DE60017392T2

DE60017392T2 - Avenanthramides aus haferextrakt enthaltende zusammensetzungen

Info

Publication number: DE60017392T2
Application number: DE60017392T
Authority: DE
Inventors: J. Mark REDMOND; David Fielder
Original assignee: Ceapro Inc
Current assignee: Ceapro Inc
Priority date: 1999-05-06
Filing date: 2000-05-05
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2020-05-06
Also published as: US6818232B1; US7887823B2; EP1522304A2; AU767424B2; EP1522304A3; US20050042243A1; CA2368218A1; JP2002544145A; US20140066510A1; EP1185241A2; US20110118352A1; EP1522304B1; DE60042567D1; US8512719B2; WO2000067626A2; US8815268B2; ES2233394T3; ES2327121T3; DE60017392D1; WO2000067626A3

Description

Umfeld der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung und die Verwendung gelöster, flüssiger Haferextrakte mit zur Eigenpflege, für Kosmetik, für Nahrungsergänzungsmittel und für die pharmazeutische Industrie geeigneten Formulierungen. Insbesondere sind die Zusammensetzungen des Haferextrakts nach der vorliegenden Erfindung, wenn sie auf die Haut aufgetragenen werden oder eingenommen werden, als Antireizmittel, Antioxidantien und Hautschutzmittel geeignet.
Hintergrund der Erfindung
Hafer (Avena sativa) und insbesondere kolloidale Hafermehl-Suspensionen wurden in der Vergangenheit als Beigaben zur Behandlung atopischer Dermatitis eingesetzt. Es ist wünschenswert, die aktiven Bestandteile aus dem Hafer zu extrahieren, um den Einsatz des Getreides in medizinischen und kosmetischen Anwendungen zu vereinfachen.
Haferderivate wie kolloidales Hafermehl, hydrolysiertes Haferprotein, Haferstärke und β-Glucan wurden in der kosmetischen und pharmazeutischen Industrie als Hautschutzmittel, welches ein Glättegefühl nach Benutzung bewirkt, eingesetzt. Insbesondere die Kohlenhydrate und Proteine in den Haferderivaten sind dafür bekannt, dass sie als Schutzmittel wirken können, die die Hautschutzbarriere-Eigenschaften unterstützten und dadurch die Haut beruhigen. Hafer-β-Glucan und Lipide sind als Weichmacher zum Einfetten und Beruhigen der Haut bekannt. Kolloidales Hafermehl wurde beispielsweise in Kernseifen, Badepulver, Lotionen und Breipackungen zur Behandlung von Haut eingesetzt, die auf Grund einer Vielzahl von Gründen geschädigt, gereizt oder gestresst ist. Allerdings sind einige der Haferderivate, zum Beispiel kolloidales Hafermehl, nicht vollständig löslich in wässrigen Lösungen und hinterlassen unerwünschte Rückstände auf der Haut und anderen Oberflächen. US 5,219,340 beschreibt einen Aufträger aus Tuch, der derart ausgebildet ist, dass die unlösbaren Fraktionen des kolloidalen Hafermehls zurückgehalten werden.
Weiterhin ist hydrolysiertes Haferprotein Prozessen wie Hydrierungen ausgesetzt, die seine Eigenschaften ändern oder nachteilige Effekte mit sich bringen können. Insbesondere ist säurehydrolysiertes Haferprotein für seinen strengen Geruch bekannt, was die Verbraucherakzeptanz des Produkts nachteilig beeinflusst.
Flüssige Haferextrakte, die durch Extraktion mit Alkohol-, Glykolen-, Ethern-, Estern-Gemischen und wässrigen Gemischen hiervon hergestellt wurden, sind üblicherweise unstabile Materialien, die sich, wenn nicht emulgiert, leicht in eine ölige und wässrige Phase aufteilen, welche sich weiter in lösliche und nichtlösliche Phasen trennen können. Der Materialaustrag aus der Lösung führt zu einer Trübung oder zum Verlust der funktionellen Aktivität. Die Trübung ist irreversibel und der Extrakt kann nicht durch Erhitzen, Verdünnung, Zusatz von oberflächenaktiven Stoffen oder Lösungsmitteln oder über den pH-Wert geklärt werden. Versuche, den Extrakt durch Filtration zu klären, führten zu einem Verlust der funktionellen Aktivität. Die Instabilität des Haferextraktes hat den Einsatz in kosmetischen und medizinischen Anwendungen beschränkt.
Paton beschreibt in Cosmetics and Toiletries 110:63 (1995) die kosmetische Verwendung von Haferextrakten und liefert Angaben zu kosmetischen Formulierungen. Der beschriebene Haferextrakt OSTAR ARRIVEEN^TM wird aus Hafer durch ein Perlverfahren hergestellt, durch das Haferkleie erhältlich ist, die dann mit einem Lösungsmittel extrahiert wurde. Zur Klärung des Präparats wurde Aktivkohle verwendet. Das Produkt liegt üblicherweise als dunkelbraun gefärbter, nicht homogener, zweiphasiger Extrakt vor. Der Nutzen dieses Produktes ist durch seine Instabilität beschränkt, die zu ungleichmäßiger Wirksamkeit führte. Das Produkt konnte nicht sterilisiert werden, was aufgrund der nicht gerösteten, nicht stabilisierten Haferkleie eine hohe mikrobielle Belastung bedingt.
Collins et al. beschreibt in US 5,169,660 die Herstellung einer Kleie aus Getreidekörnern durch wässrige Alkoholextraktion (83% w/w) und Rückgewinnung der rohen Nebenprodukte aus den Rückständen durch Ionenaustausch-Chromatographie. Das beschriebene Verfahren umfasst keine pH-Vorbehandlung oder Membranfiltration und führt daher dazu, dass nur geringe Mengen der Nebenprodukte aus den Rückständen zurückgewonnen werden können. Nicht beschrieben wird die Verwendung zu kosmetischen Zwecken und pharmazeutische Anwendungen werden nicht abgegeben.
Collins beschreibt in Oats: Chemistry and technology (1986) Ed. Webster AACC St. Paul, MN Seiten 227 – 286 die Struktur einer phenolischen Verbindung aus Hafer, deren Vorkommen sowie deren phytologische Funktion. Verfahren zur Extraktion dieser Verbindungen und deren potentieller Nutzen im kosmetischen und medizinischen Umfeld wurden nicht beschrieben.
Onitsuka et al. beschreiben in US 5,716,605 die Verwendung von Glykolextrakten aus Hafer zur Behandlung und Pflege von Haar und Kopfhaut. Das beschriebene Extraktionsverfahren unterscheidet sich von dem Verfahren der vorliegenden Erfindung.
Cioca et al. beschreibt in US 5,552,135 verbesserte Zusammensetzungen von Sonnenmitteln, die Extrakte cerealer Pflanzen enthalten. Eine erste Extraktion wird mit Chloroform oder Ethanol durchgeführt und im Weiteren in Alkohol weiterbehandelt und nachfolgend durch Verdampfen aufkonzentriert.
Hammonds et al. beschreibt in PCT/US97/10724 faserartiges Folienmaterial, das Haferextrakte beinhaltet und einen beruhigenden Effekt auf die Haut des Anwenders hat. Die beanspruchten Haferextrakte werden durch Behandlung von Hafer mit Extraktionsmitteln nach aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren erhalten. Verfahren zur Herstellung von Haferextrakten werden nicht beschrieben. Das beschriebene Produkt stellt in bevorzugter Ausführungsform auf die besondere Zusammensetzung von OSTAR ARRIVEEN^TM ab.
Zimmerman beschreibt in US 5,888,521 Zusammensetzungen für die topische Anwendung, die Hydroxycarbonsäuren und Haferextrakte enthalten, und beschreibt ferner Verfahren zum Verbessern der Abschuppungsrate von Haut. Verfahren zur Herstellung von Haferextrakten werden nicht beschrieben. Das beschriebene Produkt stellt in bevorzugter Ausführungsform auf die besondere Zusammensetzung von OSTAR ARRIVEEN^TM ab.
Roger et al. beschreibt in US 5,026,548 ein grenzflächenaktives Phosphorlipid als Mittel zur Herabsetzung der Viskosität in Schokolade oder als Emulgator, grenzflächenaktives Mittel oder Schaumstabilisator in der Lebensmittelindustrie oder anderen Industrien. Es wird hergestellt durch Extraktion von Hafer mit einem Alkohol wie Ethanol oder Propanol, und Extraktion des Alkoholextraktes mit Methanol sowie Abziehen des Methanols.
Targan beschreibt in US 5,468,491 ein Verfahren zur Herstellung eines wässrigen Hafersirups, umfassend enzymatischen Aufschluss, Auskochen, Filtration durch ein Haferbett und Aufkonzentrieren, um einen Extrakt zu erhalten, der zu 80 % aus Zucker und 20 % aus Wasser zusammengesetzt ist. Das Produkt soll als Aroma, Farbstoff, Süßmittel und/oder Texturverbesserer Verwendung finden. Die Zusammensetzung unterscheidet sich von dem vorliegenden flüssigen Haferextrakt.
Rouanet et al. beschreibt in PCT/FR98/00826 ein Verfahren zur Herstellung eines festen Präparates aus weißem kolloidalen Hafer, das die folgenden Schritte umfasst: Verarbeiten kultivierter Hafersamen; Stabilisieren durch wenigstens eine Behandlung, bei der trockener Dampf eingetrieben und nachfolgend schnell abgekühlt wird, vorzugsweise auf etwa Raumtemperatur; Verfestigen und Trocknen; Aufbrechen und Entfernen der Hülle; Selektion der Partikel nach Größe.
Vallet Mas et al. beschreibt in EP 0 661 047 eine Kombination von topischen Antihistaminen mit festem Hafermehl als Emulsion zur Behandlung von Juckreiz, Reduktion von Entzündungen und zur Erleichterung der Verteilung über das betroffene Gebiet. Ein Hinweis auf das anti-irritative Potential von Haferextrakten findet sich nicht.
Kovacs beschreibt in EP 0 282 002 die Verwendung von Zusammensetzungen aus Nesseln (Urtica) und Haferextrakten als Lebensmittelzusatzstoffe oder in pharmazeutischen Präparaten. Die Verfahren zur Herstellung der Haferextrakte werden als „klassische Verfahren" beschrieben und Details zur Umsetzung werden nicht erwähnt.
Lawrence beschreibt in US 5,573,785 eine von Hafer abgeleitete, zur Hautbehandlung geeignete, kosmetische Verbindung, die durch Dispersion einer wasserlöslichen Faser erhältlich ist, die zusammengesetzt ist aus etwa 4 – 6 Gew.% β-Glucan, etwa 1 – 5 Gew.% Fett, etwa 80 – 94 Gew.% Kohlenhydraten und weniger als 8 Gew.% Protein. Angaben zu den anti-irritativen Eigenschaften und zur Minderung der Röte werden nicht gemacht. Des Weiteren unterscheidet sich die Zusammensetzung wesentlich.
Der kommerzielle Einsatz der Ultrafiltration ist dem Fachmann bekannt. Anwendungen umfassen die Wasseraufreinigung, Weiterverarbeitung von Milch sowie die Läuterung von Fruchtsäften und Wein. Allerdings kann die Ultrafiltration nicht zur Herstellung von Haferextrakten verwendet werden, ohne dass zunächst das Produkt durch eine Herabsetzung des pH-Werts stabilisiert wird. Dieses Problem wird durch den hohen Ölgehalt der Haferkomponente verursacht.
Dem Fachmann ist die Umkehrosmose zur Herstellung von Wasser aus Salzlösungen bekannt. Der Einsatz der Umkehrosmose zur Aufkonzentration alkoholischer Extrakte und Wiederaufbereitung von Lösungsmitteln, wie er nach der vorliegenden Erfindung beschrieben wird, ist neu.
Beschreibung der Erfindung
1. Zunächst stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Haferextraktes zur Verfügung, das zahlreiche Vorteile gegenüber dem bekannten Verfahren zur Extraktion aufweist und die Eigenschaften des Extraktes verbessert.
Histologisches Anfärben ganzer Haferkörner hat gezeigt, dass die phenolischen Verbindungen sich überwiegend in der Aleuron-Schicht des Haferkorns befinden. Dies impliziert, dass angereicherte Präparate der funktionellen Verbindungen am besten aus der Kleie hergestellt werden, die durch herkömmliche Mahl- und Kleiefertigungsverfahren erhältlich ist. Wir waren überrascht festzustellen, dass aus dem ganzen Hafer und nicht der Kleiefraktion eine maximale Ausbeute an Avenanthramiden erhalten wurde.
Die vorliegende Erfindung basiert auf den Entdeckungen, dass (a) die Extraktion der aktiven Bestandteile von Hafer in Bezug auf die Herstellung und Effizienz verbesserbar ist und des weiteren (b) die resultierenden Extrakte zur Verlängerung Haltbarkeitsdauer stabilisiert sind und leicht aufkonzentriert werden können.
Daher wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Haferextraktes offenbart, das die folgenden Schritte umfasst:

a. Vermahlen ganzen Hafers,
b. Extrahieren des erhaltenen Hafermehls mit einem Lösungsmittel,
c. Einstellen des pH-Werts des erhaltenen Haferextraktes auf < 4,0 (vorzugsweise < 3,5),
d. Membranfiltration (zum Beispiel Ultrafiltration) des Haferextraktes durch eine Membran mit <10⁴ MWCO.

Der gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellte Haferextrakt ist in Bezug auf seine Aktivität quantifizierbar und es kann eine zertifizierte Versicherungen zur Produktqualität abgegeben werden. Erfindungsgemäß werden wässrige alkoholische Extrakte des ganzen Hafers oder der Graupen veredelt, um Materialien zur Verwendung in kosmetischen oder pharmazeutischen Zusammensetzungen, wie Cremen, Gelen, Pudern, Lotionen und dergleichen zur Verfügung zu stellen.
Der Haferextrakt enthält vorzugsweise Avenanthramide (wie sie weiter unten definiert werden) mit einem Gehalt zwischen 1 und 1.500 ppm an Avenanthramiden, mehr bevorzugt zwischen 3 und 450 ppm an Avenanthramiden und besonders bevorzugt zwischen 15 und 150 ppm an Avenanthramiden. Andere Verbindungen, wie beispielsweise Phenol-, Benzoe- und Zimtsäuren, Flavone, Flavonole, Chalcone, Flavanone, Proanthocyanidine, Aminophenole, Tocole und Saponine wurden ebenfalls in dem Haferextrakt gefunden. Diese Verbindungen mögen zum Beispiel als Antioxidantien, Sonnenschutzmittel und oberflächenaktive Verbindungen Verwendung finden.
Der Haferextrakt enthält kein oder nur eine sehr geringe Menge an β-Glucan, zum Beispiel weniger als etwa 0,01 %, sowie weniger als 0,01 % an Proteinen mit einem Molekulargewicht größer als 10.000 Da.
Vorzugsweise ist im Schritt d des vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahrens die Membranfiltration eine Ultrafiltration.
Vorzugsweise wird die reverse Umkehrosmose zur weiteren Aufkonzentration und Reinigung des Haferextraktes, der aus dem Schritt d erhalten wird, eingesetzt.
Im Schritt b umfasst das Lösungsmittel zur Extraktion des Hafermehls zweckmäßigerweise Wasser und einen primären Alkohol. Der primäre Alkohol wird vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus Ethanol, Methanol, Propanol (n-, iso-), Butanol (n-, iso-, tert-) oder Gemischen derselben ausgewählt. Ethanol:Wasser-Gemische sind bevorzugt.
Der Haferextrakt kann zur besseren Handhabung in ein Lösungsmittel eingebracht werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird zum Beispiel der Haferextrakt in ein 1:1 w/w-Gemisch aus 1,3-Butenglycol und Wasser aufgenommen.
Der nach dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren erhältliche Haferextrakt kann (nach den Schritten c oder d) durch Aufheizen, Mikrofiltration oder Bestrahlung einfach sterilisiert werden.
Therapeutische (pharmazeutische) oder kosmetische Zusammensetzungen, insbesondere zur Behandlung der Haut, können als Lösungen, Gel, Lotion, Creme, Salbe oder in einer anderen annehmbaren Form formuliert werden.
Die Zusammensetzung enthält Avenanthramide zweckmäßigerweise in einer Konzentration zwischen 0,01 und 150 ppm, mehr bevorzugt zwischen 0,01 und 50 ppm, noch mehr bevorzugt zwischen 0,3 und 15 ppm und am meisten bevorzugt zwischen 1,5 und 4,5 ppm.
Ebenso günstig ist eine therapeutische oder kosmetische Zusammensetzung, die zwischen 0,1 und 25 Gew.%, vorzugsweise 1 und 10 %, eines Haferextraktes enthält, der, mit Bezug auf den Haferextrakt, Avenanthramide in einer Konzentration zwischen 1 und 1.500 ppm, vorzugsweise 3 und 450 ppm enthält. Vorzugsweise wird der in der Zusammensetzung enthaltene Haferextrakt nach dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt (siehe oben unter 1.).
Die Zusammensetzung kann auch verschiedene bekannte und herkömmliche therapeutische und/oder kosmetische Inhaltsstoffe beinhalten, sofern diese nicht einen abträglichen Effekt auf die gewünschte Minderung der Hautirritation haben. So können zum Beispiel kosmetische Inhaltsstoffe, wie Alkohole, Fette und Öle, oberflächenaktive Stoffe, Fettsäuren, Silikone, Befeuchtungsmittel, Befeuchter, viskositätsändernde Stoffe, Emulgatoren, Stabilisatoren, Färbemittel sowie Parfüme oder Riechstoffe enthalten sein.
Die Zusammensetzung kann als dermatologisches, kosmetisches Produkt Verwendung finden, insbesondere zur Behandlung empfindlicher Haut und/oder Rötungen (und/oder Falten der Haut und/oder Pigmentflecken).
Üblicherweise werden therapeutische oder kosmetische Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung topisch appliziert.
Weiterhin ist die Verwendung eines Haferextrakts beschrieben, der Avenanthramide enthält, vorzugsweise eines Haferextraktes

(a) hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung und/oder
(b) enthaltend eine wie oben ausgeführte Konzentration an Avenanthramiden – zur Herstellung einer topischen, dermatologischen, therapeutischen Zusammensetzung zur Behandlung von Erythema, Pruritus, Otitis, Entzündungen, Irritationen und/oder Allergien, die die Haut betreffen, – zur Herstellung einer topischen, dermatologischen Zusammensetzung mit einer verbesserten therapeutischen Wirkung in der Verwendung zur Behandlung von Funktionsstörungen der Haut und/oder zur Behandlung von Entzündungen und – zur Herstellung einer topischen, dermatologischen Zusammensetzung mit einer verbesserten therapeutischen Wirkung in der Verwendung zur Behandlung von Funktionsstörungen der Haut und/oder zur Behandlung von Erythema, Pruritus, Otitis, Entzündungen, Irritationen und/oder Allergien, die die Haut betreffen.

Der Einsatz des Haferextrakts für die jeweiligen Zwecke durch Zugabe einer therapeutisch wirksamen Menge des Haferextraktes entspricht Verfahren, bei denen die jeweilige therapeutische Wirkung durch eine Substanz gewährt wird.
Ein weiterer Aspekt bezieht sich auf die Verwendung von Avenanthramiden bei der therapeutischen Behandlung von Funktionsstörungen der Haut und/oder Entzündungen. Dieser Aspekt betrifft

(a) ein Verfahren zur therapeutischen Behandlung von Funktionsstörungen der Haut und/oder Entzündungen, beinhaltend die Applikation einer therapeutisch wirksamen Menge an Avenanthramiden auf die Haut, vorzugsweise in Form eines Haferextraktes und/oder formuliert in einem anderen brauchbaren Träger,
(b) die Substanzen) der Avenanthramide zur Verwendung bei der therapeutischen Behandlung von Funktionsstörungen der Haut und/oder Entzündungen, und
(c) eine therapeutische Zusammensetzung, insbesondere zur Behandlung einer Funktionsstörung der Haut und/oder Entzündungen, die eine therapeutisch wirksame Menge an Avenanthramiden enthält.

Einzelheiten zur therapeutischen Behandlung werden weiter erläutert.
2. Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Haferextraktes, enthaltend mindestens 10 ppm an Avenanthramiden, das die obigen Schritte a – d und den zusätzlichen Schritt umfasst

e. Einstellen der Konzentration an Avenanthramid im Permeat nach der Membranfiltration auf >10 ppm.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die Umsetzung der vorliegenden Erfindung greift, sofern nicht anders angegeben, auf herkömmliche Verfahren der Chemie, Cerealien-Chemie, kosmetischen Chemie, Pharmazie und Biochemie zurück, die dem Fachmann bekannt sind.
Die Verwendung der singulären Form „ein", „eine" und „der, die, das" in dieser Beschreibung und den anhängenden Ansprüchen umfasst auch den Plural, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben ist. Daher kann der Begriff „ein Aven anthramid" ein oder mehrere Mitglieder aus der Gruppe der Avenanthramide umfassen.
Definitionen
Die folgenden Begriffe werden zur Beschreibung der vorliegenden Erfindung genutzt und sollen wie nachfolgend angezeigt definiert sein.
Unter „Avenanthramid" in Ein- oder Mehrzahl wird ein Mitglied einer Gruppe von mehr als 36 natürlich vorkommenden Anthranilsäure-Derivaten verstanden, die in Hafer vorkommen und einzigartig für Getreidekörner sind. Die Nomenklatur folgt der Vereinbarung, die in Oats: Chemistry and technology (1986) Ed. Webster AACC St. Paul, MN Seiten 227 – 286 beschrieben ist, nach der für spezifische Verbindungen der Avenanthramiden das Präfix „AF" steht, gefolgt von einer Nummer, zum Beispiel AF-1, AF-2 und AF-6, wie in der 1 unten dargestellt.
Figur 1. Nomenklatur und Strukturen von Avenanthramiden
Unter „Hafermehl" wird das Produkt verriebenen oder vermahlenen ganzen, nackten (geschälten) Hafers oder Hafergraupen (oat groats) verstanden.
Unter „Haferflocken" wird ein Produkt verriebener Hafergraupen oder gewalzten Hafers verstanden, bei dem das anfallende Hafermehl durch Sieben, Beuteln und/oder andere geeignete Mittel in Fraktionen aufgeteilt wird, derart, dass die Fraktion der Haferflocken nicht mehr als 50 % des Ausgangsmaterials bildet und einen β-Glucan-Gesamtgehalt von wenigstens 5,5 % (auf Basis des Trockengewichts) und einem Ballaststoff-Gesamtgehalt von wenigstens 16 % hat.
Unter „Hafermehl" wird ein Produkt verstanden, dass durch Verreiben von Hafergrütze oder Walzen von Hafer und Abtrennen des anfallenden Hafermehls durch Sieben, Beuteln und/oder andere geeignete Mittel in Fraktionen anfällt, wobei 100 % des Mehls ein 100-Mesh-Sieb passieren kann.
Unter „Ultrafiltration" (UF) wird ein Verfahren zur Tangentialfiltration verstanden, bei dem gelöste Substanzen durch eine Membran in Abhängigkeit von Parametern, die auf dem Molekulargewicht beruhen, zurückgehalten werden.
Unter „Umkehrosmose" (RO) wird ein Verfahren zur Tangentialfiltration verstanden, bei dem Wasser und/oder Lösungsmittel mit niedrigem Molekulargewicht, zum Beispiel Ethanol, durch eine Membran treten und das Retentat dabei aufkonzentriert wird.
Unter „Membranfiltration" (MF) wird ein Filtrationsverfahren verstanden, bei dem gelöste Substanzen in Abhängigkeit von Parametern, die auf dem Molekulargewicht basieren, durch eine Membran zurückgehalten werden. OF und RO sind Beispiele der MF.
Unter „Molekulargewichtsgrenze" (Molecular Weight Cut-Off; MWCO) wird eine oben näher spezifizierte MWCO verstanden, bei dem die Membran die meisten Spezies mit diesem Molekulargewicht zurückhalten wird.
Unter „Permeat" wird das Fluid verstanden, das die gelösten Substanzen enthält, die die UF-/RO-Membran passieren.
Unter „Retentat" wird das Fluid verstanden, das die gelösten Substanzen enthält, die durch die UF-/RO-Membran zurückgehalten werden.
Unter „Fluss" (Flow) wird eine Volumenfiltrationsrate (Flussrate) durch eine gegebene Membranfläche pro Zeiteinheit verstanden. Die Einheit ist üblicherweise Liter pro Quadratmeter pro Stunde (LMH).
Unter „Diafiltration" wird ein effizientes Verfahren zum Rückgewinnen gelöster Substanzen (<MWCO) mit geringer Konzentration in der Lösung verstanden, indem frisches Lösungsmittel mit einer Rate zugesetzt wird, die der UF-Rate entspricht. Die eindringenden gelösten Substanzen werden bei einem konstanten Volumen aus dem Retentat entfernt. Die Rückgewinnungsrate ist eine Funktion der UF-Rate und unabhängig von der Konzentration der eindringenden gelösten Substanzen.
Unter „Membranablagerungen" (membrane fouling) oder „Konzentrationspolarisation" (concentration polarization) wird die Akkumulation von zurückgehaltenen oder absorbierten Material auf der Membranoberfläche verstanden.
Unter „Konzentration" wird die Akkumulation von an der Durchdringung gehinderten, gelösten Substanzen auf der Membran verstanden.
Unter „prozentualer Rückgewinnung" wird der Anteil der gewünschten gelösten Substanz als Prozentangabe des gegenwärtigen Anteils im Flussstrom (feedstream) verstanden.
Allgemeine Verfahrensweise
Nach dem vorliegenden Verfahren kann ein Zwischenprodukt des Haferextraktes über Vermahlen ganzen Hafers, Extraktion des Hafermehls durch Vermischen mit einem Lösungsmittel, Separation des erhaltenen Zwischenextraktes vom Malztreber und Einstellen des pH-Werts des Zwischenextraktes auf < 4,0 (vorzugsweise < 3,5) erhalten werden. Die Einstellung des pH-Werts führt zu einer hohen Avenanthramid-Ausbeute in dem Extrakt.
Nach dem Extrahieren und Ansäuern ist das Haferextrakt-Zwischenprodukt für mehrere Monate stabil.
Das Extrakt-Zwischenprodukt wird einer Membranfiltration, vorzugsweise Ultrafiltration unterzogen, wobei Filtrate mit einem Molekulargewicht < 10.000, mehr bevorzugt < 5.000, aufgefangen werden.
Der erhaltene Haferextrakt kann in Alkohol unmittelbar für therapeutische oder kosmetische Zwecke verwendet werden. Alternativ kann das Lösungsmittel ausgetauscht werden und das Extrakt kann von einem Lösungsmittel der Wahl aufgenommen werden, zum Beispiel umfassend, aber nicht beschränkt hierauf, Butylenglycol, Pentylenglycol, Propylenglycol, Glycerin, und Gemische dieser Lösungsmittel sowie Kombinationen dieser Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische mit Wasser.
Der erhaltene Haferextrakt kann in einfacher Weise als Lösung, Gel, Lotion, Creme, Salbe oder in anderer, pharmazeutisch annehmbarer Form formuliert werden. Die Präparate werden unter Einsatz dem Fachmann bekannter Verfahren formuliert. Zur Minderung von Rötungen (Erythema) sollte die Zusammensetzung etwa 1 bis 3 % des flüssigen Haferextraktes enthalten (bereitgestellt als eine standardisierte 15 ppm Avenanthramid-Lösung).
Beispiel 1. Herstellungsverfahren für einen Haferextrakt
Jedes Verfahren wurde zwei oder drei Mal wiederholt und analysiert.
VERFAHREN.
Hafergraupen (Sorte Hinoat) wurden mit einer Willey-Mühle vermahlen, bis sie ein 10-Mesh-Sieb passieren konnten. Hafermehl wurde in einem Mischverhältnis von 1:4 (w/v) Hafermehl : Lösungsmittel bei 40°C zu einer gerührten Lösung von 50 % (v/v) wässrigen Ethanols gegeben. Das erhaltene Gemisch wurde 30 Minuten lang gerührt und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Das Gemisch wurde anschließend bei 2830 g sieben Minuten lang zentrifugiert und der Überstand abgezogen. Der Niederschlag wurde erneut in frischem Lösungsmittel suspendiert und erneut zentrifugiert. Der Überstand wurde abgezogen und der Niederschlag wurde ein drittes Mal in frischem Lösungsmittel suspendiert. Alle Über stände wurden zusammengeführt und über eine Strecke aus gesinterten Glasfiltern filtriert.
Um die Unterschiede zwischen dem Verfahren (dem Prozess) zur Herstellung eines Haferextraktes gemäß der vorliegenden Erfindung, das den Schritt des Einstellens des pH-Werts des Extraktes auf < 4,0 umfasst, und einem Verfahren, bei dem auf eine pH-Einstellung verzichtet wird, aufzuzeigen, wurde eine Serie von Vergleichstests durchgeführt. Die einzelnen Testproben wurden jeweils als UF-B1, UF-B3, UF-C1, UF-C2 und UF-C3 bezeichnet.
Bei Proben der Serie UF-B1 (Vergleichsproben) wurde – im Gegensatz zum Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung – der Haferextrakt unmittelbar dem Ultrafiltrationsmodul zugeführt.
Bei Proben der Serie UF-B3, UF-C1, UF-C2 und UF-C3 wurde – in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung – der pH-Wert des Extraktes mit Salzsäure (1N) auf 2,5 eingestellt und Ethanol wurde zum Läutern (clarify) der Lösung zugesetzt ( ~ 1 %). Der hellgelbe Extrakt wurde vor der Ultrafiltration durch einen 0,45 μm Filter (Gelman; Supor DCF) geführt.
Zur Ultrafiltration wurde ein Tangentialfluss-Biokonzentrator MINI-PLATE^TM von Millipore Corporation (10.000 MWCO) eingesetzt. Die Einheit beinhaltet eine niedere Proteine bindende Membran (YM) mit einer Oberfläche von 108 cm². Die Förderrate lag bei 1.000 ml/min und der Durchsatz (Fluss) lag üblicherweise bei 14 L/m²/h (LMH).
Für die Proben der Serie UF-B wurden Gewichtsprofile durch Lyophilisation über 72 Stunden durchgeführt.
AUSWERTUNG
Es wurde eine Untersuchung mittels Hochdruck-Flüssigchromatographie (HPLC) durchgeführt, mit einem Thermoseparator (Engl.: Thermo Separation Product; TSP) mit Spectra P4000 Pumpe, einer Heizsäule von Varian und einem 991 Photodioden(PDA)-Detektor von Waters nebst zugehöriger Software. Als Säule wur de eine CSC-Hypersil-Säule (5 μm, 120A, 0,46 × 25cm – Serie # 039775) bei 25°C eingesetzt. Eine UV-Untersuchung bei 330 nm fand statt. Die Flussrate wurde auf 1,0 ml/min eingestellt.
Alle Proben und Standards wurden als Ethanol-Wasser-Gemisch (1:1) hergestellt.
AF-1 Standard (0,1 μg/μl): 5 μl injiziert Retentionszeit: 23,68 Minuten AF-2 Standard (0,1 μg/ μl): 5 μl injiziert Retentionszeit: 26,95 Minuten Fraktionen von Avenanthramid wurden als 50 % Ethanol-Wasser-Gemisch (5ml) hergestellt und es wurden 5 μl injiziert.
Tabelle 1 gibt die Abfolge der HPLC-Lösungsmittel für die Analyse von Avenanthramiden wieder.
Tabelle 1
ERGEBNISSE
In Tabelle 2 wurden alle Avenanthramide als AF-1-Äquivalente berechnet und wiedergegeben sowie die Effizienz der Rückgewinnung als Prozentangabe der Rückgewinnung an Avenanthramiden aus dem Permeat in Bezug auf alle Avenanthramide angegeben.
Tabelle 2

Anmerkungen:
1. Die Werte werden als AF-1-Äquivalente angegeben.
2. Die Prozentangaben der Rückgewinnung an Avenanthramiden aus der Permeat-Fraktion für die C-Serie wurden als Bereiche aus UF-C1, C2, and C3 Werten angegeben.

EIGENSCHAFTEN DES HAFEREXTRAKTES

1. Bis zum jetzigen Zeitpunkt konnte in keinem der Haferpermeatextrakte eine Eintrübung festgestellt werden.
2. Der Wirkungsgrad der Avenanthramid-Extraktion liegt bei >75% und üblicherweise zwischen 85 bis 100%
3. Der Haferextrakt kann, ohne dass es zu Ausfällungen kommt, bis auf das 50fache aufkonzentriert werden.
4. Der Haferextrakt enthält eine geringe Anzahl oder keine Bakterien, weil der Permeat-Flussstrom vor der Ausgangskonzentration sterilisiert wird.
5. Der Haferpermeatextrakt hat eine klare, hellgelbe Farbe mit einer Haltbarkeitsdauer von mehr als 12 Monaten.
6. Der Haferextrakt besitzt einen angenehmen Haferduft.
7. Die Permeat-Fraktion war bei neutralem pH-Wert in 35 bis 70% Ethanol/Wasser-Gemischen gut löslich.

Beispiel 2. Maßstabsvergrößerung des Haferextraktionsverfahrens.
VERFAHREN
Hafergraupen (Sorte AC Ernie) wurden mit einer Willey-Mühle vermahlen, bis sie ein 10-Mesh-Sieb passieren konnten. Das Hafermehl (1,5 kg) wurde bei 40°C einer gerührten Lösung von 50 % (v/v) wässrigem Ethanol (6000 ml) zugesetzt. Das erhaltene Gemisch wurde 30 Minuten lang gerührt und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Das Gemisch wurde dann bei 2830 g sieben Minuten lang zentrifugiert und der Überstand abgezogen. Der Niederschlag wird in frischem Lösungsmittel (3000 ml) erneut suspendiert und erneut zentrifugiert. Der Überstand wurde abgezogen und der Rückstand ein drittes Mal in frischem Lösungsmittel (3000 ml) suspendiert. Alle Überstände wurden zusammengeführt und über eine Strecke aus gesinterten Glasfiltern filtriert. Der pH-Wert des Extraktes wurde mit Salzsäure (1 M) auf 3,5 eingestellt und Ethanol wurde zur Läuterung der Lösung zugesetzt (~ 1 %). Das hellgelbe Extrakt wurde vor der Ultrafiltration durch einen 0,45 μm Filter (Gelman; Supor DCF) geführt und auf 12000 ml gestreckt.
Der Extrakt wurde bei Raumtemperaturen durch eine modifizierte PES (Omega) T-screen Membran (0,09 m²; 5000 MWCA, Pall Filtron) unter Einsatz einer CENTRASETTE^TM Einheit von Pall Corporation filtriert. Die Durchsatzraten (Flussraten) lagen im Bereich von 20 – 25 LMH. Der pH-Wert des erhaltenen Permeates wurde mit wässriger Kaliumhydroxidlösung (5M) wieder auf 6,5 zurückgestellt.
Eine 200 ml Teilprobe wurde unter reduziertem Druck bis zur Trockene eingedampft und von 10 ml einer 1:1 (v/v) wässrigen Ethanol-Lösung aufgenommen. Die Lösung wurde auf eine mit einem Ethanol:Wasser:Essigsäure-Gemisch (40:59:1) voreingestellte offene Säule mit 100 ml eines LH-20 Chromatographie-Gels (AP Biotech, Schweden) gegeben. Die Säule wurde mit 2 Vb des Lösungs mittels gewaschen und die erhaltene Fraktion verworfen. Die Avenanthramide wurden von der Säule mit 2 Säulenvolumina 80 %igen wässrigen Acetons eluiert. Die Proben wurden unter reduziertem Druck bis zur Trockene eingedampft und von einem 1:1 Wasser-Ethanolgemisch (5 ml) aufgenommen. Die Proben wurden für die HPLC-Untersuchungen durch einen 0,45 μm Filter in eine Phiole mit Drehverschluss filtriert.
AUSWERTUNG
Die HPLC-Untersuchungen wurden für alle Avenanthramide auf einer C18 CSC HYPERSIL^TM Säule (250 × 4,6mm, 120 Å, 3 um) durchgeführt, wobei ein Lösungsmittel-Bereitstellungssystems mit Thermoseparator (TSP) und eine Software zur Datenverarbeitung von Hewlett Packard (HP) Einsatz fanden. Zur Detektion aller Avenanthramide wurde ein NP-Fotodiodendetektor (PDA) mit einem Erfassungsbereich von 190 – 400 nm und insbesondere bei 340 nm eingesetzt. Alle Peaks wurden durch relative Bezugnahme der Retentionszeiten zum AF-1 Standard (erhältlich bei Agriculture und Agri-Food Canada, ECORC, Ottawa, Kanada) integriert. Das Lösungsmittelsystem bestand, wie in Tabelle 3 wiedergegeben, aus Acetonitril, Wasser und 5 %-iger wässriger Essigsäure.
Tabelle 3
Der gesamte Stoffstrom an 3382 ml Permeat wurde unter reduziertem Druck bis zur Trockene aufkonzentriert und mit 2000 ml (90 %-iger wässriger 1,3-Butylenglycol-Lösung) aufgenommen und es wurden 0,3 % (w/w) Phenoxyetha nol zugesetzt. Die Lösung wurde vor dem Verpacken durch einen 0,45 μm Filter (Whatman) filtriert. Das Haferextrakt-Endprodukt enthält 10ppm Avenanthramid-Gesamtgehalt.
Beispiel 3. Anti-Erythema Testreihe mit menschlichen Versuchspersonen
Es wurden Hauttests mit gesunden männlichen und weiblichen Freiwilligen durchgeführt.

a. Alter 18 bis 60 Jahre;
b. Hellhäutig mit den Hauttypen I – III, bestimmt nach den folgenden Richtlinien: I Immer schnell Sonnenbrand; niemals Bräune (empfindlich) II Immer schnell Sonnenbrand; bräunt minimal (empfindlich) III Mäßiger Sonnenbrand; bräunt fortschreitend (normal) IV minimaler Sonnenbrand; bräunt immer gut (normal) V selten Sonnenbrand; bräunt sehr gut (unempfindlich) VI niemals Sonnenbrand; stark pigmentiert (unempfindlich)

Den folgenden Ausschlusskriterien wurde gefolgt:

a. Testpersonen mit einer Vorgeschichte abnormaler Reaktionen auf Sonnenlicht;
b. Testpersonen mit akutem Sonnenbrand, Sonnenbräune oder sogar einer Hauttönung, die mit einer Reaktion auf das Testmaterial verwechselt wer den könnte oder die Auswertung der Ergebnisse des Tests stören könnte;
c. Schwangere oder stillende Frauen;
d. Testpersonen, die Medikamente einnehmen, die möglicherweise eine abnormale Reaktion auf Sonnenlicht bewirken können oder die Ergebnisse des Tests stören;
e. Testpersonen, die regelmäßig UV-A-Sonnenbänke benutzen; oder
f. Testpersonen, die eine sichtbare Hauterkrankung zeigen, die den Zweck und die Integrität der Studie gefährden könnten.

Neun (9) Testpersonen erfüllten die gesetzten Kriterien und wurden zur Teilnahme ausgewählt.
Als ultraviolette Lichtquelle wurde ein Xenon-Lichtbogen-Sonnenlichtsimulator (Solar Light Source, Philadelphia, PA) verwendet. Es wurde ein kontinuierliches Emissionsspektrum im UV-Bereich (290 – 400 Nanometer) während des Verlaufs des Testverfahrens bereitgestellt. Die Lichtstärke wurde mit einem UV-Intensitätsmessgerät (Modell PMA 2100) mit einem geeigneten Detektor erfasst.
Ein Minolta CHROMA METER^TM CR-300 (Minolta Corporation Ldt., Osaka, Japan) wurde zur Erfassung des Rötungsgrades verwendet. Der a*-Wert des L*a*b* Farbnotationssystems ist indikativ für Farbwechsel auf der rot-grün-Farbachse. Je höher der Wert ist, desto stärker rot ist das untersuchte Objekt. Daher wurde der a*-Wert als ein Maßstab für die Rötung (Erythema) der Hautoberfläche angesehen. Ein Anstieg des a*-Wertes wurde als indikativ für eine verstärkte Rötung erachtet.
Am Tag 1 wurde für jede Testperson durch eine progressive Sequenz zeitlich abgestimmter UV-Licht-Bestrahlungen eine minimale erythemische Dosis (MED) bestimmt, die jede für sich stufenweise zunehmend um 25 % gegenüber dem vorherigen Schritt angehoben wurde. Eine MED wird definiert als das Zeitintervall oder die Dosis an UV-Licht-Bestrahlung, die ausreicht, eine minimale, wahrnehmbare Rötung der behandelten Haut zu verursachen.
Am Tag 2 kehrten die Testpersonen etwa 24 Stunden nach der Bestrahlung zur Bestimmung ihrer MEDs zurück ins Labor. Die Stellen wurden gemäß den folgenden visuellen Bewertungskriterien nach Rötungen begutachtet:

0 = negativ, keine sichtbare Reaktion

0,5 = minimale Rötung

1,0 = begrenzte Rötung

2,0 = mäßige Rötung

3,0 = schwere Rötung
Durch einen technischen Mitarbeiter wurden sieben 1" × 1,5" große Testfelder auf dem Rücken jeder Testperson zwischen dem Schulterblatt und der Gürtellinie, lateral zur Mittellinie, mit einem chirurgischen Markierungsstift ausgewiesen. Sechs Testfelder waren für die Testmaterialen bestimmt und eines als unbehandeltes bestrahltes Kontrollfeld.
Die Stellen wurden mit dem 1,5-fachen der vorbestimmten MED-Werte ultravioletten Lichtes bestrahlt.
Am Tag 3, etwa 24 Stunden nach der Bestrahlung, wurden die Rötungen evaluiert und von einer geschulten technischen Hilfskraft entsprechend den oben erwähnten Kriterien visuell bewertet. Die Basislinie der a*-Werte wurde ebenfalls mit dem CHROMA METER^TM von Minolta erfasst. Es wurden drei aufeinander folgende Chromameter-Messungen durchgeführt und gemittelt.
Etwa 0,2 ml des Testprodukts wurden auf die zugehörigen Teststellen aufgebracht. Etwa 4 Stunden nach der Produktauftragung wurden die Stellen visuell bewertet und mit dem Minolta Chromameter wurden Messungen durchgeführt.
Am Tag 4 kehrten die Testpersonen etwa 24 Stunden nach dem Auftragen des Produktes zurück zur Klinik. Die 7 Stellen wurden erneut nach Rötungen evaluiert, wobei sowohl das visuelle Bewertungssystem und das CHROMA METER^TM von Minolta zum Einsatz kamen.
Die Ergebnisse wurden einer statistischen Analyse unter Verwendung eines t-Tests (abhängig) unterworfen, um zu erfassen, ob sich irgendwelche signifikanten Unterschiede für die Chromameter a*-Werte der Basislinie (24 Stunden nach Bestrahlung) zur 4-Stunden Nachbehandlung und 24 Stunden Nachbehandlung für jede Teststelle ergeben. Als signifikant wurden Ergebnisse mit p≤0,05 bewertet.
Die Produkttestlösungen enthielten einen Haferextrakt in einem Butylenglycol:Wasser-Gemisch 1:1 w/w, das auf die gewünschte Konzentration (ppm) an Avenanthramiden eingestellt war.
Die Ergebnisse der an menschlichen Freiwilligen getesteten Haferextrakte sind in Tabelle 4 zusammengestellt. Tabelle 4
Anmerkung:

* markiert statistisch signifikante Abweichungen zur Basislinienbestimmung

Die Tests zeigen, dass die Haferextrakte effizient Rötungen reduzieren. Die Dosis-Wirkungs-Kinetik deutet an, dass die Beziehung zwischen der Dosis und der Wirkung zwischen 0,03 und 0,3 ppm linear ist. Eine maximale Wirkung wurde bei > 0,3 ppm an Avenanthramiden erreicht.
Beispiel 4. Trennung und Aufreinigung einer Avenanthramid-Fraktion
Das Beispiel 2 fortführend, wird das Permeat (270 ml) unter reduziertem Druck eingedampft und mit 10 ml einer 1:1 wässrigen Ethanol-Lösung (v/v) aufgenommen. Die Lösung wird auf eine mit einem Ethanol:Wasser:Essigsäure-Gemisch (40:59:1) voreingestellte LH-20-Säule (100 ml) gegeben. Die Säule wurde mit 2Vb des Lösungsmittels gewaschen und die erhaltene Fraktion verworfen. Die Avenanthramide wurden von der Säule mit zwei Säulenvolumina 80 %-igen Acetons eluiert. Die Proben wurden unter vermindertem Druck bis zur Trockene eingedampft und dann in 100 ml einer 90 %-igen wässrigen Butylenglycolmischung wieder aufgenommen. Die Lösung wurde vor dem Verpacken über einen 0,45 μm Filter (Whatman Inc.) filtriert. Die abgetrennte Avenanthramide-Fraktion enthält insgesamt 15 ppm an Avenanthramiden.
Die Ergebnisse der Tests der abgetrennten Avenanthramid-Fraktion, des Haferextraktes und unbehandelter Kontrollen sind in Tabelle 5 zusammengetragen.
Tabelle 5
Beispiel 5. Schnelle Untersuchungsmethode für Avenanthramide
Hochdruckflüssigkeitschromatographie (HPLC) unter Einsatz eines binären Lösungsmittel-Bereitstellungssystems von Beckman und unter Verwendung einer 32 KARAT^TM Auswertungssoftware von Microsoft WINDOWS NT^TM (Beckman Coulter Inc.) fand für alle Avenanthramide Einsatz. Die Avenanthramide wurden an einer CSC ODS HYPERSIL^TM Säule (250 × 4,6mm, 120 Å, 3μm) mit einer C18 Führungssäule (Supelco: Sigma-Aldrich Corporation) bei 22°C separiert. Ein im Bereich 210 – 400 nm und insbesondere bei 330 nm empfindlicher Photodioden(PDA)-Detektor von Beckman wurde zur Bestimmung aller Avenanthramide eingesetzt. Die Peaks der drei bedeutsamsten Avenanthramide AF-1, AF-2 und AF-6 wurden unter Verwendung der Retentionszeiten und der spektralen Daten eines von Dragoco Gerberding & Co. AG synthetisierten Standards integriert.
Die Extrakte wurden in gleichgroße Teile mit destilliertem Wasser verdünnt und bei 4°C in gelben Probenphiolen vor der Analyse gelagert. Zwanzig (20µl Teilproben) wurden dreifach injiziert. Tabelle 6 zeigt das HPLC-Lösungsmittelsystem bestehend aus Acetonitril und einer 0,01 M wässrigen Phosphorsäure.
Tabelle 6
Beispiel 6. (Kommerzielle) Herstellung des Haferextraktes im großen Maßstab
Verfahren
500 kg geschälter Hafer (Sorte NO141–1) wurden über Nacht bei –18°C eingefroren. Das gefrorene Getreide wurde über eine Mühle FITZ MILL^® COMMINUTOR^® (The Fitzpatrick Company: Elmhurst, Illinois) mit einem 1/8 Inch Sieb vermahlen, um ein grobes Hafermehl zu erhalten (100% lässt sich durch ein 10 Mesh-Sieb passieren und <10% lässt sich durch ein 100 Mesh-Sieb passieren).
Das Mehl wurde kräftig in 1500 kg 50%igem (w/w) Ethanol bei 20 °C dispergiert und für 2 – 16 Stunden gerührt. Der erhaltene Brei wurde mit einer Dekantierzentrifuge (Westphalia Separator) zentrifugiert. Der pH-Wert des Überstands wurde mit Salzsäure (17,5% w/w) auf 2,8 ± 0,5 eingestellt und es wurde eine Stunde land gerührt.
Der Extrakt wurde dann einer Ultrafiltration mit einer 5000 MWCO Spiralmembran (21,4m² Synder Filtration, Vacaville, CA) unterworfen.
Das sterilisierte Permeat wurde anschließend unter Einsatz einer Umkehrosmose (RO)-Membranfiltration (15 m² FilmTec Corporation, Minneapolis, MN) aufkonzentriert. Vor der RO-Aufkonzentration wurde der pH-Wert auf 6 ± 0,5 eingestellt. Durch anschließendes Aufkonzentrieren wies der enthaltene Haferextrakt eine Avenanthramidkonzentration zwischen 200 und 1.500 ppm auf. Dieser Extrakt erwies sich über mehr als vier Monate stabil, ohne dass die Aktivität, Klarheit oder andere messbare Parameter der Produktqualität sich verschlechterten.
Der hochkonzentrierte Avenanthramid-Extrakt wurde als Mutterlösung für den unmittelbaren Einsatz in therapeutischen oder kosmetischen Formulierungen verwendet. Alternativ wurde das Ethanol:Wasser-Gemisch mit einem alternativen Lösungsmittel, z.B. Butylenglycol:Wasser oder Glycerin:Wasser, ersetzt.
Beispiel 7. Formulierung eines Haferextrakt-Konzentrates in Butylenglycol:Wasser
Unter Bereitstellung von > 90 % des benötigten Endvolumens an Butylenglycol:Wasser (50 % w/w) wurde eine Verdünnungslösung hergestellt, zu der das berechnete Volumen des Haferextrakt-Konzentrates zugesetzt wird. Das benötigte Volumen des Konzentrates lässt sich aus den Konzentrationswerten der Avenanthramidkonzentration zusammen mit der gewünschten Endkonzentration und dem Volumen einfach berechnen. Es wurden Haferextrakte in Butylenglycol:Wasser mit Konzentrationen an Avenanthramid im Bereich von 15 – 200 ppm an Avenanthramid formuliert.
Das Produkt wurde durchgemischt und dann auf 70°C erhitzt. Das Produkt wurde dann über einen Eindampfer (Pfaudler, Inc. Wiped Film Evaporator) zur Entfernung des Ethanols geführt. Der Restgehalt an Ethanol wurde mit standardisierten Gaschromatographie(GC)-Techniken erfasst. Nach Durchlaufen des Eindampfers wurde das Butylenglycol:Wasser-Verhältnis überprüft und hinsichtlich jedweden Wasserverlustes im Eindampfer neu eingestellt. Für kosmetische und therapeutische Verwendungen wurde der pH-Wert des Produktes auf pH 6,0 – 7,5 eingestellt.
Schließlich wurde als Konservierungsmittel 2-Phenoxyethanol dem Produkt zugesetzt (0,3% w/w). Das Produkt wurde durch Membranfiltration sterilisiert. Der Gehalt des Produkts an Avenanthramiden wurde dann analysiert und es wurde sichergestellt, dass dieses die gewünschte Produktspezifikation erfüllt.
Beispiel 8. Formulierung eines Haferextrakt-Konzentrats in Glycerin:Wasser
Unter Bereitstellung von > 90 % des benötigten Endvolumens an Glycerin:Wasser (>30 % w/w) wurde eine Verdünnungslösung hergestellt, zu der das berechnete Volumen des Haferextrakt-Konzentrates zugesetzt wird. Das benötigte Volumen des Konzentrates lässt sich aus den Konzentrationswerten der Avenanthramidkonzentration zusammen mit der gewünschten Endkonzentration und dem Volumen einfach berechnen. Es wurden Haferextrakte in Glycerin:Wasser mit Konzentrationen an Avenanthramid im Bereich von 15 – 200 ppm an Avenanthramid formuliert.
Das Produkt wurde durchgemischt und dann auf 70°C erhitzt. Das Produkt wurde dann über einen Eindampfer (Pfaudler, Inc. Wiped Film Evaporator) zur Entfernung des Ethanols geführt. Der Restgehall an Ethanol wurde mit standardisierten Gaschromatographie(GC)-Techniken erfasst. Nach Durchlaufen des Eindampfers wurde das Glycerin:Wasser-Verhältnis überprüft und hinsichtlich jedweden Wasserverlustes im Eindampfer neu eingestellt. Für kosmetische und therapeutische Verwendungen wurde der pH-Wert des Produktes auf pH 6,0 – 7,5 eingestellt. Für funktionelle Nahrungsmittel / Zwecke der Nahrungsmittelergänzung wurde der pH-Wert des Produktes auf pH 4,0 eingestellt.
Schließlich wurde als Konservierungsmittel Kaliumsorbat (0,1% w/w) und Natriumbenzoat (0,1% w/w) dem Produkt zugesetzt. Das Produkt wurde durch Membranfiltration sterilisiert. Der Gehalt des Produkts an Avenanthramid wurde dann analysiert und es wurde sichergestellt, dass dieses die gewünschte Produktspezifikation erfüllt.
Beispiel 9. Hypo-allergenes Shampoo zum veterinären Einsatz
Tabelle 7 zeigt ein Beispiel für eine therapeutische Shampoo-Formulierung mit in Gewichtsprozenten ausgedrückten Anteilen.
Tabelle 7
Setze die Bestandteile der Phase A nacheinander bei mittlerem Rühren und Raumtemperaturen zu. Stelle sicher, dass sich jeder Bestandteil vor dem Zusatz des nächsten aufgelöst hat. Die Lösung sollte vor dem Übergang in Phase B klar sein. In der Phase B setze die Bestandteile nacheinander unter Rühren zur Phase A zu. Setze die Bestandteile der Phase C nacheinander der Mischphase AB zu. Stelle den pH-Wert mit einer 50 %igen Lösung aus Zitronensäure auf pH 6,5 ein.
Zur Verwendung kann das Produkt entweder unmittelbar am Tier appliziert werden oder es wird alternativ mit Wasser in einem geeigneten Kessel vermischt und durch Wischen (sponging) auf das Tier appliziert. Das Produkt lässt sich einfach ausspülen, so dass sichergestellt ist, dass alle oberflächenaktiven Stoffe nach dem Bad entfernt sind.
Das vollständige Shampoo reduziert effektiv Pruritus bei Tieren. Weiterhin reduziert das Shampoo das Haaren und Schuppen.
Beispiel 10. Beruhigende Formulierung für den veterinären Einsatz zur Behandlung von Otitis
Tabelle 8 zeigt ein Beispiel für eine pharmazeutische Reinigungsformulierung mit den angegebenen Anteilen in Gewichtsprozenten.
Tabelle 8
Die Bestandteile wurden einer nach dem anderen unter Rühren in einen Mischkessel zugesetzt. Es ist sicherzustellen, dass sich jeder Bestandteil auflöst, bevor der nächste zugesetzt wird. Der pH-Wert des Endprodukts wurde mit 50 %iger Maleinsäure auf 4,0 eingestellt.
Das Produkt wird zur Reinigung der Ohren von Hunden, Welpen, Katzen und Kätzchen verwendet.
Zum Reinigen des Ohres wird der Ohrgang mit dem Reiniger befüllt, die Ohrmuschel umgeklappt und massiert. Mit Baumwollbällchen wird das Exsudat gründlich entfernt und der behandelte Bereich des Gangs getrocknet. Die Prozedur ist täglich zu wiederholen, bis das Ohr sauber ist und danach wöchentlich zu wiederholen oder wie durch den Veterinär angewiesen.
Klinische Untersuchungen haben die besondere Eignung des Produktes zur Minderung von Rötungen, die mit Otitis einhergehen, und eine effektive Reduktion von Irritationen (Reizungen) bestätigt, was die Heilung des Tieres unterstützt.
Demnach wurden neue Verfahren zur Herstellung flüssiger Haferextrakte und Zusammensetzungen, die flüssige Haferextrakte enthalten, beschrieben. Obgleich bevorzugte Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung mit einigen Details beschrieben wurden, dürfte klar sein, dass naheliegende Variationen verwirklichbar sind.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Haferextrakts, umfassend die folgenden Schritte: a. Vermahlen ganzen Hafers, b. Extrahieren des erhaltenden Hafermehls mit einem Lösungsmittel, c. Einstellen des pH-Werts des erhaltenen Haferextrakts auf < 4.0, d. Membranfiltration des Haferextrakts mit einem pH-Wert < 4.0 durch eine Membran mit < 10⁴ MWCO.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Lösungsmittel zur Extraktion des Hafermehls Wasser und einen primären Alkohol umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der primäre Alkohol ausgewählt ist aus der Gruppe enthaltend Ethanol, Methanol, Propanol (n-, iso-), Butanol (n-, iso-, tert-) oder Gemische derselben.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Membranfiltration eine Ultrafiltration ist.
Verfahren zur Herstellung eines Haferextrakts nach Anspruch 1, umfassend die folgenden Schritte: a. Vermahlen ganzen Hafers, b. Extrahieren des erhaltenden Hafermehls mit einem Lösungsmittel, c. Einstellen des pH-Werts des erhaltenen Haferextrakts auf < 4.0, d. Membranfiltration des Haferextrakts mit einem pH-Wert < 4.0 durch eine Membran mit < 10⁴ MWCO, e. Einstellen der Konzentration an Avenanthramid auf > 10 ppm.