{"id":69767,"date":"2020-12-23T07:28:34","date_gmt":"2020-12-23T07:28:34","guid":{"rendered":"https:\/\/ainia.endesarrollo.pro\/supercritical-co2-extraction-better-standard-for-dose-flexibility-in-pharma-products\/"},"modified":"2026-05-26T20:35:35","modified_gmt":"2026-05-26T20:35:35","slug":"supercritical-co2-extraction-better-standard-for-dose-flexibility-in-pharma-products","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ainia.endesarrollo.pro\/en\/news\/press-releases\/supercritical-co2-extraction-better-standard-for-dose-flexibility-in-pharma-products\/","title":{"rendered":"Supercritical CO2 Extraction: Better standard for dose flexibility in pharma products"},"content":{"rendered":"\n<blockquote>\n<p style=\"text-align: justify;\"><em>El CO<sub>2<\/sub> supercr\u00edtico puede aplicarse no solo para obtener extractos que pueden encapsularse sino tambi\u00e9n en otras etapas de proceso ligadas a la encapsulaci\u00f3n <\/em><em>(para generar part\u00edculas, impregnar materiales, reducir la carga microbiol\u00f3gica, etc.) <\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Las preferencias de los consumidores y las demandas de la industria para darles respuesta incluyen, por ejemplo, la obtenci\u00f3n y utilizaci\u00f3n de productos m\u00e1s naturales y seguros para mejorar la calidad de vida abarcando desde la alimentaci\u00f3n hasta la medicina pasando por la cosm\u00e9tica. La encapsulaci\u00f3n de sustancias diversas puede contribuir positivamente en esta l\u00ednea y la tecnolog\u00eda de CO<sub>2<\/sub> supercr\u00edtico ofrece numerosas oportunidades de proceso innovadoras y sostenibles.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">La b\u00fasqueda de <strong>alternativas m\u00e1s sostenibles <\/strong>para afrontar retos tecnol\u00f3gicos y sociales ha pasado de ser una tendencia minoritaria a una necesidad reconocida por la sociedad y las instituciones, reflejada por ejemplo en los <strong>Objetivos de Desarrollo Sostenible<\/strong> (ODS) o el <strong>Pacto Verde de la UE<\/strong>, sobre el que se asienta el Plan de Acci\u00f3n para la Econom\u00eda Circular adoptado en 2020.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Las <strong>preferencias de los consumidores<\/strong> y las demandas de la industria para darles respuesta incluyen, por ejemplo, la obtenci\u00f3n y utilizaci\u00f3n de productos m\u00e1s naturales y seguros para mejorar la calidad de vida, procurando que las sensaciones asociadas a su uso sean lo m\u00e1s agradables que sea posible. El <strong>inter\u00e9s por la salud<\/strong> propia pero tambi\u00e9n por la del resto de los <strong>seres vivos<\/strong> y del <strong>medio ambiente<\/strong>, sustenta una atenci\u00f3n creciente no solo en las materias primas y en los ingredientes derivados, sino en los <strong>m\u00e9todos<\/strong> empleados en su obtenci\u00f3n. Esta tendencia es especialmente apreciable en alimentaci\u00f3n, pero tambi\u00e9n en cosm\u00e9tica. Ello explica que est\u00e9n en auge la protecci\u00f3n de sustancias bioactivas l\u00e1biles para que mantengan su funcionalidad (extractos funcionales, pero tambi\u00e9n incluso microorganismos o c\u00e9lulas) o la mejora de sus propiedades para facilitar su uso (por ejemplo, la reducci\u00f3n de su impacto organol\u00e9ptico). La <strong>encapsulaci\u00f3n<\/strong> -ya sea a escala macro-, micro- o nanom\u00e9trica- puede contribuir positivamente en esta l\u00ednea y en ese sentido, la <strong>tecnolog\u00eda de fluidos supercr\u00edticos<\/strong> y m\u00e1s concretamente del <strong>di\u00f3xido de carbono supercr\u00edtico (CO<sub>2<\/sub>-SC),<\/strong> ofrece numerosas <strong>oportunidades<\/strong> de proceso <strong>innovadoras y sostenibles.<\/strong><\/p>\n\n<h3 style=\"text-align: justify;\"><strong>CO<sub>2 <\/sub>supercr\u00edtico: herramienta polifac\u00e9tica para innovar en encapsulaci\u00f3n <\/strong><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">En general, se considera el <strong>CO<sub>2<\/sub>-SC <\/strong>como el fluido supercr\u00edtico m\u00e1s ampliamente empleado en aplicaciones diversas por las <strong>ventajosas propiedades<\/strong> que presenta en esas especiales condiciones de proceso (alta difusividad; alto poder disolvente; no t\u00f3xico, no inflamable ni explosivo; coste moderado; ampliamente disponible; etc.)<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">La <strong>versatilidad <\/strong>del CO<sub>2<\/sub> supercr\u00edtico ha motivado que en las \u00faltimas d\u00e9cadas se haya ampliado el abanico de tem\u00e1ticas y campos de investigaci\u00f3n, como lo avalan el constante crecimiento de publicaciones cient\u00edfico-tecnol\u00f3gicas y m\u00e1s concretamente, las <strong>novedades<\/strong> aparecidas en <strong>2020<\/strong>.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Centrando la atenci\u00f3n en la aplicaci\u00f3n de CO<sub>2<\/sub> en condiciones supercr\u00edticas en alguna de las etapas de proceso asociadas a la encapsulaci\u00f3n de sustancias diversas, se pueden ilustrar algunas de las posibilidades m\u00e1s relevantes con ejemplos publicados en los \u00faltimos meses.<\/p>\n\n<ul>\n \t<li style=\"text-align: justify;\"><u><strong>Obtenci\u00f3n de extractos<\/strong> para su posterior encapsulaci\u00f3n<\/u><\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align: justify;\">El CO<sub>2<\/sub> supercr\u00edtico es un agente de extracci\u00f3n id\u00f3neo para sustancias apolares lipof\u00edlicas. Por ello, adem\u00e1s de aplicarse para el <a href=\"https:\/\/www.ainia.com\/ainia-news\/ingredientes-proteicos-alimentacion-deportiva\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">desgrasado y la obtenci\u00f3n de ingredientes proteicos,<\/a> se puede emplear para la obtenci\u00f3n de extractos de alta calidad. Los procesos de extracci\u00f3n con CO<sub>2<\/sub> supercr\u00edtico se realizan en ausencia de ox\u00edgeno y normalmente a temperaturas moderadas, por lo que las fracciones extra\u00eddas mantienen sus propiedades y pueden presentar ventajas funcionales u organol\u00e9pticas respecto a extractos obtenidos mediante otras tecnolog\u00edas, especialmente cuando involucran disolventes org\u00e1nicos.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">En este \u00e1mbito conviven ejemplos de aprovechamiento que han llegado hasta escala industrial (industria cosm\u00e9tica, industria de fragancias, etc.), con nuevas investigaciones para incidir en aspectos que pueden favorecer nuevas aplicaciones, como la interacci\u00f3n con otros componentes. En un <a href=\"https:\/\/pubmed.ncbi.nlm.nih.gov\/33175407\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">estudio<\/a> publicado en 2020, se se\u00f1ala la obtenci\u00f3n con CO<sub>2<\/sub> supercr\u00edtico de un extracto de pieles de cebolla con actividad antioxidante y quercetina como flavonoide principal y su interacci\u00f3n con p\u00e9ptidos como beta-lactoglobulina como posibles vectores (<em>carriers<\/em>).<\/p>\n\n<ul>\n \t<li style=\"text-align: justify;\"><u><strong>Generaci\u00f3n de part\u00edculas micro\/nanoencapsuladas en procesos asistidos con CO2 supercr\u00edtico <\/strong><\/u><\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align: justify;\">La tecnolog\u00eda de CO<sub>2<\/sub> a alta presi\u00f3n y especialmente, supercr\u00edtico se encuentra entre las alternativas existentes para conseguir <strong>part\u00edculas de peque\u00f1o tama\u00f1o<\/strong> (micronizaci\u00f3n) o la <strong>generaci\u00f3n de encapsulados<\/strong> de ciertas sustancias recubiertas por otras, especialmente a escala microm\u00e9tica. Son muy numerosos y variados los procesos enfocados a la generaci\u00f3n de part\u00edculas de peque\u00f1o tama\u00f1o que aprovechan las propiedades del CO<sub>2<\/sub>-SC y cabe se\u00f1alar esta familia de aplicaciones entre las <strong>tendencias m\u00e1s vanguardistas de la tecnolog\u00eda<\/strong>, por las amplias oportunidades y los numerosos retos tecnol\u00f3gicos asociados dependiendo de las necesidades espec\u00edficas de cada caso.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Las caracter\u00edsticas de las sustancias que se desea encapsular, el tipo de recubrimiento o de aplicaci\u00f3n final del encapsulado, el prop\u00f3sito de la encapsulaci\u00f3n, etc. condicionan la selecci\u00f3n de la tecnolog\u00eda m\u00e1s id\u00f3nea y se deben analizar las alternativas de los procesos con CO<sub>2<\/sub> que podr\u00edan emplearse teniendo en cuenta estos factores y el estado de la tecnolog\u00eda (teniendo en cuenta no solo los avances tecnol\u00f3gicos en s\u00ed sino su estado de desarrollo y de protecci\u00f3n). Sobre este an\u00e1lisis, podr\u00e1n para descartarse las que no se adapten a los requisitos y\/o acotarse las m\u00e1s prometedoras as\u00ed como identificar el alcance del recorrido asociado al desarrollo de soluciones espec\u00edficas concretas.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">En <strong>2020<\/strong> han seguido apareciendo <strong>innovaciones<\/strong> en este campo, con ejemplos muy variados tanto en cuanto a las sustancias encapsuladas como las finalidades y la funci\u00f3n del CO<sub>2<\/sub> en el proceso de generaci\u00f3n de part\u00edculas (micronizados, microencapsulados, etc.). Entre ellos:<strong> Vitaminas y otros micronutrientes<\/strong> (<a href=\"https:\/\/pubs.rsc.org\/en\/content\/articlelanding\/2020\/gc\/c9gc04018h#!divAbstract\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\"><u>vitamina E y vitamina C) y compuestos de hierro<\/u><\/a>; <a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S0896844619300713\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">riboflavina con tocoferol<\/a>, etc.) en encapsulados multifuncionales orientados a aplicaciones alimentarias, biom\u00e9dicas, cosm\u00e9ticas<strong>; extractos naturales<\/strong> para proteger sus propiedades biofuncionales (<a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S0896844620303417\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">a\u00e7a\u00ed<\/a>, <a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S0896844620300735\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">pimienta rosa<\/a>; <a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S0896844620302837\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Aceite esencial de laurel<\/a> <u><\/u>para preservar sus propiedades biocidas (bacteriost\u00e1ticas, antif\u00fangicas); <a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S221298201931323X\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">aceite de lima<\/a> para extender el tiempo de liberaci\u00f3n; <a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S2212982020310271\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\"><strong>compuestos bioactivos<\/strong><\/a> para mejorar sus propiedades mediante micronizaci\u00f3n\/nanonizaci\u00f3n (<a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S0960308520304788\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">curcuma mangga<\/a>, antitumoral <a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S2212982019311874\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">disulfiram<\/a>, etc.) o microencapsulaci\u00f3n (<a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S2212982019311849\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\"><u>coenzima Q10<\/u> para facilitar su dosificaci\u00f3n y biodisponibilidad y bioaccesibilidad<\/a>, <u>principios activos farmacol\u00f3gicos<\/u> como <a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S0896844620300930\">amoxicilina<\/a>, <a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S2212982020310271\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">antiinflamatorios no esteroideos<\/a>, );(<a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S0896844620300772\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">arginina<\/a>; incluso, <a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S0143720819321527\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\"><strong><u>colorantes<\/u><\/strong><\/a><a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S0143720819321527\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\"><u> <strong>para el te\u00f1ido de cuero <\/strong><\/u><\/a><strong><u>\u0085<\/u><\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Simplificando mucho en cuanto a la <strong>funci\u00f3n del CO<sub>2<\/sub> supercr\u00edtico en los procesos de encapsulaci\u00f3n<\/strong>, cabe se\u00f1alar que en ciertas tipolog\u00edas de proceso se aprovecha la <strong>solubilidad<\/strong> de las sustancias involucradas en el CO<sub>2<\/sub> supercr\u00edtico, dando paso a la generaci\u00f3n de las part\u00edculas al modificar las condiciones de proceso a otras en las que dejan de ser solubles. En el otro extremo, se encuentran otras opciones de proceso que se apoyan en el uso del CO<sub>2<\/sub> supercr\u00edtico como <strong>agente antidisolvente<\/strong>, es decir, para forzar generaci\u00f3n de las part\u00edculas al reducirse la solubilidad de las sustancias en las disoluciones de partida como consecuencia de la intervenci\u00f3n de este fluido<strong>. La lista de posibles procesos y variantes<\/strong> con CO supercr\u00edtico con distintos roles refleja es <strong>muy extensa<\/strong> [solo algunos de los m\u00e1s reconocidos: RESS (rapid expansion of supercritical solutions), GAS (gas antisolvent process), SAS (supercritical anti-solvent), PCA (precipitation with compressed fluid antisolvent), PGSS (Particles from Gas Saturated Solutions), DELOS (depressurization of an expanded liquid organic solution); SFEE (supercritical fluid extraction of emulsions), ASES (aerosol solvent extraction system), etc.] y sigue creciendo, lo cual avala el inter\u00e9s en esta l\u00ednea tecnol\u00f3gica.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">En todos los tipos de proceso, el resultado final no solo depende de los mecanismos y fen\u00f3menos asociados sino tambi\u00e9n de los <strong>sistemas y dispositivos experimentales<\/strong>. Por ello, el \u00e1mbito de las investigaciones y publicaciones incluye novedades tambi\u00e9n en cuanto a elementos clave asociados a las instalaciones (por ejemplo, boquillas; sistemas de recogida de part\u00edculas; sistemas de mezclado; sistemas de regulaci\u00f3n; etc.)<\/p>\n\n<ul>\n \t<li style=\"text-align: justify;\"><u><strong>Impregnaci\u00f3n con CO<sub>2<\/sub> supercr\u00edtico<\/strong> de encapsulados y soportes<\/u><\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align: justify;\">Otra posibilidad tecnol\u00f3gica radica en la alta difusividad del CO<sub>2<\/sub> supercr\u00edtico, que facilita la penetraci\u00f3n a trav\u00e9s de la estructura de materiales. Esta capacidad, junto a la de solubilizaci\u00f3n de sustancias, sustenta los procesos de impregnaci\u00f3n de materiales para dotarlos de alguna funcionalidad a\u00f1adida.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">De este modo, junto otras aplicaciones de impregnaci\u00f3n, el CO<sub>2 <\/sub>puede utilizarse para <strong>incorporar alguna sustancia a part\u00edculas generadas por otras t\u00e9cnicas<\/strong> para dar lugar a encapsulados o microencapsulados, dependiendo de las caracter\u00edsticas de los materiales soporte en los que se incorporan las sustancias que se desea dosificar. Por ejemplo, se ha publicado la<a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S1773224719319082\"> impregnaci\u00f3n supercr\u00edtica de micropart\u00edculas<\/a> de soja generadas previamente por otra t\u00e9cnica para cargarlas con aceite de ch\u00eda, consigui\u00e9ndose la protecci\u00f3n del aceite frente a la oxidaci\u00f3n, pero tambi\u00e9n la liberaci\u00f3n controlada bajo condiciones similares a las gastrointestinales, lo cual resultar\u00eda fundamental para su absorci\u00f3n.<\/p>\n\n<ul>\n \t<li style=\"text-align: justify;\"><u><strong>Post-procesado de part\u00edculas encapsuladas<\/strong> mediante otras alternativas tecnol\u00f3gicas: Eliminaci\u00f3n de restos de disolventes, secado, esterilizaci\u00f3n de materiales sensibles<\/u><\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align: justify;\">Las alternativas tecnol\u00f3gicas de microencapsulaci\u00f3n son muy diversas y una parte de los procesos involucran la utilizaci\u00f3n de disolventes org\u00e1nicos, lo que suele conllevar cierta presencia en el producto final. Si esta circunstancia es indeseable, adem\u00e1s de tratar de optar por otra alternativa de encapsulaci\u00f3n diferente, se puede tratar de soslayar esta circunstancia aplicando un proceso de post-tratamiento sobre los microencapsulados. Es el caso de otro de los ejemplos aparecidos en 2020, en el que los investigadores aplicaron CO<sub>2<\/sub> supercr\u00edtico para eliminar residuos de diclorometano en microesferas de PLGA con risperidona, consiguiendo eliminaciones de hasta el 99%.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">En otras ocasiones, se efect\u00faa la encapsulaci\u00f3n implicando sustancias muy delicadas y es preciso un tratamiento previo adecuado para posibilitar su utilizaci\u00f3n final de forma segura sin comprometer el propio material. Es el caso de un <a href=\"https:\/\/link.springer.com\/article\/10.1007\/s40883-019-00125-2\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">ejemplo reciente donde las investigaciones biom\u00e9dicas y de proceso convergen para el desarrollo de un nuevo material orientado al tratamiento de enfermedades<\/a>. El trabajo publicado se apoya en el potencial de la encapsulaci\u00f3n de c\u00e9lulas combinado con el desarrollo de c\u00e9lulas con respuesta espec\u00edficas para el tratamiento de enfermedades, como el caso de la diabetes tipo 1. Los investigadores se centran en el desarrollo de membranas nanoporosas basadas en hidrogeles de poliuretano con alto contenido en agua, que tratan despu\u00e9s para eliminar sustancias citot\u00f3xicas as\u00ed como para conseguir un nivel de esterilidad suficiente que permita su futura implantaci\u00f3n en el cuerpo, de manera que las c\u00e9lulas puedan excretar sustancias. Concretamente, se\u00f1alan que un tratamiento con CO2 supercr\u00edtico durante 2 horas fue suficiente para alcanzar niveles SAL (sterility assurance level) de 10^(-6), por lo que consideran que las membranas nanoporosas desarrolladas ser\u00edan susceptibles de utilizarse para la encapsulaci\u00f3n de c\u00e9lulas en dispositivos en la escala macrosc\u00f3pica utilizables en implantes, para lo que apuntan a futuros pr\u00f3ximos estudios en los que seguir investigando para poder avanzar en esa l\u00ednea.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">AINIA a\u00fana capacidades y know-how tanto en el \u00e1mbito de la tecnolog\u00eda de fluidos supercr\u00edticos como en el de encapsulaci\u00f3n, que sustentan las actividades que viene realizando para aprovechar las oportunidades que ofrece el CO2 supercr\u00edtico en el \u00e1mbito de la encapsulaci\u00f3n. AINIA cuenta con <strong>m\u00e1s de 25 a\u00f1os de experiencia <\/strong>en el<strong> desarrollo y escalado <\/strong>de<strong> soluciones sostenibles y eficientes <\/strong>basadas en procesos <strong>con<\/strong> <strong>CO<sub>2<\/sub> supercr\u00edtico<\/strong> <strong>desde escala piloto hasta nivel industrial en ALTEX<\/strong> y con <strong>m\u00e1s de 15 a\u00f1os<\/strong> <strong>de experiencia<\/strong> en el desarrollo y escalado <strong>en distintos<\/strong> <strong>procesos de microencapsulaci\u00f3n<\/strong>. En esta l\u00ednea, en 2020 se ha seguido progresando en el \u00e1mbito de la investigaci\u00f3n procesos con CO<sub>2<\/sub> supercr\u00edtico para la encapsulaci\u00f3n de sustancias en distintas opciones tecnol\u00f3gicas, avanzando y ampliando las capacidades disponibles. Para ello, se han identificado los elementos clave a incorporar para distintas alternativas de proceso y se han seleccionado los m\u00e1s id\u00f3neos para su adquisici\u00f3n y montaje para la configuraci\u00f3n de nuevos dispositivos experimentales.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Estos avances han sido desarrollados en el marco de las l\u00edneas de investigaci\u00f3n que han sido cofinanciadas por el IVACE (Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial) en el marco del convenio de colaboraci\u00f3n con AINIA para desarrollar actividades de I+D+i que sean transferibles al tejido industrial.<\/p>\n&nbsp;\n\n<img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-90638\" src=\"https:\/\/ainia.endesarrollo.pro\/wp-content\/uploads\/IvaceDeclaracion-cs-1.png\" alt=\"IVACE\" width=\"450\" height=\"219\" \/>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>El CO2 supercr\u00edtico puede aplicarse no solo para obtener extractos que pueden encapsularse sino 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