DE69828310T2 - Gelatinzusammensetzungen - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung betrifft Gelatinezusammensetzungen, die ein zusätzliches Abbindesystem (setting system) enthalten, zur Verwendung bei pharmazeutischen, veterinärmedizinischen, Nahrungsmittel-, kosmetischen oder sonstigen Produkten, wie Filmen zum Einwickeln von Nahrungsmitteln, Sülzen oder Geleearten, vorzugsweise für vordosierte Formulierungen, wie weiche oder harte Gelatinekapseln, wobei die verwendete Gelatine aus Fischquellen stammt. Besonders bevorzugt sind Filmzusammensetzungen für harte Gelatinekapseln, die aus Fischgelatine hergestellt werden.
  • Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist die Verwendung der Filmzusammensetzung zur Herstellung von harten Gelatinekapseln durch herkömmliche Tauchformverfahren.
  • Die für harte Gelatinekapseln verwendete Gelatine wird traditionell durch Extraktion von Kollagen enthaltenden Säugetiergeweben, insbesondere beispielsweise Schweinehaut und Rinderknochen, produziert. Vom Schwein und Rind stammende Gelatine wird wegen deren Gelier-, Filmbildungs- und grenzflächenaktiven Eigenschaften bevorzugt verwendet. Die Herstellung von harten Gelatinekapseln durch ein Tauchformverfahren nutzt voll deren Gelier- und Filmbildungsfähigkeiten. Derartige Kapseln werden durch Tauchen von Formstiften in eine heiße Gelatinelösung, Entfernen der Stifte aus der Gelatinelösung, Erhärtenlassen der an den Stiften haftenden Gelatinelösung durch Abkühlen, Trocknen und Abstreifen der auf diese Weise gebildeten Hüllen von den Stiften gefertigt. Das Erhärten der Lösung an den Formstiften nach dem Tauchen ist die entscheidende Stufe, um eine gleichförmige Dicke der Kapselhülle zu erhalten.
  • Fischkollagen ist eine weitere Gelatinequelle. Es ist jedoch seit langem bekannt, dass von Fischkollagen stammender Gelatine ein großer Teil der Gelier- und Abbindefähigkeit (gelling and setting ability) von Säugetiergelatinen fehlt, was die Anwendung von Fischgelatine beschränkt. Sie ist nur für Produkte verwendbar, wenn eine hohe Viskosität der Lösung ohne Gelbildung gewünscht wird, beispielsweise bei der Herstellung von Leim oder Nahrungsmitteln. Auf dem Gebiet von vordosierten Arzneimitteln kann die Fischgelatine zur Mikroverkapselung verwendet werden (WO 9620612).
  • A. N. Fraga et al. beschreiben in J. Polym. Mater. 5 (1988) 49–55 die mechanischen Eigenschaften von Fischgelatinen als sprödes Verhalten, das für ein glasartiges Material bei normalen Temperaturen charakteristisch ist. Eine derartige Sprödigkeit ist für eine Gelatinekapsel eine sehr unerwünschte Eigenschaft.
  • Norland Products Inc. beschreiben in Research Disclosure 1987, 788, dass wässrige Lösungen von Fischgelatine bis hinunter zu 10°C flüssig bleiben, während wässrige Lösungen von Säugetiergelatine auf Temperaturen über 30°C erwärmt werden müssen, um flüssig zu bleiben. Dieses Verhalten von Fischgelatine ermöglicht wegen seiner zu niedrigen Geliertemperatur nicht die Verwendung bei einem herkömmlichen Tauchformverfahren bei herkömmlichen Temperaturen.
  • B. Leuenberger beschreibt in Food Hydrocolloids 1991, 353–361 die Viskositäts- und Gelbildungseigenschaften von verschiedenen Säugetier- und Fischgelatinen mit der Folgerung, dass Fischgelatine bei Anwendungen, bei denen eine hohe Lösungsviskosität ohne eine Gelbildung gewünscht wird, verwendbar sein kann.
  • Überraschenderweise wurde ermittelt, dass Fischgelatine zur Produktion von Gelatinezusammensetzungen mit herkömmlichen Eigenschaften durch Zugeben eines Abbindesystems zu der wässrigen Fischgelatinelösung verwendet werden kann.
  • Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung von Gelatinezusammensetzungen zur Verwendung bei pharmazeutischen, veterinärmedizinischen, Nahrungsmittel-, kosmetischen oder sonstigen Produkten, wie Folien zum Einwickeln von Nahrungsmitteln, Sülzen oder Geleearten, vorzugsweise für vordosierte Formulierungen, wie weiche oder harte Gelatinekapseln, wobei die verwendete Gelatine nicht vom Rind und nicht vom Schwein stammt und von Fischquellen stammt, und wobei ein Abbindesystem zu der wässrigen Gelatinelösung gegeben wird. Besonders bevorzugt sind Gelatinezusammensetzungen für harte Gelatinekapseln, die aus Fischgelatine hergestellt wurden.
  • Überraschenderweise wird dies durch das Zugeben eines Abbindesystems erreicht, und dies ermöglicht die Verwendung eines breiten Bereichs von Gelatinearten aus anderen Quellen als Schweinen oder Rindern für Gelatineprodukte zum menschlichen Verzehr unter Vermeidung ethischer und kultureller Probleme.
  • Das Zugeben eines Abbindesystems zu Gelatinelösungen mit einem normalerweise unzureichenden Gelierverhalten ermöglicht die Anpassung spezifischer und gewünschter Geliereigenschaften, insbesondere zur Produktion von harten Gelatinekapseln. Für die Produktion derartiger Kapseln ist es äußerst wichtig, dass verhindert wird, dass die nach dem Eintauchen auf den Formstiften verbleibende filmbildende Gelatinelösung von den Stiften herabfließt. Widrigenfalls weist der erhaltene Film nicht die gewünschte gleichförmige Dicke auf.
  • Infolgedessen können harte Gelatinekapseln aus anderen Gelatinequellen als Säugetiergelatinequellen mit der gleichen Einrichtung wie für herkömmliche harte Gelatinekapseln im Bereich der gleichen Verfahrensbedingungen produziert werden. Ferner weisen aus Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung produzierte Kapseln die gleichen Abmessungsspezifikationen auf und sie ermöglichen die Verwendung der bestehenden Abfüllmaschinen und erfordern keine spezielle und neue Einrichtung für die Verwender der Kapseln. Die aus den Gelatinezusammensetzungen der Erfindung produzierten Kapseln weisen auch akzeptable mechanische und Lösungseigenschaften auf.
  • Die Gelatinekonzentration in der Tauchlösung liegt im Bereich von 10 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 20 bis 40 Gew.-%.
  • Das Abbindesystem umfasst ein Hydrokolloid oder Hydrokolloidgemische und es kann zusätzlich Kationen und/oder Maskierungsmittel (sequestering agents) enthalten.
  • Geeignete Hydrokolloide oder Gemische, die synergistische Eigenschaften hervorrufen, können aus natürlich vorkommenden Seetangen, natürlich vorkommenden Samengummis, natürlich vorkommenden Pflanzenexsudaten, natürlich vorkommenden Fruchtextrakten, biosynthetischen Gummis, durch Biosynthese erhaltener behandelter Stärke oder Cellulosematerialien gewählt werden, wobei die Polysaccharide bevorzugt sind.
  • Die bevorzugten Polysaccharide sind Alginate, Agargummi, Guargummi, Johannisbrotgummi (Carob), Carrageen, Taragummi, Gummiarabicum, Ghattigummi, Khaya-grandifolia-Gummi, Tragantgummi, Karayagummi, Pektin, Arabian (Araban), Xanthan, Gellan, Stärke, Konjac-Mannan, Galactomannan, Funoran und andere exozelluläre Polysaccharide. Bevorzugt sind exozelluläre Polysaccharide.
  • Die bevorzugten exozellulären Polysaccharide sind Xanthan, Acetan, Gellan, Welan, Rhamsan, Furcelleran, Succinoglykan, Skleroglykan, Schizophyllan, Tamarindengummi, Curdlan, Pullulan, Dextran.
  • Die bevorzugten Hydrokolloide sind kappa-Carrageen oder Gellangummi oder Kombinätionen, wie Xanthan mit Johannisbrotgummi oder Xanthan mit Konjac-Mannan.
  • Von den im vorhergehenden genannten Abbindesystemen sind die Systeme von kappa-Carrageen mit einem Kation und Gellangummi mit einem Kation besonders bevorzugt. Sie ergeben eine hohe Gelfestigkeit bei niedrigen Konzentrationen und weisen eine hervorragende Kompatibilität mit Gelatine auf.
  • Die Menge des Hydrokolloids liegt vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 5 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,03 bis 1,0% in der wässrigen Gelatinelösung.
  • Die Kationen sind vorzugsweise aus K+, Na+, Li+, NH4 +, Ca+ + oder Mg+ + ausgewählt, wobei für kappa-Carrageen K+, NH4 + oder Ca+ + bevorzugt sind. Die Menge der Kationen ist vorzugsweise niedriger als 3 Gew.-%, insbesondere 0,01 bis 1 Gew.-% in der wässrigen Gelatinelösung.
  • Die bevorzugten Maskierungsmittel sind Ethylendiamintetraessigsäure, Essigsäure, Borsäure, Citronensäure, Ethylendiamintetraessigsäure, Gluconsäure, Milchsäure, Phosphorsäure, Weinsäure oder Salze derselben, Metaphosphate, Dihydroxyethylglycin, Lecithin oder beta-Cyclodextrin und Kombinationen derselben. Besonders bevorzugt sind Ethylen diamintetraessigsäure oder Salze derselben oder Citronensäure oder Salze derselben. Die Menge ist vorzugsweise niedriger als 3 Gew.-%, insbesondere 0,01 bis 1 Gew.-% der Tauchlösung.
  • Die aus den beschriebenen Lösungen produzierten Gelatinekapseln oder -filme enthalten folglich – bezogen auf das Gewicht – 7 bis 17% Wasser, 83 bis 93% Gelatine, 0,01 bis 10%, vorzugsweise 0,05 bis 5% Hydrokolloide, weniger als 5%, vorzugsweise 0,01 bis 3% Kationen in Abhängigkeit von den verwendeten Hydrokolloiden und optional weniger als 5%, vorzugsweise 0,01 bis 3% Maskierungsmittel.
  • Kapseln oder Filme mit den erfindungsgemäßen Gelatinezusammensetzungen können mit herkömmlichen Maschinen durch herkömmliche Verfahren, wie Strangpressen, Spritzguss, Gießen oder Tauchformen, gefertigt werden.
  • Die erfindungsgemäßen Gelatinezusammensetzungen können zusätzlich akzeptable Weichmacher in einem Bereich von etwa 0 bis 40%, bezogen auf das Gewicht der Gelatine, enthalten. Geeignete Weichmacher sind Polyethylenglykol, Glycerin, Sorbit, Saccharose, Maissirup, Fructose, Dioctyl-natriumsulfosuccinat, Triethylcitrat, Tributylcitrat, 1,2-Propylenglykol, Mono-, Di- oder Triacetate von Glycerin, natürlich vorkommende Gummis oder dgl. sowie Gemische derselben.
  • Die erfindungsgemäßen Gelatinezusammensetzungen können in einem weiteren Aspekt zusätzlich pharmazeutisch akzeptable oder für Nahrungsmittel akzeptable Farbmittel im Bereich von 0 bis 10%, bezogen auf das Gewicht der Gelatine, enthalten. Die Farbmittel können aus Azo-, Chinophthalon-, Triphenylmethan-, Xanthen- oder Indigoidfarbstoffen, Eisenoxiden oder -hydroxiden, Titandioxid oder natürlichen Farbstoffen oder Gemischen derselben gewählt werden. Beispiele sind Patent Blue V, Acid Brilliant Green BS, Red 2G, Azorubin, Ponceau 4R, Amaranth, D + C Red 33, D + C Red 22, D + C Red 26, D + C Red 28, D + C Yellow 10, Yellow 2 G, FD + C Yellow 5, FD + C Yellow 6, FD + C Red 3, FD + C Red 40, FD + C Blue 1, FD + C Blue 2, FD + C Green 3, Brilliant Black BN, Kohleschwarz, Eisenoxidschwarz, Eisenoxidrot, Eisenoxidgelb, Titandioxid, Riboflavin, Carotine, Anthocyanine, Kurkuma, Kochenille-Extrakt, Chlorophyllin, Canthaxanthin, Caramel oder Betanin.
  • Das geformte Endprodukt aus Gelatinezusammensetzungen gemäß der Erfindung kann mit einem geeigneten Beschichtungsmittel, wie Celluloseacetatphthalat, Polyvinylacetatphthalat, Metacrylsäuregelatinen, Hypromellosephthalat, Hydroxypropylmethylcellulosephthalat, Hydroxyalkylmethylcellulosephthalaten oder Gemischen derselben überzogen werden, um beispielsweise enterische Eigenschaften zu erhalten.
  • Die Gelatinezusammensetzungen gemäß der Erfindung können für die Produktion von Behältern zur Bereitstellung von Einheitdosisformen für beispielsweise Agrochemikalien, Samen, Kräuter, Nahrungsmittel, Farbstoffe, Arzneimittel, Aromastoffe und dgl. verwendet werden.
  • Die erfindungsgemäßen Gelatinezusammensetzungen können zur Einkapselung von Caplets in einer Kapsel, insbesondere in einer stoßfesten Form, günstig sein. Die Verkapselung eines Caplets in einer Kapsel wird vorzugsweise durch kaltes Zusammenschrumpfen von Kapselteilen, die mit einem Caplet gefüllt sind, durchgeführt, wobei dieses die Stufen des Bereitstellens von leeren Kapselteilen, des Füllens von mindestens einem der Kapselteile mit einem oder mehreren Caplets, des Zusammenfügens der Kapselteile und des Behandelns der vereinigten Kapselteile durch kaltes Schrumpfen umfasst.
  • Die erfindungsgemäßen Gelatinezusammensetzungen sind auch zur Verkapselung und Versiegelung der zwei Kapselhälften in einem Verfahren, bei dem eine oder mehrere Schichten der Zusammensetzung auf der Nahtverbindung von Kappe und Körper appliziert werden, oder durch ein Flüssigfusionsverfahren, bei dem die gefüllten Kapseln mit einer wässrig-alkoholischen Lösung, die in den Raum, wo die Kappe den Körper überlappt, eindringt, befeuchtet werden und dann getrocknet werden, verwendbar.
  • Eine spezielle Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine harte Gelatinekapsel aus Fischgelatine, die mit Fischöl gefüllt ist.
  • Die verbesserten Eigenschaften der Gelatinezusammensetzungen werden durch die folgenden Beispiele demonstriert:
  • Beispiel 1
  • Zu 3,39 kg entionisiertem Wasser werden 5 g Kaliumacetat (0,10 Gew.-% in der Lösung) und anschließend 10 g kappa-Carrageen (0,20 Gew.-%) unter Rühren bei etwa 70°C gegeben. Sobald eine klare Lösung erhalten ist, werden 1,60 kg Fischgelatine (32 Gew.-%) bei 60°C unter langsamem Rühren zugegeben, bis die Gelatine vollständig gelöst ist und die Lösung entschäumt ist.
  • Die auf diese Weise hergestellte Fischgelatinelösung wird dann in eine Tauchschale einer Piloteinrichtung einer herkömmlichen Produktionsanlage harter Gelatinekapseln gegossen. Während die Temperatur der Tauch-Fischgelatinelösung bei etwa 50°C gehalten wurde, wurden natürliche transparente harte Fischgelatinekapseln der Größe 1 gemäß dem herkömmlichen Verfahren mit den gleichen Abmessungsspezifika tionen wie herkömmliche harte Gelatinekapseln hergestellt.
  • Beispiel 2
  • Zu 5 kg Fischgelatinelösung von 60°C, die gemäß Beispiel 1 hergestellt wurde, werden 32,6 g Titandioxid, das zuvor in einer kleinen Menge Wasser dispergiert wurde, gegeben. Nach dem Homogenisieren der Lösung wird sie in die Tauchschale gegossen und es wurden weiße opake harte Fischgelatinekapseln der Größe 1 wie in Beispiel 1 produziert.
  • Die Kapseln beider Beispiele besitzen hervorragende Auflösungseigenschaften, die in 1 demonstriert sind, wobei 1 den Prozentsatz von Acetaminophen, der aus Kapseln gelöst wurde, die in entionisiertes Wasser bei 37°C getaucht wurden (USP XXIII), als Funktion der Auflösungsdauer zeigt.

Claims (28)

  1. Gelatinezusammensetzungen, die Fischgelatine in einer Menge von 83 bis 93 Gew.-%, Wasser in einer Menge von 7 bis 17 Gew.-% und ein Hydrokolloidabbindesystem (hydrocolloid setting system) in einer Menge von 0,01 bis 10 Gew.-% umfassen, wobei das Hydrokolloidabbindesystem (hydrocolloid setting system) aus natürlich vorkommenden Seetangen, natürlich vorkommenden Samengummis, natürlich vorkommenden Pflanzenexsudaten, natürlich vorkommenden Fruchtextrakten, biosynthetische Gummis, biosynthetische behandelte Stärke, Cellulosematerialien und Polysacchariden ausgewählt ist.
  2. Gelatinezusammensetzungen nach Anspruch 1, wobei das Abbindesystem ferner Kationen und/oder Maskierungsmittel (sequestering agents) enthält.
  3. Gelatinezusammensetzungen nach Anspruch 1, wobei das Hydrokolloidhärtungssystem in einer Menge von 0,05 bis 5 Gew.-% vorhanden ist.
  4. Gelatinezusammensetzungen nach Anspruch 1, wobei die Kationen in einer Menge von weniger als 5 Gew.-% vorhanden sind.
  5. Gelatinezusammensetzungen nach Anspruch 4, wobei die Kationen in einer Menge von 0,01 bis 3 Gew.-% vorhanden sind.
  6. Gelatinezusammensetzungen nach Anspruch 1, wobei das Abbindesystem ferner Maskierungsmittel in einer Menge von weniger als 5 Gew.-% enthält.
  7. Gelatinezusammensetzungen nach Anspruch 6, wobei die Maskierungsmittel in einer Menge von 0,01 bis 3 Gew.-% vorhanden sind.
  8. Gelatinezusammensetzungen nach Anspruch 1, wobei die Hydrokolloide des Abbindesystems aus Polysacchariden ausgewählt sind.
  9. Gelatinezusammensetzungen nach Anspruch 1, wobei die Hydrokolloide des Abbindesystems aus Alginaten, Agargummi, Guargummi, Johannisbrotgummi (Carob), Carrageen, Taragummi, Gummiarabicum, Ghattigummi, Khaya-grandifolia-Gummi, Tragantgummi, Karayagummi, Pektin, Arabian (Araban), Xanthan, Gellan, Stärke, Konjac-Mannan, Galactomannan oder Funoran ausgewählt sind.
  10. Gelatinezusammensetzungen nach Anspruch 1, wobei die Hydrokolloide des Abbindesystems aus exozellulären Polysacchariden ausgewählt sind.
  11. Gelatinezusammensetzungen nach Anspruch 1, wobei die Hydrokolloide des Abbindesystems aus Xanthan, Acetan, Gellan, Welan, Rhamsan, Furcelleran, Succinoglykan, Skleroglykan, Schizophyllan, Tamarindengummi, Curdlan, Pullulan oder Dextran ausgewählt sind.
  12. Gelatinezusammensetzungen nach Anspruch 1, wobei die Hydrokolloide des Abbindesystems aus Gellangummi oder kappa-Carrageen ausgewählt sind.
  13. Gelatinezusammensetzungen nach Anspruch 1, wobei das optionale Maskierungsmittel oder Gemisch von Maskierungsmitteln des Abbindesystems aus Ethylendiamintetraessigsäure, Essigsäure, Borsäure, Citronensäure, Ethylendiamintetraessigsäure, Gluconsäure, Milchsäure, Phosphorsäure, Weinsäure oder Salzen derselben, Metaphosphaten, Dihydroxyethylglycin, Lecithin oder beta-Cyclodextrin ausgewählt ist.
  14. Gelatinezusammensetzungen nach Anspruch 13, wobei das Maskierungsmittel oder Gemisch von Maskierungsmitteln aus Ethylendiamintetraessigsäure oder Salzen derselben oder Citronensäure oder Salzen derselben ausgewählt ist.
  15. Gelatinezusammensetzungen nach den Ansprüchen 1 bis 14, die zusätzliche Weichmacher in einem Bereich von etwa 0 bis 40%, bezogen auf das Gewicht der Gelatine, enthalten.
  16. Gelatinezusammensetzung nach Anspruch 15, wobei der Weichmacher oder das Gemisch von Weichmachern aus Polyethylenglykol, Glycerin, Sorbit, Saccharose, Maissirup, Fructose, Dioctyl-natriumsulfosuccinat, Triethylcitrat, Tributylcitrat, 1,2-Propylenglykol, Mono-, Di- oder Triacetaten von Glycerin oder natürlich vorkommenden Gummis ausgewählt ist.
  17. Gelatinezusammensetzungen nach den Ansprüchen 1 bis 16, die zusätzliche Farbmittel im Bereich von etwa 0 bis 10%, bezogen auf das Gewicht der Gelatine, enthalten.
  18. Gelatinezusammensetzungen nach Anspruch 17, wobei das Farbmittel oder Gemisch von Farbmitteln aus Azo-, Chinophthalon-, Triphenylmethan-, Xanthen- oder Indi goidfarbstoffen, Eisenoxiden oder -hydroxiden, Titandioxid oder natürlich vorkommenden Farbstoffen ausgewählt ist.
  19. Gelatinezusammensetzungen nach Anspruch 17, wobei das Farbmittel oder Gemisch von Farbmitteln aus Patent Blue V, Acid Brilliant Green BS, Red 2G, Azorubin, Ponceau 4R, Amaranth, D + C Red 33, D + C Red 22, D + C Red 26, D + C Red 28, D + C Yellow 10, Yellow 2 G, FD + C Yellow 5, FD + C Yellow 6, FD + C Red 3, FD + C Red 40, FD + C Blue 1, FD + C Blue 2, FD + C Green 3 oder Brilliant Black BN ausgewählt ist.
  20. Gelatinezusammensetzungen nach Anspruch 17, wobei das Farbmittel oder Gemisch von Farbmitteln aus Kohleschwarz, Eisenoxidschwarz, Eisenoxidrot, Eisenoxidgelb, Titandioxid, Riboflavin, Carotinen, Anthocyaninen, Kurkuma, Kochenille-Extrakt, Chlorophyllin, Canthaxanthin, Caramel oder Betanin ausgewählt ist.
  21. Verwendung der Gelatinezusammensetzungen nach den Ansprüchen 1 bis 20 als Behälter für Einheitsdosisformen für Agrochemikalien, Samen, Kräuter, Nahrungsmittel, Farbstoffe, Arzneimittel oder Aromastoffe.
  22. Verwendung nach Anspruch 21, wobei der Behälter eine pharmazeutische Kapsel ist.
  23. Verwendung nach den Ansprüchen 21 oder 22, wobei der Behälter einen Überzug aufweist.
  24. Verwendung nach Anspruch 23, wobei der Überzug aus Celluloseacetatphthalat, Polyvinylacetatphthalat, Methacrylsäuregelatinen, Hypromellosephthalat, Hydroxypropylmethylcellulosephthalat, Hydroxyalkyl methylcellulosephthalaten oder Gemischen derselben ausgewählt ist.
  25. Verwendung der Gelatinezusammensetzungen nach den Ansprüchen 1 bis 20 als Caplets.
  26. Verwendung nach Anspruch 21 oder 22, wobei die Kapselhälften mit einer oder mehreren Schichten der Gelatinezusammensetzungen nach den Ansprüchen 1 bis 20 versiegelt werden.
  27. Verwendung nach Anspruch 21 oder 22, wobei die Kapselhälften durch ein Flüssigfusionsverfahren versiegelt werden.
  28. Verfahren zur Herstellung von Hartgelatinekapseln aus wässrigen Gelatinelösungen, die Fischgelatine in einer Menge von 10 bis 60 Gew.-% und ein Hydrokolloid-Abbindesystem in einer Menge von 0,01 bis 5 Gew.-% enthalten, unter Verwendung eines Tauchformverfahrens.
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