Un patch peut sembler simple à première vue : une fine pièce de matériau flexible appliquée sur la peau. Pourtant, sous sa surface, un patch pharmaceutique est un système de délivrance du médicament soigneusement conçu.
Pour un patch contenant un principe actif (API), chaque couche joue un rôle spécifique. Ensemble, ces différents composants déterminent la manière dont le patch adhère à la peau, protège le médicament, contrôle sa libération et délivre le principe actif pharmaceutique (API) dans la zone ciblée.
Pour les développeurs et les formulateurs, comprendre cette architecture est essentiel. La conception d’un patch ne repose pas uniquement sur le choix des matériaux ou sur les contraintes de sa fabrication. La disposition et les propriétés de chaque couche sont déterminantes pour les performances de la forme pharmaceutique finale.
Alors, comment un patch contenant un principe actif est-il réellement conçu ?
Bien que la conception des patchs puisse varier considérablement, un patch pharmaceutique classique peut comporter plusieurs couches fonctionnelles :
Tous les patchs ne comportent pas nécessairement toutes ces couches, ni selon la même configuration. Certaines conceptions combinent plusieurs fonctions, tandis que d’autres intègrent des composants supplémentaires.
Examinons de plus près le rôle de chaque couche.
La couche de support constitue la partie la plus externe du patch. Son rôle principal est de protéger le système contenant le médicament de l’environnement extérieur.
Selon la formulation et l’utilisation prévue, elle peut protéger contre différents facteurs tels que l’humidité, l’oxygène, la lumière ou encore les contraintes mécaniques. Elle doit également être suffisamment flexible pour épouser les mouvements du corps pendant son utilisation.
Pour les formulateurs, la couche de support doit donc répondre à plusieurs exigences : assurer une bonne protection, offrir suffisamment de flexibilité, être compatible avec les couches sous-jacentes et présenter des propriétés barrières adaptées.
Il est également important de rappeler que la couche de support n’est pas simplement une protection extérieure. Ses propriétés peuvent influencer les performances globales du patch, notamment la libération du principe actif et le confort de port. Elle doit donc être considérée comme une composante à part entière de la conception de la forme pharmaceutique.
Au cœur d’un patch contenant un principe actif se trouve la couche qui contient l’API (principe actif pharmaceutique).
Selon l’architecture du patch, cette couche peut prendre différentes formes. Dans un système matriciel, par exemple, l’API est incorporé dans une matrice polymérique ou adhésive.
La couche contenant le principe actif doit pouvoir intégrer l’API tout en conservant les propriétés physiques et chimiques requises pendant toute la durée de conservation du produit et au cours de son utilisation. Sa composition et sa structure peuvent avoir une influence directe sur la manière dont l’API devient disponible au niveau de l’interface avec la peau.
Autrement dit, la question n’est pas simplement « Quelle quantité d’API pouvons-nous intégrer au patch ? », mais plutôt « Où se situe l’API et comment est-il intégré à l’architecture du patch ? »
Un patch pharmaceutique doit rester en contact étroit avec la peau pendant toute la durée d’application prévue. C’est là qu’intervient l’adhésif.
La couche adhésive assure une bonne adhésion à la peau et constitue également une partie essentielle de l’interface entre le patch et la peau.
Selon la conception du patch, l’adhésif peut constituer une couche distincte ou contenir lui-même l’API. Cette dernière approche est communément appelée système « drug-in-adhesive », dans lequel le principe actif est directement incorporé à l’adhésif.
Cela représente un enjeu important pour la formulation : l’adhésif doit assurer sa fonction mécanique tout en restant compatible avec l’API et les autres composants du système.
L’adhésion, la flexibilité, la compatibilité avec la peau, la stabilité du principe actif et sa libération sont donc étroitement liées. Ces différents paramètres doivent être pris en compte ensemble lors de la conception du patch.
Le film protecteur est la couche qui recouvre la face du patch destinée à être appliquée sur la peau, avant son utilisation.
Son rôle est simple, mais essentiel : il protège l’adhésif et, selon la conception du patch, la surface contenant le principe actif pendant le stockage et la manipulation. Juste avant l’application, le film protecteur est retiré afin de découvrir la surface fonctionnelle du patch.
Même s’il est retiré avant l’utilisation, le film protecteur reste un élément important de la conception globale du produit. Son interaction avec l’adhésif, ainsi que la facilité avec laquelle il peut être retiré, doivent être soigneusement maîtrisées.
Un patch qui fonctionne parfaitement en laboratoire, mais qui est difficile à ouvrir, à manipuler ou à appliquer, n’est pas nécessairement une forme pharmaceutique réussie.
Les couches décrites précédemment permettent de mieux comprendre la structure d’un patch pharmaceutique. Cependant, il n’existe pas une architecture unique adaptée à tous les principes actifs ni à tous les objectifs thérapeutiques.
La position de l’API au sein du système peut varier, tout comme la manière dont les différentes couches sont conçues et interagissent entre elles.
C’est justement ce qui rend les différentes technologies de patch particulièrement intéressantes.
La technologie Transfilm® d’AdhexPharma, basée sur un système matriciel, peut être utilisée pour une administration topique, lorsque l’objectif est d’obtenir une action locale, ou pour une administration transdermique, lorsque l’API est destinée à atteindre la circulation systémique.
Elle permet ainsi une libération du principe actif régulière et contrôlée.
Une autre approche repose sur l’Impregnated Matrix Patch. Ici, la zone contenant le principe actif et la fonction adhésive sont conçues différemment de celles d’un système matriciel classique de type drug-in-adhesive. L’API est contenu dans la zone d’application et n’entre pas en contact avec l’adhésif, ce qui permet d’envisager une charge en principe actif plus élevée.
L’idée importante à retenir est que ces différentes technologies illustrent un principe plus général : l’architecture d’un patch peut être adaptée aux caractéristiques de l’API et au profil de libération recherché.
Le choix de l’emplacement de l’API, de la manière dont il est incorporé et de l’organisation des différentes couches peut donc être tout aussi important que le choix des matériaux eux-mêmes.
Pour les développeurs et les formulateurs, comprendre l’anatomie d’un patch est un bon point de départ pour appréhender la complexité de ces formes pharmaceutiques.
La couche de support doit protéger le système, la couche contenant le principe actif doit permettre d’intégrer l’API, l’adhésif doit assurer un contact fiable avec la peau et le film protecteur doit préserver le produit jusqu’à son utilisation.
Mais ces différentes fonctions ne peuvent pas être considérées indépendamment.
L’enjeu est de les réunir au sein d’une même forme pharmaceutique, à la fois stable, industrialisable et facile à utiliser.
En définitive, un patch performant repose sur une conception globale et cohérente : l’API, la formulation, les matériaux, la structure des différentes couches et le procédé de fabrication doivent fonctionner ensemble pour former un système efficace et fiable.
Heureusement, des CDO et CDMO (Contract Development and Manufacturing Organizations), comme AdhexPharma, disposent de plusieurs années d’expérience dans le développement de ces produits pharmaceutiques et dans la gestion des problématiques spécifiques aux patchs.
Ces experts peuvent ainsi accompagner les entreprises tout au long du développement et contribuer à transformer une idée de produit en une solution concrète et viable.
AdhexPharma est une entreprise pharmaceutique indépendante spécialisée dans le développement et la fabrication de patchs, de films oraux et d’autres formes pharmaceutiques complexes. En tant que CDMO proposant une offre de services complète, l’entreprise accompagne ses partenaires pharmaceutiques et biotechnologiques du développement du médicament jusqu’à sa fabrication, en passant notamment par les activités de formulation et de développement, les services analytiques et la production commerciale.
Au sein du groupe AdhexPharma, Labtec est le centre d’expertise R&D en Allemagne, spécialisé dans la formulation, le développement et la fabrication de patchs transdermiques et topiques, ainsi que de films buccaux et sublinguaux.
Forts de plusieurs décennies d’expérience dans le domaine de la délivrance de médicaments, AdhexPharma et Labtec associent leur expertise en formulation, leurs technologies de patch et leurs capacités de fabrication industrielle pour accompagner le développement de formes pharmaceutiques complexes, des premières phases de développement jusqu’à la production commerciale.