Phương pháp thông thường như phương pháp chiết – làm bay hơi dung môi, khuếch tán dung môi và phân tách pha hữu cơ yêu cầu việc sử dụng dung môi hữu cơ độc hại đối với môi trường cũng như hệ thống sinh lý. Vì thế, kỹ thuật chất lỏng siêu tới hạn được khám phá như là một sự thay thế để điều chế các hạt micro- và nano- phân hủy sinh học bởi vì chất lỏng siêu tới hạn là an toàn đối với môi trường.11,31,78
Chất lỏng siêu tới hạn có thể được định nghĩa là một dung môi ở nhiệt độ trên nhiệt độ tới hạn của nó, ở đó chất lỏng là một pha duy nhất bất kể áp suất.30 CO2 siêu tới hạn (SC CO2) là chất lỏng siêu tới hạn được sử dụng rộng rãi nhất bởi vì các điều kiện tới hạn êm dịu của nó (Tc = 31,1°C, Pc = 73,8 bar), không độc, không cháy và giá thấp. Các kỹ thuật chế biến phổ biến nhất liên quan đến chất lỏng siêu tới hạn là phản dung môi siêu tới hạn (SAS) và sự nở nhanh của dung dịch tới hạn (RESS).11,78 Quá trình SAS sử dụng một dung môi dạng lỏng, như methanol, có thể trộn lẫn hoàn toàn với chất lỏng siêu tới hạn (SC CO2), để hòa tan các chất tan được micro hóa; tại các điều kiện của quá trình, bởi vì chất tan là không hòa tan trong chất lỏng siêu tới hạn, phần chiết của dung môi dạng lỏng bằng chất lỏng siêu tới hạn dẫn đến lượng kết tủa tức thời của chất tan, đưa đến kết quả hình thành các hạt nano.20 Thote và Gupta (2005) báo cáo việc sử dụng một phương pháp SAS thay đổi để hình thành các hạt nano thuốc ưa nước dexamethasone phosphate cho mục đích đóng gói micro.2,11,78
RESS khác với quá trình SAS trong đó chất tan được hòa tan trong chất lỏng siêu tới hạn (như methanol siêu tới hạn) và sau đó dung dịch được nở rộng nhanh chóng thông qua một ống hút nhỏ vào vùng áp suất thấp. Vì vậy, lượng dung môi của chất lỏng siêu tới hạn giảm đáng kể và cuối cùng là chất tan kết tủa. Kỹ thuật này là sạch bởi vì kết tủa là dung môi tự do. RESS và quá trình thay đổi được sử dụng cho các sản phẩm của các hạt nano polymer.83 Kỹ thuật công nghệ chất lỏng siêu tới hạn, mặc dù thân thiện với môi trường và phù hợp cho sản xuất hàng loạt nhưng đòi hỏi phải có thiết kế đặc biệt và các thiết bị đắt tiền hơn.
1.3.5 Ứng dụng của hạt nano
Hạt nano được ứng dụng trong phân tách và chọn lọc tế bào, trong dẫn truyền thuốc đã được nghiên cứu ở các tài liệu 14, 46, 49, 52, 69.
