Brevet FR2497804A1 — publié le 19820716

La présente invention concerne une composition ayant l'activité de la vitamine C, ainsi qu'un procédé de préparation de cette composition. Plus particulièrement, la présente invention se rapporte à la préparation d'ascorbate de calcium cristallin. Plus particulièrement encore, elle se rapporte à un procédé de préparation d'un mélange cristallin d'ascorbate de calcium et d'oxydizate d'ascorbate de calcium. Ruskin, dans le brevet U.S. No. 2 596 103 du 13 Mai 1952 et le brevet U.S. No. 2 631 155 du 10 Mars 1953, décrit la préparation d'ascorbate dihydrate de calcium cristallin (il faut noter que dans chaque exemple de Ruskin de chaque brevet, il y a une erreur commune, c'est-à-dire qu'il y est indiqué que 16,3 g de carbonate de calcium sont égaux à 1/2 (0,5) mole de carbonate de calcium. Le poids moléculaire du carbonate de calcium est de 100,08. Par conséquent, Ruskin utilise en réalité 16,3 g/100,08 g = 0,163 mole (1/6 mole) de carbonate de calcium réactif dans chacun des exemples des deux brevets). Ruskin a utilisé dans chaque exemple des deux brevets 60 g d'acide ascorbique réactif. Le poids moléculaire de l'acide ascorbique est de 176,05. Ainsi, Ruskin a utilisé 60g/176,05 g = 0,342 mole d'acide ascorbique.Par conséquent, il a utilisé un rapport molaire de l'acide ascorbique au carbonate de calcium de 0,342/0,163 = 2,10, la quantité stoechiométrique étant de 2,0. Ainsi, Ruskin a utilisé un excès d'acide ascorbique dans chacun des processus donnés en exemple. Ruskin prépare des cristaux formant semence d'ascorbate dihydrate de calcium par réaction, à la température ambiante, d'un excès d'acide ascorbique dans une solution liquide d'eau avec du carbonate de calcium ; après enlèvement du gaz carbonique gazeux dissous de la solution du produit réactionnel, l'ascorbate de calcium précipite de la solution aqueuse par un solvant organique miscible à l'eau comme l'acétone, l'alcool méthylique ou l'alcool éthylique ; le solvant organique est séparé pour obtenir un solide gommeux ; le solide gommeux est dissous dans l'eau ; l'eau est évaporée pour récupérer une masse cristalline d'ascorbate dihydrate de calcium (chacun des brevets de Ruskin à l'exemple 1). Ruskin prépare de 1 'ascorbate dihydrate de calcium cristallin dans un autre processus, comme suit : une solution aqueuse d'ascorbate de calcium est préparée par une réaction identique à celle utilisée à ltexemp e 7 ensuite, la solution aqueuse est évaporée jusqu'à ce que l'on obtienne une solution en sirop. Le sirop est ensemencé de quelques cristaux du lot préparé à l'exemple 1. Le sirop ensemencé se solidifie en une masse solide de cristaux. La liqueur mère est retirez par filtration les cristaux sont pressés jusqu'à siccité ; et le liquide restant est retiré par lavage des cristaux avec de ltalcool éthylique absolu.Les cristaux secs sont de l'ascorbate dihydrate de calcium (chacun des brevets de Ruskin à l'exemple 2). Dans un autre processus, Ruskin prépare une solution aqueuse d'ascorbate de calcium dans le processus de l'exemple 1. A cette solution aq > euse, il toute un solvant organique miscible à l'eau en une quantité contrtlee pour éviter juste la précipitation de tout solide. Alors, la solution solvant organique-eau de l'ascorbate de calcium est ensemencée de cristaux obtenus à l'exemple 1. La solution ensemencée rorme des cristaux prismatiques ; ces cristaux sont récupérés par filtration de la dispersion cristaux-solution.Les cristaux récupérés sont séchés par lavage avec de l'alcool absolu ; les cristaux secs sont de l'asoerbate dihydrate de calcium (chacun des brevets de Ruskin à l'exemple 3). On a découvert que de l'ascorbate de calcium cristallin pouvait plus facilement autre préparé par d'autres moyens que ceux de Ruskin. Dans le procédé selon l'invention, on utilise une température assez élevée dans la zone de réaction, ne dépassant pas environ 700C, et de préférence comprise entre environ 40 et environ 600C ; de préf8reiice, on débute la réaction à peu près à la température ambiante et la température du contenu de la zone réactionnelle s'élève tandis que la réaction se passe, pour atteindre la température filiale plus ou moins simultanément avec la fin de la réaction, comme cela est mis en évidence par la couverture de mousse qui tombe ,sur le contenu du réacteur. Dans le procédé selon l'invention, on utilise un certain excès de carbonate de calcium réactif par rapport à la nécessité stoechiométrique de une mole de carbonate de calcium pour deux moles d'acide ascorbique avantageusement, le rapport molaire du carbonate de calcium à l'acide ascorbique est compris entre environ 1,02/2,0 et environ 1,15/2,0. Dans le procédé selon l'invention, on utilise de l'eau liquide comme milieu réactionnel. De préférence, 1'acide ascorbique réactif et l'eau sont d'abord mélangés dans la zone réactionnelle (réacteur) et ensuite le carbonate de calcium y est aJouté par incrémentS sensiblement sur toute la durée de la réaction. Le terme par incrémentsindique des petites quantités distinctes de carbonate de calcium ou l'addition continue d'un courant de carbonate de calcium, pendant toute la durée de la réaction. Le taux d'addition de carbonate de calcium est contrôlé pour aider à maintenir la saturation de gaz carbonique et la couverture de mousse du contenu de la zone réactionnelle. L'eau liquide est présente dans la zone réactionnelle au début de la réaction en une quantité telle que la solution du produit réactionnel dans l'eau, ce produit se composant essentiellement d'ascorbate de calcium, ait la viscosité d'un sirop, avantageusement d'un sirop léger. De préférence, l'eau est présente au début de la réaction acide ascorbique-carbonate de calcium en une quantité comprise entre environ 25 et environ 50 de la nécessité théorique de l'acide ascorbique en solution dans l'eau à environ 600C de température de solution.De préférence, la solution sirupeuse continent entre environ 5096 et 7596 de produit réactiorlnel d'ascorbate de calcium dissous, c'est-à-dire 50-75 parties en poids pour 100 parties en poids d'eau présente. Le contenu liquide de la zone réactionnelle est maintenu en condition saturée de gaz carbonique et recouvert de mousse de gaz carbonique par le gaz carbonique obtenu comme sous-produit de la réaction, lesquels saturation et recouvrement sont maintenus pendant toute la durée de la réaction. La réaction se termine d'elle-meme avec la consommation de acide ascorbique réactif ; le point de terminaison est mis en évidence par la couverture de mousse de gaz carbonique qui tombe ,sur le contenu de la zone réactionnelle. La solution du produit réactionnel sirupeuse se composant essentiellement d'ascorbate de calcium peut tre stockée dans des conditions qui dlminuertalralentlv- sent, la décomposition de l'ascortate et peut ttfutilisSe comme source de matériau actif de vitamine C. C. ascorbate de calcium a une activité de vitamine C qui est sensiblement la meme que l'acide ascorbique, qui est la vitamine C elle-meme. Il est préférable de récupérer le produit réactionnel de la solution dans le sirop. La solution sirupeuse forme spontanément (c'est-à-dire qu'aucune semence n'est nécessaire) une masse cristalline consistant essentiellement en ascorbate de calcium, lors du refroidissement du sirop. L'ascorbate de calcium est sensible à la température et l'eau résiduelle (liqueur mère) est retirée de la masse cristalline à une température contrôlée pour éviter toute décomposition sensible de l'ascorbate de calcium. Quand l'eau résiduelle est retirée par évaporation, la température est contrôlée pour ne pas dépasser environ 650C, et de préférence, pas 600C. On dispose d'autres processus pour retirer l1eau résiduelle, par exemple plusieurs en sont montrés dans les brevets de Ruskin. L'analyse de la masse cristalline comme produit réactionnel est affectée par les conditions du processus, en particulier la température à laquelle la masse cristalline est exposée et par l'exposition à l'oxygène de l'atmosphère. On a observé que, typiquement, le produit réactionnel se compose d'environ 85 d'ascorbate de calcium, environ 12-14% d'ascorbate oxydizate de calcium et le restant étant essentiellement du carbonate de calcium en excès (n'ayant pas réagi). Exemple Dans cet exemple de la présente invention, le réacteur est un récipient ouvert pourvu d'un agitateur, d'un thermomètre et d'un réchauffeur. On peut utiliser un récipient fermé tel qu'un autoclave. On introduit 250 parties (toutes les parties ici sont en poids) d'eau distillée dans le réacteur à la température ambiante, environ 250C. Alors, on introduit dans le réacteur 352 parties (2,0 moles) d'acide ascorbique de qualité USP. Le huitième indice Merck (1968) donne, à la page 105, les données de solubilité qui suivent pour l'acide ascorbique dans l'eau : 250C, 100g dans 300 g d'eau ou 33% de solubilité ; 40% à 450C et 8096 à 1000C. En représentant graphiquement ces valeurs, on obtient une lecture d'environ 5096 de solubilité à 600C. Les 250 parties d'eau introduites dans cet exemple présentent une capacité théorique de solution de l'acide ascorbique à 500C de 125 parties d'acide ascorbique. Les 352 parties d'acide ascorbique introduites donnent un pourcentage théorique d'eau pour la solution d'acide ascorbique à environ 600C de (125/352) (100) = 36%. Avantageusement, le pourcentage théorique d'eau pour la solution d'acide ascorbique à environ 600C doit se trouver entre environ 25 et environ 50%. L'eau et l'acide ascorbique sont mélangés tandis que des incréments de carbonate de calcium finement subdivisé sont ajoutés au réacteur. La réaction de l'acide et du carbonate produit du gaz carbonique gazeux. L'agitation est contrôlée pendant la réaction, ainsi que le taux d'addition de carbonate de calcium pour maintenir une couverture en mousse de gaz carbonique sur le contenu du réacteur, cela maintenant également une condition de la teneur en liquide du réacteur saturée de gaz carbonique. La température du mélange réactionnel est élevée tandis que l'augmentation par incréments du carbonate de calcium continue. Les deux allures d'augmentation de la température jusqu'à une température finale de 60oC et d'addition du carbonate de calcium sont contrt) ées pour avoir introduit tout le carbonate au moment où la température atteint 6Q C. La quantité totale de carbonate de calcium ajoutée est de 105 parties (1,05 moles)pour produire un rapport molaire du carbonate introduit/acide introduit de 1,05/2,0 Comme le réacteur de cet exemple est à sommet otwert, un autre élément entre dans le contrtle de l'allure ou du taux de réaction.L'effervescence du gaz carbonique gazeux est maintenue aussi rapide que possible sans que la mousse ne s'échappe du sommet du réacteur. La consommation de l'acide ascorbique, qui est présent à une valeur inférieure à la quantité stoechiométrique de 1,00/2,0, force la réaction à se terminer d'elle-mtme (c'est-à-dire à starrtter), cela étant mis en évidence par la couverture de mousse du contenu du réacteur qui tombe. La solution liquide du produit réactionnel dans le réacteur a la viscositz d'un sirop fluide. Ce sirop peut entre stocké dans des récipients fermés et utilisé comme matériau de vitamine C. L'ascorbate de calcium a une activité de vitamine C qui est sensiblement égale l'acide ascorbique (vitamine C elle-mame). Sans enlèvement du gaz carbonique toujours dissous dans la solution en sirop du produit réactionnel, le sirop est versé du réacteur dans les plateaux. Avantageusement, le sirop contient 50%-75% d'ascorbate de calcium dissous et autre produit réactionnel associé. Dans les plateaux, le sirop, tandis qu'il se refroidit, forme spontanément (c'est-à-dire qu'aucune semence au moyen de cristaux d'ascorbate de calcium n'est nécessaire) une masse cristalline solide d'ascorbate de calcium et autre produit réactionnel. On a observé que la dimension des cristaux individuels variait avec l'allure de refroidissement de la solution dans le plateau. La dimension des cristaux commence habituellement à environ 0,25 mm de diamètre ; les derniers cristaux formés sont remarquablement plus grands, c'est-à-dire lorsque la température du plateau s'approche de la température ambiante. Le liquide résiduel (liqueur mère) est évaporé de la masse cristalline à une température maintenue en dessous d'environ 600C. Le produit réactionnel cristallin a une légère couleur tan ; est soluble à environ 98% dans l'eau à la température ambiante ; est insoluble dans l'acétone ou l'alcool éthylique ; a une odeur très légère et agréable semblable au pain fraichement cuit ; est pratiquement sans goflt ; et une solution dans l'eau a un pH neutre. L'analyse du produit réactionnel indique une absence de sel de l'acide deshydroascorbique, ce matériau pouvant être obtenu par oxydation de l'acide ascorbique. L'ascorbate de calcium est présent en une quantité de 85 + 2%. Le carbonate de calcium n'ayant pas réagi est présent en une quantité de l'ordre de 296. Les 12-14% restants sont de l'ascorbate oxydizate de calcium qui n'a pas été positivement identifié mais que l'on pense entre, très probablement, du bis-dihydroxyascorbate de calcium. On a observé que la partie oxydée du produit réactionnel était active pour alléger la douleur provoquée par l'arthrite, la phlébite et la goutte. Le mélange ascorbate de calcium-ascorbate oxydizate de calcium " actif" produit par l'exemple donné ci-dessus est également aussi efficace quand la dose du traitement est ajustée en fonction de la teneur en ascorbate de calcium. 400 milligrammes de produit réactionnel total pris trois fois par jour allègent remarquablement la douleur des maladies ci-dessus. On a indiqué que l'oxydi- zate est du bis-dihydroxyascorbate de calcium ou un composé très semblable.On peut également comprendre que d'autres ions de métaux peuvent être utilisés pour obtenir des produits d'ascorbate efficaces pour soulager la douleur des maladies ci-dessus ; cependant, le calcium est l'ion préféré. Le produit réactionnel ascorbate de calcium-oxydizate peut etre poussé à une composition à l'équilibre de l'ordre de 80% d'ascorbate de calcium et environ 20% d'oxydizate (et contenant du carbonate de calcium n'ayant pas réagi) en opérant entre environ 65 et environ 930C et mieux entre environ 76 et environ 820C. Les durées de réaction pour préparer la solution en sirop à ces températures Si élevées sont comprises entre environ 4 et 8 heures. Bien entendu, l'invention ntest nullement limitée au mode de réalisation décrit qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation d'ascorbate de calcium caractérisé en ce qu'il comprend les étapesde:faire réagir de l'acide ascorbique et du carbonate de calcium à une température de l'ordre de 40-600C en présence d'eau liquide, ladite eau étant présente, au début de la réaction, en une quantité comprise entre environ 25% et environ 50% de la nécessité théorique pour une solution d'acide ascorbique à environ 600C, tout en maintenant la zone réactionnelle saturée de gaz carbonique, obtenu comme sous-produit de la réaction, avec une couche de mousse de gaz carbonique couvrant la zone réactionnelle, ledit acide ascorbique et ladite eau étant d'abord mélangés dans la zone réactionnelle puis ledit carbonate de calcium est ajouté par incréments à ladite zone réactionnelle sensiblement pendant toute la durée de la réaction, le rapport molaire du carbonate de calcium réactif à l'acide ascorbique réactif étant compris entre environ 1,02/2 et environ 1,15/2, le rapport stoechiométrique étant de 1,00/2 pour o ltenir, quand la réaction s'est terminée d'elle-même comme cela est mis en évidence par la mousse qui tombe, une solution du produit réactionnel sirupeuse, lequel produit se compose essentiellement d'ascorbate de calcium, ladite solution sirupeuse contenant entre environ 5096 et environ 75% d'ascorbate de calcium dissous. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus l'étape de séparer, de la solution sirupeuse du produit réactionnel précitée, une masse cristalline consistant essentiellement en ascorbate de calcium. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend de plus l'étape de retirer l'eau résIlle de la masse cristalline à une température contrôlée pour éviter toute quantité sensible de décompo sition de l'ascorbate de calcium précité. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'étape précitée de retirer l'eau résiduelle comprend une évaporation de la masse cristalline précitée à une température ne dépassant pas environ G5 C. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réaction précitée débute à peu près à la température ambiante et en ce que la température de la zone réactionnelle augmente tandis que la réaction se passe, pour atteindre une température finale de l'ordre de 600C quand la réaction s'est terminée d'elle-meme comme cela est mis en évidence par la mousse qui tombe. 6. Procédé de préparation d'une composition cristalline consistant essentiellement en ascorbate de calcium caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de mélanger 2,0 moles (352 parties en poids) d'acide ascorbique à 250~parties en poids d'eau, à environ 250C dans un réacteur ; d'ajouter 1,05 moles (10 5 parties en poids) de carbonate de calcium finement subdivisé dans le réacteur, tout en continuant à mélanger, et de chauffer le contenu du réacteur à environ 60 C, tout le carbonate ayant été ajouté plus ou moins simultanément alors que le contenu du réacteur atteint 600C ; de contrtler Zaddi- tion de carbonate de calcium pour obtenir une effervescence du gaz carbonique comme sous-produit de la réaction, qui sature le contenu du réacteur, et la forme d'une couverture du contenu au moyen de mousse de gaz carbonique ; de maintenir la saturation et la couverture jusqu'à ce que la réaction de carbonate de calcium et d'acide ascorbique soit terminée d'elle-meme comme cela peut entre mis en évidence par la mousse qui tombe et le rdac- teur qui contient une solution en sirop consistant essentiellement en ascorbate de calcium et carbonate en excès de verser la solution en sirop dans les plateawc ou a lieu une cristallisation spontanée, et de couffe la masse cristalline à une température ne dépassant pas 60C pour évaporer l'eau résiduelle et obtenir une masse cristalline et sèche consistant essentiellement en ascorbate de calcium.