PROCEDIMIENTO DE EXTRACCIÓN EN FASE SÓLIDA PARA OBTENER COMPUESTOS INSATURADOS DE ALTA PUREZA O BIEN DERIVADOS DE ESTOS COMPUESTOS.

Procedimiento para separar uno o varios compuesto(s) insaturado(s) al máximo a partir de una mezcla líquida,

incluyendo adicionalmente uno o varios compuesto(s) orgánico(s) menos fuertemente insaturado(s) y/o uno o varios compuesto(s) orgánico(s) saturado(s), en el que (i)se carga un intercambiador catiónico ácido con iones de plata, (ii)se mezcla el intercambiador catiónico cargado con la mezcla líquida, (iii)se agita la mezcla en el procedimiento por cargas (batch) a una temperatura que se encuentra por debajo del punto de ebullición del disolvente utilizado, (iv)se separa el residuo y (v)se desprende(n) el(los) compuesto(s) más fuertemente insaturado(s) del intercambiador catiónico, sucediendo que >la mezcla líquida incluye mezclas de esteres en crudo, aceites procesados, mezclas de esteres, mezclas de ácidos grasos y/o derivados de ácidos grasos poliinsaturados, <se separa(n) el(los) compuesto(s) más fuertemente insaturado(s) de intercambiadores catiónicos, al separar mediante adición de nitrato sódico la plata del intercambiador de iones o al desprender la plata añadiendo un ácido o una base

Procedimiento de extracción en fase sólida para obtener compuestos insaturados de alta pureza o bien derivados de estos compuestos.

La presente invención se refiere a un procedimiento de extracción novedoso para obtener uno o varios compuestos insaturados, dado el caso derivatizados, a partir de mezclas de los mismos con otros componentes menos fuertemente saturados, por ejemplo a la obtención de ácidos grasos poliinsaturados o sus derivados a partir de mezclas con ácidos grasos saturados y/o menos fuertemente insaturados, dado el caso derivatizados, mediante complejización selectiva en un intercambiador catiónico parcial o totalmente cargado con iones de plata y subsiguiente descomplejización.

Los ácidos grasos de cadena larga muy insaturados (Polyunsaturated Fatty Acids; PUFAs) son ácidos grasos esenciales para el metabolismo humano. Los PUFAs pueden dividirse en dos grandes grupos. Junto al grupo de los PUFAs ω-6, que se formula partiendo del ácido linoleico, existe el grupo de los PUFAs ω-3, que se forma partiendo del ácido linolénico α.

Los PUFAs son importantes elementos constituyentes de las membranas celulares, de la retina y de las meninges y precursores de hormonas importantes, por ejemplo prostaglandina, trombosano y leucotrieno.

Además de la función como elementos constituyentes, se ha comprobado en el curso de los últimos años cada vez más que los PUFAs tienen una acción positiva directa múltiple sobre el organismo humano y sobre las enfermedades.

Un conjunto de estudios clínicos han mostrado que los PUFAs, en los casos de por ejemplo cáncer, artritis reumática, alta presión sanguínea y neurodermitis y muchas otras enfermedades, pueden contribuir de manera importante a la sanación o ser paliativos. Estos conocimientos fueron los responsables de que las instituciones y organismos internacionales hayan formulado recomendaciones que regulan la cantidad de toma diaria de PUFAs.

Los seres humanos no pueden sintetizar los PUFAs "de-novo", ya que les faltan los sistemas enzimáticos que pueden introducir un enlace doble en la cadena del carbono en las posiciones > C9 (faltan las desaturasas Δ12). Sólo mediante la aportación de los llamados ácidos grasos precursores, (por ejemplo ácido linolénico α) mediante la alimentación, está el ser humano en condiciones de sintetizar ácidos grasos muy insaturados. No obstante, si esta cantidad es suficiente para cubrir la demanda de ácidos grasos muy insaturados, es tema de debate.

La mayor parte de los ácidos grasos esenciales se absorbe mediante la alimentación. En particular los aceites vegetales están enriquecidos con ácidos grasos ω-6 (por ejemplo el aceite de onagra contiene ácidos linolénicos y (GLA)), pero sólo hasta una longitud de cadena de C18, γ aceites de pescado o bien aceites de microorganismos con ácidos grasos ω-3 (por ejemplo el aceite de salmón contiene ácido eicosapentaenoico (EPA) y ácido docosahexaenoico (DHA). Básicamente los aceites de pescado y aceites de microorganismos son la única fuente comercial de ácidos grasos muy insaturados. No obstante, en general el contenido en el deseado PUFAs es bajo y el mismo se encuentra en mezcla, con lo que pueden estar incluidos igualmente PUFAs que actúan antagonísticamente. Por lo tanto, para poder tomar la dosis diaria de PUFAs recomendada, debe tomarse una cantidad elevada de aceite. En particular esto afecta a aquellos pacientes que han de tomar elevadas dosis de PUFAs (por ejemplo en fibrosis císticas). Para lograr un efecto lo más selectivo posible de los distintos PUFAs, deben utilizarse PUFAs enriquecidos o de alta pureza. Existe por lo tanto según el estado de la técnica una elevada demanda de PUFAs de alta pureza.

La utilización de intercambiadores catiónicos cargados con plata para la purificación y separación de ácidos grasos insaturados en sistemas cromatográficos analíticos (cromatografía en columna), ya se ha descrito.

Al respecto se utilizan tanto sistemas HPLC [Adlof, R.O. y E.A. Emken (1985) "El aislamiento de ácidos grasos ω-3 poliinsaturados y de esteres metílicos del aceite de pescado en la cromatografía de resina de plata" JAOCS, 62 (11), 1592-1595; Christie, W.W. (1987): "Una columna estable cargada con plata para la separación de lípidos en la cromatografía líquida de alto rendimiento", J. de High Resolution Chromatography & Chromatography Communications 10, 148-150 , SFC- [Kadota, Yasuhiko; Tanaka, Isao; Ohtsu, Yutaka; Yamaguchi, Michiiro (1998) "Separación de acidos grasos poliinsaturados mediante cromatografía utilizando una arcilla esférica cargada con plata. Preparación II a escala industrial de DHA de elevada pureza". Nihon Yyukagakkaishi, 47 (4), 351-357] y Sistemas de cromatografía en columna [Nieto, S.; Ana M. Córdoba; J. Sanhueza y A. Valenzuela (1997) "Obtención de fracciones de alta pureza de ácido eicosapentaenoico y docosahexaenoico del aceite de sardina mediante cromatografía de resina de plata. Un procedimiento semipreparativo". Grasas y aceites, 48(4), 197-199 Belarbi, El Hassan; Emilio Molina y Yusuf Chisti (2000): "Un proceso para la alta producción y la recuperación escalable de esteres de ácido eicosapentaenoico de alta pureza procedentes de microalgas". Enzyme and Microbial Technology, 26, 516-529] con silicageles, así como intercambiadores de iones. Esto afecta en particular para procedimientos analíticos.

Otro método de cromatografía es la llamada cromatografía de intercambio de ligandos (Ligand-Exchange Chromatography; LEC). Ésta se utilizó especialmente en sistemas en los que no ha de separarse ningún PUFA [Pyell, U., S. Schober y G. Stork (1997): ``Separación cromatográfica de intercambio de ligandos de hidrocarburos aromáticos policíclicos y heterociclos de sulfuro aromático policíclico en un gel silíceo quelante cargado con cationes de paladio (II) o plata (I). Fresenius J Anal Chem., 359, 538-541; Janak, K., M. Demirbueker, I. Haegglund y L.G. Blomberg (1992): "Modificaciones de poli(metil-3-propiltiol)siloxanos para generar fases estacionarias para la cromatografía de fluidos abierta tubular supercrítica". Cromatographia, 34(5-8), 335-341].

Los sistemas de intercambiadores catiónicos cargados con plata se utilizan en el documento de solicitud JP 45021376, describiéndose Dowex® 50 como material de cromatografía para la purificación de mezclas de etil éster partiendo del aceite de onagra. Se logró aislar una fracción pura de GLAEE (GLAEE = etil éster de ácido linolénico γ) con un rendimiento del 78%.

En todos los sistemas se presenta el problema de que los ácidos grasos muy insaturados sólo pueden eluirse con extremada lentitud y mal en la columna (Adlof, R.O.; H. Rakoff y E.A. Emken (1980): "Cromatografía de resina de argentación parcial" (PARC): "I. Efecto del porcentaje de plata sobre la elución y separación de isómeros de octadecadienoato de metilo". JAOCS, 9, 273-275). Entonces se consumen grandes cantidades de disolvente. Además son necesarias etapas de fraccionamiento para separar las fracciones de producto purificadas.

Sólo la utilización de acetonitrilo (ACN) puro o mezclas con acetonitrilo llevó a un tiempo de elución aceptable (DeJarlais, W.J.; R.O. Adlof y E.A. Emken (1983): "Acetonitrilos como eluente en la cromatografía en columna de resina de plata". JAOCS, 60(5), 975-978. Entonces se utilizan por lo general sistemas de gradientes que dificultan la regeneración de los disolventes.

Para la aplicación técnica es inadecuado pensar en grandes cantidades de acetonitrilo, debido a su elevado precio y al peligro toxicológico (el acetonitrilo puede contener ácido cianhídrico (HCN)).

También el aumento a escala del procedimiento de cromatografía y con ello la aplicación técnica sólo es posible con limitaciones debido a las dimensiones de la columna a utilizar.

Adlof y colab. (1980, ver antes) han fabricado intercambiadores catiónicos parcialmente plateados, que posibilitaban una elución de esteres de ácidos grasos doblemente insaturados con alcoholes como medios de elución. Los ácidos grasos más insaturados no se utilizaron. No obstante, hay que partir de que aquí no es posible igualmente una elución sin acetonitrilo.

Se informó de que partiendo de aceites de pescado para la producción mediante SFC resultan costes de 550 textdollar/kg de DHAEE [Alkio, M.: C. González; M. Jäntti y O. Altonen (2000): "Purificación de esteres de ácidos grasos poliinsaturados...

1. Procedimiento para separar uno o varios compuesto(s) insaturado(s) al máximo a partir de una mezcla líquida, incluyendo adicionalmente uno o varios compuesto(s) orgánico(s) menos fuertemente insaturado(s) y/o uno o varios compuesto(s) orgánico(s) saturado(s), en el que

sucediendo que

2. Procedimiento según la reivindicación 1,

caracterizado porque el compuesto más fuertemente insaturado es un ácido graso poliinsaturado con al menos dos enlaces dobles.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado porque la mezcla líquida incluye un disolvente.

4. Procedimiento según la reivindicación 3,

caracterizado porque el disolvente se ha elegido de entre el grupo de los éteres, esteres, cetonas, alcanos, alcoholes y nitrilos.

5. Procedimiento según la reivindicación 3,

caracterizado porque el disolvente se ha elegido de entre el grupo que incluye n-hexano, n-heptano, n-pentano, etanol, metanol y acetonitrilo.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado porque la mezcla líquida incluye un ácido graso saturado y/o un ácido graso insaturado con n enlaces dobles y/o un ácido graso con n+1 o más enlaces dobles, separándose el ácido graso con n+1 o más enlaces dobles del ácido graso saturado o bien del insaturado con n enlaces dobles, siendo n un número entero entre 1 y 10.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado porque la mezcla líquida incluye aceites de pescado, aceites vegetales y/o aceites microbianos.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 7,

caracterizado porque el ácido graso poliinsaturado se ha elegido del grupo que incluye ácidos hexadecadienoicos, ácidos hexadecatrienoicos, ácidos hexadecatetraenoicos, ácido linolénico, ácido linolénico γ, ácido linolénico α, ácido estearidónico, ácido araquidónico, ácidos eicosatrienoicos, ácidos eicosatetraenoicos, ácidos eicosapentaenoicos, ácidos docosapentaenoicos, ácido docosahexaenoico, ácidos tetracosadienoicos, ácidos octacosaoctaenoicos.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado porque el intercambiador catiónico ácido se ha elegido del grupo que incluye Dowex® 50 WX8, Dowex® 50 WX4, Dowex® 50 WX2, Dowex® MWC1, Dowex® MSC1, Dowex® Monosphere C-350, Dowex® CCR-2, Dowex® DR 2030, Amberlite® CG 50, Amberlite® IR-120, Amberlyst® 15, Bio-Rex® 70 Resin, Macherey & Nagel PS-DVB®.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado porque se carga el intercambiador catiónico ácido mediante tratamiento con nitrato de plata.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado porque se agita la mezcla de intercambio catiónico cargado con la mezcla del intercambiador de iones con la mezcla líquida a una temperatura elevada.

12. Procedimiento según la reivindicación 11,

caracterizado porque el aumento de temperatura se provoca mediante la acción de una fuente de calor externa, de microondas, ultrasonido o radiación electromagnética.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12,

caracterizado porque la mezcla líquida incluye al menos un ácido graso poliinsaturado con al menos 4 enlaces dobles y se cargan los intercambiadores catiónicos ácidos completamente con iones de plata y el(los) enlace(s) más fuertemente insaturado(s) se separa(n) desprendiéndose los iones de plata del intercambiador catiónico.

14. Procedimiento según la reivindicación 13,

caracterizado porque la separación de los iones de plata del intercambiador catiónico se realiza añadiendo nitrato de sodio.