CZ285255B6 - Kompozice obsahující cholestyramin a způsob její výroby - Google Patents

Abstract

Kompozice obsahující cholestyramin a škrob prosté oleje, s vynikajícími organoleptickými znaky se dostanou tím, že se cholestyramin a zrna škrobu v hmotnostním poměru 1:1,8 až 2,9, za přídavku obilných otrub jako plnicího činidla a popřípadě aromatické látky smísí s 10 až 35% hmotnostními vody, počítáno na výchozí látky, na homogenní vlhkou hmotu, kterážto hmota se vytlačuje na provazec, přičemž teplota, měřena ve hmotě ve vytlačovací hlavě, je 105 až 180.sup.o.n.C a tlak, měřen ve vytlačovací hlavě, je 3,0 až 7,0 MPa. a následující sušení se provádí za teploty nad 100.sup.o.n.C, k dosažení obsahu vlhkosti rovného nebo nižšího než 3,5% hmotnostních, přičemž vytlačovaný materiál se před nebo po sušení rozděluje na tyčinky nebo mele na prášek.ŕ

Description

Prostředek obsahující cholestyramin a obilný škrob s výhodou ve formě tyčinek, a způsob jeho výroby

Oblast techniky

Tento vynález se týká prostředku obsahujícího cholestyramin a obilný škrob s výhodou ve formě tyčinek, a způsob jeho výroby. Předmětný prostředek je určen pro bezprostřední spotřebu u pacientů trpících hypercholesterinemií.

Dosavadní stav techniky

Cholestyramin je mezinárodní volné jméno (INN of WHO) pro chlorid kopolymeru styrenu s divinylbenzenem, který obsahuje kvartémí amoniové skupiny. Cholestyramin je účinný jako iontoměnič pro vázání galových kyselin a při hypercholesterinemií jako přípravek snižující lipidy. Při hypercholesterinemii se musí používat mimořádně veliké dávky, které mohou být tak vysoké, že činí 4 až 16 g pro každé oddělené podání a až 32 g za den. To je problém, protože cholestyramin je přítomen ve formě velmi jemných, iontoměničových částic, které nejsou rozpustné ve vodě. Pokud se částice pozřou v suspendované nebo tuhé formě, způsobují rybí pach a chuť a kromě toho zůstává v ústech nepříjemná chuť zrnek písku, co někdy se také označuje jako neodbytný efekt pískových zrnek. Proto je obtížné přimět pacienta, aby přijímal cholestyraminové prostředky na pravidelném základě během prodlouženého časového období ve vyžadovaných vysokých dávkách.

Bylo již uskutečněno mnoho různých pokusů jak převést cholestyramin do formy příjemnější pro pacienta, která by mohla být snadno používána, například by byla přímo požívána a byla by chutná. Mimo jiné byly vyvinuty suspenze (například ve formě ovocných šťáv), prášku, pečených produktů a tyčinek (například ve formě sladkého nugátu nebo čokoládových tyčinek).

Cholestyraminové kompozice podle DE 38 08 191A jsou přítomny ve formě vodné suspenze s pevně danou viskozitou.

Evropský patentový spis č. 347 014A popisuje pečené produkty obsahující cholestyramin, které se vyrábějí pečením za teploty přibližně od 150 do 180 °C po dobu 20 minut z těsta, a které vedle vody obsahují olej na pečení, monosacharid nebo polysacharid, aromatickou látku stejně jako cholestyramin.

Z evropského patentového spisu č. 492 235A byly již dříve známy nepečené cholestyraminové produkty, které měly vlhkost menší než 11 %. Tyto produkty obsahovaly cholestyramin, obiloviny, jako mouku nebo otruby, cukr, aromatické látky, pojivové prostředky založené na škrobu, stejně jako popřípadě olej na pečení. Zpracování se provádělo takovým způsobem, že směs se nepekla za teploty 150 °C nebo více, ale místo toho se sušila za teploty přibližně 70 °C při sníženém tlaku během prodlouženého časového období, přibližně od 16 do 48 hodin, dokud se nedosáhlo požadovaného nižšího obsahu vlhkosti.

Žádný z návrhů dosud známých tak dalece nevede k cholestyraminovému produktu v tuhé formě, který splňuje výše zmíněné nároky s ohledem na pach a chuť a má jednoduché složení, aby bylo možné vyrábět je pouze pomocí technologie, která je k použiti. Předmět tohoto vynálezu je řešením naznačeného problému.

-1 CZ 285255 B6

Podstata vynálezu

Nyní bylo s překvapením nalezeno, že s ohledem na nutriční fyziologii a také s ohledem na chuť a pach se ve všech ohledech uspokojující cholestyraminové produkty dostanou v tuhé formě, pokud receptura, stejně jako výrobní podmínky se zvolí určitým způsobem a navzájem se přizpůsobí.

Předmětem tohoto vynálezu je prostředek obsahující cholestyramin a obilný škrob s výhodou ve formě tyčinek, zvláště pro bezprostřední konzumaci pro lidi trpící hypercholesterolemií, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje cholestyramin a obilný škrob v hmotnostním poměru 1:1,8 až 1:2,9, jakožto plnidlo obilní otruby a ochucovací činidlo, se zbytkovou vlhkostí nejvýše 3,5 % hmotnostních.

Jiným předmětem tohoto vynálezu je způsob výroby výše charakterizovaného prostředku obsahujícího cholestyramin a obilný škrob, který spočívá v tom, že se mísí cholestyramin a zrna škrobu v hmotnostním poměru 1:1,8 až 1:2,9, za přídavku obilných otrub jako plnidla a popřípadě ochucovacího činidla s 10 až 35 % hmotnostními vody, počítáno na výchozí látky jako celek, a získaná homogenní vlhká hmota se vytlačuje na provazec za teploty hmoty 105 až 180 °C a za tlaku 3,0 až 7,0 MPa a produkt se suší za teploty nad 100 °C až k dosažení zbytkové vlhkosti méně než 3,5 % hmotnostních, přičemž se vytlačovaný materiál před sušením nebo po sušení rozděluje na tyčinky nebo se mele na prášek.

Výrazem tyčinka v rozsahu tohoto vynálezu se rozumí předměty tvaru disku nebo tvaru kostky. Rozměry se volí tak, že tyčinka obsahuje jedinou dávku cholestyraminu, která má být podána. Při tloušťce od 1 do 12 mm může být šířka například od 20 do 50 mm a délka od 100 do 160 mm.

Podle jiného provedení vytlačené zboží se může rozemlít na prášek (velikost částic je výhodně menší než 2 mm) a ten se může například přidávat k mléku, vodě, džusu obsahujícímu kompot nebo k jiným nápojům, jogurtu a podobně.

Zvláště výhodné organoleptické charakteristiky se dostanou s překvapivě jednoduše postavenou recepturou. Normální přísady, jako jsou oleje nebo tuky, fermentační činidla a látky upravující chuť polymerů nebo želatinizační činidla nejsou zapotřebí. Případný přídavek aromatických látek v podstatě plní úkol dosáhnout odlišných sklonů v chuti a slouží méně pro modifikaci chuti a pachu produktů jako takových.

Podle výhodného provedení je škrob a otruby ze stejného zrna, to znamená, že se v receptuře použije například pšeničný škrob a pšeničné otruby. Obsah otrub (vztažený na výchozí látky) je obvykle menší než 10% hmotnostních, výhodně až do 7,5 % hmotnostních. V případě, že se používá aromatických látek, například zvláštních suchých aromatických látek typu chleba, aplikace na tyčinku se může provádět právě na konci výrobního procesu po vysušení tyčinky.

Pšeničný, rýžový a kukuřičný škrob jsou zvláště dobře vhodné. Pokud jde o použité otruby, zvláště výhodné jsou otruby pšeničné nebo rýžové. Potom se otruby jako takové mohou stabilizovat přídavkem škrobu.

Zvláště výhodné kompozice sestávají ze 30 % hmotnostních cholestyraminu, 65 % hmotnostních pšeničného škrobu a 5 % hmotnostních pšeničných otrub a dále z 25 % hmotnostních cholestyraminu, 67,5 % hmotnostních pšeničného škrobu a 7,5 % hmotnostních pšeničných otrub. Podle potřeby se také přidává suchá aromatická látka.

Kromě toho pro výhody dosahované podle tohoto vynálezu je důležité zachovat výše dané podmínky způsobu, které se jasně liší od podmínek sušícího procesu nebo od obvyklého způsobu pečení. Stejně jako při sušení, tak také při pečení, voda obsažená ve vlhké hmotě se odpařuje,

takže se dostane konečný produkt, který má odpovídající nízkou zbytkovou vlhkost. Proto při vyšších teplotách používaných při pečení se škrob degraduje ve větším rozsahu ve srovnání se sušením, přičemž se tvoří zvláště amylóza a amylopektin. V protikladu k tomu při vytlačování použitém podle tohoto vynálezu voda nemůže unikat nebo pouze částečně uniká při vyšších teplotách (tak zvané vařící extrudování). Za těchto podmínek (vedle teploty se také podstatně zvyšuje tlak, v porovnání se sušicím nebo pečicím procesem) se škrob degraduje ve velkém rozsahu a tvoří se zvláště dextrin. Nemůže se předvídat, že za úspěch vynálezu jsou vedle změny receptury také odpovědny tři rozdílné podmínky procesu.

Při vytlačování nastává podstatné snížení obsahu vody, například z 35 % na přibližně 10 až 20 %. Sušení na konečnou vlhkost rovnou nebo nižší než 3,5 %, se dosahuje zahříváním až na teplotu 130 °C nebo zpracováním v mikrovlnné troubě během krátkého období až při teplotě 175 °C. V tomto případě je dále výhodné další sušení a pečlivé ochlazení v následujícím vyhřívaném vzduchovém tunelu, až produkt dosáhne nízké teploty, která je zapotřebí pro jeho zabalení.

V důsledku nízké vlhkosti jsou vyráběné tyčinky podle tohoto vynálezu hygroskopické. Proto je výhodné vyráběné tyčinky balit do impregnovaného obalu odolného proti vlhkosti, například za použití vhodných složených fólií s hliníkovou vrstvou, jako vrstvou bránící přístupu vody. Složené fólie jsou komerčně dostupné, a mají například formu papír/polyethylen/hliník/polyethylen, polypropylen/hliník/polyethylen nebo polyethylentereftalát/hliník/polyethylen.

Příklady provedení vynálezu

Příklady uvedené dále slouží k podrobnějšímu vysvětlení vynálezu, avšak vynález není na ně omezen.

Příklady

Zhotoví se dále uvedené receptury:

Receptura A

Cholestyramin Pšeničný škrob Pšeničné otruby

4000 mg (30 % hmotnostních) 8600 mg (65 % hmotnostních) 700 mg (5 % hmotnostních)

Pro výrobu přibližně 100 000 tyčinek má směs toto složení:

Cholestyramin Pšeničný škrob Pšeničné otruby Čištěná voda Suchá aromatická látka

400 kg 860 kg 70 kg 332,6 kg 0,4 kg

Receptura B

Cholestyramin Pšeničný škrob Pšeničné otruby

4000 mg (25 % hmotnostních) 10 800 mg (67,5 % hmotnostních) 1200 mg (7,5 % hmotnostních)

Výrobní postup

Nejprve se v silném mixéru smíchají do dosažení homogenity cholestyramin, pšeničný škrob, pšeničné otruby, stejně jak popřípadě suchá aromatická látka.

Experiment 1 až 3

Tato hmota se homogenizuje po přidáni dostatečného množství vody, vytlačuje kulatou lisovací formou a tvaruje do tyčinek. Vytlačování se provádí pomocí jediného vytlačovacího šroubu. Sledování výrobních parametrů (teploty a tlaku) se provádí podle předem stanovené receptury (důležitý je zvláště obsah škrobu a obsah vody) volbou teploty, stejně jako rychlosti šroubu, geometrického tvaru šroubu a jeho uspořádání. Použitý extrudér má tři vyhřívatelné zóny okolo šroubu, který se zahřívá vyhřívacími prvky, jež jsou zapojeny jeden po druhém. Předně se celá hmota slisuje a hněte při oběhové rychlosti odpovídající frekvenci otáčení 15 za minutu, co vede k rychlému zahřátí a roztaveni hmoty. Za teploty hmoty přibližně 170 °C a tlaku 5,0 MPa (měřeno ve vytlačovací hlavě při rovnoměrné produkční fázi) měkká, želatinizovaná hmota se stává viskózní kapalinou. Ta se vytlačuje cirkulační tryskou. Na výstupu provazce z tiysky začne expanzní fáze hmoty, přičemž působením unikající vodní páry se tvoří malé, hlavně otevřené buňky.

Tlakový nárůst v extrudéru před hlavou trysky závisí na teplotě, výrobní kapacitě a geometrickém tvaru trysky, přičemž tlak je znovu důležitý pro tvarovací podmínky a podmínky expanze hmoty poté, co opustila trysku.

Na kulatou trysku k tvarování provazce, která v přítomném případě má průměr 5,0 mm, je navařen difuzor trysky, aby poskytnul vytlačovanému materiálu požadovanou formu ploché tyčinky. Vzniká provazec se šířkou 35 mm a výškou 10 mm a ten se dělí na úseky o požadované délce.

Když se použije expandéru, dosáhne se výrobní kapacity okolo 10 až 11 kg hmoty za hodinu. Tlak a teplota hmoty se měří v hlavě expandéru. Pro recepturu A aB se použijí tyto výrobní parametry:

Experiment č.	1	2	3
Receptura	A	A	B
Tryska	5,0 mm kruhová	5,5 mm kruhová	5,0 mm kruhová
	tryska	tryska	tryska
Kroutící moment (Nm)	243,l±10,l	222,3±16,3	245,4±13,8
Frekvence otáček (za minutu)	151,2±0,4	150,7±0,3	150,7±0,5
Tlak (MPa)	4,94±0,l	5,63±0,55	4,94±0,l
Teplota (°C)	174,2±0,4	168,4±1,9	174,5±1,7

Tyčinky se následně dodatečně suší na sušicích deskách (Horden-trockner) za teploty 130 °C během doby 15 až 25 minut, k dosažení obsahu vody od 2,5 do 3,5 % hmotnostních. Tímto dodatečným sušením se dostane nakypřený a křupavý produkt a současně se sníží zbytková vlhkost pod hodnotu rovnovážné vlhkosti, co zabraňuje mikrobiologické destrukci.

Experiment 4 a 5

Hmota homogenizovaná ve střihovém mixéru se vytlačuje pomocí dvojitého šroubového extrudéru (Bemstorff ZE 40A - 330, průměr šroubu 40 mm, délka šroubu 1530 mm). Tento vařící extrudér s charakteristikami dvojitého šroubu má výhodu v tom, že umožňuje dosáhnout

-4CZ 285255 B6 dalšího důkladného míšení a současného snížení mechanického napětí ve hmotě. Nezbytné množství vody se dodává pomoci dávkovacího čerpadla po prvním stupni do extrudéru.

Vytlačovací zařízení má 7 vyhřívacích zón a vyhřívatelnou část hlavy. Poslední vyhřívací zóny se udržují za teploty 130 °C, přičemž zóna hlavy má o něco menší teplotu. Je možné chladit extrudér vodou dodávanou za účelem zaručení přesného řízení teploty.

Kříž z části hlavy do formovací trysky je zhotoven tryskou se zkosenou štěrbinou (délka 40 mm, výška 10 mm). V připojené trysce se štěrbina sbíhá ve vzdálenosti od 15 mm do 30 mm délky a 6 mm výšky. Teplota hmoty a její tlak se sledují na hlavě extrudéru a zaznamenávají.

Vytlačovaný materiál, poté co opouští trysku, má šířku 40 mm a výšku 14 mm. Při tomto experimentu se používají tyto výrobní parametry:

Experiment č.	4	5
Receptura	B	B
Tryska	30x6 mm štěrbinová tryska	30 x 6 mm štěrbinová tryska
Frekvence otáček (za minutu)	170	170
Teplota (°C)	111	115
Tlak (MPa)	3,5 až 4,6	3,4 až 3,7

Vytlačovaný materiál se dopravuje do řezacího zařízení pomocí dopravníku. Sušení se provádí pomocí mikrovlnné sušárny a následovně v tunelu s horkým vzduchem. Během mikrovlnného zpracování je dosažena teplota 170 °C během krátkého časového období a zbývající vlhkost činí okolo 5 %. Předmět z tunelu s horkým vzduchem se dále suší na zbytkovou vlhkost menší než 3,5 % a ochlazuje na teplotu 80 °C, aby se umožnilo následující zabalení.

V experimentech 1 až 5 se vyrábějí tyčinky, které mají šířku 40 mm, výšku 6 mm a délku 150 mm. Tyčinky mají, pokud se použije zvláštní suché aromatické látky, jako typu bavorského kořeněného chleba, příjemnou chuť podobnou chlebu. Tak je odstraněna jinak se projevující nepříjemná rybám podobná chuť a rybám podobný pach, a tyčinky neprojevují neodbytný efekt pískových zrnek, to znamená, že nevyvolávají pocit chlupů nebo zrnek písku v ústech.

Hotové suché tyčinky se balí do impregnovaného složeného obalu odolného proti vlhkosti zpolyethylentereftalát/hliník/polyethylu (hliníková kombinovaná fólie HELIonal^(R)), který je neprodyšný pro vzduch a vlhkost, co je nezbytné s ohledem na hygroskopické vlastnosti produktu.

Při rozemletí extrudovaného materiálu a následujícím sítování (na velikost rovnou nebo menší než 2 mm) se dostane kompozice v práškové formě, která se může, stejně jako produkty vyskytující se na trhu, konzumovat s řadou druhů ovoce nebo přidávat k potravinám (jako je mléko nebo jogurt). Neodbytný efekt pískových zrnek se zde neprojevuje, i když byl pozorován při slepých experimentech s kolektivem pacientů.

Claims (12)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Prostředek obsahující cholestyramin a obilný škrob s výhodou ve formě tyčinek, zvláště pro bezprostřední konzumaci pro lidi trpící hypercholesterolemií, vyznačující se tím, že obsahuje cholestyramin a obilný škrob v hmotnostním poměru 1:1,8 až 1:2,9, jakožto plnidlo obilní otruby a ochucovací činidlo, se zbytkovou vlhkostí nejvýše 3,5 % hmotnostních.
2. 2. Způsob výroby prostředku obsahujícího cholestyramin a obilný škrob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se mísí cholestyramin a zrna škrobu v hmotnostním poměru 1:1,8 až 1:2,9, za přídavku obilných otrub jako plnidla a popřípadě ochucovacího činidla s 10 až 35 % hmotnostními vody, počítáno na výchozí látky jako celek, a získaná homogenní vlhká hmota se vytlačuje na provazec za teploty hmoty 105 až 180 °C a za tlaku 3,0 až 7,0 MPa a produkt se suší za teploty nad 100 °C až k dosažení zbytkové vlhkosti nejvýše 3,5% hmotnostních, přičemž se vytlačovaný materiál před sušením nebo po sušení rozděluje na tyčinky nebo se mele na prášek.
3. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se používá cholestyramin se škrobem a otrubami ze stejného obilí.
4. 4. Způsob podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že se používá cholestyramin s pšeničným škrobem a pšeničnými otrubami.
5. 5. Způsob podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že se přidává až 7,5 % hmotnostních otrub, počítáno na výchozí látky.
6. 6. Způsob podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že se produkt suší k dosažení obsahu zbytkové vlhkosti 2,5 až 3,5 % hmotnostních.
7. 7. Způsob podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že se po vysušení na tyčinky nanáší aromatická látka.
8. 8. Způsob podle nároku 4, vyznačující otrub, počítáno na výchozí látky.
9. 9. Způsob podle nároku 4, vyznačující zbytkové vlhkosti 2,5 až 3,5 % hmotnostních.
10. 10. Způsob podle nároku 4, vyznačující aromatická látka.

    se tím , že se přidává až 7,5 % hmotnostních se tí m , že se produkt suší kdosažení obsahu se tí m , že se po vysušení na tyčinky nanáší
11. 11. Způsob podle nároku 5, vy zn ač u j í cí se t í m, že se produkt suší kdosažení obsahu zbytkové vlhkosti 2,5 až 3,5 % hmotnostních.
12. 12. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že se produkt suší k dosažení obsahu zbytkové vlhkosti 2,5 až 3,5 % hmotnostních.