Fiche de révision : Galénique : opérations et stérilisation

📋 Plan du Cours

1. Dessiccation et formes de l’eau
2. Intérêts et choix du séchage
3. Méthodes de séchage par chaleur
4. Méthodes de séchage à basse température
5. Pulvérisation et tamisage
6. Mélanges, dispersions et incompatibilités
7. Dissolution et solubilité
8. Extraction et opérations de séparation
9. Distillation et applications
10. Principes de la stérilisation
11. Procédés et contrôle de stérilisation

📖 1. Dessiccation et formes de l’eau

🔑 Notions clés & Définitions

• Dessiccation : Opération qui élimine par évaporation un corps volatil contenu dans un corps non volatil liquide ou solide.

📝 Points essentiels

📌 Dans la plupart des cas, la dessiccation élimine l’eau et constitue alors une déshydratation.

• L’eau contenue dans un corps existe sous trois formes:
  • eau de constitution : intimement liée aux molécules et presque impossible à éliminer sans dénaturer le corps
  • eau d’absorption : humidité atmosphérique adsorbée à la surface du corps
  • eau libre : eau qui imprègne la substance et s’élimine facilement

📖 2. Intérêts et choix du séchage

★ À maîtriser

• Un produit contenant moins de 10 % d’eau se conserve très bien et est considéré comme très sec.

• La présence d’eau favorise les réactions enzymatiques dans les tissus végétaux ou animaux et le développement des moisissures, surtout à température ambiante.

• Le choix de la méthode dépend de:

  • sensibilité du produit à la chaleur
  • coût
  • reproductibilité et fiabilité du résultat
  • état du produit à dessécher
  • durée de l’opération
  • présence de main-d’œuvre

Compléments

• La dessiccation facilite le broyage, transforme un liquide en pâte ou en solide par concentration et permet d’isoler un principe actif non volatil.

💡 Astuce mémo

Moins d’eau → meilleure conservation et broyage facilité

📖 3. Méthodes de séchage par chaleur

★ À maîtriser

• Dans un séchoir à cylindres, un liquide forme une couche mince sur deux cylindres chauffants en rotation, sèche progressivement, puis est récupéré par raclage.

Compléments

• Dans une étuve, les produits sont placés en couche mince sur des plateaux troués entre lesquels circule de l’air chaud.

• Dans un séchoir à lit d’air fluidisé, de l’air chaud sous pression traverse la masse à dessécher et la brasse jusqu’à dessiccation complète, notamment pour les poudres et les granulés.

📖 4. Méthodes de séchage à basse température

🔑 Notions clés & Définitions

• Nébulisation : Consiste à disperser une solution en très fines gouttelettes dans un courant d’air chaud qui les transforme en une fraction de seconde en poudre très fine appelée nébulisat.
• Lyophilisation : Dessiccation à très basse température par sublimation sous vide d’un produit préalablement congelé.

📝 Points essentiels

• La dessiccation sous vide abaisse la température de vaporisation de l’eau en diminuant la pression, puis l’humidité dégagée est piégée dans un condenseur.

• La lyophilisation comprend une congélation brutale à -50 °C minimum, puis une sublimation sous vide de la glace dans un lyophilisateur.

• Un lyophilisat est ultra sec avec moins de 1 % d’humidité résiduelle, poreux, friable et très hygroscopique, mais sa production est longue et coûteuse et le produit obtenu n’est pas stérile.

💡 Astuce mémo

Vide, nébulisation, congélation puis sublimation

📖 5. Pulvérisation et tamisage

🔑 Notions clés & Définitions

• Pulvérisation : Opération qui divise et réduit un solide en particules fines, ténues et homogènes.
• Tamisage : Séparation mécanique de particules solides de grosseurs différentes afin d’obtenir une poudre fine, homogène et de granulométrie déterminée.

★ À maîtriser

• 🔄 La pulvérisation comprend trois étapes:
  1. opérations préliminaires
  2. pulvérisation proprement dite
  3. tamisage

Compléments

• La pulvérisation augmente la vitesse de dissolution, permet de préparer des gélules et des comprimés, améliore la dureté et le délitement des formes solides, stabilise les suspensions et améliore la biodisponibilité.

💡 Astuce mémo

Préparer → pulvériser → tamiser

📖 6. Mélanges, dispersions et incompatibilités

🔑 Notions clés & Définitions

• Incompatibilité : Modification survenant dans une préparation du fait de l’association de certaines substances.

★ À maîtriser

📌 Un mélange homogène associe plusieurs produits dont chaque fraction prélevée au hasard contient tous les constituants dans les mêmes proportions, tandis qu’une dispersion fragmente une substance au sein d’une autre qui ne peut pas se mélanger avec elle.

• Une suspension disperse un solide insoluble dans un liquide, tandis qu’une émulsion disperse un liquide non miscible sous forme de gouttelettes dans un autre liquide.

📌 Pour homogénéiser un mélange, il faut incorporer d’abord les composants en faible quantité puis ajouter progressivement ceux en quantité plus importante.

Compléments

• Une émulsion eau dans huile se note E/H ou H/L, tandis qu’une émulsion huile dans eau se note H/E ou L/H.

• Le menthol associé au camphre, au salol et à l’antipyrine ou au naphtol peut former un mélange eutectique liquide ou pâteux, parfois évité par l’interposition d’une poudre inerte.

💡 Astuce mémo

Mélange homogène contre dispersion en deux phases

📖 7. Dissolution et solubilité

🔑 Notions clés & Définitions

• Dissolution : Opération qui divise un corps solide, liquide ou gazeux à l’état moléculaire dans un liquide appelé solvant ou véhicule, sans modifier la limpidité.
• Solubilité : Quantité maximale d’un corps que l’on peut dissoudre dans une quantité donnée de solvant à température et pression atmosphérique normales.

📝 Points essentiels

• Les moyens de faciliter une dissolution sont:
  • augmenter les surfaces de contact
  • utiliser la chaleur
  • agiter
  • changer de solvant
  • utiliser un intermédiaire
  • utiliser des réactions chimiques

📐 Formule — La concentration d’une solution est le rapport entre la masse de principe actif et la masse totale de la solution : $C = \frac{m_{PA}}{m_{solution}}$.

📖 8. Extraction et opérations de séparation

🔑 Notions clés & Définitions

• Dissolution extractive : Extrait un principe actif d’une drogue par contact avec un solvant pendant un temps déterminé et constitue une dissolution partielle.
• Filtration : Sépare les particules solides en suspension dans un liquide au moyen d’un filtre.

★ À maîtriser

• Les principales méthodes extractives se distinguent par la température du solvant:
  • macération : solvant froid
  • digestion : solvant à température inférieure à l’ébullition
  • décoction : solvant à la température d’ébullition
  • infusion : solvant bouillant versé sur la drogue puis contact pendant 10 à 20 minutes

Compléments

• La percolation fait traverser lentement une substance pulvérisée, placée en couches dans un percolateur, par un solvant chaud ou froid qui entraîne le principe actif et forme un percolat.

💡 Astuce mémo

Macération, digestion, décoction, infusion, percolation

📖 9. Distillation et applications

🔑 Notions clés & Définitions

• Distillation : Sépare des substances volatiles contenues dans un mélange liquide grâce à la différence de leurs températures d’ébullition.

★ À maîtriser

• Lors d’une distillation, le mélange est chauffé dans la cucurbite, les vapeurs montent dans le chapiteau, passent dans le col de cygne et le serpentin, puis se condensent en distillat refroidi par l’eau.

📌 La distillation simple purifie un liquide ou sépare des substances volatiles d’impuretés non volatiles, tandis que la distillation fractionnée sépare plusieurs liquides volatils ayant des températures d’ébullition différentes.

Compléments

• Lors de la séparation de l’eau et de l’alcool, l’alcool bout à 80 °C et se vaporise avant l’eau qui bout à 100 °C.

💡 Astuce mémo

Différence d’ébullition → vaporisation puis condensation séparée

📖 10. Principes de la stérilisation

🔑 Notions clés & Définitions

• Stérilisation : Met en œuvre des méthodes physiques ou chimiques visant à détruire et éliminer durablement tous les microorganismes, sous toutes leurs formes, présents sur un objet ou dans un produit.

📝 Points essentiels

• Selon la Pharmacopée européenne, un produit pharmaceutique est considéré comme stérile si la probabilité de trouver un germe est inférieure à 1 sur 1 million, soit un niveau d’assurance de stérilité inférieur à 10^-6.

📌 L’asepsie empêche la contamination par les microorganismes, la désinfection les élimine ou les inactive sur une matière inerte, et la décontamination réduit leur population avant le nettoyage, la désinfection ou la stérilisation.

📖 11. Procédés et contrôle de stérilisation

★ À maîtriser

• Le temps de réduction décimale est le temps nécessaire, à température constante, pour réduire de 90 % la population d’une espèce bactérienne donnée.

📌 La Pharmacopée européenne conseille la stérilisation à l’autoclave à 121 °C pendant 15 minutes.

• Dans un autoclave, l’air est purgé, la vapeur augmente la pression et la température, le traitement est maintenu à la pression voulue, puis l’appareil refroidit avant l’ouverture.

• La filtration stérilisante utilise des membranes dont les pores ont un diamètre inférieur à 0,22 µm pour traiter notamment les solutions thermolabiles.

Compléments

• Pour Bacillus stearothermophilus à 121,1 °C, le temps de réduction décimale est de 1,5 minute.

• Les contrôles de stérilisation comprennent des contrôles physiques, chimiques et bactériologiques, notamment des indicateurs de passage et des indicateurs biologiques contenant des spores résistantes.

💡 Astuce mémo

Chaleur humide de référence, procédés alternatifs pour produits thermolabiles

📊 Tableaux de synthèse

Méthodes de dessiccation

Procédés de stérilisation