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Des nanocapsules multi-tâches obtenues sur le modèle du Pastis

L’élaboration de nanocapsules met en œuvre des procédés de synthèse complexes qui sont un obstacle majeur au développement industriel de ces objets. Une équipe du laboratoire « Ingénierie des matériaux polymères »(CNRS / INSA / Université Lyon 1), en collaboration avec des chercheurs de la « John Hopkins University »(Baltimore – USA) et du laboratoire « Chimie, interdisciplinarité, synthèse, analyse, modélisation »(CNRS / Université de Nantes) vient de proposer une méthode simple, rapide et efficace pour préparer spontanément des nanocapsules plurifonctionnelles constituées d'un cœur d'huile (pouvant contenir un principe actif) entouré d'une membrane de polymère. Ces résultats sont parus dans la revue Angew. Chem. du 26 mai 2014.

L’encapsulation joue un rôle très important dans les secteurs pharmaceutiques, cosmétiques, textiles et agro-alimentaires. Elle permet en effet de masquer, protéger et libérer de manière contrôlée des molécules d’intérêt (principe actif, saveur, parfum, pigment). Les procédés d’encapsulation s’appuient sur la synthèse de particules ou de capsules de polymères, au cœur desquelles est incorporé le principe actif, sous forme liquide ou solide.

Contrairement aux microcapsules dont l’élaboration à l’échelle industrielle est parfaitement maitrisée, la complexité des procédés de synthèse des nanocapsules constitue encore un obstacle majeur à leur développement industriel. Dans ce contexte, une équipe lyonnaise vient de proposer une méthode simple, rapide et efficace, pour préparer des nanocapsules plurifonctionnelles. Les chercheurs utilisent les concepts de la mise en émulsion dite par "effet Ouzo", qui consiste à générer un lait par simple addition d'eau contenant un glycopolymère dans un mélange huile / molécule d’intérêt ou principe actif / solvant. Dans des conditions de concentration judicieusement choisies, tous ces éléments s'organisent spontanément pour former des nanocapsules constituées d'un cœur d'huile (contenant le principe actif) entouré d'une membrane de polymère (voir figure ci-dessous). La membrane de polymère enrobant le cœur huileux est durcie chimiquement lors de la mise en dispersion (on parle alors de réticulation) ; elle peut également faire l’objet d’une fonctionnalisation spécifique en cours d’élaboration des nanocapsules (marqueurs de fluorescence pour l’imagerie, biotine, nanoparticules métalliques etc…).

L’application de ce procédé dénommé "Shift-N-Go" à des produits commerciaux et biodégradables est actuellement en cours de développement au laboratoire IMP@INSA.

ganachaud

Schéma de principe de la nano-encapsulation par effet Ouzo. Le mélange des phases aqueuse et organique, préparées dans des conditions de concentrations judicieusement choisies, génère spontanément et sans effort, des nanocapsules huile dans polymère (observées ici en microscopie électronique à transmission).
© François Ganachaud

Référence

Xibo Yan, Marco Delgado, Amy Fu, Pierre Alcouffe, Sébastien G. Gouin, Etienne Fleury, Joseph L. Katz, François Ganachaud & Julien Bernard

Simple but Precise Engineering of Functional Nanocapsules through Nanoprecipitation

Angew. Chem. Int. Ed. 53 (27), 6910 - 6913 (2014).

DOI: 10.1002/anie.201402825

Contacts chercheurs

Julien Bernard, Ingénierie des matériaux polymères – Villeurbanne

Courriel : julien.bernard@insa-lyon.fr

Tél. : 04 72 43 61 24

François Ganachaud, Ingénierie des matériaux polymères – Villeurbanne

Courriel : francois.ganachaud@insa-lyon.fr

Tél. : 04 72 43 71 04

Contacts institut

Christophe Cartier dit Moulin, Jonathan Rangapanaiken