Élaboration des dispersions solides de flavonoïdes par atomisation

Le stage sera réalisé dans l’Unité de Recherche Transformations Intégrées de la Matière Renouvelable (TIMR/UTC-ESCOM) Université de Technologie de Compiègne, en collaboration avec l’Institut Parisien de Chimie Moléculaire (IPCM-SU).

Les flavonoïdes connus pour leurs propriétés pharmacologiques, notamment ses effets antioxydants, anti-inflammatoires, antiviraux et anticancéreux. Cependant, les flavonoïdes en général, ont une faible biodisponibilité due à leur insolubilité dans les milieux aqueux et leur très grande instabilité chimique¹, ce qui limite l’exploitation de leurs propriétés bénéfiques dans le domaine alimentaire et nutraceutique. La dispersion solide est l'une des approches les plus efficaces pour améliorer la solubilité et la vitesse de dissolution, et donc la biodisponibilité des composés bioactifs peu solubles dans l'eau. La dispersion solide de composés hydrophobes peut être préparée à l'aide d'un support hydrophile par diverses méthodes telles que la méthode de fusion, le séchage par atomisation, l’extrusion à chaud, etc. Le support ou la matrice vont augmenter la mouillabilité et le comportement de dissolution du composé hydrophobe lorsque ce système est exposé à l'eau².

Dans cette étude le chitosan, en comparaison avec les polymères classiques PVP, HPMC, PVP-VA et PEG, est envisagé comme support pour les flavonoïdes. Le chitosan est un polymère biocompatible, biodégradable, bactériostatique, durable et non toxique. Il s'agit d'un polysaccharide dérivé de sources naturelles, soit extrait de champignons et d'insectes, soit dérivé de la chitine d'arthropodes et de mollusques³ (crevettes et crabes). La fraction moyenne d'unités acétylées le long de la chaîne du polymère, appelée degré de N-acétylation (DA), est inférieur à 50 %⁴.

Dans l'industrie pharmaceutique, le séchage par atomisation est l'une des techniques les plus couramment utilisées pour transformer un liquide en poudre sèche. Il est reproductible et convient à une production à grande échelle. C’est un procédé rapide, facile et peu coûteux, en une seule étape, qui permet de contrôler la taille et la morphologie des particules⁵. Le séchage par atomisation est une technologie d’encapsulation qui permet de contourner bon nombre des difficultés techniques liées à l'utilisation des polyphénols. L’encapsulation réalisée par séchage par atomisation peut notamment protéger les bioactifs des pressions environnementales, comme l'oxygène ou l'humidité. Cette technique a d’ailleurs déjà été utilisée pour encapsuler des flavonoïdes avec des polymères⁶. Cependant, les températures élevées utilisées pour le séchage par atomisation peuvent entraîner la dégradation de composés sensibles à la chaleur, tels que les flavonoïdes. Une faible quantité de solvants organiques résiduels dans le produit final peut subsister, ce qui limite l’utilisation des poudres obtenues pour la consommation humaine. Il est donc nécessaire, et c’est l'objectif de ce projet, de contrôler et d’optimiser le procédé d’atomisation pour limiter ces problèmes. Ce projet s’inscrit dans la cadre d’une thèse de doctorat, il sera donc mené avec une doctorante (Léa Couvidat) qui étudient l'encapsulation de flavonoïdes avec du chitosan en utilisant le CO₂ supercritique.

Etudiant en génie des procédés (BAC+4/5) souhaitant travailler sur de l'optimisiation d'un procédé.