ES2317270T3 - Proceso para producir complejos hierro succinil caseina y hierro acetil-aspartato caseina y su utilizacion en mezclas farmaceuticas. - Google Patents
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Abstract
Proceso para producir un complejo férrico (III) con succinil caseína, obtenido por reacción de caseína con anhídrido succínico y una posterior reacción de la succinil caseína obtenida con cloruro ferroso, donde la granulación de anhídrido succínico y de hierro succinil caseína se realiza para facilitar su disolución; la sal de sodio de hierro succinil caseína se seca utilizando una técnica de deshidratación por aspersión o de liofilización.
Description
Proceso para producir complejos hierro succinil
caseína y hierro acetil-aspartato caseína y su
utilización en mezclas farmacéuticas.
El objetivo de la presente invención es el de
proporcionar un proceso industrial para producir complejos a base
de hierro con succinil caseína y acetil-aspartato
caseína en los cuales la sustancia es poco expuesta a condiciones
de pH y de temperatura que podrían dañar las características
químico-físicas secundarias, terciarias y
cuaternarias de las proteínas, así como facilitar la preparación de
las correspondientes formulaciones farmacéuticas y sus aspectos
como soluciones claras.
Además, el proceso es fácil de realizar
industrialmente y es más simple con respecto a otros procesos
conocidos.
El hierro juega un papel fundamental en la
fisiología humana y animal.
Su función y carencia en algunas condiciones
patológicas hacen que sea importante administrar soluciones a base
de hierro para completar o reemplazar las cantidades que normalmente
se asumen a través de una dieta normal.
Lamentablemente muchas sustancias que se usan en
la práctica de la medicina llevan aparejados considerables
problemas relacionados a efectos colaterales.
Dos sustancias farmacéuticas que han demostrado
menores efectos colaterales son hierro succinil caseína y hierro
acetil-aspartato caseína. Su éxito en algunos países
demuestra la reacción favorable de médicos y pacientes.
En las solicitudes de patente de invención
europeas n. 98124195.3 (Bonifacio, Massardo, Di Leo), se describe
un proceso mejorado para la producción de hierro succinil caseína
con respecto al proceso descrito en la patente de invención
GB-A-2.115.821. Sin embargo, el
proceso incluye la utilización de máquinas y condiciones de proceso
que son muy específicos y que por otro lado limitan la
productividad, puesto que exigen tiempos de realización muy largos,
así como también controles permanentes para estar seguros de que
temperatura, pH y determinados parámetros de presión residual sean
conformes al mismo proceso.
Asimismo, si se expone el producto por tiempos
muy prolongados a temperaturas y pH no óptimos para mantener su
estructura de proteína, es fácil dañar la calidad de la sustancia
farmacéutica con la formación, por ejemplo, de residuo insoluble,
como se ha puesto de manifiesto en la patente de invención n.
98124195.3.
Además, la patente de invención italiana
1.207.996, que se refiere a la producción de hierro
acetil-aspartato caseína exhibe los mismos
inconvenientes citados arriba para el complejo hierro succinil
caseína.
El proceso descrito en la presente solicitud de
patente de invención se diferencia de la técnica conocida por el
hecho que se elimina la etapa de secado del producto final, con
máquinas que exigen la exposición del producto por prolongados
períodos de tiempo a altas temperaturas, el cual por ende obtiene el
producto directamente con la forma de sal de sodio soluble en agua,
que es la sal que se utiliza en la mezcla farmacéutica final,
impidiendo así la necesidad de volver a disolver el producto
adicionando soda cáustica, que lleva aparejado el peligro de
dañarlo. Asimismo, para garantizar un pH óptimo y constante de la
solución que se empleará para llenar las ampolletas, hace falta un
aparato solubilizador; la presente invención no exige este aparato.
Además, tampoco hace falta utilizar bombas
especiales-bombas que podrían no estar siempre a
disposición en la industria química y que requieren elevados
niveles de mantenimiento.
La presente invención se refiere a un proceso
para obtener complejos hierro succinil caseína y hierro
acetil-aspartato caseína, obtenidos por reacción de
caseína de alta calidad, para uso farmacéutico, con anhídrido
succínico y cloruro férrico o con anhídrido acetil aspártico y
cloruro férrico.
El proceso descrito para obtener complejos
férricos con succinil caseína y acetil-aspartato
caseína está caracterizado por el hecho que:
- a)
- Las succinil caseína, hierro succinil caseína, acetil-aspartato caseína y hierro acetil-aspartato caseína obtenidas se someten a granulación por humedad cuando se las destina a su posterior disolución, para facilitar el proceso de disolución en agua agregando soda cáustica con un pH por debajo de once.
- b)
- Los complejos purificados obtenidos de hierro succinil caseína y hierro acetil-aspartato caseína se los seca usando un deshidratador por aspersión.
Frecuentemente, el deshidratador por aspersión
es una máquina que se utiliza en la industria de productos
alimenticios, sobre todo en productos derivados de la leche que
incluyen caseína.
La técnica del deshidratador por aspersión se
utiliza en la industria farmacéutica cuando hace falta secar un
producto termosensible.
En la deshidratación por aspersión, la solución
que contiene los complejos de hierro caseína se reduce a gotas muy
pequeñas que luego se secan por medio de aire caliente dirigido
sobre las pequeñas gotas.
El polvo obtenido de esta manera se recolecta en
un separador centrífugo y luego en un adecuado contenedor.
Alternativamente, la solución que contiene los
complejos de hierro caseína puede ser liofilizada. La liofilización
obviamente es muy suave en términos de exposición del producto a
altas temperaturas. Sin embargo, es un proceso caro y en general se
lo usa para productos costosos, casi siempre destinados a ser usados
con forma de inyecciones.
En general el proceso de síntesis del complejo
hierro succinil caseína y hierro acetil-aspartato
caseína comprende las siguientes etapas operativas:
- 1)
- La caseína de adecuada pureza para un proceso farmacéutico, disuelta con agua agregando soda cáustica con un pH inferior a once, preferiblemente inferior a nueve, se la hace reaccionar con anhídrido succínico o anhídrido acetil-aspártico para obtener succinil caseína o acetil-aspartato caseína que precipitan por acidificación a un pH comprendido entre 2,5 y 3.
- 2)
- Las succinil caseína y acetil-aspartato caseína obtenidas con la etapa operativa 1 se disuelven en agua agregando soda cáustica con un pH menor que 11, preferiblemente menor que 9, y luego se las hace reaccionar con cloruro férrico para obtener los complejos de hierro succinil caseína y hierro acetil-aspartato caseína que precipitan de la solución cuando se llega a un pH comprendido entre 2,5 y 3.
- 3)
- Los complejos obtenidos mediante la etapa operativa 2 pueden ser purificados mediante maceración en agua o alternativamente disolviendo en agua y soda cáustica a un pH inferior a 11, con el resultado de otra precipitación en correspondencia de un pH comprendido entre 2,5 y 3. Luego se disuelven los complejos de hierro succinil caseína o hierro acetil-aspartato caseína en agua con la ayuda de soda cáustica a un pH inferior a 11, preferentemente inferior a 9, y luego se agregan adecuados conservantes (por ejemplo, parabenos) antes de ser enviados a un deshidratador por aspersión, donde se obtiene un polvo que se puede utilizar directamente para las mezclas farmacéuticas para las cuales está destinado.
Alternativamente la solución se puede enviar a
un proceso de liofilización.
El producto tiene una cantidad de complejo
férrico comprendida entre el 4,8 y el 5,5%, calculada en peso de
sustancia seca. Para la completa caracterización del producto, ver
también los datos indicados en los ejemplos
n. 1 y 2.
n. 1 y 2.
El proceso descrito, además de ser más simple
que los descritos de la técnica conocida, brinda un producto que es
sobre todo libre de partes escasamente solubles en agua,
principalmente debido a la desnaturalización de la estructura de
proteína.
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa operativa
a)
En un reactor de acero inoxidable con un
mezclador especial (preferentemente un mezclador de ancla) y un
detector de pH, se mezclan y agitan, para obtener una suspensión
homogénea, 300 litros de agua microbiológicamente pura desionizada
agregada a aproximadamente 22 kg de caseína adecuada para uso
alimenticio o farmacéutico. A lo largo de un período de tiempo
aproximado de 20-30 minutos a esta mezcla se agregan
2,2 litros de soda cáustica al 15% peso/volumen hasta lograr un pH
de aproximadamente 8. A esta solución se agregan 6,6 kg de
anhídrido succínico y aproximadamente 16 litros de una solución de
soda cáustica al 15%, manteniendo el pH entre 7,5 y 9.
A la solución obtenida se la deja reposar por un
tiempo comprendido entre 1 y 2 horas. La reacción se la lleva a una
temperatura comprendida entre 20 y 25 grados Celsius.
Etapa operativa
b)
La solución obtenida mediante la etapa operativa
1) se transfiere a un reactor de vidrio, provisto de un agitador de
alta velocidad para mantener la solución homogénea. A esta solución
se le agrega lentamente 16-17 litros de HCl al 15%
peso/volumen hasta obtener un pH aproximado de 3. Una vez alcanzado
el correcto pH se deja de agregar ácido y se logra un precipitado
sin sal ni impurezas solubles en agua.
Etapa operativa
c)
La succinil caseína obtenida en la etapa
operativa b) se recolecta mediante filtración y se lava con agua
destilada.
El producto recolectado desde el filtro
generalmente está configurado como bloques compactos difíciles de
disolver.
Para facilitar la disolución del producto
filtrado se recomienda emplear granulación por humedad (por ejemplo,
en un granulador Viani).
El granulado se coloca en un reactor de acero
inoxidable en el cual ya se han colocado 300 litros de agua
destilada, después de lo cual se agita la mezcla hasta lograr una
suspensión homogénea, a la cual se agregan 7 litros de soda
cáustica al 15% peso/volumen hasta lograr un pH comprendido entre 8
y 9. Durante la etapa final se agita la suspensión por
aproximadamente 6 horas para obtener una disolución casi completa de
la succinil caseína.
La solución se envía para su filtración.
La solución filtrada se carga en un reactor de
vidrio provisto de un agitador rápido y de un detector de pH,
donde, después de un período de aproximadamente
30-40 minutos, en 66 litros de agua se agrega
cloruro ferroso 6.4, hasta lograr un pH de 3.
Una vez obtenido el pH igual a 3, se deja de
agregar cloruro ferroso. Se obtiene un precipitado de complejo
hierro succinil caseína, que se agita lentamente por aproximadamente
30 minutos, después de lo cual se filtra el complejo para
recolectar el producto así obtenido.
El reactor puede ser lavado con agua destilada
para recuperar todo producto que pudiera haber quedado en el
reactor.
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa operativa
d)
Luego, el complejo hierro succinil caseína
obtenido en la etapa operativa c) sometido a granulación por humedad
se carga dentro de un reactor de acero donde ya se han agregado 350
litros de agua destilada.
Para disolver las sales y otras impurezas
solubles en agua, se agita la mezcla por aproximadamente 30 minutos
y luego se procede a su filtración.
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa operativa
e)
El producto lavado, filtrado y preferentemente
granulado se carga en un reactor agitador de acero dentro del cual
ya han sido cargados 330 litros de agua destilada, y se agita por
aproximadamente una hora, después de lo cual se agregan 3,3 litros
de solución de soda cáustica al 15% hasta lograr un pH
aproximadamente igual a 6.
A esta suspensión se agregan los conservantes,
por ejemplo 1,46 kg de metilparabeno en 5,5 litros de agua y 0,4 kg
de propilparabeno en 5,5 litros de agua.
A esta suspensión se agrega aproximadamente otro
litro de solución de soda cáustica al 15% hasta lograr un pH
comprendido entre 8 y 9.
Durante el agregado se sigue agitando por
aproximadamente 6 horas hasta que se haya disuelto casi en su
totalidad el complejo férrico.
Luego, para su clarificación, a esta solución se
la somete a filtración en una pequeña prensa de filtro de
placa.
Luego se precalienta la solución obtenida hasta
una temperatura comprendida entre 40 y 50 grados Celsius y se la
envía a un deshidratador por aspersión, que usa aire filtrado y
calentado a una temperatura de aproximadamente
170-200 grados Celsius para secar la solución que ha
sido atomizada en pequeñas gotitas. De este modo se obtiene el
producto deseado en la forma de una sal de sodio con una
granulometría que le permite ser fácilmente disuelta en agua para
la preparación de las formas farmacéuticas líquidas finales.
\newpage
Etapa operativa
e')
La solución clarificada en conformidad con el
proceso descrito en la etapa operativa e) puede ser enviada para su
liofilización en lugar de su deshidratación por aspersión.
El producto obtenido con elevadas
características cualitativas y con un muy bajo residuo insoluble
(menor que 0,3%) de todos modos es más caro de producir que el
producto que se obtiene usando deshidratación por asper-
sión.
sión.
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa operativa
f)
- -
- complejo hierro succinil caseína
- -
- aspecto: polvo granular marrón con leve olor a leche; insípido
- -
- humedad < 5%
- -
- solubilidad: soluble en H_{2}O purificada
- -
- pH = de 7,5 a 9,0
- -
- hierro libre: < 50 ppm
- -
- hierro total: de 4,8 a 5,4%
- -
- proteínas: > 72,5%
- -
- ácido succínico total: de 7 a 9,5%
- -
- ácido succínico libre: < 1,5%
- -
- cloruros: < 2,5%
- -
- metilparabenos: < 3% del peso
- -
- propilparabenos: < 1% del peso
- -
- contenido bacteriano: < 10^{3} UFC/g
- -
- contenido de moho y levadura: < 10^{2} UFC/g
- -
- residuo insoluble: < 0,2-0,3%
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa operativa
a)
En un reactor de acero inoxidable con adecuados
agitador y detector de pH, preferentemente un agitador de ancla, a
aproximadamente 20 kg de caseína apta para uso alimenticio o
farmacéutico se agregan 200 litros de agua microbiológicamente
pura, desionizada. Se agita la mezcla para obtener una suspensión
homogénea. A esta mezcla, en un período de tiempo de
aproximadamente 20-30 minutos, se agregan 2,5 litros
de soda cáustica al 15% peso/volumen hasta lograr un pH aproximado
de 8. A esta solución se agregan 5,0 kg de anhídrido succínico y
aproximadamente 15,8 litros de una solución de soda cáustica al 15%,
manteniendo el pH en un valor comprendido entre
7,5 y 9.
7,5 y 9.
La solución obtenida se la deja reposar por un
período de tiempo comprendido entre 1 y 2 horas. La reacción se la
lleva a una temperatura comprendida entre 20 y 25 grados
Celsius.
\newpage
Etapa operativa
b)
La solución obtenida con la etapa operativa a)
es transferida dentro de un reactor de vidrio, provisto de un
mezclador de alta velocidad para mantener la solución homogénea. A
esta solución se le agregan lentamente 17-18 litros
de HCl al 15% peso/volumen hasta obtener un pH aproximado de 3. Una
vez logrado el correcto pH se deja de agregar el ácido y se obtiene
un precipitado sin sal ni impurezas solubles en agua.
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa operativa
c)
Mediante filtración se recolecta la
acetil-aspartato caseína obtenida con la etapa
operativa b) y se la lava con agua destilada.
El producto recolectado desde el filtro
generalmente está conformado en bloques compactos difíciles de
disolver.
Para facilitar la disolución se recomienda la
granulación por humedad (por ejemplo, en un granulador Viani).
El granulado se coloca en un reactor de acero
inoxidable en el cual ya se han colocado 200 litros de agua
destilada, después de lo cual se agita la mezcla hasta obtener una
suspensión homogénea, a la cual se agregan 9 litros de soda
cáustica al 15% peso/volumen hasta lograr un pH comprendido entre 8
y 9. Durante la etapa operativa final, se agita la suspensión por
aproximadamente 6 horas para obtener una disolución casi completa
de acetil-aspartato caseína.
La solución se envía para su filtración.
La solución filtrada se carga en un reactor de
vidrio provisto de un mezclador rápido y de un detector de pH,
donde a lo largo de un período de tiempo de aproximadamente
30-40 minutos se agrega una solución de cloruro
ferroso 6.0 en 60 litros de agua, hasta lograr un valor de pH igual
a 3.
Una vez logrado el valor 3 de pH, se deja de
agregar cloruro ferroso. Se obtiene un precipitado de complejo
hierro acetil-aspartato, que se agita lentamente por
aproximadamente 30 minutos, después de lo cual se filtra el
complejo para recolectar el producto así obtenido.
Para recuperar todo producto que pudiera haber
quedado en el mismo reactor, el reactor puede ser lavado con agua
destilada.
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa operativa
d)
Luego, el complejo hierro
acetil-aspartato obtenido en la etapa operativa c)
sometido a granulación por humedad se carga dentro de un reactor de
acero donde ya han sido cargados 300 litros de agua destilada.
La mezcla se agita por aproximadamente 30
minutos para disolver las sales y otras impurezas solubles en agua
y luego se procede a su filtración.
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa operativa
e)
El producto lavado y filtrado y preferentemente
granulado se carga en un reactor de acero con agitador de ancla
dentro del cual ya han sido cargados 300 litros de agua destilada, y
se lo agita por aproximadamente una hora, después de lo cual se
agregan 3,0 litros de solución de soda cáustica al 15% hasta lograr
un valor de pH de aproximadamente 6.
A esta suspensión se agregan los conservantes,
por ejemplo 1,34 kg de metilparabeno en 5,0 litros de agua y 0,36
kg de propilparabeno en 5,0 litros de agua.
A esta suspensión se agrega aproximadamente otro
litro de solución de soda cáustica al 15% hasta lograr un valor de
pH comprendido entre 8 y 9.
Durante el agregado, se sigue agitando por
aproximadamente 6 horas hasta que el complejo férrico se haya
disuelto casi en su totalidad.
Luego, para su clarificación, a esta solución se
la somete a filtración en una pequeña prensa de filtro de
placa.
Se precalienta la solución obtenida hasta una
temperatura comprendida entre 40 y 60 grados Celsius y luego se la
envía a un deshidratador por aspersión, el cual usa aire filtrado y
calentado a una temperatura de aproximadamente
170-200 grados Celsius para secar la solución que ha
sido atomizada en pequeñas gotitas. De este modo se obtiene el
producto deseado en la forma de una sal de sodio con una
granulometría que le permite ser fácilmente disuelta en agua para
la preparación de las formas farmacéuticas líquidas finales.
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa operativa
e')
La solución clarificada en conformidad con el
proceso descrito en la etapa operativa e) puede ser enviada para su
liofilización en lugar de su deshidratación por aspersión.
El producto obtenido con elevadas
características cualitativas y con un muy bajo residuo insoluble
(menor que 0,3%), de todos modos es más caro de producir que el
producto que se obtiene usando deshidratación por aspersión.
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa
f)
- -
- complejo hierro acetil-aspartato
- -
- aspecto: polvo granular marrón con leve olor a leche; insípido
- -
- humedad < 5%
- -
- solubilidad: soluble en H_{2}O purificada
- -
- pH = de 7,5 a 9,0
- -
- hierro libre: < 50 ppm
- -
- hierro total: de 4,8 a 5,4%
- -
- proteínas: > 72,5%
- -
- ácido n-succinil-aspártico total: de 7 a 9,5%
- -
- ácido n-succinil-aspártico libre: < 1,8%
- -
- ácido aspártico < 0,2%
- -
- cloruros: < 2,5%
- -
- metilparabenos: < 3% del peso
- -
- propilbarabenos: < 1% del peso
- -
- contenido bacteriano: <10^{3} UFC/g
- -
- contenido de moho y levadura: < 10^{2} UFC/g
- -
- residuo insoluble: < 0,2-0,3%
Claims (10)
1. Proceso para producir un complejo férrico
(III) con succinil caseína, obtenido por reacción de caseína con
anhídrido succínico y una posterior reacción de la succinil caseína
obtenida con cloruro ferroso, donde la granulación de anhídrido
succínico y de hierro succinil caseína se realiza para facilitar su
disolución; la sal de sodio de hierro succinil caseína se seca
utilizando una técnica de deshidratación por aspersión o de
liofilización.
2. Proceso según la reivindicación 1, donde el
agregado de anhídrido succínico a la solución de caseína se lleva a
cabo con un pH comprendido entre 6 y 9.
3. Proceso según la reivindicación 1, donde la
succinil caseína obtenida precipita por acidificación a un valor de
pH comprendido entre 1 y 4.
4. Proceso según la reivindicación 1, donde la
reacción entre la succinil caseína y la solución de cloruro ferroso
se lleva a cabo hasta lograr un pH comprendido entre 2,5 y 3.
5. Proceso según la reivindicación 1, donde la
solución de hierro succinil caseína se clarifica antes de ser
enviada para su deshidratación por aspersión o su liofilización.
6. Proceso para producir un complejo férrico
(III) con acetil aspártico caseína, obtenido por reacción de
caseína con anhídrido acetil aspártico y posterior reacción de
acetil aspártico caseína obtenida con cloruro ferroso, donde la
granulación de acetil aspártico caseína y hierro acetil aspártico
caseína se lleva a cabo para facilitar su disolución; la sal de
sodio de hierro succinil caseína se seca usando una técnica de
deshidratación por aspersión o de liofilización.
7. Proceso según la reivindicación 6, donde el
agregado de anhídrido acetil aspártico a la solución de caseína se
lleva a cabo con un pH comprendido entre 6 y 9.
8. Proceso según la reivindicación 6, donde la
acetil aspártico caseína obtenida precipita por acidificación con
un pH comprendido entre 1 y 4.
9. Proceso según la reivindicación 6, donde la
reacción entre acetil aspártico caseína y la solución de cloruro
ferroso se lleva a cabo hasta obtener un pH comprendido entre 2,5 y
3.
10. Proceso según la reivindicación 6, donde la
solución de hierro acetil aspártico caseína se clarifica antes de
ser enviada para su deshidratación por aspersión o su
liofilización.
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