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Extraire les biomolécules à température ambiante

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La société française Celsius a développé des équipements d'extraction sous pression utilisant des gaz liquéfiés comme solvants. Ils permettent d'isoler plus facilement des molécules d'intérêt pharmaceutique.

Si l'usage de plantes à des fins thérapeutiques remonte à des millénaires, la pharmacie d'aujourd'hui s'appuie toujours sur l'usage d'ingrédients provenant d'extraits naturels sous différentes formes : excipients, actifs pharmaceutiques, etc. Et c'est pour faciliter l'extraction de molécules naturelles que la société iséroise Celsius propose sa technologie innovante NectaCel. Habituellement, les procédés d'extraction requièrent deux opérations successives : d'une part, l'étape d'extraction où la matière première est mise en contact avec un solvant liquide. D'autre part, il y a la phase de séparation effectuée par évaporation du solvant et permettant de ne retenir que l'extrait. Les procédés d'extraction se heurtent bien souvent à plusieurs écueils pour une mise en oeuvre industrielle : le choix du solvant (souvent peu écologique), la nécessité de monter en température pour évaporer les solvants, ou le problème de scale-up d'un procédé développé en laboratoire. « Nous avons mis au point notre technologie via un raisonnement en scale-down, ce qui nous permet déjà de disposer d'une installation opérationnelle à échelle industrielle. Le NectaCel est une réelle alternative industrielle aux procédés d'extraction au CO2 supercritique », soutient Alain Vallageas, Alain Vallageas, gérant de Celsius.

 

Un procédé idéal pour extraire des molécules sensibles

 

Au regard des limites techniques sur les autres procédés disponibles, la société a développé une technologie d'extraction sous pression, s'appuyant sur l'usage de gaz liquéfiés comme solvants. « NectaCel permet d'extraire des molécules d'intérêt sous pression, ce qui permet d'effectuer cette opération à température ambiante, entre 20 et 40 °C », explique Alain Vallageas. Ces conditions isobares et isothermes d'opération favorisent ainsi l'extraction de molécules pouvant être thermosensibles ou thermo-oxydables. En outre, le procédé isobare et isotherme mis au point par Celsius ne nécessite pas de pompe ni de compresseur lors de l'opération d'extraction des molécules d'intérêt. Seule une pompe à vide finale est nécessaire pour la désorption complète du solvant de la matrice. Concernant le solvant, le procédé peut utiliser différents types de gaz liquéfiés dont la température d'évaporation à pression atmosphérique est supérieure à -30 °C et la pression de vapeur à température ambiante inférieure à 10 bar. « Les opérations de macération et de séparation se déroulant à faible pression au sein du NectaCel, il est possible d'utiliser aisément des équipements "chaudronnables" », précise Alain Vallageas. Typiquement, il s'agit de composés organiques en C3, C4 ou en C5, inertes chimiquement : du butane ou des gaz fluorés tels que du tétrafluoroéthane (TFE ou R134a) ou du HFO 1234ze (1,3,3,3-tétrafluoroprop-1-ène). « Nous expérimentons également d'autres solvants, comme le diméthyl-éther qui possède la caractéristique d'être miscible à l'eau, donc avantageux pour des opérations d'extraction à partir de matières premières humides », indique Alain Vallageas. À noter aussi le gaz liquéfié possède une volatilité qui contribue à une meilleure phase de séparation entre l'extrait et le solvant, tout en réduisant la teneur résiduelle en solvant à quasiment zéro.

Dans le domaine pharmaceutique, Celsius est parvenue à l'extraction d'artémisinine, un actif issu de l'armoise (Artemisia annua) utilisé pour l'élaboration de traitements antipaludiques. Compte tenu des opportunités offertes par la biodiversité, nul doute que la technologie de Celsius soit applicable à l'extraction d'autres types d'ingrédients ou d'actifs végétaux à des fins thérapeutiques. Preuve de l'intérêt technologique de NectaCel, l'université d'Avignon et trois pôles de compétitivité (Trimatec, Terralia et Pass) ont sollicité Celsius pour équiper la plateforme d'éco-extraction de Valréas (Vaucluse) avec une installation de laboratoire d'un litre et une autre semi-industrielle de 500 litres.

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