Procedimiento de recuperación de esteroles a partir de una fuente en bruto que contiene ésteres de esterol.

Un procedimiento de recuperación de esteroles a partir de una fuente en bruto que contiene esteroles libres y sus ésteres,

procedimiento que comprende:

(a) la saponificación de la fuente en bruto que contiene ésteres de esterol para formar esteroles libres;

(b) la extracción de los esteroles libres de (a) con un disolvente orgánico para dar un extracto de un concentrado de esterol en bruto que contiene entre el 70 y el 80 % en peso aproximadamente de esteroles y ácidos grasos;

(c) la eliminación de los alcoholes grasos presentes en el extracto hasta que quede una cantidad de alcoholes grasos del 7 % o inferior en el extracto;

(d) la cristalización del extracto de (c) con una mezcla disolvente de un disolvente hidrocarbonado C1-C10 presente en una cantidad del 60 al 99 % en peso aproximadamente de la mezcla, un alcanol C1-C10 presente en una cantidad del 0,1 al 20 % en peso aproximadamente de la mezcla, y agua presente en una cantidad del 0,1 al 20 % en peso aproximadamente de la mezcla, para formar esteroles cristalizados; y

(e) la recuperación de los esteroles cristalizados de (d) a una pureza de al menos o superior al 98 %.

Procedimiento de recuperación de esteroles a partir de una fuente en bruto que contiene ésteres de esterol.

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas Esta solicitud reivindica prioridad a tenor de 35 USC § 119 de la Solicitud provisional de Estados Unidos No. 60/882.611 presentada el 29 de diciembre 2006, y a tenor de 35 USC § 120 de la Solicitud de Estados Unidos No. 5 11/961.463, presentada el 20 de diciembre 2007.

Antecedentes de la invención Los fitosteroles de origen natural han generado un gran interés en la industria alimentaria funcional puesto que los esteroles vegetales han demostrado reducir los niveles de lipoproteína de baja densidad (LDL) sérica, el denominado colesterol malo, en seres humanos. Los fitosteroles son compuestos vegetales con estructuras 10 químicas similares a la del colesterol. Esta similitud estructural y funcional de los fitosteroles de hecho puede bloquear la absorción del colesterol de origen alimentario hacia el torrente sanguíneo. El resultado es que tanto los fitosteroles como el colesterol de la dieta terminan excretados en forma de materia residual.

El alquitrán de talloil (TOP) es un residuo sin destilar de la destilación del talloil crudo (CTO) , que es una mezcla parda oscura de ácidos grasos, colofonia, y compuestos neutros que incluyen fitosteroles, liberados mediante la 15 acidulación de espumas de jabón procedentes del procedimiento alcalino (sulfato) , derivado de los procedimientos de reducción a pasta de la madera, que se usan principalmente en la fabricación de papel. Se sabe que el TOP típico tiene el 15 % aproximadamente de esteroles libres y unidos, el 40 % aproximadamente de ácidos grasos y de colofonia libres y unidos, el 10 % aproximadamente de alcoholes de cera (alcoholes C16-30) unidos, el 25 % aproximadamente de moléculas pesadas, y el 10 % aproximadamente de otros compuestos de terpenoides, 20 esteroides, y compuestos desconocidos. Un componente importante de la fracción neutra, concentrada en el TOP del CTO, es una clase de compuestos conocidos como fitosteroles, que incluyen el ß-sitosterol como componente de esterol principal.

Ha habido un gran interés y esfuerzo en la recuperación de los fitosteroles y de sus derivados de ácidos grasos y otras moléculas biológicamente importantes, que son útiles en particular como suplementos dietéticos y como 25 aditivos alimentarios, para reducir los niveles de colesterol en seres humanos, reduciendo así el riesgo de enfermedad cardiaca, según los estudios clínicos actuales.

Por tanto, el interés y el valor de recuperar fitosteroles a partir de fuentes de TOP se ha incrementado, y la resolución de todos los problemas asociados a la recuperación de fitosterol a partir de TOP ha adquirido un gran interés. Lo más deseable es un procedimiento comercial viable que consiga un alto porcentaje de recuperación de 30 esteroles (es preferible una recuperación superior al 70 %) , al tiempo que de forma deseable consiga una pureza de los esteroles de al menos el 98 %.

Durante la recuperación de fitosteroles de alta pureza, se ha comprobado que una clase de moléculas naturales de alcoholes grasos, también conocidos como alcoholes de cera y policosanol, presentes en el TOP, cristalizan simultáneamente con los fitosteroles. El policosanol es una mezcla natural de alcoholes grasos ubicuos en ceras 35 vegetales. La alimentación de TOP que procesamos contiene alcoholes alifáticos habituales en los que hay presentes tres policosanoles importantes, en concreto, 1-dodecosanol, 1-tetracosanol, y 1-hexacosanol.

Como se describe más adelante, la invención aborda este problema y consigue el rendimiento y la pureza deseados de los fitosteroles a partir de TOP que prevalecen sobre alcoholes grasos y otras impurezas no deseables, y describe la fabricación de los ésteres de fitosterol correspondientes usando diferentes reactivos de acilación. 40

La patente de Estados Unidos número 6.465.665 desvela un procedimiento de obtención, entre otros, de esteroles a partir de TOP en el que el procedimiento consigue purezas de esterol del 95-96 %. Véanse Ejemplos 3 y 4. Esta patente describe un procedimiento continuo para la recuperación de esteroles a partir de mezclas de materia neutra obtenida a partir de espumas de jabón de licor negro de talloil crudo (CTO) o alquitrán de talloil, que comprende como etapas una serie de destilaciones usando una columna de rectificación, un condensador y un calderín de 45 película delgada para así formar una primera a cuarta fracciones que comprenden alcoholes alifáticos de cadena larga, concentrado de esteroles y ésteres, concentrado de esteroles, y ésteres de esterol dependiendo de las fases de destilación. A continuación, se recristalizó la tercera fracción a partir de una mezcla de un disolvente hidrocarbonado, un alcohol alifático de cadena corta, y agua. El residuo del licor madre se recicló como mezcla de materia neutra de la primera alimentación. 50

El documento EP 1.250.350 B1 describe una estructura cristalina compuesta que comprende un fitosterol o uno de sus derivados y un fitostanol o uno de sus derivados preparados disolviendo un fitosterol o uno de sus derivados esterificados purificados a partir de su fuente y un fitostanol o uno de sus derivados esterificados purificados a partir de su fuente en un disolvente a temperatura ambiente o a una temperatura por encima de temperatura ambiente pero inferior al punto de ebullición del disolvente, enfriando el disolvente para permitir la formación del cristal; y el 55 filtrado y lavado de los cristales formados de esta manera; en el que la estructura tiene una única endotermia compuesta como se determina usando calorimetría de barrido diferencial.

Sigue siendo deseable proporcionar un procedimiento que consiga niveles de pureza incluso superiores de esteroles recuperados a partir de TOP. Como se describe más adelante, el procedimiento de la presente invención proporciona dichos niveles de pureza superiores deseables de esteroles.

Breve sumario de la invención 5

La invención proporciona un procedimiento para la recuperación de esteroles a partir de una fuente en bruto que contiene esteroles libres y sus ésteres, procedimiento que comprende:

(a) la saponificación de la fuente en bruto que contiene ésteres de esterol para formar esteroles libres;

(b) la extracción de los esteroles libres de (a) con un disolvente orgánico para dar un extracto de un concentrado de esterol crudo que contiene entre el 70 y el 80 % en peso aproximadamente de esteroles y ácidos grasos; 10

(c) la eliminación de los alcoholes grasos presentes en el extracto hasta que quede una cantidad de alcoholes grasos del 7 % o inferior en el extracto;

(d) la cristalización del extracto de (c) con una mezcla disolvente de un disolvente hidrocarbonado C1-C10 presente en una cantidad del 60 al 99 % en peso aproximadamente de la mezcla, un alcanol inferior C1-C10 presente en una cantidad del 0, 1 al 20 % en peso aproximadamente de la mezcla, y agua presente en una 15 cantidad del 0, 1 al 20 % en peso aproximadamente de la mezcla, para formar esteroles cristalizados; y

(e) la recuperación de los esteroles cristalizados de (d) a una pureza de al menos o superior al 98 %.

Otra realización de la invención se refiere a la esterificación de los esteroles cristalizados obtenidos mediante el procedimiento de la invención en ésteres de esterol con un agente de acilación para producir ésteres de esterol con una pureza superior al 98 % aproximadamente. 20

Otro aspecto de la invención es que el concentrado de esterol crudo obtenido mediante la etapa de extracción de la presente invención se puede tratar posteriormente mediante cristalización o destilación y cristalización.

En una realización de la invención, la fuente en bruto que contiene ésteres de esterol, a partir de la cual se obtienen los esteroles deseados, es TOP, que es el residuo sin destilar obtenido del procedimiento de destilación de CTO.

Por medio de la invención, se obtienen esteroles, en particular ß-sitosterol, con rendimientos de o superiores al 70 % 25 y de una pureza de al menos el 98 %, preferentemente una pureza superior al 98, 5 % en forma cristalina. Los esteroles obtenidos por medio de la presente invención se pueden esterificar en ésteres de esterol para su uso como suplementos de la dieta y como aditivos en productos alimentarios y bebidas.

Descripción detallada de la invención El término "alta pureza" como se usa en este documento se debe entender que engloba una pureza de esterol 30 conseguida por medio del procedimiento de la presente invención de al menos el 98 % y preferentemente superior al 98, 5 %.

La fracción de TOP... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de recuperación de esteroles a partir de una fuente en bruto que contiene esteroles libres y sus ésteres, procedimiento que comprende:

(a) la saponificación de la fuente en bruto que contiene ésteres de esterol para formar esteroles libres;

(b) la extracción de los esteroles libres de (a) con un disolvente orgánico para dar un extracto de un concentrado 5 de esterol en bruto que contiene entre el 70 y el 80 % en peso aproximadamente de esteroles y ácidos grasos;

(c) la eliminación de los alcoholes grasos presentes en el extracto hasta que quede una cantidad de alcoholes grasos del 7 % o inferior en el extracto;

(d) la cristalización del extracto de (c) con una mezcla disolvente de un disolvente hidrocarbonado C1-C10 presente en una cantidad del 60 al 99 % en peso aproximadamente de la mezcla, un alcanol C1-C10 presente en 10 una cantidad del 0, 1 al 20 % en peso aproximadamente de la mezcla, y agua presente en una cantidad del 0, 1 al 20 % en peso aproximadamente de la mezcla, para formar esteroles cristalizados; y

(e) la recuperación de los esteroles cristalizados de (d) a una pureza de al menos o superior al 98 %.

2. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que los alcoholes grasos se eliminan por destilación.

3. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que la mezcla disolvente de (d) es del 80 al 98 % aproximadamente 15 del disolvente hidrocarbonado, del 1 al 10 % en peso aproximadamente del alcanol C1 a C10, y del 1 al 10 % en peso aproximadamente de agua.

4. El procedimiento de la reivindicación 3 en el que el disolvente hidrocarbonado está comprendido de una mezcla de hexanos y heptanos.

5. El procedimiento de la reivindicación 3 en el que el alcanol C1 a C10 es metanol. 20

6. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que el disolvente orgánico de (b) es dicloruro de etileno.

7. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que la cristalización se realiza a una temperatura de entre 50 y 70 ºC aproximadamente.

8. El procedimiento de la reivindicación 1 que además comprende la esterificación de los esteroles cristalizados de (e) con un agente de acilación para formar ésteres de esterol. 25

9. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que los esteroles cristalizados se recuperan con un rendimiento de al menos el 70 % aproximadamente y una pureza de al menos el 98 % aproximadamente.

10. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que los esteroles cristalizados se recuperan con una pureza superior al 98, 5 %.

11. El procedimiento de la reivindicación 9 en el que los esteroles cristalizados se esterifican con un agente de 30 acilación para formar ésteres de esterol.