Parte del contenido de esta aplicación no está disponible en este momento.
Si esta situación persiste, contáctenos aComentarios y contacto
1. (WO2019008176) SOLID ORGANIC ANTIBACTERIAL MATERIAL
Nota: Texto obtenido mediante procedimiento automático de reconocimiento óptico de caracteres.
Solo tiene valor jurídico la versión en formato PDF

MATERIAU SOLIDE ORGANIQUE ANTIB AC TERIEN

DOMAINE TECHNIQUE

[0001] La présente description concerne des copolymères amphiphiles à blocs du type méthacrylique et des matériaux solides organiques ; leur procédé de préparation ; et leur utilisation pour application antibactérienne, antimicrobienne, antivirale, antiinflammatoire et/ou antifongique.

ETAT DE L'ART

[0002] La résistance microbienne aux antibiotiques est devenue un enjeu de santé publique. Certains antibiotiques comme la méticilline ou la vancomycine sont en effet devenus inefficaces pour lutter contre des infections provenant de bactéries comme les Staphylococus aureus résistant à la méticilline ou la vancomycine (MRS A ou VRSA respectivement). Les matériaux antibactériens peuvent donc jouer un rôle dans la lutte contre les infections bactériennes, et ce plus particulièrement dans le domaine hospitalier où les infections sont notamment une des causes principales de complications dans les services de réanimation.

[0003] Différentes méthodes existent aujourd'hui pour élaborer des matériaux antibactériens : i) l'inclusion de molécules biocides (antibiotiques ou molécules à base d'argent par exemple) mais qui sont relarguées hors du matériau, conduisant à une perte d'activité du matériau, dans certains cas des effets secondaires et/ou une exacerbation du phénomène de résistance antimicrobienne ; ii) la modification de surface du matériau par greffage ou couplage, qui est une méthode longue, coûteuse et multi-étapes ; iii) l'utilisation de surfactants antibactériens (à hauteur d'environ 10 % en poids) pour réaliser des films antimicrobiens.

[0004] Depuis quelques années, les peptides antimicrobiens (appelés AMP pour « antimicrobial peptides ») font l'objet de nombreuses études pour tenter d'offrir une alternative aux antibiotiques actuels. Contrairement aux antibiotiques classiques, les AMP présentent en effet l'avantage de ne pas induire de résistance grâce à un mécanisme d'action différent touchant principalement la membrane des bactéries (Michl et al. Polym. Chem. 2014, 19, 5813). Cependant, le principal frein à l'utilisation des AMP est leur cout et leur faible volume de production, les peptides étant soit obtenus par synthèse peptidique sur phase solide dans le cas des peptides synthétiques soit extraits de différentes sources naturelles comme des venins par exemple. Pour pallier à ces problèmes, divers copolymères synthétiques ont été étudiés pour

mimer l'activité antimicrobienne des AMP mais tout en étant facilement synthétisables et ce à grande échelle. Ces copolymères, appelés SMAMP pour « synthetic mimic antimicrobial peptides », sont en général des copolymères amphiphiles présentant une partie hydrophile, le plus souvent chargée, venant interagir avec la membrane des bactéries pour s'y accrocher et une partie hydrophobe venant déstabiliser ou percer la membrane des bactéries (Kuroda et al. Nanomed. Nanobiotechnology 2013, 5, 49 ; Takahashi et al. Macromol. Biosci. 2013, 13, 1285). Si le mode d'action des SMAMP reproduit celui des AMP, leur synthèse est par contre beaucoup plus aisée car réalisée par différentes techniques de polymérisation et en particulier par polymérisation radicalaire qui permet une production à très grande échelle.

[0005] Par ailleurs, Lenoir et al. (Biomacromolecules, 2006, 7, 2291) ont rapporté en 2006 la dispersion de copolymères dibloc poly(éthylène-co-butylène)-ô-poly(2-(tert-butylamino)éthyl méthacrylate) (PEB-ô-PTBAEMA, Mn = 14000 g/mol) pour conférer des propriétés antimicrobiennes à des films de polyéthylène basse densité (PEBD). Les copolymères ont été mélangés dans du PEBD à hauteur de 10 % en poids et ont montré une activité contre E. coli (Gram -). Zuo et al. (Journal of Applied Polymer Science, 2012, 125, 3537) ont rapporté pour leur part l'élaboration de poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA) commercial rendu antibactérien par mélange avec au minimum 10 % en poids de poly(tert-butylamino)éthyl méthacrylate) (PTBAEMA, Mw < 10000 g/mol) pour monter une activité contre S. aureus (Gram +) et E. coli (Gram -). Enfin, Li et al. (European Polymer Journal, 2014, 51, 120) ont montré qu'il était possible de préparer du polypropylène (PP) antibactérien par greffage en C02 supercritique et par extrusion réactive de chaînes de poly(hexaméthylènediamine-chlorure de guanidinium). Ce procédé complexe a permis d'élaborer des matériaux à base de PP actifs vis à vis des bactéries du type S. aureus et E. coli.

[0006] Cependant, le copolymère utilisé est typiquement de faible masse molaire (< 15000 g/mol) pour imiter la structure des peptides antimicrobiens naturel. D'après la littérature, une masse molaire plus élevée s'accompagnerait aussi d'une augmentation du caractère hémolytique du copolymère (Ganewatta et al. Polymer 2015, 63, Al). De plus, la quantité de copolymère nécessaire pour observer une activité antimicrobienne est élevée, autour des 10 % en poids. L'activité reportée ne concerne par ailleurs que des souches bactériennes modèles (typiquement S. aureus et E. coli) qui n'incluent pas les souches pathogènes pourtant d'un enjeu sanitaire crucial pour demain. Enfin, les différents procédés d'élaboration cités précédemment ne permettent d'élaborer des matériaux organiques antibactériens que d'une seule nature chimique donnée (du PEHB ou du PMMA ou du PP). Un procédé d'incorporation versatile du copolymère antimicrobien dans des matrices organiques de nature chimique différente fait donc défaut. En conséquence, il existe un besoin de matériaux solides organiques et leur procédé de préparation permettant de surmonter certaines des limitations citées ci-dessus.

RESUME

[0007] La présente description a pour objet de fournir des copolymères amphiphiles à blocs du type méthacrylique et des matériaux solides organiques à propriétés antibactériennes, antimicrobiennes, antivirales, antiinflammatoires et/ou antifongiques.

[0008] Selon un premier aspect l'objet précité, ainsi que d'autres avantages, sont obtenus par un matériau solide organique comprenant au moins un copolymère amphiphile à blocs du type méthacrylique, le copolymère à blocs étant dispersé dans une matrice polymérique, le copolymère à blocs présentant une masse molaire moyenne en nombre (Mn) supérieure ou égale à 20 000 g/mol.

[0009] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le copolymère à blocs présente une Mn inférieure ou égale à 100 000 g/mol. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le copolymère à blocs présente une masse molaire moyenne en nombre (Mn) comprise entre 20 000 et 70 000 g/mol. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le copolymère à blocs présente une masse molaire moyenne en nombre (Mn) comprise entre 21 000 et 55 000 g/mol. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le copolymère à blocs présente une masse molaire moyenne en nombre (Mn) comprise entre 22 000 et 40 000 g/mol.

[0010] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le copolymère à bloc est un polymère dibloc, i.e., comprenant deux types de monomères.

[0011] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le matériau solide organique comprend de 0.02 à 10 % en poids (wt%) du copolymère à blocs. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le matériau solide organique comprend moins de 10 % en poids du copolymère à blocs. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le matériau solide organique comprend de 0.1 à 4, 6 ou 8 % en poids du copolymère à blocs. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le matériau solide organique comprend de 0.2 à 2 % en poids du copolymère à blocs.

[0012] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le copolymère à blocs présente au moins une partie hydrophile, i.e., au moins un bloc méthacrylique hydrophile, et au moins une partie hydrophobe, i.e., au moins un bloc méthacrylique hydrophobe.

[0013] Le terme « hydrophile » est synonymes de (signifie la même chose que) étant susceptible de former des liaisons hydrogène, tel qu'avec un solvant polaire, tel que de l'eau.

Le terme « hydrophobe » est synonymes de (signifie la même chose que) n'étant pas susceptible de former des liaisons hydrogène, tel qu'avec un solvant polaire, tel que de l'eau.

[0014] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le bloc méthacrylique hydrophile comprend au moins un groupe aminé tertiaire et/ou ion ammonium quaternaire.

[0015] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le monomère méthacrylique hydrophile (i.e., motif de répétition hydrophile du bloc méthacrylique hydrophile) est choisi parmi le groupe constitué par un méthacrylate de N,N-(dialkylamino)alkyle, tel qu'un méthacrylate de N,N-(dialkylamino)éthyle, et un ion ammonium quaternaire de celui-ci. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, au moins une des fonctions alkyle est un alkyle substitué ou non substitué et/ou comprend entre 1 et 8 atomes de carbones, tel que entre 2 et 6 atomes de carbones.

[0016] Le terme « non substitué » est synonymes de (signifie la même chose que) non substitué d'un atome autre que un ou plusieurs atomes d'hydrogène.

[0017] Le terme « substitué » est synonyme de (signifie la même chose que) substitué d'au moins un élément autre qu'un atome d'hydrogène, par exemple substitué d'au moins un substituant hydrocarboné. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, l'élément est choisi parmi le groupe constitué par un alkyle, un alcényle, un alcynyle, un aryle, un hétéroaryle, un alkylalcényle, un alcénylalkyle, un alkylalcynyle, un alcynylalkyle, un alkylaryle, un arylalkyle, un alkylhétéroaryle, un hétéroarylalcényle, un alcénylaryle, un alcénylhétéroaryle, un arylalcynyle, un hétéroarylalcynyle, un alcynylaryle et un alcynylhétéroaryle, l'élément comprenant de 1 à 20 atomes de carbone, tel que de 2 à l8, 3 à 16, 4 à l4 ou 5 à l2 atomes de carbones ; lequel élément comprenant optionnellement un ou plusieurs hétéroatomes, tel que par exemple N, O, S, P, Si, Sn, Ge, As, F, Cl, Br et I ; et/ou lequel élément comprenant optionnellement un ou plusieurs groupes fonctionnels choisis parmi la liste constitué par un alkyle, un alcène, un alcyne, un aryle, un hétéroaryle, un alcool, une cétone, un benzoyle, un aldéhyde, un carbonate, un acide carboxylique, un carboxylate, un ester, un éther-oxyde, un hétérocycle, une aminé, une amide, un azo, un diazo, un diazoamino, un azoture, une imine secondaire, une hydrazine, une hydrazone, une amidine, un carbamate, une guanidine, une carbodiimide, un nitrile, un isonitrile, un imide, un azide, un diimide, un thiol, un thioether, une thiocétone, un cyanate, un nitrate, un nitrite, un nitro, un nitroso, une oxime, un pyridyl, un thioether, un disulfïde, un sulfïnyl, un sulfonyl, un thiocyanate, un isothiocyanate, une thione, un phosphorane, une phosphine, un boronate, un borinate, un silane et un halogène, les groupes fonctionnels comprenant de 0 à 20 atomes de carbones, tel que de 1 à 20, 2 à 18, 3 à 16, 4 à 14 ou 5 à 12 atomes de carbones.

[0018] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le monomère méthacrylique hydrophile est choisi parmi le groupe constitué par le méthacrylate de N,N-(diméthylamino)éthyle (DMAEMA), le méthacrylate de N,N-(diéthylamino)éthyle (DEAEMA) et un ion ammonium quaternaire de ceux-ci.

[0019] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le monomère méthacrylique hydrophobe (i.e., motif de répétition hydrophobe du bloc méthacrylique hydrophobe) est choisi parmi le groupe constitué par un méthacrylate d'alkyle linéaire, ramifié, cyclique ou cyclique et ramifié, ayant par exemple de 1 à 20 atomes de carbones. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le méthacrylate d'alkyle est choisi parmi le groupe constitué par le méthacrylate de méthyle (MM A) et le méthacrylate de butyle (BMA).

[0020] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le bloc méthacrylique hydrophile et/ou le bloc méthacrylique hydrophobe comprend en outre au moins un motif de répétition supplémentaire tel que choisi parmi le groupe constitué par le styrène (S) et l'acrylonitrile (ACN).

[0021] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le copolymère à blocs comprend au moins un bloc choisi parmi le PBMA, le PMMA, le PDMAEMA et le PDEAEMA. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le copolymère à blocs comprend au moins une des formulations suivantes : PMMA-ô-PDMAEMA, PMMA-ô-PDEAEMA, PBMA-ô-PDMAEMA, PBMA-ô-PDEAEMA, P(MMA-Co-S)-ô-PDMAEMA, P(MMA-Co-S)-ô-PDEAEMA, P(BMA-Co-S)-ô-PDMAEMA, P(BMA-Co-S)-ô-PDEAEMA, P(MMA-Co-ACN)-ô-PDMAEMA, P(MMA-Co-ACN)-ô-PDEAEMA, P(BMA-Co-ACN)-ô-PDMAEMA, P(BMA-Co-ACN)-ô-PDEAEMA, PMMA-ô-P(DMAEMA-Co-S), PMMA-ô-P(DEAEMA-Co-S), PBMA-ô-P(DMAEMA-Co-S), PBMA-ô-P(DEAEMA-Co-S), PMMA-ô-P(DMAEMA-Co-ACN), PMMA-ô-P(DEAEMA-Co-ACN), PBMA-ô-P(DMAEMA-Co-ACN), PBMA-ô-P(DEAEMA-Co-ACN), P(MMA-Co-S)-ô-P(DMAEMA-Co-S), P(MMA-Co-S)-ô-P(DEAEMA-Co-S), P(BMA-Co-S)-ô-P(DMAEMA-Co-S), P(BMA-Co-S)-ô-P(DEAEMA-Co-S), P(MMA-Co-ACN)-ô-P(DMAEMA-Co-ACN), P(MMA-Co-ACN)-ô-P(DEAEMA-Co-ACN), P(BMA-Co-ACN)-ô-P(DMAEMA-Co-ACN), P(BMA-Co-ACN)-ô-P(DEAEMA-Co-ACN), P(MMA-Co-S)-ô-P(DMAEMA-Co-ACN), P(MMA-Co-S)-ô-P(DEAEMA-Co-ACN), P(BMA-Co-S)-ô-P(DMAEMA-Co-ACN), P(BMA-Co-S)-ô-P(DEAEMA-Co-ACN), P(MMA-Co-ACN)-ô-P(DMAEMA-Co-S), P(MMA-Co-ACN)-ô-P(DEAEMA-Co-S), P(BMA-Co-ACN)-ô-P(DMAEMA-Co-S) et P(BMA-Co-ACN)-ô-P(DEAEMA-Co-S). Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le copolymère à blocs comprend une des formulations

suivantes : P(BMA-Co-S)-ô-P(DMAEMA-Co-S), et P(BMA-Co-ACN)-ô-P(DMAEMA-Co-ACN).

[0022] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le copolymère à blocs comprend de 20 à 80 % molaire (mol%) de motifs de répétition hydrophiles. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le copolymère à bloc comprend de 50 à 70 % molaire (mol%) de motifs de répétition hydrophiles.

[0023] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le copolymère à bloc comprend de 20 à 80 % molaire (mol%) de motifs de répétition hydrophobes. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le copolymère à bloc comprend de 30 à 50 % molaire (mol%) de motifs de répétition hydrophobes.

[0024] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le copolymère à bloc comprend de 3 à 20 % en poids (wt%) de motifs de répétition supplémentaires. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le copolymère à bloc comprend de 5 à 10 % en poids (wt%) de motifs de répétition supplémentaires.

[0025] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le bloc méthacrylique hydrophobe présente une masse molaire moyenne en nombre (Mn) comprise entre 4000 et 30000 g/mol Selon un ou plusieurs modes de réalisation, bloc méthacrylique hydrophobe présente une masse molaire moyenne en nombre (Mn) comprise entre 6000 et 20000 g/mol.

[0026] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le copolymère à blocs présente une dispersité (D) comprise entre 1 et 2.0. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le copolymère à bloc présente une dispersité (D) comprise entre 1,30 et 1,50.

[0027] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le bloc méthacrylique hydrophobe présente une dispersité (D) comprise entre 1 ,20 et 1 ,50. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le bloc méthacrylique hydrophobe présente une dispersité (D) comprise entre 1 ,30 et 1,40.

[0028] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la matrice polymérique comprend au moins un motif de répétition choisi parmi le groupe constitué par le polyéthylene (PE), le polypropylène (PP), le polycarbonate (PC), la polyamide (PA), un polyester, le polyurethane (PU), le polystyrène (PS), le poly(méthyl méthacrylate) (PMMA), le poly(chlorure de vinyle) (PVC), résines acryliques, les silicones et les composites thermodurcissables. Des exemples de polyesters comprennent le poly(acide lactique) et le poly(ethylène téréphtalate), etc.

[0029] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la matrice polymérique comprend au moins un motif de répétition choisi parmi le groupe constitué par le polystyrène (PS), le poly(méthyl méthacrylate) (PMMA), le polycarbonate (PC).

[0030] Selon un deuxième aspect les objets précités, ainsi que d'autres avantages, sont obtenus par un procédé de fabrication d'un matériau solide organique, tel que le matériau solide organique selon le premier aspect, le procédé comprenant la dispersion d'au moins un copolymère amphiphile à blocs du type méthacrylique dans une matrice polymérique, dans lequel le copolymère à bloc présente une masse molaire moyenne en nombre (Mn) supérieure ou égale à 20 000 g/mol.

[0031] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le procédé comprend la préparation du copolymère à blocs par polymérisation radicalaire contrôlée par des nitroxydes.

[0032] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la polymérisation radicalaire est réalisée en présence du nitroxyde N-(2-methylpropyl)-N-(l-diethylphosphono-2,2-dimethylpropyl)-N-oxyl) appelé SGI .

[0033] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la polymérisation radicalaire est réalisée en présence de l'alcoxyamine (N-(2-methylpropyl)-N-(l-diethylphosphono-2,2-dimethylpropyl)-0-(2-carboxylprop-2-yl) commercialisée par Arkema sous le nom de BlocBuilder MA.

[0034] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la préparation du copolymère amphiphile à blocs du type méthacrylique comprend : la polymérisation d'un des monomères hydrophile ou hydrophobe (optionnellement en présence d'un motif de répétition additionnel) pour former un premier bloc hydrophile ou hydrophobe respectivement ; puis l'extension de ce premier bloc par la polymérisation de l'autre monomère hydrophobe ou hydrophile (optionnellement en présence d'un motif de répétition additionnel) pour former le copolymère à blocs amphiphile hydrophile-bloc-hydrophobe ou hydrophobe-bloc-hydrophile.

[0035] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la polymérisation est effectuée par le chauffage des monomères, préférablement sous atmosphère inerte (e.g. sous azote ou argon), en présence d'un amorceur de polymérisation (BlocBuilder MA ou macroalcoxyamine formant le premier bloc du copolymère) et de nitroxyde libre SGI .

[0036] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la polymérisation est effectuée à une température comprise entre 80 °C et 130 °C. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la polymérisation est effectuée à une température de 90°C.

[0037] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la polymérisation est effectuée pendant une durée comprise entre 4 et 15 h. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la polymérisation est effectuée pendant une durée comprise entre 4 et 10 h, tel que 5h30.

[0038] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la polymérisation est effectuée jusqu'à l'obtention d'une conversion comprise entre 30 et 80 % pour chaque bloc (hydrophile et

hydrophobe). Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la polymérisation est effectuée jusqu'à l'obtention d'une conversion comprise entre 40 et 60 %, tel que entre 45 et 50% pour chaque bloc (hydrophile et hydrophobe).

[0039] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la dispersion du copolymère amphiphile à blocs du type méthacrylique dans une matrice polymérique comprend : la préparation d'une solution comprenant un solvant (e.g. THF) et la matrice polymérique (e.g. PS ou PMMA), l'ajout du copolymère à blocs (quaternisé ou pas) à la solution, et l'évaporation du solvant pour obtenir le matériau solide organique.

[0040] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le copolymère à blocs comprend au moins un bloc méthacrylique hydrophile comprenant au moins un groupe aminé tertiaire, le procédé comprenant la quatemisation de l'aminé tertiaire. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la quatemisation est effectuée au moyen d'iodure de méthyle (Mel). Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le pourcentage de quatemisation de l'aminé tertiaire est de 2.0 mol% (par rapport aux chaînes de polymère) à 100%.

[0041] Selon un troisième aspect, les objets précités, ainsi que d'autres avantages, sont obtenus par une utilisation d'un matériau solide organique selon l'une quelconque des formes de réalisation du premier aspect pour applications non-thérapeutiques, qu'elles soient antibactérienne et/ou antimicrobienne et/ou antivirale et/ou anti-inflammatoire et/ou antifongique.

[0042] Selon un quatrième aspect, les objets précités, ainsi que d'autres avantages, sont obtenus par un dispositif comprenant un matériau solide organique selon l'une quelconque des formes de réalisation du premier aspect.

[0043] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le dispositif est choisi parmi le groupe constitué par un cathéter.

[0044] Selon un aspect supplémentaire, les objets précités, ainsi que d'autres avantages, sont obtenus par un copolymère amphiphile à blocs du type méthacrylique présentant une masse molaire moyenne en nombre (Mn) supérieure ou égale à 20 000 g/mol, par exemple pour application antibactérienne et/ou antimicrobienne et/ou antivirale et/ou anti-inflammatoire et/ou antifongique. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le copolymère amphiphile à blocs du type méthacrylique présente les caractéristiques comme définies ci-dessus lorsque faisant partie du matériau solide organique. Il est également envisagé que le copolymère amphiphile à blocs du type méthacrylique puisse être utilisé comme médicament.

[0045] Selon un aspect supplémentaire, les objets précités, ainsi que d'autres avantages, sont obtenus par un matériau organique selon l'une quelconque des formes de réalisation du

premier aspect pour son utilisation en tant que médicament, par exemple antibactérien et/ou antiviral et/ou antifongique et/ou antiinflammatoire.

[0046] Des modes de réalisation selon les aspects référencés ci-dessus ainsi que des avantages supplémentaires apparaîtront à la lecture de la description illustrée par les Figures suivantes et des revendications annexées.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

[0047] Les Figures 1 à 4 représentent des schémas illustrant l'activité antibactérienne et le caractère hémolytique de matériaux solides selon des exemples de réalisation de la présente description.

DESCRIPTION DETAILLEE

[0048] Dans la description détaillée suivante, des modes de réalisation de la présente description, de nombreux détails spécifiques sont exposés afin de fournir une compréhension plus approfondie de la présente description. Cependant, il apparaîtra à l'homme du métier que la présente description peut être mise en œuvre sans ces détails spécifiques. Dans d'autres cas, des caractéristiques bien connues n'ont pas été décrites en détail pour éviter de compliquer inutilement la description.

[0049] Dans ce qui suit, le terme « comprendre » est synonyme de (signifie la même chose que) « inclure », « contenir », et est inclusif ou ouverts et n'exclut pas d'autres éléments non décrits ou représentés. En outre, dans la présente description, les termes « environ » et « à peu près » sont synonymes de (signifie la même chose que) une marge inférieure et/ou supérieure de 10% de la valeur respective.

[0050] La présente description concerne un matériau solide organique. Le matériau solide organique comprend au moins un copolymère amphiphile à blocs du type méthacrylique, le copolymère à blocs étant dispersé dans une matrice polymérique, le copolymère à blocs présentant une masse molaire moyenne en nombre (Mn) supérieure ou égale à 20 000 g/mol.

[0051] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le matériau solide organique possède des propriétés antibactériennes, antimicrobiennes, antivirales, antiinflammatoires et/ou antifongiques.

[0052] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, une dispersion améliorée du copolymère à blocs dans la matrice polymérique est obtenue sans pour autant augmenter la

toxicité du matériau solide organique ou diminuer l'activité antibactérienne, antimicrobienne, antivirale, antiinflammatoire et/ou antifongique.

[0053] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, les matériaux solides organiques sont notamment actifs contre des bactéries du type Gram + et Gram - et pathogènes.

[0054] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, les matériaux solides organiques ne perdent pas leur activité dans le temps et ne nécessitent pas d'être remplacés en cas d'utilisation prolongée ou détérioration.

[0055] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, les matériaux solides organiques ne re larguent pas de composés biocides dans l'environnement.

[0056] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le matériau solide organique est adapté pour éviter le relargage de molécules et donc la perte d'activité avec le temps, les problèmes d'effets secondaires et de contamination du patient et/ou de l'environnement.

[0057] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le matériau solide organique est entièrement antibactérien, et non pas seulement la surface du matériau, atout important en cas de dégradation dudit matériau.

[0058] La présente description concerne également un procédé de fabrication d'un matériau solide organique, tel que le matériau solide organique selon le premier aspect, le procédé comprenant la dispersion d'au moins un copolymère amphiphile à blocs du type méthacrylique dans une matrice polymérique, dans lequel le copolymère à blocs présente une masse molaire moyenne en nombre (Mn) supérieure ou égale à 20 000 g/mol.

[0059] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le procédé selon le deuxième aspect est un procédé simple, versatile, adapté à une large gamme de matrices polymériques (e.g. PS, PMMA, PVC, silicones et composites thermodurcissables) et extrapolable à grande échelle permettant de conférer des propriétés permanentes antibactériennes et antimicrobiennes contre différentes souches de bactéries (Gram + (B. subtilis) et Gram - (E. coli)) aux matrices polymériques classiques. De plus, ces matériaux solides organiques peuvent présenter des intérêts en tant que matériaux antifongiques, antiviraux et anti-inflammatoires.

[0060] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le procédé permet l'élaboration de matériaux solides organiques selon le premier aspect par simple dispersion, dans des matrices polymériques classiques (e.g. PS, PVC, PMMA), de quantités, préférablement faibles (e.g. < 10% en poids), de copolymères amphiphiles à blocs du type méthacrylique, le copolymère pouvant être utilisé comme additif à faible pourcentage en poids.

[0061] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, les copolymères amphiphiles à blocs du type méthacrylique sont aptes à s 'auto -organiser dans différentes matrices leur assurant une dispersion homogène dans le matériau solide organique.

[0062] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le procédé de fabrication présente aussi l'avantage d'éviter le relargage de molécules et donc la perte d'activité avec le temps, les problèmes d'effets secondaires et de contamination du patient et/ou de l'environnement.

[0063] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le procédé de fabrication assure que le matériau entier soit antibactérien, atout important en cas de dégradation du matériau.

[0064] La présente description concerne également des dispositifs comprenant un matériau solide organique selon le premier aspect. En effet, les matériaux solides organiques selon la présente description sont adaptés pour élaborer des dispositifs antibactériens et/ou antimicrobiens, tels que des cathéters (veineux), ne nécessitant plus leur remplacement régulier (environ toutes les 3 semaines) en cas d'utilisation prolongée. Ces dispositifs peuvent aussi présenter des intérêts en tant que matériaux antifongiques, antiviraux et antiinflammatoires.

[0065] La présente description concerne également les copolymères amphiphiles à blocs du type méthacrylique considérés seuls. Spécifiquement, la présente description concerne un copolymère amphiphile à blocs du type méthacrylique présentant une masse molaire moyenne en nombre (Mn) supérieure ou égale à 20 000 g/mol, par exemple pour application antivirale, anti-inflammatoire et/ou antifongique.

[0066] Des exemples de copolymères amphiphiles à blocs du type méthacrylique, de matériaux solides organiques et de procédés de fabrication selon les aspects précités sont décrits ci-dessous.

[0067] Synthèse et caractérisation de copolymères dibloc amphiphiles PBMA-b-PDMAEMA

[0068] Une série de copolymères dibloc amphiphiles PBMA-ô-PDMAEMA ont été préparés par polymérisation radicalaire contrôlée par des nitroxydes (NMP) en utilisant l'alcoxyamine BlocBuilder MA comme amorceur et en ajoutant un comonomère pour le contrôle des masses molaires et la distribution des masses molaires. Dans ces exemples, 10% en moles de styrène (S) ou d'acrylonitrile (ACN) ont été utilisés. Les copolymères dibloc ont la structure suivante :

dans laquelle n et m sont le degré de polymérisation de chaque bloc, et R est un styrène ou un acrylonitrile. Dans ces exemples, le pourcentage de groupe hydrophobe et le poids moléculaire du copolymère dibloc amphiphiles ont été variés.

[0069] La synthèse de (PBMA7000-Ô-PDMAEMA45800) (P8) est présentée ici comme exemple de procédé de fabrication selon le second aspect. Cette synthèse est applicable à tous les copolymères à blocs selon la présente description. On chauffe à 90° C sous atmosphère d'azote du BMA (monomère hydrophobe, 50 g, 0,35 mole), du styrène (3,66 g, 0,035 mole), du BlocBuilder MA (1,27 g, 3,33 mmoles) et du SGI (nitroxyde N-(2-methylpropyl)-N-(l-diethylphosphono-2,2-dimethylpropyl)-N-oxyl), 100 mg, 0,33 mmole). Des échantillons sont prélevés périodiquement pour surveiller la conversion et la masse molaire. La réaction est arrêtée lorsque la conversion atteint 45% (e.g. 2 heures). La conversion est déterminée par JH RMN (spectromètre Bruker 300 MHz, CDCI3) en comparant les pics des -CH2- proche de la fonction ester du monomère (δ = 4,11 ppm) et du polymère (δ = 3,91 ppm). Le PBMA est ensuite récupéré par précipitation dans un mélange de MeOH/H20 à froid (4/1 en volume) et analysé par SEC/DMF (chromato graphie d'exclusion stérique PL120 (Polymer Laboratories, England) avec comme éluant du DMF) pour obtenir les valeurs de masse molaire moyenne en nombre (Mn) et de dispersité (D ; MwlMn) (Mn = 7000 g.mol"1, D = 1.41). Après séchage pendant 24h sous vide, le PBMA est utilisé pour amorcer la polymérisation du monomère hydrophile (DMAEMA) et obtenir le copolymère dibloc PBMA-ô-PDMAEMA correspondant. Pour ce faire, on chauffe à 90° C sous atmosphère d'azote du PBMA (1 g), du styrène (662 mg, 6,36 mmoles), du DMAEMA (10 g, 63,6 mmoles), du 1,4-dioxane (5 ml) et du SGI (4 mg, 0,0125 mmole). Des échantillons sont prélevés périodiquement pour surveiller la conversion par JH RMN (spectromètre Bruker CDCI3, 400 MHz) et la valeur du Mn est déterminée par SEC/DMF. La réaction est arrêtée lorsque la conversion est proche de 50%. Le copolymère dibloc PBMA-ô-PDMAEMA final est ensuite isolé par précipitation dans du pentane à froid. Le copolymère obtenu P8 est analysé par JH RMN et SEC/DMF pour obtenir une composition ayant un FDMAEMA = 0,60 (ratio molaire de DMAEMA dans le copolymère final), une Mn = 45800 g.mol 1 et un D = 1.37.

[0070] Synthèse et caractérisation de copolymères diblocs amphiphiles PMMA-b-PDMAEMA

[0071] Une série de copolymères dibloc amphiphiles PMMA-ô-PDMAEMA ont été préparés par polymérisation radicalaire contrôlée par des nitroxydes (NMP) en utilisant l'alcoxyamine BlocBuilder MA comme amorceur et en ajoutant un comonomère pour le contrôle des masses molaires et la distribution des masses molaires. Dans ces exemples, 10% en moles de styrène (S) ou d'acrylonitrile (ACN) ont été utilisés. Les copolymères dibloc ont la structure suivante :


dans laquelle n et m sont le degré de polymérisation de chaque bloc, et R est un styrène ou un acrylonitrile.

[0072] La synthèse de (PMMA9300-Ô-PDMAEMA40000) (PI) est présentée ici comme exemple de procédé de fabrication selon le second aspect. Cette synthèse est applicable à tous les copolymères à blocs selon la présente description. On chauffe à 90° C sous atmosphère d'azote du MMA (méthyl méthacrylate, 50 g, 0,50 mole), du styrène (5,2 g, 0,05 mole), du BlocBuilder MA (954 mg, 2,5 mmoles) et du SGI (74 mg, 0,25 mmole). Des échantillons sont prélevés périodiquement pour surveiller la conversion et la masse molaire. La réaction est arrêtée lorsque la conversion atteint 45% (e.g. 2 heures). La conversion est déterminée par JH RMN (spectromètre Bruker 300 MHz, CDCI3) en comparant les pics des -CH3- proche de la fonction ester du monomère (δ = 4,11 ppm) et du polymère (δ = 3,91 ppm). Le PMMA est ensuite récupéré par précipitation dans un mélange de MeOH/H20 à froid (4/1 en volume) et analysé par SEC/DMF pour obtenir les valeurs de masse molaire moyenne en nombre (Mn) et de dispersité (D) (Mn = 9300 g.mol"1, D = 1.30). Après séchage pendant 24h sous vide, le PMMA est utilisé pour amorcer la polymérisation du DMAEMA et obtenir le copolymère dibloc PMMA-ô-PDMAEMA correspondant. Pour ce faire, on chauffe à 90° C sous atmosphère d'azote du PMMA (1 g), du styrène (662 mg, 6,37 mmoles), du DMAEMA (10 g, 63,6 mmoles), du 1,4-dioxane (5 ml) et du SGI (4 mg, 0,0125 mmole). Des échantillons sont prélevés périodiquement pour surveiller la conversion par JH RMN (spectromètre Bruker CDCI3, 400 MHz) et la valeur du Mn est déterminée par SEC/DMF. La réaction est arrêtée lorsque la conversion est proche de 50%. Le copolymère dibloc PMMA-ô-PDMAEMA final est ensuite isolé par précipitation dans du pentane à froid. Le copolymère obtenu PI est analysé par !H RMN et SEC/DMF pour obtenir une composition ayant un FDMAEMA = 0,74, un Mn = 40000 g.mol"1 et un D = 1.46.

[0073] Synthèse et caractérisation de copolymères diblocs amphiphiles PMMA-b- PDEAEMA

[0074] Une série de copolymères dibloc amphiphiles PMMA-ô-PDEAEMA ont été préparés par polymérisation radicalaire contrôlée par des nitroxydes (NMP) en utilisant l'alcoxyamine BlocBuilder MA comme amorceur et en ajoutant un comonomère pour le contrôle des masses molaires et la distribution des masses molaires. Dans ces exemples, 10% en moles de styrène (S) ou d'acrylonitrile (ACN) ont été utilisés. Les copolymères dibloc ont la structure suivante :


dans laquelle n et m sont le degré de polymérisation de chaque bloc, et R est un styrène ou un acrylonitrile.

[0075] La synthèse de (PMMA9300-Ô-PDEAEMA25500) (P2) est présentée ici comme exemple de procédé de fabrication selon le second aspect. Cette synthèse est applicable à tous les copolymères à blocs selon la présente description. On chauffe à 90° C sous atmosphère d'azote du MMA (méthyl méthacrylate, 50 g, 0,50 mole), du styrène (5,2 g, 0,05 mole), du BlocBuilder MA (954 mg, 2,5 mmoles) et du SGI (74 mg, 0,25 mmole). Des échantillons sont prélevés périodiquement pour surveiller la conversion et la masse molaire. La réaction est arrêtée lorsque la conversion atteint 45% (e.g. 2 heures). La conversion est déterminée par !Η RMN (spectromètre Bruker 300 MHz, CDCI3) en comparant les pics des -CH3- proche de la fonction ester du monomère (δ = 4,11 ppm) et du polymère (δ = 3,91 ppm). Le PMMA est ensuite récupéré par précipitation dans un mélange de MeOH/H20 à froid (4/1 en volume) et analysé par SEC/DMF pour obtenir les valeurs de masse molaire moyenne en nombre (Mn) et de dispersité (D) (Mn = 9300 g.mol"1, D = 1.30). Après séchage pendant 24h sous vide, le PMMA est utilisé pour amorcer la polymérisation du monomère hydrophile de méthacrylate de 2-(diéthylamino)éthyle (DEAEMA) et obtenir le copolymère dibloc PMMA-ô-PDEAEMA correspondant. Pour ce faire, on chauffe à 90° C sous atmosphère d'azote du PMMA (1,3 g), du styrène (562 mg, 5,4 mmoles), du DEAEMA (10 g, 54 mmoles), du 1,4-dioxane (5 ml) et du SGI (3 mg, 0,01 mmole). Des échantillons sont prélevés périodiquement pour surveiller la conversion par JH RMN (spectromètre Bruker CDCI3, 400 MHz) et la valeur du Mn est déterminée par SEC/DMF. La réaction est arrêtée lorsque la conversion est proche de 50%. Le copolymère dibloc PMMA-ô-PDEAEMA final est ensuite isolé par précipitation dans du pentane à froid. Le copolymère obtenu P2 est analysé par JH RMN et SEC/DMF pour obtenir une composition ayant un FDMAEMA = 0,58, un Mn = 25500 g.mol 1 et un D = 1.30.

[0076] Synthèse et caractérisation de copolymères dibloc amphiphiles PBMA-b- PDEAEMA

[0077] Une série de copolymères dibloc amphiphiles PBMA-ô-PDEAEMA ont été préparés par polymérisation radicalaire contrôlée par des nitroxydes (NMP) en utilisant l'alcoxyamine BlocBuilder MA comme amorceur et en ajoutant un comonomère pour le contrôle des masses molaires et la distribution des masses molaires. Dans ces exemples, 10% en moles de styrène (S) ou d'acrylonitrile (ACN) ont été utilisés. Les copolymères dibloc ont la structure suivante :


dans laquelle n et m sont le degré de polymérisation de chaque bloc, et R est un styrène ou un acrylonitrile. Dans ces exemples, le pourcentage de groupe hydrophobe et le poids moléculaire du copolymère dibloc amphiphiles ont été variés.

[0078] La synthèse de (PBMA9300-Ô-PDEAEMA18000) (P4) est présentée ici comme exemple de procédé de fabrication selon le second aspect. Cette synthèse est applicable à tous les copolymères à blocs selon la présente description. On chauffe à 90° C sous atmosphère d'azote du BMA (monomère hydrophobe, 50 g, 0,35 mole), du styrène (3,66 g, 0,035 mole), du BlocBuilder MA (952 g, 2,49 mmoles) et du SGI (73 mg, 0,25 mmole). Des échantillons sont prélevés périodiquement pour surveiller la conversion et la masse molaire. La réaction est arrêtée lorsque la conversion atteint 45% (e.g. 2 heures). La conversion est déterminée par JH RMN (spectromètre Bruker 300 MHz, CDCI3) en comparant les pics des -CH2- proche de la fonction ester du monomère (δ = 4,11 ppm) et du polymère (δ = 3,91 ppm). Le PBMA est ensuite récupéré par précipitation dans un mélange de MeOH/H20 à froid (4/1 en volume) et analysé par SEC/DMF pour obtenir les valeurs de masse molaire moyenne en nombre {Mn) et de dispersité (D ; Mw/Mn) (Mn = 9300 g.mol"1, D = 1.24). Après séchage pendant 24h sous vide, le PBMA est utilisé pour amorcer la polymérisation du monomère hydrophile

(DMAEMA) et obtenir le copolymère dibloc PBMA-ô-PDEAEMA correspondant. Pour ce faire, on chauffe à 90° C sous atmosphère d'azote du PBMA (1,5 g), du styrène (562 mg, 5,4 mmoles), du DEAEMA (10 g, 54 mmoles), du 1,4-dioxane (5 ml) et du SGI (4 mg, 0,0125 mmole). Des échantillons sont prélevés périodiquement pour surveiller la conversion par !Η RMN (spectromètre Bruker CDCb, 400 MHz) et la valeur du Mn est déterminée par SEC/DMF. La réaction est arrêtée lorsque la conversion est proche de 50%. Le copolymère dibloc PBMA-ô-PDEAEMA final est ensuite isolé par précipitation dans du pentane à froid. Le copolymère obtenu P4 est analysé par !Η RMN et SEC/DMF pour obtenir une composition ayant un FDMAEMA = 0,31, un Mn = 18000 g.mol"1 et un D = 1.52.

[0079] Quaternisation des copolymères à blocs

[0080] La quaternisation des exemples de copolymères dibloc a été effectuée par modification de la fonction aminé de DMAEMA ou de DEAEMA avec de l'iodure de méthyle (Mel). Des rendements différents de quaternisation ont été ciblés, tel que 0% (c'est-à-dire pas de quaternisation), 2%, et 100% (c'est-à-dire la quaternisation de toutes les fonctions aminés). Le copolymère dibloc est solubilisé dans un solvant (e.g. 1 g de copolymère dans 10 ml de DMF) et du Mel est ajouté à la solution, par exemple lentement à température ambiante. Après 24h sous agitation, le copolymère quaternisé est dialysé contre de l'eau ultrapure (e.g. eau Milli-Q®) pendant 3 jours puis lyophilisé avant analyse par !Η RMN.

[0081] Table 1 : copolymère amphiphile à blocs du type méthacrylique PI à P18 (avec 10% en moles de styrène ou acrylonitrile par monomère méthacrylique)

Mn du bloc copolymère S ou % du bloc % quat. Mn

# Hydrophobe D à blocs ACN hydrophile Mel (g/mol)

(g/mol)

PI PM MA-b- S 74% 2 mol% 40 000 9 300 1.46 PDMAEMA

P2 PM MA-b- S 58% 2 mol% 25 500 9 300 1.30 PDEAEMA

P3 PBMA-b- S 49% 2 mol% 35 200 9 300 1.28 PDMAEMA

P4 PBMA-b- S 31% 2 mol% 18 000 9 300 1.52 PDEAEMA

P5 PBMA-b- S 46% 2 mol% 61 600 20 200 1.60 PDMAEMA

P6 PBMA-b- S 1-9% 2 mol% 28 700 20 200 1.24 PDMAEMA

P7 PBMA-b- S 38% 2 mol% 17 700 7 000 1.38 PDMAEMA

P8 PBMA-b- S 60% 2 mol% 45 800 7 000 1.37 PDMAEMA

P9 PBMA-b- S 40% 2 mol% 22 900 9 300 1.24

PDMAEMA

P10 PBMA-b- S 37% 2 mol% 22 600 9 300 1.27 PDMAEMA

Pll PBMA-b- S 42% 2 mol% 22 100 7 000 1.26 DMAEMA

P12 PBMA-b- S 62% 2 mol% 52 800 7 000 1.26 PDMAEMA

P13 PBMA-b- ACN 35% 2 mol% 22 400 12 800 1.32 PDMAEMA

P14 PBMA-b- S 73% 0 mol% 31 300 6 400 1.54 PDMAEMA

P15 PBMA-b- ACN 64% 0 mol% 20 500 9 300 1.34 PDMAEMA

P16 PBMA-b- S 73% 100 mol% 31 300 6 400 1.54 PDMAEMA

P17 PBMA-b- ACN 64% 100 mol% 20 500 9 300 1.34 PDMAEMA

P18 PBMA-b- ACN 72% 100 mol% 20500 9 000 1.45 PDMAEMA

[0082] Activités antimicrobiennes des copolymères amphiphile à blocs du type méthacrylique en solution

[0083] L'activité antimicrobienne des copolymères PI -PI 8 a été testée. Diverses souches Gram négatives ont été utilisées : Escherichia coli (ATCC 8739), Pseudomonas aeruginosa (ATCC CRM-9027) et P aeruginosa FQR (Fluoroquinone résistante) (CIP 107398). Des souches Gram positives ont également été utilisées : Staphylococcus aureus (ATCC CRM-6538P) et S. aureus meticilline résistant (MRSA USA300) (ATCC BAA-1717 USA 300 CA-MRSA). L'activité antimicrobienne des copolymères à blocs a été évaluée par la détermination de la concentration inhibitrice minimale (CIM). La CIM a été déterminée en utilisant des dilutions en série par deux d'agents antimicrobiens dans des milieux liquides bactériens tels que décrits par le Comité national des normes cliniques de laboratoire (NCCLS) (NCCLS, 1997). En bref, des colonies individuelles des différentes souches bactériennes cultivées sur des plaques d'agar Luria-Bertani (LB) sont utilisées pour inoculer du milieu de culture bactérien liquide (LB ou Mueller-Hinton (MH)). Les tubes sont incubés pendant une nuit à 37° C sous agitation (200 tr/min). Le lendemain, les suspensions bactériennes (densité optique OD> 1,0) sont diluées 1/100 dans 3 ml de milieu MH ou LB frais et incubées à 37° C, 200 tr/min jusqu'à ce que les bactéries atteignent la phase logarithmique de croissance (OD environ 0,6). Les bactéries sont ensuite diluées dans du milieu MH ou LB pour atteindre une densité bactérienne autour de 10E5 bactéries/ml. 135 μΐ de suspension bactérienne sont ensuite ajoutés dans chacun des 96 puits d'une microplaque de polypropylène stériles (Greiner BioOne) contenant déjà 15 μΐ d' antimicrobien dilué en série (1 :2 dans l'eau distillée). Les plaques sont incubées à 37° C pendant 18-24 h avant la mesure de l'ODeoonm en utilisant un lecteur de microplaques. La CIM est définie comme la plus faible concentration d' antimicrobien qui inhibe la croissance visible de l'organisme (99 % d'inhibition). Les résultats sont décrits aux tables 2 et 3, NS étant pour non soluble.

CIM (μΜ) en milieu LB

Table 2 Copolymère à blocs

E coli B subtilis S aureus P aeruginosa

PI PMMA-b-PDMAEMA 2,6 1,3 > 21 2,6

P2 PMMA-b-PDEAEMA 9,35 9,35 > 37 9,35

P3 PBMA-b-PDMAEMA 5,75 2,88 > 23 2,88

P4 PBMA-b-PDEAEMA 10 5 > 40 10,00

P5 PBMA-b-PDMAEMA 4,77 2,37 > 38 5

P6 PBMA-b-PDMAEMA NS NS NS NS

P7 PBMA-b-PDMAEMA 5 >20

P8 PBMA-b-PDMAEMA 0,98 1 > 15,8 1

P9 PBMA-b-PDMAEMA 5 3

P10 PBMA-b-PDMAEMA 3 1

Pli PBMA-b-DMAEMA 20 20

P12 PBMA-b-PDMAEMA 1 1

P13 PBMA-b-PDMAEMA 20 10

P14 PBMA-b-PDMAEMA 2,5

P15 PBMA-b-PDMAEMA 10

P16 PBMA-b-PDMAEMA >20

P17 PBMA-b-PDMAEMA 5

CIM (μΜ) en milieu MH

Table 3 Copolymère à blocs Pseudo- E faecalis

E coli B subtilis S aureus monas M RSA

VER FQR

Pl PMMA-b-PDMAEMA 5,250 0,660 21,300 2,6 2,6 >21,3

P2 PMMA-b-PDEAEMA > 37 >37 > 37 9,35 >37 >37,4

P3 PBMA-b-PDMAEMA 5,750 0,360 23,100 1,4 2,8 >23,1

P4 PBMA-b-PDEAEMA > 40 20,000 > 40 10 5 >40,2

P5 PBMA-b-PDMAEMA 9,550 1,180 19,100 2,4 4,75 38,2

P6 PBMA-b-PDMAEMA NS NS NS NS NS NS

P7 PBMA-b-PDMAEMA >20 >20 6,5 >20 >26,1

P8 PBMA-b-PDMAEMA 1,975 0,490 7,900 0,98 0,98 15,8

P9 PBMA-b-PDMAEMA 1,250 0,313 2,5 5 20

P10 PBMA-b-PDMAEMA 1,250 0,625 2,5 5 >20

Pll PBMA-b-DMAEMA >20 0,625 20 1,25 1,25

P12 PBMA-b-PDMAEMA 0,625 0,150 2,5 1,25 20

P13 PBMA-b-PDMAEMA 20,000 10,000 20 1,25 2,5 P14 PBMA-b-PDMAEMA 0,6 0,3 0,3 0,6

P15 PBMA-b-PDMAEMA 0,6 0,3 2.5 1,25

P16 PBMA-b-PDMAEMA 0,6 0,6 1,25 0,15

P17 PBMA-b-PDMAEMA 0,6 0,15 0,6 0,07

P18 PBMA-b-PDMAEMA 2,5 0,31 5,0 0,31

[0084] Caractères hémolytiques des copolymères amphiphiles à blocs du type méthacrylique en solution

[0085] Le caractère hémolytique des copolymères P1-P17 a été testé en solution. Spécifiquement, l'activité hémolytique a été déterminée par la perte d'hémoglobine à partir d'érythrocytes humains (obtenus auprès de Divbio science, NL). Les érythrocytes humains ont été lavés 3 fois avec une solution saline tamponnée au phosphate (PBS) et concentrés par centrifugation à 800 g pendant 5 min. Les érythrocytes humains ont ensuite été remis en suspension dans du PBS à une concentration finale de 8%. 135 μΐ d'érythrocytes humains ont ensuite été ajoutés dans chacun des 96 puits d'une microplaque stérile contenant 15 μΐ d' antimicrobiens dilués (1 :2 dans de l'eau distillée). Après 1 h à 37° C, la microplaque a été centrifugée à 800 g pendant 5 min. 100 μΐ ont ensuite été soigneusement collectés et transférés dans une nouvelle microplaque à 96 puits et la DO a été mesurée à 405 nm. L'hémolyse provoquée par les copolymères a été exprimée en pourcentage d'hémolyse, le Triton-X100 à 0, 1% (v:v) étant utilisé comme témoin positif et donnant 100%) d'hémolyse. Les résultats sont décrits à la Table 4.

[0086] Tables 2-4 : activités antibactériennes et caractères hémolytiques des copolymères diblocs en solution (HMC représente la concentration causant 100% d'hémolyse et HC50 la concentration causant 50% d'hémolyse ; hRBC et sRBC sont pour « human red blood cell » et « sheep red blood cell », respectivement).

HMC (μΜ) HC50 (μΜ)

Table 4 Copolymère à blocs

hRBC sRBC hRBC sRBC

PI PM MA-b-PDMAEMA 10,6 > 21,3 2,6-5,3 > 21,3

P2 PM MA-b-PDEAEMA <0,36 <0,36 <0,36 <0,36

P3 PBMA-b-PDMAEMA 5,75 >23,1 1,4-2,8 >23,1

P4 PBMA-b-PDEAEMA <0,39 <0,39 <0,39 <0,39

P5 PBMA-b-PDMAEMA 5 >38 0,59-1,19 >38

P6 PBMA-b-PDMAEMA NS NS NS NS

P7 PBMA-b-PDMAEMA <0,3 <0,3 <0,3 <0,3

P8 PBMA-b-PDMAEMA 1 2 0,24-0,49 0,47-0,9

P9 PBMA-b-PDMAEMA <0,3 <0,3 <0,3 <0,3

P10 PBMA-b-PDMAEMA <0,3 <0,3 <0,3 <0,3

Pll PBMA-b-DMAEMA >20 >20 1,25 20,00

P12 PBMA-b-PDMAEMA <0,3 20,00 <0,3 1,25

P13 PBMA-b-PDMAEMA >20 >20 >20 >20

P14 PBMA-b-PDMAEMA 0,039

P15 PBMA-b-PDMAEMA >20

P16 PBMA-b-PDMAEMA >20

P17 PBMA-b-PDMAEMA >20

[0087] Activité antifongique d'un copolymère exemplaire amphiphile à blocs du type méthacrylique en solution

[0088] Des tests antifongiques ont été réalisés sur deux souches: Aspergillus niger et Candida albicans. Aspergillus niger a été ensemencé sur des boites d'agar PDA et incubé à 35°C jusqu'à sporulation (72h). Une fois la sporulation atteinte, 1 ml de tampon salin 0.85% contenant du tween 20 est ajouté afin de faciliter la dissociation du mycélium. Une fois filtrées sur gaze stérile, les spores sont comptées et diluées dans du milieu PD de telle sorte à atteindre une concentration proche de 5 X10E4 CFU/ml. Les spores sont ensuite ajoutées aux composés dilués dans des boîtes de 96 puits et incubées 48 h à 35°C. Candida albicans a été ensemencé sur boite d'agar LB et incubée à 35°C sur la nuit. Le jour suivant cinq colonies sont collectées de la boite et ajoutées à 5 ml de tampon salin. Après lecture de la densité optique à 600nm (1 unité équivalent à 107 CFU/ml), les levures sont diluées dans du milieu RPMI + MOPS afin d'atteindre une concentration de 103 CFU /ml. Les levures sont ajoutées alors dans une plaque de 96 puits en présence de concentrations croissantes de composés et sont incubées 48 h à 35°C. Les CMI sont déterminées pour Aspergillus niger et Candida albicans comme étant la plus faible concentration en composé entraînant l'absence de croissance fongique évaluée par mesure de l'absorbance des puits à 600nm. Les tests montrent que le composé P14 présente une CMI de 40 μΜ sur les champignons.

[0089] Activité anti-inflammatoire des copolymères amphiphiles à blocs du type méthacrylique en solution

[0090] L'activité anti- inflammatoire des composés a été testée sur monocytes humains (cellules THP-1) stimulés par du lipopolysaccharide (LPS) (extrait d'E coli et utilisé à la concentration finale de 100 ng/ml). Des cellules THP-1 sont ensemencées en plaques de 96 puits à raison de 104 cellules par puits. Les cellules sont ensuite traitées avec du LPS (à 100 ng/ml) en présence ou non de composés en concentration croissante. Après 6 h d'incubation, le surnageant de culture est collecté avant mesure de la concentration de TNF-alpha, une cytokine témoin de l'inflammation et induite par le LPS. La polymyxine B, un agent inhibant l'effet du LPS, a été utilisée en contrôle positif. La viabilité cellulaire des cellules THP-1 a également mesurée par le test de bleu d'Alamar. Les concentrations inhibitrices 50 (IC50) causant 50% d'inhibition de la production de TNF-alpha ou de la viabilité cellulaire ont été déterminées visuellement (Table 5). Le « safety factor » a été déterminé en divisant l'IC50 sur la production de TNF-alpha par l'IC50 sur la viabilité.

Les résultats sont décrits à la Table 5.

IC50 inflammation HC50 viabilité

Safety

Table 5 Copolymère à blocs (μΜ) (μΜ)

Factor

P14 PBMA-b-PDMAEMA 0,019 20 1000

P15 PBMA-b-PDMAEMA 0,15 >20 >100

P16 PBMA-b-PDMAEMA 0,039 >20 >500

P17 PBMA-b-PDMAEMA 0,078 >20 >250

[0091] Procédé de fabrication du matériau solide organique par évaporation de solvant

[0092] A l'issu de tests biologiques en solution des copolymères préparés, différents matériaux solides organiques par évaporation de solvant à base de PS et PMMA contenant différentes quantités de copolymères à base de butyl méthacrylate (BMA) et de N,N-diméthyl-amino éthyl méthacrylate (DMAEMA) (quaternisé ou pas) ont été préparés et testés.

[0093] Les matrices polymériques à base de PS et PMMA ont été préparées par la même méthode d'évaporation de solvant. Par exemple, dans le cas du PS, une solution stock de 20% en poids de PS dans du THF est préparée. 226 mg de copolymère PX (i.e., PI -PI 7) sont dissouts dans 5 ml de la solution de PS à 20% dans le THF pour donner une solution de copolymère/PS à 17%) en poids. Le même mode opératoire est utilisé pour préparer une solution de copolymère à 2%> en poids/PS en utilisant 22,6 mg de copolymère et 5 ml de la solution de PS 20%>/THF. 500 μΐ de la solution de copolymère à 2% en poids/PS sont ensuite dilués avec 4,5 ml de la solution de PS20%>/THF pour donner une solution de copolymère/PS à 0,2%> en poids. Le même procédé est utilisé pour préparer des solutions de copolymère/PS à 0,02%> en poids. Après 1 heure d'agitation à température ambiante, 150 μΐ de chaque solution sont versés dans chacun des 96 puits d'une microplaque de polypropylène stériles (Greiner BioOne). Une ligne de la microplaque est consacrée à chacune des différentes concentrations de copolymère et une ligne est remplie avec seulement une solution PS20%/THF comme essai à blanc. Après 2 jours d'évaporation du THF à température ambiante, les films de copolymère/PS obtenus sont ensuite testés en terme d'hémolyse et en terme d'activité antimicrobienne contre E. coli et B. subtilis.

[0094] Activités antimicrobiennes d'une série matériaux solides organiques préparés par évaporation de solvant

[0095] L'activité antimicrobienne de matériaux solides organiques préparés par évaporation de solvant contenant des copolymères dibloc P5, P8 et P12 ont été testés. L'activité antimicrobienne a été évaluée selon une procédure adaptée ISO 22196. La matrice polymérique (PS ou PMMA) contenant le copolymère dibloc est introduite dans des microplaques à 96 puits de polypropylène stériles (Greiner BioOne). Des suspensions bactériennes sont préparées comme réalisé pour les essais CIM, à la différence que la suspension bactérienne en phase logarithmique de croissance (OD600 nm environ 0,6) est centrifugée à 6 000 tr/min pendant 10 min à 4° C. Les culots bactériens sont lavés avec 10 ml de solution saline stérile tamponnée au phosphate (PBS) et centrifugés (6 000 tr/min, 10 min, 4° C). Les bactéries sont finalement diluées dans du PBS stérile pour atteindre une densité bactérienne autour de 10E5 bactéries/ml. 10 μΐ de ces suspensions (correspondant à 1 000 bactéries) sont ajoutés sur la surface de copolymères polymérisés. Des témoins négatifs sont obtenus en ajoutant la suspension bactérienne de 10 μΐ directement sur la surface du polymère témoin sans addition de copolymère à blocs (PMMA ou PS). Après 60 minutes d'incubation à température ambiante, les bactéries sont collectées en ajoutant 90 μΐ de PBS stérile sur la surface et en répétant le pipetage vers le haut et vers le bas. Les bactéries sont ensuite diluées en série (dilution 1 sur 10) dans du PBS stérile avant d'étaler 10 μΐ de la suspension bactérienne sur des plaques de gélose LB. Après une nuit d'incubation à 37° C, des plaques sont observées et les colonies sont comptées. Le nombre de bactéries viables a été exprimé en fonction du nombre d'unités de formation de colonies (CFU) observées. Les expériences ont été effectuées en trois exemplaires indépendants (n = 3). Les résultats des tests antimicrobiens effectués sur les matériaux solides organiques sont présentés dans les Figures 1 à 3.

[0096] Caractères hémolytiques d'une série matériaux solides organiques

[0097] Le caractère hémolytique de matériaux solides organiques contenant des copolymères dibloc P5, P8 et P12 ont été testés. 10 μΐ de suspension d'érythrocytes humains (8% dans PBS) sont ajoutés dans chacun de 96 puits d'une microplaque contenant matériaux solides organiques (PS ou PMMA avec un copolymère dibloc). Après 60 minutes d'incubation à température ambiante, 90 μΐ de PBS sont ajoutés et la microplaque est centrifugée à 800 g pendant 5 min. 50 μΐ sont ensuite soigneusement collectés des puits et transférés dans une nouvelle microplaque à 96 puits et la DO est mesurée à 405 nm. L'hémolyse provoquée par les copolymères est exprimée en pourcentage d'hémolyse, le Triton-X100 étant utilisé comme témoin positif. Les résultats des tests hémolytiques effectués sur les matériaux solides organiques sont présentés dans les Figures 1 à 3.

[0098] Comme montré sur les Figures 1 à 3, les tests effectués sur E. coli et B. subtilis montrent que les matériaux solides organiques préparés sont actifs jusqu'à 2 wt% et ce, sans caractère hémolytique (tests sur globules rouges humains, RBC).

[0099] Bien que des modes de réalisation de la présente description mentionnés ci-dessus soient décrits en détail, il est entendu que d'autres modes de réalisation peuvent être envisagés. Ainsi, par exemple, des matrices polymériques autres que du PMMA ou PS peuvent être envisagées pour obtenir un matériau solide organique selon le premier aspect ; des

méthacrylates autres que du DMAEMA ou DEAEMA peuvent être envisagés pour obtenir un matériau solide organique selon le premier aspect ; des copolymères à base de composés autres que du MMA, BMA, S et/ou ACN peuvent être envisagés pour obtenir un matériau solide organique selon le premier aspect.

[00100] Procédé de fabrication du matériau solide organique par extrusion

[00101] Différents matériaux solides organiques à base de PS, PMMA et PC (polycarbonate (CALIBRE 201-15 from TRINSEO)) contenant différentes quantités de copolymères à base de butyl méthacrylate (BMA) et de N,N-diméthyl-amino éthyl méthacrylate (DMAEMA) (quaternisé ou pas) ont été préparés par extrusion.

[00102] Les dispersions du copolymère P18 dans les matériaux solides organiques ont été réalisées avec une mini-extrudeuse bi-vis conique Thermo Scientifïc (Haake MiniLab II). La température et la vitesse de rotation des vis ont été adaptées à chaque matrice et sont rapportées dans las Tables 6.

Table 6


puis mixés avec 0.5% en poids/matrice du copolymère P18. 5 g de chaque mélange a été introduit manuellement dans l'extrudeuse en mode recirculation (1 à 2 min). Apres 2 min en mode recirculation, le mélange a été extrudé en récupéré sous forme d'un jonc.

[00104] Des films de matériaux solides organiques ont été préparés à l'aide d'une presse Specac Hydraulic. Les mélanges (joncs) obtenus par extrusion ont été coupés en petits morceaux et puis pressés entre deux disques métalliques recouverts d'un film d'aluminium. La pression a été réglée à 1 tonne et les températures sont les mêmes que celles utilisées en extrusion. Les films obtenus ont une épaisseur moyenne de 330 μιη.

[00105] Activités antimicrobiennes d'une série de matériaux solides organiques préparés par extrusion

[00106] L'activité antimicrobienne de matériaux solides organiques préparés par extrusion contenant un copolymère dibloc P18 a été testée. L'activité antimicrobienne a été évaluée selon une procédure adaptée ISO 22196. La matrice polymérique (PS, PMMA, Polycarbonate) contenant le copolymère dibloc est introduite dans des microplaques à 96 puits de

polypropylène stériles (Greiner BioOne). Des suspensions bactériennes sont préparées comme réalisé pour les essais CIM, à la différence que la suspension bactérienne en phase logarithmique de croissance (OD600 nm environ 0,6) est centrifugée à 6 000 tr/min pendant 10 min à 4° C. Les culots bactériens sont lavés avec 10 ml de solution saline stérile tamponnée au phosphate (PBS) et centrifugés (6 000 tr/min, 10 min, 4° C). Les bactéries sont finalement diluées dans du PBS stérile pour atteindre une densité bactérienne autour de 10E5 bactéries/ml. 10 μΐ de ces suspensions (correspondant à 1 000 bactéries) sont ajoutés sur la surface de copolymères polymérisés. Des témoins négatifs sont obtenus en ajoutant la suspension bactérienne de 10 μΐ directement soit dans un puits témoin ne contenant pas de film (échantillon « pas de film », Figure 4), soit sur un film du matériau solide organique extrudé ne contenant pas le copolymère PI 8 (échantillon « pas de polymère », Figure 4). Après 60 minutes d'incubation à température ambiante, les bactéries sont collectées en ajoutant 90 μΐ de PBS stérile sur la surface et en répétant le pipetage vers le haut et vers le bas. Les bactéries sont ensuite diluées en série (dilution 1 sur 10) dans du PBS stérile avant d'étaler 10 μΐ de la suspension bactérienne sur des plaques de gélose LB. Après une nuit d'incubation à 37° C, des plaques sont observées et les colonies sont comptées. Le nombre de bactéries viables a été exprimé en fonction du nombre d'unités de formation de colonies (CFU) observées. Les expériences ont été effectuées en trois exemplaires indépendants (n = 3). Les résultats des tests antimicrobiens effectués sur les matériaux solides organiques préparés par extrusion sont présentés dans la Figure 4.