BRPI0911042B1 - Suspensão estável de nanopartículas de ácido silícico coloidais, seus usos, formas de dosagem, seu método de preparação e de preparação da formulação e pó contendo a suspensão - Google Patents

Abstract

SUSPENSÃO CONTENDO NANOPARTÍCULAS DE ÁCIDO SILÍCICO COLOIDAIS ESTABILIZADAS DE HIDRÔNIO, FORMULAÇÃO OBTIDA A PARTIR DA REFERIDA SUSPENSÃO DILUÍDA, PÓ OBTIDO A PARTIR DA REFERIDA SUSPENSÃO DESIDRATADA, COMPOSIÇÕES OBTIDAS A PARTIR DO REFERIDO PÓ, PREPARAÇÃO E USO. A presente invenção refere-se às nanopartículas de ácido silícico estabilizadas com hidrônio, à formulação obtida a partir da referida suspensão diluída, ao pó obtido a partir da referida suspensão diluída, ao pó obtido a partir da referida suspensão desidratada e à preparação ou forma de dosagem obtidos a partir da referida suspensão, formulação ou pó, para suas preparações e suas utilizações em todos os tipos de aplicações nos domínios da alimentação, medicina, farmacêutico, e cosmético. A presente invenção fornece uma suspensão estável de nanopartículas de ácido silícico coloidal com um pH inferior a 0,9, uma concentração de silícico molar entre 0,035 e 0,65, uma concentração de água livre de pelo menos 30% (p/v) e uma proporção entre íon hidrônio e as concentrações de Si molares superiores a 2 e, de preferência, inferiores a 4. A presente invenção também também fornece um método para preparar uma suspensão estável de nanopartículas de ácido silícico coloidal, que compreende as etapas de fornecer uma solução aquosa de silícico inorgânico ou orgânico e (...).

Description

A presente invenção refere-se a uma suspensão aquosa estável, contendo nanopartículas de ácido silícico coloidais estabilizadas com hidrônio capazes de se dissolver em ambientes aquosos, à preparação destas e uso das mesmas. Ela também se refere ao composto sólido da referida suspensão, sob a forma de pó, à sua preparação e usos. Ela refere-se ainda a várias composições contendo o referido pó e aos seus usos. O pó mantém a biodisponibilidade da suspensão aquosa.

Silicatos são abundantes como silicatos e aluminossilicatos. Eles compõem quase toda a crosta terrestre. Muitos organismos usam sílica como material de proteção ou fortificação contra predadores, infecção ou condições ambientais extremas. A sílica também pode participar no desenvolvimento de metazoários e pode influenciar as reações enzimáticas.

Bactérias específicas, protozoários, algas e plantas fazem certas estruturas de sílica. Eles usam ânions de silício, complexos de silicato ou ácido monossilícico para criar estruturas de sílica (polimerizadas) específicas, que são normalmente utilizadas como camada protetora. Algumas esponjas formam espículas permitindo ancoragem. Eles fazem, portanto, um tipo de células diferenciadas produtoras de proteínas estruturais de silicateína. Diatomáceas, que são importantes no ciclo do silício biogênico, formam frústulas de silicato como camada de proteção contra os predadores. O silício é encontrado em plantas, em concentrações que variam de 0,01 a 10% ou mais (base seca). Isto é muito maior do que a maioria dos macro nutrientes. Vários estudos demonstraram o papel do silício como um aliviador de estresse biótico e abiótico induzido por outros organismos (bactérias, fungos, vírus, protozoários, insetos,...) e condições físicas (estresse salino, estresse À secura, estresse hídrico, estresse térmico, estresse osmótico, estresse causado pelo frio, etc.) Diferentes partes da planta podem apresentar grandes variações na absorção de silício. Fitólitos de sílica são observados nas paredes celulares ou lúmen das células vegetais. Há também associações visíveis com componentes da parede celular (polissacarídeos, pectinas, ligninas, proteínas, etc...) Sílica não-polimerizada como ácido mono e dissilícico, os precursores de sílica biogênica, também podem desempenhar um papel ativo em certos sistemas enzimáticos envolvidos no estresse oxidativo e na biossíntese e metabolismo de certas macromoléculas importantes em vias bioquímicas (ref. 22, 23). Os seres humanos estão continuamente expostos a diferentes fontes de silício sob a forma de pó (sílica, silicatos), partículas de solo (silicatos, sílica) sílica dissolvida em água, produtos de saúde, dióxido de silício inerte em produtos farmacêuticos e cosméticos, compostos de silício orgânico em implantes e dispositivos médicos, aditivos alimentícios (silicatos inertes), suplementos dietéticos (gel coloidal, compostos de silício orgânico dissolvível), extratos de plantas (fitolítico), produtos cosméticos e de higiene pessoal (silicatos insolúveis), detergentes, etc. Tipicamente, nenhum destes produtos são altamente biodisponíveis. Somente sílica dissolvível e ácido mono ou dissilícico na água potável e em suplementos alimentícios ou da dieta são biodisponíveis e seguros para os seres humanos. A maioria dos compostos de silício são absorvidos pela água da dieta e água potável. A ingestão de alimento em uma dieta ocidental é de cerca de 15 a 60 mg de Si/dia. Um consumo maior de plantas resulta em um maior consumo de até 200 mg de Si/dia. Cerveja também é uma fonte interessante de silício biodisponível.

A absorção gastrintestinal de silício depende principalmente da presença de espécies absorvíveis de ácido silícico e silicatos. Somente silicatos solúveis (ou complexos de silicatos) e ácido mono ou dissilícico da dissolução dos compostos de sílica são prontamente absorvidos e excretados. Além disso, o silício ainda é um fator de risco em doenças humanas (ref. 24, 25, 26, 27, 28). Mais especificamente, sílica cristalina (areias) ou amorfa (naturais ou sintéticas) são ativa através da ativação de ativação de macrófago e liberação de citocinas, fatores de crescimento e oxidantes (ROS). Algumas preocupações foram até mesmo expressas em uma possível associação entre sílica e câncer de esôfago. Isto é, portanto, importante para produzir um composto de sílica sol que seja solúvel, hidratado e de preferência rapidamente dissolvível na diluição. Partículas sol sintéticas estáveis e purificadas poderiam ser prejudiciais. Compostos de sílica solúvel não são tóxicos sob qualquer caso. A sílica cristalina pode liberar radicais livres em solução (ROS) em combinação com o ferro solúvel e pode danificar diretamente a camada de células epiteliais. É importante que o agente de estabilização seja capaz de eliminar os radicais ROS, que também são indutores de polimerização. Assim, é fundamental para não usar sílica em pó ou evaporada que se dissolve muito lentamente. O silício não é ainda reconhecido como um elemento essencial, embora seja essencial para bactérias, fungos, diatomáceas e plantas específicas em relação à sobrevivência e replicação. Silicone desempenha um papel importante no crescimento e fortalecimento dos animais e seres humanos. O silício é fortemente relacionado com o desenvolvimento do tecido conjuntivo e a atividade das células presentes na matriz extracelular e que poderia desempenhar um importante papel terapêutico na manutenção e prevenção ou tratamento de doenças relacionadas com a matriz extracelular como aterosclerose, artrite, osteoartrose, osteoporose, doenças da pele-cabelo e unhas, mineralização óssea reduzida, síntese de colágeno reduzida, crescimento do esqueleto reduzido, doenças articulares, cura de fraturas, etc... Também é importante na destoxificação de íons de alumínio e outros metais tóxicos. Várias publicações recentes mostram a importância do silício na saúde óssea e, especialmente, na síntese de colágeno. Por isso, é importante ter acesso a uma tecnologia aceitável e uma formulação de silício biodisponível para plantas, animais e seres humanos. As seguintes patentes: US 1.233.933, US 3.867.304 WO02/051748, US 2.356.774, US 2.391.255 e US 3.083.167 se referem à formação de sol sílica em meio ácido. Estes documentos revelam sóis de sílica estabilizados por meio de transferência iônica ou pelo uso de compostos de complexação de ácido silícico orgânico.

Muitas composições de ácido silícico têm sido propostas como produtos de suplemento de silício para plantas, animais e seres humanos, mas eles lidam com silício não-coloidal ou com ácido monossilícico não- estabilizado. US 4.037.019 revela a hidrólise ácida e um processo para revestimento com ela. Silicatos de metais ou silicato de magnésio hidratado e, opcionalmente, um composto de magnésio e um composto de boro são misturados em meio ácido. Os sóis obtidos são resistentes por pelo menos 15-20 minutos. Esta invenção descreve misturas de silicato (pós sólidos) que não são solúveis em qualquer caso em meio ácido. US 6.335.457 descreve um complexo contendo ácido ortossilícico biologicamente assimilável, onde o ácido ortossilícico é complexado com um polipeptídeo e em forma sólida, estável e concentrada. O álcool é utilizado durante a síntese da forma sólida e o pH é entre 1,5 e 4 durante a preparação. Nenhum colóide de ácido silícico é divulgados.

EP-743.922 descreve a preparação de ácido ortossilícico (monômero) estabilizado com um composto de amônio quaternário pela dissolução de um composto de silício em solução contendo o agente de estabilização. As concentrações de silício molares maiores do que 1,4 são obtidas em valores abaixo de pH 4. Nenhum silício coloidal é formado. O estabilizador deve estar sempre presente e não pode ser omitido. US-2006/0178268 ensina uma solução aquosa contendo ácido bórico e ácido silícico não-coloidal. O boro está presente durante a hidrólise do composto de silício em uma solução ácida. O ácido bórico absorve os oligômeros. Sem a presença de um umectante em uma alta concentração, somente uma concentração muito baixa de sílica (até 0,0035 mol) e boro podem ser obtidas. O boro é necessário para a estabilização de oligômeros não-coloidais e para a atividade biológica muito maior. Sem boro e umectantes a estabilidade é perdida nas concentrações de silício molares mais elevadas em pH abaixo de 2. Os oligômeros pequenos não são retidos em um filtro de PM 20.000 MW ou filtros com maior ponto de corte. Umectantes incluem uréia, dextrana, polissorbato, glicol, sorbitol, galactose, celulose, goma vegetal. Eles devem ser usados em concentrações maiores do que 30% (p/v). soluções isentas de boro não puderam ser obtidas por esta formulação. US-2006/099276 descreve um método para a preparação de ácido silícico compreendendo extrudato, o referido extrudato, seu uso e uma composição farmacêutica compreendendo o referido extrudato. Um extrudato de ácido silícico estabilizada como ácido monossilícico ou seus oligômeros é proposto. Estes compostos são formados na presença de compostos de amônio quaternários, aminoácidos ou uma fonte de aminoácidos e misturado com um veículo. Essa mistura é extrusada e seca antes do uso. Ácido monossilícico e oligômeros de até 40 unidades podem estar presentes, no máximo em 1,25 mol de Si. Os pellets são o resultado final. RMN 29Si RMN mostra picos de Q0 e Q1, característicos para ácido mono e dissilícico. EP-1.110.909 descreve um método para preparar ácido orto ou monossilícico a partir de um composto de ácido hidrolisável na presença de um agente solvente, a fim de evitar a polimerização em oligômeros e sílica coloidal. Os solventes para estabilização são glicóis, glicerol, DMSO, polissorbato 80 e poliglicóis. Ácido monossilícico é feito in situ. A concentração de silício está na faixa de 0,01 a 50% (p/v). Ácido silícico permanece em sua forma monomérica. Todos os exemplos citados são realizados com glicerol como solvente. O solvente não pode ser removido mais (alta temperatura de ebulição). US-2.588.389 fornece processos para a produção de sóis de ácido silícico em que o ácido silícico tem um baixo peso molecular e não maior do que o silicato usado durante a preparação. A solução é adicionada a uma solução aquosa ácida (pH 0,5 - 4 ou pH 1 - 3) contendo trocadores de cátions insolúveis. Depois da adição, o pH não deve exceder 4. Após a filtração, o pH é de cerca de 2-3. US-2.392.767 diz respeito à produção de ácido silícico de baixo peso molecular que forma complexos com um ligante de hidrogênio orgânico. O ligante é extraído por meio de um solvente. O pH é entre 1,6 e 3. US-2.408.654 refere-se aos sóis de ácido silícico e ao processo de produção de ácido silícico, juntamente com um doador de ligante de hidrogênio orgânico (éter). O pH é variável, de tal forma que o silicato de metal correspondente não é formado. O sol de ácido silícico original tem um pH de 2.

Ainda há a necessidade de produzir e estabilizar, por períodos mais longos, as partículas de ácido silícico em soluções aquosas, que são capazes de rapidamente se dissolver nas formas biodisponíveis de silício, os ácidos mono e dissilícicos na diluição em um ambiente aquoso. Tais sóis também são mais importantes do que o ácido mono ou dissilícico na reação de desintoxicação de metais pesados. A sílica é onipresente na natureza. Suas moléculas precursoras (ânion silicato, ácido mono e dissilícico) estão presentes na água em baixas concentrações. Essas formas são absorvidas pelas plantas e outros organismos. Partículas de sílica formadas após polimerização sob condições de pH natural são carregadas negativamente e interagem com todos os tipos de células no meio ambiente. A dissolução muito lenta destas partículas, finalmente, resulta em ácido monossilícico que é absorvido pelas células das plantas ou outros organismos.

É geralmente aceitável que a polimerização de ácido monossilícico ocorra em valores de pH abaixo de 7 por formação de ligações siloxano resultando em dímeros, trímeros, tetrâmeros e oligômeros maiores. Estes oligômeros na sua maior parte cíclicos se montam muito rapidamente em grandes fibrilas, e formam uma rede tridimensional aberta, que resulta de outras associações na formação de gel. Os oligômeros mostram dimensões de angstrom (Â) (não-coloidal) e subsequentes pequenos sóis ou nanopartículas que montam em fibrilas de nanômetros e micrômetros ou partículas antes da formação do gel. Partículas de sol primárias são formadas após a polimerização ativa de centenas de oligômeros (coloidal). Uma vez que as partículas sol são formadas, é difícil de inibir a associação e polimerização adicionais destas partículas em partículas maiores e em associações de fibrilas (sóis de tamanho micrométrico). O ânion silicato mostra estruturas diferentes: lineares, planares, cíclicas e tridimensionais. Espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) de silício fornece um método básico para a caracterização de misturas do ânion silicato. Ele usa a relação entre o átomo de silício e seus vizinhos, contando o número de átomos de outros átomos de silício ao qual átomo ele está conectado através de um átomo de oxigênio (Q0, Q1, Q2, Q3 e Q4). Q0: monomérico (sem ligações) é típico de monossilicato e Q4 é típico de todos os átomos no interior de sílica coloidal polimérica (ref. 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35). Sílica coloidal não apresenta picos de Q0 e Q1 mas sim picos heterogêneos e múltiplos de Q3 e Q4. Estruturas oligoméricas mostram picos Q1, Q2 e Q3 homogêneos distintos. As proporções entre os Qs também são diferentes emácido silícico oligoméricos e coloidal. Ácido mono (H4SiO4) e dissilícico (H6Si2O7) mostram as mesmas características de pico que os íons mono e dissilicato.

Ácido monossilícico é normalmente neutro e relativamente inerte às condições físicas. Ele pode facilmente atravessar diferentes estruturas de membrana. Complexos de silicato e espécies de sílica (negativamente carregadas) reagem mais nas diferentes camadas de muco no intestino. Praticamente não há estudos aprofundados sobre a formação de sol e gel de ácido monossilícico e oligômeros com valores de pH abaixo de 1, a partir de soluções de compostos de silício inorgânicos ou orgânicos. Há uma série de estudos relacionados com a formação de sol de sílica com a intenção de fazer diferentes tipos de géis. Experimentos com sol-gel de sílica com diferentes concentrações de água, silício e prótons foram preparados principalmente para estudar o efeito do tempo de gelificação, o tamanho dos poros e as características do gel. (Ref. 1 a 20). Foi demonstrado que em valores de pH abaixo do ponto de carga zero (pH 2) e, mais especificamente, em valores de pH inferiores a 1 diminui o tempo de gelificação e sol - géis são formados muito rapidamente (ref. 21). Surpreendentemente, os requerentes descobriram que somente nesta região de baixo pH, nanopartículas de ácido silícico são formadas e estabilizadas, em condições específicas, sob a forma de uma suspensão coloidal, que é estável por vários dias ou semanas. Além disso, surpreendentemente os requerentes descobriram que apenas esta suspensão poderia ainda ser estabilizada com estabilizadores aquosos por longos períodos, particularmente várias semanas, meses ou anos, em temperatura ambiente. Nanopartículas de sílica coloidal para uso industrial são normalmente estabilizadas após a purificação entre pH 2 e 9. No final da preparação, sóis dessalinizados e concentrados estabilizados (superior a 0,7 mol de Si) são na sua maioria propostos. A situação na faixa de pH 2 e mais precisamente em pH 0,9 não está devidamente documentada. Propõe-se que formas de ácido silícico diméricas formem rapidamente ligações siloxano, resultando por fim na gelificação em pH 0,9, pois diminui o tempo de polimerização (a taxa aumenta) muito rapidamente em pH 2. É também conhecido que a adição de sais ou peróxidos (precursores de H2O2 precursores de espécies reativas de oxigênio), induz a polimerização. O primeiro objetivo da presente invenção é sintetizar de novo nanopartículas de ácido silícico, estáveis e capazes de dissolver rapidamente em ácido monossilícico e dissilícico (silício biodisponível) mediante diluição em meio aquoso. Surpreendentemente, verificou-se que a preparação de tais suspensões estabilizadas sob estrito íon hidrônio final, silicone, água e concentrações de sal só é possível em pH 0,9 e em concentrações de silício molar entre 0,035 e 0,65. Os candidatos têm estudado cuidadosamente a formação de ácido silícico sob fortes condições de acidez na água a partir de compostos inorgânicos ou orgânicos hidrolisáveis em água. Deste modo, eles descobriram a existência de pequenas partículas coloidais que passam por um filtro de 0,1 mícron, que não são filtráveis em um filtro de PM 20.000 MW e que são estáveis, sem adição de qualquer composto de estabilização (compostos líquidos ou sólidos). Os experimentos foram realizados em condições estritas de pH e de concentração de silício. A estabilização foi feita por íons hidrônio em condições de pH 0,9 e concentrações molares de silicone entre 0,035 e 0,65. A temperatura é de preferência entre 1 °C e 25 °C. O colóide é formado durante as primeiras horas e deve ser adicionalmente estabilizado por 12 horas em baixa temperatura. Ele é estável durante dias, semanas ou meses, dependendo da concentração de silício e da temperatura. A concentração de água livre (água não-hidrônio, ou pura, ou livre de soluto) é de 30% (p/v). Uma tal concentração mínima de 30% é considerada necessária para evitar o fenômeno eventual de polimerização devido à evaporação e/ou atração da água pelos compostos adicionados como mencionado abaixo, especialmente produtos umectantes OU de ligação à água, por exemplo, sais. A concentração de silício molar nunca deve ser superior a 0,65, apesar de evaporação por motivos de estabilidade. A suspensão da presente invenção pode ser facilmente dissolvida em ambiente aquoso. O teste de dissolução padrão foi feito com concentração molar de 0,3 do silício por uma diluição de 50 vezes em pH acima de 3 na água. A dissolução rápida ocorre depois de algumas horas em pH de 4 a 30 °C, após 30 minutos em pH 4 e 37 °C e em pH 6,5 e 30 °C. A dissolução instantânea ocorre em pH acima de 8. Picos de setas muito pequenos Q0 de ácido monossilícico e/ou Q1 de ácido dissilícico são vistos no RMN 29Si da solução obtida ao usar as concentrações mais altas de Si enquanto que os picos de Q2, Q3 e Q4 desaparecem gradualmente em função do tempo. Além disso, a presença de ácido monossilícico e/ou dissilícico na solução obtida pode ser demonstrada com o método de azul de molibdênio. Estas observações mostram bem que a dissolução da suspensão coloidal da presente invenção em um ambiente aquoso conduz à liberação de ácido monossilícico e/ou dissilícico na solução obtida.

De acordo com um primeiro aspecto, a presente invenção fornece uma suspensão estável de nanopartículas de ácido silícico coloidal com um pH inferior a 0,9, uma concentração de silício molar entre 0,035 e 0,65, uma concentração de água livre de pelo menos 30% (p/v) e uma proporção entre o íon hidrônio e concentrações molares de Si superiores a 2 e, de preferência, inferiores a 4.

Estabilização desta suspensão é de pelo menos 3-6 semanas em temperatura ambiente para uma concentração de silício molar de 0,2 e 6-12 semanas em temperaturas abaixo de 6 °C. Isto corresponde ao período de tempo durante o qual uma observação visual da suspensão mostra-se claro (transparente). O RMN 29Si da suspensão mostra um espectro típico de sílica coloidal com: • ausência de picos Q0 e Q1 para ácido monossilícico e ácido dissilícico; • pico Q2 baixo separados, principalmente entre 5 e 10% da área total do pico; • domínios de pico heterogêneo em torno de Q3 e Q4. Outras propriedades da suspensão de acordo com a invenção estão listadas abaixo: • Um complexo amarelo é formado com H2O2 (na concentração de H2O2 acima de 0,02%). • Fonte de ácido monossilícico e/ou dissilícico na diluição (cuja presença pode ser demonstrada com o método de azul de molibdênio) • Altamente biodisponível após diluição para plantas, animais e seres humanos. • Formação de gel após a adição de determinados umectantes como o glicerol, mono e dissacarídeos, polissacarídeos, polissorbatos, etc. em concentrações superiores a 10% (p/v) e incubação em temperatura ambiente. • Formação de gel na evaporação ou secagem com perda de mais de 20% de água. • Útil como neutralizador de alumínio. • Somente altas concentrações (concentração molar superior a 3) de cátions de metais alcalinos monovalentes desestabilizam a suspensão coloidal, ao contrário com a formação de sol em valores de pH maiores.

De acordo com outro aspecto, a presente invenção também fornece um método para preparar uma suspensão estável de nanopartículas de ácido silícico coloidal, que tem uma concentração de silício molar final Y compreendida entre 0,035 e 0,65, o método compreendendo as etapas de: • fornecer uma solução de silício inorgânico ou orgânico aquosa com silício molar de 2Y; • diluir rapidamente duas vezes a referida solução de silício inorgânico ou orgânico aquosa ao adicioná-la em uma solução ácida aquosa de que a quantidade de ácido é determinada, a fim de obter uma solução Y acidificada tendo um pH inferior a 0,9 e uma proporção entre íons hidrônio e concentrações molares de Si sendo superiores a 2; • agitação, durante ou depois da adição, até obter a suspensão estável das nanopartículas de ácido silícico coloidal.

Esta suspensão é preparada após a titulação e cálculo da concentração de hidrônio de estabilização necessária. Ácido monossilícico e seus oligômeros polimerizam em partículas de ácido nanossilícico até a estabilização por íons hidrônio e não crescem mais. Elas são rapidamente dissolvíveis na diluição. A solução de silício inorgânico pode ser uma solução alcalina aquosa inorgânica. Neste caso, o método compreende as seguintes etapas: a) fornecer uma solução aquosa alcalina inorgânico, b) determinar a concentração de silício final molar Y, c) diluir a solução alcalina, o máximo possível, em água purificada, resultando numa concentração de silício molar de 2Y e, de preferência, em uma temperatura < de 30 C d) titular a quantidade de ácido necessária para neutralizar a solução diluída até pH 7,0 e) calcular a quantidade de ácido necessária para atingir adicionalmente um pH menor que 0,9 e para atingir a proporção de 2 entre a concentração molar de íons hidrônio e silício. f) Fazer uma solução aquosa acidificada apropriada, e g) misturar rapidamente a solução diluída na solução acidificada apropriada até a obtenção da referida suspensão coloidal estável de nanopartículas de ácido silícico. A solução de silício orgânico pode ser preparada a partir de um composto de silício orgânico. Neste caso, o método compreende as seguintes etapas: a) fornecer um composto de silício orgânico, b) determinar a concentração de silício molar final Y, c) tomar um volume do composto a ser diluído em água ácida, resultando em uma concentração de silício de 2Y molar, d) adicionar lentamente o volume do composto, sob agitação e/ou ultra-som em água acidificada a pH 0,9 e continuar agitando até a hidrólise completa, e) diluir a solução obtida duas vezes, sob agitação e/ou ultra-som com água acidificada contendo o ácido suplementar para alcançar a proporção entre íons de hidrogênio e concentrações molares de silício, o pH desta solução ficando menor abaixo de 0,9, até a obtenção da referida suspensão coloidal estável de nanopartículas de ácido silícico.

Durante a acidificação, ácidos minerais fortes são usadas como HCl, H3PO4, H2SO4, HNO3. Mais preferivelmente HCl e HNO3 são usados. Silicatos ou sais de silício completamente solubilizados são utilizados como compostos de silício inorgânicos. Soluções de silício orgânico utilizadas são soluções aquosas de compostos de silício orgânico hidrolisável, mais preferencialmente alcoxissilanos ou alquiléstres do ácido monossilícico (Si(OR)4), Si(OR)3OH, Si(OR2(OH)2, SiOR(OH)3 em que R é um composto alquil C1-C4 inferior, de preferência C2H5. A hidrólise do composto orgânico leva à formação de ROH. A titulação de ROH permite acompanhar a evolução da hidrólise.

Em uma modalidade preferida da presente invenção, a suspensão estável de nanopartículas de ácido silícico coloidal é adicionalmente estabilizada por períodos mais longos de tempo, particularmente com mais de 4 semanas, por adição da referida suspensão de um estabilizador primário que é um composto de enxofre orgânico, por exemplo, como MSM (metilsulfonilmetano) ou DMSO (dimetilsulfóxido), em concentrações que variam de 0,01 a 25% (p/v).

Estabilização da suspensão coloidal por períodos mais longos também pode ser obtida pela adição de um estabilizante secundário apresentando as seguintes características: boa solubilidade na água, forte atração de hidrônio e neutralizador de ROS (espécies reativas de oxigênio) induzindo a polimerização.

No entanto, os umectantes usuais como mono e polissacarídeos (glicerol, lactose, maltose, dextrose, sacarose, sorbitol, xilitol, glicose, dextrana, celulose, derivados de celulose, glucanos, amido, pectinas, alginatos, proteínas ou hidrolisados, polissorbato) não são úteis como estabilizadores secundários para a suspensão de acordo com a invenção. De fato, eles induzem ao contrário a agregação das partículas coloidais na formação do gel. O caso da invenção atual é completamente diferente para a estabilização do ácido silícico monomérico e oligômeros descritos anteriormente. O ácido silícico coloidal forma nanopartículas, enquanto que o ácido monossilícico e oligômeros têm dimensão de angstrom. A inibição da formação de silício coloidal nas últimas preparações pode, deste modo, somente ser bem sucedida quando os umectantes já estão presentes em altas concentrações durante a preparação e a hidrólise do precursor, resultando em uma complexação com ácido silícico monomérico ou oligômeros.

Estabilização de ácido silícico coloidal de acordo com a invenção é realizada por meio de atração dos íons de hidrogênio ao redor das espirais ou esferas de ácido silícico e inibição da condensação das nanopartículas em sóis maiores e formação de gel. Esses colóides recentemente descritos não mostram picos Q0 e Q1 picos em RNM 29Si, enquanto Q2 está presente. Este espectro se assemelha ao da sílica biogênica, mas as partículas são muito mais dissolvíveis. Picos múltiplos largos são observados na região Q3 e Q4. Normalmente, os ácidos monossilícico e dissilícico apresentam sempre picos muito estreitos Q0 e Q1 e seus oligômeros mostram picos estreitos distintos Q1, Q2 e Q3 e suas combinações, e um pico menor Q4.

Dissolução da presente suspensão coloidal ocorre rapidamente, em comparação com outros sóis industriais, após a diluição e em pH igual ou superior a 3. RMN 29Si da solução dissolvida mostra claramente um pico Q0 e Q1 estreito, típico de ácido monossilícico e ácido dissilícico, em concentrações de silício elevadas, mas o método do azul de molibdênio é mais adequado para a detecção desses dois ácidos silícicos.

Além disso, a suspensão estável de nanopartículas de ácido silícico coloidal é adicionalmente estabilizada por períodos mais longos (mais de um ano) pela adição de um estabilizador secundário que, conforme acima indicado, é uma forte substância que atrai hidrônio, solúvel em água e, de preferência, selecionado do grupo químico glicol (propilenoglicol, etc.) compostos poliéter (polietilenoglicóis)), polissacarídeos sulfatados, polímeros de ácido carboxílico e ácidos hidroxílicos ou combinações dos mesmos.

Com tais estabilizadores secundários, a suspensão estável adquire resistência contra indutores de polimerização fortes, como peróxidos (H2O2, ácido peracético e monopersulfatos, etc.) e altas concentrações minerais (sais de cálcio, magnésio, estrôncio, ferro, cobalto, boro, cobre, zinco, etc.).

A adição de molibdato a esta suspensão estável resulta em uma coloração azul marinho típica para a formação do complexo de ácido monossilícico somente após mais de 1 ano em temperatura ambiente. O estabilizador secundário está presente em concentrações que variam de 0,5% (p/v) até 60% (p/v), mais preferivelmente entre 20 e 50% (p/v).

A combinação de estabilizadores primários e secundários pode diminuir a concentração do estabilizador secundário.

A adição de tais atraidores de hidrônio resulta em uma maior estabilidade da suspensão coloidal por mais de 3 anos a 4 °C e mais de 2 anos a 37 °C.

Esta suspensão é também estável após a adição de peróxido de hidrogênio que, normalmente, induz a formação de sol e gel. Até 2,5% de peróxido de hidrogênio poderia ser combinado com 0,18 mol de Si e resulta em uma suspensão estável por 1 ano a 25 °C.

A suspensão da presente invenção se dissolve rapidamente após diluição em água ou uma solução aquosa em ácido monossilícico e dissilícico em pH entre 2,5 e 9,5 e forma precipitações insolúveis em água ou gel pela redução do teor de água até um conteúdo de água livre final inferior a 20% (p/v). Esta suspensão é totalmente filtrável em um filtro de 0,1 mícron (mais de 98% de Si filtrável) e não-filtrável em um filtro de PM 20.000 (menos de 20% de Si filtrável).

Deste modo, a presente invenção descreve pela primeira vez uma preparação de ácido silícico coloidal biodisponível preparada em pH inferior a 0,9 e limitada na concentração de silício. Esta suspensão coloidal é estável por algum tempo e mais estabilizada pela adição de um estabilizador primário, como MSM, ou um segundo estabilizador orgânico por períodos mais longos de até mais de um ano em temperatura ambiente. Uma mistura dos dois tipos de estabilizantes resulta em uma estabilização mais longa. O pH da suspensão da presente invenção deve ser sempre inferior a 0,9, incluído quando contém outros compostos, como os estabilizadores acima mencionados e/ou outras fontes e/ou nutrientes como abaixo mencionado. Na presença de estabilizadores, nutrientes ou outros componentes podem ser adicionados com mais facilidade. Um lote de adições pode aumentar o valor do pH, mas o pH nunca deve ser superior a 0,9 após tal adição por questões de estabilidade.

Na diluição da suspensão em meio aquoso, os compostos biodisponíveis do ácido mono e/ou dissilícico são gradualmente formados.

Exemplos de suspensão de nanopartículas de ácido silícico coloidal: 1. 500 mL de solução aquosa de silicato de potássio contendo 1,4% de silício (p/v) (0,5 Si) foram misturados em volume igual de uma solução aquosa de ácido clorídrico 5% (cerca de 1,65 M de íon hidrônio) em um minuto sob forte agitação. O pH da suspensão obtida está abaixo de 0,9. Esta suspensão é estável durante pelo menos 1 semana a 20 °C ou 4 semanas a 4 °C. 2. 500 ml de solução aquosa de silicato de potássio contendo 1,4% de silício (p/v) (0,5 Si) foram misturados em igual volume de uma solução aquosa de ácido nítrico 8% (cerca de 1,72 M de íon hidrônio) em um minuto sob forte agitação. O pH da suspensão obtida é inferior a 0,9. Esta suspensão é estável durante pelo menos 1 semana a 20 °C ou 4 semanas a 4 °C. 3. A suspensão preparada como descrito no exemplo 1 foi suplementada com MSM 12% uma hora após a mistura. Esta suspensão foi armazenada a 15 °C por 3 meses, sem perda de estabilidade (sem formação do gel). 4. 250 mL de solução aquosa de silicato de potássio contendo silício 2,8% (p/v) (Si 1M) foram misturados em igual volume de uma solução aquosa de ácido clorídrico 10% (íon hidrônio em cerca de 3,3 M), sob forte agitação. Depois de uma hora a suspensão obtida foi diluída com igual volume de polietilenoglicol 400 como agente de estabilização. O pH da suspensão obtida foi abaixo de 0,9. Esta suspensão foi estável por pelo menos 2 anos a 25 °C e 3 anos a 4 °C. 5. A suspensão preparada e estabilizada, como descrito no exemplo 4, foi suplementada com 0,5% de cálcio (p/v) como o cloreto de cálcio, magnésio, 0,5% de magnésio (p/v) como o cloreto de magnésio, zinco, 0,5% (p/v), como cloreto de zinco e selênio, 0,2% (p/v) como selenato. Esta suspensão apresenta a mesma estabilidade após a adição destes sais como aquele preparado e estabilizado, conforme prescrito no exemplo 4. 6. A suspensão preparada e estabilizada, como descrito no exemplo 4, é suplementada com cobre, 1% (p/v) como cloreto de cobre e armazenada a 25 °C, durante um ano, sem perda de estabilidade. 7. A suspensão preparada e estabilizada, como descrito no exemplo 4, foi suplementada com taurina, 0,5% (p/v). Esta suspensão foi armazenada a 25 °C, durante dois anos sem perda de estabilidade. 8. A suspensão preparada e estabilizada, como descrito no exemplo 4, foi suplementada com 1% de L-treonina (p/v) e armazenada a 4 °C durante 18 meses. Esta suspensão não apresenta perda de estabilidade. 9. A suspensão preparada e estabilizada, como descrito no exemplo 4, foi suplementada com licopeno 0,05% (p/v) e armazenada a 20 °C durante um ano, sem perda de estabilidade e sem perda de atividade antimicrobiana. 10. 250 mL de solução aquosa de silicato de potássio ml contendo 2,8% de silício (Si 1M) foi misturada muito rapidamente em um volume igual de uma solução aquosa de ácido nítrico 16% (cerca de 3,5 M de íon hidrônio) sob forte agitação. Depois de uma hora a suspensão foi diluída com igual volume de polietilenoglicol 200 como agente estabilizante. O pH desta suspensão foi abaixo de 0.9. Esta suspensão é estável por pelo menos 2 anos a 25 °C. 11. A suspensão preparada e estabilizada, conforme descrito no exemplo 10, foi suplementada com taurina 0,5% (p/v) e ácido fólico 0,01% (p/v) e mantidas a 4 °C, durante um ano. A solução não apresenta perda de estabilidade. 12. 250 mL de solução aquosa de silicato de potássio ml contendo 2,8% de silício (Si 1M) foi misturada muito rapidamente em um volume igual de uma solução aquosa de ácido clorídrico 10% (íon hidrônio 3,3M) sob forte agitação. Depois de uma hora, a suspensão foi diluída com igual volume de propileno glicol como agente de estabilização. A suspensão foi estável por pelo menos 2 anos a 25 °C. 13. A suspensão preparada e estabilizada, conforme descrito no exemplo 12, foi suplementada com cálcio, 0,3% (p/v) como cloreto de cálcio, magnésio, 0,3% (p/v) como cloreto de magnésio, zinco, 0,5% (p/v), como cloreto de zinco e selênio, 0,1% (p/v) como selenato. A suspensão foi armazenada a 4 °C por 2 anos, sem apresentar perda de estabilidade. 14. 250 mL de solução aquosa de silicato de potássio ml contendo 2,8% de silício (Si 1M) foi misturada muito rapidamente em um volume igual de uma solução aquosa de ácido nítrico 16% (íons hidrônio 3,5 M) sob forte agitação. Depois de uma hora a suspensão foi diluída com igual volume de propilenoglicol como agente de estabilização. Esta suspensão foi estável por pelo menos 2 anos a 25 °C. 15. A suspensão preparada e estabilizada como descrito no exemplo 14 foi suplementada com 1% de L-lisina (p/v) 1% de citrato de sódio (p/v) e armazenada a 25 °C. Depois de um ano a solução não apresentou perda de estabilidade. 16. A suspensão preparada e estabilizada como descrito no exemplo 1 foi diluída cem vezes em água de torneira e suplementada com um volume igual de uma solução de silicato aquosa contendo 0,005% de Si, resultando em uma formulação de silício biodisponível. 17. A suspensão preparada e estabilizada, como descrito no exemplo 4, foi diluída na água de beber a um primeiro grupo de porcos durante o seu período de crescimento. O grau de diluição foi adaptado a cada semana até o peso médio dos animais. A concentração útil foi de 4 mg de Si/50 Kg de peso corporal/dia. Um segundo grupo controle de porcos recebeu água potável não suplementada com a referida suspensão. Após 6 meses de cultivo os porcos foram sacrificados e amostras similares de suas carnes foram analisadas para composição de ácidos graxos global. A análise de ácidos demonstrou concentrações de ácido graxo ômega-3 aumentadas no primeiro grupo de porcos suplementados com silício da suspensão de nanopartículas de ácido silícico coloidal. A relação de ácidos graxos ômega- 6/ômega 3 diminuiu de 11,2 para 3,8 no primeiro grupo tratado com silício de porcos.

A suspensão estabilizada com hidrônio de acordo com a invenção é utilizada como fonte de silício biodisponível para os microrganismos, plantas, animais e seres humanos como tais em: - Todos os tipos de águas (torneira, água potável para seres humanos e animais, mineral, destilada, de processo, osmose reversa, chuva, represada, de rio, oceano, solo, filtrada, refrigerada, soluções aquosas, suspensões, emulsões e suas combinações), - Preparações Biológicas, - Fertilizantes para plantas, - Aditivos de ração para animais, - Alimentos e suplementos alimentícios, a saber, suplementos de alimentos da dieta para consumo humano, - Produtos nutricionais, - Suplementos de substituição de refeições nutricionais, - Misturas de bebidas nutricionais, - Todos os tipos de bebidas, - Nutracêuticos, - Vitaminas e preparações minerais, - Pílulas Nutricionais na natureza de suplemento nutricional, - Aditivos nutricionais para uso em alimentos, - Alimentos e produtos alimentícios, - Alimentos médicos, alimentos para bebês e alimentos 25/32 geriátricos, - Alimentos para dietas medicamente restritas, - Fármacos, - Cosmecêuticos e como aditivo deles, - Cosméticos, produtos de cuidados tópicos e pessoais, - Compostos farmacêuticos e suas diferentes composições, - Combinação com outros compostos, tais como antioxidantes, inibidores de enzimas, hormônios, etc. - Combinação com diferentes fontes (sais, óxidos, complexos, etc.) de Ca, K, Na, Mg, Mn, B, Li, Sr, Se, Mo, Fe, Co, Cu, Zn, Ti, Al, Ag, Cr, Si, P, S, N, F, Cl, Br, I. - Combinação com nutrientes, como açúcares, gorduras, proteínas, hidrolisados de proteínas, ácidos nucléicos, vitaminas, aminoácidos, extratos vegetais, macromoléculas biológicas, metabólitos primários e secundários, compostos de rotas biológicas e suas combinações.

A suspensão estabilizada de hidrônio também é utilizada para aplicações anticorrosivas, como tais ou em combinação com molibdatos ou outros compostos anticorrosivos na diluição. De acordo com outro aspecto, a presente invenção ainda fornece formulações da suspensão estabilizada com hidrônio diluídas, utilizadas como suplemento alimentício, nutracêuticos, aditivo de ração, preparação farmacêutica, formulações tópicas, formulações higiênicas, fertilizantes concentrados e reguladores de crescimento, formulação de proteção vegetal concentrada, formulação de silício biodisponível concentrada para induzir processos biológicos nas plantas, animais, seres humanos e microrganismos. O uso dessas formulações na água para beber de animais e seres humanos ou como fertilizante vegetal com o objetivo de aumentar a concentração de ácidos graxos ômega 3 nesses organismos, em comparação com os controles isentos de formulação. De acordo com outro aspecto, a presente invenção fornece um pó solúvel, que contém silício biodisponível e um método para preparar o referido pó, a partir da suspensão estável acima revelada. O método é caracterizado pelas seguintes etapas: a) adição de um veículo altamente solúvel em água, para a suspensão estável de nanopartículas de ácido silícico coloidal com um pH inferior a 0,9, uma concentração de silício molar entre 0,035 e 0,65, uma concentração de água livre de pelo menos 30% (p/v) e uma proporção entre o íon hidrônio e concentrações molares Si superiores a 2, a fim de que o veículo absorva as nanopartículas de ácido silícico coloidal e b) evaporação da água livre, até obter um pó. A evaporação é feita sem o uso de solventes.

Deste modo, uma preparação especial a partir da suspensão estabilizada de hidrônio do ácido silícico ou da suspensão com o estabilizante primário resulta em um pó que contêm ácido silícico biodisponível após a adição de um veículo atraindo, precipitando e protegendo o colóide de ácido silícico durante a evaporação, particularmente sob vácuo. Os aminoácidos, proteínas ou poliaminas geralmente não estabilizam a suspensão aquosa de ácido silícico coloidal em pH inferior a 1,5 por períodos mais longos. Portanto, não são utilizados como estabilizadores primários ou secundários. Surpreendentemente, a adição de uma poliamina, proteína, ou veículo hidrolisado de proteína à suspensão de ácido silícico em pH inferior a 0,9 e com uma concentração elevada (maior ou igual a 2% p/v), seguido de evaporação rápida da suspensão, resulta em um pó solúvel em água e seco. A evaporação pode ser realizada por diferentes técnicas de evaporação rápidas (rápida remoção de água livre), mas de preferência pela técnica de liofilização após o congelamento da proteína ou um veículo hidrolisado de proteína contendo a suspensão.

Deve ser salientado que a evaporação da suspensão de ácido silícico coloidal preparada sem o veículo como controle sempre resulta em uma precipitação insolúvel de ácido silícico.

Entretanto, a adição de uma poliamina, proteína ou hidrolisado de proteína altamente concentrada também pode causar problemas de solubilidade, em tal pH baixo, e pode também, durante a evaporação, grudar as proteínas nas superfícies (vidro, plástico ou metal). Surpreendentemente, a adição do estabilizador primário, particularmente metilsulfonilmetano MSM, juntamente com a poliamina - de preferência com um peso molecular inferior a 300.000, proteína ou hidrolisado de proteína resolve os problemas de solubilidade e resulta em um pó mais homogêneo e mais fácil de remover. Portanto, o método preferido para preparar o pó de ácido silícico concentrado consiste na adição do veículo (poliamina, proteína ou hidrolisado de proteína), junto com o estabilizador primário, particularmente metilsulfonilmetano MSM em concentrações entre 0,01% e 20% (p/v). A concentração de veículo na suspensão aquosa é preferencialmente entre 2% e 20% (p/v). As estruturas de ácido silícico coloidal são precipitadas no veículo durante a evaporação, sem formação de polímeros insolúveis. Tal pó contendo uma concentração alta de silício (entre 0,1% e 15%) pode ser usado como suplemento alimentício ou aditivos de alimentos ou ração. O pó é completamente solúvel em água purificada. Por exemplo, 50 mg do pó, obtidas a partir da suspensão estabilizada de hidrônio, pH < 0,9, usando um processo de evaporação rápido e diluído em 10 ml de água purificada, resulta em uma solução límpida, com um pH entre 1,5 e 3.

A proteína ou hidrolisado de proteína é purificada a partir de plantas (ervilhas, feijão, cereais, nozes, sementes, centeio, soja, arroz ...) ou de origem animal (colágeno ou hidrolisado de colágeno), como frango, porco, vitela, vaca ou peixe. O espectro de RMN 29Si do pó é semelhante ao da suspensão de ácido silícico coloidal. A suspensão estabilizada de hidrônio de acordo com a invenção, a formulação obtida mediante a diluição da referida suspensão e o pó obtido a partir da referida suspensão desidratada pode ser complementada com: I - micro e macro nutrientes, tais como: A) Sais solúveis e fontes de elementos macro e micro elementos, e elementos traço, de diferentes fontes (sais, ácidos, óxidos, complexos, etc.) de Ca, K, Na, Mg, Mn, B, Li, Sr, Se, Mo, Fe, Co, Cu, Zn, Ti, Al, Ag, Cr, Si, P, S, N, F, Cl, Br, I ou suas misturas. B) Nutrientes, como açúcares, gorduras, proteínas, ácidos nucléicos, vitaminas, aminoácidos, extratos vegetais, macromoléculas biológicas, metabólitos vegetais primários e secundários, compostos de rotas biológicas e suas combinações, ou suas misturas; II - ativadores de crescimento, fertilizantes, compostos biológicos ativos para a produção e proteção de safras. III - antioxidantes hidrofílicos e hidrofóbicos como os carotenóides, flavonóides, aditivos alimentícios aceitáveis, enzimas antioxidantes, ácido lipóico, ... IV - inibidores de enzima, hormônios, antibióticos ou outros medicamentos V - corantes alimentícios naturais e sintéticos, edulcorantes alimentícios e flavorizantes alimentícios ou misturas dos mesmos.

Exemplos de pó contendo silício biodisponível 1. Um pó branco contém 5,4% de Si (p/p) em ácido silícico coloidal e 71% de hidrolisado de colágeno da pele. A preparação da suspensão coloidal começou com silicato de potássio alcalino. A técnica de liofilização como técnica de evaporação foi usada 2. Um pó branco contém 3,2% de Si (p/p) em ácido silícico coloidal, 52% do hidolisado de colágeno de peixe e 32% de MSM. A preparação da suspensão coloidal começou com silicato de potássio alcalina. A técnica de liofilização como técnica de evaporação foi usada 3. Um pó branco contém 5,4% de Si (p/p), como silício coloidal, hidrolisado de colágeno suíno a 60% e 18% de MSM. A preparação da suspensão coloidal começou com silicato de potássio alcalino. A técnica de liofilização como técnica de evaporação foi utilizada 4. Um pó branco contém 1,5% de Si (p/p), como silício coloidal, hidrolisado de colágeno de galinha a 52%, 10% de MSM e 1% de cloreto de zinco. A preparação da suspensão coloidal começou com silicato de potássio alcalino. A técnica de liofilização como técnica de evaporação foi utilizada. 5. Um pó branco contém 5,4% de Si (p/p), como silício coloidal, 62% do hidrolisado de colágeno de peixe, MSM a 12% e 0,5% de OPC (oligômeros pró-antocianetos). A preparação da suspensão coloidal começou com silicato de potássio alcalino. A técnica de liofilização como técnica de evaporação foi utilizada. 50. mg do pó dos exemplos acima são completamente solubilizados em 10 mL de água purificada.

De acordo com outro aspecto, a presente invenção fornece preparações ou formas de dosagem contendo o pó, a formulação ou a suspensão da presente invenção conforme acima mencionado. Preparações ou formas de dosagem podem ser formas de dosagem orais, como cápsulas, pós, soluções, suspensões, comprimidos, pastilhas, filmes, softgel, pílulas ou podem ser formas de dosagem retais como enemas, supositórios ou podem ser formas de dosagem tópicas, tais como cremes, pomadas, géis, pastas, pós, ungüentos, loções, emplastros, malhas ou podem ser formas farmacêuticas como ampola, cápsula, creme, elixir, emulsão, grão, gota, spray, pó, suspensão, xarope, comprimido, pomada. A preparação preferida das formas de dosagem são: Formas galênicas: cápsulas, softgel, pastilhas comprimidas, comprimidos, supositórios, pílulas revestidas com gelatina, - formas tópicas galênicas ou cosméticas: creme, gel, loção, pomada, unguento, - formas médicas: gesso, unguento, emplastro, gel. Por exemplo, a forma de dosagem oral de suplemento alimentício é uma cápsula contendo o pó da presente invenção e outros nutrientes, tais como: açúcares, gorduras, proteínas, ácidos nucléicos, vitaminas, aminoácidos, extratos vegetais, macromoléculas biológicas, metabólitos vegetais primários e secundários, compostos de vias biológicas (glicosamina, condroitina, ácido hialurônico, carnitina, ácidos orgânicos, compostos acetil,...) e suas combinações, ou suas misturas.

Exemplos de preparação para os suplementos alimentícios, como a cápsula contendo pó 1. Uma cápsula contém 200 mg do pó descrito no exemplo 2 acima mencionado, 200 mg de sulfato de condroitina e 400 mg de sulfato de glicosamina 2. Uma cápsula contém 200 mg do pó descrito no exemplo 2, 100 mg de ácido hialurônico, 3 mg de boro como citrato de boro, 10 mg de zinco como citrato de zinco, 100 mg de ácido alfa-lipóico. 3. Uma cápsula contém 150 mg do pó descrito no exemplo 2, 100 mg de ácido hialurônico, 200 mg de MSM, 100 mg de bromelina, 3 mg de boro como o citrato de boro e 2 mg e manganês como citrato de manganês. 4. Uma cápsula contém 250 mg do pó descrito no exemplo 2, 50 microgramas de vitamina K2, 200 microgramas de ácido fólico e 100 mg de OPC. 5. Uma cápsula contém 150 mg do pó descrito no exemplo 2, 100 mg de vitamina C (como ascorbato de cálcio), 200 microgramas de biotina, 150 mg de resveratrol e 100 microgramas de selênio como selenato. 5 6. Uma cápsula contém 150 mg do pó descrito no exemplo 2 e 500 mg de colágeno de galinha tipo II. A suspensão contendo nanopartículas de ácido silícico coloidal estabilizadas com hidrônio da presente invenção, a formulação obtida a partir da referida suspensão diluída, o 10 pó obtido a partir da referida suspensão desidratada e a preparação ou forma de dosagem obtida a partir da referida suspensão, formulação ou pó pode ser usada em todos os tipos de aplicações nos domínios de alimentos, medicina, farmacêuticos e cosméticos.

Claims (26)

1. Suspensão estável de nanopartículas de ácido silícico coloidal caracterizada pelo fato de ter pH menor do que 0,9, concentração de silício molar entre 0,035 e 0,65, concentração de água livre de pelo menos 30% p/v, uma proporção entre íon hidrônio e concentrações molares de Si maior do que 2, e para a qual RMN 29Si apresenta um espectro de sílica coloidal típico com um pico Q2 baixo separado.

2. Suspensão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as partículas da suspensão passam por um filtro de 0,1 mícron, mas não são filtráveis em um filtro de PM 20.000.

3. Suspensão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender ainda um composto de enxofre orgânico como MSM, dimetilsulfonilmetano, ou DMSO, dimetilsulfóxido,X como estabilizante, em concentrações variando de 0,01 a 25% p/v.

4. Suspensão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de compreender ainda um estabilizante secundário apresentando as seguintes características: boa solubilidade em água, forte atração por hidrônio e neutralizador de ROS, espécie de oxigênio reativa, induzindo a polimerização.

5. Suspensão, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o estabilizador secundário, presente em concentrações variando de 0,5% p/v até 60% p/v, mais preferivelmente entre 20 e 50% p/v, é selecionado do grupo químico dos compostos de grupo químico glicol, particularmente propilenoglicol, compostos poliéter, polissacarídeos sulfatados, polímeros de ácido carboxílico e ácidos hidroxílicos ou combinações dos mesmos.

6. Suspensão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de ser suplementada com: 1. micro e macronutrientes como: A) sais solúveis e fontes de macro e micro elementos, e elementos traço, de diferentes fontes, como sais, óxidos, complexos, entre outros, de Ca, K, Na, Mg, Mn, B, Li, Sr, Se, Mo, Fe, Co, Cu, Zn, Ti, Al, Ag, Cr, Si, P, S, N, F, Cl, Br, I ou suas misturas; B) nutrientes, como açúcares, gorduras, proteínas, ácidos nucleicos, vitaminas, aminoácidos, extratos vegetais, macromoléculas biológicas, metabólitos vegetais primários e secundários, compostos de rotas biológicas, como glicosamina, condroitina, ácido hialurônico, carnitina, ácidos orgânicos, composto de acetil, entre outros, e suas combinações, ou suas misturas; ii - ativadores de crescimento, fertilizantes, compostos biológicos ativos para a produção e proteção de safras; iii - antioxidantes hidrofílicos e hidrofóbicos, como os carotenóides, como betacaroteno, luteína, licopeno, zeaxantina, entre outros, os flavonóides, como quercetina, hesperetina, luteolina, rutina, entre outros, os aditivos alimentícios aceitáveis, as enzimas antioxidantes, os ácidos fenólicos, os ácidos lipóicos, Co-Q10, entre outros, iv - inibidores de enzima, hormônios, antibióticos ou outros medicamentos, v - corantes alimentícios naturais e sintéticos, edulcorantes alimentícios emulsificantes alimentícios e flavorizantes alimentícios, ou misturas dos mesmos.

7. Método para preparar uma suspensão estável de nanopartículas de ácido silícico coloidal, conforme definida na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ter uma concentração de silicone molar final Y compreendida entre 0,035 e 0,65, o método compreendendo as etapas de: - fornecer uma solução de silício inorgânico ou orgânico aquosa com silício molar de 2Y; - diluir duas vezes a referida solução de silício inorgânico ou orgânico aquosa ao adicioná-la em uma solução ácida aquosa de que a quantidade de ácido é determinada, a fim de obter uma solução Y acidificada tendo um pH inferior a 0,9 e uma proporção entre íons hidrônio e concentrações molares de Si sendo de pelo menos 2; - agitação, durante ou depois da adição, até obter a suspensão estável das nanopartículas de ácido silícico coloidal.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de compreender as seguintes etapas: a) fornecer uma solução aquosa alcalina inorgânica forte, b) determinar a concentração de silício final molar Y, c) diluir a solução alcalina, o máximo possível, em água purificada, resultando numa concentração de silício molar de 2Y e, de preferência, em uma temperatura < de 30 oC, d) titular a quantidade de ácido necessária para neutralizar a solução diluída até pH 7,0, e) calcular a quantidade de ácido necessária para atingir adicionalmente um pH menor que 0,9 e para atingir a proporção de pelo menos 2 entre a concentração molar de íons hidrônio e silício, f) fazer uma solução aquosa acidificada apropriada, e g) misturar rapidamente a solução diluída na solução acidificada apropriada até a obtenção da referida suspensão coloidal estável de nanopartículas de ácido silícico.

9. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de compreender as seguintes etapas: a) fornecer um composto de silício orgânico, b) determinar a concentração de silício molar final Y, c) tomar um volume do composto a ser diluído em água acidificada, resultando em uma concentração de silício de 2Y molar, d) adicionar lentamente o volume do composto, sob agitação e/ou ultra-som em água acidificada a pH 0,9 e continuar agitando até a hidrólise completa, e) diluir a solução obtida duas vezes, sob agitação com água acidificada contendo o ácido suplementar para alcançar a proporção entre íons de hidrogênio e concentrações molares de silício, o pH desta solução ficando menor do que 0,9, até a obtenção da referida suspensão coloidal estável de nanopartículas de ácido silícico.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que os ácidos minerais fortes usados são selecionados dentre: HCl, H3PO4, H2SO4 e HNO3.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que os silicatos completamente solubilizados ou sais de silício são usados como compostos de silício inorgânicos.

12. Método, de acordo com a reivindicação 8 ou 10, caracterizado pelo fato de que as soluções de silício orgânico usadas são soluções aquosas de compostos de silício orgânico hidrolisável, mais preferivelmente alcoxissilano ou alquilésteres do ácido monossilícico (Si(OR)4), Si(OR)3OH, Si(OR)2(OH)2, SiOR(OH)3, em que R é um composto alquil inferior.

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 12, caracterizado pelo fato de compreender uma etapa de adição à referida suspensão de um estabilizante primário que é um composto de enxofre orgânico como MSM, metilsulfonilmetano, ou DMSO, dimetilsulfóxido, em concentrações que variam de 0,01 a 25% p/v, particularmente para obter uma suspensão de nanopartículas de ácido silícico coloidal estabilizadas por períodos de tempo de pelo menos 4 semanas.

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 13, caracterizado pelo fato de compreender uma etapa de adição de um estabilizante secundário, que é uma substância atraidora de hidrônio forte, solúvel em água e preferivelmente selecionada do grupo químico glicol, propilenoglicol, entre outros, compostos de poliéter, polissacarídeos sulfatados, polímeros do ácido carboxílico e hidroxiácidos ou combinações dos mesmos, particularmente em ordem para obter uma suspensão de nanopartículas de ácido silícico coloidal por períodos de mais de um ano.

15. Uso da suspensão estável conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 6 caracterizado pelo fato de ser como fonte de ácido mono e dissilícico para microrganismos, plantas ou animais.

16. Suspensão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de ser para uso em um tratamento médico como uma fonte de ácido mono e dissilícico.

17. Uso da suspensão estável conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 5 caracterizado pelo fato de ser para aplicações anticorrosivas como tais ou em combinação com molibdatos ou outros compostos anticorrosivos na diluição.

18. Método para preparar um pó solúvel contendo o silício biodisponível partindo da suspensão estável conforme definida na reivindicação 1 caracterizado por possuir as seguintes etapas: a) adição de um veículo altamente solúvel em água, à suspensão estável de nanopartículas de ácido silícico coloidal com um pH inferior a 0,9, uma concentração de silício molar entre 0,035 e 0,65, uma concentração de água livre de pelo menos 30% p/v e uma proporção entre o íon hidrônio e concentrações molares Si superiores a 2, a fim de absorver e precipitar as nanopartículas de ácido silícico coloidal, e b) evaporação da água livre, até obter um pó.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a etapa de adicionar o veículo compreende a adição de um composto orgânico de enxofre, particularmente metilsulfonilmetano, MSM, para aumentar a solubilização do veículo, preferivelmente até concentrações de 20% p/v.

20. Método, de acordo com a reivindicação 18 ou 19, caracterizado pelo fato de que o veículo é uma proteína, polipeptídeo, hidrolisado de proteína, uma poliamina, preferivelmente com um peso molecular menor do que 300.000, ou suas misturas.

21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 20, caracterizado pelo fato de que o veículo é adicionado lentamente à suspensão e ácido silícico sob agitação até completa solubilização do veículo em uma concentração final maior do que 2% p/v, preferivelmente maior do que 8% p/v,e em que o pH é eventualmente corrigido até ser menor do que 0,9, e em que a suspensão obtida é estabilizada durante algumas horas e em que a água livre da suspensão é evaporada por uma técnica de desidratação rápida, como evaporação a vácuo ou liofilização, até obter o pó solúvel.

22. Pó contendo nanopartículas de ácido silícico coloidal caracterizado pelo fato de ter sido preparado pelo método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 18 a 21, tendo uma concentração de silício entre 0,05% e 15% p/p.

23. Pó, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que contém de 1,5% a 8% p/p de Si como ácido silícico coloidal, de 50% a 75% p/p de hidrolisado de colágeno e de 10% a 35% p/p metilsulfonilmetano, MSM.

24. Pó, de acordo com a reivindicação 22 ou 23, caracterizado pelo fato de conter ainda: 1. micro e macronutrientes como: A) Sais solúveis e fontes de macro e micro elementos, e elementos traço, diferentes fontes, como sais, óxidos, complexos, entre outros, de Ca, K, Na, Mg, Mn, B, Li, Sr, Se, Mo, Fe, Co, Cu, Zn, Ti, Al, Ag, Cr, Si, P, S, N, F, Cl, Br, I ou suas misturas; B) Nutrientes, como açúcares, gorduras, proteínas, ácidos nucleicos, vitaminas, aminoácidos, extratos vegetais, macromoléculas biológicas, metabólitos vegetais primários e secundários, compostos de rotas biológicas, como glicosamina, condroitina, ácido hialurônico, carnitina, ácidos orgânicos, composto de acetil, entre outros, e suas combinações, ou suas misturas; ii - ativadores de crescimento, fertilizantes, compostos biológicos ativos para a produção e proteção de safras; iii - antioxidantes hidrofílicos e hidrofóbicos como os carotenóides, como beta-caroteno, luteína, licopeno, zeaxantina, entre outros, os flavonóides, como quercetina, hesperetina, luteolina, rutina, entre outros, aditivos alimentícios aceitáveis, enzimas antioxidantes, ácidos fenólicos, ácidos lipóicos, Co-Q10, entre outros; iv - inibidores de enzima, hormônios, antibióticos ou outros medicamentos; v - corantes alimentícios naturais e sintéticos, edulcorantes alimentícios, emulsificantes alimentícios e flavorizantes alimentícios; ou misturas dos mesmos.

25. Forma de dosagem caracterizada pelo fato de conter uma suspensão conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, ou um pó conforme definido em qualquer uma das reivindicações 22 a 24.

26. Forma de dosagem, de acordo com a reivindicação 25, caracterizada pelo fato de ser uma cápsula, softgel, pastilha comprimida, comprimido, supositório, pílula revestida com gelatina, creme, gel, loção, pomada, emplastro, unguento, malha.