Produção de micro e nanopartículas utilizando fluidos supercríticos.

Abstract

The production of particles with well‑‑defined size and morphology is of large interest in pharmaceutical industries. The bioactive compound particle size reduction leads to an increase of its dissolution rate in the organism, increasing its bioavailability, allowing the administration of lower dosages, decreasing side effects, and decreasing treatment costs. Supercritical fluid technologies, mainly using carbon dioxide, are used to produce such particles. Several methods were developed to produce particles of hydrophilic or hydrophobic compounds. Furthermore, the active molecules can be co‑‑precipitated with polymer in order to produce controlled release systems. In this chapter the main supercritical technologies to produce particles (the rapid expansion of supercritical solution (RESS) with the supercritical fluid acting as a solvent, the anti‑‑solvent supercritical (SAS) to precipitate more polar drugs from organic solvent solutions, and particles from gas saturated solution (PGSS) with the supercritical fluid being used as a solute) are presented, showing the methods specificities and some applications. The influence of operational variables such as temperature, pressure, flow rate, concentrations, and capillary diameters in the particle size and morphology are discussed.

A formação de partículas com tamanho e morfologia bem definidas apresenta grande interesse nas indústrias farmacêuticas. A redução do tamanho de partículas de compostos bioativos leva a um aumento na taxa de dissolução do fármaco no organismo e por consequência aumenta sua biodisponibilidade, permitindo reduzir a dose de medicamento ingerida, diminuindo efeitos colaterais e minimizando custos. Tecnologias que empregam fluidos supercríticos, geralmente dióxido de carbono, têm sido comumente empregadas para este fim. Diversos métodos foram desenvolvidos para a produção de partículas de compostos hidrofílicos ou hidrofóbicos. Além disto, os princípios ativos podem ser co‑‑precipitados com polímeros para formação de sistemas para liberação controlada do fármaco. Neste capítulo são apresentadas as principais tecnologias supercríticas empregadas na formação de partículas, a rápida expansão de solução supercrítica (RESS) com o fluido supercrítico agindo como solvente, a utilização do antisolvente supercrítico (SAS) para precipitar compostos mais hidrofílicos presentes em soluções de solventes orgânicos e a produção de partículas a partir de soluções gasosas saturadas (PGSS), com o fluido supercrítico agindo como soluto, demonstrando as especificidades de cada método e exemplos de aplicações. As influências das variáveis operacionais tais como temperatura, pressão, vazão, concentração de soluções e diâmetro de capilares nos tamanhos e morfologias das partículas também são discutidas.