Smart rolled-up capsules for drug release control

Afin d’améliorer l’effet thérapeutique d’une forme de dosage pharmaceutique, le temps d’administration doit être planifié et adapté au rythme circadien du patient ce qu’on désigne par la chronothérapie. Néanmoins, cette synchronisation nécessite des temps d’administration qui ne sont pas confortables pour les patients. Afin d’augmenter la compliance du patient, une stratégie médicale qui consiste à modifier les profils de libération de principes actifs a émergé ces dernières années. Dans les travaux de cette thèse, un prototype d’une forme de dosage innovante est créé pour répondre aux besoins du patient en termes de dosage et de cinétique de libération. En effet, des films polymères contenant des réservoirs chargés de principes actifs et distribués à des positions prédéfinies, ont été enroulés et stabilisés dans une géométrie cylindrique à l’aide d’une enzyme. La position du réservoir, après la transformation de la distribution axiale en distribution radiale, définit le délai et le taux de libération du principe actif dans le milieu de dissolution.Ce prototype représente un système de relargage biphasique et assure donc une libération immédiate de principes actifs assurant un effet thérapeutique rapide, suivie d’une libération retardée selon le nombre de couches couvrant le réservoir et prolongée selon les propriétés de la matrice polymérique qui sont profondément étudiées dans ce travail de thèse. Ce système permet également de combiner des drugs de différentes natures et les libérer de façon contrôlée.In order to improve the therapeutic effect of a pharmaceutical dosage form, the administration time must be planned and adapted to the circadian rhythm of the patient, which is referred to as chronotherapy.However, this synchronization requires administration times that are not comfortable for patients.In order to increase patient compliance, a medical strategy that consists in modifying the release profiles of active ingredients, has emerged in recent years.In this work, a prototype of an innovative dosage form is created to meet the patient's needs in terms of dosage and release kinetics.Indeed, polymer films containing reservoirs loaded with drugs and distributed at predefined positions, were rolled up and stabilized in a cylindrical geometry using an enzyme.The position of the reservoir defines the delay and the rate of release of the API into the dissolution medium.This prototype represents a biphasic release system and therefore ensures an immediate release of active ingredients ensuring a rapid therapeutic effect, followed by a delayed release depending on the number of layers covering the reservoir and prolonged depending on the properties of the polymeric matrix which are deeply studied in this work.This system also makes it possible to combine drugs of different natures and release them in a controlled manner