DE2330069A1 - Verstaerkter zucker - Google Patents
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-
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Description
DR.-ING. WOLFRAM BUNTE DR. KARL GEORG LÖSCH
München, den 13. Juni 1973 M/12 622
BRISTOL-MYERS COMPANY 345, Park Avenue, New York, N.Y., U.S.A.
Verstärkter Zucker
Die vorliegende Erfindung betrifft Nahrungsmittelzusätze und Verfahren, um dadurch das Auftreten verschiedener Krankheiten !
zu reduzieren. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ! das Zusetzen von Spurenmengen Chrom-III-salzen (beispielsweise
0,5 bis 5,0 Gewichts-ppm Chromionen) zu raffinierter (weißer) Saccharose und zu Glukose, um sie insofern zum
Verzehr durch Menschen und Tiere sicherer zu machen, daß ihre Tendenz, Diabetes oder Arteriosklerose hervorzurufen,
verringert wird.
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Es ist eine überraschende, neuere Entdeckung, daß eine winzige j
; Spur des trivalenten Chromions, auch als Chrom-III, Cr ,
Cr III und Cr+++ bekannt, ein wesentlicher Mikronährstoff
für Menschen und Tiere ist. Die Indexzahlen weisen auf Literaturstellen hin, die in der Bibliographie aufgeführt
sind. Der Grund dafür ist, wie auch kürzlich demonstriert wurde, daß Cr ein wesentlicher mitwirkender Faktor sowohl
für die in vitro als auch in vivo Wirkung des Hormons Insulin ist. Darüber hinaus wurde gezeigt, daß die übliche
Diät mit raffinierten Nahrungsmitteln in vielen technologisch «fortgeschrittenen Ländern, wie den USA, Großbritannien und
Westeuropa, einen ernsthaften Mangel an dem Spurenelement Chrom aufweist. Zu dem geringen Chromgehalt in der täglichen
• Nahrung in diesen und anderen technologisch fortgeschrittenen Gebieten der Erde trägt hauptsächlich die Verwendung hoch
raffinierten Zuckers, Saccharose bei, die in stark raffiniertem Zustand praktisch überhaupt kein Chrom enthält. Dieser Umstand
ist ein natürliches Ergebnis wohlgemeinter Versuche während der letzten 300 Jahre, die Qualität des Zuckers durch Raffinerietechniken
zu verbessern, die nun viele Stufen umfassen und zu der Herstellung der, was viele Behörden für die reinste
Chemikalie, Saccharose, die de in großem Umfang hergestellt
wurde,halten, führen. Weißer Tafelzucker, Saccharose, ist für alle praktischen Zwecke absolut rein. Das Saccharosemolekül,
Disaccharid, das aus gleichen Teilen der
Monosaccharide D-Glukose und D-Fruktose besteht und eine Struktur gemäß der Formel I hat.
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M/12 622
HO
HO
CH2OH
HOCH2
f—γ CH2OH
OH
Im Verdauungssystem der Säugetiere wird Saccharose durch die Wirkung der Magensäure oder durch die Enzyme Sucrase
oder Invertase in die Monosaccharid-Bestandteile D-Glukose und D-Fructose aufgespalten, Formel II, bzw. IHa und IHb.
•CH2CH
HOCH2
CH2OH
\ CH2OH
II
IHa
HIb
IHa, IHb ist eine Mischung von zwei Strukturen, die im
Gleichgewicht in wässriger Lösung vorliegen, und als eine tautomere Mischung bekannt. Die Strukturen HIa und IHb
stellen somit die gleiche Verbindung, D-Fructose, in ihrer Furanose- (HIa) und Pyranoseform (HIb) dar.
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Saccharose" bezeichnet.
Eine Zusammenfassung der Zuckertechnologie findet sich in Kirk-Othmer, "Encyclopedia of Chemical Technology, zweite
völlig neu bearbeitete Auflage, Band 19, John Wiley and Sons, "Sugar", Seiten 151 bis 220, 1969.
Erfindungsgemäß wird beabsichtigt, die Nahrung von Menschen und Tieren mit kleinsten Mengen an Chrom-III-salzen, die zu
Saccharose oder Glucose gegeben werden, anzureichern, um die ' Folgen von Chrom-III-mangel, insbesondere Arteriosklerose
und/oder bei Erwachsenen einsetzende Diabetes zu verringern oder zu verhüten.
Eine der Methoden der Beigabe wesentlicher Spuren von Chrom-III
zu der Nahrung erfolgt durch Versetzen von Saccharose während der letzten Reinigungsstufen mit solchen Salzen. Dies ist
höchst praktisch, da bekannt ist, daß nicht raffinierter Zucker beträchtliche Mengen Chrom enthält, die während des
Raffinerieverfahrens entfernt werden, und die gleichzeitige Anwesenheit von Saccharose und Chrom-III im Verdauungssystem, ;
wie aus dem vorstehend Gesagten ersichtlich, höchst wünschenswert ist. i
Zu den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gehören folgende:
(1) Eine physikalische Mischung raffinierter Saccharose und !
eines pharmazeutisch verträglichen Chrom-III-Salzes, die mindestens
etwa 0,5 und vorzugsweise nicht mehr als 5,0 Teile per Million (ppm) Chrom-III-ionen, bezogen auf das Gewicht, j
enthält. :
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i Es ist bekannt, daß einfache Monosaccharide, einschließlich J
j D-Glucose und D-Fructose leicht und nahezu vollständig vom j
! Verdauungstrakt in den Blutstrom von Säugetieren aufgenommen '
iwerden. D-Glucose wird rasch und vollständig vom Stoff- !
wechsel gesunder Säugetiere aufgenommen, um Energie für j
Lebensvorgänge zu schaffen und seine Umsetzung erfolgt über J
ein komplexes System von Enzymen. Eines der Körperhormone, ί
Insulin, ist bei der Kontrolle dieses Stoffwechselvorganges j
wesentlich. Es ist beispielsweise bekannt, daß Personen, die ·
wenig oder kein solches Hormon in seiner aktiven Form aus- ι
.scheiden, die Symptome zeigen, die die überall zu findende
und bekannte Krankheit, Diabetes mellitus kennzeichnen. Unter j
praktizierenden Ärzten ist auch bekannt, daß Personen, die J an Diabetes mellitus leiden, ein sehr großes Vorkommen kardiovaskulärer
Krankheiten haben und sehr häufig an Herzanfällen
und Schlaganfällen sterben. Es ist darüber hinaus jetzt j
klar, daß die- Arteriosklerose beim Menschen meist mit Abnormi- !
täten beim Glucosestoffwechsel einhergeht, wobei häufig In- j
toleranzerscheinungen gegen Glucose gefunden werden. ' " ;
Zusätzliche neuere Untersuchungen haben gezeigt, daß bei der j
Zufuhr von Glucose an Säugetiere, ob durch oral verabreichte ' Glucose oder Saccharose oder durch intravenös verabreichte
Glucose, die Zurückführungsmechanismen, die für die Homöostase j
des Körpers verantwortlich sind, das Horman Insulin hervorrufen,;
um den Glucosestoffwechsel zu regulieren. Es wurde ferner ; kürzlich gezeigt, daß zusammen mit der Erhöhung der Insulinblutspiegel
bei gesunden Personen, eine sehr bedeutende Erhöhung im Blutspiegel des Insulinkofaktors Chrom-III auftritt16. Während
der Dauer des Glucosestoffwechsels, der sich beim Menschen ;
; über zwei oder mehr Stunden erstrecken kann, wird das Chrom, !
das von den Körperreserven stammt, in spürbarem Ausmaß im ,
' Urin ausgeschieden, wobei geschätzt wurde, daß dies bis zu '
' etwa 30 % des mobilisierten Chrom-III ist.17' 18 Bei Dia- !
betikern dagegen, denen Glucose verabreicht wird, ist die ;
(2) Das Verfahren der Zugabe von Chrom-III-salz zu Saccharose während deren Raffinierung in jeder Variation der modernen
Zuckerraffinerieverfahren, das die aufeinanderfolgenden Verfahrensstufen
des Zusetzens der geeigneten Menge Chrom-III-salz zu dem Sirup mit etwa "60 % Feststoffen", der aus den
Mehrfachwirkungsverdampfern austritt, Verarbeiten dieses Sirups' durch die Vakuumpfannensieder, die Kristallisierer
und schließlich die Zentrifugen, umfaßt, so daß der schließlich erhaltene Zucker (als "Rohzucker" "bekannt) Chrom-III,
wie oben unter (l) aufgeführt, enthält.
(3) Das Verfahren der Zugabe von Chrom-III zu raffiniertem Zucker, das die Stufen der Zugabe einer geeigneten Menge
eines Chrom-III-salzes zu der kohlefiltrierten Flüssigkeit,
die in die Vakuumpfannen eingespeist, durch Vakuumverdampfung im Volumen reduziert wird, bis eine Füllmasse mit genügend
kristalliner Saccharose hergestellt ist, die entweder direkt oder über Kristallisiervorrichtungen, in die Zentrifugen
gegeben und von dort in die Trocknungs-G-ranuliervorrichtungen
gegeben wird, wodurch sich ein endgültig raffinierter Zucker ergibt, der Chrom-III wie oben unter (l) spezifiziert enthält,
umfaßt.
(4) Das Verfahren der Zugabe von Chrom-III-salz während des Mahlprozesses, der bei der Herstellung von "gemahlenem Zucker"
verwendet wird, beispielsweise mittels einer Hammermühle, . Kugelmühle oder Abriebsmühle, wobei eine pulverisierte oder gemahlene*
Form der Saccharose, wie oben unter (l) spezifiziert,
hergestellt wird.
(5) Eine physikalische Mischung reiner D-G-lucose und eines :
pharmazeutisch verträglichen Ohrom-III-salzes, die mindestens cb..
0,5 und bevorzugt nicht mehr als 5,0 ppm Chrom-III-ionen, ■.
bezogen auf das Gewicht, enthält. j
— 7 —
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Erhöhung von Chrom-III im Blutspiegel gewöhnlich entweder
j η ο
sehr gering oder nicht zu beobachten. Verabreicht man Menschen jedoch oral geringe Mengen von Chrom-III, so haben
Personen mit gestörter Glucosetoleranz, die für Diabetiker oder • Prädiabetiker charakteristisch ist, in ihrem Urin mehr Chrom
\ als normale Individuen unter dem Einfluß von Glucoseverab-
» IQ
reichung. ^
Die folgenden Schlußfolgerungen sind daher augenscheinlich:
*1. Die menschliche Ernährung und die einiger anderer Säugetiere hat einen Mangel an wesentlichen Spuren von Chrom-III.
2. Der große Saccharoseverbrauch des modernen Menschen macht es notwendig, daß entsprechend Chrom-III verabreicht wird,
damit die als Kofaktor für die Wirkung des Insulins im Glucosestoff wechsel notwendige Menge geliefert wird.
3- Beim Fehlen einer geeigneten Aufnahme von Chrom-III mit
der Nahrung wird ein bedeutender Teil der Menschen zu Diabetikern und viele Personen, die keine erkennbare Diabetes
37 entwickeln, werden Opfer kardiovaskulärer Erkrankungen.
Die gewöhnliche Saccharose, die am meisten Chrom enthält, ist gemäß Schroeder "Domino Brown" mit 0,54 Vg Chrom III Ionen
pro Gramm Saccharose
0,54
= 0,54 ppm
1 000 000
Das von ihm beschriebene "Brown Nr. 4" hat 0,76 bis 1,1 ppm
Chrom, aber der Markenname ist unsicher.
; "Raffinierte" weiße Zucker enthalten von Null bis 0,11 ppm
j (Rohr) oder 0,15 bis 0,30 ppm (Rüben) und werden zum Zwecke der Beschreibung der vorliegenden Erfindung mit "raffinierter
(6) Das Verfahren, daß die Stufen des gemeinsamen Mahlens j reiner D-Glukose und eines Chrom-III-salzes zur Herstellung ,
der physikalischen Mischung, wie oben unter (5) spezifiziert, ; umfaßt. !
(7) Das Verfahren, das die Kristallisation reiner D-Glucose ί
aus einer konzentrierten wässrigen Lösung, die ein Chrom-III- '
salz in einer geeigneten Menge zur Herstellung der physikalischen Mischung, wie oben unter (5) spezifiziert, enthält, umfaßt. ■
(8) Das Verfahren, das das Mischen eines sterilen Chrom-III-salzes
mit einer sterilen, wässrigen Lösung reiner Glukose ; für intravenöse Injektion zur Herstellung einer Lösung, bei, [
der das Gewichtsverhältnis von Chrom-III-ionen zu Glukose \
etwa 0,5 zu 1 000 000 bis 5,0 zu 1 000 000 !ist, umfaßt. ■
Zu bekannten; geeigneten, nicht-toxischen, pharmazeutisch ver- .
träglichen Chrom-III-salzen gehören, ohne hierauf beschränkt
zu sein, 'folgende:
Chromchloridhexahydrat, CrCl,·6H2O
Chromalaun, CrK(SO^)2-12H2O
Hexaharnstoffchromchlorid, OrCl--(H2NCONH2)ß .
Chromsulfat,
Chromacetathydrat, 222
Chromlactathydrat, Cr(O2CCHOHCH3)^·ηΗ20
Chromlactathydrat, Cr(O2CCHOHCH3)^·ηΗ20
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Beschreibung "bevorzugter Ausführungsformen
Beispiel 1
Herstellung einer CirCl^-öHpO-Saccharose-Mischung, die
0,500 ppm Cr-III enthält
(a) Herstellung von Konzentrat.
Man vereinigt 256 mg CrCl5-OH2O mit 99,744 g raffinierter
Saccharose und mahlt, "beispielsweise in einem Mischer, einer
Kugel- oder Hammermühle gründlich zusammen, um eine einheitliche Mischung herzustellen. Die sich ergebende Mischung enthält
2560 mg CrCl5-OE2O pro Kilogramm und hat eine Chrom-III-ionenkonzentration
von 500 ppm.
(b) Verdünnung
Man vereinigt 1,000 g des hergestellten Konzentrats mit 999,0 g raffinierter Saccharose und mischt, beispielsweise
in einer rotierenden Trommel, gründlich, so daß die Saccharose-! granulate einheitlich mit der in Teil (a) hergestellten pulverisierten
Zuckermischung gemischt werden. Die sich ergebende Mischung hat eine Chrom-III-ionenkonzentration von 0,500 ppm.
Auf analoge Weise werden Konzentrate ähnlich dem von Teil (a) gemäß Beispiel 1 aus anderen Chromsalzen unter Verwendung
der in der nachstehenden Tabelle aufgeführten Mengen hergestellt:
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Salz fo Chrom-HI-
Gehalt*
23,5 20,1 10,41 10,03 Cr2(S04)3-4H2HC(HH)HHC(HH)HH2 13,06
3H2HC(HH)HHC(HH)HH2 11,26
Cr2(SO.)3«
CrK(SOJ2-
CrK(SOJ2-
6H2HCOHH2
11,22
mg zur Herstellung von Konzentrat
213 mg
249 mg
480,3 mg
249 mg
480,3 mg
498.5 mg 382,8 mg
444,0 mg
445.6 mg
Der prozentuale Chromgehalt yor>. Chromsalzen mit Reagenz-Dualität."
In jedem 3PaIl ergibt Mischung von 1,000 g des Konzentrats
mit 999,0 g raffinierter Saccharose, wie in Beispiel 1 (b), raffinierte Saccharose mit einem Chrom-III-ionengehalt von
0,500 ppm.
Raffinierte Saccharose mit einer Chrom-III-ionenkonzentration
von 5,00 ppm wird nach den Verfahren der Beispiele 1 und 2 hergestellt, mit der Ausnahme, daß man 10,00 g Konzentrat
mit 999,0 g raffinierter Saccharose mischt.
Dazwischenliegende Chrom-III-ionenkonzentrationen werden hergestellt,
indem man entsprechende proportionale Mengen Konzentrat verwendet, so daß man raffinierte S£,ccharose mit
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Chrom-III-ionenkonzentrationen, wie beispielsweise 0,8, 1,0,
1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 4,0 una 4,5 ppm, erhält.
- 11 -
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geändert gemäß Eingabe
eingegangen am Λ..!:%?
BiI)Ii ographie
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Claims (32)
- f5PatentansprücheVerstärkter Zucker, der, in Mischung raffinierte Saccharose und mindestens 0,5 !eile per Million, "bezogen auf das Gewicht, Chrom-III-ionen in Form eines nichttoxischen,pharmazeutisch verträglichen Salzes enthält.
- 2. Verstärkter Zucker, der in Mischung raffinierte Saccharose und etwa 0,5 "bis 5,0 Teile per Million, bezogen auf das Gewicht, Chrom-III-ionen in Form eines nicht-toxischen, pharmazeutisch verträglichen Salzes enthält.
- 3. * Mittel gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Chrom-III-salz Chromchloridhexahydrat ist.
- 4. Mittel gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Chrom-III-salz Chromalaun ist.
- 5. . Mittel gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Chrom-III-salz Hexaharnstoffchromchlorid ist.
- 6. Mittel gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Chrom-III-salz Chromsulfat ist.
- 7. Mittel gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Chrom-III-salz hydrätisiertes Chromacetat Xst.- 15 309881/0478
- 8. Mittel gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Chrom-III-salz hydratisiertes Chromlactat ist.
- 9· Verfahren zur Raffinierung von Rohzucker zur Herstellung raffinierter Saccharose, dadurch gekennzeichnet, daß man während des Raffinierprozesses eine Menge an nicht-toxischem, pharmazeutisch verträglichem Chrom-III-salz zusetzt, so daß sich als Endprodukt ein verstärkter Zucker ergibt, der in Mischung raffinierte Saccharose und, mindestens 0,5 Teile per Million, bezogen auf das Gewicht, Chrom-III-ionen in Form eines nicht-toxischen, pharmazeutisch verträglichen Salzes enthält.
- 10. - Verfahren zur Raffinierung von Rohzucker zur Herstellung raffinierter Saccharose, dadurch gekennzeichnet, daß man ; während des Raffinierprozesses eine Menge an nicht-toxischem, pharmazeutisch verträglichem Chrom-III-salz zusetzt, so daß sich als Endprodukt ein verstärkter Zucker ergibt, der in Mischung raffinierte Saccharose und etwa 0,5 bis 5,0 Teile per : Million, bezogen auf das Gewicht, Chrom-III-ionen in Form | eines nicht-toxischen, pharmazeutisch verträglichen Salzes enthält.
- 11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Chrom-III-salz zu dem 60 % Feststoffe enthaltenden Sirup gegeben wird, der aus den Mehrfachwirkungsverdampfern austritt.
- 12. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Chrom-III-salz zu der kohlefiltrierten Flüssigkeit gegeben wird, die in die Vakuumpfannen eingespeist wird._3JL9381 /JR 7 8
- 13. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch, gekennzeichnet, daß das Chrom-III-salz während des Mahlprozesses zugegeben wird, der hei der Herstellung von gemahlenem Zucker verwendet wird.
- 14. ' Verfahren gemäß dem man raffinierter Saccharose die Eigenschaft verleiht, nach Konsum durch Menschen die Schwere oder das Vorkommen von Arteriosklerose oder "beim Erwachsenen einsetzender Diabetes zu reduzieren, dadurch gekennzeichnet, daß man raffinierte Saccharose mit einer kleinen aber wirksamen Menge Ghrom-III-ionen in Form eines nicht-toxisch en, pharmazeutisch verträglichen Salzes verstärkt.
- 15·' Verfahren gemäß dem man raffinierter Saccharose die \ Eigenschaft verleiht, nach Konsum durch Menschen die Schwere ; oder das Vorkommen von Arteriosklerose oder beim Erwachsenen• j einsetzender Diabetes zu reduzieren, dadurch gekennzeichnet, ■daß man raffinierte Saccharose mit mindestens 0,5 ^eile per lMillion, bezogen auf das Gewicht, Chrom-III-ionen in Form :eines nicht-toxischen, pharmazeutisch verträglichen Salzes jverstärkt. j
- 16. Verfahren gemäß dem man raffinierter Saccharose die ! Eigenschaft verleiht, nach Konsum durch Menschen die Schwere j oder das Vorkommen von Arteriosklerose oder beim Erwachsenen I einsetzender Diabetes zu reduzieren, dadurch gekennzeichnet, daß man raffinierte Saccharose mit etwa 0,5 bis 5,0 !eile . per Million, bezogen auf das Gewicht, Chrom-III-ionen, in Form eines nicht-toxischen, pharmazeutisch verträglichen Salzes verstärkt.- 17 309881/0478
- 17. Verfahren gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Ghrom-III-salz Chromchloridhexahydrat ist.
- 18. Verfahren gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Chrom-III-salz Chromalaun ist.
- 19. Verfahren gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Chrom-III-salz Hexaharnstoffchromchl'orid ist.
- 20. Verfahren gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Chrom-III-salz Chromsulfat ist.
- 21.> Verfahren gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Chrom-III-salz hydratisiertes öhromacetat ist.
- 22. Verfahren gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Chrom-III-salz hydratisiertes Chromlactat ist.
- 23. Mischung von reiner D-Glucose und mindestens 0,5 Teile per Million, "bezogen auf das Gewicht, Chrom-III-ionen in Porm eines nicht-toxisuhen, pharmazeutisch verträglichen Salzes.
- 24. Mischung von reiner D-G-lucose und etwa 0,5 Ms 5,0 Teile per Million, bezogen auf das Gewicht, Chrom-III-ionen in Form eines nicht-toxischen, pharmazeutisch verträglichen Salzes.- 18 _3Q9891/0478
- 25. Mittel gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Chrom-III-Salz Chromchloridhexahydrat ist.
- 26. Mittel gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Chrom-III-salz Chromalaun ist.
- 27. Mittel gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Chrom-III-salz Hexaharastoffchromchlorid ist.
- 28. Mittel gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Chrom-III-salz Chromeulfat ist.
- 29* Mittel gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Ohroia-III~salz hydratisiertes Chromaeetat ist.
- 30. Mittel gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Ghrom-III-salz hydratisiertes Chromlactat. ist. /
- 31. Sterile, wässrige Lösung reiner D-Glueose, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens 0,5 Teile Chrom-III-ionen in Form eines nicht-toxischen, pharmazeutisch verträglichen Salzes pro 1 Million Teile D-Glucose enthält.
- 32. Sterile, wässrige Lösung reiner _Q-Glucose, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 0,5 "bis 5,0 Teile Chrom-III-ionen in Form eines nicht-toxischen, pharmazeutisch verträglichen Salzes pro 1 Million Teile B-Glucose enthält.- 19 -309881/0478
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