Synthesis and characterization of functional multilayer capsules based on chemically modified polysaccharides

This work focused on the design of functional capsules made of chemically modified polysaccharides. The layer-by-layer capsules have attracted great interest due to their Indeed, as an advanced multifunctionality which can be advantageously used for pharmaceutical and biomedical applications. Polysaccharides, which are generally biocompatible and biodegradable, are very attractive materials for the construction of bio-related multilayer systems. Considering the intrinsic antibacterial properties of chitosan (CHI), this polysaccharide was selected and quaternized to prepare in physiological conditions contact-killing capsules by combination with hyaluronic acid (HA). The relationship between the antibacterial activity of the quaternized chitosan derivatives (QCHI) and that of QCHI-based capsules was investigated. Then, in order to encapsulate small hydrophobic drugs within the wall of capsules, alkylated derivatives of HA were used as the negatively charged partner of QCHI for the capsules formation. The encapsulation of the hydrophobic dye, nile red (NR), in the hydrophobic shell of capsules was determined. At last, to release the payload under mild conditions was studied by synthesizing rapidly degradable capsules composed of hydrolysable cationic dextran derivatives and HA. The degradation of the layer-by-layer assemblies, both multilayer films and microcapsules is discussed.Ce travail de thèse porte sur la conception de capsules fonctionnelles à base de polysaccharides chimiquement modifiés. Les capsules couche par couche connaissent actuellement un essor important lié à leur multifonctionnalité pouvant être avantageusement mise à profit dans les domaines pharmaceutique et biomédical. Les polysaccharides, généralement biocompatibles et biodégradables, constituent des matériaux de choix pour la construction de systèmes multicouches. Compte tenu des propriétés antibactériennes intrinsèques du chitosane (CHI), ce polysaccharide a été choisi puis quaternisé afin de préparer dans des conditions physiologiques des capsules par complexation avec l'acide hyaluronique (HA), capables de tuer les bactéries par simple contact. La relation entre l'activité antibactérienne des dérivés quaternisés du chitosane (QCHI) et celle des capsules préparées à partir de QCHI a été étudiée. En outre, afin d'encapsuler des médicaments hydrophobes dans la paroi des capsules, des dérivés alkylés du HA ont été utilisés en tant que partenaire chargé négativement du QCHI pour la formation des capsules. L'encapsulation d'une sonde fluorescente hydrophobe, le nile rouge (NR), dans le réservoir hydrophobe des capsules a été réalisée avec succès. Enfin, pour libérer des médicaments encapsulés dans des capsules dans des conditions douces, des capsules rapidement dégradables comprenant des dérivés cationiques hydrolysables du dextrane et de HA ont été préparées. La dégradation des assemblages couches par multicouches a été analysée par différentes approches à la fois à partir de capsules et de films plans