IT201900008409A1 - Individuazione e selezione di un materiale di partenza vegetale di condroitina solfato e acido ialuronico vegetali, e trasformazione di tale materiale di partenza vegetale per l’ottenimento di ingredienti per utilizzo in alimenti, integratori, dispositivi medici o farmaci - Google Patents

Individuazione e selezione di un materiale di partenza vegetale di condroitina solfato e acido ialuronico vegetali, e trasformazione di tale materiale di partenza vegetale per l’ottenimento di ingredienti per utilizzo in alimenti, integratori, dispositivi medici o farmaci Download PDF

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IT201900008409A1
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chondroitin
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Description

DESCRIZIONE dell ́invenzione avente per titolo: “Individuazione e selezione di un materiale di partenza vegetale di condroitina solfato e acido ialuronico vegetali, e trasformazione di tale materiale di partenza vegetale per l’ottenimento di ingredienti per utilizzo in alimenti, integratori, dispositivi medici o farmaci”
La presente invenzione riguarda una miscela che
comprende oppure, alternativamente, consiste di almeno
un glicosamminoglicano ottenuto da un materiale di
partenza vegetale e selezionato dal gruppo comprendente
oppure, alternativamente, consistente di acido
ialuronico o un suo sale (un sale dell’anione
ialuronato) (in breve, assieme o separati, HA), e/o
condroitina o un suo sale come una condroitina solfato
(in breve, assieme o separati, CS), di origine vegetale ad elevato grado di purezza e ridotto contenuto di contaminanti e/o sottoprodotti.
Inoltre, la presente invenzione si riferisce a un uso della suddetta miscela come additivo, eccipiente, o ingrediente nella preparazione di prodotti farmaceutici, dispositivi medici, prodotti nutraceutici, alimenti a fini medici speciali (AFMS), prodotti alimentari o integratori alimentari.
Inoltre, la presente invenzione si riferisce a una composizione comprendente (i) detta miscela comprendente oppure, alternativamente, consistente di acido ialuronico o un suo sale (un sale dell’anione ialuronato) (in breve, assieme o separati, HA), e/o condroitina o un suo sale, come una condroitina solfato, (in breve CS), di origine vegetale, e (ii) opzionalmente additivi tecnologici ed eccipienti di grado farmaceutico o alimentare.
Inoltre, la presente invenzione si riferisce a detta composizione comprendente detta miscela per uso come medicamento.
Inoltre, la presente invenzione si riferisce a detta composizione comprendente detta miscela per uso in un metodo di trattamento, preventivo o curativo, di esseri umani e animali aventi specifici disturbi o disordini o patologie, scelti/e tra artrite, osteoartrite, artrosi, dolore articolare, infiammazioni degli arti e delle articolazioni, reflusso gastroesofageo.
Altresì, la presente invenzione si riferisce a un processo per la preparazione di detta miscela, e di detta composizione comprendente detta miscela, che comprende oppure, alternativamente, consiste di acido ialuronico o un suo sale (un sale dell’anione ialuronato) (in breve, assieme o separati, HA), e/o una condroitina o un suo sale, come una condroitina solfato, (in breve CS) di origine vegetale.
La presente invenzione si riferisce, infine, all’uso di un fungo come materiale di partenza vegetale per preparare un acido ialuronico o un suo sale e/o una condroitina o un suo sale, come una condroitina solfato, di origine vegetale ad elevato grado di purezza e ridotto contenuto di contaminanti e/o sottoprodotti.
L’acido ialuronico è un glicosamminoglicano (GAG) anionico non-solfato che è distribuito in modo abbondante nei tessuti connettivi, epiteliali e neurali dei vertebrati. L’acido ialuronico svolge funzioni strutturali, reologiche e fisiologiche importanti.
Le creste dei galli e i cordoni ombelicali umani hanno concentrazioni di acido ialuronico molto elevate, rispettivamente di 7,500 mg/l e 4,100 mg/l. Per tale motivo, nei primi anni ‘80, Endre A. Balazs e suoi collaboratori svilupparono una procedura per isolare e purificare acido ialuronico proprio dalle creste dei galli e dai cordoni ombelicali umani. Da allora, l’acido ialuronico è stato prodotto dalle creste di gallo su scala industriale.
La condroitina solfato è un GAG solfato che si compone di una catena di unità alternate di zuccheri, N-acetilgalattosamina e acido glucuronico. Una catena di condroitina solfato può essere composta da centinaia di unità di zuccheri, ciascuna delle quali può essere solfatata in posizioni e quantità variabili. In virtù della propria elevata resistenza a compressione, la controitina solfato è un componente strutturale importante della cartilagine.
La condroitina solfato ha un’unità ripetitiva della seguente formula generale (I):
in cui almeno uno tra R2, R4 e R6 è un gruppo solfito (SO3<-). Nella condroitina mono-solfato uno solo dei >gruppi R2, R4 oppure R6 è un gruppo solfito. Le tre possibili condroitine mono-solfate sono quindi la 6-condroitina solfato (R2 = H; R4 = H; R6 = SO3-), la 4-<-condroitina solfato (R>2 <= H; R>4 <= SO>3; R6 = H) e la 2-condroitina solfato (R2 = SO3-; R4 = H; R6 = H).
La maggior parte della controitina solfato è ottenuta da estratti di cartilagini animali, principalmente da tessuti bovini e suini (ad esempio: trachea, orecchio e naso), ma possono essere usate anche altre sorgenti quali le cartilagini di squalo, di pesce e di volatile. Nonostante le numerose e indiscusse - in termini di efficacia - applicazioni mediche dell’acido ialuronico e della controitina solfato nei mammiferi, in particolare negli esseri umani, i processi di preparazione mediante estrazione da precursori animali si trovano oggi di fronte a crescenti preoccupazioni e timori, anche di natura etica, religiosa e morale. Le maggiori preoccupazioni e timori derivano dall’uso di prodotti derivati da animali o di origine animale per la preparazione di un acido ialuronico o un suo sale e/o una condroitina o un suo sale, come una condroitina solfato, specialmente quando questi composti o sali vengono destinati per applicazioni nutrizionali, biomediche o farmaceutiche.
Pertanto nel settore dei prodotti farmaceutici, dei dispositivi medici, dei prodotti nutraceutici, degli alimenti a fini medici speciali (AFMS), degli integratori alimentari o prodotti alimentari, è sentita fortemente l’esigenza e la necessità da parte degli operatori del mercato di poter disporre di un acido ialuronico o un suo sale e/o una condroitina o un suo sale, come una condroitina solfato, che siano preparati in modo alternativo agli esistenti e che siano fruibili da tutte le categorie di consumatori ivi inclusi i vegani, i vegetariani, i soggetti che soffrono di allergie e da tutti coloro a cui - per motivi religiosi o ideologici – un accesso a prodotti o medicamenti contenenti acido ialuronico o un suo sale e/o una condroitina o un suo sale, è attualmente precluso.
La Richiedente, dopo una lunga e intensa attività di ricerca e sviluppo, ha sviluppato una tecnologia e un processo di preparazione in grado di fornire una risposta adeguata ai limiti, agli inconvenienti e ai problemi esistenti.
Pertanto, forma oggetto della presente invenzione una miscela che comprende oppure, alternativamente, consiste di almeno un glicosamminoglicano ottenuto da un materiale di partenza vegetale e selezionato dal gruppo comprendente oppure, alternativamente, consistente di acido ialuronico o un suo sale (un sale dell’anione ialuronato) (in breve, assieme o separati, HA), e/o condroitina o un suo sale, come una condroitina solfato, (in breve, assieme o separati, CS), e loro combinazioni, di origine vegetale, avente le caratteristiche come definite nelle unite rivendicazioni.
Forma, inoltre, oggetto della presente invenzione un uso della suddetta miscela come additivo, eccipiente, o ingrediente nella preparazione di prodotti farmaceutici, dispositivi medici, prodotti nutraceutici, alimenti a fini medici speciali (AFMS), prodotti alimentari o integratori alimentari, detto uso avente le caratteristiche come definite nelle unite rivendicazioni.
Forma un altro oggetto della presente invenzione una composizione comprendente (i) detta miscela comprendente oppure, alternativamente, consistente di acido ialuronico o un suo sale (un sale dell’anione ialuronato) (in breve, assieme o separati, HA), e/o condroitina o un suo sale, come una condroitina solfato, (in breve CS) di origine vegetale, e (ii) opzionalmente additivi tecnologici ed eccipienti di grado farmaceutico o alimentare, avente le caratteristiche come definite nelle unite rivendicazioni.
Forma un altro oggetto della presente invenzione una miscela e almeno un additivo tecnologico o eccipiente, o una composizione per uso come medicamento (primo uso medico), avente le caratteristiche come definite nelle unite rivendicazioni.
Forma un altro oggetto della presente invenzione una miscela o una composizione comprendente detta miscela per uso in un metodo di trattamento, preventivo o curativo, di esseri umani o animali, aventi specifici disturbi o disordini o patologie, scelti/e tra artrite, osteoartrite, artrosi, dolore articolare, infiammazioni degli arti e delle articolazioni, reflusso gastroesofageo (secondo uso medico), detto uso avente le caratteristiche come definite nelle unite rivendicazioni.
Forma, inoltre, un altro oggetto della presente invenzione un processo per la preparazione di detta miscela, o di detta composizione comprendente detta miscela, che comprende oppure, alternativamente, consiste di acido ialuronico o un suo sale (un sale dell’anione ialuronato) (in breve, assieme o separati, HA), e/o una condroitina o un suo sale, come una condroitina solfato, (in breve CS) di origine vegetale, avente le caratteristiche come definite nelle unite rivendicazioni.
Forma, infine, oggetto della presente invenzione un uso di un fungo come materiale di partenza vegetale per preparare un acido ialuronico o un suo sale e/o una condroitina o un suo sale, come condroitina solfato, ad elevato grado di purezza e ridotto contenuto di contaminanti e/o sottoprodotti, avente le caratteristiche come definite nelle unite rivendicazioni.
Qui di seguito si descriveranno ora forme di realizzazione preferite della presente invenzione, con l’ausilio delle allegate tavole, in cui:
- le figure da 1 a 4 mostrano diagrammi di flusso del processo, oggetto della presente invenzione, in accordo a diverse forme di realizzazione;
- le figure 5, 6 illustrano due spettri eHPLC per la determinazione di disaccaridi insaturi rispettivamente in un campione contenente HA e in un campione contenente CS.
Si precisa che, all’interno della presente descrizione, l’espressione “HA” indica acido ialuronico o un suo sale, o un ialuronato, oppure combinazioni di questi. L’espressione “CS” indica invece una condroitina, un sale di condroitina, preferibilmente una condroitina solfato, oppure loro miscele.
Si precisa che, in questa descrizione, le espressioni “materiale di partenza vegetale” e “materiale di partenza di origine vegetale” sono tra loro sinonimi, e sono pertanto impiegati in modo intercambiabile.
Forma oggetto della presente invenzione una miscela (m) comprendente oppure, alternativamente, consistente di almeno un glicosamminoglicano ottenuto da un materiale di partenza di origine vegetale. Detto materiale di origine vegetale è selezionato dal gruppo comprendente oppure, alternativamente, consistente di uno o più funghi naturali.
Detto glicosamminoglicano è selezionato dal gruppo comprendente oppure, alternativamente, consistente di:(a) un acido ialuronico o un suo sale, un anione ialuronato (HA);(b) una condroitina o un suo sale, quale una condroitina solfato (CS);
(c) una combinazione di (a) e (b).
Il materiale di partenza vegetale è un fungo. Il fungo è un fungo che cresce e si trova in natura, ad esempio si può trovare e raccogliere nei boschi, ma si può anche coltivare in serra.
Il fungo appartiene al sottoregno Dikarya, preferibilmente è della divisione Basidiomycota.
In accordo con una forma di realizzazione, il materiale di partenza vegetale è un fungo della specie Tremella fuciformis.
La Tremella fuciformis (nota anche come fungo della neve, o fungo dell’orecchio argento) è un fungo originario delle zone tropicali e subtropicali, dove prospera sui tronchi morti delle latifoglie, e che viene anche coltivato per far fronte al consumo intensivo -soprattutto in Giappone e in Cina - in cucina e nella medicina tradizionale. La Tremella fuciformis produce corpi fruttiferi (basidiocarpi) gelatinosi, di colore bianco, simili a fronde.
L’impiego della Tremella fuciformis nella presente invenzione è particolarmente vantaggioso in quanto, a partire da questo materiale di partenza vegetale, è possibile, con la tecnologia di estrazione qui messa a punto, produrre sia HA, sia CS completamente di origine vegetale. I glicosamminoglicani HA e/o CS contenuti nella miscela (m) e ottenuti dal processo della presente invenzione hanno caratteristiche peculiari che li rendono particolarmente efficaci soprattutto in virtù del loro ridotto peso molecolare, rispetto a HA e/o CS ottenibili da cartilagini animali secondo la tecnica nota.
Più precisamente, l’acido ialuronico o il suo sale (ialuronato) ottenuto dal processo della presente invenzione ha un peso molecolare medio ponderale compreso da 10 kDa a 600 kDa, preferibilmente compreso da 100 kDa a 500 kDa, ancora più preferibilmente compreso da 200 kDa a 400 kDa, ad esempio 150 kDa, o 250 kDa, o 300 kDa, o 350 kDa, o 450 kDa, o 550 kDa. Preferibilmente, detto HA contiene una percentuale in peso di condroitina (preferibilmente di condroitina nonsolfata) compresa da 0,01% a 5%, preferibilmente compresa da 0,1% a 3%, ancora più preferibilmente compresa da 0,5% a 2%, ad esempio 1% oppure 2%, rispetto al peso totale di detto HA.
Secondo un aspetto vantaggioso della presente invenzione, l’HA che possiede un peso molecolare medio ponderale che ricade in tali intervalli presenta un potere di penetrazione transcutanea elevato in virtù delle dimensioni limitate della molecola.
La condroitina o il suo sale, come la condroitina solfato (CS) ottenuta dal processo della presente invenzione ha un peso molecolare medio ponderale compreso da 1 kDa a 50 kDa, preferibilmente compreso da 3 kDa a 40 kDa, ancora più preferibilmente compreso da 5 kDa a 25 kDa, ad esempio 4 kDa, o 6 kDa, o 8 kDa, o 10 kDa, o 12 kDa, o 14 kDa, o 16 kDa, o 18 kDa, o 22 kDa, o 24 kDa.
Secondo un aspetto vantaggioso ulteriore della presente invenzione, anche la CS con un peso molecolare medio ponderale compreso negli intervalli qui menzionati si è rivelata efficace in una riduzione del danno osseo da osteoartrosi del ginocchio e dell’anca.
La CS contenuta nella miscela (m) della presente invenzione comprende una condroitina solfato avente un peso molecolare medio ponderale compreso da 1 kDa a 50 kDa, preferibilmente compreso da 3 kDa a 40 kDa, ancora più preferibilmente compreso da 5 kDa a 25 kDa, ad esempio 4 kDa, o 6 kDa, o 8 kDa, o 10 kDa, o 12 kDa, o 14 kDa, o 16 kDa, o 18 kDa, o 22 kDa, o 24 kDa.
Preferibilmente, detta CS ha una densità di carica compresa da 0,70 a 0,99, preferibilmente compresa da 0,75 a 0,98, ancor più preferibilmente compresa da 0,80 a 0,97, ad esempio 0,85 oppure 0,94.
Più preferibilmente, detta CS ha una percentuale in peso di 6-condroitina solfato compresa da 50% a 95%, preferibilmente compresa da 75% a 88%, ancora più preferibilmente compresa da 78% a 86%, ad esempio 80% oppure 85%, rispetto al peso totale di detta CS.
Detta CS preferibilmente comprende, in aggiunta alla 6-condroitina solfato, condroitina non-solfata.
Preferibilmente, la condroitina non-solfata ha una percentuale in peso compresa da 5% a 20%, preferibilmente compresa da 7% a 15%, ancora più preferibilmente compresa da 8% a 13%, ad esempio 10%, 11% oppure 12%, rispetto al peso totale di detta CS.
Detta CS preferibilmente comprende, in aggiunta alla 6-condroitina solfato e alla condroitina non-solfata, 2,6-condroitina disolfato.
Preferibilmente, la 2,6-condroitina disolfato ha una percentuale in peso compresa da 0,1% a 10%, preferibilmente compresa da 0,2% a 8%, ancora più preferibilmente compresa da 0,3% a 5%, ad esempio 0,5%, 3% oppure 4%, rispetto al peso totale di detta CS.
Detta CS preferibilmente comprende, in aggiunta alla 6-condroitina solfato, alla condroitina non-solfata e alla 2,6-condroitina disolfato, 4-condroitina solfato.
Preferibilmente, la 4-condroitina solfato ha una percentuale in peso compresa da 0,01% a 5%, preferibilmente compresa da 0,05% a 3%, ancora più preferibilmente compresa da 0,1% a 1,5%, ad esempio 0,1% oppure 0,2%, rispetto al peso totale di detta CS.
Detta CS preferibilmente comprende, in aggiunta alla 6-condroitina solfato, alla condroitina non-solfata, alla 2,6-condroitina disolfato e alla 4-condroitina solfato, 4,6-condroitina disolfato.
Preferibilmente, la 4,6-condroitina disolfato ha una percentuale in peso compresa da 0,01% a 5%, preferibilmente compresa da 0,05% a 3%, ancora più preferibilmente compresa da 0,1% a 1,5%, ad esempio 0,5% oppure 0,9%, rispetto al peso totale di detta CS.
Detta CS preferibilmente comprende, in aggiunta alla 6-condroitina solfato, alla condroitina non-solfata, alla 2,6-condroitina disolfato, alla 4-condroitina solfato e alla 4,6-condroitina disolfato, 2,4-condroitina disolfato.
Preferibilmente, la 2,4-condroitina disolfato ha una percentuale in peso compresa da 0,01% a 5%, preferibilmente compresa da 0,05% a 3%, ancora più preferibilmente compresa da 0,1% a 1,5%, ad esempio 0,8% oppure 1,0%, rispetto al peso totale di detta CS.
Detta CS preferibilmente comprende, in aggiunta alla 6-condroitina solfato, alla condroitina non-solfata, alla 2,6-condroitina disolfato, alla 4-condroitina solfato, alla 4,6-condroitina disolfato e alla 2,4-condroitina disolfato, acido ialuronico o ialuronato (preferibilmente non-solfato). Preferibilmente, detto HA ha una percentuale in peso compresa da 0,01% a 5%, preferibilmente compresa da 0,05% a 3%, ancora più preferibilmente compresa da 0,1% a 1,5%, ad esempio 0,8% oppure 1,0%, rispetto al peso totale di detta CS.
In accordo con una forma di realizzazione, la CS contenuta nella miscela (m) e ottenuta dal processo della presente invenzione comprende 6-condroitina solfato in una percentuale in peso compresa da 78% a 86%, condroitina non-solfata in una percentuale in peso compresa da 8% a 13%, 2,6-condroitina disolfato in una percentuale in peso compresa da 0,3% a 5%, e ulteriormente 4-condroitina solfato, 4,6-condroitina disolfato e 2,4-condroitina disolfato ciascuna in una percentuale in peso compresa da 0,1% a 1,5%.
A titolo di esempio, la CS contenuta nella miscela (m) e ottenuta dal processo della presente invenzione ha una composizione CS.1 oppure una composizione CS.2 secondo la seguente Tabella 1 (i valori essendo espressi come percentuale in peso di ciascun componente rispetto al peso totale di detta CS.1 oppure CS. 2).
Tabella 1
Forma oggetto della presente invenzione una composizione comprendente: (i) la suddetta miscela (m) comprendente oppure, alternativamente, consistente di (a) HA avente un peso molecolare medio ponderale compreso da 10 kDa a 600 kDa (preferibilmente compreso da 100 kDa a 500 kDa, ancora più preferibilmente compreso da 200 kDa a 400 kDa, ad esempio 150 kDa, o 250 kDa, o 300 kDa, o 350 kDa, o 450 kDa, o 550 kDa), e/o (b) CS avente un peso molecolare medio ponderale compreso da 1 kDa a 50 kDa (preferibilmente compreso da 3 kDa a 40 kDa, ancora più preferibilmente compreso da 5 kDa a 25 kDa, ad esempio 4 kDa, o 6 kDa, o 8 kDa, o 12 kDa, o 14 kDa, o 16 kDa, o 18 kDa, o 22 kDa, o 24 kDa), e (ii) opzionalmente additivi tecnologici ed eccipienti di grado farmaceutico o alimentare.
Tale composizione può essere una composizione farmaceutica, una composizione per dispositivo medico, una composizione con funzione nutraceutica, una composizione per alimento ai fini medici speciali (AFMS), una composizione per integratore alimentare, o una composizione per prodotto alimentare.
Tale composizione è utilizzabile come medicamento, oppure come composizione per uso nel trattamento, preventivo o curativo, di artrite, osteoartrite, artrosi, dolore articolare, infiammazioni degli arti e delle articolazioni, reflusso gastroesofageo. Forma oggetto della presente invenzione una tecnologia e un processo per la preparazione di acido ialuronico o ialuronato (HA) e/o condroitina solfato o condroitina (CS), detto processo comprendente almeno una fase di estrazione di acido ialuronico o ialuronato e/o di condroitina solfato o condroitina da un materiale di partenza di origine vegetale.
Diverse forme di realizzazione di tale processo sono esemplificate nei diagrammi di flusso delle figure da 1 a 4.
Il processo oggetto della presente invenzione comprende le seguenti fasi:
(i) identificazione di uno o più funghi naturali come materiale di partenza vegetale di un glicosamminoglicano;
(ii) opzionalmente realizzare una frantumazione o polverizzazione del materiale di partenza vegetale;
(iii) estrazione di detto glicosamminoglicano dal materiale di partenza vegetale ottenuto dalla fase (i) oppure dalla fase (ii) con un solvente di estrazione, preferibilmente un solvente acquoso, ancora più preferibilmente acqua (ad esempio acqua distillata o bidistillata) a dare un estratto acquoso di detto glicosamminoglicano;
(iv) aggiunta di un solvente, preferibilmente etanolo, all’estratto acquoso ottenuto dalla fase (iii) a dare un prodotto liquido;
(v) centrifugazione e/o filtrazione del prodotto liquido ottenuto dalla fase (iv) a dare una fase liquida e un residuo solido;
(vi) lavorazione della fase liquida ottenuta dalla centrifugazione e/o filtrazione della fase (v) tramite la seguente fase (vi.a), e/o lavorazione del residuo solido ottenuto dalla centrifugazione e/o filtrazione della fase (v) tramite le seguenti fasi (vi.b), (vi.c), (vi.d) e (vi.e):
(vi.a) essiccamento, preferibilmente concentrazione e essiccamento, della fase liquida ottenuta dalla fase (v) a dare l’acido ialuronico o il suo sale avente un peso molecolare medio ponderale compreso da 10 kDa a 600 kDa; e/o
(vi.b) recupero e purificazione del residuo solido ottenuto dalla fase (v) a dare condroitina o il suo sale (CS) avente un peso molecolare medio ponderale compreso da 1 kDa a 50 kDa;
(vi.c) trattamento della condroitina o del suo sale (CS) ottenuta/o dalla fase (vi.b) con una sorgente di acido solforico, preferibilmente selezionata dal gruppo comprendente oppure, alternativamente, consistente di acido solforico, un complesso zolfo-triossido piridina, un complesso zolfo-triossido dimetil-formammide e loro miscele, a dare un prodotto acidificato;
(vi.d) neutralizzazione del prodotto acidificato ottenuto dalla fase (vi.c) con un agente basico a dare un prodotto neutralizzato;
(vi.e) concentrazione e essiccamento del prodotto neutralizzato ottenuto dalla fase (vi.d) a dare condroitina solfato avente un peso molecolare medio ponderale compreso da 1 kDa a 50 kDa.
Il materiale di partenza vegetale sottoposto a estrazione nella fase (iii) potrebbe essere integro (vale a dire un pezzo unico, ad esempio un fungo intero), oppure potrebbe essere materiale vegetale frantumato (a pezzetti o a scaglie) oppure polverizzato (in granuli, polvere o pellet) nella fase (ii).
I diagrammi di flusso di figura 1 e di figura 2 mostrano forme di realizzazione del processo oggetto della presente invenzione in cui il fungo naturale, o la pluralità di essi, identificato/a nella fase (i) viene estratto nella fase (iii) oppure nelle fasi (iii.a) e (iii.b) a dare l’estratto acquoso.
I diagrammi di flusso di figura 3 e di figura 4 mostrano forme di realizzazione del processo oggetto della presente invenzione in cui il fungo naturale, o la pluralità di essi, identificato/a nella fase (i) viene frantumato/a o polverizzato/a nella fase (ii). Successivamente, il fungo naturale, o la pluralità di essi, frantumato/a o polverizzato/a nella fase (ii) viene estratto nella fase (iii) oppure nelle fasi (iii.a) e (iii.b) a dare l’estratto acquoso.
Nel caso in cui il materiale di partenza vegetale sia frantumato o polverizzato nella fase (ii), una distribuzione media delle dimensioni delle particelle di detto materiale di partenza vegetale è preferibilmente compresa da 500 µm a 2.500 µm, più preferibilmente compresa da 800 µm a 1.800 µm, ancora più preferibilmente compresa da 900 µm a 1.200 µm.
In accordo con una forma di realizzazione, il materiale di partenza vegetale fornito nella fase (iii) è un materiale vegetale frantumato a pezzetti o scaglie, oppure polverizzato o in granuli o pellet.
Il materiale di partenza vegetale fornito nella fase (iii) è preferibilmente secco o essiccato, vale a dire è un materiale di partenza vegetale contenente una quantità in peso di acqua compresa da circa il 2% al 20%, preferibilmente compresa dal 5% a 15%, ancora più preferibilmente compresa dall’8% a 10%, rispetto al peso totale del materiale di partenza vegetale.
Nella fase (iii), il solvente di estrazione è selezionato tra un solvente acquoso e acqua.
Il solvente acquoso è preferibilmente una miscela idroalcolica in cui l’alcool (ad esempio etanolo) è in una percentuale in peso compresa da 0,1% a 50%, più preferibilmente compresa da 0,5% a 25%, ancora più preferibilmente compresa da 1% a 15%, rispetto al peso totale del solvente di estrazione.
L’acqua è preferibilmente acqua distillata o bidistillata.
Nella fase (iii), il materiale di partenza vegetale viene caricato in continuo o in batch in un contenitore o apparecchiatura di estrazione munito ad esempio di mezzi meccanici di agitazione, mezzi di riscaldamento, mezzi di filtraggio e mezzi di controllo della temperatura e pressione.
Nella fase (iii), il materiale di partenza vegetale viene quindi estratto in detto contenitore o apparecchiatura di estrazione tramite il solvente di estrazione, in modo che l’acido ialuronico o il suo sale passi in soluzione nella fase liquida, all’interno dell’estratto acquoso, e in modo che la condroitina permanga nel residuo solido.
L’estrazione della fase (iii) viene condotta utilizzando un rapporto tra [peso del materiale di partenza vegetale] : [volume del solvente di estrazione] compreso da 1:10 a 1:90, preferibilmente compreso da 1:20 a 1:75, ancora più preferibilmente compreso da 1:40 a 1:60, ad esempio di 1:45, di 1:50 oppure di 1:55. L’estrazione viene condotta in un tempo compreso da 1 minuto a 12 ore, preferibilmente da 10 minuti a 9 ore, ancor più preferibilmente da 15 minuti a 4 ore.
La fase (iii) è condotta, preferibilmente, a pressione atmosferica, e a una temperatura del solvente di estrazione compresa da 10°C a 90°C, preferibilmente compresa da 20°C a 60°C, ancor più preferibilmente da 35°C a 55°C, ad esempio di 40°C, di 44°C, di 48°C oppure di 50°C.
Preferibilmente, un valore di pH del solvente di estrazione nella fase (iii) è compreso da 4 a 8, ancora più preferibilmente compreso da 5 a 7.
Nell’estrazione della fase (iii) è preferibilmente impiegato un enzima proteolitico per degradare le pectine superficiali del materiale di origine vegetale, e quindi aumentare la resa del processo. Preferibilmente, l’enzima proteolitico comprende oppure, alternativamente, consiste di bromelina o estratto di bromelina.
La bromelina è un estratto enzimatico del frutto e/o del gambo dell’ananas contenente enzimi proteolitici e altre sostanze in quantità minori.
Al fine di aumentare la resa dell’estrazione, la fase (iii) è preferibilmente condotta in due fasi, come di seguito descritto:
(iii.a) una prima estrazione dal materiale di partenza vegetale con un primo volume di solvente di estrazione a una temperatura compresa da 10°C a 90°C, preferibilmente compresa da 20°C a 60°C, ancor più preferibilmente compresa da 35°C a 55°C, per un tempo compreso da 1 minuto a 12 ore, preferibilmente da 10 minuti a 9 ore, ancor più preferibilmente da 15 minuti a 4 ore, a dare un primo estratto acquoso; e
(iii.b) una seconda estrazione dal materiale di partenza vegetale con un secondo volume di solvente di estrazione a una temperatura compresa da 90°C a 110°C, preferibilmente compresa da 95°C a 105°C, ancor più preferibilmente compresa da 98°C a 102°C, preferibilmente sotto pressione o a pressione ridotta, per un tempo compreso da 10 minuti a 6 ore, preferibilmente da 20 minuti a 4 ore, ancor più preferibilmente da 40 minuti a 2 ore, a dare un secondo estratto acquoso.
Preferibilmente, nella prima estrazione (iii.a) viene utilizzato un primo volume di solvente di estrazione compreso da 25 a 75 volte il peso del materiale di partenza vegetale, preferibilmente compreso da 35 a 65 volte, ancor più preferibilmente compreso da 45 a 55 volte, ad esempio 50 volte.
Preferibilmente, nella seconda estrazione (iii.b) viene utilizzato un secondo volume di solvente di estrazione compreso da 75 a 125 volte il peso del materiale di partenza vegetale, preferibilmente compreso da 85 a 115 volte, ancor più preferibilmente compreso da 95 a 105 volte, ad esempio 100 volte.
Il primo estratto acquoso ottenuto dalla fase (iii.a) e il secondo estratto acquoso ottenuto dalla fase (iii.b) vengono quindi uniti, e ad essi viene aggiunto il solvente secondo la fase (iv).
Nella fase (iv), all’estratto acquoso ottenuto dalla fase (iii), oppure al primo estratto acquoso ottenuto dalla fase (iii.a) e al secondo estratto acquoso ottenuto dalla fase (iii.b), viene aggiunto il solvente, preferibilmente etanolo, a dare il prodotto liquido.
Nella fase (v), il prodotto liquido ottenuto dalla fase (iv) e il materiale di partenza vegetale presente (ad esempio come surnatante o come corpo di fondo) in tale prodotto vengono centrifugati, e/o vengono fatti transitare attraverso un mezzo filtrante (prima filtrazione) che trattiene la parte solida (il residuo solido), e che lascia transitare la fase liquida.
Nella fase (vi), successiva alla fase (v), la fase liquida ottenuta dalla centrifugazione e/o filtrazione viene lavorata tramite la fase (vi.a), e/o il residuo solido viene lavorato tramite le fasi (vi.b), (vi.c), (vi.d) e (vi.e).
Nella fase preferita (vi.a), la fase liquida ottenuta dalla fase (v) viene essiccata, opzionalmente concentrata e essiccata, a dare l’acido ialuronico o il suo sale avente un peso molecolare medio ponderale compreso da 10 kDa a 600 kDa.
La fase liquida da essiccare, preferibilmente da concentrare e essiccare, nella fase (vi.a) deve essere preferibilmente priva di sedimenti, quando lasciata raffreddare a 20-25°C. Pertanto, in presenza di sedimenti, la fase liquida ottenuta dalla fase (v) viene ulteriormente centrifugata e/o filtrata prima della fase (vi.a).
La concentrazione della fase liquida centrifugata e/o filtrata è preferibilmente condotta a una temperatura compresa da 60°C a 90°C, più preferibilmente compresa da 65°C a 85°C, ancor più preferibilmente compresa da 70°C a 80°C, ad esempio a 70°C, a 75°C oppure a 80°C. La durata della fase di concentrazione è dipendente, oltre che dalla temperatura, anche dalla quantità desiderata delle sostanze disciolte nella fase liquida.
La concentrazione della fase liquida centrifugata e/o filtrata prevede preferibilmente un aumento di una quantità di sostanze disciolte (tra cui l’HA) nella fase liquida fino a un intervallo compreso da 1 g a 35 g ogni 100 ml di fase liquida, preferibilmente compreso da 5 g a 25 g, ancor più preferibilmente compreso da 8 g a 18 g.
Preferibilmente, la fase liquida ottenuta dalla fase di concentrazione (vi.a) ha una densità relativa (definita come rapporto tra [densità della fase liquida centrifugata e/o filtrata] : [densità della fase liquida al termine della concentrazione]) compresa da 1,01 a 1,20, preferibilmente compresa da 1,02 a 1,15, ancor più preferibilmente compresa da 1,05 a 1,08.
Preferibilmente la concentrazione della fase liquida viene eseguita a pressione ridotta, più preferibilmente ad una pressione compresa da -1,5 mPa a -0,1 mPa, ancora più preferibilmente compresa da -1,0 mPa a -0,5 mPa, ad esempio a -0,8 mPa.
Preferibilmente, l’HA ottenuto dalla fase (vi.a) ha una purezza compresa dal 90% al 100%, preferibilmente compresa dal 95% al 99,5%, ancora più preferibilmente compresa dal 97% al 99%.
Nelle fasi preferite (vi.b), (vi.c), (vi.d) e (vi.e), il residuo solido ottenuto dalla centrifugazione e/o filtrazione della fase (v) viene lavorato a dare condroitina solfato avente un peso molecolare medio ponderale compreso da 1 kDa a 50 kDa.
Nella fase preferita (vi.b), il residuo solido ottenuto dalla centrifugazione e/o dalla filtrazione della fase (v) viene recuperato e purificato a dare condroitina o suo sale (CS) avente un peso molecolare medio ponderale compreso da 1 kDa a 50 kDa.
Nella fase preferita (vi.c) successiva alla fase (vi.b), il residuo solido viene trattato con la sorgente di acido solforico (preferibilmente selezionata dal gruppo comprendente oppure, alternativamente, consistente di acido solforico, un complesso zolfo-triossido piridina, un complesso zolfo-triossido dimetil-formammide e loro miscele), a dare il prodotto acidificato.
La quantità della sorgente di acido solforico utilizzata nella fase (vi.c) è tale da ottenere una percentuale in peso di 6-condroitina solfato compresa dal 51% al 99% (preferibilmente compresa da 78% a 85%) rispetto al contenuto di disaccaridi totale della CS nel residuo solido della fase (vi.b).
Preferibilmente, nella fase (vi.c) vengono usati da 1 ml a 50 ml del complesso zolfo-triossido dimetilformammide, preferibilmente da 2 ml a 40 ml, ancor più preferibilmente da 4 ml a 30 ml, per ogni 100 g della condroitina o del suo sale (CS) ottenuta/o dalla fase (vi.b), ad esempio 5 ml, 10 ml, 15 ml, 18 ml, 22 ml oppure 25 ml del complesso zolfo-triossido dimetilformammide ogni 100 g della condroitina o del suo sale (CS) ottenuta/o dalla fase (vi.b). Più preferibilmente, il complesso zolfo-triossido dimetil-formammide viene aggiunto alla condroitina o al suo sale (CS) ottenuta/o dalla fase (vi.b) in più fasi, ad esempio aggiungendo da 2 ml a 8 ml, poi aggiungendo da 8 ml a 12 ml, e infine aggiungendo ulteriormente da 8 ml a 12 ml del complesso zolfo-triossido dimetil-formammide.
Il trattamento della fase (vi.c) è condotto per un tempo compreso da 1 minuto a 4 ore, preferibilmente compreso da 10 minuti a 2 ore, ancor più preferibilmente compreso da 20 minuti a 1 ora, ad una temperatura compresa da 20°C a 80°C, preferibilmente compresa da 30°C a 70°C, ancor più preferibilmente compresa da 40°C a 60°C.
Nella fase (vi.d), il prodotto ottenuto dalla fase (vi.c) viene neutralizzato con un agente basico.
Pertanto, nella fase (vi.d) la sorgente di acido solforico ancora libera nel prodotto acidificato della fase (vi.c) (vale a dire la sorgente di acido solforico non legata alla condroitina come condroitina solfato nel prodotto acidificato) viene eliminata tramite neutralizzazione con l’agente basico a dare il prodotto neutralizzato.
Nella presente descrizione, con l’espressione “neutralizzato/a” o “neutralizzazione” si intende un raggiungimento di un valore di pH compreso da 6 a 8, preferibilmente compreso da 6,4 a 7,6, ancora più preferibilmente compreso da 6,6 a 7,4, ad esempio ad un valore di pH di 7,0±0,2.
L’agente basico utilizzato nella fase (vi.d) è preferibilmente un agente basico inorganico.
L’agente basico è preferibilmente selezionato dal gruppo comprendente oppure, alternativamente, consistente di: ammoniaca, idrossido di sodio, idrossido di potassio e loro miscele.
Preferibilmente, l’idrossido di sodio utilizzabile nella fase (vi.d) è in una concentrazione 1 M, 2 M oppure 4 M. Nella fase preferita (vi.e), successiva alla fase (vi.d), il prodotto neutralizzato ottenuto dalla fase (vi.d) viene concentrato ed essiccato per ottenere la condroitina solfato avente un peso molecolare medio ponderale compreso da 1 kDa a 50 kDa.
La concentrazione della fase (vi.e) prevede un raggiungimento di densità relativa (definita come rapporto tra [densità del prodotto neutralizzato ottenuto dalla fase (vi.d)] : [densità del prodotto concentrato ottenuto dalla fase (vi.e)]) compreso da 1,0 a 1,30, preferibilmente compreso da 1,01 a 1,20, ancor più preferibilmente compreso da 1,05 a 1,15.
Preferibilmente, la concentrazione della fase (vi.e) viene condotta tramite dialisi e/o tramite concentrazione sotto vuoto.
Più preferibilmente, la dialisi viene condotta tramite una sacca per dialisi, in modo da rimuovere piccole impurità eventualmente presenti.
La fase di concentrazione (vi.e) è preferibilmente conclusa quando il contenuto di solidi nel prodotto concentrato ottenuto dalla fase (vi.e) è compreso da 10 g a 60 g ogni 100 ml, preferibilmente compreso da 20 g a 50 g ogni 100 ml, ancor più preferibilmente compreso da 35 g a 45 g ogni 100 ml, ad esempio 40 g / 100ml.
L’essiccazione della fase (vi.e) è eseguita successivamente alla concentrazione della fase (vi.e), preferibilmente tramite un forno sotto vuoto.
Forma oggetto della presente invenzione un uso di un materiale di partenza vegetale, preferibilmente un fungo, più preferibilmente del sottoregno Dikarya, ancora più preferibilmente della divisione Basidiomycota, ulteriormente preferibilmente della specie Tremella fuciformis, per preparare un acido ialuronico o un suo sale, un sale dell’anione ialuronato, e/o una condroitina o un suo sale, come una condroitina solfato.
Alle forme di realizzazione della miscela, dell’uso di detta miscela, della composizione comprendente detta miscela come additivo, o eccipiente, o ingrediente, dell’uso della composizione come medicamento, dell’uso della composizione nel trattamento di specifici disturbi o disordini o patologie, del processo per la preparazione di detta miscela o di detta composizione comprendente detta miscela, dell’uso di detta composizione per uso come additivo, o eccipiente, o ingrediente, e del materiale di partenza vegetale suddetti, un tecnico del ramo potrebbe apportare sostituzioni o modifiche alle caratteristiche descritte a seconda delle contingenze. Anche tali forme di realizzazione sono da ritenersi ricomprese nell’ambito di tutela formalizzato nelle seguenti rivendicazioni. Inoltre, si precisa che qualsiasi forma di realizzazione potrà essere implementata in modo indipendente dalle altre forme di realizzazione descritte.

Claims (11)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Una miscela (M) comprendente oppure, alternativamente, consistente di almeno un glicosamminoglicano ottenuto da un materiale di partenza vegetale; detto glicosamminoglicano essendo selezionato dal gruppo comprendente oppure, alternativamente, consistente di: (a) acido ialuronico o un suo sale, un anione ialuronato, (HA) avente un peso molecolare medio ponderale compreso da 10 kDa a 600 kDa; (b) condroitina o un suo sale (CS) quale condroitina solfato, avente un peso molecolare medio ponderale compreso da 1 kDa a 50 kDa; (c) una combinazione di (a) e (b).
  2. 2. La miscela (M) secondo la rivendicazione precedente, in cui: (a) l’acido ialuronico o il suo sale (HA) ha un peso molecolare medio ponderale compreso da 100 kDa a 500 kDa, preferibilmente compreso da 200 kDa a 400 kDa; e/o (b) la condroitina o il suo sale (CS) ha un peso molecolare medio ponderale compreso da 1 kDa a 50 kDa, preferibilmente compreso da 3 kDa a 40 kDa, ancora più preferibilmente compreso da 5 kDa a 25 kDa.
  3. 3. La miscela (M) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto materiale di partenza vegetale è un fungo, preferibilmente del sottoregno Dikarya, ancora più preferibilmente della divisione Basidiomycota.
  4. 4. La miscela (M) secondo la rivendicazione precedente, in cui il fungo è della specie Tremella fuciformis.
  5. 5. Uso della miscela (M) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, come additivo, eccipiente, o ingrediente nella preparazione di prodotti farmaceutici, di dispositivi medici, di prodotti nutraceutici, di alimenti a fini medici speciali (AFMS), di integratori alimentari o di prodotti alimentari.
  6. 6. Una composizione comprendente: (i) la miscela secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-4, e (ii) additivi tecnologici o eccipienti di grado farmaceutico o alimentare.
  7. 7. La composizione secondo la rivendicazione precedente, per uso come medicamento.
  8. 8. La composizione secondo la rivendicazione 6, per uso nel trattamento, preventivo o curativo, di esseri umani o animali, aventi specifici disturbi o disordini o patologie, scelti/e tra artrite, osteoartrite, artrosi, dolore articolare, infiammazioni degli arti e delle articolazioni, oppure reflusso gastroesofageo, e/o per uso come additivo, o eccipiente, o ingrediente nella preparazione di prodotti farmaceutici, prodotti per dispositivi medici, prodotti nutraceutici, alimenti a fini medici speciali (AFMS), prodotti alimentari o integratori alimentari.
  9. 9. Un processo per la preparazione di acido ialuronico o ialuronato (HA), e/o condroitina solfato o condroitina (CS), detto processo comprendente almeno una fase di estrazione di acido ialuronico o ialuronato, e/o di condroitina solfato o condroitina, da un materiale di partenza di origine vegetale.
  10. 10. Il processo secondo la rivendicazione precedente, comprendente le seguenti fasi: (i) identificazione di uno o più funghi naturali come materiale di partenza vegetale di un glicosamminoglicano; (ii) opzionalmente realizzare una frantumazione o polverizzazione del materiale di partenza vegetale; (iii) estrazione di detto glicosamminoglicano dal materiale di partenza vegetale ottenuto dalla fase (i) oppure dalla fase (ii) con un solvente di estrazione, preferibilmente un solvente acquoso, ancora più preferibilmente acqua a dare un estratto acquoso di detto glicosamminoglicano; (iv) aggiunta di un solvente, preferibilmente etanolo, all’estratto acquoso ottenuto dalla fase (iii) a dare un prodotto liquido; (v) centrifugazione e/o filtrazione del prodotto liquido ottenuto dalla fase (iv) a dare una fase liquida e un residuo solido; (vi) lavorazione della fase liquida ottenuta dalla centrifugazione e/o filtrazione della fase (v) tramite la seguente fase (vi.a), e/o lavorazione del residuo solido ottenuto dalla centrifugazione e/o filtrazione della fase (v) tramite le seguenti fasi (vi.b), (vi.c), (vi.d) e (vi.e): (vi.a) essiccamento, preferibilmente concentrazione e essiccamento, della fase liquida ottenuta dalla fase (v) a dare l’acido ialuronico o il suo sale avente un peso molecolare medio ponderale compreso da 10 kDa a 600 kDa; e/o (vi.b) recupero e purificazione del residuo solido ottenuto dalla fase (v) a dare condroitina o il suo sale (CS) avente un peso molecolare medio ponderale compreso da 1 kDa a 50 kDa; (vi.c) trattamento della condroitina o del suo sale (CS) ottenuta/o dalla fase (vi.b) con una sorgente di acido solforico, preferibilmente selezionata dal gruppo comprendente oppure, alternativamente, consistente di acido solforico, un complesso zolfo-triossido piridina, un complesso zolfo-triossido dimetil-formammide e loro miscele, a dare un prodotto acidificato; (vi.d) neutralizzazione del prodotto acidificato ottenuto dalla fase (vi.c) con un agente basico a dare un prodotto neutralizzato; (vi.e) concentrazione e essiccamento del prodotto neutralizzato ottenuto dalla fase (vi.d) a dare condroitina solfato avente un peso molecolare medio ponderale compreso da 1 kDa a 50 kDa.
  11. 11. Uso di un materiale di partenza vegetale, preferibilmente un fungo, più preferibilmente del sottoregno Dikarya, ancora più preferibilmente della divisione Basidiomycota, ulteriormente preferibilmente della specie Tremella fuciformis, per preparare un acido ialuronico o un suo sale, un sale dell’anione ialuronato, e/o una condroitina o un suo sale, come una condroitina solfato.
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