DE1567379A1

DE1567379A1 - Verfahren zum Herstellen modifizierter Staerken

Info

Publication number: DE1567379A1
Application number: DE1966N0028155
Authority: DE
Inventors: Kassian Dr Greif; Norbert Dr Hauser
Original assignee: NECKAR CHEMIE DR HEINRICH KOEP
Current assignee: NECKAR CHEMIE DR HEINRICH KOEP
Priority date: 1966-03-05
Filing date: 1966-03-05
Publication date: 1971-02-18
Also published as: AT292601B; DE1567379B2; NL6703543A; IT942010B; DK132633B; BE694989A; FR1513768A; DK132633C; SE357576B; CH498198A; GB1183623A

Description

Verfahren zum Herstellen modifizierter Stärken ä

Native Stärken finden wegen ihres Aufsaugevermögens für wässrige

Flüssigkeiten und für Fett ein umfangreiches Anwendungsgebiet in der. Kosmetik. Sie werden als Mischungskomponenten für hydrophobe Pudergrundlagen, wie z. B. Talkum, Zinkoxyd, Magnesiumstearat um* dgl. mehr, verwendet. In den Haartrockenshampoos werden sie zum Entfetten des Haares herangezogen.

In der pharmazeutischen Industrie dienen native Stärken als Füll«, und Sprengmittel bei der Herstellung von festen, peroralen Arzneiformen. Als Sprengmittel desaggregieren sie die therapeutisch-ungünstig festen - i

Arzneiformen beim Kontakt mit Wasser, indem sie Wasser ins Innere der . Tablette saugen. Auf diese Weise ist eine weitgehende Dispergierung der Arzneistoffe gegeben. ■

Das Aufsaugevermögen von nativen Stärken ist jedoch von verschiedenen Faktoren abhängig und sehr variabel, wodurch sich daraus erhebliche Nachteile ergeben.

So ist die Adsorption vom Feuchtigkeitsgehalt der Atmosphäre abhängig und so äußerst verschieden. Sollen daher Stärken ein in etwa konstantes Aufsaugevermögen aufweisen« müssen sie schonend bei niedriger

» 2

181108/0009

A 10 389 - 2 -

Temperatur (40 C)» um hierbei chemische Veränderungen auszuschließen, getrocknet werden, was einen bedeutenden Zeit« und Kostenaufwand darstellt. So präparierte Stärken weisen auch dann nur ein Aufnahmevermögen, z. B. bei Kartoffelstärke, für Wasser bis zu 0, 9 ml/g, für öl bis zu 0,4 ml/g auf.

Von Einfluß ist die Stärkeart, -Größe und -Provenienz. Ein weiterer

Nachteil besteht darin, daß mit der Wasseraufnahme bei Raumtemperatur

bei/ keine Vergrößerung des Stärkekorns erfolgt, weshalb/Raumtemperatur keine Desaggregierung von porösen oder mit zu geringen Drücken gepreßten Formungen eintritt.

Auch besitzen native Stärken gegenüber anderen Partikeln keinen Klebe- und Bindeeffekt.. Deshalb müssen insbesondere feinpulvrige Substanzen, die nicht direkt verpreßt werden können, granuliert werden. Zu diesem Zweck können sie beispielsweise nach Zusatz einer Klebstoff- oder Zucker-· lösung durch ein Sieb o.dgl. hindurchgedrückt und anschließend getrocknet werden. Erst derartige Granulate können infolge ihrer Oberflächenbeschaffenheit tablettiert werden. Der Arbeite- und Kostenaufwand ist beträchtlich, erhöht sich zudem bei wasserlöslichen Substanzen.

Ein weiterer Nachteil nativer Stärken ist das starke Haftvermögen, sowie das Fehlen eines Fließvermögens. Diese Eigenschaften setzen beim Tablettieren das freie Fließen des zu verpressenden Arzneixnittelgemieches nachteilig herab, wodurch Unregelmäßigkeiten in der Matrizenfüllung entstehen und somit die Dosiergenauigkeit sowie die Festigkeit der Tabletten j

ungünstig beeinflußt werden. _:

Bei der kosmetischen Anwendung ist da» Haftvermögen der nativen Stärken bei der Verwendung als Haartrockenshampoo äußerst nachteilig. j

i Solche Haartrockenshampoos sind durch ihr starkes Haften nur unvollständig und nur unter beträchtlichem Aufwand aus dem Haar durch Bürsten *u «at- ( fernen. Die verbleibenden Puderreste lassen das Haar stumpf erecheiatu, durch den äugen·cWnlich grauen Belag. Die auf der Kopfhaut verbleibenden

Reste führen au Juckreiz und erfordern eine baldige Naflwäeche.

^- 10 9 801 /0009 ^BAD

A 10 389 - 3 ~

Im Verlaufe umfangreicher Versuchsreihen wurde nun gefunden, daß man neue, modifizierte Stärken erhält, die die erwähnten Nachteile der nativen Stärken nicht zeigen bzw. bessere Eigenschaften aufweisen, wenn man native Stärken in einer wässrigen Suspension in Gegenwart von grenzflächen« aktiven Stoffen, wie Netzmittel oder Emulgatoren, bis zu ihrem Quellungs« punkt erhitzt, hierauf dieser Lösung bzw. Suspension durch mit Wasser mischbare Lösungsmittel das Wasser sowie die grenzflächenaktiven Stoffe entzieht bzw. abscheidet und trocknet.

Das Erhitzen der nativen Stärken in der Lösung kann so weit erfolgen, bis die Stärkekörner angequollen, jedoch nicht verkleistert sind. λ

Als "Quellungspunkt" bezeichnet man zweckmäßigerweise den Zustand, bei dem die Stärkekörner als "angequollen" angesehen werden können oder auch unter der Einwirkung der Erhitzung vollständig aiige« quollen sind, mindestens aber unmittelbar vor der Verkleisterung stehen.

Als grenzflächenaktive Stoffe eignen sich: anionische, kationische, amphotere sowie nichtionogene Stoffe wie z. B. Natriumdodecylbenzolsul« fonat, Propylenglyfcolmonostearatj Celyltrimethylammoniumchlorid, CeiylpyridinumChlorid, Betain, Polyoxy äthylensorbitanmonooleat, Sorbi *» tanmonolaureat u.dgl.

Als Lösungsmittel können bei dem vorstehend genannten Verfahren verwendet werden: z. B. Methanol, Aethanol, Propanol, 2-Propanol, 2«Methyl«2*.Propanol, 1, 4»Butandiol, 1, 4«Pentadiol, Aceton, 1, 3» und 1,4~Dioxan, Pyridin u. a.

Das Aufquellen der nativen Stärke kann auch in einem Wasser-Lösungsmittelgemisch in Gegenwart von grenzflächenaktiven Stoffen vor« genommen werden, wobei es sich in diesem Falle erübrigt, Lösungsmittel zuzugeben. Der noch feuchte Stärkekuchen kann auch mit vorwiegend pulvrigen organischen und/oder anorganischen Substanzen vermischt werden, . wie z.B. Polyvinylpyrrolidon, amorphe Kieselsäure u.dgl. und in Lang«

109808/0009 BADORiGiNAl

A 10 389 « 4 «

oder Kurzzeittrocknerrtgetrocknet werden. Der absolute Feuchtigkeitsgehalt des Endproduktes kann hierbei bis auf 0 % herabgedrückt sein.

Die Trocknung kann auch mittels Sprühtrocknern erfolgen.

Ein weiteres Verfahren besteht darin, die grenzflächenaktiven Stoffe enthaltende Stärkesuspension bis zur Quellung der Stärkekörner zu erhitzen und ohne'Lösungsmittelzugabe sprühzutrocknen.

Wird zum Erhitzen der nativen Stärke anstelle der farblosen, grenz« flächenaktive Stoffe enthaltenden Lösung die Lösung eines organischen oder anorganischen Stoffes wie z. B. eines Farbstoffes und/oder eines Arznei« stoffes verwendet und in analoger Weise verfahren, dann resultieren ent« sprechend gefärbte und/oder imprägnierte Produkte.

MLt dem vorstehend beschriebenen Verfahren können Produkte er« halten werden, die bei Raumtemperatur spontan hydrophile und hydrophobe Flüssigkeiten aufnehmen können, wobei eine bedeutende Volumenvergröße« rung des Stärkekorns ohne Verkleisterung eintritt. So absorbiert beispiels« weise modifizierte Kartoffelstärke 2ml/g Wasser, sowie 0, 8 ml/g Öl.

In der Pharmazie wird diese Eigenschaft zur Desaggregierung von festen peroralen Arzneiformen genützt. Dabei ist die spontane Volumensvergrößerung von besonderem Vorteil, weil die dabei auftretenden Quell« drücke^ selbst poröse Formlinge^ in ihre einzelnen Bestandteile zerteilen.

Die erfindungsgemäß modifizierten Stärken zeigen außerdem gewisse Binde» und Klebeeffekte. Sie lassen sich alleine, wie auch in Kombination mit hydrophilen oder lipophilen Arzneimitteln lediglich durch Befeuchten mit Wasser in Granulate überführen, die sehr rasch und ohne großen Wärmeaufwand abtrocknen. Tablettiert ergeben die Preßlinge gute Festig« keiten, wobei die Sprengwirkung der modifizierten Stärke erhalten bleibt.

«5«

BAD ORIGINAL
109808/0009

A 10 389 « 5 «

Die erfindungs gemäßen Stärke produkte besitzen ein geringes Haftvermögen, jedoch eine hohe Fließ- und Rieselfähigkeit. Durch Zumischen zu schlecht fließenden und schlecht gleitenden Substanzen oder Gemischen bewirken die erfindungs gemäßen Stärkeprodukte ein freies Gleiten und Fließen. Sie setzen das Haftvermögen herab und verändern nur unwesentlich das Aus gangs schüttgewicht.

Beim Tablettieren wird durch diese modifizierten Stärken ein gleich« mäßiges Fließen der zu tablettierenden Masse erreicht, was eine gleich» mäßige Füllung des Füllschuhes wie der Matrize bedingt und somit die Dosiergenauigkeit, Bruch« und Biegefestigkeit der Tabletten wesentlich verbessert.

In der Kosmetik macht man von dieser Eigenschaft Gebrauch, um die Streufähigkeit von Pudern zu verbessern.

Für die Herstellung von Haartrockenshampoos eignen sich diese modifizierten Stärken besonders wegen ihres äußerst geringfügigen Haftvermögens und ihres sekundenschnellen Ölaufnahmevermögens. Ein zu beobachtender antistatischer Effekt gewährleistet zudem eine leichte Aus« bürstbarkeit aus dem Haar. Es wird dadurch ein außergewöhnlich lockeres, sehr glänzendes und von Shampoorückständen freies Haar erzielt, bei geringem Arbeits« und Zeitaufwand. Der antistatische Effekt wird erhöht, wenn bei der Herstellung der modifizierten Stärke kationaktive Netzmittel verwendet werden.

Im folgenden sollen einige quantitative Ausführungsbeispiel· zur Erläuterung der Erfindung angeführt werden, ohne daß jedoch aus diesen Ausführungsbeispielen irgend eine Beschränkung der Erfindung herausgelesen werden kann.

Beispiel 1« 30 g Kartoffelstärke werden in einer Lösung von 0,3g Poly·· oxyäthyleneorbitanraonoöieat in 70 g Wasser unter ständigem

BAD'OÄÄÄL ' . 6 «

101301/0003

Α.' 10 389 - 6 -

Rühren auf ca. 50 C erhitzt. Der angequollenen Masse werden anschließend 90 g Aceton zugesetzt und die Stärke alsdann abfiltriert und bei ca. 40 C getrocknet.

Beispiel 2; 30g Reisstärke werden in einer Lösung von 1 g Celyltrimethylammoniumchlorid und 70 g Wasser auf ca. 58 C erhitzt. Der ange» quollenen Stärke werden anschließend 40 g Äthanol zugegeben. Die separierte Stärke wird bei ca. 70 C getrocknet.

Beispiel 3; 30 g Maisstärke werden in einer Lösung von 0, 3 g Poly« oxyäthylensorbitanmonopalmitat, 0, 2 g Chinophtalondisulfosäure in 70 g Wasser unter Rühren auf ca. 70 C erhitzt. Der angequollenen Masse wird anschließend eine Lösung von 0, 5 g Glyzerin in 95 g 2-Propanol zugesetzt, die Stärke abgeschieden und bei 80 C getrocknet.

Beispiel 4; 30 g Maisstärke werden in 100 g Äthanolwassergemisch mit 32 Gew.% Äthanol eingetragen und 3, 5 % eines mit 10 Mol Äthylenoxyd vernetzten Dodecylpolyglykoläther zugegeben und bis zu 73 C erwärmt. Die Stärke wird abgeschieden und der verbleibende Rückstand wird mit 1 % amorpher Kieselsäure vermengt und bei 110 C getrocknet.

Beispiel 5; 25 g Kartoffelstärke werden in 80 g einer wässrigen Lösung, die 0, 5 g Betain enthalt, bis auf 70 C erhitzt und hierbei angequollen. Durch Sprühtrocknung bei 250 C wird getrocknet.

• 7·

BAD 0RI6INAL

109808/0009

Claims

A"TO 389" . ~ 7 - ANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Herstellen von neuen modifizierten Stärken, dadurch gekennzeichnet, daß native Stärken in einer wässrigen Suspension in Gegenwart von grenzflächenaktiven Stoffen bis zu ihrem Quellungspunkt erhitzt werden und daß man der Suspension durch Einbringen mindestens eines mit Wasser mischbaren Lösungsmittels das Wasser und/oder die grenzflächenaktiven Stoffe entzieht und die so erzeugte modifizierte Stärke trocknet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein mit Wasser mischbares Lösungsmittel bereits in die zu erhitzende Suspension eingebracht wird, die die native Stärke und die grenzflächenaktiven Stoffe enthält, wobei sich die weitere Zugabe eines Lösungsmittels nach dem Erreichen des Quellungspunktes erübrigt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung der die native Stärke enthaltenden Suspension bis zum Quellungspunkt der nativen Stärkekörner erfolgt, bei dem die Stärkekörner angequollen oder vollständig aufgequollen, aber noch nicht vollkommen verkleistert sind.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als grenzflächenaktive Stoffe z. B. folgende Stoffe verwendet werden: anionische, kationische, amphotere sowie nichtionogene Stoffe wie z. B. NatriumdodecylbenzolsulfQöat, Propylenglykolmonostearat, Ceiyltrimethylammoniumchlorid, Celylpyridinum« chlorid, Betain, Polyoxy äthy lens orbitanmonooleat, Sorbitanmonolaureat u. dgl.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel folgende Stoffe verwendet werden: Methanol, Aethanol, Propanol, 2-Propanol, 2-Methyl-2-Propanol, 1, 4-Butandiol, 1,4-Pentadiol, Aceton, 1, 3-und 1,4-Dioxan, Pyridin u. a.

109808/0009

6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Suspensionsgemisch nach Erreichen des Quellungs« punktes sprühgetrocknet wird.

7. Verfahren zum Herstellen modifizierter Stärken, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärken während oder nach ihrer Behandlung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6 mit Verbindungen von spezifischen Eigen» schäften imprägniert oder angefärbt werden.

109808/0009