DE2858754C2

DE2858754C2 -

Info

Publication number: DE2858754C2
Application number: DE2858754A
Authority: DE
Inventors: Edward J. Douglassville Pa. Us Woznicki; Lawrence J. North Wales Pa. Us Rosania; Keith Fort Washington Pa. Us Marshall
Original assignee: COLORCON Inc WEST POINT PA US
Current assignee: COLORCON Inc WEST POINT PA US
Priority date: 1977-09-27
Filing date: 1978-05-12
Publication date: 1990-10-18
Anticipated expiration: 1998-05-13
Also published as: US4274830A; GB2007092A; JPS5449319A; FR2408346A1; JPH0237372B2

Description

Die Erfindung betrifft trockene eßbare natürliche Farbpigmente, die zur Zeit keine Genehmigung durch die Behörden erfordern, da sie natürliche Bestandteile verwenden. Diese natürlichen Farbpigmente sollen FD und D simulieren und ersetzen, die zum Färben von Nahrungsmitteln, Drogen und Kos metika verwendet werden. Solche Farbstoffe sowie das Über ziehen von Pharmazeutika, Konfekt und Nahrungsmitteln mit Farbe sind aus den US-PS 39 09 284 und 35 76 663 bekannt. Da die zuständigen Behörden (Food and Drug Administration) die in Listen erfaßten und akzeptierten FD sowie D erneut überprüft haben und die Genehmigung zurückzogen, Be schränkungen einführten und neue Vorschriften für derartige Farben erließen, besteht ein Bedürfnis in der Nahrungsmittel-, Arzneimittel- und kosmetischen Industrie für Pigmente, welche solche Farbstoffe sehr gut nachahmen und ersetzen können, welche die Behörden von der Liste streichen oder für welche die Behörden Beschränkungen erlassen. Da ein solches Streichen von den Zulassungslisten meistens ohne vorherige Ankündigung erfolgt, möchte man einen geeigneten Ersatz haben, der sofort verwendet werden kann und der keine Vorlage bei den Behörden für eine Genehmigung erfordert.

Natürliche Farbstoffe wie Curcumin und Weintraubenhautextrakt werden seit langem verwendet. Bisher konnten sie jedoch noch nicht erfolgreich zur Bildung von Pigmenten verwendet werden, die sich zum Färben von Nahrungsmitteln, Arzneimitteln und kosmetischen Produkten eignen. Beispielsweise ist es nicht günstig, diese Substanzen zur Herstellung von Farbstoffen ein zusetzen, die eine Aluminiumoxyd-Hydrataufschlämmung ent sprechend der US-PS 39 09 284 verwenden, das günstigstenfalls nur sehr schwache Farben erhalten werden. Überraschenderweise erhält man nun bei Verwendung natürlicher Farbstoffe zusammen mit den Substratpulvern und Fixierungsmitteln ausgezeichnete Pigmente für die gewünschten Zwecke.

Die Pigmente haben nicht nur eine sehr hohe Intensität, sondern verlaufen auch nicht in Wasser. Somit läßt sich mit der Erfindung ein Vorteil erzielen, der bisher mit natürlichen Pigmenten nicht erreicht wurde. Außerdem lassen sich mit die sen Pigmenten die bekannten FD und D sehr genau nachahmen.

Aufgabe der Erfindung war es, ein Pigment zu erhalten, dessen Handhabung keine Schwierigkeiten bietet.

Diese Aufgabe wird, wie aus den vorstehenden Ansprüchen ersicht lich gelöst.

Erfindungsgemäß wird ein natürliches Farbpigment durch Färben eines natürlichen, wasserunlöslichen eßbaren Pulvers mit einer eßbaren natürlichen Farbe unter Verwendung eines Fixierungs mittels hergestellt.

Es findet dabei eine chemische Reaktion statt und nicht nur eine physikalische Addition. Färben bedeutet hier Umsetzen. Dies ist ein wichtiger Unterschied zum Stand der Technik.

Wenn ein Pulver, wie z. B. Stärke oder Cellulose, bloß mit einem Farbstoff vermischt wird, wirkt das Pulver lediglich als Füll stoff und Mischer zur Vergrößerung der Tablette und zur Verleihung eines helleren Farbtons. Außerdem läuft ohne die chemische Bindung zwischen der Farbe und dem Pulver unter Bildung eines natürlichen Pigments die Farbe aus dem Pulver in die Flüssigkeit, da keine chemische Bindung vorhanden ist. Im Falle einer physikalischen Addition findet nur ein loses Anhaften statt, so daß sich die Farbe beim Eintauchen in ein Lösungsmittel, wie Wasser oder Alkohol, auflöst und vom Pulver substrat abtrennt.

Erfindungsgemäß bedient man sich jedoch einer chemischen Reaktion zur Herstellung von Teilchen eines haltbaren, unlös lichen, natürlichen Pigments und nicht nur von pulverisierten Teilchen mit einem gefärbten Überzug.

Beispielsweise erhält man bei der Anwendung des erfindungsge mäßen, in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens, wobei jedoch die Stufe der Zugabe des Aluminiumchlorids (Fixierungsmittel) weggelassen wird, ein Pulver mit einem hellgelben Farbton, der jedoch im Vergleich zum Gelb-Nr. 5-Farbstoff viel zu hell ist. Auch nehmen diese Celluloseteilchen nicht mehr Farbstoff auf, um dadurch einen dunkleren Gelbfarbton entsprechend Gelb-Nr. 5 erzielen zu können. Mit diesem Pulver überzogene Tabletten weisen eine Farbe auf, deren Farbton zu hell ist, um mit dem Gelb-Nr. 5-Farbstoff überzogene Tabletten nachahmen oder er setzen zu können. Wenn in einem Drugstore zwei Fläschchen mit beispielsweise Vitamintabletten oder pharmazeutischen Tabletten nebeneinander im Regal liegen würden, wobei die Tabletten in dem ersten Fläschchen mit dem Gelb-Nr. 5-Farbstoff und die im zweiten Fläschchen mit dem in der oben angegebenen Weise her gestellten Pigment gefärbt worden sind, dann wäre der Farbunter schied für den potentiellen Käufer sofort offensichtlich und er würde Folgerung ziehen, die Tabletten in der einen Flasche seien schlecht und diejenigen in der anderen Flasche gut. Dies ist natürlich auf keinen Fall erwünscht.

Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen, in Beispiel 1 be schriebenen Verfahrens unter Einbeziehung des Verfahrens schrittes der Zugabe von Aluminiumchlorid erhält man ein Farb pigment, das in bezug auf Farbe und Aussehen dem FD 5-Farbstoff sehr ähnlich kommt und letzteren Farbstoff nachahmt und ersetzen kann. Eine mit diesem Pigment überzogene Tablette weist eine Farbe auf, die der des FD 5-Farbstoffs sehr nahe kommt und die in der Lage ist, diesen nachzuahmen und ihn zu ersetzen. Wenn in einem Drugstore zwei Flaschen mit Vita min- oder pharmazeutischen Tabletten nebeneinander im Regal liegen würden, wären die Tabletten in beiden Flaschen von der äußeren Erscheinung her nahezu identisch.

Bei der Herstellung eines dauerhaften natürlichen Pigments aus pulverisierter Cellulose bedarf es nicht nur des Mischens eines natürlichen Farbstoffs mit pulverförmiger Cellulose. Beispiels weise werden im erfindungsgemäßen Beispiel 1 100 g feinpulvrige mikrokristalline Cellulose in 1800 ml Wasser suspendiert. Danach werden der Cellulose 50 g einer 30-Gewichts-% igen Aluminiumchloridlösung in Wasser zugesetzt, wobei letzteres als Färbehilfsmittel dient. Zum Erhalt einer Farbstofflösung werden in 800 ml Wasser mit 3,2 g Natriumhydroxid 10 g Curcumin aufgelöst. Die Farbstoff lösung ist alkalisch, und Natriumhydroxid ist deshalb erforder lich, weil sonst das Curcumin in Wasser unlöslich wäre. Die Farbstofflösung wird unter Rühren der Cellulosesuspension zuge setzt, wonach man eine Aufschlämmung erhält. Die 50 g Alumi niumchlorid in Lösung in Wasser in der Cellulosesuspension reichen zur Neutralisation der Alkalinität des Natriumhydroxids in der Farbstofflösung aus, um auf diese Weise den pH-Wert der Aufschlämmung im sauren Bereich, d. h. bei etwa 3,5 zu halten. Wenn die Aufschlämmung alkalisch wird, wird sie unbeständig, sie oxidiert, und man erhält ein braunes Pigment anstatt eines gel ben. Überdies hätte das Curcumin die Tendenz, in Lösung zu blei ben und würde die Celluloseteilchen nicht färben.

Druckschriften, in denen Verfahren zum Überziehen von Tabletten unter Verwendung synthetischer Farbstoffe beschrieben sind, und solche Literaturquellen, die die Verwendung synthetischer Farb stoffe per se beschreiben, treffen die Erfindung überhaupt nicht. Vorliegende Erfindung betrifft nämlich natürliche Farbstoffe und nicht synthetische. Die Verwendung synthetischer Farbstoffe stellt in der Tat genau die Aufgabenstellung dar, die beim allgemeinen Stand der Technik herausgestellt wird und erfin dungsgemäß gelöst worden ist.

Erfindungsgemäß ist ein passender Ersatz für synthetisch ge färbte Pigmente gefunden worden. Man verwendet einen natür lichen Farbstoff und stellt ein dauerhaftes, unlösliches natür liches Pigment bereit, das die gleichen hervorragenden Farbeigen schaften aufweist, jedoch nicht mit den bei der Verwendung eines synthetischen Farbstoffs verbundenen Nachteilen behaftet ist.

Die erfindungsgemäße Verwendung eines Fixierungsmittels zum Fixieren des Farbstoffs mit dem Pulver, wodurch eine Wasserun löslichkeit und relativ kräftige Farben erzielt werden, ist ein wesentlicher Vorteil. Das Fehlen der erfindungsgemäßen "Fixierung" verhindert nicht nur die Verwendung natürlicher, zur Erzielung eines verhältnismäßig kräftigen Farbtons erforderlichen Farb stoffe, sondern ist auch verantwortlich für die Bildung von Pigmenten, die aufgrund ihrer Wasserlöslichkeit sonst unbrauch bar sind.

Die bei der Herstellung relativ dunkler (kräftiger) Farbtöne in einem wasserunlöslichen Pigment erfindungsgemäß erzielbaren Ergebnisse sind sowohl überraschend als auch in hohem Maße zweckmäßig.

Eine pharmazeutische Tablette besteht aus einem Substrat, wel ches ein Medikament enthält. Dieses Substrat kann mit einem Überzug versehen werden. Ein solcher Überzug weist jetzt ein Pigment aus einem natürlichen eßbaren Pulver auf, das mit einem natürlichen Farbstoff gefärbt ist.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein natürliches, wasserunlösliches eßbares Pulver in einer Flüssig keit suspendiert. Beispiele für solche wasserunlösliche Pulver sind Zellulose, mikrokristalline Zellulose, Zellulosederivate, beispielsweise Äthylzellulose, und Stärke sowie Stärkederivate.

Vorteilhafterweise liegen die Teilchen des Pulvers im Bereich von etwa 1 bis etwa 50 µ. Während die Pulvermenge für eine ge gebene Wassermenge im weiten Rahmen variieren kann, wird bevor zugt, daß der Pulveranteil etwa 2% bis etwa 15% W/V, d. h. Gewicht in Volumenkonzentration, ausmacht.

Vorteilhafterweise kann das flüssige Suspendiermedium Wasser oder eine wäßrige Lösung sein, beispielsweise eine Säure oder eine Base, um einen besonderen pH-Wert zu erzielen.

Das suspendierte pulverförmige Substrat wird dann mit einem eßbaren natürlichen Farbstoff gefärbt, beispielsweise mit Curcumin, Curcuma oder einem Anthocyan, wie es in einem han delsüblichen Traubenhautextrakt enthalten ist. Der Farbstoff kann der Flüssigkeit, in welcher das Pulver suspendiert ist, direkt zugegeben werden oder kann zuerst in ein Lösungsmittel zur Bildung einer Farbstofflösung eingebracht werden, die dann dem suspendierten Pulver zugesetzt wird. Gewöhnlich ist das Lösungsmittel Wasser. Es können jedoch auch andere Lösungsmit tel, beispielsweise Methylalkohol oder Ethylalkohol verwendet werden.

Zum Fixieren des Farbstoffes auf dem Pulver verwendet man ein Fixierungsmittel, beispielsweise ein Metallsalz, wie Natriumchlorid, Aluminiumchlorid oder Aluminiumsulphat. An organische Säuren können ebenfalls verwendet werden, beispiels weise Salzsäure. Mit Ausnahme der Verwendung von anorganischen Säuren liegt die Menge des Fixierungsmittels zwischen etwa 0,1 und etwa 10 Gew.-% des Pulvers in der Suspension. Wenn der Säuregrad der Suspension zum Fixieren des Farbstoffes an dem Pulver durch Verwendung einer anorganischen Säure benutzt wird, wird ein pH-Wert von etwa 1,0 bis etwa 5,0 bevorzugt.

Der Farbstoff als solcher oder in Lösung wird vorteilhafter weise der Suspension des Pulvers langsam zugesetzt, während die Suspension gerührt wird. Mit dem Rühren wird auch nach dem Zusetzen des ganzen Farbstoffes einen ausreichend langen Zeitraum fortgefahren, um den Farbstoff an dem Pulver festzu legen, wobei der Zeitraum etwa 1 bis 2 h beträgt, was von dem speziellen Farbstoff abhängt. Dann wird die Suspension fil triert und das zurückgewonnene Pulver mit Wasser gewaschen und getrocknet, so daß man ein pulverförmiges natürliches Farbstoff pigment mit einer Teilchengröße zwischen etwa 1 µ und etwa 50 µ erhält. Obwohl das pulverförmige Pigment mit Luft getrocknet werden kann, wird der Trocknungsvorgang vorteilhafterweise in einem Ofen mit mechanischer Konvektion bei erhöhten Tempe raturen, beispielsweise zwischen etwa 40°C und etwa 50°C aus geführt.

Nach dem genannten Verfahren können durch Verwendung eines Pigmentes oder einer Mischung von Pigmenten FD und DFarbstoffe sehr genau nachgeahmt werden.

Ein nach dem vorstehenden Verfahren hergestelltes Pigment wird normalerweise in ein Suspendiermedium eingebracht, um eine Suspensionsmasse zu bilden, die vor der Verwendung bei dem zu färbenden Produkt weiter verdünnt wird. Gewöhnlich ist das Suspendiermedium ein wäßriges Medium, welches einfachen Sirup (US-Pharmacopoeia) enthält. Das Pigment ist in einer Menge von etwa 10% bis etwa 25% Gewicht in Volumenkonzentra tion vorhanden. Die Verdünnung vor dem Färben des gewählten Produktes wird mit üblichem Sirup ausgeführt, beispielsweise dem genannten einfachen Sirup, wobei die Verdünnungsmenge von der gewünschten Farbstärke abhängt. Vorteilhafterweise enthält das verdünnte Suspendiermedium Pigment in einer Menge von 1% bis etwa 5% W/V, d. h. Gewicht in Volumenkonzentration. Dann werden beispielsweise Tabletten auf einfache Weise dadurch be schichtet, daß die Tabletten in einem Überzugsbehälter einge bracht werden, der rotieren gelassen wird. Die verdünnte Lösung mit dem Pigment wird in einer Menge zugesetzt, die ausreicht, um die Tabletten zu überziehen. Die überzogenen Tabletten wer den getrocknet und der Vorgang wiederholt, bis die Tabletten die gewünschte Farbe haben.

Beispiel 1

100 g feinpulvrige mikrokristalline Zellulose werden in 1800 ml Wasser suspendiert. Der Zellulosesuspension werden 50 g einer 30-Gew.-%igen Aluminiumchloridlösung in Wasser zugesetzt. Die Suspension wird auf 50°C erhitzt. In 800 ml Wasser mit 3,2 g Natriumhydroxyd werden 10 g Curcumin zur Bildung einer Farb stofflösung aufgelöst. Die Farbstofflösung wird dann in einem feinen Strom der mikrokristallinen Zellulosesuspension zuge setzt, während die Suspension schnell gerührt wird. Mit dem Rühren wird fortgefahren, bis das ganze Curcumin den mikro kristallinen Zelluloseteilchen zugesetzt ist (60 min). Die Auf schlämmung wird gefiltert, mit Wasser gewaschen, um allen freien Farbstoff, der nicht an den Zelluloseteilchen haftet, zu ent fernen, und bei 50°C in einem Heißluftofen getrocknet. Man er hält ein pulverförmiges natürliches Farbpigment, das einen FD 5-Aluminiumfarbstoff nachahmt und ersetzen kann.

Beispiel 2

In 1800 ml Wasser werden 100 g feinpulvrige Zellulose suspen diert. In der Zellulosesuspension werden 15 g Aluminiumsulphat pulver gelöst. Die Suspension wird dann auf etwa 50°C erhitzt. In 800 ml Methylalkohol werden 5 g Curcuma aufgelöst, wodurch eine Farbstofflösung gebildet wird. Die Curcuma-Farbstofflösung wird dann in einem feinen Strom der Zellulosesuspension zuge setzt, während die Suspension schnell gerührt wird. Mit dem Rühren wird fortgefahren, bis das ganze Curcuma an den Zellulose teilchen haftet (60 min). Die Aufschlämmung wird gefiltert, mit Wasser gewaschen und bei 50°C in einem Heißluftofen getrocknet, um ein pulverförmiges natürliches Farbpigment mit einer Gelb- orange-Farbe zu erhalten.

Beispiel 3

In 1800 ml Wasser werden 100 g feinpulvrige Zellulose suspen diert. In 800 ml Wasser werden 10 g wasserlösliche Annatto- Pulver (Rohkonzentrat von Bixin) gelöst und der Zellulose suspension zugesetzt. Die Masse wird bis zum Sieden erhitzt. Um das Färben der Zellulose zu unterstützen, werden 25 g Natriumchlorid zugesetzt. Die Suspension wird 10 min lang ge rührt und dann gefiltert. Die Kuchen wird mit Wasser gewaschen und dann mit verdünnter Essigsäure gewaschen. Anschließend wird der Kuchen bei 50°C in einem Heizluftofen getrocknet, um ein pulverförmiges natürliches Pigment mit einer rot-orangenen Farbe zu erhalten, die in der Lage ist, die FD 6- Aluminiumfarbe zu ersetzen.

Beispiel 4

In 1500 ml Wasser werden bei Raumtemperatur 100 g Zellulose suspendiert. Es werden 25 g eines Weintraubenhautextraktes (Anthocyane) zugesetzt. Der pH-Wert wird mittels Salzsäure auf 1,2 justiert. Dann wird die Suspension 1 h lang gerührt, ge filtert und mit Wasser mit einem pH-Wert von 1,2 gewaschen. Anschließend wird die Suspension bei Raumtemperatur getrocknet, um ein pulverförmiges natürliches Pigment mit bläulich-rotem Aussehen zu erhalten.

Beispiel 5

In 1800 ml Wasser werden 100 g feinpulvrige Getreidestärke suspendiert. Der Getriebestärkesuspension werden 50 g einer 30%igen Aluminiumchloridlösung in Wasser zugesetzt. Die Suspension wird auf 50°C erhitzt. In 800 ml Wasser mit 3,2 g Natriumhydroxyd werden 10 g Curcumin gelöst, um eine Farbstoff lösung zu bilden. Die Farbstofflösung wird dann in einem feinen Strom der Getreidestärkesuspension zugesetzt, während die Sus pension schnell gerührt wird. Mit dem Rühren wird fortgefahren, bis das ganze Curcumin an den Getreidestärketeilchen haftet (60 min). Die Aufschlämmung wird gefiltert, mit Wasser ge waschen und bei 50°C in einem Heißluftofen getrocknet, um ein pulverförmiges natürliches Farbpigment zu erhalten, welches einen FD 5-Aluminiumfarbstoff nachahmt und ersetzen kann.

Anwendung

Pharmazeutische Tabletten werden erfindungsgemäß dadurch hergestellt, daß pharmazeutische Formen mit einem Substrat, welches ein Medikament enthält, in einem Beschichtungsbe hälter angeordnet werden. Eine Farbdispersion wird dadurch hergestellt, daß 15 g eines natürlichen Farbpigmentes gemäß Beispiel 1 und 10 g Titandioxyd mit 75 g einfachem Sirup (US-Pharmacopeia) gemischt und die Dispersion durch Zugabe von 900 g einfachen Sirup verdünnt wird. Der Beschichtungs behälter wird in Drehung versetzt. Ihm werden wiederholt Portionen verdünnter Farbdispersion für das Überziehen der Substrate zugesetzt. Die mit einem Überzug versehenen Tablet ten werden getrocknet und poliert.

Claims

1. Natürliches Pigment, gekennzeichnet durch ein natürliches wasserunlösliches eßbares Pulver, das mit Hilfe eines Fixierungsmittels mit einem eßbaren natürlichen Farbstoff gefärbt ist.

2. Pigment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Pulver pulverförmige Zellulose ist.

3. Pigment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Pulver pulverförige mikrokristalline Zellulose ist.

4. Pigment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Pulver Stärke ist.

5. Pigment nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Farbstoff Curcumin ist.

6. Pigment nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Farbstoff Curcuma ist.

7. Pigment nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch ge kennzeichnet, daß der Farbstoff Annatto ist.

8. Pigment nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch ge kennzeichnet, daß der Farbstoff Weintrauben hautextrakt ist.

9. Verfahren zur Herstellung eines eßbaren natürlichen Farb pigmentes zum Färben von Nahrungsmitteln, Drogen und kosme tischen Produkten nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß ein natürliches, wasserun lösliches eßbares pulverförmiges Substrat in eine wäßrigen Flüssigkeit suspendiert wird, daß das suspendierte Pulver mit Hilfe eines Fixierungsmittels mit einem eßbaren natürlichen Farbe gefärbt wird und daß die Flüssigkeit entfernt wird, um ein gefärbtes Pulver als Trockenpulver zu erhalten.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, daß die Farbe Curcumin ist und daß das Fixierungs mittel ein wasserlösliches Metallsalz ist.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, daß der Farbstoff Curcuma ist und daß das Fixierungs mittel ein wasserlösliches Metallsalz ist.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, daß der Farbstoff wasserlösliches Anattopulver ist.