Nouveaux développements dans l'encapsulation de molécules hydrophobes via l'auto-assemblage de copolymères à blocs amphiphiles

Abstract

Ce manuscrit décrit le développement de nouvelles stratégies dans la préparation de nanoparticules ayant une excellente capacité d’encapsuler, retenir, transporter et délivrer des molécules hydrophobes (médicaments, fragrances, agents de contraste, pesticides, etc.). Pour cela, sept systèmes de copolymères à blocs amphiphiles bien définis ont été synthétisés (principalement par polymérisation radicalaires par transfert d’atome (ATRP)) et caractérisés par des méthodes classiques. La faculté de ces macromolécules de s’auto-organiser a été utilisée pour obtenir des nanoparticules sphériques (micelles et vésicules avec une taille < 200 nm), dont les propriétés physico-chimiques ont été étudiées en détails par des techniques de diffusion de lumière et d’imagerie. Dans une seconde étape, le processus d’encapsulation de différentes molécules hydrophobes par ces nanoparticules a été mis à profit et exploré en détails. Les résultats ont montré des différences très intéressantes par rapport à la quantité maximale de molécules hydrophobes encapsulées dans le coeur de la micelle. Ces nanoparticules sont classées en trois groupes principaux, correspondant à des capacités d’encapsulation (LC) A) faibles (LC ≤ 30 % w/wp), B) modérées (30 % < LC < 70 % w/wp) et C) élevées (LC ≥ 70 % w/wp). Dans ce dernier cas, des interactions spécifiques du type acide-base dans le coeur de la particule sont responsables pour l’excellente capacité d’encapsulation systématiquement observée. Cependant, l’incorporation de grandes quantités de matières par des micelles polymériques peut provoquer une augmentation significative de la taille, ainsi que des transitions de morphologies (de micelles sphériques à cylindres à vésicules). Les résultats suggèrent très clairement que la capacité d’encapsulation des systèmes micellaires stimulables que nous avons développés peut être contrôlée avantageusement via les propriétés structurelles des molécules hydrophobes et des blocs formant le coeur de la nanoparticule.