ES2869336T3

ES2869336T3 - Gelificación iónica en sólidos

Info

Publication number: ES2869336T3
Application number: ES14839385T
Authority: ES
Inventors: Herley Fernando Casanova; Zapata César Perez; César Restrepo; Arango Johnatan Diosa
Original assignee: Universidad de Antioquia UdeA
Current assignee: Universidad de Antioquia UdeA
Priority date: 2013-08-27
Filing date: 2014-08-21
Publication date: 2021-10-25
Anticipated expiration: 2034-08-21
Also published as: KR20160048851A; MX2016002601A; EP3040373A1; CO7200056A1; US10085948B2; CA2922601A1; PL3040373T3; DK3040373T3; PT3040373T; PL3040373T4; AU2014313817B2; WO2015028920A1; US20160271071A1; EP3040373B1; EP3040373A4; CA2922601C; AU2014313817A1

Abstract

La invención se refiere a un proceso de gelación iónica sobre sólidos para encapsular sólidos insolubles en agua. En el proceso se emplean macromoléculas cargadas negativamente y sales solubles de cationes polivalentes como materiales formadores de coraza, los cuales presentan una alta adsorción sobre la superficie del sólido cuando son sometidos a un tratamiento térmico. El material formador de coraza representa al menos el 10% del peso de la microcápsula seca obtenida. Las microcápsulas obtenidas pueden ser redispersadas en agua y tratadas mediante modificación de su ambiente para ser utilizadas como medio encapsulante de compuestos hidrosolubles y también pueden ser empleadas como principios activos y/o excipientes en la elaboración de composiciones farmacéuticas o nutracéuticas.

Description

DESCRIPCIÓN

Gelificación iónica en sólidos

CAMPO TÉCNICO

La invención se refiere a un proceso para encapsular sólidos insolubles en agua que incluye la adición de una macromolécula cargada negativamente a una suspensión acuosa del sólido insoluble, seguido de un tratamiento térmico y la adición de iones divalentes para formar una corteza que cubre el sólido. El tratamiento térmico de la macromolécula y la adición de sales de calcio, en los momentos y concentraciones apropiados, induce una alta adsorción (>80 %) de estos compuestos en la superficie de las partículas sólidas insolubles, sin causar desestabilización coloidal (formación de agregados o grumos), produciendo de ese modo una suspensión estable de microcápsulas.

Variando las condiciones de secado y la química superficial de las microcápsulas suspendidas, es posible cambiar el grado de formación de agregados de las microcápsulas secas. Esto hace posible generar microcápsulas de moléculas individuales o aglomerados de partículas.

ANTECEDENTES

La encapsulación de sólidos insolubles en agua puede conseguirse mediante procesos físicos, fisicoquímicos, o químicos. Todos los procesos físicos, tales como secado por pulverización, revestimiento en lecho fluido o revestimiento por pulverización de fluido supercrítico, someten el material que se seca a condiciones de temperatura mayores que la temperatura ambiente, lo que puede degradar compuestos termolábiles (1). Por lo tanto, los procesos fisicoquímicos, tales como coacervación, o los procesos químicos, tales como polimerización interfacial o reticulación enzimática, son alternativas de microencapsulación que mantienen la integridad química de los compuestos que se encapsulan (2). Los procesos fisicoquímicos de microencapsulación usados para encapsular sólidos insolubles emplean habitualmente métodos basados en interacciones iónicas, tales como gelificación iónica, precipitación ácida, coacervación y procesos capa a capa (2). Estos procesos emplean macromoléculas cargadas, tales como proteínas, polisacáridos o polielectrolitos sintéticos que interaccionan electrostáticamente con otras macromoléculas o iones de carga opuesta en la solución o en la superficie del sólido que se encapsula. De ese modo, se genera un gel de matriz compleja polimérica que reviste el sólido de interés. La microencapsulación por medio de gelificación iónica tiene ventajas sobre otros métodos basados en interacciones iónicas, debido a que solo usa una macromolécula cargada, simplificando de ese modo el sistema y los costes del proceso, así como permitiendo un mayor control de la viscosidad del sistema de trabajo. La gelificación iónica consiste en la extrusión o emulsión de una macromolécula cargada (por ejemplo, alginato de sodio) incorporada en gotas, en una solución de contraión (por ejemplo, cloruro de calcio), que conduce a la gelificación inmediata del exterior de la gota tras el contacto.

A continuación, los contraiones continúan su difusión hacia el interior de las partículas y causan su gelificación completa. Sin embargo, el mecanismo de difusión del contraión causa habitualmente una gelificación heterogénea de la partícula, que no es conveniente para aplicaciones en donde debe controlarse la cinética de liberación de un compuesto activo (3). La gelificación iónica a través de un mecanismo de gelificación interna soluciona la desventaja de la gelificación por difusión empleando una forma inactiva del contraión que se activa (por ejemplo, mediante un cambio en el pH) solo después de que se mezcle con la macromolécula (3).

Este método de gelificación iónica se ha aplicado para la encapsulación de polifenoles (2), medicamentos para osteoporosis (4), probióticos (5, 6), antibióticos (7) y para generar cápsulas biocompatibles de compuestos activos (8). Sin embargo, uno de los inconvenientes principales es la alta porosidad del gel formador de matriz de la microcápsula, que permite una rápida difusión de los compuestos encapsulados (9-11). Este problema puede solucionarse generando una matriz de gel basada en proteínas o una mezcla de proteínas y polisacáridos mediante calentamiento, reticulación enzimática, o acidificación (1). La obtención de una matriz de gel de la micropartícula por calentamiento (12) o acidificación puede no ser viable para compuestos que son sensibles a las condiciones ambientales y, en el caso de la reticulación, sus posibilidades de uso y eficacia reticulación están determinadas por el tipo de proteína usada, limitando de ese modo su intervalo de aplicaciones. SONG HUIYI et al.:

"Microencapsulated probiotics using emulsification technique coupled with internal or external gelation process", 29 de marzo de 2013, desvelan un proceso para atrapar células de levadura en una solución de alginato por adición de CaCl2. Además, se desvela la opción de añadir CaCO3 en polvo suspendido a la solución de alginato, emulsión y acidificación para la liberación de calcio y gelificación interna.

La técnica anterior del proceso de microencapsulación por gelificación iónica muestra la necesidad de generar una matriz de gel de baja porosidad para la micropartícula, basada en proteínas o una mezcla de proteínas y polisacáridos, en condiciones que no incluyan calentamiento excesivo ni acidificación del medio en su producción. La presente invención, mediante un proceso de microencapsulación, es capaz de conseguir la formación de una matriz de macromoléculas cargadas sobre la superficie de sólidos insolubles en agua, generando microesferas mediante adsorción controlada de las macromoléculas a la superficie del sólido en presencia de iones polivalentes a baja temperatura y su gelificación por aumento de la temperatura a temperatura ambiente o superior, dependiendo del tipo de macromolécula que se use.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención desarrolla un proceso para la microencapsulación de sólidos insolubles en agua mediante gelificación iónica de macromoléculas en la superficie de las partículas sólidas suspendidas con diámetros entre 0,1 y 1000 micrómetros, como se define mediante las reivindicaciones. Las microcápsulas suspendidas pueden secarse usando procesos, tales como secado por pulverización, para generar microcápsulas microesféricas secas o aglomeradas que contienen al menos un 10 % en peso de material formador de corteza con respecto al peso de la microcápsula seca.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS FIGURA 1. Micrografía de barrido electrónico de una microcápsula de carbonato de calcio, usando caseinato de sodio como compuesto formador de corteza (Ejemplo 1).

FIGURA 2. Micrografía de barrido electrónico de una microcápsula de carbonato de calcio, usando caseinato de sodio como compuesto formador de corteza (Ejemplo 1).

FIGURA 3. Micrografía de barrido electrónico de una microcápsula de carbonato de calcio/fosfato de calcio tratada con ácido, usando caseinato de sodio como compuesto formador de corteza (Ejemplo 2).

FIGURA 4. Micrografía óptica de microcápsulas de carbonato de calcio/fosfato de calcio tratadas con ácido con violeta de cresilo encapsulado (Ejemplo 2).

FIGURA 5. Distribución del tamaño de partícula de microcápsulas de carbonato de calcio, usando caseinato de sodio como compuesto formador de corteza (Ejemplo 1).

FIGURA 6. Distribución del tamaño de partícula de microcápsulas de carbonato de calcio/fosfato de calcio tratadas con ácido, usando caseinato de sodio como compuesto formador de corteza (Ejemplo 2).

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a un proceso para la preparación de microcápsulas como se define mediante las reivindicaciones, con sólidos insolubles en agua, usando macromoléculas cargadas como compuestos formadores de corteza. La formación de corteza se consigue mediante gelificación iónica inducida por la adición de cationes polivalentes a la suspensión de sólidos insolubles una vez el sistema está a una temperatura inferior a la temperatura ambiente, que permite una gelificación controlada de las macromoléculas cargadas. Un aumento de temperatura posterior consolida la formación de corteza sobre las partículas sólidas insolubles. El proceso puede repetirse para aumentar el grosor de la corteza de la microcápsula de tipo microesfera.

Las microcápsulas preparadas mediante este proceso pueden ser partículas individuales o aglomerados de partículas, dependiendo de la concentración de las macromoléculas cargadas y los cationes polivalentes. Un diámetro habitual de las cápsulas preparadas mediante el proceso de microencapsulación por gelificación iónica es entre 0,1 y 1000 micrómetros. Por lo general, el sistema por vía húmeda produce cápsulas esféricas.

Las microcápsulas en suspensión acuosa pueden secarse posteriormente mediante secado por pulverización, donde puede modificarse la morfología de las microcápsulas variando la temperatura de secado, el pH, la concentración de macromoléculas y la concentración de cationes polivalentes. Para el sistema seco, es posible preparar cápsulas individuales o agregados de cápsulas con morfología esférica y/o toroidal. El diámetro de partícula de los aglomerados puede variar entre 0,2 y 2000 micrómetros.

El proceso formador de corteza usando macromoléculas e iones divalentes permite la retención de más de un 80 % del material formador de corteza sobre la superficie de la cápsula, lo que hace el proceso más eficaz. Menos de un 20 % del material formador de corteza permanece en solución después del proceso de encapsulación. El proceso de encapsulación de sólidos insolubles en agua de la presente invención consiste en las siguientes etapas:

a) Elaborar una solución de macromoléculas que posee cargas negativas en su estructura molecular.

b) Ajustar el pH de la solución de macromoléculas y enfriarla.

c) Elaborar una suspensión de sólidos insolubles en agua, ajustando su pH.

d) Mezclar la solución de macromoléculas de la etapa a) con la suspensión de sólidos insolubles en agua, agitando el sistema y controlando su temperatura como se define mediante las reivindicaciones.

e) Añadir una solución de iones polivalentes a la suspensión de sólidos insolubles en agua en presencia de moléculas cargadas negativamente como se define mediante las reivindicaciones.

f) Repetir la adición de soluciones de macromoléculas e iones polivalentes al sistema sólido microencapsulado para aumentar el grosor de la corteza de la microcápsula.

g) Calentar la suspensión de microcápsulas.

h) Secar por pulverización la suspensión acuosa de microcápsulas para obtener cápsulas individuales o aglomeradas secas. En una realización adicional de la invención, las microcápsulas secas pueden añadirse de nuevo a agua y tratarse con ácido, con el fin de usarlas como medio para encapsular compuestos solubles en agua, tales como vitaminas, colorantes, saborizantes, moléculas con actividad biocida, fertilizantes, fármacos, proteínas, polisacáridos, entre otros.

Se describen las características del proceso para la encapsulación de sólidos insolubles en agua, así como las características de las cápsulas obtenidas mediante este proceso. Estas características pueden intercambiarse para describir el proceso así como las cápsulas. Preferentemente, los sólidos insolubles en agua tendrían una superficie cargada cuando se ponen en contacto con agua u otro disolvente prótico, debido a la disociación de sus grupos funcionales resultante de la interacción con el disolvente. Los minerales metálicos y no metálicos son los sólidos insolubles preferentes para el proceso de encapsulación de la presente invención. Sin embargo, también pueden encapsularse otros sólidos insolubles, tales como filosilicatos, partículas poliméricas y sólidos insolubles obtenidos mediante síntesis, extracción o bioprocesos, usando el proceso que se describe en el presente documento.

La formación de cargas en la superficie del sólido puede monitorizarse midiendo el potencial zeta, con valores absolutos habitualmente superiores a 5 mV. El pH del sistema puede ajustarse para cambiar el valor absoluto del potencial zeta, lo que puede estimular la adsorción de las macromoléculas formadoras de corteza cargadas. En principio, los presentes inventores buscan producir un pH que maximice la atracción electrostática entre la superficie del sólido y las macromoléculas sin desestabilizar la suspensión, que pueda monitorizarse de acuerdo con el tamaño medio de partícula.

El diámetro de partícula apropiado de un sólido insoluble en agua que se encapsula mediante el método de gelificación iónica de la invención debe ser mayor que 0,1 micrómetros y puede alcanzar incluso varios milímetros. La polidispersidad de la suspensión no es un impedimento para el proceso de microencapsulación, debido a que el proceso es homogéneo en todo el sistema. Ni la morfología, ni la rugosidad ni la porosidad de las partículas sólidas insolubles en agua son un impedimento para su microencapsulación, debido a que la formación de corteza es uniforme a través de la superficie del sólido.

Para conseguir un proceso de encapsulación homogéneo, la concentración de sólidos en el sistema debe permanecer habitualmente inferior a un 50 %, preferentemente cercana a un 30 % y, dependiendo del tamaño y la geometría de la partícula, este valor puede disminuir hasta un valor tan bajo como un 1 %. En el interés de conseguir un proceso de encapsulación homogéneo, es necesario agitar constantemente la suspensión de sólidos. Habitualmente, las velocidades de agitación superiores a 500 s-1 son suficientes para prevenir la sedimentación de partículas aunque, sin embargo, pueden ser necesarias velocidades de agitación incluso mayores dependiendo del tamaño de la partícula suspendida que se encapsula. Las macromoléculas formadoras de corteza son, por lo general, proteínas, polisacáridos o polímeros sintéticos, cargados negativamente. Las proteínas incluyen proteínas de leche, gelatina, proteínas de fuentes vegetales, albúminas y mezclas de las mismas. También pueden usarse sales de algunas de estas proteínas, tales como caseinato de sodio y caseinato de calcio. Algunos polisacáridos útiles en la formación de corteza incluyen hidrocoloides tales como goma arábiga, goma de xantano, sales de alginato, derivados de celulosa, sales de pectina, carragenanos, goma guar y mezclas de los mismos.

Para conseguir una hidratación e interacción adecuadas entre las macromoléculas y la superficie de los sólidos insolubles en agua, se requiere disminuir la temperatura del sistema a menos de 10 °C, e incluso más preferentemente temperaturas cercanas a 5 °C.

Con el fin de inducir la gelificación iónica de las macromoléculas sobre la superficie del sólido insoluble, se añade una fuente de cationes polivalentes a la suspensión de sólidos en presencia de las macromoléculas. La fuente de cationes polivalentes sería una sal soluble en agua o una sal ligeramente insoluble en agua.

En una realización preferente, se emplea cloruro de calcio como fuente de cationes polivalentes, que puede añadirse directamente al sistema o, preferentemente, en una solución con una concentración hasta 2 M. Del mismo modo, la solución de cloruro de calcio puede congelarse y añadirse en forma de trozos de hielo a la suspensión de sólidos insolubles en agua. La adición de macromoléculas y cationes polivalentes a baja temperatura puede repetirse varias veces para variar el grosor de la corteza de la microcápsula, controlando la concentración de cada componente de un modo tal que se evite la aglomeración de las partículas suspendidas. Una vez se ha realizado la adsorción de las macromoléculas en la superficie del sólido insoluble, se disminuye la temperatura del sistema para inducir la gelificación iónica, que se consigue a temperaturas de aproximadamente 25 °C. En algunos casos, la temperatura del sistema puede aumentarse a 80 °C. Mediante el aumento de la temperatura de la suspensión en presencia de cationes polivalentes, se forma la microcápsula que contiene sólidos. El proceso de gelificación iónica conduce a una alta adsorción, mayor de un 80 %, de las macromoléculas en la superficie del sólido insoluble en agua. A continuación, la suspensión de microcápsulas puede secarse, preferentemente secarse por pulverización, para obtener microcápsulas secas con sólidos insolubles en agua. Dependiendo de las condiciones de secado y de las microcápsulas usadas como formadoras de corteza, es posible producir microcápsulas individuales o aglomerados de microcápsulas con formas que varían de aglomerados esféricos a toroidales, que conservan su identidad de aglomerado, a pesar de volver a dispersarse en agua.

Debido a la estabilidad y los espacios interparticulares de los aglomerados, estos pueden usarse para almacenar compuestos en el interior de estos espacios. De ese modo, en una realización adicional de la invención, una suspensión en agua de microcápsulas aglomeradas puede mezclarse con compuestos solubles en agua y permitir su difusión al interior de los espacios interparticulares. Estos compuestos solubles en agua pueden interactuar con las macromoléculas presentes en la superficie del sólido, lo que induce su adsorción, y posteriormente quedan atrapadas en el interior de la microcápsula aglomerada debido a la formación de una película de macromolécula mediante gelificación iónica en la parte más exterior del aglomerado.

Una realización preferente de la invención consiste en productos que contienen un compuesto soluble en agua encapsulado en una microcápsula de sólidos insolubles en agua con una corteza de macromoléculas o encapsulado en un aglomerado de microcápsulas de sólidos insolubles en agua. El material formador de corteza es preferentemente al menos un 10 % del peso total y la macromolécula preferente es caseinato de sodio. En una realización adicional de la invención, las microcápsulas insolubles en agua obtenidas mediante gelificación iónica pueden usarse como ingredientes activos y/o como diluyentes, excipientes o vehículos en la preparación de composiciones farmacéuticas o nutracéuticas.

Las composiciones que contienen las microcápsulas de la invención pueden ser sólidas, semisólidas o líquidas, y pueden prepararse usando métodos convencionales ampliamente conocidos en el campo, que son, entre otros: mezcla, granulación, compresión, y otros, dependiendo de la composición buscada. En una realización preferente, las microcápsulas de la invención se usan como ingrediente activo y/o como excipiente para compresión directa en procesos para producir comprimidos, y pueden estar acompañadas por uno o más excipientes, diluyentes, y vehículos farmacéutica, cosmética o nutracéuticamente aceptables. La invención se ilustra mediante los siguientes ejemplos. Sin embargo, estos ejemplos no limitan el alcance de la invención.

EJEMPLOS EJEMPLO 1 Preparación de microcápsulas de carbonato de calcio.

Se prepararon 54,0 g de una solución de caseinato de sodio (5 % p/p) por hidratación durante al menos 2 horas, y se enfrió a 5 °C. Su pH se ajustó a 6,5. Por separado, se prepararon 41,2 g de una suspensión de carbonato de calcio (67 % p/p). Su pH se ajustó a 6,5, se enfrió a 5 °C y se mezcló con la solución de caseinato de sodio. Para conseguir una mezcla apropiada del sistema, se agitó con una velocidad agitación de al menos 500 s-1.

Una vez se completó la mezcla, se dejó reposar durante 10 minutos a 5 °C para asegurar la homogeneidad del sistema. A continuación, se añadieron lentamente 4,8 g de una solución de dihidrato de cloruro de calcio (4,1 % p/p). Después de esta adición, el sistema se agitó durante 5 minutos y su temperatura se aumentó a 25 °C hasta que se obtuvo una suspensión de microcápsulas. A continuación, la suspensión se secó por pulverización usando un secador por pulverización Buchi-290 con una temperatura de entrada de 180 °C, 32 m3/h de succión, velocidad de la bomba de entrada de 5 ml/min y entrada de aire de 1052 l/h.

EJEMPLO 2. Preparación de microcápsulas de carbonato de calcio-fosfato de calcio tratadas con ácido para incorporar un compuesto soluble en agua.

Se prepararon 54,0 g de una solución de caseinato de sodio (5 % p/p) por hidratación durante al menos 2 horas, y se enfrió a 5 °C. Su pH se ajustó a 6,0. Por separado, se prepararon 41,2 g de una suspensión de carbonato de calcio (67 % p/p). Su pH se ajustó a 6,0, se enfrió a 5 °C y se mezcló con la solución de caseinato de sodio. Para conseguir una mezcla apropiada del sistema, se agitó con una velocidad agitación de al menos 500 s-1.

Una vez se completó la mezcla, se dejó reposar durante 10 minutos a 5 °C para asegurar la homogeneidad del sistema. A continuación, se añadieron lentamente 4,8 g de una solución de dihidrato de cloruro de calcio (4,1 % p/p) durante un período de 2 minutos. Después de esta adición, el sistema se agitó durante 20 minutos y su temperatura se aumentó a 25 °C hasta que se obtuvo una suspensión de microcápsulas. A continuación, esta suspensión se secó en un secador por pulverización Buchi-290 con una temperatura de entrada de 200 °C, 32 m3/h de succión, velocidad de la bomba de entrada de 6 ml/min y entrada de aire de 1052 l/h.

A continuación, se prepararon 40 g de una suspensión de micropartículas de carbonato de calcio-fosfato de calcio (25 %) y se trataron con 100 ml de una solución 1 M de ácido ascórbico hasta que se consideró completa la descomposición del carbonato de calcio en la microcápsula. A continuación, la suspensión se lavó con agua destilada para retirar el ácido ascórbico remanente. Las microcápsulas tratadas se recuperaron por sedimentación y el sólido húmedo obtenido se usó para preparar una suspensión de microcápsulas (2 %) en presencia de violeta de cresilo (0,5 ppm). Esta suspensión se enfrió a 5 °C durante 1,5 horas y a continuación se añadió caseinato de sodio sólido para producir una solución al 1 %.

A continuación, se añadió lentamente una solución de dihidrato de cloruro de calcio (2 M) para conseguir una concentración de calcio 20 mM en la suspensión final. El sistema se dejó reposar durante 30 minutos a 5 °C y a continuación a 25 °C para inducir la microencapsulación del violeta de cresilo. A continuación, la suspensión de microcápsulas de violeta de cresilo se lavó para retirar cualquier cantidad de colorante soluble en agua no encapsulado.

EJEMPLO 3. Producción de comprimidos mediante compresión directa, usando carbonato de calcio como ingrediente activo.

Las microcápsulas de carbonato de calcio (90 % de CaCO3, 10 % de caseinato de sodio) obtenidas de acuerdo con el Ejemplo 1 se pusieron en la tolva de una prensa de comprimidos giratoria de 36 estaciones Rimek®. La presión de la prensa de comprimidos se ajustó a 25 MPa y un peso medio de comprimido de 1390 mg con una velocidad de procesamiento de 500 comprimidos por minuto. Los comprimidos producidos mediante compresión directa tuvieron una dureza media de 15 kPa y mostraron un buen rendimiento en un ensayo de disolución.

REFERENCIAS

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Claims

REIVINDICACIONES

1. Un proceso para encapsular un sólido insoluble en agua en microcápsulas por medio de gelificación iónica, que comprende lo siguiente:

a) elaborar una solución de macromoléculas cargadas negativamente seleccionadas entre el grupo que consiste en proteínas y polisacáridos;

b) elaborar una suspensión acuosa de un sólido insoluble en agua seleccionado entre el grupo de minerales metálicos y no metálicos, filosilicatos, partículas poliméricas, y sólidos insolubles obtenidos mediante síntesis, extracción o bioprocesos; o seleccionado entre el grupo que consiste en sales de calcio insolubles, caolín, sílice, y óxidos metálicos;

c) añadir la solución de macromoléculas cargadas negativamente de la etapa a) a la suspensión acuosa de la etapa b) con agitación y disminuir la temperatura a menos de 10 °C;

d) añadir una fuente de cationes polivalentes a la suspensión acuosa de la etapa c) hasta que se forme una corteza que cubra el sólido insoluble;

e) aumentar la temperatura del sistema entre la temperatura ambiente y 80 °C; y

f) opcionalmente, someter el producto de la etapa e) a secado con un secador por pulverización a temperaturas mayores o iguales que 180 °C.

2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el pH de la solución de la etapa b) se ajusta para conseguir un potencial zeta absoluto superior a 5 mV.

3. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las etapas c) y d) se repiten para aumentar el grosor de la corteza que cubre el sólido insoluble.

4. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la concentración de sólidos insolubles en la suspensión acuosa de la etapa b) está entre un 5 % y un 70 % (p/p).

5. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la macromolécula cargada negativamente es caseinato de sodio.

6. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la fuente de cationes polivalentes es cloruro de calcio soluble en agua.

7. Las microcápsulas obtenidas de acuerdo con el proceso de las reivindicaciones 1 a 6, que comprenden un sólido insoluble en agua encapsulado en una corteza de macromoléculas, en donde:

el sólido insoluble en agua se selecciona entre el grupo que consiste en minerales metálicos y no metálicos, filosilicatos, partículas poliméricas y sólidos insolubles obtenidos mediante síntesis, extracción o bioprocesos; o se selecciona entre el grupo que consiste en sales de calcio insolubles, caolín, sílice, óxidos metálicos;

las macromoléculas se seleccionan entre el grupo que consiste en proteínas y polisacáridos;

dicha corteza de macromoléculas constituye al menos un 10 % del peso total de la microcápsula seca; y al menos un 80 % de las macromoléculas están adsorbidas sobre la superficie del sólido insoluble en agua.

8. Una composición que comprende las microcápsulas de acuerdo con la reivindicación 7 como ingrediente activo, como diluyente, excipiente para compresión directa o vehículo.

9. Una composición de acuerdo con la reivindicación 8, en donde las microcápsulas son un ingrediente activo, que comprende además vehículos farmacéutica, cosmética o nutracéuticamente adecuados.

10. Un proceso para encapsular un compuesto soluble en agua en microcápsulas que comprenden sólidos insolubles en agua, que comprende las siguientes etapas:

a) encapsular dos sólidos insolubles en agua, (A) y (B), en donde (A) es estable y (B) es susceptible de degradación o disolución, en microcápsulas mediante gelificación iónica, mediante:

i) elaboración de una solución acuosa de macromoléculas cargadas negativamente seleccionadas entre el grupo que consiste en proteínas y polisacáridos;

ii) elaboración de una suspensión acuosa de dos sólidos insolubles en agua (A) y (B) en donde (A) y (B) se seleccionan independientemente entre el grupo que consiste en minerales metálicos y no metálicos, filosilicatos, partículas poliméricas, y sólidos insolubles obtenidos mediante síntesis, extracción o bioprocesos; iii) adición de la solución de macromoléculas cargadas negativamente de la etapa i) a la suspensión acuosa de la etapa ii) con agitación y disminución de la temperatura a menos de 10 °C;

iv) adición de una fuente de cationes polivalentes a la suspensión acuosa de la etapa c);

v) aumento de la temperatura del sistema entre la temperatura ambiente y 80 °C; y

vi) opcionalmente, sometimiento a una etapa de secado adicional con un secador por pulverización a temperaturas mayores o iguales que 180 °C;

b) elaborar una suspensión acuosa de microcápsulas de la etapa a);

c) añadir un agente de degradación o disolución a la suspensión de la etapa b) hasta que se consiga la degradación o disolución del sólido insoluble (B);

d) retirar el exceso de agente de degradación o disolución de la suspensión de la etapa c);

e) añadir un compuesto soluble en agua a la suspensión acuosa de la etapa d), dejando que se difunda en las microcápsulas;

f) elaborar una solución de macromoléculas cargadas negativamente seleccionadas entre el grupo que consiste en proteínas y polisacáridos;

g) añadir la solución de macromoléculas de la etapa f) a la suspensión de la etapa e) con agitación y disminuir la temperatura a menos de 10 °C;

h) añadir una fuente de cationes polivalentes a la suspensión acuosa de la etapa g) hasta que se forme una corteza que cubra las microcápsulas;

i) aumentar la temperatura del sistema entre la temperatura ambiente y 80 °C;

j) opcionalmente, someter a una etapa de secado adicional con un secador por pulverización a temperaturas mayores o iguales que 180 °C, y

k) opcionalmente, realizar una etapa de secado adicional para deshidratar la microcápsula.

11. El proceso de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el sólido insoluble (A) se selecciona entre el grupo que consiste en fosfato de calcio, caolín, sílice, óxidos metálicos, y mezclas de los mismos, y el sólido insoluble (B) se selecciona entre el grupo que consiste en carbonato de calcio, óxidos metálicos, y mezclas de los mismos.

12. El proceso de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el sólido insoluble (B) es carbonato de calcio.

13. El proceso de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el agente de degradación o disolución se selecciona entre un agente de modificación de pH, un agente de procesos de complejación, un agente de fotodegradación y un agente de hidrólisis.

14. El proceso de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el agente de degradación o disolución es un agente de modificación de pH.

15. El proceso de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el compuesto soluble en agua de la etapa e) se selecciona entre el grupo que consiste en vitaminas, colorantes, saborizantes, aromatizantes, biocidas, fertilizantes, fármacos, proteínas, polisacáridos y mezclas de los mismos.

16. El proceso de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el pH de la solución de la etapa ii) y la etapa b) se ajusta para conseguir un potencial zeta absoluto superior a 5 mV.

17. El proceso de acuerdo con la reivindicación 10, en donde las etapas iii) y iv) y las etapas g) y h) se repiten para aumentar el grosor de la corteza que cubre el sólido insoluble.

18. El proceso de acuerdo con la reivindicación 10, en donde la concentración de microcápsulas que contienen sólidos insolubles en la suspensión acuosa de la etapa b) está entre un 1 % y un 70 % (p/p).

19. El proceso de acuerdo con la reivindicación 10, en donde la macromolécula cargada negativamente es caseinato de sodio.

20. El proceso de acuerdo con la reivindicación 10, en donde la fuente de cationes polivalentes es cloruro de calcio soluble en agua.

21. Un producto obtenido de acuerdo con el proceso de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 20, que comprende un compuesto soluble en agua encapsulado en una microcápsula de sólidos insolubles en agua con una corteza de macromoléculas, en donde:

la macromolécula se selecciona entre el grupo que consiste en proteínas y polisacáridos;

el sólido insoluble en agua se selecciona entre el grupo que consiste en minerales metálicos y no metálicos, filosilicatos, partículas poliméricas, y sólidos insolubles obtenidos mediante síntesis, extracción o bioprocesos; o se selecciona entre el grupo que consiste en sales de calcio insolubles, caolín, sílice, óxidos metálicos;

al menos un 80 % de las macromoléculas están adsorbidas sobre la superficie del sólido insoluble en agua; y el compuesto soluble en agua está difundido en los espacios interparticulares.