DE1492122A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Lysozym - Google Patents

Description

Verfahren und Vorriohtung amr Herstellung von I»v80«.vm.

Is ist bekannt, daß die Verbindung von Zucker mit dem unter dem Kamen Lysoaym bekannten Snsym gegenüber Zahnkaries überraschend wirksam ist* Nan hat gefunden, daß die Verbindung von IO bis 25 g Lysozyr» mit 1 g gewöhnlichem Zucker das Auftreten der Sahnkaries und alveolaren Osteolyse verhindert (siehe insbesondere den Artikel von Sr. R. Dubois-Prevost in ^NHygie^N, vom 18. Juni 1961, Seiten 5 bis 16).

Unter Berücksichtigung des Standes der Teohnik, naoh dem alle Untersuchungen besUglioh der eventuellen Antikarieewlrkiamkeit der Bnsyme» sei es proteolytisch (Trypsin» Papain, Pepsin), sei es mit Hinsieht auf die Bauchspeicheldrüse (Elastase, Oollagenase, Hyaluronidase), fehlschlugen, müfite die industrielle Her stellung eines lysoaymierten Zuckers *u einer Änderung der Karies-Iropylaze beitragen dank der praktischen Anwendbarkeit eines Bakterisids, dessen Ursprang natürlich und das, selbst bei Imager«· Oebrauoh, nicht toxlsah iet. Bas neue Produkt, dessen industrielle Herstellung beschrieben wird, ist ein Zucker, der alle seine Qualitäten als lehrungamittel beibehalten hat, und auf grand seiner Ver-

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bindung mit dem Lysozym die Eigenschaft besitat, die Mängel zu neutralisieren, von denen bekannt war» daß sie die Karies hervorrufen. Diese industrielle Herstellung dee neuen Produktes, das bereits in Laboratorium dargestellt wurde, warf praktische Probleme, insbesondere alt Hinsicht auf die Tatsaohe auf, daß das Lysosym ein natürliches Produkt ist, das gegen Veränderungen der äußeren Bedingungen empfindlich ist. Das Lysosym ist unbe - ' ständig und «ersetzt sieh in Gegenwart von Wasser umso schneller, je stärker die Lösungen verdünnt sind. Ferner ist das Lysozym auch bei Wärme unbeständig, wobei diese Unbeständigkeit in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit des Lysozyms unterschiedlich ist. In trockenem Zustand widersteht das Lysozym Temperaturen bis su 120°0 der Zersetzung, während es in wässriger Lösung bis 65 bis 70°C beständig bleibt, sich langsam bei 80°0 «ersetzt und bei 100⁰C schnell zerfällt.

Man hat festgestellt, daß zuckerhaltige Lysosymlösungen beständiger.sind als einfache wässrige Lösungen, daß also die Zugabe von Zucker su einer wässrigen Lysozymlöaung das Lysosym stabilisiert.

Das Lysozym für das vorliegende Verfahren wird nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten'ausgewählt.

Daa Lyeozym befindet sich in sahireichen natürlichen tierischen und pflanzliche» Substanzen und hauptsächlich im Eiweiß, das die industrielle Basis darstellt. Theoretisch ist es daher möglich, das Lysosym in Form dee Biweißes, sei es in natür Hohem Zustand, sei es geliert.oder dehydratieiert, In den Zuoker einzuführen. Bin solches Verfahren ist jedoch nicht empfehlenswert, weil dadurch Al huminsäuren in den Zucker eingeführt würden, die, da sie unter der Einwirkung von Wärme gerinnen, den Zucker unbrauchbar maohen. Bas reine kristalline Lysosym, dessen Hera teilung jedoch sehr viel teuerer ist, 1st bei weitem vorzusiehen.

Man hat versucht, daa Lysosym aus dem tierischen Milieu su extrahieren, wobei das Lysosym in Form eines Salzes, wie z.B. das Chlorhydrat, erhalten wird.

RAD ORIGINAL

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Bin wesentliches Kennzeichen der vorliegenden Erfindung besteht in der unmittelbaren Verwendung einer solchen Lösung eines Lysozymsalzes, ohne die Lösung zunächst einer Lyophilisation zu unterwerfen, wobei man die vorstehend angeführte festgestellte Eigenschaft ausnutzte, die auf der stabilisierenden Wirkung von Zucker auf wässrige Lysozymlö stangen beruht.

lach einer AusfUhrungsform besteht die vorliegende Erfindung daher in der Herstellung einer wässrigen Lysozymlösung durch Extraktion einer natürlichen Substanz, nämlich Eiweiß, und in der Sabilisatlon dieser Lösung mit Zucker in einer Menge, daß eich eine Konzentration entsprechend der von Sirup nach dem Codex Phaxmaoeutique, nämlich etwa 65 %, ergibt.

Bei einer anderen Ausftthrungsform der vorliegenden Erfindung kann das Wasser dieses Sirups abgedampft werden, wodurch Puderzucker erhalten wird, der gut konserviert werden kann.

' In beiden fällen ist das Auegangematerial, nämlich das Lyeozym, in form von Sirup oder Puderzucker, konzentriert und vollkommen beständig.

Dieses Ausgangematerial wird mit dem Zucker entsprechend der folgenden Einzelheiten in sorgfältig bestimmter Welse und zu einem sorgfältig ausgewählten Zeitpunkt in Verbindung gebracht. Zunächst einmal liegt die Konzentration des Lysozyms in dem Zucker maximal bei 100 Teilen/Million, d.h. sie ist sehr schwach, was eine homogene Verteilung schwierig macht. Aus diesen Gründen kann seine unmittelbare Ein führung in kristallinen Zucker nicht durchgeführt werden. Die Herstellung von wässrigen Lösungen muß gleichfalls wegen der Unbeständigkeit dieser Lösungen ausgeschlossen werden. Man geht daher von dem vorstehend beschriebenen Ausgangsmaterial aus, das man zweckmäSigerweise verdünnt, wobei man den Feuchtigkeitsgrad des Zuckers.im Moment der Einführung berück eichtigt.

Der zweite Verfahrensechritt besteht darin, die Lysozymlösung unter schwachem Druck in sehr fein

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▼erteilte Teilchen zu pulverisieren. Diese Pulverleierung bringt den Zucker so In Bewegung, daß die sehr feinen, bei der Pulverisierung erhaltenen Teilchen eine homogene Ver teilung des Lysozyms, gestatten, das sich auf jedes Zucker körachen in Form eines feinen Sirupteilohene durch Adsorption festsetzt. Das Teilchen selbst wird dann durch Ab dampfen des Wassere im Trockenturm zu lyaozyraiertem Zucker, ohne daß die Wärme das Enzym zerstören konnte, denn die Verdampfung des Sirupwaseers absorbiert die Kalorien, die das Lyeozym zerstören könnten.

Der Zeitpunkt dieser Pulverisierung wird, um die Gefahr eines Lösungsverlustes auezuschalten, so gewählt, daß sie dann durchgeführt wird, wenn der Zucker die Turbinen verläßt und eich gerade vor dem Eintritt in den Trockenturm befindet.

Die Pulverleierung der Lysoeymlösungen unter diesen Bedingungen erhöht die Feuchtigkeit des Zuckere nur um 2 9*, was nicht zu einer wesentlichen Mehrbelastung des Trocken apparates führt.

.In gewissen Fällen verleiht die Gegenwart des Zuckere der Lysozymlöeung einen Geschmack, der mit der geplanten Verwendung derselben, beispielsweise der Einarbeitung in eine Zahnpasta, wenig verträglich oder sogar unverträglich 1st, oder sie kann die Herstellung von Emulsionen erschweren oder der Löslichkeit der aktiven Bestandteile, beispielsweise bei der Herstellung von Pomaden und/oder Salben oder Lösungen schaden.

Es wurde ferner gefunden, daß die stabilisierenden Eigenschaften des Zuckers, zwar in unterschiedlichen, aber immer bemerkenswertem Maße auch anderen Diolen und Polyolen zukommen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich daher ganz .allgemein auf die Verwendung einer Gruppe von Stabilisierungsmitteln, die neben Zunker auch Diole und Polyole umfaßt.

Unter Diolen werden im vorliegenden die aliphatischen dihydro χ/lierten Verbindungen, wie z.B. Äthylenglyeol,

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Propylenglyeol, Glycerol verstanden. Unter Polyolen werden in vorliegenden allphatisohe Polyhydroxyverbindungen, wie s.B. Pentaerythritol, Sorbitol, Mannitol oder oyclisohe Verbindungen, wie Inositol und Quercitol, verstanden.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf alle hygienischen oder therapeutischen Mittel, wie z.B. Zahn pasten oder Pomaden, in Form von Lösungen oder Salben, die Lyeozym enthalten, dessen Beständigkeit aufgrund der degen wart eines Diols oder Polyols, einschließlich des Zuckers, sichergestellt ist, wobei diese Mittel außerdem die süßenden und lindernden Eigenschaften des Stabilisierungsmittels aufweisen, das KU der bei der Herstellung der Präparate verwendeten LysosymlÖeung zugegeben wurde.

Ihi den Einfluß der erflndungsgemäßen Verbindungen auf die Beständigkeit der Lysozymlösungen su «eigen, hat man die Beständigkeit einer wässrigen Kontrollösung mit einem Gehalt von lOOug/ocm Lysozym und von identisohen Lösungen, die außerdem 55 Ί» (p/v) eines jeden der untersuchten Mittel enthielten, verglichen. Bern Versuch wurde das von Smolelis & Hartseil (J. Baot., 1949» Bd. 58, S. 731) beschriebene Verfahren zugrunde gelegt, das in der Auswerbung der Lösung einer frisch zentrifugierten und bei einem pH-Wert von 6,2 und bei Raumtemperatur gewaschenen Kultur von Micrococcus Lysodeiktlcus nach Zugabe der verschiedenen lysozymierten Lösungen besteht. Die Vorbehandlungsbedingungen, denen diese Lösungen hinsichtlich der Lysozymbeständigkeit unterworfen wurden, werden nachfolgend angegeben}

Temperatur, 0C	Dauer
45	θ Tage
60	3 Stunden
80	2 Stunden
100	1 Stundο

Die Berechnung zum Vergleich der verschiedenen Wirksam keiten wurde nach der folgenden itorael durarigefü.Jirts

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wobei A die relative Wirksamkeit bedeutet;

T die Zeit in Bekunden anzeigt, die zur Lösung erforderlich ist; das normale Maß zur Herabsetzung der optisohen Dichte des Substrats um 400/1000;

T_x die Zeit, die die untersuchte Lösung zur Erzielung des gleichen Resultats benötigt.

Es liegt auf der Hand, daß eine stabilisierende Wirkung vorliegt, wenn A_x, größer als 1 ist und daß diese Wirkung umso stärker ist, je größer A ist.

Die fUr eine bestimmte Anzahl der erfindungsgemäßen Mittel erhaltenen Resultate werden nachfolgend angegeben:

Wert von A_r

Untersuchte Produkte	45°	Temperaturen	80°	100°
	1,88	60°	1,76	4,3
A" thylenglycol	2,1	1,41	2,22	4,3
Propylenglycol	1,46	1,46	1,15	2,22
Glycerol	1,37	1,82	1,54	2,67
Sorbitol	1,41	1,11	0,48	0,66
Pentaerythritpl	1,75 ·	0,37	1,00	1,00
Mannitol	1,00

AiUi den vorstehenden Ergebnissen ist ersichtlich, daß die ei'findungsgemäße Zugabe von Diolen unrl PoJyolen z.i den LyfiOzymL^sungen einen eindeutigen stabilinierfmden Effekt auf dieselben, insbesondere bfji höheren Terapemr irer., ausübt, b^i denen, wie vorstehen! bereits rgntührt wur'i^, He je L'>.. iri£ ='. Jv.· ein? starke Tt.iiüenz haben, ticn zu zer:;stzp.i.

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Die Menge der stabilisierenden Mittel, die zur Erzielung der vorstehend angegebenen Resultate verwendet wurden, liegt bei 35 #· Diese Menge kann je nach der Natur des ausgewähl ten Schutsmittels und der Temperatur und/oder Dauer der Um Wandlung der zu schützenden Lysozymlösung größer oder kleiner sein. Die Anzahl der Variablen, die für einen gegebenen Fall bei der Berechnung der Konzentration mitspielen, ist so groß, daß es nicht möglich ist, eine genaue Regel für die Wahl der zu verwendenden Menge anzugeben. Im allgemeinen kann jedoch gesagt werden, daß man im großen und ganzen 10 bis 75 % und vorzugsweise 20 bis 40 i» des aus der erfindungsgemäßen Gruppe gewählten Schutsmittels verwenden kann. Man erhält bei allen diesen Konzentrationen eine stabilisierende Wirkung. Lediglich der Stabilisationagrad kann in Abhängigkeit von der Konzentration des stabilisierenden Mittels variieren.

Die beiliegenden Zeichnungen erläutert die Durch führung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens in einer geeigneten Vorrichtung.

In der Zeichnung stellt die Pig. I eine Vorrichtung dar» in der der lysozymierte Zuckersirup in den Zucker zum Zeitpunkt seiner Durcharbeitung gerade vor dem Transport «u dem Trockenturm eingeführt vird, und die Pig. 2 zeigt eine veränderte Porin der Einführung während der Durcharbeitung vom Austritt aus der Klärturbine an.

Die gleichen Bezugszahlen bezeichnen bei beiden Figuren die gleichen Elemente.

Die Klärturbine für den Zucker ist mit 1 bezeichnet, in die der Zucker bei 2 eingeführt und bei 3 ausgeführt wirrt, um im Pail der Fig. 1 auf ein Transportband 4 oder im Fell ?*»r Pig. 2 in eine Mischvorrichtung zu fallen, die mit einer S'MTec arbeitet. In die Mischvorrichtung spritzen die Düsen 6 untr.· Druck eine lyso iymierte Zuckersiruplösung, d:e a ■ dem Re^ voir 7 kommt. i)i e Ivlochvorrichtung gibt das Material ko:>t mi nv lich ab und arbeitet in einem geesrhloesenen Gehäuse, so .j.

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Im Verlauf des Verfahrene kein Verlust an der lysosymlerten Lösung eintritt. Am Auegang 6· der Mischvorrichtung in KLg* 1 oder am Ende dee Transportbandes 4 in Hg. 2 fällt der feuchte lysomycierte Zucker in die an einer Kette 9 befindlichen Becher 8, die den Zucker sum oberen Teil 10 des herkömmlichen Trookenturms 11 führen. Am Auegang dieses Turms wird der lyeocymierte Zucker gewonnen, der dann je nach seiner technischen Verwendung konditioniert «erden kann*

Ss handelt sich wohlverstanden lediglich um eine Erläuterung, die «um besseren Verständnis des Verfahrene sur erfindungsgemäSen Herstellung des lysoeymierten Zuckers bestimmt iet, wobei alle anderen Vorrichtungen, dl· «loh darauf beciehen, daß der lysonymierte Zuokereirup «wischen dem Auslaß der Turbine 1 und dem KLnIsJ 10 des Trookentuxas pulverisiert wird, in den Rahmen der Erfindung fallen.

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Claims (3)

1. Tarfaaraa aar Haratallaag «in·· konzentrierte» Lyaoayaprtparatea, da« in der Mn· beatlndig ist» dadareh kaaaaaloaaot, da· aas «la aatUrliohaa Lyaoaja-enthalteade· Notarial aittela aiaar War· extraalert aad in dl· vtaarif a 14-auag d·· eraaltaaaa aturaealaea dea Ljraoayaa «la «tr Oroppa der Xliol· aad feljol· faserende· Hlttel la einer Menge tob 10 aia 75 % (»/▼) aiatUart.

2· ferfaatta aaoa Aaepraeh 1, dadaroh c«k«mui«ioaji«t» da« daa aUbnialmnd* HlXUX Iuokar iat, dar in aiaar Koaaantratioa τοβ $9 % Tarvandat wird·

3. TarfaMraa amoa Anapntea 2, dadaroa gakaaaa«loaa«t_t da· aaa aaak UaflMraa« daa Iaekam la dia Lyaoajmluavae daa aaakricaji Ijaaajf·Ira» aiadaapft* aa aia baatftndicaa palvari« gea xuekrie·· ta ma arhaltaa.

A· Terfaaraa aaoa Anapruoh 1, dadaroa fakaaaaaiaaaat, da· aaa al· ataaUiaioraadaa Hittal IiayleBiljeol, ool odar 0l7««ral ia aiaar Ioaaaatration τοη 20 aia 40 ft, ■ogavaiaa 35 H₉ vwrvaadat.

5· farfaarea aar iaduatrlallan aaratallong alaaa alahV-kario(«ua faakora daraa Tarbiadaa« alt Lyaoaya, dadaroa f·- kaaaaaieajMt» iat aaa doa Zaakar aa ainaa S«i%aaaM_v dor a*l~ •oaoa doa Torlaaaoa dor Taraiaaa aad dor UnfQaruac ia daa trookaatam lio«t» »it aiaer ivl»abaa 10 aad 100 ToUoa/taiUioa llogaadaa otaaiUaioriaa Lyaoajaaiaiie· raraialfi.

C. Tarfttoaa aaoa Aaaprttah 5. dadaroa «akaaaaoiejafj»t₉ daJ aaa daa atafeilieiori* lyaaay· ia daa laokor daroa rurg doa smekrifoa tirayi la ffaeoawurt too taokor ia fora

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feinen Teilchen einfuhrt «ad das Wasser de· Sirupe vfthrend de· Trocknens des Saekere entfernt·

7· Torrichtung »er Durchführung des Terf ahrens nach den Ansprüchen 5 and 6, dadurch gekernt*·!ebnet, dafl amn neben der herkömmlichen, aus einen HArtuxn, einer HieehYorrlehtung, einen Trookentunt und Transporchtungen swlsehen diesen Sienenten bestehenden Anlage ein FulYerialerungsBystea für lyso-•jnierten Zuckereirup vorsieht, das an einer Stelle arbeitet, die «viaenen de· Auslad aus de· Olrturra und de« SLnIeJ in den Trookenture liegt.

für Sooiettf Lysofranee

Rechte

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