PL207813B1

PL207813B1 - Sposób otrzymywania krótkołańcuchowego polisacharydu

Info

Publication number: PL207813B1
Application number: PL376519A
Authority: PL
Inventors: Wiktor Czarnecki; Piotr Belniak
Original assignee: Akademia Medyczna W Lublinie
Priority date: 2005-08-05
Filing date: 2005-08-05
Publication date: 2011-02-28
Also published as: PL376519A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania krótkołańcuchowego polisacharydu ze skrobi ziemniaczanej.

Modyfikacje skrobi mają na celu polepszenie określonych jej właściwości funkcjonalnych lub nadanie nowych, specyficznych dla danego preparatu właściwości wymaganych w danym zastosowaniu (Nadison J.: Skrobia modyfikowana. Rodzaje, właściwości, zastosowanie produktu. Przemysł Spożywczy 1995, 49, 209-212).

Szerokie zastosowanie w technologii postaci leku i przemyśle spożywczym znalazły produkty hydrolizy na drodze chemicznej, takimi kwasami jak HCl, HNO3 lub H2SO4, metodami fizycznymi np. termiczna inaktywacja skrobi bądź metodami enzymatycznymi (Czarnecki W.: Biopolimery skrobiowe w technologii postaci leku. Farmacja Polska. 2000; 56(3): 100-110). Skrobię ziemniaczaną moż na użyć także do tworzenia filmów pokrywających. Powłoczki o lepszych właściwościach można uzyskać poprzez acetylację skrobi. Otrzymany polimer ma właściwości hydrofobowe, a uwalnianie z niego leku jest przedłużone (Tuovinen L., Peltonen S., Jarvinen K.: Drug release from starch-acetate films. Journal Control Release 2003; 91: 345-354).

Produkty hydrolizy skrobi o niskiej masie cząsteczkowej w połączeniu z substancjami aktywnymi dają preparaty o lepszej stabilności cech fizyko-chemicznych i równomiernym kontrolowanym uwalnianiu leku (Alberts E., Muller B.W.: Cyclodextrin derivatives in pharmaceutics. Ther. Drug Carrier Syst. 1995; 12(4): 311-337). Takie właściwości mają cyklodekstryny, które tworzą cykliczne łańcuchy składające się z 6-8 reszt glukozy z hydrofobowym wnętrzem (Sanville S., Kolouch R. RBI Technical Service: Cyclodextrins: Solutions for Insolubility. Neurotransmissions 1999; 15: 18-19). Produkty hydrolizy skrobi o wyższej masie cząsteczkowej, np. amyloza, która składa się z 100-300 cząsteczek glukozy powiązanych wiązaniem a-1,4-glikozydowym oraz krótkołańcuchowe amylozy składające się z 5 - 65 cząsteczek glukozy znalazły zastosowanie jako substancje wiążące, wypełniające, poślizgowe, adsorbujące wilgoć, nadające odpowiednią twardość tabletkom (Wai - Chiu Ch., Kasica J.: Enzymatically debranched starches as tablet excipients. US Pat. 1994 No 5468286).

Sposób według wynalazku polega na tym, że skrobię ziemniaczaną w ilości 30 - 90 korzystnie 45 części wagowych zalewa się z rozpuszczalnikiem w ilości 300 - 1000 korzystnie 515 części objętościowych o następującym składzie: kwas cytrynowy 15 części wagowych, lodowaty kwas octowy (10,5 kg/l) 250 części wagowych, woda destylowana 250 części wagowych. Mieszaninę ogrzewa się przez okres od 30 minut do 240 minut w temperaturze 90-95°C. Następnie wytrąca się osad etanolem (760 g/l) i oczyszcza do zaniku kwasu octowego i kwasu cytrynowego, poprzez wielokrotne przemywanie etanolem (760 g/l). Wysuszony osad jest krótkołańcuchowym polisacharydem.

Otrzymywany sposobem według wynalazku krótkołańcuchowy polisacharyd bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie (1:1 w/v) oraz w roztworach 10% kwasów mineralnych i zasad, nie rozpuszcza się w etanolu (0,76 kg/l), chloroformie, octanie etylu. Otrzymany według wynalazku związek ma szczególne zastosowanie w technologii otrzymywania postaci leków, gdzie wykorzystywany jest jako substancja powlekająca rdzeń tabletki. Prosta budowa związku składającego się z kilku cząsteczek glukozy wpływa na bardzo dobrą rozpuszczalność polisacharydu w wodzie, co jest istotne dla procesu powlekania rdzenia tabletek. Związek o właściwościach według wynalazku jest bezpieczny w stosowaniu, gdyż otrzymywany jest na drodze hydrolizy skrobi powszechnie stosowanej w przemyśle spożywczym, jako środek pomocniczy w technologii postaci leku. Oczyszczanie nowego związku etanolem jest wysoce efektywne w procesie otrzymywania nowego związku.

P r z y k ł a d I. Skrobię ziemniaczaną w ilości 45 części wagowych zalano rozpuszczalnikiem w ilości 515 części objętościowych o składzie następującym: kwas cytrynowy 15 części wagowych, lodowaty kwas octowy (10,5 kg/l) 250 części wagowych, woda destylowana 250 części wagowych. Mieszaninę umieszczono w kolbie okrągłodennej zaopatrzonej w mieszadło obrotowe oraz chłodnicę zwrotną i ogrzewano na łaźni wodnej przez okres 2 godzin, w temperaturze 90-95°C. Następnie do ochłodzonego kleiku dodawano etanol (0,76 kg/l), przy ciągłym mieszaniu. Wytrącony osad oddzielono od cieczy przez dekantację. Kilkakrotnie oczyszczano etanolem (0,76 kg/l) do zaniku kwasu octowego i kwasu cytrynowego. Otrzymano oczyszczony i wysuszony osad, który jest krótkołańcuchowym polisacharydem złożonym z 13 jednostek glukozy. Otrzymany związek posiada lepkość dynamiczną wynoszącą 4,07 mPa^s i wykazuje ciśnienie osmotyczne 0,046 Osm/l, co odpowiada masie cząsteczkowej 2356,51.

PL 207 813 B1

Osmol, Osm - jednostka ciśnienia osmotycznego; 1 Osm określa ciśnienie osmotyczne 1 mola substancji niedysocjującej w 1 l wody lub płynów ciała.

P r z y k ł a d II. Sposobem opisanym według przykładu I po 0,5; 1 i 4 godzinnej hydrolizie skrobi ziemniaczanej otrzymano roztwór wodny 10% (w/v) krótkołańcuchowego polisacharydu, który posiadał lepkość dynamiczną - 122,6; 19,155; 3,24 mPa^s i wykazywał ciśnienie osmotyczne 0,038 Osm/l. Odpowiadało to masie cząsteczkowej 2881,36. Otrzymany krótkołańcuchowy polisacharyd złożony był z 16 jednostek glukozy.

P r z y k ł a d III. Sposobem opisanym według przykładu I po 1 godzinnej hydrolizie skrobi ziemniaczanej otrzymano roztwór wodny 10% (w/v) krótkołańcuchowego polisacharydu, który posiadał lepkość dynamiczną - 19,155 mPa^s i wykazywał ciśnienie osmotyczne 0,037 Osm/l. Odpowiadało to masie cząsteczkowej 3043,48. Otrzymany krótkołańcuchowy polisacharyd złożony był z 17 jednostek glukozy.

P r z y k ł a d IV. Sposobem opisanym według przykładu I po 4 godzinnej hydrolizie skrobi ziemniaczanej otrzymano roztwór wodny 10% (w/v) krótkołańcuchowego polisacharydu, który posiadał lepkość dynamiczną - 3,24 mPa^s i wykazywał ciśnienie osmotyczne 0,101 Osm/l. Odpowiadało to masie cząsteczkowej 1105,21. Otrzymany krótkołańcuchowy polisacharyd złożony był z 6 jednostek glukozy.

Z oznaczeń ilości cukru redukującego metodą Samogyi-Nelsona (Ostrowski W., Filipowicz B.: Ćwiczenia z chemii ogólnej i fizjologicznej. PZWL, Warszawa 1980) wynika, że otrzymane w w/przedstawionych przykładach związki złożone są odpowiednio z 16 -17; 13; 6 cząsteczek glukozy powiązanych glukozydowo.

Claims

Sposób otrzymywania krótkołańcuchowego polisacharydu poprzez hydrolizę skrobi, znamienny tym, że skrobię ziemniaczaną w ilości 30-90 korzystnie 45 części wagowych zalewa się z rozpuszczalnikiem w ilości 300-1000 korzystnie 515 części objętościowych o następującym składzie: kwas cytrynowy 15 części wagowych, lodowaty kwas octowy (10,5 kg/l) 250 części wagowych, woda destylowana 250 części wagowych, po czym mieszaninę ogrzewa się przez okres od 30 minut do 240 minut w temperaturze 90-95°C, następnie wytrąca się osad etanolem (760 g/l) i oczyszcza do zaniku kwasu octowego i kwasu cytrynowego, poprzez wielokrotne przemywanie etanolem (760 g/l).