DE3028500A1

DE3028500A1 - Verfahren zur herstellung fluessiger gelatineschmelze

Info

Publication number: DE3028500A1
Application number: DE19803028500
Authority: DE
Inventors: Peter Leslie Upton-by-Chester Cheshire Jones
Original assignee: Catalent UK Swindon Encaps Ltd; Electricity Council
Current assignee: Catalent UK Swindon Encaps Ltd; Electricity Council
Priority date: 1979-07-27
Filing date: 1980-07-26
Publication date: 1981-04-09
Also published as: IT1131773B; JPS5681363A; IT8023725A0; AR222238A1; CA1135904A; FR2462464A1; AU6083880A; JPS5725571B2; GB2060643A

Description

Anmelderin: R.P. Scherer Limited und The Electricity-Council

Titel: Verfahren zur Herstellung flüssiger Gelatineschmelze

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer flüssigen Gelatineschmelze aus Gelatine und Wasser. Die Erfindung ist also mit Verbesserungen bezüglich der Behandlung von Gelatine befaßt.

Eine wichtige Verwendung von Gelatine besteht in der Herstellung von weichelastischen Gelatinekapseln, die dazu dienen, abgemessene Mengen von Flüssigkeiten oder Halbfeststoffen aufzunehmen, wozu z.B. Suspensionen oder Lösungen von medizinischen Stoffen gehören, die oral verabreicht werden. Die Herstellung solcher Kapseln erfolgt nach einer wohlbekannten Technik und besteht ganz allgemein in folgendem: Es werden zwei Filme aus plastifizierter wässriger Gelatine gebildet und über die Oberflächen zweier zylindrischer Rollen eines Rollenpaares geschickt, die mit einander entsprechenden Höhlungen versehen sind, um Gesenke für die zu bildenden Kapseln zu begrenzen. An dem von den Rollen gebildeten Spalt werden die beiden Gelatine-Filme in Berührung gebracht, während die gewünschte Flüssigkeit in die Höhlungen eingefüllt wird, wonach die so geform-

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ten Kapseln entfernt werden. Die Gelatinefilme werden aus einer sogenannten Schmelze geformt, deren Basis eine warme wässrige Lösung von Gelatine ist, die auch ein Plastifiziermittel enthält, das im allgemeinen ein mehrere Hydroxylgruppen enthaltender Alkohol, wie z.B. Sorbit oder insbesondere Glyzerin ist. Die Schmelze wird, bevor sie in Berührung mit den Rollen gebracht wird, auf einer Temperatur von ca. 65°C gehalten und auf den Rollen durch Kühlung der Rollen zu einem festen Film umgeformt.

Die Schmelze wird im allgemeinen vorbereitet, indem eine Mischung von Gelatine, Wasser und Plastifiziermittel in den erwünschten Beträgen hergestellt wird und dann auf im allgemeinen ungefähr 80⁰C erhitzt wird. Die Erhitzung erfolgt im allgemeinen bei reduziertem Druck und während einer Zeit, die ausreicht, um eine homogene Schmelze zu bilden. In der Industrie wird die Schmelze im allgemeinen in Mengen der Größenordnung von 181,4 bis 226,8 kg vorbereitet und folglich sind Erhitzungszeiten in der Größenordnung von 4 bis 6 Stunden erforderlich, um eine zufriedenstellende homogene Schmelze zu erzeugen.

Vermutlich führt diese relativ lange Erhitzungszeit zu einer thermischen Verschlechterung der Gelatine, wodurch deren pysikalischen Eigenschaften vermindert werden und Schwierigkeiten bei den daraus gebildeten Kapseln die Folge sind. Gemäß Erfindung ist nun festgestellt, worden, daß si er eine Mischung aus Gelatine j Wasser una gegeuenenfalls Plastefiziermittel

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zu einer Schmelze, aus der sich weiche elastische Gelatinekapseln herstellen lassen, durch Erhitzen umformen läßt, indem die Mischung den Wirkungen eines hochfrequenten elektrischen Feldes ausgesetzt wird, und daß auf diese Weise die Mischung rapide auf die gewünschten Temperaturen erhitzt wird, um die homogene Mischung zu bilden. Demzufolge sieht die Erfindung ein Verfahren der eingangs genannten Art vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Mischung aus fester Gelatine und Wasser durch ein längliches Schmelzrohr geschickt wird, wobei sie der Wirkung eines hochfrequenten elektrischen Feldes derart ausgesetzt wird, daß die Mischung erhitzt und in die flüssige Schmelze umgewandelt wird.

Die Ausgangsmischung aus Gelatine und Wasser enthält üblicherweise ein flüssiges Plastifiziermittel für die Gelatine, z.B. einen mehrere Hydroxylgruppen enthaltenden Alkohol, wie z.B. Glyzerin oder Sorbit, und dieses ist, bezogen auf das Gewicht der Gelatine, zweckmäßigerweise in der Mischung in Beträgen von 10 bis 50 Gew.%, vorzugsweise von 20 bis 40 Gew.% und insbesondere von mehr als 33 Gew.% vorhanden. Das Wasser macht geeigneter Weise 30 bis 60 Gew.% der Mischung aus.

Das längliche Schmelzrohr, durch das die Mischung von Gelatine, Wasser und vorzugsweise Plastifiziermittel geschickt wird, ist zweckmäßigerweise von kreisförmigen Querschnitt und aus einem Werkstoff j der den Temperati-rer widerstehen kann, die beim Schmelzen der Mischung aufxrs^sr: und im allgemeinen in der

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Größenordnung von 75 "bis 90 C und vorzugsweise im Bereich von 80 "bis 85°C liegen. Das Wechselstrom-Feld, dem die Mischung während des Durchtrittes durch das Schmelzrohr ausgesetzt wird, wird z.B. zwischen einem Paar von Elektroden erzeugt, die vorzugsweise plattenförmig sind, an einander entgegengesetzten Seiten des Schmelzrohres angeordnet sind und an eine Hochfrequenzeinrichtung für Wechselstrom bzw. Wechselspannung angeschlossen sind. Andererseits kann das elektrische Feld auch von Wicklungen stammen, die das Schmelzrohr umgeben. In diesen beiden Fällen besteht das Heizrohr z.B. aus elektrisch nicht leitendem Material, wie z.B. Glas oder Keramik. Andererseits besteht das Schmelzrohr z.B. aus elektrisch leitendem Material und dient als, vorzugsweise geerdete, Elektrode des elektrischen Wechselfeldes, wobei die andere Elektrode die Form eines Stabes besitzt, der entlang der Mittellinie des Schmelzrohres verläuft. Das elektrische Feld ist von hochfrequenter Art und besitzt z.B. die Frequenz von HF- oder Mikrowellen.

Zweckmäßigerweise wird das Schmelzrohr im wesentlichen vertikal angeordnet, so daß die Mischung in das obere Ende des Durchganges eingeführt werden kann, während des Durchganges geschmolzen werden kann und unter der Wirkung der Schwerkraft am unteren Ende des Schmelzrohres ausströmen kann. Um das Maß der Ausströmung der Schmelze aus dem Schmelzrohr an dessen unteren Ende zu steuern, wird zweckmäßigerweise am unteren Ende ein Ventil, z.B. ein pilzförmiges Ventil vorgesehen.

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Um die Möglichkeit zu vermindern, daß Wasserdampf, der durch Erhitzen der Mischung oder der Schmelze verursacht ist, in dem Schmelzrohr aufsteigt und an der eintretenden Mischung kondensiert, ist es zweckmäßig, das Schmelzrohr selbst zu heizen; dies läßt sich erreichen, indem z.B. heiße Luft rund um das Heizrohr geschickt wird.

Zwecks Erzeugung einer homogenen Schmelze ist es zweckmäßig, das Erhitzen der die Schmelze bildenden Mischung unter vermindertem Druck durchzuführen, um den Eintritt von Luft in die Schmelze zu vermeiden. Dies läßt sich z.B. erreichen, indem ein Vorratsspeicher für die Gelatine-Wasser-Mischung mit einem die Schmelze aufnehmenden Gefäß mittels eines Rohres verbunden ist, diese ganze Vorrichtung mit einer Einrichtung zur Verminderung des Druckes darin versehen ist und die Schmelze in Schüben bzw. Partien aus dem Aufnahmegefäß entfernt wird. Andererseits läßt sich die Schmelze aus dem Aufnahmegefäß mittels einer geeigneten Pumpe entweder kontinuierlich oder partieweise entfernen.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich anwenden, um Ausgangsschmelze für ein Kapselverfahren von frischem Rohmaterial zu gewinnen, oder wird angewendet, um Abfallmaterial, das beim Kapselverfahren anfällt, wieder zu verarbeiten. Im erstgenannten Fall läßt sich die Ausgangsmischung einfach herstellen, indem Gelatine, Wasser und Plastifiziermittel in den erforderlichen Mengen gründlich gemischt werden.

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Wenn Gelatinekapseln in der vorher beschriebenen Weise hergestellt werden, fällt Abfallgelatine in der Form von Bahnen an, aus denen die erwünschten Kapseln ausgestanzt worden sind, und dieser Abfall wird wegen seines Aussehens als Netz bezeichnet. Das Abfallnetz enthält Gelatine, Wasser und Plastifiziermittel in den erforderlichen Beträgen und deshalb kann die Ausgangsmischung des erfindungsgemäßen Verfahrens teilchenförmiges Abfallnetz umfassen. Dieses teilchenförmige Abfallnetz läßt sich herstellen, indem das Abfallnetz z.B. auf Teilchengröße entsprechend einer Maschenweite von 3 bis 8 zermahlen wird, wonach das gemahlene Netz z.B. mit Petroleum gewaschen und danach getrocknet wird.

Die Mischung für die Schmelzen kann auch kleinere Anteile von anderen Zusätzen enthalten, wie sie im allgemeinen bei der Herstellung von Schmelzen für die Bildung von weichen Gelatinekapseln vorgesehen werden und die zum Beispiel Trübungsmittel, Konservierungsmittel und Farbstoffe sind. Andererseits lassen sich diese Zusätze auch nach der Bildung der Schmelze dieser zusetzen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist mit einer Schmelze bildenden Erhitzungszeit verbunden, die eher Minuten als Stunden beträgt und dies verkürzt zweifellos die Möglichkeit einer thermischen Beschädigung der Schmelze ganz erheblich. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich anwenden, um eine Schmelze vorzubereiten, die einer Kapselmaschine, ζ οB. über einen kleinen Speichertank

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direkt zugeführt wird: hierdurch wird die Zeit, während der die Schmelze auf erhöhter Temperatur gehalten wird, wiederum minimiert. Weiterhin macht das erfindungsgemäße Verfahren es möglich, das Abfall-Netz, das während eines Kapselverfahrens anfällt, wieder zu verwenden.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Die Zeichnung zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung flüssiger Gelatineschmelze.

Die Vorrichtung gemäß Zeichnung dient zum Schmelzen einer Mischung aus Gelatine, Wasser und Plastifiziermittel. Sie umfaßt einen Speicher 1, der über ein Schmelzrohr 2 mit einer Aufnahmekammer 3 verbunden ist, die ihrerseits an eine Leitung 4 zu einem Gefäß 5 angeschlossen ist. Der Speicher 1 ist an der Oberseite mit einer Öffnung 6 versehen, die mit einem hermetisch abdichtenden Verschluß 7 verschließbar ist und mit einem Kanal 8 versehen ist, der den Anschluß an eine nicht gezeigte Einrichtung zur Erzeugung von Unterdruck dient. Auf einander gegenüberliegenden Seiten des Schmelzrohres 2, das aus einem elektrisch nicht leitendem Werkstoff wie Glas hergestellt ist, ist ein Paar von Elektroden angeordnet, die über elektrische Leitungen 10 an einen nicht gezeigten Generator von Hochfrequenz-Wechselstrom anschließbar sind.

Das Schmelzrohr 2, die Elektroden 9, der untere Teil des Spei-

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ehers 1 und der obere Teil der Aufnahmekammer 3 sind von einer Hülse 10 umgeben und der Raum zwischen der Hülse einerseits und dem Schmelzrohr, dem Speicher sowie der Aufnahmekammer andererseits kann an eine nicht gezeigte Einrichtung zur Zufuhr heißer Luft angeschlossen werden. Das untere Ende des Schmelzrohres 2 ist mit einem Drosselventil 12 versehen und die Leitung 4 ist mit einem Ventil 13 versehen. Das Gefäß 5, das auch als Tank bezeichnet werden kann, ist mit einer Auslaßleitung 14 versehen, die von einem Ventil 15 gesteuert ist.

Bei Betrieb der Vorrichtung wird eine Gelatine-Wasser-Plastifiziermittel-Mischung bei geschlossenem Drosselventil 12 durch die Öffnung 6 in den Speicher 1 der Vorrichtung eingefüllt. Der Verschluß 7 wird dann geschlossen und heiße Luft wird durch den Raum zwischen Hülse 11 und Schmelzrohr 2 geleitet und über den Kanal 8 wird Unterdruck erzeugt. Die Elektroden 9 werden mit hochfrequentem Wechselstrom beaufschlagt und, wenn die Mischung im Schmelzrohr 2 schmilzt, wird das Drosselventil 12 bei geschlossenem Ventil 13 geöffnet,, um die Schmelze in die Aufnahmekammer 3 gelangen zu lassen. Das Maß der Öffnung des Drosselventiles 12 wird so gesteuert, daß ein stetiger Schmelzfluß in die Aufnahmekammer gegeben ist, wobei ein entsprechender Fluß an zu schmelzender Mischung in das Schmelzrohr 2 tritt. Wenn die Mischung insgesamt geschmolzen ist und durch das Schmelzrohr 2 in die Aufnahmekammer 3 gelangt ist, wird der Kanal vom Unterdruck abgetrennt, so daß in der Vorrichtung wieder atmosphärischer Druck hergestellt ist; dann läßt man die

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Schmelze aus der Aufnahmekammer 3 durch Öffnen des Ventiles 13 in das Gefäß 5 gelangen.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer flüssigen Gelatineschmelze aus Gelatine und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung aus fester Gelatine und Wasser durch ein längliches Schmelzrohr geschickt wird, wobei sie der Wirkung eines hochfrequenten elektrischen Feldes derart ausgesetzt wird, daß die Mischung erhitzt und in die flüssige Schmelze umgewandelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung von Wasser und Gelatine auch ein Plastifiziermittel für die Gelatine enthält, z.B. einen mehrere Hydroxylgruppen enthaltenden Alkohol, wie z.B. Glyzerin oder Sorbit.

3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung, bezogen auf das Gelatine-Gewicht, von 10 bis 50 Gew.%, vorzugsweise von 20 bis 40 Gew.%, Plastifiziermittel enthält.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser 30 bis 60 Gew.% der Mischung ausmacht.

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5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelatine-Wasser-Mischung gemahlene Abfall-Netz-Gelatine, die bei der Herstellung von Gelatinekapseln anfällt, enthält.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung bei einer Temperatur von 75 bis 90 C, vorzugsweise von 80 bis 85 C geschmolzen wird.

7· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Schmelzrohr aus elektrisch nicht leitendem Werkstoff geformt wird und das hochfrequente elektrische Feld, dem die Mischung während des Passierens des Schmelzrohres ausgesetzt wird, entweder zwischen einem Paar von Elektroden, die an einander entgegengesetzten Seiten des Schmelzrohres angeordnet und an eine Hochfrequenz-Spannungsquelle angeschlossen sind, oder von Wicklungen, welche die Mittelachse des Schmelzrohres als andere Elektrode umgeben, gebildet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Schmelzrohr aus elektrisch leitendem Werkstoff hergestellt ist und das hochfrequente elektrische Feld zwischen dem Schmelzrohr als einer Elektrode und einem durch die Mitte des Schmelzrohres verlauf&den Stab als andere Elektrode erzeugt wird.

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9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzrohr vertikal verläuft und das Maß an Strömung der Mischung durch das Schmelzrohr durch ein Ventil gesteuert wird, das am unteren Ende des Schmelzrohres angeordnet ist.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzrohr erhitzt wird, um die Möglichkeit der Kondensation von Wasserdampf an der eintretenden Mischung zu vermindern.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzen bei vermindertem Druck ausgeführt wird.

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