Vitamine D liposomale : quand la formulation repense l’absorption

La vitamine D présente une particularité bien connue des formulateurs : contrairement aux vitamines hydrosolubles, elle possède une forte affinité pour les lipides. Cette caractéristique explique pourquoi les compléments alimentaires à base de vitamine D3 sont fréquemment proposés sous forme huileuse.

Dès lors, une question se pose : quel intérêt y a-t-il à encapsuler la vitamine D dans des liposomes alors qu'elle est déjà liposoluble ?

La réponse est moins évidente qu'il n'y paraît. Elle invite surtout à s'intéresser à un aspect déterminant dans le développement d'un complément alimentaire : la forme galénique ne sert pas uniquement à contenir un actif. Elle conditionne également la manière dont celui-ci se comporte dans l'environnement digestif.

Vitamine D : une absorption étroitement liée aux lipides

La vitamine D regroupe plusieurs molécules liposolubles. Dans les compléments alimentaires, la forme la plus couramment utilisée est la vitamine D3 ou cholécalciférol.

Après ingestion, son absorption intestinale fait intervenir les mécanismes de digestion des lipides. La vitamine doit être maintenue dans un environnement compatible avec son caractère hydrophobe avant de pouvoir franchir la barrière intestinale.

Les mécanismes exacts sont complexes. Une revue systématique consacrée à l'absorption intestinale de la vitamine D suggère qu'elle associe probablement diffusion passive et intervention de transporteurs membranaires. Plusieurs travaux montrent également que la présence de lipides alimentaires peut favoriser son absorption. 

Dans une étude menée chez 50 adultes, le pic plasmatique de vitamine D3 après la prise d'une dose unique était ainsi 32% plus élevé lorsque le complément était consommé avec un repas contenant des matières grasses plutôt qu'avec un repas sans graisse. 

Cette affinité naturelle avec les lipides explique l'utilisation courante de solutions huileuses pour délivrer le cholécalciférol. Mais une solution huileuse et une formulation liposomale ne se comportent pas de la même manière dans le tube digestif.

Que change l'encapsulation liposomale ?

Un liposome est une structure microscopique constituée d'une ou plusieurs bicouches de phospholipides organisées autour d'un compartiment aqueux.

Cette architecture possède une caractéristique particulièrement intéressante en formulation : elle peut accueillir des molécules hydrophiles dans son compartiment aqueux et des molécules lipophiles au niveau de sa bicouche lipidique.

Dans le cas de la vitamine D3, fortement hydrophobe, le cholécalciférol peut ainsi être intégré à la membrane phospholipidique du liposome.

L'objectif n'est donc pas de rendre la vitamine D "liposoluble" : elle l'est déjà. Il s'agit de lui fournir un système de délivrance organisé, dont les caractéristiques physiques peuvent être maîtrisées lors de la formulation.

Une étude publiée en 2022 dans la revue Nanomedicine illustre cette différence. Les chercheurs ont développé une formulation contenant des liposomes d'environ 117 nm, avec un indice de polydispersité de 0,23. La quantité de vitamine D3 libre mesurée dans la préparation était inférieure à 3,4%, indiquant une incorporation très importante du cholécalciférol dans les structures lipidiques. 

La taille des particules, leur homogénéité ou encore leur stabilité deviennent alors des paramètres à part entière de la formulation.

Forme huileuse et forme liposomale : deux stratégies différentes

Dans une formulation huileuse classique, la vitamine D3 est dissoute dans une phase lipidique. Une fois ingérée, cette phase doit être transformée au cours de la digestion, notamment sous l'action des sels biliaires et des enzymes digestives.

Une formulation liposomale propose une organisation différente : la vitamine D est déjà intégrée dans de petites structures phospholipidiques dispersées dans une phase aqueuse.

Cette distinction pourrait avoir des conséquences sur sa cinétique d'absorption.

Dans l'étude de 2022, les chercheurs ont comparé chez des volontaires une formulation huileuse et une formulation liposomale apportant la même quantité de vitamine D3. La formulation liposomale a entraîné une augmentation plus rapide du calcidiol circulant, particulièrement chez les participants présentant initialement un déficit important en vitamine D. 

Ces résultats sont intéressants pour la formulation, mais doivent être interprétés avec mesure. Les données cliniques comparant directement vitamine D liposomale et formes conventionnelles restent beaucoup moins abondantes que celles disponibles pour la supplémentation classique en vitamine D.

La technologie liposomale ne doit donc pas être considérée comme systématiquement supérieure à une forme huileuse bien formulée.

Elle constitue une stratégie galénique différente, dont la pertinence doit être appréciée en fonction du produit, de sa cible et des caractéristiques recherchées.

La biodisponibilité ne dépend pas uniquement de la quantité indiquée sur l'étiquette

Deux compléments peuvent apporter exactement la même dose de vitamine D3 sans présenter nécessairement le même comportement après ingestion.

La biodisponibilité dépend de nombreux paramètres : forme chimique de l'actif, véhicule utilisé, matrice alimentaire, conditions digestives ou encore caractéristiques individuelles.

Les situations de malabsorption digestive illustrent particulièrement bien cette problématique. Les troubles affectant la digestion ou l'absorption des graisses peuvent réduire la biodisponibilité de la vitamine D.

Cela ne signifie pas qu'une forme liposomale constitue automatiquement la solution dans toutes ces situations. En revanche, cela rappelle pourquoi le choix du système de délivrance mérite d'être intégré très tôt au développement d'une formule.

Pour une marque de compléments alimentaires, raisonner uniquement en microgrammes ou en UI d'actif ne suffit donc pas toujours. La question est aussi de savoir sous quelle forme cet actif sera délivré.

Formuler une vitamine D liposomale : l'enjeu est aussi technologique

La mention "liposomale" ne suffit pas à caractériser une formulation.

Les performances du système dépendent notamment de la nature des phospholipides, de la taille des vésicules, de leur distribution, de la méthode de fabrication et de la stabilité de la dispersion au cours du temps.

Dans l'étude précédemment citée, les chercheurs ont par exemple évalué à la fois la taille des liposomes, leur indice de polydispersité, l'incorporation de la vitamine D et la stabilité physicochimique de la préparation. La dispersion étudiée est restée stable pendant plus de six mois dans leurs conditions expérimentales. 

Ce point est essentiel : une formulation liposomale est avant tout un système galénique à maîtriser.

Pendant le développement, il faut notamment s'assurer que la vitamine reste associée au système lipidique, que la dispersion demeure suffisamment homogène et que les caractéristiques du produit restent compatibles avec la durée de conservation recherchée.

Le conditionnement peut lui aussi participer à cette réflexion, notamment pour limiter l'exposition de la formulation aux facteurs susceptibles d'altérer sa stabilité.

Toutes les vitamines D ont-elles intérêt à être liposomales ?

Pas nécessairement.

La vitamine D3 est depuis longtemps supplémentée efficacement sous différentes formes, notamment huileuses. Les données scientifiques disponibles ne permettent pas aujourd'hui d'affirmer que la technologie liposomale doit remplacer ces formes conventionnelles chez l'ensemble des consommateurs. (PubMed)

C'est précisément ce qui rend cet exemple intéressant pour un formulateur.

Choisir une forme galénique ne consiste pas à sélectionner la technologie la plus sophistiquée, mais celle qui répond le mieux au cahier des charges du produit.

La forme liposomale peut être envisagée lorsqu'une marque souhaite travailler spécifiquement le système de délivrance d'un actif hydrophobe, développer une formulation liquide ou se différencier par une technologie d'encapsulation. Mais ce choix implique en retour davantage d'exigences en matière de formulation, de stabilité et de caractérisation.

La galénique, un choix stratégique dès le développement

La vitamine D liposomale illustre finalement une problématique qui dépasse largement cet actif.

Lorsqu'une marque développe un complément alimentaire, la réflexion ne devrait pas commencer et s'arrêter à la liste des ingrédients et à leur dosage. La galénique fait partie intégrante de la formule.

Gélule, solution huileuse, poudre, émulsion ou système liposomal ne présentent ni les mêmes contraintes industrielles ni le même comportement.

Dans le cas de la vitamine D, son caractère liposoluble rend cette réflexion particulièrement intéressante : les liposomes ne cherchent pas à corriger une absence d'affinité avec les lipides, mais à organiser différemment son environnement lipidique et sa délivrance.

Un bon développement galénique consiste donc moins à suivre une tendance qu'à poser la bonne question : quelle forme permettra de tirer le meilleur parti de l'actif tout en garantissant stabilité, qualité et cohérence du produit fini ?

Sources

• Maurya VK, Aggarwal M. Factors influencing the absorption of vitamin D in GIT: an overview. Journal of Food Science and Technology.
• Borel P. et al. Vitamin D bioavailability: state of the art. Critical Reviews in Food Science and Nutrition.
• Silva MC, Furlanetto TW. Intestinal absorption of vitamin D: a systematic review. Nutrition Reviews.
• Dalek P. et al. Bioavailability by design – Vitamin D3 liposomal delivery vehicles. Nanomedicine, 2022.