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« Green Chemistry » Chimie en faveur du développement durable
Séance thématique
Mercredi 18 avril 2012 à 14 h 00
Accueil par Pr Jean-Paul Chiron, Président de l’Académie nationale de Pharmacie
Introduction générale Pr Maurice-Bernard Fleury, Membre titulaire de l’Académie nationale de Pharmacie, Professeur émérite, Université Paris Descartes Pr Armand Lattes, Membre titulaire de l’Académie nationale de Pharmacie, Professeur émérite, Université Paul Sabatier, Toulouse « Chimie du Végétal : Retour aux Sources » Johnny Pallot, Responsable Affaires Extérieures Chimie du Végétal, Société Roquette On entend par Chimie du Végétal l’utilisation de ressources renouvelables (biomasse) afin de produire des dérivés chimiques. Pendant des millénaires, et en particulier depuis l’antiquité, l’Homme a eu recours à la Chimie du Végétal pour développer de nouveaux pigments, détergents, ingrédients cosmétiques. Cette Chimie du Végétal prend depuis quelques années un nouvel essor du fait de la raréfaction annoncée des ressources fossiles et des enjeux climatiques. Aujourd’hui, la biomasse ne représente que 5 à 7 % des approvisionnements en matières premières des industries chimiques. A l’horizon 2017, l’objectif est fixé à 15 %. L’un des outils majeurs de cette Chimie du Végétal est la biotechnologie industrielle (fermentation et biocatalyse). La biotechnologie industrielle se retrouve depuis des décennies dans les procédés des bioraffineries comme les bioraffineries transformant les céréales en dérivés de glucose. Depuis quelques années, les progrès en ingénierie métabolique ont permis d’élargir le spectre des molécules accessibles par la biotechnologie industrielle : dans le cadre du programme BioHub®, Roquette a développé de nouveaux procédés en substitution des procédés chimiques classiques pour, par exemple, avec DSM, la bioproduction d’Acide Succinique intermédiaire de nouveaux polymères pour des applications films et emballages, et d’autres composés. Ces initiatives ne sont pas orphelines et de nombreux projets de cette nature voient le jour en Europe, aux États-Unis et en Asie. Celles-ci permettent de réduire notre dépendance aux énergies fossiles et de diminuer nos dégagements de gaz à effet de serre car les procédés biotechnologiques mis en œuvre nécessitent des conditions plus douces (moins d’énergie, moins de dégagement de gaz carbonique…). Ces nouvelles bioraffineries jouent ainsi un rôle majeur dans le déploiement de cette nouvelle bio-économie. Mais ces développements industriels ne pourront se faire au rythme souhaité sans un soutien des pouvoirs publics au niveau de l’innovation (l’initiative Investissement d’Avenir est un exemple emblématique) et au niveau des marchés (Initiative Marchés Porteurs Produits Biosourcés au niveau européen).
« Nanotechnologies : du CO2 supercritique aux nanotubes de carbone» Jean-Marc Grognet, Directeur Directeur IBITech-S, CEA Saclay, Membre de l’Académie nationale de Pharmacie Diapositives présentées La chimie verte repose sur l’utilisation de solvants moins toxiques et aptes à conduire des procédés générant des déchets en quantités réduites. Parmi ces solvants « verts », le CO2 supercritique est un solvant organique propre employé pour la décontamination nucléaire et pour l’extraction de molécules diverses. Deux applications de cette technologie seront présentées. La première application repose sur l’utilisation du CO2 supercritique en formulation pharmaceutique conduisant à une solubilité du principe actif augmentée et une biodisponibilité améliorée. La deuxième application montrera l’utilisation du CO2 supercritique dans des procédés chimiques comme la synthèse de nanoparticules. La chimie verte impose également dans le cadre d’un développement responsable de connaitre précisément le devenir des nanoparticules utilisées à des fins industrielles. Un exemple de l’utilisation de techniques de radio marquage pour suivre des nanotubes de carbone dans l’organisme sera détaillé.
« Le CO2, un nouvel outil pour l’industrie pharmaceutique, respectueux de l’environnement » Hubert Lochard, Laboratoires Pierre Fabre, Gaillac, présentation par Jean-Marc Grognet Diapositives présentées L’utilisation du CO2 supercritique comme alternative à l’utilisation de solvant. La division Fluides SuperCritiques du groupe Pierre Fabre a développé des procédés de pré-formulation brevetés, sans utilisation de solvant permettant l’amélioration de la solubilité et/ou de la biodisponibilité d’un principe actif. Ces procédés présentent l’avantage d’utiliser le CO2 qui est non toxique, simple d’emploi, disponible, inerte chimiquement et gazeux en condition ambiante et qui, à l’état supercritique, se comporte comme un solvant apolaire. Permettant de travailler à des températures modérées les principes actifs ne sont pas dénaturés et le produit ainsi obtenu est par conséquent exempt de tous résidus de solvants. En fin de procédé, par abaissement de la pression, le CO2 passe de l’état supercritique à l’état gazeux et s’élimine du produit sous pression atmosphérique. Les procédés de pré-formulation développés présentent le double avantage de ne pas utiliser de solvants et donc d’obtenir un produit sans résidus de solvant mais également d’être des procédés plus économes en eau et en énergie.
« Catalyse et environnement » Marc Ledoux, Directeur de Recherche (CNRS), précédent directeur du département de Sciences Chimiques, Université de Strasbourg La catalyse chimique permet d'accroître la vitesse des réactions chimiques et de jouer sur la sélectivité des produits formés. Il est clair qu'avec cette première qualité la catalyse est l'outil ad hoc pour purifier des atmosphères où la concentration des polluants est faible car la vitesse de la réaction dépend aussi, dans beaucoup de cas, de la concentration des réactifs. On illustrera cet aspect à partir de deux exemples : les pots catalytiques automobiles et la purification de l'air intérieur des habitations. La deuxième qualité qui permet de régler sélectivement la nature des produits de réaction sera illustrée aussi par deux exemples : la désulfuration des gaz de cheminée et encore la désinfection de l'air intérieur.
« Quand les sucres passent au vert : pour une Chimie Durable au service de la Galénique » Isabelle Rico-Lattes, Directrice de Recherche (CNRS), Laboratoire des Interactions Moléculaires et Réactivité Chimique et Photochimique (IMRCP), UMR CNRS 5623, Université Paul Sabatier, Toulouse La mise au point d’un médicament comprend généralement deux phases, chacune d’elles incluant de nombreuses étapes : obtenir tout d’abord une molécule active, puis en faire un médicament. Cependant, à partir d’un même principe actif, on doit rechercher quelle est la meilleure forme de préparation et d’administration, c’est à dire la meilleure présentation ou « formulation ». La formulation constitue donc une étape cruciale destinée à accompagner par un excipient le principe actif pour qu’il soit, d’une part, stable et, d’autre part, délivrable au mieux au niveau de l’organisme. Dans ce contexte, nous avons envisagé un nouveau concept : la mise en œuvre de formulations bioactives. Cette nouvelle approche, fondée sur les principes de la Chimie Durable, conduit à la mise au point de principes actifs amphiphiles qui s’autoformulent directement. Le principe actif est alors le propre acteur de sa formulation dans une démarche d’ecoconception réduisant le nombre d’ingrédients et d’étapes pour aller jusqu’au médicament. Nous montrerons comment ce concept original issu de la « Chimie Durable » peut être appliqué à la mise au point de molécules amphiphiles dérivées de sucres , intégrées dans plusieurs formulations thérapeutiques dont certaines sont déjà mises sur la marché, notamment pour le traitement des pathologies cutanées
16 h 45 Conclusion et perspectives : Pr Armand Lattes, Membre titulaire de l’Académie nationale de Pharmacie
17 h 30 Clôture par Pr Jean-Paul Chiron, Président de l’Académie nationale de Pharmacie
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