Préparations Semi-Solides pour Application Cutanée : Guide Complet (Formulation, Peau & Contrôle Qualité)

Les préparations semi-solides pour application cutanée constituent l’une des formes pharmaceutiques les plus prescrites en dermatologie. Pommades, crèmes, gels, pâtes — chacune de ces formes répond à des besoins thérapeutiques précis et obéit à des règles de formulation rigoureuses.

Selon les données de marché 2024, les formes semi-solides représentent 61,9 % de l’ensemble des médicaments topiques utilisés dans le monde, sur un marché estimé à 48,3 milliards USD qui devrait atteindre 74,5 milliards USD d’ici 2030. Ces chiffres illustrent l’importance croissante de ces formes galéniques, tant en pharmacie industrielle qu’à l’officine.

Cet article vous propose un tour d’horizon complet : définition, classification, physiologie cutanée, formulation, fabrication et contrôle qualité. Que vous soyez étudiant en pharmacie, professionnel de santé ou formulateur, vous trouverez ici les bases solides dont vous avez besoin.

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Qu’est-ce qu’une Préparation Semi-Solide pour Application Cutanée ?

Selon la Pharmacopée Européenne (Ph. Eur.), les préparations semi-solides pour application cutanée sont des formes destinées à être appliquées sur la peau ou sur certaines muqueuses. Leur objectif est triple :

• Exercer une action locale sur la zone traitée
• Favoriser la résorption de principes actifs vers les couches profondes
• Offrir une action émolliente ou protectrice sur la surface cutanée

Ces préparations sont constituées d’un excipient simple ou composé — d’origine synthétique ou naturelle — dans lequel sont dissous ou dispersés un ou plusieurs principes actifs. Elles peuvent également contenir des agents antimicrobiens, des antioxydants, des émulsifiants, des épaississants ou encore des agents de pénétration.

Point réglementaire important : Les préparations semi-solides destinées à être appliquées sur une peau gravement lésée doivent obligatoirement être stériles.

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Classification des Préparations Semi-Solides Cutanées

1. Les Pommades

Les pommades sont des préparations de consistance molle à base monophasique, dans lesquelles des substances liquides ou solides peuvent être dispersées. On en distingue trois types :

Pommades hydrophobes

• N’absorbent que de faibles quantités d’eau
• Caractère occlusif favorisant la pénétration du principe actif
• Toucher gras, peu apprécié sur le plan cosmétique
• Excipients typiques : vaseline, paraffine, huiles végétales, cires, polyalkylsiloxanes liquides (diméticones)

Pommades absorbant l’eau

• Capables d’incorporer des quantités plus importantes d’eau
• Contiennent des émulsifiants de type eau-dans-huile (graisse de laine, monoglycérides, alcools gras) ou huile-dans-eau (alcools gras sulfatés, alcools gras polyoxyéthylénés)

Pommades hydrophiles

• Excipient miscible à l’eau
• Constitué de macrogols (polyéthylèneglycols, PEG) liquides et solides
• Adaptées aux principes actifs hydrosolubles

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2. Les Crèmes

Les crèmes sont des préparations multiphases composées d’une phase lipophile et d’une phase aqueuse. Pour stabiliser ces deux phases, on ajoute obligatoirement :

• Un ou plusieurs tensioactifs (émulsifiants)
• Un agent épaississant

On distingue deux sous-types :

• Crèmes hydrophobes (émulsion eau-dans-huile) : la phase externe est lipophile — texture riche, effet occlusif modéré, idéale pour les peaux sèches
• Crèmes hydrophiles (émulsion huile-dans-eau) : la phase externe est aqueuse — texture légère, meilleure tolérance, absorption rapide

À titre d’exemple concret : La crème à base de bétaméthasone utilisée en dermatologie est formulée en émulsion huile-dans-eau pour assurer une bonne pénétration épidermique tout en restant confortable à l’application.

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3. Les Gels

Selon la Ph. Eur., les gels sont des liquides gélifiés à l’aide d’agents épaississants appropriés. On peut les définir comme des systèmes colloïdaux dans lesquels des macromolécules gélifiantes (hydrocolloïdes) forment un réseau tridimensionnel qui emprisonne la phase liquide.

• Gels hydrophobes (oléogels) : réseau macromoléculaire hydrophobe (silice, argiles) gonflant dans des huiles — utilisés pour des formules protectrices
• Gels hydrophiles (hydrogels) : réseau de polymères hydrophiles (alginates, dérivés cellulosiques, résines vinyliques) emprisonnant des solutions aqueuses, hydro-alcooliques ou glycoliques — très utilisés pour les gels antiseptiques et les topiques anti-inflammatoires

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4. Les Pâtes

Les pâtes sont des préparations contenant de fortes proportions de poudres finement dispersées dans l’excipient. Leur consistance ferme permet de déposer une couche mince et uniforme sur de larges surfaces cutanées, offrant ainsi une protection physique efficace.

On distingue les pâtes lipophiles (à base grasse) et les pâtes hydrophiles (à base aqueuse). Un exemple classique : la pâte à l’eau utilisée dans le traitement de l’eczéma suintant.

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La Peau : Organe Cible et Barrière Physiologique

Comprendre la structure de la peau est indispensable pour formuler efficacement une préparation semi-solide. La peau adulte représente environ 2 m² de surface et 13 % du poids corporel, ce qui en fait l’organe le plus étendu et l’un des plus lourds de l’organisme.

Structure de la Peau

La peau se compose de trois couches superposées, de l’extérieur vers l’intérieur :

1. L’épiderme : épithélium stratifié, première ligne de défense
2. Le derme : tissu conjonctif richement vascularisé
3. L’hypoderme : couche adipeuse séparant le derme des tissus sous-jacents

La peau comporte également deux types d’annexes cutanées :

• Les glandes sudoripares (thermorégulation, sécrétion)
• L’appareil pilo-sébacé (follicule pileux + glande sébacée)

Le Stratum Corneum : Principal Obstacle à la Pénétration

La couche cornée (stratum corneum), couche la plus superficielle de l’épiderme, constitue l’obstacle principal à la pénétration des médicaments. Elle agit comme une barrière sélective qui protège l’organisme des agents extérieurs tout en limitant les pertes hydriques.

La cinétique de pénétration d’un principe actif à travers la peau se déroule en plusieurs étapes :

1. Libération du principe actif à partir de son excipient
2. Dissolution et transfert vers la couche cornée (favorisés pour les molécules à faible point de fusion, de petite taille et au coefficient de partage adapté)
3. Diffusion dans la couche cornée : processus passif, majoritairement par voie transcellulaire, partiellement par les annexes pilo-sébacées
4. Passage vers les structures sous-jacentes, nécessitant une hydrophilie suffisante

Conseil de formulation : Les composés amphiphiles (à la fois lipophiles et hydrophiles) sont les mieux absorbés, car ils franchissent la couche cornée lipophile tout en pouvant atteindre les couches dermiques aqueuses.

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Facteurs Influençant l’Absorption Cutanée

L’absorption d’un principe actif à travers la peau dépend de nombreux paramètres que le formulateur doit maîtriser.

Paramètres Liés au Principe Actif

• Solubilité et coefficient de partage : une forte solubilité dans l’eau associée à une faible lipophilie ralentit la diffusion à travers la couche cornée
• Poids moléculaire : plus la molécule est lourde, plus sa pénétration est lente — les molécules de moins de 500 Da pénètrent généralement mieux
• Concentration : pour une absorption optimale, la concentration doit être maintenue proche de la saturation

Paramètres Liés à la Formulation

L’excipient joue un rôle clé par sa nature chimique, sa lipophilie ou hydrophilie, ses propriétés physiques et la présence ou non d’agents tensioactifs.

Le degré d’hydratation de la couche cornée est également déterminant : sous occlusion, le taux d’hydratation du stratum corneum passe de 5-15 % à 50 %, et la perméabilité augmente de 4 à 5 fois.

Paramètres Liés au Patient et au Site d’Application

Zone corporelle	Épaisseur du stratum corneum	Pénétration
Visage, paupières, organes génitaux	Fine	Élevée
Cou, plis inguinaux	Moyenne	Modérée
Paumes des mains, plantes des pieds	Épaisse	Faible

D’autres facteurs influencent aussi l’absorption : l’âge et l’état de la peau, le pH de la formulation (qui modifie le degré d’ionisation), le nombre d’applications, l’application avec ou sans massage, et le temps de contact.

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Formulation des Pommades : Excipients et Niveaux d’Action

Choix de l’Excipient : Quatre Critères Essentiels

Un bon excipient pour pommade doit impérativement :

• Être bien toléré par la peau et les muqueuses
• Être compatible avec le principe actif et les autres composants
• Garantir la stabilité de la préparation dans le temps
• Faciliter la pénétration du principe actif au niveau voulu

Les Principaux Excipients Anhydres Hydrophobes

Huiles de silicone (Diméticones) Leur caractère occlusif les destine aux formules dites “barrières”, conçues pour isoler la peau des produits irritants (ex. : protection professionnelle).

Hydrocarbures La vaseline est l’excipient de référence : consistance adaptée, excellent profil de tolérance. Elle est souvent associée à la lanoline pour atténuer son hydrophobie. La paraffine solide durcit les pommades ; la paraffine liquide les ramollit.

Glycérides Miscibles au sébum et occlusifs, les glycérides favorisent l’hydratation et facilitent la pénétration. Leur instabilité chimique impose l’ajout d’antioxydants.

Les Excipients Anhydres à Caractère Hydrophile

Cire d’abeille blanche Utilisée pour augmenter la consistance des pommades. Les préparations à forte teneur en cire sont appelées “cérats”.

Lanoline (graisse de laine) Excipient le plus proche par sa composition des lipides du sébum. Elle possède un fort pouvoir pénétrant et émollient, et peut absorber jusqu’à deux fois son poids en eau lorsqu’elle est mélangée à la vaseline.

Les Excipients Hydrosolubles (Macrogols / PEG)

Les macrogols sont non occlusifs et ne favorisent pas la pénétration cutanée : ils sont préférentiellement utilisés pour des actions de surface (antiseptiques, protecteurs).

Niveau d’Action selon le Degré de Pénétration

Niveau d’action	Site ciblé	Effets attendus	Degré de pénétration
Activité de surface	Surface cutanée	Protection, antiseptie, filtre solaire	Nul
Activité superficielle	Couche cornée	Émollience, exfoliation	Faible
Activité épidermique	Épiderme	Antibiotiques, antifongiques, anti-inflammatoires, anesthésiques	Moyen
Activité dermique/systémique	Derme et circulation	Hormones, antiangoreux	Élevé

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Fabrication des Pommades : De l’Officine à l’Industrie

Préparation à l’Officine

À l’officine, la pommade est préparée au mortier en triturant ensemble le principe actif et les excipients :

• À température ordinaire pour les formules à froid
• Après fusion préalable des excipients gras pour les formules à chaud

Dans tous les cas, le mélange est malaxé jusqu’au complet refroidissement pour éviter toute séparation de phase.

Fabrication Industrielle : Les Étapes Clés

1. Pesée des matières premières Par procédés volumétriques ou pondéraux, dans des conditions de précision rigoureuses.

2. Traitement du principe actif

• S’il est insoluble : pulvérisation fine, tamisage, puis malaxage avec les excipients
• S’il est soluble : dissolution directe dans les excipients fondus

3. Mélange dans un mélangeur-malaxeur Cuve en acier inoxydable à double enveloppe permettant le chauffage pendant le mélange et le refroidissement contrôlé. Les systèmes les plus utilisés sont les malaxeurs à mouvement planétaire avec racloir.

4. Homogénéisation Passage du mélange à travers un orifice de petite dimension ou entre deux plans pour obtenir une répartition granulométrique homogène (homogénéisateur à filière, broyeur colloïdal, broyeur à cylindres).

5. Désaération L’agitation incorpore de l’air dans la préparation, nuisant à la conservation et au remplissage. Une désaération sous vide ou un repos de quelques heures à quelques jours est nécessaire.

6. Refroidissement et conditionnement Refroidissement sous agitation jusqu’à température ambiante, puis remplissage automatique.

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Conditionnement des Pommades

Le choix du conditionnement est crucial pour la stabilité et la facilité d’utilisation :

• Tubes en aluminium : recouverts d’un vernis intérieur, excellente protection contre l’oxydation et la contamination microbienne — conditionnement de référence
• Tubes en polyéthylène : légers et flexibles, mais présentent un inconvénient majeur : en reprenant leur forme après pression, ils aspirent de l’air à chaque utilisation, compromettant la conservation
• Pots : large surface de contact avec l’air → conservation médiocre, réservés à l’usage officinal ou aux préparations stables
• Systèmes doseurs : pistons et pompes doseuses, idéaux pour garantir une dose reproductible
• Conditionnement unitaire (capsules molles) : utilisé notamment pour les pommades ophtalmiques

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Contrôle Qualité des Pommades

Un contrôle rigoureux est indispensable pour garantir la sécurité, l’efficacité et la conformité réglementaire des pommades.

Contrôles Macroscopiques et Organoleptiques

• Aspect visuel : homogénéité, couleur, absence de particules visibles
• Odeur : odeur typique attendue, absence d’odeur anormale ou de perte d’arôme
• Toucher : sensation au contact, étalement

Contrôle Microscopique et Granulométrique

L’examen microscopique (ou par compteur électronique/optique) permet de :

• Vérifier la taille, la forme et la répartition homogène des particules de PA ou des globules d’émulsion
• Détecter des anomalies : recristallisation d’un conservateur, augmentation de la granulométrie, présence de bulles d’air

Tests de Consistance et de Rhéologie

Test	Instrument	Paramètre mesuré
Viscosité	Viscosimètre à mobile tournant	Résistance à l’écoulement
Dureté	Pénétromètre (enfoncement d’un cône)	Fermeté de la préparation
Pouvoir d’adhésion	Dispositif spécifique	Temps de séparation de deux surfaces
Capacité d’étalement	Extensomètre	Surface couverte sous une force donnée
Force d’extrusion	Dynamomètre	Force nécessaire pour vider un tube

Tous ces essais sont réalisés à température précise et contrôlée.

Autres Contrôles Importants

• Dosage du principe actif : conformité à la teneur déclarée
• pH : la pommade triturée avec de l’eau distillée doit donner un pH le plus proche possible du pH cutané (4,5 – 5,8)
• Essais microbiologiques : contrôle de la charge microbienne ; essai de stérilité obligatoire pour les pommades appliquées sur plaies ouvertes ou peau gravement atteinte
• Essai de biodisponibilité in vitro : diffusion du PA depuis la pommade vers un gel aqueux (gélose ou gélatine), permettant d’évaluer la vitesse et l’étendue de libération

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Fabrication et Contrôle des Gels

Ingrédients d’un Gel

Un gel semi-solide comprend typiquement :

• Le principe actif
• L’agent gélifiant (alginate, carbomère, HPMC, carraghénane…)
• L’eau (eau purifiée pour la plupart des applications ; eau PPI pour les préparations ophtalmiques)
• Un co-solvant si nécessaire (éthanol, propylèneglycol)
• Un humectant pour prévenir le dessèchement : glycérol, sorbitol, propylèneglycol
• Des conservateurs : bactériostatiques (parabènes) et fongistatiques (acide sorbique)

Procédé de Fabrication

1. La phase à gélifier est soumise à une agitation mécanique sous vide dans un mélangeur à turbine
2. Le gélifiant est ajouté progressivement pour éviter la formation de grumeaux
3. L’agitation est maintenue jusqu’à obtention d’un mélange parfaitement homogène
4. Après une phase de mûrissement, le produit est conditionné en tube aluminium verni, tube plastique ou pot

Contrôle Qualité des Gels

• Caractères organoleptiques : aspect, couleur, odeur
• Viscosité : viscosimètre à mobile tournant
• Consistance : pénétromètre
• pH : pH-mètre (pH adapté à la zone d’application)
• Contrôle de stérilité : obligatoire pour les gels ophtalmiques et les gels appliqués sur peau lésée

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Conservation des Préparations Semi-Solides

Une bonne conservation garantit la stabilité et l’efficacité tout au long de la durée de vie du produit :

• Conserver dans des récipients hermétiquement clos pour éviter l’évaporation de la phase aqueuse
• Éviter les bouchons en liège qui contiennent des spores de moisissures
• Ajouter des conservateurs antimicrobiens dès qu’une phase aqueuse est présente
• Ajouter des antioxydants dans les formules contenant des glycérides ou des huiles végétales insaturées

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Avantages et Inconvénients des Pommades

Avantages

• Peu d’incompatibilités galéniques
• Possibilité d’incorporer de grandes quantités de principe actif
• Amélioration de l’observance (application facile, bien tolérée)
• Contrôle précis du degré de pénétration
• Action locale et/ou systémique possible
• Réduction des effets indésirables systémiques comparée à la voie orale

Inconvénients

Les effets systémiques des pommades sont ni reproductibles ni quantifiables, pour plusieurs raisons :

• La zone, la surface et l’épaisseur d’application sont variables d’une application à l’autre
• L’intensité de la friction change à chaque usage
• Le frottement des vêtements peut éliminer une partie du produit
• L’instabilité du véhicule peut modifier la libération du PA dans le temps
• Ces formes à cinétique de libération d’ordre 1 ne permettent pas de contrôler précisément le taux de libération

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Conclusion : Des Formes Galéniques Incontournables en Dermatologie

Les préparations semi-solides pour application cutanée occupent une place centrale en pharmacie dermatologique. Leur diversité — pommades, crèmes, gels, pâtes — permet de répondre à des besoins thérapeutiques très variés, du simple émollient au traitement anti-inflammatoire local.

Maîtriser leur formulation, leur fabrication et leur contrôle qualité est essentiel pour tout professionnel de la pharmacie. La compréhension de la physiologie cutanée, et en particulier du rôle de la couche cornée, est le point de départ indispensable pour concevoir des préparations efficaces et bien tolérées.

Points clés à retenir :

• La couche cornée est la barrière principale à franchir : son degré d’hydratation, l’occlusion et le coefficient de partage du PA sont des leviers essentiels
• Le choix de l’excipient détermine à la fois le niveau d’action (surface, épiderme, derme) et les qualités cosmétiques de la préparation
• Les contrôles galéniques, chimiques, microbiologiques et de biodisponibilité sont tous nécessaires pour garantir la qualité du produit final
• Le conditionnement en tube aluminium reste la référence pour la stabilité et la protection contre la contamination

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