ES2969055T3 - Un método para la producción de nanopartículas - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un método y a un dispositivo para producir nanopartículas de sustancias orgánicas, en particular mediante expansión controlada de soluciones presurizadas. El método comprende: mezclar la sustancia orgánica y un fluido supercrítico para formar una mezcla a una primera presión; disminuir la primera presión gradualmente hasta una segunda presión de modo que se forme un flujo de la mezcla y se inicie la nucleación de la sustancia orgánica en la mezcla; y disminuir la segunda presión a una tercera presión, de modo que se inicie la solidificación del fluido de la mezcla, que comprende la sustancia orgánica nucleada. El dispositivo comprende: una cámara de presión (1) para una mezcla de la sustancia orgánica y un fluido supercrítico; una cámara de recogida (5) de las nanopartículas; un tubo de salida (2) que conecta la cámara de presión con la cámara de recogida (5); y, una o más segundas boquillas (6). El tubo de salida está provisto de un medio de control de presión (3) configurado para controlar la presión de la mezcla dentro del tubo de salida y una primera boquilla (4) configurada para permitir la expansión de la mezcla a la cámara de recolección. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Un método para la producción de nanopartículas
Campo
La invención se refiere a un método para la producción de nanopartículas de sustancias orgánicas, en particular, mediante la expansión controlada de soluciones presurizadas.
Antecedentes
Las nanopartículas presentan propiedades físicas y químicas que dependen del tamaño, tales como un punto de fusión reducido y una reactividad y solubilidad aumentadas. Estas propiedades especiales de las nanopartículas se deben a menudo a su gran área superficial. El aumento de la solubilidad del material nanométrico es un efecto termodinámico que resulta del potencial químico aumentado en una superficie curva.
En un proceso RESS (expansión rápida de soluciones supercríticas) típico, se usa fluido supercrítico para disolver material sólido a una alta presión y temperatura, formando así una fase supercrítica homogénea. Después de eso, se expande la solución a través de una boquilla y se forman pequeñas partículas. En el punto de rápida expansión justo en la abertura de la boquilla, hay un descenso repentino de presión que obliga al material disuelto a precipitar fuera de la solución. Los cristales que se forman instantáneamente encierran una pequeña cantidad del disolvente que, debido a la expansión, cambia del fluido supercrítico a su estado normal, rompiendo así el cristal de adentro hacia afuera. Las partículas que se forman de esta manera pueden tener un diámetro de unos pocos cientos de nanómetros.
Las técnicas de procesamiento de fluidos supercríticos se han mostrado prometedoras en la producción de pequeñas partículas de materiales insolubles en agua. Por ejemplo, los documentos WO 97/14407 y WO 99/65469 describen procesos que generan partículas de tamaño submicrómetro de materiales biológicamente útiles a través del uso de técnicas de procesamiento de fluidos supercríticos o comprimidos. Sin embargo, estos procesos producen suspensiones de partículas que contienen una fracción sustancial de partículas de fármaco mayores de 100 nm. Las partículas sustancialmente más pequeñas resultarían ventajosas en aplicaciones médicas. El proceso se desarrolló adicionalmente en el documento WO 2006/015358, que divulga un método para preparar suspensiones acuosas homogéneas de partículas de fármaco a nanoescala con la ayuda de agentes estabilizantes. De acuerdo con el proceso divulgado en el documento WO 2006/015358, todas las partículas formadas son menores de 100 nm y la desviación estándar del tamaño de partícula fue menor de 15 nm.
El documento WO 97/31691 divulga un método y aparato para la precipitación y el recubrimiento de partículas, en donde la sustancia precipitable está en contacto con un antidisolvente supercrítico junto con una corriente de gas energizante para generar ondas sónicas de alta frecuencia enfocadas en el antidisolvente para romper las partículas en otras más pequeñas. El tamaño de las partículas obtenidas usando la tecnología fue de 0,1 a 10 pm.
El documento US 7.815.426 divulga un aparato y un método para la preparación de nanopartículas, en donde se hace pasar una suspensión de una sustancia orgánica a través de un canal de microflujo y la sustancia orgánica se irradia con un rayo láser.
El documento US 2006/0153921 divulga un método de producción de partículas a partir de emulsiones de fluido supercrítico o gas comprimido en solución. De acuerdo con la presente divulgación, una solución que incluye un soluto disuelto en un disolvente se pone en contacto con un fluido supercrítico o un gas comprimido para obtener una emulsión de fluido supercrítico o gas comprimido en solución. La emulsión se pulveriza a través de un orificio para crear gotas de pulverización de las que se retira el fluido supercrítico o el gas comprimido, lo que da como resultado la formación de partículas que incluyen el soluto. Finalmente, el disolvente se retira, por ejemplo, mediante evaporación.
Chingunpitaket al.(Drug Development and Industrial Pharmacy, vol. 34, n.° 6, 2008, páginas 609-617) divulgan la micronización de dihidroartemisinina mediante la expansión rápida de soluciones supercríticas.
El documento WO 2007/072072 A2 divulga un aparato y un proceso de cristalización con fluido supercrítico.
El documento WO 98/58722 A1 divulga el tratamiento de una sustancia con un fluido denso, por ejemplo, con un fluido supercrítico.
Matson D.W.et al.(Journal of Material Science, vol. 22, n.° 6, 1987, páginas 1919-1928) divulgan la producción de polvos y películas mediante la expansión rápida de soluciones supercríticas.
Zhang F.X. Journal of Material Science, (Advanced Materials Research - Environmental Engineering, vol. 864-867, 2013, páginas 1204-1207) divulgan las influencias de la estructura de la boquilla en el efecto de recubrimiento en el recubrimiento de partículas mediante la expansión de fluidos de soluciones supercríticas.
Un RESS típico es un proceso de dos etapas. La primera etapa es una extracción o solvatación en la que se satura un fluido supercrítico con los sustratos de interés. A esta extracción le sigue una despresurización repentina a través de una boquilla que produce una gran disminución del poder disolvente y de la temperatura del fluido, provocando, por lo tanto, la precipitación del soluto. Los parámetros fundamentales del proceso RESS son la presión y la temperatura previas a la expansión, la presión de expansión y el diseño de la boquilla. En la Figura 1, se muestra un perfil de presión aproximado en un proceso RESS. Como la relación entre la presión previa a la expansión (A) y la presión de expansión (C) es típicamente muy alta, se alcanzan velocidades sónicas en la salida de la boquilla y se forma un chorro supersónico que termina en el disco de Mach. La mayor parte del descenso de presión se produce en un chorro libre supersónico (C). La presión en esta región puede estar por debajo de la presión total del recipiente de expansión (D). Esta despresurización también provoca una drástica disminución de la temperatura, que puede conducir a la condensación o congelación por CO2. Al final de la región supersónica, se forma un choque de Mach y la presión se aumenta hasta la presión ambiental, acompañado de un aumento de la temperatura.
Dado que, en un proceso RESS, se expande scCO2 a través de la boquilla capilar, la primera posible reducción de presión (B) tiene lugar en los capilares de la boquilla. La nucleación puede comenzar en los capilares de la boquilla, debido a una pequeña reducción de presión. La mayor reducción de presión tiene lugar cuando el fluido, tal como el CO2, entra en la cámara de recogida y, por tanto, la mayor parte de la nucleación tiene lugar allí.
Por consiguiente, en un proceso RESS, la nucleación tiene lugar principalmente después de la boquilla de salida. Debido al descenso repentino de presión desde la presión previa a la expansión hasta la presión posterior a la expansión, el nivel de sobresaturación es alto, y el número de núcleos formados es grande y el tamaño de estos núcleos pequeño. Los núcleos crecen principalmente mediante coagulación en la cámara de recogida. La coagulación es causada por las altas velocidades del flujo y las diferencias de densidad, causadas por la formación de discos de Mach, en la cámara de recogida.
Dado que las nanopartículas tienen muchas aplicaciones posibles y, dado que existe un número limitado de procesos para producirlas, existe la necesidad de desarrollar nuevos métodos para preparar tales partículas.
Sumario
La presente invención se basa en la observación de que se pueden obtener nanopartículas de menos de 20 nm, en contraste con el proceso RESS de la técnica anterior, mediante el uso de un proceso de reducción de presión en gradiente que crea condiciones para la expansión controlada de soluciones supercríticas.
La presente invención se refiere a un nuevo método para la producción de nanopartículas de una sustancia orgánica, tal como se divulga en la reivindicación 1.
Los aspectos adicionales de la presente tecnología se describen en las reivindicaciones dependientes adjuntas.
Las realizaciones a modo de ejemplo y no limitantes de la invención, tanto en lo que respecta a las construcciones como a los métodos de operación, junto con objetos y ventajas adicionales de las mismas, se entienden mejor a partir de la siguiente descripción de realizaciones a modo de ejemplo específicas cuando se leen en conexión con los dibujos adjuntos.
Los verbos "comprender" e "incluir" se usan en el presente documento como limitaciones abiertas que no excluyen ni requieren la existencia de características no citadas. Las características enumeradas en las reivindicaciones dependientes adjuntas se pueden combinar libremente entre sí, a menos que se indique explícitamente otra cosa. Además, se ha de entender que el uso de "un" o "una", es decir, una forma singular, a lo largo del presente documento no excluye una pluralidad.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 muestra un perfil de presión típico de un dispositivo RESS,
la Figura 2 muestra una ilustración esquemática de un dispositivo para su uso en el método de la preparación de nanopartículas de acuerdo con una realización de ejemplo y no limitante de la invención,
la Figura 3 muestra un perfil de presión de ejemplo de un dispositivo para su uso en el método de acuerdo con la presente invención,
la Figura 4 muestra partículas de piroxicam preparadas de acuerdo con un método de la técnica anterior (izquierda: tamaño de partícula de 5 pm; derecha: tamaño de partícula de 12 pm),
la Figura 5 muestra partículas de piroxicam de ejemplo preparadas de acuerdo con un método de la presente invención (parte superior izquierda: tamaño de partícula de 50 nm; parte superior derecha: tamaño de partícula de 200 nm; parte inferior izquierda: tamaño de partícula de 16 nm; parte inferior derecha: distribución del tamaño de partícula de las partículas de 16 nm que se muestran en la parte inferior izquierda),
la Figura 6 muestra partículas de piroxicam de ejemplo y su distribución del tamaño de partícula preparadas de acuerdo con un método de la presente invención,
la Figura 7 muestra nanopartículas de piroxicam de ejemplo preparadas de acuerdo con el método de la presente invención,
la Figura 8 muestra espectros de FTIR de piroxicam en masa (parte superior) y nanopartículas de piroxicam preparadas de acuerdo con el método de la presente invención (parte inferior),
la Figura 9 muestra un flujo típico de la mezcla hacia la cámara de recogida (disminución de la segunda presión a la tercera presión) en un método de la presente invención grabado con cámara de alta velocidad y
la Figura 10 muestra perfiles de disolución de ejemplo de partículas de piroxicam preparadas de acuerdo con un método de la presente invención y de acuerdo con un método de la técnica anterior.
Descripción
La presente invención para la producción de nanopartículas de sustancias orgánicas, preferentemente con una distribución de tamaño estrecha, se basa en un proceso de reducción de presión que crea las condiciones para la expansión controlada de soluciones supercríticas (CESS, por sus siglas en inglés). El proceso combina un flujo controlado, una reducción controlada de la presión y, preferentemente, también la recogida de partículas. El proceso de gradiente de presión también se puede generar mediante el uso de un tubo cónico con sección transversal creciente hacia el orificio y/o múltiples boquillas, orificios o válvulas. En la Figura 2, se muestra un dispositivo de ejemplo adecuado para la preparación de nanopartículas de acuerdo con la presente invención. En lo sucesivo, el dispositivo de ejemplo mostrado en la Figura 2 se usa para describir el método de la presente invención.
Se deja que una mezcla de la sustancia orgánica en un fluido supercrítico se expanda desde una cámara de presión (1) hasta un tubo de salida (2) equipado con un medio de control de presión (3) y la primera boquilla (4). La primera etapa de reducción de presión tiene lugar en el tubo de salida (2) que conecta la cámara de presión (1) con la cámara de recogida (5). Un medio de control de presión, por ejemplo, una válvula de aguja, libera la solución de sustancia a través de una primera boquilla (4) a la cámara de recogida. El caudal en el interior del tubo de salida se mantiene bajo para garantizar un flujo controlado, preferentemente laminar o sustancialmente laminar, de la mezcla. Se deja que la presión disminuya gradualmente en el interior del tubo de salida, provocando la sobresaturación de la sustancia en el fluido, que inicia el proceso de nucleación. Al tener la reducción de presión controlada y gradual, se mantiene lento el proceso de formación de núcleos, lo que resulta importante con el fin de evitar la concentración de núcleos y el bloqueo del tubo de salida. Esta lenta formación de núcleos junto con el flujo controlado laminar o al menos sustancialmente laminar en el tubo de salida inhibe el crecimiento no deseado de los núcleos formados. Sin embargo, el flujo también puede ser al menos parcialmente turbulento. Se pueden producir turbulencias especialmente en las válvulas.
En la Figura 3, se muestra un perfil de presión de ejemplo de un método de la presente invención que se puede obtener mediante el uso del dispositivo mostrado en la Figura 2. Por consiguiente, el fluido supercrítico que contiene la sustancia se expande en el tubo de salida (2). La primera reducción de presión tiene lugar mediante el uso de un medio de control de presión (3). De acuerdo con el método, la presión disminuye desde la primera presión hasta la segunda presión en el tubo de salida que conecta la cámara de presión y la cámara de recogida. Tal como se muestra en la Figura 3, la presión en el tubo de salida antes de la válvula (3) es sustancialmente igual a la presión en la cámara de presión (1) y, a continuación, se reduce gradualmente hasta la boquilla (4). Cuanto más cerca esté la válvula de la cámara de recogida (1), más larga será la parte del tubo de salida donde la disminución de presión es gradual. Dado que se deja que la presión disminuya gradualmente, se produce una sobresaturación de la sustancia en el fluido que inicia la nucleación.
Tal como se muestra en la Figura 3, hay una pequeña etapa de reducción de presión (b) en el medio de control de presión. La segunda reducción de presión (c) tiene lugar a medida que la mezcla se transporta desde el medio de control de presión hasta el tubo de salida. Esta última reducción de presión se controla de modo que se eviten las velocidades sónicas y la formación de discos de Mach. También hay una pequeña reducción de presión gradual (d) en el tubo de salida entre el medios de control de presión y la primera boquilla 4. La siguiente reducción de presión (e) tiene lugar en el capilar de la boquilla. Por disminución gradual desde la primera presión hasta la segunda presión se debe entender la disminución de presión global en el tubo de salida. Al hacer referencia a la Figura 3, la disminución gradual incluye el descenso de presión antes de la salida de la primera boquilla (es decir, (a)-(e)). Resulta importante la disminución de presión gradual antes de la boquilla de salida, dado que permite la formación y el crecimiento de partículas en el tubo de salida del dispositivo. La reducción de presión final tiene lugar cuando la mezcla se expande desde la primera boquilla hasta la cámara de recogida (5) (es decir, (e) ^ (f) ^ (g)). Las velocidades están controladas por la relación del descenso de presión y por el espacio de expansión restringido.
De acuerdo con otra realización, el método incluye el descenso de presión gradual desde la primera presión hasta la segunda presión mediante el uso de un tubo de salida que incluye dos o más medios de control de presión para el logro del perfil de presión deseado. La última reducción de presión, es decir, la disminución desde la segunda presión hasta la tercera presión, se produce cuando la mezcla fluye a través de la primera boquilla hacia la cámara de recogida. La reducción de presión en el tubo de salida también se puede realizar mediante el uso de una pluralidad de medios de control de presión.
La disminución de la segunda presión a una tercera presión se realiza de tal manera que se inicia la solidificación del fluido de la mezcla, que comprende la sustancia orgánica nucleada. De acuerdo con una realización preferible, la solidificación es adiabática.
Los intervalos de presión en el método de la presente invención dependen de la solubilidad de la sustancia orgánica y del fluido usado. Un intervalo de presión de ejemplo para el dióxido de carbono supercrítico es de 7,4 a 60 MPa (de 74 a 600 bar). Las primeras presiones de ejemplo son de 20 a 45 MPa (de 200 a 450 bar) y las terceras presiones típicas (es decir, la contrapresión en la cámara de recogida) son de 0,1 a 0,4 MPa (de 1 a 4 bar). En la Tabla 1, se recogen los intervalos de presión de ejemplo adecuados para la preparación de nanopartículas de piroxicam.
T l 1. In rv l r i n m l
Las temperaturas de ejemplo son de 40 a 60 °C en la cámara de presión y de 30 a 55 °C en el tubo de salida.
De acuerdo con una realización de ejemplo, el intervalo de temperatura en el sistema es de 31 °C a aproximadamente 10 °C por debajo del punto de fusión de la sustancia. Con determinadas sustancias también se pueden usar temperaturas por encima del punto de fusión. La temperatura, al igual que la presión, se puede usar para ajustar la densidad de la fase fluida y la solubilidad de la sustancia.
Se pueden usar condiciones casi supercríticas con sustancias orgánicas con una alta solubilidad en fluidos supercríticos.
Se pueden usar la presión y temperatura para ajustar las propiedades de la fase supercrítica. Estas propiedades, tales como la densidad y el poder disolvente, se pueden usar para controlar la solubilidad del soluto en la fase supercrítica y, por tanto, también la sobresaturación del soluto. Sin embargo, la temperatura y la presión no se deben considerar parámetros absolutos para determinadas condiciones, dado que se puede obtener el mismo poder disolvente mediante varios valores de temperatura y presión que den como resultado la misma densidad. La densidad de la fase afecta también al caudal.
De acuerdo con una realización, el CO2 líquido se transfiere desde un recipiente (8) hasta una cámara de presión (1) usando una bomba de alta presión (9). De acuerdo con una realización de ejemplo, el CO2 se bombea a la presión requerida para formar fluido supercrítico (>7,4 MPa [74 bar]) y temperatura (>26,8 °C [300 °K]). La sustancia, tal como una molécula de fármaco, se introduce en la cámara de presión y, a continuación, se mezcla con el CO2 supercrítico (scCO2) para formar un fluido supercrítico. Se puede garantizar un mezclado adecuado y, por tanto, la formación de una mezcla homogénea mediante el uso de, por ejemplo, un mezclador magnético (10). La presión del sistema se puede controlar con un manómetro interno de la bomba de presión, mientras que la temperatura se puede controlar con un termopar y/o un termómetro. La cámara de presión está equipada preferentemente con medios de control de temperatura y medios de control de presión y está recubierta con un material aislante. El dispositivo está equipado con una cámara de recogida (5) que preferentemente está aislada. La presión en la cámara de recogida está por debajo de la presión en la cámara de presión cuando el dispositivo está en funcionamiento.
Un dispositivo de ejemplo usado para la preparación de nanopartículas de piroxicam incluyó un tubo de salida (2) de una longitud y un diámetro interno del tubo de salida de 60 cm y 2 mm, respectivamente. La primera reducción de presión se produce en el tubo de salida con la ayuda de la válvula de aguja (3). Un caudal de ejemplo fue de 24 ml/min. Resulta evidente para una persona experta que el caudal y la disminución de la presión necesarios para el inicio de la nucleación en el interior del tubo de salida dependen de la naturaleza de la sustancia orgánica y del fluido supercrítico usados, la temperatura, así como la construcción del dispositivo.
La segunda etapa de reducción de presión tiene lugar en la primera boquilla (4). A medida que aumenta el volumen del fluido supercrítico, tal como scCO2, disminuye la presión y se forma una fase gaseosa. Esta etapa está controlada tanto por la boquilla del dispositivo como por la formación adiabática de hielo seco. La formación de hielo seco alrededor de los núcleos o las partículas de la sustancia controla el crecimiento de las partículas y previene la agregación de los núcleos o las partículas. De acuerdo con una realización preferible, también se realiza la agitación ultrasónica de la primera boquilla. Esto evita, además, la agregación de los núcleos o las partículas y controla el crecimiento de las partículas.
El tamaño de partícula de las sustancias orgánicas obtenidas mediante el método de la presente invención es de 200 nm o menos, preferentemente de menos de 100 nm, y más preferentemente de menos de 50 nm y lo más preferentemente de menos de 20 nm.
Tal como se define en el presente documento, una "nanopartícula" es una partícula cuyo diámetro promedio es de 200 nm o menos.
Tal como se define en el presente documento, una "sustancia orgánica" es una molécula que contiene carbono, excluyendo las aleaciones que contienen carbono, y un número relativamente pequeño de compuestos que contienen carbono, tales como carbonatos y carbonilos metálicos, óxidos simples de carbono y cianuros, así como alótropos de carbono y haluros y sulfuros de carbono simples que se consideran inorgánicos. Los sustratos orgánicos de ejemplo usados en la presente tecnología son materiales biológicamente activos que incluyen medicamentos y sus sales orgánicas e inorgánicas farmacéuticamente aceptables.
Una lista no limitante de clases de ejemplo de materiales biológicamente activos que pueden resultar de interés para la tecnología incluye analgésicos, antagonistas, agentes antiinflamatorios, antihelmínticos, agentes antianginosos, agentes antiarrítmicos, antibióticos (incluyendo penicilinas), agentes anticolesterol, anticoagulantes, anticonvulsionantes, antidepresivos, agentes antidiabéticos, antiepilépticos, antigonadotrofinas, antihistamínicos, agentes antihipertensores, agentes antimuscarínicos, agentes antimicobacterianos, agentes antineoplásicos, agentes antipsicóticos, inmunosupresores, agentes antitiroideos, agentes antivíricos, agentes antifúngicos, sedantes ansiolíticos (hipnóticos y neurolépticos), astringentes, agentes bloqueadores de beta-adrenoceptores, hemoderivados y sustitutos, agentes anticancerígenos, agentes inotrópicos cardíacos, medios de contraste, corticoesteroides, supresores de la tos (expectorantes y mucolíticos), diuréticos, dopaminérgicos (agentes antiparkinsonianos), hemostáticos, agentes inmunosupresores e inmunoactivos, agentes reguladores de lípidos, relajantes musculares, parasimpaticomiméticos, calcitonina paratiroidea y bifosfonatos, prostaglandinas, radiofármacos, hormonas sexuales (incluyendo esteroides), agentes antialérgicos, estimulantes y anoréxicos, simpaticomiméticos, agentes tiroideos, vasodilatadores, agentes bloqueadores de neuronas, agentes anticolinérgicos y colinomiméticos, agentes antimuscarínicos y muscarínicos, vitaminas y xantinas.
La sustancia orgánica, tal como materiales biológicamente activos, tales como medicamentos, puede ser cristalina, amorfa o sus mezclas. De acuerdo con una realización, las nanopartículas comprenden un agente biológicamente activo y uno o más excipientes.
Los medicamentos de ejemplo adecuados para el método de la presente tecnología son entacapona, esomeprazol, atorvastatina, rabeprazol, piroxicam y olanzapina. Un medicamento de ejemplo es piroxicam (1,1-dióxido de 4-hidroxi-2-metil-N-(2-piridinil)-2H-1,2-benzotiazina-3-carboxamida).
El fluido supercrítico es preferentemente CO2, pero también se pueden usar otros fluidos supercríticos o sus mezclas. Las sustancias orgánicas que se van a dimensionar nanométricamente se dispersan o disuelven en un medio adecuado, preferentemente en un fluido supercrítico o un fluido casi crítico. El medio empleado en el proceso divulgado puede ser, generalmente, cualquiera de varios gases comprimidos licuados y sus mezclas conocidos en la técnica. Estos incluyen, pero sin limitación, óxidos gaseosos, tales como óxido nitroso; agua; alcanos, tales como etano, propano, butano y pentano; alquenos, tales como etileno y propileno; alcoholes, tales como etanol e isopropanol; cetonas, tales como acetona; éteres, tales como dimetil o dietil éter; ésteres, tales como acetato de etilo; compuestos halogenados, incluyendo hexafluoruro de azufre, clorofluorocarburos, tales como triclorofluorometano, diclorofluorometano, difluoroclorometano, y fluorocarburos, tales como trifluorometano; y gases licuados elementales, tales como xenón. Opcionalmente, el medio puede incluir mezclas de uno o más materiales adecuados. En general, la biocompatibilidad del medio no es un problema en el proceso divulgado, ya que el medio supercrítico generalmente se separará completamente después de la expansión, saliendo el gas del sistema o siendo recogido para su reciclaje.
De acuerdo con una realización particular, el fluido supercrítico es agua supercrítica. El agua es el disolvente más usado comúnmente y, en comparación con el CO2, también es más asequible. El uso de agua como disolvente hace que el proceso sea más aplicable y potencialmente aumenta la cantidad de solutos que se pueden usar en el proceso CESS. El agua es incluso más respetuosa con el medio ambiente que el CO2 y, debido al menor precio del agua, la etapa de recogida y filtración necesaria para la reutilización del disolvente puede quedar fuera del proceso.
Se ha de entender que también se pueden usar medios en forma casi supercrítica. El medio, ventajosamente un fluido supercrítico, puede actuar como disolvente o como antidisolvente.
La Figura 4 muestra partículas de un medicamento (piroxicam) preparado de acuerdo con un método de la técnica anterior y las Figuras 5 a 7 muestran partículas de ejemplo del mismo fármaco preparado de acuerdo con la presente invención. Tal como se observa en las figuras, mediante el presente método se puede lograr una reducción significativa del tamaño de partícula. Se pueden producir partículas con una distribución de tamaño más estrecha con una transferencia de masa más controlada en el sistema.
Sorprendentemente, se halló que el método de la presente invención se puede usar para el cambio polimórfico de medicamentos. De acuerdo con una realización particular, el método se usó para convertir partículas de piroxicam en masa de la Forma I en nanopartículas de Forma III según lo determinado mediante FTIR y mediante la comparación con los datos de la literatura (Vreceret al.International Journal of Pharmaceutics 256 (2003), páginas 3-15). Los espectros de FTIR se muestran en la Figura 8.
En un proceso de ejemplo que usa el dispositivo de la Figura 2 para la producción de nanopartículas de piroxicam, la formación de hielo seco, incluyendo los núcleos de piroxicam, comenzó aproximadamente a 2-3 cm de la primera boquilla. El tamaño de partícula promedio en este caso fue de 200 nm. De acuerdo con una realización preferible, el CO2 solidificador que contiene partículas de la sustancia de muestra se somete a otro flujo de CO2. El flujo adicional detiene o al menos reduce el crecimiento de las partículas. También se simplifica la recogida de la sustancia de muestra.
Por consiguiente, resulta preferible potenciar adicionalmente la solidificación del fluido, tal como la formación de hielo seco, mediante un flujo adicional de uno o más segundos fluidos en la proximidad de la primera boquilla (4). Esto se puede lograr mediante una o más boquillas adicionales, es decir, unas segundas boquillas (6) equipadas con una entrada de fluido. La distancia y el ángulo de las segundas boquillas se eligen preferentemente de tal manera que la formación del fluido solidificador, tal como hielo seco, a partir de estas boquillas tenga lugar antes que la formación del fluido solidificador, tal como hielo seco, que se expande a través de la primera boquilla. La segunda boquilla puede ser concéntrica con la primera. El fluido solidificador adicional, tal como hielo seco, evita el aumento del tamaño de partícula de la sustancia de muestra. Además, dado que la dispersión sólida formada incluye una cantidad significativa de fluido sólido, tal como hielo seco, la agregación de las partículas de la sustancia de muestra es menos prominente. Aunque el CO2 es un segundo fluido preferible, también se pueden usar otros fluidos y sus mezclas.
De acuerdo con una realización, el método incluye la recogida de las nanopartículas, por ejemplo, en un filtro (11) localizado en la cámara de recogida.
De acuerdo con otra realización, el método incluye, además, lavar la cámara de recogida (5), preferentemente el filtro (11), que incluye nanopartículas de la sustancia de muestra con nitrógeno seco desde un segundo recipiente (12) a través de una tercera boquilla (7). El nitrógeno inerte evita la agregación de partículas a medida que el fluido solidificado, tal como hielo seco, se sublima. Este también evita la humectación de las partículas de la sustancia de muestra. Para este fin, también se pueden usar otros gases inertes, tales como argón. Las partículas permanecen separadas y se pueden usar en formulaciones de fármaco o almacenarse como una dispersión sólida, por ejemplo, en hielo seco o en nitrógeno líquido.
De acuerdo con otra realización, el método se usa para optimizar la forma en estado sólido de la sustancia y para producir formas polimórficas ventajosas, cristales mezclados con excipientes, cocristales o el estado amorfo de la sustancia. De acuerdo con una realización, el método está destinado a la fabricación de excipientes farmacéuticos, sustancias farmacéuticas activas y mezclas de fármaco/fármaco, fármaco/excipiente y excipiente/excipiente. De acuerdo con una realización, los excipientes se seleccionan de antiadherentes, aglutinantes, recubrimientos, disgregantes, cargas, saborizantes, colorantes, lubricantes, deslizantes, sorbentes, conservantes, edulcorantes, marcadores y potenciadores ultrasónicos o fotoacústicos.
De acuerdo con una realización, la presente tecnología se usa para producir partículas coloidales multifuncionales de tamaño nanométrico (partículas coloidales MF), donde se incluyen diferentes componentes en cada partícula y/o donde una fracción significativa de partículas contiene diversos componentes en relaciones iguales. Las partículas coloidales MF pueden ser parcial o totalmente cristalinas y/o amorfas. De acuerdo con una realización, las partículas MF contienen uno o más componentes activos y uno o más componentes de soporte que sirven para mejorar la maquinabilidad, la solubilidad, la hidratación, la velocidad de disolución, la captación, la estabilidad química y/o física, así como diversas propiedades del polvo, por ejemplo, la fluidez y actividad biológica.
De acuerdo con otra realización, el método se usa para producir partículas multifuncionales que incluyen la sustancia activa y diversos excipientes.
El tubo de salida del dispositivo incluye uno o más medios de control de presión. Las propiedades del uno o más medios de control de presión, tales como una válvula de aguja, son preferentemente de tal manera que se pueden ajustar el flujo y la transferencia de masa al tubo de salida con determinado diámetro para lograr el descenso de presión y la velocidad de flujo deseadas. La boquilla se usa para mantener la presión y el flujo deseados en el tubo de salida y el diámetro se puede seleccionar de acuerdo con el diámetro del tubo de salida y las propiedades de los medios de control de presión. La combinación de la válvula, el tubo de salida y la boquilla descrita posibilitan el proceso CESS mediante la creación de un perfil de presión correcto. Las combinaciones de ejemplo son las siguientes: una abertura de válvula > 1/16 a 1/4, una longitud del tubo de salida de 40 a 60 cm, un diámetro externo del tubo de salida de 0,31 cm (1/8''), una pared de 0,07 cm (0,028 pulgada), un diámetro de boquilla de 0,1 a 0,3 mm.
La primera boquilla del dispositivo se puede construir a partir de un material usado generalmente como material de boquilla. Los materiales comunes de ejemplo son diversas calidades de acero inoxidable. Otros materiales de ejemplo son titanio, zafiro, cuarzo fundido, grafeno, nanotubos de carbono, monocristales de silicona, diamantes y sus ensamblajes. El diámetro, la forma y la relación de aspecto de la boquilla se pueden elegir de acuerdo con el flujo deseado. De acuerdo con una realización, la boquilla incluye medios de ajuste para alterar la relación de aspecto y/o modificar la geometría del uno o más canales de boquilla.
De acuerdo con una realización, el dispositivo incluye un medio de accionamiento de boquilla configurado para accionar la primera boquilla mediante luz láser enfocada o desenfocada o ultrasonido de alta frecuencia. El accionamiento evita que la sustancia obstruya la boquilla. De acuerdo con una realización preferible, la primera boquilla está conectada a un accionador piezoeléctrico configurado para accionar la superficie de salida o la proximidad externa de la primera boquilla a una frecuencia de 1 MHz o superior. Los medios de accionamiento de la boquilla no se muestran en la Figura 2.
La primera boquilla (4) puede ser cualquier boquilla de expansión, tal como se conoce generalmente en la técnica. Por ejemplo, la boquilla puede ser un orificio específicamente diseñado y construido. En una realización, la primera boquilla es un capilar de sílice fundida contenido dentro de un tubo de acero inoxidable. De acuerdo con una realización preferible, la primera boquilla tiene un diámetro interno entre 1 y 100 ^m y una relación de aspecto (L/D) de al menos 5.
El proceso descrito generalmente puede utilizar cualquier gas comprimido licuado conocido en la técnica. Estos incluyen, pero sin limitación, óxidos gaseosos, tales como óxido nitroso; alcanos, tales como etano, propano, butano y pentano; alquenos, tales como etileno y propileno; alcoholes, tales como etanol e isopropanol; cetonas, tales como acetona; éteres, tales como dimetil o dietil éter; ésteres, tales como acetato de etilo; compuestos halogenados, incluyendo hexafluoruro de azufre, clorofluorocarburos, tales como triclorofluorometano, y fluorocarburos, tales como trifluorometano, y gases licuados elementales, tales como xenón. Opcionalmente, el proceso puede incluir mezclas de uno o más materiales. En general, la biocompatibilidad no es un problema en el proceso divulgado, ya que el fluido supercrítico generalmente se evaporará por completo y saldrá del sistema o se recogerá para su reciclaje.
Comparación de técnicas CESS y RESS
La Tabla 2 resume las diferencias entre RESS y el método de acuerdo con la presente invención (CESS).
Tabla 2. Diferencias esenciales entre las técnicas RESS CESS.
En el proceso RESS, la presión desciende con una etapa desde la presión previa a la expansión hasta la presión posterior a la expansión, mientras que, con el método de la presente invención (CESS), hay una reducción de presión intermedia, es decir, la disminución gradual de la presión (de la primera presión a la segunda presión) entre la presión previa a la expansión (primera presión) y la presión posterior a la expansión (tercera presión). Por consiguiente, en el proceso CESS, la presión se reduce intencionadamente antes de la primera boquilla. Esta reducción de presión se registra y controla preferentemente con manómetros.
La relación del descenso de presión determina las velocidades del flujo y, cuando las velocidades del flujo son supersónicas, se forman discos de Mach. En la formación de discos de Mach, la relación de reducción de presión normalmente debe ser superior a diez. En estricto contraste con RESS, no hay formación de discos de Mach en el método de la presente invención. En la Figura 9, se muestra un flujo típico de la mezcla desde la primera boquilla hasta la cámara de recogida (disminución de la segunda presión a la tercera presión) en un método de la presente invención grabado con una cámara de alta velocidad. Tal como se muestra en la figura, no se puede observar formación de discos de Mach.
La relación de descenso de presión desde la primera presión hasta la segunda presión es menor de diez y la relación de la segunda presión respecto a la tercera presión es menor de diez. Las velocidades de flujo en el sistema son preferentemente subsónicas.
El grado de sobresaturación (S) se define mediante la siguiente ecuación:
£ _y 2.e O'e ’ Pe )' ‘E CV2,E’ Te ’ Pe )
y *2 (T,p) ■ $ 2(y* 2'T'P)
en dondeTe,Pees la temperatura y la presión previas a la expansión,T,pes la temperatura y la presión posteriores a la expansión, y2,E es la fracción molar en el estado previo a la expansión, y*2 es la fracción molar de equilibrio del soluto en el estado posterior a la expansión y 92 es el coeficiente de fugacidad del soluto (el coeficiente de fugacidad relaciona la presión del gas ideal y la presión eficaz de un gas real que reemplaza la presión mecánica verdadera). Por consiguiente, cuanto mayor es la relación entre las condiciones previas y posteriores a la expansión, mayor es el grado de sobresaturación. Cuanto mayor es el grado de sobresaturación, más núcleos y más pequeños se forman. En el proceso RESS, no es muy habitual que la presión descienda dentro de los capilares de la boquilla. Al describir y modelar el proceso RESS en la literatura, normalmente se considera que el descenso de presión en la boquilla causa niveles de sobresaturación más bajos y conduce a la formación de partículas más grandes. Estas investigaciones y modelos se limitan a capilares de boquilla de menos de 20 mm. Estos capilares de boquilla que permiten incluso esta reducción de presión muy pequeña son propensos a obstruir el sistema y, por tanto, no se obtienen resultados con boquillas más largas. Una reducción significativa de la presión en una fase más temprana del proceso (por ejemplo, antes de la boquilla) no es compatible con los principios del proceso RESS. Se considera que este tipo de perfil de presión conduce a obstrucciones y ni siquiera se considera una posibilidad en el proceso RESS. El principio fundamental de RESS es crear un nivel de sobresaturación lo más alto posible y, por tanto, el objetivo de que la nucleación y la formación de partículas tengan lugar en la cámara de recogida.
Por el contrario, la presente invención tiene como objetivo preparar de forma reproducible partículas nanométricas con el perfil de presión que se considera imposible en el proceso RESS. En el proceso CESS, los niveles bajos de sobresaturación son aceptables y la formación de partículas lleva más tiempo y, debido al flujo laminar o casi laminar, las partículas formadas se transportan suavemente a la boquilla de salida que en el proceso CESS funciona como controlador de flujo en lugar de como dispositivo de expansión, tal como se ha descrito anteriormente.
En el proceso CESS, no hay cambio de fase relevante del soluto en la boquilla, dado que la sobresaturación se produce en el tubo de salida. En el proceso CESS, no se necesita una unidad de calentamiento separada en la boquilla. Las velocidades de flujo o el descenso de presión en este punto no son adecuadas para provocar la congelación de la boquilla.
La condensación es el crecimiento de partículas causado por la deposición de las moléculas libres sobre la superficie de los núcleos formados. En el proceso RESS, el tiempo disponible para el crecimiento de partículas por condensación se limita a microsegundos. En el proceso CESS, la condensación es el principal mecanismo para el crecimiento de partículas que tiene lugar en el tubo de salida, es decir, cuando se disminuye la primera presión gradualmente hasta la segunda presión. La etapa de condensación en el sistema se puede optimizar mediante el volumen del tubo de salida y el diámetro de la boquilla.
En el proceso RESS, el principal mecanismo para el crecimiento de partículas es la coagulación en el chorro libre subsónico. Las partículas se forman principalmente en la cámara de recogida y la concentración de partículas es mayor en el disco de Mach. El crecimiento de partículas se acelera más allá del choque en el chorro de expansión, lo que provoca un crecimiento incontrolable de partículas. En el proceso CESS, la etapa de coagulación se reduce a expensas de dejar que el tamaño de partícula crezca por condensación dentro del tubo de salida. En el proceso CESS, la coagulación se previene adicionalmente mediante la formación de hielo seco que crea una dispersión sólida que consiste en nanopartículas y hielo seco.
Los dispositivos/técnicas RESS tienen como objetivo disminuir rápidamente la presión, por tanto, los dispositivos tienen como objetivo mantener la presión en el nivel de la cámara de presión hasta la boquilla de salida. Si la presión se reduce antes de la cámara de expansión, la reducción de presión tiene lugar en el capilar de la boquilla de salida (es decir, en un capilar de intervalo pm-mm) y se produce en microsegundos. Esta reducción de presión no proporciona una región de presión estable/una reducción de presión gradual, tal como en el tubo de salida del dispositivo de acuerdo con la presente invención. Los dispositivos usados para RESS no están diseñados para crear las condiciones del perfil de presión necesario para CESS.
La formación de partículas con el proceso RESS tiene lugar principalmente en la cámara de recogida. La presión se reduce inmediatamente a la presión ambiente. De acuerdo con RESS, no se emplea contrapresión, y las velocidades de flujo son supersónicas, se forma el disco de Mach, los niveles de sobresaturación son altos, y los núcleos formados son pequeños y las partículas crecen principalmente por coagulación. En estricto contraste con el método de la presente invención, los núcleos grandes se consideran una desventaja en el proceso RESS y, por tanto, se evitan niveles bajos de sobresaturación.
PARTE EXPERIMENTAL
Se usan piroxicam (Hawkings Inc., EE. UU.) y CO2 (pureza > 99,8 % de AGA, Finlandia) para la producción de partículas. El tampón de fosfato (100 mM; a pH 7,2) usado en los ensayos de disolución se preparó de acuerdo con la Farmacopea Europea (Ph. Eur. 7a ed.). Todos los reactivos se usaron tal como se recibieron y eran de calidad analítica.
Ejemplo comparativo
Los dispositivos RESS tradicionales se probaron con piroxicam como referencia. Se empleó tanto un dispositivo a escala de laboratorio como un dispositivo RESS a escala piloto. En el dispositivo a escala de laboratorio, se usaron una presión de 20 MPa (200 bar) y una temperatura de 60 °C en la cámara de presión, así como un orificio RESS con un diámetro de 100 |jm. No se usó ninguna cámara de recogida. En el dispositivo a escala piloto, las partículas se produjeron a 20-23 MPa (200-230 bar) y 60 °C con una cámara de recogida a 5,5 MPa (55 bar) y 31 °C.
El tamaño de partícula promedio de las partículas preparadas con el dispositivo a escala de laboratorio y con el dispositivo a escala piloto fue de 5 jm y 12 jm , respectivamente. En la Figura 4, se muestran ejemplos de las partículas.
Ejemplo 1
Los componentes principales del sistema eran una bomba de alta presión (SFT-10, Supercritical Fluid Technologies, Inc., EE. UU.), una cámara de alta presión personalizada, un calentador/mezclador (MR 2002, Heidolph, Alemania), una boquilla de rubí (orificio de 150 jm ) y una cámara de recogida. La cámara de presión se cargó con una sustancia de muestra (piroxicam; 300 mg, saturado), seguido de CO2 líquido. La presión y la temperatura se aumentaron a 20 31 MPa (200-310 bar) y 60 °C, respectivamente. Un mezclador magnético (1.500 rpm) garantizó la disolución adecuada de la sustancia de muestra y la formación de una mezcla homogénea. El estado de sobresaturación se obtuvo en 30 min.
Se dejó que la primera etapa de reducción de presión tuviera lugar en la válvula de aguja del tubo de salida que conecta la cámara de presión con la cámara de recogida. Se dejó que la sustancia de la muestra se liberara en la cámara de recogida a través de una boquilla. El caudal en el interior del tubo de salida (longitud de 60 cm, diámetro de 2 mm) se mantuvo a 24 ml/min con la ayuda de una válvula de aguja (SS-3HNTF2, Swagelok) para garantizar el flujo laminar. Por consiguiente, se dejó que la presión disminuyera gradualmente hasta un estado no supercrítico para iniciar la nucleación de la sustancia de muestra en el interior del tubo de salida.
Se dejó que la segunda etapa de reducción de presión tuviera lugar en la boquilla de salida (es decir, la primera boquilla), A medida que se aumentaba el volumen de CO2, se formaba la fase gaseosa de CO2. Esta etapa se controló mediante la formación adiabática de hielo seco. La formación de hielo seco alrededor de los núcleos controló el crecimiento de partículas y evitó la agregación de los núcleos.
Se usó nitrógeno seco para lavar la cámara de recogida. El N2 inerte impidió la agregación de partículas al sublimarse el hielo seco. Las partículas permanecieron separadas. Las partículas se almacenaron como dispersión sólida y hielo seco. Finalmente, estas se recogieron como polvo seco de nanopartículas puras después de la sublimación de CO2. La integridad química y el polimorfismo de las nanopartículas se evaluaron mediante espectroscopía infrarroja transformada de Fourier (FTlR, por sus siglas en inglés). Los espectros de FTIR se registraron a temperatura ambiente usando un Vertex 70 (Bruker, EE. UU.) con un accesorio de reflectancia total atenuada (ATR, por sus siglas en inglés) horizontal (MIRacle, PIKE Technologies, EE. UU.) entre 4.000-650 cirr1. Esto proporcionó una resolución de 4 cirr1 cuando se usaba el software OPUS 5.5.
Se recogieron partículas de 50 nm con un proceso de preparación de 15-25 MPa (150-250 bar) y 70 °C en la cámara de presión usando una boquilla de tubo aplanado. En la Figura 5 (parte superior izquierda), se muestran ejemplos de partículas.
Se prepararon partículas de 200 nm de forma reproducible con un proceso constante a 15-33 MPa (150-330 bar) y 60-90 °C en una cámara de presión que presentaba una boquilla de rubí de 0=150 jm . En ambos procesos, el flujo en el tubo de salida desde la cámara de presión hasta la boquilla se controló y se mantuvo casi laminar. Se usó una válvula de aguja para controlar el flujo y, después, se estableció la formación adiabática de hielo seco en la boquilla. En la Figura 5 (parte superior derecha), se muestran ejemplos de partículas.
Se formaron partículas de 16 nm en condiciones donde el flujo de CO2 desde el tubo de salida se mantuvo muy lento y la cámara de presión se usó a 20 MPa (200 bar) y 60 °C. Se usó una válvula de aguja para controlar el flujo y las partículas se recogieron en portaobjetos de vidrio. En la Figura 5 (parte inferior), se muestran ejemplos de partículas.
Ejemplo 2. El efecto del segundo fluido
a) Se dejó que el piroxicam en scCO2 se expandiera a través de la primera boquilla hasta la cámara de recogida a 33 MPa (330 bar) y 72 °C. El tamaño de partícula fue de 500 nm.
b) Se dejó que el piroxicam en scCO2 se expandiera a través de la primera boquilla hasta la cámara de recogida a 33 MPa (330 bar) y 72 °C y el CO2 adicional a través de la segunda boquilla se sometió a la formación de partículas de piroxicam. El tamaño de partícula obtenido fue de 200 nm. En la Figura 7, se muestran ejemplos de partículas.
Determinación del tamaño de partícula
El tamaño de partícula y la morfología de las partículas se examinaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM, por sus siglas en inglés). Se tomaron imágenes de nanopartículas de piroxicam y de piroxicam a granel (de referencia) con un Quanta™ 250 FEG (FEI Inc., EE. UU.). Las muestras se recogieron sobre una red metálica colocada sobre una cinta de doble cara recubierta de carbono. Las muestras se recubrieron mediante pulverización catódica con una fina capa de platino de 5 nm (Q150T Quomm, Turbo-Pumped Sputter Coater, China). Se tomaron imágenes de las muestras recubiertas a una presión de 9,85 * 10-4 Pa, con una apertura de 30 pm, 10 kV, < 200 nA y un tamaño de punto de 2,5 nm. Cada imagen se obtuvo en aproximadamente 5 minutos. El tamaño de partícula se determinó mediante mediciones de diámetro y análisis con el programa gratuito ImageJ (National Institutes of Health, EE. UU.).
El diámetro promedio de las nanopartículas preparadas tal como se divulgan en el Ejemplo 1 fue de 210 nm ± 59 nm (n=300). La distribución del tamaño de las nanopartículas era estrecha (Fig. 6) y las partículas formadas eran redondas con una forma ligeramente alargada y sin planos de fractura ni agregados visibles (Figura 7). Las partículas más pequeñas obtenidas de acuerdo con el método fueron de 16 nm.
Ensayos de liberación de fármaco
Se realizaron ensayos de liberación de fármaco en nanopartículas de piroxicam y piroxicam a granel (de referencia) para investigar el efecto del tamaño de partícula en la velocidad de disolución. Los ensayos se realizaron en viales de vidrio con calentamiento (37,0 ± 0,5 °C) y agitación (400 rpm) (H+P Labortechnik AG, Multitherm, Alemania). Las muestras se colocaron en una cápsula de gelatina y se anclaron con un alambre de hierro para evitar que la cápsula saliera a la superficie.
A continuación, se colocó la cápsula en viales de vidrio que contenían tampón de fosfato (50 ml; a pH 7,2). Se tomaron alícuotas (1 ml) en los puntos temporales que variaron de 1 min a 48 horas. Los ensayos de liberación de fármaco se realizaron por triplicado. Las muestras se analizaron con cromatografía líquida de alta resolución (HPLC Thermo System Products, Agilent 1200 Infinity Series, Agilent Technologies, Alemania) usando una columna Discovery® C18 (Supelco Analytical, EE. UU.) con columna protectora y un caudal de 1 ml/min. La fase móvil era acetonitrilo a 60:40 (v/v) y ácido trifluoroacético al 0,05 %. La detección UV de piroxicam se configuró en 333 nm con un tiempo de retención de 2,9 min y un tiempo total de ejecución de 4 min a 30 °C. Se realizó una curva estándar para la cuantificación de BSA a partir de concentraciones de piroxicam de 0,1 a 25 pg/ml (R2 = 0,999).
La Figura 10 ilustra los perfiles de disolución de las nanopartículas y del piroxicam a granel. La velocidad de disolución del piroxicam a granel coincidió y superó la indicada en la literatura [Laiet al.2011 doi: 10.1016/J.EJPB.2011.07.005]. La velocidad de disolución de las nanopartículas fue el doble que la velocidad de disolución del piroxicam a granel. Las cápsulas de gelatina provocaron un periodo de latencia de 1 a 2 minutos en los perfiles de velocidad de disolución. Todas las muestras se disolvieron completamente en 24 horas. Las nanopartículas se disolvieron completamente de las cápsulas de gelatina en el plazo de una hora desde el inicio del ensayo.
Claims (8)
1. Un método para la producción de nanopartículas de una sustancia orgánica usando un dispositivo que comprende una cámara de presión (1), un tubo de salida (2) equipado con un medio de control de presión (3), una primera boquilla (4) y una cámara de recogida (5), conectando el tubo de salida la cámara de presión con la cámara de recogida, comprendiendo el método
- mezclar la sustancia orgánica y un fluido supercrítico en la cámara de presión para formar una mezcla a una primera presión,
- formar un flujo de la mezcla e iniciar la nucleación de la sustancia orgánica en la mezcla dejando que la mezcla se expanda desde la cámara de presión hasta el tubo de salida y disminuyendo la primera presión gradualmente hasta una segunda presión en el tubo de salida usando el medio de control de presión, donde la disminución gradual es la disminución global de la presión en el tubo de salida, e
- iniciar la solidificación del fluido en la mezcla que comprende la sustancia orgánica nucleada mediante la disminución de la segunda presión hasta una tercera presión mediante la expansión de la mezcla a través de la primera boquilla hasta la cámara de recogida, en donde la relación de descenso de presión desde la primera presión hasta la segunda presión es < 10 y en donde la relación de descenso de presión desde la segunda presión hasta la tercera presión es < 10.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segunda presión es < 10 MPa (< 100 bar), preferentemente 1-5 MPa (10-50 bar).
3. El método de acuerdo con la reivindicación 2, que comprende, además, accionar la primera boquilla, preferentemente con luz láser o ultrasonido.
4. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, que comprende, además,
- obtener uno o más segundos fluidos,
- iniciar la solidificación adiabática del uno o segundo fluidos dejando que el uno o más segundos fluidos se expandan, y
- someter la mezcla que comprende la sustancia orgánica nucleada al uno o más segundos fluidos en solidificación.
5. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde el fluido supercrítico comprende dióxido de carbono.
6. El método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el uno o más segundos fluidos comprenden dióxido de carbono.
7. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, que comprende, además, recoger las nanopartículas.
8. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende, además, lavar las nanopartículas con un gas inerte.
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