Valérie Sautou Pharmacien hospitalo-universitaire CHU Clermont-Ferrand

Laboratoire de Pharmacie clinique et biotechniques EA 4676 C-Biosenss, Université d’auvergne

Séminaire MAS, Lausanne, 26 Septembre 2012

Le silicone dans les dispositifs médicaux: intérêts et risques

Le silicone… plutôt les silicones

Silicones ou polysiloxane: polymères

Chaîne composée de silicium et oxygène alternés

Fixation

de groupements

+ commun

Polydimethylsiloxanes PDMS

Fluides (Huiles, émulsions,

gommes, pâtes)

Résines Elastomères

Selon la nature des groupements, nombre de répétitions (n),

degré de réticulation, conditions de fabrications

Propriétés physicochimiques des silicones

Structure moléculaire semi-organique Caractéristiques physico-chimiques uniques

Nombreuses applications

Intérêt ++ dans le domaine médical

Propriétés physicochimiques des silicones

Hémocompatibilité Biocompatibilité « Biodurabilité »

Stabilité thermique Stabilité chimique Stabilité aux UV

Intérêt ++ dans domaine médical

++ implantation de longue durée

Friquet F; et al, silicones à usage médical, 1996

Les catheters centraux: silicone ou polyurethane?

Flexibilité Silicone + souple que PU

PU: souplesse ↗ avec T°corporelle

Biocompatibilité Epaisseur, diamètre Excellente tolérance Silicone + épais: éviter déformations veineuse du silicone Diam. Interne du PU > sil. pour un même diam ext Impact sur débit: intérêt pour chambres implantables Incompatibilités PU: incompatible avec alcool et produits contenant du PEG (ex: Betadine) Silicone: incompatible avec iode Légère dégradation avec povidone iodée et péroxydes Pb de collage du silicone avec autres matériaux

Incompatibilités Attention aux verrous antimicrobiens sur les catheters

Yokoyama H. et al. 1998: ↘ élasticité et ↗ lg du KT en PU; micro-cracking après perf d’étoposide (contenant éthanol, PEG,PS80) Crnich cj et al, 2005: Légère ↘ de l’épaisseur de la paroi du KT en PU après contact ethanol 70%.

Quid des verrous éthanoliques sur les catheters en silicone?

Pas de modification de l’état de surface au MEB Composés retrouvés dans les solvants: PDMS cycliques - Pas de différences significative entre NaCl

0,9% et éthanol 60% - Relargage >> avec Ethanol 95%

Utilisation possible d’éthanol 60% dans verrous éthanoliques pour prévenir et contrôler les infections sur catheters de dialyse en silicone

Guenu et al. Rapid Comm Mass spectrom 2007, 21: 229-236.

Incompatibilités Influence des produits utilisés pour déboucher les sondes de nutrition entérale PA Rucart et al., JPEN, 2011, 35(2), 255-263.

Sondes: silicone et PU Produits testés: eau, bicarbonate de sodium 1,4%, sirop de papaïne, enzymes pancréatiques, cola, jus d’orange, de pamplemousse 37°C pendant 7,15 et 30j Contrôles négatif et positif Analyse IR et MEB

Incompatibilités avec les médicaments

Peu d’interactions contenu/contenant démontrées entre Silicone et médicaments Adsorption existe mais peu de répercussion clinique Chaîne de perfusion: peu de surface de contact contenu/contenant - Catheters centraux mais surface de contact très faible: - Tubulures (perfuseurs, prolongateurs): pas en silicone car - coût vs PVC - caractéristiques mécaniques non adaptées aux perfuseurs - problèmes de collage limitant coextrusion avec PVC - A retenir pb dans les seringues avec la lubrification par huile de silicone:

interactions avec protéines (insuline, bevacizumab, …) Quelques interactions publiées dans le cadre des ECMO

CEC: silicone ou PVC?

Chirurgie cardiaque, ECMO, dialyse,… Canules, lignes, shunt…

PVC Contamination particulaire faible Transparent Mais Tenue limitée à la traction et à l’étirement (microfissures) Relargage ++ de phtalates Autres plastifiants ??? Interactions médicaments

Silicone Meilleure hémocompatibilité - respect déformabilité des GR - ↘ agrégation plaquettaire et

activation des leucocytes Résiste à fissuration Mais Rejet de particules ++ (≈ 5µm) Translucide Interactions médicaments

ECMO et interaction silicone/médicament Mulla et al. Current therapeutic research, 2000, 61(11), 838-848

Observation clinique: NNés sous ECMO requièrent des doses de sédatifs (midazolam, morphine) > Nnés en chirurgie cardiaque sans ECMO pour un objectif de sédation identique

Simulation contact éléments du circuits en silicone et PVC et médicaments Simulation d’une ECMO et suivi taux de midazolam

ECMO et interaction silicone/médicament Mulla et al. Current therapeutic research, 2000, 61(11), 838-848

Sédation assurée par adaptation des doses avec score de sédation Mais risque de sédation prolongée

Gels de silicone et implants mammaires

IMPLANTS SALINS OU IMPLANTS SILICONE... ?

SILICONE

Gel de silicone: substance gélatineuse, ferme et cohésive consistance et élasticité similaire au tissu naturel de la glande mammaire Esthétique ++ Propriété lubrifiante vis-à-vis de l’enveloppe: limite les ruptures et favorise tenue dans temps Si rupture: pas physiologique inflammation, formation de coque rétractile

CHLORURE DE SODIUM

Manque de souplesse, palpable au toucher Consistance + liquide que sein normal: vagues visibles Risque ++ de ruptures, de dégonflement (perméabilité de la valve) Si rupture: absorption par l’organisme

Problème des prothèses PIP

Huile de silicone et agrégats de protéines

Huile de silicone: lubrification Seringues: facilite glissement du piston Aiguilles: ↘ friction et douleur lors de l’effraction cutanée

Mais formation d’agrégats lors du conditionnement de médicaments de nature protéique 1ère observation: insuline Actuellement: Anticorps monoclonaux Ex: bevacizumab en seringues préremplies pour ophtalmo

INTERACTIONS ENTRE MICROGOUTELETTES D’HUILE DE SILICONE ET PROTEINES

Huile de silicone et agrégats de protéines Variabilité dans la formation des agrégats

Facteurs d’influence - Agitation ++ Limiter les chocs (attention transport) - Congélation/décongélation

Pas de congélation Attention au transport (contact avec pains de glace)

- Exposition à la lumière - Excipients: polysorbate 20 diminue le phénomène

Quelles conséquences cliniques? - Inflammation - ↗ pression intraoculaire Jones LS et al., J. Pharm. Sci., 2005, 94(4), 918-927.

Thirumangalathu R. et al., J. Pharm. Sci., 2009, 98(9): 3167-3181 Liu L et al, Invest Ophthalmol Vis Sci, 2011, 52, 1023-1034.

Conclusion

Silicone: matériau très intéressant - Aspects variés: applications +++ - Stabilité - Biocompatibilité Mais pas totalement inerte - Interactions à connaître pour limiter le risque pour patient