Development and in vitro, ex vivo and in vivo evaluation of innovative clays formulations in order to propose a new skin decontamination device

La contamination de populations civiles et militaires via l’utilisation d’armes chimiques est un risque actuel et important. De plus, l’exposition à des chimiques toxiques industriels relargués dans l’atmosphère lors d’accidents peut aussi être source de contamination systémique. De par leurs propriétés physicochimiques, certains agents vont entrainer une contamination par la voie cutanée. La décontamination doit intervenir le plus tôt possible pour retirer l’agent contaminant et ainsi diminuer son passage à travers la peau. Différents produits peuvent assurer ce rôle, dont la terre de foulon, argile possédant une forte capacité adsorbante lorsqu’elle est utilisée sous forme de poudre. L’objectif de ce travail a consisté à développer une formulation innovante à base de terre de foulon, afin d’améliorer son pouvoir décontaminant et d’élargir son champ d’utilisation. Par la mise en place d’une méthodologie de diffusion ex vivo avec le dispositif Vitropharma®, l’étude de la pénétration de simulants de composés organophosphorés et de l’ypérite a été possible. L’évaluation de l’efficacité de décontamination de suspensions aqueuses de terre de foulon a ainsi permis de valider la peau de cochon comme modèle prédictif de la peau humaine pour les études de pénétration percutanée. La comparaison du pouvoir décontaminant de différentes argiles sous forme de poudres et de suspensions, ainsi que l’utilisation de différents simulants ont mis en évidence une relation entre décontamination, surface spécifique et capacité de gonflement de l’argile. Par ailleurs, l’importance du stratum corneum comme compartiment réservoir du contaminant a été mise reconfirmée. Cette nouvelle méthode de décontamination a également été évaluée sur un modèle de peau lésée, et une modification de la formulation a été initiée pour obtenir un hydrogelThe contamination of civilian and military populations through the use of chemical weapons is a current and important risk. In addition, exposure to toxic industrial chemical released into the atmosphere during accidents can also be a source of systemic contamination. Due to their physicochemical properties, some agents will cause contamination through the skin. Decontamination must be carried out as soon as possible to remove the contaminating agent and thus reduce its penetration through the skin. Various products can play this role, including Fuller’s earth, a clay with a high adsorbent capacity when used in powder form. The objective of this work was to develop an innovative formulation based on Fuller’s earth, in order to improve its decontaminating power and broaden its field of use.By setting up an ex vivo diffusion methodology with the Vitropharma® device, the study of the penetration of organophosphorus and mustard gas simulants was possible. Thus the evaluation of the decontamination efficiency of aqueous suspensions of Fuller’s earth made it possible to validate pig skin as a predictive model of human skin for percutaneous penetration studies. The comparison of the decontamination power of different clays in powder and suspension forms, as well as the use of different simulants, revealed a relationship between decontamination, specific area and swelling capacity of the clay. Furthermore, the importance of the stratum corneum as a reservoir compartment for the contaminant was reconfirmed. This new decontamination method was also evaluated on an injured skin model, and a modification of the formulation was initiated to obtain an innovative hydroge