DE1692417B1 - Verfahren zur Herstellung von haltbaren Futterzusaetzen - Google Patents

Description

CH₃

enthalten, schon im Laufe des Herstellungsverfahrens

derselben ein großes Volumen bewegt, und es müssen 30 spezielle Maßnahmen getroffen werden (Verwendung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von großen Quantitäten an Füllmitteln, z. B. Kleie, von haltbaren, im wesentlichen aus Cholinchlorid be- wegen der Hygroskopizität und Labilität des Stoffes), stehenden Futterzusätzen, welche als weitere Wirk- Der so hergestellte Futterzusatz ist aber in vielen Fällen stoffe noch Vitamine und/oder prophylaktische Wirk- immer noch nicht so haltbar, wie es erwünscht wäre, stoffe und/oder Aminosäuren und/oder Spurenele- 35 besonders z. B. bei Verwendung in den Tropengebieten, mente und/oder Salze enthalten, mit erhöhter Konzen- Der Erfindung lag die Aufgabenstellung zugrunde,

tration an Wirkstoffen durch Zugabe von Adsorptions- ein Verfahren zur Herstellung von haltbaren, im wemitteln, welches zu Produkten führt, die insbesondere sentlichen aus Cholinchlorid bestehenden Futterbei einem Gehalt an leicht zersetzlichen Wirkstoffen zusätzen, welche als weitere Wirkstoffe noch Vitamine auch bei einem geringen Zusatz an inertem Füllmaterial 4° und/oder prophylaktische Wirkstoffe und/oder Aminosich durch ausreichende Haltbarkeit auszeichnen und säuren und/oder Spurenelemente und/oder Salze entinsbesondere in Gebieten tropischen Klimas zum Ein- halten, mit erhöhter Konzentration an Wirkstoffen satz gelangen können. durch Zugabe von Adsorptionsmitteln anzugeben,

Es ist bekannt, daß die intensive Viehzucht im mo- welches zu Produkten führt, die insbesondere bei dernen Sinne nicht durchführbar ist, wenn dem Bedarf 45 einem Gehalt an leicht zersetzlichen Wirkstoffen auch der Tiere an Vitaminen, Mineralien und anderen bio- bei einem geringen Zusatz an inertem Füllmaterial sich logisch wirksamen Mitteln nicht durch Zufuhr dieser durch ausreichende Haltbarkeit auszeichnen und ins-Stoffe in einem höheren Maße nachgekommen wird, besondere in Gebieten tropischen Klimas zum Einsatz als dies durch Verabreichung von natürlichen Futter- gelangen können.

mitteln allein möglich ist. Deshalb wird dieser Bedarf 50 Das Kennzeichen der Erfindung ist darin zu sehen, der Tiere durch Verwendung von Kraftfuttern be- daß zuerst Cholinchlorid mit synthetisch hergestelltem, glichen. hochdispersem Siliciumdioxid mit einer Teilchengröße

Diese Kraftfutter enthalten allgemein neben einem von weniger als 500 ΐημ dispergiert und das so ersogenannten Futterzusatz (Premix), Futtermittel von haltene Cholinkonzentrat mit den weiteren Wirkhohem Eiweißgehalt pflanzlicher oder tierischer Her- 55 stoffen vermischt wird.

kunft und Getreidegrieß. Futterzusätze verschiedener Die Verwendung des erfindungsgemäß vorgeschla-Zusammensetzung sind bekannt, welche Vitamine, genen röntgenamorphen Siliciumdioxids ist seit langem Antibiotika, andere kräftigende oder z. B. bei Hühnern schon für verschiedene Zwecke bekannt: So wurde es die Legefreudigkeit anregende Wirkstoffe und ge- als Verdickungsstoff in der Kunststoffindustrie, in der gebenenfalls zur Verhütung von Krankheiten Pharma- 60 Farben- und Druckfarbenindustrie als Dispergiermittel zeutica bzw. Mineralien und Spurenelemente enthalten. und Emulsionsstabilisator, in der Leuchtröhren-Ein sehr wesentlicher Wirkstoff ist das Cholin, welches Industrie als Mattierungsmittel und für Leuchtstoffe, eine wichtige Rolle im Lipoidstoffwechsel spielt und in der Papierindustrie als Sedimentationsverzögerer, welches besonders von sich im Wachstum befindlichen in verschiedenen Zweigen der chemischen Industrie oder stark beanspruchten Organismen benötigt wird. 65 zum Streufähigmachen von Pulvern, z. B. in der Nah-

Ein allgemeines Problem bei der Herstellung von rungsmittelindustrie gegen Zusammenbacken und Er-Futterzusätzen liegt in dem Vermischen eines Füll- haltung der Streufähigkeit von an sich fließfähigen Stoffs relativ kleiner Quantität mit wertvollen Wirk- Substanzen, als Verdickungsmittel für Flüssigkeiten

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und als Tablettierhilfe in der pharmazeutisch-kosme- In der ersten Stufe wird die benötigte Menge Cholin-

tischen Industrie, ferner als Füllstoff in der Kautschuk- chlorid mit dem Siliziumdioxyd möglichst intensiv ververarbeitung, in der Ölindustrie zum Herstellen von mischt. Hierbei können sowohl eine mechanische Ver-Starrschmieren, in der Bodenpflegemittelindustrie mischung vorgenommen als auch die beiden Stoffe in zum Erhöhen der Rutschfestigkeit, für Kälteisolation 5 geeigneten Lösungsmitteln gemeinsam gelöst bzw. usw. verwendet. Es ist ferner bekannt, Kieselsäuren suspendiert werden, wobei nach anschließendem Einauch als Trägermaterial für Wirkstoffe, wie Riech- dampfen eine Dispersität höchsten Grades erreichbar stoffe, Insektizide oder Düngemittel, zu verwenden, ist. Man kann aber auch durch Herstellen von Schmelum deren Wirksamkeit über einen längeren Zeitraum zen oder durch mechanisches Vermischen die Disperauszudehnen. io sionen herstellen.

Die vielseitige Anwendbarkeit des Stoffes hatte zur Im Laufe dieser Verfahrensstufe entsteht zwischen

Folge, daß auch die Gründe der besonderen Eigen- dem feinverteilten Siliziumdioxyd und dem Cholirischaften des Stoffes vielfach untersucht und mehrere chlorid eine Wechselwirkung, wodurch in dem entErklärungen für die enthaltenen Befunde erarbeitet standenen dispersen System bis zur weiteren Aufwurden, welche hauptsächlich im Auftreten von phy- 15 arbeitung ein Gleichgewicht entsteht und der erhaltene sikalischen, physikalisch-chemischen und chemischen Stoff im Gegensatz zu dem reinen Cholinchlorid, wel-Wechselwirkungen bzw. deren Kombinationen be- ches in Gegenwart von Luft sofort zerfließt und deshalb standen. Die einheitliche Deutung der Dispersions- technologisch schwierig zu behandeln ist, einen eigenschaften verursachte jedoch Schwierigkeiten, weil trockenen, leichten, krümeligen Charakter aufweist. der einheitliche Grund der Oberflächenerscheinungen ao In der zweiten Stufe des Verfahrens werden die in den Systemen nicht geklärt war und weil auch die weiteren Wirkstoffe mit der Cholindispersion ver-Mikro- und Makrostruktur der Organismen in Be- - mischt. Nach Zusetzen der weiteren Wirkstoffe enttracht zu ziehen ist. steht zwischen den Wechselwirkungen des Silizium-

Vorliegende Erfindung basiert auf dem empirischen dioxyds, Choliniumchlorids und den weiteren Wirk-Befund, daß die Oberflächenerscheinungen, welche »5 stoffen ein Gleichgewicht, wodurch das krümelige Geeine grundlegende Rolle unter den Wechselwirkungen misch nach einer kurzen Übergangszeit in ein trockenes der Siliziumdioxyddispersionen spielen nach der fol- Pulver übergeht. Das Produkt kann in dieser Form genden Gleichung, in einem exponentialen Verhältnis leicht behandelt, verpackt, transportiert und aufzu der Polarität des als Adsorbat fungierenden Stoffes bewahrt werden.

stehen 30 Man erhält einen Futterzusatz von hoher Konzen-

_ , tration, dessen Verwendung wesentlich vorteilhafter

L· — b · &*, j_{st a}j_s jjg bisher bekannten. Während z. B. im all

gemeinen bei den bisher verwendeten Premixen auf

wobei E die Adsorptionswärme des dispersen Systems 1 kg Cholin etwa 9 kg Kleie verwendet wurden, ist bei und μ das Dipolmoment des Adsorbats bedeutet. 35 dem Futterzusatz gemäß der Erfindung auf 1 kg Cho-Die Adsorptionswärme stammt von der Wechsel- lin lediglich ein Zusatz von etwa 0,11 kg Siliziumwirkung des Siliziumdioxyds und wird lediglich durch dioxyd ausreichend, wobei der Zusatz an Kleie bis auf die Oberflächenerscheinungen bestimmt. Durch Unter- den als Futterstoff wirksamen Anteil reduziert werden suchung der Adsorptionswärmen einiger Modelle kann.

wurden in obigem Zusammenhang folgende Kon- 40 Die Wechselwirkungen zwischen den Wirkstoffen stanten bestimmt: und dem Siliziumdioxyd ergaben vorteilhafte Eigen

schaften, welche auf Grund der bisherigen Kenntnisse

a = 2,12_δ(± 0,01) und nicht zu erwarten waren. Die physikalische Stabilität

b — 45,7. und chemische Haltbarkeit der Premixe werden näm-

45 lieh wesentlich erhöht. So kann der mit gleichen

Der einheitliche Grund der Oberflächenerschei- Wirkstoffen hergestellte Futterzusatz bei 50⁰C 10 Tage nungen ist also die Funktion der Polyrität des Adsor- lang ohne bemerkbare Veränderung gehalten werden, bats bzw. Mediums. während bei den bekannten Premixen nach 5 Tagen

Dieses Ergebnis konnte auf das Problem der Futter- eine Veränderung stattfand. Es ist besonders bemerzusätze verwendet werden. Es wurde nämlich fest- 50 kenswert, daß auch die biologische Haltbarkeit des gestellt, daß das röntgenamorphe Siliziumdioxyd der Produktes erhöht wird (8 bis 10 Tage an Stelle von oben angegebenen Teilchengröße im Falle einer ge- 3 bis 4 Tagen).

eigneten Polarität mit den verwendeten Wirkstoffen in Die Gegenwart von Siliziumdioxyd beeinflußt die

Wechselwirkung treten kann und dadurch die Eigen- Verteilung des Feuchtigkeitsgehaltes sowie das Netzschaften dieses Stoffes vorteilhaft verändert werden 55 vermögen des Präparates. Der Feuchtigkeitsgehalt bekönnen. Es können ajso leicht Wirkstoffe verwendet findet sich im Falle des nach der Erfindung herwerden, welche bisher wegen ihren unerwünschten gestellten Futterzusatzes in einer anderen energephysikochemikalischen bzw. chemischen Eigenschaften tischen Position, was durch die Geschwindigkeit der (z. B. Hygroskopizität, Labilität) lediglich nur mit thermischen Prozesse und der Veränderung der Enthaleinem beträchtlichen Volumen an Füllmitteln anwend- 60 pie bewiesen werden kann. In dem Kraftfutter gemäß bar waren. der Erfindung wächst die Diffusivität des Wasser-

Dieser Befund erwies sich als besonders zutreffend dampfes langsamer als in den Vergleichssubstanzen, im Falle von Cholin, welches allgemein in Form des selbst bei extremen Bedingungen in mit Wasserdampf Cholinchlorids in der Futterzusatzindustrie verwendet gesättigtem Milieu. Neben diesen Erscheinungen wird und welches, wie oben bereits angeführt, als ein 65 können auch die bereits bekannten vorteilhaften Eigenbesonders wichtiger Wirkstoff anzusprechen ist. schäften des feinverteilten Siliziumdioxyds beobachtet

Zur Herstellung von Cholin enthaltenden Futter- werden. So kann eine etwa 6 bis 7mal höhere Schüttzusätzen verfährt man folgendermaßen: geschwindigkeit festgestellt werden.

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Bei der vorteilhaften Ausführungsform der Erfin- Vitamin A 1500 000 000IE

dung werden im allgemeinen etwa 10 bis 20 % des fein- Vitamin D₈ 300 000 000IE

verteilten Siliziumdioxyds, berechnet auf Cholin- Vitamin E 1 000 030IE

chlorid bzw. auf andere Mittel entsprechender PoIa- Vitamin K₄ 200 g

rität und biologischer Aktivität, verwendet. In Ab- 5 Vitamin B₁ 300 g

hängigkeit der erzielten Eigenschaften der Endprodukte Vitamin B₂ 500 g

bzw. der Polarität der weiteren aktiven Mittel, ihrer Vitamin B₁₈ 5 g

Quantität und der physikochemikalischen Eigen- Nyacin 2 000 g

schäften derselben kann man jedoch auch eine kleinere Vitamin B₃ 1200 g

oder größere Quantität an Siliziumdioxyd verwenden. io Äthoxymethylchinolin 12 500 g

Im allgemeinen liegt die Menge zwischen 0,5 und 30%.

Die Qualität des Siliziumdioxyds ist wesentlich. Für

das Verfahren nach der Erfindung wird zweckmäßiger- Der auf diese Weise hergestellte Futterzusatz kann

weise ein Siliziumdioxyd verwendet, welches praktisch zum Füttern von Gänsen oder Hühnern verwendet

chemisch rein ist und ein Pulver darstellt, welches vor- 15 werden.

teilhaft die Teilchengröße von 3 bis 40ηιμ, ein spe- Nach IOwöchiger Verabreichung einer hundert-

zifisches Gewicht von etwa 2, die Oberfläche von 150 fachen Dosis der in den Futterzusätzen verwendeten

bis 200 m^s/g (gemessen nach der BET-Methode), ein Quantitäten der Cholinchlorid-SiOj-Dispersionen an

Schüttgewicht von 40 g/l und ein Rüttelgewicht von Hühnern konnten keine toxischen Wirkungen oder

60 bis 65 g/l aufweist. ao unvorteilhaften Nebenwirkungen beobachtet werden.

Unter »praktisch chemisch rein« sind solche Pro- Dies besagt, daß diese Dispersion indifferent ist und dukte zu verstehen, deren Gehalt an HCl weniger als die Verwertbarkeit der in den Futterzusätzen enthal-0,03 °/₀ und an Fe₂O₃ weniger als 0,003 °/„ beträgt, tenen Wirkstoffe nicht beeinflußt,
während der Gehalt an AI₂O₃ oder TiO₂ weniger als Die thermoanalytische Untersuchung des Präparats 0,05 bzw. 0,03 °/₀ und im Falle von zu verwendenden 95 erfolgte in einem Paulik-Paulik-Erdey Derivatograph Mischoxyden, bei welchen jedes einzelne Primärteilchen (Z. Anal. Chem., 160, S. 241 [1958]) bei einer Eraus SiO₂ plus Al₂O₃ bzw. TiO₂ besteht, oder Oxyd- hitzungsgcschwindigkeit von 3°C/Min. bei Luftgemischen, welche durch gemeinsame Koagulation atmosphäre mit einer Stoffquantität von 300 bis von jeweils einzelnen Primärteilchen aus SiO₂ und 400 mg.

Al₂O₃ bzw. TiO₂ als sogenannte Ko-Koagulate dieser 30 Das Derivatogramm des Produktes ist in der Figur Oxyde erhalten werden, etwa 0,3 bis 1,5% betragen zu sehen. Es ist ersichtlich, daß das beobachtete Prokann, dukt 9,1% Wasser enthielt. Die bei gleichmäßiger

Ein Siliziumdioxyd dieser Qualität kann vorteilhaft Erwärmung beobachtete Gewichtsveränderung veraus Siliziumtetrachlorid oder Siliziumtetrafluorid durch lief zwischen 70 und 110⁰C in zwei endothermen Pro-Flammenhydrolyse hergestellt werden. Es sind aber 35 zessen. (In den Präparaten, welche kein Siliziumauch andere Kieselsäuren verwendbar, z. B. solche, dioxyd enthielten, konnte ein exothermer und ein die durch andere thermische Prozesse, etwa im Licht- endothermer Prozeß beobachtet werden.)
bogen oder im Plasmabrenner, oder naßchemisch, ins- Die Schüttgeschwindigkeit des Präparats wurde in besondere durch Fällung, gewonnen werden. einem Trichter von 0,8 cm Durchmesser, dessen Seite

Als weitere Zusätze kann man eine breite Auswahl 4° mit der waagerechten Linie in einem Winkel von 60°

von biologisch wichtigen und die chemische Kompa- steht, untersucht. 100 g des Präparats wurden in einen

tibilität sichernden Stoffen verwenden. So kann man Apparat gebracht, welcher mit einem Vibrationsrührer

Vitamine (z. B. Vitamin A, D₃, E, K, B₁, B₂, B₃, B₁₂, in Bewegung gehalten wurde. Das Präparat, welches

B₆, C, Nyacin, Folsäure usw.), prophylaktische Wirk- Siliziumdioxyd enthält, weist den Wert von 7,4

stoffe (Antibiotika, Furanderivate, Antioxydanten, 45 (± 0,05) g · cm~* · see-¹ auf, während bei der Ver-

Coccidiostatika, Anthelmintika usw.), Aminosäuren, gleichssuöstanz dieser Wert 1,4 (± 0,2) g · cm~* · see"¹

Mikroelemente (Eisen, Mangan, Kupfer, Zink, Jod, betrug, obwohl in beiden Mustern die Diffusität des

Kobalt) und verschiedene Salze einmischen. Wasserdampfes und der Feuchtigkeitsgehalt praktisch

Die nach der Erfindung hergestellten Futterzusätze derselbe war.

werden unmittelbar vor der Verwendung in ähnlicher 5° 2,00 g des Präparats wurden in mit Gummistopfen

Weise wie die bekannten Futterzusätze mit Fischmehl, verschlossenen GlasampuHen bei 50° C in einem Luft-

Sojagrieß, Erdnußgrieß, Hefe, Melasse usw. vermischt thermostat 11 Tage lang gehalten. Je sechs Parallel-

und unmittelbar gefüttert oder weiter mit Futter- muster wurden mit 100,0 ml 96%igem Äthanol unter

mitteln verdünnt. Rückfluß zum Sieden erhitzt, worauf die erhaltenen

Weitere Einzelheiten des Verfahrens sind den fol- 55 Extrakte in einem Unicam S.P. 500-Photometer in

genden Beispielen zu entnehmen. l-cm-Schichten bei 420 nm Wellenlänge zwecks Ver-

. -I₁ folgung der chemischen Änderungen auf die Ex-

B ei spiel 1 tinktion untersucht wurden.

200 kg kristallines Cholinchlorid werden in einer Die Extinktionsdifferenz betrug im Falle des nach

sich langsam drehenden Mühle bis auf die mit einem 60 der Erfindung hergestellten Präparates nach 11 Tagen

Sieb Nr. 16 erzielbare Teilchengröße zerkleinert. 0,120 ± 0,075, während bei der Vergleichssubstanz

Hierauf wird das vorbehandelte Cholinchlorid in meh- der Unterschied 0,284 ± 0,026 war.

reren Portionen mit 22,22 kg hochdispersem pyrogen Das Präparat wurde in einem offenen Gefäß in mit

gewonnenem Siliziumdioxyd von 10 bis 40 ηιμΤβΠοηβη- Feuchtigkeit gesättigter Luft bei 20°C gehalten, und

größe 20 Minuten lang gerührt, so daß eine Dispersität 65 als Vergleichssubstanz wurde ein Präparat ohne Si-

hohen Grades erzielt wird. Zu dem trockenen krüme- liziumdioxyd verwendet. Auf der Vergleichssubstanz

ligen Stoff werden unter ständigem Umrühren fol- erschienen schon nach 3 bis 4 Tagen Schinunel-

gende Wirkstoffe zugegeben: kolonien, während das Siliziumdioxyd enthaltende

Präparat nach 8 bis 9 Tagen noch unverändert war, _xCholinchlorid 50 000 mg

also eine erhöhte biologische Stabilität aufwies. Sjliziumdioxyd (10 bis 40 ΐημ)... 5 600 mg

Witarotn Α-Acetat (stabilisiert) .. 350 000 NE

Beispiel 2 Vitamin P₃ (stabilisiert) 70 000 NE

5 "Vitamin B₁ 200 mg

200 kg kristallines Cholinchlorid werden bei 50° C Vitamin B₂ 350 mg

mit 35 kg Wasser zu einem homogenen Gemisch ver- Vitamin B₁₂ 3 mg

rührt, worauf allmählich unter intensivem Umrühren Nyacin 1 000 mg

mit 32,22 kg Siliziumdioxyd (10 bis 40 πιμ) eine homo- Ca-dl-Pantothenat 500 mg

gene Dispersion hergestellt wird. Die krümelige Sub- ίο . dl-Methionin , 5 000 mg

stanz wird unter Umrühren mit den Wirkstoffen von Furazolidon , 10 000 mg

Beispiel 1 versetzt. Äthoxymethylchinolin ........'. Il 500 mg

Stabilität und Wirkung entsprechen denen des gemäß Oxytetracyklin 3 000 mg

Beispiel 1 erhaltenen Präparats.

Beispiel 3 *^{5 Das Prä}P^{arat ist} geeignet, Schweine von 15 bis 40 kg

^F Gewicht zu füttern. Die Stabilität ist ebenfalls erhöht

Gemäß Beispiel 1 wird ein Futterzusatz folgender (verglichen mit Substanzen, die kein Siliziumdioxyd

Zusammensetzung hergestellt: enthalten).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

109583/242

Claims (3)

ι 2 stoffen in einer Weise, daß neben der Sicherung der. Patentansprüche: entsprechenden Homogenität eine maximale Haltbarkeit erreicht wird. Hierbei können natürlich lediglich

1. Verfahren zur Herstellung von haltbaren, im Stoffe verwendet werden, die indifferent sind und den wesentlichen aus Cholinchlorid bestehenden Futter- 5 Organismus unverändert passieren oder durch den zusätzen, welche als weitere Wirkstoffe noch Organismus ohne dessen Beeinträchtigung aufgenom-Vitamine und/oder prophylaktische Wirkstoffe men werden können. Besondere Schwierigkeiten er- und/oder Aminosäuren und/oder Spurenelemente geben sich," wenn Wirkstoffe verwendet werden sollen, und/oder Salze enthalten, mit erhöhter Konzen- welche an sich schon leicht zersetzlich sind (z. B. tration an Wirkstoffen durch Zugabe von Adsorp- « hygroskopische Stoffe) und die schon nach dem vertionsmitteln, dadurch gekennzeichnet, hältnismäßig kurzfristigen Lagern die Haltbarkeit des daß zuerst Cholinchlorid mit synthetisch her- kombinierten Premixes vermindern, es sei denn, daß gestelltem, hochdispersem Siliciumdioxid mit einer eine große Quantität an Füllmitteln verwendet wird, Teilchengröße von weniger als 500 πιμ dispergiert was jedoch die Verwendung und den Transport er- und das so erhaltene Cholinkonzentrat mit den 15 schwert.

weiteren Wirkstoffen vermischt wird. So wird z. B. bei den Futterzusätzen, welche Cholin-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- chlorid zeichnet, daß das Siliciumdioxid in Mengen von 0,5 bis 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 20 Gewichtsprozent, berechnet auf die Gesamtmischung, zugesetzt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus Siliciumtetrachlorid oder -tetrafluorid durch. Flammenhydrolyse gewonnenes Siliciumdioxid zugesetzt wird. 35

HOCH₂ · CH₂ · N-CH₃