ES2312787T3 - Sistema de administracion de sabor o perfume no cristalino. - Google Patents
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Abstract
Sistema de administración que puede obtenerse mediante extrusión que comprende una composición o un componente de fragancia o sabor hidrófobo encapsulado en un vehículo oligomérico o polimérico, caracterizado porque más del 50% en peso del vehículo consiste esencialmente en un éter de celulosa y porque el sistema comprende un plastificante que tiene un parámetro de solubilidad de Hildebrand delta inferior a 48 [MPa] 1/2 .
Description
Sistema de administración de sabor o perfume no
cristalino.
La presente invención se refiere a las
industrias de perfumes y sabores. Se refiere más particularmente a
un sistema de encapsulación que puede liberar una composición o un
componente de perfume o sabor hidrófobo que es normalmente
cristalino a presión y temperatura ambiente, en forma no cristalina,
proporcionando así un sistema de administración ventajoso.
La encapsulación se usa ampliamente para
proporcionar sistemas de administración para sustancias de fragancia
o sabor que se sabe que son volátiles y lábiles. Por ejemplo, la
industria de sabores está bien dotada de una rica bibliografía, en
particular patentes, relacionadas con procedimientos de
encapsulación para la preparación de componentes o composiciones de
sabor encapsulados. Esta industria busca constantemente mejoras para
tales procedimientos y para los productos allí obtenidos, en cuanto
al aumento de la retención del sabor, o del mejor control de la
liberación de principios activos a partir de los productos
finalizados.
Se dan a conocer en la bibliografía muchos
métodos para la preparación de sistemas de administración. En
particular, se describe ampliamente la extrusión. Durante la
preparación de un sistema de encapsulación extruido, el componente
o la composición que va a protegerse se mezcla normalmente con un
material de vehículo y la combinación así formada se calienta
entonces con el fin de formar una masa fundida que se extruye y
además se enfría y solidifica. Los estados físicos tanto del
material de vehículo como del principio activo que van a protegerse
se afectan obviamente por el procedimiento y más particularmente
por los cambios en las temperaturas que se producen durante las
etapas de calentamiento y enfriamiento respectivas.
En la industria de sabores, el estado físico de
los sistemas de administración es un parámetro fundamental al que a
menudo se hace referencia. La mayoría de las veces se requiere un
estado sólido caracterizado por una movilidad molecular
extremadamente baja para estabilizar las moléculas de sabor en una
forma farmacéutica encapsulada. El material de vehículo sólido
usado en los sistemas de administración está normalmente en un
estado vítreo amorfo, es decir, en forma no cristalina a temperatura
ambiente. De hecho, las moléculas oligoméricas o poliméricas en las
que se basa normalmente el material de vehículo no pueden
cristalizar por razones cinéticas al final de un procedimiento de
encapsulación. El concepto de temperatura de transición vítrea (Tg)
se describe bien en la técnica anterior. Representa la temperatura
de transición desde un estado líquido gomoso hasta un estado sólido
vítreo: tal transición se caracteriza por un rápido aumento en la
viscosidad superior a varios órdenes de magnitud y superior a un
intervalo de temperatura bastante pequeño. Muchos expertos en el
campo reconocen que, en el estado vítreo, es decir, a temperaturas
inferiores a la Tg, toda la difusión molecular está sumamente
restringida y es este proceso el que proporciona tal atrapamiento
eficaz de los sabores o perfumes volátiles, así como impide que se
produzcan otros acontecimientos químicos tales como oxidación. En
gran parte de la bibliografía está implícito lo contrario,
concretamente que a temperaturas superiores a la Tg, la
encapsulación de las moléculas de perfume o sabor será ineficaz,
por eso la importancia de crear materiales de encapsulación
poliméricos con valores de Tg superiores a la temperatura
ambiente.
En la técnica anterior relacionada con la
encapsulación de sabores o perfumes, el estado físico al que se
hace referencia siempre es el del material de vehículo de
encapsulación, que está relacionado con el estado físico deseado
para un manejo adecuado del producto final. No existe documento en
la técnica anterior en el que se haga referencia al estado físico
del material encapsulado dentro del sistema de administración. La
bibliografía en este campo describe sobre todo la encapsulación de
sustancias líquidas que son, por naturaleza, amorfas. Por otra
parte, existe muy poca bibliografía con respecto a la encapsulación
de componentes cristalinos sólidos. El documento WO 00/25606 da a
conocer un sistema de administración extruido, adecuado para la
administración de componentes de sabor o de perfume hidrófilos,
entre los que se consideran compuestos sólidos. En los sistemas
allí dados a conocer, tanto el material de vehículo como el
principio activo que va a encapsularse son hidrófilos. Por otra
parte, la bibliografía no dice nada sobre la encapsulación de
componentes cristalinos hidrófobos. Sin embargo, la
"incompatibilidad" entre los materiales de vehículo hidrófilos
convencionales y los componentes cristalinos hidrófobos tendería a
probar que un componente hidrófobo sólido estaría todavía en un
estado cristalino cuando se incorpora en un vehículo de este
tipo.
Ahora, de una manera totalmente inesperada, se
ha podido preparar un sistema de administración novedoso en el que
un principio activo hidrófobo que es normalmente cristalino a
presión y temperatura ambiente está, cuando se encapsula dentro del
sistema de administración de la invención, en forma no cristalina y
por tanto está en la última forma en la fase inicial de la
aplicación en un producto final. Por tanto, el sistema de la
invención es susceptible de liberar una sustancia hidrófoba,
normalmente cristalina, en forma no cristalina. De manera
sorprendente, se encontró que los encapsulados según la invención
proporcionan varias ventajas, tal como se describe a continuación,
dependiendo en particular del material de vehículo usado.
Se conoce en la industria farmacéutica que
ciertos fármacos o principios activos pueden usarse ventajosamente
en forma no cristalina, en particular en un estado amorfo. Por
ejemplo, los documentos US 5.310.960 y US 5.310.961 describen un
procedimiento para la preparación y uso adicional de ibuprofeno en
forma amorfa con el efecto de mejorar el sabor de dicho fármaco. Se
facilita otro ejemplo en el documento US 4.769.236 en el que se
preparan ventajosamente medicamentos en forma amorfa de tal manera
que se inhibe la formación de cristales.
Sin embargo, cada uno de estos documentos da a
conocer un efecto específico asociado con un principio activo
específico cuando se usa en forma amorfa. Su enseñanza, limitada
estrictamente al campo farmacéutico, no puede generalizarse a otras
sustancias que las citadas. Además, incluso no se hace alusión a
sistemas de administración.
Ahora, la presente invención proporciona
ventajosamente un sistema novedoso en el que un componente de
fragancia o sabor hidrófobo, que es cristalino a presión y
temperatura convencionales, está en forma no cristalina cuando se
encapsula en un sistema de este tipo. Por tanto, un primer objeto de
la invención se refiere a un sistema de administración que
comprende una composición o un componente de fragancia o sabor
hidrófobo encapsulado en un vehículo oligomérico o polimérico,
estando caracterizado dicho sistema de administración porque la
composición o el componente de fragancia o sabor, cuando no está
encapsulado, está en forma cristalina a una presión comprendida
entre 0,5x10^{5} y 2x10^{5} Pa y una temperatura comprendida
entre 15 y 30ºC, y porque dicha composición o dicho componente de
fragancia o sabor, cuando está encapsulado en el sistema de
administración, está en forma no cristalina a dicha presión y
temperatura. Por tanto, la presente invención proporciona un sistema
de administración que puede liberar una sustancia hidrófoba,
normalmente cristalina, en otra forma física.
El sistema de la invención, de una manera
totalmente inesperada, demostró que muestra propiedades ventajosas
durante la liberación de la composición o el componente de fragancia
o sabor hidrófobo allí encapsulado y estabilizado en forma no
cristalina, y permite en particular obtener efectos específicos
diferentes de los observados con un sistema de encapsulación
convencional.
Por tanto, "una composición o un componente
hidrófobo" designa, dentro del marco de la invención, un
componente o una composición caracterizado por un parámetro de
solubilidad de Hildebrand \delta inferior a 25
[MPa]^{1/2}.
Por tanto, las expresiones "composición o
componente de fragancia o sabor hidrófobo" tal como se usan en el
presente documento se consideran que definen una variedad de
materiales de fragancia y sabor tanto de orígenes naturales como
sintéticos, que cumplen los criterios de parámetros de solubilidad
mencionados anteriormente. Incluyen compuestos individuales y
mezclas. Estos componentes se caracterizan además por el hecho de
que tienen forma cristalina en condiciones convencionales de
temperatura y presión. Una lista no limitativa de estos componentes
incluyen heliotropina, bromelia, acetato de
(5RS,6RS)-2,6,10,10-tetrametil-1-oxaspiro-[4,5]dec-6-ilo,
acetanisol, aldehído metilsalicílico,
para-etilfenol, fenol, salicilato de feniletilo,
mentol, ciclohexanocarboxamida, veratraldehído, xilenol, ácido
dodecanoico, timol, acetato de heliotropilo, anisato de metilo,
metilnaftilcetona, ácido mirístico, ácido palmítico, dimetilfenol,
ácido dimetilacrílico, cumarina, metilciclopentenolona,
7-metilcumarina, acetato de fenilo, acetilpirazina,
ácido fenilacético, acetato de isoeugenilo, cetona de frambuesa,
naringina, propenilguaetol, tetrametilpirazina,
acetilmetilcarbinol,
3-hidroxi-2-etil-4-piranona,
ácido málico, resorcinol, ácido benzoico, ácido cinámico, goma
benjuí de Sumatra, goma benjuí de Siam, ácido cítrico, ácido
tartárico, alcanfor, clorhidrato de quinina, ácido ascórbico,
borneol, ácido glutámico, 5-metilquinoxalina y
extracto de malta. Pueden encontrarse otros ejemplos de componentes
de fragancia o sabor adecuados para los fines de la invención en la
bibliografía actual, por ejemplo Fenaroli's Handbook of Flavour
Ingredients, 1975, CRC Press; Synthetic Food Adjuncts, 1947 por M.
B. Jacobs, editado por Van Nostrand; o Perfume and Flavour Chemicals
por S. Arctander, 1969, Montclair, N.J. (EE.UU.). Estas sustancias
las conoce bien el experto en la técnica de productos de consumo
perfumantes, saborizantes y/o aromatizantes, es decir, de conferir
un olor y/o un sabor o gusto a un producto de consumo
tradicionalmente perfumado o saborizado, o de modificar el olor y/o
gusto de dichos productos de consumo. Según una realización
ventajosa de la invención, se usará una sustancia seleccionada del
grupo que consiste en heliotropina, benzofenona, mentol, anisato de
metilo y propenilguaetol. Otra realización más ventajosa implica el
uso de mentol.
La composición o el componente de fragancia o
sabor hidrófobo usado según la invención está encapsulado y
estabilizado ventajosamente en forma no cristalina dentro de un
vehículo oligomérico o polimérico. La composición de vehículo o el
procedimiento para la preparación del sistema de la invención son
factores clave para estabilizar la composición o el componente de
fragancia o sabor en un estado no cristalino dentro del sistema de
administración.
En una primera realización de la invención, la
composición o el componente encapsulado no es miscible en el
material de vehículo de encapsulación a temperatura ambiente, es
decir a una temperatura comprendida normalmente entre 15 y
30ºC.
Concentraciones apropiadas de la composición o
el componente de fragancia o sabor en la matriz tal como se define
en esta realización están comprendidas entre el 0,1 y el 70% en
peso, en relación con el peso del producto secado, y
preferiblemente entre el 5 y el 20%.
Materiales de vehículo oligoméricos o
poliméricos apropiados según esta realización de la invención son
cualquier hidrato de carbono o derivado de hidratos de carbono que
puedan procesarse fácilmente a través de técnicas de encapsulación
para formar un material de barrera que protege el componente allí
encapsulado. Los ejemplos particulares de materiales adecuados
incluyen los seleccionados del grupo que consiste en sacarosa,
glucosa, lactosa, maltosa, fructosa, ribosa, dextrosa, isomaltosa,
sorbitol, manitol, xilitol, lactitol, maltitol, pentatol,
arabinosa, pentosa, xilosa, galactosa, Trehalose®, jarabe de maíz
hidrogenado, maltodextrina, almidones modificados tales como
Capsul® (hidrogenooctenilbutanodioato de amilodextrina; origen:
National Starch, EE.UU.), agar, carragenanos, gomas, polidextrosa y
derivados y mezclas de los mismos. Otros componentes de vehículo
adecuados se citan en textos de referencia tales como H. Scherz,
Hydrokolloide: Stabilisatoren, Dickungs- und Geliermittel in
Lebensmittel, Band 2 der Schriftenreihe Lebensmittelchemie,
Lebensmittelqualitat, Behr's VerlagGmbH & Co, Hamburgo, 1996.
La maltodextrina es un material de este tipo particularmente
útil.
Los materiales de vehículo mencionados
anteriormente se facilitan por el presente documento a modo de
ejemplo y no han de interpretarse como limitativos de la
invención.
Se añade opcionalmente un agente emulsionante a
la mezcla constituida por el componente oligomérico o polimérico y
el componente de fragancia o sabor hidrófobo volátil. Los ejemplos
típicos de emulsionantes adecuados incluyen lecitina, ésteres de
ácido cítrico de ácidos grasos y las mezclas de los últimos con
aceites vegetales tales como aceite de coco fraccionado, pero se
citan otros emulsionantes adecuados en textos de referencia tales
como Food emulsifiers and their applications, 1997, editado por G.
L. Hasenhuettl y R. W. Hartel.
El sistema de administración de esta realización
de la invención demostró ser particularmente ventajoso cuando se
usó para encapsular una composición o un componente de sabor. De
hecho resultó que el sistema de la invención proporciona un efecto
de refuerzo totalmente inesperado de la sustancia de sabor allí
encapsulada. En otras palabras, la intensidad del sabor liberado de
un sistema de este tipo se percibió de una manera intensa muy
sorprendente, tal como se demuestra bien mediante los ejemplos a
continuación. En consecuencia, mientras que la dosificación
requerida para la percepción de compuestos escasamente solubles en
agua es habitualmente alta, el sistema de la invención permitió
ventajosamente proporcionar el mismo efecto sensorial a una
dosificación mucho más baja del componente de sabor activo.
El sistema de administración de esta realización
de la invención, según el cual el componente encapsulado no es
soluble en el vehículo de encapsulación a temperatura y presión
ambiente, puede prepararse mediante diferentes procedimientos de
encapsulación. En particular, puede tener la forma de un producto
secado por pulverización, o aún de un producto extruido, siempre
que al final del procedimiento el sistema se enfríe lo
suficientemente rápido por debajo del punto de fusión del componente
encapsulado, dejando así a este último en un estado no cristalino
superenfriado. Por tanto, la etapa de enfriamiento es la etapa
esencial en el procedimiento para la preparación de un sistema de
administración según esta primera realización de la invención.
En el caso de un polvo secado por pulverización,
el procedimiento para la preparación de este producto comprende las
etapas de dispersar la composición o el componente de fragancia o
sabor activo con una disolución acuosa del vehículo basado en un
material de hidrato de carbono que forma una pared, calentar luego
la dispersión hasta una temperatura superior al punto de fusión de
la composición o el componente de fragancia o sabor, homogeneizar
luego la dispersión y finalmente secar por pulverización esta última
de modo que la composición o el componente de fragancia o sabor no
tenga tiempo de recristalizar. El aparato de secado por
pulverización usado en un procedimiento de este tipo puede ser uno
cualquiera de los diversos aparatos disponibles comercialmente.
Ejemplos de tales aparatos de secado por pulverización son el
Anhydro Dryer (origen: Anhydro Corp. de Attleboro Falls, Mass.), el
Niro Dryer (fabricado por Niro Atomizer Ltd., Copenhague, Dinamarca)
o un aparato Leaflash (origen: Rhone Poulenc, Francia).
En el caso de la extrusión, el procedimiento que
conduce a un sistema de administración extruido tal como se definió
anteriormente comprende las etapas de dispersar la composición o el
componente de fragancia o sabor hidrófobo dentro del vehículo;
extruir la dispersión a una temperatura superior a la temperatura de
fusión de la composición o el componente de fragancia o sabor; y
enfriar el fundido extruido por debajo del punto de fusión de la
composición o el componente de fragancia o sabor a una velocidad de
enfriamiento tal que éste último no tenga tiempo de recristalizar.
Por tanto, el final del procedimiento, el principio activo está,
dentro del material de vehículo, en un estado vítreo no cristalino.
El procedimiento de la invención usa aparatos de extrusión
convencionales. Un ejemplo de un aparato de extrusión comercialmente
aceptable es aquél con la designación de nombre comercial de prensa
extrusora de doble husillo Clextral® BC 21. Sin embargo, los
aparatos de extrusión no se limitan a la variedad de doble husillo
y también pueden incluir, por ejemplo, métodos de extrusión de un
único husillo, de martinete u otros similares. El aparato de
extrusión está equipado con un mecanismo de regulación de la
temperatura que permite el aumento progresivo de la temperatura de
la mezcla hasta un valor comprendido normalmente entre 80 y 130ºC,
punto en el cual puede extruirse el fundido.
El sistema correspondiente a la primera
realización de la invención puede usarse fácil y ventajosamente en
aplicaciones en las que se desea una alta intensidad de una
composición un componente de sabor, tales como en chicles,
caramelos endurecidos o aún en comprimidos fabricados por
compresión, pastillas para chupar, aplicaciones de panadería,
aplicaciones de chocolate, gominolas, dulces masticables o productos
para el cuidado oral tales como pasta de dientes.
Según otra realización de la invención, se usará
un material de vehículo oligomérico o polimérico distinto. Este
último tiene la particularidad de ser miscible con el principio
activo que va a encapsularse. La naturaleza del vehículo permitió
proporcionar un sistema de administración según la invención, es
decir, en el que el principio activo está en forma no
cristalina.
En una forma ventajosa de llevar a cabo esta
otra realización de la invención, el sistema de administración
consiste en un producto extruido y el vehículo comprende
esencialmente un éter de celulosa que constituye la fase continua
del sistema, y el sistema comprende además un plastificante miscible
con dicho éter de celulosa. Preferiblemente, el éter de celulosa se
selecciona del grupo que consiste en metilcelulosa, etilcelulosa,
hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa,
hidroxipropilmetilcelulosa y ftalato de
hidroxipropilmetilcelulosa.
Aunque estos derivados de celulosa se han
descrito ya como parte de la fase dispersada de una matriz
extruible, por ejemplo en el documento US 6.187.351, por lo que se
conoce, hasta ahora nunca se han enseñado como adecuados para
formar la fase continua de un producto granular, es decir, extruido.
Esta solución puede no haberse considerado nunca debido a que los
sistemas de éter de celulosa acuosos conocidos se caracterizan por
un denominado "comportamiento de
solubilidad-temperatura inverso" que implica que
los polímeros son solubles en agua fría, pero se separan las fases
con el calentamiento por encima de una denominada temperatura de
disolución crítica inferior (TDCI) que es normalmente superior a 40
y 50ºC (véase por ejemplo Doelker 1993, en Cellulose derivates,
Advances in Polymer Science, vol. 107, págs.
199-265). Por tanto, los éteres de celulosa acuosos
no forman un material termoplástico homogéneo con la extrusión,
realizándose esta última normalmente por encima de
40-50ºC. Sin embargo, se ha podido ahora resolver
este problema y extruir éteres de celulosa a temperaturas por encima
de 40-50ºC, con el objetivo particular de preparar
un sistema de administración tal como se define en la presente
invención, es decir, en el que un sólido hidrófobo normalmente
cristalino se estabiliza en forma no cristalina dentro de un
sistema de administración. De una manera más general y al mismo
tiempo inesperada, esta composición de vehículo novedosa demostró
también que se usa ventajosamente con materiales de sabor o perfume
hidrófobos, que no son cristalinos a presión y temperatura
ambiente, es decir, normalmente líquidos.
Por tanto, otro objeto de la invención es un
sistema de administración granular novedoso que comprende una
composición o un componente de fragancia o sabor hidrófobo
encapsulado en un vehículo oligomérico o polimérico, caracterizado
porque el vehículo consiste esencialmente en un éter de celulosa, y
porque el sistema comprende un plastificante que tiene un parámetro
de solubilidad de Hildebrand \delta inferior a 48
[MPa]^{1/2}.
Se definieron anteriormente ejemplos de éteres
de celulosa adecuados para este objeto de la invención, e incluyen
en particular metilcelulosa, etilcelulosa, hidroxietilcelulosa,
hidroxipropilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa y ftalato de
hidroxipropilmetilcelulosa.
El éter de celulosa constituye el constituyente
polimérico principal del vehículo. Más particularmente, representa
más del 50% de los oligómeros y/o polímeros que constituyen el
vehículo. Este componente, cuando se cita en la técnica anterior,
se ha dado a conocer sólo como que se usa en la fase dispersada de
una composición de matriz extruible.
El sistema puede contener componentes opcionales
tales como colorantes, cargas o aún antioxidantes que son de uso
común en el campo de la encapsulación.
Además, se añade opcionalmente un agente
emulsionante a la mezcla constituida por el componente de vehículo
y el componente de fragancia o sabor volátil. Los ejemplos típicos
de emulsionantes adecuados incluyen lecitina, ésteres de ácido
cítrico de ácidos grasos y las mezclas de los últimos con aceites
vegetales tales como aceite de coco fraccionado, pero se citan
otros emulsionantes adecuados en textos de referencia tales como
Food emulsifiers and their applications, 1997, editado por G. L.
Hasenhuettl y R. W. Hartel.
El plastificante es un componente esencial de
este sistema de administración novedoso ya que hace posible extruir
derivados de éter como materiales de vehículo que de otra forma no
pueden extruirse. El plastificante usado en el presente caso se
caracteriza por un parámetro de solubilidad de Hildebrand
particular, parámetro que se sabe en la técnica que proporciona una
escala de polaridad útil correlacionada con la densidad de energía
cohesiva de las moléculas. El Handbook of Solubility Parameters (ed.
A. F. M. Barton, CRC Press, Bocca Raton, 1991) facilita una lista
de valores \delta para muchos productos químicos, así como métodos
de contribución de grupo recomendados que permiten calcular valores
\delta para estructuras químicas complejas. Los plastificantes
adecuados para el fin de la invención incluyen en particular
propilenglicol, glucosa, isomaltosa, jarabe de almidón de maíz,
glicerol, etilenglicol, dipropilenglicol, butilenglicol, triacetina,
trialquilcitrato, trietilcitrato, polietilenglicol,
polipropilenglicol y ácidos orgánicos o mezclas de los mismos. En
una realización particular de la invención, el principio activo
hidrófobo que va a encapsularse puede actuar por sí mismo como un
plastificante.
La proporción de plastificante en el sistema de
administración varía entre el 5 y el 95% en peso en relación con el
peso total de la composición.
Se ha encontrado de manera inesperada que el
sistema que comprende una composición o un componente de fragancia
o sabor hidrófobo, un plastificante tal como se definió
anteriormente y el éter de celulosa, evita ventajosamente una
separación de fases de los componentes durante la extrusión.
Aunque esta combinación novedosa de vehículo y
plastificante puede usarse con cualquier tipo de material de
fragancia o sabor hidrófobo, puede usarse ventajosamente en
particular para la encapsulación de principios activos tal como se
definió anteriormente para el fin de la presente invención, es
decir, para composiciones o componentes de fragancia o sabor
hidrófobos que son cristalinos a temperatura y presión
convencionales y que desea producirse en otra forma física. De
hecho, esta combinación de vehículo-plastificante,
cuando se extruye con tales componentes, proporciona un sistema de
administración de fragancia o sabor en el que el principio activo
está en forma no cristalina.
El producto final tiene la ventaja de ser un
gránulo libre de polvo de flujo libre con una razón reducida de la
superficie con respecto al volumen, lo que minimiza la velocidad de
disolución de las celulosas modificadas, especialmente en agua
caliente.
El uso de derivados de celulosa también es
ventajoso en comparación con materiales de vehículo habituales
usados en procedimientos de extrusión, ya que permite maximizar la
retención del sabor o la fragancia con la extrusión tal como se
muestra en los ejemplos a continuación.
En una realización más particular, el sistema
descrito anteriormente consiste en mentol como componente de sabor,
hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) como material de vehículo y
propilenglicol como plastificante. De hecho, el último sistema
demostró ser particularmente eficaz y proporcionar un sabor a mentol
de muy larga duración cuando se consumió. Además, la concentración
de mentol que puede usarse en un sistema de este tipo puede
ascender ventajosamente hasta un 60% en peso, en relación con el
peso seco del producto.
En otra realización particular, el principio
activo usado dentro del mismo sistema tal como se mencionó
anteriormente, concretamente HPMC y propilenglicol, es un
componente de perfume.
El sistema de encapsulación de la realización de
la invención en el que el componente encapsulado es miscible con el
material de encapsulación a presión y temperatura ambiente puede
prepararse mediante un procedimiento de extrusión convencional que
comprende las etapas básicas de combinar y mezclar una composición o
un componente de fragancia o sabor hidrófobo con una denominada
"matriz" que comprende un derivado de celulosa y un
plastificante tal como se definió anteriormente, en condiciones de
temperatura y agitación útiles para producir un fundido uniforme de
los mismos; extruir el fundido uniforme a través de una boquilla; y
picar, cortar, moler o pulverizar el material obtenido a medida que
sale de la boquilla o tras enfriar el fundido.
Los aparatos de extrusión adecuados para el
procedimiento son del mismo tipo que los descritos anteriormente y
un experto en la técnica puede adaptar los diversos parámetros del
procedimiento.
Todos los sistemas de administración dados a
conocer anteriormente en el presente documento, en una cualquiera
de las realizaciones descritas, pueden usarse ventajosamente para
mejorar, potenciar o modificar las propiedades organolépticas de
una composición de perfume o de sabor, cuando se añaden a una
composición de este tipo. En el campo de los sabores, estos
productos de consumo pueden incluir alimentos, bebidas, productos
farmacéuticos y similares. Más particularmente, el sistema de la
invención puede usarse ventajosamente para saborizar chicles,
caramelos endurecidos, comprimidos fabricados por compresión,
pastillas para chupar, aplicaciones de panadería, aplicaciones de
chocolate, gominolas, dulces masticables o productos para el cuidado
oral tales como pasta de dientes. Por otra parte, en el campo de la
perfumería, los sólidos granulares según la invención pueden
incorporarse ventajosamente en una composición perfumante que va a
añadirse a productos funcionales tales como detergentes o
suavizantes de tejidos. Otras aplicaciones de perfumería funcionales
tales como jabones, geles de baño o ducha, desodorantes, lociones
corporales, champús u otros productos para el cuidado del cabello,
productos de limpieza doméstica, bloques de limpieza y desodorantes
para cisternas de váter, pueden constituir aplicaciones adecuadas
para los productos según la invención. Estos ejemplos, por supuesto,
no son ni exhaustivos ni restrictivos de la invención.
Las concentraciones en las que los sistemas de
administración de la invención pueden incorporarse en tales
productos de consumo varían en un amplio intervalo de valores, que
dependen de la naturaleza del producto que va a saborizarse o
perfumarse y del efecto de liberación deseado. Concentraciones
típicas, que deben tomarse estrictamente a modo de ejemplo, están
comprendidas en un intervalo de valores tan amplio como desde unas
pocas ppm hasta el 5 o el 10% en peso en relación con el peso de la
composición perfumante o saborizante o el producto de consumo
acabado en el que se incorporan.
La invención se ilustrará ahora mediante los
siguientes ejemplos, pero no se limita a estos ejemplos. Las
temperaturas se facilitan en grados centígrados y las abreviaturas
tienen el significado común en la técnica.
La figura 1a) y la figura 2a) comparan la
exhalación de mentol de los miembros del panel a partir de un
chicle, respectivamente un caramelo endurecido cuando se incorpora
el sabor en la aplicación en forma de un sistema de administración
según la invención y cuando se incorpora en forma de cristales de
mentol.
Las figuras 1b) y 2b) comparan, en las mismas
aplicaciones respectivas que en las figuras 1a) y 2a), la intensidad
del sabor percibido por un panel como una función del tiempo,
cuando el sabor se incorpora en la aplicación en forma de un
sistema de administración según la invención y cuando se incorpora
en forma de cristales de
mentol.
mentol.
\newpage
Ejemplo
1
Se preparó un sistema de administración
saborizado mezclando los siguientes componentes:
Usando un alimentador gravimétrico Brabender
(DDW-P3-DDSR20N), se alimentó una
formulación secada por pulverización que contenía el mentol, agua y
maltodextrina en una prensa extrusora de doble husillo Eurolab
Thermoprism de 16 mm de sobremesa, equipada con una configuración
de husillo que contiene sólo elementos de transporte. Se transportó
este polvo secado por pulverización a través del cilindro 1 que se
mantuvo a temperatura ambiente. Se inyectó la mezcla de Citrem® y
aceite de coco fraccionado (bomba peristáltica Watson Marlow 505 S)
en el cilindro 2 a 30ºC. Se calentó adicionalmente el polvo hasta
80ºC en el cilindro 3 y luego hasta 110ºC en el cilindro 4 y 5 y se
extruyó a través de un orificio de boquilla de 2 mm y se enfrió
adicionalmente a una velocidad de enfriamiento tal que el mentol no
tuvo tiempo de recristalizar tal como se probó mediante el análisis
térmico a continuación en este caso. A una velocidad de husillo de
130 rpm y un rendimiento global de 0,5 kg/h, la temperatura y
presión de la masa medidas en la placa frontal de la prensa
extrusora fueron de 104ºC y 15x10^{5} Pa, respectivamente.
El producto obtenido era un sistema de
administración granular. Se llevó a cabo un análisis térmico
mediante CDB (calorimetría diferencial de barrido) sobre dicho
sistema de administración granular por una parte y sobre el mentol
cristalino por la otra.
1) isoterma a -20ºC durante 4 min.
2) gradiente de temperatura desde -20ºC hasta
95ºC a 10ºC/min.
3) enfriamiento desde 95ºC hasta -20ºC a
20ºC/min.
4) isoterma a -20ºC durante 4 min.
5) gradiente de temperatura desde -20ºC hasta
95ºC a 10ºC/min.
El análisis mostró que el mentol estaba en forma
no cristalina tras el procedimiento de encapsulación descrito
anteriormente. El mismo análisis llevado a cabo sobre mentol como
tal reveló una recristalización del último con formación de formas
polimórficas, como una función de la velocidad de enfriamiento.
Ejemplo
2
Se preparó una base de chicle mezclando sorbitol
cristalino (54,8% de la mezcla final), acesulfamo K (0,1%) y
aspartamo (0,1%) en una mezcladora Turbula. Se mezcló la mitad de la
mezcla con una base de goma Nova T calentada previamente (22,0%)
(origen: L.A. Dreyfus) en una mezcladora de aspas en forma de Z
Winkworth a 50-55ºC durante 2 min. Entonces se
añadió a la mezcla de polvo restante un jarabe humectante (Lycasin®
80/55 (12%), Sorbi® (6%), glicerina (4%)) y se mezcló durante 7
min. adicionales.
A esta preparación, se dosificó un sistema de
administración tal como se describió en el ejemplo 1 al 2,07% y se
mezcló durante 1 min. A otra muestra de la misma preparación, se le
añadieron cristales de mentol (957789, origen: Firmenich SA,
Ginebra, Suiza) a una dosificación del 0,18% y se mezcló durante 1
min.
Por otra parte, se preparó una base de caramelo
endurecido añadiendo 30 g de jarabe de glucosa 42 DE a 122 g de
jarabe de sacarosa 65 Brix. Se calentó la mezcla hasta 148ºC en una
cuba de cobre. A 148ºC, se retiró la cuba de sobre y se comprobó la
temperatura. Cuando la temperatura alcanzó 135ºC, se añadió el
sistema de sabor, concretamente un sistema de administración según
el ejemplo 1 dosificado al 1% por una parte y cristales de mentol
dosificados al 0,12% por la otra. Entonces se vertió la masa
cocinada a temperatura ambiente (a menos del 40% de HR) en moldes
de Teflon® apropiados.
Un panel sometió a prueba el sistema de
administración de la invención en comparación con cristales de
mentol en la aplicación de chicle por una parte y en la aplicación
de caramelo endurecido por la otra.
Las figuras 1a) y 2a) notifican la concentración
de mentol exhalado por los miembros del panel como una función del
tiempo, medida mediante un método Affirm®.
Los miembros del panel aclararon sus bocas con
agua. Se registró un nivel de espacio bucal de blanco con los
labios cerrados alrededor de la pieza bucal AFFIRM®; los miembros
del panel inhalan a través de la nariz y exhalan a través de la
boca durante un minuto. Se registraron mediciones de la señales de
mentol y acetona durante 15 minutos mientras los miembros del panel
estaban masticando (para el chicle). Para caramelos endurecidos, se
registraron mediciones durante 10 minutos.
La figura 1b) notifica la intensidad percibida
de mentol como una función del tiempo en el caso de la aplicación
de chicle. Más particularmente, se pidió a quince miembros del panel
que evaluaran de una manera continua la intensidad de mentol a lo
largo del tiempo usando un sistema de adquisición informático. Los
miembros del panel puntuaron la intensidad percibida moviendo el
cursor de un ratón electrónico sobre una escala de intensidad
lineal que variaba desde 0 hasta 1.
La figura 2b), que corresponde al caramelo
endurecido, notifica los resultados de una prueba sensorial
realizada en una escala temporal más larga usando una técnica
discontinua. Quince miembros del panel entrenados tenían que
evaluar la intensidad de mentol de la aplicación en periodos
específicos de tiempo, concretamente 30 s, 2 min. y 5 min.,
mientras chupaban, en una escala de intensidad lineal que variaba
desde 0 hasta 10.
A partir de los resultados facilitados en las
figuras 1a) y 2a), parece que la concentración de mentol exhalada
aumenta con el sistema de administración de la invención, en
comparación con la concentración exhalada cuando se usan cristales
de mentol como tales en la misma aplicación. Por otra parte, las
figuras 1b) y 2b) muestran que la intensidad percibida como una
función del tiempo aumenta también con el sistema de administración
de la invención, en comparación con la percibida cuando se usan
cristales de mentol como tales en las aplicaciones sometidas a
prueba.
Ejemplo
3
Se preparó un sistema de administración de sabor
mezclando los siguientes componentes:
Usando un alimentador gravimétrico Brabender
(DDW-P3-DDSR20N), se alimentó una
mezcla seca de hidroxipropilmetilcelulosa y mentol en una prensa
extrusora de doble husillo Eurolab Thermoprism de 16 mm de
sobremesa, equipada con una configuración de husillo que contiene
sólo elementos de transporte. Se transportó esta mezcla en polvo a
través del cilindro 1 que se mantuvo a temperatura ambiente. Se
inyectó la mezcla de Citrem® y aceite de coco fraccionado (bomba
peristáltica Watson Marlow 505 S) en el cilindro 2 a 30ºC. Se fundió
el mentol en el cilindro 3 a 60ºC y se inyectó propilenglicol
(bomba peristáltica Watson Marlow 505 S) en el cilindro 4 a 90ºC.
Se calentó adicionalmente el material hasta 120ºC en el cilindro 5 y
se extruyó a través de un orificio de boquilla de 2 mm. A una
velocidad de husillo de 130 rpm y un rendimiento global de 0,5 kg/h,
la temperatura y presión de la masa medidas en la placa frontal de
la prensa extrusora fueron de 116ºC y 11x10^{5} Pa,
respectivamente.
El sistema de administración granular así
obtenido presentaba una carga muy alta de sabor, así como
características de flujo libre, sin nada de aglutinación. Se llevó
a cabo un análisis térmico mediante CDB, siguiendo el mismo
programa de temperatura que el descrito en el ejemplo 1. El primer
gradiente de temperatura permitió fundir el mentol. El enfriamiento
(etapa 3) conduce normalmente a una recristalización del último. Sin
embargo, en ese caso, no se observó recristalización, incluso a
-20ºC. El segundo gradiente de temperatura permitió verificar que el
mentol no era cristalino, ya que no se observó pico de fusión.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
4
Se preparó un sistema de administración de sabor
mezclando los siguientes componentes:
\vskip1.000000\baselineskip
Usando un alimentador gravimétrico Brabender
(DDW-P3-DDSR20N), se alimentó una
mezcla seca de hidroxipropilmetilcelulosa y aceite de naranja en
una prensa extrusora de doble husillo Eurolab Thermoprism de 16 mm
de sobremesa, equipada con una configuración de husillo que
contiene sólo elementos de transporte. Se transportó esta mezcla
seca a través del cilindro 1 que se mantuvo a temperatura ambiente.
Se inyectó la mezcla de Citrem® y aceite de coco fraccionado (bomba
peristáltica Watson Marlow 505 S) en el cilindro 2 a 30ºC. Entonces
se calentó la mezcla seca hasta 60ºC en el cilindro 3 y se inyectó
propilenglicol (bomba peristáltica Watson Marlow 505 S) en el
cilindro 4 a 90ºC. Se calentó adicionalmente el material hasta 120ºC
en el cilindro 5 y se extruyó a través de un orificio de boquilla
de 2 mm. A una velocidad de husillo de 130 rpm y un rendimiento
global de 0,5 kg/h, la temperatura y presión de la masa medidas en
la placa frontal de la prensa extrusora fueron de 125ºC y
32x10^{5} Pa, respectiva-
mente.
mente.
El sistema de administración granular obtenido
era de flujo libre y no presentó nada de aglutinación, portando así
la prueba de la eficacia de la composición de matriz que encapsula
un principio activo hidrófobo líquido.
\newpage
Se preparó un sistema de administración de sabor
mezclando los siguientes componentes:
El procedimiento usado para la preparación del
sistema de administración es similar al descrito en el ejemplo 4.
En el presente caso, se usó limoneno al mismo tiempo como componente
de sabor y como plastificante. Las partículas obtenidas eran
blandas y no pegajosas. En un entorno acuoso, las partículas
demostraron caracterizarse por una absorción de agua del 2% a un
50% de HR durante 24 h.
Se obtuvieron productos similares, concretamente
partículas con las mismas características cuando se sustituyó el
limoneno por una mezcla equimolar de Verdox® (acetato de
2-terc-butil-1-ciclohexilo;
origen: International Flavors and Fragrances, EE.UU.), heptanoato
de alilo, salicilato de hexilo e isobutirato de fenoxilo.
Claims (14)
1. Sistema de administración que puede obtenerse
mediante extrusión que comprende una composición o un componente de
fragancia o sabor hidrófobo encapsulado en un vehículo oligomérico o
polimérico, caracterizado porque más del 50% en peso del
vehículo consiste esencialmente en un éter de celulosa y porque el
sistema comprende un plastificante que tiene un parámetro de
solubilidad de Hildebrand \delta inferior a 48
[MPa]^{1/2}.
2. Sistema de administración según la
reivindicación 1, caracterizado porque el éter de celulosa se
selecciona del grupo que consiste en metilcelulosa, etilcelulosa,
hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa,
hidroxipropilmetilcelulosa y ftalato de
hidroxipropilmetilcelulosa.
3. Sistema de administración según la
reivindicación 1, caracterizado porque el plastificante se
selecciona del grupo que consiste en propilenglicol, glucosa,
isomaltosa, jarabe de almidón de maíz, glicerol, etilenglicol,
dipropilenglicol, butilenglicol, triacetina, trialquilcitrato,
trietilcitrato, polietilenglicol, polipropilenglicol y ácidos
orgánicos.
4. Sistema de administración según la
reivindicación 3, caracterizado porque el éter de celulosa
consiste en hidroxipropilmetilcelulosa.
5. Sistema de administración según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado
porque el componente de fragancia o sabor se selecciona del grupo
que consiste en heliotropina, bromelia, acetato de
(5RS,6RS)-2,6,10,10-tetrametil-1-oxaspiro-[4,5]dec-6-ilo,
acetanisol, aldehído metilsalicílico,
para-etilfenol, fenol, salicilato de feniletilo,
mentol, ciclohexanocarboxamida, veratraldehído, xilenol, ácido
dodecanoico, timol, acetato de heliotropilo, anisato de metilo,
metilnaftilcetona, ácido mirístico, ácido palmítico, dimetilfenol,
ácido dimetilacrílico, cumarina, metilciclopentenolona,
7-metilcumarina, acetato de fenilo, acetilpirazina,
ácido fenilacético, acetato de isoeugenilo, cetona de frambuesa,
naringina, propenilguaetol, tetrametilpirazina,
acetilmetilcarbinol,
3-hidroxi-2-etil-4-piranona,
ácido málico, resorcinol, ácido benzoico, ácido cinámico, goma
benjuí de Sumatra, goma benjuí de Siam, ácido cítrico, ácido
tartárico, alcanfor, clorhidrato de quinina, ácido ascórbico,
borneol, ácido glutámico, 5-metilquinoxalina y
extracto de malta.
6. Sistema de administración según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado
porque el componente de fragancia o sabor se selecciona del grupo
que consiste en heliotropina, benzofenona, mentol, anisato de
metilo y propenilguaetol.
7. Sistema de administración según la
reivindicación 4, caracterizado porque el componente de sabor
consiste en mentol.
8. Sistema de administración según la
reivindicación 7, caracterizado porque comprende hasta un 60%
en peso en relación con el peso seco del sistema, de mentol.
9. Composición o producto saborizado
caracterizado porque comprende como principio activo un
sistema de administración según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8.
10. Composición o producto saborizado según la
reivindicación 9 en forma de un chicle, un caramelo endurecido, un
comprimido fabricado por compresión, una pastilla para chupar, un
aplicación de panadería, una aplicación de chocolate, una gominola,
un dulce masticable o un producto para el cuidado oral.
11. Producto o artículo perfumado
caracterizado porque comprende como principio activo un
sistema de administración según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8.
12. Producto o artículo perfumado según la
reivindicación 11 en forma de un detergente, un suavizante de
tejidos, un jabón, un gel de baño o ducha, un desodorante, una
loción corporal, un champú u otro producto para el cuidado del
cabello, un producto de limpieza doméstica o un bloque de limpieza o
desodorante para cisternas de váter.
13. Método para mejorar, potenciar o modificar
las propiedades organolépticas de una composición saborizante o
perfumante, caracterizado porque se añade a tal composición
un sistema de administración según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8.
14. Procedimiento para la preparación de un
sistema de administración según la reivindicación 1, que comprende
las etapas de:
- a)
- combinar y mezclar la composición o el componente de fragancia o sabor con el vehículo para formar un fundido uniforme;
- b)
- extruir dicho fundido a través de una boquilla; y
- c)
- picar, cortar, moler o pulverizar el material obtenido a medida que sale de la boquilla o tras enfriar el fundido.
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