EP1390136A1 - Procede d'obtention de particules solides a partir d'au moins un produit hydrosoluble - Google Patents

Procede d'obtention de particules solides a partir d'au moins un produit hydrosoluble

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Publication number
EP1390136A1
EP1390136A1 EP02738245A EP02738245A EP1390136A1 EP 1390136 A1 EP1390136 A1 EP 1390136A1 EP 02738245 A EP02738245 A EP 02738245A EP 02738245 A EP02738245 A EP 02738245A EP 1390136 A1 EP1390136 A1 EP 1390136A1
Authority
EP
European Patent Office
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fluid
emulsion
water
particles
supercritical pressure
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02738245A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Michel Perrut
Jennifer Jung
Fabrice Leboeuf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Separex SA
Original Assignee
Separex SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Separex SA filed Critical Separex SA
Publication of EP1390136A1 publication Critical patent/EP1390136A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/02—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by dividing the liquid material into drops, e.g. by spraying, and solidifying the drops
    • B01J2/04—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by dividing the liquid material into drops, e.g. by spraying, and solidifying the drops in a gaseous medium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/006—Coating of the granules without description of the process or the device by which the granules are obtained

Definitions

  • the present invention relates to a process for the production of fine solid particles from a water-soluble product.
  • micro-capsules of the type known as with matrix structure sometimes also called micro- spheres, which consist of a mixture as homogeneous as possible of the particles of active principle within an excipient.
  • the active ingredient is literally dissolved within the excipient. It is also sought to avoid the loss of biological activity which is due to problems of instability in aqueous media or during storage in the presence of oxygen, air humidity or light, or else to achieve effective protection of certain molecules which would be destroyed upon their absorption by digestive enzymes. Different excipients are used in order to solve these problems, without however making it possible to propose satisfactory solutions in many cases.
  • Micro-capsules made up of a “heart” and a “bark” meet this need well, and micro-spheres with a matrix structure can also be used for this purpose.
  • supercritical fluids and particularly supercritical carbon dioxide, are widely used in order to produce very fine powders which are capable of dissolving very quickly or of being usable by ingestion through the respiratory tract.
  • Supercritical fluids are also used with a view to obtaining complex particles consisting of mixtures of different morphologies of the active principle and of an excipient, such as micro-spheres or microcapsules.
  • the supercritical state is characterized either by a pressure and a temperature respectively higher than the pressure and the critical temperature in the case of a pure body, or by a representative point (pressure, temperature) located beyond the envelope critical points represented on a diagram (pressure, temperature) in the case of a mixture. It then has, with regard to very many substances, a high solvent power, incommensurate with that which it possesses with respect to this same fluid when it is in the state of compressed gas.
  • sub-critical liquids that is to say liquids which are in a state characterized either by a pressure greater than the critical pressure and by a temperature below the critical temperature in the case of a pure body, either by a pressure higher than the critical pressures and a temperature lower than the critical temperatures of the components in the case of a mixture (see on this subject the article by Michel PERRUT - The Techniques of the Engineer “ Extraction by supercritical fluid, J 2 770 - 1 to 12, 1999 ”).
  • a liquefied gas that is to say a gaseous fluid under atmospheric pressure and temperature conditions close to ambient, maintained in the liquid state at a temperature below its critical temperature and, at a fortiori, at its boiling point at the pressure considered.
  • a liquefied gas that is to say a gaseous fluid under atmospheric pressure and temperature conditions close to ambient, maintained in the liquid state at a temperature below its critical temperature and, at a fortiori, at its boiling point at the pressure considered.
  • the large and modular variations in the solvent power of fluids at supercritical pressure and liquefied gases are also used in many extraction processes. (solid / fluid), fractionation (liquid / fluid), analytical or preparative chromatography, treatment of materials (ceramics, polymers) and generation of particles. Chemical or biochemical reactions are also carried out in such solvents.
  • water is generally very sparingly soluble in fluids at supercritical pressure and liquefied gases conventionally used, and in particular in carbon dioxide under high pressure in which water is only soluble to a limited extent. from 1 to 3 g / kg between 25 ° C and 50 ° C.
  • the water can be dissolved in carbon dioxide, at significant concentrations reaching several tens of grams per kilogram when the carbon dioxide is added with a polar co-solvent which will play the role water coach. Alcohols and more particularly ethanol are thus mainly used for this purpose.
  • a fluid brought to a pressure higher than its critical pressure will be called fluid at supercritical pressure, that is to say either a supercritical fluid proper, or a liquid called sub-critical as defined above.
  • a liquid consisting of a compound which is in the gaseous state at atmospheric pressure and at ambient temperature, which is brought to a temperature below its boiling point at the pressure considered will be called liquefied gas.
  • micro-particles with a particle size generally between 1 ⁇ m and 10 ⁇ , and nanoparticles with a particle size generally between 0.1 ⁇ m and 1 ⁇ m, using methods using supercritical fluids, such as the method known under the name of RESS consisting in very rapidly relaxing at low pressure a solution of the product to be atomized in a supercritical fluid, or the anti-solvent process known by different names SAS, SEDS, PCA, ASES consisting in spraying a solution of the product to be atomized in an organic or aqueous solvent in a stream of fluid in supercritical state.
  • supercritical fluids such as the method known under the name of RESS consisting in very rapidly relaxing at low pressure a solution of the product to be atomized in a supercritical fluid, or the anti-solvent process known by different names SAS, SEDS, PCA, ASES consisting in spraying a solution of the product to be atomized in an organic or aqueous solvent in a stream of fluid in supercritical state.
  • the RESS process is not applicable to most water-soluble molecules, such as biomolecules, since they are not at all soluble in fluids at supercritical pressure and in liquefied gases.
  • the anti-solvent type processes are suitable for the treatment of active principles which are soluble in organic solvents, and can only be used with difficulty when the product to be treated can only be dissolved in water.
  • Another process described in patent FR-A-2,753,639, consists in carrying out the coacervation of the coating agent initially dissolved in an organic solvent within which the particles to be coated are kept in dispersion, said coacervation being caused by an anti-solvent effect caused by the dissolution of a supercritical fluid or of a liquefied gas in said organic solvent.
  • the capsules obtained are recovered after complete extraction of the organic solvent with a stream of supercritical fluid or liquefied gas, then decompression of the container in which has been carried out the encapsulation.
  • This process therefore also has the drawback of requiring the use of an organic solvent in which the particles of active agent will be dispersed. The same is true for the implementation of certain claims of French patent application No.
  • French patent application No. 00.09437 describes the preparation of microcapsules of active principle in a fluid compressed at a pressure below its critical pressure which, dissolving in the excipient, will make it possible to produce a homogeneous suspension of fine particles of active ingredient, which suspension will then be sprayed by rapid expansion.
  • German utility model DE-A-1990 4990 discloses a process intended for the formation of sub-micron particles from a colloidal dispersion of a product in a solvent, which is partially extracted by a supercritical pressure.
  • the object of the present invention is to propose a process for making very fine powders, micro-spheres or micro-capsules, with a diameter generally less than 50 ⁇ m, and often less than 20 ⁇ m, in particular from biomolecules. including proteins.
  • the present invention thus relates to a process for obtaining solid particles from at least one water-soluble product, characterized in that it comprises the steps consisting in: - dissolving said product within an aqueous phase , make an emulsion, or a microemulsion, consisting of this aqueous mixture and a polar organic phase, - bring this emulsion, or this microemulsion, into contact with a fluid at supercritical pressure, or a liquefied gas, of so that it extracts the organic phase and the water, thus causing the precipitation of solid particles consisting of the water-soluble product, - collecting the particles thus formed.
  • the aqueous phase and / or the organic phase may contain at least one coating agent.
  • This coating agent may consist of at least one lipid of the type used in the pharmaceutical or cosmetic industries or of at least one polymer of the type used in the pharmaceutical or cosmetic industries.
  • the fluid at supercritical pressure, or the liquefied gas may also be nitrous oxide or dimethyl ether or a mixture of these gases.
  • the polar organic solvent can, for its part, be an alcohol having between 3 and 10 carbon atoms, and preferably between 4 and 7 carbon atoms, or an ester formed from a carboxylic acid and an alcohol having in total Between 5 and 12 carbon atoms, or a ketone having between 5 and 8 carbon atoms.
  • the process can be implemented by performing:
  • a microemulsion of the aqueous solution will be prepared within of the organic phase according to the techniques conventionally used.
  • the size of the aqueous phase globules being very small in such a microemulsion, this will result in the generation of much finer particles than when treating a conventional emulsion.
  • a double emulsion of the oil / water / oil type will be prepared, always with a view to obtaining a very great dispersion of the aqueous phase when brought into contact with the fluid at supercritical pressure or the liquefied gas, so as to generate particles of very small diameter.
  • This invention is particularly advantageous when one wishes to obtain fine powders of biomolecules and particularly proteins, or to prepare microcapsules or microspheres incorporating these biomolecules.
  • the present invention allows the use of a wide variety of active agents and water-soluble excipients, and coating agents.
  • This aqueous phase is then added to a polar organic solvent chosen to allow obtaining easily an emulsion which, if necessary, can be stabilized by adding one or more surfactant (s) chosen according to the nature of the polar organic solvent used, according to well established knowledge in the matter and respecting any constraints linked to the use of the product, in particular with regard to toxicity and regulations.
  • This emulsion is then brought into contact with a fluid at supercritical pressure or a liquefied gas which will extract the organic solvent and the water due to the entrainment effect linked to the presence of this solvent dissolved in the fluid. This is why the emulsion should be dosed so that the water can be entirely entrained by the fluid in the presence of the organic solvent used.
  • the mass of aqueous phase emulsified will be between 1% and 30% of the mass of the organic solvent, this is why we will then choose to use a water / oil emulsion.
  • This will give a dry powder consisting of particles of the product possibly accompanied by stabilizers present in the aqueous phase, and traces of surfactant if it has been used to stabilize the emulsion.
  • Non-limiting examples are the alcohols having between 3 and 10 carbon atoms, preferably between 4 and 7 carbon atoms, the esters formed from carboxylic acids and alcohols having in total between 5 and 12 carbon atoms. carbon, ketones having between 5 and 8 carbon atoms.
  • Figure 1 is a schematic view of an installation for implementing the method according to one invention.
  • FIG. 2 is a schematic view of an alternative embodiment of the installation shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a photograph of a particle of BSA ("Bovine Serum Albumin") obtained by the process according to the invention.
  • FIG. 4 is a photograph of a particle of BSA stabilized with mannitol obtained by the process according to the invention.
  • FIG. 5 is a graph showing the release curve as a function of time for a protein.
  • FIG. 6 is a photograph of a particle of valine obtained by the method according to the invention.
  • FIG. 1 An installation for implementing the method according to the invention.
  • This installation comprises a mixing tank 1 containing water 3 in which the active agent is dissolved so as to put it in solution.
  • the tank 1 communicates via a line 6 with a mixing tank 7 which contains an organic solvent, possibly stabilized by the addition of an appropriate surfactant.
  • the solution of active principle is brought into the tank 7 and the assembly is emulsified by means of an agitator 9.
  • the content of the mixing tank 7 is brought by a line 11 and a pump 13 into a pressure reactor 15 which also receives, via a line 17, a fluid at supercritical pressure or a liquefied gas.
  • This fluid brought to the desired temperature and pressure, rapidly extracts the solvent and the water contained in the emulsion and causes precipitation of the active agent in the form of particles which are entrained by the stream of fluid from which they can be collected on a filter 19, which is arranged in the bottom of the reactor 15 and through which percolates the fluid leaving it.
  • the stream of fluid loaded with organic solvent and water is then expanded in a valve 21 and the liquid phase consisting of organic solvent and water is collected in separators 23 and 25, the compressed gas thus freed from this liquid phase then being recycled.
  • a reactor 15 ′ with a conical bottom without filter is used, and the flow of fluid loaded with particles is directed towards either of two collection containers 27 or 29 which are each provided with a basket 31,33 closed at its base by a filtration element. It is thus possible to continuously supply the enclosure 15 ′ with the fluid at supercritical pressure or the liquefied gas on the one hand, and with the emulsion on the other hand, continuously withdraw the fluid loaded with particles and collect these on the 'one of the filtration elements while recovering the particles already collected on the other element, this after depressurization and opening of the collection container or according to a process like that described in French patent application No. 99.15832.
  • the pressure reactor 15 was cylindrical in shape, with a diameter of 0.10 m and a total volume of 4 liters. It had a double envelope by • a heat transfer fluid allowing the temperature of the assembly to be maintained at the desired value.
  • the fluid was introduced through an orifice placed on a flange at the upper part of the reactor 15.
  • the separators 23 and 25 consisted of cyclonic chambers with a volume of 200 ml.
  • Example 1 By means of the equipment thus described, very fine particles of albumin of the BSA type (“Bovine Serum Albumin”) were produced.
  • a solution of BSA in demineralized water containing 40 mg / ml of BSA was prepared.
  • the emulsion was produced at atmospheric pressure at 20 ° C by rapid stirring of a mixture of 20 mL of this solution, 80 mL of n-pentanol and 1 g of surfactant consisting of "Tween 80" (polyoxyethylenesorbitan oleate) .
  • This emulsion was then introduced into the reactor 15 at a rate of 3 ml / min, through a nozzle of 500 ⁇ m in diameter in a flow of 15 kg / h of carbon dioxide brought to a pressure of 20 MPa and at 40 ° C.
  • Example 1 The test carried out in Example 1 was reproduced under similar conditions, with the difference that mannitol was used to stabilize the protein.
  • a solution in demineralized water containing 36 mg / ml of BSA and 4 mg / ml of mannitol was thus prepared.
  • the emulsion was produced at atmospheric pressure at 20 ° C, by rapid stirring of a mixture of 20 ml of this solution, 80 ml of n-pentanol and 1 g of surfactant consisting of "Tween 80".
  • the contacting with carbon dioxide was carried out as described above. At the end of the operation, 0.65 g of a dry powder of slightly yellow color was collected, a sample of which was observed in a scanning electron microscope as shown in the photo in FIG. 4.
  • the particles thus obtained are spherical, little agglomerated, and most have a diameter between 0.5 and 3 ⁇ m.
  • analysis by gas chromatography of the pentanol content of the particles making up this powder resulted in a content of 0.1% by mass.
  • Example 1 The test carried out in Example 1 was reproduced under similar conditions, with the difference that a coating agent called "Eudragit L100" was dissolved in the organic solvent, consisting of an acrylic polymer frequently used as a pharmaceutical excipient. .
  • a 10 mg / mL solution of n-pentanol of "Eudragit L100” was prepared and proceeded as in Example 1.
  • a non-agglomerated white powder made up of particles with a diameter between 1 ⁇ m and 5 ⁇ m.
  • Example 4 The test carried out in Example 1 was reproduced under similar conditions using a protein called lactase.
  • Example 1 The test carried out in Example 1 was reproduced under the same conditions using an amino acid, namely valine.
  • a solution in demineralized water containing 60 mg / ml of valine was prepared.
  • the emulsion was produced at atmospheric pressure at 20 ° C by rapid stirring of a mixture of 20 mL of this solution, 80 mL of n-pentanol and 1 g of surfactant consisting of "Tween 80".
  • the contacting with carbon dioxide was carried out under the same conditions as above.
  • 1.02 g of a dry white powder was collected, a sample of which was observed in a scanning electron microscope as shown in the photograph in FIG. 6. It was thus observed that the particles obtained are agglomerated crystals, most having a diameter of the order of a few microns.
  • Example 1 The test carried out in Example 1 was reproduced under the same conditions using a sugar, namely sorbitol. A solution in demineralized water containing 250 mg / ml of "SORBITOL” was thus prepared. The emulsion was obtained at atmospheric pressure at 20 "C by rapid stirring of a mixture of 10 mL of this solution, 90 mL of n-butanol and 1 g of surfactant consisting of" Tween 80 ". Contacting with carbon dioxide has been carried out under the same conditions as above. At the end of the operation, 2.1 g of a dry white powder were collected, a sample of which was observed in a scanning electron microscope. It was found that the particles obtained were fibrils, most of which had a diameter of around 1 ⁇ m and a length of around 10 ⁇ m to 20 ⁇ m.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un procédé d'obtention de particules solides à partir d'au moins un produit hydrosoluble. Ce procédé est caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à mettre en solution ledit produit au sein d'une phase aqueuse, réaliser une émulsion, ou une micro-émulsion, constituée de ce mélange aqueux et d'une phase organique polaire, mettre en contact cette émulsion, ou cette micro-émulsion, avec un fluide à pression supercritique, ou un gaz liquéfié, de façon que celui-ci extrait la phase organique et l'eau, provoquant ainsi la précipitation de particules solides constituées du produit hydrosoluble, et recueillir les particules ainsi formées.

Description

PROCEDE D'OBTENTION DE PARTICULES SOLIDES A PARTIR D'AU MOINS UN PRODUIT HÏDROSOLUBLE
La présente invention concerne un procédé destiné à la production de fines particules solides à partir d'un produit hydrosoluble.
On sait que de nombreuses industries utilisent des solides sous forme pulvérulente et ces poudres se présentent soit sous forme de particules simples constituées uniquement d'un seul composant, soit sous forme de particules complexes constituées soit d'un principe actif dispersé au sein d'un revêtement adapté, soit d'un coeur en une certaine matière et d'un revêtement en une autre matière. L'industrie pharmaceutique, mais également l'industrie des cosmétiques et 1 ' agrochimie, requièrent de nouvelles formulations afin d'améliorer l'efficacité de certaines molécules d'intérêt thérapeutique, dermatologique ou phytosanitaire. Ainsi, on cherche les moyens d'augmenter la solubilité dans les milieux biologiques de principes actifs insolubles ou très peu solubles, afin d'augmenter leur biodisponibilité, de diminuer les doses administrées et donc de réduire les effets secondaires. De même, il est parfois intéressant d'obtenir une dissolution contrôlée au sein des tissus ou des fluides biologiques tels que le sang ou la lymphe. Pour ce faire, on utilise alors préférentiellement soit des formes très dispersées des principes actifs ayant une vitesse de dissolution beaucoup plus rapide que les poudres usuelles, soit des micro-capsules de type dit à structure matricielle, appelées parfois également micro- sphères, qui sont constituées d'un mélange aussi homogène que possible des particules de principe actif au sein d'un excipient. Idéalement, le principe actif est littéralement dissout au sein de l'excipient. On cherche également à éviter la perte d'activité biologique qui est due aux problèmes d'instabilité dans les milieux aqueux ou pendant le stockage en présence de l'oxygène, de l'humidité de l'air ou de la lumière, ou encore à réaliser une protection efficace de certaines molécules qui seraient détruites dès leur absorption par les enzymes digestifs. Différents excipients sont utilisés en vue de résoudre ces problèmes, sans toutefois permettre de proposer des solutions satisfaisantes dans de nombreux cas. Les micro-capsules constituées d'un «coeur» et d'une «écorce» répondent bien à ce besoin, et les micro-sphères à structure matricielle peuvent également être employées à cette fin.
L'intérêt de ces structures est tel que de nombreux procédés d'obtention ont été décrits et sont, pour certains, en cours d'exploitation industrielle. Toutefois, on notera qu'il est particulièrement difficile de fabriquer de telles poudres très fines, de telles micro-sphères ou micro-capsules à partir de bio-molécules et particulièrement de protéines d'intérêt thérapeutique, en raison de la grande fragilité de ces produits dont la dénaturation est irréversible. On sait, en effet, qu'à la différence des produits chimiques ou biologiques classiques, les protéines sont des édifices complexes et fragiles dont 1 ' activité biologique est étroitement liée à la conformation tridimensionnelle qui peut être affectée par l'environnement de la molécule, ce qui entraîne une destruction généralement irréversible de son activité biologique. Cette fragilité est particulièrement grande pour de nombreuses protéines de haut intérêt thérapeutique dont la production commence à être mise en oeuvre selon les nouvelles biotechnologies, mais dont la mise en oeuvre thérapeutique s ' avère extrêmement délicate
Il est connu dans l'état antérieur de la technique que les fluides supercritiques, et particulièrement le dioxyde de carbone supercritique, sont largement utilisés en vue de réaliser des poudres très fines qui sont susceptibles de se dissoudre très rapidement ou d'être utilisables par ingestion par les voies respiratoires. Les fluides supercritiques sont également utilisés en vue d'obtenir des particules complexes consistant en des mélanges de différentes morphologies du principe actif et d'un excipient, telles que les micro-sphères ou les microcapsules.
On rappellera tout d'abord les différents états d'un fluide et ses propriétés dans chacun de ces états. On sait que les corps sont généralement connus sous trois états, à savoir solide, liquide ou gazeux et que l'on passe de l'un à 1 ' autre en faisant varier la température et/ou la pression. Outre l'état solide, il existe l'état liquide et l'état gazeux séparés par la courbe de vaporisation/condensation, mais on sait qu'il existe un point au-delà duquel on peut passer de façon continue de l'état liquide à l'état de gaz ou de vapeur sans passer par une ébullition ou à l'inverse par une condensation. Ce point est appelé le point critique PC. L ' état supercritique est caractérisé soit par une pression et une température respectivement supérieures à la pression et à la température critiques dans le cas d'un corps pur, soit par un point représentatif (pression, température) situé au-delà de l'enveloppe des points critiques représentés sur un diagramme (pression, température) dans le cas d'un mélange. Il présente alors, à l'égard de très nombreuses substances, un pouvoir solvant élevé, sans commune mesure avec celui qu'il possède à 1 ' égard de ce même fluide lorsqu ' il se trouve à 1 ' état de gaz comprimé .
Il en est de même des liquides dits "sub-critiques" , c ' est-à-dire des liquides qui se trouvent dans un état caractérisé soit par une pression supérieure à la pression critique et par une température inférieure à la température critique dans le cas d'un corps pur, soit par une pression supérieure aux pressions critiques et une température inférieure aux températures critiques des composants dans le cas d'un mélange (voir à ce sujet l'article de Michel PERRUT - Les Techniques de 1 ' Ingénieur «Extraction par fluide supercritique, J 2 770 - 1 à 12, 1999»). On peut également utiliser un gaz liquéfié, c'est-à-dire un fluide gazeux dans les conditions de pression atmosphérique et de température voisines de l'ambiante, maintenu à l'état liquide à une température inférieure à sa température critique et, à fortiori, à sa température d' ébullition à la pression considérée. Les variations importantes et modulables du pouvoir solvant des fluides à pression supercritique et des gaz liquéfiés sont d'ailleurs utilisées dans de nombreux procédés d'extraction (solide/fluide), de fractionnement (liquide/fluide), de chromatographie analytique ou préparative, de traitement des matériaux (céramiques, polymères) et de génération de particules. Des réactions chimiques ou biochimiques sont également réalisées dans de tels solvants.
Il est à noter que les propriétés physico-chimiques du dioxyde de carbone ainsi que ses paramètres critiques (pression critique : 7,4 MPa et température critique : 31° C) en font le solvant préféré dans de nombreuses applications, d'autant qu'il ne présente pas de toxicité et qu'il est disponible à très bas prix en très grande quantité . D ' autres fluides peuvent également être utilisés dans des conditions voisines, comme le protoxyde d'azote, les hydrocarbures légers ayant deux à quatre atomes de carbone, et certains hydrocarbures halogènes.
On notera que 1 ' eau est en général très peu soluble dans les fluides à pression supercritique et les gaz liquéfiés classiquement utilisés, et en particulier dans le dioxyde de carbone sous haute pression au sein duquel 1 ' eau n'est soluble qu'à raison de 1 à 3 g/kg entre 25 °C et 50 °C. Ceci conduit à une importante limitation dans 1 ' application des procédés visant à obtenir des particules lorsque les produits à traiter ne peuvent être mis en solution que dans des milieux aqueux, tels que les bio-molécules et particulièrement les protéines et les peptides.
On notera également que, par contre, l'eau peut être mise en solution dans le dioxyde de carbone, à des concentrations significatives atteignant plusieurs dizaines de grammes par kilogramme lorsque le dioxyde de carbone est additionné d'un co-solvant polaire qui va jouer le rôle d'entraîneur de l'eau. On utilise ainsi principalement à cette fin les alcools et plus particulièrement 1 ' éthanol .
Dans la suite, et par commodité de langage, on appellera fluide à pression supercritique un fluide porté à une pression supérieure à sa pression critique, c'est-à- dire soit un fluide supercritique proprement dit, soit un liquide dit sub-critique comme défini ci-dessus. De même, on appellera gaz liquéfié un liquide constitué d'un composé qui se trouve à l'état gazeux à pression atmosphérique et à température ambiante, qui est porté à une température inférieure à sa température d' ébullition à la pression considérée.
D'après des dizaines de publications scientifiques et de brevets, on sait que l'on peut obtenir des micro- particules, d'une granulométrie généralement comprise entre 1 μm et 10 μ , et des nano-particules d'une granulométrie généralement comprise entre 0,1 μm et 1 μm, en utilisant des procédés mettant en oeuvre les fluides supercritiques, tels que le procédé connu sous la dénomination de RESS consistant à détendre très rapidement à basse pression une solution du produit à atomiser dans un fluide supercritique, ou le procédé anti-solvant connu sous différentes dénominations SAS, SEDS, PCA, ASES consistant à pulvériser une solution du produit à atomiser dans un solvant organique ou aqueux au sein d'un courant de fluide en état supercritique.
Ces procédés permettent d'obtenir une poudre de particules très fines dispersées au sein d'un courant gazeux à faible pression (procédé RESS), ainsi que décrit par exemple dans le brevet US-A-4, 582, 731, ou à pression élevée (procédé SAS) ainsi que décrit par exemple dans les brevets US-A-5 , 707 , 634, EP-A-0 322 687 et US-A-5 , 043, 280.
L'homme du métier sait toutefois que le procédé RESS n'est pas applicable à la plupart des molécules solubles dans l'eau, comme les bio-molécules, car elles ne sont pas du tout solubles dans les fluides à pression supercritique et dans les gaz liquéfiés. De même, les procédés de type anti-solvant sont adaptés au traitement de principes actifs solubles dans les solvants organiques, et ne peuvent être que difficilement mis en oeuvre lorsque le produit à traiter ne peut être dissous que dans de l'eau. En effet, 1 ' eau étant quasiment insoluble dans les fluides à pression supercritique et dans les gaz liquéfiés, on doit alors impérativement utiliser un fluide anti-solvant constitué d'un fluide à pression supercritique ou d'un gaz liquéfié additionné d'un co-solvant polaire, généralement un alcool, qui va jouer le rôle d'entraîneur et permettre l'élimination de l'eau par le fluide, ceci au prix d'une grande complexité et d'un coût de traitement très élevé. II en est de même des procédés décrits dans le brevet US-A-5, 639, 441, selon lesquels une solution aqueuse du produit est mise en contact avec un fluide à pression supercritique puis est rapidement décomprimée à la pression atmosphérique, générant un aérosol de gouttelettes de solution aqueuse du produit qui vont donner naissance à une poudre sèche lors de l'élimination de l'eau de ce fluide. En fait, ce procédé est du type séchage par atomisation, généralement nommé spray-drying, requérant un apport important de chaleur pour faire passer 1 ' eau de la phase liquide à la phase gazeuse puisque le fluide ainsi décomprimé ne présente aucun pouvoir solvant vis-à-vis de 1 ' eau.
On notera que les résultats expérimentaux présentés à ce jour n'ont été obtenus qu'à l'échelle du laboratoire où les transferts de chaleur sont très faciles à mettre en oeuvre puisque les flux de chaleur requis sont infimes, alors qu'au contraire, de réelles difficultés de mise en oeuvre apparaissent lors de la mise en oeuvre à 1 ' échelle industrielle, le procédé ainsi décrit ne paraissant pas alors apporter une amélioration significative par rapport au procédé classique de séchage par atomisation dont on connaît bien les limites dès lors qu'il s'agit d'élaborer des poudres fines de bio-molécules thermo-sensibles.
Dans un article récent (H. Zhang, J. Lu, B. Han, "Précipitation of lyzozyme solubilized in reverse micelles by dissolved C02", Journal of Supercritical Fluids, 20 , 2001, p. 65-71), on a décrit le principe d'une méthode originale d'obtention de poudre de protéine à partir d'une solution micellaire inverse de cette protéine au sein d'un solvant organique, fondée sur la précipitation sélective de la protéine par contact de la solution micellaire avec du dioxyde de carbone sous pression, l'eau restant en solution micellaire dans le solvant considéré. Outre le fait que cet article ne décrit qu'un principe et non un procédé de mise en oeuvre de ce principe, on notera que la poudre de protéine ainsi préparée serait imprégnée d'eau résiduelle et de solvant organique, rendant son utilisation ultérieure problématique, sauf à lui faire subir un traitement de purification ultérieur. Plusieurs procédés visant à générer des micro-sphères selon le principe anti-solvant, particulièrement les brevets EP-A-0 322 687 et US-A-5 , 043, 280 , ou des micro- capsμles en utilisant un fluide à pression supercritique, un gaz comprimé ou un gaz liquéfié, ont été décrits dans les brevets et demandes de brevet EP-A-0 322 687, WO- 95/01221, WO-96/00610, EP-A-0 706 821, FR-A-2 753 639, FR- 00.00185, EP-A-0 744 992, WO-98/15348 et FR-00.13393. Les brevets EP-A-0 322 687 et US-A-5 , 043 , 280 , décrivent une famille de procédés permettant de préparer des microsphères en mettant en contact une solution liquide du principe actif et de 1 ' excipient avec un fluide supercritique, appliquant sans le nommer, le concept antisolvant. On notera que ces brevets ne revendiquent pas la préparation de particules de produits purs, mais uniquement la préparation de particules complexes de type microsphères .
Un autre procédé, décrit dans les brevets EP-A-0 706 821 et WO 98/15348, repose sur la mise en solution de 1 ' agent de revêtement dans le fluide à pression supercritique. L'homme du métier sait que la plupart des revêtements utilisés pour la mise en forme de microcapsules sont insolubles dans de tels fluides, ce qui limite considérablement la portée pratique de ce procédé. A fortiori, le procédé décrit dans plusieurs articles de l'équipe de P. Debenedetti, (dont par exemple on citera : P. Debenedetti, J.W. Tom, S.D. Yeo, G.B. Lim "Application of Supercritical Fluids for the Production of Sustained Delivery Devices", Journal of Controlled Release, 24 , 1993, 27-44), consistant à pulvériser une solution de l'agent de revêtement et du principe actif dans le fluide à pression supercritique connaît-il des applications encore beaucoup plus limitées.
Afin d'éviter ces limitations, plusieurs brevets, dont les brevets et demandes de brevet EP-A-0.322.687, WO 95/01221 et WO 96/00610, décrivent l'élaboration de microcapsules ou de micro-sphères selon le concept du procédé anti-solvant. Ce procédé implique la mise en solution de 1 ' agent de revêtement et du principe actif dans un ou plusieurs solvants organiques ou aqueux, dont le nécessaire dissolution dans le fluide à pression supercritique va impliquer de façon incontournable l'utilisation d'au moins un solvant ou co-solvant organique, avec les inconvénients que cela comporte : Problèmes importants de récupération du solvant et de purification des micro-capsules obtenues, difficulté, sinon impossibilité de réaliser 1 ' encapsulation de bio-molécules comme les protéines, dont la plupart sont irréversiblement dénaturées au contact d'un solvant organique. Un autre procédé, décrit dans le brevet FR-A- 2.753.639, consiste à réaliser la coacervation de l'agent de revêtement initialement dissous dans un solvant organique au sein duquel sont maintenues en dispersion les particules à revêtir, ladite coacervation étant provoquée par un effet anti-solvant causé par la dissolution d'un fluide supercritique ou d'un gaz liquéfié dans ledit solvant organique. La récupération des capsules obtenues est effectuée après extraction complète du solvant organique par un courant de fluide supercritique ou de gaz liquéfié, puis décompression du récipient dans lequel a été effectué 1 ' encapsulation. Ce procédé présente donc également 1 ' inconvénient de nécessiter la mise en oeuvre d'un solvant organique au sein duquel les particules d'agent actif seront dispersées. II en est de même pour la mise en oeuvre de certaines revendications de la demande de brevet français N° 00.00185 décrivant un procédé de captation et d' encapsulation de particules fines générées par un procédé mettant en oeuvre un fluide à pression supercritique, selon lequel on capte les dites particules en lavant le fluide au sein duquel elles ont été générées par une solution d'un agent de revêtement qui va précipiter sur les particules et constituer des micro-capsules du fait de la sursaturation en agent de revêtement de la dite solution, causée par 1 ' interaction entre la dite solution et le fluide transportant les particules. Tel n'est pas le cas de certaines dispositions de la demande de brevet français déjà citée N" 00.00185, lorsque l'agent de revêtement est dissous dans l'eau, ce qui est toutefois rarement possible à mettre en oeuvre.
Un procédé très différent est décrit dans le brevet européen EP-A-0.744.992 , selon un concept généralement dénommé «PGSS» ("Particules obtenues à partir de Solutions Saturées en Gaz"). Ce procédé consiste à dissoudre un fluide compressible dans la substance à pulvériser jusqu'à la formation d'une solution saturée en fluide, puis à décomprimer cette solution de telle façon que, d'une part, elle soit pulvérisée en fines gouttelettes et, d'autre part, le refroidissement résultant de cette décompression induise la solidification de la substance initiale sous forme de fines particules solides. Ce brevet revendique également la production de micro-sphères constituées d'un mélange homogène de deux ou plusieurs composés qui sont initialement mélangés sous forme d'une solution homogène. De façon très voisine, certaines dispositions de la demande de brevet WO-98/15348 décrivent l'application du concept précédent à la fabrication de micro-capsules constituées de particules d'un agent actif qui sont encapsulées dans un polymère, en utilisant un fluide à pression supercritique qui, en se dissolvant dans le polymère, le liquéfie à une température inférieure à la température de fusion du polymère et permet la mise en suspension des particules de 1 ' agent actif au sein de cette phase liquide saturée elle-même en fluide supercritique. Cette suspension est ensuite détendue à pression atmosphérique avec formation de micro-capsules du fait de la solidification du polymère autour des particules d'agent actif.
On citera également le brevet américain US-A- 5.399.597, qui décrit un procédé de production de peinture en poudre selon lequel on réalise, dans un premier récipient agité mécaniquement, un mélange comprenant un polymère, un agent de réticulation et éventuellement d'autres composants entrant dans la composition habituelle d'une peinture (pigments, charges) avec du dioxyde de carbone à l'état supercritique, ce mélange étant porté à une température et à une pression adéquates afin que 1 ' on obtienne, après détente partielle ou totale de ce mélange dans un second récipient maintenu à une pression nettement inférieure à celle du premier, une poudre solide constituée d'un mélange intime des différents constituants solides initiaux Ces particules sont donc d'une structure voisine de celle des micro-sphères définies ci-dessus. On notera que ce procédé utilise du dioxyde de carbone à pression supercritique et que la température de mise en oeuvre du mélange dans le premier récipient est généralement voisine de celle de fusion ou de transition vitreuse du polymère.
La demande de brevet français N° 00.09437 décrit quant à elle la préparation de micro-capsules de principe actif dans un fluide comprimé à une pression inférieure à sa pression critique qui, se dissolvant dans l'excipient, va permettre de réaliser une suspension homogène de fines particules de principe actif, laquelle suspension sera ensuite pulvérisée par détente rapide. On connaît enfin par le modèle d'utilité allemand DE- A-1990 4990 un procédé destiné à la formation de particules sub-microniques à partir d'une dispersion colloïdale d'un produit dans un solvant, qui est partiellement extrait par un fluide à pression supercritique. Dans un tel procédé, qui est très différent du procédé suivant l'invention, à aucun moment le produit n'est dissous dans une phase aqueuse, et à aucun moment on ne réalise une emulsion eau/huile de cette solution aqueuse dans une phase organique polaire.
La présente invention a pour but de proposer un procédé permettant d'élaborer des poudres très fines, des micro-sphères ou des micro-capsules, d'un diamètre généralement inférieur à 50 μm, et souvent inférieur à 20 μm à partir notamment de biomolécules et notamment de protéines. La présente invention a ainsi pour objet un procédé d'obtention de particules solides à partir d'au moins un produit hydrosoluble, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : - mettre en solution ledit produit au sein d'une phase aqueuse, réaliser une emulsion, ou une micro-émulsion, constituée de ce mélange aqueux et d'une phase organique polaire, - mettre en contact cette emulsion, ou cette micro- émulsion, avec un fluide à pression supercritique, ou un gaz liquéfié, de façon que celui-ci extrait la phase organique et l'eau, provoquant ainsi la précipitation de particules solides constituées du produit hydrosoluble, - recueillir les particules ainsi formées.
Dans une variante particulièrement intéressante de 1 ' invention la phase aqueuse et/ou la phase organique pourra contenir au moins un agent de revêtement. Cet agent de revêtement pourra être constitué d'au moins un lipide du type utilisé dans les industries pharmaceutiques ou cosmétiques ou d'au moins un polymère du type utilisé dans les industries pharmaceutiques ou cosmétiques.
Outre le dioxyde de carbone qui est préféré dans de nombreuses applications le fluide à pression supercritique, ou le gaz liquéfié, pourra être également du protoxyde d'azote ou du diméthyléther ou un mélange de ces gaz. Le solvant organique polaire pourra quant à lui être un alcool ayant entre 3 et 10 atomes de carbone, et de préférence entre 4 et 7 atomes de carbone, ou un ester formé à partir d'un acide carboxylique et d'un alcool ayant au total entre 5 et 12 atomes de carbone, ou une cétone ayant entre 5 et 8 atomes de carbone.
Le procédé pourra être mis en oeuvre en réalisant:
- une alimentation en continu dans une enceinte, d'une part du fluide à pression supercritique ou du gaz liquéfié et, d'autre part, de l' emulsion ou de la micro-émulsion et,
- un soutirage en continu de cette enceinte du fluide contenant les particules.
Dans une variante particulièrement intéressante si l'on souhaite élaborer des particules de très faible diamètre, inférieur à 1 μm, dans la seconde étape de l'un des procédés décrits ci-dessus, on préparera une micro- émulsion de la solution aqueuse au sein de la phase organique selon les techniques classiquement utilisées. La taille des globules de phase aqueuse étant très faible dans une telle micro-émulsion, il en résultera la génération de particules beaucoup plus fines que lorsque 1 ' on traite une emulsion classique.
Dans une autre variante de l'invention, on préparera une emulsion double de type huile/eau/huile, toujours en vue d'obtenir une très grande dispersion de la phase aqueuse lors de la mise en contact avec le fluide à pression supercritique ou le gaz liquéfié, de façon à générer des particules de très faible diamètre. Cette invention est particulièrement intéressante lorsque 1 ' on souhaite obtenir des poudres fines de biomolécules et particulièrement de protéines, ou préparer des micro-capsules ou des micro-sphères incorporant ces biomolécules. A la différence des procédés de 1 ' état antérieur de la technique la présente invention permet d'utiliser une large variété d'agents actifs et d'excipients hydrosolubles, et d'agents de revêtement. De plus elle permet d'obtenir facilement des particules stériles dès lors que la solution aqueuse initiale est stérile et que la récupération des particules se fait selon les règles habituelles de stérilité, le procédé lui-même étant intrinsèquement stérile et n'augmentant en rien la charge biologique des produits mis en oeuvre. De plus le dioxyde de carbone sous pression étant un biocide il ne peut, lorsqu'il est utilisé selon la présente invention, que faciliter la stérilité de l'opération, voire détruire les micro-organismes éventuellement présents dans les fluides de façon accidentelle.
Ces avantages prennent tout leur sens lorsqu'on considère 1 ' atomisation de bio-molécules et particulièrement de protéines, que l'on peut ainsi obtenir sous forme de poudre sèche micronisée, à partir d'une solution aqueuse en présence d'agents de stabilisation. Ces protéines, mélangées à des agents de stabilisation, ne peuvent en effet être mises en solution au sein d'un solvant organique comme décrit dans les brevets US-A- 5.707.634, EP-A-0.322.687 et US-A-5.043.280. Selon l'invention, le principe actif est mis en solution aqueuse, éventuellement en présence des agents de stabilisation requis pour assurer une bonne stabilité de la molécule et de sa conformation tridimensionnelle. Cette phase aqueuse est ensuite additionnée à un solvant organique polaire choisi pour permettre d'obtenir facilement une emulsion qui, si besoin est, pourra être stabilisée en additionnant un ou plusieurs agent(s) tensioactif(s) choisi (s) en fonction de la nature du solvant organique polaire utilisé, selon les connaissances bien établies en la matière et en respectant les contraintes éventuelles liées à l'utilisation du produit, en particulier en matière de toxicité et de réglementation. Cette emulsion est ensuite mise en contact avec un fluide à pression supercritique ou un gaz liquéfié qui va extraire le solvant organique et 1 ' eau du fait de 1 ' effet d'entraînement lié à la présence de ce solvant dissous dans le fluide. C'est pourquoi il convient de doser l' emulsion de façon à ce que 1 ' eau puisse être entièrement entraînée par le fluide en présence du solvant organique utilisé. Préférablement, la masse de phase aqueuse mise en emulsion sera comprise entre 1% et 30% de la masse du solvant organique c ' est pourquoi on choisira alors de mettre en oeuvre une emulsion eau/huile. On obtiendra ainsi une poudre sèche constituée de particules du produit accompagné éventuellement des agents de stabilisation présents dans la phase aqueuse, et de traces de tensioactif s'il a été utilisé pour stabiliser l' emulsion.
On comprendra que le choix du solvant organique est de première importance puisqu'il doit à la fois permettre de réaliser une emulsion stable avec une phase aqueuse, être très soluble dans le fluide à pression supercritique ou le gaz liquéfié et jouer le rôle de co-solvant entraîneur pour permettre l'extraction de l'eau. De plus, il ne doit pas présenter de risques de toxicité inacceptables bien que le procédé selon 1 ' invention permette de réduire la concentration résiduelle de ce solvant dans les particules obtenues à des niveaux très bas et acceptables pour la plupart des solvants dans les applications pharmaceutiques, cosmétiques ou vétérinaires. De nombreux solvants présentent ces propriétés, et il se trouve que certains alcools, esters et cétones répondent particulièrement bien à ces critères. On citera ainsi de façon non limitative les alcools ayant entre 3 et 10 atomes de carbone, de préférence entre 4 et 7 atomes de carbone, les esters formés à partir d'acides carboxyliques et d'alcools ayant au total entre 5 et 12 atomes de carbone, des cétones ayant entre 5 et 8 atomes de carbone.
On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, diverses formes d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel :
La figure 1 est une vue schématique d'une installation permettant de mettre en oeuvre le procédé suivant 1 ' invention.
La figure 2 est une vue schématique d'une variante de mise en oeuvre de 1 ' installation représentée sur la figure 1.
La figure 3 est une photographie d'une particule de BSA ("Albumine Sérique Bovine") obtenue par le procédé suivant 1 ' invention. La figure 4 est une photographie d'une particule de BSA stabilisée au mannitol obtenue par le procédé suivant 1 'invention.
La figure 5 est un graphique représentant la courbe de relargage en fonction du temps d'une protéine. La figure 6 est une photographie d'une particule de valine obtenue par le procédé suivant l'invention.
On a représenté sur la figure 1 une installation permettant de mettre en oeuvre le procédé suivant l'invention. Cette installation comprend un bac de mélange 1 contenant de 1 ' eau 3 dans laquelle on dissout 1 ' agent actif de façon à mettre celui-ci en solution. Le bac 1 communique par une conduite 6 avec un bac mélangeur 7 qui contient un solvant organique, éventuellement stabilisé par l'ajout d'un tensioactif approprié. On amène la solution de principe actif dans le bac 7 et 1 ' ensemble est mis en emulsion au moyen d'un agitateur 9. Le contenu du bac mélangeur 7 est amené par une conduite 11 et une pompe 13 dans un réacteur 15 sous pression qui reçoit par ailleurs, par une conduite 17 un fluide à pression supercritique ou un gaz liquéfié. Ce fluide, porté à la température et à la pression désirée, extrait rapidement le solvant et l'eau contenus dans l' emulsion et provoque la précipitation de 1 ' agent actif sous forme de particules qui sont entraînées par le courant de fluide d'où elles peuvent être collectées sur un filtre 19, qui est disposé dans le fond du réacteur 15 et au travers duquel percole le fluide sortant de celui- ci. Selon la technique connue dans le domaine de l'extraction par fluide à pression supercritique, le courant de fluide chargé en solvant organique et en eau est ensuite détendu dans une vanne 21 et la phase liquide constituée de solvant organique et d'eau est collectée dans des séparateurs 23 et 25, le gaz comprimé ainsi débarrassé de cette phase liquide étant ensuite recyclé. Dans une variante de 1 ' invention particulièrement intéressante sur le plan économique, et qui est représentée de façon schématique sur la figure 2, on utilise un réacteur 15' à fond conique dépourvu de filtre, et on dirige le flux de fluide chargé en particules vers l'un ou l'autre de deux récipients de collecte 27 ou 29 qui sont chacun pourvus d'un panier 31,33 fermé à sa base par un élément de filtration. On peut ainsi alimenter en continu l'enceinte 15' avec le fluide à pression supercritique ou le gaz liquéfié d'une part, et avec l' emulsion d'autre part, soutirer en continu le fluide chargé en particules et collecter ces dernières sur l'un des éléments de filtration pendant que l'on récupère les particules déjà collectées sur l'autre élément, ceci après dépressurisation et ouverture du récipient de collecte ou encore selon un procédé comme celui décrit dans la demande de brevet français N° 99.15832.
EXEMPLES DE MISE EN OEUVRE
Des exemples de mise en oeuvre sont présentés ci-après afin d'illustrer le procédé selon l'invention.
On a utilisé pour leur mise en oeuvre 1 ' équipement de génération de particules et de collecte des micro-capsules représenté sur la figure 1 qui était d'une taille pilote. Il utilisait du dioxyde de carbone à une pression de service de 30 MPa et une gamme de température allant de 0°C à 80 °C. Le réacteur 15 sous pression était de forme cylindrique, d'un diamètre de 0,10 m et d'un volume total de 4 litres. Il comportait une double enveloppe parcourue par • un fluide caloporteur permettant de maintenir la température de l'ensemble à la valeur désirée. Ce réacteur comportait un panier constitué d'un cylindre d'un diamètre extérieur de 9,2cm, qui était ouvert à sa partie supérieure et fermé à sa partie inférieure par un filtre 19 constitué d'un disque en métal fritte recouvert d'une membrane filtrante en fibres de verre d'une porosité de 1 μm. Le fluide a été introduit par un orifice disposé sur une bride à la partie supérieure du réacteur 15. Les séparateurs 23 et 25 étaient constitués de chambres cycloniques d'un volume de 200 mL. Exemple 1 • Au moyen de 1 ' équipement ainsi décrit on a réalisé des particules très fines d'albumine de type BSA ("Albumine Sérique Bovine").
Pour ce faire, on a préparé une solution de BSA dans de l'eau déminéralisée à 40 mg/mL de BSA. L' emulsion a été réalisée à pression atmosphérique à 20 °C par agitation rapide d'un mélange de 20 mL de cette solution, de 80 mL de n-pentanol et 1 g de tensioactif constitué de « Tween 80 » (oléate de polyoxyéthylènesorbitanne) . Cette emulsion a ensuite été introduite dans le réacteur 15 à raison de 3 mL/min, au travers d'une buse de 500 μm de diamètre dans un flux de 15 kg/h de dioxyde de carbone porté à une pression de 20 MPa et à 40 °C. En fin d'opération, on a collecté 0,7 g d'une poudre sèche de couleur légèrement jaune dont un échantillon a été observé dans un microscope électronique à balayage comme représenté sur la photo de la figure 3. On constate ainsi que les particules obtenues sont sphériques, légèrement agglomérées avec une répartition granulométrique comprise entre 0,5 μm et 3 μm.
Exemple 2
L'essai réalisé à l'exemple 1 a été reproduit dans des conditions voisines, à la différence que l'on a utilisé du mannitol pour stabiliser la protéine.
On a ainsi préparé une solution dans de 1 ' eau déminéralisée à 36 mg/mL de BSA et à 4 mg/mL de mannitol. L' emulsion a été réalisée à pression atmosphérique à 20 °C, par agitation rapide d'un mélange de 20 mL de cette solution, de 80 mL de n-pentanol et lg de tensioactif constitué de «Tween 80». La mise en contact avec le dioxyde de carbone a été réalisée ainsi que décrit précédemment. En fin d'opération, on a collecté 0,65 g d'une poudre sèche de couleur légèrement jaune dont un échantillon a été observé dans un microscope électronique à balayage comme représenté sur la photo de la figure 4. On a constaté que les particules ainsi obtenues sont sphériques, peu agglomérées, et la plupart ont un diamètre compris entre 0,5 et 3 μm. De plus, l'analyse par chromatographie en phase gazeuse de la teneur en pentanol des particules composant cette poudre a conduit à une teneur de 0,1 % en masse.
Exemple 3
L'essai réalisé à l'exemple 1 a été reproduit dans des conditions voisines, à la différence l'on a dissous dans le solvant organique un agent de revêtement appelé « Eudragit L100 », constitué d'un polymère acrylique fréquemment utilisé comme excipient pharmaceutique. On a préparé une solution dans le n-pentanol de 10 mg/mL d' «Eudragit L100» et procédé comme dans l'exemple 1. En fin d'opération, on a obtenu une poudre blanche non agglomérée constituée de particules d'un diamètre compris entre 1 μm et 5 μm.
• Des mesures relatives à la mise en solution de la protéine dans un tampon pH 4 ont été conduites à 37 "C avec suivi de la concentration dans 1 • eau par spectrophotométrie UV. La courbe de relargage de la protéine en fonction du temps est présentée sur la figure 5, montrant que la protéine a été effectivement encapsulée au sein de 1 ' agent de revêtement sans effet de relargage immédiat lors de la mise en contact avec la phase aqueuse. Au contraire, on a assisté à un relargage progressif très régulier de la protéine pendant 32 heures. Exemple 4 L'essai réalisé à l'exemple 1 a été reproduit dans des conditions voisines en utilisant une protéine appelée lactase.
En fin d'opération, on a collecté 0,67 g de poudre fine jaunâtre. Des mesures relatives à l'activité biologique de la protéine ont été conduites selon le protocole généralement utilisé pour la mesure de 1 • activité enzymatique des lactases. La réaction mise en oeuvre est l'hydrolyse de 1 ' O-nitrophenyl-galactopyranoside (ONPG) en O-nitrophénol et D-galactose, la production de 1 ' O- nitrophénol étant suivie par spectrophotométrie à 420 nm. La comparaison des activités de la protéine avant et après traitement n'ont pas fait apparaître de variations significatives, montrant ainsi que le procédé n'altère pas l'activité biologique de celle-ci. Exemple 5
L'essai réalisé à l'exemple 1 a été reproduit dans les mêmes conditions en utilisant un acide aminé, à savoir la valine. On a préparé une solution dans 1 ' eau déminéralisée à 60 mg/mL de valine. L' emulsion a été réalisée à pression atmosphérique à 20 °C par agitation rapide d'un mélange de 20 mL de cette solution, de 80 mL de n-pentanol et lg de tensioactif constitué de «Tween 80». La mise en contact avec le dioxyde de carbone a été effectuée dans les mêmes conditions que précédemment. En fin d'opération, on a collecté 1,02 g d'une poudre sèche de couleur blanche dont un échantillon a été observé dans un microscope électronique à balayage comme représenté sur la photographie de la figure 6. On a constaté ainsi que les particules obtenues sont des cristaux agglomérés, la plupart ayant un diamètre de l'ordre de quelques microns.
De plus, l'analyse par chromatographie en phase gazeuse de la teneur en n-pentanol des particules composant cette poudre a conduit à une teneur de 0,1 % en masse. Exemple 6
L'essai réalisé à l'exemple 1 a été reproduit dans les mêmes conditions en utilisant un sucre, à savoir le sorbitol . On a ainsi préparé une solution dans 1 ' eau déminéralisée à 250 mg/mL de «SORBITOL». L' emulsion a été obtenue à pression atmosphérique à 20"C par agitation rapide d'un mélange de 10 mL de cette solution, de 90 mL de n-butanol et lg de tensioactif constitué de «Tween 80». La mise en contact avec le dioxyde de carbone a été effectuée dans les mêmes conditions que précédemment. En fin d'opération, on a collecté 2,1 g d'une poudre sèche de couleur blanche dont un échantillon a été observé dans un microscope électronique à balayage. On a constaté que les particules obtenues étaient des fibrilles dont la plupart possédaient un diamètre de 1 ' ordre de 1 μm et une longueur de l'ordre de lOμm à 20μm.

Claims

REVENDICATIONS
1.- Procédé d'obtention de particules solides à partir d'au moins un produit hydrosoluble, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à :
- mettre en solution ledit produit au sein d'une phase aqueuse, réaliser une emulsion, ou une micro-émulsion, constituée de ce mélange aqueux et d'une phase organique polaire,
- mettre en contact cette emulsion, ou cette micro- émulsion, avec un fluide à pression supercritique, ou un gaz liquéfié, de façon que celui-ci extrait la phase organique et l'eau, provoquant ainsi la précipitation de particules solides constituées du produit hydrosoluble,
- recueillir les particules ainsi formées.
2. - Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la phase aqueuse et/ou la phase organique contient en solution au moins un agent de revêtement.
3.- Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que l' emulsion ou la micro-émulsion est du type eau/huile.
4. - Procédé suivant 1 ' une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que l' emulsion ou la micro-émulsion est du type huile/eau/huile.
5.- Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fluide à pression supercritique, ou le gaz liquéfié, est du dioxyde de carbone .
6.- Procédé suivant 1 ' une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le fluide à pression supercritique, ou le gaz liquéfié, est du protoxyde d'azote.
7. - Procédé suivant 1 ' une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le fluide à pression supercritique, ou le gaz liquéfié, est du diméthyléther.
8.- Procédé suivant l'une des revendications 5 à 7 caractérisé en ce que le fluide à pression supercritique est constitué d'un mélange d'au moins deux des gaz : dioxyde de carbone, protoxyde d'azote, diméthyléther.
9.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le solvant organique polaire est un alcool ayant entre 3 et 10 atomes de carbone, et de préférence entre 4 et 7 atomes de carbone, ou un ester formé à partir d'un acide carboxylique et d'un alcool ayant au total entre 5 et 12 atomes de carbone, ou une cétone ayant entre 5 et 8 atomes de carbone.
10.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le produit hydrosoluble est constituée d'au moins un principe actif, d'intérêt alimentaire, pharmaceutique, cosmétique, agrochimique ou vétérinaire.
11.- Procédé suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le produit hydrosoluble est constitué d'au moins une protéine, ou d'un mélange de cette protéine avec un agent de stabilisation.
12.- Procédé suivant l'une des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que 1 ' agent de revêtement est constitué d'au moins un polymère du type utilisé dans les industries pharmaceutiques ou cosmétiques.
13.- Procédé suivant l'une des revendications 2 à 11 caractérisé en ce que 1 ' agent de revêtement est constitué d'au moins un lipide du type utilisé dans les industries pharmaceutiques ou cosmétiques.
14. - Procédé suivant 1 ' une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on réalise :
- une alimentation en continu dans une enceinte ( 15 ' ) , d'une part du fluide à pression supercritique ou du gaz liquéfié et, d'autre part, de 1 ' emulsion ou de la micro- émulsion et,
- un soutirage en continu de cette enceinte ( 15 ' ) du fluide contenant les particules.
EP02738245A 2001-05-15 2002-05-15 Procede d'obtention de particules solides a partir d'au moins un produit hydrosoluble Withdrawn EP1390136A1 (fr)

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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6998051B2 (en) * 2002-07-03 2006-02-14 Ferro Corporation Particles from supercritical fluid extraction of emulsion
US6966990B2 (en) * 2002-10-11 2005-11-22 Ferro Corporation Composite particles and method for preparing
US7083748B2 (en) * 2003-02-07 2006-08-01 Ferro Corporation Method and apparatus for continuous particle production using supercritical fluid
WO2005070527A2 (fr) * 2004-01-22 2005-08-04 Scf Technologies A/S Procede et appareil de fabrication de micro emulsions
EP1885335A1 (fr) * 2005-04-27 2008-02-13 BAXTER INTERNATIONAL INC. (a Delaware corporation) Microparticules a surface modifiee et procedes de formation et d'utilisation associes
AU2006272438B2 (en) 2005-07-15 2011-08-04 Map Pharmaceuticals, Inc. Method of particle formation
NL1031224C2 (nl) * 2006-02-23 2007-09-03 Friesland Brands Bv Het bereiden van gedroogde deeltjes met behulp van een superkritisch medium.
WO2008058054A2 (fr) * 2006-11-06 2008-05-15 Novartis Ag Procédé servant à fabriquer des compositions pharmaceutiques pour l'administration parentérale
NL1034065C2 (nl) * 2007-06-29 2008-12-30 Friesland Brands Bv Bereiding van deeltjes.
ITSA20070024A1 (it) * 2007-07-27 2009-01-28 Univ Degli Studi Salerno Processo continuo per la produzione di microsfere mediante liquidi espansi.
BRPI1006722A2 (pt) 2009-04-09 2017-10-10 Entegrion Inc "método de preparação de hemoderivados desidratado, hemoderivados desidratados, bandagem ou auxílio cirúrgico, método para a preparação de plaquetas sanguíneas fixas desidratadas, plaquetas sanguíneas fixas desidratadas, método para o tratamento de um paciente que sofre de um distúrbio sanguíneo e plaquetas de sangue fixas secas por atomização tendo geometria com cavidades esféricas"
US8407912B2 (en) 2010-09-16 2013-04-02 Velico Medical, Inc. Spray dried human plasma
WO2011035062A2 (fr) 2009-09-16 2011-03-24 Velico Medical, Inc. Plasma humain séché par atomisation
PL2553000T3 (pl) 2010-04-01 2018-09-28 The Governors Of The University Of Alberta Traktowanie biopolimerów o wysokim ciężarze cząsteczkowym płynem nadkrytycznym
US20140083628A1 (en) 2012-09-27 2014-03-27 Velico Medical, Inc. Spray drier assembly for automated spray drying
BR112013010575A2 (pt) 2010-10-29 2016-08-09 Velico Medical Inc conjunto de secagem por atomização, câmara de secagem por atomização, conjunto de cabeça de secagem por atomização, dispositivo de coleta de secagem por atomização, e, método para secar por atomização um líquido
US9561184B2 (en) 2014-09-19 2017-02-07 Velico Medical, Inc. Methods and systems for multi-stage drying of plasma
US12246093B2 (en) 2022-09-15 2025-03-11 Velico Medical, Inc. Methods for making spray dried plasma
US11841189B1 (en) 2022-09-15 2023-12-12 Velico Medical, Inc. Disposable for a spray drying system
WO2024059770A1 (fr) 2022-09-15 2024-03-21 Velico Medical, Inc. Système de séchage par pulvérisation rapide
US11998861B2 (en) 2022-09-15 2024-06-04 Velico Medical, Inc. Usability of a disposable for a spray drying plasma system
US12083447B2 (en) 2022-09-15 2024-09-10 Velico Medical, Inc. Alignment of a disposable for a spray drying plasma system
US12246266B2 (en) 2022-09-15 2025-03-11 Velico Medical, Inc. Disposable for a spray drying system
US11975274B2 (en) 2022-09-15 2024-05-07 Velico Medical, Inc. Blood plasma product
US12571587B2 (en) 2022-09-15 2026-03-10 Velico Medical, Inc. Finishing apparatus for a spray drying system
US12539355B2 (en) 2022-09-15 2026-02-03 Velico Medical, Inc. Dryer for a spray drying system

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5639441A (en) * 1992-03-06 1997-06-17 Board Of Regents Of University Of Colorado Methods for fine particle formation
GB9313642D0 (en) * 1993-07-01 1993-08-18 Glaxo Group Ltd Method and apparatus for the formation of particles
AU3705799A (en) * 1998-04-09 1999-11-01 F. Hoffmann-La Roche Ag Process for the manufacture of (sub)micron sized particles by dissolving in compressed gas and surfactants
SE9801287D0 (sv) * 1998-04-14 1998-04-14 Astra Ab Incorporation of active substances in carrier matrixes
DE19904990C2 (de) * 1998-10-21 2002-05-08 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Herstellung nanoskaliger pulverförmiger Feststoffe
SE9901667D0 (sv) * 1999-05-07 1999-05-07 Astra Ab Method and device for forming particles
FR2803539B1 (fr) * 2000-01-07 2002-07-12 Separex Sa Procede de captage et d'encapsulation de fines particules
US8137699B2 (en) * 2002-03-29 2012-03-20 Trustees Of Princeton University Process and apparatuses for preparing nanoparticle compositions with amphiphilic copolymers and their use

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO02092213A1 *

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FR2824754A1 (fr) 2002-11-22
US20040110871A1 (en) 2004-06-10
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