Stefano CARDEA | Projects

ADSORBIMENTO DI PRINCIPI ATTIVI SU MATRICI POROSE TRAMITE PROCESSI ASSISTITI DA FLUIDI SUPERCRITICI

I processi oggetto dello studio saranno l'essiccamento supercritico (SUPERCRITICAL GEL DRYING) e l'impregnazione supercritica (SUPERCRITICAL ADSORPTION). Nel primo processo, viene dapprima preparata una soluzione in acqua per formare un idrogel; dopo vengono effettuati degli scambi con soluzioni a concentrazione crescente di etanolo; infine la struttura (alcogel) viene processata con CO2 supercritica. La CO2 agisce da non solvente nei confronti dell'etanolo, di modo da ottenere un aerogel.La struttura ottenuta viene utilizzata come supporto poroso su cui adsorbire farmaci o vitamine solubili in CO2.I supporti saranno aerogel di alginato oppure di amido.Nel secondo processo, il supporto poroso ottenuto viene caricato in un vessel dotato di agitatore; separatamente viene caricata una quantità nota del materiale che si vuole adsorbire. In tale processo discontinuo, una volta stabilizzate le condizioni di pressione e temperatura all'interno del vessel, si lascia al sistema il tempo necessario al raggiungimento delle condizioni di equilibrio di dissoluzione del soluto nella soluzione e di diffusione della soluzione all’interno della matrice da caricare. Il tempo di equilibrio viene valutato sperimentalmente attraverso la determinazione della cinetica di adsorbimento per il soluto di interesse. Successivamente, si valuteranno anche le isoterme di adsorbimento.I materiali da trattare saranno vitamine quali il menadione e l'alfa tocoferolo o farmaci quali la nimesulide, il diclofenac e il ketoprofene.Attraverso l'uso di diverse tecniche analitiche disponibili presso i propri laboratori, il gruppo di ricerca otterrà una caratterizzazione delle strutture porose generate. In particolare, le tecniche utilizzate saranno:-Microscopia elettronica per lo studio della morfologia delle strutture porose e la determinazione delle dimensioni delle celle e dei pori. La distribuzione delle dimensioni sarà eseguita mediante un software di misura e calcolo delle celle a partire dalle immagini elettroniche. Sarà utilizzato un microscopio elettronico a emissione di campo (FE-SEM) già in dotazione all'unità di ricerca che consente giungere fino a 250.000 ingrandimenti. L'unità è anche dotata di un secondo microscopio elettronico (SEM) per ingrandimenti minori.-Misura dell'area superficiale delle strutture porose mediante misure di adsorbimento-desorbimento di N2.-Misure di densità delle strutture mediante picnometro elettronico ad elio-Gas cromatografia per la determinazione dell'eventuale residuo solvente delle strutture porose.