Composiciones y métodos de gelificación.

Un método de tratamiento cosmético para inducir la saciedad en mamíferos,

que comprende la etapa de ingerir una composición que comprende:

(a) un alginato o sal de alginato capaz de gelificarse ionotrópìcamente,

(b) al menos una fuente de cationes multivalentes seleccionados de sales de calcio, hierro, estroncio, bario, cromo, manganeso, níquel, cobalto, molibdeno, cobre, aluminio y zinc, que es capaz de solubilizar a un pH ácido, y

(c) una lactona de un ácido carboxílico capaz de proveer una liberación controlada de protones suficiente para solubilizar dichos cationes multivalentes.

Composiciones y métodos de gelificación Campo de la invención La presente invención está dirigida a métodos para inducir la saciedad, suprimir el apetito, tratar el sobrepeso y obesidad, así como la administración de productos farmacéuticos o nutracéuticos utilizando composiciones gelificantes, así como métodos para preparar y utilizar tales composiciones y productos. La invención también se relaciona con una composición que comprende un polisacárido, un polisacárido modificado o polisacárido, un alginato o sal de alginato capaz de gelificación ionotrópica, una fuente de cationes multivalentes capaces de solubilización a un pH ácido seleccionadas entre sales de calcio, hierro, estroncio, bario, cromo, manganeso, níquel, cobalto, molibdeno, cobre, aluminio y zinc y una lactona de un ácido carboxílico capaz de proveer liberación controlada de protones. Suficientes para solubilizar dicho cationes multivalentes.

Antecedentes de la invención Los polisacáridos y sus derivados forman una clase diversa de materiales versátiles con aplicaciones incontables en las industrias farmacéutica, nutracéutica, de alimentos y cosmética. Estas aplicaciones se derivan normalmente de las propiedades que imparten las soluciones por hidratación. Después de la hidratación los polisacáridos pueden ser utilizados para aumentar la viscosidad o gelificar fases acuosas dependiendo del comportamiento de sus cadenas glicosídicas constituyentes. La viscosificación de una fase acuosa es el resultado del entreveramiento transiente de cadenas de polisacáridos desordenadas fluctuantes, mientras que la gelificación ocurre siguiendo una interacción cadena a cadena más permanente. Las interacciones cadena-cadena ocurren tanto intra como intermolecularmente y forman zonas de unión, áreas de conformación de polímeros ordenadas estabilizadas por interacciones no covalentes tales como interacción bipolar y iónica, en puentes de hidrógeno y asociación hidrófoba. Una red de gel tridimensional estabilizada puede formarse si se desarrolla en zonas de unión suficientes entre las cadenas de polisacáridos.

Dependiendo del tipo de polisacárido, la asociación de cadenas y la gelificación puede iniciarse a través de un cierto número de mecanismos. Por ejemplo, al disminuir el pH o incrementar la fuerza iónica de ciertas soluciones de polisacáridos se puede disminuir su repulsión intercadenas y facilitar su asociación intermolecular. Alternativamente, el refuerzo de la asociación entre cadenas en oposición a la interacción cadena-solvente puede alcanzarse a través de la modulación de la temperatura o la adición de una molécula hidrofílica de bajo peso molecular. Para ciertos polisacáridos sin embargo, la interacción intercadena y la gelificación ocurre en presencia de cationes multivalentes.

El alginato de sodio, un polisacárido aniónico extraído del grupo Phaeophyceae de plantas alga, es un ejemplo de un polisacárido que gelifica en presencia de cationes multivalentes. Está compuesto de dos ácidos urónicos, ácido -L

a gulurónico, y ácidoº -D- manurónico agrupados en segmentos homopoliméricos de ácidos gulurónico (bloques G) y manurónico (bloques M) respectivamente y un bloque de residuos alternantes (bloques MG) . La conformación del ácido a-L-gulurónico asegura que las cadenas glicosilo compuestas de bloques G adopten una conformación similar a una cinta, rizada. Esta cadena rizada proporciona una serie de cavidades hidrofílicas en las cuales puede enlazarse cooperativamente un catión multivalente. Un catión sencillo puede simultáneamente asociarse con las cavidades hidrofílicas sobre cadenas de ácido poligulurónico adyacentes y al hacer así formar una red de gel tridimensional entrecruzada.

La gelificación iónica del alginato de sodio ha sido explotada farmacéuticamente para desarrollar sistemas cuya función depende de alcanzar un estado gelificado en el estómago. La gelificación intragástrica de alginato de sodio puede lograrse coformulando el polisacárido con una sal de calcio soluble de un ácido. Por ingestión, los ácidos gástricos actúan sobre la formulación alginato: sal de calcio para solubilizar la sal de calcio y liberar los iones calcio. Los iones de calcio libre están entonces disponibles para interactuar con el alginato de sodio para formar un gel de alginato de calcio.

La publicación de solicitud de Patente estadounidense No. 2003/118712 A1 (Navarro Y Koren et al.) la publicación de la solicitud de Patente estadounidense No. 2003/0198726 A1 (Navarro Y Koren et al.) y la publicación de solicitud de Patente estadounidense No. 2004/258826 A1 (Navarro Y Koren et al.) , describen composiciones líquidas que tienen baja viscosidad a pH 6 y superiores, pero por debajo de pH 5 forman una matriz viscosa. Las composiciones líquidas comprenden al menos 0.05% p/p de alginato o pectina, un mínimo de 5 mg de calcio por 100 mL, un oligosacárido, agua, entre 1 y 20 g de proteína por 100 mL, y, opcionalmente, un poliol. Estas composiciones pueden utilizarse para tratar pacientes con sobrepeso con el propósito de inducir un efecto de saciedad.

La publicación de solicitud de Patente de los Estados Unidos No. 2003/134027 A1 (te Hennepe et al.) , y la publicación de solicitud de Patente estadounidense No. 2004/0228903 A1 (te Hennepe et al.) describe sustitutos de bebidas refrescantes. Los sustitutos de bebidas refrescantes se utilizan en métodos para el tratamiento y/o prevención del sobrepeso en un mamífero monogástrico por administración de una composición líquida que comprende entre 0.01 a 5% p/p de alginato y/o pectina y 0.01 a 3% p/p de una sal de calcio soluble en ácido, conteniendo opcionalmente otros ingredientes que incluyen polioles. Antes de la ingestión la bebida tiene un pH de más de 5 y una viscosidad entre 50 mPas y una rata de desgarre de 100s-1. A pH 3 y 37º C la viscosidad se incrementa hasta un 125% de la viscosidad antes mencionada. Se dice que las composiciones inducen un efecto de saciedad.

La publicación de solicitud de Patente estadounidense No. 2002/0193344 A1 (Wolf et al.) se relaciona con un método para bloquear la respuesta glicémica postprandial a una comida alimentando un sistema de fibras de viscosidad inducida controlada por ácido. El sistema de fibra comprende una fuente de fibra aniónica soluble, seleccionada de alginato, pectina, pectina baja en metoxi, carragenano, xantano y goma de gelano y mezclas de los mismos, un catión multivalente insoluble en agua que se ioniza en ácido, y opcionalmente, una fuente de proteína. Un producto líquido sustituto de una comida utilizando este sistema de fibra tiene una baja viscosidad a pH neutro (50-150 cPs) pero por acidificación se hace viscoso. El producto es entonces bebible a pH neutro pero por ingestión, la solubilización del catión multivalente por parte del fluido gástrico genera una viscosidad intragástrica en exceso de 300 cPs. Este sistema de fibra de viscosidad inducida por ácido se divulga como una aplicación en la promoción de la pérdida de peso al producir un efecto de saciedad. La publicación de solicitud de Patente de los Estados Unidos No. 2003/0125301 A1 (Wolf et al.) describe un método similar a la publicación de Patente de los Estados Unidos No. 2002/0193344 A1, discutida anteriormente, para anular la respuesta glicémica postprandial. El sistema de fibra doble contiene una fibra soluble, un catión multivalente insoluble en agua, y un almidón ligeramente hidrolizado.

Alfred et al. en WO2005/020719 A1 describe una composición acuosa líquida o porcionable comestible prevista para ser utilizada en un plan de pérdida de peso o control de peso. Comprende de 0.1 a 5% p/p de un agente biopolimérico espesante que no se desnaturaliza o se hidroliza entre pH 2 y 4, tal como el alginato, y una fuente de iones metálicos divalentes no solubilizados en una cantidad de 2 a 30% p/p con base en el peso del polisacárido. Se propone que en condiciones gástricas el líquido de polisacárido forma un gel, el cual distiende el estómago e induce un efecto de saciedad. La composición puede también incluir al menos 1% p/p de proteína tal como se ha encontrado para fortalecer la red de gel.

Van Laere et al., en WO2004/110178 A1 describe una composición que por reconstitución forma un producto de fibra líquida caliente adecuado para el tratamiento y/o prevención de la obesidad. Comprende de 0.1 a 75 g de alginato o de pectina con baja metoxilación, una sal de calcio insoluble en un pH neutro o alto en líquido, y un sistema efervescente que comprende una base que libera dióxido de carbono y un par ácido para liberar dióxido de carbono.... [Seguir leyendo]

1. Un método de tratamiento cosmético para inducir la saciedad en mamíferos, que comprende la etapa de ingerir una composición que comprende:

(a) un alginato o sal de alginato capaz de gelificarse ionotrópìcamente,

(b) al menos una fuente de cationes multivalentes seleccionados de sales de calcio, hierro, estroncio, bario, cromo, manganeso, níquel, cobalto, molibdeno, cobre, aluminio y zinc, que es capaz de solubilizar a un pH ácido, y

(c) una lactona de un ácido carboxílico capaz de proveer una liberación controlada de protones suficiente para solubilizar dichos cationes multivalentes.

2. El método de la reivindicación 1, donde dicha composición es un líquido y es ingerida bebiéndola.

3. El método de la reivindicación 1, donde dicha composición es un sólido y se hidrata en la cavidad oral cuando se ingiere.

4. El método de la reivindicación 1, donde dicha composición se forma mediante la etapa de mezclar un sólido y un líquido para combinar por lo tanto los componentes (a) - (c) en un ambiente hidratante antes de la ingestión de dicha composición.

5. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, donde la composición comprende adicionalmente un agente dispersante.

6. El método de la reivindicación 5, donde dicho agente dispersante es un sólido.

7. El método de la reivindicación 6, donde dicho sólido es un azúcar cristalino y al menos uno de sorbitol, fructosa, polidextrosa, sacarosa, maltosa, maltitol, xilitol o manitol.

8. El método de la reivindicación 7, donde dicho azúcar cristalino es fructosa.

9. El método de la reivindicación 7, donde dicho sólido es una proteína.

10. El método de la reivindicación 5, donde dicho agente dispersante es un líquido.

11. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 10, donde dicha composición comprende adicionalmente un componente formador de gas.

12. El método de la reivindicación 11, donde dicho componente formador de gas se selecciona de bicarbonato de sodio, bicarbonato de potasio, bicarbonato de amonio y carbonato de calcio.

13. El método de la reivindicación 12, donde dicho componente formador de gas es bicarbonato de sodio.

14. El método de la reivindicación 12, donde dicho componente formador de gas es bicarbonato de potasio.

15. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 12 - 14, donde dicha composición comprende adicionalmente hasta 0.5% en peso de un componente ácido capaz de proveer liberación inmediata de protones.

16. El método de la reivindicación 15, donde dicho ácido capaz de proveer liberación inmediata de protones es ácido málico.

17. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1-16, donde dicho componente (a) es al menos uno de alginato de sodio o alginato de potasio.

18. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 16, donde dicho componente (a) es alginato.

19. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 16, donde dicho componente (a) es alginato de potasio.

20. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 16, donde dicho componente (a) es alginato de sodio.

21. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 20, donde dicho componente ácido capaz de proveer una liberación controlada de protones es glucono-delta-lactona.

22. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 21, donde la relación molar del componente (a) al componente (b) es menor de 30:1.

23. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 21, donde la relación molar del componente (a) al componente (b) es menor de 22:1.

24. Un método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 21, donde la relación molar del componente (a) al componente (b) es menor de 6:1.

25. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 24, donde la relación molar de las unidades estructurales ácidas del componente (c) a un número de moles del componente (a) es mayor de 1:1.

26. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 24, donde la relación molar de las unidades estructurales ácidas del componente (c) a un número de moles del componente (a) es mayor de 10:1.

27. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 24, donde la relación molar de las unidades estructurales ácidas del componente (c) a un número de moles del componente (a) es mayor de 100:1.

28. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 27, donde una cantidad del componente (a) administrada por comida es 0.5-5.0 gramos.

29. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 27, donde una cantidad del componente (a) administrada por comida es 0.75-3.0 gramos.

30. Una composición que comprende:

(a) un alginato o sal de alginato capaz de gelificación ionotrópica,

(b) al menos una fuente de cationes multivalentes seleccionada de sales de calcio, hierro, estroncio, bario, cromo, manganeso, níquel, cobalto, molibdeno, cobre, aluminio y zinc, que es capaz de solubilizarse a un pH ácido,

(c) una lactona de un ácido carboxílico capaz de proveer una liberación controlada de protones suficiente para solubilizar dichos cationes multivalentes, y

(d) un componente formador de gas,

siendo dicha composición capaz de hidratarse en medio acuoso y formar subsecuentemente un gel en el estómago cuando se ingiere que resiste fuerzas peristálticas y permanece en el estómago durante un tiempo extendido.

31. Una composición que comprende: a) un alginato o sal de alginato capaz de gelificación ionotrópica,

(b) al menos una fuente de cationes multivalentes seleccionada de sales de calcio, hierro, estroncio, bario, cromo, manganeso, níquel, cobalto, molibdeno, cobre, aluminio y zinc, que es capaz de solubilizarse a un pH ácido, y

(c) una lactona de un ácido carboxílico capaz de proveer una liberación controlada de protones suficiente para solubilizar dichos cationes multivalentes para uso en el tratamiento de la obesidad.

32. La composición de la reivindicación 31, que comprende adicionalmente un componente formador de gases.

33. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 30 - 32, que comprende adicionalmente un agente dispersante.

34. La composición de la reivindicación 33, donde dicho agente dispersante es un sólido.

35. La composición de la reivindicación 34, donde dicho sólido es un azúcar cristalino y al menos uno de sorbitol, fructosa, polidextrosa, sacarosa, maltosa, maltitol, xilitol o manitol.

36. La composición de la reivindicación 35, donde dicho azúcar cristalino es fructosa.

37. La composición de la reivindicación 34, donde dicho sólido es una proteína.

38. La composición de la reivindicación 33, donde dicho agente dispersante es un líquido.

39. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 30 y 32 - 37, donde dicho componente formador de gas se selecciona de bicarbonato de sodio, bicarbonato de potasio, bicarbonato de amonio y carbonato de calcio.

40. la composición de la reivindicación 39, donde dicho componente formador de gas es bicarbonato de sodio.

41. La composición de la reivindicación 39, donde dicho componente formador de gas es bicarbonato de potasio.

42. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 30 - 41, que comprende adicionalmente hasta 0.5% en peso de un componente ácido capaz de proveer liberación inmediata de protones.

43. La composición de la reivindicación 42, donde dicho ácido capaz de proveer liberación inmediata de protones es ácido málico.

44. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 30 - 43, que comprende adicionalmente al menos un ingrediente activo seleccionado de: agentes farmacéuticos activos, nutrientes, nutracéuticos, vitaminas, minerales, proteínas, probióticos y prebióticos.

45. La composición de una cualquiera de las reivindicacione.

30. 44, donde dicho componente (a) es alginato.

46. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 30 - 44, donde dicho componente (a) es alginato de sodio.

47. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 30 - 44, donde dicho componente (a) es alginato de potasio.

48. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 30 - 44, donde dicho componente (a) es una combinación de alginato de sodio y pectato de sodio con baja metoxilación.

49. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 30 - 44, donde dicho componente (a) es una combinación de alginato de potasio y pectato de potasio de baja metoxilación.

50. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 30 - 44, donde dicho componente (a) es alginato en combinación con un iota carraginano.

51. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 30 - 50, donde dicho componente ácido capaz de proveer una liberación controlada de protones es glucono-delta-lactona.

52. Una composición como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 30 - 51, donde la relación molar del componente (a) al componente (b) es menor de 30:1.

53. Una composición como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 30 - 51, donde la relación molar del componente (a) al componente (b) es menor de 22:1.

54. Una composición como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 30 - 51, donde la relación molar del componente (a) al componente (b) es menor de 6:1.

55. Una composición como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 30 - 54, donde la relación molar de unidades estructurales ácidas del componente (c) a un número de moles del componente (a) es más de 1:1.

56. Una composición como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 30 - 54, donde la relación molar de unidades estructurales ácidas del componente (c) a un número de moles del componente (a) es mayor de 10:1.

57. Una composición como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 30 - 54, donde la relación molar de las unidades estructurales ácidas del componente (c) a un número de moles del componente (a) es mayor de 100:1.

Figura 3