Optimisation et évaluation d’un film gastro‑expansible à base d’Eudragit S100 et d’éthylcellulose par plan d’expériences

Pourquoi un film flottant dans l’estomac est important

De nombreuses personnes souffrant de troubles digestifs prennent des médicaments qui sont plus efficaces s’ils restent plusieurs heures dans l’estomac. Les comprimés classiques quittent souvent l’estomac trop rapidement, ce qui peut limiter la quantité de principe actif réellement absorbée. Cette étude explore un film mince et pliable chargé d’itopride chlorhydrate qui se déplie et flotte dans l’estomac, restant en place suffisamment longtemps pour libérer le médicament lentement et plus efficacement.

Une feuille pliable qui se transforme en radeau gastrique

Les chercheurs ont cherché à concevoir un système « gastro‑expansible » : un film polymère plat pouvant être plié et emballé dans une petite gélule. Une fois avalée, l’enveloppe de la gélule se dissout, le film gonfle, se déplie et devient suffisamment grand pour ne pas être facilement évacué de l’estomac. Deux ingrédients clés confèrent au film sa structure et son comportement : l’éthylcellulose, un matériau formant des films couramment utilisé, et l’Eudragit S100, un polymère qui aide la feuille à conserver son intégrité en milieu acide gastrique. Un troisième composant, le triéthyl citrate, joue le rôle d’assouplissant afin que le film se plie sans se fissurer. L’objectif était de combiner ces ingrédients dans des proportions appropriées pour que le film se déplie rapidement, reste intact et flottant pendant des heures, et libère de manière régulière presque l’intégralité de sa charge en itopride.

Concevoir le film flottant idéal

Plutôt que de se fier uniquement à la méthode essais‑erreurs, l’équipe a utilisé une approche statistique structurée appelée plan central composite pour concevoir et analyser ses expériences. Ils ont fait varier les quantités d’éthylcellulose et de triéthyl citrate, tout en maintenant constants la dose d’itopride et la quantité d’Eudragit S100. Pour chaque formulation, ils ont mesuré le nombre de fois qu’une bande du film pouvait être pliée avant de se rompre (mesure de la ténacité), la durée de flottaison dans un fluide gastrique simulé et la quantité de médicament libérée au fil du temps. Des outils analytiques avancés tels que la spectroscopie infrarouge, l’analyse thermique, la diffraction des rayons X et la microscopie électronique ont confirmé que le médicament restait chimiquement stable, était réparti de manière homogène sous une forme amorphe (non cristalline) dans le film, et que la surface du film était lisse et sans défauts.

Rester à flot et libérer le médicament pendant des heures

À partir de ces expériences, les chercheurs ont identifié un film optimisé contenant des niveaux relativement élevés d’éthylcellulose et de triéthyl citrate. Cette version présentait une excellente tenue mécanique, supportant plus d’une centaine de plis sans se rompre, et commençait à flotter dans un milieu simulant l’estomac en moins d’une minute. Une fois déployé, il restait en surface pendant plus de huit heures, une durée correspondant à la résidence gastrique typique à jeun et en début de digestion. Dans des essais de libération en laboratoire, le film a délivré presque la totalité de son contenu en itopride (environ 99 %) sur 12 heures. L’analyse du profil de libération a suggéré que le médicament quittait le film par une combinaison de diffusion lente et d’érosion progressive de la feuille, soutenant une distribution douce et prolongée plutôt qu’un relargage brutal.

Ce qui se passe chez l’animal vivant

Pour évaluer les performances in vivo, le film optimisé a été testé chez le lapin et comparé à une gélule commercialisée à libération prolongée d’itopride. Des images radiographiques utilisant un film placebo chargé d’un agent de contraste ont montré que la feuille pliée se déployait et restait dans l’estomac pendant plus de huit heures, concordant avec les résultats de flottaison en laboratoire. Dans des tests séparés mesurant les concentrations sanguines du médicament, le film a produit un pic plasmatique légèrement plus élevé et, plus important encore, a maintenu l’itopride en circulation plus longtemps. Des indicateurs clés tels que l’exposition totale au médicament dans le temps, la demi‑vie et le temps de séjour moyen ont tous été améliorés par rapport au produit commercial, même si les courbes de dissolution in vitro standard des deux produits n’étaient pas identiques.

Une nouvelle façon de maintenir les médicaments gastriques au bon endroit

En termes simples, ce travail montre qu’un film ingénieusement conçu et flottant dans l’estomac peut maintenir un médicament pro‑motilité comme l’itopride au bon emplacement suffisamment longtemps pour être efficace, tout en égalant ou en améliorant légèrement l’absorption globale comparée à une gélule à libération prolongée existante. Le film est robuste, se déplie rapidement, flotte pendant des heures et reste stable durant le stockage. Pour les patients nécessitant un contrôle prolongé de symptômes tels que le reflux et le ralentissement de la vidange gastrique, ces films gastro‑rétentifs pourraient offrir un soulagement plus fiable et potentiellement une réduction du nombre de prises, constituant une alternative pratique aux comprimés et gélules à action prolongée conventionnels.

Citation: Dass, R., Rani, P., Verma, V. et al. Optimization and evaluation of gastro-expandable film of Eudragit S100 and ethylcellulose by using the design of experiment. Sci Rep 16, 10735 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45540-y

Mots-clés: libération orale gastro‑rétentive, film flottant gastrique, itopride, libération prolongée, plan d’expériences