Microniseurs au CO2 supercritique et quasi critique

Atomisation et micronisation au CO2

Les systèmes de micronisation sont conçus pour produire de petites, très petites particules et nanoparticules. La variation des dimensions dépend de la technologie utilisée. L'atomisation à expansion quasi critique (NEA) produit des particules dont les dimensions sont comprises entre 10 et 50 micromètres, tandis que les particules provenant de solutions saturées de gaz (PGSS) et anti-solvant supercritique(SAS) peut produire des particules de taille nanométrique. L'atomisation assistée supercritique (SAA) est une version de SAS qui neutralise la diminution de température pendant l'expansion.

Système de micronisation SAS 12 L

Dimensions : largeur 1,9 m (6,2'), hauteur 2,2 m (7,2'), profondeur 1,2 m (3,9').
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Microniseur CO2 quasi critique NEA 20L

Dimensions : largeur 0,8 m (2,6'), hauteur 1,2 m (3,9'), profondeur 0,5 m (1,6').
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Système de micronisation PGSS 100 L

Dimensions : largeur 5 m (16,4'), hauteur 5,25 m (17,2'), profondeur 3 m (9,8').
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Microniseur CO2 supercritique SAA

Dimensions : largeur 2,2 m (7,2'), hauteur 2,9 m (9,5'), profondeur 1,2 m (3,9').
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CO2 Micronisation des ingrédients huileux

La micronisation du CO2 est un processus qui réduit la taille des particules d'ingrédients huileux, tels que les graisses, les cires et les lipides, en une poudre très fine pour améliorer ses propriétés physiques et chimiques. Cette technique peut améliorer la solubilité, la stabilité et la biodisponibilité de ces ingrédients, ainsi que leurs propriétés sensorielles et leur fonctionnalité.

La méthode de micronisation Separeco utilise du dioxyde de carbone supercritique ou quasi critique (CO2) comme solvant et antisolvant. Cette méthode est particulièrement adaptée aux poudres d'ingrédients huileux, comme les vitamines, les antioxydants et les huiles essentielles, car elle évite l'utilisation de solvants organiques et de températures élevées qui pourraient dégrader la qualité des produits. Le processus consiste à dissoudre les ingrédients huileux dans du CO2 à haute pression et à haute température, puis à pulvériser la solution dans une chambre à basse pression, où le CO2 se dilate rapidement et forme de fines particules de soluté.

La micronisation s'impose comme l'une des technologies émergentes capables de modifier significativement la réponse biologique à la prise de principes actifs comme les médicaments en général, les antibiotiques, etc. définie par le terme de biodisponibilité.

Il est facile de trouver de nombreuses solutions pour la micronisation des substances hydrophiles, mais très peu pour les substances lipophiles. En fait, jusqu'à récemment, il était possible d'adsorber simplement les huiles sur des maltodextrines ou des matériaux similaires.

Désormais, la formation de particules à l’échelle micrométrique et nanométrique est possible en grande partie grâce à la puissance du CO2.2

Nous proposons de multiples solutions et technologies pour produire des matrices lipophiles et hydrophiles micronisées. Parmi ceux-ci figurent l'atomisation à expansion quasi critique (NEA), les particules provenant de solutions saturées de gaz (PGSS) et l'antisolvant supercritique (SAS).

We can micronize polymers used for drug delivery, micronize antibiotics, coating with adjuvant substances that can protect the APIs from attacks by gastric juices and promote the absorption of medicinal substances. The formulation of the matrices to be micronized changes upon customer’s needs. 

 

supercritical-co2-micronization-equipment

Micronisation du CO2 : technologies les plus connues

NEA (Ner-critical Expansion Atomization)

Dans le procédé NEA, le dioxyde de carbone est utilisé dans ce procédé pour l'atomisation et la cristallisation du produit. Le produit soumis au procédé est maintenu en phase liquide dans un réservoir d'alimentation à température contrôlée puis acheminé, à la pression souhaitée, vers la « tour d'atomisation » où il est en contact avec le dioxyde de carbone libéré à la pression atmosphérique.

RESS (Rapid Expansion of Supercritical Solution)

Le RESS est généralement utilisé pour produire des particules fines destinées à l’industrie alimentaire, cosmétique et pharmaceutique.
La matière organique est dissoute dans du dioxyde de carbone supercritique et est utilisée pour dilater rapidement la solution supercritique à travers une buse d'expansion. En raison d'une diminution brusque de la pression jusqu'à la pression atmosphérique, des valeurs de sursaturation très élevées sont atteintes, ce qui conduit à des particules de petite taille.

PGSS (Particles from Gas Saturated Solutions)

Le PGSS est une technique de production de microparticules de différents matériaux de températures de fusion relativement basses, tels que des polymères, des cires ou des graisses. Le procédé repose sur la capacité de ces matériaux à dissoudre de grandes quantités de CO2 à des pressions modérées. Lors de la dépressurisation jusqu'aux conditions ambiantes, le CO2 dissous est rapidement libéré et détendu, produisant un effet de refroidissement intense qui favorise la formation de microparticules.

SAS (Supercritical Anti Solvent)

SAS, according to its name, applies the supercritical fluid as an antisolvent. Hence the solute to be micronized has to be quasi non-soluble in the supercritical fluid. This process is structured in a differently way than previous RESS and PGSS. The SCF is first pumped to the top of the high pressure vessel until the system reaches a constant temperature and pressure. Subsequently, active substance solution is sprayed as fine droplets into above SCF bulk phase through an atomization nozzle. 

SAA (Supercritical Assisted Atomization)

Le processus SAA se concentre sur la nébulisation de la solution liquide plutôt que sur l'utilisation de gaz dense (SCF) pour obtenir une précipitation par réduction de la solubilité afin que le soluté soit de taille micro ou nano. Dans un premier temps, le soluté est dissous ou mis en suspension dans un solvant aqueux ou organique ou leur mélange, puis mélangé intimement avec un liquide presque critique ou SC en pompant les deux fluides à travers un té à volume presque nul pour générer une émulsion. L'émulsion résultante est rapidement dilatée à travers un limiteur de débit jusqu'à une pression proche de la pression atmosphérique pour former un aérosol constitué de microgouttelettes et de microbulles. 

NEA-Near-critical-Expansion-Atomization
RESS-Rapid-Expansion-of-Supercritical-Solution
PGSS-Particles-from-Gas-Saturated-Solutions
SAS-Supercritical-Anti-Solvent
SAA-Supercritical-Assisted-Atomization