El documento describe el proceso de extracción de naproxeno utilizando dióxido de carbono supercrítico. El proceso involucra varias etapas como bombeo del CO2 a alta presión, extracción en una cámara, precipitación de partículas a través de una tobera, y almacenamiento del naproxeno extraído. El CO2 es un fluido supercrítico efectivo para este propósito debido a su baja temperatura y presión críticas.
1. Burgos, M. 511010; Escobar, S. 511024; García, Y.
511026; Patiño, J. 510573; Rivera, A. 511058; Tapia, D.
511064; Velásquez J. 411068.
EXTRACCIÓN DE NAPROXENO A
PARTIR DE DIÓXIDO DE CARBONO
SUPERCRÍTICO
2. INTRODUCCIÓN
La efectividad de fármacos depende de la
estabilidad química, física y de la velocidad de
disolución o tasa de absorción (Montes et al, 2013).
El uso de nanopartículas mejora la absorción de
fármacos poco solubles (Huang et al, 2005).
Figura No. 1: Naproxeno efervescente
Fuente: Productos MK,. 2003.
Figura No. 2: Naproxeno pastillas
Fuente: Laboratorios americanos S.A.
3. Los fluidos supercríticos se han convertido en una
importante alternativa a los procesos tradicionales
para la generación de micro y nanopartículas
(Jung & Perrut, 2005).
Desventajas de técnicas
convencionales:
•Cambios químicos.
• Dificultad en el control de
tamaño y distribución de las
partícula.
• Requieren altas
concentración de disolvente.
Ventajas de usar fluidos
supercríticos:
•Mayor pureza.
•Tamaño y forma uniforme.
•Menor impacto ambiental.
4. MARCO HISTÓRICO
Principios del siglo XIX
1821: Charles Cagniard de la tour (Fase fluida a cierta Tc)
1869: Thomas Andrews (Tc 31.1°C en CO2)
1878: Extracción de cafeina.
Figura No. 3: Charles de la Tour.
Fuente: Arcadja, 2004.
5. FLUIDO SUPERCRÍTICO
Fluido que se encuentra en condiciones de presión y
temperatura superiores a las de su punto crítico (Stanley et al.,
2008).
Figura No. 4: Diagrama P-T
Fuente: Noticosmos, 2008.
6. Solvatación
Propiedades de los
fluidos supercríticos
Baja
tensión
superficial
Alta
difusividad
Penetrabilidad
Compresibilidad Baja viscosidad
Densidad variable
Habilidades dinámicas
buenas.
Poder solvente
variable
Fig.5 Molécula de sodio solvatada
Fuente:Scielo
7. C02 COMO FLUIDO
SUPERCRÍTICO
Figura No. 6: Transformación de CO2 en fluido supercrítico.
Fuente: Nasa, 2003.
El CO2 posee rápida expansión de la solución supercrítica y sus
propiedades se ajustan continuamente mediante cambios de presión y
temperatura (Kayrak et al, 2003); este se puede tomar de la atmosfera,
no es tóxico además su temperatura y presión crítica son relativamente
bajas.
8. ¿QUÉ ES EL NAPROXENO?
Medicamento que se usa para tratar el dolor leve, los
síntomas de la artritis y otras afecciones. El
naproxeno impide que el cuerpo elabore sustancias
que causan dolor e inflamación.
Figura No. 7: Estructura química del Naproxeno.
Fuente: Unal, 2005.
9. ESTUDIOS RELACIONADOS
En 2010 M.Türk y D.Bolten, estudiaron la producción
de partículas submicrónicas de Naproxeno por la
aplicación de RESS (Expansión rápida de soluciones
supercríticas).
En 2013, G. Zhuo, L. Xiao-Meng, M. Lei, L. Jian, Z.
Hong, G. Yun-Peng, Y. Yue., estudiaron el
comportamiento de la disolución del Naproxeno en un
fluido intestinal simulado.
En 2013 Martínez, E., Pereyra, C., Gordillo, M., Kürti, R.,
Bendel, A. y Montes A. estudiaron la Extracción de
naproxeno con CO2 supercrítico.
10. PROCESO RESS PARA LA EXTRACCIÓN DE NAPROXENO
CON CO2 SUPERCRÍTICO
Figura No. 8 Extracción de Naproxeno. Fuente: Montes et al., 2013
11. TEMPERATURA Y PRESIÓN DE EXTRACCIÓN
Tabla 1. Datos experimentales en el proceso RESS
Fuente: Montes et al.,2013
14. Capacidad: 10-20.000 m3
Presión de almacenamiento: 100 kPa
Temperatura de almacenamiento: 0°C.
Figura No . 8: Tanques de almacenamiento.
Fuente: Sabacasi, 2011.
TANQUE DE ALMACENAMIENTO
15. Figura No. 8 Extracción de Naproxeno.
Fuente: Montes et al., 2013
INTERCAMBIADOR PRE-BOMBA
(CONDENSADOR)
20. Aumenta la presión del fluido por encima de la
presión crítica a expensas de un trabajo:
P1= 100 kPa P2 = 20 MPa
Figura No. 10 Bomba.
Fuente: Olx, 2010.
P2 = 20 MPa> Pc=7,39MPa
BOMBA
21. Figura No. 8: Extracción de Naproxeno.
Fuente: Montes et al., 2013
INTERCAMBIADOR POST-BOMBA (CALDERA).
23. Figura No. 8: Extracción de Naproxeno.
Fuente: Montes et al., 2013
CÁMARA DE EXTRACCIÓN
Se introduce
ácido
propanoico y
metanol.
24. El fluido supercrítico entra en contacto por una hora
con el soluto y arrastra la sustancia de interés, todo
esto con ayuda del agitador magnético.
Material: Acero inoxidable.
Capacidad: 250mL.
Camisa térmica para:
Q=O (Adiabático)
Manómetro para:
Regula que: P>>Pcr
Figura No. 12: Cámara de Extracción
Fuente: Zean, 2011
CÁMARA DE EXTRACCIÓN
25. Figura No. 8: Extracción de Naproxeno.
Fuente: Montes et al., 2013
FILTRO
26. Figura No. 8: Extracción de Naproxeno.
Fuente: Montes et al., 2013
TOBERA
27. Figura No. 13: Tobera.
Fuente: Escull, 2005.
TOBERA
Se
desprecia
e
28. CARACTERÍSTICAS DE LA TOBERA
Material: Acero inoxidable
Diámetro interior: 100 µm
Longitud: 1170 m
Función:
Disminuye la presión de 20 MPa a 100 kPa, lo cual
hace que se pierdan las propiedades de FSC.
Pulveriza la solución supercrítica en el interior del
recipiente precipitador.
29. Figura No. 8: Extracción de Naproxeno.
Fuente: Montes et al., 2013
CÁMARA DE SEPARACIÓN
30. NAPROXENO
CO2
Figura No. 15: Partículas precipitadas de Naproxeno
después de proceso RESS
Fuente: Montes, 2013.
Figura No. 14: Extracción de dióxido de carbono
y Naproxeno
Fuente: Rivera, 2013.
CÁMARA DE SEPARACIÓN
31. Figura No. 8: Extracción de Naproxeno.
Fuente: Montes et al., 2013
CONDENSADOR
32. Figura No. 8: Extracción de Naproxeno.
Fuente: Montes et al., 2013
TANQUE DE ALMACENAMIENTO
33. CONCLUSIONES
La aplicación de leyes termodinámicas permiten la
comprensión de procesos industriales, tales como la extracción
de naproxeno con el uso de fluidos supercríticos.
Los fluidos supercríticos aparecen como una alternativa
industrial para evitar la generación de impactos ambientales.
Los procesos deben ser sometidos a condiciones óptimas para
alcanzar los resultados deseados, es por eso que se debe partir
de las leyes y teoremas que comprende la termodinámica.
El proceso industrial para la extracción de fluidos supercríticos
no es muy utilizado a nivel mundial a causa del elevado costo
que conlleva la instrumentación de este complejo y reciente
método.
34. REFERENCIAS
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edición. Literamericana editores S.A. México D.F
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Powder Technology. 160. 2: 127 p - 134p.
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L. 2007. Modeling aspirin and naproxen ternary
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Octava edición. Learning editores S.A. México D.F (México).
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Velásquez, A. "La tecnología de fluidos supercríticos un proceso
limpio para el sector industrial" [Publicación en línea]. Disponible
en internet.
<http://www.lasallista.edu.co/fxcul/media/pdf/RevistaLimpia/vol3n2/
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Zhuo, G., Xiao-Meng, L., Lei, M., Jian, L., Hong, Z., Yun-Peng,
G. y Yue, Y. (2013). Effects of particle morphology, pore size and
surface coating of mesoporous silica on naproxen dissolution rate
enhancement, Colloids and Surfaces B:Biointerfaces 101: 228p–
235p.