ITMI20061373A1 - Chitine e chitosani in forma attivata e loro proprieta' dimagranti ipoglicemizzanti e ipolipemizzanti - Google Patents

Chitine e chitosani in forma attivata e loro proprieta' dimagranti ipoglicemizzanti e ipolipemizzanti Download PDF

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ITMI20061373A1
ITMI20061373A1 IT001373A ITMI20061373A ITMI20061373A1 IT MI20061373 A1 ITMI20061373 A1 IT MI20061373A1 IT 001373 A IT001373 A IT 001373A IT MI20061373 A ITMI20061373 A IT MI20061373A IT MI20061373 A1 ITMI20061373 A1 IT MI20061373A1
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chitosans
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IT001373A
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B Bizzini
Giovanni Franchi
Cosmo Mezzina
Giovanni Scapagnini
Ivo Volpato
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Sirc S P A Natural & Dietetic Foods
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    • A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs

Description

Descrizione dell’invenzione avente per titolo “CHITINE E CHITOSANI IN FORMA ATTIVATA E LORO PROPRIETÀ DIMAGRANTI, IPOGLICEMIZZANTI E IPOLIPEMIZZANTI”, a nome di SIRC S.p.A. Naturai & Dietetic Foods, con sede in via E. Fermi, 3 - 20090 Caleppio di Settala (MI) Inventori: I. Volpato, B. Bizzini, G. Scapagnini, C. Mezzina e G. Franchi
La presente invenzione riguarda i polimeri della D-glucosammina e i corrisponedenti omopolimeri della glucosammina acetilata, ossia dell’N-acetil-D-glucosammina; più in particolare concerne i chitosani, eventualmente in forma reticolata, e le chitine, entrambi in forma attivata. Inoltre riguarda il processo per produrre i chitosani e le chitine in forma attivata, così come quei preparati nutrizionali che comprendono uno o entrambi detti composti come elemento essenziale, nonché l’uso dei preparati nutrizionali per ridurre e controllare il tasso di colesterolo e di zuccheri, principalmente nel sangue. E’ ben noto che alcuni principi naturali sono in grado di ridurre il tasso di colesterolo piasmatico in seguito a riduzione dei livelli delle lipoproteine a bassa densità (dette pure LDL da “low density lipoproteins"). Si sa che vi è una stretta relazione fra elevati livelli di colesterolo legati alle LDL e aumento del rìschio di malattie cardiache e coronariche.
Tali principi naturali noti sono, ad esempio, la lecitina di soia, gli steroli vegetali e gli stessi polimeri della D-glucosammina. Pertanto, sono già ben conosciuti prodotti contenti tali prinicipi naturali. In particolare le preparazioni comprendenti chitine, chitosani e loro derivati sono ormai nell’uso salutistico consolidato come agenti dietetico-dimagranti in virtù della loro sicurezza per gli esseri umani.
I biopolimeri chitine e chitosani hanno un meccanismo di azione che è da
ricondurre alla loro capacità di intrappolare (adsorbire) grassi e zuccheri
alimentari, impedendone l’assorbimento enterico. > In merito esistono diverse risultanze bibliografiche che dimostrano l’effetto di
tali biopolimeri di ridurre l’assorbimento di grassi e zuccheri senza peraltro
presentare nessun effetto tossico (Jennings C.D. et al., “A comparison of thè
lipid - lowering and intestinal morphologic effects of cholestyramine, chitosan
and oat gum in rats" in Proc. Soc. Biol. Med. 189 (1) : 13, 1988). In
particolare, l’effetto antiipercolesterolemico e antiiperlipidemico è dovuto
all'inibizione della digestione dei grassi (Deuchi K. et al., “Effect of thè
viscosità or deacetylation degree of chitosan on fecal fat extracted from rats
fed on a high-fat diet” in Biosci. Biotechnol. Bioche. (Japan) 59 (5) : 781,
1995).
Poiché detto effetto svolto dalle citate strutture segue dei ben precisi rapporti
ponderali tra dose somministrata ed alimenti assunti, per avere delle buone
risposte al trattamento, lo stesso necessita di essere accompagnato da un
rigido controllo della dieta alimentare seguita.
Le chitine e chitosani delle preparazione ad oggi in commercio richiedono un
dosaggio giornaliero previsto nel trattamento del soprappeso corporeo o delle
iperlipemie che arriva fino a sei grammi prò die per un periodo minimo
variabile da trenta a sessanta giorni.
Per ottenere risultati più marcati sarebbe necessario aumentare la quantità di
chitine e/o chitosani per superare il suddetto dosaggio giornaliero quale
quello applicato impiegando, tra l’altro, forme farmaceutiche di tipo capsule o
compresse. Tuttavia, tale incremento di dose somministrata risulta essere difficilmente praticabile. Questo aspetto limita enormemente i risultati dietetico-dimagranti ottenibili con questi composti.
Per ovviare ai limiti suddetti, sono state proposte delle preparazioni costituite da un’associazione di principi attivi, come nel brevetto italiano 1284638 a nome della Richiedente. In esso è descritto un integratore dietetico comprendente chitosani purificati in associazione con cromo organico e idrossicitrato di Garcinia Cambogia. Tale associazione consente di
conseguire rimarcati effetti ipocolesterolemizzanti, ipolipidici, riduzione dell’assorbimento degli zuccheri e riduzione del peso corporeo in seguito all’assunzione per 4 settimane di poco meno di 1 g di chitosani purificati/d/e in
regime di dieta ipocalorica.
Per non ricorrere né alla somministrazione di alte dosi dei suddetti polimeri
della D-glucosammina né alle associazioni di questi con altri principi attivi,
sarebbe quindi necessario che tali polimeri possedessero la capacità di
adsorbire una maggiore quantità di grassi e zuccheri.
Da un punto di vista chimico, chitosani e chitine sono, rispettivamente, ροΙΐ(β-1,4-glucosammina) e poli(p-1,4-N-acetilglucosammina). Quando impiegati per gli usi suddetti come preparati alimentari, il peso molecolare medio ponderale
di detti biopolimeri è generalmente fra 80.000 e 2.000.000 o persino
maggiore.
E’ stato ora sorprendentemente trovato che le chitine e i chitosani, quest’ultmi
eventualmente in forma reticolata, trattati previamente con basi forti
all’ebollizione per alcuni minuti aumentano notevolmente il loro potere
sequestrante i grassi e gli zuccheri alimentari per unità di peso di polimero
chitina o chitosano. Più in particolare, tale trattamento produce chitine e
chitosani “attivati” che sono capaci di:
a. un intrappolamento di grassi alimentari nell’ordine di due/tre volte il XJD peso del polimero attivato, cioè circa quattro/cinque volte maggiore
0>.3⁄4 . del polimero naturale; i grassi adsorbiti, contrariamente al polimero naturale, non vengono rilasciati neanche per estrazione con solventi organici del tipo acetone;
b. un intrappolamento di zuccheri alimentari nell’ordine cinque/sei
volte il peso del polimero attivato, cioè circa dieci/dodici volte maggiore del polimero naturale; gli zuccheri adsorbiti, contrariamente al polimero naturale, non vengono rilasciati neanche dopo ripetuti lavaggi con soluzione tampone a pH intestinale.
Senza voler vincolare la presente invenzione ad una qualunque teoria, la Richiedente ritiene che l’aumento del potere sequestrante e della forza del legame di fissazione di detti polimeri in virtù di detto trattamento è, verosimilmente, correiabile a ionizzazione delle funzioni idrossiliche dei polimeri.
Un primo vantaggio ottenuto dall’impiego di chitine e chitosani, eventualmente reticolati, attivati è, pertanto, la somministrazione di dosi considerevolmente minori di tali principi attivi a parità di effetto raggiunto.
Un altro notevole vantaggio procurato dall’impiego di chitine e chitosani attivati è dovuto al fatto che tali polimeri esercitano il loro effetto dieteticodimagrante in modo non strettamente correlato alla concomitanza di una
dieta ipocalorica. Pertanto il soggetto non deve sottostare necessariamente
ad un regime ipocalorico per conseguire gli effetti desiderati nella misura desiderata.
Sono pertanto oggetto della presente invenzione i polimeri della D-glucosammina in forma attivata, tali polimeri essendo scelti fra chitine, chitosani e chitosani reticolati e l’attivazione essendo ottenuta mediante un processo che comprende il trattare i polimeri con una base forte e successivo riscaldamento dei polimeri.
I suddetti polimeri dalla D-glucosammina, sia in forma reticolata che non reticolata, usati nella presente invenzione hanno indicativamente una densità apparente che varia da 0,3 a 0,80 g/ml, preferibilmente da 0,5 a 0,7 g/ml. La granulometria di tali polimeri varia tipicamente da 80 a 400 mesh, preferibilmente da 80 a 20 mesh. I chitosani hanno un grado di deacetilazione tipicamente dall’89 al 95%, sono preferiti quelli con un grado di deacetilazione maggiore del 90%.
La base forte è preferibilmente un idrossido di un metallo alcalino o alcalino terroso, più preferibilmente l’idrossido è scelto fra NaOH e KOH. L’idrossido preferito è NaOH. Detto idrossido è impiegato preferibilmente in forma di soluzione, tipicamente soluzione acquosa; la soluzione di detto idrossido di metallo alcalino o alcalino terroso è indicativamente da 0,5 a 3 N, più preferibilmente da 1 ,5 a 2,5 N.
II polimero è trattato con detta soluzione alcalina, il rapporto fra polimero e soluzione alcalina varia da 1:2,5 a 1:5, preferibilmente da 1:2,5 a 1:3,5, rapporto espresso in peso (g):volume (mi). In detta soluzione alcalina il polimero forma una sospensione.
La sospensione è riscaldata ad una temperatura indicativamente di ±15°C rispetto al punto di ebollizione della sospensione, ossia indicativamente fra 80 e 110°C, preferibilmente attorno al punto di ebollizione della sospensione stessa, cioè ±5°C rispetto al punto di ebollizione della sospensione.
La sospensione è mantenuta a detta temperatura per un periodo compreso indicativamente da due a dieci minuti, preferibilmente tra quattro e sei minuti. Al termine, la sospensione è raffreddata fino a temperatura ambiente, preferibilmente il raffreddamento della sospensione avviene rapidamente; tale tempo è indicativamente compreso tra 30 m e 6 h, preferibilmente tra 30 m e 90 m, per un batch compreso tra i 5.000 e 10.000 kg.
Si separa il prodotto di reazione così ottenuto dal liquido di reazione e lo si lava con un liquido di lavaggio fino a che il liquido di lavaggio abbia un pH compreso fra 6 e 9, preferibilmente 7 e 9. Il liquido di lavaggio è preferibilmente scelto fra acqua e una soluzione tampone acquosa, come una soluzione tampone a pH acido formata dalla coppia acido acetico e fosfato acido di sodio o potassio.
Infine si essicca in il prodotto di reazione; ad esempio l’essiccazione è condotta in stufa ad una temperatura indicativamente compresa fra 40 e 60°C fino ad ottenere un peso costante del prodotto essiccato.
Spingendo le condizioni di attivazione oltre i parametri di tempo e concentrazione della soda indicati si osserva un decremento delle proprietà adsorbenti, probabilmente correiabile ad una possibile alterazione della struttura polimerica.
E’ stato anche sorprendentemente trovato che i chitosani reticolati oltre che attivati mostrano un notevole aumento del loro potere sequestrante i grassi e gli zuccheri alimentari per unità di peso di polimero rispetto ai chitosani attivati ma non reticolati.
I chitosani in forma reticolata e il relativo processo di reticolazione sono descritti nella domanda di brevetto MI2006A001335 depositata a nome della Richiedente. La reticolazione deriva da un agente reticolante scelto nel gruppo delle aldeidi alifatiche.
L’aldeide alifatica è preferibilmente un idrocarburo a catena alchilica C1-C10. L’aldeide è preferibilmente scelta fra le monoladeidi e le dialdeidi. Esempio preferito di monoaldeide è la formaldeide. Esempio particolarmente preferito di dialdeidi è la glutaraldeide (OHC-(CH2)3-CHO).
I chitosani reticolati secondo la presente invenzione hanno indicativamente un grado di reticolazione che varia tra 1:50 e 1:130, in particolare tra 1:60 e 1:120.
La reticolazione è ottenuta per reazione dei chitosani con detto agente reticolante.
La reticolazione dei chitosani può essere effettuata ugualmente sia sui polimeri attivati che non attivati.
II processo di reticolazione dei chitosani comprende il far reagire i chitosani con un agente di reticolazione scelto nel gruppo delle aldeidi alifatiche, preferibilmente a catena alchilica C1-C10. L’aldeide è preferibilmente scelta fra le monoladeidi e le dialdeidi. Esempio preferito di monoaldeide è la formaldeide. Esempio particolarmente preferito di dialdeidi è la glutaraldeide ((OHC-(CH2)3-CHO)).
Il processo di reticolazione comprende i seguenti stadi:
1) sospensione del chitosano in una soluzione tampone avente un pH che varia da 7,5 a 9,5, preferibilmente da 8,0 a 9,0, più preferibilmente da 8,1 a 8,3 (sospensione 1);
2) porre in contatto la sospensione (1) con un aldeide alifatica come agente reticolante e lasciare reagire per un periodo da 1 a 24 ore, preferibilmente da I a 18 ore, più preferibilmente da 1 a 2 ore, ad una temperatura compresa fra 15° e 40°C, preferibilmente fra 20 e 27°C (sospensione 2); e, eventualmente, 3) trattamento della sospensione (2) con un composto amminico organico. La suddetta soluzione tampone è ottenuta per aggiunta all’acqua di sali acidi di metalli alcalini, preferibilmente un coppia di fosfati acidi di sodio, ossia Na2HP04e NaH2P04, o la coppia carbonato/bicarbonato di sodio.
Detta soluzione tampone ha indicativamente un molarità del sale fra 0,01 e 0,5, preferibilmente fra 0,05 e 0,1.
In funzione sia dal grado di reticolazione che si vuole ottenere sia dal numero di gruppi funzionali aldeidici presenti nella molecola si sceglie la quantità di aldeide alifatica da far reagire con il polimero da reticolare. Il rapporto fra chitosano e agente di reticolazione, rapporto espresso come moli di glucosio contenute nel polimero rispetto alle moli di agente reticolante, varia tipicamente da 1:1-10<'1>a 1: 1 - 10<'3>.
Ad esempio, facendo reagire 100 g di chitosano (corrispondenti a 6,17 χ 10<'1>di glucosio) con 6,17 x 10<‘2>moli di glutaraldeide si ottiene un rapporto di reticolazione 1:10. Mentre un rapporto di reticolazione 1:200 si ottiene facendo reagire con 100 g di chitosano con 3,085 χ 10<'3>moli di glutaraldeide. L’agente reticolante si può aggiungere, ad esempio, in forma di una soluzione acquosa. In tale soluzione la molarità dell’agente reticolante, ossia l'aldeide, può variare, ad esempio, da 0,1 a 10, preferibilmente da 0,5 a 2.
II suddetto composto amminico organico è preferibilmente un amminoacido, ad esempio glieina o lisina. Tale composto amminico è aggiunto in largo eccesso rispetto alle funzioni aldeidiche che non hanno ancora reagito;
generalmente è una soluzione avente, indicativamente, la stessa molarità xji della soluzione comprendente l’aldeide. > G /3⁄4·
Preferibilmente, negli stadi (2) e (3) la sospensione è sottoposta ad
agitazione.
Si ritiene che la ionizzazione delle funzioni idrossiliche conferisca ai polimeri
preattivati la capacità di adsorbire notevoli quantità di grassi e zuccheri, con
legame fisico forte non reversibile, neanche per trattamento di estrazione con
solventi organici e/o adeguate soluzioni tampone.
I suddetti polimeri in forma attivata ed eventualmente reticolata sono
dispensati come integratori alimentari, preferibilmente in forma di polvere,
capsule o bustine, o compresse.
II dosaggio dei suddetti integratori alimentari è compreso indicativamente fra
0,5 a 8 g fdie con una posologia indicativamente da 1 a 4 compresse al
giorno.
E’ stato sorprendentemente trovato che un ulteriore ottimizzazione dei risultati
dietetico-dimagranti è stata ottenuta variando la forma merceologica di
somministrazione dei polimeri chitine e chitosani, eventualmente reticolati,
attivati.
Si è trovato che incorporando i polimeri attivati della presente invenzione in
prodotti da forno secchi o freschi, prodotti generalmente a base di farinacei,
quali pane, grissini, cracker e biscotti, e liquidi edibili, come yogurt e succhi di
frutta, è stato possibile somministrare dosaggi dei polimeri attivati secondo la
presente invenzione da due fino a venti grammi prò die\ dose questa in grado
di sequestrare la quasi totalità di grassi e zuccheri contenuti in un pasto normale.
Ulteriore oggetto della presente invenzione è pertanto un preparato XSl nutrizionale comprendente chitine attivate e chitosani attivati ed > &.3⁄4-eventualmente reticolati ottenuti mediante i processi precedentemente
descritti.
Per preparati nutrizionali si intende qualsiasi composizione edibile di tipo non
farmaceutico; esempi di tali preparati sono i pasti sostitutivi, gli alimenti per
sportivi e i cibi funzionali.
Gli integratori alimentari e i preparati alimentari della presente invenzione
sono da assumersi in prossimità dei pasti, preferibilmente subito dopo un
pasto con alimenti lipidici e zuccherini. Essi sono in grado di inibire
significativamente l’assorbimento di grassi e zuccheri alimentari assunti con
un normale pasto, svolgendo così dei notevoli effetti dimagranti o di
correzione delle iperlipemie ed iperglicemie.
Gli integratori dietetici e i preparati nutrizionali della presente invenzione
possono comprendere qualsiasi altro componente naturale o artificiale noto
nella tecnica ed usualmente usato nella formulazione dei preparati
nutrizionali, come additivi, eccipienti, conservanti, edulcoranti, essenze,
coloranti ed eventualmente altre sostanze attive.
Si fornisce qui di seguito un esempio non limitativo della presente invenzione.
Per definire la presente invenzione sono stati utilizzati i seguenti metodi di
analisi:
- grado di reticolazione: viene espresso come rapporto fra numero di
funzioni amminiche (-NH2) che hanno reagito con una funzione
aldeidica dell’agente di reticolazione e il numero totale di funzioni
amminiche presenti nel polimero.
Si titolano le funzioni -NH2ancora libere con il metodo al dinitrobenzene solforato (DNBS) di Habeeb (riferimento A.G.S.A. Anal. Biochim., 1966, 14, 328-336). Sapendo il numero di funzioni -NH2nel polimero titolato, si calcola il grado di reticolazione;
densità apparente: è misurata usando il densitometro ERWEKA SVM 202, NUMERO DI SERIE 113260.03ec con il seguente metodo:
I. si pone nel cilindro graduato dello strumento una quantità nota in peso di polvere in esame;
II. si imposta il numero di colpi (strokes) dello strumento a 250;
III. si avviare lo strumento (start);
IV. si legge sul cilindro graduato il volume occupato dalla polvere; e V. si calcola mediante la seguente formula la densità apparente della polvere in esame:
DENSITÀ APPARENTE = MASSA (g) / VOLUME (mi). Caratteristiche dei polimeri usati negli esempi:
- Chitosani non reticolati: densità apparente di 0,6 g/ml, granulometria di 100 mesh e grado di acetilazione del 95%, e
- Chitine: densità apparente di 0,6 g/ml e granulometria di 100 mesh.
Esempio A
Stadio di attivazione del chitosano: In un apparecchio con capacità di 200 I munito di agitatore in movimento sono sospesi 10 kg di chitosano in polvere in 100 I di soda.
Si porta la sospensione aH’ebollizione e si lascia reagire, mantenendo l’agitazione, per alcuni minuti.
Si raffredda velocemente (tempo di raffreddamento: 30 m) e si decanta utilizzando un apparecchio tipo “Decanter" e poi si filtra su un filtro buckner. Si lava con acqua il filtrato fino a reazione neutra del liquido di sospensione. Si essicca in stufa a 50°C fino a che non si ottiene un peso costante (con tasso di umidità del prodotto essiccato uguale o inferiore al 15%).
Operando con il suddetto schema di procedimento si preparano quindici prodotti costituiti chitosano attivato, cambiando di volta in volta il tempo di reazione all’ebollizione che viene stabilito in 2, 5, 10, 30 e 60 minuti; per ogni differente tempo di reazione all’ebollizione prefissato si conducono tre prove differenti in cui è variata solo la normalità della soluzione di soda aggiunta. Si utilizzano una soluzione di soda 0,5 N, una soluzione 2,0 N e una soluzione 4,0 N.
Esempio B
Stadio di attivazione della chitina:
Si ripete l’esempio A con l’unica differenza che il chitosano è sostituito con la chitina. Variando la normalità della soluzione di soda e il tempo di reazione all’ebollizione come indicato sopra si ottengono 15 prodotti a base di chitina attivata.
Esempio C
Stadio di reticolazione del chitosano
In un apparecchio munito di agitatore sono introdotti 10 kg di chitosano sui quali si versano 100 I di una soluzione tampone acquosa di Na2HP04/NaH2P040,07 M a pH 8,2. Alla sospensione così ottenuta sono aggiunti, dopo avvio dell’agitazione, 1 I di una soluzione acquosa di glutaraldeide 1 M. Si lascia reagire a temperatura ambiente per 6 ore,
mantenendo l’agitazione. Dopodiché si blocca la reazione mediante aggiunta
di glieina in eccesso (1 I) e quindi si filtra la sospensione per separare il un chitosano dal liquido di reazione. Si trasferisce il chitosano filtrato con un filtro buckner e lo si lava con acqua fino ad eliminazione di ogni traccia di glutarlaldeide non reagita. In dette condizioni, il grado di reticolazione è di 1:120.
Stadio di attivazione del chitosano
Il chitosano reticolato nello stadio precedente è quindi attivato. L’attivazione è effettuata ripetendo le condizioni e le procedure dell’esempio A, usando però
solo una soluzione di soda 2 N e un tempo di reazione dall’ebollizione di 5 minuti.
Esempio D
Si ripete l’esempio C con l’unica differenza che si aggiungono 2 I di una soluzione acquosa di glutraraldeide anziché 0,4 I.
Si ottiene un chitosano reticolato con reticolazione 1 :60.
Esempio E
Stadio di attivazione del chitosano
Si ripete l’esempio A con le uniche differenze che si utilizzano 20 kg di chitosano e 200 I di soda 0,5 N introdotti in un apparecchio con capacità di
400 I.
Stadio di reticolazione del chitosano
In un apparecchio munito di agitatore sono introdotti i 20 kg di chitosano attivati nello stadio precedente sui quali si versano 200 I di una soluzione tampone acquosa di Na2HP04/NaH2P040,07 M e pH 8,2 a cui sono aggiunti
2 I di una soluzione acquosa di formaldeide 1 M.
?
Si scalda la sospensione così ottenuta fino a 37°C per 18 ore ponendola saltuariamente in agitazione. Dopodiché si blocca la reazione mediante XS) aggiunta di glieina in eccesso (1 I), poi si filtra con un filtro biickner la
(V^· sospensione per separare il chitosano attivato e reticolato dal liquido di reazione. Si trasferisce il chitosano filtrato e lo si lava con acqua fino ad eliminazione di ogni traccia di formaldeide non reagita.
Dopo il lavaggio del chitosano attivato e reticolato, lo si essicca in stufa a
50°C fino a che non si ottiene un peso costante (con tasso di umidità del prodotto essiccato uguale o inferiore al 15%).
Il grado di reticolazione del chitosano ottenuto è di 1 :120.
Valutazione bio-farmacoloaica dell’attività dei polimeri
A) Prove di adsorbimento di olio di oliva in vitro
Esempio 1
Determinazione del potere adsorbente i grassi
In una provetta da centrifuga a fondo conico da 50 mi si pesa 1 g di polimero
e ad esso si aggiungono 4 g di olio di oliva.
Si pone la provetta in un termostato e si lascia il polimero con l’olio ad incubare a 37°C per due ore, agitando 2 o 3 volte con un vortex per 30 secondi. Allo scadere di tale periodo si centrifuga la sospensione a 6.000 rpm
per 10 minuti e al termine si elimina il surnatante.
Si stabilisce il peso del corpo di fondo e si determina la quantità di olio adsorbita per grammo di polimero per analisi ponderale.
Nelle seguenti tabelle 1 e 2 sono riportati i tipi di polimeri usati e i dati ottenuti relativi ai grammi di olio di oliva adsorbiti usando i polimeri attivati nelle suddette diverse condizioni degli esempi A e B secondo la presente
invenzione. Nelle tabelle D% rappresenta la differenza percentuale tra i grassi intrappolati dal chitosano o dalla chitina attivato e dal chitosano o dalla chitina XSl di controllo. >
Tabella 1
1) Grado di reticolazione 1:60;<2)>Grado di reticolazione 1:120.
Tabella 2 - Chitina attivata
XJi
0> ?V
Il chitosano e la chitina non attivati adsorbono rispettivamente 0,6 g e 0,4 g di
olio di oliva. I dati mostrano che i polimeri secondo la presente invenzione adsorbono più olio rispetto ai polimeri non attivati di controllo.
Esempio 2
Determinazione della forza del legame di adsorbimento dei grassi
In una provetta da centrifuga a fondo conico da 50 mi si introduce 1 g di polimero attivato e trattato con olio di oliva come da esempio 1; poi nella
stessa provetta si aggiungono 5 mi di acetone e si avvia l’agitazione su vortex
per 30 secondi. Al termine, si centrifuga la sospensione a 6.000 rpm per 5 minuti e quindi si elimina il surnatante.
Si recupera il corpo di fondo e lo si essicca in stufa a 50°C per 4 ore.
Si pesa il prodotto essiccato ottenuto e si determina per differenza di peso rispetto al polimero non trattato con l’olio, la quantità di olio che resta “intrappolato” dopo estrazione con acetone.
Nella seguente tabella 3 sono riportati i tipi di polimeri usati e i dati ottenuti usando i polimeri attivati in diverse condizioni secondo la presente XJD invenzione, dati che sono messi a confronto con quelli ottenuti usando
E».<7-2»>-polimeri non trattati. Sotto la voce “D%” è indicata in percentuale la quantità di olio asportata per estrazione.
Tabella 3
<1)>Condizioni di attivazione: soluzione di soda 2 N, temperatura di ebollizione
di 100°C e tempo di reazione all’ebollizione di 5 m;<2)>Grado di reticolazione:
1:120.
Dai dati riportati nella tabella 3 si evince chiaramente che la quantità maggiore di olio che risulta essere adsorbita sul polimero e successivamente
non estratta dal polimero a seguito di detto trattamento di estrazione è quella adsorbita sul chitosano reticolato e attivato.
B) Prove di adsorbimento di zuccheri in vitro
Esempio 3
Determinazione del potere adsorbente gli zuccheri
Si ripete l’esempio 1 con la differenza che anziché l’olio in ogni provetta si
introducono 25 mi di una soluzione di acqua distillata in cui si sono sciolti 15 g
di saccarosio. KSl Nella seguente tabella 4 sono riportati i tipi di polimeri usati e i dati ottenuti > usando i polimeri attivati in diverse condizioni secondo la presente
invenzione. Nelle tabelle D% rappresenta la differenza percentuale tra il
saccarosio intrappolato dal chitosano o dalla chitina attivato e dal chitosano o
dalla chitina di controllo
Tabella 4
<1)>Grado di reticolazione 1:60;<2)>Grado di reticolazione 1:120.
Tabella 5
Il chitosano e la chitina non attivati adsorbono rispettivamente 0,9 g e 0,7 g di saccarosio. I dati mostrano che i polimeri secondo la presente invenzione adsorbono più saccarosio rispetto ai polimeri non attivati di controllo.
Esempio 4
Determinazione della forza del legame di adsorbimento del saccarosio
In una provetta da centrifuga a fondo conico da 50 mi si introduce 1 g di polimero attivato e trattato con saccarosio come da esempio 3. Il polimero è lavato per tre volte in successione con ogni volta 15 mi di una soluzione tampone di fosfato salino (PBS) a pH 8,0. Si pone la provetta in un agitatore meccanico, rotante e vibrante, si avvia Γ agitazione agitando su vortex per 30 secondi. Al termine, si centrifuga la sospensione a 6.000 rpm per 5 minuti e quindi si elimina il surnatante.
Si recupera il corpo di fondo e lo si essicca in stufa a 50°C per tutta la notte fino a che non si ottiene un peso costante (con tasso di umidità del prodotto
essiccato uguale o inferiore al 15%).
Si pesa il prodotto essiccato ottenuto e si determina per differenza di peso rispetto al polimero non trattato con il saccarosio, la quantità di saccarosio che resta adsorbito dopo estrazione con la soluzione tampone.
Tabella 6
* ;; ;; <1)>Condizioni di attivazione: soluzione di soda 2 N, temperatura di ebollizione di 100°C e tempo di reazione all’ebollizione di 5 m;<2)>Grado di reticolazione: 1:120. ;Dai dati riportati nella tabella 6 si evince chiaramente che la quantità maggiore di saccarosio che risulta essere adsorbita sul polimero e successivamente non estratta dal polimero a seguito di detto trattamento di estrazione è quella adsorbita sul chitosano reticolato e attivato. ;C) Determinazione del contemporaneo potere adsorbente sia gli oli che gli zuccheri ;Esempio 5 ;In una colonna cromatografica a bassa pressione (diametro e lunghezza della colonna rispettivamente di 1 cm e 25 cm), previamente tarata, si pongono 5 g ; di chitosano reticolato e attivato prodotti nell’esempio D, il chitosano costituisce il letto cromatografico. ;Nella colonna così preparata i sotto elencati liquidi sono fatti fluire in successione, il liquido successivo è aggiunto solo quando il liquido precedente è completamente fluito attraverso la colonna: ;a) 5 g di olio di oliva, ;b) 50 mi di acetone che ha funzione di lavaggio, ;c) 50 mi di una soluzione al 10% di saccarosio, ;d) 50 mi di acqua distillata che ha funzione di lavaggio, ;e) 20 mi di una soluzione di acido cloridrico 1 N, ;f) 50 mi di una soluzione tampone di fosfato salino a pH 8,0, ;g) 50 mi di acqua distillata. ;Al termine si fa essiccare la colonna ponendola in stufa a 50°C per l’intera notte e subito dopo la si pesa. La quantità globale di grassi e zuccheri adsorbiti è determinata per calcolando la differenza peso del chitosano reticolato e attivato prima e dopo l’eluizione con i suddetti liquidi. Il peso trovato è di 16,9 g. ;Esempio 6 ;Si ripete l’esempio 5 con l’unica differenza che il chitosano reticolato e attivato è sostituito da chitosano attivato ma non reticolato. ;A fine esperimento il chitosano attivato ma non reticolato pesa 15,4 g. ;I dati degli esempi 5 e 6 dimostrano che i chitosani attivati e quelli attivati e reticolati sono in grado di trattenere la totalità dei grassi e del saccarosio fatto con cui è venuto in contatto nel corso dell’esperimento. I grassi e il saccarosio non sono rilasciati dai chitosani attivati nemmeno in seguito a trattamento con ; solventi o soluzioni a pH gastroenterici. ;Valutazione dell’attività dimagrante sull’animale da laboratorio ;Esempio 7 > 50 ratti Wistar femmine in accrescimento, dal peso corporeo di 80 g ±5, sono ;stati alimentati con un dieta ricca di grassi e zuccheri. Sono stati quindi divisi in 10 gruppi da dieci unità ciascuno. Ogni gruppo è stato trattato per 30 giorni con una dieta diversa dagli altri gruppi, dieta che per tutti i gruppi comprendeva un cioccolatino di 2,5 g che veniva somministrato prima dell’accesso al cibo. ;Si riporta nella seguente tabella 7 lo schema di trattamento. ;Tabella 7 ;;*
<1)>Condizioni di attivazione: soluzione di soda 2 N, temperatura di ebollizione
di 100°C e tempo di reazione all’ebollizione di 5 m;<2)>Grado di reticolazione:
1:120.
Settimanalmente era controllato l’andamento dell’accrescimento ponderale rji dei ratti. I risultati sono riportati nella seguente tabella 8, in cui “D%” è la differenza percentuale di peso a fine trattamento rispetto al peso degli animali fi.3⁄4 del 1° gruppo con dieta di controllo e “R%” è la riduzione percentuale del
peso a fine trattamento rispetto al peso degli animali del 2° gruppo con dieta iperlipidica e iperglicidica, ma priva dei polimeri secondo la presente invenzione.
Tabella 8
I dati riportati nella precedente tabella evidenziano che sia i chitosani reticolati
e attivati che le chitine attivate sono in grado, alla dose somministrata di 1 g/1
kg di peso di animale/d/e, di annullare gli effetti relativi all’aumento ponderale causati da una dieta ipercalorica. L’effetto è tale che i polimeri secondo la presente invenzione provocano una riduzione dell’aumento anche rispetto al
peso del ratto alimentato con la dieta di controllo. Nel caso della somministrazione dei chitosani reticolati e successivamente attivati, gli stessi effetti si conseguono con metà dose, ossia 0,5 g/kg di peso di ani ma\e/die.
Pur con tale curva di accrescimento del peso corporeo, l’andamento della crescita del peso negli animali trattati indica che i polimeri attivati ed
eventualmente reticolati secondo la presente invenzione danno una buona
TC
tollerabilità, come riscontrato dall’analisi dello stato generale degli animali. Se
ne deduce che tale minore crescita sia imputabile a una minore assimilazione
di cibo.
D) Valutazione dell’attività dimagrante su soggetti volontari
Esempio 8
Soggetti volontari affetti da soprappeso e con parametri ematici indicanti, in
alcuni casi, stati di iperglicemia, e, in altri, stati di ipercolesterolemia, sono
stati sottoposti per 60 giorni al trattamento con i chitosani attivati ed
eventualmente reticolati come quelli impiegati nel precedente esempio 7. Lo
schema di somministrazione è stato il seguente:
A) chitosano attivato in compresse alla dose di 3 g /die,
B) chitosano reticolato e attivato alla dose di 3 g /die,
C) stesso chitosano attivato impiegato in (A) incorporato in cracker alla
dose di 3 g Idie.
La dose somministrata è stata decisa in base all’entità del soprappeso e della
disfunzione ematica. I soggetti hanno seguito per tutto il periodo di
trattamento un regime alimentare normale. Si è evidenziato un significativo
effetto di riduzione del soprappeso corporeo e una tendenza al ritorno alla
normalità dei dismetabolismi funzionali iniziali, ossia iperglicemia e
ipercolesterolemia.

Claims (25)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Polimeri della D-glucosammina in forma attivata, detti polimeri essendo scelti fra chitine, chitosani e chitosani reticolati e l’attivazione essendo > ottenuta mediante un processo che comprende i seguenti stadi: a) il trattare i polimeri con una soluzione di una base forte 0,5 a 3 N, e b) il portare la sospensione a temperatura fra 80 e 110°C e mantenere tale temperatura per un periodo fra 2 e 10 minuti.
  2. 2. I polimeri di rivendicazione 1, in cui la base forte è un idrossido di un metallo scelto fra i metalli alcalini e alcalino-terrosi.
  3. 3. I polimeri di rivendicazione 1 o 2, in cui la soluzione di base forte e da 1,5 a 2,5 N.
  4. 4. I polimeri delle rivendicazioni da 2 e 3, in cui il rapporto fra polimero e soluzione alcalina varia da 1:2,5 a 1:5, rapporto espresso in peso (g):volume (mi).
  5. 5. I polimeri della rivendicazione 4, in cui il rapporto varia da 1:2,5 a 1:3,5.
  6. 6. I polimeri delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui al termine dello stadio (b) la sospensione è riscaldata rapidamente.
  7. 7. I polimeri delle rivendicazione da 1 a 6, in cui il liquido di lavaggio abbia un pH compreso fra 6 e 9.
  8. 8. I polimeri della rivendicazione 7, in cui il liquido di lavaggio è scelto fra acqua e una soluzione tampone acquosa.
  9. 9. I polimeri delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui il polimero è reticolato usando come agente di reticolazione un’aldeide alifatica a catena alchilica C1-C10.
  10. 10. I polimeri delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui il polimero reticolato è usando come agente di reticolazione un’aldeide scelta fra formaldeide e glutaraldeide.
  11. 11. 1 polimeri delle rivendicazioni da 9 a 10, in cui il grado di reticolazione che XJi varia tra 1:50 e 1:130.
  12. 12. Un processo per attivare i polimeri della D-glucosammina scelti fra chitine, chitosani e chitosani reticolati, l’attivazione essendo ottenuta mediante un processo che comprende i seguenti stadi: a) il trattare i polimeri con una soluzione di una base forte 0,5 a 3 N, e b) il portare la sospensione a temperatura fra 80 e 110°C e mantenere tale temperatura per un periodo fra 2 e 10 minuti.
  13. 13. Il processo della rivendicazione 12, in cui la base forte è un idrossido di un metallo scelto fra i metalli alcalini e alcalino-terrosi.
  14. 14. Il processo della rivendicazione 12 o 13, in cui la soluzione di base forte e da 1,5 a 2,5 N.
  15. 15. Il processo delle rivendicazioni da 12 a 14, in cui il rapporto fra polimero e soluzione alcalina varia da 1:2,5 a 1:5, rapporto espresso in peso (g):volume (mi).
  16. 16. Il processo della rivendicazione 15, in cui il rapporto varia da 1:2,5 a 1:3,5.
  17. 17. Il processo della rivendicazione da 12 a 16, in cui al termine dello stadio (b) la sospensione è riscaldata rapidamente.
  18. 18. Il processo delle rivendicazioni da 12 a 17, in cui il liquido di lavaggio abbia un pH compreso fra 6 e 9.
  19. 19. Il processo delle rivendicazioni da 12 a 18, in cui il liquido di lavaggio è scelto fra acqua e una soluzione tampone acquosa.
  20. 20. Il processo delle rivendicazioni da 12 a 19 in cui le chitine e i chitosani, quest’ultimi sia in forma reticolata che non reticolata, usati nello stadio (a) hanno una densità apparente che varia da 0,3 a 0,80 g/ml, una granulometria da 80 a 400 mesh, un grado di deacetilazione del chitosani dall’89 al 95%. >
  21. 21. Il processo della rivendicazione 20, in cui la densità apparente varia da 0,5 a 0,7 g/ml, la granulometria varia da 80 a 20 mesh, il grado di deacetilazione dei chitosani è maggiore del 90%.
  22. 22. Un integratore dietetico comprendente i polimeri delle rivendicazioni da 1 a 11.
  23. 23. Un preparato nutrizionale comprendente i polimeri delle rivendicazioni da 1 a 11.
  24. 24. Il preparato nutrizionale della rivendicazione 23, scelto fra i prodotti farinacei da forno e liquidi edibili.
  25. 25. Uso dei polimeri delle rivendicazioni da 1 a 11 per preparare integratori dietetici e preparati nutrizionali per il trattamento dell’obesità, di iperlipidiemie e iperglicemie e del diabete. CON LOR SPA
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