EP1458806A1 - Heteroxylan film-forming composition for making capsules and resulting capsules - Google Patents

Heteroxylan film-forming composition for making capsules and resulting capsules

Info

Publication number
EP1458806A1
EP1458806A1 EP02799119A EP02799119A EP1458806A1 EP 1458806 A1 EP1458806 A1 EP 1458806A1 EP 02799119 A EP02799119 A EP 02799119A EP 02799119 A EP02799119 A EP 02799119A EP 1458806 A1 EP1458806 A1 EP 1458806A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
capsules
composition according
dry weight
heteroxylan
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02799119A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Serge Basquin
Fabien Darasse
Denis Despre
Arnaud Messager
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pierre Fabre Medicament SA
Ulice SA
Original Assignee
Pierre Fabre Medicament SA
Ulice SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR0116951A external-priority patent/FR2834291B1/en
Application filed by Pierre Fabre Medicament SA, Ulice SA filed Critical Pierre Fabre Medicament SA
Publication of EP1458806A1 publication Critical patent/EP1458806A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/4816Wall or shell material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • C08L5/14Hemicellulose; Derivatives thereof

Definitions

  • the field of the present invention relates generally to film-forming compositions. More particularly, the present invention relates to a composition based on heteroxylans for the preparation of capsules.
  • Hard pharmaceutical capsules generally oblong, are classified as solid dosage forms (BOWMAN & OFNER, 2002) intended mainly for the ingestion of unit doses of solid active ingredients as opposed to soft capsules used for liquid and semi-solid drugs .
  • the capsules also make it possible to preserve products, the taste and / or odor of which may prove to be unpleasant.
  • the preparation of hard capsules is traditionally carried out on the basis of animal gelatin, to which additives such as plasticizers, dyes, preservatives can be added.
  • additives such as plasticizers, dyes, preservatives can be added.
  • the preparation of these gelatin-based devices is described in
  • BSE Bovine Spongiform Encephalitis
  • Gelatin substitutes have therefore been envisaged such as starches: by an extrusion process, we manage to produce starch capsules industrially (Targit® Technologies, VILIVALAM et al., 2000).
  • a patent has also been filed proposing the manufacture of hard capsules from ⁇ -carrageenan as the main film-forming agent, associated with a variety of other hydrocolloids such as gellan gum and mannans (US-B-6,214,376) but this formula does not has no industrial future yet.
  • Research has also been carried out to develop films whose formulation is based on cellulose ethers and which have the same mechanical properties and barriers to gases and lipids as gelatin films (KAMPER & FENNEMA, 1985).
  • native cellulose mainly extracted from plant cell walls, is insoluble in water due to too high a quantity of intramolecular hydrogen bonds within the polymer and a high degree of crystallinity which limits its solvation.
  • methylcellulose MC
  • HPMC hydroxypropyl methylcellulose
  • CMC sodium carboxymethylcellulose
  • HPMC in particular is used as a gelatin substitute in applications of hard pharmaceutical capsules.
  • heteroxylans in particular arabinoxylans
  • the use of heteroxylans, in particular arabinoxylans, as film-forming constituents in a composition for the manufacture of hard or soft capsules could constitute a new outlet and an alternative advantageous for the use of the abovementioned compounds, in particular in terms of safety, manufacturing cost, quality of the films obtained.
  • heteroxylans are present in large quantities in maize bran (peripheral part of corn kernels), by-products of the semolina industry, but they are also found in significant quantities in rye and rice.
  • the majority of this corn bran is currently used for animal feed, and a very small amount is used as a source of dietary fiber.
  • Corn bran consists mainly of cellulose (10 to 20%) and heteroxylans (40 to 50%). High extraction yields (up to 90%) of the heteroxylans contained in the corn bran can be obtained without apparent decrease in the molecular weight of the polymer.
  • Heteroxylans are plant polysaccharides, located in cell walls (parietal polysaccharides) and belonging to the hemicellulose group. These are the most abundant non-cellulosic wall polysaccharides. They include a linear skeleton of xylopyranoses linked in ⁇ -1,4 substituted by side chains, of variable nature and number. The ⁇ -1,4 type glycolic bond provides the chain with a relatively wide conformation. The helical conformation of xylan ⁇ -1,4 is more flexible than that of cellulose, despite a similarity of xylose and glucose, because it is stabilized by only one hydrogen bond while there are two in the cellulose.
  • heteroxylans from maize bran xylose constitutes approximately half of the dares presented, arabinose approximately one third, hence their name arabinoxylans.
  • Galactose, glucuronic acid and ferulic acid are the other constituents.
  • the molecular mass of heteroxylans varies between 100,000 and 250,000 g / mol, this variability being explained in particular by differences in the extraction method used or, in the analysis method used to determine the component sugars. heteroxylan analyzed. Their degree of polymerization is therefore between 700 and 1800.
  • Heteroxylans are generally extracted in an alkaline medium; according to the variants of the heteroxylan extraction process, three main categories of heteroxylans can be obtained, namely grade C, B or A heteroxylans, corresponding respectively to non-purified, moderately purified and very purified products.
  • a first objective of the present invention is then to provide a composition intended to form a film used for the manufacture of capsules, usable in the pharmaceutical, phytotherapeutic or even food sector.
  • a second objective of the invention is to provide a film with the best possible visual appearance, capable of being molded and intended to be used for the manufacture of capsules.
  • a film-forming composition for the manufacture of capsules comprising: at least one compound of the heteroxylan type, at least one plasticizing agent and at least one gelling agent.
  • a composition is intended for the production of hard capsules.
  • the plasticizing agent preferably is chosen from the group of (poly) hydroxylated compounds and more preferably from the group consisting of glycerol, sorbitol, polyethylene glycol, propylene glycol, maltitol, triacetin or their mixtures.
  • this gelling agent preferably of vegetable origin, is selected from the group comprising carrageenans (K and i carrageenans), gellan gum, pectins or their mixtures.
  • the dry base composition comprises: between 60 and 99% by weight of arabinoxylan, - between 5 and 40% by weight of plasticizer and between 0.1 and 20% by weight of gelling agent.
  • the composition also comprises at least one bulking agent.
  • This bulking agent is taken from the group comprising carbohydrates, such as sucrose, fructose, starch, cellulose, maltodextrins, cereal and non-cereal flours, mineral fillers such as calcium salts, sodium or potassium or their mixtures.
  • Such a bulking agent can advantageously be a maltodextrin having a Dextrose Equivalent value of 5 to 40.
  • the bulking agent is contained in the composition in a proportion of between 0 and 70% by dry weight.
  • arabinoxylan is preferably extracted from corn bran, rye, rice or their mixtures.
  • the composition according to the invention further comprises an additive or a mixture of additives chosen from: - dyes, in particular chosen from the group consisting of titanium oxide, iron oxide, patent blue, quinoline yellow, orange yellow S, cochineal red A or cupric chlorophillin, antioxidants such as ascorbic acid, tocopherol, butylhydroxyanisol (BHA) or buthylhydroxytoluene (BHT).
  • - dyes in particular chosen from the group consisting of titanium oxide, iron oxide, patent blue, quinoline yellow, orange yellow S, cochineal red A or cupric chlorophillin
  • antioxidants such as ascorbic acid, tocopherol, butylhydroxyanisol (BHA) or buthylhydroxytoluene (BHT).
  • BHA butylhydroxyanisol
  • BHT buthylhydroxytoluene
  • the composition is in the form of a solution, preferably aqueous.
  • Another subject of the invention relates to the use of the abovementioned composition for the production of a film.
  • Another subject of the invention relates to a film obtained from the composition or according to the use of such a composition.
  • this film has the following mechanical properties: a breaking strength of between 30 and 250 N, - an elasticity of between 20 and 120 N. s "1 ,
  • Yet another object of the invention relates to a capsule obtained from a composition or a film according to the invention.
  • These capsules can be hard or soft capsules.
  • soft capsules of heteroxylans are produced from a composition comprising a large amount of plasticizer and very little or no gelling agent.
  • a capsule comprises for example: between 60 and 99% by dry weight of at least one heteroxylan, between 5 and 40% by dry weight of at least one plasticizer,
  • the capsules thus obtained have a final humidity of between 5 and 18%.
  • Heteroxylan hard capsules are made from a composition containing, on the contrary, little plasticizer and generally more gelling agent.
  • a hard capsule can comprise: between 20 and 90% by dry weight of at least one heteroxylan, between 10 and 30% by dry weight of at least one plasticizer, between 5 and 20% by dry weight of at least less a gelling agent, between 0 and 70% by dry weight of at least one bulking agent.
  • the capsules thus obtained also have a final humidity of between 5 and 18%.
  • FIG. 1 represents the flow curve of a quenching solution based on gelatin, at 30% dry matter.
  • FIG. 2 represents the flow curve of a quenching solution obtained from de-formulated gelatin capsules, at 30% dry matter.
  • FIG. 3 represents the flow curve of a quenching solution obtained from de-formulated HPMC capsules, at 30% dry matter.
  • FIG. 6 represents the flow curve of a quenching solution based on arabinoxylan at 32% dry matter.
  • FIG. 7 represents the measurements of the gelation temperatures of different quenching solutions.
  • FIG. 8 represents the measurements of the gel times of different quenching solutions.
  • FIG. 9 represents the gelation profiles of a quenching solution based on arabinoxylan at 32.5% of dry matter.
  • FIG. 10 shows the gelation profiles of a quenching solution based on arabinoxylan at 32% dry matter.
  • FIG. 11 shows the gelation profiles of a quenching solution obtained from de-formulated gelatin capsules, 30% dry matter.
  • FIG. 12 represents the gelation profiles of a quenching solution based on gelatin, at 30% dry matter.
  • FIG. 13 represents the gelation profiles of a quenching solution obtained from de-formulated HPMC capsules, with 30% dry matter.
  • FIG. 14 represents the gelation profiles of a quenching solution based on HPMC, with 13% of dry matter.
  • heteroxylans of grade "A", "B” or "C”
  • Variants have been introduced in order to obtain an industrially exploitable process and allow access to the various grades of heteroxylans (heteroxylans of grade "A", "B” or "C").
  • the corn bran heteroxylans are extracted in an alkaline medium (pH: 11-12), with lime (Ca (OH) 2 at saturation, 1.5 M potash) and at high temperature (from about 90 ° C to about 100 ° C for two hours).
  • a solid / liquid separation makes it possible to separate the solution rich in heteroxylans, from a mixture notably composed of cellulose, proteins and carbohydrates.
  • the solution is neutralized by adding acid, and preferably sulfuric acid or hydrochloric acid.
  • a liquid extract of heteroxylans of grade "C” is thus obtained, which can be concentrated in order to obtain a dry extract of approximately 15%).
  • the extract thus obtained can then be dried, preferably by atomization, in order to obtain a powder of heteroxylans of grade "C", containing from about 55% to about 70% by weight of heteroxylans of grade “C” , as well as a large amount of salt (from about 10% to about 20%) and other molecules such as polyphenols, tannins capable of coloring heteroxylans.
  • the liquid extract of grade "C" heteroxylans as obtained above, at the end of the alkaline extraction, solid / liquid separation and neutralization steps, is subjected to a demineralization step, by ultrafiltration in order to obtain a liquid extract of grade "B" heteroxylans, containing a salt level of less than 3%.
  • the heteroxylan extract obtained at the end of the purification step is dried, preferably by atomization, in order to obtain a powder of heteroxylans of grade "A", having a content of heteroxylans of grade "A" greater than 81%.
  • White and neutral grade A heteroxylans correspond to highly purified products.
  • arabinoxylans are those which were used to produce the film-forming composition and the capsules according to the invention.
  • These "A" grade AXs have a molar mass of 250,000 g / mole.
  • arabinoxylans of grade "H" are obtained from grade "A" arabinoxylans by enzymatic hydrolysis using hemicellulases, in particular xylanases. These arabinoxylans have a molar mass of the order of 100,000 g / mole.
  • quenching solution we mean the solution in which the supports for the formation of the capsules are immersed.
  • Petri dish in pyrex 0 8 cm)> • with magnetic stirring (0-1300 rpm) by a magnetic bar ⁇ in a thermostatted water bath.
  • a gelling agent will not be able to hydrate to the maximum if other ingredients have already interacted with water, which will have repercussions on the gelled network on cooling and therefore on the gel strength.
  • ingredients should therefore preferably be introduced into solution in the order of their affinity for water.
  • it involves solubilizing: 1) the gelling agent, 2) the film-forming agent,
  • the ingredients must in fact undergo hydration prior to their solubilization, on the same principle as that mentioned above: if another ingredient is incorporated immediately after, the hydration phase is disturbed, which has consequences on the solubilization.
  • the films are produced using an automatic film applicator 1 137-SHEEN allowing spreading at controlled speed (40 mm / s), combined with a manual spreader for thin layer chromatography (DESAGA HEIDELBERG) allowing meanwhile, control the spreading thickness (0-2 mm).
  • an automatic film applicator 1 137-SHEEN allowing spreading at controlled speed (40 mm / s)
  • a manual spreader for thin layer chromatography allowing meanwhile, control the spreading thickness (0-2 mm).
  • the film-forming solution is poured into the tank and spread to the desired thickness.
  • the film supports are glass plates (50 x 20 cm) previously covered with an adhesive polyvinyl chloride (PVC) film facilitating the release of the film.
  • PVC polyvinyl chloride
  • the final thickness of the films must therefore be 100-110 ⁇ m, which requires regulation of the spreading thickness.
  • the industrial manufacturing conditions of the capsules have been reproduced using supports serving as molds for the formation of the capsules and by developing a system which allows vertical draining of samples followed by horizontal pre-drying.
  • the supports selected are the teflon and stainless steel supports usually used at the industrial level (production of male and female shells).
  • the support is mobile in rotation during the steps of plunging, draining and drying the capsules: -
  • the speed of rotation is fixed at 100 rpm (on the basis of control samples of de-formulated gelatin). •
  • the rotation is ensured by a motor system secured to a rod on which the supports adapt. -
  • the diving and the ascent of the supports is done by hand, slowly and smoothly.
  • the final thickness of the capsules depends directly on the draining time. However, draining is conditioned by the viscosity of the solution associated with its gelation kinetics: a solution of high viscosity and rapid gelation kinetics will thus drip much less than a solution which is not very viscous and which gels slowly.
  • the drying conditions have a strong impact on the appearance of the capsules (especially brittle and thick) which directly depends on their water content. It is therefore essential to control the relative drying humidity. Drying is carried out at 30 ° C - 40% RH. In the case of films, it is often recommended to remove them from their PVC support before complete drying; in fact, this makes it possible to: - avoid breaking the samples due to their possible brittleness after drying; - to have less difficulty peeling them off than when they have strongly adhered to the plate.
  • the minimum time to take off the product, film or capsule, from its support is an important parameter to evaluate because it gives a first overview of its drying kinetics.
  • the capsules once dry, are packaged at room temperature in plastic bottles closed by screw caps, which allows their properties to be preserved.
  • films once dry they are packaged in aluminum foil between two sheets of parchment paper so as not to stick.
  • the properties of these films and capsules are analyzed during and after manufacture, from the quenching solution to the finished product.
  • the de-formulation method consists of:
  • the controls formulated with our ingredients must have the same properties as the commercial control capsules, in particular concerning appearance, water content and thickness.
  • the formulations must therefore comply with it.
  • Glycerol is the most widely used plasticizer for the production of hard gelatin capsules and mineral water ensures that the repeatability of the results is not influenced by changing water quality.
  • the dry matter contents have been adapted according to the results obtained in the deformation of the gelatin capsules.
  • HPMC used is as follows: METHOCEL® El 5 (DOW CHEMICAL®) This HPMC is approved by the European Pharmacopoeia.
  • the complementary gelling agent is the same as that used for the formulation based on arabinoxylans.
  • Table 6 below presents the concentration ranges tested for the formulation of hard capsules of AX without maltodextrins.
  • the AXs do not pose a problem of swelling of the quenching solution: the use of an anti-foaming agent is therefore a priori not necessary industrially.
  • gellan gum is added to the AX 25%> glycerol formula in order to slightly increase the viscosity of the hot solution.
  • the capsules can be detached from their support from 2:30 am to 3 am, with great ease.
  • capsules formulated from HPMC it can be considered that drying is accomplished as early as 3-4 h.
  • the water content stabilizes around 9-10%, ie below that measured on the control samples (11% on average): this is due to a lower water retention capacity of the "AX + association Gelcarin® "as gelatin or HPMC.
  • the hard capsules more preferably studied, have an appearance and a texture in every respect similar to the controls of gelatin and HPMC.
  • the MS content of the quenching solutions is lower than that of the controls, between 30 and 35% by total mass.
  • the formulation based on AX and Gelcarin® being better defined, we sought to develop a formula incorporating a higher quantity of MS, by introducing bulking agents into the solution.
  • Table 8 groups together the optimal formulations based on AX for making hard capsules with a high DM content (rounded percentages).
  • the device used is the Rheometric Scientific SR 5000. It is a rheometer which can perform flow measurements as well as stress oscillations (Dynamic Stress Rheometer). Whatever the type of measurement, however, the mobile used is a geometry of the parallel plane type with a diameter of 5 cm. On the other hand, depending on the measurement made, the air gap differs: l * - 0.5 mm for flow measurements, - 2 mm for dynamic measurements.
  • the viscosities measured at 40 ° C give an average result of 900 mPa.s for the AX 2. However, although this value does not register exactly within the margins given by the bibliography at this temperature, we have judged that they were too wide (1000 and 8000 mPa.s) to be a valid reference. This is why we have chosen to carry out the measurements at 55 ° C.: this temperature being that of the quenching solution, the viscosities can be compared with industrial production.
  • the viscosity of the gelatin samples remains high at low speed gradients ( ⁇ ) while the solutions of AX and HPMC have a viscosity is quite low as of low stresses.
  • the AX and HPMC solutions have a viscosity which stabilizes quickly unlike gelatin solutions.
  • gelatin solutions can enter into turbulent regime from a speed gradient of 250 s "1 (in general beyond 300 s " 1 ) while for the AX and the HPMC, the solutions resist higher speed gradients (in general, the turbulent entry does not take place before 600 s "1 )
  • the AX and HPMC solutions have a more constant stress response behavior than gelatin.
  • the AX samples have a viscosity significantly lower than that of gelatin solutions: if we consider our most repeatable measurements (AX 9 compared to de-formulated gelatin) these viscosities are 600-800 mPa.s for the AX against 700-900 mPa.s for gelatin. In parallel, we also studied the gelation kinetics of our solutions.
  • Figures 3 to 8 show the gelation profile as a function of time for each of the compositions tested.
  • G ' maximum gel strength
  • the films obtained have a thickness of 110-115 ⁇ m.
  • films based on HPMC at 13% DM have a thickness after drying of between 100 and 130 ⁇ m.
  • the deformation of the film based on AX 10 is on the other hand better than that of the films based on gelatin and de-formulated HPMC. However, it is lower than the deformation of the commercial HPMC-based film. However, it is important to note that the latter has a thickness of 130 ⁇ m, which may explain that it has such a large capacity for deformation.
  • the first measurements carried out show that the capsules produced on the basis of AX satisfy the dissolutest and moreover have better dissolution properties than the gelatin capsules.
  • Arabinoxylans therefore constitute the substitutes of choice for the industrial production of hard pharmaceutical capsules.
  • capsules have better dissolving properties than gelatin.
  • their mechanical properties can be improved by increasing their thickness.
  • the ease with which soft capsules can be produced from arabinoxylans foreshadows the excellent quality of hard capsules which can be obtained by working more thoroughly on the process and by developing the formulation developed.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

The invention concerns a heteroxylan composition for preparing capsules or tablets, in particular soft capsules or hard tablets. The invention concerns a film-forming composition for making hard or soft capsules, comprising: at least a heteroxylan compound; at least a softening agent; and at least a gelling agent. The invention also concerns a film obtained from said composition. The invention further concerns capsules obtained from said composition or said film.

Description

COMPOSITION FILMOGENE D'HETEROXYLANES POUR LA FABRICATION DE CAPSULES ET CAPSULES AINSI OBTENUESFILM-FORMING COMPOSITION OF HETEROXYLANES FOR THE MANUFACTURE OF CAPSULES AND CAPSULES THUS OBTAINED
Le domaine de la présente invention concerne de façon générale les compositions filmogènes. De façon plus particulière, la présente invention se rapporte à une composition à base d'hétéroxylanes pour la préparation de capsules.The field of the present invention relates generally to film-forming compositions. More particularly, the present invention relates to a composition based on heteroxylans for the preparation of capsules.
Par capsules, nous entendons les capsules dures ou molles, qui sont des dispositifs largement utilisés de nos jours pour contenir des produits pharmaceutiques, phytothérapeutiques ou encore alimentaires.By capsules, we mean hard or soft capsules, which are devices widely used nowadays to contain pharmaceutical, phytotherapeutic or even food products.
Les capsules dures pharmaceutiques, généralement oblongues, sont classifiées comme formes de dosage solides (BOWMAN & OFNER, 2002) destinées essentiellement à l'ingestion de doses unitaires de principes actifs solides par opposition avec les capsules molles utilisées pour les médicaments liquides et semi-solides. Les capsules permettent également de conserver des produits, dont le goût et/ou l'odeur peuvent s'avérer désagréables.Hard pharmaceutical capsules, generally oblong, are classified as solid dosage forms (BOWMAN & OFNER, 2002) intended mainly for the ingestion of unit doses of solid active ingredients as opposed to soft capsules used for liquid and semi-solid drugs . The capsules also make it possible to preserve products, the taste and / or odor of which may prove to be unpleasant.
La préparation de capsules dures est traditionnellement réalisée à base de gélatine animale, à laquelle peuvent être ajoutés des additifs tels que des plastifiants, colorants, conservateurs... La préparation de ces dispositifs à base de gélatine est décrite dansThe preparation of hard capsules is traditionally carried out on the basis of animal gelatin, to which additives such as plasticizers, dyes, preservatives can be added. The preparation of these gelatin-based devices is described in
"Pharmacotechnie Industrielle" (Rosetto, 1998, Ed. IMT)."Industrial Pharmacotechnie" (Rosetto, 1998, Ed. IMT).
Or, depuis l'apparition de problèmes de santé publique liés à l'épidémie d'Encéphalite Spongiforme Bovine (ESB) et à la découverte de son vecteur dans les tissus animaux qui sont traditionnellement utilisés pour isoler la gélatine, la communauté scientifique et les industriels du domaine technique ont pris conscience du risque découlant de l'utilisation de la gélatine d'origine animale, dans des produits destinés à être ingérés.However, since the appearance of public health problems linked to the epidemic of Bovine Spongiform Encephalitis (BSE) and the discovery of its vector in animal tissues which are traditionally used to isolate gelatin, the scientific community and the industrialists in the technical field have become aware of the risk arising from the use of gelatin of animal origin, in products intended for ingestion.
La mise à jour d'un produit capable de se substituer à la gélatine est donc devenue un axe de recherche important pour de nombreuses sociétés du domaine technique.Updating a product capable of replacing gelatin has therefore become an important line of research for many companies in the technical field.
Des substituts de la gélatine ont donc été envisagés tels que les amidons: par un procédé d'extrusion on arrive à produire industriellement des capsules d'amidon (Targit® Technologies, VILIVALAM et al., 2000).Gelatin substitutes have therefore been envisaged such as starches: by an extrusion process, we manage to produce starch capsules industrially (Targit® Technologies, VILIVALAM et al., 2000).
Un brevet a également été déposé proposant la fabrication de capsules dures à partir de κ-Carraghénane comme filmogène principal, associé à une diversité d'autres hydrocolloïdes tels que la gomme gellane et des mannanes (US-B-6,214,376) mais cette formule n'a pas encore d'avenir industriel. Des recherches ont également été menées pour développer des films dont la formulation repose sur des éthers de cellulose et qui présentent les mêmes propriétés mécaniques et barrières aux gaz et aux lipides que les films de gélatine (KAMPER & FENNEMA, 1985).A patent has also been filed proposing the manufacture of hard capsules from κ-carrageenan as the main film-forming agent, associated with a variety of other hydrocolloids such as gellan gum and mannans (US-B-6,214,376) but this formula does not has no industrial future yet. Research has also been carried out to develop films whose formulation is based on cellulose ethers and which have the same mechanical properties and barriers to gases and lipids as gelatin films (KAMPER & FENNEMA, 1985).
En effet, la cellulose native, extraite majoritairement des parois cellulaires végétales, est insoluble dans l'eau du fait d'une trop forte quantité de liaisons hydrogène intramoléculaires au sein du polymère et d'un haut degré de cristallinité qui limite sa solvatation.In fact, native cellulose, mainly extracted from plant cell walls, is insoluble in water due to too high a quantity of intramolecular hydrogen bonds within the polymer and a high degree of crystallinity which limits its solvation.
Par contre, en introduisant le long de la chaîne des substituts qui interfèrent avec la formation des unités cristallines, il est alors possible de solvater ce polymère: ceci est réalisé par éthérification.On the other hand, by introducing along the chain of the substitutes which interfere with the formation of the crystalline units, it is then possible to solvate this polymer: this is achieved by etherification.
Ainsi par réaction de la cellulose avec une solution de soude puis avec du chlorure de méthyle, de l'oxyde de propylène ou du monochloroacétate de sodium, on produit la méthylcellulose (MC), l'hydroxypropyl méthylcellulose (HPMC), l'hydroxypropyl cellulose (HPC) et la carboxyméthylcellulose de sodium (CMC).Thus by reacting the cellulose with a sodium hydroxide solution and then with methyl chloride, propylene oxide or sodium monochloroacetate, methylcellulose (MC), hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), hydroxypropyl cellulose are produced. (HPC) and sodium carboxymethylcellulose (CMC).
Ces composés permettent dès lors de produire des films transparents, flexibles mais solides, solubles dans l'eau et résistants aux huiles et graisses (NISPEROS- CARPJEDO, 1994).These compounds therefore make it possible to produce transparent, flexible but solid films, soluble in water and resistant to oils and greases (NISPEROS-CARPJEDO, 1994).
De ces dérivés de cellulose, l'HPMC tout particulièrement est utilisé comme substitut de la gélatine dans les applications de capsules dures pharmaceutiques. Utilisée industriellement comme gélifiant unique (EP-A-0 056 825) ou associée à des carraghénanes (EP-A-0 592 130, EP-A-1 029 539), elle permet d'obtenir des capsules de mêmes propriétés que les capsules de gélatine sauf pour les vitesses de dissolution, plus faibles.Of these cellulose derivatives, HPMC in particular is used as a gelatin substitute in applications of hard pharmaceutical capsules. Used industrially as a unique gelling agent (EP-A-0 056 825) or combined with carrageenans (EP-A-0 592 130, EP-A-1 029 539), it makes it possible to obtain capsules with the same properties as the capsules. except for the lower dissolution rates.
Cependant, si ces capsules sont intéressantes, techniquement et commercialement elles présentent toujours un défaut: en tant que dérivés chimiques, des interactions sont envisageables avec certains composés actifs que peuvent renfermer les capsules. Le principe de précaution voudrait donc qu'on évite leur utilisation dans le domaine alimentaire.However, if these capsules are interesting, technically and commercially, they still have a defect: as chemical derivatives, interactions are possible with certain active compounds which the capsules may contain. The precautionary principle would therefore avoid their use in the food sector.
Les industries pharmaceutiques et agroalimentaires sont donc toujours dans l'attente de capsules dans lesquelles la gélatine a été substituée par un ou des constituants d'origine végétale, qui n'entraînent aucun risque pour le consommateur, dont la fabrication n'entraîne pas de surcoût rédhibitoire par rapport aux capsules à base de gélatine, et qui possède des propriétés mécaniques et de dissolution du même ordre que ces dernières.The pharmaceutical and food industries are therefore still awaiting capsules in which the gelatin has been replaced by one or more constituents of plant origin, which do not entail any risk for the consumer, the manufacture of which does not entail any prohibitive additional cost compared to gelatin capsules, which has mechanical and dissolving properties of the same order as the latter.
Il est donc du mérite de la demanderesse d'avoir mis en évidence que l'utilisation des hétéroxylanes, en particulier d'arabinoxylanes, comme constituants filmogènes dans une composition pour la fabrication de capsules dures ou molles, pouvait constituer un nouveau débouché et une alternative intéressante à l'utilisation des composés susvisés, notamment en terme d'innocuité, de coût de fabrication, de qualité des films obtenus.It is therefore to the credit of the applicant to have demonstrated that the use of heteroxylans, in particular arabinoxylans, as film-forming constituents in a composition for the manufacture of hard or soft capsules, could constitute a new outlet and an alternative advantageous for the use of the abovementioned compounds, in particular in terms of safety, manufacturing cost, quality of the films obtained.
Il s'avère que les hétéroxylanes sont présents en grande quantité dans les sons de maïs (partie périphérique des grains de maïs), sous-produits de l'industrie semoulière, mais on les trouve également en quantité significative dans les sons de seigle et de riz. La majorité de ces sons de maïs est actuellement destinée à l'alimentation animale, et une très faible quantité est utilisée comme source de fibre alimentaire. Les sons de maïs sont constitués principalement de cellulose (10 à 20 %) et d'hétéroxylanes (40 à 50 %). De forts rendements d'extraction (jusqu'à 90 %) des hétéroxylanes contenus dans le son de maïs, peuvent être obtenus sans diminution apparente de la masse moléculaire du polymère.It turns out that heteroxylans are present in large quantities in maize bran (peripheral part of corn kernels), by-products of the semolina industry, but they are also found in significant quantities in rye and rice. The majority of this corn bran is currently used for animal feed, and a very small amount is used as a source of dietary fiber. Corn bran consists mainly of cellulose (10 to 20%) and heteroxylans (40 to 50%). High extraction yields (up to 90%) of the heteroxylans contained in the corn bran can be obtained without apparent decrease in the molecular weight of the polymer.
Les hétéroxylanes sont des polysaccharides végétaux, localisés dans les parois cellulaires (polysaccharides pariétaux) et appartenant au groupe des hémicelluloses. Ce sont les polysaccharides pariétaux non cellulosiques les plus abondants. Ils comprennent un squelette linéaire de xylopyranoses liés en β-1,4 substitués par des chaînes latérales, de nature et de nombre variable. La liaison glycolique de type β-1,4 assure à la chaîne une conformation relativement étendue. La conformation en hélice du xylane β-1,4 est plus flexible que celle de la cellulose, malgré une similitude du xylose et du glucose, car elle n'est stabilisée que par une seule liaison hydrogène alors qu'il en existe deux dans le cas de la cellulose. Cette liaison s'établit entre l'hydrogène du groupement hydroxyle en position 3 d'un résidu xylose, et l'oxygène en position 5 du suivant. Lorsque les xyloses sont substitués, ils le sont sur leur oxygène en position 3 et plus rarement sur leur oxygène en position 2. La nature des chaînes latérales, leur proportion et leur mode de branchement sur le squelette xylose, sont des éléments structuraux qui diffèrent d'un hétéroxylane à l'autre.Heteroxylans are plant polysaccharides, located in cell walls (parietal polysaccharides) and belonging to the hemicellulose group. These are the most abundant non-cellulosic wall polysaccharides. They include a linear skeleton of xylopyranoses linked in β-1,4 substituted by side chains, of variable nature and number. The β-1,4 type glycolic bond provides the chain with a relatively wide conformation. The helical conformation of xylan β-1,4 is more flexible than that of cellulose, despite a similarity of xylose and glucose, because it is stabilized by only one hydrogen bond while there are two in the cellulose. This bond is established between the hydrogen of the hydroxyl group in position 3 of a xylose residue, and the oxygen in position 5 of the next. When the xyloses are substituted, they are substituted on their oxygen in position 3 and more rarely on their oxygen in position 2. The nature of the side chains, their proportion and their method of connection to the xylose skeleton are structural elements which differ from 'one heteroxylan to another.
Dans les hétéroxylanes provenant de sons de maïs, le xylose constitue environ la moitié des oses présentés, l'arabinose environ le tiers, d'où leur appellation d'arabinoxylanes. Le galactose, l'acide glucuronique et l'acide férulique en sont les autres constituants. La masse moléculaire des hétéroxylanes varie entre 100 000 et 250 000 g/mol, cette variabilité s'expliquant notamment par des différences intervenues dans le mode d'extraction utilisé ou, dans la méthode d'analyse utilisée afin de déterminer les sucres composants l'hétéroxylane analysé. Leur degré de polymérisation est donc compris entre 700 et 1800. Les hétéroxylanes sont généralement extraits en milieu alcalin; selon les variantes du procédé d'extraction des hétéroxylanes, trois grandes catégories d'hétéroxylanes peuvent être obtenues, à savoir les hétéroxylanes de grade C, B ou A, correspondant respectivement à des produits non purifiés, moyennement purifiés et très purifiés.In heteroxylans from maize bran, xylose constitutes approximately half of the dares presented, arabinose approximately one third, hence their name arabinoxylans. Galactose, glucuronic acid and ferulic acid are the other constituents. The molecular mass of heteroxylans varies between 100,000 and 250,000 g / mol, this variability being explained in particular by differences in the extraction method used or, in the analysis method used to determine the component sugars. heteroxylan analyzed. Their degree of polymerization is therefore between 700 and 1800. Heteroxylans are generally extracted in an alkaline medium; according to the variants of the heteroxylan extraction process, three main categories of heteroxylans can be obtained, namely grade C, B or A heteroxylans, corresponding respectively to non-purified, moderately purified and very purified products.
Un premier objectif de la présente invention est alors de fournir une composition destinée à former un film mis en œuvre pour la fabrication de capsules, utilisables dans le domaine pharmaceutique, phytothérapeutique ou encore alimentaire.A first objective of the present invention is then to provide a composition intended to form a film used for the manufacture of capsules, usable in the pharmaceutical, phytotherapeutic or even food sector.
Un deuxième objectif de l'invention est de fournir un film d'un aspect visuel le meilleur possible, susceptible d'être moulé et destiné à être utilisé pour la fabrication de capsules.A second objective of the invention is to provide a film with the best possible visual appearance, capable of being molded and intended to be used for the manufacture of capsules.
Un troisième objectif de l'invention est d'obtenir des capsules à partir de la présente composition ou du présent film.A third objective of the invention is to obtain capsules from the present composition or from the present film.
Ces objectifs parmi d'autres sont atteints par la présente invention, qui concerne une composition filmogène pour la fabrication de capsules, comprenant : au moins un composé du type hétéroxylane, au moins un agent plastifiant et au moins un gélifiant. Préférentiellement, une telle composition est destinée à la réalisation de capsules dures.These and other objectives are achieved by the present invention, which relates to a film-forming composition for the manufacture of capsules, comprising: at least one compound of the heteroxylan type, at least one plasticizing agent and at least one gelling agent. Preferably, such a composition is intended for the production of hard capsules.
De façon remarquable, l'hétéroxylane utilisé dans cette composition est l'arabinoxylane.Remarkably, the heteroxylan used in this composition is arabinoxylan.
Avantageusement, l'agent plastifiant de préférence est choisi dans le groupe des composés (poly)hydroxylés et plus préférentiellement dans le groupe constitué par le glycérol, le sorbitol, le polyéthylène glycol, le propylène glycol, le maltitol, la triacétine ou leurs mélanges.Advantageously, the plasticizing agent preferably is chosen from the group of (poly) hydroxylated compounds and more preferably from the group consisting of glycerol, sorbitol, polyethylene glycol, propylene glycol, maltitol, triacetin or their mixtures.
Avantageusement, ce gélifiant, préférentiellement d'origine végétale, est sélectionné dans le groupe comprenant les carraghénanes (K et i carraghénanes), la gomme gellane, les pectines ou leurs mélanges. Selon une variante préférée, la composition base sèche comprend : entre 60 et 99 % en poids d'arabinoxylane, - entre 5 et 40 % en poids de plastifiant et entre 0,1 et 20 % en poids de gélifiant. De façon encore plus avantageuse, la composition comprend en outre au moins un agent de charge. Cet agent de charge est pris dans le groupe comprenant les glucides, tels que le saccharose, le fructose, l'amidon, la cellulose, les maltodextrines, les farines céréalières et non céréalières, les charges minérales telles que les sels de calcium, de sodium ou de potassium ou leurs mélanges. Un tel agent de charge peut avantageusement être une maltodextrine présentant une valeur de Dextrose Equivalent de 5 à 40.Advantageously, this gelling agent, preferably of vegetable origin, is selected from the group comprising carrageenans (K and i carrageenans), gellan gum, pectins or their mixtures. According to a preferred variant, the dry base composition comprises: between 60 and 99% by weight of arabinoxylan, - between 5 and 40% by weight of plasticizer and between 0.1 and 20% by weight of gelling agent. Even more advantageously, the composition also comprises at least one bulking agent. This bulking agent is taken from the group comprising carbohydrates, such as sucrose, fructose, starch, cellulose, maltodextrins, cereal and non-cereal flours, mineral fillers such as calcium salts, sodium or potassium or their mixtures. Such a bulking agent can advantageously be a maltodextrin having a Dextrose Equivalent value of 5 to 40.
Plus préférentiellement, l'agent de charge est contenu dans la composition dans une proportion comprise entre 0 et 70 % en poids sec. De façon remarquable, l'arabinoxylane est préférentiellement extrait de sons de maïs, de seigle, de riz ou de leurs mélanges.More preferably, the bulking agent is contained in the composition in a proportion of between 0 and 70% by dry weight. Remarkably, arabinoxylan is preferably extracted from corn bran, rye, rice or their mixtures.
Selon une autre variante avantageuse, la composition selon l'invention comprend en outre un additif ou un mélange d'additifs choisis parmi : - les colorants, notamment choisis dans le groupe constitué par l'oxyde de titane, l'oxyde de fer, le bleu patenté, le jaune de quinoléine, le jaune orangé S, le rouge de cochenille A ou la chlorophilline complexe cuivrique, les antioxydants tels que l'acide ascorbique, le tocophérol, le butylhydroxyanisol (BHA) ou le buthylhydroxytoluéne (BHT). Ainsi, la composition comprend : entre 0 et 3 % en poids sec de colorant et/ou, - entre 0 et 3 % en poids sec d'antioxydant.According to another advantageous variant, the composition according to the invention further comprises an additive or a mixture of additives chosen from: - dyes, in particular chosen from the group consisting of titanium oxide, iron oxide, patent blue, quinoline yellow, orange yellow S, cochineal red A or cupric chlorophillin, antioxidants such as ascorbic acid, tocopherol, butylhydroxyanisol (BHA) or buthylhydroxytoluene (BHT). Thus, the composition comprises: between 0 and 3% by dry weight of dye and / or, - between 0 and 3% by dry weight of antioxidant.
De façon remarquable, la composition se présente sous forme de solution, de préférence aqueuse.Remarkably, the composition is in the form of a solution, preferably aqueous.
Selon cette caractéristique remarquable, la composition comprend de 25 à 80 % en poids d'eau.According to this remarkable characteristic, the composition comprises from 25 to 80% by weight of water.
Un autre objet de l'invention concerne l'utilisation de la composition susvisée pour la réalisation d'un film. Un autre objet de l'invention concerne un film obtenu à partir de la composition ou selon l'utilisation d'une telle composition.Another subject of the invention relates to the use of the abovementioned composition for the production of a film. Another subject of the invention relates to a film obtained from the composition or according to the use of such a composition.
Selon une caractéristique remarquable, ce film présente les propriétés mécaniques suivantes : une résistance à la rupture comprise entre 30 et 250 N, - une élasticité comprise entre 20 et 120 N. s"1,According to a remarkable characteristic, this film has the following mechanical properties: a breaking strength of between 30 and 250 N, - an elasticity of between 20 and 120 N. s "1 ,
- une déformation comprise entre 2 et 20 %.- a deformation of between 2 and 20%.
Encore un autre objet de l'invention concerne une capsule obtenue à partir d'une composition ou d'un film selon l'invention. Ces capsules peuvent être des capsules dures ou molles.Yet another object of the invention relates to a capsule obtained from a composition or a film according to the invention. These capsules can be hard or soft capsules.
Avantageusement, des capsules molles d'hétéroxylanes sont réalisées à partir d'une composition comportant un quantité importante de plastifiant et très peu ou pas de gélifiant. Une telle capsule comporte par exemple : entre 60 et 99 % en poids sec d'au moins un hétéroxylane, entre 5 et 40 % en poids sec d'au moins un plastifiant,Advantageously, soft capsules of heteroxylans are produced from a composition comprising a large amount of plasticizer and very little or no gelling agent. Such a capsule comprises for example: between 60 and 99% by dry weight of at least one heteroxylan, between 5 and 40% by dry weight of at least one plasticizer,
- entre 0,1 et 20 % en poids sec d'au moins un gélifiant,- between 0.1 and 20% by dry weight of at least one gelling agent,
- entre 0 et 70 % d'au moins un agent de charge. Les capsules ainsi obtenues présente une humidité finale comprise entre 5 et 18 %.- between 0 and 70% of at least one bulking agent. The capsules thus obtained have a final humidity of between 5 and 18%.
Des capsules dures d'hétéroxylanes sont quant à elles, réalisées à partir d'une composition comportant au contraire peu de plastifiant et généralement plus de gélifiant. Ainsi, une capsule dure peut comporter : - entre 20 et 90 % en poids sec d'au moins un hétéroxylane, entre 10 et 30 % en poids sec d'au moins un plastifiant, entre 5 et 20 % en poids sec d'au moins un gélifiant, entre 0 et 70 % en poids sec d'au moins un agent de charge. Les capsules ainsi obtenues présente également une humidité finale comprise entre 5 et 18 %.Heteroxylan hard capsules are made from a composition containing, on the contrary, little plasticizer and generally more gelling agent. Thus, a hard capsule can comprise: between 20 and 90% by dry weight of at least one heteroxylan, between 10 and 30% by dry weight of at least one plasticizer, between 5 and 20% by dry weight of at least less a gelling agent, between 0 and 70% by dry weight of at least one bulking agent. The capsules thus obtained also have a final humidity of between 5 and 18%.
Le procédé utilisé pour la réalisation de ces capsules est choisi parmi les procédés connus de l'homme du métier et habituellement utilisés.The method used for the production of these capsules is chosen from the methods known to those skilled in the art and usually used.
L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples nullement limitatifs qui suivent, en référence aux dessins dans lesquels :The invention will be better understood with the aid of the nonlimiting examples which follow, with reference to the drawings in which:
La figure 1 représente la courbe d'écoulement d'une solution de trempe à base de gélatine, à 30 % de matière sèche.FIG. 1 represents the flow curve of a quenching solution based on gelatin, at 30% dry matter.
La figure 2 représente la courbe d'écoulement d'une solution de trempe obtenue à partir de capsules de gélatine dé-formulées, à 30 % de matière sèche.FIG. 2 represents the flow curve of a quenching solution obtained from de-formulated gelatin capsules, at 30% dry matter.
La figure 3 représente la courbe d'écoulement d'une solution de trempe obtenue à partir de capsules d'HPMC dé-formulées, à 30 % de matière sèche.FIG. 3 represents the flow curve of a quenching solution obtained from de-formulated HPMC capsules, at 30% dry matter.
La figure 4 représente la courbe d'écoulement d'une solution de trempe à base d'HPMC, à 35 % de matière sèche. La figure 5 représente la courbe d'écoulement d'une solution de trempe à base d'arabinoxylane à 32,5 % de matière sèche.FIG. 4 represents the flow curve of a quenching solution based on HPMC, at 35% of dry matter. FIG. 5 represents the flow curve of a quenching solution based on arabinoxylan at 32.5% of dry matter.
La figure 6 représente la courbe d'écoulement d'une solution de trempe à base d'arabinoxylane à 32 % de matière sèche.FIG. 6 represents the flow curve of a quenching solution based on arabinoxylan at 32% dry matter.
La figure 7 représente les mesures des températures de gélification de différentes solutions de trempe.FIG. 7 represents the measurements of the gelation temperatures of different quenching solutions.
La figure 8 représente les mesures des temps de gélification de différentes solutions de trempe. La figure 9 représente les profils de gélification d'une solution de trempe à base d'arabinoxylane à 32,5 % de matière sèche.FIG. 8 represents the measurements of the gel times of different quenching solutions. FIG. 9 represents the gelation profiles of a quenching solution based on arabinoxylan at 32.5% of dry matter.
La figure 10 représente les profils de gélification d'une solution de trempe à base d'arabinoxylane à 32 % de matière sèche La figure 11 représente les profils de gélification d'une solution de trempe obtenue à partir de capsules de gélatine dé-formulées, à 30 % de matière sèche.FIG. 10 shows the gelation profiles of a quenching solution based on arabinoxylan at 32% dry matter. FIG. 11 shows the gelation profiles of a quenching solution obtained from de-formulated gelatin capsules, 30% dry matter.
La figure 12 représente les profils de gélification d'une solution de trempe à base de gélatine, à 30 % de matière sèche.FIG. 12 represents the gelation profiles of a quenching solution based on gelatin, at 30% dry matter.
La figure 13 représente les profils de gélification d'une solution de trempe obtenue à partir de capsules d'HPMC dé-formulées, à 30 % de matière sèche.FIG. 13 represents the gelation profiles of a quenching solution obtained from de-formulated HPMC capsules, with 30% dry matter.
La figure 14 représente les profils de gélification d'une solution de trempe à base d'HPMC, à 13 % de matière sèche.FIG. 14 represents the gelation profiles of a quenching solution based on HPMC, with 13% of dry matter.
EXEMPLES :EXAMPLES:
Exemple 1 : Composition pondérale d' hétéroxylanes isolés à partir de son de maïsEXAMPLE 1 Weight Composition of Heteroxylans Isolated from Corn Bran
L'extraction des hétéroxylanes est effectuée selon le protocole décrit par Chanliaud et al. (Journal ofcereal Science, 21, pp. 195-203, 1995). Des variantes ont été introduites afin d'obtenir un procédé exploitable industriellement et permettre l'accès aux différents grades d'hétéroxylanes (hétéroxylanes de grade "A", "B" ou "C").The extraction of heteroxylans is carried out according to the protocol described by Chanliaud et al. (Journal ofcereal Science, 21, pp. 195-203, 1995). Variants have been introduced in order to obtain an industrially exploitable process and allow access to the various grades of heteroxylans (heteroxylans of grade "A", "B" or "C").
1) Préparation des hétéroxylanes de grade "C"1) Preparation of grade C heteroxylans
Les hétéroxylanes de sons de maïs sont extraits en milieu alcalin (pH : 11-12), avec de la chaux (Ca(OH)2 à saturation, potasse 1,5 M) et à haute température (d'environ 90°C à environ 100°C pendant deux heures). Une séparation solide/liquide permet de séparer la solution riche en hétéroxylanes, d'un mélange notamment composé de cellulose, de protéines et de glucides. La solution est neutralisée par ajout d'acide, et de préférence d'acide sulfurique ou d'acide chlorhydrique.The corn bran heteroxylans are extracted in an alkaline medium (pH: 11-12), with lime (Ca (OH) 2 at saturation, 1.5 M potash) and at high temperature (from about 90 ° C to about 100 ° C for two hours). A solid / liquid separation makes it possible to separate the solution rich in heteroxylans, from a mixture notably composed of cellulose, proteins and carbohydrates. The solution is neutralized by adding acid, and preferably sulfuric acid or hydrochloric acid.
On obtient ainsi un extrait liquide d'hétéroxylanes de grade "C", que l'on peut concentrer afin d'obtenir un extrait sec d'environ 15%). L'extrait ainsi obtenu peut ensuite être séché, de préférence par atomisation, afin d'obtenir une poudre d'hétéroxylanes de grade "C", contenant d'environ 55 % à environ 70 % en poids d'hétéroxylanes de grade "C", ainsi qu'une forte quantité de sel (d'environ 10%) à environ 20%) et d'autres molécules telles que des polyphénols, des tanins susceptibles de colorer les hétéroxylanes.A liquid extract of heteroxylans of grade "C" is thus obtained, which can be concentrated in order to obtain a dry extract of approximately 15%). The extract thus obtained can then be dried, preferably by atomization, in order to obtain a powder of heteroxylans of grade "C", containing from about 55% to about 70% by weight of heteroxylans of grade "C" , as well as a large amount of salt (from about 10% to about 20%) and other molecules such as polyphenols, tannins capable of coloring heteroxylans.
2) Préparation des hétéroxylanes de grade "B"2) Preparation of grade "B" heteroxylans
L'extrait liquide d'hétéroxylanes de grade "C" tel qu'obtenu ci-dessus, à l'issue des étapes d'extraction alcaline, de séparation solide/liquide et de neutralisation, est soumis à une étape de déminéralisation, par ultrafiltration afin d'obtenir un extrait liquide d'hétéroxylanes de grade "B", contenant un taux de sel inférieur à 3 %.The liquid extract of grade "C" heteroxylans as obtained above, at the end of the alkaline extraction, solid / liquid separation and neutralization steps, is subjected to a demineralization step, by ultrafiltration in order to obtain a liquid extract of grade "B" heteroxylans, containing a salt level of less than 3%.
L'extrait liquide d'hétéroxylanes de grade "B" ainsi obtenu ou retentât d'ultrafiltration est ensuite concentré afin d'obtenir un extrait d'hétéroxylanes de grade "B" contenant environ 15 % d'hétéroxylanes en poids de matière sèche. L'extrait ainsi obtenu peut ensuite être séché, de préférence par atomisation, afin d'obtenir une poudre d'hétéroxylanes de grade "B", contenant environ 71 % à environ 80 % d'hétéroxylanes, ladite poudre étant légèrement colorée et contenant toujours des polyphénols.The liquid extract of heteroxylans of grade "B" thus obtained or ultrafiltration retentate is then concentrated in order to obtain an extract of heteroxylans of grade "B" containing about 15% of heteroxylans by weight of dry matter. The extract thus obtained can then be dried, preferably by atomization, in order to obtain a grade “B” heteroxylan powder, containing approximately 71% to approximately 80% of heteroxylans, said powder being slightly colored and always containing polyphenols.
3) Préparation des hétéroxylanes de grade "A"3) Preparation of grade "A" heteroxylans
L'extrait liquide d'hétéroxylanes de grade "B" contenant un taux de sel inférieur à 3 %, obtenu tel que décrit ci-dessus à l'issue des étapes d'extraction alcaline, de séparation solide/liquide, de neutralisation et de déminéralisation par ultrafiltration, est ensuite purifié par dessalage et décoloration, dans le but d'éliminer respectivement les sédiments présents dans l'extrait d'hétéroxylanes de grade "B" et sa couleur brun clair liée majoritairement à la présence de polyphénols.The liquid extract of grade "B" heteroxylans containing a salt level of less than 3%, obtained as described above at the end of the steps of alkaline extraction, solid / liquid separation, neutralization and demineralization by ultrafiltration, is then purified by desalting and discoloration, with the aim of eliminating respectively the sediments present in the heteroxylan extract of grade "B" and its light brown color mainly linked to the presence of polyphenols.
Ainsi après l'étape de déminéralisation, les hétéroxylanes sont purifiés par précipitation dans l'éthanol ou par passages successifs sur différentes résines échangeuses d'ions et/ou résine d'adsorption. D'autres voies de décoloration existent, notamment par utilisation d'oxydant puissant de type peroxyde d'hydrogène (H2O ). Le procédé retenu pour la mise à disposition d'hétéroxylanes destinés aux marchés agroalimentaires n'utilise pas ce type d'agent, mais utilise des voies respectant le consommateur et l'environnement.Thus after the demineralization step, the heteroxylans are purified by precipitation in ethanol or by successive passages over different ion exchange resins and / or adsorption resin. Other ways of discoloration exist, in particular by using a strong oxidant of the hydrogen peroxide (H 2 O) type. The process used for the provision of heteroxylans intended for the agrifood markets does not use this type of agent, but uses methods which respect the consumer and the environment.
L'extrait d'hétéroxylanes obtenu à l'issue de l'étape de purification est séché, de préférence par atomisation, afin d'obtenir une poudre d'hétéroxylanes de grade "A", présentant une teneur en hétéroxylanes de grade "A" supérieure à 81 %. Les hétéroxylanes de grade "A", blancs et neutres, correspondent à des produits très purifiés.The heteroxylan extract obtained at the end of the purification step is dried, preferably by atomization, in order to obtain a powder of heteroxylans of grade "A", having a content of heteroxylans of grade "A" greater than 81%. White and neutral grade A heteroxylans correspond to highly purified products.
Les composés formant les hétéroxylanes purifiés sont présentés dans le tableau ci- dessous : Tableau 1The compounds forming the purified heteroxylans are presented in the table below: Table 1
Parmi ces hétéroxylanes de grade "A", les arabinoxylanes (AX) sont ceux qui ont été utilisés pour réaliser la composition filmogène et les capsules selon l'invention. Ces AX de grade "A" ont une masse molaire de 250 000 g/mole.Among these grade "A" heteroxylans, the arabinoxylans (AX) are those which were used to produce the film-forming composition and the capsules according to the invention. These "A" grade AXs have a molar mass of 250,000 g / mole.
Il peut être également envisagé d'utiliser des arabinoxylanes de grade "H". Ces arabinoxylanes sont obtenus à partir d'arabinoxylanes de grade "A" par hydrolyse enzymatique à l'aide d'hémicellulases, en particulier de xylanases. Ces arabinoxylanes ont une masse molaire de l'ordre de 100 000 g/mole.It may also be envisaged to use arabinoxylans of grade "H". These arabinoxylans are obtained from grade "A" arabinoxylans by enzymatic hydrolysis using hemicellulases, in particular xylanases. These arabinoxylans have a molar mass of the order of 100,000 g / mole.
Exemple 2 : Choix des capsules témoinsExample 2: Choice of control capsules
La stratégie de formulation des témoins mise en œuvre, repose à la fois sur: - la dé-formulation des capsules du commerce, c'est à dire leur dissolution dans des proportions définies, permettant d'obtenir une solution de trempe proche de celle utilisée industriellement. Il s'agit des capsules de gélatine et d'HPMC distribuées parThe control formulation strategy implemented is based on both: - the de-formulation of commercial capsules, ie their dissolution in defined proportions, making it possible to obtain a quenching solution close to that used industrially. These are gelatin and HPMC capsules distributed by
CAPSUGEL ; l»- la formulation de capsules utilisant des ingrédients du commerce, agréés par la pharmacopée, en accord avec les proportions indiquées dans la bibliographie.CAPSUGEL; l ”- the formulation of capsules using commercial ingredients, approved by the pharmacopoeia, in accordance with the proportions indicated in the bibliography.
Exemple 3 : Matériels et méthodesExample 3: Materials and methods
3.1 Préparation de la solution de trempe3.1 Preparation of the quench solution
Par solution de trempe, nous entendons la solution dans laquelle plongent les supports pour la formation des capsules.By quenching solution, we mean the solution in which the supports for the formation of the capsules are immersed.
3.1.1 Matériel utilisé La solution est préparée : - dans un bêcher en acier inoxydable (diamètre (0)=7,5 cm) + couvercle (boîte de3.1.1 Equipment used The solution is prepared: - in a stainless steel beaker (diameter (0) = 7.5 cm) + lid (box of
Pétri en pyrex 0=8 cm) >• sous agitation magnétique (0-1300 rpm) par un barreau aimanté ^ en bain-marie thermostaté.Petri dish in pyrex 0 = 8 cm)> • with magnetic stirring (0-1300 rpm) by a magnetic bar ^ in a thermostatted water bath.
3.1.2 Mélange des ingrédients Dans le cas des déformulations, aucun problème ne se pose : les capsules sont simplement dissoutes dans une quantité d'eau donnée.3.1.2 Mixing of ingredients In the case of deformulations, no problem arises: the capsules are simply dissolved in a given quantity of water.
Dans le cas des formulations de capsules, particulièrement les plus complexes, l'ordre d'incorporation des ingrédients composant la matière sèche est important.In the case of capsule formulations, particularly the most complex, the order of incorporation of the ingredients making up the dry matter is important.
En effet, on trouve des affinités différentes des ingrédients pour l'eau; or l'hydratation d'un ingrédient fortement hydrophile risque de se faire au détriment de celle d'un ingrédient moins hydrophile introduit en solution avant lui : les molécules moins hydrophiles tendent alors à se rapprocher, ce qui induit une mauvaise homogénéité du mélange, voire la formation de grumeaux.Indeed, there are different affinities of the ingredients for water; however, the hydration of a highly hydrophilic ingredient risks being at the expense of that of a less hydrophilic ingredient introduced in solution before it: the less hydrophilic molecules then tend to come together, which induces poor homogeneity of the mixture, or even lump formation.
De plus, un gélifiant ne pourra pas s'hydrater au maximum si d'autres ingrédients sont déjà entrés en interaction avec l'eau, ce qui aura des répercussions sur le réseau gélifié au refroidissement et donc sur la force de gel.In addition, a gelling agent will not be able to hydrate to the maximum if other ingredients have already interacted with water, which will have repercussions on the gelled network on cooling and therefore on the gel strength.
- Les ingrédients doivent donc de préférence être introduits en solution dans l'ordre de leur affinité pour l'eau. En l'occurrence, il s'agit de solubiliser: 1) le gélifiant, 2) le filmogène,- The ingredients should therefore preferably be introduced into solution in the order of their affinity for water. In this case, it involves solubilizing: 1) the gelling agent, 2) the film-forming agent,
3) l'agent de charge.3) the load agent.
I Le glycérol, utilisé comme plastifiant est sous forme liquide. Soluble dans l'eau, il est donc incorporé au préalable de l'introduction de toute matière sèche en poudre dans l'eau (sauf dans le cas de la gomme gellane).I Glycerol, used as a plasticizer, is in liquid form. Soluble in water, it is therefore incorporated before the introduction of any dry powdery substance into water (except in the case of gellan gum).
• Solubilisation de la matière sèche• Solubilization of dry matter
Pour permettre une bonne hydratation et solubilisation des ingrédients introduits sous forme de poudre, il faut leur accorder une période dite de maturation en phase avec le procédé industriel.To allow good hydration and solubilization of the ingredients introduced in powder form, they must be granted a so-called maturation period in phase with the industrial process.
Les ingrédients doivent en effet subir une hydratation préalable à leur solubilisation, sur le même principe que celui cité plus haut: si un autre ingrédient est incorporé immédiatement après, la phase d'hydratation est perturbée, ce qui entraîne des conséquences sur la solubilisation.The ingredients must in fact undergo hydration prior to their solubilization, on the same principle as that mentioned above: if another ingredient is incorporated immediately after, the hydration phase is disturbed, which has consequences on the solubilization.
On laisse donc ces ingrédients un à un se solubiliser pendant un laps de temps qui suit leur introduction en solution.These ingredients are therefore left one by one to dissolve for a period of time following their introduction into solution.
• Compensation de l'eau évaporée Le couvercle couvrant le bêcher ne suffit pas à empêcher toute évaporation au cours de la préparation de la solution de trempe. Or la perte d'eau induit une augmentation de sa viscosité et l'augmentation de sa force de gel au refroidissement. Etant donné qu'il est primordial de bien contrôler ces deux paramètres, nous avons choisi de compenser l'eau évaporée, ce qui permet d'avoir une bonne répétabilité des viscosités et forces de gel à la fabrication des capsules.• Compensation of evaporated water The cover covering the beaker is not sufficient to prevent any evaporation during the preparation of the quenching solution. However, the loss of water induces an increase in its viscosity and the increase in its gel strength on cooling. Since it is essential to properly control these two parameters, we have chosen to compensate for the evaporated water, which makes it possible to have good repeatability of the viscosities and gel strengths during the manufacture of the capsules.
Ainsi, connaissant la masse totale théorique de la solution de trempe préparée, il suffit donc de mesurer par pesée la masse manquante et de la compenser par ajout d'eau.Thus, knowing the total theoretical mass of the prepared quenching solution, it suffices to measure the missing mass by weighing and to compensate for it by adding water.
3.2 Fabrication de films par étalement3.2 Making films by spreading
3.2.1 Matériel utilisé3.2.1 Equipment used
Les films sont réalisés à l'aide d'un étaleur automatique (Automatic Film Applicator 1 137-SHEEN) permettant un étalement à vitesse contrôlée (40 mm/s), combiné à un étaleur manuel pour chromatographie sur couche mince (DESAGA HEIDELBERG) permettant quant à lui de contrôler l'épaisseur d'étalement (0-2 mm).The films are produced using an automatic film applicator 1 137-SHEEN allowing spreading at controlled speed (40 mm / s), combined with a manual spreader for thin layer chromatography (DESAGA HEIDELBERG) allowing meanwhile, control the spreading thickness (0-2 mm).
La solution filmogène est versée dans le réservoir et étalée à l'épaisseur souhaitée. Les supports des films sont des plaques de verre (50 x 20 cm) préalablement recouvertes d'un film adhésif en polychlorure de vinyle (PVC) facilitant le décollement du film.The film-forming solution is poured into the tank and spread to the desired thickness. The film supports are glass plates (50 x 20 cm) previously covered with an adhesive polyvinyl chloride (PVC) film facilitating the release of the film.
3.2.2 Conditions de réalisation3.2.2 Implementation conditions
L'épaisseur finale des films doit ainsi être de 100-110 μm, ce qui nécessite une régulation de l'épaisseur d'étalement.The final thickness of the films must therefore be 100-110 μm, which requires regulation of the spreading thickness.
Toutes les formules n'ayant pas nécessairement les même proportions de matière sèche (MS), ni la même capacité de rétention d'eau à MS constante, l'épaisseur d'étalement pourra donc varier en fonction des produits.All formulas do not necessarily have the same proportions of dry matter (MS), nor the same water retention capacity at constant MS, the thickness of spreading may therefore vary depending on the products.
Deux gouttes d'un conservateur, le sulfite de sodium, ont été rajoutées à la formulation des échantillons pour garantir leur bonne conservation.Two drops of a preservative, sodium sulfite, were added to the formulation of the samples to guarantee their good conservation.
3.3 Fabrication de capsules dures par égouttage3.3 Manufacture of hard capsules by draining
Les conditions de fabrication industrielles des capsules ont été reproduites en utilisant des supports servant de moules à la formation des capsules et en élaborant un système qui permette un égouttage vertical des échantillons suivi de leur pré-séchage à l'horizontale.The industrial manufacturing conditions of the capsules have been reproduced using supports serving as molds for the formation of the capsules and by developing a system which allows vertical draining of samples followed by horizontal pre-drying.
• Le choix des supports• The choice of supports
Les supports retenus sont les supports en téflon et en inox habituellement utilisés au niveau industriel (réalisation coques mâle et femelle).The supports selected are the teflon and stainless steel supports usually used at the industrial level (production of male and female shells).
• Le système d'égouttage• The drainage system
Le support est mobile en rotation durant les étapes de plongée, d'égouttage et de séchage des capsules: - La vitesse de rotation est fixée à 100 rpm (sur la base des échantillons témoins de gélatine dé-formulée). • La rotation est assurée par un système de moteur solidaire d'une tige sur laquelle s'adaptent les supports. - La plongée et la remonté des supports se fait par contre manuellement, lentement et sans à-coups.The support is mobile in rotation during the steps of plunging, draining and drying the capsules: - The speed of rotation is fixed at 100 rpm (on the basis of control samples of de-formulated gelatin). • The rotation is ensured by a motor system secured to a rod on which the supports adapt. - The diving and the ascent of the supports is done by hand, slowly and smoothly.
La transition de la verticale à l'horizontale est permise par rotation manuelle du système sur son axe: cette étape permet au produit accumulé en bout de capsule à l'égouttage de se répartir uniformément sur le support.The transition from vertical to horizontal is allowed by manual rotation of the system on its axis: this step allows the product accumulated at the end of the drip cap to distribute itself evenly on the support.
Les conditions de réalisation des capsules sont résumées dans le tableau 2 ci-dessous.The conditions for producing the capsules are summarized in Table 2 below.
Tableau 2Table 2
L'épaisseur finale des capsules dépend directement du temps d'égouttage. Or, l'égouttage est conditionné par la viscosité de la solution associée à sa cinétique de gélification: une solution de forte viscosité et de cinétique de gélification rapide s'égouttera ainsi beaucoup moins qu'une solution peu visqueuse et gélifiant lentement.The final thickness of the capsules depends directly on the draining time. However, draining is conditioned by the viscosity of the solution associated with its gelation kinetics: a solution of high viscosity and rapid gelation kinetics will thus drip much less than a solution which is not very viscous and which gels slowly.
Entre le moment où l'échantillon est sorti de la solution de trempe (Te0) et celui où plus aucune goutte ne tombe par défaut de produit ou pour cause de gélification (Temax), il est possible de stopper l'égouttage par passage à l'horizontale du système.Between the time when the sample has left the quenching solution (T e0 ) and when no more drops fall due to product defect or due to gelation (T emax ), it is possible to stop the draining by passage horizontal to the system.
3.4 Procédé de séchage3.4 Drying process
3.4.1 Matériel utilisé Industriellement, le séchage se fait :3.4.1 Equipment used Industrially, drying takes place:
>• à quelques degrés au dessus de la température ambiante (22-28°C), - à humidité relative (HR) comprise entre 35 et 85%>. Nous avons donc utilisé une étuve ventilée, thermostatée, et régulée en HR (WTP Binder Labotechnik)> • a few degrees above room temperature (22-28 ° C), - at relative humidity (RH) between 35 and 85%>. We therefore used a ventilated oven, thermostatically controlled, and regulated in HR (WTP Binder Labotechnik)
3.4.2 Conditions de séchage3.4.2 Drying conditions
Les conditions de séchage ont une forte incidence sur l'aspect des capsules (cassant et épaisseur notamment) qui dépend directement de leur teneur en eau. Il est donc primordial de maîtriser l'humidité relative de séchage. Le séchage est réalisé à 30°C - 40 % HR. Dans le cas des films, il est souvent préconisé de les retirer de leur support PVC avant séchage complet; en effet cela permet à la fois : - d'éviter de casser les échantillons du fait de leur éventuelle fragilité après séchage ; - d'avoir moins de difficultés à les décoller que quand ils ont fortement adhères à la plaque.The drying conditions have a strong impact on the appearance of the capsules (especially brittle and thick) which directly depends on their water content. It is therefore essential to control the relative drying humidity. Drying is carried out at 30 ° C - 40% RH. In the case of films, it is often recommended to remove them from their PVC support before complete drying; in fact, this makes it possible to: - avoid breaking the samples due to their possible brittleness after drying; - to have less difficulty peeling them off than when they have strongly adhered to the plate.
De la même manière, pour les capsules, il est préférable de les décoller dès que possible de leur support en téflon ou inox. Pour permettre un décollement plus aisé, le support peut être huilé au préalable avec des matières grasses végétales alimentaires.Similarly, for capsules, it is preferable to peel them off as soon as possible from their Teflon or stainless steel support. To allow easier separation, the support can be oiled beforehand with edible vegetable fats.
Le temps minimum pour décoller le produit, film ou capsule, de son support est un paramètre important à évaluer car il donne un premier aperçu de sa cinétique de séchage.The minimum time to take off the product, film or capsule, from its support is an important parameter to evaluate because it gives a first overview of its drying kinetics.
Enfin, à HR contrôlée, le séchage est accompli quand la teneur en eau des capsules se stabilise.Finally, at controlled RH, drying is accomplished when the water content of the capsules stabilizes.
Les capsules, une fois sèches, sont conditionnées à température ambiante dans des flacons en plastique fermés par bouchon à vis, ce qui permet de conserver leurs propriétés.The capsules, once dry, are packaged at room temperature in plastic bottles closed by screw caps, which allows their properties to be preserved.
Pour les films, une fois secs ils sont conditionnés sous papier d'aluminium entre deux feuilles de papier sulfurisé afin de ne pas coller. Les propriétés de ces films et capsules sont analysées pendant et après fabrication, de la solution de trempe au produit fini.For films, once dry they are packaged in aluminum foil between two sheets of parchment paper so as not to stick. The properties of these films and capsules are analyzed during and after manufacture, from the quenching solution to the finished product.
Exemple 4: Formulation des capsules témoinsExample 4: Formulation of the control capsules
4.1 Dé-formulation/re-formulation des capsules du commerce4.1 De-formulation / re-formulation of commercial capsules
La méthode de dé-formulation consiste à :The de-formulation method consists of:
1) dissoudre des capsules de gélatine ou d'HPMC de caractéristiques connues dans de l'eau,1) dissolving gelatin or HPMC capsules of known characteristics in water,
2) tenter d'obtenir des capsules de mêmes caractéristiques par le procédé fabrication établi en laboratoire.2) attempt to obtain capsules with the same characteristics by the manufacturing process established in the laboratory.
En effet, les capsules de gélatine et d'HPMC du commerce peuvent être principalement caractérisées par:Indeed, commercial gelatin and HPMC capsules can be mainly characterized by:
^ Leur teneur en eau (Xw en %), comprise dans l'intervalle [12-16 %]. ^ Leur épaisseur (e en μm), comprise dans l'intervalle [100-110 μm] .^ Their water content (X w in%), in the range [12-16%]. ^ Their thickness (e in μm), included in the range [100-110 μm].
Nous avons donc tenté d'obtenir des capsules qui présentent des caractéristiques peu différentes, sinon similaires.We therefore tried to obtain capsules which have little different, if not similar, characteristics.
Les conditions opératoires permettant d'obtenir des capsules à base de gélatine et d'HPMC similaires à celles du commerce sont regroupées dans le tableau 3 ci-dessous :The operating conditions making it possible to obtain capsules based on gelatin and HPMC similar to those on the market are grouped in Table 3 below:
Tableau 3Table 3
4.2 Formulation à partir d'ingrédients du commerce4.2 Formulation from commercial ingredients
Comme précédemment, les témoins formulés avec nos ingrédients doivent avoir les mêmes propriétés que les capsules témoins du commerce, notamment concernant aspect, teneur en eau et épaisseur. Les formulations doivent donc s'y conformer.As before, the controls formulated with our ingredients must have the same properties as the commercial control capsules, in particular concerning appearance, water content and thickness. The formulations must therefore comply with it.
(a) Formulation des capsules dures de gélatine • Choix de la gélatine Il existe deux types différents de gélatines, les types A et B. Chacune de ces gélatines peut être indépendamment utilisée pour la fabrication de capsules mais on préconise leur association pour optimiser leurs caractéristiques (AUGSBURGER, 1991).(a) Formulation of hard gelatin capsules • Choice of gelatin There are two different types of gelatins, types A and B. Each of these gelatins can be used independently for the manufacture of capsules but their combination is recommended to optimize their characteristics (AUGSBURGER, 1991).
Deux gélatines de Force Bloom comprise entre 150 et 280 Blooms ont été testées : ^ La gélatine PS 240, appartenant au type A (Pig Skin 240 Blooms). I»- La gélatine LB 200, appartenant au type B (Limed Bone 200 Blooms).Two Force Bloom gelatins between 150 and 280 Blooms were tested: ^ PS 240 gelatin, belonging to type A (Pig Skin 240 Blooms). I ”- LB 200 gelatin, belonging to type B (Limed Bone 200 Blooms).
• Choix de la formulation• Choice of formulation
De nombreux essais ayant pour but de terminer la formulation permettant d'obtenir des capsules présentant des caractéristiques les plus proches des capsules du commerce ont été réalisés.Numerous tests intended to complete the formulation making it possible to obtain capsules having characteristics closest to commercial capsules have been carried out.
La formulation optimale est présentée dans le tableau 4 ci-dessous. :The optimal formulation is presented in Table 4 below. :
Tableau 4Table 4
Le glycérol est le plastifiant le plus utilisé pour la production de capsules dures de gélatine et l'eau minérale permet que la répétabilité des résultats ne soit pas influencée par une qualité changeante de l'eau.Glycerol is the most widely used plasticizer for the production of hard gelatin capsules and mineral water ensures that the repeatability of the results is not influenced by changing water quality.
Les teneurs en matière sèche ont été adaptées en fonction des résultats obtenus dans la déformulation des capsules de gélatine.The dry matter contents have been adapted according to the results obtained in the deformation of the gelatin capsules.
(b) Formulation des capsules d'HPMC(b) Formulation of HPMC capsules
• Choix de l'HPMC• Choice of HPMC
L'HPMC utilisée est la suivante : METHOCEL® El 5 (DOW CHEMICAL®) Cette HPMC est agréée par la pharmacopée européenne.The HPMC used is as follows: METHOCEL® El 5 (DOW CHEMICAL®) This HPMC is approved by the European Pharmacopoeia.
Choix de la formulation Conformément aux essais réalisés pour les capsules de gélatine, des essais similaires ont été réalisés pour les capsules d'HPMC, afin de déterminer la formulation qui permettait d'obtenir des capsules les plus proches de celles du commerce.Choice of formulation In accordance with the tests carried out for gelatin capsules, similar tests were carried out for HPMC capsules, in order to determine the formulation which made it possible to obtain capsules closest to those on the market.
Cette formulation est présentée dans le tableau 5 suivant :This formulation is presented in the following table 5:
Tableau 5Table 5
Le gélifiant complémentaire est le même que celui retenu pour la formulation à base d'arabinoxylanes.The complementary gelling agent is the same as that used for the formulation based on arabinoxylans.
Exemple 5 : Formulation des capsules à base d'arabinoxylanesEXAMPLE 5 Formulation of the capsules based on arabinoxylans
Deux formulations différentes de capsules à base d'arabinoxylanes ont été réalisées et testées : - Formulation de capsules dures d'AX sans maltodextrine. - Formulation de capsules dures d'AX avec maltodextrine.Two different formulations of arabinoxylan-based capsules were produced and tested: - Formulation of hard AX capsules without maltodextrin. - Formulation of hard AX capsules with maltodextrin.
5.1 Formulation de capsules dures d'AX sans maltodextrine 5.1.1 : Concentrations testées5.1 Formulation of hard capsules of AX without maltodextrin 5.1.1: Concentrations tested
Le tableau 6 ci-dessous présente les plages de concentrations testées pour la formulation de capsules dures d'AX sans maltodextrines. Table 6 below presents the concentration ranges tested for the formulation of hard capsules of AX without maltodextrins.
Tableau 6Table 6
5.1.2 : Dissolution de l'AX5.1.2: Dissolution of the AX
Une quantité inférieure à 15 % (masse totale) d'AX est aisément dissoute dans l'eau (Volvic®) portée à 70°C mais c'est au voisinage des 10%> que les capsules sont les plus homogènes.Less than 15% (total mass) of AX is easily dissolved in water (Volvic®) brought to 70 ° C but it is around 10%> that the capsules are most homogeneous.
Comme pour la gélatine, la forte affinité des AX pour l'eau permet : de les pré-solubiliser par introduction rapide en solution, puis de les laisser se solubiliser complètement sous agitation.As with gelatin, the strong affinity of AXs for water makes it possible: to pre-solubilize them by rapid introduction into solution, then to let them dissolve completely with stirring.
A la différence de la gélatine et de l'HPMC, les AX ne posent pas de problème de foisonnement de la solution de trempe: l'utilisation d'un anti-moussant n'est donc a priori pas nécessaire industriellement.Unlike gelatin and HPMC, the AXs do not pose a problem of swelling of the quenching solution: the use of an anti-foaming agent is therefore a priori not necessary industrially.
5.1.3 : Résultats Deux formulations ont été retenues : la première, à environ 25%) (m/m) de glycérol permet de réaliser des capsules molles d'AX ; la seconde, à 2,4% (m/m) de glycérol donne quant à elle des capsules dures d'aspect homogène et de texture souple. Ces formulations sont présentées dans le tableau 7 ci-dessous : Tableau 75.1.3: Results Two formulations were chosen: the first, at around 25%) (m / m) of glycerol, makes it possible to produce soft capsules of AX; the second, at 2.4% (m / m) of glycerol, gives hard capsules of homogeneous appearance and flexible texture. These formulations are presented in Table 7 below: Table 7
Remarque : la gomme gellane est ajoutée dans la formule AX 25%> de glycérol afin d'augmenter légèrement la viscosité de la solution à chaud.Note: gellan gum is added to the AX 25%> glycerol formula in order to slightly increase the viscosity of the hot solution.
Nous pouvons donc en conclure que les AX permettent de fabriquer non seulement des capsules dures mais aussi des capsules molles par une formulation simple. Comme les témoins principaux de gélatine et d'HPMC, une durée d'égouttage deWe can therefore conclude that AXs make it possible to manufacture not only hard capsules but also soft capsules by a simple formulation. Like the main controls for gelatin and HPMC, a draining time of
30 s permet de fabriquer des capsules dures de 100 μm d'épaisseur.30 s is used to manufacture hard capsules 100 μm thick.
Les capsules peuvent être détachées de leur support dès 2 h 30-3 h, avec beaucoup de facilité.The capsules can be detached from their support from 2:30 am to 3 am, with great ease.
Comme pour les capsules formulées à partir d'HPMC, on peut considérer que le séchage est accompli dès 3-4 h.As for capsules formulated from HPMC, it can be considered that drying is accomplished as early as 3-4 h.
La teneur en eau se stabilise autour de 9-10 %, soit en dessous de celle mesurée sur les échantillons témoins (11 % en moyenne): ceci est dû à une plus faible capacité de rétention d'eau de l'association "AX+Gelcarin®" que la gélatine ou l'HPMC.The water content stabilizes around 9-10%, ie below that measured on the control samples (11% on average): this is due to a lower water retention capacity of the "AX + association Gelcarin® "as gelatin or HPMC.
5.1.3 : Conclusion5.1.3: Conclusion
Les capsules dures, plus préférentiellement étudiées, ont un aspect et une texture en tout point similaires aux témoins de gélatine et d'HPMC. Cependant, la teneur en MS des solutions de trempe est inférieure à celle des témoins, comprise entre 30 et 35 % en masse totale. La formulation à base d'AX et de Gelcarin® étant mieux définie, nous avons cherché à développer une formule incorporant une quantité supérieure de MS, en introduisant des agents de charge dans la solution.The hard capsules, more preferably studied, have an appearance and a texture in every respect similar to the controls of gelatin and HPMC. However, the MS content of the quenching solutions is lower than that of the controls, between 30 and 35% by total mass. The formulation based on AX and Gelcarin® being better defined, we sought to develop a formula incorporating a higher quantity of MS, by introducing bulking agents into the solution.
5.2 Formulation de capsules dures d'AX avec maltodextrine5.2 Formulation of hard capsules of AX with maltodextrin
5.2.1 Mise en oeuyre5.2.1 Implementation
Nous avons choisi d'étudier deux formulations de capsules dures, l'une à 10 %> de glycérol, l'autre à 12 % pour en comparer les caractéristiques. Le protocole utilisé pour la réalisation de la solution de trempe et la fabrication des capsules est identique pour les trois formules.We have chosen to study two hard capsule formulations, one at 10%> glycerol, the other at 12% to compare the characteristics. The protocol used for making the quenching solution and manufacturing the capsules is identical for the three formulas.
Le tableau 8 ci-dessous regroupent les formulations optimales à base d'AX permettant de fabriquer des capsules dures à forte teneur en MS (pourcentages arrondis).Table 8 below groups together the optimal formulations based on AX for making hard capsules with a high DM content (rounded percentages).
Tableau 8Table 8
5.2.2. Résultats On vérifie bien que les capsules préparées sont voisines en aspect et texture des capsules témoins. Les résultats obtenus pour FAX 9 montrent qu'un égouttage de 30 s permet d'obtenir des capsules conformes.5.2.2. Results It is checked that the capsules prepared are similar in appearance and texture to the control capsules. The results obtained for FAX 9 show that draining for 30 s makes it possible to obtain conforming capsules.
Les résultats sont similaires pour les capsules d'AX 10, les 2 formules différant peu.The results are similar for the AX 10 capsules, the 2 formulas differing little.
Exemple 8 : Mesures de viscosité et de cinétique de gélification des solutions de trempeEXAMPLE 8 Measurements of Viscosity and of Gelling Kinetics of Quenching Solutions
8.1 Mesures de viscosité8.1 Viscosity measurements
L'appareil utilisé est le Rhéométric Scientific SR 5000. Il s'agit d'un rhéomètre pouvant aussi bien réaliser des mesures en écoulement qu'en oscillations de contraintes (Dynamic Stress Rheometer). Quel que soit le type de mesure cependant, le mobile utilisé est une géométrie de type plan parallèle de 5cm de diamètre. Par contre, suivant la mesure réalisée, l'entrefer diffère: l*- 0,5 mm pour les mesures en écoulement, - 2 mm pour les mesures dynamiques.The device used is the Rheometric Scientific SR 5000. It is a rheometer which can perform flow measurements as well as stress oscillations (Dynamic Stress Rheometer). Whatever the type of measurement, however, the mobile used is a geometry of the parallel plane type with a diameter of 5 cm. On the other hand, depending on the measurement made, the air gap differs: l * - 0.5 mm for flow measurements, - 2 mm for dynamic measurements.
8.1.1 Résultats Les résultats moyens de viscosité sont donnés dans le tableau 9 suivant :8.1.1 Results The average viscosity results are given in the following table 9:
Tableau 9Table 9
Remarque importante : les viscosités mesurées à 40°C donnent un résultat moyen de 900 mPa.s pour l'AX 2. Or, bien que cette valeur ne s'inscrive pas exactement dans les marges données par la bibliographie à cette température, nous avons jugé qu'elles étaient trop larges (1000 et 8000 mPa.s) pour être une référence valable. C'est pourquoi nous avons choisi d'effectuer les mesures à 55°C: cette température étant celle de la solution de trempe, les viscosités pourront être comparées à la réalisation industrielle.Important note: the viscosities measured at 40 ° C give an average result of 900 mPa.s for the AX 2. However, although this value does not register exactly within the margins given by the bibliography at this temperature, we have judged that they were too wide (1000 and 8000 mPa.s) to be a valid reference. This is why we have chosen to carry out the measurements at 55 ° C.: this temperature being that of the quenching solution, the viscosities can be compared with industrial production.
8.1.2 Discussion Quel que soit le produit considéré, les courbes obtenues sont typiques d'un comportement rhéo-fluidifiant: la viscosité des produits diminue avec l'augmentation de la contrainte.8.1.2 Discussion Whatever the product considered, the curves obtained are typical of rheo-fluidifying behavior: the viscosity of the products decreases with increasing stress.
Cependant différents comportements se manifestent selon les compositions, tel que représentés sur les figures 1 à 6.However, different behaviors are manifested according to the compositions, as shown in Figures 1 to 6.
La viscosité des échantillons de gélatine reste élevée aux faibles gradients de vitesse (γ) tandis que les solutions d'AX et d'HPMC ont une viscosité est assez faible dès les faibles contraintes. Cependant, les solutions d'AX et d'HPMC ont une viscosité qui se stabilise rapidement au contraire des solutions de gélatine.The viscosity of the gelatin samples remains high at low speed gradients (γ) while the solutions of AX and HPMC have a viscosity is quite low as of low stresses. However, the AX and HPMC solutions have a viscosity which stabilizes quickly unlike gelatin solutions.
De plus, on constate que les solutions de gélatine peuvent entrer en régime turbulent dès un gradient de vitesse de 250 s"1 (en général au delà de 300 s"1) alors que pour les AX et l'HPMC, les solutions résistent à des gradients de vitesse plus élevés (en général, l'entrée en régime turbulent ne se fait pas avant 600 s"1)In addition, it is noted that the gelatin solutions can enter into turbulent regime from a speed gradient of 250 s "1 (in general beyond 300 s " 1 ) while for the AX and the HPMC, the solutions resist higher speed gradients (in general, the turbulent entry does not take place before 600 s "1 )
Les solutions d'AX et d'HPMC sont donc plus stables aux fortes contraintes que les solutions de gélatineAX and HPMC solutions are therefore more stable under high stresses than gelatin solutions
Le seuil de contrainte au-delà duquel on peut assimiler le comportement des solutions à un comportement newtonien est moins marqué pour les solutions d'AX et d'HPMC que pour les solutions de gélatine. Ceci se manifeste aussi par un indice de gradient tendant vers 1.The stress threshold beyond which the behavior of the solutions can be compared to Newtonian behavior is less marked for the solutions of AX and of HPMC than for the solutions of gelatin. This is also manifested by a gradient index tending towards 1.
Les solutions d'AX et d'HPMC ont un comportement de réaction aux contraintes plus constant que la gélatine.The AX and HPMC solutions have a more constant stress response behavior than gelatin.
Les mesures réalisées sur la gélatine dé-formulée et l'AX 9 ont été répétées neuf fois tandis que seulement trois à six répétitions ont été réalisées pour les autres échantillons : ceci explique des intervalles de confiance plus larges.The measurements carried out on deformulated gelatin and AX 9 were repeated nine times while only three to six repetitions were carried out for the other samples: this explains the wider confidence intervals.
Par ailleurs, cet intervalle de confiance est très important pour l'HPMC dont nous avons élaboré la formulation (HPMC 35 %). Ceci s'explique par une augmentation de la viscosité de la solution au fil des mesures beaucoup plus importante que pour les autres échantillons. Ce phénomène peut s'expliquer par une évaporation de l'éthanol.Furthermore, this confidence interval is very important for the HPMC whose formulation we have developed (HPMC 35%). This is explained by a much greater increase in the viscosity of the solution over the measurements than for the other samples. This phenomenon can be explained by an evaporation of ethanol.
Globalement on mesure donc une viscosité des solutions de trempe à 55°C voisine pour nos différents produits: elle s'échelonne entre 500 et 900 mPa.s.Overall, we therefore measure a viscosity of quenching solutions at 55 ° C for our various products: it ranges from 500 to 900 mPa.s.
Les échantillons d'AX ont toutefois une viscosité sensiblement inférieure à celle des solutions de gélatine: si l'on considère nos mesures les plus répétables (AX 9 comparé à la gélatine dé-formulée) ces viscosités sont de 600-800 mPa.s pour l'AX contre 700-900 mPa.s pour la gélatine. En parallèle, nous avons aussi étudié les cinétiques de gélification de nos solutions.However, the AX samples have a viscosity significantly lower than that of gelatin solutions: if we consider our most repeatable measurements (AX 9 compared to de-formulated gelatin) these viscosities are 600-800 mPa.s for the AX against 700-900 mPa.s for gelatin. In parallel, we also studied the gelation kinetics of our solutions.
8.2 Cinétiques de gélification Par définition, deux paramètres sont évalués par mesure des cinétiques de gélification:8.2 Gelation kinetics By definition, two parameters are evaluated by measuring the gelation kinetics:
- le temps moyen de gélification des solutions,- the average gel time of the solutions,
- la température à laquelle se fait cette gélification.- the temperature at which this gelation takes place.
8.2.1 Temps et températures de gélification Ces mesures ont été réalisées sur Rhéométrics sur l'ensemble des échantillons. Les figures 1 et 2 représentent respectivement les temps moyens et les températures moyennes de gélification.8.2.1 Gelation times and temperatures These measurements were performed on Rheometrics on all of the samples. Figures 1 and 2 respectively represent the average times and the average gelation temperatures.
Les figures 3 à 8 représentent les profil de gélification en fonction du temps pour chacune des compositions testées.Figures 3 to 8 show the gelation profile as a function of time for each of the compositions tested.
8.2.3 Discussion8.2.3 Discussion
Les conditions de refroidissement étant similaires à la réalisation des capsules et en mesures au Rhéométrics, on vérifie bien une analogie entre la mesure du temps de début de gélification et celle du temps maximal d'égouttage : en effet, à la réalisation des capsules, on peut laisser s'égoutter les solutions d'HPMC et de gélatine un peu moins de 2 minutes tandis que les solutions d'AX ne s'égouttent plus au bout de 50 s, ce qui est mesuré ici.The cooling conditions being similar to the production of the capsules and in rheometric measurements, we verify a similarity between the measurement of the time of onset of gelation and that of the maximum draining time: in fact, with the production of the capsules, we can leave the solutions of HPMC and gelatin to drip a little less than 2 minutes while the solutions of AX no longer drip after 50 s, which is measured here.
La cinétique de refroidissement étant la même pour tous les échantillons, nous obtenons donc en parallèle une température de gélification plus élevée pour les solutions d'AX que pour les témoins.The kinetics of cooling being the same for all the samples, we therefore obtain in parallel a higher gelation temperature for the AX solutions than for the controls.
On peut mesurer une force de gel (G') maximale plus forte pour nos solutions d'AX que pour les témoins (20 à 40 000 Pa contre 10-20 000 pour les témoins dé-formulés notamment). Cependant, nos gels d'AX, formés plus rapidement que ceux de gélatine ou d'HPMC, mettent plus de temps à se stabiliser à température ambiante ce qui explique une re-diminution du G': la force de gel se stabilise au bout de 5 minutes à 25 °C autour des mêmes valeurs que pour les témoins soit 10 à 20 000 Pa.We can measure a higher maximum gel strength (G ') for our AX solutions than for the controls (20 to 40,000 Pa compared to 10-20,000 for the de-formulated controls in particular). However, our AX gels, formed faster than those of gelatin or HPMC, take longer to stabilize at room temperature which explains a re-decrease in G ': the gel strength stabilizes after 5 minutes at 25 ° C around the same values as for the controls, ie 10 to 20,000 Pa.
8.3 Conclusion8.3 Conclusion
Nous avons ainsi pu fabriquer des capsules à base d'AX qui ont les mêmes propriétés d'aspect, de texture et d'épaisseur que les témoins du commerce. Le procédé de réalisation est alors sensiblement identique: seule la durée d'égouttage nécessaire à la fabrication de capsules d'épaisseur standard est légèrement plus faible pour les solutions d'AX, les autres paramètres de fabrication restant inchangés. Cette différence s'explique par une viscosité plus faible des solutions d'AX par rapport aux solutions témoins. Par ailleurs, cette faible viscosité est compensée par une cinétique de gélification nettement plus élevée, qui peut nettement être améliorée en jouant sur le pouvoir de gélification du gélifiant utilisé.We were thus able to manufacture capsules based on AX which have the same properties of appearance, texture and thickness as commercial controls. The production process is then substantially identical: only the draining time necessary for the manufacture of capsules of standard thickness is slightly lower for AX solutions, the other manufacturing parameters remaining unchanged. This difference is explained by a lower viscosity of the AX solutions compared to the control solutions. Furthermore, this low viscosity is compensated for by a significantly higher gelling kinetics, which can be significantly improved by varying the gelling power of the gelling agent used.
La formulation de nos produits étant optimisée pour une épaisseur standard des capsules, nous avons alors cherché à compléter cette optimisation sur le critère de teneur en eau.The formulation of our products being optimized for a standard thickness of the capsules, we then sought to complete this optimization on the criterion of water content.
Exemple 9 : Comparaison des propriétés mécaniques et de dissolution des capsules duresExample 9 Comparison of the Mechanical and Dissolution Properties of the Hard Capsules
Nous avons logiquement choisi de continuer à caractériser les capsules obtenues par les formules AX 9 et AX 10, pour lesquelles l'étude a été la plus approfondie.We have logically chosen to continue to characterize the capsules obtained by the AX 9 and AX 10 formulas, for which the study was the most thorough.
Les propriétés mécaniques et de dissolution de ces capsules ont été mesurées et, dans certains cas, comparer avec celles des capsules témoins de gélatine et d'HPMC par l'étude à la fois de capsules et de films.The mechanical and dissolving properties of these capsules were measured and, in some cases, compared with those of the control capsules of gelatin and HPMC by studying both capsules and films.
9.1 Propriétés mécaniques9.1 Mechanical properties
L'étude a été réalisée sur des films réalisés par étalement à partir des solutions de trempe à 70°C. De la même manière que nous avons établi pour chaque formule quelle durée d'égouttage permet d'obtenir une épaisseur standard des capsules, nous avons cherché quelle épaisseur d'étalement permet de fabriquer des films d'épaisseur standard.The study was carried out on films made by spreading from quenching solutions at 70 ° C. In the same way that we have established for each formula which duration of draining makes it possible to obtain a standard thickness of the capsules, we have sought what thickness of spreading makes it possible to manufacture films of standard thickness.
9.1.1 Les épaisseurs d'étalement permettant la standardisation de l'épaisseur des films après séchage Nous avons cherché à utiliser des épaisseurs d'étalement permettant d'obtenir après séchage des épaisseurs équivalentes aux standards pour les capsules, soit des épaisseur comprise entre 100 et 110 μm.9.1.1 The thicknesses of spreading allowing the standardization of the thickness of the films after drying We tried to use thicknesses of spreading allowing to obtain after drying thicknesses equivalent to the standards for the capsules, that is to say thickness between 100 and 110 μm.
Les résultats obtenus sont présentés dans le tableau 10 suivant : Tableau 10The results obtained are presented in the following table 10: Table 10
En moyenne, les films obtenus ont une épaisseur de 110-115 μm. Seuls les films à base d'HPMC à 13% de MS présentent une épaisseur après séchage comprise entre 100 et 130 μm.On average, the films obtained have a thickness of 110-115 μm. Only films based on HPMC at 13% DM have a thickness after drying of between 100 and 130 μm.
9.1.2. Les Propriétés mécaniques des films A partir des films obtenus, nous avons donc réalisé des mesures de propriétés mécaniques sur l'Instron 1122.9.1.2. Mechanical properties of the films From the films obtained, we therefore carried out measurements of mechanical properties on the Instron 1122.
Les résultats sont présentés dans le tableau 11 suivant :The results are presented in the following table 11:
Tableau 11Table 11
On constate que l'élasticité du film à base d'AX 10 est meilleure que celle du film à base d'HPMC du commerce. Par contre, elle est moins bonne que celle des films à base de gélatine.It is found that the elasticity of the film based on AX 10 is better than that of the film based on commercial HPMC. On the other hand, it is less good than that of films based on gelatin.
La déformation du film à base d'AX 10 est par contre meilleure que celle des films à base de gélatine et de d'HPMC dé-formulée. Elle est par contre inférieure à la déformation du film à base d'HPMC du commerce. Or, il est important de noter que ce dernier a une épaisseur de 130 μm, ce qui peut expliquer qu'il possède une aussi grande capacité de déformation.The deformation of the film based on AX 10 is on the other hand better than that of the films based on gelatin and de-formulated HPMC. However, it is lower than the deformation of the commercial HPMC-based film. However, it is important to note that the latter has a thickness of 130 μm, which may explain that it has such a large capacity for deformation.
9.1.3 Conclusion9.1.3 Conclusion
Il serait intéressant de réaliser des mesures à la bonne épaisseur de film sur l'échantillon d'HMPC 13% MS, formulé selon le même mode que nos échantillons d'AXIt would be interesting to make measurements at the correct film thickness on the HMPC 13% DM sample, formulated in the same mode as our AX samples.
(la maltodextrine en moins). En effet, les résultats obtenus en élasticité à 130 μm sont faiblement supérieurs à ceux obtenus pour l'AX 10 à 115 μm. Il est donc possible que ces nouvelles mesures donnent des résultats voisins de ceux obtenus pour l'AX 10.(less maltodextrin). Indeed, the results obtained in elasticity at 130 μm are slightly higher than those obtained for the AX 10 at 115 μm. It is therefore possible that these new measurements give results close to those obtained for the AX 10.
9.2. Cinétiques de désintégration et de dissolution9.2. Disintegration and dissolution kinetics
Les premières mesures réalisées montrent que les capsules réalisées à base d'AX satisfont au dissolutest et ont par ailleurs de meilleures propriétés de dissolution que les capsules gélatines.The first measurements carried out show that the capsules produced on the basis of AX satisfy the dissolutest and moreover have better dissolution properties than the gelatin capsules.
Conclusion :Conclusion:
Les arabinoxylanes constituent donc des substituts de choix pour la production industrielle de capsules dures pharmaceutiques.Arabinoxylans therefore constitute the substitutes of choice for the industrial production of hard pharmaceutical capsules.
En effet, nous avons pu définir une formulation à partir d'ingrédients naturels d'origine végétale, reposant sur l'association d'arabinoxylanes et d'un gélifiant, le Gelcarin® : cette formulation permet d'obtenir des capsules dures pour un taux de matière sèche et selon un procédé identiques à ceux utilisés pour les échantillons du commerce. Ces capsules présentent des caractéristiques voisines des témoins industriels.In fact, we were able to define a formulation based on natural ingredients of plant origin, based on the combination of arabinoxylans and a gelling agent, Gelcarin®: this formulation makes it possible to obtain hard capsules for a low of dry matter and according to a process identical to those used for commercial samples. These capsules have characteristics similar to industrial controls.
Les capsules obtenues ont un aspect, une texture et des dimensions après séchage voisines des valeurs industrielles standards.The capsules obtained have an appearance, texture and dimensions after drying close to standard industrial values.
Pour la texture souhaitée, leur teneur en eau se stabilise autour de 9 %, soit une valeur inférieure aux valeurs industrielles usuelles mais à laquelle les capsules de gélatine et d'HPMC sont habituellement cassantes. Cette propriété est intéressante pour le comportement à la conservation.For the desired texture, their water content stabilizes around 9%, ie a value lower than the usual industrial values but at which the gelatin and HPMC capsules are usually brittle. This property is interesting for the behavior in conservation.
Enfin, il est notable que nos capsules ont des propriétés de dissolution meilleures que la gélatine. Dans ce cadre, leurs propriétés mécaniques peuvent être améliorées par augmentation de leur épaisseur. La facilité avec laquelle des capsules molles peuvent être réalisées à partir d'arabinoxylanes présage de l'excellente qualité des capsules dures que l'on pourra obtenir en travaillant de manière plus approfondie sur le procédé et en développant la formulation mise au point. Finally, it is notable that our capsules have better dissolving properties than gelatin. In this context, their mechanical properties can be improved by increasing their thickness. The ease with which soft capsules can be produced from arabinoxylans foreshadows the excellent quality of hard capsules which can be obtained by working more thoroughly on the process and by developing the formulation developed.

Claims

REVENDICATIONS
1. Composition filmogène pour la fabrication de capsules, caractérisée en ce qu'elle comprend essentiellement : - au moins un composé du type hétéroxylane, au moins un agent plastifiant, et au moins un gélifiant.1. Film-forming composition for the manufacture of capsules, characterized in that it essentially comprises: - at least one compound of the heteroxylan type, at least one plasticizing agent, and at least one gelling agent.
2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'hétéroxylane est l'arabinoxylane.2. Composition according to claim 1, characterized in that the heteroxylan is arabinoxylan.
3. Composition selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'agent plastifiant est de préférence choisi dans le groupe des composés (poly)hydroxylés, et plus préférentiellement encore dans le groupe comprenant le glycérol, le sorbitol, le polyéthylène glycol, le propylène glycol, le maltitol, la triacétine ou leurs mélanges.3. Composition according to claim 1 or 2, characterized in that the plasticizing agent is preferably chosen from the group of (poly) hydroxylated compounds, and more preferably still from the group comprising glycerol, sorbitol, polyethylene glycol, propylene glycol, maltitol, triacetin or their mixtures.
4. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le gélifiant est sélectionné dans le groupe comprenant les carraghénanes (K et i carraghénanes), la gomme gellane, les pectines ou leurs mélanges.4. Composition according to one of the preceding claims, characterized in that the gelling agent is selected from the group comprising carrageenans (K and i carrageenans), gellan gum, pectins or their mixtures.
5. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend : de 20 à 99 % en poids sec d'hétéroxylane, de 5 à 40 % en poids sec d'agent plastifiant et - de 0,1 à 20 % en poids sec de gélifiant.5. Composition according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises: from 20 to 99% by dry weight of heteroxylan, from 5 to 40% by dry weight of plasticizing agent and - from 0.1 to 20% by dry weight of gelling agent.
6. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre au moins un agent de charge.6. Composition according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises at least one bulking agent.
7. Composition selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l'agent de charge est pris dans le groupe comprenant les glucides, tels que le saccharose, le fructose, l'amidon, la cellulose, les maltodextrines, les farines céréalières et non céréalières, les charges minérales telles que les sels de calcium, de sodium ou de potassium ou leurs mélanges, et de préférence une maltodextrine présentant une valeur de Dextrose Equivalent de 5 à 40.7. Composition according to the preceding claim, characterized in that the bulking agent is taken from the group comprising carbohydrates, such as sucrose, fructose, starch, cellulose, maltodextrins, cereal and non-cereal flours , mineral fillers such as calcium, sodium or potassium salts or their mixtures, and preferably a maltodextrin having a Dextrose Equivalent value of 5 to 40.
8. Composition selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comprend de 0 à 70 % en poids sec d'agent de charge. 8. Composition according to the preceding claim, characterized in that it comprises from 0 to 70% by dry weight of bulking agent.
9. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit ou lesdits composés du type hétéroxylane sont préférentiellement extraits de sons de maïs, de seigle, de riz ou de leurs mélanges.9. Composition according to one of the preceding claims, characterized in that the said heteroxylan-type compound (s) are preferably extracted from corn bran, rye, rice or their mixtures.
10. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit ou lesdits composés du type hétéroxylane ont préférentiellement une masse molaire comprise entre 100 000 et 300 000 g/mole.10. Composition according to one of the preceding claims, characterized in that the said heteroxylan-type compound (s) preferably have a molar mass of between 100,000 and 300,000 g / mole.
11. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un additif ou un mélange d'additifs choisis parmi : les colorants, notamment choisis dans le groupe constitué par l'oxyde de titane, l'oxyde de fer, le bleu patenté, le jaune de quinoléine, le jaune orangé S, le rouge de cochenille A ou la chlorophilline complexe cuivrique, les antioxydants tels que l'acide ascorbique, le tocophérol, le butylhydroxyanisol (BHA) ou le butylhydroxytoluéne (BHT).11. Composition according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises an additive or a mixture of additives chosen from: dyes, in particular chosen from the group consisting of titanium oxide, oxide iron, patent blue, quinoline yellow, orange yellow S, cochineal red A or cupric chlorophillin, antioxidants such as ascorbic acid, tocopherol, butylhydroxyanisol (BHA) or butylhydroxytoluene (BHT ).
12. Composition selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comprend : - entre 0 et 3 % en poids sec de colorant et/ou,12. Composition according to the preceding claim, characterized in that it comprises: - between 0 and 3% by dry weight of dye and / or,
- entre 0 et 3 % en poids sec d'antioxydant.- between 0 and 3% by dry weight of antioxidant.
13. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est sous forme de solution, de préférence aqueuse.13. Composition according to one of the preceding claims, characterized in that it is in the form of a solution, preferably aqueous.
14. Composition selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comprend de 25 à 80 % en poids d'eau.14. Composition according to the preceding claim, characterized in that it comprises from 25 to 80% by weight of water.
15. Utilisation de la composition selon l'une des revendications 1 à 14, pour la réalisation de film.15. Use of the composition according to one of claims 1 to 14, for the production of film.
16. Film obtenu à partir de la composition selon l'une des revendications 1 à 14 ou selon l'utilisation conformément à la revendication précédente.16. Film obtained from the composition according to one of claims 1 to 14 or according to the use according to the preceding claim.
17. Film selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il présente les propriétés mécaniques suivantes : résistance à la rupture comprise entre 30 et 250 N, - élasticité comprise entre 20 et 120 N.s"1, déformation comprise entre 2 et 20 %>.17. Film according to the preceding claim, characterized in that it has the following mechanical properties: tensile strength between 30 and 250 N, - elasticity between 20 and 120 Ns "1 , deformation between 2 and 20%>.
18. Capsule obtenue à partir d'une composition selon l'une des revendications 1 à ou d'un film selon l'une des revendications 16 ou 17.18. Capsule obtained from a composition according to one of claims 1 to or from a film according to one of claims 16 or 17.
19. Capsule molle, caractérisée en ce qu'elle comporte : entre 60 et 99 %> en poids sec d'au moins un hétéroxylane, entre 5 et 40 %> en poids sec d'au moins un plastifiant,19. Soft capsule, characterized in that it comprises: between 60 and 99%> by dry weight of at least one heteroxylan, between 5 and 40%> by dry weight of at least one plasticizer,
- entre 0,1 et 20 % en poids sec d'au moins un gélifiant, - entre 0 et 70 % d'au moins un agent de charge.- between 0.1 and 20% by dry weight of at least one gelling agent, - between 0 and 70% of at least one bulking agent.
20. Capsule dure, caractérisé en ce qu'elle comporte : entre 20 et 90 % en poids sec d'au moins un hétéroxylane, entre 10 et 30 % en poids sec d'au moins un plastifiant, - entre 5 et 20 % en poids sec d'au moins un gélifiant,20. Hard capsule, characterized in that it comprises: between 20 and 90% by dry weight of at least one heteroxylan, between 10 and 30% by dry weight of at least one plasticizer, - between 5 and 20% by dry weight of at least one gelling agent,
- entre 0 et 70 % en poids sec d'au moins un agent de charge. - between 0 and 70% by dry weight of at least one bulking agent.
EP02799119A 2001-12-27 2002-12-26 Heteroxylan film-forming composition for making capsules and resulting capsules Withdrawn EP1458806A1 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0116951 2001-12-27
FR0116951A FR2834291B1 (en) 2001-12-27 2001-12-27 FILM-FORMING COMPOSITION OF HETEROXYLANES FOR THE MANUFACTURE OF CAPSULES AND CAPSULES
FR0213235A FR2829142B1 (en) 2001-12-27 2002-10-23 FILMOGENEOUS COMPOSITION OF HETEROXYLANE FOR THE MANUFACTURE OF CAPSULES THUS OBTAINED
FR0213235 2002-10-23
PCT/FR2002/004565 WO2003055942A1 (en) 2001-12-27 2002-12-26 Heteroxylan film-forming composition for making capsules and resulting capsules

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1458806A1 true EP1458806A1 (en) 2004-09-22

Family

ID=26213313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP02799119A Withdrawn EP1458806A1 (en) 2001-12-27 2002-12-26 Heteroxylan film-forming composition for making capsules and resulting capsules

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20050037064A1 (en)
EP (1) EP1458806A1 (en)
JP (1) JP2005513255A (en)
AU (1) AU2002364342A1 (en)
CA (1) CA2470545A1 (en)
FR (1) FR2829142B1 (en)
WO (1) WO2003055942A1 (en)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE0300801D0 (en) * 2003-03-21 2003-03-21 Paul Gatenholm Polymeric film or coating comprising hemicellulose
US20050013847A1 (en) * 2003-04-14 2005-01-20 Fmc Corporation Delivery systems of homogeneous, thermoreversible alginate films
CA2522293A1 (en) * 2003-04-14 2004-10-28 Fmc Corporation Homogeneous, thermoreversible low viscosity polymannan gum films and soft capsules made therefrom
US20050048185A1 (en) * 2003-04-14 2005-03-03 Fmc Corporation Delivery systems of homogeneous, thermoreversible low viscosity polymannan gum films
US20050019294A1 (en) * 2003-04-14 2005-01-27 Fmc Corporation Homogeneous, thermoreversible alginate films and soft capsules made therefrom
US7816341B2 (en) * 2003-04-14 2010-10-19 Fmc Corporation Homogeneous, thermoreversible gel containing reduced viscosity carrageenan and products made therefrom
US20050008677A1 (en) * 2003-04-14 2005-01-13 Fmc Corporation Delivery system of homogeneous, thermoreversible gel film containing kappa-2 carrageenan
US20050019295A1 (en) * 2003-04-14 2005-01-27 Fmc Corporation Homogeneous, thermoreversible low viscosity polymannan gum films and soft capsules made therefrom
EP1580229A1 (en) * 2004-03-22 2005-09-28 Warner-Lambert Company Llc Biopolymer compositons and products thereof
ES2593047T3 (en) 2006-02-03 2016-12-05 Opko Renal, Llc Treatment of vitamin D insufficiency and deficiency with 25-hydroxyvitamin D2 and 25-hydroxyvitamin D3
CA2655499C (en) 2006-06-21 2015-10-27 Proventiv Therapeutics, Llc Method of treating and preventing secondary hyperparathyroidism_with vitamin d repletion and vitamin d replacemnt therapies
SE0700404L (en) * 2007-02-19 2008-08-20 Xylophane Ab Polymeric film or coating comprising hemicellulose
PT2148684E (en) 2007-04-25 2013-04-19 Cytochroma Inc Method of treating vitamin d insufficiency and deficiency
EP3335712A1 (en) 2007-04-25 2018-06-20 Opko Renal, LLC Method of safely and effectively treating and preventing secondary hyperparathyroidism in chronic kidney disease
HUE063590T2 (en) 2007-04-25 2024-01-28 Eirgen Pharma Ltd Controlled release 25-hydroxyvitamin d
US8962239B2 (en) 2008-04-02 2015-02-24 Opko Renal, Llc Methods useful for vitamin D deficiency and related disorders
KR100984399B1 (en) * 2010-02-23 2010-09-29 김정원 A jelly named moock using the skins of pigs and manufacturing method thereof
CA2797537C (en) 2010-03-29 2021-11-23 Cytochroma Inc. Use of 25-hydroxyvitamin d compound for reducing parathyroid levels
EP3446713A3 (en) 2012-05-02 2019-05-15 Capsugel Belgium NV Aqueous dispersions of controlled release polymers and shells and capsules thereof
KR101847947B1 (en) 2013-03-15 2018-05-28 옵코 아이피 홀딩스 Ⅱ 인코포레이티드 Stabilized modified release vitamin d formulation
US20160256399A1 (en) 2013-11-04 2016-09-08 Capsugel Belgium Nv Methods and systems for improved bioavailability of active pharmaceutical ingredients including esomeprazole
KR20170047265A (en) 2014-08-07 2017-05-04 옵코 아일랜드 글로벌 홀딩스 리미티드 Adjunctive therapy with 25-hydroxyvitamin d
KR20230056790A (en) 2016-03-28 2023-04-27 옵코 아일랜드 글로벌 홀딩스 리미티드 Methods of vitamin d treatment
WO2018008660A1 (en) * 2016-07-06 2018-01-11 クオリカプス株式会社 Hard capsule having improved hardness, and method for manufacturing same

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0099179A3 (en) * 1982-06-22 1987-01-21 Imperial Chemical Industries Plc Particulate dispersions
US5089578A (en) * 1986-03-28 1992-02-18 Exxon Research And Engineering Company Hydrophobically associating terpolymers containing sulfonate functionality
US4861499A (en) * 1987-10-13 1989-08-29 American Cyanamid Company Water-dispersible hydrophobic thickening agent
LU87534A1 (en) * 1989-06-09 1991-02-18 Oreal COSMETIC COMPOSITIONS CONTAINING A POLYMER THICKENER HAVING A LOW PROPORTION OF ION GROUPING PATTERNS
US5114706A (en) * 1990-07-13 1992-05-19 Helene Curtis, Inc. Stable conditioning shampoo containing anionic surfactant/cationic conditioning agent - non-volatile silicone emulsion
AT397505B (en) * 1991-03-25 1994-04-25 Berghofer Emmerich Dipl Ing Dr METHOD FOR PRODUCING PACKAGING MATERIAL AND ITS USE
FR2701956B1 (en) * 1993-02-26 1995-05-24 Sais Process for manufacturing flexible, solid, biodegradable films, and products obtained.
FR2729852A1 (en) * 1995-01-30 1996-08-02 Oreal REDUCTIVE COMPOSITION COMPRISING BASIC AMINO ACID AND CATIONIC POLYMER
JPH08252447A (en) * 1995-03-20 1996-10-01 Shiseido Co Ltd Emulsifying agent comprising water-soluble amphiphilic polymeric electrolyte, emulsion composition and emulsion cosmetic blended with the agent
EP0750899A3 (en) * 1995-06-30 1998-05-20 Shiseido Company Limited An emulsifier or solubilizer which consists of a water soluble amphiphilic polyelectrolyte, and an emulsified composition or a solubilized composition and an emulsified cosmetic or a solubilized cosmetic containing it
FR2750330B1 (en) * 1996-06-28 1998-07-31 Oreal COMPOSITION PRESENTING IN PARTICULAR IN THE FORM OF EMULSION, GEL OR AQUEOUS SOLUTION, AND COMPRISING A POLYMER POLY (ACID 2 -ACRYLAMIDO 2 -METHYLPROPANE SULFONIC) CROSSLINKED
US5817155A (en) * 1996-08-08 1998-10-06 Shiseido Co., Ltd. Emulsion for hair treatment
EP0968233A1 (en) * 1997-03-20 2000-01-05 E.I. Du Pont De Nemours And Company Improvements relating to bran gels
AU1245999A (en) * 1998-11-23 2000-06-13 Sofitech N.V. Invertible emulsions stabilised by amphiphilic polymers and application to bore fluids
JP2000237284A (en) * 1999-02-17 2000-09-05 Shionogi Qualicaps Kk Phermaceutical preparation in hard capsule
FR2794125B1 (en) * 1999-05-26 2001-07-20 Oreal COMPOSITION IN THE FORM OF AN OIL-IN-WATER EMULSION AND ITS USES, IN PARTICULAR COSMETICS
JP3726570B2 (en) * 1999-07-27 2005-12-14 不二製油株式会社 Soft capsule manufacturing method and coating or lubricant
FR2811998B1 (en) * 2000-07-18 2003-08-29 Ulice USE OF HETEROXYLANES FOR THE PREPARATION OF FILM-FORMING COMPOSITIONS

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO03055942A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005513255A (en) 2005-05-12
FR2829142A1 (en) 2003-03-07
AU2002364342A1 (en) 2003-07-15
FR2829142B1 (en) 2004-02-13
CA2470545A1 (en) 2003-07-10
US20050037064A1 (en) 2005-02-17
WO2003055942A1 (en) 2003-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2003055942A1 (en) Heteroxylan film-forming composition for making capsules and resulting capsules
KR100379674B1 (en) Cellulose capsule using mixed solution of pectin and glycerin and the manufacturing process thereof
Zhang et al. Developing hydroxypropyl methylcellulose/hydroxypropyl starch blends for use as capsule materials
US20010043999A1 (en) Polyvinyl alcohol compositions
CA2378682C (en) Cooking/drying process for amylose-rich starches
FR2862654A1 (en) Amylaceous film-forming composition useful e.g. for coating pharmaceuticals, foods and agricultural materials, contains a stabilized starch and has controlled viscosity
US20070034827A1 (en) Blends of gelling and non-gelling starches with gellan gums and plasticizer
Montoille et al. Study of the effect of the addition of plasticizers on the physical properties of biodegradable films based on kefiran for potential application as food packaging
FR3003866A1 (en) FILMOGENIC COMPOSITIONS FOR THE CURING OF SOLID FORMS
EP2131823B1 (en) Rapid-disintegration monolayer film for the oral administration of active substances
Pająk et al. Octenyl succinylated potato starch-based film reinforced by honey-bee products: Structural and functional properties
WO2018033682A1 (en) Jellified confectionery with a reduced sugar content
JP5143024B2 (en) Brown film composition and method for preparing the same
EP4171253A1 (en) Sugar-coated confectionery with improved crunchiness
TW201909888A (en) Coating composition, coating film, and coating preparation and method for producing same
EP1940983A1 (en) Coating agent
CA2510048C (en) Use of thickening agents for producing soft capsules and film production method
Karača et al. Development and characterisation of functional cocoa (Theobroma cacao L.)‐based edible films
FR2787799A1 (en) COMPOSITION COMPRISING AN INORGANIC BARK AND A CORE COMPRISING AT LEAST ONE POLYHYDROXYL COMPOUND
Marsin et al. Preparation and characterization of purple sweet potato starch-based edible film with optimized mixing temperature
KR20120062208A (en) Soft capsule comprising red ginseng oil as diluent oil
Agustin et al. Effect of Added Pectin and Microcrystalline Cellulose (MCC) on Capsule Shell Quality
FR2834291A1 (en) Film forming composition used for making capsules used for pharmaceutical, herbal or food applications comprises heteroxylan, plasticizer and gelling agent
WO2023006252A1 (en) Improved sugar coating process comprising a hydrolyzed and functionalized starch
Yahaya et al. STABILITY AND DISSOLUTION BEHAVIOUR OF CYCLODEXTRIN MOLECULAR INCLUSION COMPLEXES OF ARTEMETHER

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20040625

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK RO

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20080701