FR2926466A1 - Procede de fabrication de patchs par electrospray - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de fabrication d'un dispositif pour l'application cutanée d'une substance, comprenant l'utilisation procédé de pulvérisation électrohydrodynamique (ou électrospray) pour déposer la substance sur le dispositif. Ce procédé comprend notamment les étapes consistant à placer un support (31) à distance d'une buse de pulvérisation (11), à fournir la substance (21) sous forme liquide à la buse de pulvérisation (11), à soumettre la substance (21) à un champ électrique de façon à former un aérosol (22) entre la buse (11) et le support (31) et à collecter l'aérosol (22) formé sur le support (31).
Description
La présente invention concerne de façon générale la fabrication de patchs destinés à l'application cutanée de substances. L'invention concerne plus particulièrement des procédés et dispositifs de fabrication de tels patchs utilisant un système d'électrospray ou de pulvérisation électrohydrodynamique. L'invention est applicable à la fabrication de tout type de patch, utilisables notamment dans des applications pharmaceutiques, cosmétiques, vaccinales et/ou diagnostiques, chez l'homme ou l'animal.
Arrière-plan technologique de l'invention L'application cutanée d'une substance active au moyen d'un patch présente de nombreuses applications en santé humaine ou animale. Elle peut en effet permettre la mise au point de tests de diagnostic efficaces ou de méthodes de transfert de principes actifs à travers la peau. Même si l'épiderme humain constitue une barrière contre l'entrée dans le corps d'agents extérieurs, la peau n'est pas parfaitement étanche et plusieurs études ont montré au niveau expérimental la faisabilité de telles méthodes dans des conditions variées. En outre, plusieurs systèmes de patchs sont actuellement commercialisés dans le domaine de la détection d'allergies. L'application cutanée de substances présente de nombreux avantages par rapport à d'autres modes d'administration tels que l'injection, et notamment l'absence de risque de contamination, l'absence de douleur, la facilité de manipulation, ou encore la possibilité pour le patient de s'administrer lui-même la substance. Différents types de patch ont été décrits dans la littérature. On peut citer notamment les patchs destinés à une action locale, tels que par exemple des emplâtres, des timbres, des pansements ou des cupules.
Les emplâtres sont constitués d'une masse adhésive, ou enduit, contenant une ou plusieurs substances, un ou plusieurs diluants, agents émollients et agents adhésifs étalés en une couche uniforme sur un support approprié. La masse adhésive est telle qu'elle se ramollit puis adhère à la peau à la température cutanée. Toutefois, les emplâtres conservent la forme qu'on leur a donnée lors de la fabrication et adhèrent aux parties sur lesquelles ils ont été appliqués. Ils sont présentés sous forme de feuilles de dimensions variables, éventuellement à découper. Ils peuvent être fixés sur un sparadrap et recouvert d'un matériau perforé en son centre destiné à limiter le contact.
Les pansements médicamenteux sont destinés à être appliqués sur de petites lésions cutanées pour une action locale et sont constitués d'un sparadrap sur lequel est fixé en son centre un matériau de pansement recouvert d'une substance. Les timbres sont destinés à être appliqués sur la peau pour mettre en évidence la sensibilité d'un organe à une substance. Ces timbres sont constitués d'un sparadrap avec en son centre un disque de plastique sur lequel est placée une masse adhésive contenant la substance. La masse adhésive contient en outre des éléments tels que la gomme arabique ou la gélatine et de l'eau. D'autres patchs ont été décrits, destinés à une action générale, c'est-à-dire des systèmes de patch (trans)dermiques. Dans ce type de patch, la substance peut être délivrée à l'organisme soit par diffusion passive, soit par une diffusion facilitée par un procédé physico-chimique (iontophorèse, électroporation, sonophorèse), soit encore par une action mécanique (micro-aiguilles). Dans le cas de patch dermiques à diffusion passive, une substance est typiquement déposée sur une surface du patch (appelée support) et placée au contact de la peau. Le patch peut comporter une chambre occlusive ou un compartiment de condensation. L'application du patch sur la peau permet le contact entre la substance et la peau et la diffusion de la substance dans les couches de l'épiderme ou dans l'organisme. Un exemple particulièrement intéressant de tel patch est décrit dans le document WO 02/071950, qui décrit notamment un patch qui se présente sous la forme d'un support doté de propriétés électrostatiques directement recouvert d'une substance biologiquement active sous forme de particules. Ce patch permet ainsi de fixer directement et de délivrer par voie cutanée une substance biologiquement active, sous forme pure, native, entière ou fractionnée.
L'iontophorèse est une technique destinée à améliorer le passage transdermique des substances ionisées ou non. Elle consiste en l'application d'un potentiel électrique maintenant un courant électrique constant à travers la peau et augmentant ainsi la délivrance des molécules. En effet, lorsqu'un courant électrique passe à travers une solution contenant des espèces ionisées, les ions migrent. La substance sous la forme ionisée est électrophorisée à l'extérieur par un faible courant qui entraîne le principe actif au travers de la peau. Cette technique permet de substituer à la force passive, générée par le gradient de concentration, la force électrique, produite par le champ électrique appliqué sur la peau par l'intermédiaire d'électrodes. L'électroporation est une autre technique de diffusion facilitée pour l'administration transdermique non invasive de macromolécules (au moins jusqu'à 40 kDa) ainsi que pour une administration transdermique rapide et/ou pulsatile. L'électroporation repose typiquement sur l'application sur la peau de pulsations électriques courtes (< 1 s) et élevées (50-500 V). La sonophorèse, ou phonophorèse, est le mouvement de molécules à travers la peau sous l'influence d'ultrasons. Dans cette technique, une courte application d'ultrasons est utilisée pour perméabiliser la peau. Les effets de perméabilisation permettent ainsi aux molécules de traverser plus facilement la peau. Les ultrasons de faible fréquence (< 100 kHz) induisent une meilleure augmentation du passage transdermique des molécules que ceux de haute fréquence. Les systèmes micro-invasifs tels que les micro-aiguilles permettent également d'augmenter la perméabilité cutanée en formant des trous microscopiques dans la peau. La taille, la forme et les matériaux de ces micro-aiguilles peuvent varier. Des micro-aiguilles solides ou creuses peuvent être utilisées. Les micro-aiguilles solides sont en silicone ou en métal et peuvent être utilisées de plusieurs manières : (i) la peau est percée par les micro-aiguilles puis un dispositif transdermique contenant le principe actif est appliqué sur la peau, (ii) les micro-aiguilles sont recouvertes du principe actif puis sont insérées à la surface de la peau, (iii) les micro-aiguilles sont revêtues de principe actif puis sont frottées à la surface de la peau afin de déposer le principe actif dans les micro-abrasions créées sur la peau.
Quel que soit le type de patch utilisé, il est important de disposer de méthodes efficaces et reproductibles pour les préparer. Ainsi par exemple, le patch électrostatique décrit ci-dessus est typiquement préparé selon un procédé de fabrication utilisant des systèmes dits poudreurs , tel que celui présenté dans le document WO 07/122226. Ce procédé consiste à appliquer, sur un support de patch, la substance biologiquement active sous la forme d'une poudre sèche, au moyen d'un galet rotatif qui, dans sa course de rotation, récupère de la poudre et l'applique contre le support. Néanmoins, ce système de fabrication génère des pertes de poudre et donc de substance active, du fait de problèmes de colmatage des poudres sur les parois du réacteur de dépôt. Ces pertes contraignent d'une part à utiliser d'importantes quantités de poudre de substance active, ce qui augmente les coûts de fabrication du patch, mais également génère des difficultés pour contrôler les quantités de substance active déposées sur le patch. De plus, lorsque la substance active se présente sous une forme solide de plus ou moins grande taille, il peut être nécessaire de la réduire en particules individualisées d'une taille spécifique avant de l'appliquer sur le support. De la même manière, lorsque la substance active est sous forme liquide, elle doit être lyophilisée (par congélation ou sublimation sous vide), chauffée ou atomisée de façon à obtenir une poudre.
Il existe donc un besoin dans l'art antérieur pour des procédés améliorés de production de patchs.
Résumé de l'invention La présente invention vise à fournir un procédé amélioré de fabrication de patch sec. L'invention a ainsi pour objet un procédé de fabrication d'un patch destiné à l'application cutanée d'une substance, le procédé comprenant une étape de pulvérisation électrohydrodynamique de la substance sur un support du patch. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un patch par dépôt 20 d'une substance sur un support du patch, caractérisé en ce que le dépôt de la substance est réalisé par pulvérisation électrohydrodynamique. Un autre objet particulier de l'invention réside dans un procédé de fabrication d'un patch comprenant un support revêtu d'une substance d'intérêt, le procédé comprenant les étapes suivantes : 25 (a) placer un support (31) à distance d'une buse de pulvérisation (11), (b) fournir à la buse de pulvérisation (11) une substance (21) sous forme liquide à déposer sur le support, (c) soumettre la substance (21) à un champ électrique de façon à former un aérosol (22) entre la buse (11) et le support (31), et, 30 (d) collecter l'aérosol (22) formé sur le support (31).
Le support mis en oeuvre dans le procédé peut être déjà partie intégrante d'un patch, ou utilisé dans une étape ultérieure pour former un patch, éventuellement après découpage aux dimensions adaptées. L'invention a également pour objet un patch destiné à l'application cutanée d'une 5 substance, susceptible d'être obtenu par le procédé de fabrication décrit ci-dessus. Un autre objet de l'invention réside dans un patch comprenant un support en matériau conducteur. L'invention a encore pour objet une installation pour la fabrication d'un patch, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un dispositif de pulvérisation 10 électrodynamique (de préférence comprenant au moins une buse de pulvérisation (11) et au moins une contre-électrode et/ou un contact à la masse disposé de façon à générer un champ électrique et à former un aérosol à partir d'une substance (21) entre une buse et un support), et des moyens pour alimenter l'installation en supports (31). Comme il sera décrit plus en détails dans la suite du texte, le procédé de l'invention 15 est applicable à la production de tout type de patch et à tout type de substance. Il est particulièrement avantageux car il est reproductible et permet de contrôler de manière fine la quantité de substance déposée sur le patch.
Légendes des figures 20 - la figure 1 illustre un patch en cours de fabrication suivant un mode de réalisation du procédé selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe d'un exemple de structure de patch. - La figure 3 illustre un patch en cours de fabrication suivant un mode de réalisation 25 d'une installation selon l'invention. L'alimentation en supports de patch est, dans ce mode de réalisation, effectuée sous forme de rouleaux de films ou de bandes de patchs préformés.
Description détaillée de l'invention
L'invention concerne un procédé amélioré de production de patch, une installation ou dispositif pour sa mise en oeuvre, ainsi que de nouveaux patchs présentant des propriétés avantageuses et utilisables chez tout mammifère dans des applications pharmaceutiques, cosmétiques ou diagnostiques, par exemple. L'invention est basée notamment sur une étape de pulvérisation d'une substance d'intérêt sur un support adapté à la fabrication de patch. L'invention propose ainsi, pour la première fois, de déposer une substance sur le support d'un patch par pulvérisation électrohydrodynamique. Comme cela ressort des exemples d'expérimentation réalisés par les inventeurs, ce procédé permet de contrôler la taille, la charge et la fréquence des particules projetées sur le support du patch, afin d'obtenir un dépôt homogène, et de contrôler la quantité de substance déposée sur le patch.
Principe de la projection électrohydrodynamique
Bien que le principe de la pulvérisation électrohydrodynamique soit connu dans diverses applications (WO 99/49981, WO2006/010845, US 7 259 109, US 5 349 186), la transposition de cette technique à la fabrication de patchs n'a jamais été envisagée ni rendue possible. La présente invention montre à présent que cette technologie peut être adaptée à la fabrication industrielle et contrôlée de patchs. La présente invention découle également de la mise au point des conditions optimales dans lesquelles le procédé de pulvérisation peut être mis en oeuvre pour la fabrication de patchs.
Plus précisément, un objet particulier de l'invention réside ainsi dans un procédé de fabrication de patchs comprenant notamment les étapes consistant à : a) placer un support (31) à distance d'une buse de pulvérisation (11) ; b) fournir une substance d'intérêt (21) sous forme liquide à la buse de pulvérisation 30 (11) ; c) soumettre la substance (21) à un champ électrique de façon à former un aérosol (22) entre la buse (11) et le support (31) ; et 6 d) collecter l'aérosol (22) formé sur le support (31).
Dans un mode particulier de mise en oeuvre, le champ électrique est formé en appliquant une différence de potentiel entre la substance (21), via la buse de pulvérisation (11), et une contre-électrode, polarisée ou reliée à la masse, et/ou un contact à la masse.
Selon le principe de l'électrospray, la polarisation de la buse (11) induit la séparation des charges électriques portées par les impuretés ioniques présentes dans le liquide.
Sous l'action de la composante normale du champ électrique à la sortie de la buse (11), les charges positives et négatives au sein du liquide se séparent et celles de même polarité que la buse (11) migrent vers la surface des gouttes : le liquide est polarisé. Les charges électriques de polarité opposée au potentiel appliqué sont à l'interface buse-liquide tandis qu'une partie des charges de même polarité sont à la surface du liquide. Si le champ électrique à la surface du liquide augmente suffisamment, la pression électrique normale à la surface du liquide, dirigée vers l'intérieur de la goutte, augmente. Pour certaines conditions de tension et débit de liquide, les pressions électriques et hydrodynamiques sont en équilibre à la surface du liquide : il y a équilibre Electro-HydroDynamique. Dans ce cas, la goutte en sortie de buse prend la forme d'un cône de liquide stable au bout duquel un jet de liquide émerge. Une instabilité hydrodynamique se propage le long du jet qui se fragmente en gouttes microniques fortement chargées. . Les répulsions électrostatiques entre les gouttes chargées créent un effet d'extension radiale induisant la formation d'un aérosol (22) et favorisent ainsi l'homogénéité de la projection en prévenant toute agglomération ou coagulation inter- particulaires. En fonction du réglage des paramètres du procédé tels que le débit de liquide, la tension appliquée par l'alimentation haute tension (13) sur la buse (11), la polarité de cette tension et en fonction des propriétés intrinsèques du liquide (21), on obtient un aérosol (22) de particules d'un diamètre déterminé. La taille des particules peut ainsi être contrôlée via ces paramètres.
Buse de pulvérisation
La buse de pulvérisation (11) est en matériau conducteur, typiquement en matériau métallique. Suivant les modes de réalisation, elle peut être totalement conductrice, ou totalement isolante, ou présenter une portion conductrice et une portion isolante. Elle forme, lorsqu'elle est connectée à une alimentation à haute tension (13), une électrode de polarisation de la substance (21). La buse (11) présente typiquement un orifice de forme circulaire pour le passage de la substance (21), dont le diamètre extérieur est avantageusement compris entre 0,05 à 8 millimètres, et dont le diamètre intérieur est avantageusement compris entre 0,05 et 8 millimètres, de préférence entre 0,01 et 2 millimètres. Selon un mode de réalisation, le dispositif peut comprendre plusieurs buses de pulvérisation (11).
Champ électrique du dispositif de pulvérisation électrohydrodynamique
Le champ électrique nécessaire à la polarisation de la buse (11) et à la formation de l'aérosol (22) est généré par l'utilisation d'une alimentation haute tension continue et de contre-électrodes.
Le dispositif de projection comprend ainsi de manière avantageuse une alimentation haute tension continue (13) positive ou négative, appliquant une différence de potentiel entre la buse (11) et les contre-électrodes durant la projection de la substance (21). L'alimentation (13) fournit typiquement un courant de -5 à +5 microAmpères, de préférence de 600 nanoAmpères et applique une tension continue de -20 à +20 kiloVolts, de préférence de 6 kiloVolts. Selon un mode de réalisation, une résistance est disposée entre l'alimentation (13) et la buse (11) (résistance 53, Figures 1 et 2), entre l'alimentation (13) et la contre-électrode (12) (résistance 54, Figures 1 et 2) et/ou entre l'alimentation (13) et la contre-électrode (16) (résistance 55, Figures 1 et 2).
Le dispositif de pulvérisation comprend en outre une ou des contre-électrodes (12, 16), et/ou des contacts à la masse (41, 42, 43 et 44, Figure 3). Ces contre-électrodes et ces contacts (12, 16, 41, 42, 43 et 44) sont en matériau conducteur, typiquement en 8 matériau métallique. Ils peuvent présenter une portion conductrice et une portion isolante. La contre-électrode (12) est de préférence sous la forme d'un anneau métallique ou d'une plaque trouée, disposé perpendiculairement à la direction de pulvérisation de la substance, de préférence à une distance comprise entre 5 et 20 millimètres de la buse (11). La contre-électrode (12) ainsi traversée par l'aérosol (22) projeté sur le support (31) permet de garantir la stabilité de la projection de l'aérosol et d'obtenir la formation d'un dépôt homogène. Elle peut être reliée à la masse, comme représenté Figure 1, ou polarisée.
La contre-électrode (16) est placée dans l'alignement de la buse (11) et du support (31), le support étant disposé entre la contre-électrode (16) et la buse de pulvérisation (11). Elle peut être reliée à la masse, comme représenté Figure 1, ou polarisée. Avantageusement, la contre-électrode (16) est mobile par rapport à la buse (11), afin de placer un support (31) sous la buse (11) avant la projection et d'évacuer ce support (31) après la projection. Les déplacements de la contre-électrode 16 sont alors synchronisés avec les étapes de projection de la buse (11). Les contre-électrodes (12) et (16) peuvent être polarisée ou reliées à la masse, par exemple, au moyen des commutateurs (51) et (52). Les contacts (41, 42, 43 et 44) sont reliés à la masse et sont disposés par paire de manière adjacente à l'axe formé par la buse (11) et le support (31), chacun d'eux étant en contact avec le support (31). Une paire de contacts est formée d'un contact disposé sur une face conductrice du support et d'un contact disposé sur la face opposée à la face conductrice du support. Ces contacts permettent de relier le support (31) à la masse. Le champ électrique peut être formé par une combinaison quelconque des contre-électrodes et/ou des contacts suivants : - une contre-électrode (16) polarisée ou reliée à la masse, le support (31) étant disposé entre la buse (11) et la contre-électrode (16), - une contre-électrode (12), polarisée ou reliée à la masse, disposée entre la buse de pulvérisation et le support (31), et/ou - une ou plusieurs contacts (41, 42, 43 et 44) reliés à la masse et au contact du support (31), disposés de manière adjacente à l'axe formé par la buse (11) et le support (31), avec au moins un des contacts (41, 42, 43 et 44) disposé sur la face conductrice du support. Les contacts (41, 42, 43 et 44) sont disposés de manière adjacente à l'axe formé par la buse (11) et le support (31) et chacun d'eux est en contact avec le support (31). Sur cette base, ils peuvent être disposés selon plusieurs configurations, telles que : - 4 contacts (41, 42, 43 et 44) formant deux paires, une de chaque côté de l'axe formé par la buse (11) et le support (31) (configuration représentée sur la Figure 3), - 3 contacts dont deux formant une paire et, de l'autre côté de l'axe formé par la 10 buse (11) et le support (31), un contact isolé disposé sur une face conductrice du support (31), - 2 contacts formant une paire d'un seul côté de l'axe formé par la buse (11) et le support (31), -2 contacts isolés, un de chaque côté de l'axe formé par la buse (11) et le support 15 (31), au moins l'un d'eux étant disposé sur une face conductrice du support (31), ou - 1 contact disposé d'un côté quelconque de l'axe formé par la buse (11) et le support (31), et sur une face conductrice du support du support (31).
20 Selon un mode de réalisation particulier, seule la contre-électrode (16) est utilisée.
Selon un mode de réalisation préféré, la contre-électrode (16) est utilisée en combinaison avec les contacts (41, 42, 43 et 44) disposés par paire.
25 Selon un mode de réalisation particulier, lorsque le support est constitué d'un matériau conducteur, le champ électrique est formé en appliquant une différence de potentiel entre la buse de pulvérisation (11) et la contre-électrode (16) reliée à la masse, le support étant disposé entre la buse et la contre-électrode (16).
30 Selon un autre mode de réalisation particulier, le support est constitué d'un polymère isolant revêtu d'une couche conductrice et le champ électrique est formé en appliquant une différence de potentiel entre la buse de pulvérisation (11) et le support (31) relié à la masse par les quatre contacts (41, 42, 43 et 44) disposés par paire de manière adjacente à l'axe formé par la buse (11) et le support (31), deux des contacts étant disposés au contact de la face conductrice du support, et deux des contacts étant disposés au contact de la face opposée à la face conductrice du support. Les quatre contacts sont, de préférence, directement reliés à la masse.
Dispositif de pompage et réservoir
Dans un mode particulier de mise en oeuvre, un dispositif de pompage (14) est utilisé 10 pour amener la substance (21) présente dans un réservoir (15), au niveau de la buse de pulvérisation (11). Le dispositif de pompage (14) et le réservoir (15) sont avantageusement réalisés sous la forme d'une seringue et d'un pousse-seringue. Lorsque l'on fait défiler des supports (31) sur la contre-électrode (16) afin de former des patchs successifs, il est avantageux 15 de disposer d'un dispositif de pompage (14) fournissant un débit de substance (21) continu et constant pendant l'étape de pulvérisation. Le débit nominal de la substance (21) peut par exemple être compris entre 0,01 et 10 milliLitres/heure, de préférence 0, 6 mL/heure. Selon les propriétés de la substance, celle-ci est généralement prélevée dans le 20 réservoir (15) à une température comprise entre 4 et 60°C, de préférence 20°C.
Injection de gaz
Avantageusement, le dispositif de projection comprend un conduit (17) entourant 25 l'extrémité libre de la buse (11), et destiné à véhiculer un gaz. Pour éviter tout phénomène de décharges impulsionnelles ayant lieu dans l'air avec des liquides à forte tension superficielle tels que l'eau, une solution consiste à augmenter la permittivité diélectrique du gaz en utilisant un gaz isolant comme, par exemple, SF6 ou CO2; Le conduit (17) est connecté à une alimentation en gaz (18) et 30 débouche au niveau de l'extrémité libre de la buse (11). L'injection de gaz permet d'éviter des phénomènes de décharges impulsionnelles qui sont une source de déstabilisation du procédé. On peut également envisager d'injecter globalement un débit de gaz dans l'enceinte du dispositif de projection (1) pour éviter ce phénomène de décharge impulsionnelle. Selon un mode de réalisation préféré, lorsque de l'eau est utilisée comme solvant dans la substance (21), le gaz environnant ou le gaz injecté est du dioxyde de carbone. Patch
L'invention est adaptée à tout type de patch, c'est-à-dire tout dispositif susceptible d'être appliqué sur une zone de peau d'un sujet pour la mettre en contact avec une 10 substance ou créer une zone d'hydratation. Il peut s'agir de patchs à diffusion passive, facilitée ou mécanique, de timbres, pansements, etc. On utilise avantageusement un dispositif dermique de type occlusif ou à compartiment de condensation. Le dispositif comprend typiquement un support destiné à être revêtu de la substance d'intérêt. Le terme support tel qu'utilisé dans ce document, désigne le matériau ou la 15 zone de surface du patch sur lequel la substance (21) est déposée par pulvérisation. Le support peut être de forme et de nature variées. Ainsi, bien que le support (31) illustré à la figure 1 soit plat, d'autres géométries peuvent être envisagées, notamment des supports comprenant une dépression formant une chambre, des patchs à réservoir, des supports rigides ou semi-rigides, plans ou non, de forme circulaire, carrée, 20 rectangulaire, ovale, etc., selon les besoins, et en différents types de matériaux. Le support peut comprendre ou être constitué de différents matériaux, de préférence biocompatibles, comme par exemple en matériau polymère, métal, textile et/ou matériau biologique, solide ou semi-solide, etc.
25 Le support (31) peut notamment être réalisé en polymère isolant, en polymère dopé, en polymère revêtu d'une couche conductrice sur une ou sur les deux faces du support ou en métal. Dans un mode de mise en oeuvre préféré, on utilise un support conducteur, c'est-à- dire un support à base de matériau conducteur ou traité en surface ou en masse pour être 30 rendu conducteur. Dans ce cas, la couche conductrice recouvrant l'une ou les deux faces du support et favorisant le dépôt de la substance (21), peut être de nature inorganique, par exemple en or ou argent, ou de nature organique, par exemple en graphite, ou5 constituée d'oxydes. Dans le cas d'une couche conductrice en graphite, le dépôt de graphite sur le support (31) peut s'effectuer en ligne, juste avant l'étape du dépôt de la substance (21) soit par projection d'un aérosol neutre ou chargé, soit par trempage en passant le film dans un bain de solution de graphite.
La formation de la couche conductrice du support avant l'étape de pulvérisation peut, en outre, être réalisée par une métallisation, un dépôt d'oxydes et/ou un dépôt de graphite. Un traitement par plasma en basse pression ou à pression atmosphérique pourra également être réalisé avant l'étape de dépôt de principe actif par ElectroSpray pour 10 favoriser, entre autres, l'adhésion à l'interface dépôt-support.
Selon un mode de réalisation préféré, le support comporte au moins une face électriquement conductrice, formée, par exemple, selon les procédés décrits ci-dessus, et la substance (21) est projetée sur cette face électriquement conductrice. 15 Le support mis en oeuvre dans le procédé peut être préalablement usiné sous forme de patch. Dans ce cas, le patch est directement utilisé dans le procédé de l'invention. Dans un autre mode de mise en oeuvre, le support est préalablement revêtu de substance selon le procédé de l'invention, puis ultérieurement utilisé pour former un 20 patch. Dans ce cas, le support (31) peut se présenter par exemple sous la forme d'un film sur lequel la substance (21) est projetée. Le patch destiné à l'utilisateur final sera alors découpé ultérieurement à partir de ce film.
Comme indiqué précédemment, l'invention est adaptée à la fabrication de tous types 25 de patchs, comme notamment les patchs décrits dans les documents EP 1 367 944 ou FR 2 866 553. De tels patchs comprennent typiquement un matériau polymère (par ex. un film de polymère tel que le polyéthylène) à la surface duquel une poudre peut être fixée par l'intermédiaire de forces électrostatiques. Un autre type de patch est par exemple un patch décrit dans la demande EP 30 1 356 821.
Substance déposée par Pulvérisation Electro-HydroDynamique
La substance (21) déposée sur le patch peut être toute substance (et/ou ses analogues synthétiques) destinée à des applications pharmaceutiques, cosmétiques, vaccinales et/ou diagnostiques. La substance (21) peut être de nature biologique et contenir notamment des oligopeptides, des (poly)peptides ou protéines biologiquement actifs et/ou antigéniques, des hormones, des cytokines, des immunoglobulines, des allergènes, des facteurs de croissance, des facteurs trophiques, des composés hydratants, des vitamines. Elle peut également être de nature chimique et contenir notamment des médicaments ou des principes actifs de nature variée, analogues ou non de produits biologiques, et de façon non exhaustive : la nicotine, la caféine, la morphine, hydromorphone HC1, fentanyl, apomorphine HC1, Scopolamine, chlorpheniramine, imiquimod, diphenhydramide, Lidocaine, Isotretinoin, Ketoprofen, Diclofenac, Leuprolide, Finasteride etc... La substance (21) peut également être une combinaison de composés biologiques et non biologiques. Lorsque la substance est sous forme liquide, le solvant utilisé au cours du procédé pour solubiliser la substance peut être choisi selon les propriétés de la substance et selon la vitesse de séchage que l'on souhaite obtenir. Par exemple, le solvant peut être de l'eau lorsque l'on souhaite éviter toute détérioration de la substance, ou bien contenir de l'éthanol pour favoriser la stabilisation du procédé de pulvérisation et pour accélérer l'évaporation des gouttes déposées sur le support (31). Après et/ou pendant la projection de la substance sur le support (31), les éventuels résidus de solvant dans lequel ladite substance est dissoute, peuvent être évaporés au moyen d'une évaporation accélérée par chauffage par convection, d'une irradiation (par exemple, aux ultraviolets ou aux infra-rouges), d'une lyophilisation ou d'une circulation de gaz sec. Dans un mode de réalisation particulier, le séchage du support (31) peut être réalisé en le disposant dans un flux d'air chaud.
Un autre objet de l'invention concerne tout patch obtenu par le procédé décrit dans la 30 présente demande. Le patch selon l'invention est constitué d'un support (31) sur lequel a été déposée par électrospray une substance (21), présente sous forme de poudre (33).
La très petite taille des résidus secs formant la poudre projetée sur le support implique que celle-ci adhère particulièrement bien à ce support (31). Le patch est avantageusement conditionné de sorte que la poudre (33) soit isolée de l'environnement extérieur. Ainsi, tel qu'il est représenté sur la figure 2, le patch (3) peut comprendre, dans un mode de réalisation particulier, un film pelable (32) recouvrant la poudre (33) et la partie du support (31) non recouverte par la poudre (33). Le film pelable (32) est destiné à être retiré avant application du patch (3) sur la peau. Le patch selon l'invention est utilisable notamment dans des applications pharmaceutiques, cosmétiques, vaccinales et/ou diagnostiques.
Pour assurer la conservation du patch (3) dans un conditionnement et notamment éviter l'altération des principes actifs de la substance déposée et préserver la qualité microbiologique, le patch peut être soumis à un traitement additionnel, tel que, par exemple, une pasteurisation, une ionisation et plus généralement tout traitement connu de l'homme du métier.
Installation pour la fabrication de patch
Un autre aspect de l'invention concerne un dispositif ou une installation pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Typiquement, le dispositif ou installation 20 comprend : - au moins une buse de pulvérisation (11) et au moins une contre-électrode (12, 16) et/ou au moins un contact (41, 42, 43, 44) disposé de façon à générer un champ électrique et à former un aérosol (22) à partir de la substance (21) entre une buse et un support, et 25 - des moyens pour alimenter l'installation en supports (31). Selon un mode de réalisation, cette installation peut comprendre plusieurs buses de projection (11) associées à une ou plusieurs contre-électrodes (12, 16) et/ou contacts correspondants (41, 42, 43, 44). L'alimentation de l'installation en supports (31) peut être effectuée, par exemple, 30 sous forme de rouleaux (56, 57, 58, 59, Figure 3) de films ou des bandes de patchs préformés qui défilent de manière continue ou discontinue sous la ou les buse(s).
D'autres aspects et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture des exemples qui suivent, qui doivent être considérés comme illustratifs et non limitatifs.
Exemple : dépôt de résidus secs de BSA sur un patch par pulvérisation électrohydrodynamique
1) Dispositif de pulvérisation électrohydrodynamique utilisé dans cet exemple
La figure 1 illustre un dispositif de pulvérisation électrohydrodynamique (1) durant 10 la fabrication d'un patch (3) selon un mode de réalisation du procédé de la présente invention. Dans ce mode de réalisation particulier, le dispositif de pulvérisation (1) comprend une buse (11) présentant un orifice de passage de liquide, alimentée par un dispositif de pompage (14) qui prélève une substance liquide (21) dans un réservoir (15). La 15 substance liquide (21) contient de la BSA (sérum albumine bovine) dissoute dans de l'eau. Cette substance (21) est, de préférence, fournie à la buse de pulvérisation (11) à un débit constant durant la pulvérisation. La contre-électrode (16) est disposée dans l'axe et à distance de la buse (11). La contre-électrode (16) est reliée à la masse. 20 Le support (31) d'un patch (3) est placé entre la buse de pulvérisation et la contre-électrode (16). Ce support (31) est constitué d'un polymère de polyéthylène dopé au carbone. Le dispositif de pulvérisation (1) comprend, de plus, un conduit (17) connecté à une alimentation en gaz (18) et qui entoure l'extrémité libre de la buse (11). 25 2) Conditions de réalisation
La BSA a été solubilisée dans de l'eau de faible conductivité électrique (comprise entre 10 et 100 S/m idéalement). 30 Le dépôt de BSA a été réalisé dans des conditions stables pour une concentration en BSA comprise entre 0,1 et 5 mg/mL, des débits de liquide compris entre 0,1 et 2,5 mL/h, des tensions comprises entre 4 à 7 kV, une distance buse (11) / contre-électrode (16) de 0,5 à 1,5 cm, à pression atmosphérique, pour une débit de CO2 compris entre 3 et 6 L/min et une buse de diamètres extérieur et intérieur respectivement compris entre [0,11û 0,60] mm et [0,006 û 0,1] mm. 3) Résultats et caractérisations
Dans ces conditions de réalisation, des caractérisations ont été faites sur les dépôts : - La masse de protéine a, tout d'abord, été quantifiée en réalisant des dosages à l'acide bicinchonique (BCA). Ces dosages ont confirmé le dépôt de protéine sur les supports conducteurs dans des quantités comprises entre 1 et 50 microgrammes pour des concentrations de BSA comprise entre 0,1 et 5 mg/mL et un temps de dépôt d'une minute. - Les observations réalisées par Microscopie Electronique à Balayage (MEB) ont ensuite permis de vérifier la répartition homogène de résidus secs sur le patcha non dégradation des protéines par le procédé selon l'invention a été vérifiée à l'aide d'un gel d'électrophorèse qui n'a révélé aucune modification structurale de la protéine. - De plus, le maintien de l'une des principales fonctions assurée par la protéine BSA (reconnaissance antigène-anticorps) a été validé par une méthode d'immunodiffusion radiale.
4) Conclusion
Ces tests opératoires, présentés dans cet exemple, ont donc mis en évidence le fait que le procédé de fabrication de l'invention permet d'obtenir un patch présentant une répartition homogène de résidus secs sur le support, sans altération de la substance déposée,
Claims (28)
1. Procédé de fabrication d'un patch comprenant un support (31) revêtu d'une substance (21), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) placer un support (31) à distance d'une buse de pulvérisation (11) ; b) fournir la substance (21) sous forme liquide à la buse de pulvérisation (11) ; c) soumettre la substance (21) à un champ électrique de façon à former un aérosol (22) entre la buse (11) et le support (31) ; et d) collecter l'aérosol (22) formé sur le support (31).
2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel le champ électrique est formé en appliquant une différence de potentiel entre la buse de pulvérisation (11) et une contre-électrode (16) polarisée ou reliée à la masse, le support étant disposé entre la buse et la contre-électrode (16).
3. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel le champ électrique est formé en appliquant une différence de potentiel entre la buse de pulvérisation (11) et une contre-électrode (12) en anneau ou plaque trouée, polarisée ou reliée à la masse, disposée entre la buse de pulvérisation et le support.
4. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel le champ électrique est formé en appliquant une différence de potentiel entre la buse de pulvérisation (11) et un ou plusieurs contact(s) (41, 42, 43, 44) relié(s) à la masse et au contact du support (31), disposé(s) de manière adjacente à l'axe formé par la buse (11) et le support (31), au moins un des contacts étant disposé au contact d'une face conductrice du support.
5. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le champ électrique est formé par une combinaison quelconque des contre- électrodes suivantes : une contre-électrode (16) polarisée ou reliée à la masse, le support étant disposé entre la buse et la contre-électrode (16), une contre-électrode (12) en anneau ou plaque trouée, polarisée ou reliée à la masse, disposée entre la buse de pulvérisation et le support, et un ou plusieurs contact(s) (41, 42, 43, 44) relié(s) à la masse et au contact du support (31), disposé(s) de manière adjacente à l'axe formé parla buse (11) et le support (31) avec au moins un des contacts (41, 42, 43, 44) disposé au contact d'une face conductrice du support.
6. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la substance (21) est pulvérisée par plusieurs buses de projection (11).
7. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant l'injection d'un gaz au niveau de la buse de pulvérisation (11) durant la formation de l'aérosol (22).
8. Procédé de fabrication selon la revendication 7, dans lequel le gaz injecté est du dioxyde de carbone.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la substance (21) est une substance pharmaceutique, cosmétique, vaccinale et/ou de diagnostic et comprend un polypeptide, une protéine ou une molécule chimique.
10. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la substance (21) sous forme liquide est dissoute dans un solvant.
11. Procédé de fabrication selon la revendication 10, dans lequel le solvant contient de l'eau et/ou de l'éthanol.
12. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la substance (21) est fournie à la buse à un débit constant durant la pulvérisation.
13. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support (31) est un matériau biocompatible.
14. Procédé de fabrication selon la revendication 13, dans lequel le matériau biocompatible est choisi parmi un polymère isolant, un polymère dopé, un métal biocompatible ou un polymère revêtu d'une couche conductrice sur l'une ou les deux faces du support.
15. Procédé de fabrication selon la revendication 14, dans lequel la couche conductrice est constituée de métal, de carbone, de graphite, ou d'oxydes.
16. Procédé de fabrication selon la revendication 15, dans lequel le métal est de l'or ou de l'argent.
17. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une étape de traitement du support avant l'étape de pulvérisation consistant en un traitement par plasma en basse pression ou à pression atmosphérique, et/ou une métallisation, et/ou un dépôt d'oxyde et/ou en un dépôt de graphite.
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la substance (21) est projetée sur une face électriquement conductrice du support (31).
19. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support est constitué d'un matériau conducteur et le champ électrique est formé en appliquant une différence de potentiel entre la buse de pulvérisation (11) et une contre-électrode (16) reliée à la masse ou polarisée, le support étant disposé entre la buse et la contre-électrode (16).
20. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support est constitué d'un polymère isolant revêtu d'une couche conductrice et le champ électrique est formé en appliquant une différence de potentiel entre la buse de pulvérisation (11) et le support relié à la masse par les 4 contacts (41, 42, 43, 44) directement reliés à la masse et au contact du support (31), disposés par paire de manière adjacente à l'axe formé par la buse (11) et le support (31), deux des contacts étant disposés au contact de la face conductrice du support et deux des contacts étant disposés au contact de l'autre face.
21. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support du patch sur lequel la substance est projetée est essentiellement plan.
22. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une étape de séchage du support (31) pendant et/ou après le dépôt de l'aérosol (22) de façon à obtenir l'évaporation du solvant.
23. Procédé selon la revendication 22, dans lequel l'étape de séchage est réalisée par chauffage par convection, par irradiation, par lyophilisation et/ou par circulation de gaz sec.
24. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support sur lequel l'aérosol (22) a été projeté est ensuite conditionné de façon à isoler la substance (33) de l'environnement extérieur.
25. Procédé de fabrication selon la revendication 24, dans lequel le support sur lequel l'aérosol (22) a été projeté est recouvert d'un film pelable (32).
26. Patch pour l'application cutanée d'une substance obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 25.
27. Installation pour la fabrication d'un patch pour l'application cutanée d'une substance, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une buse de pulvérisation (11) et au moins une contre-électrode (12, 16) et/ou au moins un contact à la masse (41, 42, 43, 44) disposé de façon à générer un champ électrique et à former un aérosol à partir de la substance (21) entre une buse et un support, et des moyens pour alimenter l'installation en supports (31).
28. Dispositif selon la revendication 27, comprenant plusieurs buses de projection (11) et une ou plusieurs contre-électrodes (12, 16) et/ou contacts à la masse (41, 42, 43, 44) correspondants.20
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