DE602005004114T3

DE602005004114T3 - Verfahren zur Herstellung von Hefe-Mikrokapseln

Info

Publication number: DE602005004114T3
Application number: DE602005004114.1T
Authority: DE
Inventors: Hermes Pagani; Roberto Xaiz; Simona Riboldi
Original assignee: Gnosis SpA
Current assignee: Gnosis SpA
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2016-10-27
Anticipated expiration: 2025-02-19
Also published as: DE602005004114D1; EP1693445B1; KR101314745B1; DE602005004114T2; EP1693445A1; JP2006223306A; ATE382677T1; EP1693445B2; KR20060093038A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Hefen als ganze, lebendige, nicht gefriergetrocknete Zellen.
Stand der Technik
Die Verwendung von gefriergetrocknete Hefe in Sachets und/oder Kapseln zur Behandlung von Durchfall ist wohlbekannt ( US 4,643,897 und 5,665,352 , eingereicht von Biocodex, und US 5,639,496 , eingereicht von S. A. G. A. L) und ihre Verwendung als ein Probiotikum in Verbindung mit Selen und/oder Germanium und/oder Chrom und/oder chemotherapeutischen Wirkstoffen, pasteurisiert und getrocknet, in Form von Pulver, Kapseln, Pillen oder Tabletten ist ebenfalls wohlbekannt ( US 6,140,107 6,159,466 6,197,295 und 6,368,643 eingereicht von Viva America Marketing Inc.).
Gefriertrocknung verursacht bei Hefezellen einen Schock, welcher ihre Integrität verändert.
Die sehr geringe Temperatur (Gefrieren) und das hohe Vakuum können die Zellwände und folglich die Integrität der Zellen schädigen und können Proteine und Zellenzyme schädigen, was zu Zellschaden und hoher Sterblichkeit führt.
Weiterhin erhöht die Rehydratation des Lypophilisats die Sterblichkeit, abhängig von der verwendeten Flüssigkeit und der Temperatur, was weiteren Schaden an der Zelle verursacht und sie weiter schwächt, mit einem Anstieg der Sterblichkeit und geringer Lebensfähigkeit beim gastrointestinalen Durchgang.
Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung erlaubt es, die zuvor erwähnten Nachteile im Zusammenhang mit Gefriertrocknung zu eliminieren, und ermöglicht es ganze Hefezellen zu erhalten, welche nicht Opfer des Gefriertrocknungsschocks geworden sind.
Das Verfahren gemäß der Erfindung, welches Trocknen bei kontrollierter Temperatur und geringem Vakuum und anschließende Mikroverkapselung beinhaltet, erlaubt es, den Wassergehalt des Präparats mit der zeit unverändert zu lassen und verlangsamt somit Alterungsprozesse, Zellschädigung und -verunreinigung, was zu größerer Widerstandskraft gegenüber Magensäuren und größerer Stabilität des Präparats mit der Zeit führt.
Die Hefe-Biomasse, welche gemäß wohlbekannten Fermentationsverfahren hergestellt wurde, wurde mittels Zentrifugation oder Mikrofiltration gesammelt, ein- oder zweimal mit Quellwasser gewaschen, welches mittels Filtration vorsterilisiert wurde, und in sterilem Wasser resuspendiert, um eine Zellkonzentration zwischen 20 und 30 g/l Trockengewicht, entsprechend 3–6 × 10¹⁰ CFU/g Trockengewicht, zu ergeben. Die so erhaltenen Cremen können wie sie sind getrocknet werden, oder können, um ihre Stabilität zu erhöhen, mit Bentonit, Kaolin, Silika, Mikrozellulose, Natriumlezithin und/oder verschiedenen Ölen, wie beispielsweise hydriertem Kokosöl und/oder Lebertran etc., gemischt werden.
Das Trocknungsverfahren muss unter Vakuum und bei einer Temperatur von zwischen 20°C und 40°C und genauer zwischen 25°C und 35°C erfolgen, so dass die interne Wasserbilanz nicht beeinflusst wird und die Zellen ganz und komplett lebensfähig bleiben. Um ihre Stabilität mit der Zeit aufrecht zu erhalten, muss der H₂O-Gehalt der Trockensubstanz zwischen 0,1 und 5% und genauer zwischen 1 und 3% liegen. Die getrocknete Biomasse wird schließlich vermahlen und das so erhaltene Pulver wird dann in geeigneter Weise mit üblicherweise pharmazeutisch verwendeten Bindemitteln bzw. Arzneimittelträgern wie beispielsweise Mannitol, Laktose, Saccharose, Maltose, mikrokristalliner Zellulose, Silika, Bentonit, Kaolin, Natriumlecithin, Glycerinbehenat etc. vermischt.
Die Mischung wird mit einer Tablettenpresse (KILIAN) verpresst, um Tabletten mit einem Durchmesser von 15–30 mm herzustellen, oder genauer 20–25 mm und einer durchschnittlichen Härte von 20–40 Kp, und bevorzugt von 25–30 Kp. Die Tabletten werden dann mit einem oszillierenden Granulator (VIANI) mit Sieben mit einem Maschendurchmesser von 100–3000 μm, und bevorzugt 400–1500 μm, granuliert.
Die ausgewählte Granalie wird unter Verwendung eines rezirkulierenden Schneckenmischers (SAGA) mit geschmolzenem Wachs (hydriertes Pflanzenfett) beschichtet und bei Zimmertemperatur abkühlen lassen, was 500–16000 μm Mikrokapseln produziert, die durchschnittlich 3 (± 5%) × 10⁹ CFU/g Trockengewicht enthalten.
Die erfindungsgemäß verwendeten Wachse, um die Granalien einzukapseln, haben bevorzugt einen Schmelzpunkt von zwischen 25°C und 65°C und einen HLB (hydrophilialipophilia balance) von 4–12, und genauer einen Schmelzpunkt von zwischen 30°C und 50°C und einen HLB von zwischen 5 und 10. Die Wachse sind bevorzugt aus der Gruppe hydrierter Öle ausgewählt, wie beispielsweise Verbindungen von Mono, Di- und Triglyceriden (wie beispielsweise BIORAPRESS VEGETAL 8M 297 A. TO GATTEFOSSÈ), halbsynthetischen Glyceriden bestehend aus C8-C18 Ketten gesättigter Fettsäuren pflanzlichen Ursprungs (wie beispielsweise SUPPOCIRE AM, CM, DM – GATTEFOSSÈ; OSIS 60/70/80 EULI), Monostearaten pflanzlichen Ursprungs (wie beispielsweise GELEOL: Glycerinmonostearat 40–55 GATTEFOSSÈ); Verbindungen, welche als Mischungen von Mono-, Di- und Triglyceriden von Fettsäuren, Mono- und Diestern von Polyethylenglykol (wie beispielsweise CELLUCIRE 44/14 und CELLUCIRE 50/13 GATTEFOSSÈ), hydriertem Palmöl (wie beispielsweise hydriertem Pflanzenfett-Spray 58–60 I. G. O. R) definiert werden; etc.
BEISPIEL 1

Sacharomyces cerevisiae DBVPG 6763 wird aerob in einem Medium gemäß Pim Van Hoek bei 28°C in einem Labor-Fermenter (Infors AG, Techfors, Schweiz) kultiviert. Nach ungefähr 18 h wird die Biomasse (20–22 g/l Trockengewicht) mittels Zentrifugation gesammelt, zweimal mit, mittels Filtration sterilisiertem, H₂O gewaschen, und dann in sterilem H₂O resuspendiert, um eine Konzentration von ungefähr 20 Trockengewichts-% zu erhalten, entsprechend 4–6 × 10¹⁰ CFU/g Trockengewicht. 5% w/v Bentonit wird zu den Cremes hinzu gegeben. Die so erhaltenen Cremes haben eine Konzentration von ungefähr 25% w/v und einen Gehalt von ungefähr 3–5 × 10¹⁰ CFU/g Trockengewicht. Die Cremes denen Bentonit hinzugefügt wurde werden bei 32°C (± 2°C) unter Vakuum bei 5 mbar getrocknet, zu einem feinen Pulver zermahlen und dem Granulat für die Mikroverkapselung wie im Folgenden angegeben hinzugefügt:

	g%
• Saccharomyces cerevisiae Pulver DBVPG 6763	10
• Mannitol	50
• Mikrokristalline Zellulose	10
• Kolloidales Siliziumdioxid	2
• Mg-Stearat	3
• Glyzerinbehenat 888	5
• Hydriertes Pflanzenfett (Biogapress Vegetal 8M297, GATTEFOSSÈ)	20

Das Pulver ist in geeigneter Weise mit allen Komponenten mit Ausnahme des hydrierten Pflanzenfetts gemischt. Diese Mischung wird verwendet, um Tabletten mit einem Durchmesser von 20–25 mm Durchmesser herzustellen, die dann in einem oszillierenden Granulator granuliert werden, um 300–1500 μm Granalien herzustellen. Die Granalie wird unter Verwendung eines rezirkulierenden Schneckenmischers mit geschmolzenem Pflanzenfett beschichtet und dann bei Raumtemperatur abkühlen gelassen, was zu 500–1600 μm Mikrokapseln führt, die 3,0 (± 5%) × 10⁹ CFU/g enthalten.
BEISPIEL 2
Wie in Beispiel 1, wobei die Formulierung für die Mikroverkapselung die folgende Zusammensetzung hat:

g%

• Saccharomyces cerevisiae Pulver DBVPG 6763 10

• Laktose 45

• Mikrokristalline Zellulose 15

• Babypuder (airfloat talc) 7

• Mg-Stearat 3

• Hydriertes Pflanzenfett 20
Die Mikrokapseln haben einen Gehalt von 2,9 (± 5%) × 10⁹ CFU/g.
BEISPIEL 3
Wie in Beispiel 1, wobei die Hefe Saccharomyces cerevisiae GN/2220 – NCYC 2958 ist.
Die Mikrokapseln haben einen Gehalt von 3,1 (± 5%) × 10⁹ CFU/g.
BEISPIEL 4
Wie in Beispiel 1, wobei die Hefe Pichia angusta GN/2219 – NCYC 2957 ist.
Die Mikrokapseln haben einen Gehalt von 2,6 (± 5%) × 10⁹ CFU/g.
BEISPIEL 5
Wie in Beispiel 1, wobei das Mannitol eine Konzentration von 47% hat und 3% Bentonit zugegeben wird.
Die Mikrokapseln haben einen Gehalt von 3,0 (± 5%) × 10⁹ CFU/g.
BEISPIEL 6
Wie in Beispiel 1, wobei die Laktose eine Konzentration von 43% hat und 2% Bentonit zugegeben wird.
Die Mikrokapseln haben einen Gehlt von 2,9 (± 5%) × 10⁹ CFU/g.
BEISPIEL 7
Wie in Beispiel 1, wobei das Mannitol eine Konzentration von 44% hat und 6% zweibasiges Calciumphosphat zugegeben wird.
Die Mikrokapseln haben einen Gehalt von 3,1 (± 5%) × 10⁹ CFU/g.
BEISPIEL 8
Wie in Beispiel 2, wobei die Laktose eine Konzentration von 39% hat und 6% zweibasiges Calciumphosphat zugegeben wird.
Die Mikrokapseln haben einen Gehalt von 3,0 (± 5%) × 10⁹ CFU/g.
BEISPIEL 9
Vor Beschichten mit hydriertem Pflanzenfett werden die Granalien von Saccharomyces DBVPG 6763 mit 10–15% Lebertran befeuchtet werden; daraufhin folgt das Verfahren gemäß Beispiel 1. Mikrokapseln mit einem Gehalt von 3,2 (± 5%) × 10⁹ CFU/g werden erhalten.
BEISPIEL 10
Die ganzen Zellen, welche wie in Beispiel 1 beschrieben getrocknet und gemahlen wurden, werden mit Lebertran (5-105) befeuchtet und wie in Beispiel 1 und 2 beschrieben Mikroverkapselt. Mikrokapseln mit einem Gehalt von 3,1 (± 5%) × 10⁹ CFU/g werden erhalten.
BEISPIEL 11
Saccharomyces cerevisiae DBVPG 6907 Cremes werden erhalten, indem gemäß Beispielen 1, 2, 5, 6, 7, 8 und 9 verfahren wird. Mikrokapseln mit einem Gehalt von 2,9–3,4 (± 5%) × 10⁹ CFU/g werden erhalten.

Claims

Verfahren zur Herstellung probiotischer Hefen als ganze, lebende, nicht gefriergetrocknete Zellen in Form von Mikrokapseln, welches umfasst: a) Zentrifugation oder Mikrofiltration von Hefezellen aus dem Kulturmedium; b) Waschen der Hefezellen mit Wasser und Resuspendieren in sterilem Wasser; c) Zugabe von Bentonit, Kaolin, Silika, Mikrozellulose, Natriumlezithin und/oder natürlichen oder hydrierten pflanzlichen oder tierischen Ölen zu der Suspension, die in b) erhalten wurde; d) Trocken der Mischung, die in c) erhalten wurde, bei verringertem Druck bei einer Temperatur von zwischen 20°C und 40°C zu einem Wassergehalt von zwischen 0,5 und 5%; e) Zugabe von Bindemitteln zu der getrockneten Substanz und Direktverpressung der Mischung; f) Granulation der Tabletten, die in e) erhalten wurden; g) Beschichten der Granalien, die in f) erhalten wurden, mit geschmolzenem Wachs.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zellen in Schritt b) in sterilem Wasser zu einer Zellkonzentration von zwischen 20 und 30 g/L Trockengewicht suspendiert werden, was 1 gleich 3–6 × 10¹⁰ CFU/g Trockengewicht ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Hefen von der Gattung Saccharomyces sind.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Hefe Saccharomyces cerevisiae ist.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Trocknung in Schritt c) zwischen 25°C und 35°C durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Verpressungsbindemittel ausgewählt sind aus Mannitol, Laktose, Saccharose, Maltose, mikrokristalliner Zellulose, Silika, Bentonit, Kaolin, Natriumlecithin und Glycerinbehenat.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Tabletten einen Durchmesser von 15–30 mm, und bevorzugt von 20–25 mm, und eine durchschnittliche Härte von 20–40 Kp, und bevorzugt von 25–30 Kp, aufweisen.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Tabletten mit einem oszillierenden Granulator granulliert werden, der Siebe mit einem Maschendurchmesser von 100–3000 μm, und bevorzugt von 400–1500 μm, aufweist.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Granalien, die aus den Tabletten erhalten werden, mittels Schneckenmischern mit geschmolzenem Wachs bedeckt werden, um 500–1600 μm Mikrokapseln herzustellen.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Wachse einen Schmelzpunkt von zwischen 25° und 65°C und ein HLB (Hydrophilie-Lipophilie-Verhältnis) von 4–12, und bevorzugt einen Schmelzpunkt von zwischen 30°C und 50°C und ein HLB zwischen 5 und 10 aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Wachse ausgewählt sind aus hydrierten Ölen, Mono-, Di- und Tri-Glyceriden und semisynthetischen Glyceriden gesättigter C8-C18 Fettsäuren pflanzlichen Ursprungs, Monostearaten pflanzlichen Ursprungs, Mono- und Diestern von Polyethylenglykol und hydriertem Palmöl.