Mangiferin nanoparticles precipitation by supercritical antisolvent process

Abstract

Nano and microparticle of mangiferin were precipitated by supercritical antisolvent (SAS) process. A preliminary study of typical solvent used in SAS process was carried out in order to select a solvent or mixtures of them with a good miscibility with supercritical CO2. Mixtures of acetone with dimethyl sulphoxide and 1-methyl-2-pyrrolidone led to submicron particles with spherical morphology. The study of the main parameter, that could affect the nano or micro precipitation, was carried out using acetone with dimethyl sulphoxide instead of 1-methyl-2-pyrrolidone because the low toxicity. Higher CO2 and liquid solution flow rates, higher pressures, lower temperatures and lower nozzle diameter are recommended to the nanoparticle production. Morphologies of the precipitates were analyzed by scanning electron microscopy (SEM). X-ray Diffraction (XRD) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) were carried out to find out the possible loss of crystallinity and activity of the precipitates. Dissolution profiles of mangiferin were carried out in simulated fluids and processed mangiferin was dissolved faster and with higher solubility than raw material. This fact would permit its use in pharmaceutical, cosmetic or nutraceutical applications.

Nano y micropartícula de mangiferina fueron precipitados por el proceso supercrítico antisolvent (SAS). Se realizó un estudio preliminar del disolvente típico utilizado en el proceso SAS para seleccionar un disolvente o mezclas de ellos con una buena miscibilidad con CO2 supercrítico. Las mezclas de acetona con dimetilsulfóxido y 1-metil-2-pirrolidona dieron lugar a partículas submicrónicas con morfología esférica. El estudio del parámetro principal, que podría afectar a la nano o microprecipitación, se realizó utilizando acetona con sulfóxido de dimetilo en lugar de 1-metil-2-pirrolidona debido a la baja toxicidad. Para la producción de nanopartículas se recomiendan caudales de CO2 y solución líquida más altos, presiones más altas, temperaturas más bajas y un diámetro de boquilla más bajo. Las morfologías de los precipitados se analizaron mediante microscopia electrónica de barrido (SEM). La difracción de rayos X (XRD) y la espectroscopia infrarroja de transformada de Fourier (FTIR) se llevaron a cabo para averiguar la posible pérdida de cristalinidad y actividad de los precipitados. Los perfiles de disolución de mangiferina se llevaron a cabo en fluidos simulados y la mangiferina procesada se disolvió más rápido y con mayor solubilidad que la materia prima. Este hecho permitiría su uso en aplicaciones farmacéuticas, cosméticas o nutracéuticas.