ES2706101A1 - Method for obtaining microcapsules, microcapsules obtained by the same, and nutraceutical or pharmaceutical compositions comprising said microcapsules (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
Método para la obtención de microcápsulas, microcápsulas obtenidas mediante el mismo, y composiciones nutracéuticas o farmacéuticas que comprenden dichas microcápsulasMethod for obtaining microcapsules, microcapsules obtained therefrom, and nutraceutical or pharmaceutical compositions comprising said microcapsules
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
La presente invención se refiere a un método para la obtención de microcápsulas que presentan un diámetro promedio en el rango comprendido entre 5 pm y 2000 pm y comprenden en su interior al menos un producto digerido o disuelto, así como también se refiere a dichas microcápsulas como tales.The present invention relates to a method for obtaining microcapsules having an average diameter in the range between 5 pm and 2000 pm and comprising in their interior at least one digested or dissolved product, as well as referring to said microcapsules as such.
Adicionalmente, la presente invención se refiere a composiciones nutracéuticas que comprenden una cantidad de dichas microcápsulas y una cantidad de excipientes nutricionalmente y/o farmacéuticamente aceptables. Por último, también se refiere a composiciones farmacéuticas que comprenden una cantidad de dichas microcápsulas y una cantidad de excipientes farmacéuticamente aceptables.Additionally, the present invention relates to nutraceutical compositions comprising an amount of said microcapsules and a quantity of nutritionally and / or pharmaceutically acceptable excipients. Finally, it also relates to pharmaceutical compositions comprising an amount of said microcapsules and a quantity of pharmaceutically acceptable excipients.
Antecedentes de la invenciónBACKGROUND OF THE INVENTION
En la actualidad, existen numerosas deficiencias nutricionales asociadas a una baja biodisponibilidad y absorción de ciertas vitaminas y minerales procedentes de la dieta, que puede estar causada por factores externos (e.g. forma química del nutriente, estado del nutriente, tipo de alimentación) o internos (e.g. género, edad, metabolismo o etapa vital). Así, factores tales como el estado del nutriente pueden resultar decisivos para su uso, almacenamiento o excreción, y por este motivo, la biodisponibilidad se define habitualmente como la fracción de nutriente que realmente se absorbe (Heaney, R. P. J Nutr. 2001, 131(4), 1344S-8S).Currently, there are numerous nutritional deficiencies associated with low bioavailability and absorption of certain vitamins and minerals from the diet, which may be caused by external factors ( eg chemical form of the nutrient, nutrient status, type of food) or internal ( eg gender, age, metabolism or life stage). Thus, factors such as the nutrient status can be decisive for its use, storage or excretion, and for this reason, bioavailability is usually defined as the fraction of nutrient that is actually absorbed (Heaney, RP J Nutr. 2001 , 131 ( 4), 1344S-8S).
Un efecto similar se observa durante la administración de fármacos o complementos nutricionales en donde, de manera específica, se entiende la biodisponibilidad como el grado en que una forma farmacéuticamente activa (i.e. fármaco o metabolito) entra en la circulación sistémica y accede al lugar de acción, así como la velocidad con que se produce dicho transporte. La baja biodisponibilidad de los fármacos también resulta un inconveniente observado habitualmente en el sector, especialmente en fármacos administrados por vía oral, lo que se traduce en una baja efectividad terapéutica, o incluso en la necesidad de tomar dosis mayores de fármaco, con lo que existe un riesgo mayor de que aparezcan efectos secundarios. Esta biodisponibilidad reducida puede ser causada también por factores de edad, sexo, actividad física, fenotipo genético, estrés, trastornos de absorción o malabsorción, e incluso cirugías previas. Adicionalmente, en relación con el propio fármaco, pueden existir problemas derivados de una metabolización excesivamente rápida, de una mala disolución del principio activo, o incluso de la imposibilidad de penetrar la membrana epitelial, si por ejemplo se trata de un principio excesivamente ionizado y polar (Le, J. Drug bioavailability, MSD Manual - publicación online http://www.msdmanuals.com/professional/.../drug-bioavailability#v1108996).A similar effect is observed during the administration of drugs or nutritional supplements where, specifically, bioavailability is understood as the degree to which a pharmaceutically active form (ie drug or metabolite) enters the systemic circulation and accesses the action site , as well as the speed with which such transport occurs. The low bioavailability of the drugs is also a drawback usually observed in the sector, especially in orally administered drugs, which translates into a low therapeutic effectiveness, or even in the need to take higher doses of drug, with what exists a greater risk that they appear side effects. This reduced bioavailability can also be caused by factors of age, sex, physical activity, genetic phenotype, stress, absorption disorders or malabsorption, and even previous surgeries. Additionally, in relation to the drug itself, there may be problems arising from an excessively rapid metabolism, a poor dissolution of the active principle, or even the inability to penetrate the epithelial membrane, if for example it is an excessively ionized and polar principle. (Le, J. Drug bioavailability, MSD Manual - online publication http://www.msdmanuals.com/professional/.../drug-bioavailability#v1108996).
A modo ilustrativo del problema existente en este sector de la técnica, se refieren los problemas de baja disponibilidad de zinc asociados al tratamiento con óxido de zinc, que se utiliza como complemento nutricional, y en algunos casos, como agente terapéutico, tanto en humanos como en animales no humanos. El zinc es un elemento traza esencial para el mantenimiento de las funciones estructurales y catalíticas de más de 200 enzimas implicados en vías metabólicas tales como el metabolismo de los ácidos nucleicos, la síntesis de proteínas o incluso la división celular (Gibson, R. S.; Hess, S. Y.; Hot, C.; Brown, K. H.. Br J Nutr. 2008, 99(3), S14-23). Además, los suplementos de zinc están indicados especialmente para el tratamiento de la diarrea (Haider BA, Bhutta ZA. Food Nutr Bull. 2009, 30, S41-59).Illustrative of the problem in this sector of the technique are the problems of low availability of zinc associated with treatment with zinc oxide, which is used as a nutritional supplement, and in some cases, as a therapeutic agent, both in humans and in non-human animals. Zinc is an essential trace element for the maintenance of the structural and catalytic functions of more than 200 enzymes involved in metabolic pathways such as nucleic acid metabolism, protein synthesis or even cell division (Gibson, RS; Hess, SY; Hot, C .; Brown, KH, Br J Nutr., 2008 , 99 (3), S14-23). In addition, zinc supplements are especially indicated for the treatment of diarrhea (Haider BA, Bhutta ZA, Food Nutr Bull , 2009 , 30, S41-59).
El óxido de zinc, insoluble en agua, resulta especialmente asequible desde el punto de vista económico, en comparación con otras formas solubles en agua tales como el sulfato de zinc, el acetato de zinc o el gluconato de zinc. Además, no presenta la desventaja del gusto metálico y amargo típicamente asociado al sulfato de zinc o al acetato de zinc, que a menudo dificulta el cumplimiento de las pautas nutricionales o terapéuticas prescritas. Sin embargo, tal como se demuestra en Wegmüller, R.; Tay, F.; Zeder, C.; Brnic, M.; Hurrell, R. F. J. Nutr. 2014, 144(2), 132-136, la absorción del zinc procedente de óxido de zinc (i.e. Zinc oxide, which is insoluble in water, is particularly economically available compared to other water-soluble forms such as zinc sulfate, zinc acetate or zinc gluconate. In addition, it does not present the disadvantage of the metallic and bitter taste typically associated with zinc sulfate or zinc acetate, which often makes it difficult to comply with the prescribed nutritional or therapeutic guidelines. However, as demonstrated in Wegmüller, R .; Tay, F .; Zeder, C .; Brnic, M .; Hurrell, RF J. Nutr. 2014, 144 (2), 132-136, the absorption of zinc from zinc oxide (ie
49,9% de absorción fraccional de zinc) es significativamente inferior a la del zinc obtenido a partir de gluconato de zinc (i.e. 60,9% de absorción fraccional de zinc) o citrato de zinc (i.e. 49.9% fractional zinc absorption) is significantly lower than that of zinc obtained from zinc gluconate (ie 60.9% fractional zinc absorption) or zinc citrate (ie
61,3% de absorción fraccional de zinc), por lo que hasta ahora no representa una opción especialmente eficiente.61.3% zinc fractional absorption), so up to now it does not represent an especially efficient option.
Así pues, existe una necesidad en el sector de los complementos nutricionales, así como también en el sector farmacéutico, de encontrar una solución técnica que mejore la biodisponibilidad de ciertos nutrientes o principios activos, respectivamente, que además resulte asequible desde el punto de vista de la producción de estos compuestos o composiciones a escala industrial.Thus, there is a need in the sector of nutritional supplements, as well as in the pharmaceutical sector, to find a technical solution that improves the bioavailability of certain nutrients or active ingredients, respectively, which is also affordable from the point of view of the production of these compounds or compositions on an industrial scale.
Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention
Un primer objetivo de la presente invención se centra en proporcionar un método para la obtención de microcápsulas que presentan un diámetro promedio en el rango comprendido entre 5 pm y 2000 pm y comprenden en su interior al menos un producto digerido o disuelto.A first objective of the present invention focuses on providing a method for obtaining microcapsules having an average diameter in the range between 5 pm and 2000 pm and comprising in their interior at least one digested or dissolved product.
Dicho método permite llevar a cabo el mezclado, micronizado, digestión o disolución (i.e. en función del tipo de producto que se desea microencapsular), así como el encapsulado y secado de al menos un producto seleccionado de entre compuesto o composición, susceptible de ser encapsulado, en un mismo sistema de mezcla o mezclador, simplificando así los procesos de encapsulación ya conocidos, a la vez que supone una reducción económica significativa en la producción a escala industrial.Said method makes it possible to carry out the mixing, micronizing, digestion or dissolution (ie depending on the type of product to be microencapsulated), as well as the encapsulation and drying of at least one product selected from a compound or composition, capable of being encapsulated. , in the same mixing or mixing system, thus simplifying the already known encapsulation processes, while at the same time representing a significant economic reduction in the production on an industrial scale.
Concretamente, el primer objetivo de la presente invención es proporcionar un método para la obtención de microcápsulas caracterizado porque dichas microcápsulas presentan un diámetro promedio en el rango comprendido entre 5 pm y 2000 pm y comprenden en su interior al menos un producto digerido o disuelto, seleccionado entre un compuesto y una composición, donde el producto se encuentra a una concentración de entre el 30% y el 70% en peso con respecto al peso de la microcápsula, en donde dicho método comprende:Specifically, the first objective of the present invention is to provide a method for obtaining microcapsules characterized in that said microcapsules have an average diameter in the range comprised between 5 pm and 2000 pm and comprise in their interior at least one digested or dissolved product, selected between a compound and a composition, wherein the product is at a concentration of between 30% and 70% by weight with respect to the weight of the microcapsule, wherein said method comprises:
a) disponer al menos un compuesto o composición susceptible de ser encapsulado y un medio fluido que se selecciona entre el grupo que consiste en glicerina, agua o cualquier mezcla de ambos, en un mezclador,a) disposing at least one compound or composition capable of being encapsulated and a fluid medium that is selected from the group consisting of glycerin, water or any mixture of both, in a mixer,
b) disolver, suspender o emulsionar la mezcla de la etapa a),b) dissolving, suspending or emulsifying the mixture of step a),
c) añadir una cantidad de al menos un ácido graso, derivado de ácido graso, o cualquiera de sus mezclas, sobre la mezcla de la etapa b), en donde dicha cantidad de al menos un ácido graso, derivado de ácido graso, o cualquiera de sus mezclas es efectiva para la formación de micelas estables en dicho medio fluido,c) adding an amount of at least one fatty acid, fatty acid derivative, or any of its mixtures, to the mixture of step b), wherein said amount of at least one fatty acid, fatty acid derivative, or any of its mixtures is effective for the formation of stable micelles in said fluid medium,
d) añadir una cantidad de agente encapsulante,d) add a quantity of encapsulating agent,
e) someter a unas condiciones de vacío y temperatura determinadas bajo agitación durante un período de tiempo determinado ye) subject to certain vacuum and temperature conditions under agitation for a certain period of time and
f) añadir una cantidad de al menos un agente fluidificante, f) adding an amount of at least one fluidizing agent,
con la condición de que cuando en la etapa a) se dispone al menos una composición susceptible de ser encapsulada que comprende una cantidad de al menos un ácido graso, derivado de ácido graso, o cualquiera de sus mezclas, que es efectiva para la formación de micelas estables en dicho medio fluido, no se lleva a cabo la etapa c).with the proviso that when in step a) at least one composition capable of being encapsulated is provided comprising an amount of at least one fatty acid, fatty acid derivative, or any of its mixtures, which is effective for the formation of stable micelles in said fluid medium, step c) is not carried out.
Dicho al menos un compuesto o composición susceptible de ser encapsulado se selecciona, de manera no limitativa, entre óxido de zinc, un extracto de huevo o un principio activo. Resultará evidente para el experto en la materia que el presente método es también aplicable a otros compuestos tales como vitaminas o minerales, particularmente en forma pulverulenta, en cualquier forma que permita su encapsulación.Said at least one compound or composition capable of being encapsulated is selected, without limitation, between zinc oxide, an egg extract or an active principle. It will be apparent to the person skilled in the art that the present method is also applicable to other compounds such as vitamins or minerals, particularly in powder form, in any form that permits their encapsulation.
En el contexto de la presente invención, se entiende por "producto digerido o disuelto”, aquellos compuestos o composiciones que se deseen microencapsular y que previamente se someten a procedimientos conocidos en el estado del arte, por ejemplo, mecánicos, para reducir considerablemente su tamaño. De esta forma el producto se puede microencapsular, para que sea liberado en el lugar donde sea más eficaz, con el objetivo de hacerlo más biodisponible.In the context of the present invention, "digested or dissolved product" is understood to mean those compounds or compositions which are desired to be microencapsulated and which are previously subjected to processes known in the state of the art, for example mechanical, to considerably reduce their size In this way the product can be microencapsulated, so that it can be released in the place where it is most effective, in order to make it more bioavailable.
En el contexto de la presente invención, se entiende por "extracto de huevo” una preparación que contiene cualquier tipo de célula, componente de célula y/o uno o más ingredientes de naturaleza no celular, obtenidos de la clara y/o yema de al menos un huevo mediante métodos químicos o mecánicos, tales como tratamiento con presión, destilación o evaporación.In the context of the present invention, "egg extract" is understood as a preparation containing any type of cell, cell component and / or one or more non-cellular ingredients, obtained from the clear and / or yolk of the less an egg by chemical or mechanical methods, such as treatment with pressure, distillation or evaporation.
Por "componente de célula” se entienden, de manera no limitativa, ARN, micro-ARN, lípidos, aminoácidos o péptidos.By "cell component" are meant, in a non-limiting manner, RNA, micro-RNA, lipids, amino acids or peptides.
La expresión "principio activo” se refiere a cualquier sustancia química susceptible de ser utilizada en la prevención o el tratamiento de enfermedades asociadas a humanos y animales no humanos.The term "active ingredient" refers to any chemical substance capable of being used in the prevention or treatment of diseases associated with humans and non-human animals.
Respecto a la etapa a), en una realización preferida dicho medio fluido, que comprende glicerina, agua o cualquier mezcla de ambos, está presente en una cantidad en el rango comprendido entre 2% y 30% en peso respecto al peso de dicho al menos un compuesto susceptible de ser encapsulado. Más preferiblemente, dicho medio fluido está presente en una cantidad en el rango comprendido entre 8% y 10% en peso respecto al peso de dicho al menos un compuesto susceptible de ser encapsulado.With respect to step a), in a preferred embodiment said fluid medium, comprising glycerin, water or any mixture of both, is present in an amount in the range comprised between 2% and 30% by weight with respect to the weight of said at least a compound capable of being encapsulated. More preferably, said fluid medium is present in an amount in the range comprised between 8% and 10% by weight with respect to the weight of said at least one compound capable of being encapsulated.
Este medio fluido resulta esencial para la posterior disolución, suspensión o emulsión de la mezcla formada en la etapa a), en la etapa b). La formación de una disolución, suspensión o emulsión de la mezcla depende de la naturaleza química de dicho al menos un compuesto o composición susceptible de ser encapsulado, y particularmente, de su solubilidad en el medio fluido.This fluid medium is essential for the subsequent dissolution, suspension or emulsion of the mixture formed in stage a), in step b). The formation of a solution, suspension or emulsion of the mixture depends on the chemical nature of said at least one compound or composition capable of being encapsulated, and in particular, of its solubility in the fluid medium.
El mezclador utilizado en la etapa a) puede incluir cualquier sistema de mezclado industrial conocido en el sector que permita modificar la velocidad de mezclado (i.e. la velocidad de giro), aplicar alto vacío y determinar la intensidad de la corriente eléctrica. De forma preferida, dicho mezclador se selecciona entre el grupo que consiste en un mezclador de bandas, un mezclador de palas, un mezclador de cinta y un mezclador de cuchillas giratorias, y más preferiblemente, es un mezclador de bandas.The mixer used in step a) can include any industrial mixing system known in the industry that allows to modify the mixing speed (ie the speed of rotation), apply high vacuum and determine the intensity of the electric current. Preferably, said mixer is selected from the group consisting of a strip mixer, a blade mixer, a ribbon mixer and a rotating blade mixer, and more preferably, is a strip mixer.
Por otro lado, en una realización de este método de la invención, se añade preferiblemente una cantidad de al menos un ácido graso en la etapa c), que puede estar comprendida en el rango entre 10% y 30% en peso respecto al peso de dicho al menos un compuesto susceptible de ser encapsulado. Todavía más preferiblemente, dicha cantidad de al menos un ácido graso puede estar comprendida en el rango entre 15% y 25% en peso respecto al peso de dicho al menos un compuesto susceptible de ser encapsulado.On the other hand, in an embodiment of this method of the invention, an amount of at least one fatty acid is preferably added in step c), which may be in the range between 10% and 30% by weight with respect to the weight of said at least one compound capable of being encapsulated. Still more preferably, said amount of at least one fatty acid may be in the range between 15% and 25% by weight relative to the weight of said at least one compound capable of being encapsulated.
En el contexto de la invención, la expresión "ácido graso” se refiere a cualquier ácido carboxílico con una cadena alifática en el rango entre 4 y 24 átomos de carbono, que puede ser lineal o ramificada.In the context of the invention, the term "fatty acid" refers to any carboxylic acid with an aliphatic chain in the range between 4 and 24 carbon atoms, which may be linear or branched.
Concretamente, dicha al menos un ácido graso comprende un ácido graso saturado o un ácido graso insaturado. Además, dicho ácido graso insaturado se selecciona de entre un ácido graso insaturado monoinsaturado o poliinsaturado.Specifically, said at least one fatty acid comprises a saturated fatty acid or an unsaturated fatty acid. In addition, said unsaturated fatty acid is selected from a monounsaturated or polyunsaturated unsaturated fatty acid.
De forma preferida, cuando dicho al menos un ácido graso es un ácido graso insaturado monoinsaturado, este se selecciona entre el grupo que consiste en ácido palmitoleico, ácido oleico, ácido eicosenoico, ácido erúcico y ácido nervónico. Preferably, when said at least one fatty acid is a monounsaturated unsaturated fatty acid, it is selected from the group consisting of palmitoleic acid, oleic acid, eicosenoic acid, erucic acid and nervonic acid.
Alternativamente, cuando dicho al menos un ácido graso es un ácido graso insaturado poliinsaturado, este se selecciona entre el grupo que consiste en ácido araquidónico, ácido eicosadienoico, eicosatrienoico (ETE), ácido a-linolénico (ALA), ácido Y-linolénico, ácido estearidónico (SDA), ácido dihomo-Y-linolénico, ácido docosadienoico, ácido adrénico, ácido docosapentaenoico (DPA), ácido docosahexaenoico (DHA), ácido hexadecatrienoico (HTA), ácido eicosatetraenoico (ETA), ácido heneicosapentaenoico (HPA), ácido tetracosapentenoico y ácido tetracosahexaenoico.Alternatively, when said at least one fatty acid is a polyunsaturated unsaturated fatty acid, it is selected from the group consisting of arachidonic acid, eicosadienoic acid, eicosatrienoic acid (TEE), α-linolenic acid (ALA), Y-linolenic acid, acid stearidonic acid (SDA), dihomo-Y-linolenic acid, docosadienoic acid, adrenal acid, docosapentaenoic acid (DPA), docosahexaenoic acid (DHA), hexadecatrienoic acid (HTA), eicosatetraenoic acid (ETA), heneicosapentaenoic acid (HPA), tetracosapentenoic acid and tetracosahexaenoic acid.
En una realización más preferida, el ácido graso es ácido palmítico.In a more preferred embodiment, the fatty acid is palmitic acid.
En otra realización del método de la invención, se añade preferiblemente una cantidad de al menos un derivado de ácido graso en la etapa c), que puede estar comprendida en el rango entre 10% y 30% en peso respecto al peso de dicho al menos un compuesto susceptible de ser encapsulado. Todavía más preferiblemente, dicha cantidad de al menos un derivado de ácido graso puede estar comprendida en el rango entre 12% y 28% en peso respecto al peso de dicho al menos un compuesto susceptible de ser encapsulado.In another embodiment of the method of the invention, an amount of at least one fatty acid derivative is preferably added in step c), which may be in the range between 10% and 30% by weight relative to the weight of said at least one a compound capable of being encapsulated. Still more preferably, said amount of at least one fatty acid derivative may be in the range between 12% and 28% by weight relative to the weight of said at least one compound capable of being encapsulated.
Preferiblemente, dicha cantidad de al menos un derivado de ácido graso se selecciona entre el grupo que consiste en ésteres de ácidos grasos de glicerol, ésteres de ácidos grasos polihídricos, ésteres de ácidos grasos de glicol, ésteres de ácidos grasos de polioxietileno, ésteres de ácidos grasos de sorbitán, ésteres de sorbitán, alquilglicósidos y etanolamidas de ácidos grasos.Preferably, said amount of at least one fatty acid derivative is selected from the group consisting of fatty acid esters of glycerol, polyhydric fatty acid esters, glycol fatty acid esters, polyoxyethylene fatty acid esters, acid esters sorbitan fatty acids, sorbitan esters, alkyl glycosides and fatty acid ethanolamides.
Un ejemplo ilustrativo de un posible éster de ácido graso de glicerol que se puede utilizar en esta etapa c) es el monoestearato de glicerol, mientras que el monooleato de polietilenglicol constituye un ejemplo no limitativo de ésteres de ácidos grasos polihídricos. Por otro lado, un ejemplo de ésteres de ácidos grasos de glicol susceptibles de ser utilizados en el presente método lo constituye el monoestearato de propilenglicol.An illustrative example of a possible glycerol fatty acid ester that can be used in this step c) is glycerol monostearate, while polyethylene glycol monooleate is a non-limiting example of polyhydric fatty acid esters. On the other hand, an example of esters of glycol fatty acids susceptible to be used in the present method is propylene glycol monostearate.
Respecto a los ésteres de ácidos grasos de polioxietileno, ejemplos no limitativos de estos incluyen el estearato de polioxietileno, el éter de polioxietilen-2-estearilo, el éter de polioxietilen-21-estearilo, el éter de polioxietilen-12-cetoestearilo o el éter de polioxietilen-20-cetoestearilo, mientras que ejemplos de ésteres de sorbitán incluyen el monoestearato de sorbitán, el monoesterato de sorbitán polietoxietilenado (también conocido comercialmente como "Tween 60®”), el monolaurato de sorbitán (también conocido comercialmente como "Arlacel 20”®), el monolaurato de sorbitán polietoxietilenado (también conocido comercialmente como "Tween 20®”), el monopalmitato de sorbitán (también conocido comercialmente como "Span 40”®), el monooleato de sorbitán (también conocido comercialmente como "Span 80”®), el monooleato de sorbitán polietoxietilenado (también conocido comercialmente como "Tween 68®”) o el tristearato de sorbitán.With respect to polyoxyethylene fatty acid esters, non-limiting examples thereof include polyoxyethylene stearate, polyoxyethylene-2-stearyl ether, polyoxyethylene-21-stearyl ether, polyoxyethylene-12-keto-stearyl ether or ether of polyoxyethylene-20-ketoestearyl, while examples of sorbitan esters include sorbitan monostearate, polyethoxyethylenated sorbitan monostearate (also known commercially as "Tween 60®"), sorbitan monolaurate (also known commercially as "Arlacel 20" ®), polyethoxyethylene sorbitan monolaurate (also known commercially as "Tween 20®"), sorbitan monopalmitate (also known commercially as "Span 40" ®), sorbitan monooleate (also known commercially as "Span 80" ®), polyethoxyethylenated sorbitan monooleate (also known commercially as "Tween 68®") or sorbitan sorbate.
En una realización aún más preferida, el derivado de ácido graso es ricinoleato.In a still more preferred embodiment, the fatty acid derivative is ricinoleate.
Dichos ácidos grasos, derivados de ácidos grasos, o cualquiera de sus mezclas juegan un papel destacado en la formación de micelas estables, dado que se trata de compuestos anfifílicos que se dispersan en el medio fluido, formando una cubierta continua o discontinua que rodea a dicho al menos un compuesto o composición susceptible de ser encapsulado, favoreciendo así la eficiencia de la posterior encapsulación.Said fatty acids, fatty acid derivatives, or any of their mixtures play a prominent role in the formation of stable micelles, since they are amphiphilic compounds that are dispersed in the fluid medium, forming a continuous or discontinuous covering surrounding said at least one compound or composition capable of being encapsulated, thus favoring the efficiency of the subsequent encapsulation.
Respecto al agente encapsulante utilizado en la etapa d), resultará adecuado cualquier material apto para la encapsulación que sea de grado alimentario, o de grado farmacéutico, en función del compuesto o composición que se desee encapsular.Regarding the encapsulating agent used in step d), any material suitable for encapsulation that is food grade, or pharmaceutical grade, depending on the compound or composition that is desired to encapsulate will be suitable.
De forma preferida, dicho agente encapsulante es dióxido de azufre o al menos un polímero. En otra realización más preferida el agente encapsulante es niacina.Preferably, said encapsulating agent is sulfur dioxide or at least one polymer. In another more preferred embodiment the encapsulating agent is niacin.
Ejemplos de polímero incluyen, de forma no limitativa, maltodextrinas, proteínas (e.g. gelatina), proteínas fraccionadas, proteínas hidrolizadas (e.g. gelatina parcialmente hidrolizada), hidroxipropilmetilcelulosa, alcoholes polivinílicos, ceras, grasas, poliacrilatos (e.g. polimetacrilatos tales como Eudragit®), ácidos poliacrílicos, gomas procedentes de semillas (e.g. goma de algarrobo o garrofín, goma guar), gomas procedentes de exudados (e.g. goma acacia), gomas procedentes de extracción, gomas de origen bacteriano (e.g. goma xantana), pectina, almidón pregelatinizado, hidrolizado de almidón hidrogenado, celulosas modificadas, hidrocoloides procedentes de algas (e.g. agar, alginato y carragenina), y chitosán.Examples of polymer include, but are not limited to, maltodextrins, proteins (eg gelatin), fractionated proteins, hydrolyzed proteins (eg partially hydrolyzed gelatin), hydroxypropylmethylcellulose, polyvinyl alcohols, waxes, fats, polyacrylates (eg polymethacrylates such as Eudragit®), acids polyacrylics, gums from seeds (eg carob or locust bean gum, guar gum), gums from exudates ( eg gum acacia), gums from extraction, gums of bacterial origin ( eg xanthan gum), pectin, pregelatinized starch, hydrolyzed hydrogenated starch, modified celluloses, hydrocolloids from algae (eg agar, alginate and carrageenan), and chitosan.
Más preferiblemente, dicho agente encapsulante, tal como se utiliza en la etapa d) del presente método, está presente en una cantidad en el rango comprendido entre 20% y 80% en peso respecto al peso de dicho al menos un compuesto susceptible de ser encapsulado.More preferably, said encapsulating agent, as used in step d) of the present method, is present in an amount in the range comprised between 20% and 80% by weight relative to the weight of said at least one compound capable of being encapsulated. .
La etapa e) permite eliminar de forma significativa el medio fluido mediante la aplicación de unas condiciones de vacío y temperatura determinadas, a la vez que contribuye a la encapsulación de dicho al menos compuesto o composición susceptible de ser encapsulado, ya que estas condiciones se aplican bajo agitación, lo que favorece el contacto entre el agente encapsulante y las micelas obtenidas a partir del compuesto o composición a encapsular y el ácido graso o derivado de ácido graso de carácter anfipático.Step e) makes it possible to significantly eliminate the fluid medium by applying certain vacuum and temperature conditions, while at the same time contributing to the encapsulation of said at least compound or composition capable of being encapsulated, since these conditions are applied under agitation, which favors the contact between the encapsulating agent and the micelles obtained from the compound or composition to be encapsulated and the fatty acid or fatty acid derivative of amphipathic character.
En una realización particular de este primer objetivo de la invención, en la etapa e) se utilizan unas condiciones de vacío preferidas, que están comprendidas en el rango 20 mbar y 0,0001 mbar, y más preferiblemente, en el rango 10 mbar-0,001 mbar.In a particular embodiment of this first object of the invention, preferred conditions are used in step e), which are in the range of 20 mbar and 0.0001 mbar, and more preferably, in the range 10 mbar-0.001 mbar
Por otro lado, de forma también preferida se utilizan unas condiciones de temperatura comprendidas en el rango entre 40°C y 250°C para la etapa e); más preferiblemente, dichas condiciones de temperatura están comprendidas en el rango entre 60°C y 200°C.On the other hand, temperature conditions in the range between 40 ° C and 250 ° C for stage e) are also preferably used; more preferably, said temperature conditions are in the range between 60 ° C and 200 ° C.
De forma particular, en la etapa e) del método de la invención, se somete la mezcla resultante de la etapa d) a unas condiciones de vacío en el rango comprendido entre 20 mbar y 0,0001 mbar, y a unas condiciones de temperatura en el rango comprendido entre 40°C y 250°C.In particular, in step e) of the method of the invention, the mixture resulting from stage d) is subjected to vacuum conditions in the range between 20 mbar and 0.0001 mbar, and to temperature conditions in the range between 40 ° C and 250 ° C.
En este sentido, se ha confirmado, por medio de estudios de microscopía electrónica, que de manera sorprendente, la agitación de la mezcla de componentes bajo estas determinadas condiciones de vacío y temperatura en el mezclador permite la encapsulación eficiente del compuesto o composición susceptible a encapsular.In this regard, it has been confirmed, by means of electron microscopy studies, that surprisingly, the agitation of the mixture of components under these certain conditions of vacuum and temperature in the mixer allows the efficient encapsulation of the compound or composition susceptible to encapsulation. .
Concretamente, a partir de un seguimiento de la etapa e) en el mezclador, y a través de dichos estudios de microscopía, se ha observado experimentalmente que cuando la variación de intensidad de corriente eléctrica en el mezclador es sustancialmente nula durante un período de tiempo en el rango comprendido entre 1 minuto y 120 minutos, se consigue una encapsulación completa del compuesto o composición susceptible de ser encapsulado. Se postula la existencia de una sinergia entre las condiciones de vacío, temperatura, y agitación, en donde esta última permite que el agente encapsulante entre en contacto creciente, a medida que se elimina el medio fluido, con el compuesto o composición susceptible de encapsulación, a pesar de estar capturado dicho compuesto o composición dentro de la micela formada con el ácido graso o derivado de ácido graso.Specifically, from a follow-up of step e) in the mixer, and through said microscopy studies, it has been experimentally observed that when the variation of electric current intensity in the mixer is substantially zero during a period of time in the range between 1 minute and 120 minutes, a complete encapsulation of the compound or composition capable of being encapsulated is achieved. It is postulated the existence of a synergy between the conditions of vacuum, temperature, and agitation, where the latter allows the encapsulating agent to come into increasing contact, as the fluid medium is eliminated, with the compound or composition susceptible to encapsulation, in spite of being captured said compound or composition within the micelle formed with the fatty acid or fatty acid derivative.
Se entenderá por variación de intensidad de corriente eléctrica “sustancialmente nula” como la diferencia entre dos valores de intensidad de corriente eléctrica igual o inferior a 10 amperios si las vueltas son inferiores a un minuto. "Substantially zero" current will be understood as the difference between two values of electric current intensity equal to or less than 10 amps if the turns are less than one minute.
Esta sinergia permite, tal como se puede observar en las imágenes de microscopía electrónica de barrido (Figs. 1-2), formar microcápsulas de diámetro promedio en el rango comprendido entre 5 pm y 2000 pm, que contienen al menos un producto digerido o disuelto seleccionado de entre compuesto o composición, que se encuentra a una concentración de entre 30 % y 70 % en peso con respecto al peso total de la microcápsula.This synergy allows, as can be seen in the scanning electron microscopy images (Figs 1-2), to form microcapsules of average diameter in the range between 5 pm and 2000 pm, which contain at least one digested or dissolved product selected from among compound or composition, which is at a concentration of between 30% and 70% by weight with respect to the total weight of the microcapsule.
Por ello, en una realización preferida, el período de tiempo determinado de la etapa e), durante el que se aplican unas condiciones de vacío y determinadas bajo agitación, tal como se ha indicado anteriormente, es aquel determinado por el punto en que se alcanza la proximidad al bloqueo del mezclador, en donde dicha proximidad al bloqueo corresponde a una variación de intensidad de corriente eléctrica sustancialmente nula en dicho mezclador durante un período de tiempo en el rango comprendido entre 1 minuto y 120 minutos.Therefore, in a preferred embodiment, the determined time period of step e), during which certain vacuum conditions are applied and under agitation, as indicated above, is that determined by the point at which it is reached the proximity to the blockade of the mixer, wherein said proximity to the block corresponds to a variation of substantially zero current in said mixer for a period of time in the range comprised between 1 minute and 120 minutes.
Así, el presente método de la invención permite la formación de microcápsulas que incluyen al menos un producto digerido o disuelto, seleccionado entre compuesto o composición, que aumentan de forma significativa la biodisponibilidad de dicho producto, debido a la gran área superficial total de estas microcápsulas, que facilitará su rotura, con la consiguiente liberación del compuesto o composición encapsulado, mejorando la absorción por parte del sujeto humano o animal no humano.Thus, the present method of the invention allows the formation of microcapsules that include at least one digested or dissolved product, selected from a compound or composition, that significantly increase the bioavailability of said product, due to the large total surface area of these microcapsules. , which will facilitate its breakage, with the consequent release of the compound or encapsulated composition, improving the absorption by the human or non-human animal subject.
Preferiblemente, dicha agitación se lleva a cabo a una velocidad en el rango comprendido entre 3 vueltas/min y 6000 vueltas/min, en donde cuanto mayor sea el número de vueltas por minuto, menor es el tamaño (i.e. diámetro promedio) de las microcápsulas obtenidas.Preferably, said agitation is carried out at a speed in the range between 3 turns / min and 6000 turns / min, where the higher the number of turns per minute, the smaller the size (ie average diameter) of the microcapsules obtained.
En la etapa f) se añade una cantidad de al menos un agente fluidificante que, tras el colapso de la agitación observado en el mezclador, arriba descrito, permite romper la aglomeración de las microcápsulas, facilitando así su extracción del mezclador para su uso en posteriores formulaciones, o su almacenamiento.In step f), an amount of at least one fluidizing agent is added which, after the collapse of the agitation observed in the mixer, described above, allows breaking the agglomeration of the microcapsules, thus facilitating their extraction from the mixer for use in subsequent formulations, or their storage.
De forma preferida, la cantidad de al menos un agente fluidificante está comprendida en el rango entre 1% y 25% en peso respecto al peso de dicho al menos un compuesto susceptible de ser encapsulado.Preferably, the amount of at least one fluidizing agent is in the range between 1% and 25% by weight relative to the weight of said at least one compound capable of being encapsulated.
Ejemplos de agentes fluidificantes incluyen la sílice amorfa, que preferiblemente es sílice precipitada de uso alimentario, o bentonita, aunque se puede utilizar con este fin cualquier absorbente inerte apto para uso alimentario con un tamaño promedio de partícula en el rango comprendido entre 10 p,m y 30 p,m. En otra realización preferida el agente fluidificante es sílice amorfa de precipitación.Examples of fluidizing agents include amorphous silica, which is preferably precipitated silica for food use, or bentonite, although any Inert absorbent suitable for food use with an average particle size in the range between 10 p, m and 30 p, m. In another preferred embodiment the fluidizing agent is amorphous precipitation silica.
Otra realización del presente método de la invención comprende opcionalmente una etapa adicional, posterior a la etapa c) y previa a la etapa d), en la que se añade una cantidad de hidróxido de calcio. Este compuesto inorgánico contribuye a la formación de micelas, y preferiblemente se utiliza en el contexto de la presente invención en un rango comprendido entre 1% y 25% en peso respecto al peso de dicho al menos un compuesto susceptible de ser encapsulado, más preferiblemente, 4% y 6% en peso respecto al peso de dicho al menos un compuesto susceptible de ser encapsulado.Another embodiment of the present method of the invention optionally comprises an additional step, subsequent to step c) and prior to step d), in which an amount of calcium hydroxide is added. This inorganic compound contributes to the formation of micelles, and is preferably used in the context of the present invention in a range comprised between 1% and 25% by weight relative to the weight of said at least one compound capable of being encapsulated, more preferably, 4% and 6% by weight with respect to the weight of said at least one compound capable of being encapsulated.
Dicho método también puede comprender, opcionalmente, una etapa g), en donde se someten las microcápsulas obtenidas en la etapa f) a granulación para modificar el tamaño de partícula en función de los requisitos para su posterior aplicación. En función de la intensidad de la granulación, además, es posible que se produzca la rotura de las microcápsulas que contienen al menos un producto digerido o disuelto en su interior, liberándolo.Said method may also optionally comprise a step g), wherein the microcapsules obtained in step f) are subjected to granulation in order to modify the particle size according to the requirements for their subsequent application. Depending on the intensity of the granulation, it is also possible that breakage of the microcapsules containing at least one digested product or dissolved within it, releasing it.
Adicionalmente, también es posible llevar a cabo una etapa opcional h), en donde se elimina dicho al menos un ácido graso, derivado de ácido graso, o cualquiera de sus mezclas, de las microcápsulas, si se ha forzado la rotura de las microcápsulas previamente en una etapa g) opcional, obtenidas en la etapa f).Additionally, it is also possible to carry out an optional step h), wherein said at least one fatty acid, fatty acid derivative, or any of its mixtures, is removed from the microcapsules, if the microcapsules have been ruptured previously. in an optional step g), obtained in step f).
En otra realización de la invención, la etapa opcional g) tiene lugar previamente a la etapa opcional h), siendo ambas posteriores a la etapa f) del proceso; no obstante, también es posible realizar la etapa h) previamente a la etapa g), lo que supone eliminar dicho al menos un ácido graso, derivado de ácido graso o cualquiera de sus mezclas antes de someter el producto resultante del proceso a granulación, de modo que se obtienen directamente microcápsulas, si previamente se ha forzado la rotura de las microcápsulas en la etapa opcional h), libres de ácidos grasos y/o derivados de estos.In another embodiment of the invention, optional step g) takes place prior to optional step h), both being subsequent to step f) of the process; however, it is also possible to carry out step h) prior to step g), which involves eliminating said at least one fatty acid, fatty acid derivative or any of its mixtures before subjecting the product resulting from the process to granulation, so that microcapsules are obtained directly, if the breakage of the microcapsules in optional step h) has previously been forced, free of fatty acids and / or derivatives thereof.
Un segundo objetivo de la presente invención consiste en proporcionar microcápsulas obtenidas mediante el proceso arriba descrito. A second objective of the present invention is to provide microcapsules obtained by the process described above.
Concretamente, se proporciona al menos una microcápsula que comprende en su interior al menos un producto digerido o disuelto, seleccionado entre un compuesto o composición susceptible de ser encapsulado, caracterizada porque:Specifically, at least one microcapsule comprising within it at least one digested or dissolved product, selected from a compound or composition capable of being encapsulated, is characterized in that:
- el producto se encuentra a una concentración de entre el 30% y el 70% en peso con respecto al peso de la microcápsula,- the product is at a concentration of between 30% and 70% by weight with respect to the weight of the microcapsule,
- dicho al menos un compuesto o composición se selecciona entre el grupo que consiste en óxido de zinc, un extracto de huevo o un principio activo, y - dicha microcápsula presenta un diámetro promedio en el rango comprendido entre 5 pm y 2000 pm.- said at least one compound or composition is selected from the group consisting of zinc oxide, an egg extract or an active ingredient, and - said microcapsule has an average diameter in the range between 5 pm and 2000 pm.
Dicho al menos un compuesto o composición susceptible de ser encapsulado presente en las microcápsulas proporcionadas por la presente invención se selecciona, de manera no limitativa, entre óxido de zinc, un extracto de huevo y un principio activo. Resultará evidente para el experto en la materia que también se incluyen compuestos o composiciones tales como vitaminas o minerales en cualquier forma que permita su encapsulación, particularmente en forma pulverulenta.Said at least one compound or composition capable of being encapsulated present in the microcapsules provided by the present invention is selected, without limitation, between zinc oxide, an egg extract and an active principle. It will be apparent to the person skilled in the art that compounds or compositions such as vitamins or minerals are also included in any form that allows their encapsulation, particularly in powder form.
Un tercer objetivo de la presente invención consiste en proporcionar una composición nutracéutica caracterizada porque comprende una cantidad de microcápsulas de la presente invención, y una cantidad de excipientes nutracéuticamente y/o farmacéuticamente aceptables.A third objective of the present invention is to provide a nutraceutical composition characterized in that it comprises an amount of microcapsules of the present invention, and a quantity of nutraceutically and / or pharmaceutically acceptable excipients.
La expresión “composición nutracéutica” se refiere a productos o composiciones derivados de alimentos destinados a proporcionar beneficios adicionales de salud en comparación con el valor nutricional básico de dichos alimentos. Habitualmente, se trata de productos altamente regulados por las autoridades, y suelen ser nutrientes de grado farmacéutico.The term "nutraceutical composition" refers to products or compositions derived from foods intended to provide additional health benefits in comparison with the basic nutritional value of said foods. Usually, these are highly regulated products by the authorities, and are usually pharmaceutical grade nutrients.
La expresión “excipientes farmacéuticamente aceptables” hace referencia a excipientes adecuados, desde el punto de vista médico, para su uso en contacto con tejidos de humanos y animales sin una excesiva toxicidad, irritación, respuesta alérgica, o cualquier otro problema o complicación, conmensurable con una relación beneficio/riesgo razonable.The term "pharmaceutically acceptable excipients" refers to excipients suitable medically for use in contact with tissues of humans and animals without excessive toxicity, irritation, allergic response, or any other problem or complication, commensurate with a reasonable benefit / risk ratio.
La expresión “excipientes nutracéuticamente aceptables” hace referencia a excipientes adecuados, desde el punto de vista alimentario, para su uso en productos o composiciones nutracéuticas. The term "nutraceutically acceptable excipients" refers to suitable excipients, from a food standpoint, for use in nutraceutical products or compositions.
Por último, un cuarto objetivo de la presente invención consiste en proporcionar una composición farmacéutica caracterizada porque comprende una cantidad de microcápsulas de la presente invención, y una cantidad de excipientes farmacéuticamente aceptables. A lo largo de la descripción y de las reivindicaciones, la palabra "comprende” y sus variaciones, tales como la palabra "incluye”, no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o etapas. Los objetos, ventajas y características adicionales de la invención resultarán evidentes para los expertos en la materia tras el análisis de la descripción. Adicionalmente, la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de las formas de realización particulares y preferidas arriba descritas.Finally, a fourth objective of the present invention is to provide a pharmaceutical composition characterized in that it comprises a quantity of microcapsules of the present invention, and a quantity of pharmaceutically acceptable excipients. Throughout the description and the claims, the word "comprises" and its variations, such as the word "includes", do not intend to exclude other technical characteristics, additives, components or steps. The objects, advantages and additional features of the invention will be apparent to those skilled in the art upon analysis of the description. Additionally, the present invention covers all possible combinations of the particular and preferred embodiments described above.
Breve descripción de las figurasBrief description of the figures
Fig. 1. Imágenes de microscopía electrónica de barrido de alta resolución (XHR SEM Magellan 400 L) de la superficie externa de cápsulas de óxido de zinc encapsulado de acuerdo con la presente invención, donde se observa la forma esferoidal de las microcápsulas de óxido de zinc. Fig. 1. High resolution scanning electron microscopy images (XHR SEM Magellan 400 L) of the outer surface of encapsulated zinc oxide capsules according to the present invention, where the spheroidal shape of the oxide microcapsules of zinc.
La Fig. 1(a) muestra una imagen general de la superficie externa, mientras que la Fig. 1(b) corresponde a una imagen centrada en una microcápsula con un diámetro promedio superior a 30 pm. Fig. 1 (a) shows a general image of the external surface, while Fig. 1 (b) corresponds to an image centered on a microcapsule with an average diameter greater than 30 μm.
Fig. 2. Imágenes de microscopía electrónica de barrido de alta resolución (XHR SEM Magellan 400 L) del interior de las microcápsulas de óxido de zinc encapsulado de acuerdo con la presente invención, una vez molturadas para su análisis microscópico. Fig. 2. High resolution scanning electron microscopy (XHR SEM Magellan 400 L) images of the interior of encapsulated zinc oxide microcapsules according to the present invention, once ground for microscopic analysis.
Las Figs. 2(a) y 2(b) muestran imágenes que corresponden a zonas diferentes del interior de las microcápsulas de óxido de zinc. Figs. 2 (a) and 2 (b) show images corresponding to different areas of the interior of the zinc oxide microcapsules.
Claims (1)
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| ES201731150A ES2706101A1 (en) | 2017-09-26 | 2017-09-26 | Method for obtaining microcapsules, microcapsules obtained by the same, and nutraceutical or pharmaceutical compositions comprising said microcapsules (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
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