DE10104847A1 - alpha-Tocopherol-Konzentrat und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein α-Tocopherol-Konzentrat und Verfahren zu seiner Herstellung.

Fettlösliche Verbindungen, wie z. B. Vitamin E, A, Carotinoide aber auch Coenzym Q₁₀ werden abhängig vom Vorhandensein von Gallensalzen und Enzymen der Bauchspeicheldrüse absorbiert. Dem Absorptionsprozess voraus geht ein Vorgang der sogenannten Micellenbildung im Darm, der erforderlich ist, damit die fettlöslichen Verbindungen "verpackt" und auf diese Weise verschiedene Barrieren der Darmmukosa überwinden können. Ist die Sekretion von Gallenflüssigkeit oder aber auch von Bauchspeicheldrüsenenzymen gestört, so resultiert daraus eine sogenannte Maldigestion oder Malabsorption fettlöslicher Verbindungen. Das beste Beispiel hierfür ist der Krankheitszustand der Zystischen Fibrose, bei der aufgrund mangelnder Bereitstellung von Bauchspeicheldrüsenenzymen die Resorption fettlöslicher Verbindungen nur noch sehr gering möglich ist. Die Besonderheiten der Absorption fettlöslicher Mikronährstoffe zeigen sich auch daran, dass die Aufnahme immer dann steigt, wenn gleichzeitig Fett angeboten wird. Fett begünstigt einerseits die Abgabe von Gallensäuren und von Bauchspeicheldrüsenenzymen und andererseits die Bildung von Micellen, die dann die besagten fettlöslichen Mikronährstoffe enthalten. Wenn die fettlöslichen Verbindungen in die Zellen des Darmes aufgenommen worden sind, so liegen sie dort in freier Form, d. h. also nicht gebunden an micellare Bestandteile vor. In dieser freien Form werden sie dann erneut "wasserlöslich" gemacht, indem sie in in den Darmzellen gebildete Transporter (Lipoproteine - Chylomikronen) eingebaut werden und dann über die großen Lymphwege in das Blut abgegeben werden. Der Organismus muss also zur Aufnahme von lipophilen Verbindungen diese in zwei Schritten wasserlöslich machen. Der 1. Schritt erfolgt im Darm durch Bildung der Micellen, aus denen dann die Substanz in der Darmzelle wieder freigesetzt wird, der zweite Schritt ist die Bildung von Lipoproteinen zum Transport im Blut. Es ist daher nachvollziehbar, dass lipophile Substanzen, die wasserlöslich gemacht worden sind (klare Lösungen), nicht aber solche, die im wässrigen Medium lediglich dispergiert sind (trübe Lösungen), vom Organismus rascher und effizienter absorbiert werden können als die ursprünglich lipophile Substanz.

Über die Bioverfügbarkeit wasserlöslich gemachter lypophiler Mikronährstoffe (klare Lösungen) liegen nur wenig Daten vor. Ein Verfahren zur Prüfung der Bioverfügbarkeit solcher Verbindungen sind sogenannte in-vitro Dissolutionsverfahren. Hierbei wird festgestellt, inwieweit sich eine Verbindung im wässrigen Kompartement löst bzw. inwieweit sie aus einer bestimmten galenischen Zubereitungsform freigesetzt wird. Hier zeigen Studien an wasserlöslich gemachtem Q₁₀, dass dieses im Gegensatz zu Q₁₀ aus öligen Lösungen oder Dispersionen (trübe Lösungen) zu 100% freigesetzt wird. Dies bedeutet aber, dass das so applizierte Q₁₀ bereits in höherer Konzentration in freier Form im Darmlumen vorliegt und auf diese Weise nicht erst durch Micellenbildung oder durch Abbau der das Q₁₀-umgebenden Lipide freigesetzt werden muss.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Bioverfügbarkeit von α- Tocopherol zu verbessern.

Dazu ist erfindungsgemäß ein Konzentrat vorgesehen, das α-Tocopherol oder Derivate davon sowie ein Polysorbat enthält. Als Derivat empfiehlt sich das α- Tocopherolacetat oder auch das α-Tocopherolhydrogensuccinat. Das Konzentrat kann nach Belieben mit Wasser verdünnt werden, sodaß sich aus dem Konzentrat leicht eine wässrige Lösung von Vitamin E erhalten läßt. Damit verbessert sich wesentlich die Bioverfügbarkeit von Vitamin E. Wasserlöliches Vitamin E ist auch in der Kosmetik bei der Zubereitung von beispielsweise Zweikomponenten-Salben mit Vorteil einsetzbar. Der Konzentratgehalt einer Komponente löst die fettige Schutzschicht der Haut, sodaß das Vitamin E der zweiten Komponente von ihr leicht aufgenommen werden kann. Das erfindungsgemäße Konzentrat eignet sich als Zusatz zu Getränken, Nahrungsergänzungsmitteln und Arzneimitteln auf Wasser- oder Sirupbasis.

Zweckmäßig beträgt das Gewichtsverhältnis von α-Tocopherol zu Polysorbat zwischen 1 : 16 und 1 : 22. Bewährt hat sich ein Verhältnis, gemäß welchem in 17 Gewichtseinheiten Konzentrat 1 Gewichtseinheit Vitamin E enthalten ist.

Empfehlenswert ist ein Gehalt des erfindungsgemäßen Konzentrats an Q₁₀. Dadurch wird die Haltbarkeit eines Q₁₀-Konzentrats verbessert, weil das Vitamin E eine Schutzfunktion für das Ubichinon ausübt.

Als Polysorbat kommt vorteilhafterweise Polysorbat 80 in Betracht, jedoch können auch Polysorbat 20, 40, 60 oder 65 verwendet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Konzentrat zwischen etwa 0,1 g und etwa 50 g, vorzugsweise 25 g α-Tocopherol oder eines oder mehrere seiner Derivate pro 1000 g Konzentrat. Ferner kann das Konzentrat zwischen etwa 400 g und etwa 950 g, vorzugsweise etwa 540 g Polysorbat, insbesondere Polysorbat 80 pro 1000 g Konzentrat enthalten.

Das erfindungsgemäße Konzentrat kann grundsätzlich dadurch gewonnen werden, indem man α-Tocopherol in erwärmtes Polysorbat einträgt und solange rührt, bis sich eine homogene, zähflüssige und transparente Masse ergibt. Das Konzentrat ist nach Abkühlung in Wasser leicht löslich.

Man kann dem erwärmten Polysorbat zusätzlich zu dem α-Tocopherol auch entsprechend erwärmtes Wasser zugeben und anschließend in der Wärme rühren. Sobald sich eine homogene, zähflüssige und transparente Masse ergeben hat, muss rasch abgekühlt werden, um die Konsistenz und Eigenschaften der Masse und ihre leichte rückstandfreie Wasserlöslichkeit zu erhalten.

Als Beispiel werden zur Herstellung des Konzentrats etwa 950 g Polysorbat 80 auf etwa 80 bis 100°C erwärmt. In die erwärmte Masse werden etwa 50 g α- Tocopherol eingetragen und die Mischung in der Wärme etwa 5 Minuten lang gleichmäßig gerührt, bis sich ein homogenes, transparentes und zähflüssiges Konzentrat ergibt. Die Transparenz bleibt nach Abkühlung auf Zimmertemperatur unbegrenzt erhalten. Das erhaltene Konzentrat ist in Wasser leicht löslich, ohne dass eine Trübung eintritt oder sich ein Sediment absetzt.

In einem weiteren Beispiel geht man wie folgt vor: Etwa 750 g Polysorbat 80 werden auf etwa 85°C erwärmt. 205 g entsprechend erwärmtes Wasser und 45 g α- Tocopherol werden dem erwärmten Polysorbat zugegeben. Anschließend wird in der Wärme etwa 5 Minuten lang gerührt, bis sich ein homogenes, transparentes, zähflüssiges Konzentrat ergibt. Rasches Abkühlen führt zu einem Konzentrat mit den erwähnten Eigenschaften, insbesondere seiner rückstandfreien Wasserlöslichkeit.

In weiter bevorzugter Ausführungsform der Erfindung kann das Verfahren zur Herstellung des Konzentrats so gestaltet werden: Etwa 538 g Polysorbat 80 werden auf 75°C erwärmt und diese Temperatur wird konstant gehalten. 24 g α- Tocopherol werden auf 75°C erwärmt und diese Temperatur wird konstant gehalten. Die 75°C warmen Substanzen Polysorbat 80 und α-Tocopherol werden unter gleichmäßigem Rühren vermischt und das dabei entstehende Gemisch (Mutterkonzentrat) von etwa 562 g bei einer Temperatur von 75°C konstant gehalten. 438 g destilliertes Wasser werden auf 75°C erwärmt und diese Temperatur wird konstant gehalten. Das 75°C warme Gemisch (Mutterkonzentrat) aus Polysorbat 80 und α-Tocopherol wird unter gleichmäßigem Rühren mit dem 75°C warmen destillierten Wasser vermischt und die dabei entstehende Lösung von etwa 1000 g bei einer Temperatur von 75°C gehalten. Sobald die Lösung klar geworden ist, wird sie rasch auf etwa 20°C über einen Wärmetauscher abgekühlt. Danach liegt ein stabiles, klares, wasserlösliches Vitamin-E-Konzentrat vor. Bei der Vermischung dieses Konzentrats mit einer klaren meist nicht-alkoholischen Flüssigkeit entsteht ein stabiles, klares wasserlösliches Vitamin-E-haltiges Gemisch, das auch nach langer Lagerung stabil bleibt und keinen Ausfall des enthaltenen Vitamins E zeigt.

Will man dem erfindungsgemäßen α-Tocopherol-Konzentrat Q₁₀ beigeben, wird zweckmäßig zunächst ein Q₁₀-Konzentrat wie folgt gewonnen: 780 g auf etwa 85°C erwärmtem Polysorbat 80 werden etwa 220 g Coenzym Q₁₀ hinzugegeben und die Mischung etwa 5 Minuten in der Wärme gerührt, bis sich ein homogenes, transparentes, zähflüssiges Konzentrat ergibt. Dieses Konzentrat wird nach seiner Abkühlung auf etwa 40°C zunächst cremig-fest und intransparent. Sobald es auf etwa 60°C erwärmt ist, ist es wieder zähflüssig und transparent und läßt sich beliebig mit Wasser verdünnen.

Das gleiche Ergebnis erhält man, wenn man zu etwa 400 g Polysorbat 80 von etwa 85°C eine Menge von etwa 496 g entsprechend erwärmtes Wasser und etwa 104 g Q₁₀ hinzufügt und wieder in der Wärme rührt.

Auf diese Weise erhält man ein Q₁₀-Konzentrat, von dem ein kg etwa 222 g Q₁₀ enthalten.

Man kann nun beispielsweise 500 g wasserfreies wie oben beschrieben hergestelltes α-Tocopherol-Konzentrat bei etwa 60°C mit etwa der gleichen Menge an vorstehend erläutertem Q₁₀-Konzentrat vermischen, sodaß 1 kg eines Konzentrats entsteht, welches leicht wasserlöslich ist und sowohl Q₁₀ wie auch Vitamin E enthält. Verdünnt man 1 kg dieses Mischkonzentrats mit 1.000 Liter Fertiggetränk, beispielsweise Mineralwasser, deckt 1 Liter dieses solcherart angereicherten Fertiggetränks den menschlichen Tagesbedarf an Vitamin E und Q₁₀ mehrfach ab.

Claims (18)

1. Wasserlösliches Konzentrat, enthaltend α-Tocopherol oder Derivate davon sowie ein Polysorbat.

2. Konzentrat nach Anspruch 1, enthaltend α- Tocopherolacetat.

3. Konzentrat nach Anspruch 1 oder 2, enthaltend α-Tocopherolhydrogensuccinat.

4. Konzentrat nach einem der vorstehenden Ansprüche, enthaltend einen oder mehrere der Polysorbate 20, 40, 60, 65 oder 80.

5. Konzentrat nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Gewichtsverhältnis von α-Tocopherol zu Polysorbat zwischen etwa 1 : 16 und etwa 1 : 22 beträgt.

6. Konzentrat nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Q₁₀.

7. Mischkonzentrat, welches ein Konzentrat nach einem der vorstehenden Ansprüche sowie ein Q₁₀-Konzentrat enthält.

8. Konzentrat nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, welches zwischen etwa 0,1 g und etwa 50 g, vorzugsweise 25 g α-Tocopherol pro 1000 g Konzentrat enthält.

9. Konzentrat nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, welches zwischen etwa 400 g und etwa 700 g, vorzugsweise etwa 540 g Polysorbat, insbesondere Polysorbat 80 pro 1000 g Konzentrat enthält.

10. Verfahren zur Herstellung eines Konzentrats nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß α-Tocopherol in erwärmtes Polysorbat eingetragen und die Mischung in der Wärme solange gerührt wird, bis sich eine homogene, wasserlösliche Masse ergibt.

11. Verfahren zur Herstellung eines Konzentrats nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass α-Tocopherol mit einem Polysorbat in der Wärme durch gleichmäßiges Rühren vermischt und die Mischung in der Wärme mit Wasser unter weiterem gleichmäßigem Rühren aufgefüllt wird und die klare Mischung sogleich auf eine Temperatur bei oder unterhalb Zimmertemperatur abgekühlt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Temperatur zwischen etwa 60°C und etwa 100°C, vorzugsweise von etwa 75°C vermischt und aufgefüllt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Temperatur von etwa 20°C abgekühlt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 540 g Polysorbat 80 auf etwa 75°C erwärmt und mit etwa 25 g auf etwa 75°C erwärmtem α-Tocopherol durch gleichmäßiges Umrühren vermischt und der warmen Mischung etwa 440 g auf 75°C erwärmtes Wasser während des Umrührens zur Bildung von etwa 1000 g klarer Mischung zugegeben wird.

15. Verfahren zur Herstellung eines Mischkonzentrats nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Q₁₀-Konzentrat durch Zugabe von Q₁₀ und eventuell von erwärmtem Wasser zu erwärmtem Polysorbat und anschließendem Rühren in der Wärme solange, bis sich eine transparente, homogene, zähflüssige Masse ergibt, erhalten wird, und das Q₁₀-Konzentrat sowie das α-Tocopherol- Konzentrat in leichter Wärme gemischt werden.

16. Verwendung des Konzentrats nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Herstellung eines wasserlöslichen Vitamin-E enthaltenden Getränks.

17. Verwendung des Konzentrats nach einem der Ansprüche 1-9 in einer kosmetischen Zweikomponentensalbe, von der die erste Komponente Hautfett löst und die zweite Komponente eine hautschonende Creme enthält.

18. Verwendung des Konzentrats nach einem der Ansprüche 1-9 in einem Arzneimittel oder Nahrungsergänzungmittel.