DE1467932A1

DE1467932A1 - Verfahren zur Herstellung eines Vitaminpraeparates

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Publication number: DE1467932A1
Application number: DE19631467932
Authority: DE
Inventors: Klaeui Dr-Chem Heinrich
Original assignee: F Hoffmann La Roche AG
Current assignee: F Hoffmann La Roche AG
Priority date: 1962-12-07
Filing date: 1963-10-19
Publication date: 1969-01-09

Description

Verfahren zur Herstellung eines Vitaminpräparates Bekanntlich ist Vitamin A gegenüber Sauerstoff äusserst empfindlich. Vitamin A und dessen gebräuchliche Ester, wie das Acetat und Palmitat, zersetzen sich beim Stehenlassen an der Luft bereits innerhalb von wenigen Stunden. Durch Zugabe von Antioaydantien gelingt es zwar, die Stabilität von Vitamin A zu verbessern, doch ist der dadurch erreichbare Effekt für viele Zwecke noch völlig ungenügend.
Die Eigenschaften von Vitamin A haben vielfältige Bestrebongen veranlasst, durch geeignete Abschirmung einer Zersetzung entgegenzuwirken. Einer der ersten Vorschläge bestand darin, Vitamin A in Form eines Adsorbates, z.B. an Hafermehl, zu ver- wenden. Derartige Präparate zeigten jedoch eine relativ nur ge- ringe Stabilitätssteigerung. Man hat auch versucht, 0e1- und Fettlösungen von Vitamin A einzusetzen, die Stabilitätseigenschuften solcher Produkte konnten jedoch nicht befriedigen. Derzeit wird ein sehr grosser Teil der Vitamin A-Produktion in Form von Dispersionen in einem Kolloid in den Handel gebracht. Den meisten Verfahren zur Herstellung von solchen Präparaten ist gemeinsam, dass man zuerst eine Emulsion von Vitamin A in einem wässrigen Kolloid, z.B. Gelatine oder Gummi arabieum herstellt und diese Emulsion dann in diskrete Partikelchen aufarbeitet, wo- bei jedes Partikelchen schliesslich das Vitamin in z.B. mit Gelatine überzogener Form enthält. Bei der Aufarbeitung der zer- teilten Emulsion muss ein Auffangmittel verwendet werden, das das Verfahren vorallem dann, wenn-aus wirtschaftlichen Gründen eine Regenerierung notwendig ist, erheblich belastet.
Es wurde nun die überraschende Feststellung gemacht, dass durch Beimischung eines Paares eines Antioxydans oder Antioxydantiengemisches und eines Synergisten oder Synergistengemisches Vitamin-Präparate gewonnen werden können, die eine ausserordentlich gute Stabilität aufweisen. Das Verfahren zur Her- stellung dieser besonders stabilen Vitaminpräparate besteht erfindungsgemäss darin, dass man ein fettlösliches Vitamin mit 6-Aethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydro-chinolinp butyliertem Hydroxytoluol, butyliertem Hydroxyanisol" 4,4°-Bis-(2,6-di-tertbutyl-phenol), y-Tocopherol, Gallaten oder Gemischen davon als Antioxydans und mit flüssigen oder festen, sekundären, aliphatisehen oder cycloaliphatisehen Aminen als Synergisten gegebenenfalls unter` Verwendung eines Verdünnungsmittels vermischt.

Die Konzentration der Antioxydantien bezogen auf die Menge der zu stabilisierenden Substanz beträgt im allgemeinen mindestens 0,1 %. Die obere Grenze hängt von mehreren Faktoren

ab, wird jedoch im allgemeinen 50 % nicht übersteigen. Die

Konzentration der Synergisten beträgt ebenfalls im allgemeinen

mindestens 0,,1 %. Es ist zweckmässig, die Synergisten im minde-

stem in der gleichen, noch zweckmässiger in der zwei- bis zehn-

fachen Menge bezogen auf die Antioxydantien zu verwenden.

Unter fettlöslichen Vitaminen versteht man die Vitamine

A, D, E und K. Im Sinne der Erfindung werden darunter auch Caro-

tinoide subsumiert, z.B. ß-Carotin, ß-Apo-8'-carotinal, ß-Apo-

8'-carotin-säureester, insbesondere der Aethylester, Canthaxanthin,

Zeaxanthin, hycopin, etc.

Unter den Antioxydantien ist 6-Aethoxy-2_,2,4-trimethyl-

1,2-dihvdro-chinolin hinsichtlich antioxydati`er Wirksarkeit be-

vorzugt. Andererseits wird man in vielen Fällen das im allgemeinen

wesentlich schächer wirksame y-Tocopherol infolge seines natürlicher

Vorkcmmei;s heranziehen, zumal min durch Einsatz von -y-Tocapherol

zusammen mit sekundären Aminen eine Stabilisierung erzielen kann,

die z.B. bei Vitamin A in der Grössenordnung der besten bisher

bekannten Antioxydantaen liegt*.

Von den Gallaten eignen sich insbesondere Ester der

Gallussäure mit Alkoholen mit mindestens 3 Kohlenstoffatomen, wie:

-.B. Prcpylgallat, Uctylgallat, Decylgallat, Dodec32gallat, etc.

Die erfindungsgemäss als Synergisten zu verwendenden

Amine müssen bestimmten Anforderungen entsprechen. Sie müssen

bei Zimmertemperatur flüssig oder fest sein, sie müssen sekundär

sein und sie müssen der aliphatischen oder cycloaliphatischen

Reihe angehören. Als solche Amine eignen sich insbesondere Di-

alkylamine, vorzugsweise solche mit einer Gesamtkohlenstoffan-

zahl von 12 bis 20, wie Deayl-pentyl-amin, Dodecyl-pentylamin,

Tetrahydrogeranyl-hexyl-amin, Tetrahydrogeranyl-octyl-amin, Di-

heptyl-amin, Tetradecyl-butyl-amin; Dialkanolamine, vorzugsweise

niedere Dialkanolamine, wie Diäthanolamin und deren Salze mit

höheren Fettsäuren; Di-(aminoalkyl)-amine wie Spermin und Spermidin;

Prolin und Gemische derartiger Verbindungen.

Unter den Synergisten haben sich besonders solche bewährt,

die der allgemeinen Formel R-CH2-NH-CH2-R' entsprechen, worin

R und R' Alkpl-, Hydroxyalkyl- oder Aminoal.kylreste bedeuten, d.h.

so:L,he Amine, die in a-Stelltang zum Stickstoffatom (unsubstituir.rte)

Methylengruppen:=aufweisen.

Zur Erleichterung der Anwendung ist es angezeigt, Amine ein-

zusetzen, welche in Oelen und Fetten löslich sind, weshalb es

zweckmässig ist, die in Fetten nicht löslichen niederen Dialkanol-

amine in Form ihrer leichter dispergierbaren Salze mit höheren

Fettsäuren, wie Palmitinsäure, Stearinsäure und Oelsäure, einzu-

setzen. Es wurde überras^henderweise fes'--gestellt, dass au _.h die

nicht fettlöslichen niederer, Alkano:Lamine Barei ts eine ausserge-

wöhnlich starke synergiatische Wirkung aufweisen.

Vitamin A bzw. dessen Ester in Kombination mit dem vor-

stehend definierten Antioxydans-Synergisten-Gemisch besitzt be-

reits eine Stabilität, die ihre Verwendung in dar Praxis ohne

weiteres zulässt. 9o kann z.B. Vitamin A-Palmitat mit dem Anti-

oxydantien-Synergisten-Gemisch versetzt und das erhaltene Oel

direkt zzun Einsatz gelangen, z.B. einer Futtarmittelmisohung zur

Anrei^herung mit Vitamir A zugesetzt werden. Für viele Anwendun-

dungen kann es zweckmässig sein, ein VerdUnnungsmittel zuzusetzen,

sei es um eine bestimmte Konzentration zu erreichen, sei es um

ein pulverförmiges Produkt zu erhalten. Als Verdünnungsmittel

eignen sich z.B.

pflanzliche Mehle, wie Hafermehl oder Sojamehl,

Fette, Paraffine, Wachse oder wachsartige Verbindungen, wie

hydriertes Ricinusöl, hydriertes Baumwollsaatöl, feste Triglyoeride

oder partielle Glyceride, z.B. Glyoerinmonostearat, Amide höherer

Fettsäuren. z.B. Stearinsäureamid,

Oale, wie Erdnussöl, Baumwollsaatöl, Sesamöl,

eiweisshaltige Stoffe, z.B. Magermilchpulver, Casein,

Caleiumcaseinat, Gluten, Zein, Gelatine,

Kohlehydrate, wie Milohzuoker, Stärke, Deatrin, Gummi ara-

bieum, Methyleellulose,

Metallseifen, wie Magnesiumstearat, Magnesiumpalmitat,

Calaiumstearat, Aluminiumatearat,

physiologisoh verträgliche mineralische Trägermateria-

lien, wie Magnesiumo=yd, Magnesiumhydroxy, Triaalciumphosphat, und

Gemische derartiger Stoffe.

Als besonders geeignet haben sich pflanzliche Oele, hy- driertes Ricinusöl, Hafermehl, Gluten, Calciumcaseinat, Ge- latine, Magermilchpulver, Magnesiumstearat, Magnesiumoxyd, bzw. Mischungen davon erwiesen.

Die erfindungsgemässen Präparate eignen sich zur An- wendung in Lebens- und Puttermitteln. Die gewonnenen Produkte weisen auch unter ungünstigen Lagerbedingungen sehr gute Stabilitätseigenschaften auf.
Beispiel 1 92 g Vitamin A-Palmitat werden mit 2 g y-Tocopherol und 6 g Tetradecyl-butyl-amin unter Stickstoffbegasung durch Rühren bei Raumtemperatur homogen vermischt. Es resultiert eine klare Lösung mit erhöhter Vitamin A-Lagerbeständigkeit.
Beispiel 2 32 g Arachisöl werden unter Luftausschluss auf 90°C er- hitzt und 5 g Palmitinsäure darin gelöst. 2 g Diäthanolamin werden unter Rühren in dieser Lösung feinst verteilt. Hierauf werden 60 g Vitamin A-Palmitat und 1 g -y-Tocopherol zugesetzt und durch Rühren gleichmässig verteilt. Die resultierende Lösung stellt ein Vitamin A-Konzentrat (1 Mio. i.E. Vitamin A/g) dar, welches zur direkten Vitaminierung von z.B. Speisfetten und Speiseölen verwendet werden kann. Beispiel 3 'j4 g Baumwollsaat-Stearin werden bei 700C geschmolzen und unter Rühren und Luftausaohluas mit 3 g 6-Aethoxy-2,2,4-trieethyl-1,2-dihydro-ohinolin und 3 g Diäthanolamin vermischt. Hierauf werden 20 g Vitamin A-Palmitat homogen eingerührt und die Schmel- ze auf kalte Metallplatten gegossen. Die erstarrte Fettmasse wird unter Zusatz von Trockeneis gemahlen. Das entstandene Pulver kann zur Vitamin A-Anreicherung von Futtermehlen dienen.
Beispiel 56 g Baumwollaaat-8tearin werden bei 700C geschmolzen und unter Rühren und Luftausschluss mit 3 g 6-Aethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydro-chinolin und 3 g Diäthanolamin vermischt. Hierauf werden 18 g Hafermehl und 20 g Vitamin A-Palmitat homogen eingerührt und die Schmelze auf kalte Metallplatten gegossen. Die er- starrte Fettmasse wird unter Zusatz von Trockeneis gemahlen. Das entstandene Pulver kann zur Vitamin A-Anreicherung von Futter- mehlen dienen.
Beispiel 5 66 g hydriertes Riainusöl werden bei 950C geschmolzen und unter Rühren und Luftausschluss mit 3 g 6-Aethoacy-2,2,4-trisethyl-1,2-dihydro-ahinolin und 3 g Diäthanolamin vermischt. Hierauf werden 8 g Gluten und 20 g Vitamin A-Palmitat homogen eingerührt. Die Masse wird bei 950C auf einen mit 3000 Touren rotierenden Toller von 11 am Durchmesser getropft und dadurch zu feinen Tröpfchen versprüht. Der Sprühteller befindet sich 3 m über der AuffangflKohe. Die Fett-Tröpfchen sind beim Auftreffen auf die Unterlage alle erstarrt. Das auf diese Weise gewonnene Pulver kann, allenfalls nach Auftrennung in verschiedene Siebfraktio- nen, zur Anreicherung von Futtermitteln verwendet werden. Der grösste Teil der resultierenden Fettkügelchen hat einen Teilchendurchmesser zwischen 0,15 und 0,45 mm.
Beispiel 6 65 g hydriertes Rieinusöl werden bei 950C geschmolzen und unter Rühren und Luftausschluss mit 3 g 6-Aethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydro-chinolin und 4 g Dodeoyl-pentyl-amin vermischt. Hierauf werden 8 g Magnesiumoxyd und 20 g Vitamin A-Palmitat homo- gen eingerührt und die Schmelze auf kalte Metallplatten gegossen. Die erstarrte Festmasse wird unter Zusatz von Trockeneis gemahlen. Das entstandene Pulver kann zur Vitamin A-Anreicherung von Futter- mehlen dienen.
Beispiel 7 3 g Vitamin A-Palmitat, 0,45 g 6-Aethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydro-chinolin und 0,6 g Diäthanolamin werden dur^h Rühren unter Stickstoff gleichmässig vermischte Die Mischung wird an 96 g Hafermehl in einer Mischtrommel adsorbiert. Diesen Adsorbat eignet sich zur Vitaminierung von Futtermischungen, insbe- sondere von Futtermehlen.
Beispiel 8 93.,5 g hydriertes Ricinusöl worden im Vakuum auf 130°C erhitzt. 5 g ß-Apo-8'-oarotinal, 0,5 g Propylgallat und 1 g Tetrahfärogeranyl-hexyl-amin worden im geschmolzenen Fett ge- löst. Die Schmelze wird durch eine geheizte Spritzpistole versprüht. Nach einem Fallweg von etwa 4 m sind die Tröpfchen erstarrt und können direkt einem Puttermittel-Oemsich zugesetzt werden.
Beispiel 9 89 g hydriertes Ricinuaöl worden im Vakuum auf 135°C erhitzt. 5 g ß-Apo-8'-carotinsgure-äthylester, 3 g Y-Tocopherol und 3 g Di-heptyl-amin werden im geschmolzenen Fett gelöst. Die Schmelze wird auf eine gekühlte Metallwalze gegeben und nach dem Erstarren in Form von feinen Flocken abgeschabt. Das Produkt kann in dieser Form oder nach Vermahlen (unter Zusatz von Trockeneis) Futtermitteln zugesetzt werden. Beispiel 10 .
67 g hydriertes Ricinusöl werden auf 950C erhitzt und mit 25 g dl-a-Tocopherol, 0,5 g Butyl-hydroxy-anisol, 0,5 g butylierte* Hydroxytoluol, 2 g Tetradecyl-butyl-amin und 5 g Caleiumcaseinat versetzt. Die Masse wird auf einem Sprühteller, wie in Beispiel 5 angegeben, versprüht. Das resultierende Pulver dient zur Anreicherung von Futtermitteln mit Vitamin E.
Beispiel 11 a) 200 mg Vitamin A-Palmitat werden mit 4 mg y-Toeopherol versetzt.
b) 200 mg Vitamin A-Palmitat werden mit 4 mg 7-Toeopherol und 8 mg Diäthanolamin homogen vermischt.
c) 200 mg Vitamin A-Palmitat und 8 mg Diäthanolamin werden vermiB aht, d) 200 mg Vitamin A-Palmitat rein (ohne Stabilisator).

Die Muster a, b,.c und d werden auf einer Glasplatte von 9 am 2 Fläche bei 450C an der Luft gelagert. In zeitlichen Inter- vallen von 12 Stunden wird der Vitamin A-Gehalt bestimmt. Als Induktionsperiode gilt die Zeitdauer, in welcher der Vitamin A-Gehalt auf 80 % gesunken ist.

Die mit dem Synergistengemiaoh stabiliserte Probe b)

weist eine um das Vielfacl* längere Induktionsperiode auf als .

die nur mit dem Antioxydans stabilisierte Probe a). Zwischen

den Proben e) und d) zeigt sich praktisch kein Unterschied.

Beispiel 12

a) 200 mg Vitamin A-Palmitat werden mit 4 mg 7-Toeopherol

und 28 mg Diäthanolaminpalmitat (entsprechend 8 mg Diäthanol-

amin) vermischt.

b) 200 mg Vitamin A-Palnttat werden mit 4 mg y-Tooopherol

und 8 mg Spermin-Baae vermischt.

Die Muster a) und b) worden unter den gleichen Bedin-

gungen wie im Beispiel 11 beschrieben gelagert. Die Bestimmtmg

der Induktionsperiode ergibt, dass Muster a) eine rund dreimal

längere Induktionsperiode aufweist als das beste Muster b) im

Beispiel 11. Das Muster b) mit dem Spermin ist noch stabiler als

das Muster a) mit Diäthanolaminpalmitat.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung eines Vitaminpräparates, dadurch gekennzeichnet, dass man ein fettlösliches Vitamin mit 6-Aethoay-2,2,4-trMAethyl-1,2-dihydro-chinolin, butyliertem Hydroxytoluol, butyliertem Hydroxyanisol, 4,4t-Bis-(2,6-di- tert.-butyl-phenol), T-Tocopherol, ßallaten oder Gemischen davon als Antioxydans und mit flüssigen oder festen sekundären aliphatisehen oder eycloaliphatisehen Aminen als Synergisten ge- gebenenfalls unter Verwendung eines Verdünnungsmittels vermischt. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Dialkylamine mit einer ßesamtkohlenstoffanzahl von 12 bis 20, niedere Dialkanolamine, Di-(aminoalkyl)-amine und/oder deren Salze mit höheren Fettsäuren als Synergisten verwendet. 3. Verfahren nach Anspruch 2.9 dadurch gekennzeichnet, dass man Diäthanolamin, Diäthanolamin-palmitat, Diäthanolaminstearat und/oder Diäthanolamin-oleat als Synergisten verwendet. . Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man Spermin, Spermidin, Sperminpalmitat und/oder Spermidinpalmi- tat als Synergisten verwendet. 5. Verfahren nach Anspruch 1p dadurch gekennzeichnet, dass man als Verdünnungsmittel pflanzliche Oele, hydriertes Rieinus- öl, Hafermehl, Gluten, Calciumcaseinate, Gelatine, Magermilch-

Pulver, Magnesiumstearat, Magnesiumoxyd bzw. Mischungen davon verwendet. " 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch ge- kennzeichnet, dass. man Vitamin A-Palmitat als zu schützenden Stoff und 1-Töcopherol als Antioxydans einsetzt. 7. Vitaminpräparate, dadurch gekennzeichnet, dass es ein fettlösliches Vitamin, 6-Aethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydrochinolin, butyliertes Hyäroxytoluol, butyliertes Hydroxyanisol, 4,4'-Bis-(2,6-di-.tert.-butyl-phenol), 1-Tooopherol, Gallate oder Gemische davon als Antioxydans und flüssige oder feste sekundäre aliphatische oder cycloaliphatische Amine als Synergisten und gegebenenfalls ein Verdünnungsmittel enthält. B. Präparat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es Dialkylamine mit einer Gesamtkohlenstoffanzahl von 12 - 20, niedere Dialkanolamine und/oder Salze der letzteren mit höheren Fettsäuren als Synergisten enthält. 9. Präparat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es Diäthanolamin, Diäthanolamin-palmitat, Diäthanolamin-stearat und/oder Diäthanolamin-oleat als Synergisten enthält. 10. Präparat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es Spermin, Spermidin, SperminpaLnitst und/oder Spermidinpalmitat als Synergisten enthält. 11. Präparat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es als Verdünnungsmittel pflanzliche Oele, hydriertes Ricinusöl, Hafermehl, Qluten,@Caleiumeaseinat, Gelatine, Magermilehpulver, Nagnesiumstearat, Magnesiumoxyd, bzw. Mischungen davon enthält. 12. Präparat nach einem der Ansprüche 7 - 11, dadurch ge- kennzeichnet, dass es Vitamin, A-Palmitat als zu schützenden Stoff und -f-Tocopherol als Antioxydans enthält.