les microsphères.

Figure 89 : Photo MEB de TAV2 (volume Figure 90 : Photo MEB de TAV3 (volume de

de la phase aqueuse=100mL). la phase aqueuse=150mL).

Sur les figures suivantes (91 et 92), nous donnons les microsphères chargées de MS et de TPP. On note que les TAM est un système polydispersé et contient des particules non sphériques, quelques particules ont des grands pores. La surface des microsphères est filamenteuse.

Pour l'échantillon TATP, on remarque que les microparticules sont bien individualisées et ont des tailles moyennes proches. La surface de ces microsphères n'est pas lisse et comporte de nombreux pores.

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Figure 91 : Photos MEB de TATP (microsphères chargées de TTP).

Figure 92 : Photos MEB de TAM (microsphères chargées d'amide porteur de la

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