1. La fonction principale du propergol

Avant de sélectionner le propergol , son rôle principal doit être clarifié :

• fournirpulvérisationpuissance : générer une pression grâce à sa propre pression de vapeur pour promouvoir le contenu du jet ; réguler les caractéristiques des gouttelettes : affecter la taille, la distribution et la morphologie des particules du matériau pulvérisé (par exemple, brouillard, mousse) ;
• maintenir la stabilité du système : avec le médicament, les excipients pour former un système dispersé homogène ou stabilisé, afin d'éviter la stratification ou la précipitation.

2.Principes de sélection du propergol

Les facteurs clés suivants doivent être pris en compte lors de la sélection propergol :

(1) Pression de vapeur : détermine la capacité de pulvérisation et la stabilité

La pression de vapeur de l'agent d'éjection est le paramètre essentiel qui doit être adapté à la demande d'utilisation de l'aérosol :

lPression de vapeur trop élevée : cela peut entraîner une vitesse de projection trop rapide, des gouttelettes trop fines (par exemple, l’aérosol inhalé peut ne pas pouvoir se déposer dans les poumons en raison de la petite taille des particules), et même la rupture du récipient en raison d’une pression excessive ;

lPression de vapeur trop faible : puissance de jet insuffisante, résidus importants du produit et risque d’impossibilité de pulvérisation correcte à basse température.

 NoteEn pratique, la pression de vapeur totale est souvent ajustée en mélangeant un propulseur avec des pressions de vapeur différentes (par exemple HFA-134a et HFA-227ea) pour s'adapter à différents scénarios (par exemple, les inhalants ont besoin d'une pression de vapeur moyenne pour garantir que la taille des gouttelettes se situe dans la plage de 1 à 5 μm, ce qui est propice au dépôt dans les poumons).

(2) Sécurité : non toxique, non irritant, faible risque

lToxicité aiguë : En particulier pour les aérosols inhalés, propergol doit être non toxique pour les voies respiratoires (par exemple, le HFA-134a n'est pas irritant pour les muqueuses respiratoires et convient à l'inhalation) ;

lInflammabilité et explosivité : les hydrocarbures (par exemple le propane, le butane) sont inflammables et doivent donc être évités à proximité d’un incendie ou dans un espace confiné ; tandis que les HFC (par exemple le HFA-134a) sont ininflammables et non explosifs et sont plus sûrs ;

Irritation locale : aérosol topique propergol ils doivent être non irritants pour la peau et les muqueuses (par exemple, éviter les fortes concentrations d'hydrocarbures pour prévenir le dessèchement de la peau ou les allergies).

(3) Compatibilité : aucune interaction avec les médicaments et les excipients

Le propergol doit être compatible avec les médicaments, les solvants, les conservateurs et autres excipients afin d'éviter les réactions chimiques (par exemple, l'oxydation, l'hydrolyse) ou l'incompatibilité physique (par exemple, le délaminage, la précipitation, la corrosion du contenant) :

lPar exemple, certains médicaments liposolubles peuvent être miscibles avec des HFC (par exemple, HFA-134a) pour former une solution homogène, tandis que les médicaments hydrosolubles peuvent nécessiter l'ajout de cosolvants, tels que l'éthanol, pour améliorer la compatibilité avec le dispersant.

lLe propergolLe produit ne doit pas être corrosif pour le matériau du contenant (par exemple, les canettes en aluminium, les valves en plastique), sous peine de fuite ou de contamination du contenu.

(4) Protection de l'environnement : Respect des réglementations et des exigences en matière de développement durable

lLes chlorofluorocarbones (CFC, par exemple le fréon) ont été totalement interdits par le Protocole de Montréal en raison de l'appauvrissement de la couche d'ozone, et leur utilisation n'est limitée que dans quelques cas exceptionnels (par exemple, certains médicaments de premiers secours par inhalation) ;

lLes hydrofluorocarbures (HFC, par exemple HFA-134a, HFA-227ea) n'appauvrissent pas la couche d'ozone, mais certains d'entre eux sont des gaz à effet de serre et doivent se conformer aux réglementations environnementales nationales (par exemple, la réglementation européenne sur les gaz fluorés en matière de limites d'émission) ; les hydrocarbures (par exemple, le propane) ou les gaz comprimés (par exemple, le CO) n'endommagent pas la couche d'ozone, mais certains HFC sont des gaz à effet de serre et doivent se conformer aux réglementations environnementales nationales (par exemple, la réglementation européenne sur les gaz fluorés limite les émissions) ;

lLes hydrocarbures (par exemple, le propane) ou les gaz comprimés (par exemple, le CO₂), bien qu'écologiques, ne sont utilisés que dans un nombre restreint de scénarios en raison de leurs propriétés (par exemple, l'inflammabilité, la pression de vapeur instable).

(5) Caractéristiques des gouttelettes : adaptées aux besoins du site d'administration du médicament

La volatilité et la densité de la propergol cela affectera la taille des gouttelettes et la distribution du matériau éjecté, qui doivent être adaptées au site d'administration du médicament :

lAérosol d'inhalation : une taille de gouttelettes de 1 à 5 μm est nécessaire pour se déposer dans les alvéoles des poumons ; une volatilité trop élevée du projectile conduira à des gouttelettes trop fines (

lAérosol topique (par exemple, administration cutanée) : les gouttelettes doivent être un peu plus grosses (10-50 μm), pour éviter la dérive et améliorer le taux d'adhérence locale ;

lAdministration par voie intracavitaire (par exemple, vaginale, rectale) : il peut être nécessaire de pulvériser le produit sous forme de mousse, et le projectile doit être associé à des tensioactifs pour former une mousse stable.

(6) Précision du dosage : garantir la constance de l'administration du médicament

La stabilité de la pression du propulseur influe directement sur l'uniformité de la dose administrée lors de chaque injection. Par exemple, la pression de vapeur des gaz comprimés (comme l'azote) varie considérablement avec la température (augmentation soudaine de la pression à haute température), ce qui peut entraîner des fluctuations de la dose ; en revanche, la pression de vapeur des HFC varie plus faiblement avec la température, ce qui les rend plus adaptés aux aérosols nécessitant un dosage précis (comme les inhalateurs pour le traitement de l'asthme).

3.Types courants de propergol et scénarios d'application

4.Points de sélection pour les scénarios particuliers

lAérosol pour inhalation : privilégier le HFA-134a ou le HFA-227ea, doit répondre aux critères suivants : non toxique, sans irritation des voies respiratoires, taille des gouttelettes de 1 à 5 μm et bonne compatibilité avec les médicaments (par exemple, le salbutamol) ;

lAérosol topique : hydrocarbures (faible coût) ou HFC (haute sécurité), il faut éviter l’irritation cutanée et il faut obtenir des gouttelettes uniformes et une forte adhérence dans le cas d’un spray solaire.

lAérosol en mousse : il faut utiliser un propulseur avec tensioactif, par exemple du HFA-134a mélangé à du laurylsulfate de sodium pour former une mousse stable (par exemple une mousse antimicrobienne gynécologique).