DE69410605T2 - Verfahren zum einkapslen von substanzen in biokapseln - Google Patents

Verfahren zum einkapslen von substanzen in biokapseln

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Description

  • Die Erfindung betrifft Verfahren zum Einkapseln von Substanzen.
  • Es ist bekannt, verschiedene Substanzen in Mikrokapsein, die natürlicherweise vorkommen oder die ansonsten als Biokapseln bezeichnet werden können, einzukapseln. US-A- 4 696 863, GB-A-2 162 147 und EP-A-0 242 135 offenbaren Bioeinkapselung in solchen Organismen, wie Hefezellen (die lebend oder abgestorben verwendet werden können), Mikropilze, Bakterien und Algen.
  • Schwierigkeiten begegnet man, wenn versucht wird, bestimmte Substanzen einzukapseln. GB-A-2 234 901 offenbart ein Verfahren zum Einkapseln von wasserunlöslichen Substanzen, die jedoch in flüssigem Ammoniak löslich sind, das als Träger verwendet wird, durch den die Substanz durch Diffusion in die Zelle befördert wird.
  • Es wurde nun gefunden, daß auch einige wasserlösliche Substanzen unter Verwendung einer wässerigen Lösung nicht wirksam eingekapselt werden können, weil die Substanzen, so leicht wie sie eingekapselt wurden, auch wieder austreten, und die vorliegende Erfindung stellt ein allgemeines Verfahren bereit, das bei solchen und anderen, schwierig einzukapselnden Substanzen verwendet werden kann.
  • Die Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Einkapseln einer wasserlöslichen Substanz in eine Hefezelle, umfassend Lösen der Substanz in flüssigem Ammoniak unter Bildung einer Lösung aus der Substanz und flüssigem Ammoniak, Einführen der Lösung in die Hefezelle und Entfernen des flüssigen Ammoniaks, so daß die Substanz in der Hefezelle eingekapselt verbleibt.
  • Das flüssige Ammoniak kann aus den Kapseln unter Hinterlassen der Substanz verdampfen.
  • Die Lösung kann die Hefezelle ausreichend quellen, um durch die Kapselwand in die Kapsel einzudringen, und das Entfernen des flüssigen Ammoniaks umfaßt eine Umkehrung des Kapselquellens, die ausreichend ist, Moleküle der Substanz einzufangen, jedoch Lösungsmittelmolekülen erlaubt, auszutreten.
  • Flüssiges Ammoniak, wie vorstehend angeführt, vorgeschlagen für wasserunlösliche Substanzen, wurde nun ebenfalls als verwendbar für bestimmte wasserlösliche Substanzen gefunden, die jedoch aus wässeriger Lösung aus dem vorstehend ausgewiesenen Grund nicht eingekapselt werden können. Es ist zur Verwendung mit einigen Säuren und insbesondere mit Aminosäuren besonders geeignet.
  • Aminosäuren können in Salzform vorliegen, vorzugsweise, als Ammoniumsalz und können einzeln oder zusammen mit anderen Bestandteilen, beispielsweise Fischölen, eingekapselt werden. Zusätzlich zum Erhöhen des Nährwertes solcher Kapseln schützen Fischöle auch die Aminosäuren vor dem Auslaugen aus den Kapseln. Beispielsweise kann die Aminosäure Histidin wie nachstehend eingekapselt werden:
  • Histidin (L-α-Amino-B-imidazolpropionsäure) 5 g wird in flüssigem Ammoniak 150 g gelöst. 25 g Hefe werden langsam, unter kontinuierlichem Rühren zugegeben. Nach 5 Minuten wird das Gemisch in 600 inl absolutes Ethanol gegossen und das erhaltene Gemisch filriert und mit absolutem Ethanol unter mildem Saugen gewaschen. Der Filterkuchen wird ausgebreitet und an der Luft trocknen lassen. Die Analyse zeigt, daß ungefähr 12 % Gewicht/Gewicht Histidin durch die Hefe eingekapseit waren, nachdem dieses Verfahren ausgeführt wurde.
  • In Hefe-Granulen eingekapselte Materialien können beispielsweise als Tierfutter, insbesondere als Wiederkäuerfutter, schützen würde, wobei die Kapselbeschichtung den Inhalt, das heißt Aminosäuren, während des Durchgangs in den ersten Magen (Rumen), wo sie normalerweise zerstört wurden, verwendet werden, bis sie in den zweiten Magen (Abomasum) eintreten, wo sie intakt absorbiert werden können.
  • Zusätzlich können solche Kapseln als Futter für Fischlarven verwendet werden, und der Inhalt der Kapseln könnte speziell für die besonderen Bedürfnisse jedes Stadiums der heranwachsenden Larven zugeschnitten werden.
  • Viele andere Substanzen können eingekapselt werden, beispielsweise:
  • Enzyme könnten eingekapselt werden, um sie in oder auf Materialien zu bringen, die einen bestimmten Aufschlußgrad erfordern, beispielsweise in Waschpulver.
  • Biologische Mittel, beispielsweise Insektizide, können eingekapselt und in Staubform verwendet werden, anstatt als üblicherweise angewendete Pellets, das heißt Metaldehydpellets zum Töten von Schnecken, zur Verhinderung der Nahrungsmittelaufnahme durch andere Tiere, wie Vögel;
  • Pflanzendüngemittel können eingekapselt werden; die Freisetzungsgeschwindigkeit wird durch die Art der verwendeten Kapselbeschichtung gesteuert;
  • intumeszente Flammverzögerungsmittel, das heißt zwei oder mehrere unterschiedlich reaktive Verbindungen, die ein geblähtes Flammverzögerungsmittel erzeugen, können getrennt eingekapselt sein.
  • Es wird deutlich, daß nicht beabsichtigt ist, die Erfindung durch die vorstehend angegebenen Beispiele nur zu begrenzen, verschiedene Variationen, die leicht vom Fachmann ausgeführt werden können, sind möglich, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.

Claims (6)

1. Verfahren zum Einkapseln einer wasserlöslichen Substanz in eine Hefezelle, umfassend Lösen der Substanz in flüssigem Ammoniak unter Bildung einer Lösung aus der Substanz und flüssigem Ammoniak, Einführen der Lösung in die Hefezelle und Entfernen des flüssigen Ammoniaks, so daß die Substanz in der Hefezelle eingekapselt verbleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Substanz eine Säure umfaßt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Säure eine Aminosäure darstellt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Aminosäure Histidin darstellt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das flüssige Ammoniak durch Erwärmen der die Lösung enthaltenden Hefezelle auf eine Temperatur, bei der das flüssige Ammoniak verdampft, entfernt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei die Lösung weiterhin Fischöle enthält.
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