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Chapitre V: źtude d’interaction avec les COC et étude de toxicité

V.1 Etude de sorption des principes actifs dans le COC

V.1.1 Sorption du diazépam

Өomme nous l’avons mentionné dans la partie « matériels et méthodes » (Chapitre I- partie

expérimentale), le but de cette étude est de mesurer la concentration en principe actif dans une solution de diazépam après un stockage au contact de films de COC, réalisé à 25 °C à différents temps (1, 2, 6, 8, 24 et 48 heures). Le comportement du COC vis-à-vis de ces

solutions a été comparé à celui d’un film de PVӨ plastifié (poche de perfusion) qui

correspond à un témoin positif connu pour sorber de manière importante le diazépam. Pour

mettre en évidence la sorption, une méthode d’analyse par spectroscopie UV a été mise au

point. La stabilité du diazépam dans la solution a aussi été étudiée sur 48 heures (voir Annexe 5), le temps de 48 heures se justifie par rapport à la durée habituelle d’utilisation des poches de perfusion reconstituées à l’hôpital.

Les résultats obtenus seront exprimés comme le rapport d’absorbance à la longueur d’onde

spécifique du diazépam en solution avant et après stockage avec le matériau. Cette absorbance relative représente le pourcentage de diazépam restant dans la solution après stockage

V.1.1.1 Etude du PVC plastifié

Pour étudier la sorption du diazépam sur le PVC plastifié, deux types de mesures ont été réalisées : la première est la mesure de la concentration en diazépam dans la solution de mise en contact, la deuxième est celle dans les films de PVC issus du stockage. Ces derniers ont été analysés par UV après rinçage, en utilisant comme référence un film de PVC non stocké. En parallèle, ces films ont été dissouts dans le THF et les solutions obtenues ont été analysées par UV en utilisant comme référence le PVC non stocké, dissout dans le THF. Les différentes valeurs du coefficient

ε

dans la solution de NaCl et dans les films de PVC ont été déterminées en réalisant deux gammes de diazépam, la première dans une solution de NaCl et la seconde dans une solution de THF contenant le PVC dissout. Les détails des calculs sont présentés en Annexe 7.

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Figure 65 : Pourcentage de diazépam présent sur et/ou dans le film de PVC après stockage de 1 à 48 heures

Le pourcentage de diazépam (Figure 65) présent dans les films est quasiment le même quelle que soit la technique utilisée pour le dosage (films solides ou dissouts) ; la faible différence observée entre les deux formes analysées est probablement due à une hétérogénéité de la sorption du diazépam sur et/ou dans le PVC. La somme des pourcentages de diazépam restant dans la solution de mise en contact et ceux du diazépam sorbé dans le film atteint les 100 % si on prends en compte la part de perte en diazépam due au rinçage (estimée par analyse des solutions de rinçage à environ 1%), et aux dégradations du diazépam (quantifiées lors de

l’étude de stabilité à 1.5%).

Une étude de la cinétique de désorption aux ultrasons a été réalisée sur les films PVC stockés 48 heures (Figure 66). 0 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 P o urce nta g e de dia pa m re st a nt (%)

Temps de stockage (heure)

dans la solution de mise en contact

sur et/ou dans le film PVC (film dissout)

sur et/ou dans le film PVC (film solide)

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Figure 66: Pourcentage de diazépam présent dans la solution de désorption (a) dans le film de PVC après un stockage de 48 heures (b) et désorption aux ultrasons.

On peut remarquer qu’après 450 minutes de désorption, seulement 10 % de diazépam ont été

désorbés du film de PVӨ. Өela signifie que l’interaction du diazépam avec le PVӨ est très

forte et que l’on peut supposer qu’il n’y a pas seulement une adsorption mais aussi une absorption du diazépam. La courbe obtenue pour l’analyse des films désorbés montre un

pourcentage de désorption plus important (20%) mais la dispersion des résultats est très importante ce qui laisse supposer une interaction hétérogène du diazépam à la surface ou dans le volume du PVC. Il faut noter que nous avons mené une étude par spectroscopie et

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microscopie IRTŻ sur les films stockés dans une solution de diazépam mais nous n’avons pas pu mettre en évidence la présence de diazépam dans le volume ou en surface de l’échantillon

à cause du manque de sensibilité de la méthode.

V.1.1.2 Etude des COC

La concentration de diazépam dans la solution n’évolue pas après 48 heures de stockage avec le ӨOӨ alors qu’au contact du PVӨ plastifié, la concentration en diazépam chute de β0 % dès

la première heure de mise en contact et de plus de 80 % après 48 heures de stockage (Figure 67).

Figure 67: Pourcentage de diazépam restant dans la solution en fonction du temps de stockage pour des stockages réalisés en présence de films COC type S et de PVC plastifié.

Ces résultats sont comparables à ceux reportés dans la littérature : une sorption importante du diazépam est observée dans les poches à base de PVC [49, 62, 107, 210] alors que ce

phénomène est très faible pour des poches réalisées à base d’autres matériaux comme le Pź

ou le PP [54, 56, 210-212]. Pour expliquer ces résultats, il faut considérer les deux principaux

phénomènes qui interviennent dans la sorption d’un composé qui sont la diffusion du

composé au sein du matériau et son coefficient de partage entre la solution médicamenteuse et

0 20 40 60 80 100 0 10 20 30 40 50 60 Pou rc e n tage d e d iazé p am e r e stan t d an s la so lutio n (% )

Temps du stockage (heure)

PVC

COC 0 kGy

Solution de diazépam non stocké

195 le matériau. Les interactions entre deux molécules peuvent être la conséquence de liaisons hydrogènes, des interactions entre groupements polaires (interaction dipôle permanent/ dipôle permanent), et des forces de dispersion. Des fonctions similaires entre deux molécules doivent

donc favoriser l’interaction entre ces dernières. La présence de groupements polaires dans le

PVC (chlore), le diazépam (chlore, fonctions imine et amide) et le DEHP (fonctions esters) favorisent donc très certainement l’interaction par rapport à des polymères de type

polyoléfines. Par ailleurs, plusieurs auteurs ont montré une corrélation entre le coefficient de partage octanol/eau et le coefficient de partage polymère/eau. Ainsi les polymères de type PVC et PU ont tendance à sorber en plus grande quantité des molécules lipophiles. Le diazépam étant une molécule lipophile (son coefficient de partage octanol/eau est

respectivement de l’ordre de 465 ou 501 selon Illum et al. [117] et Kowaluk et al. [49]), elle

possède ainsi une grande affinité vis-à-vis du PVC plastifié qui possède un caractère lipophile important.

ө’autre part, le PVӨ est un matériau amorphe et la forte teneur en plastifiant incorporé peut

favoriser la cinétique de diffusion du diazépam dans son volume. Le Pź et le PP, même s’ils

possèdent une température de transition vitreuse relativement basse (sub ambiante), sont des semi-cristallins, ce qui défavorise les phénomènes de diffusion.

Dans notre cas, bien que le COC soit un copolymère amorphe, aucune sorption de diazépam

n’a été montré. Өela est dû d’une part à sa Tg plus élevée (80°C) comparativement au PVC

plastifié et d’autre part à sa plus faible affinité pour le diazépam.

L’effet de la stérilisation aux électrons accélérés des ӨOӨ sur leur interaction avec le

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Figure 68: Pourcentage de diazépam dans la solution de mise en contact pour des films de COC ytpe S irradiés à différentes doses.

Comme le montre cette figure, la stérilisation n’a aucun effet sur le comportement du ӨOӨ

vis-à-vis des solutions de diazépam. Nous avons vu que l’irradiation favorisait l’augmentation du volume libre au sein du polymère, et donc la diffusion d’espèces au sein du matériau.

Cependant, la variation de Tg est trop faible pour pouvoir accroître de manière significative la diffusion du diazépam. La présence de groupements oxygénés en surface du matériau qui se

traduit par une modification de la mouillabilité n’affecte pas non plus l’adsorption du

diazépam à la surface. Il faut noter cependant, que ces tests ont été réalisés sur des films irradiés vieillis pour lesquels la modification de la mouillabilité était beaucoup plus faible que juste après irradiation. Enfin, la génération dans les matériaux des composés de faible masse molaire après irradiation et leur migration potentielle vers les solutions en contact qui pourrait

favoriser ou défavoriser une interaction, selon leur nature hydrophile ou hydrophobe, n’a pas

non plus de conséquence sur l’interaction avec le diazépam.