Brevet FR2161975A1 — publié le 19730713

L'invention concerne un procédé de modification de mélanges de graisses et d'huiles naturelles en vue de leur conférer les propriétés physiques et chimiques des mélanges de triglycérides qui sont utilisés, entre autres, comme matières premières pour suppositoires0 On sait que les triglycérides naturels non modifiés chimiquement se distinguent par leur bonne compatibilité physiologique et peuvent, ainsi, être utilisés comme matières pour suppositoires, si leurs propriétés physiques et chimiques satisfont aux exigences posées à ces matières.Comparativement à d'autres glycérides naturels, la graisse de la graine du théobrama ou beurre de cacao satisfait le mieux à ces exigences. C'est pour cette raison que le beurre de cacao est utilisé jusqu'à présent dans la préparation de suppositoires, bien que l'apparition de modifications dues au comportement différent à la fusion et à la solidification ainsi que l'instabilité chimique de ce glycéride naturel affectent ses propriétés de support de substances médicamenteuses lors de la formation, de l'incorporation de médicaments et de son usage interneo On sait également que l'on obtient des mélanges de triglycérides pour matières de suppositoires ayant de bonnes propriétés lorsqu'on estérifie des mélanges appropriés d'acides gras naturels en présence de glycérine dans un rapport équivalent ou excédentaire ou lorsqu'on mélange des esters glycériques d'acides ou de fractions d'acides préparés lréalablement On sait d'autre part qu'on a cherché à modifier par différentes méthodes les graisses et les huiles naturelles afin de leur conférer certaines propriétés physiques et chimiques que les matières pour suppositoires doivent posséder.Les méthodes appliquées dans ce but pour les huiles et les graisses naturelles se distinguent par les procédés suivants - Hydrogénation et préparation de mélanges ayant une fusibilité et un pouvoir de solidification déterminé - TranDestérification partielle de graisses et d'huiles complètement ou partiellement hydrogénées, par addition d'acides gras appropriés de poids moléculaire élevé et estérification subséquente au moyen de quantités équivaientes ou excédentaires de glycérine et élimination d'acides gras insaturés et de bas poids moléculaire, - Trans-estérification d'une huile ou graisse partiellement ou complètement hydrogénée par glycérolyse, en gardant les mono et diglycérides formés dans le produit de la réaction, - Trans-estérification d'une huile naturelle partiellement ou complètement hydrogénée par regroupement de groupes acyle à l'intérieur des molécules de triglycérides au moyen de méthylate ou d'éthylate de sodium. Parmi les graisses et huiles naturelles habituellement utilisées, l'huile de coco et l'huile de palmiste sont particulièrement importantes, étant donné qu'à la différence de la plupart d'autres graisses et huiles naturelles elles contiennent de grandes quantités d'acides gras sous forme de glycérides constitués de channes en Cl2 - Cl4, et que cette teneur en glycérides conditionne immanquablement un certain comportement à la fusion et à la solidification des graisses et huiles et des produits de transformation obtenus à partir de celles-ci. En ce qui concerne les procédés de modification d'huiles et de graisses naturelles actuellement connus, les considérations suivantes peuvent être déduites des publications parues ainsi que des propres recherches : On ne peut pas obtenir par hydrogénation complète, même en mettant en oeuvre un mélange de triglycérides naturels ayant une teneur élevée en acides gras de poids moléculaires faibles et moyens (tels que acides gras de coco et de palmiste), des acides dont les propriétés physiques, en particulier les caractéristiques de fusibilité et de solidification, puissent satisfaire aux exigences des matières pour suppositoires qui, d'une part sont solides et sèches à la température ambiante habituelle et qui, d'autre part, fondent tout juste au-dessous de la température voisine de celle du corps humain. Par hydrogénation partielle de graisses et d'huiles ou par le mélange d'huiles et de graisses complètement et partiellement hydrogénées, on peut, il est vrai, leur conférer une certaine fusibilité, cependant ces mélanges se distinguent par une trop grande différence entre leurs zones de fusibilité et de soliaificationo La présence de ccmposés insaturés provoque des attaques par oxydation Les mélanges à point de fusion inférieur à 370C n'ont pas la cureté et la raideur indispensables aux matières pour suppositoires. La trans-estérification partielle de graisses et d'huiles fortement hydrogénées par addition a'acides gras de haut poids moléculaire et estérification subséquente avec de la glycérine et élimination avec de la vapeur dieau des acides gras insaturés de faible poids moléculaire indésirables restants, permettent l'obtention de matières pour suppositoires appropriées, reproductibles par les moyens techniques existants Mais le coût technologique du procédé approche celui de ltestérification d'acides gras libres appropriés en présence de glycérine et demande ainsi des garanties élevées quant à la sûreté du choix et la composition des matières premières, la technologie de l'estéri- fication et le traitement subséquent des produits de la réaction. La trans-estérification en présence de glycérine d'un mélange de trîglycérides composé d'acides gras naturels de poids moléculaire relativement faible, de préférence d'hue de palmiste, dans le but d'obtenir des matières pour uppositoires, pose des exigences très différenciées quant au aegré d'hydrogénation de l'huile de palmiste durcie à mettre r. oeuvre etàlaquantité de glycérine à utiliser pour la giycérolyseO Afin d'obtenir des matières pour suppositoires ayant des points de fusion se trouvant tout juste au-dessous de la température du corps humain, il est nécessaire soit de-partir d'une huile de palmiste partiellement hydrogénée contenant une quantité connue c'aolues gras insaturés dans le composé de triglycéride soit de mettre en oeuvre pour la trans-estérification des polyglycérides complètement hydrogénés L'emploi pour la préparation de matières pour suppositoires Q1 une graisse naturelle seulement partiellement hydrogénée aonne comme on l'a déjà expliqué dans l'exemple d'application de graisses hydrogénées, des substances ayant une forte tendance à l'oxydation, qui ne conviennent pas à l'usage pharmaceutique L2utilisation pour la transestérification d'une quantité élevée de glycérine donne des produits avec une teneur correspondante en glycérides partiellement estérifiés, ce qui a pour conséquence d'augmenter la capacité d'absorption d'eau des suppositoires, qui provoque en même temps l'apparition de propriétés nuisibles. La trans-estérification d'une huile uniformément hydrogénée du type huile de coco ou de palmiste, par le regroupement de groupes acyle à l'intérieur de la molécule de glycéride à l'aide d'un catalyseur constitué d'un alcoolate de sodium tel que le méthylate de sodium, dans le but d'obtenir un mélange de graisses ayant les propriétés désirées d'une matière pour suppositoires, se heurte à certaines limites Ces limites sont, d'une part, la teneur et la répartition de restes acyle contenus dans l'huile de palmiste ou de coco et la répartition de restes présents qui par cela même peut être effectuée sur les glycérides existants après le regroupement.D'autre part, la grande vitesse de regroupement catalytique ne permet pas, avant l'obtention de l'équilibre, de réaliser une phase intermédiaire reproductible dans laquelle les points de fusion et de solification puissent se trouver dans une zone déterminé La trans-estérification d'un mélange uniforme de triglyocríåes naturels, tel que l'huile de palmiste ou de coco, dans sa forme entièrement hydrogénée, permet ainsi d'obtenir seulement un produit d'alcoolyse bien déterminé dont les propriétés physiques telles que points de fusion et de solidification, dureté et résistance à la chaleur, se trouvent exclusivement à la limite inférieure des normes valables pour les matières de suppositoires On peut faire varier la fusibilité et le pouvoir de solidification lors du groupement catalytique d'une huile hydrogénée de palmiste ou de coco pure dans le sens d'un point de fusion encore plus bas, attendu que l'on renonce à la saturation complète des liaisons multiples de l'huile lors de lehydrogénatlonO C'est la raison de l'apparition dans le produit du danger d'instabilité vis-à-vis d'agents d'oxydation Des suppositoires ayant des points de fusion se trouvant entre 350C et 450C, qui sont indispensables à des fins déterminées, ne sont pas réalisables par le regroupement de la répartition d'acides gras de l'huile de palmiste ou de coco complètement hydrogénée L'objet de l'invention est de préparer de nombreuses et différentes matières pour suppositoires ayant des propriétés physiques et chimiques clairement définies, se distinguant par une bonne compatibilité physiologique, une stabilité élevée à l'oxydation, une bonne réceptivité vis-à-vis des médicaments et une possibilité de transformation sûre dans le traitement pharmaceutique et clinique, par la môdification de mélanges de graisses et huiles naturelles n'entrafnant qu'un minimum ae dépenses techniques et technologiques. A cet effet, l'invention concerne un procédé pour la préparation de matières pour suppositoires, par la mocification de graisses et d'huiles naturelles par hydrogénation catalytique et regroupemeIit interet intramoléculaire de groupes acyle entre les molécules de triglycérides par trans-estérification à l'aide de procédés et de catalyseurs d'hydrogénation et de trans-estérification connus en soi, caractérisé en ce qu'on emploie des mélanges de plusieurs différentes graisses et huiles naturelles, dont au moins un des composant c résente une teneur élevée en restes d'acides gras ayant L et 14 atomes de carbone dans la molécule, tandis que le autres constituants du mélange contiennent dans le composé e triglycéride de préférence des restes d'acides gras ayant lb et 18 atomes de carbone comme par exemple le suif et le saindoux, et le rapport dans le mélange entre les graisses et les huiles avec les groupes acyle de faible poids moléculaire et de poids moléculaire plus élevé est ae 95:5 à 5G::50Q On a trouvé qu'on pouvait réaliser d'une façon relativement simple des matières pour suppositoires ayant des points de fusion se trouvant dans la zone ces températures intéressant les produits pharmaceutiques ainsi que d'autres propriétés citées dans l'objet de l'invention, avantageuses par rapport à celles réalisables par les procédés habituels, en hydrogénant par des procédés connus des mélanges de graisses et d'huiles végétales et animales raffinées et exemptes d'eau ayant des indices d'acide inférieurs à 1, en présence de catalyseurs de nickel, jusqu'à des indices d'iode inférieurs à 1.De préférence, on met en oeuvre des mélanges dont un des composants est constitué par des graisses et huiles formées de glycérides présentant une teneur notable en groupes acyle composés de channes en C12 et Cl4, comme par exemple l'huile de coco ou l'huile de palmiste, et dont le deuxième composant est constitué par des graisses composées de chaînes en C16 et C18 avec une forte teneur en groupes acyle, comme par exemple, le suif ou le saindoux. Les deux composants sont utilisés pour la mise en oeuvre du mélange dans des proportions allant de 95:5 jusqu'à 50:50. Les graisses et les huiles mentionnées peuvent être hydrogénées séparément jusqu'à complète saturation des liaisons multiples (indice d'iode inférieur à 1). Le mélange hydrogéné de deux graisses et huiles naturelles ou le mélange de graisses et huiles préalablement hydrogénées est séparé d'avec le catalyseur d'hydrogénation, et au mélange exempt åteau est ajoutée sous agitation intense une suspension ou une solution d'un catalyseur de trans-estérification connu en soi Comme catalyseurs de trans-estérification peuvent être utilisés aussi bien des alliages liquides de métaux alcalins constitués de préférence de sodium et de potassium dans la proportion de 1::1, que des suspensions ou des solutions d'alcoolates d'alcalis contenant de préférence du méthylate de sodium Dans le cas d'utilisation comme catalyseurs d'alliages liquides de métaux alcalins, il suffit, pour provoquer le regroupement de restes acyle à l'intérieur des triglycérides, d'une teneur en catalyseur de 0,1 à 0,2 e/ó par rapport au mélange hydrogéné de graisse exempte d'eau et ayant un indice d'acide inférieur à 1 Par contre, dans le cas d'emploi d'alcoolates alcalins, il faut prendre en considération l'indice d'acide résiduaire du mélange hydrogéné et, partant, utiliser une quantité de suspension ou de solution telle qu'après la neutralisation des acides libres restants contenus dans le mélange de graisse, il reste encore 0,1 à 0,5 /vide préférence 0,2 à 0,3 C/o d'alcoolate d'alcali catalytiquement actif. Le processus de regroupement de restes acyle à l'intérieur des triglycérides du mélange hydrogéné de graisses et d'huiles utilisées, qui avant la réaction sont très différents, s'effectue au dessus ae la température de fusion, de préférence à la température de o0 à 90 C, dans le vide ou dans une atmosphère ae gaz inerte et sous agitation intense et pendant un curée maximale de deux heures, ae préférence durant 30 à 90 minutes. Le produit ae la réaction est ensuite débarrassé des composés alcalins par lavage avec de l'eau et des acides dilués, puis désodorisé par aes méthodes connues et séché. Les produits de trans-estérification ainsi obtenus à partir des mélanges hydrogénés de graisses et d'huiles naturelles présentent, suivant le rapport initial des constituants du mélange, des points de fusion se trouvant entre 33 et 450C, des points de solidification inférieurs au maximum de 30tu, des indices d'acide et des indices d'iode inférieurs ou égaux à 1, des indices d'iode de couleur inférieurs à 5, des indices hydroxyle inférieurs à 15, ils sont pratiquement inodores et insipides, sont appropriés à fixer des médicaments et se laissent couler aux températures ae fusion en suppositoires, sans précautions spéciales. Les suppositoires sont blancs ivoire et gardent, aux températures d'essai jusqu'à 300C, leur forme et leurs caractéristiques. L'invention est illustrée plus en détail par les deux exemples d'application non limitatifs suivants Exemple 1 Un mélange de 100 kg, hydrogéné et séparé du catalyseur d'hycirog-énation, composé de 90 kg d'huile ae palmiste et de 10 kg ae suif de boeuf (indice c'acide G,3 et indice d'iode GS2) est débarrassé de traces d'eau à la température de 'jOOC et sous une pression de 35 torr, puis est auditionné sous agitation intense de 2000 ml d'une suspension ae méthylate de socium dans le xylène, teneur l*O mg/ml, et le mélange réactionnel est agité curant b0 minutes dans les conditions de température et de pression mentionnées. Ensuite, le vide est supprimé et le produit de la réaction est lavé trois fois de suite avec 100 kg d'eau chaude déminéralisée, une fois avec 100 kg d'acide chlorhydrique chaud à 1 6/o et à nouveau trois fois avec 100 kg d'eau chaude déminéralisée jusqu'à élimination complète des résidus d'alcali et d'acide minéral. Le produit de la réaction lavé est ensuite désoaorisé au moyen de vapeur d'eau envoyée dans le produit à la température de 140-1500C et sous une pression de 40 torr durant 60 minuteso Le produit de la réaction débarrassé de substances odorantes par le traitement à la vapeur d'eau séjourne ensuite durant 15 minutes dans un vide de 35 torr à la température de 100 à 1200C jusqu'à séchage complet et est emmagasiné en attendant d'être utilisé.On obtient une matière pour suppositoires avec un rendement d'environ 96 kg. Indice d'acide 0,2 Indice de saponification 239,0 Indice d'iode 0,2 Indice hydroxyle 6,0 Point de solidification 33,00C Point de fusion 3o,00C Exemple 2 Un mélange de 100 kg, hydrogéné et séparé du catalyseur d'hydrogénation, composé de 50 kg d'huile de palmiste et de 50 kg de saindoux (indice d'acide 0,5, indice d'iode 0,2) est débarrassé de traces d'eau à la température de 900C et sous une pression de 35 torr, puis est additionné sous agitation intense de G,15 kg d'un alliage liquide de potassium et de sodium (rapport de poids 1:1), et le mélange réactionnel est agité durant 60 minutes dans les conditions de température et de pression mentionnées. Ensuite le vide est cassé à l'aide d'anhydride carbonique qui est envoyé dans le produit de la réaction pendant encore 30 minutes à 50-600C, pour rendre inactifs les restes de métaux alcalins. Le traitement subséquent du produit de la réaction, qui est hydrogéné et dont les groupes acyle sont regroupés, s'effectue de la manière décrite dans exemple 1 On obtient une matière pour suppositoires avec un rendement d'environ 97 kg dont les caractéristiques sont les suivantes Indice d'acide 0,6 Indice de saponification 220,0 Indice d'iode 0,3 Indice hydroxyle 12,0 Point de solidification 41,50C Point de fusion 44,8 C Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus aécrits, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de 1 'invention. REVENDICATIONS 10) Procédé pour la préparation de matières pour suppositoires, par la modification de graisses et d'huiles naturelles par hydrogénation catalytique et regroupement inter et intramoléculaire de groupes acyle entre les molécules de triglycérides par trans-estérification à l'aide de procédés et de catalyseurs d'hydrogénation et de transestérification connus en soi, caractérisé en ce qu'on emploie des mélanges de plusieurs différentes graisses et huiles naturelles, dont au moins un des composants présente une teneur élevée en restes d'acides gras ayant 12 et 14 atomes de carbone dans la molécule, tandis que les autres constituants du mélange contiennent dans le composé de triglycéride de préférence des restes d'acides gras ayant 16 et 18 atomes de carbone, comme par exemple le suif et le saindoux, et le rapport dans le mélange entre les graisses et les huiles avec les groupes acyle de faible poids moléculaire et de poids moléculaire plus élevé est de 95:5 à 50:50. 20) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les acides gras sont tirés de l'huile de coco et de huile de palmiste.