Patch à la nicotine

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Contexte

Un patch à la nicotine est un dispositif conçu pour administrer de la nicotine à travers la peau et dans la circulation sanguine. Il est utilisé pour aider à prévenir l'envie de nicotine que ressentent les fumeurs lorsqu'ils tentent d'arrêter de fumer. Ce type de dispositif d'administration de médicament, génériquement connu sous le nom de patch transépidermique, se compose d'un réservoir de médicament pris en sandwich entre une couche arrière occlusive et une couche adhésive perméable qui se fixe à la peau. Le médicament s'échappe lentement du réservoir, traverse la peau, puis pénètre dans la circulation sanguine. Étant donné que la peau est destinée à garder la plupart des produits chimiques hors du corps, seuls certains médicaments ont les caractéristiques chimiques appropriées qui leur permettent d'être délivrés de cette manière. Les molécules médicamenteuses doivent être suffisamment petites pour pénétrer dans les nombreuses couches de la peau. Il doit également être non irritant pour la peau et avoir un point de fusion bas, il peut donc être incorporé sous forme liquide.

À l'origine, l'administration transépidermique de médicaments nécessitait qu'ils soient formulés en une crème ou une lotion à application topique. Ces véhicules ont tendance à être salissants, sont difficiles à administrer en quantités constantes et ont des taux d'absorption imprévisibles. Pour surmonter ces problèmes, les chercheurs ont développé une méthode pour administrer un dosage exact en mélangeant le médicament dans un adhésif pour pansement. Cette première version du patch a réussi à amener une quantité connue de médicament sur une zone spécifique de la peau pendant une durée donnée. Cependant, il n'a pas pu contrôler la vitesse à laquelle le médicament a été libéré. Dans les années 1950, la technologie a été développée pour créer des membranes qui pourraient être utilisées pour contrôler le taux de diffusion des médicaments. À la fin des années 1960 et dans les années 1970, les progrès réalisés par la société Alza ont permis de contenir des médicaments par ces membranes. Ainsi, les correctifs à libération contrôlée modernes sont nés. Les patchs transépidermiques ont été développés pour administrer des quantités précises d'une variété de médicaments à la peau pendant une période de temps prolongée. Au début de 1996, la FDA a approuvé la vente sans ordonnance d'un patch contenant de la nicotine. La première marque à être commercialisée dans le cadre de cette nouvelle réglementation Over The Counter (OTC) était Nicotrol® de Johnson &Johnson.

Matières premières

Nicotine

La nicotine chimique est un composant addictif des cigarettes. Le corps développe un besoin physique et psychologique de nicotine. Le patch aide à satisfaire cette envie pendant que le fumeur tente d'arrêter de fumer. La nicotine est bien adaptée à l'administration transépidermique car c'est un liquide qui est connu pour pénétrer facilement la peau. En fait, il existe des cas documentés de travailleurs du tabac souffrant d'une surdose de nicotine à la suite de la manipulation de feuilles de tabac brut, une maladie connue sous le nom de maladie du tabac vert. Selon le type de patch, la quantité de composé nicotinique employée varie entre 5% et 50%. Le médicament peut être utilisé sous sa forme pure, ou il peut être lié à d'autres entités chimiques telles que le chlorhydrate, le dichlorhydrate, le sulfate, le tartrate, le bitartarate, le chlorure de zinc et le salicylate pour former des dérivés.

Lors de la préparation de patchs avec ces produits chimiques, il existe deux principaux domaines de préoccupation. Le premier est le dosage, car une dose trop élevée peut provoquer des battements cardiaques irréguliers, des palpitations, des nausées, des vomissements, des étourdissements ou une faiblesse. En fait, 60 mg de nicotine (l'équivalent de fumer 60 cigarettes à la fois) est considéré comme une dose mortelle. Par conséquent, il est essentiel que le patch soit calibré pour délivrer la quantité prescrite. La deuxième considération est liée aux propriétés de solvant de la nicotine. Le médicament attaquera ou dissoudra de nombreux matériaux utilisés pour fabriquer les composants du patch. De nombreux adhésifs, par exemple, deviennent filandreux et perdent leur adhésivité lorsqu'ils sont exposés à la nicotine. Ou bien, ils peuvent devenir si lourdement chargés de drogue qu'ils libèrent une quantité inacceptable de nicotine lorsqu'ils sont attachés à la peau. La compatibilité de tous les matériaux de patch qui entrent en contact avec la nicotine doit être soigneusement évaluée.

Véhicule de livraison

Le patch lui-même est un petit disque d'environ 1 pouce (2,5 cm) de diamètre ou moins, qui peut être assemblé dans plusieurs configurations différentes. Un type de patch consiste en une chambre en plastique qui contient le médicament et est recouverte d'une membrane sélectivement perméable pour contrôler la vitesse à laquelle le médicament est délivré. Cette couche de support peut être fabriquée à partir d'une variété de plastiques, y compris le polychlorure de vinyle, le polystyrène, le polyuréthane, l'éthylène-acétate de vinyle, le polyester, la polyoléfine et le polycarbonate. Alternativement, le support peut être du type matriciel, également appelé type monolithe. Dans cette configuration, le médicament est dispersé ou suspendu dans la matrice plastique solide du support. Dans encore une autre conception de patch, le médicament est mélangé directement avec l'adhésif et appliqué sur une couche de support en plastique. Quelle que soit la conception du patch utilisé, le disque doit délivrer le médicament à une vitesse contrôlée. Il est également important que le dispositif soit fabriqué à partir d'une matière plastique suffisamment souple pour être appliquée et retirée de la peau sans se casser ni se déchirer.

Couche de support

Toutes les configurations de patch comportent une couche de support occlusive qui est imperméable au médicament. Il s'agit généralement d'une feuille de plastique laminée d'une feuille métallique pour augmenter ses propriétés de barrière et empêcher le médicament de fuir.

Adhésif

L'adhésif utilisé pour monter le patch sur la peau est extrêmement important. Il existe un certain nombre d'adhésifs sensibles à la pression de qualité médicale, tels que les copolymères d'ester acrylique/vinylpyrrolidone, les polymères de diméthylsilicone et les polymères d'acrylate. Ces derniers dominent le marché des adhésifs médicaux, principalement en raison de leur faible niveau d'allergénicité. En plus d'être non irritant pour la peau, un patch adhésif doit avoir une bonne résistance à l'eau afin qu'il continue d'adhérer lorsque la peau transpire. Il doit avoir une force de cohésion suffisamment élevée pour permettre un retrait propre de l'adhésif de la peau, et il doit avoir des propriétés qui lui permettent de s'adapter aux mouvements de la peau sans perdre la liaison et sans irritation excessive de la peau. Comme décrit ci-dessus, il faut veiller à ce que l'adhésif ne se dégrade pas après un contact prolongé avec la nicotine.

Autres ingrédients

D'autres ingrédients, tels que des pigments, des colorants, des charges inertes et des auxiliaires technologiques, peuvent être mélangés au médicament. Certains types de patchs comprennent également des activateurs de perméation pour améliorer la pénétration du médicament. Par exemple, un fabricant de patchs transépidermiques inclut de faibles niveaux d'alcool pour améliorer la pénétration cutanée. Certains timbres de nicotine contiennent des agents antiprurigineux (anti-démangeaisons) pour traiter le prurit associé à l'administration transdermique de nicotine. Ces médicaments antiprurigineux sont choisis dans un groupe constitué du bisabolol, de l'huile de camomille, du chamazulène, de l'allantoïne, du D-panthénol, de l'acide glycyrrhétinique, des corticostéroïdes et des antihistaminiques.

Le processus de fabrication

Préparation du porteur

• 1 Le processus de fabrication exact dépend du type de patch en cours de construction. En général, les membranes patch sont fabriquées par l'une de plusieurs techniques, qui sont toutes conçues pour créer une série de pores de diffusion uniformes. Par exemple, dans le procédé de précipitation des polymères, un film polymère est coulé sur une courroie en acier contenant un mélange solvant-eau. Au fur et à mesure que le film polymère durcit, le solvant s'évapore et crée une multitude de petits trous. Des membranes poreuses peuvent également être créées en étirant un mince film fondu de polymère. Lorsque le film est uniformément étiré, de petits pores se forment. Cette méthode est généralement utilisée pour films polypropylène. Les films de polycarbonate peuvent être perforés par exposition à certaines formes de particules nucléaires. Quel que soit le processus, l'objectif est de créer une fine membrane en plastique avec une multitude de canaux microscopiques à travers lesquels le médicament peut diffuser. Ces membranes peuvent être fixées au boîtier en plastique contenant le médicament lors d'opérations ultérieures.
• 2 Dans les systèmes où le médicament est mélangé au matériau du patch, comme le type à matrice et le type à adhésif mixte, le processus est quelque peu différent. Le mélange est préparé dans un type spécial de mélangeur appelé mélangeur Hockenmeyer. L'adhésif est d'abord ajouté et prémélangé à des vitesses élevées pendant une période de temps prédéterminée. Ensuite, d'autres additifs tels que des agents de contrôle de la viscosité peuvent être ajoutés, et un mélange supplémentaire se produit. Ensuite, le composant médicamenteux est ajouté lentement et la vitesse de mélange est augmentée. Les ajustements finaux du pH ou de la viscosité peuvent être effectués à ce stade.

Traitement et conditionnement

• 3 Le traitement final dépend du type de transporteur. Les patchs de type réservoir doivent être remplis du mélange médicamenteux. La matrice adhésive médicamenteuse décrite ci-dessus est enduite sur un film de polyester traité au silicone. Le silicone garantit que le patch peut être facilement retiré pour exposer la couche adhésive. Le patch terminé est séché au four pour éliminer les solvants, puis laminé sur un support ou une bande de support. Cette bande de support peut être traitée ultérieurement par découpe puis emballée en tant que produit fini.

Contrôle qualité

Tous les médicaments doivent subir des tests rigoureux pour s'assurer qu'ils sont correctement synthétisés et chimiquement purs. Pour les médicaments administrés par patch transépidermique, des tests supplémentaires sont nécessaires pour déterminer le taux de dosage du produit. Ce taux peut être quantifié par une méthode dans laquelle une dose mesurée est appliquée à un échantillon de peau abdominale excisée étirée à travers un petit récipient connu sous le nom de cellule de diffusion de type Franz. La quantité de médicament qui diffuse à travers l'échantillon de peau et dans la cellule peut être mesurée à l'aide de diverses techniques analytiques, telles que la chromatographie liquide à haute performance. Cette valeur peut être liée pour déterminer la quantité de médicament qui sera délivrée lors de l'utilisation réelle du produit.

D'autres tests clés sont effectués pour s'assurer que le patch adhère correctement à la peau. La peau est une surface très instable qui se dilate et se contracte constamment. Normalement, la résistance d'un adhésif est évaluée en appliquant le produit sur une plaque d'acier. Cette méthode n'est cependant pas efficace pour les adhésifs médicaux, car ces adhésifs se lient à la peau bien différemment qu'ils ne se lient au métal. Pour surmonter ce problème, les chercheurs utilisent un film de collagène (un matériau protéique de la peau) pour les études d'adhérence du pelage. L'adhésif lui-même peut être évalué pour s'assurer qu'il ne mouille pas trop facilement. Ceci est accompli en mesurant l'angle de contact d'une goutte d'eau sur l'adhésif. La goutte d'eau ne doit pas mouiller l'adhésif et l'angle doit rester pendant 24 heures. Il existe une batterie d'autres tests pour les adhésifs, y compris le cisaillement statique et le test d'adhérence Polyken. Il convient également de noter que ces adhésifs relèvent des réglementations gouvernementales pour les dispositifs médicaux, qui nécessitent certains tests de sécurité tels que des tests d'irritation des yeux et le dépistage des réactions allergiques.

Le futur

La science de l'administration de nicotine et d'autres médicaments par voie transépidermique est encore en évolution. La technologie actuelle ne peut délivrer que des doses allant jusqu'à 16 heures, ce qui doit être amélioré. Il existe également des possibilités d'amélioration pour fabriquer des matériaux de membrane et des adhésifs plus résistants aux effets solvants de la nicotine. En outre, des systèmes de distribution améliorés offrant davantage d'avantages au consommateur devraient être développés. En fait, Cygnus Corporation développe un patch avec des doses réglables, de sorte que la quantité de nicotine peut varier en fonction des besoins de l'utilisateur. Il est prévu que l'approbation récente de la commercialisation de ces médicaments sans ordonnance entraînera une augmentation de l'activité du marché et des améliorations dans bon nombre de ces domaines.