Formas de cristal de astaxantina.

Una mezcla que consiste esencialmente en formas de cristal de astaxantina,

que comprende

a) 95 % a 5 % en peso de la Forma de cristal 1 caracterizada por al menos uno dei) el patrón de difracción de rayos X que comprende el siguiente intervalo del plano intermatricial d en 10-10m: 8,0 ± 0,1, 6,5 ± 0,05, 6,3 ± 0,05, 6,1 ± 0,05, 5,96 ± 0,05, 5,58 ± 0,05, 5,43 ± 0,05, 4,87 ± 0,05, 4,32 ±0,05, 4,24 ± 0,05, 4,21 ± 0,05, 4,07 ± 0,05, 4,03 ± 0,05, 3,58 ± 0,05, 3,50 ± 0,05,

ii) el espectro de Raman que contiene picos en 372 ± 2, 346 ± 2, 333 ± 2, 312 ± 2, 289 ± 2, 234 ± 2, 193 ±2, 178 ± 2, 133 ± 2, 82 ± 2, cm-1; y, opcionalmente, al menos uno de

iii) una imagen de DSC que muestra una transición de fase a 212 - -222° C; y

iv) un perfil de solubilidad en diclorometano de 35-45 g/l a 20 ºC 25 ºC; y

b) 5% a 95% en peso de la Forma de cristal II caracterizada por al menos uno de

i) el patrón de difracción de rayos X que comprende el siguiente intervalo del plano intermatricial d en 10-10m: 7,2 ± 0,1, 6,6 ± 0,05, 6,5 ± 0,05, 5,48 ± 0,05, 5,34 ± 0,05, 5,27 ± 0,05, 4,49 ± 0,05, 4,38 ± 0,05, 4,12 ±0,05, 3,89 ± 0,05, 3,61 ± 0,05, 3,56 ± 0,05, 3,34 ± 0,05, 3,32 ± 0,05, 3,22 ± 0,05; y,

ii) el espectro de Raman que contiene picos en 376 ± 2, 337 ± 2, 314 ± 2, 304 ± 2, 289 ± 2, 206 ± 2, 180 ±2, 137 ± 2, 107 ± 2,93 ± 2 cm-1; y, opcionalmente, al menos uno de

iii) una imagen de DSC que muestra una transición de fase a 225 - -240° C y

iv) un perfil de solubilidad en diclorometano de 10 - 30 g/l a 20 ºC 25 ºC.

Formas de cristal de astaxantina La presente invención se refiere a formas de cristal que comprenden astaxantina y a procesos, composiciones y procedimientos,

La liberación de un colorante como la astaxantina con una buena disponibilidad oral para mejorar la captación de plasma y el depósito de carne en salmónidos es un problema de interés para los productos de alimentos para peces y para los criadores de peces. Dada la mala solubilidad en medio fisiológico, la administración de cristales de astaxantina en pastillas de alimento para peces y otras formas de dosificación nutricionales no proporcionan suficiente captación oral del colorante. Con el fin de hacer que el colorante esté más biodisponible se han desarrollado varios procedimientos para preparar composiciones en partículas de astaxantina que sean dispersables en agua para procesarlas en pastillas de alimento. Las composiciones dispersables se preparan disolviendo las 15 astaxantina cristalina en disolventes (documentos 6.863.914 y US 6.406.735) o aceites (documento 5.364.563) a presión y temperatura altas, seguido inmediatamente de dispersión de la solución orgánica en hidrocoloide acuoso. Como alternativa, el carotenoide se funde en una matriz de excipiente acuoso y se emulsiona a presión sin usar disolvente ni aceite (documento 6, 093, 348) . Todos los procedimientos requieren procesamiento adicional para preparar formulaciones a partir de las dispersiones acuosas. Ninguna de las divulgaciones describe el tipo de cristal de astaxantina usado en términos de su estructura cristalina, tal como se divulga mediante espectroscopia de difracción de rayos X y de Raman, A pesar de las onerosas condiciones necesarias para preparar las composiciones de astaxantina se han dirigido pocos esfuerzos para facilitar la producción de los procedimientos. Un modo de reducir la energía y el consumo de disolventes sería usar diferentes formas de cristal de astaxantina que tengan ventajas en términos de las características solubilidad, fusión o estabilidad, de modo que permitan unas condiciones de procesamiento más suaves. Sorprendentemente, en las divulgaciones son se revela particularmente formas de cristales de astaxantina específicas y su posible utilidad para preparar composiciones de astaxantina. Diferentes formas de cristal pueden afectar a la tasa de disolución in vivo y permitir mayores concentraciones (supersaturadas) de carotenoides en vehículos de administración oleosos que, a su vez, proporcionan mayor captación y biodisponibilidad orales.

El documento 6, 827, 941 describe agregados amorfos de astaxantina que se preparan a partir de soluciones de astaxantina diluidas en acetona (50 mg/litro) , seguidas de dilución por 20 con agua/acetona 7/3 (v/v) . No habla de la formación de formas de cristal específicas. El documento US 5, 654, 488 describe la síntesis y cristalización de transastaxantina en la mezcla de reacción usando el método de Wittig, pero no específica la estructura o estructuras de cristal que se obtienen.

La presente invenció se refiere a una mezcla de nuevas formas de cristal, no divulgadas anteriormente, de acuerdo con la reivindicación 1, que comprenden astaxantina, denominada en el presente documento Forma de cristal I y Formadecristal II. Además, lainvención describelaForma de cristalI. Además, la presente invención se refiere a un procedimiento para preparar dicha mezcla y dicha Forma de cristal I. adicionalmente, la invención describe la Formadecristal Iy combinaciones de la Forma de cristalIy laForma de cristalII, quecomprenden cantidades definidas de todo-trans-astaxantina con diferentes cantidades de (otros) compuestos carotenoideos. También cubre las formas de administración que comprenden la Forma de cristal I o combinaciones de la Forma de cristal I y la Formadecristal II yeluso de la Formade cristal Iocombinaciones delaForma de cristalI y laForma de cristalII

disueltas o suspendidas en un disolvente oleoso u orgánico.

Las soluciones o dispersiones se pueden usar para preparar composiciones sólidas que comprenden astaxantina en vehículos de dispersión hidrófilos o lipófilos o se pueden usar para preparar formas físicas de astaxantina.

En la presente invención se aplican las definiciones siguientes:

Astaxantina comprende todo-trans-astaxantina (3, 3 -dihidroxi

,

-caroteno-4, 4'-diona) junto con no más del 25 % en peso de otros compuestos carotenoideos (incluidos los isómeros cis de la astaxantina) .

Compuestos carotenoideos

incluyen metabolitos de astaxantina, derivados de astaxantina sintéticos o naturales, por ejemplo eterificados o esterificados, productos de oxidación o hidrogenación e isómeros cis. El término incluye subproductos obtenidos durante la síntesis y cristalización de astaxantina o durante el procedimiento de extracción de la astaxantina de fuentes naturales. Los compuestos carotenoideos típicos relacionados con la astaxantina son, por ejemplo, 9-cis-astaxantina, 13-cis-astaxantina, 15-cis-astaxantina, astaceno, semiastaceno y el aldehído C-25 (todo-trans-3-hidroxi-4-oxo-12 -apo-beta-caroten-12 -al, con Nº CAS 72523-68-3) . El término excluye específicamente a la todo-trans-astaxantina. El término cubre el requisito de

carotenoides totales distintos de astaxantina de las especificaciones de la FDA de EE.UU. para astaxantina, como de describe en la norma 21 CFR 73.35.

%Mol indica la pureza de una forma de cristal con respecto al contenido molar tota de carotenoides, que es la suma de todo-trans-astaxantina y compuestos carotenoideos.

sustancialmente de acuerdo con una difracción de rayos X o espectro de Raman proporcionado en la figura significa que cualquier espectro que exhiba la misma secuencia de máximos y mínimos, que muestre la misma proporción de intensidad de dichos máximos y mínimos en el mismo número de onda (Raman) y posición del intervalo intermatricial teta y d (rayos X) en una desviación típica de 5 % cumple los espectros de rayos X y de Ramancaracterísticos para la formade cristal Idelaastaxantina mostrados enlaFig.1 ylaFig.2, respectivamente.

aproximadamente se refiere a una desviación típica del 20 % en cualquiera de los lados de los límites en %

molar de los compuestos carotenoideos en la solución para preparar la Forma de cristal I o la Forma II o 10 mezclas de las mismas o en dichas formas de cristal.

Agente de dispersión lipófilo es una sustancia sólida con una solubilidad en agua a una temperatura ambiente inferior o igual a 5 mg/ml, que tiene la propiedad de incorporar la dispersión molecular o coloidal o agregados de la astaxantina en una composición sólida.

Agente de dispersión hidrófilo

es una sustancia sólida con una solubilidad en agua a una temperatura ambiente superior a 5 mg/ml, que tiene la propiedad de actuar como agente humectante para potenciar la suspensión de astaxantina en una fase acuosa. La definición también se refiere a emulsionantes aceite/agua, polímeros e hidrocoloides. 20

Composición sólida significa que la astaxantina se distribuye en una matriz sólida que se prepara disolviendo el carotenoides y el agente de dispersión lipófilo o hidrófilo juntos en un disolvente mutuo o una combinación de disolventes, seguido de la eliminación del disolvente o mezcla de disolventes.

Disolvente miscible en agua" significa que el disolvente se puede mezclar en cualquier proporción con agua sin separación de fase, por ejemplo etanol.

Disolvente inmiscible en agua" significa que el disolvente solo se puede mezclar parcialmente con agua con

separación de fase, por ejemplo diclorometano. 30

Antidisolvente es un líquido de cristalización que es miscible con el disolvente en el que se disuelven la todotrans-astaxantina y los compuestos carotenoideos, pero que tiene una capacidad como disolvente menor o carece prácticamente de propiedades disolventes (para astaxantina) a la temperatura que produce la cristalización de la forma de cristal específica. La definición incluye agua. Por definición, la astaxantina tiene una solubilidad inferior a 1 mg/ml en el antidisolvente a la temperatura ambiente o por debajo de ella, por ejemplo metanol.

Industrias de ciencias de la vida incluye las industrias alimentaria, forrajera, farmacéutica, acuicultura, cosmética, nutracéutica, veterinaria. 40 La invención estáenel área delas formas de cristal

y

composiciones colorantes que comprenden astaxantina natural o sintética.

La invención describe las realizaciones siguientes: 45 Una mezcla que consiste esencialmente en formas de cristal de astaxantina, que comprende a) 95 % a 5 % en peso de la Forma de cristal 1 que se caracteriza... [Seguir leyendo]

1. Una mezcla que consiste esencialmente en formas de cristal de astaxantina, que comprende a) 95 % a 5 % en peso de la Forma de cristal 1 caracterizada por al menos uno de i) el patrón de difracción de rayos X que comprende el siguiente intervalo del plano intermatricial d en 10-10

m: 8, 0 ± 0, 1, 6, 5 ± 0, 05, 6, 3 ± 0, 05, 6, 1 ± 0, 05, 5, 96 ± 0, 05, 5, 58 ± 0, 05, 5, 43 ± 0, 05, 4, 87 ± 0, 05, 4, 32 ± 0, 05, 4, 24 ± 0, 05, 4, 21 ± 0, 05, 4, 07 ± 0, 05, 4, 03 ± 0, 05, 3, 58 ± 0, 05, 3, 50 ± 0, 05, ii) el espectro de Raman que contiene picos en 372 ± 2, 346 ± 2, 333 ± 2, 312 ± 2, 289 ± 2, 234 ± 2, 193 ± 2, 178 ± 2, 133 ± 2, 82 ± 2, cm-1; y, opcionalmente, al menos uno de iii) una imagen de DSC que muestra una transición de fase a 212 --222° C; y iv) un perfil de solubilidad en diclorometano d.

3. 45 g/l a 20 ºC

ºC; y

b) 5% a 95% en peso de la Forma de cristal II caracterizada por al menos uno de i) el patrón de difracción de rayos X que comprende el siguiente intervalo del plano intermatricial d en 10-10

m: 7, 2 ± 0, 1, 6, 6 ± 0, 05, 6, 5 ± 0, 05, 5, 48 ± 0, 05, 5, 34 ± 0, 05, 5, 27 ± 0, 05, 4, 49 ± 0, 05, 4, 38 ± 0, 05, 4, 12 ± 0, 05, 3, 89 ± 0, 05, 3, 61 ± 0, 05, 3, 56 ± 0, 05, 3, 34 ± 0, 05, 3, 32 ± 0, 05, 3, 22 ± 0, 05; y, ii) el espectro de Raman que contiene picos en 376 ± 2, 337 ± 2, 314 ± 2, 304 ± 2, 289 ± 2, 206 ± 2, 180 ± 2, 137 ± 2, 107 ± 2, 93 ± 2 cm-1; y, opcionalmente, al menos uno de iii) una imagen de DSC que muestra una transición de fase a 225 --240° C y iv) un perfil de solubilidad en diclorometano d.

10. 30 g/l a 20 ºC

ºC.

2. Una mezcla de acuerdo con la reivindicación 1, que consiste esencialmente en 10% a 90 % en peso de la forma cristalina de astaxantina designada forma de cristal I; y

90% a 10% en peso de la forma cristalina de astaxantina designada forma de cristal II.

3. Una mezcla de acuerdo con la reivindicación 1, que consiste esencialmente en 20% a 80% en peso de la forma cristalina de astaxantina designada forma de cristal I; y

80% a 20 % en peso de la forma cristalina de astaxantina designada forma de cristal II.

4. Una forma cristalina de astaxantina designada forma de cristal I caracterizada por al menos uno de i) el patrón de difracción de rayos X que comprende el siguiente intervalo del plano intermatricial d en 10-10 m: 8, 0 ± 0, 1, 6, 5 ± 0, 05, 6, 3 ± 0, 05, 6, 1 ± 0, 05, 5, 96 ± 0, 05, 5, 58 ± 0, 05, 5, 43 ± 0, 05, 4, 87 ± 0, 05, 4, 32 ± 0, 05, 4, 24 ± 0, 05, 4, 21 ± 0, 05, 4, 07 ± 0, 05, 4, 03 ± 0, 05, 3, 58 ± 0, 05, 3, 50 ± 0, 05, ii) el espectro de Raman que contiene picos en 372 ± 2, 346 ± 2, 333 ± 2, 312 ± 2, 289 ± 2, 234 ± 2, 193 1 2, 178 ± 2, 133 ± 2, 82 ± 2 cm1; y, opcionalmente, al menos uno de iii) una imagen de DSC que muestra una transición de fase a 212 -222° C y

iv) un perfil de solubilidad en diclorometano d.

3. 45 g/l a 20 ºC

ºC; que comprende todo-transastaxantina y al menos aproximadamente 13 % mol de al menos un compuesto carotenoideo.

5. Una forma cristalina de astaxantina designada forma de cristal I de acuerdo con la reivindicación 4, en la que dicho al menos un compuesto carotenoideo se selecciona del grupo que consiste en 9-cis-astaxantina, 13-cisastaxantina, 15-cis-astaxantina, astaceno, semiastaceno y aldehído C-25.

6. Una composición que comprende una forma cristalina de astaxantina de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4-5.

7. Una forma de administración de astaxantina que comprende la forma de cristal I de astaxantina de acuerdo con la reivindicación 4 o mezclas de formas de cristal de astaxantina de acuerdo con la reivindicación 1 para uso en la industria de las ciencias de la vida.

8. Una forma de administración de astaxantina que comprende la forma de cristal I de astaxantina de acuerdo con la reivindicación 4 o mezclas de formas de cristal de astaxantina de acuerdo con la reivindicación 1 para uso en alimentos para peces en los que el contenido de astaxantina está por debajo de 20 % en peso.

9. Una forma de administración de astaxantina que comprende una suspensión de la forma de cristal I de astaxantinade acuerdo conlareivindicación4ºmezclas de formas de cristaldeastaxantinadeacuerdo conla

reivindicación 1 para uso en alimentos para peces, en la que dicha forma de administración comprende un aceite comestible.

10. Un procedimiento para preparar una mezcla de formas cristalinas de astaxantina designadas Forma de cristal I y Forma de cristal II de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende al menos 5 % en peso/peso de la Forma I o la Forma II, que comprende las etapas de:

i) usar una solución de una mezcla de astaxantina que comprende todo-trans-astaxantina y de7 % mol a17% mol de al menos un compuesto carotenoideo, seleccionado del grupo que consiste en al menos uno de 9-cisastaxantina, 13-cis-astaxantina, 15-cis-astaxantina, astaceno, semiastaceno y aldehído C-25 en un disolvente en el que la solubilidad de la astaxantina es al menos 1 mg/ml a una temperatura hasta el punto ebullición de dicho disolvente y etapas adicionales seleccionadas del grupo que consiste en iia) añadir un antidisolvente, iib)

eliminar el disolvente mediante evaporación, opcionalmente mediante intercambio simultáneo del disolvente con un antidisolvente, iic) enfriar la solución del disolvente orgánico opcionalmente con un agente de nucleación o semilla que comprende la forma de cristal I o II, o mezclas de las mismas, y iii) recolectar, lavar con un antidisolvente y secar los cristales.

11. Un procedimiento para preparar una forma cristalina de astaxantina designada forma de cristal I, de acuerdo con la reivindicación 4 que comprende las etapas de:

i) usar una solución de una mezcla de astaxantina que comprende todo-trans-astaxantina y al menos 13 % mol de al menos un compuesto carotenoideo, seleccionado del grupo que consiste en al menos uno de 9-cis20 astaxantina, 13-cis-astaxantina, 15-cis-astaxantina, astaceno, semiastaceno y aldehído C-25 disuelto en un disolvente en el que la solubilidad de la astaxantina es al menos 1 mg/ml a una temperatura hasta el punto ebullición de dicho disolvente y etapas adicionales seleccionadas del grupo que consiste en iia) añadir un antidisolvente, iib) eliminar el disolvente mediante evaporación, opcionalmente mediante intercambio simultáneo del disolvente con un antidisolvente, iic) enfriar la solución del disolvente orgánico opcionalmente con un agente de nucleación o semilla que comprende la forma de cristal I y iii) recolectar, lavar con un antidisolvente y secar los cristales.

12. Un procedimiento para preparar una forma cristalina de astaxantina designada forma de cristal I de acuerdo con la reivindicación 4, que comprende las etapas de:

i) usar una solución de una mezcla de astaxantina que comprende todo-trans-astaxantina y al menos 13 % mol de al menos un compuesto carotenoideo, seleccionado del grupo que consiste en al menos uno de 9-cisastaxantina, 13-cis-astaxantina, 15-cis-astaxantina, astaceno, semiastaceno y aldehído C-25 en un disolvente seleccionado del grupo que consiste en diclorometano, tricloroetano, cloroformo, dimetoximetano, dietoxietano,

dioxaciclopentano, THF, NMP, N-etilpirrolidona, tolueno, piridina y disulfuro de carbono, a una temperatura hasta el punto ebullición de dicho disolvente y etapas adicionales seleccionadas del grupo que consiste en iia) añadir un antidisolvente seleccionado del grupo que consiste en metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, nbutanol, terc-butanol y agua, iib) eliminar el disolvente mediante evaporación, opcionalmente mediante intercambio simultáneo del disolvente con un antidisolvente, iic) enfriar la solución del disolvente orgánico con la adición opcional de un agente de nucleación o semilla que comprende la forma de cristal I y iii) recolectar, lavar con un antidisolvente y secar los cristales.

13. Un procedimiento para preparar una forma de administración que comprenden astaxantina para usar en alimentos para peces y en la industria de las ciencias de la vida en la que la forma de cristal I de astaxantina de 45 acuerdo con la reivindicación 4 o mezclas de las forma de cristal de astaxantina de acuerdo con la reivindicación 1, se disuelve en un disolvente orgánico o aceite o mezclas de los mismos, seguido por el procesamiento posterior en dicha forma de administración.

14. Un procedimiento para preparar una forma de administración que comprenden astaxantina para usar en la 50 industriadelas ciencias de la vida enlaque la forma decristal Ideastaxantina de acuerdo conlareivindicación 4 o mezclas de las forma de cristal de astaxantina de acuerdo con la reivindicación 1, se disuelve en un disolvente orgánico o aceite o mezclas de los mismos, seguido por el procesamiento posterior en dicha forma de administración, en la que dicha forma de administración comprende un dispersante lipófilo.

15. Un procedimiento para preparar una forma de administración que comprenden astaxantina para usar en la industriadelas ciencias de la vida enlaque la forma decristal Ideastaxantina de acuerdo conlareivindicación 4 o mezclas de las forma de cristal de astaxantina de acuerdo con la reivindicación 1, se disuelve en un disolvente orgánico o aceite o mezclas de los mismos, seguido por el procesamiento posterior en dicha forma de administración, en la que dicha forma de administración comprende un dispersante hidrófilo.

16. Otra realización es un procedimiento para preparar una composición oleosa que comprende astaxantina en el que el procedimiento comprende disolver la forma de cristal I de acuerdo con la reivindicación 4 o mezclas de las formas de cristal de la astaxantina de la reivindicación 1 directamente en un aceite comestible y/o aceite de pescado a temperaturas entre 100 ºC y 230 ºC para incorporación directa en pastillas de alimento para peces y otras 65 aplicaciones.

17. El procedimientodecristalizacióncontroladaparapreparar una mezcla de formas de cristal de astaxantina de acuerdo con la reivindicación 1 con una proporción deseada entre la forma de cristal I y la forma de cristal II, caracterizado por que la solución de cristalización comprende astaxantina y una cantidad predeterminada de al menos un compuesto carotenoideo.

18. Procedimiento de cristalización controlada de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado por que al menos un compuesto carotenoideo es seleccionado de miembros del grupo que consiste en 9-cis-astaxantina, 13-cisastaxantina, 15-cis-astaxantina, astaceno, semiastaceno y aldehído C-25.