Mécanosynthèse et vitrification à l'état solide d'alliages moléculaires - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2006

Mechanosynthesis and solid state vitrification of molecular alloys

Mécanosynthèse et vitrification à l'état solide d'alliages moléculaires

Résumé

This thesis deals with molecular alloys mechanosynthesis obtained by co-milling. The compounds studied are used as excipients in pharmaceutical industry. It concerns lactose, trehalose and mannitol. We show that co-milling of crystalline powders of trehalose/mannitol and of lactose/mannitol generate, for some composition range, homogeneous glass solutions. These studies show, from original way, the influence of milling temperature regard to glass transition temperature (Tg) on the nature of the final states obtained by milling : we have changed the glass transition temperature by changing the chemical composition of molecular alloys. The effect of milling on the pure compounds has also been studied. Ball milling of lactose and trehalose below their Tg induces a direct crystal - > glass transformation. Ball milling above Tg of mannitol ß, stable form, and of mannitol d, the most metastable form, induces a polymorphic transformation towards mannitol a, which is of intermediate stability. These results show that states obtained under ball milling are stationary states rather than thermodynamic equilibrium states. Moreover, our investigations permit to determine some specific properties of the systems studied which are not accessible from liquid states. We have characterised in details mutarotation of lactose. Binary phase diagrams trehalose/mannitol and lactose/mannitol are also proposed. All the results have been obtained by XRD, NMR, DSC and TGA experiments.
Ce mémoire est consacré à la mécanosynthèse d'alliages moléculaires par cobroyage. Les composés étudiés sont des composés utilisés comme excipients dans l'industrie pharmaceutique. Il s'agit plus particulièrement du lactose, du tréhalose et du mannitol. Nos investigations ont montré la possibilité d'obtenir, sur une certaine gamme de concentrations, des solutions solides vitreuses homogènes tréhalose/mannitol et lactose/mannitol par cobroyage des poudres cristallines correspondantes. Elles ont aussi permis de montrer de manière originale l'influence de la position relative de la température de broyage par rapport à la température de transition vitreuse (Tg) sur la nature des états obtenus par broyage en faisant varier la zone de Tg des alliages par changement de composition chimique. Les transformations sous broyage des composés purs ont également été étudiées en détail. Le broyage du lactose et du tréhalose en dessous de Tg est à l'origine d'une transformation directe cristal -> verre à l'état solide. Par contre, le broyage des formes cristallines d et ß? du mannitol au dessus de Tg engendre une transformation polymorphique vers la forme cristalline a de stabilité intermédiaire montrant, de ce fait, le caractère stationnaire des états atteints au cours de ce type de transformations. De plus, nos investigations ont permis de déterminer un certain nombre de propriétés spécifiques de ces systèmes inaccessibles à partir des liquides purs et des mélanges liquides. La mutarotation du lactose a pu être caractérisée en détail. Les diagrammes de phases des mélanges lactose/mannitol et tréhalose/mannitol ont pu être établis. L'ensemble de ces résultats a été obtenu par DRX, RMN, DSC et ATG.
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Dates et versions

tel-00246474 , version 1 (07-02-2008)

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Citer

Vincent Caron. Mécanosynthèse et vitrification à l'état solide d'alliages moléculaires. Sciences pharmaceutiques. Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2006. Français. ⟨NNT : 2006LIL10087⟩. ⟨tel-00246474⟩

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