PROCEDIMIENTO PARA LA PREPARACIÓN DE PARTÍCULAS A PARTIR DE UNA EMULSIÓN EN CO2 SUPERCRÍTICO O LÍQUIDO.

Procedimiento para la preparación de partículas que comprende las etapas que consisten en:

i) preparar una emulsión que contiene: - como fase continua, CO2 líquido o supercrítico, y - como fase discontinua, que es un líquido inmiscible dispersado en dicha fase continua en forma de gotitas, un solvente que contiene una sustancia seleccionada de entre el grupo constituido por un polímero, un ión divalente catiónico o una mezcla de los mismos, siendo dicha sustancia soluble en dicho solvente que forma dicho un líquido inmiscible dispersado en dicha fase de CO2 e insoluble en dicha fase continua, ii) solidificar dicha fase discontinua, formando así las partículas

La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de partículas, particularmente partículas que encapsulan una sustancia activa.

Se dan a conocer asimismo en la presente memoria partículas que pueden obtenerse mediante este procedimiento, su dispersión, y su utilización como carga o como vehículo para productos farmacéuticos, productos cosméticos, composiciones de diagnóstico o productos alimenticios tratados.

La encapsulación de sustancias en micro-o nanopartículas ha recibido un interés en aumento durante los últimos años para varias aplicaciones en diversos ámbitos como la medicina, la química, la cosmética o la nutrición. Por ejemplo, en el campo farmacéutico, la incorporación de las moléculas farmacológicamente activas en microesferas permite controlar su suministro temporal y espacial en el cuerpo humano y permite su protección contra la degradación.

Los procedimientos de encapsulación utilizados en la industria farmacéutica deben considerar varios requisitos tales como la estabilidad de las moléculas activas, el campo y la eficacia de la encapsulación de fármacos, la reproducibilidad de la calidad de las microesferas y del perfil de liberación del fármaco, y el nivel residual del disolvente orgánico en las micropartículas, que debería ser inferior al valor límite impuesto por la farmacopea.

Sin embargo, las técnicas comunes utilizadas por la industria farmacéutica para encapsular las moléculas activas, como la extracción de solvente-emulsión, la separación de fases polimérica, los procedimientos de molienda y secado por pulverización, no resultan siempre apropiados para formular las partículas sin apartarse de estos requisitos (Arshady et al, 1991; Benoit et al, 1996). Utilizan habitualmente condiciones de formulación rigurosas, que pueden provocar cambios físicos o químicos en los principios activos, especialmente si se trata de una proteína, y conducen a cantidades del solvente residual que resultan de difícil disminución bajo los valores autorizados anteriores. De hecho, los productos químicos orgánicos volátiles (VOC), utilizados habitualmente en estos procedimientos, están sometidos a unas regulaciones internacionales muy estrictas (ICH Harmonized Tripartite Guideline for Residual Solvents, 1997), debido a su toxicidad para los humanos y el medio ambiente.

Por lo tanto, requiriéndose descubrir nuevos procedimientos de encapsulación, que ofrezcan un campo de encapsulación satisfactorio, no dañar la estructura de los principios activos y no utilizar ningún solvente orgánico, algunas investigaciones se han orientado a procedimientos alternativos, tales como trabajar con dióxido de trabajo comprimido en lugar de con solventes orgánicos. De hecho, el dióxido de carbono no es tóxico, no es inflamable, es abundante, reciclable, no dañino para el medio ambiente, y presenta una poder de solvente ajustable cuando se aproxima a su punto crítico (Tc = 31,1ºC y Pc = 73,8 bares). Debido a sus propiedades, no es regulado como un VOC, ni limitado en las aplicaciones alimentarias o farmacéuticas. Todas estas ventajas convierten al CO2 comprimido en un solvente atractivo que ofrece una alternativa “verde” a los solventes orgánicos tradicionales ya utilizados en muchos procedimientos tales como la extracción (Saldana et al, 2002), separación (Mendes et al, 2003; Ozcan et al, 2004), fraccionamiento, limpieza (Campbell et al, 2001), medio de reacción (Jacobson et al, 1999; Kane et al, 2000) o fase para emulsiones-microemulsiones (Psathas et al, 2002; Eastoe et al, 1997; Hoefling et al, 1991; Lee et al, 1999).

Por lo tanto, las investigaciones sobre las propiedades y las aplicaciones posibles del CO2 comprimido han avanzado rápidamente durante los últimos diez años. A este respecto, se ha investigado mucho sobre los sistemas binarios dióxido de carbono-agua (A-C) (Eastoe et al, 1997, Bartscherer et al, 1995; Harrison et al, 1994; da Rocha et al, 2003; Johnston et al, 2001; Psathas et al, 2000; Ryoo et al, 2003; Zielinski et al, 2004), ya que presentan la ventaja que consiste en actuar como solventes “universales”, debido a su composición binaria que permite la disolución de tanto sustancias apolares de bajo peso molecular como las polares.

De entre los procedimientos para la preparación de partículas que utilizan fluidos presurizados o supercríticos, debe repararse en (i) la técnica que utiliza los fluidos supercríticos (en adelante denominados SF) como un solvente para solubilizar las moléculas portadoras y/o activas, tal como la técnica de la expansión rápida de disolución supercrítica (RESS), (ii) las técnicas que utilizan los SF como un antisolvente, en las que es puesto en contacto con una disolución orgánica para provocar la precipitación de las moléculas activas y/o el portador, tal como las técnicas relacionadas de gas antisolvente (GAS) y de antisolvente supercrítico (SAS), y (iii) las técnicas que utilizan los SF como un potenciador de pulverización tales como las técnicas denominadas partículas de soluciones saturadas de gas (PGSS), licuefacción de polímeros que utiliza la solvatación supercrítica (PLUSS), atomización asistida por supercríticos (SAA), despresurización de una disolución orgánica líquida expandida (DELOS), nebulización asistida por CO2 y secado de burbuja (CAN-BD).

Por lo tanto, los procedimientos de RESS pueden ser utilizados cuando la sustancia de interés es muy soluble en la fase supercrítica. La sustancia está disuelta en la fase supercrítica y la disolución formada es expandida rápidamente despresurizando el sistema a través de una boquilla calentada, de manera que la sustancia precipita como partículas muy pequeñas.

Los procedimientos de GAS y SAS pueden ser utilizados para la cristalización de sustancias que no son o son únicamente ligeramente solubles en el fluido supercrítico. Para los procedimientos de GAS, la sustancia de interés está disuelta en el solvente orgánico. Cuando el fluido supercrítico, que presenta una baja capacidad de solvente con respecto al (a los) soluto(s) pero es completamente miscible con el solvente orgánico, es añadido a una cantidad de la disolución orgánica, el (los) soluto(s) precipita(n) en partículas debido al solvente expandido por CO2 que presenta una fuerza de solvente inferior que el solvente puro.

Para los procedimientos de SAS, la disolución orgánica es pulverizada a través de una boquilla, produciendo gotitas de solvente pequeñas, en un recipiente lleno de CO2. A continuación, el CO2 expande el solvente de las gotitas, provocando la formación de partículas. Se han realizado algunas adaptaciones de los procedimientos de SAS tales como ASES, PCA y el procedimiento de dispersión de disolución mejorada mediante fluido supercrítico (SEDS).

La micronización de las proteínas y las micropartículas de polímeros ha sido preparada según estos procedimientos.

El principio de los procedimientos que utilizan CO2 como mejorador de la pulverización consiste en la disolución del CO2 supercrítico (denominado en adelante SCCO2) en sustancia(s) fundida(s) o en una solución/suspensión de sustancias y despresurizar esta mezcla a través de una boquilla, provocando la formación de partículas sólidas o de gotitas líquidas. Estos procedimientos permiten la formación de las partículas a partir de polímeros de fusión que no resultan solubles en SCCO2, pero que absorben una gran cantidad de CO2 (1 a 30% en peso) (Tomasko D.L. et al, 2003).

Sin embargo, estos procedimientos de tratamiento de materiales que utilizan fluidos supercríticos difícilmente posibilitan el control de la morfología y del tamaño de las partículas obtenidas. Finalmente, un gran número de estos procedimientos utilizan además cosolventes orgánicos que pueden provocar problemas de seguridad y medioambientales.

El objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento para preparar partículas que presentan un tamaño y una morfología controlados sin utilizar un solvente orgánico tóxico.

El objetivo de la presente invención es definido en la presente memoria mediante las reivindicaciones 1 a 7.

Por lo tanto, en un aspecto, la invención se refiere a un procedimiento para la preparación de partículas que comprende las etapas que consisten en:

i) preparar una emulsión que contiene:

Reivindicaciones

1. Procedimiento para la preparación de partículas que comprende las etapas que consisten en:

i) preparar una emulsión que contiene:

- como fase continua, CO2 líquido o supercrítico, y

- como fase discontinua, que es un líquido inmiscible dispersado en dicha fase continua en forma de gotitas, un solvente que contiene una sustancia seleccionada de entre el grupo constituido por un polímero, un ión divalente catiónico o una mezcla de los mismos,

siendo dicha sustancia soluble en dicho solvente que forma dicho un líquido inmiscible dispersado en dicha fase de CO2 e insoluble en dicha fase continua,

ii) solidificar dicha fase discontinua, formando así las partículas.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que, en la etapa i) la emulsión contiene como fase continua CO2 supercrítico.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que la fase discontinua comprende además una sustancia activa.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el polímero es un biopolímero o sus derivados, o un polímero sintético.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que el solvente es el agua.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que la fase discontinua comprende además un ión catiónico divalente.

7. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que el solvente es un solvente orgánico.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que el solvente es el tetraglicol.

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que las partículas obtenidas son recuperadas.

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