BR112018068938B1 - Microcápsula - Google Patents

Abstract

É descrita uma microcápsula contendo: (i) um núcleo de microcápsula tendo um material ativo, e (ii) uma parede de microcápsula formada de um primeiro polímero e um segundo polímero. O primeiro polímero é um polímero sol-gel. O segundo polímero é uma goma arábica, goma de ultra pureza, gelatina, quitosana, goma de xantana, goma vegetal, carboximetil celulose, goma de carboximetil guar de sódio, ou uma combinação dos mesmos. A razão em peso entre o primeiro e o segundo polímero é 1:10 a 10:1. Também são descritos processos para preparar a microcápsula e usos das microcápsulas em produtos de consumo.

Description

FUNDAMENTOS

[001] Microcápsulas são usadas na liberação controlada de flavor, aroma e nutriente. Elas também protegem ingredientes alimentícios da decomposição. Apesar dos avanços na tecnologia de microcápsulas, o desenvolvimento de uma microcápsula de tipo alimentício permanece um desafio devido aos materiais limitados que são apropriados para consumo de alimentos.

[002] Microcápsulas sol-gel, como microcápsulas de sílica, têm sido usadas para liberar fragrâncias para uso em produtos de cuidados pessoais, como produtos antitranspirantes. Ver Patente US No. 9.044.732 e publicações de pedidos de patente US Nos. 2012/0104639 e 2004/0256748. Estas microcápsulas contêm uma parede de microcápsulas de sílica preparada tipicamente na presença de cloreto de cetiltrimetilamônio (CTAC). Sílica, um material naturalmente abundante, foi reconhecida como um aditivo alimentício seguro pela Food and Drug Administration e por outras organizações de saúde, como a Organização Mundial de Saúde e a Autoridade Europeia de Segurança de Alimentos. No entanto, CTAC é um emulsificante de tipo não alimentício. As microcápsulas de sílica conhecidas preparadas a partir de CTAC e outros dispersantes não alimentícios não são apropriadas para liberar flavores em produtos alimentícios.

[003] Biopolímeros, como proteínas e polissacarídeos, são também usados para preparar microcápsulas. Ver US 2015/0250689. Erni et al. descrevem um processo de preparação de microcápsulas de proteínas de hidrogel. Ver Erni et al., Angew. Chem. Int. Ed. 52, 10334-38 (2013). Uma microcápsula de hidrogel foi primeiro formada com um ‘andaime’ de proteína. Sílica amorfa foi então depositada no andaime, produzindo conchas densas com baixa permeabilidade para compostos orgânicos. Este processo requer a separação de microcápsulas de hidrogel da fase aquosa e, então, sua imersão em um precursor de sílica líquido puro. Veja id, página 10335. Desafios permanecem na fabricação em grande escala após este processo, como tempo prolongado consumido na separação e uso de grande quantidade de precursores caros de sílica pura.

[004] Existe uma necessidade para desenvolver uma microcápsula que seja segura para o consumo em alimentos de modo a liberar com eficácia flavor, aroma, nutriente, etc., e que possa ser fabricada em um modo rentável. SUMÁRIO

[005] Esta invenção é baseada na verificação de determinadas microcápsulas sol-gel estáveis apropriadas para uso em alimentos.

[006] Consequentemente, um aspecto desta invenção refere-se a microcápsulas cada contendo (i) um núcleo da microcápsula contendo um material ativo, (ii) a parede da microcápsula formada de um primeiro polímero e segundo polímero, e (iii) opcionalmente um dispersante de tipo alimentício. A razão em peso entre o primeiro e segundo polímero é 1:10 a 10:1.

[007] O primeiro polímero pode ser um polímero sol-gel, por exemplo, um polímero de silício incluindo sílica, polidialquilsiloxano, como polidimetilsiloxano e polidietilsiloxano, etc.

[008] Segundos polímeros exemplares incluem, mas não são limitados a, goma arábica, goma de ultra pureza, gelatina, quitosana, goma de xantana, goma vegetal, carboximetil celulose, goma de carboximetil guar de sódio, e uma combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, o segundo polímero é uma combinação de goma arábica e gelatina presentes em uma razão em peso de 1:5 a 5:1 (por exemplo, 1:2 a 2:1).

[009] O dispersante de tipo alimentício pode ser selecionado do grupo que consiste de saponina de quillaja, etil éster de N-lauroil-L-arginina, ésteres de sorbitano, lecitinas, liso-lecitinas, ésteres de sorbitano polietoxilados, ésteres de poliglicerila, ésteres de ácido graxo, goma arábica, pectina, carragenano, quitosana, sulfato de condroitina, goma de celulose, amido modificado, proteína de soro de leite, proteína de ervilha, proteína de clara de ovo, proteína de seda, gelatina de peixe, proteínas de origem porcina ou bovina, goma de éster, ácidos graxos, e combinações dos mesmos. Tipicamente, o dispersante de tipo alimentício está presente em um nível de 0,3 a 10%, preferivelmente 0,5 a 5%, e mais preferivelmente 1 a 3% em peso da microcápsula.

[0010] Em algumas modalidades, o material ativo é uma fragrância, pró-fragrância, flavor, agente contra-ativo de mau odor, agente anti- inflamatório, anestésico, analgésico, agente antiviral, agente anti-infeccioso, agente antiacne, agente clareador da pele, repelente de insetos, emoliente, agente hidratante da pele, vitamina ou derivado da mesma, sólido inorgânico de tamanho de nanômetro a mícron, partícula polimérica ou elastomérica, modulador de sabor, probiótico, célula ou combinações dos mesmos.

[0011] A microcápsula preferivelmente tem um tamanho de partícula em diâmetro de 1 a 1000 μm (por exemplo, 5 a 500 μm, 1 a 250 μm, e 10 a 200 μm). Em algumas modalidades, a razão em peso do núcleo da microcápsula: a parede da microcápsula pode ser 50:1 a 1:2, preferivelmente 20:1 a 1:2, e mais preferivelmente 10:1 a 1:1. O núcleo da microcápsula tipicamente contém 50-100% em peso do material ativo. A parede da microcápsula em geral inclui 10-90% em peso do primeiro polímero e 1090% em peso do segundo polímero.

[0012] Em algumas modalidades, a microcápsula tem a parede da microcápsula de camada única formada de uma rede polimérica de sílica interaglomerada com um coacervato de goma arábica e gelatina.

[0013] Em outras modalidades, a microcápsula tem paredes de múltiplas camadas (por exemplo, camada dupla) da microcápsula tendo uma parede interna e uma parede externa; a parede interna, encapsulando o material ativo, é formada de um polímero de sílica; e a parede externa, cobrindo e em contato com a parede interna, é formada de um coacervato de goma arábica e gelatina.

[0014] Outro aspecto desta invenção refere-se a um processo para preparar as microcápsulas descritas acima. O processo inclui as etapas de: (a) fornecer uma mistura sol-gel que contém (i) um polissiloxano tendo um peso molecular de 1000-9000, (ii) goma arábica, (iii) gelatina, e (iv) uma pluralidade de gotículas de óleo dispersas na fase aquosa, em que cada uma das gotículas de óleo, tendo um tamanho de 1 a 250 μm, contém um material ativo e um precursor sol-gel; (b) manter o valor de pH da mistura sol-gel a 1 a 7 para obter uma pasta fluida de microcápsula; e (c) curar a pasta fluida de microcápsula, assim obtendo a microcápsula desta invenção.

[0015] O polissiloxano pode ser obtido por reação de água com um precursor sol-gel selecionado entre um monômero de alcóxido de silício, ou monômero de éster de sílica, ou monômero de alcoxissilanos correspondendo à fórmula geral: (R1O)(R2O)Si(X)(X'), em que X é hidrogênio, -OR3, ou R4; e X' é hidrogênio, -OR5 ou R6; e cada de R1, R2, R3, R4, R5, e R6, independentemente, é H, um grupo alquila linear, ramificado ou cíclico, ou um grupo siloxano linear, ramificado ou cíclico; e em que a razão molar entre água e precursor sol-gel é 1:3 a 3:1.

[0016] Exemplos do precursor sol-gel são ortossilicato de tetrametila, ortossilicato de tetraetila, um oligômero de sílica, e uma combinação dos mesmos,

[0017] Em algumas modalidades, o polissiloxano tem a fórmula de: (R1O)[M(X)a(X')2-aO]nR2, em que a é 0, 1 ou 2, n é um número inteiro de 100 a 1200, e cada de R1 e R2, independentemente, é H ou uma alquila C1-C6 (por exemplo, metila, etila, n-propila, isopropila, n-butila, n-pentila, ciclopentila, n-hexila, ciclohexila).

[0018] Outro processo de preparação da microcápsula inclui as etapas de: (a) fornecer uma mistura de microcápsulas sol-gel contendo uma pluralidade de microcápsulas dispersas em uma fase aquosa na presença de um dispersante de tipo alimentício, em que cada uma das microcápsulas tem um núcleo de microcápsula e uma parede de microcápsula, o núcleo da microcápsula contém um material ativo, e a parede da microcápsula é formada de um polímero de sílica; (b) adicionar goma arábica e gelatina à mistura de microcápsulas sol-gel para obter uma pasta fluida de microcápsula; (c) manter o valor de pH da pasta fluida de microcápsula a 1 a 6; e (d) curar a pasta fluida de microcápsula, assim obtendo a microcápsula desta invenção.

[0019] Qualquer processo descrito acima pode ainda incluir a etapa de remover água da pasta fluida de microcápsula para obter a microcápsula em uma forma sólida.

[0020] Também dentro do escopo da invenção está uma composição de microcápsula preparada por qualquer um dos processos descritos acima, que em forma de pasta fluida ou em pó.

[0021] Ainda está dentro do escopo da presente invenção um produto de consumo contendo qualquer cápsula descrita acima. Exemplos do produto de consumo são produtos ingeríveis por humanos ou animais selecionados do grupo que consiste de produtos assados, produtos lácteos, gelados de frutas, produtos de confeitaria, doces sem açúcar, compotas, geleias, gelatinas, pudins, rações para animais, pastilhas prensadas de confeitaria, doces cozidos, doces à base de pectina, guloseimas mastigáveis, doces de recheio cremoso, cobertura tipo fondant, doces cozidos sem açúcar, doces à base de pectina sem açúcar, guloseimas mastigáveis sem açúcar, doces de recheio cremoso sem açúcar, pastas de dentes, enxaguante bucal, refrescantes do hálito, bebidas gaseificadas, águas minerais, misturas para bebidas em pó, outras bebidas não alcoólicas, gotas para tosse, pastilhas, misturas para tosse, descongestionantes, anti-irritantes, antiácidos, preparações anti-indigestão e analgésicos orais e gomas de mascar e composições para melhorar a refrescância.

[0022] Os produtos de consumo apropriados também detergentes líquidos para louça, detergentes em pó para louça, detergentes para lavagem de louça automática, detergentes para lavagem de roupa, sabonetes para o corpo, xampus, condicionadores para o cabelo, sabonete em barra, sabonete líquido para as mãos, limpadores para todos os fins, batons e limpadores para cozinha.

[0023] Todas as partes, porcentagens e proporções mencionadas aqui e nas reivindicações são expressas em peso, salvo indicação em contrário.

[0024] Os valores e dimensões aqui descritos não devem ser entendidos como estando estritamente limitados aos valores numéricos exatos citados. Em vez disso, salvo indicação em contrário, cada um desses valores é entendido como significando o valor recitado e uma faixa funcionalmente equivalente em torno desse valor. Por exemplo, um valor descrito como “50%” é entendido como significando “cerca de 50%”.

[0025] Os termos “cápsula” e “microcápsula” aqui são usados de modo interopermutável.

[0026] O termo “alquila” refere-se a uma porção hidrocarboneto saturada, linear ou ramificada, como metila, metileno, etila, etileno, propila, propileno, butila, butilenos, pentila, pentileno, hexila, hexileno, heptila, heptileno, octila, octileno, nonila, nonileno, decila, decileno, undecila, undecileno, dodecila, dodecileno, tridecila, tridecileno, tetradecila, tetradecileno, pentadecila, pentadecileno, hexadecila, hexadecileno, heptadecila, heptadecileno, octadecila, octadecileno, nonadecila, nonadecileno, icosila, icosileno, triacontila, e triacotileno.

[0027] Os detalhes de uma ou mais modalidades da invenção são especificados na descrição abaixo. Outros aspectos, objetos e vantagens da invenção serão evidentes a partir das descrições e reivindicações.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0028] Foi demonstrado que determinadas microcápsulas de sílica mostraram, inesperadamente, alta eficiência de encapsulação e estabilidade para conferir sabor para os produtos alimentícios.

[0029] Algumas microcápsulas desta invenção têm um tamanho na faixa de 0,01 a 1000 mícrons em diâmetro (por exemplo, 0,5 a 1000 mícrons, 1 a 200 mícrons, 0,5 a 150 mícrons, 1 a 100 mícrons, e 20 a 200 mícrons). A distribuição de tamanho de microcápsula pode ser estreita, ampla ou multimodal.

[0030] Em algumas modalidades, a microcápsula em uma parede da microcápsula encapsulando um núcleo da microcápsula. O núcleo da microcápsula contém um material ativo, que é preferivelmente um flavor. Além disso, o material ativo também pode ser uma fragrância, agente contra- ativo de mau odor, modulador de sabor, outro agente ativo como descrito abaixo, ou qualquer combinação dos mesmos. O material ativo pode estar presente em um nível de 5 a 99% (preferivelmente 20 a 95% e mais preferivelmente 40 a 90%) em peso da microcápsula.

[0031] A parede da microcápsula pode ser de camada única ou de camadas múltiplas. A parede da microcápsula de camada única é formada de um primeiro e segundo polímero. O primeiro polímero é interaglomerado com o segundo polímero via ligações covalentes, ligações hidrogênio, interações dipolares interações iônicas. A parede da microcápsula de camadas múltiplas tem, pelo menos, uma parede interna de microcápsula e uma parede externa de microcápsula. A parede interna contata e encapsula o núcleo da microcápsula e é tipicamente formado de um polímero sol-gel e um dispersante de tipo alimentício. A parede externa é tipicamente formada de um polímero de hidrogel, por exemplo, o coacervato de goma arábica e gelatina, o coacervato de goma de ultra pureza e quitosana, etc. A parede da microcápsula pode estar presente em um nível de 1 a 95%, com um limite inferior de 1%, 5%, 10%, 20%, 30% e um limite superior de 95%, 80%, 70%, e 60%. 1. Polímero sol-gel

[0032] O polímero sol-gel é o produto de polimerização de um precursor sol-gel. Os precursores sol-gel são compostos, cada capaz de formar um polímero sol-gel. Eles são tipicamente os contendo silício, boro, alumínio, titânio, zinco, zircônio e vanádio. Precursores preferidos são organossilício, organoboro, organoalumínio, incluindo alcóxidos de metal e b-dicetonatos, e combinações dos mesmos.

[0033] Precursores sol-gel apropriados para os propósitos da invenção são selecionados, em particular, dentre o grupo de ácidos silícicos di-, tri- e/ou tetrafuncionais (incluindo derivados como sílicatos), ácidos bóricos (incluindo derivados como ésteres) e alumoésteres, mais particularmente alcoxissilanos (ortossilicatos de alquila), e precursores dos mesmos.

[0034] Um exemplo de precursores sol-gel apropriados para os fins da invenção são compostos correspondendo à seguinte fórmula geral: (R1O)(R2O)M(X)(X'), em que X pode ser hidrogênio, -OR3, ou R4; X' pode 5 6 123456 ser hidrogênio, -OR , ou R ; e cada de R , R , R , R , R , R independentemente representa um grupo orgânico, mais particularmente um grupo alquila linear ou ramificado, preferivelmente uma alquila C1-C12. M pode ser Si, Ti, ou Zr.

[0035] Um precursor sol/gel preferido é alcoxissilano correspondendo à seguinte fórmula geral: (R1O)(R2O)Si(X)(X'), em que cada de X, X', R1, e R2 é definido acima.

[0036] Compostos particularmente preferidos são os ésteres de ácido silícico, tal como ortossilicato de tetrametila (TMOS) e ortossilicato de tetraetila (TEOS). Um composto preferido inclui Dynasylan® (silanos organofuncionais comercialmente disponíveis de Degussa Corporation, Parsippany New Jersey, USA). Outros precursores sol-gel apropriados para os fins da invenção são descritos, por exemplo, em pedido de patente alemã DE10021165. Estes precursores sol-gel são vários organossilanos hidrolisáveis tais como, por exemplo, alquilsilanos, alcoxissilanos, alquil alcoxissilanos e organoalcoxissilanos. Além dos grupos alquila e alcoxi, outros grupos orgânicos (por exemplo grupos alila, grupos aminoalquila, grupos hidroxialquila, etc.) podem ser fixados como substituintes ao silício.

[0037] Reconhecer que os monômeros de alcóxido de metal e semimetal (e os polímeros dos mesmos parcialmente hidrolisados e condensados) como TMOS, TEOS, etc. são solventes muito bons para numerosas moléculas e ingredientes ativos, é altamente vantajoso, uma vez que isto facilita a dissolução dos materiais ativos em uma alta concentração e, portanto, uma alta carga nas cápsulas finais.

[0038] Outra classe de precursores sol-gel inclui sílica parcialmente reticulada, que é uma sílica oligomérica ou polimérica tendo um ou mais (por exemplo, dois ou mais) grupos funcionais de ácido silícico como ésteres de ácido silícico e grupos alcoxissilano. Tendo estes grupos funcionais de ácido silícico, a sílica parcialmente reticulada é capaz de polimerizar com outro precursor sol-gel e/ou outra sílica parcialmente reticulada para formar um polímero sol-gel, o material de parede da microcápsula que encapsula um material ativo.

[0039] A sílica parcialmente reticulada tipicamente tem um peso molecular menor do que 20.000 Da (por exemplo, 1.000 a 10.000 Da, 1.500 a 5.000 Da, e 2.000 a 3.500 Da).

[0040] A sílica parcialmente reticulada pode ser preparada usando um alcoxissilano descrito acima. O alcoxissilano é polimerizado para formar sílica oligomérica ou polimérica tendo um peso molecular menor do que 20.000 Da. Esta sílica parcialmente reticulada pode ser então ainda polimerizada para formar um polímero sol-gel bem maior para encapsular um material ativo. 2. Dispersantes de tipo alimentício

[0041] Voltando aos dispersantes de tipo alimentício, eles são adicionados durante a preparação da microcápsula para formar uma emulsão estável (por exemplo, uma emulsão óleo-em-água). Gotículas de óleo dispersas em uma fase aquosa na emulsão contêm um material ativo como um flavor ou modulador. Uma parede de microcápsula formada de um polímero de sílica encapsula, então, cada uma das gotículas de óleo na presença do dispersante.

[0042] Os dispersantes de tipo alimentício tipicamente têm um HLB de 1 a 20 (por exemplo, 1 a 16, 1 a 8, 4 a 8, 8 a 16, e 12 a 16). O termo “HLB,” como usado aqui, refere-se ao “equilíbrio hidrofílico-lipofílico” de uma molécula. O índice HLB indica a polaridade das moléculas na faixa de 140, com os emulsificadores mais comumente usados tendo um valor entre 1 e 20. O índice HLB aumenta com crescente hidrofilicidade. O HLB de um tensoativo pode ser determinado por cálculo de valores para as diferentes regiões da molécula, como descrito por Griffin, “Classification of SurfaceActive Agents by 'HLB,'“ Journal of the Society of Cosmetic Chemists 1 (1949), 311-26; e Griffin, “Calculation of HLB Values of Non-Ionic SurfaceActive Agents,” Journal of the Society of Cosmetic Chemists 5 (1954), 24956.

[0043] O termo “dispersante tipo alimentício” refere-se a um dispersante tendo uma qualidade para se adequar ao consumo humano em alimentos. Eles podem ser produtos naturais ou não naturais. Um produto natural ou tensoativo refere-se a um produto que está ocorrendo naturalmente e é proveniente de uma fonte da natureza. Os produtos naturais/tensoativos incluem seus derivados que podem ser salgados, dessalgados, sem óleo, fracionados ou modificados usando uma enzima natural ou micro-organismo. Por outro lado, um tensoativo não natural é um tensoativo quimicamente sintetizado por um processo químico que não envolve apenas uma modificação enzimática.

[0044] Os dispersantes naturais incluem saponina de quillaja, lecitinas, goma arábica, pectina, carragenano, quitosana, sulfato de condroitina, goma de celulose, amido modificado de modo físico ou enzimático, proteína de soro de leite, proteína de ervilha, proteína de clara de ovo, proteína de seda, gelatina de peixe, proteínas de origem porcina ou bovina, goma de éster, ácidos graxos, e combinações dos mesmos.

[0045] Saponina de quillaja é uma saponina de glucosídeo contida em um extrato de Quallaja, que é obtido por extração aquosa da casca interna ou ramos moídos de saponaria de Quillaja, uma árvore sempre verde na família Quillajaceae. Saponinas de quillaja, tendo um peso molecular médio de 1800 - 2000 Dalton, consiste, predominantemente, de glicodídeos (2-5 unidades de açúcar por cada cadeia lateral) de ácido de quillaíco. Ver Bomford et al., Vaccine 10, 572-77. Eles são tensoativos não iônicos, resistentes a sal e calor e estáveis em pH ácido. Os produtos de tipo alimentício comerciais incluem Foamex Quillaja Saponaria (Garuda International, Exeter, California) e Q- Naturale (Desert King International, Chile).

[0046] Lecitinas podem ser nativas, sem óleo (isto é, tendo 3% ou menos de óleo residual), fracionadas (isto é, separando os componentes solúveis e componentes insolúveis em um solvente, que pode ser um álcool como etanol ou uma mistura etanol-água) ou enzima modificada (isto é, hidrólise enzimática de fosfolípideos, resultando em uma maior polaridade das moléculas de fosfolípideos, intensificando, assim, a solubilidade em água da lecitina). Uma lecitina nativa (por exemplo, uma lecitina fluida padrão) não foi desengordurada, fraccionada e/ou modificada enzimaticamente. Uma lecitina modificada por enzima (isto é, uma lisolecitina) refere-se a uma classe de compostos, cada um dos quais tem um produto de hidrólise parcial de uma fosfatidilcolina resultante da remoção de um dos dois grupos de ácidos graxos da fosfatidilcolina.

[0047] Goma arábica é uma goma natural feita da seiva endurecida de acácias, por exemplo Senegalia (Acacia) senegal e Vachellia (Acacia) seyal, duas espécies historicamente cultivadas na Arábia e Ásia Ocidental. Goma arábica é uma mistura complexa de glicoproteínas e polissacarídeos. Ela é comestível e usada principalmente na indústria de alimentos como estabilizador, aglutinante, agente espessante e agente de controle de viscosidade. Goma arábica é comercializada por muitos fornecedores, como Nexira (Rouen, França) e TIC Gums Inc. (White Marsh, Maryland).

[0048] Pectina consiste de um conjunto de polissacarídeos que estão presentes nas paredes primárias das células de plantas terrestres. Produzida comercialmente como um pó branco a castanho claro, ela é principalmente extraída de frutas cítricas, e usada em alimentos como agente gelificante, agente espessante, estabilizante e fibra dietética. Pectina está disponível em diferentes tipos de fornecedores como Cargill Inc. (Minneapolis, Minnesota) e Pacific Pectin Inc. (Oakhurst, Califórnia).

[0049] Carragenanos são uma família de polissacarídeos sulfatados lineares que são extraídos de algas vermelhas comestíveis. Eles são amplamente usados na indústria alimentícia como agente gelificante, agente espessante e estabilizante. Existem três variedades principais de carragenano, que diferem em seu grau de sulfatação. Kappa-carragenano tem um grupo sulfato por dissacarídeo. Iota-carragenano tem dois sulfatos por dissacarídeo. Lambda-carragenano possui três sulfatos por dissacarídeo. Qualquer uma destas três variedades pode ser usada nesta invenção. Carragenano é comercializado por muitos fornecedores, como Cargill Inc. (Minneapolis, Minnesota) e Pacific Pectin Inc. (Oakhurst, California).

[0050] Quitosana é um polissacarídeo linear composto de D- glucosamina β-(1-4)-ligada (unidade desacetilada) e N-acetil-D-glucosamina (unidade acetilada). Ela é obtida por tratamento de camarão e outras conchas de crustáceos com o hidróxido de sódio alcalino. A quitosana tem sido usada na alimentação e medicina como fibra dietética, agente de granulação e agente antibacteriano. Os fornecedores comerciais incluem Parchem (New Rochelle, New York) e G.T.C. Bio Corp. (Shangdong, China).

[0051] Sulfatos de condroitina são obtidos a partir de extratos de cartilagens de animais tal como vacas, porcos, tubarões e outros peixes, e aves. Eles são glicosaminoglicanos sulfatados (GAG) compostos de uma cadeia de açúcares alternantes (N-acetilgalactosamina e ácido glucurônico), geralmente encontrados fixados a proteínas como parte de um proteoglicano. Uma cadeia de condroitina pode ter acima de 100 açúcares individuais, cada um dos quais podendo ser sulfatado em variáveis posições e quantidades. Com base no sítio de sulfatação, sulfatos de condroitina existem como quatro formas principais: sulfato de condroitina (isto é, condroitina-4-sulfato A), sulfatado em carbono 4 do açúcar N-acetilgalactosamina (GalNAc); sulfato de condroitina C (isto é, condroitina-6-sulfato), sulfatado em carbono 6 do açúcar GalNAc; sulfato de condroitina D (isto é, condroitina-2,6-sulfato), sulfatado em carbono 2 do ácido glucurônico e 6 do açúcar GalNAc; e sulfato de condroitina E (isto é, condroitina-4,6-sulfato), sulfatado em carbonos 4 e 6 do açúcar GalNAc. Qualquer uma ou combinação das quatro formas pode ser usada nesta invenção. Sulfatos de condroitina são comercialmente disponíveis de fornecedores como Summit Nutritionals International Inc. (Branchburg, New Jersey). Estes compostos têm sido amplamente usados como suplementos dietéticos para o tratamento de osteoartrite.

[0052] Proteína de soro de leite, proteína de ervilha, proteína de clara de ovo, proteína de seda, e proteínas de origem porcina ou bovina são extraídas de soro de leite, ervilha amarela, clara de ovo, seda, suíno e bovino, respectivamente. Elas são comercialmente disponíveis tal como Barflex Whey Protein por Glanbia Nutritionals (Fitchburg, Wisconsin), Veg-O-Tein Pea Protein Powder por Axiom Foods Inc. (Los Angeles, California), Jay Robb Unflavored Egg White Protein por Jay Robb Enterprises Inc. (Carlsbad, California), e Aotesi Silk Powder por Aotesi Biochemical (Huzhou, China).

[0053] Ácidos graxos são ácidos carboxílicos com uma cadeia alifática longa, que é ou saturada ou insaturada. Eles podem ser naturais ou sintéticos. A maioria dos ácidos graxos de ocorrência natural tem uma cadeia não ramificada e um número de átomos de carbono de 4 a 28. Ácidos graxos apropriados incluem ácidos graxos de cadeia curta (tendo menos de seis carbonos, por exemplo, ácido butírico), ácidos graxos de cadeia média (tendo 6-12), ácidos graxos de cadeia longa (tendo 13-21 carbonos), ácidos graxos de cadeia muito longa (tendo 22 ou mais carbonos), ácidos graxos saturados, ácidos graxos insaturados (tendo uma ou mais ligações duplas carbono- carbono, incluindo trans e cis isômeros).

[0054] Exemplos são ácido a-linolênico, ácido estearidônico, ácido eicosapentaenóico, ácido docosahexaenóico, ácido linoleico, ácido y- linolênico, ácido di-homo-Y-linolênico, ácido araquidônico, ácido docosatetraenóico, ácido palmitoleico, ácido vacênico, ácido paulínico, ácido oleico, ácido elaídico, ácido gondóico, ácido erúcico, ácido nervônico, ácido mead, ácido propiônico, ácido butírico, ácido valérico, ácido capróico, ácido enântico, ácido caprílico, ácido pelargônico, ácido cáprico, ácido undecílico, ácido láurico, ácido tridecílico, ácido mirístico, ácido pentadecílico, ácido palmítico, ácido margárico, ácido esteárico, ácido nonadecílico, ácido araquídico, ácido heneicosílico, ácido beênico, ácido tricosílico, ácido lignocérico, ácido pentacosílico, ácido cerótico, ácido heptacosílico, ácido montânico, ácido nonacosílico, ácido melíssico, ácido henatriacontílico, ácido laceróico, ácido psílico, ácido gédico, ácido ceroplástico, ácido hexatriacontílico, ácido heptatriacontanóico, ácido octatriacontanóico, gorduras animais (por exemplo, toucinho, gordura de pato e manteiga), e gorduras vegetais (por exemplo, óleo de coco, manteiga de cacau, óleo de palmiste, óleo de palma, óleo de semente de algodão, óleo de gérmen de trigo, óleo de soja, azeite, óleo de milho, óleo de girassol, óleo de cânhamo e óleo de canola/ de colza). Existem são muitos fornecedores para ácidos graxos, como Chemical Associates Inc. (Copley, Ohio), VVF North America (Kansas City, Kansas), e Parchem Fine and Specialty Chemicals (New Rochelle, New York).

[0055] Gelatina é um alimento translúcido, incolor, quebradiço (quando seco), sem gosto, derivado do colágeno obtido de vários subprodutos animais (por exemplo, peixes). Ela é comumente usada como agente gelificante na indústria alimentícia e farmacêutica. A gelatina é uma forma de colágeno irreversivelmente hidrolisada. Ela é encontrada na maioria dos doces gomosos, assim como em outros produtos como marshmallows, sobremesas gelatinosas e alguns sorvetes, molhos e iogurtes.

[0056] Dispersantes não naturais incluem etil éster de N-lauroil-L- arginina, ésteres de sorbitano, ésteres de sorbitano polietoxilado, ésteres de poliglicerila, ésteres de ácido graxo, goma de celulose e goma de éster. O etil éster de N-lauroil-L-arginina é tipicamente sintetizado por esterificação de arginina com etanol, seguida por reação do éster com cloreto de lauroíla. A maioria dos produtos comerciais está disponível como um sal cloridrato. O etil éster de N-lauroil-L-arginina tem um peso molecular de 421 e uma solubilidade em água maior do que 247 g/kg em água a 20°C.

[0057] Ésteres de sorbitano (também conhecidos como Spans) são tensoativos não iônicos para uso alimentício e farmacêutico. Exemplos incluem monolaurato de sorbitano (isto é, Span 20), monopalmitato de sorbitano (isto é, Span 40), monostearato de sorbitano (isto é, Span 60), tristearato de sorbitano (isto é, Span 65), monooleato de sorbitano (isto é, Span 80), sesquioleato de sorbitano (isto é, Span 83), trioleato de sorbitano (isto é, Span 85), e isostearato de sorbitano (isto é, Span 120). Eles são comercialmente disponíveis de Croda Inc. (Edison, New Jersey) sob as linhas de produtos AnfomulTM, AtmerTM, CrillTM, SpanTM e VykamolTM.

[0058] Ésteres polietoxilados de ácido graxo de sorbitano apropriados incluem monolaurato de polioxietileno de sorbitano, monopalmitato de polioxietileno de sorbitano, monoestearato de polioxietileno de sorbitano, e monooleato de polioxietileno de sorbitano. O número de oxietileno repetitivo -(CH2CH2-O)- pode ser na faixa de 2 a 1000 (por exemplo, 5 a 100, 10 a 50, 10 a 30, e 20). Ésteres polietoxilados de sorbitano de ácido graxo comercialmente disponíveis são os sob o nome Tween™ por ICI Americas, Inc. (Wilmington, Delaware), por exemplo, Tween™ 40 (monopalmitato de polioxietileno de sorbitano), Tween™ 60 (monoestearato de polioxietileno de sorbitano, HLB de 14,9), Tween™ 80 (monooleato de polioxietileno de sorbitano, HLB de 15), e Tween™ 20 (monolaurato de polioxietileno de sorbitano, HLB de 16,7). Eles têm 20 unidades repetitivas de oxietileno.

[0059] Ésteres de poliglicerila são formados quimicamente por esterificação de ácidos graxos em um ou vários grupos hidroxila de poliglicerol. Esses poligliceróis podem conter duas a dez porções de glicerol, por exemplo, diglicerol, triglicerol, tetraglicerol, dodeglicerol e similares. Tipicamente, 30 a 50% dos grupos hidroxila são esterificados por ácidos graxos. Estes ácidos graxos são formados ou de uma espécie (ácido láurico, esteárico, ácido oleico, ácidos graxos de coco) ou uma mistura de óleos vegetais (óleo de milho, óleo de algodão, toucinho, óleo de palma, óleo de amendoim, óleo de cártamo, óleo de sésamo, óleo de soja, ou óleo de mamona) ou de fonte animal (cera de abelha). Ésteres de poliglicerila são usados como tensoativos não iônicos em indústrias cosméticas, alimentícias e farmacêuticas. Eles têm sido usados como agentes emulsificantes na produção de produtos finos de padaria e goma de mascar.

[0060] Éster de glicerol de colofônia, isto é, éster de goma, é um aditivo alimentício solúvel em óleo usado em alimentos, bebidas e cosméticos para manter os óleos em suspensão em água. Ele também é usado como ingrediente na produção de goma-de-mascar e sorvete.

[0061] Ésteres de ácido graxo são preparados a partir de um ácido graxo e um álcool. Quando o componente de álcool é glicerol, os ésteres de ácido graxo produzidos pode ser monoglicerídeos, diglicerídeos, ou triglicerídeos. Outros componentes de álcool incluem álcoois simples (por exemplo, metanol, etanol, e propanol), álcool de açúcar (por exemplo, eritritol, treitol, arabitol, xilitol, ribitol, manitol, sorbitol, galactitol, fucitol, iditol, inositol, volemitol, isomalte, maltitol, lactitol, maltotriitol, e maltotetraitol), e outro poliol (por exemplo, etileno glicol). O componente de ácido graxo pode ser selecionado dentre qualquer um dos ácidos graxos descritos acima.

[0062] Goma de celulose, isto é, carboxilmetil celulose, pode ter uma faixa de peso molecular entre 90.000 Daltons a 1.500.000 Daltons, preferivelmente entre 250.000 Daltons a 750.000 Daltons e mais preferivelmente entre 400.000 Daltons a 750.000 Daltons. Em algumas modalidades, a goma de celulose tem um grau de substituição entre 0,1 a 3, preferivelmente entre 0,65 a 1,4, e mais preferivelmente entre 0,8 a 1. O termo “goma de celulose” como usado aqui inclui seu derivado, como celulose substituída por alquila (por exemplo, metilcelulose e etilcelulose comercialmente disponíveis de DOW Corporation), hidroxietil celulose, hidroxipropil celuloses (polímeros KLUCEL comercialmente disponíveis de Hercules), e butirato acetato de celulose (comercialmente disponível de Eastman Chemical).

[0063] Outro dispersante alimentício seguro também pode ser incluído na microcápsula desta invenção. Exemplos incluem fosfatídeos de amônio, ésteres de ácido acético de mono- e diglicerídeos (Acetem), ésteres de ácido láctico de mono- e diglicerídeos de ácidos graxos (Lactem), ésteres de ácido cítrico de mono- e diglicerídeos de ácidos graxos (Citrem), ésteres de ácidos mono- e diacetil tartárico de mono e diglicerídeos de ácidos graxos (Datem), ésteres do ácido succínico de monoglicerídeos de ácidos graxos (SMG), monoglicerídeos etoxilados, ésteres de sacarose de ácidos graxos, sucroglicerídeos, polirricinoleato de poliglicerol, ésteres de propano-1,2-diol de ácidos graxos, óleo de soja oxidado termicamente interagindo com mono ou diglicerídeos de ácidos graxos, estearoil-lactilato de sódio (SSL), estearoil lactilato de cálcio (CSL), estearil tartrato, poliglicerol ésteres de ácido de óleo de mamona interesterificado (E476), estearoil latilato de sódio, lauril sulfato de sódio, óleo de mamona hidrogenado polioxietilado (por exemplo, vendido sob o nome comercial CREMO-PHOR), copolímeros em bloco de óxido de etileno e óxido de propileno (por exemplo, como vendidos sob o nome comercial PLURONIC ou o nome comercial POLOXAMER), éteres de álcool graxo de polioxietileno, e éster de ácido esteárico de polioxietileno.

[0064] O dispersante acima descrito pode ser usado sozinho ou em qualquer combinação em qualquer razão. A quantidade deste dispersante é qualquer uma de 0,1 a 40 por cento, em peso, da microcápsula, mais preferivelmente de 0,5 a 10 por cento, mais preferivelmente 0,5 a 5 por cento, em peso.

3. Segundos polímeros

[0065] Em algumas modalidades, a microcápsula desta invenção tem uma parede externa de microcápsula que reveste e está em contato com a parede interna da microcápsula.

[0066] A parede externa da microcápsula é formada por um segundo polímero. Os segundos polímeros apropriados são os compatíveis com os polímeros sol-gel na parede interna. Um grupo particular de polímeros úteis para formar a parede externa inclui os hidrogéis, ou seja, hidrogéis são comumente aceitos como sendo materiais consistindo de uma rede tridimensional permanente de polímeros hidrofílicos com água preenchendo o espaço entre as cadeias de polímeros. Exemplos incluem goma arábica, goma de ultra pureza, gelatina, quitosana, goma de xantano, goma vegetal, carboximetil celulose, goma de carboximetil guar de sódio e combinações dos mesmos. Polímeros preferidos são o coacervato de goma arábica e gelatina e o coacervato de goma de ultra pureza e quitosana.

4. Microcápsulas de camada única

[0067] Em algumas modalidades, a microcápsula desta invenção é uma microcápsula de camada única tendo uma parede de microcápsula formada por um primeiro polímero e um segundo polímero. Os primeiro e segundo polímeros podem ser os descritos acima. Esses dois polímeros são interaglomerados e entrelaçados entre si para formar uma rede polimérica como a parede da microcápsula

[0068] As microcápsulas assim preparadas podem ser usadas como microcápsulas livres ou em agregados em uma pasta fluida ou forma sólida. Em algumas modalidades, o agregado é formado usando um auxiliar de formação de agregado. Auxiliares de formação de agregado apropriados incluem cátions solúveis em água, ânions solúveis em água e uma transglutaminase. Auxiliares de formação de agregado preferidos são a transglutaminase, ânions multivalentes solúveis em água (por exemplo, sulfato, carbonato e fosfato) e polímeros aniônicos (como alginato, poli (sulfonato de estireno), ácido hialurônico, poli(ácido acrílico), carboximetilcelulose, gelatina e combinações dos mesmos

Métodos de encapsulação

[0069] Os métodos de encapsulação convencionais podem ser usados para preparar as microcápsulas de sílica. Ver WO 2015023961.

[0070] A título de ilustração, para preparar uma microcápsula de sílica, uma emulsão de sol-gel é primeiro obtida emulsionando uma fase de óleo em uma fase aquosa na presença de um dispersante de tipo alimentício. A emulsão sol-gel assim preparada tem uma pluralidade de gotículas de óleo dispersas na fase aquosa, na qual cada uma das gotículas de óleo tem um tamanho de 1 a 1000 μm e contém um material ativo, e a fase aquosa contém um precursor sol-gel. O valor de pH da emulsão sol-gel é mantido em 1 a 7. Em algumas modalidades, um ácido ou base de tipo alimentício é adicionado à emulsão para ajustar o valor de pH ao nível desejado. A polimerização do precursor sol-gel em um polímero sol-gel conduz à formação de uma pluralidade de microcápsulas. De acordo com algumas modalidades desta invenção, as microcápsulas preparadas de acordo com os métodos acima são curadas a uma temperatura na faixa de 15-230°C (por exemplo, 15-135°C, 20-90°C, 15-55°C, 55-95°C, 35-65°C, 65-110°C, 55-75°C, e 90-130°C) durante 1 minuto a 24 horas (por exemplo, 0,1 horas a 5 horas, 0,2 horas a 4 horas e 0,5 horas a 3 horas). Um versado na arte pode determinar, sem experiências indevidas, a temperatura de cura, a duração e a taxa de aquecimento.

[0071] Para obter microcápsulas com maior lixívia do material ativo, algumas modalidades desta invenção fornecem uma cura em baixa temperatura, por exemplo, menor que 100°C. Em algumas modalidades, a temperatura de cura é ou menor que 90°C. Em outras modalidades, a temperatura de cura é ou menor que 80°C (por exemplo, 5 a 75°C, 10 a 50°C, 15 a 45°C, e 20 a 35°C)

[0072] Em uma modalidade, as cápsulas são aquecidas a uma temperatura de cura alvo a uma taxa linear de 0,5 a 2°C por minuto (por exemplo, 1 a 5°C por minuto, 2 a 8°C por minuto, e 2 a 10°C por minuto) durante um período de 1 a 60 minutos (por exemplo, 1 a 30 minutos). Os seguintes métodos de aquecimento podem ser usados: condução, por exemplo, via óleo, radiação de vapor, via infravermelho e micro-onda, convecção via ar aquecido, injeção de vapor e outros métodos conhecidos pelos versados na técnica. A temperatura de cura alvo aqui usada refere-se à temperatura mínima em graus Celsius, em que as cápsulas podem ser curadas para retardar a lixiviação.

Outros sistemas de liberação

[0073] As composições de microcápsula de sílica descritas acima também podem incluir um ou mais sistemas de liberação adicionais.

[0074] Em algumas modalidades, a microcápsula de sílica contém uma ou mais microcápsulas adicionais tendo uma parede de microcápsula formada de melamina formaldeído, poliuretano, polissiloxanos, poliureia, poliamida, poli-imida, álcool polivinílico, polianidrido, poliolefina, polissulfona, polissacarídeo, proteína, polilactídeo (PLA), poliglicolídeo (PGA), poliortoéster, polifosfazeno, silicone, lipídeo, celulose modificada, gomas, poliestireno e poliésteres ou combinações destes materiais. Outros materiais poliméricos que são funcionais são copolímero de etileno anidrido maleico, copolímero de estireno anidrido maleico, copolímero de etileno acetato de vinila e copolímero de lactídeo glicolídeo. Biopolímeros que são derivados de alginato, quitosana, colágeno, dextrana, gelatina e amido também podem ser usados como materiais encapsulantes. Além disso, cápsulas podem ser feitas via coacervação simples ou complexa de gelatina. Outros polímeros de parede encapsulante apropriados incluem os formados a partir de isocianatos, acrilatos, acrilamida, acrilato-coacrilamida, monômeros de hidrogel, precursores sol-gel, gelatina, condensados de melamina- formaldeído ou ureia-formaldeído, bem como tipos similares de aminoplastos. Ver WO 2016049456.

[0075] O sistema de liberação de cápsula também pode conter um ou mais de outros sistemas de liberação, tal como composições de liberação assistida por polímero (ver US 8.187.580), composições de liberação assistida por fibras (US 2010/0305021), complexos hospedeiro-convidado de ciclodextrina (US 6.287.603 e US 2002/0019369), pró-fragrâncias (WO 2000/072816 e EP 0 922 084), e qualquer combinação dos mesmos. Outros sistemas de liberação exemplares que podem ser incorporados são cápsulas de coacervato, sistemas de liberação de ciclodextrina e pró-perfumes.

Materiais ativos

[0076] O núcleo das cápsulas da invenção pode incluir um ou mais materiais ativos incluindo, mas não limitados a, flavores e/ou ingredientes de fragrância, como óleos de fragrância. Materiais ativos individuais que podem ser encapsulados incluem os listados em WO 2016049456, páginas 38-50. Esses materiais ativos incluem ingredientes flavorizantes ou de fragrância, agentes de mascaramento de sabor, agentes de percepção do gosto, agentes contra-ativos de mau cheiro, vitaminas, antibacterianos, ativos de proteção solar, antioxidantes, agentes anti-inflamatórios, anestésicos, analgésicos, antifúngicos, antibióticos, agentes antivirais, agentes antiparasíticos, agentes anti-infecciosos e antiacne, ingredientes ativos dermatológicos, enzimas e coenzimas, agentes de branqueamento da pele, anti-histamínicos, agentes quimioterapêuticos e repelentes de insetos.

[0077] Além dos materiais ativos listados acima, os produtos desta invenção também podem conter, por exemplo, os seguintes corantes, colorantes ou pigmentos: lactoflavina (riboflavina), betacaroteno, riboflavina- 5'-fosfato, alfa-caroteno, gama-caroteno, cantaxantina, eritrosina, curcumina, quinolina amarelo, amarelo laranja S, tartrazina, bixina, norbixina (annatto, orlean), capsantina, capsorubina, licopeno, beta-apo-8'-carotenal, etil éster de ácido beta-apo-8'-carotênico, xantofilas (flavoxantina, luteina, criptoxantina, rubixantina, violaxantina, rodoxantina), carmina rápida (ácido carmínico, coquineal), azorubina, cocquineal vermelho A (Ponceau 4 R), vermelho beterraba, betanina, antocianinas, amaranto, azul patente V, indigotina I (indigo-carmina), clorofilas, compostos de cobre de clorofilas, verde brilhante ácido BS (lissamina verde), preto brilhante BN, carvão vegetal, dióxido de titânio, óxidos e hidróxidos de ferro, carbonato de cálcio, alumínio, prata, ouro, pigmento rubino BK (litol rubino BK), metil violeta B, vitória azul R, vitória azul B, acilano azul brilhante FFR (azul brilhante FFR), naftol verde B, verde rápido acilano 10 G (verde rápido alcalino10 G), ceres amarelo GRN, sudan azul II, ultramarino, azul ftalocianina, verde ftalocaianina, violeta de ácido rápido R. Extratos obtidos naturalmente adicionais (por exemplo extrato de páprica, extrato de cenoura preta, extrato de repolho vermelho) podem ser usados para fins de coloração. Bons resultados são também obtidos com as cores denominadas abaixo a seguir, como os assim chamados lagos de alumínio: Lago FD & C Amarelo 5, Lago FD & C Azul 2, Lago FD & C Azul 1, Lago Tartrazina, Lago Quinolina Amarelo, Lago FD & C Amarelo 6, Lago FD & C Vermelho 40, Lago Amarelo Sunset, Lago Carmoisina, Lago Amaranto, Lago Ponceau 4R, Lago Eritrosina, Lago Vermelho 2G, Lago Allura Vermelho, Lago Azul Patente V, Lago Indigo Carmina, Lago Azul Brilhante, Lago Marrom HT, Lago Preto PN, Lago Verde S e misturas dos mesmos.

[0078] Quando o material ativo é uma fragrância, é preferido que os ingredientes de fragrância dentro de uma fragrância tendo um ClogP de 0,5 a 15 sejam empregados. Por exemplo, os ingredientes tendo um valor ClogP entre 0,5 a 8 (por exemplo, entre 1 a 12, entre 1,5 a 8, entre 2 e 7, entre 1 e 6, entre 2 e 6, entre 2 e 5, entre 3 e 7) são 25% ou maior (por exemplo, 50 % ou maior, 60% ou maior, 80% ou maior, e 90 % ou maior) que o peso da fragrância.

[0079] Em algumas modalidades, é preferido que uma fragrância tendo uma média ponderada ClogP de 2,5 e maior (por exemplo, 3 ou maior, 2,5 a 7, e 2,5 a 5) seja empregada. O ClogP de média ponderada é calculado como a seguir: ClogP = {Soma [(Wi)(ClogP)i] }/{Soma Wi }, em que Wi é a fração em peso de cada ingrediente da fragrância e (ClogP)i é ClogP deste ingrediente de fragrância.

[0080] Em algumas modalidades, a quantidade de material ativo encapsulado é de 5 a 95% (por exemplo, 20 a 90% e 40 a 85%) em peso da cápsula. A quantidade da parede da cápsula é de 0,5% a 25% (por exemplo, 1,5 a 15% e 2,5 a 10%) também em peso da cápsula. Em outras modalidades, a quantidade do material ativo encapsulado é de 15% a 99,5% (por exemplo, 50 a 98% e 30 a 95%) em peso da cápsula, e a quantidade da parede da cápsula é de 0,5% a 85% (por exemplo, 2 a 50% e 5 a 70%) em peso da cápsula.

Materiais adjuntos

[0081] Além dos materiais ativos, a presente invenção também contempla a incorporação de materiais adjuntos, incluindo solvente, emolientes e materiais modificadores do núcleo no núcleo encapsulado pela parede da cápsula. Outros materiais adjuntos são modificadores de solubilidade, modificadores de densidade, estabilizadores, modificadores de viscosidade, modificadores de pH ou qualquer combinação dos mesmos. Estes modificadores podem estar presentes na parede ou núcleo das cápsulas, ou fora das cápsulas no sistema de liberação. Preferivelmente, eles estão no núcleo como um modificador central.

[0082] Os um ou mais materiais adjuntos podem ser adicionados na quantidade de 0,01% a 25% (por exemplo, de 0,5% a 10%) em peso do cápsula.

[0083] Os exemplos apropriados incluem os descritos em US 2016/0158121, páginas 15-18.

Auxiliares de deposição

[0084] Um auxiliar de deposição em cápsula de 0,01 a 25%, mais preferivelmente de 5 a 20% pode ser incluído em peso da cápsula. O auxiliar de deposição de cápsula pode ser adicionado durante a preparação das cápsulas ou pode ser adicionado após as cápsulas terem sido feitas.

[0085] Um auxiliar de deposição de cápsula de 0,01 a 25%, mais preferivelmente de 5 a 20% pode ser incluído em peso da cápsula. O auxiliar de deposição de cápsula pode ser adicionado durante a preparação das cápsulas ou pode ser adicionado após as cápsulas terem sido feitas.

[0086] Estes auxiliares de deposição são usados para auxiliar na deposição das cápsulas em superfícies tais como tecidos, cabelo ou pele. Estes incluem polímeros solúveis em água anionicamente, cationicamente, nonionicamente, ou anfotéricos. Os auxiliares de deposição apropriados incluem poliquartênio-4, poliquartênio-5, poliquartênio-6, poliquartênio-7, poliquartênio-10, poliquartênio-16, poliquartênio-22, poliquartênio-24, polivinilamina e vinilformamida, um copolímero de cloreto de acrilamido propiltrimônio/acrilamida, um copolímero de cloreto de metacrilamido propiltrimônio/acrilamida, e combinações dos mesmos. Outros auxiliares de deposição apropriados incluem os descritos em WO 2016049456, páginas 1327; US 20130330292; US 20130337023; e US 20140017278.

Sistema de liberação de cápsula

[0087] A microcápsula desta invenção pode ser formulada em um sistema de liberação de cápsula (por exemplo, uma composição de microcápsula) para uso em produtos de consumo.

[0088] (i) Pasta fluida. O sistema de liberação de cápsula pode ser uma pasta fluida contendo em um solvente (por exemplo, água) a cápsula a um nível de 0,1 a 80% (preferivelmente 1 a 65% e mais preferivelmente 5 a 45%) em peso do sistema de liberação de cápsula.

[0089] (ii) Secagem por pulverização. O sistema de liberação também pode ser secado por pulverização para uma forma sólida. Em um processo de secagem por pulverização, um carreador seco por pulverização é adicionado a um sistema de liberação de cápsula para auxiliar na remoção de água da pasta fluida.

[0090] De acordo com uma modalidade, os carreadores secos por pulverização podem ser selecionados do grupo consistindo de carboidratos, como amidos quimicamente modificados e/ou amidos hidrolisados, gomas como goma arábica, proteínas como proteína de soro de leite, derivados de celulose, argilas polímeros e/ou copolímeros solúveis em água, como polivinil pirrolidona, álcool polivinílico. Os carreadores secos por pulverização podem estar presentes em uma quantidade de 1 a 50%, mais preferivelmente de 5 a 20%.

[0091] Opcionalmente, um agente de fluxo livre (agente antiformação de torta) de sílicas que pode ser hidrofóbico (isto é, superfície de silanol tratada com halogênio silanos, alcoxissilanos, silazanos, siloxanos, etc. tal como Sipernat D17, Aerosil R972 e R974 (disponível de Degussa), etc.) e/ou hidrofílico tal como Aerosil 200, Sipernat 22S, Sipernat 50S, (disponível de Degussa), Syloid 244 (disponível de Grace Davison), podem estar presentes de 0,01 a 10 %, mais preferido de 0,5 a 5 %.

[0092] Umectantes e agentes de controle de viscosidade/ de colocação em suspensão também podem ser adicionados para facilitar a secagem por pulverização. Estes agentes são descritos nas patentes US 4.428.869, 4.464.271, 4.446.032, e 6.930.078. Detalhes de sílicas hidrofóbicas como um veículo de liberação funcional de materiais ativos diferente de um agente de fluxo livre /agente antiformação de torta são descritos nas patentes US 5.500.223 e 6.608.017.

[0093] A temperatura de entrada na secagem por pulverização está na faixa de 150 a 240°C, preferivelmente entre 170 e 230°C, mais preferivelmente entre 190 e 220°C.

[0094] (iii) Outros métodos de secagem. Cápsulas sólidas e/ou em pó também podem ser obtidas através de filtração, secagem ao ar, secagem por correia, secagem a vácuo, liofilização, secagem em tambor, e qualquer combinação dos mesmos.

[0095] (iv) Componentes adicionais. O sistema de liberação de cápsula pode incluir um ou mais materiais ativos não confinados/não encapsulados de 0,01% a 50%, mais preferivelmente de 5% a 40%.

[0096] Mais exemplos incluem os descritos em US 2016/0158121, páginas 24 a 25.

[0097] Qualquer composto, polímero, ou agente discutidos acima pode ser o composto, polímero, ou o próprio agente como mostrado acima ou seu sal, precursor, hidrato, ou solvato. Um sal pode ser formado entre um ânion e um grupo positivamente carregado no composto, polímero, ou agente. Os ânions apropriados incluem cloreto, brometo, iodeto, sulfato, nitrato, fosfato, citrato, metanossulfonato, trifluoroacetato, acetato, malato, tosilato, tartrato, fumarato, glutamato, glucuronato, lactato, glutarato, e maleato. Do mesmo modo, também pode ser formado um sal entre um cátion e um grupo carregado negativamente no composto, polímero ou agente. Cátions apropriados incluem íon sódio, íon potássio, íon magnésio, íon cálcio e um cátion amônio (por exemplo, íon tetrametilamônio). Um precursor pode ser éster e outro derivado apropriado, o qual, durante o processo de preparação de uma composição de cápsula de poliuretano ou poliuretano desta invenção, é capaz de converter o composto, polímero ou agente e ser usado na preparação da composição de cápsula de poliureia ou poliuretano. Um hidrato refere-se ao composto, polímero ou agente que contém água. Um solvato refere-se a um complexo formado entre o composto, polímero ou agente e um solvente apropriado. Um solvente apropriado pode ser água, etanol, isopropanol, acetato de etila, ácido acético e etanolamina.

[0098] Certos compostos, polímeros e agentes têm um ou mais estereocentros, cada um dos quais pode estar na configuração R, a configuração S, ou uma mistura. Adicionalmente, alguns compostos, polímeros e agentes possuem uma ou mais ligações duplas em que cada ligação dupla existe na configuração E (trans) ou Z (cis), ou combinações das mesmas. Os compostos, polímeros e agentes incluem todas as possíveis formas configuracionais estereoisoméricas, regioisoméricas, diastereoméricas, enantioméricas e epiméricas, bem como quaisquer misturas das mesmas.

[0099] Flavores com frequência contêm ingredientes tanto hidrofílicos como lipofílicos. Ingredientes hidrofílicos são solúveis em água e/ou voláteis, que são mais propensos a perda durante o processo de encapsulação. Às vezes é vantajoso dividir o flavor em porções hidrofílicas e lipofílicas, e encapsular cada porção com diferentes tecnologias de encapsulação, e combinar estas porções encapsuladas na razão apropriada nos produtos finais de consumo.

[00100] A porção lipofílica é encapsulada, como descrito acima, e a porção hidrofílica é encapsulada por outros métodos, como secagem por pulverização, extrusão, resfriamento com pulverização, etc., ou como um óleo não encapsulado. As encapsulações hidrofílicas e lipofílicas são misturadas em uma razão apropriada em produtos de consumo, como petiscos, bolos, biscoitos doces, biscoitos salgados, batatas fritas, marinados, etc.

[00101] Alternativamente, a porção hidrofílica de um flavor é encapsulada usando o processo descrito acima. Esta microcápsula é então misturada com o flavor original que pode estar em qualquer forma, como microcápsula, seco por pulverização, extrusão, resfriado por pulverização e óleo não encapsulado, em uma razão apropriada nos produtos de consumo finais.

[00102] Encapsulação de porções de flavor lipofílicas e hidrofílicas separadamente irá evitar a perda de qualquer uma das porções durante o processo de encapsulação.

[00103] Aplicações. As microcápsulas e sistemas de liberação da presente invenção são bem apropriados para uso, sem limitação, nos seguintes produtos: produtos domésticos: detergentes líquidos ou detergentes em pó para lavagem de roupas, bolsas, comprimidos e cápsulas para dose unitária, reforçadores de perfume, produtos para cuidado com tecidos como condicionadores de enxágue, (contendo de 1 a 30% em peso de um ativo condicionador para tecidos), condicionadores líquidos para tecidos (contendo de 1 a 30% em peso de um ativo condicionador de tecidos), folhas de secador de roupa, neutralizador de odores de tecidos, pulverização de neutralizador de odores de tecidos, líquidos para passar a ferro e sistemas de amaciantes de tecidos, amaciantes/neutralizadores de odores líquidos de tecidos, detergentes líquidos para louças como os descritos nas Patentes 6.069.122 e 5.990.065, detergentes para lavagem automática de louça, limpadores para todos os fins, incluindo limpadores para diluição em balde e limpadores para banheiros, limpadores de salas de banho, papel higiênico, desodorizantes de tapete, velas, desodorizantes de sala, limpadores de piso, desinfetantes, limpadores de janela, sacos de lixo/forros para latas de lixo, purificadores de ar, incluindo desodorizantes de sala e desodorizantes automotivos, velas perfumadas, pulverizações, purificadores de ar com óleo perfumado, purificador de ar com pulverização automática, contas de gel neutralizantes, absorvedor de umidade, produtos de uso doméstico, como toalhas de papel e lenços descartáveis, bolas/armadilhas/bolos para traças, produtos de cuidados com bebês, creme para assaduras/bálsamo, talco para bebê, dispositivos de cuidados com o bebê, fraldas, babadores, lenços umedecidos, produtos para higiene bucal, produtos para cuidado com os dentes (agentes abrasivos ou polidores, por exemplo, ácidos silícicos, carbonatos de cálcio, fosfatos de cálcio, óxidos de alumínio e/ou hidroxilapatitas); substâncias tensoativas, por exemplo lauril sulfato de sódio, lauril sarcosinato de sódio e/ou cocamido propilbetaína; umectantes, por exemplo, glicerol e/ou sorbitol; agentes espessantes, por exemplo, carboximetil celulose, polietileno glicóis, carragenano e/ou LaponiteTM; adoçantes, por exemplo sacarina; corretores de paladar para sensações desagradáveis de gosto, corretores de gosto para sensações adicionais de gosto, normalmente desagradáveis; substâncias moduladoras do sabor, por exemplo fosfato de inositol, nucleotídeos, como monofosfato de guanosina, monofosfato de adenosina ou outras substâncias como glutamato de sódio ou ácido 2-fenoxipropiônico; ingredientes ativos em refrescância, por exemplo derivados de mentol, incluindo a L-mentil lactato, L-mentil alquilcarbonatos, cetais mentona, amidas de ácidos mentano carboxílicos, amidas de ácido 2,2,2-trialquilacético incluindo metil amida de ácido 2,2- diisopropilpropiônico, icilina e derivados de icilina; estabilizadores e ingredientes ativos, por exemplo fluoreto de sódio, monofluorofosfato de sódio, difluoreto de estanho, fluoretos de amônio quaternário, citrato de zinco, sulfato de zinco, pirofosfato de estanho, dicloreto de estanho, misturas de vários pirofosfatos, triclosano, cloreto de cetilpiridínio, lactato de alumínio, citrato de potássio, nitrato de potássio, cloreto de potássio cloreto de estrôncio, peróxido de hidrogênio, aromatizantes e/ou bicarbonato de sódio ou corretores de sabor), pasta de dentes (uma formulação exemplar, como a seguir: fosfato de cálcio 40-55%, carboximetilcelulose 0,8-1,2%, lauril sulfato de sódio 1,5-2,5 %, glicerol 20-30%, sacarina 0,1-0,3%, óleo aromatizante 1,0-2,5%, água q.s. até 100%, todos expressos em peso da formulação de pasta de dente), pó dental, enxágue oral, clareadores dentais, adesivo para prótese dentária, dispositivos de cuidados da saúde, incluindo fio dental, escovas de dentes, respiradores, preservativos perfumados/com sabor, produtos de higiene feminina, como tampões, absorventes e lenços higiênicos, e absorventes de proteção diária, produtos de cuidados pessoais: preparações farmacêuticas e cosméticas, por exemplo, uma emulsão tipo “água em óleo” (W/O), uma emulsão do tipo “óleo em água” (O/W) ou como emulsões múltiplas, por exemplo, da água em óleo em água (W/O/W), como uma emulsão de temperatura de inversão de fase (“PIT”), uma emulsão de Pickering, uma microemulsão ou nanoemulsão; e as emulsões que são particularmente preferidas são do tipo “óleo em água” (O/W) ou água em óleo em água (W/O/W). Mais especificamente, limpadores pessoais (sabonetes em barra, lavagens do corpo, e géis para chuveiro), condicionador no banho, filtro solar ou de proteção das cores de tatuagem (pulverizações, loções, e bastões), repelentes de insetos, desinfetante para as mãos, bálsamos anti-inflamatórios, pomadas e pulverizações, pomadas antibacterianas e cremes, agentes sensoriais, desodorantes e antitranspirantes incluindo aerossol e antitranspirante com bomba pulverizadora, antitranspirante em bastão, antitranspirante roll-on, antitranspirante de pulverização de emulsão, antitranspirante em bastão de emulsão transparente, antitranspirante sólido macio, antitranspirante roll-on em emulsão, antitranspirante em bastão de emulsão transparente, antitranspirante em bastão de emulsão opaca, antitranspirante em gel transparente, desodorante em bastão transparente, desodorante em gel, desodorante com pulverização, roll-on, e desodorante em creme, desodorante à base de cera, desodorante do tipo glicol/sabão, loção incluindo loção corporal, loção facial e loção para as mãos, talco para o corpo e talco para os pés, produtos de toalete, pulverização corporal, creme de barbear e produtos para cuidados masculinos, banho de imersão, esfoliantes, dispositivos de cuidado pessoal, lenços faciais, lenços descartáveis de limpeza, produtos para o cuidado do cabelo, xampus (líquidos e em pó seco), condicionadores de cabelo (condicionadores com enxague, condicionadores sem enxague, e condicionadores de limpeza, enxagues para os cabelos, renovadores de cabelo, perfumes de cabelo, produtos de alisamento de cabelo, produtos para pentear o cabelo, auxiliares para fixar e pentear o cabelo, cremes de pentear, cera de cabelo, espuma de cabelo, gel de cabelo, pulverizador com bomba sem aerossol, branqueadores, tinturas e colorantes de cabelo, agentes para permanente, toalhas descartáveis para o cabelo, produtos de cuidados da beleza, fragrância fina - com álcool, perfume sólido, batom/bálsamo labial, limpador de maquiagem, cosméticos para cuidados com a pele como base, protetor solar, loção para a pele, loção leitosa, creme para a pele, emolientes, clareamento da pele, cosméticos para maquiagem incluindo manicure, rímel, delineador, sombra para os olhos, base líquida, base em pó, batom e rouge blush, embalagens de bens de consumo, tais como caixas de papelão perfumadas, garrafas/caixas de plástico perfumadas, produtos para cuidados de animais de estimação, caixa de areia para gatos, produtos de tratamento contra pulgas e carrapatos, produtos para cuidado de animais de estimação, xampus para animais de estimação, brinquedos para animais de estimação, regalos e guloseimas mastigáveis, tapetes de treinamento para animais de estimação, caixas de transporte de animais de estimação, confeitos de confeitaria, preferivelmente selecionados do grupo que consiste de chocolate, barras de chocolate, outros produtos em forma de barra, gomas de frutas, caramelos duros e moles e goma de mascar (base de goma (goma de chiclete de látex natural, bases de goma de mascar mais comuns, também atualmente incluindo elastômeros, como polivinilacetato (PVA), polietileno, poli-issobuteno (PIB) (de peso molecular baixo ou médio), polibutadieno, copolímeros de isobuteno-isopreno (borracha butila), poliviniletil éter (PVE), polivinilbutil éter, copolímeros de ésteres vinílicos e éteres vinílicos, copolímeros de estireno-butadieno (borracha de estireno- butadieno, SBR) ou elastômeros de vinila, por exemplo à base de acetato de vinila/ laurato de vinila, acetato de vinila/ estearato de vinila, ou etileno/ acetato de vinila, bem como misturas dos elastômeros mencionados, como descrito, por, por exemplo, em EP 0 242 325, Patente US 4.518.615, Patente US 5.093.136, Patente US 5.266.336, Patente US 5.601.858 ou Patente US 6.986.709.); 20-25%; açúcar em pó 45-50%; glicose 15-17%; xarope de amido 10-13%; plastificante 0,1%; flavor 0,8-1,2%; os componentes descritos acima foram amassados por um amassador de acordo com a formulação acima para fornecer uma goma de mascar. O flavor ou agente sensorial encapsulado é então adicionado e misturado até ficar homogêneo), refrescantes de hálito, tiras oralmente solúveis, doces mastigáveis, balas duras, produtos assados, preferivelmente selecionados do grupo consistindo de pão, biscoitos secos, bolos e outros biscoitos doces, salgadinhos, preferivelmente selecionados do grupo consistindo em batatas fritas ou batatas assadas ou produtos de massa de batata, produtos de massa de pão e extrudados à base de milho ou amendoim; lâminas de batatas, tortilha, vegetais ou grãos múltiplos, pipocas, pretzels, barras extrudadas, produtos à base de cereais preferivelmente selecionados do grupo consistindo de cereais de café da manhã, barras de mistura muesli e produtos acabados de arroz pré- cozido, bebidas alcoólicas e não alcoólicas, preferivelmente selecionados do grupo consistindo de café, chá, vinho, bebidas contendo vinho, cerveja, bebidas contendo cerveja, licores, aguardente, brandies, refrigerantes contendo frutas, bebidas isotônicas, bebidas sem álcool, néctares, sucos de frutas e vegetais e preparações de frutas ou vegetais; bebidas instantâneas, preferivelmente selecionadas do grupo que consiste em bebidas instantâneas de chocolate, bebidas instantâneas de chá e bebidas instantâneas de café, bebidas líquidas prontas para beber, concentrados de bebidas líquidas, bebidas em pó, café como cappuccino instantâneo, chá, misturas de especiarias e alimentos preparados pelo consumidor molhos em pó, misturas de molho, condimentos, produtos fermentados, alimentos prontos para aquecer (refeições prontas e sopas, preferivelmente selecionadas do grupo consistindo de sopas em pó, sopas instantâneas, sopas pré-cozidas, molhos, ensopados, entradas congeladas) produtos lácteos, produtos de leite, preferivelmente selecionados do grupo que consiste em bebidas lácteas, leite gelado, iogurte, kefir, sorvete, queijo, queijo cremoso, queijo em pasta, queijo duro, leite em pó, soro de leite, manteiga, soro de leite coalhado, queijo tipo tofu e produtos contendo proteína de leite parcialmente ou totalmente hidrolisados, bebidas de leite com sabores, proteína de soja ou outras frações de soja, preferivelmente selecionadas do grupo que consiste em leite de soja e produtos produzidos a partir do mesmo, preparações contendo lecitina de soja, produtos fermentados como o tofu ou tempeh ou produtos produzidos a partir dos mesmos e molhos de soja, produtos à base de carne, preferivelmente selecionados do grupo consistindo de presunto, preparações de salsicha fresca ou crua e produtos de carne frescos ou salgados ou temperados ou marinados, ovos ou produtos de ovos, selecionados do grupo consistindo em ovo em pó, clara de ovo e gema de ovo, produtos à base de óleo ou emulsões dos mesmos, preferivelmente selecionados do grupo consistindo de maionese, molho vinagrete, molhos e preparações de temperos, preparações de frutas, preferivelmente selecionadas do grupo consistindo de compotas, sorvetes, molhos de frutas e recheios de frutas; preparações de hortaliças, preferivelmente selecionadas do grupo consistindo de ketchup, molhos, hortaliças em pó, hortaliças ultracongeladas, hortaliças pré-cozidas, hortaliças em vinagre e conservas de hortaliças e alimentos para animais com sabor.

[00104] Estas aplicações são todas bem conhecidas e descritas no documento WO 2016/049456, páginas 60-70.

[00105] A invenção é descrita em maiores detalhes pelos seguintes exemplos não limitativos. Sem elaboração adicional, acredita-se que um versado na técnica pode, com base na descrição aqui, utilizar a presente invenção em sua extensão mais ampla. Todas as publicações aqui citadas são incorporadas por referência em sua totalidade.

EXEMPLO 1

[00106] Uma microcápsula de sílica desta invenção, isto é, Microcápsula 1, é preparada seguindo o procedimento abaixo.

[00107] Ortossilicato de tetraetila (TEOS) (comercialmente disponível de Evonik Corporation, Piscataway, NJ) 40 g foi adicionado a 36 g 0,01 N de ácido clorídrico e a mistura foi agitada a 45oC durante 30 minutos. Mais 376 g de TEOS foram adicionados em gotas durante 1 hora. A mistura foi agitada a 45oC 16 horas, e carregada em um dispositivo Rotavapor para remover os leves com a ajuda de vácuo 10 mmHg. Os resultantes 275 g de material polissiloxano líquido incolor (Poly-Si) foram guardados e usados na preparação da cápsula. Os materiais de polissiloxano assim preparados tem uma viscosidade de 5-30 (viscosímetro Brookfield DV1, 60 rpm, temperatura ambiente, fuso 4), e um peso molecular entre 1000 e 3000.

[00108] Uma solução de 2 g de gelatina A (comercialmente disponível de Great Lakes Gelatin Co., Grayslake, IL) em 118 g de água foi aquecida a 50oC. Goma arábica (2 g) foi adicionada como solução aquosa a 10% (20), seguido pela adição de 40 g de óleo de menta em 10 g de sílica Poly-Si pré- tratada. O pH foi ajustado a 4,5 com solução de ácido acético a 10%. A mistura resultante foi agitada com um agitador de topo a 600 rpm e resfriada lentamente a temperatura ambiente (20°C). Consequentemente, à mistura foi adicionada uma solução de 6 g de silicato de sódio (solução aquosa a 37,5% , comercialmente disponível de PQ Corp., Malvern, Pennsylvania) em 80 g de água. Após o pH ser ajustado a 6,6, a mistura resultante foi agitada durante 1 hora em temperatura ambiente para obter Microcápsula 1. A quantidade de precursor (por exemplo, sílica Poly-Si pré-tratada como usada neste exemplo) foi determinada por rotina pelo nível de polímero de parede necessário e foi geralmente de 5 % a 50% da final formulação. Um versado na técnica deve ser capaz de ajustar a quantidade de precursor, sem experimentação indevida, de modo a preparar microcápsulas tendo a espessura de parede e perfil de liberação desejáveis.

[00109] Uma imagem microscópica foi obtida para Microcápsula 1, mostrando que Microcápsula 1 era estável durante, pelo menos, dois dias quando secada em temperatura ambiente (isto é, 25°C) em uma lâmina de microscópio. Adicionalmente, ela tinha uma maior estabilidade mecânica do que a Microcápsula Comparativa 2.

[00110] Microcápsula 1 assim preparada tinha um tamanho de partícula na faixa de 1 mícron a 250 mícrons, e uma eficiência de encapsulação (EE) de 73,0%.

Análise de óleo extraível

[00111] EE é calculada como: EE=[1-(óleo livre/óleo total)] x 100%. O óleo livre é obtido a partir da análise de óleo livre. Mais especificamente, 2 g de amostra de cápsula e 6,7 g (aproximadamente 10 mL) de hexanos são misturados em um frasco, que é tombado em um dispositivo giratório de tubo (disponível de Scientific Equipment Products) durante 10 minutos. A mistura é filtrada em um frasco de autoamostragem e analisada com um sistema Agilent 7890A GC com detector de ionização de chama (FID). A área integrada de cada ingrediente no cromatograma é usada para calcular o nível de teor contra uma curva de calibração pré-estabelecida.

[00112] Métodos de análise de óleo total: Em um frasco de espaço no topo de 20 mL, misturar 0,2 g de amostra e 0,8 g de água (ou 1 g de amostra quando a amostra é pasta fluida) com 0,1 g de padrão interno laurato de benzila. Adicionar 10 ml de THF e tampar o frasco com uma pinça. Sonicar a amostra a 50°C durante 10 min. Após a amostra resfriar no refrigerador durante cerca de meia hora, abrir o frasco com retirada da pinça e levar a camada superior límpida (ou filtrar a camada superior, se necessário) para análise GC com um sistema Agilent 7890A GC com detector de ionização de chama (FID). A área integrada de cada ingrediente é usada para calcular o teor contra uma curva de calibração pré-estabelecida.

EXEMPLO COMPARATIVO 2

[00113] Outra microcápsula desta invenção, Microcápsula Comparativa 2, foi preparada seguindo o mesmo procedimento como descrito em Exemplo 1, exceto que 20 g de TEOS foram usados em vez da sílica Poly- Si pré-tratada.

[00114] A análise de óleo extraível indicou uma EE de 68,7%. A imagem microscópica de Microcápsula Comparativa 2 mostrou que Microcápsula Comparativa 2 era instável e colapsou em quatro horas quando sendo secada em uma lâmina de microscópio em temperatura ambiente.

EXEMPLO 3

[00115] Uma terceira microcápsula desta invenção, Microcápsula 3, foi preparada seguindo o procedimento descrito abaixo.

Etapa 1: Preparação de microcápsula de sílica de fragrância com ésteres de sorbitano

[00116] Uma solução de tensoativo foi preparada por mistura de 1 g de Span 80 (monooleato de sorbitano, comercialmente disponível de Sigma- Aldrich) e 9 g de Tween 80 (monooleato de polioxietileno sorbitano, comercialmente disponível de Sigma-Aldrich) em 300 g de água sob agitação durante 2 horas. 100 g desta solução de tensoativo foram adicionados a uma fase oleosa contendo 10 g de sílica Poly-Si pré-tratada, 25 g de um acorde de fragrância e 5 g de óleo Neobee. A mistura resultante foi homogenizada usando um homogeneizador Ultra Turrax a 9000 rpm durante 3 minutos. O homogeneizador foi substituído por um agitador de topo e a pasta fluida foi agitada a 400 rpm e o pH ajustado a 8,5 com uma solução de amônia diluída. A mistura foi agitada a temperatura ambiente durante 16 horas para obter a pasta fluida de cápsula contendo um microcápsula de sílica.

[00117] A análise de óleo extraível indicou uma EE de 0,0%.

Etapa 2: Revestimento com goma arábica e gelatina

[00118] Uma solução aquosa foi preparada por mistura de 200 g de uma solução aquosa de gelatina a 2% e 43 g de uma solução aquosa de goma arábica a 25% em 200 g de água a 50oC. A esta solução aquosa foram adicionados 50 g da pasta fluida de cápsula preparada em Etapa 1 acima. A mistura resultante foi agitada a 50°C e o pH ajustado a 3,5 com solução aquosa a 1 N de HCl. Cura sob agitação em temperatura ambiente durante 16 horas produziu uma composição de microcápsula contendo Microcápsula 3.

[00119] Análise de óleo extraível indicou uma EE de 83,3%. A imagem microscópica de Microcápsula 3 mostrou que a microcápsula era estável quando sendo secada em uma lâmina de microscópio em temperatura ambiente.

EXEMPLO 4

[00120] Outra microcápsula desta invenção, isto é, Microcápsula 4, foi preparada seguindo o procedimento abaixo.

[00121] Uma mistura sol gel foi preparada por adição de 30 g de sílica Poly-Si pré-tratada e 40 g de óleo flavorizante de limão (comercialmente disponível de International Flavors & Fragrances, South Brunswick, NJ). A esta mistura sol-gel foram adicionados 180 g de solução aquosa a 10% de goma de ultra pureza. A mistura resultante foi homogeneizada com um homogeneizador Ultra Turrax a 10000 rpm durante 2 minutos para obter uma pasta fluida de microcápsula. Quitosana (3,6 g em 360 g de solução aquosa a 1%) foi adicionada. A pasta fluida de microcápsula resultante foi agitada a temperatura ambiente durante 24 horas para obter Microcápsula 4.

[00122] Análise de óleo extraível indicou uma EE de 84,5%. A imagem microscópica de Microcápsula 4 mostrou que ela era estável durante pelo menos 2 dias após ser secada em uma lâmina de microscópio a temperatura ambiente.

EXEMPLOS 5 e 6

[00123] A microcápsula 5 foi preparada seguindo o processo descrito em Exemplo 1 acima usando um flavor de milho modelo a uma carga de 47% em peso da microcápsula. O flavor de milho modelo continha 90% em peso de óleo Neobee e 10% em peso dos seguintes ingredientes cada a uma concentração de 0,005-2%: acetil propionil, acetil metil carbinol, maltol, metional, 2-acetil-piridina, dimeth sulf mx1450, 2,3,5-trimetil pirazina, vanilina, ácido butírico, amil vinil carbinol, 2-octenal, delta-decalactona, delta-dodecalactona e sacrazol. Microcápsula 5 foi filtrada da pasta fluida de microcápsula, secada ao ar e coletada como um pó.

[00124] Outra microcápsula, isto é, Microcápsula 6, foi também preparada em uma carga de flavor hidrofílica de 47% em peso. Os flavores hidrofílicos incluem os tendo um ClogP de 1 ou menos. Exemplos são acetil propionil, acetil metil carbinol, maltol, metional, 2-acetil-piridina, dimeth sulf mx1450, 2,3,5-trimetil pirazina. Microcápsula 6 foi filtrada a partir da pasta fluida de microcápsula, secada ao ar e coletada como um pó.

[00125] A Microcápsula 5 foi misturada com a Microcápsula 6 a uma razão em peso de 3:1 para obter Microcápsula 7.

[00126] Dois biscoitos salgados, isto é, Amostras 1 e 2, foram preparados usando as Microcápsulas 5 e 7, respectivamente. A Amostra 1 foi preparada usando 0,165% em peso de Microcápsula 5. A Amostra 2 foi preparada com 0,22% em peso de Microcápsula 7. Note-se que a Amostra 2 continha 0,165% em peso da Microcápsula 5 e 0,055% em peso da Microcápsula 6. Cada amostra continha os seguintes ingredientes (todos em peso da amostra): farinha King Arthur AP 63,3%, sal 0,95%, açúcar 1,94%, manteiga 9,5%, microcápsulas 5 ou 7 (0,165% ou 0,22%), e água q.s. até 100%.

[00127] Uma massa de biscoito salgado foi preparada por mistura e amassamento dos ingredientes acima. Ela foi cortada em biscoitos salgados individuais e assada a 204,4oC (400°F) durante 8 minutos ou até as bordas dos biscoitos salgados estarem levemente tostadas. Amostras 1 e 2 assim preparadas foram resfriadas em temperatura ambiente e avaliadas por um painel de 6 julgadores para a força de flavor e equilíbrio. A força foi classificada de 1 a 10, com 1 sendo um sabor fraco ou sem sabor, e 10 sendo um sabor muito forte. Os resultados indicaram que a Amostra 2 tinha uma força de sabor queijo de 4,4. Em contraste, Amostra 1 tinha uma força de sabor queijo 3,4. Além disso, o flavor de Amostra 2 foi mais equilibrado do que o da Amostra 1.

EXEMPLO 7

[00128] A composição da cápsula secada por pulverização Amostra 3, foi preparada seguindo o processo abaixo.

[00129] Uma pasta fluida de cápsula de agente de refrescância Cooler 2 Extra contendo 8,3% em peso de agente de refrescância Cooler 2 Extra, 5,5% em peso de material de parede e 86,2% em peso água foi preparada seguindo o processo descrito em Exemplo 1. Amido modificado (1033 g) foi adicionado a 3726 g pasta fluida de cápsula do agente de refrescância Cooler 2. A mistura foi agitada com vigor até os sólidos serem complemente dispersos. A mistura foi, então, secada por pulverização para obter amostra de produto 3.

[00130] O produto tinha uma carga de flavor de 20% em peso. A análise do óleo total do produto encontrou 20% agente de refrescância Cooler 2 Extra (100% retenção de sabor). Análise de óleo extraível indicou uma EE de 74%.

Avaliação analítica de liberação de flavor por microcápsula

[00131] Amostras de goma de mascar foram preparadas com óleo flavorizante de limão, ou microcápsula contendo o mesmo óleo flavorizante, a um nível em que ambas as amostras de goma continham 0,5% de óleo de limão. As amostras foram processadas com uma boca artificia e os extratos de água foram analisados por GC. O óleo flavorizante medido no extrato líquido foi interpretado como a quantidade do óleo flavorizante liberada. Os resultados mostraram que a microcápsula liberou 3,4% do óleo total carregado na goma, versus 2,6% a partir da goma feita com óleo simples, uma melhora de 30,8%.

[00132] Amostras de biscoito adoçado com açúcar Betty Crocker foram preparadas por mistura de massa úmida com óleo flavorizante de limão, ou microcápsula contendo o mesmo óleo flavorizante, a um nível em que os biscoitos assados finais continham 1% de óleo de limão. As amostras de biscoitos doces foram analisadas com o protocolo de análise de óleo total descrito previamente. O óleo flavorizante medido foi interpretado como a quantidade do óleo flavorizante liberada. Os resultados mostraram que a microcápsula liberou 4,1% do óleo total, versus 2,7% dos biscoitos doces feitos com óleo simples, uma melhora de 51,9%.

Desempenho de microcápsula em gomas de mascar

[00133] A Microcápsula 1 foi preparada com agente de refrescância Cooler 2 Extra (um agente de refrescância comercialmente disponível de IFF, Union Beach, NJ) seguindo o mesmo procedimento descrito previamente. Amostras de goma de mascar, isto é, Amostras 3, 4, e 5, foram preparadas com Cooler 2 em um nível de 1% em peso. Amostra 3 continha Cooler 2 Extra simples. Amostra 4 continha Cooler Extra 2 encapsulado em um coacervato de goma-gelatina. Amostra 5 continha Microcápsula 1. Todas as três amostras foram avaliadas por um painel de 6 julgadores para intensidade classificada em uma escala de 1-10, com 1 sendo um sabor fraco ou sem sabor, e 10 sendo um sabor muito forte. Inesperadamente, Amostra 5 liberou uma sensação de refrescância similar ou mais forte do que Amostras 3 e 4 em todos os pontos durante a avaliação de mastigar de 15 minutos. A tabela abaixo mostra as forças de flavor das três amostras em diferentes pontos de tempo. Tabela 1 - Força de flavor em avaliação de goma de mascar

OUTRAS MODALIDADES

[00134] Todas as características descritas neste relatório podem ser combinadas em qualquer combinação. Cada aspecto característico divulgado neste relatório pode ser substituído por um aspecto característico alternativo servindo à mesma finalidade, equivalente ou similar. Assim, salvo expressamente especificado em contrário, cada aspecto característico descrito é apenas um exemplo de uma série genérica de aspectos característicos equivalentes ou similares.

[00135] De fato, para atingir o objetivo de preparar uma microcápsula apropriada para liberar flavores, uma pessoa versada na técnica pode escolher diferentes dispersantes, precursores de polímero de parede adicionais e/ou sílica parcialmente reticulada, variando as concentrações destes materiais formadores de parede e/ou catalisadores para obter um perfil de liberação organoléptica desejável em um produto de consumo. Além disso, as razões entre seus materiais formadores de parede, dispersantes, adjuvantes, modificadores de núcleo e materiais ativos também podem ser determinadas por um versado, sem experimentação indevida.

[00136] A partir da descrição acima, uma pessoa versada na técnica pode facilmente verificar as características essenciais da presente invenção e, sem sair do espírito e escopo da mesma, pode realizar várias mudanças e modificações da invenção para se adaptar a vários usos e condições. Assim, modalidades adicionais também estão nas reivindicações.

Claims (5)

1. Microcápsula, caracterizada pelo fato de que compreende: (i) um núcleo de microcápsula contendo um material ativo, e (ii) uma parede de microcápsula formada de um primeiro polímero e segundo polímero, em que o primeiro polímero é um polímero sol-gel, o segundo polímero é goma arábica, goma de ultra pureza, gelatina, quitosana, goma de xantana, goma vegetal, carboximetil celulose, goma de carboximetil guar de sódio, ou uma combinação dos mesmos, e a razão em peso entre o primeiro e segundo polímero é 1:10 a 10:1, em que a parede da microcápsula é de camada única contendo uma rede polimérica de sílica polimerizada interligada com um coacervato do segundo polímero, em que o polímero sol-gel é um polímero de sílica e o segundo polímero é uma combinação de gelatina e goma arábica, e a razão em peso entre goma arábica e gelatina é de 1:5 a 5:1.

2. Microcápsula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um dispersante selecionado do grupo que consiste de saponina de quillaja, etil éster de N- lauroil-L-arginina, ésteres de sorbitano, lecitinas, liso-lecitinas, ésteres de sorbitano polietoxilados, ésteres de poliglicerila, ésteres de ácido graxo, goma arábica, pectina, carragenano, quitosana, sulfato de condroitina, goma de celulose, amido modificado, proteína de soro de leite, proteína de ervilha, proteína de clara de ovo, proteína de seda, gelatina de peixe, proteínas de origem suína ou bovina, goma de éster, ácidos graxos e combinações dos mesmos.

3. Microcápsula de acordo com a reivindicação 1 caracterizada pelo fato de que o material ativo é uma fragrância, pró-fragrância, flavor, agente contra-ativo de mau odor, agente antiinflamatório, anestésico, analgésico, agente antiviral, agente anti-infeccioso, agente anti-acne, agente clareador da pele, repelente de insetos, emoliente, agente hidratante da pele, vitamina ou derivado da mesma, sólido inorgânico de tamanho de nanômetro a mícron, partícula polimérica ou elastomérica, modulador de sabor, probiótico, célula ou combinações dos mesmos.

4. Microcápsula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dispersante está presente em um nível de 0,3 a 10%, preferivelmente 0,5 a 5%, e mais preferivelmente 1 a 3% em peso da microcápsula.

5. Microcápsula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a microcápsula tem um tamanho de partícula em diâmetro de 1 a 250 μm, e a razão em peso entre a parede da microcápsula e o núcleo da microcápsula é de 1:50 a 2:1.