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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine reduzierenden Zucker
enthaltende Fettemulsion zur intravenösen Injektion z. B. intravenöse Hyperalimentation
und insbesondere auf eine hochqualitative, stabile Fettemulsion,
in der die Bildung von freien Fettsäuren bei Hitzesterilisierung
trotz Einschluß eines
reduzierenden Zuckers auf ein Minimum beschränkt ist und bei der eine Verfärbung infolge
Zersetzung des reduzierenden Zuckers inhibiert ist, und auf ein
Verfahren zu ihrer Sterilisierung.
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STAND DER
TECHNIK
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Da
viele Patienten, die sich einer gastrointestinalen Operation unterzogen
haben, nicht durch den Mund essen können, wird die Ernährung solcher
Patienten im allgemeinen durch intravenöse Hyperalimentation durch
eine zentrale Vene (IVH) sichergestellt. Die IVH ist bei der Aufrechterhaltung
des Ernährungszustandes
solcher Patienten sehr wirksam, um eine Erholung und Heilung zu
beschleunigen, und wird daher auf dem Gebiet der chirurgischen Therapie
in großem
Umfang eingesetzt.
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Mittlerweile
verlangt die IVH nach einer strikten Kontrolle über das Verfahren und hat bestimmte
Nachteile, z. B. das Risiko einer Infektion und das von Stoffwechselkomplikationen,
z. B. Hyperglykämie.
Daher ist der neuere Trend auf eine Ernährung aus einer möglichst
peripheren Vene gerichtet, selbst bei den Patienten, bei denen IVH
kontrainduziert ist, dessen präoperativer Ernährungsszustand
gut ist und bei dem der Grad des chirurgischen Eingriffs vergleichsweise
leicht ist, und bei den Patienten, bei denen die erwartete Dauer
der Unmöglichkeit
einer oralen Nahrungsaufnahme als nicht zu lang erwartet wird.
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In
jedem Fall wird nicht nur die Zufuhr von Kohlenhydraten, Aminosäuren und
Elektrolyten, sondern auch die Zufuhr von Fett für die Nährstoffversorgung des Patienten
als unerläßlich angesehen.
Insbesondere bei der Ernährung
durch eine periphere Vene ist es essentiell, eine Fettemulsion als
Teil der Energiequelle zu verwenden, so daß der Kalorienbedarf gedeckt
werden kann, während
die Erhöhung
des osmotischen Drucks der Infusion möglichst weitgehend vermieden
wird.
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Mittlerweile
ist die ideale Dosierungsform für
eine solche Hyperalimentation usw. eine Einpackungsdosierungsform,
die alle zu verabreichenden Komponenten in einer einzelnen Verpackung
enthält.
Allerdings ist bekannt, daß ein
Zucker und eine Aminosäure
eine Maillard-Reaktion unter Verursachung einer Bräunung erleiden
und daß das
gleichzeitige Vorliegen einer Fettemulsion und eines Elektrolyten,
insbesondere eines mehrwertigen Kations, zu einer Aggregation von
Emulsionspartikeln führt.
Daher können
solche Komponenten nicht in derselben Verpackung formuliert werden
und es wird im allgemeinen angestrebt, eine Zweipackungsdosierungsform
bereitzustellen, die einen reduzierenden Zucker und eine Fettemulsion
in einer Packung und Aminosäuren
und Elektrolyten in einer anderen Packung enthält.
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Allerdings
macht eine wäßrige Lösung eines
reduzierenden Zuckers, z. B. Glucose, eine Senkung im pH nach Sterilisierung
und im Lauf der Zeit nach Sterilisierung durch, und wenn die Lösung mit
einer Fettemulsion vermischt wird, induziert diese pH-Senkung eine
Produktion von freien Fettsäuren
infolge einer Hydrolyse des Fetts und des Emulgators. Solche freien
Fettsäuren
sind offensichtlich für
die nachteiligen Reaktionen, die mit einer Verabreichung einer Fettemulsion
verbunden sind, z. B. Fieber und Kopfweh, verantwortlich, und daher
sollten freie Fettsäuren
so weit als möglich
vermieden werden. Demnach ist die Produktion von freien Fettsäuren infolge
einer pH-Senkung nach Sterilisierung ein fataler Nachteil einer
solchen gemischten Formulierung.
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Um
den obigen Nachteil auszuräumen,
wurden Untersuchungen in mehreren Ansatzreihen durchgeführt, es
wurden jedoch unverändert
keine zufriedenstellenden Resultate erzielt. Es wurde versucht (wie
in der ungeprüften
japanischen Patentpublikation Nr. H5-65220) eine Erhöhung der
Konzentration an freien Fettsäuren
zu verhindern, indem L-Histidin und/oder Tris(hydroxymethyl)aminomethan
als Puffer in eine reduzierenden Zucker enthaltende Fettemulsion
eingearbeitet wird, allerdings sorgt dieses Verfahren nicht für eine vollständige Inhibierung
der Bildung von freien Fettsäuren.
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Es
wurde auch versucht, das obige Problem zu lösen, indem zu einer reduzierenden
Zucker enthaltenden Fettemulsion ein Phosphatsalz in einer Endkonzentration
von 3 mM bis 20 mM (ungeprüfte
japanische Patentpublikation Nr. H7-277989) gegeben wurde; da allerdings
die Emulsionspartikel dazu neigen, insbesondere nach Hitzesterilisierung
zu aggregieren, ist das Verfahren für eine stabile Produktion und
Zuführung
einer Emulsion hoher Qualität
nicht geeignet.
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Zusätzlich hat
eine reduzierenden Zucker enthaltende Fettemulsion den Nachteil,
daß die
Emulsion durch Zersetzungsprodukte des reduzierenden Zuckers, wie
sie während
der Hitzesterilisierung und während der
anschließenden
Lagerung gebildet werden, gefärbt
wird. Dieser Nachteil kann im allgemeinen ausgeräumt werden, indem der pH der
Emulsion bei niedrigem Level gehalten wird; allerdings wird im Hinblick
auf die Tatsache, daß die
Emulsion in großer
Dosis verabreicht wird, der pH des Produktes vorzugsweise nicht
zu weit vom pH des zirkulierenden Blute entfernt gehalten.
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Aus
diesem Grund wird der pH einer reduzierenden Zucker-enthaltenden Fettemulsion
herkömmlicherweise
innerhalb des Bereichs von 5 bis 7,5 kontrolliert und abgesehen
von dieser pH-Einstellung wird im allgemeinen ein Verfärbungsinhibitor,
z. B. Dithioglycerin oder Dithiothreitol, eingearbeitet, um die
oben genannte Verfärbung,
die mit dem reduzierenden Zucker verbunden ist, zu vermeiden (z.
B. ungeprüfte
japanische Patentpublikation Nr. H5-9112).
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Allerdings
ist der Zusatz irgendeiner Komponente, die für eine Hyperalimentation usw.
irrelevant ist, z. B. der Verfärbungsinhibitor,
nicht wünschenswert,
und sollte vorzugsweise vermieden werden. Darüber hinaus hat diese Infusion
den Nachteil, daß sie
infolge des Verfärbungsinhibitors
einen Schwefelgeruch hat. Daher wurde die Forschung nach einer reduzierenden
Zucker-enthaltenden Fettemulsion, die keinen Verfärbungsinhibitor
enthält
und doch vom Verfärbungsproblem
frei ist, das aus der Zersetzung eines reduzierenden Zuckers entsteht,
und die gegenüber
einer Bildung von freien Fettsäuren
inhibiert ist, und deren Entwicklung von der Industrie ernsthaft
erwartet.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte,
stabile, reduzierenden Zucker-enthaltende Fettemulsion und eine
Produktionstechnologie für
die Herstellung derselben, die von der Industrie lang erwartet wurden,
zu entwickeln und bereitzustellen, wobei die Emulsion den physiologischen
pH simuliert, von Verfärbung
infolge einer Zersetzung des reduzierenden Zuckers selbst ohne Hilfe
eines Verfärbungsinhibitors
frei ist oder deutlich inhibiert ist, gegen die Bildung von freien
Fettsäuren
inhibiert ist und keiner Aggregation von Emulsionspartikeln unterliegt,
was ein Nachteil der Fettemulsion des Standes der Technik ist.
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Um
die obige Aufgabe zu lösen,
haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung in erster Linie einen breiten
Bereich von Puffersubstanzen untersucht und gefunden, daß, wenn
eine bestimmte organische Säure oder
ein Salz derselben innerhalb eines bestimmten pH-Bereichs verwendet
wird, die erhöhte
Stabilität
einer reduzierenden Zucker-enthaltenden Fettemulsion sichergestellt
ist.
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Außerdem haben
die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, daß, wenn
der pH eines Arzneimittelsystems, das einen reduzierenden Zucker
und eine Fettemulsion (mit einem pH von etwa 5,0 bis 7,5) enthält, zeitweilig
gesenkt wird, indem vor einer Hitzesterilisierung darin Kohlendioxidgas
gelöst
wird und das Kohlendioxidgas danach aus dem Arzneimittelsystem entfernt
wird, die Zersetzung des reduzierenden Zuckers während einer Hitzesterilisierung
und Lagerung inhibiert ist und gleichzeitig die Verfärbung selbst
in Abwesenheit eines Verfärbungsinhibitors
inhibiert ist, wodurch eine zufriedenstellende reduzierenden Zucker-enthaltene Fettemulsion
erhalten wird.
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Darüber hinaus
haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, daß eine Entfernung
von Kohlendioxidgas aus dem Arzneimittelsystem nach Sterilisierung
schnell durch Verwendung eines Kohlendioxidgas-Absorbans erreicht
werden kann, und daß,
wenn ein solches Kohlendioxidgas-Absorbans verwendet wird, die nachteilige
Wirkung von Sauerstoff auf das Arzneimittelsystem ausgeschlossen
wird, so daß die
Zersetzung des reduzierenden Zuckers während einer Sterilisierung
und Lagerung inhibiert wird, so daß nicht nur eine Verfärbung der
Emulsion, sondern auch eine Produktion freier Fettsäuren vermieden
wird. Die vorliegende Erfindung wurde auf der Basis der obigen Feststellungen
entwickelt.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine reduzierenden Zucker-enthaltende Fettemulsion
bereit, die eine Öl-in-Wasser
Fettemulsion umfaßt,
die bei Emulgieren eines Fettes mit Hilfe eines Emulgators erhältlich ist, wobei
die wäßrige Phase
einen reduzierenden Zucker und mindestens eine Puffersubstanz, ausgewählt aus organischen
Säuren
mit Säuredissozitationsexponenten
in Wasser innerhalb des Bereichs von 5,0 bis 7,5 und Salze davon
enthält
und der pH der Emulsion auf einen Bereich von 5,0 bis 7,5 eingestellt
wurde.
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Die
vorliegende Erfindung stellt in einem anderen Aspekt eine reduzierenden
Zucker enthaltene Fettemulsion bereit, die eine medizinische Flüssigkeit
umfaßt,
die einen reduzierenden Zucker und eine Fettkomponente umfaßt, die
sterilisiert wird, während
Kohlendioxid darin gelöst
wird und die in einem Plastikinfusionsbehälter (im folgenden als primärer Behälter bezeichnet)
verpackt ist, der wiederum zusammen mit einem Kohlendioxidabsorbans
in einem äußeren Behälter, der
für Sauerstoffgas
im wesentlichen undurchlässig
ist (im folgenden als zweiter Behälter bezeichnet) verpackt ist.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
stellt in einem weiteren Aspekt ein Verfahren zum Sterilisieren
einer reduzierenden Zucker-enthaltenden Fettemulsion bereit, umfassend
Auflösen
von Kohlendioxidgas in einer medizinischen Flüssigkeit, die einen reduzierenden
Zucker und Fett enthält,
und Sterilisieren derselben. Die vorliegende Erfindung stellt auch
eine sterilisierte reduzierenden Zucker enthaltende Fettemulsion
bereit, die durch dieses Sterilisierungsverfahren hergestellt ist.
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Die
Fettemulsion als Komponente der reduzierenden Zucker-enthaltenden Fettemulsion
der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich nicht von der Fettemulsion,
die herkömmlicherweise
zur Ernährung
verwendet wird. Demnach kann dies eine Öl-in-Wasser-Fettemulsion sein,
die durch Emulgieren einer Fettkomponente mit einem Emulgator hergestellt
wird; sie kann durch ein herkömmliches
Verfahren hergestellt werden.
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Das
Fett zur Verwendung in der Emulsion kann ein beliebiges der Öle und Fette
sein, die herkömmlicherweise
als Kalorienquellen (Energiequellen) zur Ernährung usw. eingesetzt werden;
es umfaßt
langkettige Fettsäure-Triglyceride (LCT),
die Quellen für
essentielle Fettsäuren
sind und aus pflanzlichen Ölen
wie z. B. Sojabohnenöl,
Baumwollsamenöl,
Saffloröl,
Maisöl,
Kokosnußöl, Perillaöl, Styraxöl, Leinsamenöl, usw.,
Fischölen,
z. B. Sardinenöl,
Kabeljauleberöl
usw. erhältlich
sind, und Triglyceride von Fettsäuren
mittlerer Kettenlänge
(MCT), üblicherweise
mit einer Kohlenstoffzahl von 8 bis 10, die durch eine leichte Absorption,
einfache Verbrennung und reduzierte Tendenz zur Akkumulation gekennzeichnet
sind, z. B. sind PanaceteTM (NOF Corporation)
und ODOTM (The Nisshin Oil Mills, Ltd.)
typische Beispiele. Ferner umfaßt
das Fett chemisch definierte Triglyceride wie z. B. 2-Linoleoyl-1,3-dioctanoylglycerin,
2-Linoleyl-1,3-didecanoglycerin, usw. Diese Substanzen können unabhängig oder
in Kombination eingesetzt werden. Das Fett wird vorzugsweise in
einer Endkonzentration von etwa 1,5 bis 20 G/V-% oder für ein besseres
Resultat von etwa 2 bis 8 G/V-% in das Produkt eingearbeitet.
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Der
Emulgator kann auch irgendeiner der Emulgatoren sein, die im allgemeinen
verwendet werden, z. B. Phospholipide wie Eigelblecithin, hydriertes
Eigelblecithin, Sojabohnenlecithin, hydriertes Sojabohnenlecithin
usw. und synthetische oberflächenaktive
Mittel (z. B. handelsübliche
Produkte wie Tween 8, HCO-60, Pluronic F68, usw.). Der Verhältnisanteil
des Emulgators ist nicht kritisch, beträgt aber vorzugsweise etwa 30
bis 300 mg pro Gramm des Fettes.
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Der
reduzierende Zucker, d. h. eine andere Energiequelle in der reduzierenden
Zucker-enthaltenden Fettemulsion der vorliegenden Erfindung kann
irgendeiner der Zucker sein, die herkömmlicherweise in Infusionen
dieses Typs verwendet werden. Bevorzugte Beispiele sind Glucose,
Fructose und Maltose. Diese Zucker können einzeln oder in Kombination
verwendet werden. Der Zusatz des reduzierenden Zuckers kann in der Emulgierungsstufe
einer Fettemulsion oder nach Emulgierung zugesetzt werden. Die Verhältnismenge
des reduzierenden Zuckers ist im allgemeinen 5 bis 50 G/V-% und
liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 6 bis 25 G/V-%. Unter dem
Gesichtspunkt der Versorgung mit Blutzucker ist die Verwendung von
Glucose am bevorzugtesten. Wenn notwendig, können auch nicht-reduzierende
Zucker wie Xylit, Sorbit, Glycerin, usw. in geeigneten Konzentrationen
in die Zusammensetzung der Erfindung eingearbeitet werden.
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In
der pharmazeutischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung
ist es wichtig, mindestens eine Puffersubstanz, ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus organischen Säuren, deren Säuredissoziationsexponenten
in Wasser im Bereich von 5,0 bis 7,5 liegen, und deren Salzen, einzuarbeiten.
Die organische Säure
zur Verwendung kann aus einem breiten Bereich aliphatischer oder
aromatischer Carbonsäuren,
Sulfonsäuren,
Phosphonsäuren,
usw. ausgewählt
werden. Besonders bevorzugt sind Carbonsäuren. Solche organischen Säuren können einwertig
oder mehrwertig sein. Um spezifische Beispiele zu nennen, die organische
Säure umfaßt Bernsteinsäure, Malonsäure, Glutarsäure, Maleinsäure, Äpfelsäure, usw.
Besonders bevorzugt ist Bernsteinsäure.
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Der
Ausdruck "Säuredissoziationsexponent", wie er hier verwendet
wird, meint den pKa-Wert, der in Wasser bei Raumtemperatur bestimmt
wird und wenn eine Dicarbonsäure
als Beispiel genommen wird, bedeutet er den Dissoziationsexponenten
für die
zweite Phase und im Fall einer Tricarbonsäure bezieht sich der Ausdruck
auf den Dissoziationsexponenten für die dritte Phase.
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Was
die oben genannten Salze von organischen Säuren angeht, so können Alkalimetallsalze,
z. B. Natriumsalze, Kaliumsalze usw. und Magnesiumsalze als typische
Beispiele genannt werden.
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Die
Menge der Puffersubstanz sollte auf den Mengen an Fett und reduzierendem
Zucker basieren und liegt, allgemein gesprochen, vorzugsweise im
Bereich von etwa 0,005 bis 0,05 G/V-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung.
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Wenn
die Puffersubstanz eine freie Säure
ist, wird die reduzierten Zucker enthaltende Fettemulsion der vorliegenden
Erfindung mit Alkali auf einen pH von 5,0 bis 7,5 eingestellt. Das
Alkali, das im allgemeinen zu diesem Zweck eingesetzt werden kann,
umfaßt
Alkalimetallhydroxide, z. B. Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid.
Wenn andererseits ein organisches Säuresalz als Puffersubstanz
verwendet wird, wird der pH der Emulsion mit einer Säure oder
einem Alkali auf den oben genannten Bereich eingestellt. Die Säure, die
vorzugsweise verwendet werden kann, umfaßt, ist aber nicht beschränkt auf
Salzsäure,
Schwefelsäure
und Essigsäure.
Das Alkali kann dasselbe wie oben sein. Der besonders bevorzugte
pH-Bereich ist 5,5 bis 6,5.
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Die
reduzierenden Zucker enthaltende Fettemulsion der vorliegenden Erfindung,
die auf diese Weise erhalten wird, kann, so wie sie ist, als Endprodukt
eingesetzt werden. In Anbetracht der Tatsache allerdings, daß die Emulsion
im allgemeinen in Kombination mit anderen Komponenten, z. B. Aminosäuren und
Elektrolyten verwendet wird, wird die Fettemulsion vorzugsweise
in einer doppeltverpackten Dosierungsform geliefert, so daß die Emulsion
in einem Abteil eines Mehrabteilbehälters enthalten ist, der mit
einer Trennvorrichtung ausgestattet ist, die normalerweise eine
Verbindung der Abteile untereinander ausschließt und wobei die Aminosäuren und
die Elektrolyten in einem anderen Abteil enthalten sind, so daß die Inhalte
der zwei Abteile vermischt werden können, indem die Trennvorrichtung
vor einer Verabreichung durchstochen oder in anderer Weise gebrochen
wird.
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Als
Beispiele für
den Vielabteilbehälter
können
genannt werden (1) ein Behälter, der mit einer leicht abtrennbaren
Trennvorrichtung durch Heißsiegelung
ausgestattet ist (ungeprüfte
japanische Patentpublikation Nr. H2-4671, ungeprüfte japanisches Gebrauchsmusterpublikation
Nr. H5-5138), (2) einen Behälter, der mit einer Trennvorrichtung
ausgestattet ist, die durch Klemmen gebildet wird (ungeprüfte japanische
Patentpublikation Nr. S63-309263) und (3) ein Behälter, in
dem eine Trennvorrichtung mit einer kommunizierenden Vorrichtung
ausgestattet ist (ungeprüfte
japanische Patentpublikation Nr. 563-20550). Unter diesen ist der
zuerst genannte Behälter
(1) bevorzugt, da er für
eine hohe Produktion geeignet ist und einfach für eine Verbindung der Abteile
sorgt.
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Der
oben genannte Behälter
ist vorzugsweise aus einem gasdurchlässigen Kunststoffmaterial,
wie die, die herkömmlicherweise
für medizinische
Container verwendet werden, hergestellt. Als spezifische Beispiele können Polyethylen,
Polypropylen, Polyvinylchlorid, vernetztes Ethylen-Vinylacetat-Copolymer,
Ethylen-α-Olefin-Copolymer,
Gemische aus Polymeren und Laminate, die solche Polymere umfassen,
genannt werden.
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Ein
Einfüllen
der Komponenten in die jeweiligen Abteile und die Sterilisierung
können
nach herkömmlichen
Verfahren durchgeführt
werden. Beispielsweise werden die jeweiligen Komponentenflüssigkeiten
unter einem Inertgas, z. B. Kohlendioxid oder Stickstoffgas, in
die Abteile gefüllt
und nach dem Versiegeln wird das ganze hitzesterilisiert. Das Verfahren
zur Hitzesterilisierung umfaßt
eine Vielzahl bekannter Verfahren, z. B. Hochdruckdampfsterilisierung
(Autoklavieren), Heißwassersterilisierung
und Heißwasserduschsterilisierung. Wenn
es notwendig ist, kann diese Hitzesterilisierung in einer Inertgasatmosphäre, z. B.
Stickstoffgas, durchgeführt
werden.
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Die
reduzierenden Zucker enthaltende Fettemulsion in Form einer Infusion,
die in einem ersten Behälter
vorverpackt ist, ist vorzugsweise in einem Zustand, der an diesen
ersten Behälter
angepaßt
ist, zusammen mit einem Sauerstoffabsorbans in einem gasundurchlässigen Zweitbehälter überverpackt,
so daß der
Abbau und die Oxidation der Infusion besser vermieden werden kann.
Insbesondere wenn ein Behälter
des oben genannten Typs (1) verwendet wird, ist dieser
in einem zweiten Behälter
in einem Zustand verpackt, daß er
selbst entlang seiner Trennvorrichtung gefaltet ist, so daß die Trennvorrichtung
durch einen äußeren Druck
nicht gebrochen werden wird, um die Abteile durch Zufall miteinander
in Verbindung zu bringen. Wenn es darüber hinaus erforderlich ist,
kann die oben genannte Verpackung durch das Inertgas-Füll-Verpackungsverfahren durchgeführt werden.
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Die
gasundurchlässigen
Verpackungsmaterialien, die für
die zweite Verpackung geeignet sind, umfassen die verschiedenen
Filme und Folien, die herkömmlicherweise
auf dem Fachgebiet verwendet werden. Beispiele sind die Folien oder
Filme, die mindestens eins der folgenden umfassen: Ethylen-Vinylalkoho- Copolymer, Polyvinylidenchlorid,
Polyacrylnitril, Polyvinylalkohol, Polyamid, Polyester, usw.
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Das
oben genannten Sauerstoffabsorbans umfaßt einen Vielzahl bekannter
Materialien, z. B. die, die Eisen oder eine Eisenverbindung, z.
B. Eisenhydroxid, Eisenoxid, Eisencarbid, usw. als eine aktive Komponente
enthalten. Typische handelsübliche
Produkte dieses Typs sind "Ageless" (hergestellt von
Mitsubishi Gas Chemical), "Moduran" (hergestellt von
Nippon Kayaku) und "Secur" (hergestellt von
Nippon Soda).
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Wenn
das Einfüllen
in einer Kohlendioxidgasatmosphäre
und die Hitzesterilisierung in einer Stickstoffatmosphäre nach
Versiegelung durchgeführt
wurden, ist es ratsam ein Kohlendioxidgasabsorbens in den zweiten
Behälter
zu geben, um das restliche Kohlendioxid (im Raum und in der medizinischen
Flüssigkeit)
gründlich zu
entfernen. Das oben genannt Kohlendioxidgasabsorbans umfaßt handelsübliche Produkte,
z. B. "Wakolime", das ein Produkt
von Wako Pure Chemical Industries ist, "Ageless E", das ein Produkt von Mitsubishi Gas Chemical
ist, und "Baralyme", ein Produkt von
Aica Kogyo.
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Bei
der Verabreichung der reduzierenden Zucker-enthaltenden Fettemulsion
der vorliegenden Erfindung können
gegebenenfalls andere Komponenten, z. B. Vitamine und Spurenelemente
(Mineralien) zugesetzt werden. Das Vitamin umfaßt eine Vielzahl von Vitaminen,
ungeachtet ob diese wasserlöslich
oder lipidlöslich
sind, z. B. Retinolpalmitat, Thiaminhydrochlorid, Triboflavin, Pyridoxinhydrochlorid,
Cyanocobalamin, Ascorbinsäure,
Cholcalicferol, Tocopherolacetat, Nicotinamid, Calciumpantothenat,
Folsäure,
Biotin und Phytonadion.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ferner eine reduzierenden Zucker enthaltene
Fettemulsion bereit, z. B. eine medizinische Flüssigkeit, die einen reduzierenden
Zucker und eine Fettkomponente enthält, die sterilisiert wird,
während
Kohlendioxidgas darin gelöst
wird und die in einem Plastikinfusionsbehälter enthalten ist, wobei der
Plastikinfusionsbehälter
zusammen mit einem Kohlendioxidgasabsorbans in einem im wesentlichen
sauerstoffundurchlässigen
Zweitbehälter
enthalten ist; die Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Sterilisierung der
Fettemulsion bereit.
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Durch
das oben genannte Sterilisierungsverfahren unter Verwendung von
Kohlendioxidgas und durch die Verwendung eines Kohlendioxidgasabsorbans
gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine reduzierenden Zucker enthaltende Fettemulsion
mit einem physiologischen pH bereitgestellt werden; und ihre Verfärbung und
die Bildung von freien Fettsäuren
kann ohne die Hilfe eines Verfärbungsinhibitors
klar verhindert werden.
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Darüber hinaus
kann durch Verwendung eines Sauerstoffabsorbans die Verfärbung der
Infusion und die Bildung von freien Fettsäuren positiver verhindert werden.
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Im
obigen Verfahren zur Sterilisierung der medizinischen Flüssigkeit
mit Hilfe von Kohlendioxidgas können,
außer
daß es
essentiell ist, eine Sterilisierung mit Kohlendioxidgas durchzuführen, das
darin gelöst wurde,
um ihren pH vorher zu senken, andere Verfahrensbedingungen sie Sterilisierungszeit
und -temperatur ähnlich
denen sein, die in den herkömmlichen
Sterilisierungstechniken verwendet werden. Vorzugsweise wird die
Sterilisierung bei einer Temperatur von 102 bis 121°C für 20 bis
60 Minuten durchgeführt.
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Eine
Auflösung
von Kohlendioxidgas in der medizinischen Flüssigkeit kann typischerweise
erreicht werden, indem eine Kohlendioxidkammer im Herstellungstank
eingerichtet wird, welcher die medizinische Flüssigkeit enthält, bis
die Flüssigkeit
den Ziel-pH erreicht, und indem dann entweder ein gemischtes Gas
(z. B. Stickstoffgas-Kohlendioxidgas, Luft-Kohlendioxidgas usw. mit einem Kohlendioxidgaspartialdruck
zugeführt wird,
der zu einem Gleichgewicht mit dem pH führt oder indem Kohlendioxidgas
alleine bei einem geeigneten Druck oder bei Atmosphärendruck
zugeführt
wird, um den pH bei dem oben genannten Level zu halten. Daher wird
die medizinische Flüssigkeit
in einen ersten Behälter,
der einen Plastikinfusionsbehälter
umfaßt,
z. B. einen Transfusionsbeutel, eine Infusionsflasche, oder dgl.
verteilt und die Innenatmosphäre
wird mit einem ähnlichen
Mischgas oder Kohlendioxidgas gespült und der erste Behälter wird
dann einer Hochdruckdampfsterilisierung (Autoklavieren), Heißwassersterilisierung
oder Heißwasserduschsterilisierung
unterzogen, um die gewünschten
Sterilisierung zu vervollständigen.
Der oben genannte pH ist nicht so kritisch; nur wenn eine Zersetzung
des reduzierenden Zuckers infolge des Sterilisierungsverfahrens
verhindert werden kann, liegt er allgemein vorzugsweise im pH-Bereich
von etwa 4 bis 6,5.
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Im
Sterilisierungsverfahren der Erfindung wird das Kohlendioxidgas,
das in der medizinischen Flüssigkeit
gelöst
ist, während
des Sterilisierungsverfahrens und nach dem Verfahren allmählich freigesetzt,
so daß der
pH der sterilisierten Infusion letztlich auf einen Level gebracht
wird, der sich dem vor Sterilisierungs-pH annähert. Daher hat die pharmazeutische
Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung den Vorteil, daß die Gefahr
eines Abbaus infolge der Bildung von freien Fettsäuren durch
Ansäuern
der Flüssigkeit
vermieden wird. Daher besteht der Plastikinfusionsbeutel zur Aufnahme
der Infusion der vorliegenden Erfindung vorzugsweise aus einem gasdurchlässigen Plastikmaterial,
das herkömmlicherweise
für medizinische
Behälter
und Gefäße verwendet
wird. Spezifische Beispiele für
solches Behältermaterial
wurden bereits vorher genannt.
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Wenn
ein Plastikinfusionsbehälter,
der die medizinische Flüssigkeit
enthält,
ferner in einem zweiten Behälter
mit Gasbarriereneigenschaften verpackt ist, wird die obige Freisetzung
von Kohlendioxidgas ziemlich schwierig, so daß der pH der medizinischen
Flüssigkeit über einen
längeren
Zeitraum fortfährt,
sich zu der sauren Seite zu neigen. Daher besteht die Neigung zur
Bildung von 5-HMF (5-Hydroxymethyl-2-furfural) aus dem reduzierenden Zucker
unter Erhöhung
der Gefahr der Bildung von freien Fettsäuren.
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In
der vorliegenden Erfindung werden der Plastikinfusionsbehälter, der
die sterilisierte medizinische Flüssigkeit und ein Kohlendioxidabsorbans,
gegebenenfalls auch ein Sauerstoffabsorbans, enthält, zur
positiven Inhibierung der Bildung von 5-HMF und freier Fettsäure zusammen
in einem im wesentlichen sauerstoffundurchlässigen zweiten Behälter verpackt.
Durch dieses Verfahren kann der pH der medizinischen Flüssigkeit
zu dem pH-Level vor Auflösung
von Kohlendioxidgas in kurzer Zeit zurückgebracht werden, und zwar
mit dem Resultat, daß nicht
nur der pH der Flüssigkeit
innerhalb des physiologischen pH-Bereichs (etwa 5,0 bis 7,5) kontrolliert
werden kann, sondern daß auch
die Gefahr einer Bildung von 5-HMF und der Bildung von freien Fettsäuren infolge
der übermäßigen Azidität der Flüssigkeit
verhindert werden kann.
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Wenn
ferner die reduzierenden Zucker enthaltende Fettemulsion zusammen
mit einem Sauerstoffabsorbans in dem zweiten Behälter verpackt wird, kann der
nachteilige Effekt von Sauerstoff, der durch den zweiten Behälter eintritt,
verhindert werden, so daß die
Produktion von freien Fettsäuren
positiver inhibiert werden kann und die Zersetzung des reduzierenden
Zuckers auch positiv verhindert werden kann.
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Der
im wesentlichen sauerstoffundurchlässige zweite Behälter, der
oben genannt wurde, kann ein beliebiger Behälter der bekannten Behälter mit
Gasbarriereeigenschaften sein und das Rohmaterial für den Behälter umfaßt, ist
aber nicht beschränkt
auf Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylennaphthalat (PEN),
Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (EVOH), Polyvinylidenchlorid (PVDC),
Nylon und Polyester. Der zweite Behälter wird vorzugsweise aus
einem Material geformt, das aus den oben genannten Materialien ausgewählt ist
oder besteht aus einem Film oder einer Folie eines beliebigen dieser
Materialien, einem Laminatfilm oder einer Laminatfolie aus solchen
Materialien oder einem solchen Film oder einer solchen Folie mit
einer Dampfabscheidungsschicht aus Siliciumdioxid oder Aluminiumoxid
und ist bevorzugter aus einem Mehrschichtenfilm hergestellt.
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Der
Ausdruck "im wesentlichen
sauerstoffundurchlässig" wird in der Beschreibung
und den angehängten
Ansprüchen
unter Bezugnahme verwendet, um eine Sauerstoffpermeabilität von im
allgemeinen nicht mehr als etwa 10 ml pro m2·Tag und
vorzugsweise nicht mehr als etwa 1 ml/m2·Tag zu
bezeichnen.
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Das
Kohlendioxidgasabsorbans kann ein beliebiges der bekannten Absorbantien
für Kohlendioxidgas sein,
einschließlich
der handelsüblichen
Produkte, z. B. "E200", "E400" und "E500" (alle hergestellt
von Mitsubishi Gas Chemical). Beim Verwendungsmodus solcher Absorbantien
gibt es keine besondere Beschränkung.
Im Fall von feinverteilten Pulvern kann eine erforderliche Menge
der Pulver in einen gasdurchlässigen kleinen
Beutel gefüllt
werden und der Verwendung zugeführt
werden. Im Fall von Perlen, Stäben
und anderen Formteilen, können
diese entweder in solche Beutel gefüllt oder direkt, so wie sie
sind, verwendet werden.
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Die
Menge des Kohlendioxidgasabsorbens sollte mindestens nur ausreichend
sein, um 500 ml Kohlendioxidgas bei 700 ml der Flüssigkeit
innerhalb des Plastikinfusionsbehälters zu absorbieren.
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Das
oben genannte Sauerstoffabsorbans kann, entweder wie es ist oder
wie es in einem kleinen gasdurchlässigen Beutel verpackt ist,
und zwar in Abhängigkeit
vom Verwendungsmodus, zusammen mit dem Plastikinfusionsbehälter (primärer Behälter) und
dem Kohlendioxidgasabsorbens in einem zweiten Behälter angepaßt sein.
Die Menge an Sauerstoffabsorbans sollte mindestens nur ausreichend
sein, um 200 ml Sauerstoff bei 700 ml der Flüssigkeit in dem ersten Behälter zu
absorbieren.
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Das
oben genannte Kohlendioxidgasabsorbans und das Sauerstoffabsorbans
müssen
nur unabhängig
voneinander enthalten sein, wenn sie in dem Raum zwischen dem primären Behälter und
dem sekundären Behälter getrennt
von dem primären
Behälter
eingesiegelt sind. Beispielsweise können die zwei Absorbantien als
Mischpackung in einem Paket verwendet werden.
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Die
erfindungsgemäße, reduzierenden
Zucker-enthaltende Fettemulsion der vorliegenden Erfindung kann
in der oben beschriebenen Weise erhalten werden. Diese Fettemulsion
kann in der gleichen Weise wie das herkömmlich Infusionsprodukt eingesetzt
werden. Beispielsweise wird die zweite Verpackung geöffnet und der
in dem primären
Behälter
enthaltene Inhalt wird so wie er ist alleine oder nach Vermischen
mit anderen Substanzen, z. B. Aminosäurepräparationen, verwendet. Durch
Verabreichung der Infusion oder eines Gemisches an einen Patienten,
der die Infusion benötigt,
auf intravenösem
Weg, kann die gewünschte
Nahrungsergänzung
erreicht werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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1 ist ein Diagramm, das
den Gehalt der Fettemulsion der Erfindung an freien Fettsäuren sowie der Kontrollfettemulsion,
bestimmt durch das in Testbeispiel 1 beschriebene Verfahren, zeigt.
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BESTER MODUS
ZUR DURCHFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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Die
folgenden Formulierungsbeispiele (Arbeitsbeispiele) und Testbeispiele
sind dazu bestimmt, die reduzierenden Zucker-enthaltende Fettemulsion der Erfindung
detaillierter zu beschreiben und sollten keinesfalls so verstanden
werden, als würden
sie den Rahmen der Erfindung definieren.
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BEISPIEL 1
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Gereinigtes
Sojabohnenöl,
gereinigtes Eigelblecithin, Glucose und Bernsteinsäure wurden
zu Wasser zur Injektion gegeben, und unter Verwendung eines TK-Homomischers
wurde das Gemisch 30 Minuten lang einer Rohemulgierung bei 65 bis
75°C unterzogen.
Danach wurde diese Rohemulsion unter Verwendung eines Manton-Gaulin-Homogenisators
(Gaulin, 15M-8TA) 10 Emulgierungszyklen (Durchgängen) bei einem Druck von 500
kg pro cm
2 zur Feinemulgierung unterworfen.
Diese Emulsion wurde auf 10 1 aufgefüllt und mit 1 N Natriumhydroxid-Lösung auf
pH 6,0 eingestellt, mit Kohlendioxid unter Druck gesetzt und durch
ein 1,2 μm-Filter
filtriert. In einer Kohlendioxidatmosphäre wurde das Filtrat in Polyethylen-Infusionsbeutel verteilt,
die dann in einer Stickstoffatmosphäre hitzesterilisiert wurden,
um eine erfindungsgemäße Fettemulsion
der folgenden Zusammensetzung bereitzustellen.
Gereinigtes
Sojabohnenöl | 44,4
g/l |
Gereinigtes
Eigelblecithin | 5,33
g/l |
Glucose | 114,3
g/l |
Bernsteinsäure | 0,2
g/l |
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VERGLEICHSBEISPIEL 1
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Eine
Fettemulsion, die unter Verwendung derselben Menge an L-Histidin
anstelle von Bernsteinsäure in
Beispiel 1 hergestellt wurde und mit Salzsäure auf pH eingestellt wurde,
wurde durch ein 1,2 μm-Filter
filtriert und das Filtrat wurde in Polyethylen-Infusionsbeutel verteilt.
Die gefüllten
Beutel wurden hitzesterilisert, um eine Vergleichsfettemulsion bereitzustellen.
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TESTBEISPIEL 1
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Die
erfindungsgemäße Fettemulsion,
wie sie in Beispiel 1 hergestellt wurde, und die Vergleichsfettemulsion,
die in Vergleichsbeispiel 1 hergestellt worden war, wurden zusammen
mit einem Sauerstoffabsorbans und einem Kohlendioxidgasabsorbans
in einem äußeren Gasbarrierenbeutel
versiegelt. Nach Spülen
der Innenluft mit Stickstoffgas wurde der Beutel bei 60°C und 75%
relativer Feuchtigkeit gelagert. Unmittelbar nach Herstellung und
am Tag 7 und 14 nach der Produktion wurde die Menge an freien Fettsäuren bestimmt.
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Die
obige Bestimmung der freien Fettsäuren wurde durchgeführt, indem
der n-Heptan-Extrakt jeder Testprobe mit wäßriger 0,01 N Natriumhydroxid-Lösung titriert
wurde. Diese Titration wurde unter Verwendung einer Thymolblau-Lösung als
Indikator in einem Stickstoffstrom durchgeführt. Der Titrationsendpunkt
war die Zeit, bei der die rote Farbe in Blau überging.
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Die
Resultate sind in 1 angegeben.
In 1 stellt (1)
die reduzierenden Zucker-enthaltende Fettemulsion der Erfindung
dar und stellt (2) die Vergleichsfettemulsion dar. Aus 1 wird klar, daß in der
erfindungsgemäßen Fettemulsion
im Vergleich zur Vergleichsfettemulsion die Produktion von freien
Fettsäuren
definitiv inhibiert worden ist.
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BEISPIEL 2
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Zu
gereinigtem Sojabohnenöl,
gereinigtem Eigelblecithin, Glucose und organischer Säure (Bernsteinsäure) entsprechend
der folgenden Rezeptur wurde destilliertes Wasser gegeben und es
wurde ein TK-Homomischer verwendet; das Gemisch wurde 30 Minuten
lang einer Rohemulgierung bei 70°C
unterworfen. Dann wurde diese Rohemulsion außerdem einer Feinemulgierung
in einem Manton-Gaulin-Homogenisator (400 kg/cm
2,
10 Durchgänge)
unterworfen, um eine Emulsion zu erhalten. Diese Emulsion wurde
auf 10 1 gebracht und mit einer wäßrigen 1 N Natriumhydroxid-Lösung auf
pH 6,0 eingestellt. Rezeptur
Gereinigtes
Sojabohnenöl | 44,4
g/l |
Gereinigtes
Eigelblecithin (12% auf der Basis von Sojabohnenöl) | 5,33
g/l |
Glucose | 114,3
g/l |
Bernsteinsäure | 0,2
g/l |
Natriumhydroxid
(pH-Kontrollmittel) | q.
s. |
Destilliertes
Wasser zur Injektion | q.
s. |
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Der
freie Kopfraum im Emulsionsherstellungstank wurde mit Kohlendioxidgas
komprimiert, um die Emulsion auf pH 5,2 zu bringen. Dann wurde die
Kammer des Tanks mit einem Mischgas (CO2 :
N2 = 45 : 55) mit einem Kohlenstoffdioxidpartialdruck
beschickt, der zu einem Gleichgewicht mit dem oben genannten pH führte. Die
Emulsion wurde in diesem Zustand in Infusionsbeutel gefüllt und
die Kammer jedes Beutels wurde mit demselben Mischgas wie oben gespült; die
Beute wurden in einem Autoklaven bei 110°C für 40 Minuten sterilisiert,
um eine reduzierende Zucker-enthaltende Fettemulsion der Erfindung
in einer Infusionsdosierungsform bereitzustellen.
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TESTBEISPIEL 2
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Die
reduzierenden Zucker-enthaltene Fettemulsion, die in Beispiel 2
hergestellt worden war, wurde für 14
Tage bei 60°C
und 75% relativer Feuchtigkeit gelagert, der Verfärbungsgrad
wurde überwacht.
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Bei
dieser Überwachung
wurde das Aussehen der Probe grob untersucht und gleichzeitig wurde
die Transmission (T%) der wäßrigen Fraktion,
die durch Ultrafiltration-Zentrifugation (Kubota, Modell KR-180A) der
Infusionsprobe erhalten worden war, bei 450 nm mit Shimadzu UV-160
bestimmt.
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Gleichzeitig
wurden der pH der Probe, der Gehalt an freien Fettsäuren (FFA)
(mÄq/l)
der Probe und die Menge (ppm) an 5-Hydroxymethyl-2-furfural, das
ein repräsentative
Zersetzungsprodukt des reduzierenden Zuckers ist, jeweils durch
Titration und Flüssigkeitschromatographie
bestimmt.
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Zu
Referenzzwecken wurde derselbe Test unter Verwendung einer Kontrollprobe,
die durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 2 hergestellt worden
war, durchgeführt,
außer
daß die
Auflösung
von Kohlendioxidgas weggelassen wurde, d. h. die Kammer des Herstellungstanks
und die des Beutels wurden ausschließlich mit Stickstoffgas gefüllt.
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Die
Testresultate für
jede Infusion unmittelbar nach der Herstellung und nach einer Lagerung
von 7 Tagen und 14 Tagen sind unten in Tabelle 1 angegeben.
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Aus
der obigen Tabelle 1 wird deutlich, daß die reduzierenden Zucker-enthaltende
Fettemulsion der Erfindung, wie es aus ihrem hohen Transmissionsgrad
hervorgeht, gegenüber
der Bildung von 5-HMF und anderen Glucose-Zersetzungsprodukten deutlich
gehemmt wurde und daher von zufriedenstellender Qualität mit einem
extrem niedrigem Verfärbungsgrad
ist. Es ist auch ableitbar, daß die
Bildung von Glucose-Zersetzungsprodukten
mit einem sauren Geschmack auf ein Minimum reduziert wurde. Da der
pH der Fettemulsion der Erfindung nach Entfernung von gelösten Kohlendioxidgas
zu dem Vorsterilisierungslevel zurückkehrt, wird somit die Verschiebung
der Emulsion zur sauren Seite im Lauf der Zeit verhindert; auch
die Bildung von freien Fettsäuren
während
der Lagerung kann verhindert werden.
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BEISPIEL 3
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Destilliertes
Wasser zur Injektion wurde zu gereinigtem Sojabohnenöl, gereinigtem
Eigelblecithin, Glucose und organischer Säure (Bernsteinsäure) nach
der folgenden Rezeptur gegeben und das Gemisch wurde Verwendung
eines TK-Homomischers
für 30
Minuten bei 70°C
einer Rohemulgierung unterworfen. Diese Rohemulsion wurde weiter
einer Feinemulgierung mit einem Manton-Gaulin-Homogenisator (400
kg/cm2, 10 Durchgänge)
unterworfen, um eine Emulsion bereitzustellen. Diese Emulsion wurde
auf 10 1 gebracht und mit 1 N Natriumhydroxid-Lösung auf pH 6,0 eingestellt,
um eine Infusion bereitzustellen. Rezeptur
Gereinigtes
Sojabohnenöl | 44,4
g/l |
Gereinigtes
Eigelblecithin | 6,66
g/l |
Glucose | 114,3
g/l |
Bernsteinsäure | 0,2
g/l |
Natriumhydroxid
(pH-Kontrollmittel) | q.
s. |
Destilliertes
Wasser zur Injektion | q.
s. |
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Der
Kopfraum im Emulsionsherstellungstank wurde mit Kohlendioxidgas
komprimiert, um den pH der Infusion auf 5,2 einzustellen. Danach
wurde dieser pH durch Zuführung
eines Mischgases (CO2 : N2 =
45 : 55) bei einem Kohlendioxid-Partialdruck beschickt, der zu einem
Gleichgewicht mit dem Infusions-pH führte, dann wurde die Infusion
in 700 ml Aliquots in Infusionsbeutel (hergestellt aus Phenyl, Filmdicke
250 um, Kapazität 1000
ml) abgefüllt.
Nachdem die Atmosphäre
im Raum jedes Beutels mit demselben Mischgas wie oben gespült worden
war, wurden die Beutel in einem Autoklaven mit 110°C für 40 min
sterilisiert, um Infusionsbeutel bereitzustellen.
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Nach
dem Abkühlen
wurde jeder Infusionsbeutel zusammen mit "E500" (Mitsubishi
Gas Chemical, ein Kohlendioxidgas-Absorbans) und "Ageless ZH200" (Mitsubishi Gas Chemical, ein Sauerstoffabsorbans)
in einen 5-schichtigen [orientiertes Polypropylen (OPP)/Nylon/EVOH/Nylon/lineares
Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE)] Laminatbeutel (Fassungsvermögen 1500–1600 ml)
gegeben, um das erfindungsgemäße Produkt bereitzustellen.
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Das
obige Produkt wurde bei 25°C
und 60% relativer Feuchtigkeit für
18 Tage gelagert und der pH des Infusionsinhalts und das Kohlendioxidgas
mit der Zeit wurden im Beutel überwacht.
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Die
Resultate sind in Tabelle 2 angegeben. In Tabelle 2 wurden der Vorsterilisierungs-Infusions-pH
und die Kohlendioxidmenge im Beutel ebenfalls angegeben.
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Ebenfalls
angegeben in Tabelle 2 sind die Resultate für das Vergleichsprodukt I,
das in der gleichen Weise wie oben erhalten worden war, außer daß der Einschluß "E500" weggelassen wurde
(lediglich "Ageless ZH200" wurde zusammen mit
dem Infusionsbeutel abgepackt) und die Resultate für Vergleichsprodukt
II, das durch das Verfahren erhalten worden war, welches Spülen der
Innenatmosphäre
des Herstellungstanks bei der Sterilisierung und Spülen des
Infusionsbeutels nur mit Stickstoffgas (ohne Verwendung von Kohlendioxidgas) umfaßte und
bei dem Einschluß "E500" weggelassen wurde, "Ageless ZH200" aber enthalten war.
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Aus
Tabelle 2 wird ersichtlich, daß bei
dem Infusionsprodukt gemäß der Erfindung
das Kohlendioxidgas in etwa 10 Tagen fast vollständig entfernt ist und der pH
der Infusion fast zum Anfangslevel erhöht ist, so daß die Bildung
von freien Fettsäuren
im Lauf der Zeit inhibiert wird.