ES2260333T3 - Procedimiento para la produccion de tocotrienoles. - Google Patents
Procedimiento para la produccion de tocotrienoles.Info
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Abstract
Un procedimiento para la producción de tocotrienoles que comprende: a) proporcionar un destilado de ácidos grasos (DAG) que contiene tocotrienoles; b) separar los ácidos grasos de dicho DAG a una temperatura de aproximadamente 170ºC a aproximadamente 255ºC, y a una presión de aproximadamente 13, 3 a aproximadamente 266 Pa (de aproximadamente 0, 1 a aproximadamente 2, 0 Torr); c) destilar el DAG separado a una temperatura de aproximadamente 150ºC a aproximadamente 250ºC, y a una presión de aproximadamente 0, 665 a aproximadamente 13, 3 Pa (de aproximadamente 0, 005 a aproximadamente 0, 100 Torr); y d) recuperar los tocotrienoles.
Description
Procedimiento para la producción de
tocotrienoles.
Esta invención se refiere a procedimientos para
la producción de compuestos de tocotrienol procedentes de fuentes
biológicas tales como el aceite de palma, los cereales, los granos y
los aceites de grano, a los compuestos de tocotrienol producidos, a
los productos farmacéuticos, a los productos alimenticios y a los
complementos dietéticos que comprenden los compuestos de
tocotrienoles.
Los tocoferoles y los tocotrienoles (en lo
sucesivo, "tocoles") son compuestos orgánicos que se encuentran
en el material vegetal. Estos compuestos son importantes porque
retardan la oxidación y la degradación de la materia vegetal. Los
tocoles también son componentes de vitamina E y poseen
características estructurales generales similares. Los tocoles, en
general, tienen una cabeza aromática de cromanol y una cola de
hidrocarburo de 16 carbonos. El número y la posición de los
sustituyentes de metilo en el núcleo del cromanol dan lugar a los
homólogos \alpha-, \beta-, \gamma-, \delta-. La saturación
de la cadena de hidrocarburo diferencia a los tocoferoles con una
cadena saturada de los tocotrienoles con una cadena insaturada como
formas de vitamina E. También se ha sabido que los tocoles tienen
efectos hipocolesterolémicos, lo que supone un importante beneficio
para la salud.
Se ha demostrado que los constituyentes
vegetales son útiles en la prevención y el tratamiento de una amplia
variedad de enfermedades y condiciones. Por ejemplo, se ha
observado que la cebada es particularmente eficaz en disminuir los
niveles lipídicos en modelos animales (Qureshi et al.,
"Suppression of Cholesterogenesis by Plant Constituents",
Lipids, Vol. 20, pp. 817-824 (1985)). Más
específicamente, se ha identificado el
\alpha-tocotrienol como un agente terapéutico para
la hipercolesterolemia (Qureshi et al., "The Structure of
an Inhibitor of Cholesterol Biosynthesis Isolated from Barley",
J. Biol. Chem., Vol. 261, pp. 10544-10550
(1986)).
Los niveles elevados de colesterol en sangre
están implicados en numerosos trastornos y enfermedades incluyendo
arteriosclerosis, aterosclerosis, enfermedades cardiovasculares,
diabetes mellitus, hipercolesterolemia familiar, anorexia nerviosa,
cirrosis de hígado, hepatitis e ictericia obstructiva. El descenso
de las lipoproteínas de baja densidad (LDL, Low Density
Lipoproteins) y/o el aumento de la proporción entre las
lipoproteínas de alta densidad (HDL, High Density Lipoproteins) y
las LDL descenderá el riesgo de enfermedad cardíaca y retardará la
progresión de las enfermedades y los trastornos anteriormente
mencionados.
Se ha descubierto que las poblaciones que
consumen una dieta rica en ciertos tipos de plantas, tales como
cereales y otros granos, tienden a tener una baja incidencia de la
enfermedad cardíaca y los trastornos relacionados. Este fenómeno
fue originariamente atribuible al elevado contenido de fibra de los
granos de cereal. (Kritchevsky et al., "Fiber,
Hypercholesterolemia and Atherosclerosis", Lipids, Vol.
13, pp. 366-369 (1978)). Sin embargo, también se ha
descubierto que hay varios componentes naturales de plantas que
contribuyen enormemente al bajo nivel de colesterol y enfermedades
relacionadas con la hipercolesterolemia. Recientemente, se han
observado los efectos hipocolesterolémicos de los granos de cereal,
que contienen tocotrienoles ("T_{3}") y compuestos
estructuralmente similares, tales como el tocoferol ("T").
Los tocoferoles y los tocotrienoles son dos
clases de compuestos cuyo efecto beneficioso sobre el nivel de
colesterol en el torrente sanguíneo es conocido. Se encuentran
principalmente en el material vegetal. Por ejemplo, se han
encontrado niveles altos de tocoles en aceites vegetales crudos
tales como, los aceites de soja, de cebada, de girasol, de canola,
de colza, de semilla de algodón, de cártamo, de maíz, de palma, de
palmista y de salvado de arroz. Los aceites de salvado de arroz y de
palma tienen niveles particularmente elevados de tocotrienoles y
tocoferoles. Normalmente, el aceite de palma tiene aproximadamente
600-700 mg/kg de tocoles, siendo aproximadamente el
50% del total tocotrienoles. El aceite de salvado de arroz tiene
aproximadamente 800-900 mg/kg de tocoles, estando
aproximadamente el 57% en forma de tocotrienoles.
Como clase, los tocoferoles, incluyendo el
d-\alpha-tocoferol (vitamina E),
han sido extensamente estudiados. Como resultado de estos estudios,
se han atribuido ciertas actividades biológicas a los tocoferoles.
Tales actividades incluyen la agregación plaquetaria y funciones
antioxidantes (Niki et al., "Inhibition of Oxidation of
Biomembranes by Tocopherol", Ann. N. Y. Acad. Sci., Vol.
570, pp. 23-31 (1989) y Fukuzawa et al.,
"Increased Platelet-Activating Factor (PAF)
Synthesis in Polymorphonuclear Leukocytes of Vitamin
E-Deficient Rats", Ann. N. Y. Acad.
Sci., Vol. 570, pp. 449-453 (1989)). Aunque se
desconoce la relación exacta entre su estructura y su función,
varios experimentos han puesto de relieve la importancia de la
cadena lateral de fitilo en la actividad biológica de los
tocoferoles (Skinner et al., "Antioxidant Properties of
\alpha-Tocopherol Derivatives and Relationships
of Antioxidant Activity to Biological Activity", Lipids,
Vol. 5, pp. 184-186 (1969) y Diplock et al.,
"Relationship of Tocopherol Structure to Biological Activity,
Tissue Uptake, and Prostaglandin Biosynthesis", Ann. N.
Y. Acad. Sci., Vol. 570, pp. 73-84
(1989)).
(1989)).
En contraste con los tocoferoles, el interés por
los tocotrienoles ha sido limitado, pues esos compuestos no fueron
comúnmente considerados biológicamente útiles. Sin embargo,
recientemente, se han realizado estudios que han indicado que los
tocotrienoles pueden ser biológicamente activos. Por ejemplo, la
patente estadounidense nº: 4.603.142 identifica el
d-\alpha-tocotrienol, aislado de
extractos de cebada, como un inhibidor de la biosíntesis del
colesterol (Qureshi, 1986, supra). Diversos estudios en
animales y seres humanos han confirmado el impacto de los
tocotrienoles puros, aislados de la cebada, la avena y el aceite de
palma, sobre la biosíntesis del colesterol, específicamente del
colesterol LDL (Qureshi et al., "Dietary Tocotrienols
Reduce Concentrations of Plasma Cholesterol, Apolipoprotein B,
Thromboxane B_{2} and Platelet Factor 4 in Pigs with Inherited
Hyperlipidemias", Am. J. Clin. Nutr., Vol. 53, pp.
1042S-1046S (1991); Qureshi et al.,
"Lowering of Serum Cholesterol in Hypercholesterolemic Humans by
Tocotrienols (Palmvitee)", Am. J. Clin. Nutr., Vol. 53,
pp. 1021S-1026S (1991); Tan et al., "The
Effect of Palm Oil Vitamin E Concentrate on the Serum and
Lipoprotein Lipids in Humans", Am. J. Clin. Nutr., Vol.
53, pp. 1027S-1030S (1991)). Además, los \gamma- y
\delta-tocotrienoles han sido indicados para un
uso en el tratamiento de la hipercolesterolemia, la hiperlipidemia y
los trastornos tromboembólicos (solicitud de patente europea nº:
412 419).
Los tocotrienoles naturales conocidos han sido
denominados \alpha-, \gamma- y
\delta-tocotrienoles. Estos compuestos muestran
grados variables de actividad hipercolesterolémica, y también han
sido usados como agentes antitrombóticos y antioxidantes. El
\alpha-T3, por ejemplo, muestra una actividad
antioxidante frente a la peroxidación lipídica en membranas
microsomales de hígado de rata y frente al daño oxidativo del
citocromo P-450 (Serbinova, "Free Radical Biology
and Medicine" (1991)).
Por lo tanto, es deseable obtener productos de
tocotrienol que contengan los cuatro tocotrienoles naturales.
Durante el procedimiento de refinado de los
aceites vegetales, generalmente, se pierden los tocoferoles y los
tocotrienoles como subproductos y corrientes residuales. Los
tocoferoles se encuentran en un nivel del aproximadamente 1% al
aproximadamente 20%, y los tocotrienoles se encuentran del
aproximadamente 0,1% al aproximadamente 5,0%, en destilados
desodorantes, destilados de vapor refinados y pasta jabonosa
articulada. Sin embargo, estos subproductos y estas corrientes
residuales también contienen muchos otros componentes. Los esfuerzos
por aislar tocoferoles y tocotrienoles en producciones elevadas han
sido insatisfactorios. Por consiguiente, es deseable un
procedimiento para la purificación de los tocoferoles y/o
tocotrienoles procedentes de subproductos, corrientes residuales,
destilados y pastas jabonosas.
Se han hecho esfuerzos para aislar tocoferoles y
tocotrienoles de subproductos o destilados de procedimientos de
refinado de aceites vegetales. El documento EP 0 333 472 B1 revela
un procedimiento para aislar tocoferoles y tocotrienoles de un
subproducto de aceite de palma tal como un destilado de ácidos
grasos de palma (DAGP) que contiene un nivel relativamente elevado
de tocotrienoles. El documento
US-A-5.670.669 revela un
procedimiento para recuperar tocoferol, incluyendo a los homólogos
del tocoferol, tocoenol y tocotrienol, y opcionalmente, el esterol,
de una mezcla que contiene tocoferol y compuestos grasos tales como
un destilado de vapor de aceite de soja. El documento
US-A-5.512.691 revela un
procedimiento para aislar tocoferoles de destilados de aceite
vegetal. El documento JA-A-193178
revela un procedimiento para separar tocotrienoles de destilados
desodorantes o desodorantes-desacidificados
procedentes del procedimiento de refinado de aceite vegetal. Sin
embargo, no se tiene conocimiento de que alguno de estos
procedimientos produzca productos de tocotrienol que contengan los
cuatro tocotrienoles naturales \alpha-, \beta-, \gamma- y
\delta-tocotrienol.
Por lo tanto, un objeto de la presente invención
consiste en proporcionar un procedimiento para la purificación de
tocoferoles y/o tocotrienoles de subproductos, corrientes
residuales, destilados y pastas jabonosas. En concreto, un objeto
de la presente invención consiste en proporcionar un producto de
tocotrienol que contiene los cuatro tocotrienoles naturales
\alpha-, \beta-, \gamma- y
\delta-tocotrienol.
La presente invención proporciona un
procedimiento para la producción de tocotrienoles que comprende:
- a)
- proporcionar un destilado de ácidos grasos (DAG) que contiene tocotrienoles;
- b)
- separar los ácidos grasos de dicho DAG a una temperatura de aproximadamente 170ºC a aproximadamente 255ºC, y a una presión de aproximadamente 13,3 a aproximadamente 266,7 Pa (de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 2,0 Torr);
- c)
- destilar el DAG separado a una temperatura de aproximadamente 150º a aproximadamente 250ºC, y una presión de aproximadamente 0,667 a aproximadamente 13,3 Pa (de aproximadamente 0,005 a aproximadamente 0,100 Torr); y
- d)
- recuperar los tocotrienoles.
La presente invención también proporciona un
producto de tocotrienol producido mediante procedimientos descritos
en el presente memoria.
\newpage
La presente invención proporciona además un
procedimiento para la producción de estos compuestos destinados a
ser usados como productos farmacéuticos, productos alimenticios y
complementos dietéticos.
La fig. 1 muestra un esquema que esboza un
procedimiento mediante el cual se producen los tocotrienoles
deseados a partir de un destilado de ácidos grasos de palma.
La fig. 2 es un esquema más detallado sobre la
producción de tocotrienoles que contiene varias rutas
opcionales.
La presente invención proporciona un
procedimiento mediante el cual se extraen tocotrienoles de un
biomaterial con un rendimiento elevado. Una realización de la
invención es un procedimiento para la producción de tocotrienoles a
partir de un destilado de ácidos grasos que comprende las etapas de
a) proporcionar un destilado de ácidos grasos (DAG) que contiene
tocotrienoles; b) separar los ácidos grasos de dicho DAG para formar
un primer producto separado; c) una destilación de corto recorrido
de dicho primer producto separado para formar un primer destilado;
y d) recuperar los tocotrienoles. El destilado de ácidos grasos se
selecciona del grupo constituido por destilados de ácidos grasos de
palma, de salvado de arroz, de cebada, de soja, de girasol, de
canola, de colza, de semilla de algodón, de cártamo, de maíz y de
palmista. Preferiblemente, el destilado de ácidos grasos es un
destilado de ácidos grasos de palma.
Otra realización de la invención es un
procedimiento para la producción de tocotrienoles, que comprende a)
proporcionar un destilado de ácidos grasos (DAG) que contiene
tocotrienoles; b) separar los ácidos grasos de dicho DAG a una
temperatura de aproximadamente 170ºC a aproximadamente 255ºC,
preferiblemente, a una temperatura de aproximadamente 80ºC a
aproximadamente 240ºC, y una presión de aproximadamente 13,3 a
aproximadamente 266,7 Pa (de aproximadamente 0,1 a aproximadamente
2,0 Torr), preferiblemente, a una presión de aproximadamente 66,7 a
aproximadamente 200,0 Pa (de aproximadamente 0,5 a aproximadamente
1,5 Torr); c) destilar el DAG separado a una temperatura de
aproximadamente 150ºC a aproximadamente 250ºC, preferiblemente, a
una temperatura de aproximadamente 180ºC a aproximadamente 210ºC, y
a una presión de aproximadamente 0,667 a aproximadamente 13,3 Pa
(de aproximadamente 0,005 a aproximadamente 0,100 Torr),
preferiblemente, a una presión de aproximadamente 1,33 a
aproximadamente 6,67 Pa (de aproximadamente 0,010 a aproximadamente
1,050 Torr); y d) recuperar los tocotrienoles. El destilado de
ácidos grasos puede ser seleccionado del grupo constituido por
destilados de ácidos grasos de palma, de salvado de arroz, de
cebada, de soja, de girasol, de canola, de colza, de semilla de
algodón, de cártamo, de maíz y de palmista. Preferiblemente, el
destilado de ácidos grasos es un destilado de ácidos grasos de
palma.
Otra realización de la invención es un
procedimiento que comprende las siguientes etapas entre la etapa c)
y d) descritas arriba:
i) someter el primer destilado
de corto recorrido a una segunda separación de los ácidos grasos a
una temperatura entre aproximadamente 120ºC y aproximadamente 180ºC,
y a una presión absoluta de aproximadamente 1,33 a aproximadamente
66,7 Pa (de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 0,5 Torr);
ii) saponificar el producto
separado a una temperatura de aproximadamente 100ºC a
aproximadamente 120ºC, y a una presión absoluta de aproximadamente
1,03 x 10^{5} a aproximadamente 1,38 x 10^{5} Pa (de
aproximadamente 15 a aproximadamente 20 psig;
iii) destilar el producto
saponificado a una temperatura de aproximadamente 150ºC a
aproximadamente 250ºC, y a una presión de aproximadamente 0,667 a
aproximadamente 13,3 Pa (de aproximadamente 0,005 a aproximadamente
0,100 Torr);
iv) hibernar con disolvente el
destilado de (iii) a una temperatura de entre 0ºC y -15ºC;
v) destilar el producto de (iv)
a una temperatura de aproximadamente 150ºC a aproximadamente 250ºC,
y a una presión de aproximadamente 0,667 a aproximadamente 13,3 Pa
(de aproximadamente 0,005 a aproximadamente 0,100 Torr.
Otra realización del procedimiento comprende las
etapas de a) proporcionar un destilado de ácidos grasos de palma
(DAGP) que contiene tocotrienoles; b) separar los ácidos grasos de
dicho DAGP para formar un primer producto separado; c) destilación
de corto recorrido del primer producto separado para formar un
primer destilado; d) separación de corto recorrido de los ácidos
grasos del primer destilado para formar un segundo producto
separado; e) saponificar dicho segundo producto separado para formar
un producto saponificado; f) una segunda destilación de corto
recorrido de dicho producto saponificado para formar un segundo
destilado; g) hibernar con disolvente (mediante filtración) el
segundo destilado para formar un filtrado separado; h) una tercera
destilación de corto recorrido de dicho filtrado separado; e i)
recuperar los tocotrienoles. Opcionalmente, el procedimiento
comprende etapas adicionales de saponificación y separación. El
procedimiento comprende además, opcionalmente, las etapas de
neutralización de los ácidos grasos y de cromatografía.
Otra realización de la presente invención
comprende un procedimiento para extraer tocotrienoles de un
destilado de ácidos grasos de palma (DAGP). El DAGP tiene la
siguiente composición, en cantidades aproximadas:
Tocoles totales: | 1,0% |
Ácidos grasos libres: | 40,0% |
Esteroles: | 0,3% |
Esteril ésteres: | 0,5% |
Triglicéridos: | 28,5% |
Diglicéridos: | 13,2% |
Monoglicéridos: | 10,5% |
(Otros) no saponificables: | 6,0% |
El propio procedimiento comprende las numerosas
etapas según lo descrito en la presente memoria.
El material básico de DAG es introducido en un
evaporador por vacío horizontal equipado con un precalentador de un
tamaño apropiado, una cámara de separación con un separador de
partículas de los gases, un evaporador secundario, una sección de
destilación y un condensador interno con un dispositivo de absorción
en frío. Se puede generar un vacío mediante cualquier dispositivo
generador de vacío conocido en cualquier combinación considerada
deseable. Las condiciones de separación son una temperatura de entre
aproximadamente 170ºC y aproximadamente 255ºC, preferiblemente, de
entre aproximadamente 180ºC y aproximadamente 240ºC, y una presión
absoluta de entre aproximadamente 13,3 y aproximadamente 266,7 Pa
(entre aproximadamente 0,1 Torr y aproximadamente 2,0 Torr),
preferiblemente, entre aproximadamente 66,7 y aproximadamente 200,0
Pa (entre aproximadamente 0,5 Torr y aproximadamente 1,5 Torr). La
velocidad de alimentación al tiempo de residencia de producción está
entre aproximadamente 0,25 minutos y aproximadamente 30 minutos,
preferiblemente, de aproximadamente 0,5 minutos a aproximadamente
1,5 minutos.
La segunda etapa del procedimiento de
purificación de los tocotrienoles es una etapa de destilación de
corto recorrido. El residuo separado procedente de la etapa
anterior es sometido a una destilación de corto recorrido
utilizando el equipo de destilación de corto recorrido del estado de
la técnica. Las condiciones de destilación son una temperatura de
entre aproximadamente 150ºC y 250ºC, preferiblemente, de entre
aproximadamente 180ºC y aproximadamente 210ºC, y una presión
absoluta de entre aproximadamente 0,667 y aproximadamente 13,3 Pa
(entre aproximadamente 0,005 Torr y aproximadamente 0,1 Torr),
preferiblemente, de aproximadamente 1,33 a aproximadamente 6,67 Pa
(de aproximadamente 0,01 Torr a aproximadamente 0,05 Torr). El
tiempo de residencia típico en las unidades de destilación de corto
recorrido está entre aproximadamente 1,0 segundos y aproximadamente
30 segundos.
El destilado de la etapa anterior es entonces
sometido a un segundo procedimiento de separación de corto recorrido
con el fin de eliminar cualquier ácido graso restante de la primera
etapa de separación de ácidos grasos. Éste es un procedimiento de
separación mucho más agresivo, que también eliminará aproximadamente
el 27% de los tocoles disponibles además de los ácidos grasos. Por
esta razón, se vuelve a reciclar este corte en la primera etapa de
separación de ácidos grasos para su reprocesamiento. El residuo,
aproximadamente un 12% del material básico original, que contiene
aproximadamente un 5,1% de tocoles, es recogido en un recipiente que
es adecuado para un procesamiento posterior. Las condiciones de
separación de corto recorrido son una temperatura de entre
aproximadamente 120º y 180ºC, preferiblemente, entre aproximadamente
140ºC y aproximadamente 160ºC, y una presión absoluta de
aproximadamente 1,33 a aproximadamente 66,7 Pa (de aproximadamente
0,01 Torr a aproximadamente 0,5 Torr), preferiblemente, de
aproximadamente 4,0 a aproximadamente 10,7 Pa (de aproximadamente
0,03 Torr a aproximadamente 0,08 Torr).
El producto resultante es entonces sometido a
una saponificación. El residuo separado procedente de la etapa
anterior es saponificado con cuidado, usando bien NaOH o KOH al 50%
en agua como material cáustico. El reactor para esta etapa es de
acero inoxidable o está revestido de vidrio, y debe estar equipado
con aparatos de agitación adecuados y, opcionalmente, con aparatos
de calentamiento y enfriamiento. El recipiente debe tener una
presión interna de al menos 1,72 x 10^{5} Pa (25 psig) y estar
equipado con los dispositivos protectores necesarios. Debe haber un
condensador con enfriamiento y vacío, y un receptor de vacío con el
propósito realizar una desgasificación. La etapa de saponificación
se realiza para saponificar los ésteres y convertirlos en sus
respectivos alcoholes y sales de ácidos grasos. Además, también se
deben saponificar los ácidos grasos de mayor peso molecular que
resistieron las anteriores etapas de separación. Una vez completada
la saponificación, se decanta y se desecha el agua y la glicerina
en exceso. El producto, aproximadamente un 11,0% del material básico
original, contiene los jabones generados y se conserva para la
siguiente etapa de purificación. Las condiciones de reacción para
la saponificación son una temperatura entre aproximadamente 100º y
120ºC, preferiblemente, de aproximadamente 110ºC, y una presión
absoluta de aproximadamente 1,03 x 10^{5}-1,38 x
10^{5} Pa (aproximadamente 15-20 psig). El tiempo
de reacción es de aproximadamente dos horas tras la adición del
material cáustico. La mezcla de reacción debe ser agitada
continuamente desde que tiene lugar la desgasificación, primero a
aproximadamente 100ºC a la presión atmosférica, y cuando la
temperatura se eleva por encima de 100ºC, se coloca el reactor al
vacío a una presión de aproximadamente 8,47 x 10^{4} Pa (25 in
Hg). Se deja que la temperatura se eleve hasta de aproximadamente
120ºC a aproximadamente 130ºC. Tras la desgasificación, se conserva
el producto saponificado para la siguiente etapa.
El producto saponificado es sometido a una
segunda destilación de corto recorrido. En este momento, puede ser
necesario añadir de aproximadamente un 10% a aproximadamente un 20%
de triglicéridos con el fin de disolver los jabones generados
durante la etapa anterior. El producto saponificado y separado
procedente de la etapa anterior, bien con o sin los triglicéridos
añadidos, es sometido a otra destilación. Las condiciones de la
destilación son una temperatura de aproximadamente 150ºC a
aproximadamente 250ºC, preferiblemente, de aproximadamente 180ºC a
aproximadamente 210ºC, y una presión absoluta de aproximadamente
0,667 a aproximadamente 13,3 Pa (de aproximadamente 0,005 Torr a
aproximadamente 0,1 Torr), preferiblemente, de aproximadamente 1,33
a aproximadamente 6,67 Pa (de aproximadamente 0,01 Torr a
aproximadamente 0,05 Torr). El residuo generado mediante la
destilación contiene pocos tocoles o ninguno, y es almacenado como
un residuo de aceite vegetal.
El destilado, que es aproximadamente el 1,5% del
material básico original, contiene el 40% de tocoles y se conserva
para la siguiente etapa.
El destilado es ahora sometido a una hibernación
con disolvente, o a la separación de los esteroles de la
preparación. El destilado contiene aproximadamente un 16% de
esteroles por separar. Se disuelve el destilado en heptano, se
enfría y se filtra sobre una unidad de filtración adecuada.
Alternativamente, se pueden usar otros disolventes, incluyendo,
pero no limitándose a, etanol, metanol, acetona y soluciones acuosas
de los mismos. La unidad de filtración puede ser un filtro de vacío
rotativo, un filtro de lecho profundo, un filtro de chispa, un
filtro de Nutsch, un filtro prensa o cualquier otro filtro adecuado.
Las condiciones de filtración son una temperatura de entre
aproximadamente 0ºC y aproximadamente -15ºC, preferiblemente, de
entre aproximadamente 5ºC y aproximadamente -10ºC. Se puede usar un
potenciador de filtro para aumentar la velocidad de filtración. El
tipo de potenciador de filtro depende del tipo de filtro empleado.
La torta de masa filtrante resultante, que contiene principalmente
esteroles, es desolventizada y combinada con fitosteroles producidos
en otros procedimientos de producción de vitamina E, o es desechada
en el residuo de aceite vegetal. El filtrado es desolventizado por
destilación seguida por una separación al vacío. El filtrado
separado contiene aproximadamente un 47% de tocoles y
aproximadamente un 1% de esteroles.
El filtrado separado de la etapa anterior es
sometido a una tercera destilación de corto recorrido a una
temperatura de aproximadamente 150ºC a aproximadamente 250ºC,
preferiblemente, de aproximadamente 180ºC a aproximadamente 210ºC,
y una presión absoluta de aproximadamente 0,667 a aproximadamente
13,3 Pa (de aproximadamente 0,005 Torr a aproximadamente 0,1 Torr),
preferiblemente, de aproximadamente 1,33 a aproximadamente 6,67 Pa
(de aproximadamente 0,01 Torr a aproximadamente 0,05 Torr). El
producto de tocotrienol final resultante, del aproximadamente 0,5%
al aproximadamente 5%, preferiblemente, del aproximadamente 1% del
material básico original, contiene del aproximadamente 40% al
aproximadamente 60%, preferiblemente, aproximadamente el 50% de
tocoles, del aproximadamente 0,5% al aproximadamente 5% de
esteroles, preferiblemente, aproximadamente el 1% de esteroles, y
del aproximadamente 35% al aproximadamente 59,5%, preferiblemente,
aproximadamente el 49% de otros compuestos no saponificables y
desconocidos. Adicionalmente, el producto final contiene del
aproximadamente 15% al aproximadamente 30% de tocoferoles.
El producto final contiene \alpha-, \beta-,
\gamma- y \delta-tocotrienoles. Adicionalmente,
se pueden emplear etapas adicionales de purificación para separar
los tocotrienoles entre sí, dando como resultado una preparación
isomérica sencilla de tocotrienol. Estos tocotrienoles, bien como
una mezcla o como isómeros separados, son usados como compuestos
farmacéuticos, compuestos alimenticios o complementos dietéticos. La
cantidad de tocotrienoles totales en el producto final varía de
aproximadamente 295 mg/g a aproximadamente 410 mg/g,
preferiblemente, de aproximadamente 331 mg/g a aproximadamente 382
mg/g. Los tocotrienoles individuales están presentes en las
siguientes concentraciones: el \alpha-tocotrienol
está presente en una cantidad que varía de aproximadamente 140 mg/g
a aproximadamente 165 mg/g, preferiblemente, de aproximadamente 150
mg/g a aproximadamente 160 mg/g; el
\beta-tocotrienol varía de aproximadamente 5 mg/g
a aproximadamente 15 mg/g, preferiblemente, de aproximadamente 10
mg/g a aproximadamente 14 mg/g; el
\gamma-tocotrienol está presente en el producto
final en una cantidad que varía de aproximadamente 120 mg/g a
aproximadamente 170 mg/g, preferiblemente, de aproximadamente 130
mg/g a aproximadamente 160 mg/g; y el
\delta-tocotrienol está presente en una cantidad
que varía de aproximadamente 30 mg/g a aproximadamente 60 mg/g,
preferiblemente, de aproximadamente 41 mg/g a aproximadamente 48
mg/g. También se encontrarán otros compuestos en el producto
aislado final. Por ejemplo, habrá esteroles presentes en una
cantidad que varía del aproximadamente 3% al aproximadamente 15%,
preferiblemente, del aproximadamente 4% al aproximadamente
9%.
9%.
Es posible incorporar otras etapas en el
procedimiento de producción de los tocotrienoles. Por ejemplo, se
pueden incorporar una saponificación adicional, etapas de
separación, una neutralización de los ácidos grasos y etapas de
cromatografía antes de la destilación final de corto recorrido.
Estas etapas aumentarían aún más la pureza del producto final de
tocotrienol. Además, el material que contiene tocoles puede ser
concentrado entre etapas, dando como resultado una mayor producción
de tocoles. Además, se pueden aislar individualmente los diferentes
homólogos de tocotrienol, de manera que los productos farmacéuticos,
los complementos dietéticos y los productos alimenticios puedan ser
formulados con uno cualquiera de los homólogos de tocotrienol, o una
mezcla de los
mismos.
mismos.
Se aislaron tocotrienoles y tocoferoles de un
destilado de ácidos grasos de palma mediante el protocolo descrito
a continuación.
Se proporcionó un destilado de ácidos grasos
(DAG) que contenía tocotrienoles y se separaron los ácidos grasos
del DAG a una temperatura de aproximadamente 180º a aproximadamente
240ºC, y una presión de aproximadamente 66,7 a aproximadamente
200,0 Pa (de aproximadamente 0,5 Torr a aproximadamente 1,5 Torr).
Se destiló el DAG separado a una temperatura de aproximadamente
180ºC a aproximadamente 210ºC, y una presión de aproximadamente
1,33 a aproximadamente 6,67 Pa (de aproximadamente 0,010 Torr a
aproximadamente 0,050 Torr). Entonces se sometió el producto a una
segunda separación de los ácidos grasos, a una temperatura de entre
aproximadamente 120ºC y aproximadamente 180ºC, y una presión
absoluta de aproximadamente 1,33 a aproximadamente 66,7 Pa (de
aproximadamente 0,01 Torr a aproximadamente 0,5 Torr); se saponificó
a una temperatura de 100ºC a aproximadamente 120ºC, y a una presión
absoluta de aproximadamente 1,03 x 10^{5} a aproximadamente 1,38 x
10^{5} Pa (de aproximadamente 15 a aproximadamente 20 psig). Se
volvió a destilar el producto saponificado a una temperatura de
aproximadamente 150ºC a aproximadamente 250ºC, y una presión de
aproximadamente 0,667 a aproximadamente 13,3 Pa (de aproximadamente
0,005 a aproximadamente 0,100 Torr) y se hibernó con disolvente a
una temperatura de aproximadamente 0ºC a aproximadamente -15ºC. Se
volvió a destilar este producto a una temperatura de aproximadamente
0ºC y aproximadamente -15ºC. Se volvió a destilar este producto a
una temperatura de aproximadamente 150ºC a aproximadamente 250ºC, y
a una presión de aproximadamente 0,667 a aproximadamente 13,3 Pa (de
aproximadamente 0,005 a aproximadamente 0,100 Torr), para recuperar
los tocotrienoles.
El material aislado tiene el perfil que se
muestra en la tabla 1 que figura a continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
Tocoferoles | Producto intermedio | ADM 57 (Producto final) | ||
Alfa, mg/g | 168,4 | 200,4 | ||
Beta, mg/g | 1,3 | 1,3 | ||
Gamma, mg/g | 10,5 | 3,2 | ||
Delta, mg/g | 3,7 | 2,0 | ||
Total, mg/g | 183,9 | 206,9 | ||
Tocotrienoles | ||||
Alfa, mg/g | 156,5 | 154,4 | ||
Beta, mg/g | 11,8 | 12,8 | ||
Gamma, mg/g | 159,4 | 138,8 | ||
Delta, mg/g | 42,9 | 47,1 | ||
Total, mg/g | 370,6 | 353,1 | ||
Tocoles totales, mg/g | 554,5 | 560,0 | ||
Valor ácido | 12,7 | 2,5 | ||
Valor de peróxido | 0,3 | 1,4 | ||
# saponificación | 49,4 | 38,0 | ||
Gardner | 13,8 | 14,5 | ||
Esteroles totales, % | 7,6 | 5,0 |
Tocoferoles | Producto intermedio | ADM 57 (Producto final) | ||
% de T3 | 37,06 | 35,31 | ||
% de T | 18,39 | 20,69 | ||
Tocoles totales, mg/g | 554,50 | 560,00 | ||
Tocoles totales, % | 55,45 | 56,00 | ||
% de T3 de tocoles totales | 66,83 | 63,05 | ||
% de T de tocoles totales | 33,17 | 36,95 | ||
T3/T | 2,02 | 1,71 | ||
\gamma-T3/\alpha-T3 | 1,02 | 0,90 | ||
\alpha-T/ \alpha-T + \gamma-T3 | 0,53 | 0,68 | ||
\gamma-T/ \alpha-T | 0,06 | 0,02 | ||
T3/Est. | 4,88 | 7,06 |
Una vez descrita completamente la presente
invención con algo de detalle a modo de ilustración y ejemplo con
el propósito de aclarar su comprensión, resultará obvio para
cualquier experto en la técnica que la misma puede ser realizada
modificando o cambiando la invención con un intervalo amplio y
equivalente de condiciones, formulaciones y otros parámetros de la
misma, y que tales modificaciones o cambios pretenden estar
englobados dentro del alcance de las reivindicaciones anexas.
Todas las publicaciones, patentes y solicitudes
de patente mencionadas en esta memoria revelan el nivel de
conocimiento de aquéllos expertos en la técnica a los que pertenece
esta invención.
Claims (26)
1. Un procedimiento para la producción
de tocotrienoles que comprende:
- a)
- proporcionar un destilado de ácidos grasos (DAG) que contiene tocotrienoles;
- b)
- separar los ácidos grasos de dicho DAG a una temperatura de aproximadamente 170ºC a aproximadamente 255ºC, y a una presión de aproximadamente 13,3 a aproximadamente 266 Pa (de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 2,0 Torr);
- c)
- destilar el DAG separado a una temperatura de aproximadamente 150ºC a aproximadamente 250ºC, y a una presión de aproximadamente 0,665 a aproximadamente 13,3 Pa (de aproximadamente 0,005 a aproximadamente 0,100 Torr); y
- d)
- recuperar los tocotrienoles.
2. El procedimiento de la reivindicación
1, en el que dicho DAG se selecciona del grupo constituido por
destilados de ácidos grasos de palma, de salvado de arroz, de
cebada, de soja, de girasol, de canola, de colza, de semilla de
algodón, de cártamo, de maíz y de palmista.
3. El procedimiento según la
reivindicación 2, en el que dicho DAG es un destilado de ácidos
grasos de palma.
4. El procedimiento según la
reivindicación 1, en el que (b) se realiza a una temperatura de
aproximadamente 180ºC a aproximadamente 240ºC, y a una presión de
aproximadamente 66,5 a aproximadamente 199,5 Pa (de aproximadamente
0,5 a aproximadamente 1,5 Torr) y (c) se realiza a una temperatura
de aproximadamente 180ºC a aproximadamente 210ºC, y a una presión
de aproximadamente 1,33 a aproximadamente 6,65 Pa (de
aproximadamente 0,010 a aproximadamente 0,050 Torr).
5. El procedimiento según la
reivindicación 1, que comprende además las siguientes etapas
posteriores a la etapa c) y anteriores a la etapa d) de la
reivindicación 1:
- i)
- someter un primer destilado de corto recorrido a una segunda separación de los ácidos grasos a una temperatura de entre aproximadamente 120ºC y aproximadamente 180ºC a aproximadamente 210ºC, y a una presión absoluta de aproximadamente 1,33 a aproximadamente 66,5 Pa (de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 0,5 Torr);
- ii)
- saponificar el producto separado a una temperatura de aproximadamente 100ºC a aproximadamente 120ºC, y a una presión absoluta de aproximadamente 10,3 x 10^{5} a aproximadamente 13,8 x 10^{5} Pa (de aproximadamente 15 a aproximadamente 20 psig);
- iii)
- destilar el producto saponificado a una temperatura de aproximadamente 150ºC a aproximadamente 250ºC, y a una presión de aproximadamente 0,665 a aproximadamente 13,3 Pa (de aproximadamente 0,005 a aproximadamente 0,100 Torr);
- iv)
- hibernar con disolvente el destilado de (iii) a una temperatura de entre aproximadamente 0ºC y aproximadamente -15ºC;
- v)
- destilar el producto de (iv) a una temperatura de aproximadamente 150ºC a aproximadamente 250ºC, y a una presión de aproximadamente 0,665 a aproximadamente 13,3 Pa (de aproximadamente 0,005 a aproximadamente 0,100 Torr).
6. El procedimiento según la
reivindicación 5, en el que dicho DAG se selecciona del grupo
constituido por destilados de ácidos grasos de palma, de salvado de
arroz, de cebada, de soja, de girasol, de canola, de colza, de
semilla de algodón, de cártamo, de maíz y de palmista.
7. El procedimiento según la
reivindicación 6, en el que el DAG es un destilado de ácidos grasos
de palma.
8. El procedimiento según la
reivindicación 5, en el que b) se realiza a una temperatura de
aproximadamente 180ºC a aproximadamente 240ºC, y a una presión de
aproximadamente 66,5 a aproximadamente 199,5 Pa (de aproximadamente
0,5 a aproximadamente 1,5 Torr); c) se realiza a una temperatura de
aproximadamente 180ºC a aproximadamente 210ºC, y a una presión de
aproximadamente 1,33 a aproximadamente 66,65 Pa (de aproximadamente
0,010 a aproximadamente 0,050 Torr); i) se realiza a una
temperatura de aproximadamente 140ºC a aproximadamente 160ºC, y a
una presión de aproximadamente 3,99 a aproximadamente 10,64 Pa (de
aproximadamente 0,03 a aproximadamente 0,08 Torr); ii) se realiza a
una temperatura de aproximadamente 110ºC y a una presión de
aproximadamente 10,3 x 10^{5} a aproximadamente 13,8 x 10^{5}
Pa (de aproximadamente 15 a aproximadamente 20 psig); iii) se
realiza a una temperatura de aproximadamente 180ºC a
aproximadamente 210ºC, y a una presión de aproximadamente 1,33 a
aproximadamente 6,65 Pa (de aproximadamente 0,010 a aproximadamente
0,050 Torr); iv) se realiza a una temperatura de aproximadamente
-5ºC a aproximadamente -10ºC; y v) se realiza a una temperatura de
aproximadamente 180ºC a aproximadamente 210ºC, y a una presión de
aproximadamente 1,33 a aproximadamente 6,65 Pa (de aproximadamente
0,010 a aproximadamente 0,050 Torr).
9. El procedimiento según la
reivindicación 8, en el que la glicerina y el exceso de agua son
decantados desde el producto saponificado, que luego es sometido a
una desgasificación.
10. El procedimiento según la
reivindicación 8, en el que los triglicéridos son añadidos al
producto saponificado antes de la etapa iii) a una concentración
final del aproximadamente 10% al aproximadamente 20%.
11. El procedimiento según la
reivindicación 8, que comprende además la etapa de cromatografiar el
destilado de la etapa iii).
12. Un producto de tocotrienol producido
por el procedimiento de la reivindicación 1, en el que el producto
de tocotrienol comprende \alpha-, \beta-, \gamma- y
\delta-tocotrienoles que están presentes en una
cantidad que varía de aproximadamente 295 mg/g a aproximadamente 410
mg/g.
13. El producto de tocotrienol de la
reivindicación 12, en el que dicha cantidad es de aproximadamente
331 mg/g a aproximadamente 383 mg/g.
14. El producto de tocotrienol de la
reivindicación 12, en el que dicho producto de tocotrienol comprende
\alpha-tocotrienol en una cantidad que varía de
aproximadamente 140 mg/g a aproximadamente 165 mg/g.
15. El producto de tocotrienol de la
reivindicación 14, en el que dicha cantidad es de aproximadamente
150 mg/g a aproximadamente 160 mg/g.
16. El producto de tocotrienol de la
reivindicación 12, en el que dicho producto de tocotrienol comprende
\beta-tocotrienol en una cantidad que varía de
aproximadamente 5 mg/g a aproximadamente 15 mg/g.
17. El producto de tocotrienol de la
reivindicación 16, en el que dicha cantidad es de aproximadamente
10 mg/g a aproximadamente 14 mg/g.
18. El producto de tocotrienol de la
reivindicación 12, en el que dicho producto de tocotrienol comprende
\gamma-tocotrienol en una cantidad que varía de
aproximadamente 120 mg/g a aproximadamente 170 mg/g.
19. El producto de tocotrienol de la
reivindicación 18, en el que dicha cantidad es de aproximadamente
130 mg/g a aproximadamente 160 mg/g.
20. El producto de tocotrienol de la
reivindicación 12, en el que dicho producto de tocotrienol comprende
\delta-tocotrienol en una cantidad que varía de
aproximadamente 30 mg/g a aproximadamente 60 mg/g.
21. El producto de tocotrienol de la
reivindicación 20, en el que dicha cantidad es de aproximadamente
41 mg/g a aproximadamente 48 mg/g.
22. El producto de tocotrienol de la
reivindicación 12, que comprende además esteroles en una cantidad
que varía del 3% al aproximadamente 5%.
23. El producto de tocotrienol de la
reivindicación 22, en el que dicha cantidad es del aproximadamente
4% al aproximadamente 9%.
24. Un producto farmacéutico que comprende
el producto de tocotrienol de la reivindicación 12.
25. Un producto alimenticio que comprende
el producto de tocotrienol de la reivindicación 12.
26. Un complemento dietético que comprende
el producto de tocotrienol de la reivindicación 12.
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