ITFI20090244A1 - NANO-LIQUID LIPID SYSTEMS FOR VEHICULAR ACTIVE AND NUTRACEUTICAL PRINCIPLES IN FEEDS FOR LIVESTOCK USE. - Google Patents

Description

DOMANDA DI BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE DAL TITOLO: Nano-sistemi lipidici liquidi per veicolare principi attivi e nutraceutici in mangimi ad uso zootecnico. PATENT APPLICATION FOR INDUSTRIAL INVENTION WITH THE TITLE: Liquid lipid nano-systems to convey active and nutraceutical ingredients in feed for zootechnical use.

CAMPO DELL’INVENZIONE FIELD OF THE INVENTION

La presente invenzione si riferisce al campo dei mangimi ad uso zootecnico e processi per la loro produzione. The present invention refers to the field of feeds for zootechnical use and processes for their production.

STATO DELL'ARTE STATE OF THE ART

La zootecnia ha assunto da alcuni decenni un nuovo aspetto per l’intensità e l’incremento esponenziale delle produzioni mondiali in ragione di una popolazione umana in forte crescita demografica. La sempre più rilevante importanza assunta da questo settore ha finito per comportare problematiche veterinarie a sempre maggiore complessità e gravità: è noto infatti che l'accentuarsi dell’allevamento intensivo ha portato alla comparsa di patologie diverse (da stress, ma soprattutto da agenti batterici, parassitari, fungini e virali) a diffusione anche estremamente rapida e massiva, tanto da incrementare i problemi connessi con la gestione della salute dei soggetti in allevamento, che appare oggi critica. For some decades, animal husbandry has taken on a new aspect due to the intensity and exponential increase in world production due to a rapidly growing human population. The increasingly important importance assumed by this sector has ended up involving veterinary problems of increasing complexity and severity: it is known that the accentuation of intensive farming has led to the appearance of different pathologies (from stress, but above all from bacterial agents, parasitic, fungal and viral) with an extremely rapid and massive spread, so much so as to increase the problems connected with the management of the health of the subjects in breeding, which today appears critical.

D’altro canto si è sviluppato un campo di ricerca in zootecnia incentrato sul rapporto esistente tra salute e nutrizione degli animali da reddito, infatti, il benessere e le prestazioni produttive di questi sono importanti sia per gli aspetti economici dell’allevamento (utili o perdite d’esercizio a seconda delle spese sostenute per mantenere sani gli animali), sia per la salubrità degli alimenti ottenuti che saranno consumati dall’uomo. Per questi motivi la formulazione delle diete e le pratiche di alimentazione degli animali sono sempre più sotto controllo ed oggetto di intensa ricerca scientifica. Il mantenimento della salute degli animali ed il loro benessere dipendono innanzitutto dalla somministrazione di componenti alimentari appropriati. La moderna nutrizione considera l’alimento come un’insieme enorme di sostanze nutritive, che si può distinguere in due maggiori gruppi: i nutrienti “classici” e le sostanze nutraceutiche. Queste ultime sono componenti con effetti benefici sulla salute degli animali. Categorie importanti di nutraceutici sono: gli antiossidanti, i composti antimicrobici, gli oligosaccaridi non digeribili, i peptidi, gli enzimi, gli aromi, i pigmenti. Questi composti hanno diverse e molteplici azioni: aumentare l’appetibilità delle diete, prevenire i danni ossidativi, controllare la crescita dei microbi sugli alimenti, stimolare il sistema immunitario, favorire la digestione e l’assorbimento dei nutrienti, modificare la microflora nel tratto gastrointestinale. Dal punto di vista tecnologico, dimostrata l’esistenza ed il ruolo di queste sostanze nutraceutiche, sorge il problema di somministrarle in dosi ottimali nelle diete formulate per gli animali da reddito che devono trovare nei loro mangimi tutte queste sostanze, in quantità sufficienti a garantire il loro benessere ed accrescimento. On the other hand, a research field has developed in zootechnics focused on the relationship between health and nutrition of farm animals, in fact, the well-being and productive performance of these are important both for the economic aspects of breeding (profits or losses depending on the expenses incurred to keep the animals healthy), and for the healthiness of the foods obtained that will be consumed by humans. For these reasons, the formulation of diets and animal feeding practices are increasingly under control and the subject of intense scientific research. Maintaining the health of animals and their well-being depend primarily on the administration of appropriate food components. Modern nutrition considers food as a huge set of nutrients, which can be divided into two major groups: "classic" nutrients and nutraceutical substances. The latter are components with beneficial effects on animal health. Important categories of nutraceuticals are: antioxidants, antimicrobial compounds, non-digestible oligosaccharides, peptides, enzymes, flavors, pigments. These compounds have different and multiple actions: increasing the palatability of diets, preventing oxidative damage, controlling the growth of microbes on food, stimulating the immune system, promoting digestion and absorption of nutrients, modifying the microflora in the gastrointestinal tract. From the technological point of view, having demonstrated the existence and role of these nutraceutical substances, the problem arises of administering them in optimal doses in the diets formulated for farm animals that must find all these substances in their feed, in quantities sufficient to guarantee the their well-being and growth.

Tuttavia, se i primi studi sembrano indicare l’importanza di una corretta nutrizione per contenere fenomeni patologici, qualora questa non sia sufficiente a scongiurare l’insorgenza di malattie resta inevitabile il ricorso alle terapie tradizionali con molecole aventi proprietà farmacologiche (uso di antibiotici e non solo). However, if the first studies seem to indicate the importance of proper nutrition to contain pathological phenomena, if this is not sufficient to prevent the onset of diseases, the use of traditional therapies with molecules having pharmacological properties (use of antibiotics and other alone).

La terapia antibatterica nell’allevamento zootecnico è legalmente consentita solo con l’impiego di mangimi medicati, costituiti dal normale alimento di base addizionato del farmaco in quantità tale da permettere l’assunzione dei dosaggi di principio attivo previsti dalle leggi vigenti. Le caratteristiche ideali di un farmaco impiegato per via orale dovrebbero rispondere a determinati requisiti: appetibilità, buono o elevato assorbimento dal tratto gastro-enterico, stabilità del principio attivo nel mangime, ampio margine di maneggevolezza, scarsa insorgenza di farmaco-resistenza e scarso o nullo impatto ambientale. Tutte queste caratteristiche non sono in realtà disponibili per i farmaci attualmente impiegati per combattere le malattie batteriche degli animali e quindi le terapie antibatteriche utilizzate in questo settore si rivelano piuttosto inefficaci, costringendo all’utilizzo di dosi molto elevate di antibiotici per ottenere l’effetto terapeutico. Antibacterial therapy in livestock farming is legally allowed only with the use of medicated feed, consisting of the normal basic food with the addition of the drug in such quantities as to allow the assumption of the active ingredient dosages required by the laws in force. The ideal characteristics of a drug used orally should meet certain requirements: palatability, good or high absorption from the gastrointestinal tract, stability of the active ingredient in the feed, wide range of handling, low onset of drug resistance and little or no. environmental impact. All these characteristics are not actually available for the drugs currently used to combat bacterial diseases of animals and therefore the antibacterial therapies used in this sector prove to be rather ineffective, forcing the use of very high doses of antibiotics to obtain the therapeutic effect. .

I mangimi comprendenti additivi nutraceutici e/o medicamenti devono avere un’opportuna proporzione di nutrienti classici (carboidrati, proteine e grassi) bilanciata ad hoc per ogni specie da allevamento. Importante soprattutto il tenore di grassi che in particolare per suini, avicoli e pesci deve essere non inferiore all’8% ed in particolare per i pesci deve essere 22-30%. Il mangime per i pesci ad alto contenuto proteico e ad elevato tenore di grassi costituisce attualmente il limite tecnologico del processo produttivo noto allo stato deH’arte. Feed including nutraceutical additives and / or medicaments must have an appropriate proportion of classic nutrients (carbohydrates, proteins and fats) balanced ad hoc for each breeding species. Above all, the fat content is important, which in particular for pigs, poultry and fish must be no less than 8% and in particular for fish it must be 22-30%. The high protein and high fat content fish feed currently constitutes the technological limit of the production process known in the state of the art.

A titolo di esempio dello stato dell’arte si riporta il processo produttivo (come effettuato da Hendrix S.p.A., Verona Italy) per la preparazione di mangimi per pesci integrati o non con additivi nutraceutici e/o medicamenti vengono preparati con un procedimento comprendente le seguenti fasi: As an example of the state of the art, the production process (as carried out by Hendrix S.p.A., Verona Italy) for the preparation of integrated or non-integrated fish feeds with nutraceutical additives and / or medicaments is reported, they are prepared with a procedure comprising the following steps :

(a) Miscelazione farine componenti: (a) Mixing of component flours:

Farina di pesce, glutine di frumento, olio di pesce (5%), amido di frumento, integratori minerali e vitaminici, lecitina di soia. Fish meal, wheat gluten, fish oil (5%), wheat starch, mineral and vitamin supplements, soy lecithin.

(b) Estrusione ad una temperatura tale per cui il materiale estruso non superi i 60°C (se la temperatura è superiore l’amido presente nella composizione subisce una modificazione chimico-fisica); (b) Extrusion at a temperature such that the extruded material does not exceed 60 ° C (if the temperature is higher, the starch present in the composition undergoes a chemical-physical modification);

(c) Essiccazione del mangime in forno di essiccazione (temperatura compresa tra 75 e 95°C) per ridurre la % di umidità dal 16% al 6-8%. (d) Grassatura post-estrusione in autoclave a caldo (temperatura di essiccamento) con 16-24% di olio di pesce; tale fase viene effettuata alla stessa temperatura della fase di essiccazione, (c) Drying of the feed in a drying oven (temperature between 75 and 95 ° C) to reduce the humidity% from 16% to 6-8%. (d) Post-extrusion greasing in hot autoclave (drying temperature) with 16-24% fish oil; this phase is carried out at the same temperature as the drying phase,

in caso di mangime medicato seguono le seguenti fasi: in case of medicated feed follow the following steps:

(e) Ulteriore grassatura in autoclave post-estrusione con 0,5% di olio di pesce (per inumidire la superficie degli estrusi di mangime); (e) Further greasing in post-extrusion autoclave with 0.5% fish oil (to moisten the surface of the feed extrusions);

(f) Miscelazione con opportuna quantità di polvere medicamentosa costituita da farina comprendente circa il 20% di farmaco in forma di polvere; (f) Mixing with a suitable quantity of medicated powder consisting of flour comprising about 20% of drug in powder form;

(g) Ulteriore grassatura con 0,5% di olio (per impaccare meglio la farina medicamentosa). (g) Additional greasing with 0.5% oil (to better pack the medicated flour).

Così alla fine del processo nel caso di un mangime per pesci medicato con ossitetraciclina (OTC) si può ottenere un mangime contenente 7.5 g/kg di OTC. I grassi impiegati per la produzioni dei suddetti mangimi sono generalmente oli di origine vegetale o animali come ad esempio olio di soia o olio di pesce. Da notare che la quantità di grassi liquidi aggiunti fino al momento dell’estrusione (fase b) non deve superare il 6-8% altrimenti la miscela perde di omogeneità e si formano agglomerati che rendono difficoltosa la fase di estrusione. Thus at the end of the process in the case of an oxytetracycline (OTC) medicated fish feed, a feed containing 7.5 g / kg of OTC can be obtained. The fats used for the production of the aforementioned feeds are generally oils of vegetable or animal origin such as soybean oil or fish oil. It should be noted that the amount of liquid fats added up to the moment of extrusion (phase b) must not exceed 6-8% otherwise the mixture loses its homogeneity and agglomerates are formed which make the extrusion phase difficult.

Generalmente per l’estrusione (b) vengono impiegate comuni pellettatrici e quindi il mangime è ottenuto in forma di pellets. Per una comune apparecchiatura per estrusione vedasi la figura 1. Generally for extrusion (b) common pellet machines are used and therefore the feed is obtained in the form of pellets. For a common extrusion apparatus see figure 1.

La fase (d) di grassaggio post estrusione avviene generalmente in autoclave per semplice nebulizzazione del grasso liquido sui pellets estrusi e secchi. La quantità di grassi liquidi che viene aggiunta in questa fase è pari alla differenza tra la quantità finale di grasso che si vuole ottenere e quella inserita prima dell’ estrusione (6-8%). The post-extrusion greasing step (d) generally takes place in an autoclave by simple nebulization of the liquid fat on the extruded and dry pellets. The amount of liquid fat that is added in this phase is equal to the difference between the final amount of fat to be obtained and that inserted before extrusion (6-8%).

Il farmaco, sotto forma di polvere, eventualmente presente nel mangime, aderisce alla superficie dei pellets in virtù della viscosità dell’olio usato nelle ulteriori grassature (fasi (e) e (g)). The drug, in the form of powder, possibly present in the feed, adheres to the surface of the pellets by virtue of the viscosity of the oil used in the further greasing (phases (e) and (g)).

Tale processo produttivo è versatile in quanto consente di formulare i mangimi ad hoc secondo le varie esigenze della varie specie zootecniche e delle singole richieste degli allevatori mediante il semplice miscelamento dei componenti principali e gli eventuali integratori e/o medicamenti tutti insieme (a fine processo per i farmaci) ed in forma di polveri. Altro vantaggio del processo sta nell’impiego di macchinari comunemente diffusi e nella semplicità operativa. Il processo è quando a costo sostenibile e garantisce omogeneità dei formulati. Da notare comunque che nel caso di mangime medicato il processo risulta allungato e complicato dalle necessarie ulteriori fasi (e)-(g) sopra descritte. This production process is versatile as it allows to formulate ad hoc feeds according to the various needs of the various livestock species and the individual requests of the breeders by simply mixing the main components and any supplements and / or medicaments all together (at the end of the process for drugs) and in the form of powders. Another advantage of the process lies in the use of commonly used machinery and operational simplicity. The process is when at sustainable cost and guarantees homogeneity of the formulations. However, it should be noted that in the case of medicated feed the process is lengthened and complicated by the necessary further steps (e) - (g) described above.

Nonostante il processo produttivo sia soddisfacente risulta altresì evidente la necessità di fornire mangimi ad uso zootecnico la cui formulazione sia tale da offrire una migliore biodisponibilità degli additivi nutraceutici e/o farmaceutici e nel contempo, semplificando il processo produttivo, offrire una possibilità di risparmio in termini di quantità di additivi impiegata a parità di effetto in vivo. Although the production process is satisfactory, it is also evident the need to provide feed for zootechnical use whose formulation is such as to offer a better bioavailability of nutraceutical and / or pharmaceutical additives and at the same time, by simplifying the production process, offer a possibility of saving in terms amount of additives used with the same effect in vivo.

DEFINIZIONI E ABBREVIAZIONI OTC = ossitetraciclina DEFINITIONS AND ABBREVIATIONS OTC = oxytetracycline

SOMMARIO DELL’INVENZIONE SUMMARY OF THE INVENTION

Oggetto della presente invenzione sono composizioni alimentari ad uso zootecnico comprendenti uno o più additivi nutraceutici e/o farmaceutici in cui detti additivi, veicolati in opportuni nano sistemi lipidici liquidi, sono adsorbiti sulla superficie delle particelle o pellets della composizione. Object of the present invention are food compositions for zootechnical use comprising one or more nutraceutical and / or pharmaceutical additives in which said additives, conveyed in suitable liquid lipid nano systems, are adsorbed on the surface of the particles or pellets of the composition.

Ulteriore oggetto dell’invenzione è un processo per la preparazione di suddetti mangimi integrati e/o medicati, detto processo comprendente le seguenti fasi : A further object of the invention is a process for the preparation of the aforementioned integrated and / or medicated feeds, said process comprising the following steps:

(a) Miscelazione farine componenti: (a) Mixing of component flours:

i nutrienti classici (carboidrati, proteine, grassi) ed eventualmente integratori minerali e vitaminici. classic nutrients (carbohydrates, proteins, fats) and possibly mineral and vitamin supplements.

(b) Estrusione ad una temperatura tale per cui il materiale estruso non superi i 60°C; (b) Extrusion at a temperature such that the extruded material does not exceed 60 ° C;

(c) Essiccazione del mangime in forno di essiccazione, preferibilmente (temperatura compresa tra 75 e 95°C) per ridurre la % di umidità fino al 6-8%. (c) Drying of the feed in a drying oven, preferably (temperature between 75 and 95 ° C) to reduce the humidity% up to 6-8%.

(d) Grassatura in autoclave post-estrusione con nanosistemi lipidici liquidi contenenti almeno un ingrediente nutraceutico e/o un medicamento. (d) Greasing in post-extrusion autoclave with liquid lipid nanosystems containing at least one nutraceutical ingredient and / or a medicament.

Ulteriore oggetto dell’invenzione è quindi l’uso di nanosistemi lipidici liquidi contenenti nutraceutici e/o medicamenti per la preparazione di composizioni alimentari ad uso zootecnico. A further object of the invention is therefore the use of liquid lipid nanosystems containing nutraceuticals and / or medicaments for the preparation of food compositions for zootechnical use.

Di fatto il procedimento per la preparazione di mangimi integrati o medicati secondo l’invenzione prevede le stesse fasi del procedimento produttivo noto allo stato dell’arte per la preparazione di mangime non medicato e differisce per il fatto che almeno in parte gli additivi nutraceutici non sono mescolati insieme ai nutrienti classici sotto forma di polveri ma sono formulati come nano sistemi lipidici e quindi aggiunti al mangime dopo l’estrusione durante la fase di grassatura. In fact, the process for the preparation of integrated or medicated feed according to the invention provides for the same steps as the production process known in the state of the art for the preparation of non-medicated feed and differs in that at least in part the nutraceutical additives are not mixed together with the classic nutrients in the form of powders but are formulated as lipid nano systems and then added to the feed after extrusion during the greasing phase.

Nel caso del mangime medicato poi il vantaggio del processo dell’invenzione è particolarmente evidente perché consente di evitare le fasi (e)-(g) sopra descritte di ulteriore grassatura e cospargimento del farmaco in polvere mescolato a farina. I nano sistemi lipidici liquidi comprendenti additivi nutraceutici e/o farmaceutici sostituiscono in toto il grasso impiegato nella fase di grassatura consentono agli additivi e/o medicamenti di essere adsorbiti sulla superficie dei pellets di mangime. In questo modo detti additivi risultano appunto adsorbiti e non semplicemente adesi (come nel caso di additivi in polvere) alla superficie del mangime. In the case of medicated feed, the advantage of the process of the invention is particularly evident because it allows to avoid the steps (e) - (g) described above of further greasing and sprinkling of the powder drug mixed with flour. Liquid lipid nano systems comprising nutraceutical and / or pharmaceutical additives completely replace the fat used in the greasing step and allow the additives and / or medicaments to be adsorbed on the surface of the feed pellets. In this way, said additives are adsorbed and not simply adhered (as in the case of powder additives) to the surface of the feed.

Inoltre nei mangimi secondo l’invenzione detti nano sistemi lipidici liquidi funzionano come veicoli per ottenere un aumento della biodisponibilità orale di nutraceutici e di medicamenti contenuti in mangimi ad uso zootecnico. Fra l’altro, in caso di sostanze termolabili, potendole aggiungere al mangime durante la grassatura dopo estrusione non subiscono riscaldamento e la loro stabilità ed integrità è preservata e garantita. Furthermore, in the feed according to the invention, said liquid lipid nano systems function as vehicles to obtain an increase in the oral bioavailability of nutraceuticals and medicaments contained in feeds for zootechnical use. Among other things, in the case of thermolabile substances, being able to add them to the feed during greasing after extrusion, they do not undergo heating and their stability and integrity are preserved and guaranteed.

Nell’ottica di una cultura sanitaria che, per motivi di ordine deontologico, economico ed ambientale, si sta orientando verso una maggior considerazione dei rischi, appare quindi molto interessante, e conveniente, l’utilizzo di nanosistemi volti ad aumentare la biodisponibilità delle sostanze da essi veicolate, in modo da poter garantire l’assunzione di quantità appropriate di nutraceutici e l’efficacia del trattamento antibatterico con dosi inferiori. In particolare, la possibilità di ridurre le dosi di farmaci comporta minor accumulo di questi ultimi negli animali e quindi tempi di smaltimento più brevi, minor tossicità nell’uomo come consumatore, minor rischi legati all’insorgenza di fenomeni di farmaco-resistenza, minor inquinamento ambientale oltre che, naturalmente, un notevole risparmio economico. In view of a health culture which, for ethical, economic and environmental reasons, is moving towards a greater consideration of risks, the use of nanosystems aimed at increasing the bioavailability of substances to be they conveyed, in order to guarantee the intake of appropriate quantities of nutraceuticals and the effectiveness of the antibacterial treatment with lower doses. In particular, the possibility of reducing the doses of drugs involves less accumulation of the latter in animals and therefore shorter disposal times, less toxicity in humans as a consumer, less risks linked to the onset of drug-resistance phenomena, less pollution. environmental as well as, of course, a considerable economic saving.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Figura 1 : Comune apparecchiatura per una linea d’estrusione per la preparazione di mangimi; Figure 1: Common equipment for an extrusion line for the preparation of feed;

Figura 2 - Fase di grassatura post-estrusione in autoclave per la preparazione di mangimi; Figure 2 - Post-extrusion greasing phase in an autoclave for the preparation of feed;

Figura 3 - Comune mangime ad uso zootecnico. Figure 3 - Common feed for zootechnical use.

Figura 4 - Profili plasmatici ottenuti dopo singola somministrazione, a trote e branzini, di due tipi di mangimi: mangime commerciale medicato con OTC e mangime preparato secondo l’invenzione. Figure 4 - Plasma profiles obtained after single administration, to trout and sea bass, of two types of feed: commercial feed medicated with OTC and feed prepared according to the invention.

Figura 5: Profili plasmatici ottenuti dopo singola somministrazione, a trote, di tre tipi di mangimi: mangime tradizionale medicato con eritromicina base e i due mangimi preparati per adsorbimento dei sistemi ESEMPIO 4 e 5. Figure 5: Plasma profiles obtained after single administration, to trout, of three types of feed: traditional feed medicated with basic erythromycin and the two feeds prepared by adsorption of systems EXAMPLE 4 and 5.

Figura 6: Profili plasmatici ottenuti dopo singola somministrazione, a trote, di due tipi di mangimi: mangime commerciale medicato con astaxantina e mangime preparato per adsorbimento del sistema ESEMPIO 7. Figure 6: Plasma profiles obtained after single administration, to trout, of two types of feed: commercial feed medicated with astaxanthin and feed prepared by adsorption of the system EXAMPLE 7.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

I nutraceutici e i medicamenti (di qui in avanti individuati per brevità anche come additivi) presi in considerazione ai fini della presente invenzione sono quelli comunemente utilizzati (e legalmente consentiti) in campo zootecnico come ad esempio vitamine, pigmenti e antibiotici. The nutraceuticals and medicaments (hereinafter identified for brevity also as additives) taken into consideration for the purposes of the present invention are those commonly used (and legally permitted) in the zootechnical field such as vitamins, pigments and antibiotics.

I componenti dei nano-sistemi lipidici liquidi dell’invenzione sono atossici per gli animali. I nano-sistemi lipidici liquidi presi in considerazione comprendono: microemulsioni semplici e doppie e sistemi auto-emulsionanti. The components of the liquid lipid nano-systems of the invention are non-toxic for animals. The liquid lipid nano-systems considered include: simple and double microemulsions and self-emulsifying systems.

I mangimi secondo l’invenzione possono essere usati per l’alimentazione di animali da reddito: suini, avicoli, animali acquatici (pesci, crostacei, molluschi), bovini, ovini, caprini, equini e animali da compagnia. The feed according to the invention can be used to feed livestock: pigs, poultry, aquatic animals (fish, crustaceans, molluscs), cattle, sheep, goats, horses and pets.

Le microemulsioni sono dei nanosistemi (NS) liquidi, termodinamicamente stabili e trasparenti, che si formano spontaneamente mescolando due liquidi non miscibili tra loro, in genere olio e acqua, in presenza di un tensioattivo che stabilizza il film interfacciale. Sono caratterizzate da ridotte dimensioni delle gocce della fase dispersa (200 nm): ciò garantisce un aumento dell’area superficiale e quindi un maggior assorbimento della molecola in essi contenuta. A differenza delle emulsioni che richiedono una grande quantità di energia per formarsi, le microemulsioni si formano spontaneamente per blanda agitazione: questo è importante quando si considera il costo della produzione commerciale dei due tipi di sistemi (Lawrence et al., Adv. Drug Del. Rev., 2000, 45, 89-121). Possono essere di due tipi: olio in acqua (O/A) se la fase dispersa è olio oppure acqua in olio (A/O) se la fase dispersa è acqua. Microemulsions are liquid nanosystems (NS), thermodynamically stable and transparent, which are formed spontaneously by mixing two immiscible liquids with each other, generally oil and water, in the presence of a surfactant that stabilizes the interfacial film. They are characterized by small droplet sizes of the dispersed phase (200 nm): this guarantees an increase in the surface area and therefore greater absorption of the molecule contained in them. Unlike emulsions which require a large amount of energy to form, microemulsions are formed spontaneously by mild agitation: this is important when considering the cost of commercial production of the two types of systems (Lawrence et al., Adv. Drug Del. Rev., 2000, 45, 89-121). They can be of two types: oil in water (O / A) if the dispersed phase is oil or water in oil (A / O) if the dispersed phase is water.

L’inserimento nelle formulazioni lipidiche di un tensioattivo è legato alla sua natura anfifilica, espressa in termini di equilibrio fra porzioni idrofobiche ed idrofiiiche presenti nella molecola, la quale conferisce le seguenti proprietà alle formulazioni lipidiche: capacità di concentrarsi e venire adsorbiti all'interfaccia; formare delle micelle; modificare le proprietà delle membrane biologiche. The inclusion of a surfactant in the lipid formulations is linked to its amphiphilic nature, expressed in terms of balance between hydrophobic and hydrophilic portions present in the molecule, which confers the following properties to the lipid formulations: ability to concentrate and be adsorbed at the interface; form micelles; modify the properties of biological membranes.

I sistemi auto-emulsionanti invece sono costituiti da miscele di oli e tensioattivi (talvolta contenenti anche co-solventi) che si emulsionano spontaneamente lungo il tratto gastro-intestinale, in condizioni di bianda agitazione, per produrre microemulsioni di tipo olio in acqua. Presentano quindi tutti i vantaggi propri delle microemulsioni, già enunciati, ma all’interno della formulazione non contengono acqua. The self-emulsifying systems, on the other hand, are made up of mixtures of oils and surfactants (sometimes also containing co-solvents) which emulsify spontaneously along the gastro-intestinal tract, under conditions of white agitation, to produce oil-in-water microemulsions. They therefore have all the advantages of microemulsions, already stated, but within the formulation they do not contain water.

Utilizzando le microemuisioni suddette (O/A o A/O) e miscelandole con un’altra fase disperdente olio o acqua, si possono ottenere, sempre per blanda agitazione e aggiungendo il tensioattivo in proporzione alla fase interna aggiunta, microemulsioni doppie (multiple) acqua in olio in acqua (A/O/A) o olio in acqua in olio (O/A/O). Tali sistemi presentano l’ulteriore vantaggio di avere una struttura a più compartimenti. Veicolando il principio attivo nelle fasi più interne di una struttura multistrato si possono prevenire fenomeni di inattivazione lungo il tratto gastro-intestinale e ottenere un rilascio prolungato della molecola dalla formulazione. I vantaggi dell’invenzione vengono di seguito descritti in dettaglio usando più molecole modello che sono state inglobate all’interno di tali nanosistemi. La tecnica di preparazione consiste nella selezione della formulazione più opportuna tra microemulsioni semplici, doppie e sistemi autoemulsionanti, sulla base delle caratteristiche chimico-fisiche della molecola presa in considerazione. Bisogna quindi selezionare una fase interna opportuna in grado di solubiiizzare la molecola, successivamente tale fase interna sarà miscelata alla fase esterna (disperdente) in un opportuno rapporto, ottenendo così un’emulsione grossolana torbida, che, con definite aggiunte di tensioattivi opportunamente selezionati, diventerà limpida; fenomeno questo dovuto alle molecole di tensioattivo in grado di formare così delle microemulsioni olio in acqua (O/A) o acqua in olio (A/O). Gli oli utilizzati per queste formulazioni sono oli digeribili, generalmente di origine vegetale o trigiiceridi a media catena e/o miscele di gliceridi. Tali oli sono utilizzati comunemente nell’industria alimentare e farmaceutica. By using the aforementioned microemulsions (O / A or A / O) and mixing them with another dispersing phase, oil or water, double (multiple) water microemulsions can be obtained, again by gentle agitation and adding the surfactant in proportion to the internal phase added. in oil in water (A / O / A) or oil in water in oil (O / A / O). These systems have the additional advantage of having a multi-compartment structure. By conveying the active principle in the innermost phases of a multilayer structure, it is possible to prevent inactivation phenomena along the gastro-intestinal tract and obtain a prolonged release of the molecule from the formulation. The advantages of the invention are described in detail below using multiple model molecules that have been incorporated within these nanosystems. The preparation technique consists in the selection of the most suitable formulation among simple, double microemulsions and self-emulsifying systems, on the basis of the chemical-physical characteristics of the molecule under consideration. It is therefore necessary to select an appropriate internal phase capable of solubilizing the molecule, subsequently this internal phase will be mixed with the external phase (dispersant) in an appropriate ratio, thus obtaining a coarse turbid emulsion, which, with defined additions of appropriately selected surfactants, will become clear; this phenomenon is due to the surfactant molecules capable of forming oil-in-water (O / A) or water-in-oil (A / O) microemulsions. The oils used for these formulations are digestible oils, generally of vegetable origin or medium chain trigiicerides and / or mixtures of glycerides. These oils are commonly used in the food and pharmaceutical industries.

Preferibilmente detti oli sono miscele di mono-di-trigliceridi e mono-diesteri di PEG 400 con acidi grassi C8 e C10 (gliceridi poliglicolizzati saturi) (Labrasol), poligliceril-6-dioleato (Plurol Oleico), miscele di mono-di-trigliceridi e mono-diesteri di PEG 300 con acido grasso C18 (Labrafil) e polipropilene glicol laurato (Lauroglicol FCC) (tutti commercialmente disponibili da Gattefossè (Sain-Priest, Francia) o mono- and digliceridi di acidi grassi a media catena, principalmente acido caprilico e caprico (Akoline MCM) commercialmente disponibile da Huwell Chemicals (Milan, Italy). Preferably said oils are mixtures of mono-di-triglycerides and mono-diesters of PEG 400 with C8 and C10 fatty acids (saturated polyglycolized glycerides) (Labrasol), polyglyceryl-6-dioleate (Plurol Oleic), mixtures of mono-di-triglycerides and mono-diesters of PEG 300 with fatty acid C18 (Labrafil) and polypropylene glycol laurate (Lauroglicol FCC) (all commercially available from Gattefossè (Sain-Priest, France) or mono- and diglycerides of medium-chain fatty acids, mainly caprylic acid and caprico (Akoline MCM) commercially available from Huwell Chemicals (Milan, Italy).

I tensioattivi utilizzati sono di tipo non ionico perché se utilizzati in formulazioni orali presentano: una concentrazione micellare critica (CMC) più bassa rispetto ai tensioattivi ionici e micelle non-ioniche meno sensibili al pH (Lawrence et al., Adv. Drug Del. Rev., 2000, 45, 89-121; Shafiq et al., Eur. J. Pharm. Biopharm., 2007, 66, 227-243). Preferibilmente detti tensioattivi non ionici sono scelti fra Span (esteri del sorbitano), Tween (polisorbati), esteri di glicoli polietilenici ed esteri del saccarosio. The surfactants used are non-ionic because when used in oral formulations they have: a lower critical micellar concentration (CMC) than ionic surfactants and non-ionic micelles less sensitive to pH (Lawrence et al., Adv. Drug Del. Rev ., 2000, 45, 89-121; Shafiq et al., Eur. J. Pharm. Biopharm., 2007, 66, 227-243). Preferably said non-ionic surfactants are selected from Span (sorbitan esters), Tween (polysorbates), polyethylene glycol esters and sucrose esters.

Le microemulsioni secondo l’invenzione presentano le seguenti composizioni percentuali in peso: The microemulsions according to the invention have the following percentage compositions by weight:

in caso siano O/A: in case they are O / A:

additivi 0.40-5 %; additives 0.40-5%;

olio 15-30 %; oil 15-30%;

tensioattivo 3-40 %; surfactant 3-40%;

acqua a bilanciamento; balancing water;

in caso siano O/A/O: in case they are O / A / O:

additivi 1-2 %; additives 1-2%;

olio fase interna 2-4 %; internal phase oil 2-4%;

acqua 2-4 % water 2-4%

tensioattivo 30-50 %; surfactant 30-50%;

olio fase esterna a bilanciamento; balancing external phase oil;

in caso siano auto-emulsionanti: in case they are self-emulsifying:

additivi 0.50-10 %; additives 0.50-10%;

olio 30-95 %; oil 30-95%;

tensioattivo 5-60 %; surfactant 5-60%;

Le microemulsioni si formano spontaneamente per blanda agitazione, una volta selezionati gli appropriati componenti e dopo averne selezionate le appropriate quantità da utilizzare all’interno della formulazione. L’ottimizzazione della formulazioni è stata effettuata come noto all’uomo dell’arte mediante la progettazione di diagrammi di fase ternari, che hanno permesso di valutare le diverse aree e le diverse concentrazioni dei tre componenti (fase acquosa, fase oleosa e miscela di tensioattivi) che formavano emulsioni grossolane, sistemi gelificati e microemulsioni O/A e A/O. All'interno della zona di formazione di interesse, le varie formulazioni sono state scelte sulla base dei seguenti criteri: è stata preferita una microemulsione avente il minor rapporto di diluizione tra fase esterna e fase interna sulla base del fatto che, minore è il volume totale della formulazione, maggiore è la concentrazione dei principi in essa caricati; è stata utilizzata la minor quantità di miscela di tensioattivi necessaria a formare la microemulsione all'interno della formulazione, per ridurre l’eventuale possibile insorgenza di irritazione gastro-intestinale. Una volta ottimizzate le microemulsioni primarie, le microemulsioni doppie sono state selezionate mantenendo lo stesso rapporto tra fase dispersa e fase disperdente che era stato usato nella microemulsione semplice e le stesse quantità di tensioattivi in proporzione. The microemulsions are formed spontaneously by gentle agitation, once the appropriate components have been selected and after having selected the appropriate quantities to be used within the formulation. The optimization of the formulations was carried out as known to the man of the art by designing ternary phase diagrams, which made it possible to evaluate the different areas and the different concentrations of the three components (aqueous phase, oil phase and mixture of surfactants ) which formed coarse emulsions, gelled systems and O / A and A / O microemulsions. Within the area of formation of interest, the various formulations were chosen on the basis of the following criteria: a microemulsion having the lowest dilution ratio between external and internal phase was preferred on the basis of the fact that, the lower the total volume of the formulation, the greater the concentration of the principles loaded into it; the least amount of surfactant mixture necessary to form the microemulsion within the formulation was used, to reduce any possible onset of gastro-intestinal irritation. Once the primary microemulsions were optimized, the double microemulsions were selected maintaining the same ratio of dispersed phase to dispersing phase that had been used in the simple microemulsion and the same proportions of surfactants.

Per quanto riguarda i sistemi auto-emulsionanti, le concentrazioni percentuali dei componenti della microemulsione O/A ottimizzata sono stati ricalcolati in funzione della mancanza della fase acquosa disperdente, ottenendo così la composizione. A titolo di esempio vengono descritte le preparazioni di vari nano-sistemi comprendenti antibiotici (in particolare ossitetraciclina e eritromicina) e pigmenti (in particolare astaxantina), formulati in nano sistemi lipidici liquidi secondo la presente invenzione. As regards the self-emulsifying systems, the percentage concentrations of the components of the optimized O / A microemulsion were recalculated according to the lack of the dispersing aqueous phase, thus obtaining the composition. By way of example, the preparations of various nano-systems are described comprising antibiotics (in particular oxytetracycline and erythromycin) and pigments (in particular astaxanthin), formulated in liquid lipid nano systems according to the present invention.

I nano-sistemi lipidici secondo l’invenzione vengono utilizzati quindi per la preparazione di mangimi e possono essere semplicemente addizionati ad un mangime commerciale non grassato mediante tradizionale grassatura. Al termine della grassatura con detti nano-sistemi lipidici liquidi gli additivi risultano adsorbiti sulla superficie del mangime. The lipid nano-systems according to the invention are therefore used for the preparation of feed and can be simply added to a non-fat commercial feed by traditional greasing. At the end of greasing with said liquid lipid nano-systems, the additives are adsorbed on the surface of the feed.

La fase di grassatura (d) del processo secondo l’invenzione può venire effettuata a temperatura ambiente (in caso di principi attivi termolabili) o a temperature più elevate che permettono di adsorbire una maggiore % di nanosistema lipidico liquido sul mangime. The greasing phase (d) of the process according to the invention can be carried out at room temperature (in the case of thermolabile active ingredients) or at higher temperatures that allow to adsorb a higher% of liquid lipid nanosystem on the feed.

Suddetti nano-sistemi una volta preparati possono essere utilizzati quindi nella fase di grassaggio dopo estrusione ed essicamento, secondo le consuete modalità del processo produttivo noto allo stato dell’arte. Soprattutto nel caso di mangimi medicati si ha una semplificazione del processo che non richiede più le fasi aggiuntive (e)-(g) di ulteriori grassature e cospargimento di farmaco in forma di polvere. In questo modo il processo produttivo non subisce variazioni di sorta se non nel fatto che gli additivi (nel caso di integratori o pigmenti) non sono miscelati come polveri nella prima fase del processo ma sono invece aggiunti alla fine durante il grassaggio. Le prove di adsorbimento dei nano sistemi sui mangimi secondo l’invenzione e successiva sperimentazione in vivo, sono state effettuate impiegando la tipologia di mangime più critica, ovvero mangime per pesci, ad alto contenuto proteico e per i quali si possono raggiungere tenori lipidici molto elevati (22-30% grassi greggi). Utilizzando un tipo di mangime con tenori lipidici così elevati, è stato possibile verificare la fattibilità del processo di fabbricazione di mangimi alle condizioni tecnologiche limite. Once prepared, these nano-systems can then be used in the greasing phase after extrusion and drying, according to the usual methods of the production process known in the state of the art. Especially in the case of medicated feed, there is a simplification of the process which no longer requires the additional steps (e) - (g) of further greasing and powdering of the drug. In this way, the production process does not undergo any variations whatsoever except in the fact that the additives (in the case of supplements or pigments) are not mixed as powders in the first phase of the process but are instead added at the end during the greasing. The adsorption tests of the nano systems on feed according to the invention and subsequent in vivo experimentation, were carried out using the most critical type of feed, i.e. fish feed, with a high protein content and for which very high lipid levels can be reached. (22-30% crude fat). Using a type of feed with such high lipid levels, it was possible to verify the feasibility of the feed manufacturing process under the technological limit conditions.

Successivamente sono presentate graficamente le performance in vivo su pesci di mangimi preparati con questi nanosistemi, confrontate con prodotti commerciali. La presente invenzione potrà essere meglio compresa alla luce dei seguenti esempi realizzativi. Subsequently, the in vivo performances on fish of feed prepared with these nanosystems are presented graphically, compared with commercial products. The present invention can be better understood in the light of the following embodiments.

PARTE SPERIMENTALE EXPERIMENTAL PART

• Ossitetraciclina cloridrato (OTC), eritromicina base (Galeno s.r.l., Prato), astaxanthin (Dr. Ehrenstorfer GmbH, Augsburg, Germany), roxytromicina (Sigma-Aldrich, Milano), eritromicina tiocianato (Chemifarma S.p.a., Forlì), miscela di mono-di-trigliceridi e mono-diesteri del PEG 400 con acidi C8 e C10 (Labrasol®, Gattefossé S.a.s., Milano), miscela di mono-digliceridi di acidi grassi C8 e C10 (Akoline MCM®, Huwell Chemicals S.r.l., Milano), dietilen glicole monoetil etere (Transcutol HP®, Gattefossé S.a.s., Milano), polisorbato dell’acido oleico (Tween® 80, Sygma Aldrich, Milano), polisorbato monolaurato (Tween® 20, Sygma Aldrich, Milano), etanolo 96% P.E. (Galeno s.r.l., Prato), α-tocopherol (Sigma Aldrich, Milano), sodio fosfato bibasico, lattosio (Pharmatose<®>, Prodotti Gianni, Milano), olio di fegato di merluzzo (Marco Viti Farmaceutici S.p.a. .Officina di Mozzate, Como), acido citrico, EDTA sale sodico (Carlo Erba, Milano). • Oxytetracycline hydrochloride (OTC), erythromycin base (Galeno s.r.l., Prato), astaxanthin (Dr. Ehrenstorfer GmbH, Augsburg, Germany), roxytromycin (Sigma-Aldrich, Milan), erythromycin thiocyanate (Chemifarma S.p.a., Forlì), mixture of mono- di-triglycerides and mono-diesters of PEG 400 with C8 and C10 acids (Labrasol®, Gattefossé S.a.s., Milan), mixture of mono-diglycerides of C8 and C10 fatty acids (Akoline MCM®, Huwell Chemicals S.r.l., Milan), diethylene glycol monoethyl ether (Transcutol HP®, Gattefossé S.a.s., Milan), oleic acid polysorbate (Tween® 80, Sygma Aldrich, Milan), monolaurate polysorbate (Tween® 20, Sygma Aldrich, Milan), ethanol 96% P.E. (Galeno s.r.l., Prato), α-tocopherol (Sigma Aldrich, Milan), dibasic sodium phosphate, lactose (Pharmatose <®>, Prodotti Gianni, Milan), cod liver oil (Marco Viti Farmaceutici S.p.a. Officina di Mozzate, Como ), citric acid, EDTA sodium salt (Carlo Erba, Milan).

Solventi di grado HPLC: acetonitrile, tetraidrofurano, metanolo, diclorometano (Carlo Erba, Milano). HPLC grade solvents: acetonitrile, tetrahydrofuran, methanol, dichloromethane (Carlo Erba, Milan).

L’ossitetraciclina (OTC) è un principio attivo che nei fluidi biologici è poco biodisponibile, in quanto subisce due diverse reazioni in ambiente acquoso: una reazione di idrolisi e una reazione di complessazione con cationi. La chelazione della tetraciclina con cationi polivalenti del tipo Fe2+ e Mg2+ e ioni del tipo tricloroacetato o fosfato causa una diminuzione dell’assorbimento del farmaco dato che i complessi non oltrepassano le barriere lipidiche (Elema et al., Aquaculture, 1996, 143, 7-14). Proprio per evitare tali fenomeni, il principio attivo è stato veicolato in un sistema auto-emulsionante (SES), disciolto nella fase oleosa e circondato da molecole di tensioattivo. E’stata pertanto selezionata una fase oleosa in cui il principio attivo presentava solubilità elevata, e un tensioattivo in grado di formare una microemulsione, se miscelato con fase oleosa e acqua distillata. Oxytetracycline (OTC) is an active ingredient that is not very bioavailable in biological fluids, as it undergoes two different reactions in an aqueous environment: a hydrolysis reaction and a complexation reaction with cations. The chelation of tetracycline with polyvalent cations of the Fe2 + and Mg2 + type and ions of the trichloroacetate or phosphate type causes a decrease in drug absorption since the complexes do not cross the lipid barriers (Elema et al., Aquaculture, 1996, 143, 7- 14). Precisely to avoid these phenomena, the active principle has been conveyed in a self-emulsifying system (SES), dissolved in the oily phase and surrounded by surfactant molecules. An oily phase was therefore selected in which the active ingredient had high solubility, and a surfactant capable of forming a microemulsion, if mixed with oil phase and distilled water.

ESEMPIO 1 - Preparazione di una microemulsione semplice (O/A) a base di OTC La microemulsione semplice (O/A) a base di ossitetraciclina HCI viene preparata sciogliendo lo 0,45% di ossitetraciclina HCI nel 15,67% di una miscela Akoline® MCM-Labrasol® (1 :1=p:p) che costituisce la fase oleosa interna. La soluzione così ottenuta viene fatta emulsionare spontaneamente con l’80,64% di acqua distillata come fase esterna e il 3,22% Tween® 20 come tensioattivo sotto agitazione magnetica per 30 minuti. EXAMPLE 1 - Preparation of a simple microemulsion (O / A) based on OTC The simple microemulsion (O / A) based on oxytetracycline HCI is prepared by dissolving 0.45% of oxytetracycline HCI in 15.67% of an Akoline mixture ® MCM-Labrasol® (1: 1 = p: p) which constitutes the internal oily phase. The solution thus obtained is spontaneously emulsified with 80.64% of distilled water as the external phase and 3.22% Tween® 20 as surfactant under magnetic stirring for 30 minutes.

ESEMPIO 2 - Preparazione di una microemulsione doppia (O/A/O) a base di OTC La microemuisione doppia (O/A/O) a base di ossitetraciclina HCI viene preparata con un processo a due stadi (Cournarie et al., Eur. J. Pharm. Biopharm., 2004, 58, 477-482). Nel primo stadio, una microemulsione primaria (PE) viene formata. Si procede sciogliendo Γ1 ,59% di ossitetraciclina HCI nel 2,93% di una miscela Akoline®MCM-Labrasol® (1:1 =p:p) che costituisce la fase oleosa interna. La soluzione così ottenuta viene fatta emulsionare spontaneamente con il 2,93% di acqua distillata come fase esterna e il Tween® 80 come tensioattivo sotto agitazione magnetica per 30 minuti. Nel secondo stadio, la microemulsione doppia viene ottenuta disperdendo la microemulsione primaria con il 54,16% di Akoline®MCM-Labrasol® (1:1 =p:p) e ancora Tween® 80 come tensioattivo (38,37% di Tween® 80 totale nella formulazione). EXAMPLE 2 - Preparation of a double microemulsion (O / A / O) based on OTC The double microemulsion (O / A / O) based on oxytetracycline HCI is prepared with a two-stage process (Cournarie et al., Eur. J. Pharm. Biopharm., 2004, 58, 477-482). In the first stage, a primary microemulsion (PE) is formed. One proceeds by dissolving Γ1.59% of oxytetracycline HCI in 2.93% of an Akoline®MCM-Labrasol® mixture (1: 1 = p: p) which constitutes the internal oily phase. The solution thus obtained is spontaneously emulsified with 2.93% of distilled water as external phase and Tween® 80 as surfactant under magnetic stirring for 30 minutes. In the second stage, the double microemulsion is obtained by dispersing the primary microemulsion with 54.16% of Akoline®MCM-Labrasol® (1: 1 = p: p) and again Tween® 80 as surfactant (38.37% of Tween® 80 total in wording).

ESEMPIO 3 Preparazione di un sistema auto-emulsionante con OTC EXAMPLE 3 Preparation of a self-emulsifying system with OTC

Per preparare un sistema auto-emulsionante con ossitetraciclina HCI, l’1 ,2% di farmaco viene incorporato nel 41,65% di Akoline®MCM-Labrasol® (1 :1 =p:p). La soluzione risultante viene quindi miscelata con il 57,15% di Tween® 80, sotto agitazione magnetica per 30 minuti. To prepare a self-emulsifying system with oxytetracycline HCI, 1.2% of the drug is incorporated into 41.65% of Akoline®MCM-Labrasol® (1: 1 = p: p). The resulting solution is then mixed with 57.15% Tween® 80, under magnetic stirring for 30 minutes.

L’eritromicina, è un antibiotico instabile in ambiente acido, soggetto ad inattivazione lungo il tratto gastro-intestinale, sia quando somministrato in forma salificata, che in forma di eritromicina base. Erythromycin is an unstable antibiotic in an acidic environment, subject to inactivation along the gastrointestinal tract, both when administered in salified form and in the form of erythromycin base.

L’assorbimento di eritromicina risulta pertanto incompleto e proprio per evitare tali fenomeni, eritromicina base e eritromicina tiocianato sono stati veicolati nella fase oleosa. Per reritromicina sono stati messi a punto più sistemi lipidici: per eritromicina base e per eritromicina tiocianato. The absorption of erythromycin is therefore incomplete and precisely to avoid such phenomena, erythromycin base and erythromycin thiocyanate have been conveyed in the oily phase. For rerythromycin several lipid systems have been developed: for erythromycin base and for erythromycin thiocyanate.

ESEMPIO 4 - Preparazione di un sistema auto-emulsionante contenente eritromicina tiocianato. EXAMPLE 4 - Preparation of a self-emulsifying system containing erythromycin thiocyanate.

Il sistema auto-emulsionante contenente eritromicina tiocianato viene preparato sciogliendo il 2,69% di eritromicina tiocianato in 10,81% di Transcutol<®>e in 27,01% di Akoiine<®>MCM. In tal caso la fase oleosa interna è costituita da Transcutol<®>-Akoline<®>MCM (1 :2=p:p). La soluzione così ottenuta viene miscelata con il 54,05% di Labrasol<®>e il 5,39% di etanolo. In tal caso sono stati utilizzati una miscela di tensioattivo e co-tensioattivo, rispettivamente Labrasol<®>e etanolo in rapporto 10:1=p.p. The self-emulsifying system containing erythromycin thiocyanate is prepared by dissolving 2.69% of erythromycin thiocyanate in 10.81% of Transcutol <®> and in 27.01% of Akoiine <®> MCM. In this case the internal oily phase is constituted by Transcutol <®> -Akoline <®> MCM (1: 2 = p: p). The solution thus obtained is mixed with 54.05% of Labrasol <®> and 5.39% of ethanol. In this case, a mixture of surfactant and co-surfactant were used, respectively Labrasol <®> and ethanol in a ratio of 10: 1 = p.p.

ESEMPIO 5 - Preparazione di un sistema auto-emulsionante con eritromicina base. EXAMPLE 5 - Preparation of a self-emulsifying system with base erythromycin.

Per preparare il sistema auto-emulsionante con eritromicina base, il 7,11% di farmaco viene incorporato nel 35,75% di Akoline®MCM-Labrasol® (1 :1=p:p). La soluzione risultante viene quindi miscelata con il 57,14% di Tween<®>80, sotto agitazione magnetica per 30 minuti. To prepare the self-emulsifying system with erythromycin base, 7.11% of drug is incorporated in 35.75% of Akoline®MCM-Labrasol® (1: 1 = p: p). The resulting solution is then mixed with 57.14% Tween <®> 80, under magnetic stirring for 30 minutes.

ESEMPIO 6 - Preparazione di una microemulsione semplice (O/A) contenente eritromicina base. EXAMPLE 6 - Preparation of a simple microemulsion (O / A) containing erythromycin base.

Una microemulsione semplice (O/A) contenente eritromicina base viene preparata sciogliendo il 4,98% di farmaco nel 25,02% di Transcutol<®>-Labrasol<®>. In tal caso la fase oleosa interna è costituita da Transcutol<®>-Labrasol<®>(1:1=p:p). La soluzione così ottenuta viene fatta emulsionare spontaneamente con il 30% di acqua distillata come fase esterna, il 40% di Tween<®>80 come tensioattivo. A simple microemulsion (O / A) containing erythromycin base is prepared by dissolving 4.98% of drug in 25.02% of Transcutol <®> -Labrasol <®>. In this case the internal oily phase is constituted by Transcutol <®> -Labrasol <®> (1: 1 = p: p). The solution thus obtained is spontaneously emulsified with 30% of distilled water as the external phase, 40% of Tween <®> 80 as surfactant.

L’astaxantina è un composto idrofobico che non viene facilmente assorbito nel tratto gastro-intestinale degli animali. E' già stato evidenziato che aumentati livelli di lipidi nella dieta hanno un effetto positivo sulla deposizione di astaxantina nei salmonidi e che questo fenomeno è probabilmente relazionato ad un’aumentata digeribilità del pigmento. L’assorbimento intestinale dei carotenoidi coinvolge diversi stadi che comprendono la distruzione della matrice alimentare, la dispersione in un’emulsione lipidica, e la solubilizzazione in micelle di sali biliari prima di venir assorbiti attraverso l’orletto a spazzola degli enterociti (Olsen et al., Aquaculture, 2005, 250, 804-812). Tali indicazioni hanno portato alla progettazione e allo sviluppo di un sistema auto-emulsionante in cui il principio attivo può venir solubilizzato in una fase oleosa e quindi circondato da molecole di tensioattivo che facilitano il passaggio attraverso la mucosa intestinale. Astaxanthin is a hydrophobic compound that is not easily absorbed in the gastro-intestinal tract of animals. It has already been shown that increased levels of lipids in the diet have a positive effect on the deposition of astaxanthin in salmonids and that this phenomenon is probably related to an increased digestibility of the pigment. Intestinal absorption of carotenoids involves several stages including destruction of the food matrix, dispersion in a lipid emulsion, and solubilization of bile salts in micelles before being absorbed through the brush border of enterocytes (Olsen et al. , Aquaculture, 2005, 250, 804-812). These indications have led to the design and development of a self-emulsifying system in which the active principle can be solubilized in an oily phase and therefore surrounded by surfactant molecules that facilitate the passage through the intestinal mucosa.

ESEMPIO 7 - Preparazione di un sistema auto-emulsionante contenente astaxantina. EXAMPLE 7 - Preparation of a self-emulsifying system containing astaxanthin.

Per preparare il sistema auto-emulsionante con astaxantina, il 2,02% di pigmento viene disperso in 39,83% di Akoline<®>MCM-Labrasol<®>(1:1 =p:p) e nel 53,10% di Tween<®>80 sotto agitazione magnetica. Tale miscela viene quindi riscaldata in bagno di silicone ad una temperatura di 140°C per facilitare la dissoluzione del pigmento. Viene inoltre utilizzata, durante questa fase di dissoluzione, una linea vuoto-argon per prevenire l’ossidazione. Dopo aver fatto raffreddare il sistema così ottenuto, si aggiunge un antiossidante lipofilo, il tocoferolo, alla concentrazione di 5,05% . To prepare the astaxanthin self-emulsifying system, 2.02% of pigment is dispersed in 39.83% of Akoline <®> MCM-Labrasol <®> (1: 1 = p: p) and in 53.10% of Tween <®> 80 under magnetic stirring. This mixture is then heated in a silicone bath to a temperature of 140 ° C to facilitate the dissolution of the pigment. A vacuum-argon line is also used during this dissolution phase to prevent oxidation. After allowing the system thus obtained to cool, a lipophilic antioxidant, tocopherol, is added at a concentration of 5.05%.

ESEMPIO 8. Preparazione di un mangime addizionato con farmaco veicolato in un sistema lipidico. EXAMPLE 8. Preparation of a feed supplemented with drug conveyed in a lipid system.

Una volta preparato, il sistema lipidico contenente uno o più nutraceutici e/o medicamenti, è stato fatto adsorbire sulla superficie del mangime non grassato mediante il procedimento precedentemente descritto. Once prepared, the lipid system containing one or more nutraceuticals and / or medicaments was made to adsorb on the surface of the non-fatty feed by means of the procedure described above.

Il mangime base utilizzato per la presente preparazione è costituito da mangime per pesci contenente farina di pesce, glutine di frumento, olio di pesce (5%), amido di frumento, integratori minerali e vitaminici, lecitina di soia ed è commercialmente disponibile non grassato (mangime per pesci Excel 3P da grassare prodotto da Hendrix S.p.A., Verona, Italy). The basic feed used for this preparation consists of fish feed containing fish meal, wheat gluten, fish oil (5%), wheat starch, mineral and vitamin supplements, soy lecithin and is commercially available non-fat ( Excel 3P fish feed to be greased produced by Hendrix S.p.A., Verona, Italy).

In particolare col metodo di cui sopra sono stati preparati i seguenti mangimi secondo l’invenzione: In particular, with the above method, the following feeds were prepared according to the invention:

ESEMPIO 9 - Prova comparativa di somministrazione di un mangime secondo l’esempio 8a ed un mangime commerciale. EXAMPLE 9 - Comparative test of feeding a feed according to example 8a and a commercial feed.

Il mangime preparato come nell’esempio 8a (ovvero addizionato con il sistema dell’ESEMPIO 3) è stato somministrato ad un campione di 75 trote e di 75 branzini e un mangime medicato commerciale (contenente 7.5g/kg dello stesso farmaco), è stato somministrato ad altrettanti esemplari. The feed prepared as in example 8a (i.e. added with the system of EXAMPLE 3) was administered to a sample of 75 trout and 75 sea bass and a commercial medicated feed (containing 7.5g / kg of the same drug), was administered to as many specimens.

Al fine si somministrare a tutti i campioni la stessa dose di farmaco sono state somministrate diverse quantità dei due mangimi suddetti: così per ogni kg di mangime commerciale somministrato ad un carfipione sono stati somministrati all’altro gruppo 2.68 kg di mangime secondo l’esempio 8a. In order to administer the same dose of drug to all the samples, different quantities of the two aforementioned feeds were administered: thus for each kg of commercial feed administered to one carp, 2.68 kg of feed according to example 8a were administered to the other group. .

Ad intervalli di tempo stabiliti (ogni 2 ore), sono stati prelevati campioni di sangue per valutare le concentrazioni piasmatiche di OTC ai vari tempi. I campioni di sangue prelevati sono stati estratti e successivamente analizzati con HPLC secondo le procedure riportate da Serdoz et al., J. Drug Del. Sci. Tech. 2008, 18(6) 404-409. Osservando i profili plasmatici (Figura 4), si può notare che la performance farmacocinetica del mangime dell'esempio 4 contenente il farmaco veicolato nel sistema lipidico, è nettamente superiore a quella del mangime commerciale, in entrambe le specie ittiche. Tali dati confermano la potenzialità del nanosistema lipidico di veicolare l’OTC, riducendo la sua complessazione. In particolare, l'OTC somministrata all'interno del mangime caricato con il sistema ESEMPIO 3 ha una biodisponibilità 3,4 volte superiore nelle trote e 2,7 volte superiore nei branzini rispetto al valore ottenuto somministrando il mangime commerciale: ciò rappresenta un vantaggio significativo, dal momento che in un mangime secondo l'invenzione addizionato di OTC veicolato in un sistema lipidico, per ottenere gli stessi effetti di un mangime tradizionale, sarà sufficiente addizionare 1/3 della quantità del farmaco necessaria nel mangime commerciale. At set time intervals (every 2 hours), blood samples were taken to evaluate the piasmatic OTC concentrations at various times. The blood samples collected were extracted and subsequently analyzed with HPLC according to the procedures reported by Serdoz et al., J. Drug Del. Ski. Tech. 2008, 18 (6) 404-409. Observing the plasma profiles (Figure 4), it can be seen that the pharmacokinetic performance of the feed of Example 4 containing the drug carried in the lipid system is clearly superior to that of the commercial feed, in both fish species. These data confirm the potential of the lipid nanosystem to carry the OTC, reducing its complexation. In particular, the OTC administered inside the feed loaded with the EXAMPLE 3 system has a bioavailability 3.4 times higher in trout and 2.7 times higher in sea bass than the value obtained by administering the commercial feed: this represents a significant advantage. , since in a feed according to the invention added with OTC conveyed in a lipid system, to obtain the same effects as a traditional feed, it will be sufficient to add 1/3 of the quantity of the drug required in the commercial feed.

ESEMPIO 10 - Prova comparativa di somministrazione di un mangime secondo l'esempio 8c e 8b ed un mangime tradizionale. EXAMPLE 10 - Comparative test of administration of a feed according to example 8c and 8b and a traditional feed.

Il mangime tradizionale caricato con eritromicina base non è stato trovato reperibile commercialmente e quindi è stato preparato secondo procedimento tradizionale caricando sul mangime per pesci (Excel 3P da grassare) il 15,88% di una miscela costituita da: 5% di eritromicina base in polvere, 45% di lattosio in polvere e 50% di olio di pesce. Suddetto mangime tradizionale ottenuto con eritromicina base in polvere è risultato contenere 7.5 g/kg di eritromicina base. The traditional feed loaded with erythromycin base was not found commercially available and therefore it was prepared according to the traditional process by loading 15.88% of a mixture consisting of: 5% of base erythromycin powder on the fish feed (Excel 3P to be greased) , 45% lactose powder and 50% fish oil. This traditional feed obtained with base erythromycin in powder was found to contain 7.5 g / kg of base erythromycin.

A tre lotti di 80 trote ciascuno sono stati forniti: il mangime 8b caricato con il sistema dell’ESEMPIO 4; il mangime 8c caricato con il sistema dell’ESEMPIO 5 e il mangime medicato tradizionale come sopra descritto). Three batches of 80 trout each were supplied: feed 8b loaded with the EXAMPLE 4 system; the feed 8c loaded with the system of EXAMPLE 5 and the traditional medicated feed as described above).

Al fine si somministrare a tutti i campioni la stessa dose di farmaco sono state somministrate diverse quantità dei mangimi suddetti: così per ogni kg di mangime tradizionale somministrato ad un campione sono stati somministrati ad un campione 1.27 kg di mangime secondo l’esempio 8b e ad un campione 1 kg di mangime secondo l’esempio 8c. In order to administer the same dose of drug to all the samples, different quantities of the aforementioned feeds were administered: thus for each kg of traditional feed administered to a sample, 1.27 kg of feed according to example 8b were administered to a sample. a 1 kg sample of feed according to example 8c.

Ad intervalli di tempo stabiliti, sono stati prelevati campioni di sangue per valutare le concentrazioni piasmatiche di eritromicina ai vari tempi. At set time intervals, blood samples were taken to evaluate the piasmatic concentrations of erythromycin at various times.

Prima di procedere con Γ analisi cromatografica liquida accoppiata alla massa (LC-MS/MS) con il metodo riportato da Lucchetti et al., J. Agric. Food Chem., 2005, 53, 9689-9694; è stato necessario effettuare Γ estrazione dei campione dal plasma. A questo scopo è stato utilizzato come solvente di estrazione il metanolo. Before proceeding with Γ mass coupled liquid chromatographic analysis (LC-MS / MS) with the method reported by Lucchetti et al., J. Agric. Food Chem., 2005, 53, 9689-9694; it was necessary to perform Γ extraction of the samples from the plasma. For this purpose methanol was used as the extraction solvent.

10 pi di una soluzione di standard interno (roxytromicina in metanolo alla concentrazione di 10 pg/ml) sono stati addizionati a 100 pi di plasma e, successivamente, sono stati aggiunti 300 pi di metanolo. 10 µl of an internal standard solution (roxytromycin in methanol at a concentration of 10 µg / ml) was added to 100 µl of plasma and, subsequently, 300 µl of methanol was added.

Il campione è stato quindi agitato su vortex per 3 minuti e centrifugato per 10 minuti a 13400 g. Il surnatante è stato prelevato e filtrato utilizzando filtri siringa da 0,45 pm. I campioni sono quindi stati posti in vial ambrate per autocampionatore, che, una volta chiuse ermeticamente, sono state conservate in congelatore a -80°C fino al momento dell’analisi. The sample was then vortexed for 3 minutes and centrifuged for 10 minutes at 13400 g. The supernatant was withdrawn and filtered using 0.45 µm syringe filters. The samples were then placed in amber vials for autosamplers, which, once hermetically sealed, were stored in the freezer at -80 ° C until the time of analysis.

Osservando i profili plasmatici (Figura 5), si può notare che somministrando i due mangimi caricati con i nanosistemi lipidici si riescono ad ottenere concentrazioni piasmatiche più elevate di eritromicina, a parità di dose. Tali dati confermano la potenzialità dei nanosistemi lipidici sviluppati di veicolare l’eritromicina, riducendo la sua inattivazione. Observing the plasma profiles (Figure 5), it can be seen that by administering the two feeds loaded with the lipid nanosystems it is possible to obtain higher piasmatic concentrations of erythromycin, at the same dose. These data confirm the potential of the developed lipid nanosystems to carry erythromycin, reducing its inactivation.

In particolare, l’eritromicina veicolata nel mangime caricato con sistema ESEMPIO 4 è 1,3 volte più biodisponibile rispetto al valore ottenuto con il mangime tradizionale. La biodisponibilità della molecola fornita invece nel mangime caricato con sistema ESEMPIO 5 è doppia rispetto al valore ottenuto con il mangime tradizionale. In particular, the erythromycin conveyed in the feed loaded with the EXAMPLE 4 system is 1.3 times more bioavailable than the value obtained with traditional feed. The bioavailability of the molecule supplied instead in the feed loaded with the EXAMPLE 5 system is double compared to the value obtained with the traditional feed.

ESEMPIO 11 - Prova comparativa di somministrazione di un mangime secondo l’esempio 8d ed un mangime commerciale. EXAMPLE 11 - Comparative test of feeding a feed according to example 8d and a commercial feed.

Il mangime dell’esempio 8d, addizionato di astaxantina con il sistema dell’esempio 7, è stato testato su un campione di 80 trote confrontando le concentrazioni piasmatiche ottenute ai vari tempi di prelievo con quelle ottenute somministrando ad altrettante 80 trote il mangime medicato commerciale a base di astaxantina (5 g/kg). I profili plasmatici sono riportati in figura 6. The feed of example 8d, added with astaxanthin with the system of example 7, was tested on a sample of 80 trout by comparing the piasmatic concentrations obtained at the various sampling times with those obtained by administering as many 80 trout the commercial medicated feed to astaxanthin base (5 g / kg). Plasma profiles are shown in figure 6.

Anche in questo caso prima di procedere con Γ analisi in HPLC, è stato necessario effettuare l’estrazione del campione dal fluido biologico. Tale processo è stato effettuato secondo le istruzioni riportate da Olsen et al., Aquaculture, 2005, 250, 804-812. La sola differenza consiste nel fatto che, una volta terminata la procedura di estrazione, il campione secco è stato ripreso in 200 pi di diclorometano anziché in acetone. Again, before proceeding with the HPLC analysis, it was necessary to extract the sample from the biological fluid. This process was carried out according to the instructions reported by Olsen et al., Aquaculture, 2005, 250, 804-812. The only difference is that, once the extraction procedure was completed, the dry sample was taken up in 200 µl of dichloromethane instead of acetone.

Per Γ analisi dei campioni è stato usato un sistema HPLC costituito da pompe Waters e da un rilevatore UV/VIS-151 Gilson. Le analisi sono state eseguite usando una colonna analitica Supelco Discovery, 25x4, 6mm, i.d.5pm, con fase stazionaria Cia (Supelco, Bellefonte, PA, USA) termostata a 30°C. Le condizioni analitiche hanno richiesto una fase mobile costituita da una miscela di tre solventi (acetonitrile:diclorometano:metanolo=73:10:17), il cui flusso è stato mantenuto in condizioni teocratiche ad una velocità di 1 ml/min. I cromatogrammi sono stati registrati ad una lunghezza d' onda di 466 nm. Il volume di iniezione è stato di 10 μΙ. Il tempo di eluizione del picco era 7.15 minuti. Al fine di somministrare a tutti i campioni la stessa dose di farmaco sono state somministrate diverse quantità dei due mangimi suddetti: così per ogni kg di mangime commerciale somministrato ad un campione sono stati somministrati all’altro gruppo 2 kg di mangime secondo l’esempio 8a. An HPLC system consisting of Waters pumps and a Gilson UV / VIS-151 detector was used for sample analysis. The analyzes were performed using a Supelco Discovery analytical column, 25x4, 6mm, i.d.5pm, with Cia stationary phase (Supelco, Bellefonte, PA, USA) thermostated at 30 ° C. The analytical conditions required a mobile phase consisting of a mixture of three solvents (acetonitrile: dichloromethane: methanol = 73: 10: 17), the flow of which was maintained under theocratic conditions at a rate of 1 ml / min. The chromatograms were recorded at a wavelength of 466 nm. The injection volume was 10 μΙ. The peak elution time was 7.15 minutes. In order to administer the same dose of drug to all the samples, different quantities of the two aforementioned feeds were administered: thus for each kg of commercial feed administered to a sample, 2 kg of feed according to example 8a were administered to the other group. .

In tal caso, a parità di dose, si ottiene un’’area sotto la curva” 10 volte superiore rispetto a quella del mangime commerciale. In tal caso quindi, si potrebbe impiegare una quantità 10 volte inferiore di pigmento, per altro molto costoso, per raggiungere gli stessi livelli plasmatici. In this case, for the same dose, an area under the curve "is obtained 10 times higher than that of commercial feed. In this case, therefore, a 10 times lower quantity of pigment, which is very expensive, could be used to reach the same plasma levels.

Claims (9)

RIVENDICAZIONI 1. Composizioni alimentari ad uso zootecnico comprendenti uno o più additivi nutraceutici e/o farmaceutici in cui detti additivi, formulati in opportuni nano sistemi lipidici liquidi, sono adsorbiti sulla superficie delle particelle o pellets della composizione. CLAIMS 1. Food compositions for zootechnical use comprising one or more nutraceutical and / or pharmaceutical additives in which said additives, formulated in suitable liquid lipid nano systems, are adsorbed on the surface of the particles or pellets of the composition. 2. Composizioni secondo la rivendicazione 1 in cui detti additivi sono scelti fra vitamine, antibiotici e pigmenti. 2. Compositions according to claim 1 wherein said additives are selected from vitamins, antibiotics and pigments. 3. Composizioni secondo la rivendicazione 1 in cui la fase lipidica di detti nano sistemi lipidici liquidi è costituita da oli digeribili, comunemente impiegati nell'industria alimentare e farmaceutica, generalmente di origine vegetale o trigliceridi a media catena e/o miscele di gliceridi. 3. Compositions according to claim 1 in which the lipid phase of said liquid lipid nano systems consists of digestible oils, commonly used in the food and pharmaceutical industry, generally of vegetable origin or medium chain triglycerides and / or mixtures of glycerides. 4. Composizioni secondo la rivendicazione 1 in cui detti nano sistemi lipidici sono formulati mediante un tensioattivi non ionici. 4. Compositions according to claim 1 wherein said lipid nano systems are formulated by means of a non-ionic surfactant. 5. Composizioni secondo la rivendicazione 1 in cui detti nano sistemi lipidici liquidi sono microemulsioni semplici (O/A) o doppie (O/A/O) o sistemi autoemulsionanti. 5. Compositions according to claim 1 wherein said liquid lipid nano systems are simple (O / A) or double (O / A / O) microemulsions or self-emulsifying systems. 6. Composizioni secondo la rivendicazione 5 in cui dette microemulsioni presentano le seguenti composizioni percentuali in peso: in caso siano O/A: additivi 0.40-5 %; olio 15-30 %; tensioattivo 3-40 %; acqua a bilanciamento; in caso siano O/A/O: additivi 1-2 %; olio fase intema2-4 %; acqua 2-4 % tensioattivo 30-50 %; olio fase esterna a bilanciamento; in caso siano auto-emulsionanti: additivi 0.50-10 %; olio 30-95 %; tensioattivo 5-60 %; 6. Compositions according to claim 5 wherein said microemulsions have the following percentage compositions by weight: in case they are O / A: additives 0.40-5%; oil 15-30%; surfactant 3-40%; balancing water; in case they are O / A / O: additives 1-2%; internal phase oil 2-4%; water 2-4% surfactant 30-50%; balancing external phase oil; in case they are self-emulsifying: additives 0.50-10%; oil 30-95%; surfactant 5-60%; 7. Uso di nano sistemi lipidici comprendenti uno o più additivi nutraceutici e/o farmaceutici per la preparazione di composizioni alimentari ad uso zootecnico. 7. Use of nano lipid systems comprising one or more nutraceutical and / or pharmaceutical additives for the preparation of food compositions for zootechnical use. 8. Processo per la preparazione di composizioni alimentari secondo la rivendicazione 1, detto processo comprendente le seguenti fasi: (a) Miscelazione farine componenti: i nutrienti classici (carboidrati, proteine, grassi) ed eventualmente integratori minerali e vitaminici. (b) Estrusione della miscela ottenuta dalla fase (a) ad una temperatura tale per cui il materiale estruso non superi i 60°C; (c) Essiccazione del materiale estruso ottenuto dalla fase (b) in forno di essiccazione per ridurre la % di umidità; (d) Grassatura in autoclave post-estrusione con nanosistemi lipidici liquidi contenenti almeno un ingrediente nutraceutico e/o un medicamento. 8. Process for the preparation of food compositions according to claim 1, said process comprising the following steps: (a) Mixing of component flours: classic nutrients (carbohydrates, proteins, fats) and possibly mineral and vitamin supplements. (b) Extrusion of the mixture obtained from step (a) at a temperature such that the extruded material does not exceed 60 ° C; (c) Drying of the extruded material obtained from step (b) in a drying oven to reduce the% of humidity; (d) Greasing in post-extrusion autoclave with liquid lipid nanosystems containing at least one nutraceutical ingredient and / or a medicament. 9. Uso delle composizioni secondo una qualunque delle rivendicazione 1-6 per l’allevamento di animali da reddito scelti fra suini, avicoli, animali acquatici, bovini, ovini, caprini, equini e animali da compagnia.9. Use of the compositions according to any one of claims 1-6 for the breeding of livestock selected from pigs, poultry, aquatic animals, cattle, sheep, goats, horses and pets.