ES2279695B1 - Nuevas formulaciones solidas de carotenoides y procedimiento para su obtencion. - Google Patents

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Abstract

Nuevas formulaciones sólidas de carotenoides y procedimiento para su obtención. Procedimiento para la obtención de formulaciones sólidas que comprenden al menos un carotenoide, un terpeno, una vitamina liposoluble o sus mezclas, solubles en medios hidrofílicos que comprende preparar una matriz hidrofílica de origen exclusivamente vegetal, a partir de una mezcla que comprende pectina y/o proteínas vegetales, dextrinas y sacarosa y una fase lipofílica que comprende al menos un carotenoide, un terpeno, una vitamina liposoluble o sus mezclas, a una temperatura que varía entre 0-70ºC. La alta solubilidad en medios hidrofílicos de los ingredientes activos, conseguida a bajas temperaturas a partir del procedimiento descrito, permite integrarlos en formulaciones para la producción de medicamentos, en diferentes formas farmacéuticas, y nutracéuticos.

Description

Nuevas formulaciones sólidas de carotenoides y procedimiento para su obtención.
Campo de la invención
La presente invención se refiere, en sentido amplio, a nuevas formulaciones que permiten solubilizar sustancias lipofílicas en medios hidrofílicos, para su integración en medicamentos y nutracéuticos. Más concretamente, esta invención define formulaciones sólidas de carotenoides, terpenos, vitaminas liposolubles ó sus mezclas, solubles en medios hidrofílicos, así como el procedimiento para su obtención a bajas temperaturas, para su aplicación en farmacéutica y nutracéutica.
Antecedentes de la invención
Los Nutracéuticos, ó alimentos funcionales, se definen de forma sencilla como aquellos alimentos que, además de nutrir al hombre, ofrecen beneficios para la salud y reducen el riesgo de sufrir enfermedades. Este interesantísimo aspecto de la alimentación está siendo objeto de un importante desarrollo en los últimos tiempos, habida cuenta el interés de la sociedad y de las autoridades sanitarias en educar a la sociedad en una alimentación saludable, que permita tener una población sana y, como consecuencia, asociada a bajos costes sanitarios.
Por otro lado, el ciudadano prefiere nutrirse bien a la vez que cuidar su salud, y para llevar esto a cabo, está desarrollando una gran sensibilidad por todo lo relacionado con productos naturales, tratando de limitar su toxicidad. Así hablamos de colorantes naturales, aditivos naturales, etc., asociando la salud a lo natural. Por tanto, la industria alimentaria tiene hoy un gran reto, porque, además de nutrir, tiene la responsabilidad de desarrollar y ofrecer nuevos productos seguros y saludables para el bienestar de la humanidad. Para ello, las empresas de alimentación, están desarrollando una serie de productos naturales y Nutracéuticos que satisfacen así la fuerte demanda de Salud a través de la alimentación, y por ende de ingredientes naturales. De esta manera, han comenzado a introducir una amplia oferta de productos, orientados a mejorar o reducir enfermedades como la osteoporosis, el cáncer de colón, el colesterol y los riesgos de enfermedades coronarias, diabetes, anemia y muchas otras.
Estos ingredientes naturales los podemos conseguir mediante la extracción a partir de materias primas naturales, biosíntesis, fermentaciones o síntesis química, construyendo estructuras moleculares iguales a las de la naturaleza.
Una línea de productos importantes, empleados para la elaboración de alimentos funcionales o nutracéuticos, la encontramos en el grupo de sustancias lipofílicas formado por los carotenoides.
Los carotenoides pertenecen al grupo de los terpenoides, llamados también isoprenoides por ser el isopreno su precursor biológico. Los terpenoides presentan una gran variedad estructural, derivan de la fusión repetitiva de unidades ramificadas de cinco carbonos basadas en la estructura del isopentenilo, son monómeros considerados como unidades isoprénicas y se clasifican por el número de unidades de cinco carbonos que contienen en mono, sesqui, di, tri, tetraterpenos, etc. Los productos que provienen del metabolismo del isopreno abarcan además de los carotenoides, a los terpenos y las vitaminas liposolubles, entre otros.
Los carotenoides, presentes de forma abundante tanto en el reino animal como vegetal, presentan importantes propiedades beneficiosas para el hombre, empleándose tanto en Farmacia como en Nutraceútica, como colorantes naturales y productos de bajísima toxicidad.
Los carotenoides tienen una estructura que consiste en ocho unidades de isoprenos (escualeno), de fórmula general (I).
1
Dentro de los carotenoides se encuentran los carotenos, que son hidrocarburos isoprenoides que no contienen oxígeno y están formados por largas moléculas con un sistema de enlaces conjugados alternantes, dobles y sencillos, rematados en cada extremo por un anillo de ciclohexano insaturado y que tienen color amarillo-anaranjado y las xantofilas, que tienen una estructura muy similar a la de los carotenos y su diferencia estriba en la incorporación de oxígeno en los extremos de la molécula y en que son de color amarillo.
La estructura (I), debidamente funcionarizada, da lugar a los carotenoides conocidos, siendo las funciones químicas más frecuentes la hidroxi, metoxi, carboxi, oxo y epoxi.
Entre los carotenoides más conocidos encontramos el Licopeno, \alpha-caroteno, \beta-caroteno, \gamma-caroteno, \beta-criptoxantina, Zeaxantina, Luteína, Neoxantina, Violaxantina, Fucoxantina, Cantaxantina, Astaxantina, Capsantina, Capsorubina y \beta-apo-8'-carotenal.
Otras estructuras son los norcarotenoides, donde uno o más átomos de carbono se eliminan de la típica cadena del la estructura C_{40}. Un buen ejemplo es el esqueleto C_{37} de ((3S,5R,6R,3’S,5’R,6’R)-epoxi-3,5,3’-trihidroxy-6,7-didehidro-5,6,5’,6’-tetrahidro-10,11,20-trinor-beta,beta-caroten-19’,11’-olide 3-acetato) (II) (G. Britton, S. Liaaen-Jensen and H. Pfander "Isolation and Analysis", The Carotenoid Series, Volume 1a, ISBN 3-7643-2908-4).
2
Muchas de las propiedades de los carotenoides se pueden revisar en recientes publicaciones así como el mecanismo de acción para poseer tan beneficiosas propiedades para la salud (Tapiero H, Townsend DM, Tew KD. "The role of carotenoids in the prevention of human pathologies" Biomed Pharmacother. 2004 Mar; 58(2):100-10).
Las propiedades de los carotenoides (precursor de la vitamina A como el \beta-caroteno, antioxidantes, anticancerosos, prevención de la degeneración macular, etc.,) han fomentado su uso en alimentación, proporcionando además una gama de colores que van del amarillo al rojo del \beta-caroteno, al rojo teja del licopeno, al amarillo intenso de la luteína, al anaranjado de la cantaxantina, o al rosado salmón de la astaxantina que les permite ser empleados también como colorantes naturales.
Por otra parte, las vitaminas, por sus propiedades beneficiosas para la salud, también se emplean en la elaboración de alimentos funcionales o nutracéuticos. Las vitaminas son compuestos orgánicos esenciales para reacciones metabólicas específicas que no pueden sintetizar las células de los tejidos del hombre a partir de metabolitos simples. Muchas actúan como coenzimas o partes de enzimas y se encargan de promover reacciones químicas esenciales.
Las vitaminas se clasifican en dos grupos por su solubilidad, la cual determina en algún grado su estabilidad, su presencia en alimentos, distribución en líquidos corporales y capacidad de almacenamiento en los tejidos. Así las vitaminas se clasifican en vitaminas hidrosolubles y liposolubles. Las vitaminas liposolubles son la A, D, E y K.
Tanto la estructura de los carotenoides, como la de los terpenos y vitaminas liposolubles presenta una muy baja relación grupos hidroxílicos / carbono, siendo por tanto insolubles en medio acuosos y poco solubles en medios lipofílicos, lo que hace necesario incluirlos en formulaciones farmacéuticas y nutracéuticas adecuadas que permitan que se solubilicen para poder cumplir así sus propiedades nutracéuticas ó colorantes.
En el documento US2004170734 se describe la fabricación de una emulsión de carotenos, susceptibles de ser utilizados en la alimentación como tal, con las desventajas propias de los líquidos en el manejo y estabilidad, además de la utilización de disolventes como la acetona y el empleo de emulgentes complejos, lo que aleja a la composición del concepto natural.
En la solicitud de patente WO9908549 se reivindica la producción de un pigmento coloreado, de uso limitado en derivados del tomate, y sin posibilidad de manejarse como sólido, con los subsiguientes problemas de estabilidad.
La patente US3206316 fue la primera en describir un método industrial de fabricación de estos colorantes de forma sólida y su aplicación en la industria farmacéutica y de la alimentación, sin embargo presenta importantes inconvenientes derivados principalmente del empleo de gelatinas, materia prima muy polémica y sometida a una estrecha vigilancia por las autoridades sanitarias debido por una parte al consabido problema de las alergias y por otra a la encefalopatía espongiforme bovina (EEB) o mal de las vacas locas, y de disolventes halogenados, prohibidos medioambientalmente por degradar la capa de ozono.
En la solicitud de patente WO200457980, se emplea también la gelatina, con los inconvenientes citados anteriormente.
En la solicitud de patente US2003129290 se emplean composiciones de carotenoides caracterizadas por la utilización de emulgentes de la familia de la lecitina y antiespumantes derivados de la silicona, lejos también del concepto natural demandado actualmente por el consumidor.
En la patente EP1300394 se comienzan a manejar conceptos de utilización de productos naturales como almidones, aunque la adición de limoneno a la formulación, para el aporte de sabor y fragancias, hacen que el proceso sea de uso limitado, pues aporta sabores a veces no deseados por los clientes, no considerándose un producto "neutro" en alimentación.
En la solicitud de patente US2001008644 se describe un proceso para la producción de microcápsulas de carotenoides, empleando disolventes halogenados, así como gelatinas de pescado, además de un complejo sistema de producción, costoso para proporcionar una homogenización en un tiempo mínimo, motivado por trabajar a altas temperaturas, de 100-250ºC, lo que además produce una degradación parcial del producto final.
La Patente EP0795585 describe un proceso de microencapsulación utilizando lecitinas, realmente complejas.
La patente EP0278284 describe la preparación de una dispersión sólida, utilizando matrices complejas, además de lecitinas y complejas masas de formulación para realización del producto. Independientemente de esto, el proceso se realiza a altas temperaturas.
La solicitud de patente WO03045167 describe una microcápsula limitada al licopeno, procedente preferiblemente de concentrados de pulpa de tomates, cubierto con una fina capa de polímeros proteínicos insolubles en agua.
La patente EP0981969 describe formulaciones conjuntas de \beta-caroteno, licopeno y luteína, no dispersables en agua a temperatura ambiente.
La patente US6287615 describe similares microencapsulaciones utilizando emulsificantes no iónicos, como
Tween®.
La patente US4522743 define formulaciones, principalmente de retinol, que emplea disolventes complejos (alcoholes, cetonas...), empleando instalaciones complejas para su obtención a altas temperaturas, basándose en el hecho de que los carotenoides presentan una mayor solubilidad cuanto mayor es la temperatura a la que los disolventes son sometidos.
Para superar estos inconvenientes, los autores de la presente invención han desarrollado un procedimiento sencillo y de baja inversión, gracias al ahorro energético derivado del empleo de bajas temperaturas, obteniendo formulaciones de sustancias lipofílicas seleccionadas entre carotenoides, terpenos, vitaminas liposolubles ó sus mezclas, que presentan, de manera sorprendente, una alta solubilidad en medios hidrofílicos, a partir de materias primas exclusivamente naturales, proporcionando productos más seguros para la salud del consumidor y de mayor calidad debida a que el empleo de bajas temperaturas evita la degradación de los ingredientes activos, manteniendo intactas sus propiedades colorantes y nutracéuticas.
Objeto de la invención
El objeto principal de la presente invención es proporcionar un procedimiento sencillo y económico para la obtención, a bajas temperaturas, de formulaciones sólidas que comprenden al menos un carotenoide, un terpeno, una vitamina liposoluble ó sus mezclas, solubles en medios hidrofílicos.
Otro objeto de la invención es proporcionar una formulación sólida que comprende al menos un carotenoide, un terpeno, una vitamina liposoluble, ó sus mezclas, solubles en medios hidrofílicos, obtenida mediante el procedimiento anterior.
Finalmente, es también objeto de esta invención proporcionar una formulación como la descrita anteriormente para su empleo en farmacia y alimentación.
Descripción de la invención
Un aspecto principal de la invención contempla un procedimiento para la obtención de formulaciones sólidas que comprende al menos un carotenoide, un terpeno, una vitamina liposoluble ó sus mezclas, solubles en medios hidrofílicos, que comprende las siguientes etapas:
a.
preparar una matriz hidrofílica de origen vegetal disolviendo una mezcla que comprende pectina y/o proteínas vegetales, dextrinas y sacarosa en agua desionizada, calentando bajo agitación y a un pH neutro mediante la adición de NaOH y trazas de ión Calcio, hasta la formación de un gel;
b.
preparar una fase lipofílica disolviendo una mezcla que comprende al menos un carotenoide, un terpeno, una vitamina liposoluble ó sus mezclas, en disolventes no halogenados aceptados en alimentación, calentando bajo agitación, y añadiendo posteriormente antioxidantes, aceites vegetales ó una mezcla de ambos;
c.
añadir la fase lipofílica sobre la matriz hidrofílica dejando reaccionar la mezcla durante 1 hora en agitación;
d.
destilar el disolvente a 60ºC y a vacío para la obtención de una emulsión;
e.
secar la emulsión por evaporación en rotavapor para la obtención de una masa elástica sólida; y
f.
moler la masa elástica sólida para la obtención de un polvo soluble en medio hidrofílico con un contenido del 0,1 al 20% en ingrediente activo y con un tamaño de partícula comprendido entre 10-100 micras.
en el que la temperatura a la que se realiza todo el procedimiento varía entre 0-70ºC.
En realizaciones preferidas de la invención, las mezclas de las etapas a) y b) se calientan a una temperatura que varía entre 20 y 70ºC.
Las pectinas, empleadas en la preparación de la matriz hidrofílica (etapa a), son agentes gelificantes que también pueden actuar como espesantes, hidratantes y estabilizantes. Las pectinas de bajo contenido en grupos metilos (esterificadas menos del 50%) forman geles termorreversibles en presencia de iones calcio a pH entre 3 y 4,5, mientras que las pectinas muy metiladas, forman geles con la sacarosa y azucares en general a valores bajo de pH.
Las pectinas no poseen estructuras exactas y fijas (S. Pérez, K. Mazeau and C. Hervé du Penhoat, "The three-dimensional structures of the pectic polysaccharides", Plant Physiol. Biochem. 38 (2000) 37-55), aunque principalmente están formadas por grupos de residuos de ácido D-galacturonico, con regiones "filamentosas" y "lisas".
Generalmente, la molécula no adopta en disolución una conformación fija, sino que se extiende y se curva con gran flexibilidad. La parte filamentosa de la pectina es incluso más flexible, pudiendo incluso contener grupos de arabinogalactosas. Los grupos carbohidratos tienden a expandir la estructura de la pectina, como resultado del cambio, a menos que interactúen con cationes divalentes M-C. Ralet, V. Dronnet, H. C. Buchholt and J.F Thibault, "Enzymatically and chemically de-esterified lime pectins: characterisation, polyelectrolyte behaviour and calcium binding properties", Carbohydr. Res. 336 (2001) 117-125) (pKa=2,9) asegurando así en cualquier circunstancia, una carga negativa, y se reduce con bajas concentraciones de calcio y a bajas temperaturas y a valores de pH ácidos.
En realizaciones preferidas de la invención, la pectina empleada en la etapa a) es pectina citrus.
La pectina citrus posee una compleja estructura de pequeñas entidades homo poliméricas, parcialmente metiladas de residuos libre y sin obstáculos conocidos en la literatura sajona como "smooth" poli-\alpha-(1\rightarrow4)-D-galacturonicos, (III) y es responsable de la propiedad de formación de gel, a diferencia de las estructuras "filamentosas" no gelificantes \alpha-(1\rightarrow2)-L-ramnosil-\alpha-(1\rightarrow4)-D-galacturonosil (IV).
3 
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4
En realizaciones particulares de la invención, se puede emplear proteína de soja no modificada genéticamente como agente gelificante en lugar de la pectina, o en combinación con ésta.
Por otro lado, la dextrina empleada en realizaciones preferidas de la preparación de la matriz hidrofílica, es soluble en agua fría, característica que mejora con altas concentraciones de sacarosa, presenta baja viscosidad, no es gelificante, forma películas de protección a la hora del secado del material, y facilita la transferencia entre las diferentes fases de la formulación, actuando como agente disgregante y protector.
Por otra parte, la adición de sacarosa en la matriz hidrofílica, permite un control de la viscosidad, además de facilitar la disgregación de la formulación cuando se ha secado e hidratándose después para producir la suspensión del ingrediente activo (A. Tsoga, R. K. Richardson and E. R. Morris, "Role of cosolutes in gelation of high methoxy pectin''. Part 1. Comparison of sugars and polyols", Food Hydrocolloids 18 (2004) 907-919).
En realizaciones preferidas de la invención, para minimizar la oxidación y facilitar la transferencia del material, se añade, durante la preparación de la matriz hidrofílica, un antioxidante, preferiblemente el ascorbil palmitato.
Paralelamente se prepara una fase lipofílica disolviendo una mezcla que comprende al ingrediente activo, en disolventes no halogenados aceptados en alimentación, preferiblemente el acetato de etilo, disolvente aceptado en alimentación y respetuoso con el medio ambiente, calentando, bajo agitación, a una temperatura de 20-70ºC, añadiendo posteriormente antioxidantes, aceites vegetales, ó una mezcla de ambos, preferiblemente aceite de girasol rico en tocoferol.
La formación del gel en la etapa a) facilita el atrapamiento y la dispersión de los coloides lipofílicos de la etapa b).
Pese a que cualquiera de los ingredientes activos citados puede ser microencapsulado en la matriz, en realizaciones preferidas de la invención el ingrediente activo es un carotenoide, seleccionado entre \alpha-caroteno, \beta-caroteno, \gamma-caroteno, licopeno, astaxantina, cantaxantina, luteína, capsantina, capsorubina, apocarotenal, \beta-criptoxantina, violeritrina, zeaxantina, ésteres o carboésteres que contengan estos carotenoides, y sus mezclas.
Una vez preparadas las mezclas, se añade lentamente la fase lipofílica sobre la matriz hidrofílica (etapa c) dejando reaccionar la mezcla durante 1 hora en agitación, a reflujo y sin parar la agitación a 3.000 rpm. Posteriormente, se destila el disolvente a 60ºC y a vacío para la obtención de una emulsión estable y, en el caso de los carotenoides, fuertemente coloreada, susceptible de utilizarse como producto para colorear en alimentación ó en farmacia. Esta emulsión se seca por evaporación en rotavapor para la obtención de una masa elástica sólida. Por otro lado, el disolvente destilado puede recuperarse y reutilizarse en posteriores formulaciones.
Opcionalmente, el producto obtenido se puede secar mediante las tecnologías conocidas comercialmente como "spray-dried" (atomización o lecho fluido), dando como resultado formulaciones homogéneas.
Finalmente, la masa obtenida se muele para la obtención de un polvo que se dispersa casi instantáneamente en agua fría, con un contenido del 0,1 al 20% en ingrediente activo y con un tamaño de partícula comprendido entre 10-100 micras. Esta dispersión es estable en el tiempo y está compuesta por excipientes de origen natural.
Las bajas temperaturas de trabajo empleadas en este procedimiento permiten desarrollar un procedimiento sencillo y económico energéticamente. Además, estas temperaturas permite la obtención de un producto final de mayor calidad, ya que el empleo de altas temperaturas implica la degradación parcial y la isomerización de los ingredientes activos, pudiendo afectar a sus propiedades colorantes y nutracéuticas.
En otro aspecto de la invención se contempla una formulación sólida, que comprende al menos un carotenoide, un terpeno, una vitamina liposoluble ó sus mezclas, solubles en medios hidrofílicos, obtenida por el procedimiento descrito anteriormente. Dicha formulación está compuesta por materias primas exclusivamente naturales y está constituida por una matriz vegetal hidrofílica, exenta de cualquier sustancia de origen animal, que encapsula a los ingredientes activos permitiéndoles solubilizarse y/o dispersarse en agua fría.
Finalmente, la alta solubilidad en medios hidrofílicos de los ingredientes activos, conseguida a bajas temperaturas a partir del procedimiento descrito, permite integrarlos en formulaciones para la producción de medicamentos en diferentes formas farmacéuticas como comprimidos, sobres, cápsulas, jarabes, granulados, viales bebibles, o en la producción de nutracéuticos como bebidas bajas en calorías, zumos y productos enriquecidos en vitaminas, refrescos, productos "bios", leche, helados, yogurt, mantequilla, margarina, salsas, sopas, etc., utilizando materiales de origen natural y disolventes de alimentación, respetuosos con el medio ambiente.
A continuación presentamos a modo de ejemplo, sin que se consideren limitativos o restrictivos de la presente invención, las siguientes formulaciones obtenidas:
Ejemplo 1 Fase Lipofílica
Se pesaron 4 g de \beta-caroteno, 4 g de aceite de girasol con 50 ppm de d-\alpha-tocoferol, y se añadió la mezcla a un matraz de 1 l con 500 ml de acetato de etilo, calentando a reflujo a 70ºC, bajo agitación hasta disolución del \beta-caroteno.
Fase Hidrofílica
Se pesaron 17 g de pectina citrus, 2 g de ascorbil palmitato, 17 g de sacarosa, 0,2 g de hidróxido sódico y 50 ppm Ca^{+2} en forma de CaCl_{2}. Se añadieron a un matraz de 2 l los reactivos y 500 ml de agua desionizada, bajo agitación de 3.000 rpm hasta disolución de todos los componentes. La disolución se llevó a cabo a 70ºC.
Mezcla
Alcanzada la disolución en las fases y a 70ºC se añadió la fase lipofílica sobre la hidrofílica a una velocidad de 10 ml/min. Se dejó estar durante una hora bajo fuerte agitación de 3.000 rpm y a reflujo. Durante este tiempo se produjo una íntima mezcla de todos los componentes, desarrollándose un color naranja amarillento.
Posteriormente se destiló muy fácilmente el disolvente a 60ºC, y a baja presión, de vapor del agua, hasta extracción del acetato de etilo, que se reutilizó para la siguiente formulación.
El producto secado fue el \beta-caroteno formulado con un contenido del 9-10%.
5
Ejemplo 2 Fase Lipofílica
Se pesaron 4 g de \beta-caroteno, 4 g de aceite de girasol con 50 ppm de d-\alpha-tocoferol, y se añadieron a un matraz de 1 l con 500 ml de acetato de etilo y se calentó a reflujo a 70ºC, bajo agitación hasta la disolución del \beta-caroteno.
Fase Hidrofílica
Se pesaron 13 g de pectina citrus, 2 g de ascorbil palmitato, 13 g de dextrina, 8 g de sacarosa, 0,2 g de hidróxido sódico y 50 ppm Ca^{+2} en forma de CaCl_{2}. Se añadieron a un matraz de 2 l los reactivos y 500 ml de agua desionizada, bajo agitación de 3.000 rpm hasta disolución de todos los componentes. La disolución se llevó a cabo a 70ºC.
Mezcla
Alcanzada la disolución en las fases y a 70ºC se añadió la fase lipofílica sobre la hidrofílica a una velocidad de 10 ml/min. Se dejó estar durante una hora bajo fuerte agitación de 3.000 rpm y a reflujo. Durante este tiempo se produjo una intima mezcla de todos los componentes, desarrollándose un color naranja amarillento.
Posteriormente se destiló muy fácilmente el disolvente a 60ºC, y a baja presión, de vapor del agua, hasta extracción del acetato de etilo, que se reutilizó para la siguiente formulación. El producto secado fue el \beta-caroteno formulado con un contenido del 9-10%.
6
Ejemplo 3 Fase lipofílica
Se pesaron 2 g de \beta-caroteno, 4 g de aceite de girasol con 50 ppm de d-\alpha-tocoferol, y se añadieron a un matraz de 1 l con 500 ml de acetato de etilo, calentando a reflujo a 70ºC, bajo agitación hasta disolución del \beta-caroteno.
Fase Hidrofílica
Se pesaron 17 g de pectina citrus, 2 g de ascorbil palmitato, 17 g de sacarosa, 0,2 g de hidróxido sódico y 50 ppm Ca^{+2} en forma de CaCl_{2}. Se añadieron a un matraz de 2 l los reactivos y 500 ml de agua desionizada, bajo agitación de 3.000 rpm hasta disolución del todos los componentes. La disolución se llevó a cabo a 70ºC.
Mezcla
Alcanzada la disolución en las fases y a 70ºC se añadió la fase lipofílica sobre la hidrofílica a una velocidad de 10 ml/min. Bajo fuerte agitación de 3.000 rpm y a reflujo se dejó estar durante una hora. Durante este tiempo se produjo una íntima mezcla de todos los componentes, y se desarrolló un color naranja amarillento.
Posteriormente se destiló muy fácilmente el disolvente a 60ºC, y a baja presión, de vapor del agua, hasta la extracción del acetato de etilo, que se reutilizó para la siguiente formulación. El producto secado fue el \beta-caroteno formulado con un contenido de 4-5%.
7
Ejemplo 4 Fase lipofílica
Se pesaron 2 g de \beta-caroteno, 4 g de aceite de girasol con 50 ppm de d-\alpha-tocoferol, y se añadieron a un matraz de 1 l con 500 ml de acetato de etilo, calentando a reflujo a 70ºC, bajo agitación hasta la disolución del \beta-caroteno.
Fase Hidrofílica
Se pesaron 13 g de pectina citrus, 2 g de ascorbil palmitato, 13 g de dextrina, 8 g de Sacarosa, 0,2 g de hidróxido sódico y 50 ppm Ca^{+2} en forma de CaCl_{2}. Se añadieron a un matraz de 2 l los reactivos y 500 ml de agua desionizada, bajo agitación de 3.000 rpm hasta la disolución de todos los componentes. La disolución se llevó a cabo a 70ºC.
Mezcla
Alcanzada la disolución en las fases y a 70ºC se añadió la fase lipofílica sobre la hidrofílica a una velocidad de 10 ml/min. Se dejó estar durante una hora bajo fuerte agitación de 3.000 rpm y a reflujo. Durante este tiempo se produjo una intima mezcla de todos los componentes, y se desarrolló un color naranja amarillento.
Posteriormente se destiló muy fácilmente el disolvente a 60ºC, y a baja presión, de vapor del agua, hasta extracción del acetato de etilo, que se reutilizó para la siguiente formulación. El producto secado fue el \beta-caroteno formulado con un contenido del 4-5%.
8
Ejemplo 5 Fase lipofílica
Se pesaron 4 g de luteína, 4 g de aceite de girasol con 50 ppm de d-\alpha-tocoferol, y se añadieron a un matraz de 1 l con 500 ml de acetato de etilo y se calentó a reflujo a 70ºC, bajo agitación hasta disolución de la luteína.
Fase Hidrofílica
Se pesaron 17 g de pectina citrus, 2 g de ascorbil palmitato, 17 g de sacarosa, 0,2 g de hidróxido sódico, 50 ppm Ca^{+2} en forma de CaCl_{2}. Se añadieron a un matraz de 2 l los reactivos y 500 ml de agua desionizada, bajo agitación de 3.000 rpm hasta disolución de todos los componentes. La disolución se llevó a cabo a 70ºC.
Mezcla
Alcanzada la disolución en las fases y a 70ºC, se añadió la fase lipofílica sobre la hidrofílica a una velocidad de 10 ml/min. Se dejó estar durante una hora bajo fuerte agitación de 3.000 rpm y a reflujo. Durante este tiempo se produjo una intima mezcla de todos los componentes, y se desarrolló un color amarillo muy intenso.
Posteriormente se destiló muy fácilmente el disolvente a 60ºC, y a baja presión, de vapor del agua, hasta la extracción del acetato de etilo, que se reutilizó para la siguiente formulación. El producto secado fue la luteína formulado con un contenido del 9-10%.
9
Ejemplo 6 Fase lipofílica
Se pesaron 2 g de luteína, 4 g de aceite de girasol con 50 ppm de d-\alpha-tocoferol, y se añadieron a un matraz de 1 l con 500 ml de acetato de etilo y se calentó a reflujo a 70ºC, bajo agitación hasta disolución de la luteína.
Fase Hidrofílica
Se pesaron 13 g de pectina citrus, 2 g de ascorbil palmitato, 13 g de dextrina, 8 g de sacarosa, 0,2 g de hidróxido sódico, 50 ppm Ca^{+2} en forma de CaCl_{2}. Se añadieron a un matraz de 2 l los reactivos y 500 ml de agua desionizada, bajo agitación de 3.000 rpm hasta disolución de todos los componentes. La disolución se llevó a cabo a 70ºC.
Mezcla
Alcanzada la disolución en las fases y a 70ºC se añadió la fase lipofílica sobre la hidrofílica a una velocidad de 10 ml/min. Se dejó estar durante una hora bajo fuerte agitación de 3.000 rpm y a reflujo. Durante este tiempo se produjo una intima mezcla de todos los componentes, y se desarrolló un color amarillo limón intenso.
Posteriormente se destiló muy fácilmente el disolvente a 60ºC, y a baja presión, de vapor del agua, hasta extracción del acetato de etilo, que se reutilizó para la siguiente formulación. El producto secado fue la luteína formulada con un contenido del 4-5%.
10

Claims (13)

1. Procedimiento para la obtención de formulaciones sólidas que comprenden al menos un carotenoide, un terpeno, una vitamina liposoluble ó sus mezclas, solubles en medios hidrofílicos caracterizado porque comprende las siguientes etapas:
a.
preparar una matriz hidrofílica de origen vegetal disolviendo una mezcla que comprende pectina y/o proteínas vegetales, dextrinas y sacarosa en agua desionizada, calentando bajo agitación y a un pH neutro mediante la adición de NaOH y trazas de ión Calcio, hasta la formación de un gel;
b.
preparar una fase lipofílica disolviendo una mezcla que comprende al menos un carotenoide, un terpeno, una vitamina liposoluble ó sus mezclas, en disolventes no halogenados aceptados en alimentación, calentando bajo agitación, y añadiendo posteriormente antioxidantes, aceites vegetales ó una mezcla de ambos;
c.
añadir la fase lipofílica sobre la matriz hidrofílica dejando reaccionar la mezcla durante 1 hora en agitación;
d.
destilar el disolvente a 60ºC y a vacío para la obtención de una emulsión;
e.
secar la emulsión por evaporación en rotavapor para la obtención de una masa elástica sólida; y
f.
moler la masa elástica sólida para la obtención de un polvo soluble en medio hidrofílico con un contenido del 0,1 al 20% en ingrediente activo y con un tamaño de partícula comprendido entre 10-100 micras.
en el que la temperatura a la que se realiza todo el procedimiento varía entre 0-70ºC.
2. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque las mezclas de las etapas a) y b) se calientan a una temperatura que varía entre 20 y 70ºC.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque la pectina empleada en la etapa a) es pectina citrus.
4. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque la proteína vegetal empleada en la etapa a) es proteína de soja no modificada genéticamente.
5. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque las dextrinas empleadas en la etapa a) son dextrinas solubles.
6. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque en la etapa a) se emplea opcionalmente un antioxidante, preferiblemente ascorbil palmitato.
7. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque el ingrediente activo es un carotenoide.
8. Procedimiento según la reivindicación 7 caracterizado porque el carotenoide es seleccionado del grupo formado por \alpha-caroteno, \beta-caroteno, \gamma-caroteno, licopeno, astaxantina, cantaxantina, luteína, capsantina, capsorubina, apocarotenal, \beta-criptoxantina, violeritrina, zeaxantina, ésteres o carboésteres que contengan estos carotenoides, y sus mezclas.
9. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque en la etapa b) se emplea como antioxidante aceite de girasol natural rico en tocoferol.
10. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque el disolvente no halogenado empleado en la etapa b) es acetato de etilo.
11. Formulación sólida que comprende al menos un carotenoide, un terpeno, una vitamina liposoluble ó sus mezclas, solubles en medios hidrofílicos, obtenible por el procedimiento de las reivindicaciones 1-10.
12. Uso de una formulación sólida, según la reivindicación 11, para su aplicación en farmacia y alimentación.
13. Uso según la reivindicación 12, en la producción de comprimidos, granulados, cápsulas, jarabes, sobres, viales bebibles, bebidas, refrescos, helados, mantequilla, sopas, caldos, zumos y salsas para su aplicación en farmacia y alimentación.
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