Un nouveau procédé pour l'élaboration "en continu" de nanomédicaments

Des chercheurs du Laboratoire des nanomatériaux pour les systèmes sous sollicitations extrêmes de l'Institut franco-allemand de Saint-Louis (CNRS / Université de Strasbourg) viennent de mettre au point une nouvelle technique d'élaboration "en continu", à l'échelle industrielle, de nano-co-cristaux organiques ou organométalliques de taille et de composition parfaitement contrôlées. Le procédé développé fait l'objet de trois brevets étendus à l'échelle internationale et représente un pas décisif pour la production en masse de nanomédicaments, de nanomatériaux énergétiques ou de nanomatériaux organiques et organométalliques. Ce résultat fait l'objet d'un article dans la revue Scientific Reports.

Produire des nanoparticules organiques ou organométalliques de taille et de composition bien définies représente un challenge pour différents secteurs d'activité comme le domaine pharmaceutique, l'optique, les cristaux ferroélectriques et les matériaux énergétiques (matériaux pour la propulsion ou les explosifs). Le principal intérêt de ces composés se situe, par exemple, au niveau de l'élaboration de médicaments multifonctionnels contenant un ou plusieurs principes actifs co-cristallisés avec une forme co-cristalline pouvant notamment augmenter leur cinétique (vitesse) d'assimilation par le corps humain. Si les co-cristaux sont employés dans beaucoup de médicaments, leur production "en continu" restait jusqu'à présent un défi, et à fortiori, l'élaboration en masse de nano-co-cristaux à propriétés augmentées était tout simplement impossible.

Les chercheurs du laboratoire des nanomatériaux pour les systèmes sous sollicitations extrêmes de l'Institut franco-allemand de Saint-Louis, spécialisé notamment dans l'élaboration de nanomatériaux énergétiques pour la synthèse de nanoparticules de diamant ultrafines, viennent de mettre au point une technique de nanocristallisation continue par brumisation et évaporation ultra-rapide d'un solvant contenant les espèces chimiques à nano-co-cristalliser. Une solution contenant les espèces à nano-co-cristalliser est maintenue sous pression (40 Bar). Elle est ensuite échauffée (140-160 °C) et détendue au travers d'une buse à cône creux dans une enceinte où règne un vide primaire (5 mBar). La différence de pression et la chute de température qui en résulte provoquent l'évaporation du solvant et la cristallisation des produits sous forme de nanoparticules. Les chercheurs sont ainsi parvenus à élaborer des nanocomposés pharmaceutiques modèles à base de caféine co-cristallisée avec de l'acide oxalique et de l'acide glutarique. D'autres nanocristaux énergétiques ont également été obtenus. Les particules élaborées ont été caractérisées et leur taille varie de 40 à 150 nanomètres.

Ce résultat constitue une première mondiale. Ces travaux montrent qu'il est possible de produire des nano-cocristaux à l'échelle industrielle. Au-delà des domaines pharmaceutiques et énergétiques, ils impacteront également des produits à forte valeur ajoutée comme les cristaux ferroélectriques et les filtres optiques. Un autre domaine d'intérêt concerne celui des précurseurs de synthèses réactives comme la synthèse de naodiamants ultra-fins par détonation d'explosifs eux-mêmes ultra-fins. C'est le besoin de disposer de charges explosives ultrafines pour la synthèse de diamants ultrafins qui est à l'origine de cette avancée dans l'ingénierie sur mesure de nanomatériaux.

Pour plus d'information voir:
- http://www.cnrs.fr/inc/communication/direct_labos/spitzer2.htm
- http://www.nature.com/srep/2014/141010/srep06575/full/srep06575.html