Activité 10 – Principe actif d’un médicament, formulation, excipient








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date de publication03.05.2017
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Thème Santé

Activité 10 – Principe actif d’un médicament, formulation, excipient


  1. Activité


On dispose d’extraits de notices de 6 médicaments.




  1. Quels sont les points communs entre ces 6 médicaments ?

  2. Regrouper ces médicaments en 2 catégories en précisant le choix effectué.

  3. Qu’est-ce qui différencie les médicaments de chaque catégorie ?

  4. Que signifie l’indication « ASPEGIC 1000 », « DOLIPRANE 500 »,… ?

  5. Quel est le nom scientifique de l’aspirine ?


La notion de médicament est définie en France par l'article L5111-1 du code de la santé publique :

« On entend par médicament toute substance ou composition présentée comme possédant des propriétés curatives ou préventives à l'égard des maladies humaines ou animales, ainsi que toute substance ou composition pouvant être utilisée chez l'homme ou chez l'animal ou pouvant leur être administrée, en vue d'établir un diagnostic médical ou de restaurer, corriger ou modifier leurs fonctions physiologiques en exerçant une action pharmacologique, immunologique ou métabolique. … ».
Un médicament est un mélange de nombreuses espèces chimiques.

Il contient au moins un principe actif, connu pour prévenir ou guérir une maladie, présent en faible proportion.

Les autres espèces chimiques sont les excipients et sont souvent dépourvus d’activité thérapeutique. Le rôle des excipients est par exemple :

  • de présenter le médicament sous une forme adaptée (comprimé, gélule, poudre, sirop, spray…) : c’est ce qu’on appelle la forme galénique,

  • de modifier le goût, l’odeur, la couleur du médicament,

  • de moduler la vitesse de libération du principe actif vers l’organisme,

  • d’améliorer la conservation du médicament.

Certains excipients sont à l’origine d’effets secondaires (réactions allergiques ou d’intolérance la plupart du temps).
En pharmacie un même principe actif peut se présenter sous différentes formes (mode d’administration, goût, couleur, …). La formulation d’un médicament est lé résultat du mélange du principe actif avec les excipients sous différentes formes galéniques afin d’obtenir des médicaments homogènes, stables et possédant des propriétés spécifiques. Pour un même principe actif, la formulation d’un médicament dépend uniquement de la composition en excipient.

Voici quelques excipients :

  • l’eau et l’éthanol utilisés comme solvants dans les médicaments liquides,

  • les sucres, les édulcorants, les arômes (banane, fraise, vanille,…) pour adoucir le goût amer de certains médicaments,

  • l’amidon ou la cellulose pour permettre au comprimé de se désagréger facilement dans l’eau.


Après 20 ans, le brevet d’un principe actif passe dans le domaine public, et d’autres laboratoires peuvent réaliser la synthèse de ce principe actif et le commercialiser sous un médicament qualifié de générique. Un médicament générique possède le même principe actif que le médicament princeps (version originale du médicament) mais pas nécessairement les mêmes excipients. Il est vendu sous sa dénomination commune internationale (nom scientifique de la substance active).


  1. Définir les mots suivants : principe actif, excipient, forme galénique, princeps, générique.

  2. Le cas échéant, compléter ou modifier les questions 2, 3 et 4.

  3. De quoi dépend la formulation d’un médicament ?



  1. Application

  1. Informations

On dispose de 3 comprimés contenant 500 mg d’aspirine : un comprimé d’ASPIRINE UPSA, un comprimé d’ASPIRINE pH8 et un comprimé d’ASPIRINE DU RHONE.

La prise régulière d’acide acétylsalicylique (aspirine) peut provoquer des ulcères à l’estomac à cause de son acidité. Afin de limiter les effets secondaires, différents excipients sont ajoutés au principe active. Dans le cas de l’aspirine, plusieurs formulations sont possibles :

  • L’utilisation de comprimés effervescents est préconisée pour limiter les effets secondaires liés aux ulcères. Les comprimés tamponnés effervescents contiennent de l’hydrogénocarbonate de sodium NaHCO3 qui permet, en présence d’eau, une meilleure dispersion du principe actif sans une trop grande variation de pH (l’effervescence est due à un dégagement du dioxyde de carbone).

  • L’aspirine « pH8 » est gastrorésistante, c'est-à-dire qu’elle est composée d’excipients qui résistent à l’acidité de l’estomac, pour se dégrader seulement  dans l’intestin, dans lequel le pH est de 8. L’aspirine est ainsi libérée avec un certain retard. L’utilisation de comprimés d’aspirine « pH8 » est également préconisée pour limiter les effets secondaires liés aux ulcères.

  • L’aspirine du Rhône est la formulation la plus simple car les seuls excipients utilisés sont l’amidon, et le gel de silice. Cette formulation est déconseillée dans le cas où le patient est victime d’ulcère.




  1. Questionnements






Activité préliminaire du TP « substance active d’un médicament, formulation, excipients »
Eléments de réponses :

  1. (0,5) Le point commun principal est qu’ils sont utilisés pour lutter contre la douleur (antalgique) et la fièvre (antipyrétique).

  2. (1) Selon le principe actif ; ceux qui contiennent :

  • de l’acide acétylsalicylique : aspirine du Rhône 500, aspirine UPSA, aspirine pH8, aspégic 1000,

  • du paracétamol : doliprane 500, dafalgan 500.

  1. (1) Les excipients peuvent être différents pour éviter ou limiter certains effets secondaires, apporter un certain arôme, une certaine couleur au médicament, lui conférer certaines propriétés pour l’ingérer ou l’assimiler,… .

  2. (1) C’est la masse en mg de principe actif ; ex : le doliprane 500 contient 500 mg de paracétamol.

  3. (0,5) Acide acétylsalicylique.

  4. (2,5)

Principe actif : espèce chimique présente dans le médicament, souvent en faible proportion, qui guérit ou prévient le mal.

Excipient : espèce chimique présente dans le médicament qui n’a pas de but thérapeutique mais qui jour une rôle précis (forme du médicament, goût, odeur, couleur, conservation,…).

Forme galénique : aspect du médicament (comprimé, gélule, poudre,…).

Princeps : version originale du médicament.

Générique : qui possède la même substance active que le princeps mais pas nécessairement les mêmes excipients.

  1. Voir 2, 3 et 4.

  2. (0,5) C’est la «globalité » du médicament : le principe actif, les excipients, l’aspect sous lequel il se trouve,… .


Par paillasse élèves :

  • Une balance électronique

  • Deux comprimés d’aspirine « pH8 »

  • Un comprimé d’aspirine du Rhône

  • Un comprimé d’aspirine UPSA

  • Deux béchers de 100 mL

  • Deux agitateurs magnétiques avec aimants

  • Du papier pH

  • Une flacon de solution acide chlorhydrique HCl 0,1 mol/L

  • Une flacon de solution soude NaCl 0,1 mol/L


Paillasse professeur:

  • Un pH-mètre

  • Un agitateur


CONSIGNE : Proposer une méthode en utilisant une balance électronique qui permette de montrer que le comprimé ne contient pas uniquement de l’Aspirine mais d’autres espèces chimiques.

Il faut juste peser et vérifier que m>0,5 g

CONSIGNE : Vous disposez d’un comprimé d’aspirine du Rhône et d’un comprimé effervescent UPSA. Proposer une expérience qui permette de montrer que ces deux comprimés ne génèrent pas la même acidité.

Déliter les deux comprimés dans 50 mL d’eau distillée et mesurer le pH.

CONSIGNE : Vous disposez de deux comprimés d’aspirine « pH8 » , d’une solution acide, d’une solution basique, de deux agitateurs magnétiques avec barreaux. Proposer une expérience qui permette de montrer que le comprimé d’aspirine « pH8 » est composé d’excipients qui résistent à l’acidité de l’estomac mais pas à la basicité de l’intestin.

Introduire simultanément un comprimé d’aspirine pH8 dans la solution acide l’autre dans la solution basique, mettre sous agitation pendant 5 minutes : celui qui est dans la solution basique se désagrège au bout de 5 minutes l’autre reste intact (conserver le comprimé intact intact pour l’autre groupe).


DIFFERENTES FORMULATIONS DE L’ASPIRINE- ASPIRINE TAMPONNEE


Pour rendre le principe actif plus efficace, mieux absorbé, mieux toléré, on lui ajoute d'autres composés, souvent dépourvus d'activité pharmacologiques, appelés excipients. Pour un même principe actif on peut avoir différents excipients, selon l'avantage recherché. La composition détaillée d'un médicament constitue sa formulation.

Après avoir tracé le diagramme de prédominance de l'aspirine, nous envisagerons diverses formulations de ce médicament..

Domaines de prédominance du couple acide acétylsalicylique / ion acétylsalicylate



Aspirine simple :

L’acide acétylsalicylique, moléculaire, est liposoluble. La base conjuguée, l’ion acétylsalicylate, est hydrosoluble.

Le diagramme de prédominance ci-dessus montre que dans l’estomac (milieu très acide de pH voisin de 2) l’aspirine est présente sous forme moléculaire. Au contact de la muqueuse gastrique, cette forme moléculaire, lipophile, peut être absorbée par les graisses présentes dans les tissus. Le comprimé, s'il reste trop longtemps au contact de la paroi de l'estomac, peut y provoquer des lésions (ulcères). Il faut donc en favoriser la dispersion en désagrégeant le comprimé dans un verre d'eau avant de l'absorber, de préférence, au cours d'un repas même léger.

Aspirine "retard" :

Cette aspirine, dite aspirine pH 8, se présente sous la forme de comprimés possédant un enrobage qui résiste au milieu acide stomacal. En revanche, leur enrobage se dissout dans le milieu basique des intestins (pH = 8) en libérant progressivement l’aspirine sous forme d’ions acétylsalicylates hydrosolubles. Néanmoins, la forme moléculaire réapparaît, quoique de manière initialement ultraminoritaire, car les formes conjuguées acide et base sont en équilibre selon :

(7)

La forme acide, liposoluble, diffuse lentement à travers la muqueuse intestinale. Pour compenser cette disparition, l'équilibre évolue progressivement vers la droite. L'action n'est donc pas immédiate mais étalée dans le temps (forme retard)

Aspirine soluble :

Il en existe plusieurs variétés.

- La Catalgine est une poudre formée d'un mélange d'acétylsalicylate de sodium et d'hydrogénocarbonate de sodium.

L'ion acétylsalicylate CH3COO-C6H4-COO - est soluble dans un verre d'eau, de même que l'ion hydrogénocarbonate HCO3-.

- Que se passe-t-il dans l'estomac (milieu initialement très acide ) ?

Les ions acide H3O+ sont, en grande partie, neutralisés par les ions hydrogénocarbonate HCO3-:

H3O+ + HCO3-  2 H2O + CO2 (8)

constante K = Ka1 / Ka2 = 10 6,4 / 10 0 = 2,5  10 6

L'acidité du milieu stomacal diminue donc.

- Les ions acide H3O+ réagissent aussi avec les ions acétylsalicylate CH3COO-C6H4-COO - :

H3O+ + CH3COO-C6H4-COO - H2O + CH3COO-C6H4-COOH (9)

L'aspirine moléculaire réapparaît donc en partie mais dans des proportions qui permettent une bonne tolérance au niveau de l'estomac.

- L'Aspégic est une poudre très soluble dans l'eau ce qui lui permettrait, éventuellement, d'être injectable.

Cette poudre est formée d'ions acétylsalicylate CH3COO-C6H4-COO- et d'ions "lysinium" positifs :

NH3+-(CH2)4-CH(NH3)+-COO -

- Que se passe-t-il dans l'estomac (milieu initialement très acide ) ?

Les ions acide H3O+ sont, en partie, neutralisés par les ions basiques NH3+ - (CH2)4-CH(NH3) +- COO -

H3O+ + NH3+ - (CH2)4-CH(NH3) +- COO - H2O + NH3+ - (CH2)4-CH(NH3) +- COOH (10)

L'acidité du milieu stomacal diminue donc.

- Les ions acide H3O+ réagissent aussi avec les ions acétylsalicylate CH3COO - C6H4 - COO -

H3O+ + CH3COO - C6H4 - COO - H2O + CH3COO - C6H4 - COOH (11)

L'aspirine moléculaire réapparaît donc mais sous forme de cristaux très fins absorbables par la paroi stomacale assez rapidement.

- L’Aspirine tamponnée et effervescente contient l'acide acétylsalicylique mélangé à de l'hydrogénocarbonate de sodium (HCO3- + Na +). A l'état solide anhydre, ces deux composés n'agissent pas. Par contre, au contact de l'eau, on observe une effervescence et une solubilisation complète du comprimé. Expliquons :

- Le solide hydrogénocarbonate de sodium est soluble dans l'eau. Les ions hydrogénocarbonate HCO3- viennent au contact des particules solides d'acide acétylsalicylique avec lesquelles ils réagissent :

HCO3- + CH3COO - C6H4 - COOH CO2 + H2O + CH3COO - C6H4 - COO - (12)

Le dioxyde de carbone CO2, peu soluble, se dégage (effervescence).

 Calculons la constante K associée à cette réaction (12) :

K = Ka1 / Ka2 = 10 - 3,5 / 10 - 6,4 = 10 2,9 (13)

La réaction (12) est avancée car la constante K est voisine de 1000.

- De plus l'hydrogénocarbonate HCO3- étant en excès forme avec le peu de CO2 soluble un équilibre :

HCO3- + H3O + CO2 (dissous) + 2 H2O (14)

Les deux espèces HCO3-et CO2 (dissous)coexistent dans des concentrations du même ordre.

Par conséquent la solution obtenue est une solution tampon dont le pH voisin est voisin du pKa du couple CO2 (dissous) / HCO3- soit 6,4.

Cette solution d'aspirine est bien tamponnée (pH voisin de 6,4) et effervescente.

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