Screening design of experiment applied to supercritical antisolvent precipitation of amoxicillin: Exploring new miscible conditions

Abstract

Las micropartículas de amoxicilina (AMC) han sido precipitadas por un proceso supercrítico antisolvente (SAS) usando dióxido de carbono y N-metilpirrolidona (NMP) como antisolvente y solvente, respectivamente. Se ha utilizado un diseño fraccionario factorial del experimento (DOE) con 27-4 experimentos. El tamaño medio de partícula (PS) y la distribución del tamaño de partícula (PSD) de la amoxicilina procesada se han elegido como respuestas para evaluar el rendimiento del proceso. En un trabajo anterior, también se aplicó un DOE, pero ahora, el rango de condiciones de funcionamiento investigadas se ha cambiado para que el proceso se lleve a cabo en una sola fase supercrítica. Dentro de este rango, la concentración es de nuevo el factor clave que tiene mayor efecto tanto en PS como en PSD y, por lo tanto, el factor más importante para controlar la formación de sub-micropartículas de amoxicilina por la técnica SAS. Además, todos los experimentos incluidos en la nueva matriz de diseño condujeron a una precipitación exitosa de amoxicilina.

Microparticles of amoxicillin (AMC) have been precipitated by supercritical antisolvent process (SAS) using carbon dioxide and N-methylpyrrolidone (NMP) as antisolvent and solvent, respectively. A fractional factorial design of experiment (DOE) with 27-4 experiments has been used. Mean particle size (PS) and particle size distribution (PSD) of the processed amoxicillin have been chosen as responses to evaluate the process performance. In a previous work, a DOE was applied too, but now, the range of operating conditions investigated has been changed to get the process take place in a single supercritical phase. Within this range, concentration is again the key factor having most effect on both PS and PSD and thus, the most important factor for controlling the formation of sub-micro particles of amoxicillin by the SAS technique. Moreover, all of the experiments included in the new design matrix led to a successful precipitation of amoxicillin.