Procedimiento de fabricación de un hidrolizado de gelatina de bajo peso molecular y composiciones de hidrolizado de gelatina.

Un procedimiento de fabricación de un hidrolizado de gelatina,

en el que el hidrolizado de gelatina tiene un pesomolecular medio de 100 a2.000 Da y un contenido medio de amina primaria de 1,0 x 10-3 a aproximadamente 1,0 x 10-2 μMol de amina primaria por μg de hidrolizado de gelatina, que comprende el procedimiento:

(a) en primer lugar, poner en contacto un material de partida de gelatina con al menos una enzima proteolítica quetiene actividad endopeptidasa para formar un producto de gelatina digerido con endopeptidasa, y

(b) a continuación, poner en contacto el producto de gelatina digerido con endopeptidasa con al menos unaenzima proteolítica que tiene actividad exopeptidasa para formar el hidrolizado de gelatina.

Procedimiento de fabricación de un hidrolizado de gelatina de bajo peso molecular y composiciones de hidrolizado de gelatina Campo de la invención La presente invención se refiere en general a un hidrolizado de gelatina, a un procedimiento de preparación del hidrolizado de gelatina y a una composición que comprende el hidrolizado de gelatina. Más específicamente, la presente invención proporciona un hidrolizado de gelatina de bajo peso molecular que tiene un alto contenido de amina primaria, a un procedimiento de preparación del hidrolizado de gelatina y a una composición de gelatina que comprende hidrolizado de gelatina.

Antecedentes de la invención La gelatina se fabrica mediante la desnaturalización del colágeno contenido en materiales tales como piel de cerdo, piel de ganado vacuno y huesos de animales. Al igual que su proteína parental, el colágeno, la gelatina se define por una estructura distintiva que comprende una mezcla única de aminoácidos. El colágeno nativo es una escleroproteína basada en una cadena polipeptídica que comprende aproximadamente 1.050 aminoácidos. Tres de estas cadenas polipeptídicas se unen para formar una triple hélice. La superposición de varias de estas hélices triples produce fibrillas de colágeno que se estabilizan mediante reticulación, formando de esta manera una estructura de red tridimensional. Esta estructura particular convierte el colágeno en insoluble; a continuación, se convierte a una forma soluble mediante hidrólisis parcial como gelatina o hidrolizado de gelatina. El contenido de aminoácidos del colágeno y por lo tanto de la gelatina, es de aproximadamente un tercio de glicina y un 22% adicional de prolina y 4-hidroxiprolina; el 45% restante comprende 17 aminoácidos diferentes. La gelatina tiene un contenido particularmente alto de aminoácidos ácidos y básicos. De entre los aminoácidos ácidos (ácido glutámico y ácido aspártico) , hay presentes cantidades variables en la forma amido como glutamina y asparagina en función de las condiciones de procesamiento usadas en el procedimiento de fabricación de gelatina. La cisteína está completamente ausente; de entre los aminoácidos que contienen azufre, la metionina es el único presente.

Los datos para el colágeno de las aves de corral y el pescado son algo diferentes, pero la presente invención es aplicable, de manera similar, a la gelatina y/o el hidrolizado de gelatina derivados del colágeno de aves de corral y pescado.

La gelatina puede ser usada en una amplia gama de aplicaciones, dependiendo de su material de partida y el procedimiento de fabricación. Esto es debido a que el comportamiento físico y químico de la gelatina viene determinado por un lado por una combinación de su contenido de aminoácidos y la estructura espacial resultante y, por otro lado, por una gran variedad de condiciones tales como el pH, la fuerza iónica y las reacciones con otras moléculas. Por ejemplo, se utilizan diferentes tipos de gelatinas en diversas aplicaciones, tales como alimenticias, fotográficas, cosméticas y farmacéuticas.

En la industria farmacéutica, la gelatina se usa, entre otras cosas, en la fabricación de cápsulas duras y blandas. Las cápsulas de gelatina proporcionan un procedimiento conveniente y eficaz para administrar por vía oral un fármaco, debido a que las cápsulas se desintegran rápidamente tras la exposición al contenido ácido del estómago, liberando de esta manera el fármaco en el cuerpo. Aunque las cápsulas de gelatina proporcionan una manera farmacéuticamente elegante de administración de un fármaco, sin embargo, existe un riesgo de que la cápsula de gelatina pueda sufrir un retardo en la desintegración y la disolución como resultado de un procedimiento conocido como reticulación. Se cree que la reticulación ocurre cuando los grupos carbonilo en la gelatina, los ingredientes de relleno que contienen carbonilo en cápsulas, o la descomposición de los ingredientes de relleno en compuestos de carbonilo, reaccionan con aminas primarias y otros compuestos nitrogenados presentes en la gelatina para formar enlaces cruzados.

La reticulación, en particular, puede tener graves consecuencias en el rendimiento de las cápsulas de gelatina después de un almacenamiento prolongado y exposición a condiciones extremas de calor y humedad. Una reticulación extensa de la gelatina en las formulaciones de cápsula puede conducir a la formación de una película muy fina, resistente y no soluble en agua, normalmente denominada película. La película actúa como una capa de goma, no soluble en agua, que puede restringir o prevenir la liberación de los contenidos de la cápsula.

Un medio para prevenir la reticulación cruzada en las cápsulas de gelatina, sobre el que se ha informado ampliamente, se centra en productos que actúan como eliminadores de carbonilo, previniendo la interacción de los grupos carbonilo, por ejemplo, grupos aldehído, con la cubierta de la cápsula de gelatina, previniendo de esta manera la reticulación de la gelatina. Generalmente, todos estos procedimientos sugieren la adición de productos a la composición farmacéutica contenida en las cápsulas de gelatina. Por ejemplo, se ha demostrado que la adición del aminoácido glicina y ácido cítrico en combinación a las formulaciones encapsuladas en cápsulas de gelatina dura mejoró el perfil de disolución de las cápsulas duras (3) . Se demostró que la adición del aminoácido glicina solo no proporcionó resultados satisfactorios.

Pero la adición de eliminadores de carbonilo, tales como glicina, y ácidos carboxílicos, tales como citrato, en las cantidades necesarias para reducir la reticulación en las cápsulas de gelatina tiene un costo que es significativamente prohibitivo. Así, la adición de estos productos a la gelatina no es una solución práctica para reducir la reticulación en las cápsulas de gelatina.

El documento US 6.465.209 B1 describe procedimientos de producción de hidrolizados de proteínas, que comprenden añadir a un material proteínico una o más aminopeptidasas que tienen propiedades de liberación de glicina y una o más proteasas adicionales en las que la cantidad de glicina producida es mayor que la cantidad de glicina producida por las una o más proteasas adicionales solas bajo las mismas condiciones.

Resumen de la invención La presente invención proporciona un medio práctico y rentable para reducir la reticulación en la gelatina. Brevemente, la invención abarca un hidrolizado de gelatina de bajo peso molecular que, cuando se mezcla con la gelatina de alto peso molecular, reduce la reticulación y mejora las propiedades de disolución de la gelatina mediante el aumento de las cantidades de glicina libre, otros aminoácidos y pequeños péptidos en el producto de gelatina mezclada. De manera ventajosa, debido a que el hidrolizado de gelatina y la composición de gelatina mezclada de la invención han reducido las propiedades de reticulación conseguidas sin la adición de productos tales como glicina, como un compuesto aislado mezclado con ácido cítrico, la gelatina todavía puede ser comercializada como un producto natural.

Por lo tanto, la invención se refiere a un procedimiento de producción de un hidrolizado de gelatina que tiene un peso molecular medio de entre 100 y 2.000 DA, preferentemente de aproximadamente 1.500 Da, y un contenido medio de amina primaria de 1, 0 x 10-3 a aproximadamente 1.0 x 10-2 μMol de amina primaria por μg de hidrolizado de gelatina. El procedimiento comprende, en primer lugar, poner en contacto un material de partida de gelatina con al menos una enzima proteolítica que tiene actividad endopeptidasa para formar un producto de gelatina digerido con endopeptidasa. A continuación, el producto de gelatina digerido con endopeptidasa se pone en contacto con al menos una enzima proteolítica que tiene actividad exopeptidasa. Generalmente, las digestiones proteolíticas con endopeptidasa y exopeptidasa proceden durante un tiempo suficiente y se realizan bajo condiciones de reacción con el fin de formar el hidrolizado de gelatina.

Una realización preferente de la invención abarca un procedimiento de fabricación de un hidrolizado de gelatina que comprende poner en contacto un material de partida de gelatina con una serie de al menos tres enzimas proteolíticas que tienen actividad endopeptidasa para formar un producto de gelatina digerido con endopeptidasa. Típicamente, las tres enzimas proteolíticas consisten en endopeptidasa de Bacillus subtilis (por ejemplo, Corolase® 7089) , bromelaína (por ejemplo, Enzeco® Bromelain Concentrate) y papaína (por ejemplo, Papain 6000L) . A continuación, el producto de gelatina digerido con endopeptidasa se pone en contacto con una serie de al menos dos enzimas proteolíticas... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de fabricación de un hidrolizado de gelatina, en el que el hidrolizado de gelatina tiene un peso molecular medio de 100 a2.000 Da y un contenido medio de amina primaria de 1, 0 x 10-3 a aproximadamente 1, 0 x 10 2 μMol de amina primaria por μg de hidrolizado de gelatina, que comprende el procedimiento:

(a) en primer lugar, poner en contacto un material de partida de gelatina con al menos una enzima proteolítica que tiene actividad endopeptidasa para formar un producto de gelatina digerido con endopeptidasa, y

(b) a continuación, poner en contacto el producto de gelatina digerido con endopeptidasa con al menos una enzima proteolítica que tiene actividad exopeptidasa para formar el hidrolizado de gelatina.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que las enzimas proteolíticas son enzimas de calidad alimentaria que tienen actividad endopeptidasa o exopeptidasa a un pH de entre 5 y 7 y a una temperatura entre 40ºC y 65ºC.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en el que las enzimas proteolíticas se seleccionan de entre el grupo que consiste en endopeptidasa de Bacillus subtilis (por ejemplo, Corolase® 7089) , bromelaína (por ejemplo Enzeco® Bromelain Concentrate) , papaína (por ejemplo, Papain 6000L) , exopeptidasa de Aspergillus or y zae (por ejemplo Validase® FPII) y exopeptidasa de Aspergillus sojae (por ejemplo Corolase® LAP) .

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que del 0, 025% al 0, 15% (p/p) de la enzima proteolítica que tiene actividad endopeptidasa proteolítica se pone en contacto con el material de partida de gelatina y del 0, 025% al 0, 15% (p/p) de la enzima proteolítica que tiene actividad exopeptidasa se pone en contacto con el producto de gelatina digerido con endopeptidasa.

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el procedimiento comprende:

(a) poner en contacto un material de partida de gelatina con una serie de al menos tres enzimas proteolíticas que tienen actividad endopeptidasa para formar un producto de gelatina digerido con endopeptidasa, en el que las tres enzimas proteolíticas consisten en endopeptidasa de Bacillus subtilis (por ejemplo, Corolase® 7089) , bromelaína (por ejemplo, Enzeco® Bromelain Concentrate) y papaína (por ejemplo, Papain 6000L) ; y

(b) poner en contacto el producto de gelatina digerido con endopeptidasa con una serie de al menos dos enzimas proteolíticas que tienen actividad exopeptidasa, en el que las dos enzimas proteolíticas consisten en exopeptidasa de Aspergillus or y zae (por ejemplo Validase® FPII) y exopeptidasa de Aspergillus sojae (por ejemplo, Corolase® LAP) .

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que cada enzima proteolítica se añade secuencialmente al material de partida de gelatina en el orden siguiente: endopeptidasa de Bacillus subtilis (por ejemplo, Corolase® 7089) , bromelaína (por ejemplo Enzeco® Bromelain Concentrate) , papaína (por ejemplo, Papain 6000L) , exopeptidasa de Aspergillus or y zae (por ejemplo Validase® FPII) y exopeptidasa de Aspergillus sojae (por ejemplo, Corolase® LAP) ; y en el que cada enzima proteolítica digiere el material de partida de gelatina durante 0, 5 a 2 horas antes de la adición de la subsiguiente enzima proteolítica.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que se permite que la digestión proteolítica proceda durante 5 a 12 horas.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el material de partida de gelatina tiene una consistencia de menos de 150 y una viscosidad de menos de 30 mP a 60ºC y a una concentración de gelatina del 6, 67% en peso.

9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que una solución acuosa que contiene del 10% al 50% (p/p) del material de partida de gelatina se pone en contacto con las enzimas proteolíticas.

10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el material de partida de gelatina es una gelatina de calidad farmacéutica.

11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10, en el que se añaden del 0, 05% al 0, 15% (p/p) de Corolase® 7089, del 0, 025% al 0, 075% (p/p) de Enzeco® Bromelain Concentrate, del 0, 05% al 0, 15% (p/p) de Papain 6000L, del 0, 025% al 0, 075% (p/p) de Validase® FPII y del 0, 05% al 0, 15% (p/p) de Corolase® LAP al material de partida de gelatina.

12. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que las digestiones proteolíticas se llevan a cabo a un pH de 5 a 7 y a una temperatura de 40ºC a 65ºC.

13. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el peso molecular medio del

hidrolizado de gelatina está comprendido en el intervalo de 100 a 1.500 Da.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que el peso molecular medio del hidrolizado de gelatina está comprendido en el intervalo de 400 a 1.200 Da, más preferiblemente de 700 a 1.200 Da.

15. Un hidrolizado de gelatina obtenido mediante el procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, que tiene un peso molecular medio de 100 a 2.000 Da y un contenido de amina primaria medio de 1, 0 x 10-3 a 1, 0 x 10-2 μmoles de amina primaria por μg de hidrolizado de gelatina.

16. Hidrolizado de gelatina según la reivindicación 15, en el que el hidrolizado de gelatina tiene un grado de hidrólisis superior al 13%.

17. Hidrolizado de gelatina según la reivindicación 15 o 16, en el que el peso molecular medio del hidrolizado de gelatina está comprendido en el intervalo de 100 a 1.500 Da.

18. Hidrolizado de gelatina según la reivindicación 17, en el que el peso molecular medio es de 400 a 1.200 Da, más preferiblemente de 700 a 1.200 Da.

19. Hidrolizado de gelatina según una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18, en el que el polipéptido medio en el hidrolizado de gelatina es de 4 a 18 aminoácidos de longitud.

20. Una composición de gelatina que comprende del 1% al 20% en peso del hidrolizado de gelatina según una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 19, y del 80% al 99% en peso de gelatina.

21. Composición de gelatina según la reivindicación 20, en la que la composición comprende del 5% al 10% en peso del hidrolizado de gelatina y del 90% al 95% en peso de gelatina.

22. Composición de gelatina según la reivindicación 20, en la que la composición comprende una proporción de hidrolizado de gelatina a gelatina comprendida entre 1:4 y 1:99 (p/p) .

23. Composición de gelatina según una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 22, en la que la gelatina tiene un peso molecular medio superior a 150.000 Da.

24. Composición de gelatina según una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 22, en la que la gelatina tiene un peso molecular medio de 100.000 a 150.000.

25. Composición de gelatina según una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 24, en la que la gelatina es una gelatina de calidad farmacéutica.

26. Composición de gelatina según una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 25, en la que la gelatina es gelatina de Tipo B.

27. Composición de gelatina según una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 25, en la que la gelatina es gelatina de Tipo A.

28. Composición de gelatina según una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 27, en la que el hidrolizado de gelatina tiene un peso molecular medio de 100 a 1.500 Da, preferiblemente de 400 a 1.200 Da, más preferiblemente de 700 a

1.200 Da.

29. Composición de gelatina según una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 28, que comprende además glicina.

30. Composición de gelatina según la reivindicación 29, en la que la cantidad de glicina es del 0, 5% al 5% en peso.

31. Composición de gelatina según la reivindicación 29 o 30, que comprende además ácido cítrico.

32. Composición de gelatina según la reivindicación 31, en la que la cantidad de ácido cítrico es del 0, 5% al 5% en peso.

33. Composición de gelatina según la reivindicación 29, en la que la cantidad de glicina añadida es del 1, 5% al 2, 5% en peso y la cantidad de citrato añadido es del 0, 5% al 1, 5% en peso.

34. Composición de gelatina según una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 23, en la que la composición tiene un tiempo de endurecimiento vorticial de 200 a 300 segundos.

35. Composición de gelatina según una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 33, en el que la composición tiene un tiempo de endurecimiento vorticial mayor de 300 segundos.

36. Composición de gelatina según una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 35, en la que la composición tiene una viscosidad media de 10 a 15 cP y en la que después de la adición del 0, 5% en peso de [2- (4-dimetilcarbamoil-piridino) etano-1-sulfonato] a la composición y hacer reaccionar la misma durante dos horas a una temperatura de reacción de aproximadamente 60ºC, la composición tiene una viscosidad media de 15 a 50 cP.

37. Uso de una composición de gelatina según una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 36 en la fabricación de cápsulas de gelatina duras o blandas.