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RÉSUMÉ
En vue d'obtenir des produits exempts de composés chimiques résiduels potentiellement dangereux, les contraintes réglementaires autour de l'utilisation des fluides supercritiques (FSC) se durcissent. À l'échelle industrielle, ces fluides sont utilisés comme solvants en vue d'extraire ou de purifier des produits naturels issus de l'agriculture et de la pêche pour obtenir des produits variés : ingrédients alimentaires, parfums et arômes, produits nutraceutiques, cosmétiques et pharmaceutiques. Mais d'autres applications sont étudiées, principalement en vue de la synthèse, du traitement et de la mise en forme des matériaux à haute performance (céramiques, mousses et aérogels, poudres, fibres et tissus, matériaux nano-structurés, composites et polymères) dans des secteurs industriels comprenant la pharmacie, la microélectronique, les revêtements et peintures, l'isolation thermique et phonique.
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Michel PERRUT : SEPAREX (Champigneulles)
INTRODUCTION
L'utilisation des fluides supercritiques (FSC), et particulièrement du CO2 et de l'eau, suscite un immense intérêt à mesure que les contraintes réglementaires se durcissent (comme la récente directive « REACH » édictée par l'Union européenne) et que les exigences des consommateurs se font plus pressantes en vue d'obtenir des produits exempts de composés chimiques résiduels potentiellement dangereux.
Aujourd'hui, les applications les plus nombreuses à l'échelle industrielle consistent à utiliser les fluides supercritiques comme solvants en vue d'extraire, de fractionner ou de purifier des produits naturels provenant de l'agriculture (algues et végétaux) et de la pêche (huiles de poisson) pour obtenir des produits variés : ingrédients alimentaires, parfums et arômes, produits nutraceutiques, cosmétiques et pharmaceutiques. Mais bien d'autres applications sont aujourd'hui étudiées, principalement en vue de la synthèse, du traitement et de la mise en forme des matériaux à haute performance (céramiques, mousses et aérogels, poudres, fibres et tissus, matériaux nano-structurés, composites et polymères) dans des secteurs industriels comprenant la pharmacie (formulation des médicaments), la microélectronique, les revêtements et peintures, l'isolation thermique et phonique, la mécanique, etc. De même, l'utilisation des fluides supercritiques comme milieux de mise en œuvre de réactions chimiques ou biochimiques suscite un vif intérêt.
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Élaboration de matériaux innovants
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3. Applications pharmaceutiques et biomédicales
Comme la liste « positive » des solvants GRAS (Generally Recognized As Safe) est en constante diminution, un vif intérêt est porté à l'utilisation du CO2 supercritique comme solvant d'extraction, de fractionnement et surtout de formulation des principes actifs pharmaceutiques et dermocosmétiques.
Précisons tout d'abord que lorsque des produits destinés à la pharmacie sont élaborés, l'équipement doit être conçu, opéré, nettoyé et entretenu selon des normes strictes de protection des opérateurs, de l'environnement et du produit final (BPF ou GMP).
Nota : bonnes pratiques de fabrication (BPF) ou Good Manufacture practice (GMP)
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Extraction
Outre l'extraction de principes actifs d'origine naturelle (cf. § 1.), les applications industrielles connues sont encore limitées, comme la désolvantation de principes actifs (antibiotiques de la classe des céphalosporines) et la délipidation d'os humains en vue de l'obtention d'implants chirurgicaux ou dentaires (4).
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Purification
La chromatographie préparative avec éluant supercritique commence à se développer, principalement en vue de séparer des principes actifs pharmaceutiques, et particulièrement de résoudre les mélanges d'énantiomères. Quelques unités industrielles (5) sont actuellement en fonctionnement. De récents développements du procédé en lit mobile simulé avec éluant supercritique ont démontré le vif intérêt de ce concept en comparaison avec le procédé en lit mobile simulé avec éluant liquide.
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Formulation
L'élaboration de particules par des procédés supercritiques fait l'objet d'un très vif intérêt dans l'industrie pharmaceutique en vue d'augmenter la biodisponibilité de molécules très peu solubles dans les milieux biologiques, et de préparer des formulations permettant une administration peu invasive (orales, inhalables, transdermiques). En fait, la technologie des fluides supercritiques comprend plusieurs types de procédés permettant d'élaborer différentes formes de médicaments, le fluide étant utilisé comme :
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solvant de pulvérisation/précipitation : procédé RESS (Rapid Expansion of Supercritical Solutions), voir ...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - G Brunner - Gas Extraction. - Berlin : Springer, 1994.
-
(2) - E Stahl, KW Quirin, D Gerard - Dense Gases for Extraction and Refining. - Berlin : Springer-Verlag, 1987.
-
(3) - JB King, TR List, ed - Extraction of natural products using near-critical solvents. - London : Blackie A & P, 1993.
-
(4) - P York, UB Kompella, BY Shekunov, ed - Supercritical Fluid Technology for drug Product Development. - Drugs and Pharmaceutical Sciences Vol. 18, New-York : Marcel Dekker, 2004.
-
(5) - Y-P Sun, ed - Supercritical Fluid Technology in Materials Science and Engineering. - New-York : Marcel Dekker, 2002.
-
(6) - J Jung, M Perrut - Particle design using supercritical fluids : Literature and patent review. - J of Supercritical fluids 20 : 179-219, 2001.
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Règlement (CE) no 1907/2006 du Parlement européen et du Conseil du 18 décembre 2006 concernant l'enregistrement, l'évaluation et l'autorisation des substances chimiques, ainsi que les restrictions applicables à ces substances (REACH), instituant une agence européenne des produits chimiques, modifiant la directive 1999/45/CE et abrogeant le règlement (CEE) no 793/93 du Conseil et le règlement (CE) no 1488/94 de la Commission ainsi que la directive 76/769/CEE du Conseil et les directives 91/155/CEE, 93/67/CEE, 93/105/CE et 2000/21/CE de la Commission (JOUE L 396 du 30 décembre 2006).
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