Thèse Transformations des Formulations Topiques Après Application et leurs Effets sur les Propriétés Cutanées et la Pénétration des Substances Actives H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Chimie École doctorale : Sciences Chimiques : Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes Laboratoire de recherche : Stratégies d'investigations analytiques : Médicaments, bioMatériaux, tissus et Matrices biologiques Direction de la thèse : Ali TFAYLI ORCID 0000000292222852 Début de la thèse : 2027-02-01 Date limite de candidature : 2026-11-15T23:59:59 Après leur application sur la peau, les formulations topiques évoluent sous l'effet de l'évaporation des solvants, de modifications de leur microstructure et de réorganisations de leurs constituants. Ces transformations peuvent modifier les propriétés du film résiduel, l'état de la substance active et ses interactions avec la peau, avec des conséquences sur la pénétration cutanée. La caractérisation du produit avant application ne suffit donc pas toujours à expliquer ses performances dans les conditions d'utilisation.
Cette thèse, réalisée dans le cadre du réseau doctoral européen guideSkin, vise à établir les relations entre les transformations des formulations topiques après application et la pénétration des substances actives. Elle sera menée à la Faculté de pharmacie de l'Université Paris-Saclay, en collaboration avec RaDes GmbH en Allemagne et LVMH Recherche en France.
Le projet associera la microscopie optique en lumière blanche et polarisée, des mesures rhéologiques en rotation et en oscillation, l'étude de la thixotropie et le suivi de l'évaporation de l'eau. Ces méthodes permettront de caractériser l'évolution des propriétés et de la microstructure des formulations au cours du temps. La spectroscopie Raman confocale sera utilisée pour suivre en parallèle la transformation de la formulation et la pénétration cutanée. Des essais de perméation cutanée in vitro (IVPT) permettront d'évaluer les conséquences de ces transformations sur la perméation des substances actives.
Des approches chimiométriques et statistiques multivariées seront mises en oeuvre pour relier la composition des formulations, les cinétiques d'évaporation, les modifications microstructurales et rhéologiques, et les résultats de pénétration. Le projet étudiera les facteurs physicochimiques et thermodynamiques qui gouvernent ces relations, notamment la formation du résidu et, lorsque cela est pertinent, les modifications de l'état de la substance active.
Les résultats attendus comprennent des protocoles de caractérisation, des descripteurs des transformations après application et des jeux de données reliant ces transformations aux performances cutanées. Ces données alimenteront les travaux de modélisation de DC06 et DC08 au sein de guideSkin. Le projet contribuera ainsi à une meilleure compréhension des performances des produits topiques et à l'évaluation de leur équivalence pharmaceutique.
La formation comprendra deux séjours de recherche en entreprise : 12 mois chez RaDes pour la fabrication et la caractérisation des formulations, et 6 mois chez LVMH Recherche pour l'évaluation de leurs performances. Topical formulations are dynamic systems whose properties may change substantially after application. Evaporation can alter the concentration of formulation constituents, while changes in microstructure and rheology affect the properties of the residual film. These processes may also modify the state and availability of the active substance and influence its transfer into the skin.
An important scientific challenge is to distinguish the contribution of the formulation's initial properties from that of its subsequent transformation. Time-resolved characterisation is therefore required to connect evaporation, structural evolution and penetration outcomes. Measurements must be interpreted alongside application conditions and changes in skin hydration or barrier properties where relevant.
DC05 will combine microscopy, rheology and evaporation measurements with confocal Raman spectroscopy and IVPT. Chemometric analysis will support the integration of complementary measurements and the identification of relationships between transformation and performance.
The project belongs to guideSkin WP1, Task T1.2, addressing formulation transformation and its impact on performance. DC05 will provide experimental evidence to DC06, which investigates transformation and its reciprocal effects on the skin through modelling, and to DC08 for broader predictive integration. The findings will inform assessment of topical product performance and pharmaceutical equivalence in the context of the EMA guideline on locally applied, locally acting cutaneous products. The overall objective is to identify and characterise post-application transformations of topical formulations and determine how these changes influence skin penetration and product performance.
1. Characterise the time-dependent evolution of formulation microstructure, rheological properties and water evaporation under controlled application conditions.
2. Develop confocal Raman spectroscopy approaches to monitor formulation transformation and skin penetration in parallel.
3. Investigate relationships between formulation composition, residue formation, the state of the active substance and penetration behaviour.
4. Relate transformation descriptors to quantitative outcomes from in vitro skin permeation testing.
5. Use chemometric and multivariate statistical methods to identify the transformation descriptors most informative for product performance.
6. Provide structured experimental datasets for modelling in DC06 and DC08 and contribute evidence relevant to pharmaceutical equivalence assessment.

Conditions d'éligibilité :

Être titulaire d'un master en pharmacie galénique, technologie pharmaceutique, sciences pharmaceutiques, physicochimie ou dans une discipline étroitement apparentée, avec une formation ou une expérience de recherche pertinente en sciences de la formulation.

Ne pas être déjà titulaire d'un doctorat.

Règle de mobilité : les candidats ne doivent pas avoir résidé ou exercé leur activité principale dans le pays de l'établissement recruteur pendant plus de 12 mois au cours des 36 mois précédant immédiatement leur date de recrutement.

Compétences requises :

Solides connaissances en technologie pharmaceutique, idéalement accompagnées de connaissances préalables en conception et en évaluation analytique, physicochimique et/ou biopharmaceutique des formulations semi-solides à usage cutané.

Expérience pratique en laboratoire dans la préparation de formulations, la caractérisation physicochimique ou une discipline expérimentale connexe.

Compétences en conception expérimentale, en analyse quantitative des données et en interprétation critique des résultats scientifiques. Expérience de l'utilisation de logiciels d'analyse de données scientifiques et volonté de développer des compétences en chimiométrie et en traitement reproductible des données.

Capacité à travailler de manière autonome et en collaboration au sein d'une équipe internationale associant partenaires académiques et industriels, et à communiquer clairement les résultats scientifiques.

Une bonne maîtrise de l'anglais, à l'oral comme à l'écrit, est requise. Les candidats retenus devront fournir une attestation de résultats à un test d'anglais, tel que l'IELTS, le TOEFL ou Cambridge English. Une dispense pourra être accordée aux ressortissants d'un pays majoritairement anglophone ou aux titulaires d'un diplôme dont les enseignements et les évaluations ont été réalisés en anglais. Le directeur de thèse pourra également attester que le candidat possède le niveau d'anglais requis.

Expériences souhaitées :

Expérience dans un ou plusieurs des domaines suivants : développement de formulations semi-solides, rhéologie, microscopie optique, spectroscopie Raman, mesures d'évaporation ou essais de libération et de perméation in vitro.

Familiarité avec les statistiques multivariées, l'analyse de données spectroscopiques ou la programmation en Python, R ou MATLAB.

• Statistiques
• Python
• Anglais
• Analyse de données
• Spectroscopie
• MATLAB
• Chimie