ES2347045T3 - Microcapsulas que tienen multiples cortezas, y metodo para su preparacion. - Google Patents

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Abstract

Una microcápsula de múltiples núcleos que comprende: (a) una aglomeración de microcápsulas primarias, comprendiendo cada microcápsula primaria un núcleo y una primera corteza que rodea al núcleo; (b) una segunda corteza que rodea a la aglomeración; y (c) una tercera corteza que rodea a la segunda corteza; en la que la primera corteza está formada a partir de un coacervado complejo, y al menos una de las cortezas segunda y tercera está formada a partir de un coacervado complejo.

Description

Microcápsulas que tienen múltiples cortezas, y método para su preparación.
Campo de la invención
Esta invención se refiere a microcápsulas que tienen múltiples cortezas, a métodos para preparar microcápsulas, y a su uso.
Antecedentes de la invención
Las microcápsulas son pequeñas partículas de sólidos, o gotitas de líquidos, dentro de un revestimiento delgado de un material de recubrimiento tal como almidón, gelatina, lípidos, polisacáridos, cera o ácido poliacrílico. Se usan, por ejemplo, para preparar líquidos como polvos que fluyen libremente, o sólidos comprimidos, para separar materiales reactivos, para reducir la toxicidad, para proteger contra oxidación y/o para controlar la velocidad de liberación de una sustancia tal como una enzima, un sabor, un nutriente, un fármaco, etc.
De forma ideal, una microcápsula tendría una buena resistencia mecánica (por ejemplo, resistencia a la ruptura), y la corteza de la microcápsula proporcionaría una buena barrera a la oxidación, etc.
Un enfoque típico para satisfacer estos requisitos es incrementar el grosor de la pared de la microcápsula. Pero esto da como resultado una reducción indeseable en la capacidad de carga de la microcápsula. Esto es, la "carga útil" de la microcápsula, que es la masa de la sustancia que se carga encapsulada en la microcápsula dividida entre la masa total de la microcápsula, es baja. La carga útil típica de tales microcápsulas de "un solo núcleo" obtenidas secando por pulverización una emulsión está en el intervalo de alrededor de 25-50%.
Otro enfoque al problema ha sido crear lo que se conoce como microcápsulas de "múltiples núcleos". Estas microcápsulas se forman habitualmente secando por pulverización una emulsión de material central, de forma que el material de corteza reviste a las partículas individuales del material central, que entonces se agregan y forman un agrupamiento. Una microcápsula de múltiples núcleos típica se representa en la Figura 1 de la técnica anterior. La microcápsula 10 de múltiples núcleos contiene una pluralidad de núcleos 12. Los núcleos 12 toman la forma de partículas atrapadas de sólidos o de gotitas de líquido dispersas en una matriz relativamente continua de material de corteza 14. Como resultado, hay una relación elevada de material de corteza a material de carga, y por lo tanto la carga útil de la microcápsula de múltiples núcleos es baja. Además, a pesar de la elevada relación de material de corteza a sustancia de carga en tales microcápsulas, el material de corteza está pobremente distribuido. Como se muestra en la Figura 1 de la técnica anterior, muchos de los núcleos 12 están muy próximos a la superficie 16 de la microcápsula. Por lo tanto, los núcleos en la superficie no están bien protegidos frente a la ruptura o de la oxidación.
Por lo tanto, las microcápsulas conocidas tienen una mala carga útil, o no contienen adecuadamente ni protegen la sustancia cargada depositada en ellas. Además, debido a que estas microcápsulas se preparan generalmente en una sola etapa, es difícil incorporar múltiples funcionalidades, tales como resistencia a la oxidación, resistencia a la humedad y enmascaramiento del sabor, en una única microcápsula.
Sumario de la invención
En un aspecto, la invención proporciona una microcápsula de múltiples núcleos que comprende: (a) una aglomeración de microcápsulas primarias, comprendiendo cada microcápsula primaria un núcleo y una primera corteza que rodea al núcleo; (b) una segunda corteza que rodea a la aglomeración; y (c) una tercera corteza que rodea a la segunda corteza; en la que la primera corteza está formada a partir de un coacervado complejo, y al menos una de las corteza primera, segunda y tercera está formada a partir de un coacervado complejo.
Se prefiere que todas las cortezas comprendan un coacervado complejo, que puede ser igual o diferente para cada una de las cortezas. Se pueden añadir cortezas adicionales, por ejemplo de 1 a 20, para fortalecer adicionalmente la microcápsula.
En otro aspecto, la invención proporciona un procedimiento para obtener una microcápsula que tiene una pluralidad de cortezas, comprendiendo el procedimiento:
(a)
proporcionar una microcápsula de múltiples núcleos que comprende: una aglomeración de microcápsulas primarias, comprendiendo cada microcápsula primaria un núcleo y una primera corteza que rodea al núcleo; y una segunda corteza que rodea a dicha aglomeración;
(b)
mezclar la microcápsula con los componentes poliméricos primero y segundo del material de corteza en disolución acuosa;
(c)
ajustar al menos uno de pH, temperatura, concentración y velocidad de mezclamiento para formar el material de corteza que comprende los componentes poliméricos primero y segundo, formando el material de corteza una corteza adicional que envuelve a la microcápsula;
en el que la primera corteza está formada a partir de un coacervado complejo, y al menos una de la segunda corteza y la corteza adicional está formada a partir de un coacervado complejo.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 representa una microcápsula de múltiples núcleos de la técnica anterior típica.
Las Figuras 2 y 3 representan realizaciones de la invención en las que se proporcionan microcápsulas de múltiples núcleos que tienen múltiples cortezas.
La Figura 4 es una fotomicrografía de microcápsulas de múltiples núcleos preparadas con un proceso de una etapa (62% de carga útil), preparadas con el fin de comparación.
La Figura 5 es una fotomicrografía de microcápsulas de múltiples núcleos preparadas con un proceso de dos etapas según la invención (59% de carga útil).
La Figura 6 es una fotomicrografía de microcápsulas de múltiples núcleos preparadas con un proceso de dos etapas según la invención, en el que se incorpora alginato en la corteza más externa (53% de carga útil).
La Figura 7 es una fotomicrografía de microcápsulas de múltiples núcleos preparadas con un proceso de tres etapas en las que se incorporan lípidos y alginato en una corteza más interna, mientras que el alginato y polifosfato forman una corteza más externa.
La Figura 8 es una fotomicrografía de microcápsulas de múltiples capas preparadas con un proceso de dos etapas en las que se incorporan lípidos y alginato en la segunda corteza.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas Materiales del Núcleo
En la invención es útil cualquier material del núcleo que se pueda encapsular en microcápsulas. De hecho, en ciertas realizaciones, se pueden obtener microcápsulas comercialmente disponibles y después se pueden procesar posteriormente según los procedimientos de la invención.
Cuando las microcápsulas iniciales de múltiples núcleos se preparan según los procedimientos como se describen aquí que implican una disolución acuosa, el material de núcleo puede ser puede ser virtualmente cualquier sustancia que no sea completamente soluble en la disolución acuosa. Preferentemente, el núcleo es un sólido, un líquido hidrófobo, o una mezcla de un sólido y un líquido hidrófobo. El núcleo es más preferentemente un líquido hidrófobo, tal como grasa, aceite o una mezcla de los mismos. Los aceites típicos pueden ser aceites de pescado, aceites vegetales, aceites minerales, derivados de los mismos o mezclas de los mismos. La sustancia de carga puede comprender una sustancia aceitosa purificada o parcialmente purificada, tal como un ácido graso, un triglicérido o una mezcla de los mismos. Se prefieren los ácidos grasos omega-3, tales como ácido \alpha-linolénico (18:3n3), ácido octadecatetraenoico (18:4n3), ácido eicosapentaenoico (20:5n3) (EPA) y ácido docosahexaenoico (22:6n3) (DHA), y derivados de los mismos y mezclas de los mismos. Muchos tipos de derivados son bien conocidos por alguien experto en la técnica. Ejemplos de derivados apropiados son ésteres, tales como los ésteres de fitosteroles, ésteres de alquilo C_{1}-C_{30} ramificados o no ramificados, ésteres de alquenilo C_{2}-C_{30} ramificados o no ramificados o ésteres de cicloalquilo C_{3}-C_{30} ramificados o no ramificados, en particular ésteres de fitosteroles y ésteres de alquilo C_{1}-C_{6}. Las fuentes preferidas de aceites son aceites derivados de organismos acuáticos (por ejemplo, anchoas, capelín, bacalao del Atlántico, arenque del Atlántico, caballa del Atlántico, lacha tirana, salmónidos, sardinas, tiburón, atún, etc.) y plantas (por ejemplo lino, vegetales, algas, etc.).
Mientras que el núcleo puede ser o no una sustancia biológicamente activa, tal como tocoferol, antioxidante o vitamina, las microcápsulas de la presente invención son particularmente adecuadas para sustancias biológicamente activas, por ejemplo fármacos, suplementos nutricionales, sabores, antioxidantes o mezclas de los mismos.
Material de Corteza
La coacervación es un fenómeno de separación de fases, en el que una disolución polimérica homogénea se convierte en dos fases. Una es una fase rica en polímero, denominada coacervado. La otra es una fase pobre en polímero, es decir, disolvente. La coacervación compleja está provocada por la interacción de dos polímeros opuestamente cargados.
Preferiblemente, un componente polimérico positivamente cargado "A" interacciona con un componente polimérico negativamente cargado "B". Por ejemplo, la gelatina tipo A positivamente cargada ("componente A") forma coacervados complejos con polifosfato negativamente cargado ("componente B"). Otros sistemas que se han estudiado son gelatina/goma arábiga, gelatina/pectina, gelatina/carboximetil goma guar, y proteína del suero/goma arábiga.
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El componente A es preferiblemente gelatina tipo A, quitosán, etc., aunque también se contemplan como componente A otros polímeros. El componente B es preferiblemente gelatina tipo B, polifosfato, goma arábiga, alginato, carrageenano, pectina, carboximetilcelulosa, o una mezcla de los mismos.
Además de la densidad de carga de los dos componentes poliméricos, la coacervación compleja depende de otros factores tales como el peso molecular de los polímeros y su relación, fuerza iónica, pH y temperatura del medio (J. Microencapsulation, 2003, Vol. 20, nº 2: 203-210).
La relación molar de componente A:componente B que se usa depende del tipo de componentes, pero es típicamente de 1:5 a 15:1. Por ejemplo, cuando se usa gelatina tipo A y polifosfato como componentes A y B respectivamente, la relación molar de componente A:componente B es preferiblemente 8:1 a 12:1; cuando se usa gelatina tipo A y gelatina tipo B como los componentes A y B respectivamente, la relación molar de componente A:componente B es preferiblemente 2:1 a 1:2; y cuando se usa gelatina tipo A y alginato como los componentes A y B respectivamente, la relación molar de componente A:componente B es preferiblemente 3:1 a 5:1.
Otro procedimiento adecuado de microencapsulamiento que usa coacervación compleja comprende tres etapas: 1) dispersar la sustancia de carga en un sistema de al menos uno de los polímeros para el coacervado complejo; 2) formar cubiertas mediante deposición de coacervados que derivan de los componentes poliméricos en condiciones controladas de temperatura, pH, concentración de coloides, velocidad de mezclamiento, etc.; y 3) endurecer las cubiertas mediante reticulación de los coacervados depositados sobre las microcápsulas (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 6ª edición 2001, Vol. A16. p. 575-588).
Cualquiera de las cubiertas que no se forman a partir de coacervados complejos se puede formar de cualquier material que pueda formar una cubierta adicional alrededor de la microcápsula. El material de cubierta adicional comprende típicamente al menos un componente polimérico. Los ejemplos de componentes poliméricos incluyen, pero no se limitan a, proteínas, por ejemplo gelatinas, proteínas de soja, proteínas del suero, y proteínas lácteas, polifosfato, polisacáridos y sus mezclas. Los componentes poliméricos preferidos son gelatina A, gelatina B, polifosfato, goma arábiga, alginato, quitosán, carrageenano, pectina, celulosa o derivados de celulosa tales como carboximetilcelulosa (CMC) o una mezcla de los mismos. Una forma particularmente preferida de gelatina tipo A tiene una resistencia de Bloom de 50-350, más preferiblemente una resistencia de Bloom de alrededor de 275.
El material de cubierta también puede comprender lípidos, tales como ceras, ácidos grasos y aceites, etc., para proporcionar funcionalidades deseadas. La incorporación de lípidos en el material de cubierta mejora la impermeabilidad de la cubierta al agua y al oxígeno. Para este fin, un líquido preferido es cera de abejas. Estos lípidos pueden estar en forma sólida, semisólida o líquida.
Auxiliares del Procesamiento
En el material de corteza se pueden incluir auxiliares del procesamiento. Los auxiliares del procesamiento se pueden usar por una variedad de razones. Por ejemplo, se pueden usar para promover aglomeración de las microcápsulas primarias cuando se forman microcápsulas de múltiples núcleos, para controlar el tamaño y forma de las microcápsulas, y/o para actuar como un antioxidante. Las propiedades antioxidantes son útiles tanto durante el proceso (por ejemplo, durante la coacervación y/o secado por pulverización) como en las microcápsulas después de que éstas se hayan formado (por ejemplo, para extender el tiempo de durabilidad de las sustancias de carga que se oxidan fácilmente, etc.). Preferentemente, se usa un pequeño número de auxiliares del procesamiento que realizan un gran número de funciones. Por ejemplo, se puede usar ácido ascórbico o una sal del mismo para promover la aglomeración de las microcápsulas primarias, para controlar el tamaño y forma de las microcápsulas, y para actuar como un antioxidante. El ácido ascórbico o sal del mismo se usa preferentemente en una cantidad de alrededor de 100 ppm a alrededor de 10.000 ppm, más preferentemente de alrededor de 1000 ppm a alrededor de 5000 ppm, con relación al tamaño del lote (es decir, el peso total). En esta capacidad se prefiere una sal de ácido ascórbico, tal como ascorbato de sodio o de potasio. Otros auxiliares del procesamiento incluyen, sin limitación, ácidos tamponantes y/o sus sales, tales como ácido fosfórico, ácido acético, ácido cítrico, y similares.
Estructura de las Microcápsulas
En una realización, las microcápsulas de la invención tienen una estructura generalmente como se representa en la Figura 2. La Figura 2 representa una microcápsula de múltiples núcleos preparada según un procedimiento de múltiples etapas de la invención. Las microcápsulas primarias comprenden núcleos 18 (es decir, la sustancia de carga) rodeada por unas primeras cortezas 20. Las microcápsulas primarias se aglomeran, y el espacio 22 entre ellas habitualmente se llena al menos parcialmente con material de corteza adicional de la misma composición que la primera corteza 20, aunque pueden existir espacios vacíos entre algunas de las microcápsulas primarias. La aglomeración de las microcápsulas primarias está rodeada por una segunda cubierta 24.
Las microcápsulas de múltiples núcleos que comprenden una segunda cubierta 24 se pueden preparar según los procedimientos descritos aquí y ejemplificados en los ejemplos, o generalmente mediante las mismas técnicas que se describen en la Solicitud de Patente de los Estados Unidos nº 10/120.621, presentada el 11 de abril de 2002, en trámite junto con la presente, que corresponde a la Solicitud Internacional nº PCT/CA2003/000520, presentada el 8 de abril de 2003. Estas microcápsulas de múltiples núcleos son particularmente útiles debido a que la estructura similar a espuma de las microcápsulas primarias, soportadas por un material de corteza adicional en el espacio 22 y rodeadas por una segunda corteza 24, es una estructura extremadamente fuerte, resistente a la ruptura, que tiene una carga útil elevada, es decir, la relación de la masa total de los núcleos a la masa total de la microcápsula de múltiples núcleos es muy elevada, por ejemplo al menos 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90% o superior. Esto se denomina un proceso de "una etapa", cuando las cortezas 20 y 24 son de la misma composición y se forman en una sola etapa. Cuando las cortezas 20 y 24 son de composición diferente, el proceso implica dos etapas.
También se pueden usar como materiales de partida microcápsulas de múltiples núcleos comercialmente disponibles. Un ejemplo es el aceite de atún microencapsulado Driphorm^{TM} Hi-DHA^{TM}, fabricado por Nu-Mega Ingredients Pty. Ltd., Queensland, AU.
Según la invención, un proceso de tres etapas tiene lugar cuando se forma una tercera corteza 26 sobre la microcápsula de múltiples núcleos. La tercera corteza 26 fortalece aún más la microcápsula, y se puede usar ventajosamente para proporcionar una corteza que tiene propiedades diferentes de las de una corteza 24. Por ejemplo, se pueden incorporar diferentes componentes poliméricos en la tercera corteza 26. Además, o como alternativa, se pueden incorporar lípidos en la corteza 26 para incrementar la impermeabilidad a la humedad o al oxígeno, o similar. Estas propiedades se pueden incorporar en su lugar en una segunda corteza 24 en lugar de en la tercera corteza 26 (o también en la segunda corteza 24 así como en la tercera corteza 26), dependiendo de los requisitos para un fin particular. Se pueden formar cortezas adicionales, no mostradas en la Figura 2, alrededor de una tercera corteza 26, mediante los métodos y técnicas de la invención. Por ejemplo, se podrían añadir N cortezas adicionales, en las que N es un número entero de 1 a 20.
Al menos una de las cortezas 20, 24 y 26 y de cualquiera de las cortezas adicionales se forma a partir de un coacervado complejo, como se describe anteriormente. Preferiblemente, al menos dos de las cortezas se forman a partir de un coacervado complejo. Incluso más preferiblemente, todas las cortezas se forman a partir de un coacervado complejo. Por ejemplo, las siguientes cortezas pueden comprender coacervados complejos: (a) corteza 20; (b) corteza 24; (c) corteza 26; (d) cortezas 20 y 24; (e) cortezas 20 y 26; (f) cortezas 24 y 26; o (g) cortezas 20, 24 y 26. Cortezas adicionales también se forman preferiblemente a partir de un coacervado complejo.
Haciendo referencia nuevamente a la Figura 2, las microcápsulas primarias (es decir, núcleos 18 rodeados por las primeras cortezas 20) tienen típicamente un diámetro medio de alrededor de 40 nm a alrededor de 10 \mum, más particularmente de alrededor de 0,1 \mum a alrededor de 5 \mum, incluso más particularmente un diámetro medio de alrededor de 1-2 \mum. La microcápsula de múltiples núcleos acabada, es decir, que incluye una tercera corteza 26, habitualmente tiene un diámetro medio de alrededor de 1 \mum a alrededor de 2000 \mum, más típicamente de alrededor de 20 \mum a alrededor de 1000 \mum, más particularmente de alrededor de 20 \mum a alrededor de 100 \mum, e incluso más particularmente de alrededor de 50 \mum a alrededor de 100 \mum.
En la Figura 2, la segunda corteza 24 y la tercera corteza 26 se representan como capas discretas. Este será el caso si las cortezas se forman de diferentes materiales de corteza. En ese caso, incluso si no difieren en aspecto, tendrán una composición diferente y se pueden representar como capas discretas, distintas. Pero si la segunda corteza 24 y la tercera corteza 26 se forman a partir del mismo material de corteza, se pueden fusionar, como se muestra en la Figura 3, para formar una única capa continua, que tiene el grosor combinado de la segunda corteza 24 y la tercera corteza 26. Como se muestra en la Figura 3, cuando las cortezas segunda y tercera tienen la misma composición, puede no haber fronteras discretas que las separen. Esto sería cierto también en microcápsulas de la invención que tengan una cuarta corteza o cortezas adicionales que tengan la misma composición que la corteza precedente.
Procesos
Las microcápsulas de múltiples núcleos a las que se pueden añadir cortezas adicionales mediante los procesos de la invención se pueden obtener a partir de fuentes comerciales. En una realización particularmente preferida, se usan microcápsulas de múltiples núcleos preparadas según la Solicitud de Patente de los Estados Unidos nº 10/120.621, presentada el 11 de abril de 2002, en trámite junto con la presente del solicitante, que corresponde a la Solicitud Internacional nº PCT/CA2003/000520 presentada el 8 de abril de 2003, cuyas descripciones se incorporan aquí como referencia. Tales microcápsulas se pueden preparar, por ejemplo, mediante un proceso de una etapa según lo siguiente.
Se forma una mezcla acuosa de una sustancia de carga (es decir, material central) y un componente polimérico del material de corteza. La mezcla acuosa puede ser una mezcla mecánica, una suspensión o una emulsión. Cuando se usa un material de carga líquido, particularmente un líquido hidrófobo, la mezcla acuosa es preferiblemente una emulsión del material de carga y los componentes poliméricos.
En un aspecto más preferido, se proporciona un primer componente polimérico en disolución acuosa, preferiblemente junto con auxiliares del procesamiento, tales como antioxidantes. Entonces se puede dispersar una sustancia de carga en la mezcla acuosa, por ejemplo usando un homogeneizador. Si la sustancia de carga es un líquido hidrófobo, se forma una emulsión en la que una fracción del primer componente polimérico comienza a depositarse alrededor de gotitas individuales de sustancia de carga para comenzar la formación de cubiertas primarias. Si la sustancia de carga es una partícula sólida, se forma una suspensión en la que comienza a depositarse alrededor de las partículas individuales una fracción del primer componente polimérico para comenzar la formación de cortezas primarias. En este punto, se puede añadir a la mezcla acuosa otra disolución acuosa de un segundo componente polimérico.
Las gotitas o partículas de la sustancia de carga en la mezcla acuosa tienen preferiblemente un diámetro medio de menos de 100 \mum, más preferiblemente menos de 50 \mum, incluso más preferiblemente menos de 25 \mum. Se pueden usar gotitas o partículas de la sustancia de carga que tengan un diámetro medio menor de 10 \mum, o menos de 5 \mum, o menos de 3 \mum, o menos de 1 \mum. El tamaño de partículas se puede medir usando un equipo típico conocido en la técnica, por ejemplo un analizador de tamaños de partículas Coulter^{TM} LS230, Miami, Florida, USA.
La cantidad de los componentes poliméricos del material de cubierta proporcionada en la mezcla acuosa es típicamente suficiente tanto para formar las cortezas primarias como externas de las microcápsulas. Preferiblemente, la sustancia de carga se proporciona en una cantidad desde alrededor de 1% hasta alrededor de 15% en peso de la mezcla acuosa, más preferiblemente desde alrededor de 3% hasta alrededor de 8% en peso, e incluso más preferiblemente alrededor de 6% en peso.
Si se desea un coacervado complejo, entonces se ajusta el pH, la temperatura, la concentración, la velocidad de mezclamiento, o una combinación de los mismos, para acelerar la formación de las cortezas primarias del coacervado complejo alrededor de las gotitas o partículas de la sustancia de carga para formar microcápsulas primarias. En el caso de microcápsulas de múltiples núcleos, la aglomeración de las microcápsulas primarias tendrá lugar para formar agrupamientos discretos al tamaño y forma deseados.
El pH es una expresión de la concentración de iones hidrógeno en disolución. Tales iones afectan al equilibrio de ionización de los polímeros de los componentes A y B implicados en la coacervación compleja, y de este modo en la formación de coacervados complejos. El pH se ajusta de forma que el polímero del componente A soportará una carga neta positiva, y el polímero del componente B soportará una carga neta negativa. Por tanto, el ajuste del pH dependerá del tipo de material de corteza a usar.
Por ejemplo, cuando la gelatina tipo A es un componente polimérico, las moléculas de gelatina tienen cargas positivas y negativas casi iguales (es decir, carga de polaridad neta cero) en su punto de carga cero (pzc) alrededor de pH 9-10. Sólo cuando el pH de la disolución es menor que el valor de pzc, el polímero soportará una carga neta positiva, que interacciona con el componente cargado negativamente (por ejemplo, goma arábiga, polifosfato, alginato, etc.).
En el caso de gelatina tipo A, el pH se ajusta preferiblemente hasta un valor de 3,5-5,0, más preferiblemente de 4,0-5,0. Para un valor muy alejado de este intervalo, el complejo a base de gelatina tiende a formar geles al enfriar en lugar de una corteza sobre las microcápsulas. Si el pH de la mezcla comienza en el intervalo deseado, entonces se requiere poco o ningún ajuste del pH.
La relación molar de componentes A y B se ajusta para favorecer la formación de cortezas sobre las microcápsulas en lugar de simplemente formar partículas de gel en disolución. Las relaciones molares adecuadas se explican más arriba en el encabezamiento "Material de Corteza".
La concentración de los componentes A y B en la mezcla acuosa también puede afectar a la formación de coacervados complejos, y en consecuencia se puede ajustar. Típicamente, la concentración total de componentes A y B varía desde 1% hasta 20%m preferiblemente 2-10%, y más preferiblemente 3-6% en peso de la mezcla acuosa. Por ejemplo, cuando se usa gelatina tipo A como componente A, la concentración de gelatina tipo A es preferiblemente de 1-15% en peso de la mezcla acuosa, más preferiblemente 2-6% en peso, e incluso más preferiblemente 2-4% en peso. De forma similar, cuando se usa polifosfato como componente B, su concentración en la mezcla acuosa es preferiblemente 0,01-0,65% en peso de la mezcla acuosa, más preferiblemente 0,13-0,17% en peso, incluso más preferiblemente 0,13-0,26% en peso.
La temperatura inicial de la mezcla acuosa se ajusta preferiblemente a un valor desde alrededor de 40ºC hasta alrededor de 60ºC, más preferiblemente a alrededor de 50ºC.
La velocidad de mezclamiento influye en la deposición de coacervados complejos sobre la superficie de las microcápsulas. Si la velocidad de mezclamiento es demasiado baja, la mezcla acuosa se agita insuficientemente y se pueden formar microcápsulas indeseablemente grandes. Por el contrario, si la velocidad de mezclamiento es demasiado elevada, se generan fuerzas de cizallamiento elevadas y evitan que se forme el material de corteza sobre las microcápsulas. En su lugar, se forman partículas de gel en la disolución. La velocidad de mezclamiento está preferiblemente entre 100 y 1500 rpm, más preferiblemente entre 400 y 1000 rpm, e incluso más preferiblemente entre 600 y 800 rpm. Los parámetros de mezclamiento particulares dependen del tipo de equipo que se esté usando. Se puede usar cualquiera de una variedad de tipos de equipo de mezclamiento conocido en la técnica. Es particularmente un rotor de flujo axial, tal como Lightning^{TM} A310 o A510.
En este momento, los materiales para la corteza exterior se añaden en la mezcla, y la mezcla acuosa se puede enfriar entonces bajo una velocidad de enfriamiento y parámetros de mezclamiento controlados para permitir el revestimiento de las microcápsulas primarias para formar las cortezas exteriores. Es ventajoso controlar la formación de la corteza exterior a una temperatura por encima del punto de gel del material de corteza. También es posible en esta etapa añadir adicionalmente más componentes poliméricos, ya sea del mismo tipo o de un tipo diferente, a fin de hacer más gruesa la corteza exterior y/o producir microcápsulas que tengan diferentes capas de cortezas para proporcionar funcionalidades deseadas. La temperatura se reduce preferiblemente a una velocidad de alrededor de 1ºC/10 minutos hasta que alcanza una temperatura de alrededor de 5ºC a alrededor de 10ºC, preferiblemente alrededor de 5ºC. La corteza exterior encapsula a las microcápsulas o agrupamientos primarios para formar una aglomeración encapsulada rígida de microcápsulas.
En esta etapa se puede añadir un agente reticulante para incrementar adicionalmente la rigidez de las microcápsulas reticulando el material de corteza tanto en las cortezas exteriores como primarias y hacer insolubles a las cortezas tanto en medios acuosos como no acuosos (por ejemplo, aceite). Se puede usar cualquier agente reticulante adecuado, y la elección del agente reticulante depende en cierto modo de la elección del material de corteza. Los agentes reticulantes preferidos son agentes reticulantes enzimáticos (por ejemplo transglutaminasa), aldehídos (por ejemplo formaldehído o glutaraldehído), ácido tánico, alumbre, sal cálcica o potásica orgánica o inorgánica, o una mezcla de los mismos. Cuando las microcápsulas se van a usar para suministrar una sustancia biológicamente activa a un organismo, los agentes reticulantes son preferiblemente no tóxicos o de una toxicidad suficientemente baja. El tipo y la cantidad de agente reticulante usado depende del tipo de material de corteza, y se puede ajustar para proporcionar más o menos rigidez estructural según se desee. Por ejemplo, cuando se usa gelatina tipo A en el material de corteza, se puede usar convenientemente transglutaminasa en una cantidad de alrededor de 0,2% a alrededor de 2,0%, preferiblemente alrededor de 1,0%, en peso de la suspensión de microcápsulas. En general, un experto en la técnica puede determinar de forma habitual la cantidad deseada en cualquier caso dado mediante experimentación sencilla.
En esta etapa se han producido microcápsulas de múltiples núcleos. Estas microcápsulas u otras microcápsulas se pueden procesar entonces según la invención para añadir capas de corteza adicionales, como se describe anteriormente. Preferiblemente, las cortezas adicionales se añaden tras la formación de la corteza exterior de la microcápsula, o antes de la etapa de reticulación. Más particularmente, los componentes poliméricos primero y segundo del material de corteza se disuelven en disolución acuosa, por ejemplo a 40 a 60ºC, más preferiblemente alrededor de 50ºC. En esta etapa, se puede controlar o ajustar el pH. Las microcápsulas previamente preparadas se combinan entonces con esta mezcla.
Como alternativa, las microcápsulas se pueden combinar con una disolución acuosa del primer componente polimérico del material de corteza, y después se puede añadir una segunda disolución acuosa del segundo componente polimérico del material de corteza. Entonces el pH, la temperatura, la concentración, la velocidad de mezclamiento, o una combinación de los mismos, se pueden ajustar como se describe anteriormente de forma que los componentes poliméricos del material de corteza formen un coacervado complejo que rodea y reviste a las microcápsulas con una corteza adicional. Como se explica anteriormente, se pueden incorporar auxiliares del procesamiento como pueden ser los materiales hidrófobos tales como aceites, ceras, resinas o grasas. La nueva corteza exterior se puede reticular entonces como se describe anteriormente. Estas etapas adicionales de formar capas adicionales de corteza se pueden repetir según se desee para formar un número adecuado de cortezas adicionales sobre la microcápsula.
Finalmente, las microcápsulas se pueden lavar con agua y/o se pueden secar para proporcionar un polvo que fluye libremente. El secado se puede lograr mediante un número de métodos conocidos en la técnica, tales como liofilización, secado con etanol, o secado por pulverización. El secado por pulverización es un método particularmente preferido para secar las microcápsulas. Las técnicas de secado por pulverización se describen en "Spray Drying Handbook", K. Masters, 5ª edición, Longman Scientific Technical UK, 1991, cuya descripción se incorpora aquí como referencia.
Usos
Las microcápsulas producidas por los procedimientos de la presente invención se pueden usar para preparar líquidos como polvos que fluyen libremente o sólidos comprimidos, para almacenar una sustancia, para separar sustancias reactivas, para reducir la toxicidad de una sustancia, para proteger una sustancia frente a la oxidación, para suministrar una sustancia a un ambiente específico, y/o para controlar la velocidad de liberación de una sustancia. En particular, las microcápsulas se pueden usar para suministrar una sustancia biológicamente activa a un organismo con fines nutricionales o médicos. La sustancia biológicamente activa puede ser, por ejemplo, un suplemento nutricional, un sabor, un fármaco y/o una enzima. El organismo es preferentemente un mamífero, más preferentemente un ser humano. Las microcápsulas que contienen la sustancia biológicamente activa se pueden incluir, por ejemplo, en alimentos o bebidas, o en sistemas de suministro de fármacos. Se prefiere particularmente el uso de las microcápsulas de la presente invención para formular un suplemento nutricional dentro de alimento para seres humanos.
Las microcápsulas de la presente invención tienen buena resistencia a la ruptura para ayudar a reducir o prevenir el rompimiento de las microcápsulas durante la incorporación en alimentos u otras formulaciones. Además, las cortezas de las microcápsulas se pueden formular para que sean insolubles tanto en medio acuoso como no acuoso (por ejemplo, aceite), y ayudan a reducir o prevenir la oxidación y/o deterioro de la sustancia de carga durante la preparación de las microcápsulas, durante el almacenamiento a largo plazo, y/o durante la incorporación de las microcápsulas en un vehículo de formulación, por ejemplo en alimentos, bebidas, formulaciones nutracéuticas o formulaciones farmacéuticas.
La invención se ilustrará ahora adicionalmente mediante los siguientes ejemplos no limitantes.
Ejemplos Ejemplo 1 Microcápsulas de múltiples núcleos preparadas mediante un proceso de una etapa para comparación (teniendo tanto la corteza primera como segunda la misma composición de gelatina y polifosfato)
Se mezclaron 54,5 gramos de gelatina 275 Bloom tipo A (punto isoeléctrico de alrededor de 9) con 600 gramos de agua desionizada que contiene 0,5% de ascorbato de sodio con agitación a 50ºC hasta su completa disolución. Se disolvieron 5,45 gramos de polifosfato de sodio en 104 gramos de agua desionizada que contiene 0,5% de ascorbato de sodio. Se dispersaron 90 gramos de un concentrado de aceite de pescado que contiene 30% de éster etílico de ácido eicosapentaenoico (EPA) y 20% de éster etílico de ácido docosahexaenoico (DHA) (disponible en Ocean Nutrition Canada Ltd.) con 1,0% de un antioxidante (tocoferoles naturales mezclados) en la disolución de gelatina con un homogenizador de alta velocidad Polytron^{TM} a 5.500 rpm durante 6 minutos. Se formó una emulsión de aceite en agua. El tamaño de las gotitas de aceite tuvo una distribución estrecha, con un tamaño medio de alrededor de 1 \mum medido mediante el analizador de tamaños de partículas Coulter^{TM} LS230. La emulsión se diluyó con 700 gramos de agua desionizada que contiene 0,5% de ascorbato de sodio a 50ºC. Después se añadió la disolución de polifosfato de sodio a la emulsión y se mezcló con un agitador Lightnin^{TM} a 600 rpm. El pH se ajustó después a 4,5 con una disolución acuosa de ácido acético al 10%. Durante el ajuste del pH y la etapa de enfriamiento que siguió al ajuste del pH, se formó un coacervado a partir de la gelatina y polifosfato revestido sobre las gotitas de aceite para formar las microcápsulas primarias. El enfriamiento se llevó a cabo por encima del punto de gelificación de la gelatina y polifosfatos, y las microcápsulas primarias comenzaron a aglomerarse para formar agrupamientos bajo agitación. Con más enfriamiento de la mezcla, los polímeros que quedan en la fase acuosa revistieron adicionalmente los agrupamientos de las microcápsulas primarias para formar una aglomeración encapsulada de microcápsulas que tienen una corteza exterior y que tienen un tamaño medio de 50 \mum. Una vez que la temperatura se había enfriado hasta 5ºC, a la mezcla se añadieron 2,7 gramos de glutaraldehído al 50%, para endurecer adicionalmente la corteza. La mezcla se calentó entonces hasta la temperatura ambiente y se mantuvo la agitación durante 12 horas. Finalmente, la suspensión de microcápsulas se lavó con agua. La suspensión lavada se secó entonces por pulverización para obtener un polvo que fluye libremente. Se obtuvo una carga útil de 62%.
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Ejemplo 2 Un proceso de dos etapas con gelatina y polifosfato tanto en la corteza primera como segunda, pero que tienen composiciones diferentes
Etapa A
Se mezclaron 15,6 gramos de gelatina 275 Bloom tipo A (punto isoeléctrico de alrededor de 9) con 172 gramos de agua desionizada que contiene 0,5% de ascorbato de sodio con agitación a 50ºC hasta su completa disolución. Se disolvieron 1,56 gramos de polifosfato de sodio en 29,7 gramos de agua desionizada que contiene 0,5% de ascorbato de sodio. Se dispersaron 69 gramos de un concentrado de aceite de pescado que contiene 30% de éster etílico de ácido eicosapentaenoico (EPA) y 20% de éster etílico de ácido docosahexaenoico (DHA) (disponible en Ocean Nutrition Canada Ltd.) con 1,0% de un antioxidante (tocoferoles naturales mezclados) en la disolución de gelatina con un homogenizador de alta velocidad Polytron^{TM} a 6.100 rpm durante 4 minutos. Se formó una emulsión de aceite en agua. El tamaño de las gotitas de aceite tuvo una distribución estrecha, con un tamaño medio de alrededor de 1 \mum medido mediante el analizador de tamaños de partículas Coulter^{TM} LS230. La emulsión se diluyó con 319 gramos de agua desionizada que contiene 0,5% de ascorbato de sodio a 50ºC. Después se añadió la disolución de polifosfato de sodio a la emulsión y se mezcló con un agitador Lightnin^{TM} a 600 rpm. El pH se ajustó después hasta 4,5 con una disolución acuosa de ácido acético al 10%. Durante el ajuste del pH y la etapa de enfriamiento que siguió al ajuste del pH, se formó un coacervado a partir de la gelatina y polifosfato revestido sobre las gotitas de aceite para formar las microcápsulas primarias, y después las microcápsulas primarias comenzaron a aglomerarse para formar agrupamientos bajo agitación. En esta etapa se obtuvo una carga útil de 80%.
Etapa B
Se preparó una disolución de gelatina disolviendo 41,8 gramos de gelatina 275 Bloom tipo A (punto isoeléctrico de alrededor de 9) en 460 gramos de agua desionizada que contiene 0,5% de ascorbato de sodio con agitación a 50ºC hasta que se disolvió completamente. Una disolución de polifosfato de sodio se preparó disolviendo 4,18 gramos de polifosfato de sodio en 79,5 gramos de agua desionizada que contiene 0,5% de ascorbato de sodio. Las disoluciones de gelatina y de polifosfato se combinaron para formar una mezcla, y el pH de la mezcla se ajustó hasta 4,7 con ácido fosfórico acuoso al 10%.
Etapa C
La mezcla de la Etapa B se añadió a la mezcla con agrupamientos formada en la etapa A. El enfriamiento se llevó a cabo con agitación para hacer que la gelatina y el polifosfato formasen coacervados y para revestir los agrupamientos formados en la Etapa A, para formar una corteza exterior. Las microcápsulas así formadas tuvieron un tamaño medio de 60 \mum. Una vez la temperatura se enfrió hasta 5ºC, se añadieron a la mezcla 2,1 gramos de glutaraldehído al 50%, para endurecer adicionalmente la corteza. La mezcla se calentó entonces hasta la temperatura ambiente y se agitó continuamente durante 12 horas. Finalmente, la suspensión de microcápsulas se lavó con agua. La suspensión lavada se secó entonces por pulverización para obtener un polvo que fluye libremente. Se obtuvo una carga útil de 59%.
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Ejemplo 3 Un proceso de dos etapas que tiene gelatina y alginato en la segunda corteza
Etapa A
Igual que la Etapa A en el Ejemplo 2.
Etapa B
Se preparó una disolución de gelatina disolviendo 23,0 gramos de gelatina 275 Bloom tipo A (punto isoeléctrico de alrededor de 9) en 371 gramos de agua desionizada con agitación a 50ºC hasta que se disolvió completamente. Una disolución de alginato de sodio (ISP Alginates) se preparó disolviendo 3,00 gramos de alginato de sodio en 503,8 gramos de agua desionizada. Las disoluciones de gelatina y alginato de sodio se combinaron para formar una mezcla. El pH de la mezcla se ajustó hasta 5,00 con ácido fosfórico acuoso al 10%.
Etapa C
La mezcla procedente de la Etapa B se añadió a la mezcla con agrupamientos formada en la etapa A. El enfriamiento se llevó a cabo con agitación para hacer que la gelatina y el alginato formasen coacervados y revistiesen los agrupamientos formados en la Etapa A, para formar una corteza exterior. Las microcápsulas así formadas tuvieron un tamaño medio de alrededor de 80 \mum. Una vez la temperatura se enfrió hasta 5ºC, se añadieron a la mezcla 2,1 gramos de glutaraldehído al 50%, para endurecer adicionalmente la corteza. La mezcla se calentó entonces hasta la temperatura ambiente y se agitó continuamente durante 12 horas. Finalmente, la suspensión de microcápsulas se lavó con agua. La suspensión lavada se secó entonces por pulverización para obtener un polvo que fluye libremente. Se obtuvo una carga útil de 53%.
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Ejemplo 4 Un proceso de tres etapas para incorporar cera y alginato en la segunda corteza, y alginato en la tercera corteza
Etapa A
Se mezclaron 20,0 gramos de gelatina 275 Bloom tipo A (punto isoeléctrico de alrededor de 9) con 220,1 gramos de agua desionizada que contiene 0,5% de ascorbato de sodio con agitación a 50ºC hasta su completa disolución. Se disolvieron 2,00 gramos de polifosfato de sodio en 38,0 gramos de agua desionizada. Se dispersaron 88,0 gramos de un concentrado de aceite de pescado que contiene 30% de éster etílico de ácido eicosapentaenoico (EPA) y 20% de éster etílico de ácido docosahexaenoico (DHA) (disponible en Ocean Nutrition Canada Ltd.) con 1,0% de un antioxidante (tocoferoles naturales mezclados) en la disolución de gelatina con un homogenizador de alta velocidad Polytron^{TM} a 6.100 rpm durante 4 minutos. Se formó una emulsión de aceite en agua. El tamaño de las gotitas de aceite tuvo una distribución estrecha, con un tamaño medio de alrededor de 1 \mum medido mediante el analizador de tamaños de partículas Coulter^{TM} LS230. La emulsión se diluyó con 408,6 gramos de agua desionizada a 50ºC. Después se añadió la disolución de polifosfato de sodio a la emulsión y se mezcló con un agitador Lightnin^{TM} a 600 rpm. El pH se ajustó después hasta 4,5 con una disolución acuosa de ácido fosfórico al 10%. Durante el ajuste del pH y la etapa de enfriamiento que siguió al ajuste del pH, se formó un coacervado a partir de la gelatina y polifosfato revestido sobre las gotitas de aceite para formar las microcápsulas primarias, y después las microcápsulas primarias comenzaron a aglomerarse para formar agrupamientos bajo agitación. En esta etapa se obtuvo una carga útil de 80%.
Etapa B
Se preparó una disolución de gelatina disolviendo 8,6 gramos de gelatina 275 Bloom tipo A (punto isoeléctrico de alrededor de 9) en 94,5 gramos de agua desionizada con agitación a 65ºC hasta la completa disolución. Se emulsionaron 25,8 gramos de cera de abeja fundida a 65ºC en la disolución de gelatina con un homogeneizador de alta velocidad Polytron^{TM} a 6.100 rpm durante 4 minutos. Se formó una emulsión de cera en agua. Se preparó una disolución de alginato disolviendo 2,3 gramos de alginato sódico en 192 gramos de agua desionizada y se añadió a la emulsión, y el pH de la mezcla se ajustó hasta 4,7 con ácido fosfórico acuoso al 10%. La mezcla se añadió entonces a las mezclas de agrupamientos en la etapa A con agitación a 800 rpm, y se llevó a cabo un enfriamiento para hacer que el material compuesto de gelatina-alginato-cera formase un revestimiento sobre los agrupamientos formados en la Etapa A para formar microcápsulas. En esta etapa se obtuvo una carga útil de 60%.
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Etapa C
Se preparó una disolución disolviendo 23,1 gramos de gelatina y 2,3 gramos de alginato de sodio en 384,9 gramos de agua ionizada con agitación a 50ºC hasta la completa disolución. El pH de la mezcla se ajustó hasta 4,5 con ácido fosfórico acuoso al 10%, y la mezcla se añadió entonces a las mezclas de microcápsulas formadas en la etapa B, con agitación a 800 rpm. Se llevó a cabo un enfriamiento para hacer que el material de gelatina-alginato formase un revestimiento sobre las microcápsulas que se formaron en la Etapa B. Una vez que la temperatura se había enfriado hasta 5ºC, se añadieron 1,5 gramos de transglutaminasa a la mezcla, para reticular la corteza. La mezcla se calentó entonces hasta la temperatura ambiente y se mantuvo en agitación durante 12 horas. Finalmente, la suspensión de microcápsulas se secó por pulverización para obtener un polvo que fluye libremente. Se obtuvo una carga útil final de 52%.
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Ejemplo 5 Un proceso de dos etapas de microcápsulas de múltiples núcleos que tienen cera y alginato en la segunda corteza
Etapa A
Se mezclaron 13,0 gramos de gelatina 275 Bloom tipo A (punto isoeléctrico de alrededor de 9) con 143,0 gramos de agua desionizada que contiene 0,5% de ascorbato de sodio con agitación a 50ºC hasta su completa disolución. Se disolvieron 1,3 gramos de polifosfato de sodio en 24,7 gramos de agua desionizada. Se dispersaron 57,2 gramos de aceite de pescado que contiene 18% de ácido eicosapentaenoico (EPA) y 12% de ácido docosahexaenoico (DHA) (disponible en Ocean Nutrition Canada Ltd.) con 1,0% de un antioxidante (tocoferoles naturales mezclados) en la disolución de gelatina con un homogenizador de alta velocidad Polytron^{TM} a 8.000 rpm durante 4 minutos. Se formó una emulsión de aceite en agua. El tamaño de las gotitas de aceite tuvo una distribución estrecha, con un tamaño medio de alrededor de 1 \mum medido mediante el analizador de tamaños de partículas Coulter^{TM} LS230. La emulsión se diluyó con 266,0 gramos de agua desionizada a 50ºC. Después se añadió la disolución de polifosfato de sodio a la emulsión y se mezcló con un agitador Lightnin^{TM} a 350 rpm. El pH se ajustó después hasta 4,4 con una disolución acuosa de ácido fosfórico al 10%. Durante el ajuste del pH y la etapa de enfriamiento que siguió al ajuste del pH, se formó un coacervado a partir de la gelatina y polifosfato revestido sobre las gotitas de aceite para formar las microcápsulas primarias, y después las microcápsulas primarias comenzaron a aglomerarse para formar agrupamientos bajo agitación. En esta etapa se obtuvo una carga útil de 80%.
Etapa B
Se preparó una disolución de gelatina disolviendo 7,05 gramos de gelatina 275 Bloom tipo A (punto isoeléctrico de alrededor de 9) en 77,9 gramos de agua desionizada con agitación a 70ºC hasta la completa disolución. Se emulsionaron 7,05 gramos de cera de abeja fundida a 70ºC en la disolución de gelatina con un homogeneizador de alta velocidad Polytron^{TM} a 8.000 rpm durante 4 minutos. Se formó una emulsión de cera en agua. Se preparó una disolución de alginato (45ºC) disolviendo 7,62 gramos de alginato sódico en 630 gramos de agua desionizada y se añadió a la emulsión, y el pH de la mezcla se ajustó hasta 5,3 con ácido fosfórico acuoso al 10%. La mezcla se añadió entonces a las mezclas de agrupamientos en la etapa A con agitación a 450 rpm seguido del ajuste del valor del pH de la mezcla hasta 4,9, y se llevó a cabo un enfriamiento para hacer que el material compuesto de gelatina-alginato-cera formase un revestimiento sobre los agrupamientos formados en la Etapa A para formar microcápsulas. Una vez que la temperatura se había reducido hasta 5ºC, se añadieron 3,8 gramos de transglutaminasa a la mezcla, para reticular las cortezas. La mezcla se calentó entonces hasta la temperatura ambiente y se agitó a 600 rpm durante 12 horas. Finalmente, la suspensión de microcápsulas se secó por pulverización para obtener un polvo que fluye libremente. En esta etapa se obtuvo una carga útil de 57%.
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Ejemplo 6 Evaluación de microcápsulas
En las Figuras 4 a Figura 8, respectivamente, se muestran imágenes de microcápsulas de los Ejemplos 1-5. Se puede observar claramente que a aproximadamente la misma carga útil (60%), las microcápsulas preparadas con un proceso de dos etapas (Figura 5) tienen cortezas exteriores mucho más gruesas que las preparadas con un proceso de una etapa (Figura 4). Las microcápsulas preparadas con un proceso de tres etapas que tienen una corteza compuesta que contiene lípidos (Figura 7) muestran claramente las gotitas de lípidos incorporadas en la segunda corteza y cerca del núcleo de aceite aglomerado.
La estabilidad oxidativa acelerada en estado seco se evaluó colocando los polvos de microcápsulas preparadas procedentes de cada uno de los Ejemplos 1-4 en una bomba de oxígeno (Oxipres^{TM}, MIKROLAB AARHUS A/S, Dinamarca) con una presión de oxígeno inicial de 5 bares a una temperatura constante de 65ºC. Cuando el aceite de pescado encapsulado comenzó a oxidarse, la presión de oxígeno cayó, y se determinó un período o tiempo de inducción. Un período de inducción más prolongado significa que los contenidos de las microcápsulas están mejor protegidos frente a la oxidación.
En la Tabla 1 se muestran los períodos de inducción. Las microcápsulas obtenidas a partir de un proceso de dos etapas según la invención tienen un período de inducción (50-56 horas) mayor que aquellas obtenidas a partir de un proceso de una etapa (41 horas). Esto se traduce en un incremento de 22,0% hasta 37,6% en la estabilidad oxidativa.
TABLA I Comparación de las microcápsulas descritas en los Ejemplos 1-5
1
Todas las publicaciones citadas en esta memoria descriptiva se incorporan aquí como referencia como si cada publicación individual se indicase específica e individualmente para ser incorporada como referencia. La cita de cualquier publicación no se debe de interpretar como una admisión de que tal publicación es técnica anterior.
Aunque la invención anterior se ha descrito con cierto detalle a título de ilustración y ejemplo con fines de claridad de comprensión, es fácilmente manifiesto para los expertos normales en la técnica a la luz de las enseñanzas de esta memoria descriptiva que se pueden hacer a la misma ciertos cambios o modificaciones sin separarse del espíritu o alcance de las reivindicaciones anejas.

Claims (28)

1. Una microcápsula de múltiples núcleos que comprende:
(a)
una aglomeración de microcápsulas primarias, comprendiendo cada microcápsula primaria un núcleo y una primera corteza que rodea al núcleo;
(b)
una segunda corteza que rodea a la aglomeración; y
(c)
una tercera corteza que rodea a la segunda corteza;
en la que la primera corteza está formada a partir de un coacervado complejo, y al menos una de las cortezas segunda y tercera está formada a partir de un coacervado complejo.
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2. La microcápsula de múltiples núcleos según la reivindicación 1, en la que cada una de las cortezas primera, segunda y tercera está formada a partir de un coacervado complejo.
3. La microcápsula de múltiples núcleos según la reivindicación 1, en la que cada una de las cortezas primera, segunda y tercera está formada a partir del mismo coacervado complejo.
4. La microcápsula de múltiples núcleos según la reivindicación 1, en la que al menos una de las cortezas primera, segunda y tercera está formada a partir de un coacervado complejo que es diferente de un coacervado complejo que forma una de las otras cortezas.
5. La microcápsula de múltiples núcleos según la reivindicación 1, en la que dicho coacervado complejo comprende al menos un componente polimérico seleccionado del grupo que consiste en:
una proteína, un polifosfato, un polisacárido, goma arábiga, alginato, quitosán, carrageenano, pectina, celulosa y derivados de celulosa.
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6. La microcápsula de múltiples núcleos según la reivindicación 5, en la que la proteína se selecciona del grupo que consiste en: gelatina tipo A, gelatina tipo B, proteínas de la soja, proteínas del suero lácteo, proteínas de la leche, y sus combinaciones.
7. La microcápsula de múltiples núcleos según la reivindicación 1, en la que al menos una de las cortezas primera, segunda y tercera está formada a partir de un coacervado complejo entre gelatina A y al menos un componente polimérico seleccionado del grupo que consiste en gelatina tipo B, polifosfato, goma arábiga, alginato, quitosán, carrageenano, pectina y carboximetilcelulosa.
8. La microcápsula de múltiples núcleos según la reivindicación 1, en la que al menos una de las cortezas primera, segunda y tercera está formada a partir de un coacervado complejo entre gelatina A y polifosfato.
9. La microcápsula de múltiples núcleos según la reivindicación 1, que comprende además al menos una corteza adicional que rodea a la tercera corteza.
10. La microcápsula de múltiples núcleos según la reivindicación 9, en la que se forma a partir de un coacervado complejo al menos una corteza adicional que rodea a la tercera corteza de la microcápsula de múltiples núcleos.
11. La microcápsula de múltiples núcleos según la reivindicación 1, en la que al menos una de las cortezas primera, segunda y tercera comprende un antioxidante.
12. La microcápsula de múltiples núcleos según la reivindicación 1, en la que al menos una de las cortezas primera, segunda y tercera comprende uno o más componentes hidrófobos seleccionados del grupo que consiste en: ceras, aceites, resinas, y grasas.
13. La microcápsula de múltiples núcleos según la reivindicación 1, en la que al menos una de las cortezas primera, segunda y tercera está formada a partir de un coacervado complejo que se reticula con un agente de reticulación enzimático.
14. La microcápsula de múltiples núcleos según la reivindicación 1, en la que los núcleos comprenden al menos 50% de la masa total de la microcápsula de múltiples núcleos.
15. La microcápsula de múltiples núcleos según la reivindicación 1, que tiene un diámetro medio exterior de alrededor de 1 \mum a alrededor de 2000 \mum, y en la que las primeras cortezas tienen un diámetro medio desde alrededor de 40 nm hasta alrededor de 10 \mum.
16. La microcápsula de múltiples núcleos según la reivindicación 1, en la que el núcleo es una sustancia oleosa purificada o parcialmente purificada seleccionada de ácidos grasos omega-3, y derivados de los mismos y mezclas de los mismos.
17. Un procedimiento para obtener una microcápsula que tiene una pluralidad de cortezas, comprendiendo el procedimiento:
(a)
proporcionar una microcápsula de múltiples núcleos que comprende: una aglomeración de microcápsulas primarias, comprendiendo cada microcápsula primaria un núcleo y una primera corteza que rodea al núcleo; y una segunda corteza que rodea a dicha aglomeración;
(b)
mezclar la microcápsula con los componentes poliméricos primero y segundo del material de corteza en disolución acuosa;
(c)
ajustar al menos uno de pH, temperatura, concentración y velocidad de mezclamiento para formar el material de corteza que comprende los componentes poliméricos primero y segundo, formando el material de corteza una corteza adicional que envuelve a dicha microcápsula;
en el que la primera corteza está formada a partir de un coacervado complejo, y al menos una de la segunda corteza y la corteza adicional está formada a partir de un coacervado complejo.
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18. El procedimiento según la reivindicación 17, en el que todas las cortezas comprenden un coacervado complejo.
19. El procedimiento según la reivindicación 17, que comprende las etapas adicionales de:
(d)
mezclar la microcápsula obtenida en la etapa (c) con componentes poliméricos tercero y cuarto del material de corteza en disolución acuosa;
(e)
ajustar al menos uno de pH, temperatura, concentración y velocidad de mezclamiento para formar el material de corteza que comprende los componentes poliméricos tercero y cuarto, formando el material de corteza una corteza adicional que envuelve a la microcápsula.
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20. El procedimiento según la reivindicación 19, en el que la corteza adicional se forma a partir de un coacervado complejo.
21. El procedimiento según la reivindicación 19, en el que los componentes poliméricos tercero y cuarto del material de corteza no son los mismos que los componentes poliméricos primero y segundo del material de corteza.
22. El procedimiento según la reivindicación 17, en el que los componentes poliméricos primero y segundo se seleccionan del grupo que consiste en: una proteína, un polifosfato, un polisacárido, goma arábiga, alginato, quitosán, carrageenano, pectina, celulosa y derivados de celulosa.
23. El procedimiento según la reivindicación 22, en el que la proteína se selecciona del grupo que consiste en gelatina tipo A, gelatina tipo B, proteínas de la soja, proteínas del suero lácteo, proteínas de la leche, y sus combinaciones.
24. El procedimiento según la reivindicación 17, en el que el primer componente polimérico comprende gelatina A, y el segundo componente polimérico comprende gelatina tipo B, un polifosfato, goma arábiga, alginato, quitosán, carrageenano, pectina o carboximetilcelulosa.
25. El procedimiento según la reivindicación 17, en el que la etapa (b) comprende además mezclar la microcápsula con un antioxidante.
26. El procedimiento según la reivindicación 17, que comprende la etapa adicional de reticular la corteza adicional con un agente de reticulación.
27. El procedimiento según la reivindicación 17, en el que la etapa (b) comprende además mezclar la microcápsula con al menos un componente hidrófobo seleccionado del grupo que consiste en ceras, aceites, resinas y grasas.
28. El procedimiento según la reivindicación 17, en el que las microcápsulas se secan mediante secado por pulverización.
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