ES2279591T3 - Formulaciones de carotinoides, que contienen una mezcla constituida por beta-carotina, licopina y luteina. - Google Patents

Abstract

Una composición de carotenoide que se utiliza como alimento, pienso, o aditivo farmacéutico o cosmético para la prevención de, por ejemplo, enfermedades del corazón y cáncer, que comprende {be}-caroteno, licopeno y luteína. La formulación de carotenoide comprende una mezcla de {be}-caroteno, licopeno y luteína.

Description

Formulaciones de carotinoides, que contienen una mezcla constituida por \beta-carotina, licopina y luteína.

La invención se refiere a formulaciones de carotinoides, que contienen una mezcla formada por \beta-carotina, licopina y luteína, caracterizadas porque el contenido en fósforo de la formulación es menor que el 2,0% en peso, referido a la cantidad total de la mezcla formada por la \beta-carotina, la licopina y la luteína.

Los carotinoides forman un grupo de pigmentos colorantes con tonalidades de color amarillas hasta rojas, que se presentan ampliamente extendidos en la naturaleza y que proporcionan a muchos artículos comestibles su color característico.

Estudios epidemiológicos han mostrado, además, que una ingesta frecuente y regular de frutas y hortalizas que contengan carotinoides reduce el riesgo de enfermedades crónicas, entre otras enfermedades cardiacas y circulatorias, y ejerce también un efecto positivo sobre la prevención contra el cáncer.

Esta función protectora de los carotinoides está considerada tanto en su efecto como antioxidante así como también en el caso de la \beta-carotina, en su actividad pro-vitamina-A.

En este contexto existe un interés especial en los tres carotinoides constituidos por la \beta-carotina, la licopina y la luteína, que se presentan ampliamente repartidos en artículos comestibles tales como por ejemplo tomates, zanahorias, espinacas, pimientos y brócoli [véase la publicación Journal of the American Dietetic Association, 97(9), 991-996 (1997)]. Especialmente la mezcla de estos tres carotinoides representa un sistema con propiedades especialmente antioxidantes.

Por este motivo, los científicos dietéticos recomiendan un aporte preventivo, adicional, de vitaminas de acción antioxidante y de carotinoides. El mercado farmacéutico y de los artículos comestibles ofrece, por lo tanto, a los consumidores una pluralidad de tales "preparados protectores de las células".

Sin embargo, no se han dado a conocer hasta el presente formulaciones para preparaciones de artículos comestibles o de artículos complementarios de los alimentos, que contengan especialmente una combinación formada por \beta-carotina, licopina y luteína en elevadas concentraciones y con elevada pureza.

De este modo, la licopina puede ser adquirida bajo el nombre Lyc-O-Mato® (firma LycoRed, Israel) en forma de una dispersión oleaginosa al 6%. Según la publicación WO 97/48287 se extrae a partir de los tomates como carotinoide natural. Debido a la elevada proporción en fosfolípidos en el Lyc-O-Mato®, en combinación con una elevada viscosidad de la dispersión oleaginosa, las propiedades de aplicación industrial de esta formulación no son siempre satisfactorias. Especialmente para la obtención de cápsulas de gelatina, que contengan carotinoides, de elevada concentración, es insatisfactorio el empleo de Lyc-O-Mato®.

Las publicaciones US 5,382,714 y US 5,648,564 describen procedimientos para el aislamiento de luteína a partir del extracto oleaginoso de flores de caléndula así como el empleo de la luteína, obtenida de este modo, como colorante para los artículos comestibles y como antioxidante en la profilaxis contra el cáncer. En las memorias descriptivas de estas patentes no se proporciona ninguna indicación sobre combinaciones formadas por \beta-carotina, licopina y luteína.

La tarea consistía, ahora, en poner a disposición formulaciones estables de una combinación triple de carotinoides, constituida por \beta-carotina, licopina y luteína, que no presentase los inconvenientes anteriormente citados del estado de la técnica.

Esta tarea se resolvió, según la invención, por medio de formulaciones de carotinoides, que contienen una mezcla formada por \beta-carotina, licopina y luteína, caracterizadas porque el contenido en fósforo de la formulación es menor que el 2,0% en peso, referido a la cantidad total de la mezcla formada por \beta-carotina, licopina y luteína.

Con la expresión "formulaciones de carotinoides" quieren indicarse en el ámbito de esta invención tanto las soluciones, los solubilizados y las dispersiones, tales como las emulsiones o las suspensiones, así como también los polvos secos de carotinoides fabricados a partir de las mismas. Las formulaciones preferentes son las dispersiones tales como las emulsiones o las suspensiones, especialmente las suspensiones oleaginosas.

La relación cuantitativa de los carotinoides, que se presentan mezclados, es de 1 parte de \beta-carotina, 0,05 hasta 20 partes de licopina y 0,05 hasta 20 partes de luteína, preferentemente es de 1 parte de \beta-carotina, 0,1 hasta 5 partes de licopina y 0,1 hasta 5 partes de luteína, de forma especialmente preferente es de 1 parte de \beta-carotina, 0,2 hasta 2 partes de licopina y 0,1 hasta 2 partes de luteína, de forma muy especialmente preferente es de 1 parte de \beta-carotina, 0,3 hasta 1,2 partes de licopina y 0,1 hasta 0,5 partes de luteína.

El contenido en \beta-carotina, licopina y luteína, en forma de la combinación según la invención, se encuentra en las formulaciones, en general, entre 0,1 y 40% en peso, preferentemente entre 5 y 35% en peso, de forma especialmente preferente entre 10 y 33% en peso, de forma muy especialmente preferente entre 15 y 32% en peso, referido a la cantidad total de la formulación.

Las formulaciones de carotinoide se caracterizan, además, porque el contenido en fósforo en las formulaciones es menor que el 2,0% en peso, ventajosamente menor que el 1,0% en peso, preferentemente menor que el 0,5% en peso, de forma especialmente preferente menor que el 0,1% en peso, de forma muy especialmente preferente menor que el 0,02% en peso, referido a la cantidad total de la mezcla formada por la \beta-carotina, la licopina y la luteína.

Con el reducido contenido en fósforo está relacionada, también, una pequeña proporción de fosfolípidos, con lo cual se mejoran las propiedades de aplicación industrial de las formulaciones, tales como por ejemplo la capacidad de fluencia de las dispersiones oleaginosas especialmente a bajas temperaturas. Las dispersiones según la invención son ya a temperaturas comprendidas entre 5ºC y 40ºC de una viscosidad tan baja, que puede desistirse durante la elaboración ulterior, por ejemplo durante el envasado en cápsulas de gelatina, al calentamiento de la dispersión de carotinoides (para reducir la viscosidad). De este modo pueden evitarse pérdidas de actividad indeseables debido a la degradación química y/o térmica de los carotinoides.

Los carotinoides empleados para la obtención de las formulaciones se emplearán preferentemente en forma de sus cristales con una pureza mayor que el 75%, preferentemente mayor que el 90%, de forma especialmente preferente mayor que el 95%, de forma muy especialmente preferente mayor que el 98%. En este caso es posible emplear la \beta-carotina, la licopina y la luteína tanto a partir de fuentes naturales como también, preferentemente, a partir de carotinoides preparados por vía de síntesis, especialmente la \beta-carotina y la licopina fabricadas por vía de síntesis. De este modo la \beta-carotina o bien la licopina, empleadas, pueden obtenerse según uno de los procedimientos de acuerdo con las publicaciones EP-A-382067 o EP-A-000140.

Además de la mezcla anteriormente citada, constituida por la \beta-carotina, la licopina y por la luteína, las formulaciones de carotinoides, según la invención, pueden contener, al menos, otro producto activo en concentraciones desde 0,01 hasta 40% en peso, preferentemente desde 0,1 hasta 30% en peso, de forma especialmente preferente en concentraciones desde 0,5 hasta 20% en peso.

En este caso, los productos activos pueden estar constituidos, por ejemplo, por los siguientes:

otros carotinoides, tales como por ejemplo bixina, zeaxantina, criptoxantina, citranaxantina, cantaxantina, \beta-apo-4-carotinal, \beta-apo-8-carotinal, ésteres del ácido \beta-apo-8-carotínico, astaxantina, individualmente o en forma de mezcla.

Vitaminas, por ejemplo la vitamina A, el acetato de vitamina A, el palmitato de vitamina A, la riboflavina, la vitamina B_{12}, el ácido ascórbico, el palmitato de ascorbilo, el ácido nicotínico, la amida del ácido nicotínico, el hidrocloruro de la piridoxina, la vitamina D_{3}, el tocoferol, el acetato de tocoferol, el palmitato de tocoferol, el tocotrienol, la vitamina K, la tiamina, el pantotenato de calcio, la biotina, el ácido liponoico, el ácido fólico, los derivados del ácido fólico tales como el ácido tetrahidrofólico, el ácido 5-metil-tetrahidrofólico, el ácido 10-formil-tetrahidrofólico o el ácido 5-formil-tetrahidrofólico.

Compuestos con carácter de vitamina o de coenzima, por ejemplo el cloruro de colina, la carnitina, la taurina, la creatina, la ubiquinona, la S-metilmetionina, la S-adenosilmetionina.

Ácidos grasos poliinsaturados, por ejemplo el ácido linoleico, el ácido linolénico, el ácido araquidónico, el ácido eicosapentaenoico, el ácido docosahexaenoico.

Componentes del ajo, por ejemplo el tiosulfato de dialilo, el sulfóxido de S-alilcisteina, la vinilditiina, el ajoen.

Alitiaminas tales como la benfotiamina, la fursultiamina, la octotiamina o la bentiamina.

Glutationa y sus ésteres, tales como por ejemplo el éster de monometilo de la GSH, el éster de dimetilo de la GSH, el éster de monoetilo de la GSH, el éster de dietilo de la GSH.

De acuerdo con el tipo de la formulación, éstas pueden contener, además de los carotinoides, al menos, otro producto auxiliar o aditivo, tales como, por ejemplo, aceites, coloides protectores, plastificantes, antioxidantes y/o emulsionantes.

En el caso de una dispersión, especialmente en el caso de una suspensión o emulsión, es ventajoso emplear, además de un aceite fisiológicamente aceptable, tales como por ejemplo el aceite de sésamo, el aceite de semillas de maíz, el aceite de semillas de algodón, el aceite de judías de soja o el aceite de cacahuete, ésteres de ácidos grasos vegetales de cadena media así como, además, aceite de pescado tales como por ejemplo aceite de caballa, aceite de espadín o aceite de salmón.

Como coloides protectores se emplearán, por ejemplo, gelatinas, gelatinas de pescado, almidones, dextrina, proteínas vegetales, pectina, goma arábiga, caseína, caseinato o mezclas de los mismos. Sin embargo pueden emplearse también alcohol polivinílico, polivinilpirrolidona, metilcelulosa, carboximetilcelulosa, hidroxipropilcelulosa y alginatos. Con relación a particularidades más detalladas se hará referencia a la publicación de R.A. Morton, Fat Soluble Vitamins, Intern. Encyclopedia of Food and Nutrition, tomo 9, Pergamon Press 1970, páginas 128-131. Para aumentar la estabilidad mecánica por ejemplo del polvo seco es conveniente añadir al coloide un plastificante, tales como azúcares o alcoholes sacáricos, por ejemplo la sacarosa, la glucosa, la lactosa, el azúcar invertido, la sorbita, la manita o la glicerina.

La relación entre el coloide protector y el plastificante con respecto al carotinoide se elegirá en general de tal manera, que como producto final se obtenga una formulación que contenga, además de los carotinoides anteriormente citados, desde un 10 hasta un 50% en peso de un coloide protector, desde un 20 hasta un 70% en peso de un plastificante, estando relacionadas todas las indicaciones en porcentaje a la masa seca de la formulación, así como, en caso dado, cantidades subordinadas de un estabilizante.

Para aumentar la estabilidad del productivo activo frente a la degradación por oxidación es ventajoso añadir estabilizantes tales como el \alpha-tocoferol, el t-butilhidroxi-tolueno, el t-butilhidroxianisol, el ácido ascórbico o la etoxiquina.

Como emulsionantes o bien como solubilizantes pueden emplearse, en el caso de las emulsiones y de los polvos secos fabricados a partir de las mismas, así como en el caso de los solubilizantes, por ejemplo palmitato de ascorbilo, ésteres de ácidos grasos de poliglicerina, ésteres de ácidos grasos de sorbitán, ésteres de ácidos grasos de propilenglicol o lecitina en una concentración desde 0 hasta 200% en peso, preferentemente desde 10 hasta 150% en peso, de forma especialmente preferente desde 20 hasta 80% en peso, referido a los carotinoides.

La obtención de las formulaciones de carotinoides se lleva a cabo en forma en sí conocida. De este modo pueden prepararse por ejemplo solubilizados o bien emulsiones según las publicaciones EP-A-0 055 817 o EP-0 479 066 o bien EP-A-0 551 638. La obtención de las dispersiones de carotinoides y su transformación en un polvo seco se han descrito, entre otras, en las publicaciones EP-A-0 498 824 y EP-A-0 410 236.

Las dispersiones de carotinoides oleaginosas, preferentes, pueden prepararse en forma en sí conocida por ejemplo mediante molienda de los carotinoides cristalinos en un aceite fisiológicamente aceptable por medio de un molino de bolas.

Las formulaciones de los carotinoides, según la invención, son adecuadas, entre otras cosas, como aditivos para dar color a las preparaciones de los artículos comestibles, especialmente a las preparaciones para bebidas, como agentes para la obtención de preparaciones farmacéuticas y cosméticas así como para la obtención de preparados complementarios de los alimentos en el sector humano y animal.

Para el empleo de las formulaciones de los carotinoides, según la invención, para dar color a los artículos comestibles son adecuados, en principio, todos los tipos de formulación anteriormente citados. De este modo, para el teñido de bebidas pueden emplearse, por ejemplo, emulsiones, solubilizados o incluso polvos secos dispersables en agua, en los que estén presentes la \beta-carotina, la licopina y la luteína en las concentraciones ya citadas anteriormente.

También las dispersiones oleaginosas tienen una potente fuerza colorante ya a pequeñas concentraciones. Éstas son adecuadas para dar color a aceites y grasas así como a artículos comestibles tales como la margarina, la mantequilla, las preparaciones para quesos, los helados, las sopas, las salsas y los productos a base de huevo mediante la adición a la fase oleaginosa.

No obstante, es posible añadir, también, los polvos secos, que contengan las combinaciones de los carotinoides, según la invención, a productos lácteos tales como yogurt, bebidas mixtas lácteas o helados lácteos así como polvos para pudin, mezclas para horneado y golosinas, por ejemplo gomas con sabor a fruta.

El objeto de la invención está constituido, también, por agentes complementarios para los alimentos, piensos para animales, artículos comestibles así como preparaciones farmacéuticas y cosméticas, que contengan las formulaciones de carotinoides anteriormente descritas formadas por mezclas de \beta-carotina, licopina y luteína.

Se entenderán por preparados complementarios de los alimentos así como por preparaciones farmacéuticas, que contengan la mezcla de carotinoides según la invención, entre otras, tabletas, grageas así como cápsulas de gelatina dura y cápsulas de gelatina blanda. Los preparados complementarios de los alimentos preferentes son las cápsulas de gelatina blanda, en las cuales están presentes en las cápsulas los carotinoides en forma de suspensión oleaginosa. El contenido en carotinoides en estas cápsulas se encuentra en el intervalo desde 0,5 hasta 20 mg de \beta-carotina, desde 0,5 hasta 20 mg de licopina y desde 0,5 hasta 20 mg de luteína, preferentemente en el intervalo desde 1 hasta 15 mg de \beta-carotina, desde 1 hasta 15 mg licopina y desde 1 hasta 10 mg de luteína, de forma especialmente preferente en el intervalo desde 2 hasta 10 mg de \beta-carotina, desde 2 hasta 10 mg de licopina y desde 1 hasta 5 mg de luteína.

Las preparaciones cosméticas, por ejemplo las preparaciones aplicables por vía tópica tales como las cremas, las lociones, contienen las formulaciones de carotinoides según la invención preferentemente en forma de emulsiones; en las preparaciones cosméticas orales, tales como por ejemplo grageas, pueden estar contenidos los carotinoides igualmente en forma de suspensión oleaginosa.

En los ejemplos siguientes se explicará con mayor detalle la obtención de las formulaciones según la invención.

Ejemplo 1 Obtención de una dispersión oleaginosa de \beta-carotina/licopina/luteína

Se introdujeron, bajo agitación, en 1.850 g de un triglicérido de cadena media (Delios® SK de la firma Grünau) 350 g de \beta-carotina cristalina, 180 g de licopina cristalina y 70 g de luteína cristalina y 25 g de \alpha-tocoferol. Se prosiguió la agitación con un agitador de paletas hasta que se presentó una suspensión homogénea. La mezcla se transfirió hasta un recipiente agitable, a partir del cual se condujo la suspensión, por medio de una bomba peristáltica a través de un molino de bolas Dyno Mill KDL Spezial, que se hizo trabajar de manera continua, cuyo recipiente de molienda se había cargado con 480 g de cuerpos de molienda de Dragonit 25 (diámetro 850-1230 \mum). El número de revoluciones del árbol del agitador fue de 4.500 revoluciones/minuto. La suspensión fina, descargada del molino se recogió. El tamaño medio de las partículas fue de 15 \mum aproximadamente.

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Ejemplo 2 Obtención de una dispersión oleaginosa de \beta-carotina/licopina/luteína

Se mezclaron intensamente, con un agitador de laboratorio, en un vaso para precipitados, a temperatura ambiente, 100 g de una dispersión al 30% en peso de \beta-carotina (Lucarotin® 30 M de la firma BASF), 50 g de una dispersión al 20% en peso de luteína (FloraGLO® 20 de la firma Kemin) y 100 g de una dispersión al 10% en peso de licopina en aceite de semillas de maíz (preparado en un molino Dyno con bolas de vidrio de 0,6-0,8 mm como cuerpos de molienda).

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Ejemplo 3 Obtención de un solubilizado de \beta-carotina/licopina/luteína

Se añadió una suspensión, previamente calentada a 65ºC, de 150 g de \beta-carotina cristalina, 50 g de licopina cristalina y 25 g de luteína cristalina en 2.500 g de polioxietileno (20) monoestearato de sorbitán (Tween® 60), con un caudal de 2,2 kg/h, a un serpentín de calefacción sumergido en un baño de aceite termostatado a 190ºC, con un diámetro interno de 2 mm y con una longitud de 12 m. La mezcla de los carotinoides se disolvió en el emulsionante a una temperatura de 164ºC tras la salida del intercambiador de calor y al cabo de un tiempo de residencia de 62 segundos. En una cámara mezcladora, subsiguiente (mayores detalles relativos a la instalación se encuentran en la descripción de la publicación EP-A-0 479 066) se mezcló, de manera turbulenta, la solución de los carotinoides con agua calentada a 25ºC (caudal: 5,4 kg/h) a una temperatura de la mezcla de 62ºC. El solubilizado se descargó a una presión de 20 bares a través de una válvula delimitadora de la presión. Se obtuvo una solución de carotinoides micelar, coloreada de rojo obscuro con un contenido en carotinoides (\beta-carotina, licopina y luteína en la relación de 1:0,33:0,17) del 2,0% en peso y con un tamaño de las micelas de 20 nm.

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Ejemplo 4 Obtención de una emulsión de \beta-carotina/licopina/luteína

a)

Se calentaron en un vaso para precipitados de 100 ml, 56 g de agua destilada y 5,6 g de lejía de hidróxido de sodio 3 molar en un baño de agua a 60ºC. A continuación se añadieron 7 g de palmitato de ascorbilo y la mezcla se agitó con un agitador magnético hasta que se había formado una solución casi clara.

b)

Se calentaron 385 g de glicerina en un baño de agua hasta 60ºC y se mezclaron con la solución, preparada según a) bajo agitación lenta, con un agitador magnético.

c)

Se calentaron 22 g de \beta-carotina cristalina, 8 g de licopina cristalina, 4 g de luteína cristalina, 5,6 g de \alpha-tocoferol y 166 g de aceite de coco fraccionado (Miglyol® 810, firma Hüls, Troisdorf) en un baño de aceite, que se había termostatado a 185ºC, durante un período de tiempo de 25 minutos bajo agitación con un agitador de paletas, disolviéndose los carotinoides.

d)

La solución, preparada según c) se emulsionó con una máquina dispersante de rueda dentada (Ultraturrax®) durante un período de tiempo de 2 minutos en la solución preparada según b). La emulsión obtenida se enfrió a 50ºC y, a continuación, se homogeneizó por medio de un paso único a través de un homogeneizador a alta presión a 800 bares.

Se obtuvo una emulsión con un tamaño medio de las partículas de 0,2 \mum y con un contenido en carotinoides del 5,0% en peso.

Ejemplo 5 Obtención de un polvo seco de \beta-carotina/licopina/luteína

Se añadieron 600 g de \beta-carotina cristalina, 300 g de licopina cristalina y 100 g de luteína cristalina bajo atmósfera de nitrógeno, a una solución acuosa de 584 g de gelatina (índice de Bloom 240) y 100 g de ascorbato de sodio en 2.800 g de agua desgasificada. Al cabo de una hora de molienda de la suspensión por medio de un molino de bolas, se añadió la suspensión finamente molida a una solución acuosa, desgasificada, de 1.300 g de gelatina y 2.044 g de sacarosa. La solución contenía, adicionalmente, además 9,5 g de palmitato de ascorbilo como emulsionante y 14,3 g de tocoferol como antioxidante. Tras removido intenso se secó por pulverización de manera en sí conocida la dispersión obtenida. Se obtuvo un polvo seco con un contenido en carotinoides del 15% en peso.

Claims (13)

1. Formulaciones de carotinoides, que contienen una mezcla formada por \beta-carotina, licopina y luteína, caracterizadas porque el contenido en fósforo de la formulación es menor que el 2,0% en peso, referido a la cantidad total de la mezcla formada por la \beta-carotina, la licopina y por la luteína.

2. Formulaciones de carotinoides según la reivindicación 1, que contienen una mezcla formada por 1 parte de \beta-carotina, 0,05 hasta 20 partes de licopina y 0,05 hasta 20 partes de luteína.

3. Formulaciones de carotinoides según la reivindicación 1, que contienen una mezcla formada por 1 parte de \beta-carotina, 0,3 hasta 1,5 partes de licopina y 0,1 hasta 0,5 partes de luteína.

4. Formulaciones de carotinoides según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizadas porque los componentes individuales, empleados para la mezcla de los carotinoides presentan respectivamente una pureza mayor que el 75% en peso.

5. Formulaciones de carotinoides según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizadas porque están constituidas por soluciones, solubilizados, dispersiones o polvos secos.

6. Formulaciones de carotinoides según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizadas porque están constituidas por dispersiones oleaginosas.

7. Formulaciones de carotinoides según una de las reivindicaciones 1 a 6, con un contenido en carotinoide desde un 0,1 hasta un 40% en peso.

8. Formulaciones de carotinoides según una de las reivindicaciones 1 a 7, que contienen, además, desde un 0,01 hasta un 40% en peso de uno o varios productos activos adicionales.

9. Empleo de las formulaciones de carotinoides, definidas según una de las reivindicaciones 1 a 8, para la fabricación de agentes para el complemento de los alimentos así como en forma de aditivo para el pienso de los animales, artículos comestibles, preparaciones farmacéuticas y cosméticas.

10. Empleo de formulaciones de carotinoides según la reivindicación 9 para la fabricación de cápsulas de gelatina blanda.

11. Agentes para el complemento de los alimentos, piensos para los animales, artículos comestibles así como preparaciones farmacéuticas y cosméticas, que contienen formulaciones de carotinoides, definidas según una de las reivindicaciones 1 a 8.

12. Cápsulas de gelatina blanda, que contienen formulaciones de carotinoides, definidas según una de las reivindicaciones 1 a 8.

13. Cápsulas de gelatina blanda según la reivindicación 12, que contienen desde 0,5 hasta 20 mg de \beta-carotina, desde 0,5 hasta 20 mg de licopina y desde 0,5 hasta 20 mg de luteína.