Des origines ` a l’inhalation moderne

La voie respiratoire est une des plus anciennes voies d’administration des m´edicaments.

L’utili-sation de l’inhalation `a vis´ee th´erapeutique est pr´esente dans toutes les m´edecines traditionnelles

`

a travers le monde.

Une des plus anciennes pharmacop´ees du monde a ´et´e ´ecrite par l’empereur Hu´ang D`ı

en Chine vers 2600 avant JC. Il conseillait l’utilisation de Ma Huang (Ephedra sinica) pour

traiter l’asthme. Plus tard, la th´erapie par inhalation est apparue dans la m´edecine ayurv´edique,

m´edecine traditionnelle indienne, dont les origines datent du 2^`eme mill´enaire avant JC. Elle

pr´econisait les fumigations `a base de m´elanges d’herbes (Datura) pour traiter l’asthme et autres

probl`emes pulmonaires. Vers 1550 avant JC, le papyrus Ebers, un des plus anciens trait´es

m´edicaux, r´edig´e pendant le r`egne d’Amenhotep Ier, conseillait une inhalation de vapeurs de

jusquiame noire d´epos´ee sur une brique chauff´ee pour le traitement de probl`emes respiratoires.

Plus tard, Pedanius Dioscoride (Ier si`ecle apr`es JC) consid´er´e comme le p`ere de la

phar-macie, pr´econisait des fumigations de souffre pour le traitement des toux asthmatiformes avec

expectrorations purulentes. Claude Galien (131-201), le p`ere de la m´edecine, pr´econisait `a ses

patients d’aller respirer les vapeurs sulfureuses qui s’´echappaient des pentes du V´esuve. A la

mˆeme ´epoque, les indiens d’Am´erique d´ecouvraient l’usage r´ecr´eatif et th´erapeutique du tabac

et autres plantes.

1.5. Les dispositifs d’inhalation

de la famille des Solanac´ees, afin de traiter l’asthme [4, 55]. Ensuite au 19eme` si`ecle, l’association

de diverses poudres plac´ees dans des cigares permettait aussi le traitement de l’asthme (figure

1.6), tout comme l’ajout de m´edications dans de l’eau bouillante pour pouvoir ˆetre inhal´es [56].

FIGURE 1.6 : Cigarettes pour le traitement de l’asthme utilis´es au 19<sup>eme`</sup> si`ecle [3]

Le 19<sup>eme`</sup> si`ecle en Europe marque la r´evolution industrielle. Newton en 1864, a invent´e le

premier inhalateur `a poudre s`eche (figure 1.7). La poudre est a´erosolis´ee `a l’aide d’une manivelle

pour ˆetre ensuite inhal´ee par le patient [3, 57].

FIGURE 1.7 : Illustration du brevet de Newton de son inhalateur de poudre s`eche [3]

En France, les premiers inhalateurs sont apparus dans les ann´ees 1850. Le professeur Jean

Sal`es-Girons inventa un appareil `a air comprim´e produisant un fin brouillard. Il s’en est suivi

un important d´eveloppement mais les exp´erimentations sur l’animal ont montr´e une absence de

principes actifs inhal´es dans les poumons. A cette ´epoque, le caract`ere grossier de la pulv´erisation

et de la dimension des gouttelettes ´etait une limite empˆechant les principes actifs d’atteindre les

alv´eoles pulmonaires.

Dans les ann´ees 1940s, Biancani, un sp´ecialiste de l’inhalation d´eveloppa un syst`eme d’a´

ero-solisation permettant d’obtenir des goutellettes de l’ordre de 0.3µm. Il d´emontra aussi que le

principe actif atteignait les alv´eoles pulmonaires et passait dans le sang [58]. L’inhalation connait

alors une expension consid´erable et devint le traitement principal des affections respiratoires

dans le cas de l’administration d’´epin´ephrine pour l’asthme, de p´enicilline pour le traitement des

infections respiratoires ou le sulfone de promine pour le traitement de la tuberculose pulmonaire.

Les n´ebuliseurs permettant la g´en´eration de particules inf´erieures `a 5 µm sont devenus `a cette

´

epoque indispensable dans le milieu hospitalier malgr´e leur taille importante.

En 1944, Mutch et al. publiaient des travaux sur l’introduction de p´enicilline n´ebulis´ee pour

le traitement des infections respiratoires [59, 60]. Ils pr´esentaient une brume d’air ou d’oxyg`ene

forc´ee de traverser une solution aqueuse contenant la p´enicilline. Quelques ann´ees plus tard, le

premier inhalateur `a poudre s`eche moderne a ´et´e d´evelopp´e par Krasno et al et commercialis´e

en 1948 par Abbott [61]. Nomm´e Aerohalor, il permettait l’inhalation de fines particules de

p´enicilline vectoris´e par du lactose (figure 1.8). Il s’agissait du premier inhalateur `a poudre s`eche

commercial. Il utilisait des cartouches de p´enicilline en poudre qui s’ins´erait dans un dispositif

d’inhalation en plastique. L’inspiration mettait en mouvement une bille de m´etal qui cassait la

cartouche et lib`ere la poudre dans le flux d’air inhal´e. Mais le produit a ´et´e retir´e du march´e

apr`es des r´esultats cliniques m´ediocres [4, 57].

FIGURE 1.8 : Aerohalor d´evelopp´e par Krasno et Rhoads [4]

Le premier pr´ecurseur des n´ebuliseurs portatifs ´etait celui de Wright d´evelopp´e dans les

ann´ees 1950. Il ´etait fabriqu´e en Perspex, un plastique r´esistant aux chocs. Ce dispositif bas´e sur

l’effet Venturi combinait un flux gazeux et des d´eflecteurs permettait de produire des gouttelettes

comprises entre 1 et 5µm (figure 1.9).

1.5. Les dispositifs d’inhalation

FIGURE 1.9 : Photo du n´ebuliseur de Wright [4]

En 2006, environ 5% des revenus de vente de m´edicaments sont r´ealis´es par des m´edicaments

pour la voie pulmonaire (source Datamonitor,Drug Delivery : Global Industry guide). L’essentiel

des principes actifs est utilis´e pour traiter des maladies pulmonaires telles que l’asthme et la

broncho-pneumopathie obstructive chronique (BPCO).

La march´e mondial repr´esentait 32 milliards de dollars en 2016 contre 25 en 2006 [62]. La

r´epartition est pr´esent´ee sur la figure 1.10, selon l’institution Transparency Market Research.

La pr´evision de croissance pour la p´eriode 2016-2024 est de 3.3%. Les facteurs de croissance

attendus sont :

- l’essor des a´erosols de poudres s`eches poss´edant plusieurs principes actifs ;

- la possibilit´e d’administrer des prot´eines ou m´edicaments issus des biotechnologies en ´evitant

le tube digestif.

Aujourd’hui, en France, l’administration par voie pulmonaire est utilis´ee pour diff´erents

domaines :

- traitement de l’asthme et BPCO ;

- anesth´esie et r´eanimation en milieu hospitalier ;

- traitement des infections `a Pseudomonas Aeruginosa dans la mucoviscidose ;

- traitement de la grippe ;

- traitement de l’hypertension art´erielle pulmonaire.

Sur le march´e mondial, l’essentiel des m´edicaments pour traiter les maladies pulmonaires

sont vendus en ambulatoire.

Dans le cadre de cette th`ese, nous nous sommes int´eress´es au cas des a´erosols `a poudre s`eche.

Dans le document Identification des contaminants présents à la surface de lactose à usage pharmaceutique et analyse de l’impact de leur présence sur les interactions avec différents principes actifs (Page 44-48)