ES2276175T3 - Almidones que se exopanden rapidamente, con estructura cristalina alterada. - Google Patents
Almidones que se exopanden rapidamente, con estructura cristalina alterada. Download PDFInfo
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Abstract
Un desintegrador de tableta a base de almidón, que comprende un almidón, que se caracteriza por tener una cantidad de sustancias solubles en agua fría menor del 2%, una relación de hinchamiento (volumen hidratado/ volumen seco) de al menos 2, una relación de hinchamiento salino mayor de 0, 8, una birrefringencia que desaparece con la adición de agua a 50 ºC, y que tiene un tamaño medio de partícula que no es mayor que el del almidón natural a partir del cual ha sido preparado.
Description
Almidones que se expanden rápidamente, con
estructura cristalina alterada.
La presente invención se refiere a almidones
susceptibles de someterse a un hinchamiento rápido, irreversible,
por hidratación con agua o con soluciones fisiológicas. Los
derivados de almidón de esta invención son únicos puesto que
mantienen al menos algo de la cristalinidad de la estructura
granular anterior a la hidratación, siendo incluso capaces de
hincharse a temperatura ambiente cuando se les añade agua.
Adicionalmente, estos almidones se hinchan hasta el mismo grado
relativo con independencia de la resistencia iónica de la solución
acuosa. Esto es crítico para la predicción de la magnitud de la
hidratación a diversas concentraciones de sal, tal como en las
soluciones fisiológicas.
La presente invención se refiere a un
súper-desintegrador a base de almidón, para
aplicaciones en tabletas. Los desintegradores actúan mediante un
hinchamiento rápido y la aplicación de una fuerza para romper la
estructura de la tableta, y se utilizan por lo general a un 5 a 10
por ciento respecto a la base seca del peso total de la tableta.
Los súper-desintegradores trabajan mediante el mismo
mecanismo, pero son más efectivos y se utilizan típicamente a, o
por debajo de, un 1 por ciento.
Los almidones inhibidos que han sido
pre-gelatinizados y utilizados para desintegradores
de tabletas, se encuentran descritos en la Patente US núm.
4.369.308 de Trubiano. Mientras que estos almidones proporcionan
unas buenas propiedades de desintegración, se utilizan a niveles
realmente altos y tienen resultados asociados a niveles
relativamente altos de solubles. Si durante el hinchamiento, las
partículas se vuelven pegajosas o solubles, podrán interferir con
la liberación del material activo (por ejemplo, material
farmacéutico). Las partículas con un hinchamiento muy limitado no
podrán proporcionar una fuerza suficiente para provocar que la
tableta se rompa y libere su contenido.
Los almidones de carboximetilo (CMS, y otros
derivados de almidón altamente cargados), descritos en la Patente
US núm. 3.034.911 de McKee et al, para su uso como
desintegradores de tableta, son efectivos debido a su excelente
poder de hinchamiento. El hinchamiento de estos almidones
pre-gelatinizados, altamente cargados, como los
CMS, es altamente susceptible a la concentración de sal, y éstos
tienden a mostrar un hinchamiento reducido en solución salina.
Idealmente, los desintegradores deberían proporcionar una capacidad
de hinchamiento similar en todos los tipos de medios,
principalmente en agua y en los fluidos fisiológicos (por ejemplo,
los ácidos del estómago). Adicionalmente, estos materiales tienen
altos niveles de solubles, los cuales interfieren con su capacidad
para actuar como desintegradores.
De acuerdo con la Patente US núm. 6.143.423,
concedida a Michaud et al., la combinación de gránulos
birrefringentes no hinchados y de gránulos birrefringentes
parcialmente hinchados, proporciona desintegración junto con unas
buenas propiedades de enlace. Un gránulo hinchado en al menos el 50%
del tamaño original, marca los almidones no birrefringentes
descritos en este documento. La efectividad de la mezcla descrita se
reduce debido a que los gránulos birrefringentes naturales
proporcionan poco o ningún poder de desintegración.
Gránulos no birrefringentes con estructura de
película envolvente residual, han sido descritos en las Patentes US
núms. 4.447.601 y 4.383.111 concedidas a Takeo et al., en los
que toda la cristalinidad se pierde y el almidón resultante es
amorfo. Takeo constata que una baja solubilidad (menor del 10%)
resulta importante respecto a la efectividad del desintegrante. Los
almidones descritos en esta referencia no están químicamente o
físicamente modificados, por lo que su eficacia está limitada por
la cantidad de material soluble en agua fría contenido en el
almidón natural. Esto resulta de particular importancia para los
almidones cargados tales como la patata (un almidón de tubérculo),
los cuales podrían mostrar típicamente niveles más altos de
componentes solubles en agua fría sin intervención química o
física.
De ese modo, existe aún una necesidad en el
mercado actual de un desintegrante seguro, natural y efectivo que
funcione a bajos niveles de utilización y proporcione una
desintegración rápida de tableta en todos los tipos de sistemas
acuosos.
La Figura 1 de los dibujos muestra una
estructura cristalina (birrefringencia) de almidón de patata natural
bajo condiciones anhidras, aumentada en 40 veces bajo luz
polarizada.
La Figura 2 de los dibujos muestra la estructura
(falta de refringencia) de un almidón de patata
pre-gelatinizado (es decir, cocido), aumentada 40
veces bajo condiciones anhidras y luz polarizada. La estructura
sería típica en los almidones de la técnica anterior.
La Figura 3 de los dibujos muestra el estado
cristalino alterado (birrefringencia ligeramente diferente) típico
de los almidones de esta invención, aumentado 40 veces bajo
condiciones anhidras y luz polarizada.
La presente invención se refiere a un
desintegrante a base de almidón, para su uso en tabletas, que
incluyen compresión directa, que se hincharán forzadamente cuando
sean expuestas al agua, mientras que al mismo tiempo no resultan
solubles. Para realizar esto, hemos encontrado que el almidón debe
ser procesado físicamente para separar/destruir una porción de la
birrefringencia granular natural.
Según se utiliza aquí, el término almidón está
previsto que incluya todos los almidones granulares y harinas que
se obtienen a partir de una fuente vegetal. Las fuentes típicas de
almidones y de harinas son los cereales, los tubérculos, las
raíces, las legumbres y las frutas. La fuente natural incluye,
aunque sin limitación, el maíz, el guisante, la patata, la batata,
el plátano, la cebada, el trigo, el arroz, el sagú, el amaranto, la
avena, la tapioca, la maranta, la canna, el sorgo y las variedades
céreas o altas en amilosa de los mismos. Según se utiliza aquí, el
término "céreo" está previsto que incluya un almidón o una
harina que contenga al menos el 95% en peso de amilopectina, y el
término "alto en amilosa" está previsto que incluya un almidón
o una harina que contenga al menos el 40% en peso de amilosa.
Mientras que cualquier almidón puede resultar útil en la puesta en
práctica de esta invención, los almidones de base preferidos son los
derivados del maíz, la patata, la tapioca, el arroz, el sagú y el
trigo, siendo la patata la más adecuada.
Una realización preferida para los almidones de
la presente invención consiste en los que se inhiben mediante
métodos conocidos en el estado de la técnica. En casos en los que la
etapa de procesamiento para la separación/destrucción de una parte
de la cristalinidad incluye el cizallamiento (tal como la cocción a
chorro o el secado por pulverización), se hace necesario que el
almidón sea inhibido con anterioridad al procesamiento. En algunos
procesos de bajo cizallamiento, tal como en los procesos de
solventes (descritos más abajo), la inhibición es opcional y puede
ser incluso completamente innecesaria.
Los reactivos inhibidores típicos incluyen,
aunque sin limitación, el sodio, el trimetafosfato (STMP), la
epiclorhidrina, el oxicloruro de fósforo, el glioxal y las versiones
poliméricas de las sustancias químicas mencionadas anteriormente.
Otros tipos de inhibición no química, que incluyen aunque sin
limitación el tratamiento con calor, el tratamiento con
calor/humedad y el procesamiento físico, son también aceptables para
su uso en esta invención. Ejemplos de tratamientos con
calor/humedad para producir inhibición se encuentran descritos en
las Patentes US núm. 3.578.497 (Hjermstad) y US núm. 5.725.676 (Chui
et al.). Los inhibidores más adecuados para su uso en esta
invención son la epiclorhidrina, el oxicloruro de fósforo y el
STMP.
El nivel de inhibición es importante en los
procedimientos de alto cizallamiento para controlar la cantidad de
hidratación (hinchado) del producto final. Los niveles de
tratamiento típicos se elegirán por debajo del 0,5 por ciento, más
adecuadamente entre el 0,001 y el 0,1 por ciento en base al peso de
almidón.
La inhibición óptima elegida para cada
aplicación tendrá en cuenta las posibles interacciones con
ingredientes activos en la formulación total. El tipo y el nivel de
inhibición dependerá en gran medida de la naturaleza y de los
parámetros del proceso físico, descrito más adelante, y con
frecuencia el experto dispondrá de una amplia gama de opciones para
cumplir con los requisitos de cada aplicación.
En situaciones en las que la inhibición del
almidón necesita de un procedimiento físico, los almidones adecuados
para esta invención estarán también modificados químicamente. En
almidones que no requieran inhibición, la derivatización química es
completamente opcional. La modificación puede ser tanto la
eterificación como la esterificación, y puede ser realizada con
anterioridad a, durante, o después de, la etapa de inhibición. La
modificación preferida es la eterificación que utiliza óxido de
etileno u óxido de propileno, siendo más adecuado el óxido de
propileno. Los almidones modificados de estos tipos, y los
procedimientos para fabricarlos, se encuentran descritos en
"Almidón: Química y Tecnología", editado por R.L. Whistler
et al., Capítulo X, 1984.
Un experto en la materia reconocerá que el orden
de reacción podría depender de la naturaleza del enlace y de las
condiciones de modificación. Por ejemplo, la inhibición con un
reactivo de esterificación deberá realizarse preferentemente
después de una reacción de eterificación debido a que el pH
requerido para la eterificación podría eliminar parte de la
inhibición.
Una vez que el almidón ha sido inhibido y
modificado, se requiere una etapa de procesamiento para alterar la
cristalinidad del producto final, haciendo así que sea hinchable en
agua fría, mientras que mantiene una solubilidad muy baja. Nos
referimos a que la cristalinidad (o birrefringencia) alterada, es
lábil puesto que desaparecerá con la adición de agua fría (menos de
50ºC).
La observación microscópica de los gránulos de
almidón natural bajo luz polarizada, muestra un patrón único
(birrefringencia conocida también como cruces de Malta) que está
provocado por la refracción de la luz por parte de la estructura
cristalina. Los cristales de los gránulos de almidón natural actúan
de modo que mantienen unida la estructura granular. La presencia de
agua a menos de 50ºC no tiene efecto alguno sobre la birrefringencia
o sobre la estructura granular. Cuando los gránulos se han
calentado en presencia de agua por encima de su temperatura de
gelatinización, la birrefringencia se destruye irreversiblemente
durante la hidratación y las moléculas de almidón se volverán
altamente solubles.
Los almidones de esta invención están
caracterizados por una cristalinidad alterada que proporciona
también refringencia en estado seco. La observación microscópica en
estado seco bajo luz polarizada, muestra que las cruces de Malta
son algo irregulares y diferentes a las de los gránulos naturales, e
incluso muy distintas. La adición de agua fría (a menos de 50ºC) a
los gránulos de la presente invención, provocará una hidratación
rápida y la pérdida de la refringencia. Puesto que ahora se ha
perdido el estado cristalino alterado, la hidratación se realiza
mediante un hinchamiento forzado sin solubilizar las moléculas de
almidón. Los almidones sin refringencia en estado seco han
comenzado ya a hincharse y tendrán un poder desintegrador
disminuido.
La etapa de procesamiento que se necesita para
alterar la cristalinidad, puede ser llevada a cabo bajo muchas
condiciones y en medios acuosos y no acuosos, pero debe proporcionar
un polvo sólido seco. Típicamente, el procedimiento incluirá
calentar una mezcla de almidón granular y de agua, bajo condiciones
de tiempo, temperatura y presión que faciliten la reducción parcial
de la cristalinidad de los gránulos naturales. Un experto en la
materia podría reconocer, por supuesto, que se podrían utilizar
compuestos tales como los solventes, los azúcares y las sales, para
manipular los parámetros anteriores para realizar la transformación
deseada.
Un método preferido de preparación de almidones
para esta invención consiste en el uso de un sistema solvente en el
que estén presentes cantidades limitadas de agua (proceso de bajo
cizallamiento). Los solventes típicos para este sistema podrían ser
alcoholes simples C-1 a C-4.
Ejemplos comunes de estos materiales son el metanol, el etanol y el
isopropanol. El procedimiento incluye suspender el almidón (el cual
podría ser natural, modificado, inhibido o modificado y almidón
inhibido) en una mezcla de agua/alcohol, y calentar hasta alrededor
del punto de ebullición. Con el enfriamiento, el almidón puede ser
recuperado mediante filtrado y secado con aire. La adición de una
pequeña cantidad de un material básico adecuado puede facilitar el
proceso. Típicamente, se utilizará un uno por ciento o menos de un
hidróxido alcalino o alcalino térreo (por ejemplo, hidróxido de
sodio o hidróxido de potasio) en el proceso de solvente.
Un método alternativo para preparar los
almidones que contienen la estructura cristalina lábil de esta
invención, consiste en utilizar una solución salina acuosa en lugar
del sistema de solvente descrito anteriormente. Ejemplos de sales
adecuadas son, sin limitación, el cloruro de sodio, cloruro
potásico, acetato de sodio, y sulfato de sodio.
Una realización preferida de esta invención
consiste en utilizar secado por pulverización para eliminar algo de
cristalinidad y secar el producto, de forma simultánea. Se prefiere
que los almidones granulares sean inhibidos cuando se utiliza el
secado por pulverización para hacer que el procesamiento sea más
controlable. El secado por pulverización de este tipo incluye en
general poner en contacto la lechada acuosa de almidón inhibido con
una corriente activa durante un período de tiempo muy controlado.
Esto puede ser llevado a cabo en boquillas especiales para dos
fluidos, con diversos diseños de cámara que permitan un control
exacto de cuánta cristalinidad ha de ser eliminada. Para una
revisión completa de esta tecnología, véase el documento US núm.
4.600.472 (Pitchon et al.), la Patente US núm. 4.610.760
(Kirkpatrick et al.), y el documento US núm. 5.149.799
(Rubens). Adicionalmente, el secado por pulverización puede estar
adaptado a la cocción por chorro para proporcionar un método
separado para eliminar parcialmente la cristalinidad granular. El
procedimiento para acoplar la cocción por chorro con el secado por
pulverización, se encuentra descrito en el documento US núm.
5.188.674 (Kasica et al.). El secado por pulverización puede
ser utilizado también en el sentido más tradicional para secar
simplemente un producto que ha sido tratado previamente para
eliminar parte de la cristalinidad. Procedimientos tales como el
proceso de solvente, descritos anteriormente, u otros procesos
acuosos para la eliminación de parte de la cristalinidad, podrían
ser llevados a cabo en una etapa separada, y el polvo seco
recuperado utilizando el secado por pulverización u otros
procedimientos de secado conocidos en la técnica.
Para que los productos de esta invención puedan
resultar útiles como desintegradores de tabletas, se hace necesario
un número de criterios diferentes. El primero consiste en la baja
solubilidad en agua fría. Este parámetro puede ser utilizado como
indicador de si las partículas pueden volverse pegajosas cuando se
hinchan en agua. Los materiales pegajosos, altamente solubles, no
permitirán que la tableta se parta en pedazos. Según se utiliza
aquí, poco solubles se define como menos del 5%, más adecuadamente
menos del 2% del almidón total disuelto en agua desionizada (DI) a
25ºC.
Para aplicaciones en las que se utiliza agua
caliente (85ºC), tales como detergentes de lavandería, los almidones
adecuados podrán tener una solubilidad menor del 2% de almidón
disuelto en agua DI a 85ºC.
Otra ventaja de los almidones consiste en su
capacidad para hincharse rápidamente a partir de su tamaño original
con la adición de agua o de solución salina acuosa. Este
hinchamiento de las partículas de almidón es el responsable de
provocar que la tableta se rompa y se desintegre. Para que sean
efectivos como súper-desintegradores (utilizados
al 1% o menos), se ha encontrado que estos productos deben hincharse
a menos del 200 por ciento con la adición de agua.
Alternativamente, se ha constatado que los almidones de esta
invención deben tener una relación de hinchamiento de al menos el
2,0 por ciento (volumen hidratado/volumen seco).
Adicionalmente, los desintegradores a base de
almidón, adecuados para su uso en esta invención, se caracterizan
porque tienen el mismo tamaño, o más pequeño, y la misma forma que
el almidón natural del que se derivan. Con preferencia, el tamaño
medio de partícula no deberá ser mayor que el de los gránulos
naturales de los que se derivan. Se estima que el tamaño más
pequeño proporciona una distribución más uniforme de partículas
desintegradores a través de la tableta. Por lo tanto, las fuerzas de
expansión apropiadas y uniformes que se necesitan para la
desintegración de la tableta, se obtienen a niveles de utilización
iguales o menores al uno por ciento.
Todavía otra realización de la presente
invención consiste en que estos desintegradores a base de almidón
se hinchan hasta aproximadamente la misma cantidad tanto en agua
como en fluidos fisiológicos. A los efectos de esta aplicación, los
fluidos fisiológicos se definen como una solución de NaCl 0,1 N.
Para calibrar la efectividad de los almidones en los fluidos
fisiológicos, se definió una relación de hinchamiento de sal como
el volumen de hinchamiento de un almidón en NaCl 0,1 N, dividido por
el volumen de hinchamiento del mismo almidón en agua DI. Una
relación adecua-
da para los desintegradores a base de almidón de esta invención se define como un valor igual a, o mayor que, 0,8.
da para los desintegradores a base de almidón de esta invención se define como un valor igual a, o mayor que, 0,8.
Otra propiedad considerada importante para el
desintegrador a base de almidón en muchas aplicaciones, consiste en
el tiempo de desintegración (tiempo para que una tableta se parta en
trozos al contactar con el agua). Aunque no todas las aplicaciones
requerirán una desintegración rápida, se desea típicamente un tiempo
de desintegración adecuado de menos de 300, más adecuadamente de
100 segundos.
Los desintegradores de esta aplicación son
adecuados para cualquier tableta realizada por compresión directa,
comprensión en seco, o granulación en mojado en la que el agua se
encuentra en una cantidad limitada (tal como en un sistema de
solvente), con el fin de no hidratar la birrefringencia lábil.
Ejemplos de tales tabletas adecuadas pueden ser, aunque sin
limitación, los productos farmacéuticos, las vitaminas, los
suplementos, los productos herbáceos, los detergentes, los
detergentes para lavavajillas, y los materiales de tipo comestible
tales como los cubitos de caldo concentrado y las confituras.
Las realizaciones que siguen se ofrecen para
ilustrar mejor la invención, y no deben entenderse como limitativas
del alcance de la invención en ningún sentido.
1. Un desintegrador de tableta a base de
almidón que comprende un almidón, que se caracteriza por tener una
cantidad de sustancias solubles en agua fría menor del 2%, una
relación de hinchamiento (volumen hidratado/volumen seco) de al
menos 2, una relación de hinchamiento salino mayor de 0,8, una
refringencia que desaparece con la adición de agua a 50ºC, y que
tiene un tamaño medio de partícula no mayor que el almidón natural a
partir del cual ha sido preparado.
2. El desintegrador de la realización 1 en el
que el almidón se elige en el grupo consistente en maíz, patata,
tapioca, sagú, trigo y arroz.
3. El desintegrador de la realización 1 ó 2, en
el que el almidón está modificado con óxido de propileno o con
óxido de etileno.
4. El desintegrador de una cualquiera de las
realizaciones 1 a 3, en el que el almidón está inhibido.
5. El desintegrador de la realización 4, en el
que el almidón se ha inhibido con un reactivo elegido en el grupo
consistente en trimetafosfato de sodio, oxicloruro de fósforo y
epiclorhidrina.
6. El desintegrador de la realización 4, en el
que la inhibición se obtiene mediante un tratamiento con
calor/
humedad.
humedad.
7. El desintegrador de una cualquiera de las
realizaciones 1 a 6, en el que el almidón se ha modificado con
óxido de propileno y se ha inhibido con oxicloruro de fósforo.
8. Una tableta que comprende un almidón según
una cualquiera de las realizaciones 1 a 7.
9. La tableta de la realización 8, en la que el
almidón está modificado.
10. La tableta de la realización 8, en la que
el almidón está modificado e inhibido.
11. La tableta de una cualquiera de las
realizaciones 8 a 10, en la que la cristalinidad del almidón ha sido
alterada mediante secado por pulverización.
12. La tableta de una cualquiera de las
realizaciones 8 a 11, en la que la concentración de almidón es de,
o inferior a, un 1%.
13. Una tableta que comprende un desintegrador,
en la que el desintegrador consiste esencialmente en el almidón de
una cualquiera de las realizaciones 1 a 7.
14. Un almidón caracterizado por tener
sustancias solubles en agua caliente en una cantidad menor del 2% a
85ºC, una relación de hinchamiento (volumen hidratado/volumen seco)
de al menos 2, una relación de hinchamiento salino mayor de 0,8, y
una birrefringencia que desaparece con la adición de agua a 50ºC y
que tiene un tamaño medio de partícula no mayor que el del almidón
natural a partir del cual ha sido preparado.
15. Una tableta que comprende el almidón de la
realización 14.
16. Un almidón inhibido, químicamente
modificado, que se caracteriza por tener una cantidad de sustancias
solubles en agua fría menor al 2%, una relación de hinchamiento
(volumen hidratado/volumen seco) de al menos 2, una relación de
hinchamiento salino mayor de 0,8, una birrefringencia que desaparece
con la adición de agua a 50ºC, y que posee un tamaño medio de
partícula no mayor que el del almidón natural a partir del cual ha
sido pre-
parado.
parado.
\newpage
Los ejemplos que siguen se ofrecen para ilustrar
mejor la invención. Éstos no están previstos para limitar el
alcance de la invención en ningún sentido. Un experto en la materia
podrá entender la amplia extensión de tipos de almidón, formadores
de enlaces cruzados y condiciones de procesamiento utilizables para
poner en práctica la invención.
Todos los porcentajes aquí utilizados son en
base a peso/peso a menos que se indique otra cosa. Los
procedimientos de prueba que siguen, fueron utilizados a través de
los ejemplos. Para todos los ejemplos, el control ser realizó con
almidón de carboximetilo (glicolato de almidón de sodio también
conocido como EXPLOTAB®).
Se evaluó el volumen de hinchamiento
utilizando una prueba de volumen de sedimentación (SVT). Las
muestras fueron añadidas al 1% de sólidos en 75 ml de medios de
solvatación, agua desionizada (DI) o NaCl 0,1 N, y se mezclaron
vigorosamente en el cilindro graduado. Cualquier polvo fue extraído
mediante lavado de las paredes del cilindro con le medio de
solvatación apropiado hasta el volumen final de 100 ml. Se determinó
el volumen de sedimentación (ml/g) después de 24 h.
La solubilidad se determinó utilizando un
método gravimétrico y una dispersión del 2% del almidón de prueba
suspendido en agua DI. Para la prueba a baja temperatura, se
prepararon soluciones a 25ºC, y para la prueba a alta temperatura,
se prepararon soluciones a 85ºC. La muestra fue filtrada o
centrifugada para separar los materiales insolubles. El
sobrenadante fue mezclado con una cantidad conocida de arena
previamente secada, y se secó en un horno a 105ºC a peso constante.
Este peso final, menos el peso de la arena seca inicial,
representaba el peso total de las sustancias solubles.
La integridad y birrefringencia de
gránulo fueron evaluadas utilizando microscopía y microscopía de
luz polarizada, respectivamente. Se suspendieron muestras en agua
DI o aceite mineral al 1% de sólidos. Se dispusieron alrededor de
0,05 ml en el portaobjetos. La evaluación en aceite mineral sirvió
para evaluar los polvos en su forma anhidra, para detectar la
birrefringencia y la estructura granular. Se colocaron muestras en
agua y a continuación se observaron bajo el microscopio utilizando
luz polarizada para ver si se había perdido la birrefringencia y
cuando hinchamiento (hidratación) se había producido.
La Figura 1 muestra un almidón típico de patatas
aumentado 40 veces en aceite, visto bajo luz polarizada. Las líneas
oscuras respecto al cuerpo granular brillante son las que se
mencionan como birrefringencia. La Figura 2 muestra el aspecto con
que aparece una muestra típica de almidón gelatinizado con la
estructura granular destruida/dañada por cocción o modificación.
Las estructuras de la Figura 2 han sido vistas típicamente para
desintegradores de almidón de la técnica anterior. La Figura 3
muestra la cristalinidad alterada de los almidones de esta
invención. La intensidad y el patrón ligeramente diferentes de la
birrefringencia, son ilustrativos de almidones que poseen la
estructura cristalina lábil. La adición de agua a los almidones de
esta invención proporcionará materiales que son indistinguibles de
los que se muestran en la Figura 2.
Todas las tabletas fueron preparadas utilizando
fosfato de dicalcio como relleno, almidón LD
UNI-PURE® (National Starch and Chemical Company,
Bridgewater, New Jersey), como ligante extragranular, y estearato de
magnesio como lubricante. El relleno fue mezclado con muestras de
almidón, y el ligante extragranular y las muestras fueron mezcladas
durante 20 minutos, siendo añadido lubricante a continuación, y las
muestras fueron mezcladas durante 30 segundos adicionales.
Inicialmente, se evaluaron los súper-desintegradores
al 4% o al 1% de la formulación total, según se expone.
Todas las tabletas fueron preparadas utilizando
500 mg de polvo en una prensa para tabletas de una sola estación,
modelo MTCM-I (Globe Pharma, Inc.) a una fuerza de
compresión de 13,7 MPa. La prensa para tabletas se equipó con un
punzón de embutir de 1,27 cm de diámetro. La resistencia al
aplastamiento fue medida en un Probador de Tabletas Dr. Scheuniger
Pharmatron, Modelo 6D.
Las tabletas fueron probadas en agua DI a 37ºC,
utilizando un aparato de desintegración (Modelo Erweka ZT1),
durante un tiempo máximo de 3600 segundos. Se midió el tiempo
requerido para conseguir la desintegración completa de la
tableta.
Se añadió almidón de patata a una solución de
sulfato de sodio al 25%, para conseguir una lechada al 40% (p/p).
La temperatura de la lechada se incrementó hasta 40ºC, el pH fue
ajustado a 10-11,5, y se añadió el reactivo de
modificación al 2, 4, 6 u 8% de óxido de propileno. La reacción fue
llevada a cabo durante 18 h a 40ºC. El almidón fue neutralizado a
continuación a un pH de 5,5-6,0 con HCl 3N, se
filtró, se lavó, y se recuperó mediante secado por aire.
Se añadió almidón de patata procedente de lo
anterior, en solución de cloruro de socio al 0,003%, para conseguir
lechada al 40% (p/p). El pH de la lechada fue ajustado a
11-11,5, y se añadió una cantidad apropiada de
reactivo de inhibición, oxicloruro de fósforo al 0,085, 0,093, 0,1
ó 0,24%. Se llevó a cabo la reacción durante 30 minutos a
temperatura ambiente, y a continuación se ajustó el pH a valor
neutro con HCl 3N. El almidón se filtró, se lavó, y se recuperó
mediante secado por aire. Los resultados de la sustitución e
inhibición se muestran en las Tablas 1 y 2 que siguen, y todas las
muestras experimentales fueron preparadas mediante secado por
pulverización utilizando el procedimiento descrito en el ejemplo
3a.
(nivel desintegrador del
1%)
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(nivel de desintegración del
1%)
100 g del almidón de patata anterior, fueron
suspendidos en 200 ml de una solución acuosa de metanol (70/30
alcohol/agua) y se llevaron a ebullición calentando en un baño de
vapor. El producto se hizo hervir durante 30 minutos y a
continuación se dejó enfriar hasta la temperatura ambiente. El
almidón fue recuperado mediante filtrado y a continuación se secó
con aire.
Ejemplo
3a
El secado por pulverización se realizó en un
Secador por Pulverización Niro con una boquilla para dos fluidos.
El almidón, según se preparó en el Ejemplo 1, se puso en lechada al
20-30% de sólidos (p/p) en agua, y se introdujo
directamente en la boquilla con una presión de alimentación de
20,6-24,0 MPa. En la boquilla, la lechada entró en
contacto con vapor a 0,8-1,2 MPa. Los sólidos de la
lechada, la velocidad de bombeo, la longitud de la boquilla, la
presión de vapor y la presión de retorno en la boquilla, fueron
manipulados para llevar a cabo el grado deseado de
pre-gelatinización de almidón mientras se mantenía
la integridad de gránulo y la birrefringencia parcial. Los
resultados se muestra en las tablas 3 y 4 que siguen.
Ejemplo
3b
La cocción por chorro y el secado por
pulverización acoplados, fueron llevados a cabo según se describe en
la Patente US núm. 5.131.953. El procedimiento se realizó con
almidón al 20-30% de sólidos (obtenido a partir del
Ejemplo 1, anterior), y a baja presión de vapor. Las condiciones
fueron diseñadas para generar un entorno alto en sólidos y de bajo
cizallamiento para conseguir una cocción parcial del almidón y
birrefringencia lábil/residual. La lechada de almidón fue sometida a
una temperatura de cocción de 80-85ºC. La presión de
vapor en la cámara de cocción y la presión en el secador por
pulverización fueron mantenidas a 0,7 MPa.
\vskip1.000000\baselineskip
(nivel de desintegrador del
1%)
\hskip0,3cm^{2} = Preparado mediante el
método descrito en el ejemplo 3a
\hskip0,3cm^{3} = Preparado mediante el
método descrito en el ejemplo 3b
\newpage
(nivel de desintegración del
1%)
\hskip0,5cm^{2} = Preparado mediante el
método descrito en el ejemplo 3a
\hskip0,5cm^{3} = Preparado mediante el
método descrito en el ejemplo 3b
Una muestra de almidón NOVATION® 1600 (un
almidón de patata térmicamente inhibido disponible en National
Starch and Chemical Co., Bridgewater, N.J.), se puso en lechada al
20-30% (p/p) de sólidos en agua, y se introdujo
directamente en la boquilla con una presión de alimentación de
20,6-24,0 MPa. En la boquilla, la boquilla entró en
contacto con vapor a 0,6-0,8 MPa. Los sólidos de la
lechada, la velocidad de bombeo, la longitud de la boquilla, la
presión de vapor, y la presión de retorno en la boquilla, se
manipulan para alcanzar el grado deseado de
pre-gelatinización de almidón mientras se mantiene
la integridad de gránulo y la birrefringencia parcial.
Se prepara una lechada de almidón mediante la
adición de 2500 g de almidón a 7500 g de agua, y se mezcla hasta
que es uniforme. La lechada se calienta a continuación hasta, o por
debajo de, la temperatura de gelatinización, y se mantiene durante
2-30 minutos. La lechada se enfría a continuación
para detener la gelatinización, y a continuación se bombea hacia un
secador por pulverización Niro con una boquilla de un sólo fluido
alimentada a 20,6-24,0 MPa. La temperatura de la
cámara se mantiene entre 75 y 125ºC para secar el producto sin
destruir la estructura cristalina residual.
Se prepara una lechada de almidón añadiendo 2500
g de almidón a 7500 g de agua, y se mezclan hasta que son
uniformes. La lechada se calienta a continuación hasta alrededor de
la temperatura de gelatinización, y se mantiene durante
2-30 minutos. La lechada se enfría a continuación
para detener la gelatinización, y después se extrae el agua
mediante secado por evaporación súbita.
Un total de 40 gramos de sulfato de sodio se
disuelven en 200 ml de agua. A esta solución se añaden 100 gramos
de almidón de patata, y se mezclan hasta que se muestran uniformes.
La lechada se calienta a continuación en un baño de agua a 80ºC
durante 20 minutos. La lechada se enfría después a temperatura
ambiente y se filtra. La tarta de almidón se lava con una mezcla
70/30 de etanol/agua, para extraer la sal residual. El almidón se
seca al aire hasta una humedad inferior al 10%.
La evaluación del tamaño de partícula se realizó
utilizando dos métodos: cribado y microscopía óptica. En el método
de cribado, se criba con números de malla US que fueron de 120, 170
y 400. 100 g de cada polvo se dispusieron en la criba superior y se
tabalearon durante 30 minutos. Se determinó el peso retenido en cada
criba y en un platillo. Adicionalmente, las muestras fueron
evaluadas en un medio no acuoso, bajo el microscopio, y se midió el
tamaño de partícula directamente. Los resultados se muestran en la
tabla 5 que sigue.
\hskip0,5cm^{2} = Preparado mediante el
proceso descrito en el ejemplo 3a
Los resultados de los ejemplos anteriores
muestran la utilidad y la versatilidad de los almidones que son
inhibidos y procesados para eliminar una parte de su cristalinidad
natural. La utilización efectiva del tipo de almidón, el tipo y el
nivel de inhibición y las condiciones de procesamiento en la
preparación de un desintegrador de tableta altamente eficaz a base
de almidón, es lo que ofrece esta solicitud al experto.
Claims (16)
1. Un desintegrador de tableta a base de
almidón, que comprende un almidón, que se caracteriza por
tener una cantidad de sustancias solubles en agua fría menor del
2%, una relación de hinchamiento (volumen hidratado/volumen seco) de
al menos 2, una relación de hinchamiento salino mayor de 0,8, una
birrefringencia que desaparece con la adición de agua a 50ºC, y que
tiene un tamaño medio de partícula que no es mayor que el del
almidón natural a partir del cual ha sido preparado.
2. El desintegrador de la reivindicación 1, en
el que el almidón se elige en el grupo consistente en maíz, patata,
tapioca, sagú, trigo y arroz.
3. El desintegrador de la reivindicación 1 ó 2,
en el que el almidón se ha modificado con óxido de propileno o con
óxido de etileno.
4. El desintegrador de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el almidón está inhibido.
5. El desintegrador de la reivindicación 4, en
el que el almidón se ha inhibido con un reactivo elegido en el
grupo consistente en trimetafosfato de sodio, oxicloruro de fósforo
y epiclorhidrina.
6. El desintegrador de la reivindicación 4, en
el que la inhibición se obtiene mediante un tratamiento con
calor/humedad.
7. El desintegrador de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que el almidón se modifica con óxido
de propileno y se inhibe con oxicloruro de fósforo.
8. Una tableta que comprende un almidón según
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
9. La tableta de la reivindicación 8, en la que
el almidón está modificado.
10. La tableta de la reivindicación 8, en la que
el almidón está modificado e inhibido.
11. La tableta de una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 10, en la que la cristalinidad del almidón ha
sido alterada mediante secado por pulverización.
12. La tableta de las reivindicaciones 8 a 11,
en la que la concentración de almidón es de, o inferior a, un
1%.
13. Una tableta que comprende un desintegrador,
en la que el desintegrador consiste esencialmente en el almidón de
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
14. Un almidón que se caracteriza por
tener sustancias solubles en agua caliente en una cantidad menor del
2% a 85ºC, una relación de hinchamiento (volumen hidratado/volumen
seco) de al menos 2, una relación de hinchamiento salino mayor de
0,8, y una birrefringencia que desaparece con la adición de agua a
50ºC, y que tiene un tamaño medio de partícula no mayor que el del
almidón natural a partir del cual ha sido preparado.
15. Una tableta que comprende el almidón de la
reivindicación 14.
16. Un almidón inhibido, químicamente
modificado, que se caracteriza por tener una cantidad de
sustancias solubles en agua fría menor al 2%, una relación de
hinchamiento (volumen hidratado/volumen seco) de al menos 2, una
relación de hinchamiento salino mayor de 0,8, una birrefringencia
que desaparece con la adición de agua a 50ºC, y que posee un tamaño
medio de partícula no mayor que el del almidón natural a partir del
cual ha sido preparado.
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