ES2332196T3 - Producto granular gastrorresistente basado en niacina o derivados de la misma y proceso para la produccion de dicho producto. - Google Patents
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Abstract
Producto granular gastrorresistente basado en niacina o derivados de la misma, que comprende una parte interna en la que está/están sustancialmente concentrada/concentrados dicha niacina o derivados de la misma y un recubrimiento externo que cubre y protege dicha parte interna, estando constituido dicho recubrimiento externo por una matriz que tiene una fracción en peso total de ácidos grasos saturados C16-C22 de cadena larga de entre el 40% y el 95% con respecto a la matriz, caracterizado porque dicha matriz comprende además un agente mineral, dispersado en la misma, en una fracción en peso de entre el 2% y el 20% con respecto a la matriz.
Description
Producto granular gastrorresistente basado en
niacina o derivados de la misma y proceso para la producción de
dicho producto.
La presente invención se refiere a un producto
granular gastrorresistente basado en niacina o derivados de la
misma según las características expuestas en la cláusula
precaracterizante de la reivindicación principal 1. Trata también
sobre un proceso para la producción de dicho producto, que presenta
las características mencionadas en la cláusula precaracterizante de
la reivindicación independiente 11.
La niacina, a la que se conoce también como
vitamina B_{3} ó vitamina PP, es una sustancia que tiene
funciones metabólicas muy importantes en humanos y animales, siendo
un precursor de las coenzimas NAD y NADP que, a su vez, están
involucradas en las reacciones de
oxidación-reducción (por ejemplo, en el ciclo de
Krebs) a partir de las cuales un organismo obtiene la energía que
requiere para sus actividades.
Estrictamente hablando, la niacina se
corresponde con el ácido nicotínico, cuya fórmula estructural se
muestra en (I), aunque el término se usa frecuentemente, por
analogía, también para indicar la amida de ácido nicotínico,
nicotinamida, cuya fórmula estructural se muestra en (II).
Una deficiencia de niacina en el organismo da
como resultado una ralentización global del metabolismo que se
manifiesta, en los casos más serios, en el trastorno conocido como
pelagra. La niacina presenta además propiedades vasodilatadoras,
razón por la cual se puede usar para el tratamiento terapéutico de
la hipertensión arterial, y se sabe además que es eficaz en el
control de niveles altos de colesterol en la sangre
(hipercolesterolemia). En particular, la niacina se usa para
reducir la concentración de colesterol de baja densidad
(LDL-C), conocido como "colesterol malo",
debido a su implicación directa en cardiopatías.
La niacina requerida para el funcionamiento
correcto del organismo se obtiene en gran medida de fuera del
cuerpo, ya en forma de NAD ó NADP, en particular mediante la
ingestión de alimentos de origen animal, aunque, si es necesario,
también se puede ingerir como tal, o bien en forma de ácido
nicotínico o bien en forma de nicotinamida.
No obstante, se sabe que la ingestión de
cantidades relativamente grandes de niacina puede producir la
aparición de un enrojecimiento cutáneo severo y no deseado similar a
la quemadura solar (un fenómeno conocido como "rubor") que
viene acompañado frecuentemente por prurito, trastornos gástricos y
una reducción de la presión arterial. Habitualmente, esta serie de
contraindicaciones tiene un impacto muy severo sobre los individuos,
de tal manera que, según estudios clínicos recientes, una
proporción muy alta de pacientes, estimada entre el 10% y el 50%,
dejaría el tratamiento precisamente debido a estas desventajas.
Para limitar las contraindicaciones asociadas a
la administración de niacina, en particular, el fenómeno del rubor,
se han desarrollado varias soluciones que pretenden ralentizar la
liberación de niacina en el organismo, en particular, su liberación
en el estómago. Un primer ejemplo de dichas soluciones conlleva la
dispersión de una cantidad apropiada de niacina en una matriz de
sustancias excipientes, mientras que una segunda solución conocida,
descrita, por ejemplo, en la patente de Estados Unidos 4.868.180,
propone la encapsulación de la niacina en un recubrimiento basado
en sustancias celulósicas.
Las patentes US. n.º 3080293 y n.º 3037911 dan a
conocer ambas un proceso para incorporar niacina en una matriz de
ácidos grasos saturados, en particular, en una matriz de ácido
esteárico, para mejorar el sabor desagradable de la niacina como
tal.
No obstante, estas soluciones no superan
satisfactoriamente los inconvenientes encontrados, razón por la
cual perdura una necesidad, en este campo técnico, de proporcionar
un producto basado en niacina que presente efectos secundarios
reducidos, en particular, que reduzca significativamente el fenómeno
del rubor.
El problema que subyace tras la presente
invención es el de proporcionar un producto granular
gastrorresistente basado en niacina o derivados de la misma y
proporcionar un proceso para la producción de dicho producto,
estando diseñados estructural y funcionalmente los mismos para
superar los inconvenientes previamente mencionados de la técnica
antes citada.
En el contexto de este problema, un primer
objetivo de la invención es además proporcionar un producto
granular basado en ácido nicotínico en una forma utilizable en las
aplicaciones más variadas en el campo de la nutrición humana.
Un segundo objetivo es proporcionar un producto
granular con un contenido elevado de ácido nicotínico.
Dicho problema se resuelve y dichos objetivos se
logran a través de la presente invención por medio de un producto
granular y un proceso para la producción de dicho producto de
acuerdo con las siguientes reivindicaciones.
Las características y ventajas de la invención
se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la siguiente
descripción detallada conjuntamente con una realización preferida de
la misma.
El producto de la presente invención se produce
a partir de niacina o derivados de la misma en forma granular, que,
en una primera fase del proceso, se mezcla uniformemente con una
matriz de composición apropiada definida de forma más detallada
posteriormente.
La operación de mezcla se lleva a cabo a una
temperatura tal para conseguir que una proporción elevada de los
componentes de la matriz se funda, aunque, al mismo tiempo, tal como
para no provocar una degradación o deterioro térmico de las
sustancias presentes en la mezcla. Esta temperatura es menor que
120ºC y, preferentemente, está entre 60ºC y 75ºC, y, todavía más
preferentemente, es aproximadamente 70ºC.
La mezcla se lleva a cabo con un nivel de
agitación y durante un periodo de tiempo que sean suficientes para
conseguir que la mezcla resulte lo más uniforme y homogénea
posible.
Los gránulos de ácido nicotínico,
preferentemente en forma pura, tienen un tamaño de entre 0,1 y 1,5
mm, el cual se selecciona también en función del tamaño medio
deseado y la distribución de tamaños para el producto acabado. Los
gránulos de ácido nicotínico tienen un tamaño preferentemente de
entre 0,1 y 0,5 mm.
Según un primer aspecto de la presente
invención, la matriz usada en la mezcla tiene un contenido total de
ácidos grasos saturados C16-C22 de cadena larga de
entre el 40% y el 95%, con respecto a la matriz. En particular,
comprende una fracción en peso de C18 saturado (ácido esteárico) de
entre el 40 y el 95%, preferentemente el 60% y el 80%.
En este contexto, el contenido total de ácidos
grasos se calcula teniendo en cuenta tanto la presencia de ácidos
grasos como tales como la presencia de los mismos en forma de
ésteres o sales. En particular, la matriz comprende un componente
basado en glicéridos, que incluye los ácidos grasos
C16-C22 antes mencionados, y puede comprender no
solamente monoglicéridos, sino también diglicéridos y triglicéridos.
Preferentemente, el componente de ácidos grasos asociado a
glicéridos se origina a partir de triglicéridos derivados de aceites
vegetales (tales como, por ejemplo, aceite de palma y aceite de
girasol) o de grasas animales (tales como, por ejemplo, manteca de
cerdo o cebo) con un contenido elevado de ácidos grasos de cadena
larga. Los triglicéridos derivados de estas fuentes son
apropiadamente hidrogenados para eliminar cualquier enlace doble
presente opcionalmente en la cadena, con el fin de dar origen a
ácidos grasos saturados en los porcentajes antes mencionados.
La matriz también puede comprender opcionalmente
triglicéridos que tengan ácidos grasos de cadena media a corta
C12-C14, tales como, por ejemplo, los derivados de
aceite de coco y/o de aceite de soja, o, por el contrario,
sustancias alifáticas más complejas, de cadena más larga, tales
como, por ejemplo, ceras.
De acuerdo con un segundo aspecto de la
invención, la matriz también contiene agentes minerales, tales
como, por ejemplo, carbonato de calcio CaCO_{3} ó,
preferentemente, sulfato de calcio dihidratado
CaSO_{4}*2(H_{2}O).
El agente mineral está presente en la matriz en
una fracción en peso de entre el 2% y el 20%. La presencia de dicho
agente mineral posibilita que se comunique la consistencia correcta
a la matriz o bien en el estado fundido o bien en el estado sólido
y ayuda a garantizar que el producto acabado presente una cinética
de liberación correcta del ácido nicotínico en el organismo.
La matriz contiene además una cantidad eficaz de
agente emulsionante, tal que se consiga que la matriz sea lo más
uniforme y homogénea posible en el estado fundido.
Agentes emulsionantes adecuados comprenden sales
y ésteres de ácidos grasos, lecitinas, ésteres de mono- y
diglicéridos, ésteres de azúcar de ácidos grasos, ésteres basados en
sorbitán y otros.
Evidentemente, si el agente emulsionante
comprendiese una sal o un éster de un ácido graso saturado
C16-C22, esta cantidad, apropiadamente descompuesta,
se incluirá en el cálculo global de los ácidos grasos saturados
C16-C22, con la finalidad de obtener las fracciones
en peso antes mencionadas.
La matriz puede contener además otros aditivos,
tales como, por ejemplo, aromatizantes naturales, en una
concentración variable de entre el 0% y el 2%.
La fracción en peso de gránulos de ácido
nicotínico mezclados con la matriz es la fracción más alta que
permita que el producto granular acabado mantenga sus
características de liberación lenta en el organismo sin dar origen
a fenómenos significativos de rubor. En particular, se ha observado
sorprendentemente que, usando una matriz producida según la
presente invención, es posible obtener productos granulares acabados
que cumplen con los requisitos antes mencionados los cuales
comprenden una fracción en peso de ácido nicotínico de
aproximadamente el 70%.
No obstante, para garantizar un mayor margen de
seguridad, se prefiere adicionar gránulos de ácido nicotínico a la
matriz en una cantidad tal para obtener una fracción en peso de
aproximadamente el 50%.
Una vez que se ha obtenido el nivel deseado de
homogeneidad, la mezcla se suministra a alta presión a una cámara
de pulverización en la que, al pasar a través de un chorro
apropiadamente conformado, se dispersa en una pluralidad de
partículas. La temperatura en la cámara de pulverización se mantiene
a valores muy por debajo de la temperatura de solidificación de
matriz, preferentemente por debajo de -5ºC, todavía más
preferentemente a una temperatura de entre -20ºC y -25ºC, de tal
manera que, durante el breve tiempo de residencia de las partículas
en el aire, el componente líquido de las mismas se pueda solidificar
adecuadamente.
El tamaño de los gránulos obtenidos a partir de
la solidificación de las partículas bifásicas pulverizadas en la
cámara es una función de la forma y el diámetro del chorro de
pulverización, junto con otros parámetros tales como la velocidad a
la que se pulveriza la mezcla, la viscosidad de la misma, etcétera.
Dichos parámetros se ajustan apropiadamente de tal manera que la
mayoría de los gránulos tienen un tamaño dentro del intervalo
deseado de entre 0,15 y 2 mm, preferentemente entre 0,25 y 0,8
mm.
Sin embargo, en cualquier caso, el producto
obtenido se somete a un proceso de cribado que posibilita la
selección del tamaño de grano que cumpla los patrones
requeridos.
El producto acabado obtenido presenta una forma
granular y comprende una parte interna constituida por los gránulos
originales de ácido nicotínico y un recubrimiento externo que cubre
y protege a la primera, constituido por la matriz que se ha
solidificado alrededor del gránulo de ácido nicotínico. De este
modo, el gránulo de ácido nicotínico se microensapsula en un
recubrimiento de una matriz mineral-lipídica.
Gracias a la composición específica de la
mezcla, en particular de la matriz, y al proceso de producción
específico antes descrito, el recubrimiento obtenido se dispone de
forma continua y uniforme alrededor de la parte interna de niacina.
Esto posibilita de forma ventajosa el evitar (o por lo menos en gran
medida limitar) la presencia de cualquier afloramiento superficial
de niacina que formaría puntos que permitirían un ataque fácil por
parte de los jugos gástricos y por lo tanto daría como resultado una
liberación relativamente rápida de niacina en el organismo.
Las pruebas llevadas a cabo sobre el producto
granular de la presente invención, que se describen detalladamente
en los siguientes parágrafos, han demostrado una resistencia
excelente al ataque gástrico, tal que se posibilita una liberación
granular de ácido nicotínico a lo largo del tracto gastrointestinal
completo, evitando así fenómenos de rubor en sujetos que ingieran
el producto. Estos resultado se han logrado incluso con productos
granulares con un contenido muy alto de ácido nicotínico mayor que
el 40% y hasta el 70%.
El producto granular según la invención se puede
usar, dependiendo de la dosificación, tanto en la producción de
fármacos como en la producción de complementos alimenticios, que a
su vez estén destinados tanto para animales como para seres
humanos.
En particular, el presente producto granular se
usa preferentemente como complemento alimenticio para seres
humanos, para ser usado en la preparación de complementos
alimenticios sólidos o líquidos, de bebidas o alimentos sólidos,
tales como, por ejemplo, barras alimenticias, caramelos, zumos de
fruta, leche y productos derivados o productos de repostería.
En el campo farmacéutico, los gránulos de
niacina microencapsulados se pueden administrar en forma de
cápsulas, comprimidos, suspensiones, etcétera.
En un mezclador se colocaron 40 g de
triglicéridos apropiadamente hidrogenados obtenidos a partir de
aceite de girasol con un alto contenido de C18, 3 g de
CaSO_{4}*2(H_{2}O), 2 g de CaCO_{3} y 5 g de
diestearato de propilenglicol (PGD) como agente emulsionante. La
mezcla se ajustó a una temperatura de 70ºC, para fundir los
componentes lipídicos y formar una suspensión sólida en la fase
líquida. A dicha primera mezcla, que constituye la matriz, se
adicionaron 50 g de ácido nicotínico puro en forma granular, de un
tamaño de entre 0,1 y 0,5 mm, mientras la mezcla se agitaba
constantemente.
A continuación, la mezcla resultante se
suministra a una cámara de pulverización que se mantuvo a una
temperatura de aproximadamente -22ºC en la que la misma se pulverizó
a través de un chorro adecuado al tamaño de grano deseado, con el
fin de obtener gránulos con una parte interna basada en niacina
microencapsulada por un recubrimiento externo basado en una matriz
mineral-lipídica.
Los gránulos extraídos de la cámara de
pulverización se sometieron a un cribado para obtener aquellos
gránulos con un tamaño de entre 0,25 y 0,8 mm.
Tres muestras de los gránulos obtenidos por el
proceso antes descrito se sometieron a pruebas in vitro para
determinar su comportamiento a lo largo del tracto gastrointestinal
humano, simulado por tres fases diferenciadas.
En la primera fase, las muestras se colocaron en
matraces Erlenmeyer respectivos de 100 ml a los que se adicionaron
25 ml de una solución 0,1 M de tampón fosfato con un pH 6 con
agitación suave, seguida por 10 mL de una solución 0,2 M de HCl,
ajustándose el pH global a 2,0. A continuación a esta solución se le
adicionaron 25 mg de pepsina en solución, y la mezcla global se
mantuvo durante 2 horas en un entorno de temperatura controlada a
39ºC.
En la segunda fase, a la mezcla obtenida a
partir de la primera fase se le adicionaron un tampón fosfato y
NaOH 0,6 M para ajustar el pH global a 6,8, y se adicionaron 100 mg
de pancreatina en solución. A continuación, las muestras se
incubaron durante 4 horas a una temperatura de 39ºC.
En la tercera fase, el pH global de la solución
se ajustó a 7,0 mediante la adición de NaOH 1 M, después de lo cual
se adicionaron 100 mg de lipasas, obtenidas a partir de páncreas
porcino (SIGMA L-3126), y la solución se incubó
durante 18 horas a 39ºC.
Al final de cada una de las tres fases, se
tomaron partes de las tres muestras y las mismas se analizaron
mediante HPLC con el fin de averiguar su concentración de ácido
nicotínico.
Los resultados se muestran en la siguiente Tabla
1.
Examinando los resultados arriba mostrados es
evidente que durante el tiempo transcurrido en el estómago se
produce solamente una liberación muy pequeña de niacina y que, por
el contrario, la liberación se produce predominantemente en la fase
digestiva intestinal debido a la acción de las enzimas. De esta
manera, se obtiene una liberación prácticamente completa,
totalmente satisfactoria, del ingrediente activo, quedando bien
distribuida, en particular, dicha liberación con el tiempo de tal
manera que la concentración de niacina absorbida por el organismo
no es nunca tal alta como para generar fenómenos de rubor en el
individuo que la ingiere.
La presente invención resuelve así el problema
antes descrito en referencia a la técnica antes citada y
proporciona simultáneamente otras ventajas que incluyen la
producción de un producto granular basado en ácido nicotínico
microencapsulado con un contenido elevado de ingrediente activo.
Esta característica posibilita el uso de una cantidad relativamente
limitada de producto granular acabado, para administrar la cantidad
requerida de ácido nicotínico al individuo y demuestra resultar
particularmente importante cuando el producto según la presente
invención se va a usar como complemento alimenticio. Debería
observarse que las dosificaciones que se pueden administrar
diariamente a individuos que estén siendo tratados con ácido
nicotínico son del orden de un gramo.
Otra ventaja proporcionada por la presente
invención es la de permitir una manipulación segura del producto
basado en ácido nicotínico sin la implicación de medidas de
seguridad especiales, al ser bien conocidas las propiedades
irritantes del ácido nicotínico.
Claims (24)
1. Producto granular gastrorresistente basado en
niacina o derivados de la misma, que comprende una parte interna en
la que está/están sustancialmente concentrada/concentrados dicha
niacina o derivados de la misma y un recubrimiento externo que
cubre y protege dicha parte interna, estando constituido dicho
recubrimiento externo por una matriz que tiene una fracción en peso
total de ácidos grasos saturados C16-C22 de cadena
larga de entre el 40% y el 95% con respecto a la matriz,
caracterizado porque dicha matriz comprende además un agente
mineral, dispersado en la misma, en una fracción en peso de entre el
2% y el 20% con respecto a la matriz.
2. Producto según la reivindicación 1, en el que
dicho producto granular tiene un tamaño de entre 0,15 y 2
milímetros.
3. Producto según la reivindicación 2, en el
que dicho producto granular tiene un tamaño de entre 0,25 y 0,8
milímetros.
4. Producto según la reivindicación 1, 2 ó 3, en
el que dicha matriz comprende una fracción en peso de ácido graso
saturado C18 de entre el 40% y el 95% con respecto a la matriz.
5. Producto según la reivindicación 4, en el que
dicha fracción en peso de ácido graso saturado C18 está entre el
60% y el 80% con respecto a la matriz.
6. Producto según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicho agente mineral es
sulfato de calcio dihidratado.
7. Producto según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicha matriz comprende una
cantidad eficaz de agente emulsionante.
8. Producto según la reivindicación 7, en el que
dicho agente emulsionante está basado en diestearato de
propilenglicol.
9. Producto según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicha niacina está presente
en una fracción en peso de entre el 40% y el 70%.
10. Producto granular gastrorresistente basado
en niacina o derivados de la misma según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, para ser usado en el tratamiento de la
hipertensión arterial o la hipercolesterolemia.
11. Proceso para la producción de productos
granulares gastrorresistentes basados en niacina o derivados de la
misma, que comprende las fases de:
- -
- mezclar material granular basado en niacina o derivados de la misma con una matriz que tiene un contenido total de ácidos grasos saturados C16-C22 de cadena larga de entre el 40% y el 95% con respecto a la matriz, ajustar dicha mezcla a una temperatura tal para fundir dichos ácidos grasos saturados, y
- -
- pulverizar dicha mezcla en una cámara con una temperatura por debajo de la temperatura de fusión de la matriz, de tal manera que dicha matriz se solidifique alrededor de dicho material granular, formando así un producto que tiene una parte interna en la que está/están sustancialmente concentrada/concentrados dicha niacina o derivados de la misma y un recubrimiento externo constituido por dicha matriz,
caracterizado por que dicha matriz
comprende además un agente mineral en una fracción en peso de entre
el 2% y el 20% con respecto a la matriz.
12. Proceso según la reivindicación 11, en el
que dicho material granular basado en niacina tiene un tamaño de
entre 0,1 y 1,5 milímetros.
13. Proceso según la reivindicación 12, en el
que dicho material granular basado en niacina tiene un tamaño de
entre 0,1 y 0,5 milímetros.
14. Proceso según la reivindicación 11, 12 ó 13,
en el que dicha matriz comprende una fracción en peso de ácido
graso saturado C18 de entre el 40% y el 95% con respecto a la
matriz.
15. Proceso según la reivindicación 14, en el
que dicha fracción en peso de ácido graso saturado C18 está entre
el 60% y el 80% con respecto a la matriz.
16. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 15, en el que dicho agente mineral es sulfato
de calcio dihidratado.
\newpage
17. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 16, en el que en dicha matriz se proporciona
una cantidad eficaz de agente emulsionante.
18. Proceso según la reivindicación 17, en el
que dicho agente emulsionante está basado en diestearato de
propilenglicol.
19. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 18, en el que dicha niacina se mezcla con
dicha matriz en una fracción en peso de entre el 40% y el 70% con
respecto a la mezcla completa.
20. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 19, en el que dicha fase de mezcla se lleva a
cabo a una temperatura de entre 60ºC y 75ºC.
21. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 20, en el que dicha mezcla se pulveriza en una
cámara que tiene una temperatura por debajo de -5ºC.
22. Proceso según la reivindicación 21, en el
que dicha mezcla se pulveriza en una cámara que tiene una
temperatura de entre -20ºC y -25ºC.
23. Uso de un producto granular según se define
en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 en la producción de un
medicamento para el tratamiento de la hipertensión arterial o la
hipercolesterolemia.
24. Uso de un producto granular según se define
en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 como complemento
alimenticio para seres humanos.
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