Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
La substitution de matières premières issues de l’industrie pétrochimique a été initiée dans de nombreux domaines industriels pour faire face à des ressources limitées et répondre à des consommateurs en quête de naturel. Cette démarche éco-responsable de valorisation des matières premières végétales est en plein essor dans le domaine de l’industrie pharmaceutique. L’article se concentre sur deux grandes familles d’excipients verts : le potentiel des lipides d’origine végétale dans de nouvelles fonctions biopharmaceutiques ou technologiques et l’utilisation des protéines végétales, natives ou modifiées, dans des formes pharmaceutiques classiques ou innovantes.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleABSTRACT
The substitution of raw materials from the petrochemical industry has been initiated in many industrial sectors to deal with limited resources and meet consumers' needs for natural products. This eco-responsible approach of the valorization of vegetable raw materials is booming in the pharmaceutical industry. The article focuses on two main families of green excipients: the potential of vegetable lipids in new biopharmaceutical or technological functions and the use of native or modified vegetable proteins in conventional or innovative pharmaceutical forms.
Auteur(s)
-
Sophie GIROD FULLANA : Professeur à l’université de Toulouse III Paul Sabatier - Faculté des Sciences Pharmaceutiques - CIRIMAT, Toulouse, France
-
Anne AUBERT-POUESSEL : Maître de conférences de l’université de Montpellier - UFR des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques, - Institut Charles Gerhardt Montpellier (ICGM), Montpellier, France
INTRODUCTION
Les excipients sont des substances ou mélanges de substances utilisées dans la formulation d’un médicament. Définis comme inertes vis-à-vis du principe actif, et n’induisant pas d’effet indésirable chez le patient (à l’exception des excipients à effet notoire), ils sont choisis pour des raisons technologiques (stabiliser, faciliter l’écoulement, améliorer le goût…) ou biopharmaceutiques (solubiliser, moduler la libération…). Ces matières premières, essentielles pour le pharmacien formulateur, sont encadrées par une législation et recensées dans la Pharmacopée européenne.
Les excipients proviennent d’origines variées, minérale ou organique, synthétique ou naturelle. Les excipients d’origine naturelle sont utilisés depuis les prémices de la formulation au IIe siècle. Un certain nombre sont extraits des plantes : les huiles végétales, les amidons… avec l’industrialisation au XIXe siècle, ils ont été substitués pour certains par des excipients synthétiques ou encore hémisynthétiques issus de la pétrochimie : huiles minérales, silicones, celluloses modifiées… Mais les préoccupations environnementales sont à l’origine d’un regain d’intérêt pour des matières premières d’origine naturelle et plus respectueuses de l’environnement. Les domaines de l’agro-alimentaire et de la formulation cosmétique ont été les premiers secteurs touchés, et les mutations qu’ils ont enclenchées ont permis l’émergence de matières premières dont les potentialités dans le domaine pharmaceutique sont maintenant à évaluer et à faire évoluer pour répondre aux exigences pharmaceutiques.
Les excipients d’origine végétale présentent de nombreux avantages : en premier lieu, leur abondance sur terre ou dans les océans, et en second leur sûreté. Ces produits sont dénués de virus, ils sont généralement biocompatibles et biodégradables, assurant ainsi une absence d’accumulation dans l’organisme et l’environnement. Leurs inconvénients sont leur pureté, leur composition variable selon les lots, le risque de contamination bactérienne pour les produits hydratés, et certains excipients d’origine végétale peuvent être allergisants (gluten, arachide).
Les excipients d’origine végétale possèdent des fonctions chimiques différentes liées à leur nature de type lipide, protéine ou polysaccharide. Leurs fonctions sont multiples : gélifiant, émulsifiant, agent d’enrobage, liant, solubilisant… Elles peuvent être classées en deux catégories : les fonctions technologiques qui vont aider à la formulation ou à l’administration, à l’acceptabilité par les patients, et les fonctions biopharmaceutiques qui vont permettre d’améliorer l’absorption du principe actif dans l’organisme et/ou de moduler sa vitesse de libération. Quel que soit leur rôle, les excipients souvent multiples au sein d’une même formulation apparaissent donc dans toutes les formes pharmaceutiques : les comprimés et gélules, les suppositoires, les solutions, les émulsions, les suspensions, les aérosols, les patchs… Ces excipients doivent être sûrs, facilement identifiables par des techniques analytiques classiques, inertes chimiquement pour éviter les interactions avec les autres excipients, les principes actifs et le conditionnement.
Si l’industrie pharmaceutique revendique peu l’utilisation d’excipients biosourcés à base de polysaccharides, protéines et lipides, elle est pourtant aujourd’hui en forte demande pour plusieurs raisons. D’une part ces molécules naturelles offrent des propriétés variées qui peuvent être mises à profit pour des excipients aux fonctions multiples, biopharmaceutiques ou technologiques. Ces excipients peuvent être utilisés dans des nouveaux procédés de préparation et des formulations innovantes. Enfin dans une démarche de reformulation, ces excipients permettent aux industriels de breveter. Les potentialités des polysaccharides sont déjà bien connues, aussi dans cet article nous aborderons uniquement les excipients d’origine végétale de nature lipidique ou protéique aux propriétés moins connues, mais néanmoins prometteuses.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
fonctionnalisation protéines végétales formulation pharmaceutique excipients d'origine végétale lipides d'origine végétale
KEYWORDS
functionalisation | vegetable proteins | pharmaceutical formulation | biobased excipients | biobased lipids
DOI (Digital Object Identifier)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Accueil > Ressources documentaires > Procédés chimie - bio - agro > Formulation > Élaboration des formulations > Excipients verts en émergence pour l’industrie pharmaceutique > Protéines végétales et leurs potentialités dans le domaine des excipients verts
Accueil > Ressources documentaires > Biomédical - Pharma > Médicaments et produits pharmaceutiques > Mise en forme des médicaments > Excipients verts en émergence pour l’industrie pharmaceutique > Protéines végétales et leurs potentialités dans le domaine des excipients verts
Cet article fait partie de l’offre
Chimie verte
(160 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Conclusion
En anglais
2. Protéines végétales et leurs potentialités dans le domaine des excipients verts
2.1 Principales sources de protéines et leur utilisation actuelle
Les protéines sont des polymères naturels azotés dont la taille varie entre plusieurs milliers et plusieurs millions de daltons. Constituées d’une ou plusieurs chaînes peptidiques, leur unité est l’acide aminé. Tous les acides aminés partagent une structure commune, constituée d’une fonction acide carboxylique, d’une amine primaire et d’une chaîne latérale. Cette dernière présente une très grande variété de structures chimiques conférant aux protéines leurs propriétés particulières. L’enchaînement d’acides aminés possède une organisation tridimensionnelle (ou repliement) qui lui est propre. De la séquence au repliement, puis à l’association, il existe quatre niveaux d’organisation structurale de la protéine :
-
la structure primaire, définie par la séquence linéaire d’acides aminés reliés entre eux par des liaisons peptidiques ;
-
la structure secondaire, engendrée par la rotation des atomes de la chaîne peptidique les uns par rapport aux autres. La structure secondaire la plus fréquente est l’hélice α (qui fait tourner la chaîne carbonée par rapport à elle-même d’un tour tous les 4 acides aminés environ). Plusieurs portions de chaînes peuvent aussi se joindre en sens opposé (antiparallèles) pour former un feuillet β (les carbonyles de chaque acide aminé d’une portion de chaîne se lient par liaison hydrogène avec les amines de l’autre portion) ;
-
la structure tertiaire correspond à l’arrangement tridimensionnel d’une chaîne peptidique linéaire ;
-
enfin, la structure quaternaire est la disposition spatiale des protéines qui sont formées par plus d’une chaîne peptidique .
Les protéines peuvent être classées en fonction de leur origine (végétale, animale ou microbienne, tableau 5), de leur fonction (protéine de structure, de réserve, de transport ou ayant une activité catalytique pour...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Chimie verte
(160 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Protéines végétales et leurs potentialités dans le domaine des excipients verts
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CHANDRA (R.), IQBAL (H.M.N.), VISHAL (G.), LEE (H.S.), NAGRA (S.) - Algal biorefinery : A sustainable approach to valorize algal-based biomass towards multiple product recovery. - Bioresource Technology, 278, p. 346-359 (2019).
-
(2) - BENEKE (C.E.), VILJOEN (A.M.), HAMMAN (J.H.) - Polymeric plant-derived excipients in drug delivery. - Molecules, 142, p. 602-2620 (2009).
-
(3) - LIU (Z.Y.), WANG (G.C.), ZHOU (B.C) - Effect of iron on growth and lipid accumulation in Chlorella vulgaris. - Bioresource Technology, 99, p. 4717-4722 (2008).
-
(4) - JANNIN (V.), RODIER (J.D.), MUSAKHANIAN (J.) - Polyoxylglycerides and glycerides : effects of manufacturing parameters on API stability, excipient functionality and processing. International - Journal of Pharmaceutics, 466(1-2) p. 109-121 (2014).
-
(5) - RABASCO-ALVAREZ (A.M.), GONZALES-RODRIGUEZ (M.L.) - Lipids in pharmaceutical and cosmetic preparations. - Grasas y Aceites, 51(1-2), p. 74-96 (2000).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Pharmacopée Européenne 9e édition 9.8, 2019.
Handbook of pharmaceutical Excipients, 8e édition, 2017. Publié par Pharmaceutical Press et The American Pharmacists Association. Edité par P.J. Sheskey, W.G. Cook and C.G. Cable.
HAUT DE PAGE2 Brevets (liste non exhaustive)
Lipid-based nanocarrier systems for using cancer treatment. GURSOY (R.N.), CEVIK (O.). European patent EP2790683 (2016).
Process for making protein delivery matrix and uses thereof. PAQUIN (P.), SUBIRADE (M.), BEAULIEU (L.). AU2002245979 (2002).
Modified protein excipient for delayed-release tablet. CAILLARD (R.), LECLERC (P.-L.), SUBIRADE (M.). US2011076326 (2011).
Protein-based enteric coating for oral dosage forms. CAILLARD (R.). PCT/CA2014/05124 (2014).
HAUT DE PAGEFournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Abitec, 501 W 1st Ave, Columbus, OH 43215, États-Unis. Fournisseur d’excipients pharmaceutiques à base de lipides.
BASF France SAS – Industrie et Service, 49, avenue Georges Pompidou, Levallois 92593. Production de spécialités chimiques pour la plupart des industries.
Cremer Oleo, Glockengießerwall...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Chimie verte
(160 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
