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Préparation aqueuse stabilisée d'acide folique.
L'invention concerne une préparation aqueuse stabilisée d'acide folique et elle concerne, en particulier, une préparation aqueuse de vitamines contenant de l'acide folique (également appelé
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acide pteroyi-glutamique) et/ou au moins un sel d'ammonium, d'un métal alcalin et/ou d'un métal alcalino-terreux de cet acide, dont la teneur a une meilleure stabilité en présence d'oxygène.
Des solutions aqueuses d'acide folique ou de sels de ce dernier n'ont qu'une stabilité limitée en présence d'oxygène. De même, en présence de solutions tampons, la molécule d'acide folique est dissociée, en un laps de temps plus ou moins court, en fractions biologiquement inactives (voir, B. Koft, G. Sevag dans "J. Am. Chem. Soc.", 71, 3 245 (1949) ). Pour amorcer la décomposition de l'acide folique, une haute teneur en humidité atmosphérique est déjà suffisante (voir F. Y.
Triptet, U. W. Kesselring dans"Pharm. Acta Helv." 1975,50 (10), 318-322).
D'après le document GB-PS 725 683, on sait que l'on peut stabiliser des solutions aqueuses de sels de métaux alcalins de l'acide folique par addition de sels de métaux alcalins de l'acide éthylène-diamine-tétracétique. Toutefois, dans la pratique, on a constaté que, par l'addition des sels de métaux alcalins de l'acide éthylène-
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diamine-tétracétique, on ne pouvait obtenir qu'une fajble action stabilisante en présence de l'oxygène de l'air. De plus, l'utilisation de l'acide éthylène-diamine-tétracétique pose des problèmes du point de vue physiologique lorsque la préparation de vitamines doit être utilisée pour l'alimentation des animaux ou 1 d'autres domaines apparentés.
Lorsqu'on doit conserver des solutions aqueuses d'acide folique au cours de périodes prolongées, par exemple, au cours de quelques semaines, en presence de l'oxygène de l'air, comme c'est, par exemple, le cas lors du traitement d'installations biologiques de clarification, lors de l'adoption des méthodes de stabilisation connues jusqu'à présent, on a été obligé de prendre en considération une nette diminution de l'activité biologique des solutions aqueuses d'acide folique.
En conséquence, l'invention a eu pour objet de découvrir une méthode en vue de rendre des solutions aqueuses d'acide folique et/ou de sels de ce dernier stables à la conservation en présence d'oxygène, c'est-à-dire de leur conférer une stabilité à long terme.
A present, on a trouvé que l'on pouvait réaliser cet objet en ajoutant, à des préparations aqueuses de vitamines contenant de l'acide folique et/ou des sels d'ammonium, de métaux alcalins et/ou de métaux alcalino-terreux de cet acide, simultanément de l'acide dihydrofolique et/ou un sel d'ammonium, d'un métal alcalin, d'un métal alcalino-terreux et/ou d'alcanol-ammonium de cet acide, ainsi qu'au moins un acide hydroxypolycarboxylique et/ou un sel d'ammonium, d'un métal alcalin, d'un métal alcalino-terreux et/ou d'un alcanol-ammonium de cet acide, comme stabilisant.
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L'invention a pour objet une preparation aqueuse de vitamines contenant de l'acide folique et/ou au moins un sel d'ammonium, d'un métal alcalin et/ou d'un métal alcalino-terreux de cet acide, dont la teneur possède une meilleure stabilité en présence de l'oxygène, cette préparation étant caractérisée en ce que, comme stabilisant, elle contient une combinaison : (a) d'acide dihydrofolique et/ou d'au moins un sel d'ammonium, d'un métal alcalin, d'un métal alcalino-terreux et/ou d'un alcanol-ammonium, et (b) d'au moins un acide hydroxypolycarboxylique et/ou d'au moins un sel d'ammonium, d'un métal alcalin, d'un métal alcalino-terreux et/ou d'un alcanol-ammonium de cet acide.
La préparation aqueuse de vitamines selon l'invention, en particulier, une solution aqueuse d'acide folique, peut être conservée au cours de périodes prolongées, par exemple, quelques semaines, en présence d'oxygène, sans qu'il se produise une réduction importante de sa bioactivité, c'est-à-dire qu'elle a une stabilité remarquable ä la conservation, qui est attribuable ä l'action synergique de la combinaison de stabilisants utilisée selon l'invention et qui n'a pu etre atteinte avec les stabilisants connus jusqu'à présent.
Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, la préparation aqueuse de vitamines contient l'acide dihydrofolique et/ou au moins un sel d'ammonium, d'un métal alcalin, d'un metal alcalino-terreux et/ou d'un alcanol-ammonium de cet acide, en une quantité de 0, 001 ä 0, 1 mole, de préférence, en une quantité de 0, 01 à 0, 1 mole, et l'acide hydroxypolycarboxylique, en une quantité
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de 0, 05 à 2, 5 moles par mole de l'acide folique et/ou des sels d'acide folique à stabiliser.
En ce qui concerne l'acide hydroxypolycarboxylique pouvant etre utilisé selon l'invention, il s'agit. de preference, de l'acide citrique, de l'acide tartrique ou de l'acide malique.
En ce qui concerne le sel d'un alcanolammonium, il s'agit, de préférence, d'un sel des acides organiques précités avec une dialcanolamine de formule :
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dans laquelle les radicaux R+ représentent chacun un atome d'hydrogène et/ou un radical hydroxy- éthyle et/ou un radical hydroxypropyle.
En ce qui concerne l'acide folique devant être stabilisé selon l'invention, que l'on appelle également acide ptéroyl-g1utamique, il s'agit d'une vitamine du groupe B. 11 répond à la formule :
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Par l'expression "sels de métaux alcalins" mentionnée ci-dessus, on entend les sels de lithium, de sodium, de potassium, de rubidium et de césium.
Par 1'expression précitée"sels d'ammonium", on entend aussi bien les sels d'ammonium que les
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sels de tétra1kyl-ammonium comportant le cation NH4+ ou NR4+ où R représente un radical alkyle inférieur contenant, de préférence, 1 à 6, en particulier, 1 à 4 et, plus spécialement, 1 à 3 atomes de carbone.
Par l'expression "sels de métaux alcalinoterreux", utilisée dans la présente spécification, on entend les sels de magnésium, de calcium, de strontium et de baryum.
En ce qui concerne l'acide dihydrofolique utilisé selon l'invention, il s'agit d'une substance sensible à l'oxydation qui, en présence d'oxygène en solution aqueuse, se décompose en acide aminobenzyl-glutamique et en acide pterolque. En conséquence, il a été d'autant plus surprenant de constater que cette substance sensible à l'oxydation permettait d'inhiber la décomposition, par oxydation, de l'acide folique en solution aqueuse.
La préparation de liacide dihydrofolique répondant à la formule indiquée ci-dessous :
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a lieu de façon connue en soi par réduction partielle d'acide folique, par exemple, selon S. Futtermann, "J. Biol. Chem.", 228,1957, page 1031 et suivantes.
Un avantage particulier des préparations aqueuses selon l'invention réside dans le fait que, contrairement aux stabilisants connus et
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utilisés jusqutà présent, l'acide dihydrofolique employé comme stabilisant ne constitue nullement une matière non cellulaire pour des solutions aqueuses d'acide folique, mais il est forme par une série d'enzymes provenant de l'acide folique, comme progéniteur, par exemple, pour le facteur de croissance Citrovorum. (voir E. Beilstein, III/IV, page 3. 934).
Afin de conférer une stabilité suffisante à la conservation aux solutions aqueuses d'acide folique, AL l'acide folique devant etre stabilisé, on ajoute généralement 0, 001 à 0, 1 mole, de préférence, 0, 01 à 0, 1 mole d'acide dihydrofolique par mole d'acide folique. On peut utiliser des quantités particulièrement faibles d'acide dihydrofolique si,, outne ce dernier, onoutilise encore un deuxième stabilisant sous forme d'un acide hydroxypolycarboxylique dans la préparation aqueuse de vitamines. Parmi les acides hydroxypolyearboxy- liques appropriés, il y a, par exemple, l'acide tartrique, l'acide citrique et l'acide malique.
On détermine l'activité des différente stabilisants pour la conservation de solutions aqueuses d'acide folique en prélevant des échantillons au début et à la fin du temps de conservation et en déterminant leur teneur en acide folique par voie microbiologique. Si la quantité prélevée d'échantillon de préparation de vitamines est égale dans les deux cas, la stabilité peut etre déterminée simplement par le calcul du quotient : (Teneur en acide folique à la fin du
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temps de conservation) STABILITY : x-------------------------- (l) (Teneur en acide fo1ique : "'au début du temps de conservation)
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Des procédés pour la détermination de teneurs par voie microbiologique sont connus e n s o i de l'homme de métier.
On trouvera une prescription appropriée dans "Official Methods of Analyses of the Association of Official Analytical Chemists", Washington, DC 20044,13e édition 1980, AOAC Methods (1980), 759-763.
L'invention sera décrite plus en détail par les exemples suivants sans cependant y être limitée.
Exemples 1 à 18
Afin d'illustrer l'activité stabilisante d'acide dihydrofolique en combinaison synergique avec des acides hydroxypolycarboxyliques, on a formé différentes préparations aqueuses de vitamines ayant les compositions indiquées ci-après.
On a chaque fois conservé 100 g des préparations de vitamines ainsi obtenues et pendant le laps de temps indiqué dans le tableau I ciaprès dans un ballon en verre brun ouvert d'une capacité nette de 280 ml, à la température ambiante.
Au terme de la période de conservation, on a compensé, avec de l'eau, les pertes mesurées dues à la volatilisation et on a déterminé la teneur en acide folique par voie microbiologique selon les méthodes AOAC. Le calcul de la stabilité a eu lieu selon la formule (1) indiquée ci-dessus.
Préparation A
On a préparé une solution aqueuse d'acide folique, d'acide dihydrofolique et d'acide citrique en utilisant de la lessive de soude. Le pH de la solution s'élevait à 10, 4. Une quantité de 100 g de solution contenait 16 mmoles du sel disodique de l'acide folique, 1 mmole du sel de sodium de
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l'acide dihydrofolique et 5 mmoles de citrate trisodique.
Préparation B
On a préparé une solution aqueuse d'acide folique et d'acide dihydrofolique en utilisant de la lessive de soude. Le pH de la solution s'élevait à 10, 2. Une quantité de 100 g de solution contenait 16 mmoles du sel disodique de l'acide folique et 4 mmoles du sel de sodium de l'acide dihydrofolique.
Préparation C
On a préparé une solution aqueuse d'acide folique, d'acide dihydrofolique et d'acide citrique en utilisant de la lessive de soude. Le pH de la solution s'élevait à 11, 2. Une quantité de 100 g de solution contenait 16 mmoles du sel disodique de l'acide folique, 0, 1 mmole du sel de sodium de l'acide dihydrofolique et 10 mmoles de citrate trisodique.
Préparation D
On a prepare une solution aqueuse d'acide folique et d'acide citrique en utilisant de la lessive de soude. Le pH de la solution s'élevait à 10, 3. Une quantité de 100 g de solution contenait 16 mmoles du sel disodique de l'acide folique et 12 mmoles de citrate trisodique.
Préparation E
On a préparé une solution aqueuse d'acide folique, d'acide dihydrofolique et d'acide citrique en utilisant de la lessive de soude et de l'hydroxyde de calcium. Le pH de la solution s'élevait à 10, 4. Une quantité de 100 g de solution contenait 5 mmoles du sel de calcium de l'acide folique, 1 mmole de sel de sodium de l'acide dihydrofolique et 7 mmoles de citrate trisodique.
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Préparation F
On a prepare une solution aqueuse d'acide folique, d'acide dihydrofolique et d'acide citrique en utilisant de la diéthanolamine. Le pH de la solution s'élevait à 9, 6. Une quantité de 100 g de solution contenait 22 mmoles du sel de diethanol-
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amine de l'acide folique, 2 mmoles du sel de diétha- nolamine d'acide dihydrofolique et 8, 2 mmoles du sel de diéthanolamine de l'acide citrique.
Préparation G
On a préparé une solution aqueuse d'acide folique, d'acide dihydrofolique et d'acide tartrique en utilisant de la lessive de soude. Le pH de la solution s'élevait à 10, 4. Une quantité de 100 g de solution contenait 16 mmoles de sel disodique de l'acide folique, 4 mmoles du sel de sodium de l'acide dihydrofolique et 4 mmoles du sel disodique de l'acide tartrique.
Préparation H
On a préparé une solution aqueuse d'acide folique et d'acide éthylène-diamine-tétracétique en utilisant de la lessive de soude et de la lessive de potasse. Le pH de la solution s'élevait ä 11.
Une quantité de 100 g contenait 16 mmoles du sel d'sodique de l'acide folique et 8 mmoles du sel tétrapotassique de l'acide éthylène-diamine-tétra- cétique.
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Preparation I
On a préparé une solution aqueuse d'acide folique et d'acide éthylène-diamine-tétracétique en utilisant de la lessive de soude,. eut de la lessive de potasse. Le pH de la solution s'élevait ä 11.
Une quantité de 100 g de solution contenait 16 mmoles de sel disodique de l'acide folique et
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16 mmoles du sel tétrapotassique de l'acide éthylène-diamine-tétracétique.
Préparation J
On a préparé une solution aqueuse d'acide folique, d'acide dihydrofolique et d'acide citrique en utilisant de la lessive de potasse et de l'hydroxyde de calcium. Le pH de la solution s'élevait à 10, 8. Une quantité de 100 g de solution contenait 5 mmoles de sel de calcium de l'acide folique, 0, 2 mmole de sel de potassium de l'acide dihydrofolique et 3 mmoles de citrate tripotassique.
Préparation K
On a préparé une solution aqueuse d'acide folique, d'acide dihydrofolique et d'acide tartrique, ainsi que d'éthylène-glycol en utilisant de la lessive de soude. Le pH de la solution s'élevait à 10, 4. Une quantité de 100 g de solution contenait
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16 mmoles de sel disodique d'acide folique, S 1 mmole de sel de sodium de l'acide dihydrofolique, 4 mmolesde sel disodique d'acide tartrique, ainsi que 300 mmoles d'éthylène-glycol.
Préparation L
On a préparé une solution aqueuse d'acide folique, d'acide dihydrofolique et d'acide citrique en utilisant de la lessive de soude et de la lessive de potasse. Le pH de la solution s'élevait à 10, 4. Une quantité de 100 g de solution contenait 8 mmoles de sel disodique d'acide folique, 8 mmoles de sel de sodium de l'acide dihydrofolique et 5 mmoles de citrate tripotassique.
Preparation M
On a préparé une solution aqueuse d'acide folique, d'acide dihydrofolique et d'acide éthylène- diamine-tétracétique en utilisant de la lessive de soude. Le pH de la solution s'élevait à 10, 4.
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Une quantité de 100 g de solution contenait 10 mmoles de sei disodique d'acide folique, l mmole de sel de sodium de l'acide dihydrofolique et 6 mmoles de sel tétrasodique d'acide éthylène- diamine-tétracétique.
Préparation N
On a préparé une solution aqueuse d'acide folique, d'acide dihydrofolique et d'acide éthylène- diamine-tétracétique en utilisant de la lessive de soude. Le pH de la solution s'élevait à 10, 4.
Une quantité de 100 g de solution contenait 10 mmoles de sel disodique d'acide folique, 4 mmoles de sel de sodium d'acide dihydrofolique et 8 mmoles de sel tétrasodique d'acide éthylène-
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diamine-tetracetique.
Preparation 0
On a préparé une solution aqueuse d'acide folique, d'acide dihydrofolique et d'acide glycolique en utilisant de la lessive de soude. Le pH de la solution s'élevait à 10, 4. Une quantité de 100 g de solution contenait 16 mmoles de sel disodique d'acide folique, l mmole de sel de sodium de l'acide dihydrofolique et 10 mmoles de glycolate de sodium.
Preparation P
On a prepare une solution aqueuse d'acide folique, d'acide dihydrofolique et d'acide succinique en utilisant de la lessive de soude. Le pH de la solution s'élevait à 10, 4. Une quantité de 100 g de solution contenant 16 mmoles de sel disodique d'acide folique, 1 mmole de sel de sodium d'acide dihydrofolique et 10 mmoles de succinate disodique.
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Préparation Q
On a préparé une solution aqueuse d'acide folique, d'acide dihydrofolique et d'acide malique en utilisant de la lessive de soude. Le pH de la solution s'élevait à 10, 4. Une quantité de 100 g de solution contenait 16 mmoles de sel disodique d'acide folique, 1 mmole de sel de sodium d'acide dihydrofolique et 10 mmoles de sel disodique de l'acide malique.
Préparation R
On a préparé une solution aqueuse d'acide folique en utilisant de la lessive de soude.
Le pH de la solution s'élevait à 10, 4. Une quantité de 100 g de solution contenait 16 mmoles de sel disodique d'acide folique.
Ainsi qu'on peut le constater d'après le tableau I ci-après, les préparations A, C, E, F, G, J, K, L et Q selon l'invention ont une très bonne stabilité à la conservation contrairement aux autres préparations contenant de l'acide folique et ne contenant aucun stabilisant ou contenant un stabilisant non conforme à l'invention.
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TABLEAU I
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<tb>
<tb> Exemple <SEP> Preparation <SEP> Temps <SEP> de <SEP> Stabi- <SEP> Remarques
<tb> conserva- <SEP> lité
<tb> tion <SEP> (%)
<tb> (jours)
<tb> 1 <SEP> A <SEP> 280 <SEP> 92 <SEP> Invention
<tb> 2 <SEP> B <SEP> 280 <SEP> 78
<tb> 3 <SEP> C <SEP> 280 <SEP> 95 <SEP> Invention
<tb> 4 <SEP> D <SEP> 280 <SEP> 75
<tb> 5 <SEP> E <SEP> 280 <SEP> 91 <SEP> Invention
<tb> 6 <SEP> F <SEP> 200 <SEP> 92 <SEP> Invention
<tb> 7 <SEP> G <SEP> 280 <SEP> 88 <SEP> Invention
<tb> 8 <SEP> H <SEP> 280 <SEP> 62
<tb> 9 <SEP> 1 <SEP> 280 <SEP> 65
<tb> 10 <SEP> J <SEP> 260 <SEP> 87 <SEP> Invention
<tb> 11 <SEP> K <SEP> 280 <SEP> 89 <SEP> Invention
<tb> 12 <SEP> L <SEP> 260 <SEP> 96 <SEP> Invention
<tb> 13 <SEP> M <SEP> 200 <SEP> 75
<tb> 14 <SEP> N <SEP> 200 <SEP> 76
<tb> 15 <SEP> 0 <SEP> 200 <SEP> 72
<tb> 16 <SEP> P <SEP> 200 <SEP> 68
<tb> 17 <SEP> Q <SEP> 200 <SEP> 82 <SEP>
Invention
<tb> 18 <SEP> R <SEP> 200 <SEP> 30
<tb>
Exemple 19
Pendant 280 jours, dans un ballon en verre brun ouvert d'une capacité nette de 280 ml, on a chaquevfois consenyé, à la température ambiante, 100 g des préparations de vitamines A et R ayant les compositions indiquées dÅans les exemples ci-dessus. Au terme de la période de conservation, on a à nouveau compensé, par de l'eau, les pertes mesurées dues à la volatilisation.
Ensuite, on a ajouté la préparation de vitamines à un échantillon fortement chargé de boue activée/eau résiduaire (BTS ; 0. 8). prélevé
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d'une installation de clarification communale dans le rapport de 0, 26 mg de préparation de vitamines par litre de suspension de boue/eau. On a empoisonné la suspension avec 150 mg/l de phénol et l'on a mesuré l'activité respiratoire de la boue activée empoisonnée dans un appareil de
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Warburg. Lssresultats-sont jndiques dans le tableau II ci-après.
TABLEAU II
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<tb>
<tb> Préparation <SEP> Valeur <SEP> Y* <SEP> max <SEP> Modification <SEP> visde <SEP> vitamines <SEP> (mg <SEP> d'O/gN, <SEP> ä-vis <SEP> de <SEP> l'essai
<tb> minutes) <SEP> témoin
<tb> (%)
<tb> Néant <SEP> 10, <SEP> 4
<tb> "A" <SEP> 18, <SEP> 4 <SEP> +77
<tb> "R" <SEP> 11, <SEP> 6 <SEP> +12
<tb>
L'échantillon de boue activée contenant la préparation A stabilisée selon la présente invention avait une vitesse de décomposition beaucoup plus importante comparativement à l'échantillon de boue activée contenant la préparation R non stabilisée.
Exemple 20 On''a obtenu une préparation de vitamines en mélangeant intimement 470 g de sel de calcium d'acide folique à 2 molécules d'eau, 30 g de sel de calcium d'acide dihydrofolique à une molécule d'eau et 500 g d'acide citrique à deux molécules d'eau. A une temperature de 80 C, on a mélangé l'un avec l'autre 340 g de sang coagulé humide - contenant 200 g d'eau, ainsi que 10 g de la préparation de viatamines indiquée ci-dessus et, on a séché au cylindre.
Le produit obtenu avait une teneur en humidité résiduelle de 13% et une teneur en acide
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folique (déterminée par voie microbiologique) de 2, 40% en poids. Après conservation pendant six mois à 25 C, la teneur en acide folique (déterminée par voie microbiologique) s'élevait encore à 2, 15% en poids, soit 90% de la valeur initiale.
Exemple 21 (exemple comparatif)
A une température de 80oC, on a mélangé l'un avec l'autre 340 g de sang coagulé humide contenant 200 g d'eau, ainsi que 5 g d'acide folique à 2 molécules d'eau et on a séché le mélange obtenu sur un cylindre.
Le produit obtenu avait une teneur en humidité résiduelle de 14% et une teneur en acide folique (déterminée par voie microbiologique) de 3, 0% en poids. Après conservation pendant 6 mois à 25 C, la teneur en acide folique (determinée par voie microbiologique) s'élevait encore à. l', 9% en poids, soit 63% de la valeur initiale.