WO2023242126A1 - Wasserlösliches kreatin-agglomerat - Google Patents

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WO2023242126A1
WO2023242126A1 PCT/EP2023/065664 EP2023065664W WO2023242126A1 WO 2023242126 A1 WO2023242126 A1 WO 2023242126A1 EP 2023065664 W EP2023065664 W EP 2023065664W WO 2023242126 A1 WO2023242126 A1 WO 2023242126A1
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creatine
agglomerate
ground
binder
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Stephan Winkler
Michael Weger
Barbara Niess
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Alzchem Trostberg Gmbh
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Definitions

  • the subject of the present invention is a creatine agglomerate with improved dissolving behavior in aqueous systems and improved handling, which makes the intake of creatine easier.
  • Creatine is obtained through chemical synthesis. During synthesis, the product is obtained as a crystalline material that can be easily filtered.
  • the creatine obtained has a relatively low water solubility. For example, the solubility of creatine monohydrate in water at 20 °C is 13 g/L.
  • complete dissolution of creatine is often delayed or not achieved at all in practical use due to its crystal nature. This proves to be particularly disadvantageous if the crystalline creatine is taken after dissolving it in a liquid. There is often a residue that makes it unpleasant for the consumer to take.
  • micronized creatine products The dissolution behavior of the micronized creatine products is improved compared to the coarse-crystalline products, but is still not optimal.
  • handling properties of micronized products typically correspond to those of finely ground products. These products have in the Typically a low bulk density and poor flow and trickle properties, which is disadvantageous in practical use. If the powder is too fine, the wettability of the creatine with water suffers, so that the creatine powder is difficult to stir in and is therefore difficult to dissolve in water.
  • Spray-dried creatine particles are described in patent application CN 104 432 095 A, with a creatine suspension being used for spray drying. To produce the suspension, large amounts of spray drying and instantization additives are necessary, and the amount of creatine in the granules produced is correspondingly small.
  • Creatine monohydrate formulations with improved water solubility are described in US 2002-0151593 A1.
  • creatine monohydrate with an average particle diameter of at most 40 pm and an anti-agglomeration agent, such as dextrose, are mixed and ground.
  • WO 2017/106687 A1 discloses a method for increasing muscle protein formation in mammals by administering essential amino acids, amino acid derivatives and nitrogen-containing organic acids.
  • the administered compositions can contain, among other things, polysaccharides as binders.
  • WO 94/17794 A1 describes pharmaceutical mixtures of glycine derivatives and sugars, including maltodextrin, which can be administered, among other things, in an aqueous solution.
  • a further aim of the invention is to ensure the highest possible creatine content in the product without compromising the solubility or handling of the product.
  • the present invention is based on the object of finding a dosage form for creatine that requires as few additives as possible.
  • the task is solved with finely ground creatine, which is agglomerated after adding a binder containing at least one oligosaccharide.
  • an agglomerate containing a) 30 to 99.9% by weight of ground creatine and/or ground creatine derivatives and/or ground creatine salts, based on the total weight of the agglomerate and b) 0.1 to 30% by weight of a binder at least one oligosaccharide, based on the total weight of the agglomerate,
  • Binders are auxiliary substances whose addition can be helpful for agglomeration in order to increase the stability of the agglomerated particles.
  • Binders based on oligosaccharides have proven to be suitable for agglomerates, on the one hand to increase the stability of the creatine particles and at the same time to increase their dissolution behavior in aqueous liquids.
  • such binders also significantly improve the handling of the creatine agglomerates, which are to be dissolved as bulk material in aqueous media.
  • the binder b) can also contain monosaccharides (simple sugars) and polysaccharides, especially if it is produced by partial hydrolysis from naturally occurring polysaccharides, as is the case, for example, in the production of maltodextrin from starch.
  • the claimed agglomerate preferably comprises 1 to 20% by weight of binder b), particularly preferably 3 to 18% by weight, in particular 5 to 15% by weight.
  • the binders b) essentially consist of a carbohydrate selected from the group of oligosaccharides or a mixture of carbohydrates from monosaccharides, oligosaccharides and/or polysaccharides, the carbohydrate(s) preferably comprising at least 90% by weight, better at least 95% by weight. and in particular at least 99% by weight based on the total weight of the binder b).
  • the average molecular weight M w (weight average) of preferred carbohydrate mixtures which can be used as binder b) is in the range from 5,000 to 250,000 g/mol, in particular between 9,000 and 150,000 g/mol and particularly preferably between 12,000 and 100,000 g/mol, even better between 15,000 and 75,000 g/mol.
  • the average molecular weight M n (number average) of preferred carbohydrate mixtures is in the range from 500 to 10,000 g/mol, in particular between 1,250 and 7,500 g/mol and particularly preferably between 1,500 and 6,000 g/mol, even better between 1,500 and 5,000 g/mol .
  • the weight average or number average molecular weight can be determined by size exclusion chromatography as described in Avaltroni F.
  • Oligosaccharides in the context of the present invention are preferably polysaccharides with 2 to 15 sugar units, particularly preferably with 3 to 10 sugar units, in particular 3 to 6 sugar units, which are linked to one another via glycosidic bonds.
  • the longer-chain multiple sugars are considered polysaccharides within the meaning of the present invention.
  • polysaccharides, such as starch can contain molecules with up to 20,000 sugar units or more. If the disaccharides are no longer classified as oligosaccharides according to the preferred oligosaccharide definition, they are referred to as disaccharides.
  • the proportion of simple sugars, such as glucose, should be less than 25 mol%, particularly preferably between 0.1 and 15 mol%, in particular between 1 and 10 mol%, based on the total weight of the carbohydrate mixture of the binder b).
  • the molar proportion of disaccharides, such as maltose, in the carbohydrate mixture should preferably be less than 30 mol%, in particular between 1 mol% and 25 mol%, particularly preferably between 5 mol% and 20 mol%.
  • the molar proportion of the oligosaccharides with 3 to 6 sugar units in the carbohydrate mixture is preferably over 20 mol%, in particular in the range from 25 mol% to 80 mol%, particularly preferably in the range from 30 mol% to 70 mol%.
  • the proportion of higher oligosaccharides and polysaccharides is preferably less than 60 mol%, in particular between 10 mol% and 55 mol%, particularly preferably between 20 mol% and 50 mol%.
  • the sugars from which the oligosaccharides or polysaccharides are constructed are preferably hexoses, such as aldohexoses, in particular glucose, mannose, and galactose, or ketohexoses, such as fructose, or pentoses, such as ribose or arabinose.
  • the sugars can be in their D or L configuration or as a mixture of both configurations.
  • Particularly preferred are oligosaccharides and polysaccharides which are made up of over 90% by weight of hexoses or consist of hexoses.
  • the sugar units of the oligo- and polysaccharides are preferably linked to one another via glycosidic bonds.
  • Oligo- and polysaccharides that contain 50% or more, or even better at least 80%, glucose units as building blocks are preferred.
  • Gluco-oligosaccharides that are made up exclusively of glucose units, such as maltodextrin, are particularly suitable.
  • maltodextrin is a water-soluble mixture of carbohydrates usually produced by partial hydrolysis of starch (poly-a-glucose).
  • starch poly-a-glucose
  • the starch for this can come from grains or vegetables, such as corn, potatoes or tapioca.
  • Hydrolysis can be carried out, for example, with acid or enzymatically or by a combination of both processes.
  • Maltodextrin is a mixture of monomers, oligomers and polymers of glucose.
  • the composition of the mixture differs depending on the degree of hydrolysis.
  • the mixture is usually described by the dextrose equivalent.
  • products whose dextrose equivalent is between 3 and 20 are referred to as maltodextrin.
  • the creatine agglomerates disclosed here preferably comprise maltodextrins with a dextrose equivalent of 3 to 15, particularly preferably the dextrose equivalent is in the range of 4 to 12, in particular 4 to 10.
  • the DE value is a measure of the extent to which starch has been broken down, so products with a low DE value contain a high proportion of polysaccharides and a low content of low molecular weight sugars, while products with a high DE value consist mainly of low molecular weight sugars.
  • the dextrose equivalent (DE) is usually provided by the manufacturers of maltodextrin.
  • the DE information can also be determined by Lane-Eynon titration (Lane, JH and Eynon, L., J. Soc. Chem. Ind. Trans. 42 (1923), 32-36) in accordance with DIN EN ISO 5377-1994 become.
  • the binder b) used is 0.5 to 20% by weight, preferably 0.5 to 18% by weight, in particular 1 to 15% by weight or 5 to 12% by weight. % maltodextrin, based on the total weight of the agglomerate, used.
  • maltodextrins contain less than 5% by weight, in particular 0.05 to 3% by weight, of glucose as a simple sugar and less than a maximum of 20% by weight, preferably between 0.1 and 15% by weight, in particular between 0. 5 and 10% by weight maltose.
  • the percentages by weight refer to the total weight of the carbohydrate mixture of the binder b).
  • the agglomerate according to the invention contains 0.1 to 30% by weight of a binder containing at least one oligosaccharide, based on the total weight of the agglomerate.
  • all carbohydrates contained in the agglomerate in particular all monosaccharides, oligosaccharides and polysaccharides, are preferably assigned to the binder b).
  • the binder particularly preferably consists of at least 95% by weight, more preferably at least 99% by weight and even more preferably at least 99.9% by weight and in particular exclusively (i.e. 100% by weight) of carbohydrates, i.e. from mono-, oligo- and polysaccharides.
  • further additives if present, are not assigned to the binder b), but to the further additives c).
  • the binder b) can consist entirely of oligosaccharides.
  • the proportion of oligosaccharides in the binder b) is 100% by weight.
  • the binder b) it is also possible for the binder b) to contain further carbohydrates, in particular monosaccharides or polysaccharides, in addition to the oligosaccharides.
  • the proportion of oligosaccharide in the binder b) is preferably at least 0.1% by weight, more preferably at least 0.5% by weight, and even more preferably at least 1% by weight, based on the total weight of the Binder b).
  • the proportion of oligosaccharide in the binder b) is at least 10% by weight, even more preferably at least 20% by weight and most preferably at least 30% by weight, based on the total weight of the binder b).
  • the proportion of oligosaccharide in the binder b) can be up to 100% by weight, preferably up to 99% by weight, more preferably up to 90% by weight, even more preferably up to 80% by weight and most preferably up to 70% by weight and in particular up to 50% by weight
  • the binder b) particularly preferably consists of >90% by weight of carbohydrates, of which in turn 10 to 90% by weight, preferably 20 to 80% by weight and even more preferably 30 to 70% by weight are oligosaccharides.
  • the proportion of oligosaccharide in the binder b) is preferably at least 0.1 mol%, more preferably at least 0.5 mol%, and even more preferably at least 1 mol%, based on the total binder b). More preferably, the proportion of oligosaccharide in the binder b) is at least 10 mol%, even more preferably at least 20 mol% and most preferably at least 30 mol%, based on the total binder b).
  • the proportion of oligosaccharide in the binder b) can be up to 100 mol%, preferably up to 99 mol%, more preferably up to 90 mol%, even more preferably up to 80 mol% and most preferably up to 70 mol -%, based on the total binder b).
  • the binder b) particularly preferably consists of >90% by weight, in particular at least 99% by weight, of carbohydrates, of which in turn 10 to 90 mol%, preferably 20 to 80 mol% and even more preferably 30 to 70 mol -% are oligosaccharides.
  • Creatine is a substance produced naturally in the body that plays a central role in the energy metabolism of cells. Creatine can be produced in the body through biosynthesis or supplied through food.
  • the common form, in creatine Supplied as a dietary supplement includes, in addition to pure creatine, also creatine derivatives, such as creatine hydrates, in particular creatine monohydrate.
  • creatine salts such as creatine citrate, pyruvate, hydrochloride, hydrobromide, hydrogen citrate, maleate, malate, nitrate, mesylate, dihydrogen phosphate, hydrogen oxalate, fumarate, tartrate, lipoate, bicarbonate and ascorbate are used in nutritional supplements.
  • creatine should be understood to include not only pure creatine but also derivatives and salts of creatine, unless explicitly stated otherwise.
  • the term creatine agglomerate also includes agglomerates of creatine derivatives and creatine salts. Since pure creatine is hygroscopic, creatine is preferably used as a hydrate, with creatine monohydrate usually present in equilibrium with the humidity.
  • Creatine monohydrate is usually produced by chemical synthesis and is produced as a colorless, crystalline solid ( Figure 1a).
  • the solubility of creatine monohydrate in water at 20 °C is 13 g/L.
  • creatine monohydrate is often offered as a powder that is taken by dissolving it in a watery liquid, such as mineral water or juice.
  • a watery liquid such as mineral water or juice.
  • Creatine monohydrate powder only dissolves slowly due to the very low solubility of crystalline creatine monohydrate and a residue often remains. Creatine monohydrate dissolves relatively well when ground, but the ground powder has poor wetting behavior and the handling needs to be improved.
  • the poor wetting can be recognized by the fact that the creatine powder sinks into the liquid only slowly when it comes into contact with the surface of the liquid and/or forms aggregates. It is often observed that the aggregates formed in this way only dissolve extremely slowly. In addition, handling fine powders poses further difficulties as they often do not flow freely and are difficult to fill or refill. Due to the high dustiness of the powder, it is also difficult to put the entire powder into a glass, for example, without the suspended matter drifting away. Also the The pouring properties of the creatine powder are not optimal, parts of the powder clump together easily and stick to the packaging material, the angle of repose is high and the flow and free-flowing properties are low.
  • binders described With the binders described, a high content of ground creatine in the agglomerates can be ensured without any significant impairment of the dissolution behavior being detectable compared to the direct use of ground creatine powder. This was not to be expected since the binders have a very good adhesive effect during agglomeration, which should counteract dissolution in aqueous liquids.
  • the handling parameters described are also significantly improved compared to simply ground creatine.
  • Ground creatine is preferably characterized by a particle size distribution with an x50 value in the range from 2 pm to 150 pm, an x10 value in the range from 0.01 pm to 20 pm and an x90 value in the range from 15 pm to 250 pm.
  • the x50 value of the ground creatine is preferably in the range from 3 pm to 80 pm, particularly preferably between 5 pm and 50 pm and even more preferably between 5 pm and 30 pm.
  • Preferred x10 values are in the range from 0.1 pm to 10 pm, in particular between 0.5 pm and 5 pm.
  • the x90 value is preferably in the range from 20 pm to 100 pm, particularly preferably from 30 pm to 70 pm.
  • the values x10, x50 and x90 are each based on the mass fraction of the respective particle group in the ground creatine. This means that the particles with a particle size above the x50 value make up 50% by weight of the agglomerate, the remaining 50% by weight of the agglomerate comprises particles with a particle size with a value smaller than x50. Accordingly, the agglomerate contains 10% by weight of particles with a particle size below the x10 value and 10% by weight above the x90 value.
  • ground creatine powders have an x98 value in the range from 50 pm to 300 pm, in particular between 60 and 120 pm.
  • the x98 value is also based on the mass fraction in the ground creatine powder.
  • the amount of ground creatine in the agglomerate is preferably over 45% by weight, particularly preferably at least 60% by weight, more preferably over 60% by weight, even more preferably at least 75% by weight, in particular over 80% by weight. % based on the total weight of the agglomerates.
  • the upper limit is 99.9% by weight, preferably 99% by weight, in particular 95% by weight.
  • the invention relates to an agglomerate containing a) 30 to 99.9% by weight, preferably at least 45% by weight, more preferably at least 60% by weight and even more preferably at least 75% by weight.
  • ground creatine and/or ground creatine derivatives and/or ground creatine salts in particular creatine monohydrate, based on the total weight of the agglomerate; and b) 0.1 to 30% by weight, preferably 1 to 18% by weight and more preferably 5 to 15% by weight of a binder containing at least one oligosaccharide, in particular maltodextrin, based on the total weight of the agglomerate; and c) 0 to 20% by weight, preferably at most 10% by weight, more preferably at most 5% by weight of further additives; and d) 0 to less than 5% by weight, preferably to less than 2% by weight, of free water.
  • Components a), b), c) and d) preferably make up 100% of the agglomerate, i.e. no large substances are contained in the agglomerate.
  • the invention relates to an agglomerate containing a) 30 to 99.9% by weight, preferably at least 45% by weight, more preferably at least 60% by weight and even more preferably at least 75% by weight of ground creatine and/or ground creatine derivatives and/or ground creatine salts, in particular creatine monohydrate, based on the total weight of the agglomerate; and b) 0.1 to 30% by weight, preferably 1 to 18% by weight and more preferably at most 5 to 15% by weight of a binder containing at least one oligosaccharide, in particular maltodextrin, based on the total weight of the agglomerate; and d) 0 to less than 5% by weight, preferably up to less than 2% by weight, of free water.
  • Components a), b) and d) preferably make up 100% of the agglomerate, i.e. no other substances are contained in the agglomerate.
  • the agglomerate according to the invention consists of a) 30 to 99.9% by weight, in particular 90 to 99.9% by weight and particularly preferably 95 to 99.9% by weight of ground creatine and/or ground Creatine derivatives and/or ground creatine salts, in particular creatine monohydrate, based on the total weight of the agglomerate and b) 0.1 to 30% by weight, preferably 1 to 18% by weight and particularly preferably 5 to 15% by weight of one Binder containing at least one oligosaccharide, based on the total weight of the agglomerate, particularly preferably the binder is maltodextrin; and d) up to a maximum of 1% by weight of free water.
  • the agglomerate which is particularly preferred according to the invention does not contain any other substances or additives.
  • the agglomerates according to the invention preferably have the following composition: a) 60% by weight to 99.9% by weight, preferably 75% by weight to 99% by weight, based on the total weight of the agglomerate, of ground creatine, in particular creatine -monohydrate; b) 0.1% by weight to 30% by weight, preferably 1% by weight to 25% by weight, even more preferably 5 to 15% by weight, based on the total weight of the agglomerate, containing at least binders an oligosaccharide; and c) 0% by weight to 10% by weight, in particular up to 5% by weight, of further additives.
  • the proportion of free water in the agglomerate should preferably be less than 5% by weight, particularly preferably between 0.01 and 2% by weight, in particular between 0.05 and 1% by weight.
  • agglomeration also allows the addition of other additives.
  • the other additives c) include, for example, other binders that are not included in the binders b); Aids to improve solubility; Antioxidants, buffers, sweeteners, colors and flavors, proteins, amino acids, vitamins, minerals, trace elements, etc.
  • binders and solubility improvers that are included under additives c) are, in particular, water-soluble substances that are approved as food additives or pharmaceutical additives, such as polyvinylpyrrolidone (PVP); propyl vinyl alcohol; sugar alcohols, including sorbitol, xylitol; amino acids and glycerin; or mixtures of these substances.
  • PVP polyvinylpyrrolidone
  • propyl vinyl alcohol propyl vinyl alcohol
  • sugar alcohols including sorbitol, xylitol
  • amino acids and glycerin or mixtures of these substances.
  • the minerals include in particular inorganic salts, such as sulfates, chlorides, carbonates, bicarbonates, acetates, citrates, gluconates, ascorbates, pantothenates, lactates, in particular their sodium, potassium, calcium and magnesium salts; and their mixtures. Trimagnesium dicitrate, magnesium hydrogen citrate, sodium chloride (common salt), sodium sulfate, sodium acetate, sodium citrate, sodium gluconate, sodium ascorbate, sodium pantothenate and sodium lactate or mixtures of these salts are particularly preferably used.
  • inorganic salts such as sulfates, chlorides, carbonates, bicarbonates, acetates, citrates, gluconates, ascorbates, pantothenates, lactates, in particular their sodium, potassium, calcium and magnesium salts; and their mixtures. Trimagnesium dicitrate, magnesium hydrogen citrate, sodium chloride (common salt), sodium sulfate, sodium acetate
  • the agglomerates can contain a buffer, with buffer systems preferably being selected which, when dissolved in an aqueous liquid, adjust the pH of the liquid to 7 to 12, preferably to 9 to 11.
  • buffer systems that consist of a combination of a weak acid and a corresponding base are suitable for this.
  • Suitable buffer systems are, for example, mixtures of sodium hydrogen phosphate and sodium phosphate or L-lysine and L-lysine sodium salt or L-arginine and L-arginine sodium salt.
  • a mixture of sodium carbonate and sodium bicarbonate is particularly preferably used as a buffer system.
  • buffer systems that create an alkaline environment is preferred because, on the one hand, the stability of creatine against acids is increased and thus the breakdown of creatine in the stomach is avoided. Furthermore, sodium ions in particular improve the absorption of creatine into the cells, although this effect can also be increased by adding additional sodium salts.
  • Sweeteners that are included under additives c) are sweeteners that do not contain carbohydrates. Common carbohydrate-based sweeteners, in particular natural sweeteners, such as glucose but also fructose, can be contained in the binder b), so that the agglomerates described can already have sufficient sweetness. If necessary, other sweeteners, preferably water-soluble, such as cyclamate, aspartame, acesulfame, sucralose, stevia or sugar alcohols such as sorbitol, xylitol, mannitol, erythritol or lactitol can be added to the agglomerates. This can be particularly advantageous if the simple sugar content in the binder is low.
  • simple sugars such as glucose and fructose can be mixed with the finished agglomerate to achieve sufficient sweetness of the mixture.
  • the latter can be advantageous because the content of simple sugars in the binder b) cannot be increased arbitrarily without impairing the handleability of the agglomerate.
  • coloring and flavoring substances are used as coloring and flavoring substances.
  • natural, nature-identical and artificial flavorings can be used, preferably those that are approved for food or pharmaceuticals.
  • lemon or orange flavoring, but also citric acid or tartaric acid can be used as a flavoring agent or their salts are used.
  • Bitter substances such as quinine or ginger extracts are also included in the aromatics.
  • Vitamins and trace elements can also be added to the agglomerates, especially those that have good water solubility.
  • Vitamins from the group vitamin B1 (thiamine), vitamin B2 (riboflavin), vitamin B3 (niacin), vitamin B5 (pantothenic acid), vitamin B6 (pyridoxine), vitamin B7 (biotin), vitamin B9 (folic acid), vitamin B12 are preferred (cobalamin), vitamin C and vitamin D3 (cholecalciferol) or mixtures thereof, which are added to the agglomerates.
  • Trace elements are preferably used in the form of their water-soluble salts and are preferably selected from the group of zinc, selenium, molybdenum, manganese, copper, iodine, fluorine, iron and chromium or mixtures thereof.
  • the additives c) are preferably added during the agglomeration process, so that the additives are part of the agglomerates.
  • the creatine agglomerates described contain no further additives c), in particular no suspension stabilizers from the group of celluloses, gelatins and gum resins, such as microcrystalline celluloses, carboxymethyl celluloses and xathan gum, gellan gum and gum arabic.
  • the amount of additives c) in the agglomerate is preferably less than 20% by weight, in particular less than 10% by weight, based on the total weight of the agglomerate.
  • the compounds described as additives c) can also simply be mixed into the creatine agglomerate if necessary, provided they do not impair the handling and water solubility of the products too much. If mixed, higher proportions of these substances can also be administered together with the creatine agglomerate.
  • non-agglomeratable compounds can also be easily mixed in.
  • Mono- and dissaccharides can also be mixed with the agglomerate to adjust the sweetness of the mixture.
  • Another important group of additives that can be easily mixed in are flow aids, such as SiÜ2.
  • the proportion of added substances should preferably be less than 80% by weight.
  • the mixtures usually contain between 10 and 70% by weight, particularly preferably between 20 and 60% by weight, of such additives, based on the total weight of the mixture, especially when they are used as beverage powder. Accordingly, such mixtures comprise at least 20% by weight or more of the creatine agglomerate, in particular between 30 and 90% by weight and most preferably between 40 and 80% by weight, based on the total weight of the mixture.
  • Agglomeration here is understood to mean the process of grain enlargement of particulate creatine, whereby small creatine particles in the presence of the binder form larger, permanently assembled creatine-containing agglomerates in which the original particles can usually still be identified.
  • agglomeration in the fluidized bed agglomeration by granulation in a mixer, for example an intensive mixer, and agglomeration by extrusion, in particular wet extrusion, have proven to be advantageous.
  • the term “agglomeration” also includes the production of agglomerated particles by granulation and extrusion.
  • other common agglomeration processes are also included, such as agglomeration in the fluidized bed.
  • the term “agglomerate” also includes in particular granules, fluidized bed agglomerates and extrudates.
  • Spray agglomeration of creatine in the presence of a binder based on oligosaccharides in the fluidized bed produces irregularly shaped, porous agglomerates. They have good flow and free-flowing properties, are sufficiently resistant to abrasion and have a medium bulk density. In water they show a very uniform wetting behavior, which leads to the agglomerates breaking down immediately and the primary particles dissolving in a very short time.
  • Stable agglomerated extrudates can also be produced by extrusion with the addition of the oligosaccharide-containing binder. If a suitable amount of the binder is used, compact, very abrasion-resistant and uniform extrudates are obtained.
  • the amount of binder required to produce the agglomerates is relatively small. For example, between 0.5% by weight and 15% by weight of maltodextrin in an agglomerate consisting essentially, i.e. 90% by weight or more, of binder b) and creatine, for example in the form of creatine monohydrate, is often sufficient to agglomerate the creatine.
  • Suitable methods for producing the agglomerates described are dry and wet agglomeration.
  • dry agglomeration the particles are compacted into compressed moldings under pressure in the presence of the binder without the addition of liquid and are then often comminuted to a defined grain size.
  • wet agglomeration liquid, usually water or binder dissolved in water, is added during the agglomeration process, which increases the interfacial forces between the particles in the dried agglomerate and thus stabilizes the structure.
  • the agglomerates are already sufficiently stable if only a binder that is essentially made up of carbohydrates is added and no or only a small amount of water of less than 5% by weight, based on the Total weight of the agglomerate contained in the product.
  • the grain size distribution also known as particle size distribution, indicates the frequency distribution of the particle diameters.
  • the x10 value indicates the particle diameter that 10% of the particles are below.
  • the x50 value is the information for the average grain size or the particle diameter that 50% of the particles are below. Similarly, 90% of the particles are smaller than the x90 value.
  • a creatine agglomerate according to the invention with good properties preferably has a low fines content, represented by the x10 value, which should be at least 1 pm or above, in particular in the range between 5 pm and 800 pm, preferably between 10 pm and 600 pm.
  • the average grain size, shown with the x50 value should be at least 30 pm and the upper grain size, shown with the x90 value, should not be more than 1800 pm. Average grain sizes x50 from 50 pm to 1200 pm or from 70 pm to 1000 pm are preferred.
  • the x90 value is preferably between 100 pm and 1500 pm, in particular above 200 pm. Usually the difference between the values x90 and x10 is between 100 pm and 1500 pm, preferably between 200 pm and 1000 pm.
  • the values x10, x50 and x90 are based on the mass of the particles, which means that the particles with a particle size above the x50 value make up 50% by weight of the agglomerate, the remaining 50% by weight of the agglomerate comprise particles with a particle size smaller than x50. Accordingly, the agglomerate contains 10% by weight of particles with a particle size below the x10 value and 10% by weight above the x90 value.
  • Preferred agglomerates have a flowability [ffc] of greater than 4, preferably greater than 8 and in particular greater than 10 (free-flowing). The [ffc] value is usually less than 30, but higher values are not harmful.
  • the bulk density of preferred agglomerates is greater than 200 g/L.
  • the bulk density should be at least in the range of pure ground creatine. Therefore, agglomerates with a bulk density between 250 g/L and 1,000 g/L are particularly preferred. However, higher bulk densities are not harmful.
  • a low angle of repose is advantageous. Preferred agglomerates have an angle of repose of less than 50°, in particular less than 45°. The angle of repose is usually over 25°, but smaller angles of repose are not harmful.
  • the flowability of preferred agglomerates is at least satisfactory (ie the agglomerate trickles through a vessel outlet with a diameter of 8 mm).
  • preferred agglomerates have a lower dustiness than ground creatine. The dust number is preferably less than 25, in particular between 2 and 20 or between 3 and 15. From these parameters it can be seen that the agglomerates described here have excellent handling properties. They can be easily poured into drinks and have good wettability in water.
  • the agglomerates described here dissolve quickly and with little residue in an aqueous environment, e.g. in drinks.
  • the dissolution speed is close to that of ground creatine or is even improved.
  • the agglomerates according to the invention can be produced, for example, by granulation in mixers with high shear forces, by agglomeration in a fluidized bed or by extrusion.
  • the properties of the agglomerates obtained differ somewhat depending on the manufacturing process.
  • a free-flowing agglomerate ([ffc] > 10) is obtained with acceptable dissolution behavior but with good flowability and good bulk properties (very good bulk density > 400 g/L and good Angle of repose ⁇ 40°).
  • the granules have a very low dustiness (dust number ⁇ 12, usually even ⁇ 10).
  • agglomerates with satisfactory flow properties are obtained.
  • the fluidized bed agglomerates usually have very good dissolution behavior, which is even better than that of ground creatine.
  • the bulk properties of the fluidized bed agglomerates are good (bulk density > 200 g/L, in particular between 250 g/L and 600 g/L, good angle of repose ⁇ 45°, in particular ⁇ 40°).
  • the fluidized bed agglomerates are also characterized by low dustiness (dust number ⁇ 20, in particular ⁇ 15).
  • the extrudates are also free-flowing ([ffc] > 10) and have good free-flowing properties.
  • the pouring properties are very good (bulk density > 400 g/L, angle of repose ⁇ 40°).
  • the extrudates have a low dustiness (dust number ⁇ 15).
  • the extrudates have very good dissolution properties, significantly better than that of ground creatine.
  • the granules have a preferred grain size distribution, which is represented by an x10 value in the range from 10 pm to 800 pm, in particular between 100 pm and 600 pm, an x50 value in the range from 80 pm to 1,200 pm, in particular from 550 pm to 1,000 pm and an x90 value in the range from 200 pm to 1,800 pm, in particular from 800 pm to 1,500 pm.
  • the fluidized bed agglomerates have a preferred grain size distribution, which is characterized by an x10 value in the range from 1 pm to 300 pm, in particular between 5 pm and 100 pm or even between 5 pm and 50 pm, and an x50 value in the range from 30 pm to 500 pm , in particular from 50 pm to 300 pm and an x90 value in the range from 100 pm to 1,500 pm, in particular from 200 pm to 800 pm.
  • the extrudates have a preferred grain size distribution, which is determined by an x10 value in the range from 100 pm to 800 pm, in particular between 300 pm, better 400 pm and 750 pm, an x50 value in the range from 200 pm to 1,200 pm, in particular from 500 pm to 1,000 pm and an x90 value in the range from 300 pm to 1,800 pm, in particular from 800 pm to 1,500 pm.
  • the agglomerates described here are particularly suitable as bulk powder for stirring the creatine contained into drinks, such as mineral water, fruit juices or sweet drinks.
  • the agglomerates can also be used as direct agglomerates.
  • the agglomerate is poured directly onto the tongue and, if necessary, washed down with a drink.
  • the test equipment consists of five test funnels with the same diameter (36 mm inner diameter) and an inclination angle of 28 degrees, but with different outlet diameters (2.5 mm; 5 mm; 8 mm; 12 mm and 18 mm).
  • a 50 mL sample The creatine or the creatine formulation is filled into the test funnels, with the outlet being closed from below so that no material can leak out during filling.
  • the outlet is opened completely - without shaking the test funnel - so that the entire outlet cross section is released.
  • the evaluation variable is the diameter at which the solid flows through independently and without external influence. The following applies:
  • the angle of repose was determined using the method DIN ISO 4324 (1983-12) Tensides; powders and granules; Determination of the angle of repose. The smaller the angle of repose, the better the flow properties.
  • the flowability of solids is determined using the “Evolution Powder Tester” measuring device from PS Processtechnik GmbH, Basel, Switzerland.
  • the flowability is represented in the dimensionless number [ff c ].
  • the method used is determination by compression on the Evolution Powder Tester; there is no time consolidation. To do this, 25 mL of the solid is weighed into the measuring cell and placed in the measuring device. After the measurement has started, the solid in the measuring cell is filled with a Stamp speed of 15 mm per minute and a force (Fi) of 10000 kPa for 30 seconds. The resulting solid compact in the measuring cell is then loaded again with a stamping speed of 10 mm per minute and slowly increasing force (F2) until the solid compact breaks.
  • the ratio of the force (Fi) for compression and the force (F2) for breaking the compact corresponds to the flowability [ff c ] and is calculated according to the formula:
  • the dustiness of solids is represented by the dimensionless dust number.
  • the dust number is determined using the DustView II dust measurement device from Palas GmbH, Düsseldorf.
  • the degree of attenuation (transmission signal) in Comparison to the light beam emitted by the light source is a measure of the dustiness of the solid.
  • a value of 100 means the maximum possible attenuation of the light beam and a value of 0 means no attenuation of the light beam.
  • the value of the maximum attenuation of the light beam is added to the value 30 seconds after the start of the measurement and output as the dust number.
  • the bulk density was determined using the DIN ISO 697 (1984-01) tenside method; Laundry detergent; Determination of bulk density; Method by measuring the mass of a given volume.
  • the grain size distribution was determined using a laser diffraction method on a “HELOS/KR” particle size measuring device from Sympatec GmbH.
  • the measuring aperture R6 was used, which covers a measuring range from 0.5 to 1750 pm.
  • the sample was fed via a vibrating trough with 60% power and a dispersion pressure of 2.5 bar.
  • the software version “WINDOX 5.1.2.0, LD” was used for the evaluation.
  • Example 1 Agglomeration in the Eirich mixer - use of modified starch as a binder.
  • Example 2 Agglomeration in the Eirich mixer - use of maltodextrin 6 as a binder.
  • Example 3 Agglomeration in the Eirich mixer - use of maltodextrin 6 as a binder.
  • Example 4 Agglomeration in the Eirich mixer - use of dextrose as a binder.
  • Example 5 Agglomeration in the Eirich mixer - granulation of the composition according to an example from US 2002/0151593 A1.
  • Example 6 As a further comparison, ground, pure creatine monohydrate is used.
  • Table 1 Results of agglomeration by granulation
  • Example 7 Agglomeration in the fluidized bed - use of maltodextrin 6 (Glucidex IT 6 from Roquette) as a binder.
  • a fluidized bed agglomeration apparatus 12.0 kg of fine creatine monohydrate were placed in the process room and the apparatus was then sealed tightly for the agglomeration process. A suitable and preheated air volume flow was then set, which enabled the fluidization of the creatine monohydrate particles in the fluidized bed. The internal temperature of the apparatus warmed up. Once the appropriate volume flow was set, 9.2 kg of a 20% aqueous maltodextrin 6 solution was sprayed into the fluidized bed in countercurrent over a period of 25 minutes using a two-fluid nozzle, with an agglomerate forming as the spraying time increased. After the spraying had ended, the resulting agglomerate was further dried in the fluidized bed until the water that was not bound to the creatine as a monohydrate was removed.
  • Example 8 Agglomeration in the fluidized bed - use of maltodextrin 6 (Glucidex IT 6 from Roquette) as a binder.
  • Example 9 Agglomeration in the fluidized bed - use of maltodextrin 6 (Glucidex IT 6 from Roquette) as a binder.
  • a fluidized bed agglomeration apparatus 12.0 kg of fine creatine monohydrate were placed in the process room and the apparatus was then sealed tightly for the agglomeration process. A suitable and preheated air volume flow was then set, which enabled the fluidization of the creatine monohydrate particles in the fluidized bed. The internal temperature of the apparatus warmed up. Once the appropriate volume flow was set, 4.8 kg of a 20% aqueous maltodextrin 6 solution was sprayed into the fluidized bed in countercurrent over a period of 24 minutes using a two-fluid nozzle, with an agglomerate forming as the spraying time increased. After the spraying had ended, the resulting agglomerate was further dried in the fluidized bed until the water that was not bound to the creatine as a monohydrate was removed.
  • Example 10 Agglomeration by moisture extrusion - use of maltodextrin 6 (Glucidex IT 6 from Roquette) as a binder.
  • Example 11 Agglomeration by moisture extrusion - use of maltodextrin
  • Example 12 Comparison of the dissolution rate or dissolution behavior of various products containing creatine monohydrate.
  • the finely ground creatine monohydrate has a high dissolution rate, while the coarsely crystalline creatine monohydrate has a slow dissolution rate.
  • the creatine monohydrates according to the invention (Examples 2, 8, 10) are large particles, they have a high dissolution rate combined with low dustiness and good pouring behavior.
  • Example 13 Microscopic examinations
  • the microscopic images shown as examples in Figure 1 show that the shape of the creatine particles according to the invention differ significantly from the crystalline form of the pure, unground creatine monohydrate.
  • Figure 1 shows microscope images of the unground creatine monohydrate with a x50 value of 171 pm ( Figure 1a), which is present in large, symmetrical, angular, elongated, almost colorless crystals; of creatine monohydrate agglomerates according to Example 8, which is present in large, loose, irregular, shapelessly arranged, angular, almost colorless particles (Fig. 1 b); and the creatine monohydrate agglomerates according to Example 10 (Fig. 1c), which is present in large, compact, rounded, white shiny particles.
  • the examples show that ground creatine monohydrate dissolves more quickly in water than coarsely crystalline creatine monohydrate.
  • the finer the grind the better the dissolution speed.
  • the wetting properties of the ground creatine powder deteriorate due to water and the handling of the powder (dusty).
  • the disadvantageous handling properties e.g. bulk properties, dustiness
  • the presence of maltodextrin during agglomeration also significantly improves the mechanical stability of the agglomerates (low dustiness).
  • the addition of maltodextrin significantly improves the dissolution behavior compared to unground, crystalline creatine.
  • the addition of maltodextrin as a binder consequently improves the quality of the granules and at the same time ensures a high dissolution rate of the creatine monohydrate, which was not to be expected.

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Abstract

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Kreatin-Agglomerat mit verbessertem Löseverhalten in wässrigen Systemen und verbesserter Handhabung, wodurch die Einnahme von Kreatin vereinfacht wird. Das Agglomerat ist dadurch gekennzeichnet, dass es 30 bis 99,9 Gew.-% vermahlenes Kreatin und/oder vermahlene Kreatinderivate und/oder vermahlene Kreatinsalze und 0,1 bis 30 Gew.-% eines Bindemittels enthaltend mindestens ein Oligosaccharid, insbesondere Maltodextrin, bezogen auf das Gesamtgewicht des Agglomerats, enthält.

Description

Wasserlösliches Kreatin-Agglomerat
Beschreibung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Kreatin-Agglomerat mit verbessertem Löseverhalten in wässrigen Systemen und verbesserter Handhabung, wodurch die Einnahme von Kreatin vereinfacht wird.
Kreatin wird durch chemische Synthese gewonnen. Bei der Synthese fällt das Produkt als kristallines Material an, das sich hervorragend filtrieren lässt. Das erhaltene Kreatin besitzt eine relativ geringe Wasserlöslichkeit. So beträgt zum Beispiel die Löslichkeit von Kreatin Monohydrat in Wasser bei 20 °C 13 g/L. Zudem wird eine vollständige Auflösung des Kreatins aufgrund seiner Kristallbeschaffenheit in der praktischen Anwendung häufig nur verzögert oder gar nicht erreicht. Dies erweist sich insbesondere dann als nachteilig, wenn das kristalline Kreatin nach Auflösen in einer Flüssigkeit eingenommen wird. Oft bleibt ein Rückstand, der die Einnahme unangenehm für den Verbraucher macht.
Auf dem Markt ist eine Reihe von „mikronisierten“ Kreatin-Produkten erhältlich, deren mittlere Korngröße (x50) üblicherweise zwischen 2 pm und 70 pm variiert. In der Anmeldeschrift WO 2007/095734 A1 wird zum Beispiel eine Methode zur Verbesserung der Bioverfügbarkeit von Nahrungsergänzungsmitteln, darunter auch Kreatin, offenbart. Dazu wird die Verwendung von m ironisierten Nahrungsergänzungsmitteln mit reduzierter Teilchengröße empfohlen, die unter anderem verbesserte Lösungseigenschaften in Wasser besitzen.
Das Auflöseverhalten der mikronisierten Kreatin-Produkte ist zwar gegenüber den grob-kristallinen Produkten verbessert, aber immer noch nicht optimal. Darüber hinaus entsprechen die Handhabungseigenschaften der mikronisierten Produkte typischerweise denen feinvermahlener Produkte. Diese Produkte besitzen in der Regel eine geringe Schüttdichte und schlechte Fließ- und Rieseleigenschaften, was im praktischen Gebrauch nachteilig ist. Bei zu feinen Pulvern leidet wiederum die Benetzbarkeit des Kreatins mit Wasser, so dass sich das Kreatinpulver schlecht einrühren lässt und dadurch schwierig in Wasser aufzulösen ist.
Um die Löslichkeitseigenschaften von Kreatin und damit die orale Aufnahme von Kreatin mittels wässrigen Flüssigkeiten weiter zu verbessern wurden bereits vielfältige Vorschläge gemacht.
In der Patentanmeldung CN 104 432 095 A werden sprühgetrocknete Kreatinpartikel beschrieben, wobei zur Sprühtrocknung eine Kreatinsuspension verwendet wird. Zur Herstellung der Suspension sind große Mengen an Sprühtrocknungs- und Instantisierungsadditiven nötig, entsprechend gering ist die Menge an Kreatin in dem hergestellten Granulat.
In der Patentschrift US 9,445,622 B2 wird eine Methode zur Verbesserung der Löslichkeit stickstoffhaltiger organischer Säuren, wie zum Beispiel von Kreatin beschrieben. Dazu wird die Zugabe von bestimmten Proteinen zu vermahlenem Kreatin vorgeschlagen.
In der US 2002-0151593 A1 werden Kreatin-Monohydrat-Formulierungen mit verbesserter Wasserlöslichkeit beschrieben. Dazu wird Kreatin Monohydrat mit einem mittleren Partikeldurchmesser von höchstens 40 pm und ein Antiagglomerationsmittel, wie zum Beispiel Dextrose vermischt und vermahlen.
WO 2017/106687 A1 offenbart eine Methode zur Steigerung des Muskelproteinaufbaus in Säugetieren durch die Gabe von essentiellen Aminosäuren, Aminosäurederivaten und stickstoffhaltigen organischen Säuren. Die verabreichten Zusammensetzungen können als Binder unter anderem Polysaccharide enthalten. In WO 94/17794 A1 werden pharmazeutische Mischungen aus Glycinderivativen und Zuckern, darunter Maltodextrin beschrieben, die unter anderem in wässriger Lösung verabreicht werden können.
Trotz der bisher erreichten Verbesserungen bei der Löslichkeit von Kreatinprodukten besteht weiterhin ein hoher Bedarf an Produkten, die sich gut in wässrige Flüssigkeiten einbringen lassen, also eine leichte Handhabung bieten, und sich schnell und zuverlässig auflösen. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen möglichst hohen Kreatingehalt im Produkt zu gewährleisten, ohne dass die Löslichkeit oder die Handhabung des Produktes darunter leidet.
Darüber hinaus liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Darreichungsform für Kreatin zu finden, die mit möglichst wenigen Zusätzen auskommt.
Gelöst wird die Aufgabe mit fein vermahlenem Kreatin, das nach Zugabe eines Bindemittels enthaltend mindestens ein Oligosaccharid, agglomeriert wird.
Somit ist ein Agglomerat enthaltend a) 30 bis 99,9 Gew.-% vermahlenes Kreatin und/oder vermahlene Kreatinderivate und/oder vermahlene Kreatinsalze, bezogen auf das Gesamtgewicht des Agglomerats und b) 0,1 bis 30 Gew.-% eines Bindemittels enthaltend mindestens ein Oligosaccharid, bezogen auf das Gesamtgewicht des Agglomerats,
Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Bindemittel sind Hilfsstoffe, deren Zusatz für die Agglomeration hilfreich sein kann, um die Stabilität der agglomerierten Partikel zu erhöhen. Für die hier beschriebenen Agglomerate haben sich Bindemittel auf der Basis von Oligosacchariden als geeignet erwiesen, um zum einen die Stabilität der Kreatin-Partikel und gleichzeitig deren Auflösungsverhalten in wässrigen Flüssigkeiten zu erhöhen. Zum anderen wird mit solchen Bindemitteln auch die Handhabbarkeit der Kreatin-Agglomerate, die als Schüttgut in wässrigen Medien aufgelöst werden sollen, deutlich verbessert.
Neben den Oligosacchariden kann das Bindemittel b) auch Monosaccharide (Einfachzucker) und Polysaccharide enthalten, insbesondere wenn es durch partielle Hydrolyse aus natürlich vorkommenden Polysacchariden hergestellt wird, wie dies z.B. bei der Herstellung von Maltodextrin aus Stärke der Fall ist.
Bevorzugt umfasst das beanspruchte Agglomerat 1 bis 20 Gew.-% Bindemittel b), besonders bevorzugt 3 bis 18 Gew.-%, insbesondere 5 bis 15 Gew.-%.
Die Bindemittel b) bestehen im Wesentlichen aus einem Kohlenhydrat ausgewählt aus der Gruppe der Oligosaccharide oder einer Mischung aus Kohlenhydraten aus Monosacchariden, Oligosacchariden und/oder Polysacchariden, wobei das oder die Kohlenhydrate bevorzugt mindestens 90 Gew.-%, besser mindestens 95 Gew.-% und insbesondere mindestens 99 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Bindemittels b), ausmachen.
Das durchschnittliche Molekulargewicht Mw (Gewichtsmittel) von bevorzugten Kohlenhydratmischungen die als Bindemittel b) verwendet werden können, liegt im Bereich von 5.000 bis 250.000 g/mol, insbesondere zwischen 9.000 und 150.000 g/mol und besonders bevorzugt zwischen 12.000 und 100.000 g/mol, noch besser zwischen 15.000 und 75.000 g/mol. Das durchschnittliche Molekulargewicht Mn (Zahlenmittel) von bevorzugten Kohlenhydratmischungen liegt im Bereich von 500 bis 10.000 g/mol, insbesondere zwischen 1.250 und 7.500 g/mol und besonders bevorzugt zwischen 1.500 und 6.000 g/mol, noch besser zwischen 1.500 und 5.000 g/mol. Das Gewichtsmittel bzw. Zahlenmittel des Molekulargewichts können durch Größenausschlusschromatographie wie in Avaltroni F. et al., Carbohydrate Polymers 58 (2004), 323-334 unter Ziffer 2.4 beschrieben, ermittelt werden. Oligosaccharide im Sinne der vorliegenden Erfindung sind bevorzugt Mehrfachzucker mit 2 bis 15 Zuckereinheiten, besonders bevorzugt mit 3 bis 10 Zuckereinheiten, insbesondere 3 bis 6 Zuckereinheiten, die über glykosidische Bindungen miteinander verknüpft sind. Die jeweils längerkettigen Mehrfachzucker gelten als Polysaccharide im Sinne der vorliegenden Erfindung. Üblicherweise können Polysaccharide, wie z.B. Stärke, Moleküle mit bis zu 20.000 Zuckereinheiten oder mehr enthalten. Sofern die Zweifachzucker gemäß der bevorzugten Oligosaccharid-Definition nicht mehr unter die Oligosaccharide zu fassen sind werden sie als Disaccharide bezeichnet.
Der Anteil an Einfachzuckern, wie z.B. Glucose sollte unter 25 mol-%, besonders bevorzugt zwischen 0,1 und 15 mol-%, insbesondere zwischen 1 und 10 mol-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Kohlenhydratmischung des Bindemittels b) liegen. Der molare Anteil an Disacchariden, wie z.B. Maltose, an der Kohlenhydratmischung sollte bevorzugt unter 30 mol-%, insbesondere zwischen 1 mol-% und 25 mol-%, besonders bevorzugt zwischen 5 mol-% und 20 mol-% liegen. Der molare Anteil der Oligosaccharide mit 3 bis 6 Zuckereinheiten an der Kohlenhydratmischung liegt bevorzugt über 20 mol-%, insbesondere im Bereich von 25 mol-% bis 80 mol-%, besonders bevorzugt im Bereich von 30 mol-% bis 70 mol- %. Der Anteil an höheren Oligosacchariden und Polysacchariden liegt bevorzugt unter 60 mol-%, insbesondere zwischen 10 mol-% und 55 mol-%, besonders bevorzugt zwischen 20 mol-% und 50 mol-%.
Die Zucker, aus denen die Oligosaccharide bzw. Polysaccharide aufgebaut sind, sind bevorzugt Hexosen, wie z.B. Aldohexosen, insbesondere Glucose, Mannose, und Galactose, oder Ketohexosen, wie z.B. Fructose, oder Pentosen, wie z.B. Ribose oder Arabinose. Die Zucker können in ihrer D- oder L-Konfiguration oder als Mischung beider Konfigurationen vorliegen. Insbesondere bevorzugt sind Oligo- und Polysaccharide, die zu über 90 Gew.-% aus Hexosen aufgebaut sind bzw. aus Hexosen bestehen. Die Zuckereinheiten der Oligo- und Polysaccharide sind bevorzugt über glykosidische Bindungen miteinander verknüpft. Besonders bevorzugt sind Oligo- und Polysaccharide, die 50 % oder mehr oder noch besser mindestens 80 % Glucoseeinheiten als Bausteine enthalten. Besonders geeignet sind Gluco-Oligosaccharide, die ausschließlich aus Glucoseeinheiten aufgebaut sind, wie z.B. Maltodextrin.
Als besonders bevorzugt hat sich die Verwendung von Maltodextrin als Bindemittel für Kreatin-Agglomerate erwiesen. Maltodextrin ist ein wasserlösliches Gemisch aus Kohlenhydraten, das üblicherweise durch partielle Hydrolyse von Stärke (Poly-a- glucose) hergestellt wird. Die Stärke hierfür kann unter anderem aus Getreide oder Gemüse stammen, z.B. aus Mais, Kartoffeln oder Tapioka. Hydrolysiert werden kann z.B. mit Säure oder auf enzymatischem Wege oder durch eine Kombination beider Verfahren.
Maltodextrin ist ein Gemisch aus Monomeren, Oligomeren und Polymeren der Glucose. Je nach Hydrolysegrad unterscheidet sich die Zusammensetzung des Gemisches. Das Gemisch wird üblicherweise durch das Dextrose-Äquivalent beschrieben. Gemäß der hier beschriebenen Erfindung werden Produkte deren Dextrose-Äquivalent zwischen 3 und 20 liegt als Maltodextrin bezeichnet. Die hier offenbarten Kreatin-Agglomerate umfassen bevorzugt Maltodextrine mit einem Dextrose-Äquivalent von 3 bis 15 bevorzugt, besonders bevorzugt liegt das Dextrose-Äquivalent im Bereich von 4 bis 12, insbesondere von 4 bis 10.
Das Dextrose-Äquivalent eines Polysaccharid-Gemischs bezeichnet den prozentualen Massenanteil reduzierender Zucker (berechnet als Glucose) an der Trockensubstanz. Es entspricht also der Masse Glucose (= Dextrose), die je 100 g Trockensubstanz das gleiche Reduktionsvermögen hätte. Der DE-Wert ist ein Maß dafür, wie weit der Stärkeabbau erfolgt ist, daher erhalten Produkte mit niedrigem DE-Wert einen hohen Anteil an Polysacchariden und einen niedrigen Gehalt an niedermolekularen Zuckern, während Erzeugnisse mit hohem DE-Wert hauptsächlich aus niedermolekularen Zuckern bestehen. Das Dextrose-Äquivalent (DE) wird üblicherweise von den Herstellern von Maltodextrin angegeben. Die DE-Angabe kann aber auch durch Lane-Eynon- Titration (Lane, J. H. and Eynon, L., J. Soc. Chem. Ind. Trans. 42 (1923), 32-36) gemäß DIN EN ISO 5377-1994 ermittelt werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden als Bindemittel b) 0,5 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 18 Gew.-%, insbesondere 1 bis 15 Gew.-% bzw. 5 bis 12 Gew.-% Maltodextrin, bezogen auf das Gesamtgewicht des Agglomerats, eingesetzt.
Besonders bevorzugte Maltodextrine enthalten weniger als 5 Gew.-%, insbesondere 0,05 bis 3 Gew.-% Glucose als Einfachzucker und unter maximal 20 Gew.-%, bevorzugt zwischen 0,1 und 15 Gew.-%, insbesondere zwischen 0,5 und 10 Gew.-% Maltose. Die Gew. -%-Angaben beziehen sich dabei auf das Gesamtgewicht der Kohlenhydratmischung des Bindemittels b).
Das erfindungsgemäße Agglomerat enthält 0,1 bis 30 Gew.-% eines Bindemittels enthaltend mindestens ein Oligosaccharid, bezogen auf das Gesamtgewicht des Agglomerats. Dabei werden hierin erfindungsgemäß bevorzugt alle im Agglomerat enthaltenden Kohlehydrate, insbesondere alle Monosaccharide, Oligosaccharide sowie Polysaccharide dem Bindemittel b) zugeordnet. Besonders bevorzugt besteht das Bindemittel zu mindestens 95 Gew.-%, mehr bevorzugt zu mindestens 99 Gew.- % und noch mehr bevorzugt zu mindestens 99,9 Gew.-% und insbesondere ausschließlich (also zu 100 Gew.-%) aus Kohlehydraten, also aus Mono-, Oligo- und Polysacchariden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden weitere Zusatzstoffe, soweit vorhanden, nicht dem Bindemittel b) zugeordnet, sondern den weiteren Additiven c).
Das Bindemittel b) kann vollständig aus Oligosacchariden bestehen. In diesem Fall beträgt der Anteil an Oligosacchariden im Bindemittel b) 100 Gew.-%. Es ist aber auch möglich, dass das Bindemittel b) weitere Kohlehydrate, insbesondere Monosaccharide oder Polysaccharide neben den Oligosacchariden enthält. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Anteil an Oligosaccharid im Bindemittel b) vorzugsweise mindestens 0,1 Gew.-%, mehr bevorzugt mindestens 0,5 Gew.-%, und noch mehr bevorzugt mindestens 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Bindemittels b). Mehr bevorzugt beträgt der Anteil an Oligosaccharid im Bindemittel b) mindestens 10 Gew.-%, noch mehr bevorzugt mindestens 20 Gew.-% und am meisten bevorzugt mindestens 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Bindemittels b). Der Anteil an Oligosaccharid im Bindemittel b) kann bis zu 100 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 99 Gew.-%, mehr bevorzugt bis zu 90 Gew.-%, noch mehr bevorzugt bis zu 80 Gew.-% und am meistens bevorzugt bis zu 70 Gew.-% und insbesondere bis zu 50 Gew.-% betragen
Besonders bevorzugt besteht das Bindemittel b) zu > 90 Gew.-% aus Kohlehydraten, wovon wiederum 10 bis 90 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 80 Gew.-% und noch mehr bevorzugt 30 bis 70 Gew.-% Oligosaccharide sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beträgt der Anteil an Oligosaccharid im Bindemittel b) vorzugsweise mindestens 0,1 mol-%, mehr bevorzugt mindestens 0,5 mol-%, und noch mehr bevorzugt mindestens 1 mol-%, bezogen auf das gesamte Bindemittel b). Mehr bevorzugt beträgt der Anteil an Oligosaccharid im Bindemittel b) mindestens 10 mol-%, noch mehr bevorzugt mindestens 20 mol-% und am meisten bevorzugt mindestens 30 mol-%, bezogen auf das gesamte Bindemittel b). Der Anteil an Oligosaccharid im Bindemittel b) kann bis zu 100 mol-%, vorzugsweise bis zu 99 mol -%, mehr bevorzugt bis zu 90 mol-%, noch mehr bevorzugt bis zu 80 mol-% und am meistens bevorzugt bis zu 70 mol-% betragen, bezogen auf das gesamte Bindemittel b).
Besonders bevorzugt besteht das Bindemittel b) zu > 90 Gew.-%, insbesondere zu mindestens 99 Gew.-% aus Kohlehydraten, wovon wiederum 10 bis 90 mol-%, bevorzugt 20 bis 80 mol-% und noch mehr bevorzugt 30 bis 70 mol-% Oligosaccharide sind. Kreatin ist eine körpereigene Substanz, die eine zentrale Rolle im Energiestoffwechsel der Zellen spielt. Kreatin kann im Körper durch Biosynthese erzeugt oder über die Nahrung zugeführt werden. Die gängige Form, in der Kreatin als Nahrungsergänzungsmittel zugeführt wird, umfasst neben reinem Kreatin auch Kreatinderivate, wie z.B. Kreatin-Hydrate, insbesondere Kreatin-Monohydrat. Aber auch Kreatinsalze, wie Kreatin-Citrat, -Pyruvat, -Hydrochlorid, -Hydrobromid, -Hydrogencitrat, -Maleat, -Malat, -Nitrat, -Mesylat, -Dihyrogenphosphat, -Hydrogenoxalat, -Fumarat, -Tartrat, -Lipoat, -Bicarbonat und -Ascorbat finden in der Nahrungsergänzung Verwendung.
Im Sinne der vorliegenden Beschreibung soll unter dem Begriff Kreatin neben reinem Kreatin auch Derivate und Salze des Kreatins verstanden werden, sofern nicht explizit etwas Anderes erwähnt wird. Somit werden unter den Begriff Kreatin- Agglomerat auch Agglomerate von Kreatinderivaten und Kreatinsalzen gefasst. Da reines Kreatin hygroskopisch ist, wird Kreatin bevorzugt als Hydrat eingesetzt, wobei üblicherweise im Gleichgewicht mit der Luftfeuchtigkeit Kreatin-Monohydrat vorliegt.
Kreatin-Monohydrat wird in der Regel durch chemische Synthese hergestellt und fällt bei der Herstellung als farbloser, kristalliner Feststoff an (Figur 1a). Die Löslichkeit des Kreatin-Monohydrats in Wasser beträgt bei 20 °C 13 g/L. Als Nahrungsergänzungsmittel wird Kreatin-Monohydrat oft als Pulver angeboten, das durch Auflösen in einer wässrigen Flüssigkeit, z.B. in Mineralwasser oder Saft, eingenommen wird. Als nachteilig hat sich dabei erwiesen, dass sich herkömmliche Kreatin-Monohydrat-Pulver aufgrund der recht geringen Löslichkeit des kristallinen Kreatin-Monohydrats nur langsam auflösen und oft ein Rückstand zurückbleibt. Vermahlen löst sich Kreatin-Monohydrat zwar relativ gut auf, allerdings besitzen die vermahlenen Pulver ein schlechtes Benetzungsverhalten und verbesserungsbedürftige Handhabbarkeit. Die schlechte Benetzung ist daran zu erkennen, dass das Kreatin-Pulver bei Kontakt mit der Flüssigkeitsoberfläche nur langsam und/oder unter Aggregatbildung in die Flüssigkeit einsinkt. Oft wird beobachtet, dass die so gebildeten Aggregate sich wiederum nur äußerst langsam auflösen. Zudem birgt die Handhabung feiner Pulver weitere Schwierigkeiten, da sie oft nicht frei fließen und sich nur unter Schwierigkeiten ab- oder umfüllen lassen. Durch die hohe Staubigkeit des Pulvers ist es zudem schwierig das gesamte Pulver ohne Abdriften des Schwebstoffanteils z.B. in ein Glas einzubringen. Auch die Schütteigenschaften des Kreatin-Pulvers sind nicht optimal, Teile des Pulvers verklumpen leicht und haften am Verpackungsmaterial, der Schüttwinkel ist hoch und die Fließ- und Rieselfähigkeit sind gering.
Andere Kreatinsalze, Kreatinderivate und reines Kreatin zeigen ein ähnliches Verhalten.
Die beschriebenen Nachteile können durch Agglomeration von vermahlenem Kreatin in Gegenwart eines Oligosaccharid-haltigen Bindemittels, wie z.B. Maltodextrin, überwunden werden. Dabei werden aus den vermahlenen Kreatin-Partikeln Agglomerate geformt, deren Struktur deutlich von den kristallinen Partikeln des unvermahlenen Kreatins abweicht (Figur 1b) und c)).
Mit den beschriebenen Bindemitteln kann ein hoher Gehalt an vermahlenem Kreatin in den Agglomeraten gewährleistet werden, ohne dass eine wesentliche Beeinträchtigung des Auflösungsverhaltens im Vergleich zur direkten Verwendung von vermahlenem Kreatin-Pulver feststellbar ist. Dies war so nicht zu erwarten, da die Bindemittel eine sehr gute adhäsive Wirkung bei der Agglomeration entfalten, die der Auflösung in wässrigen Flüssigkeiten entgegenwirken sollte. Die beschriebenen Parameter zur Handhabung werden gegenüber bloß vermahlenem Kreatin darüber hinaus deutlich verbessert.
Bei der Verwendung von Stärke als Bindemittel werden sehr stabile Kreatin- Agglomerate erhalten, jedoch verschlechtert sich das Auflösungsverhalten signifikant. Bei der Verwendung von Dextrose als Bindemittel kann ein feuchtes agglomeriertes Kreatin erzeugt werden, welches jedoch bei der Trocknung wieder zerfällt. Die Bindeeigenschaften von Dextrose sind für die Herstellung von Kreatin- Agglomeraten nicht ausreichend. Diese Nachteile wurden erfindungsgemäß durch den Einsatz eines Bindemittels enthaltend mindestens ein Oligosaccharid ausgeräumt. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Kreatin-Agglomerate wird vermahlenes Kreatin verwendet. Vermahlenes Kreatin zeichnet sich vorzugsweise durch eine Korngrößenverteilung mit einem x50-Wert im Bereich von 2 pm bis 150 pm, einem x10 Wert im Bereich von 0,01 pm bis 20 pm und einem x90-Wert im Bereich von 15 pm bis 250 pm. Bevorzugt liegt der x50-Wert des vermahlenen Kreatins im Bereich von 3 pm bis 80 pm, besonders bevorzugt zwischen 5 pm und 50 pm und noch mehr bevorzugt zwischen 5 pm und 30 pm. Bevorzugte x10-Werte liegen im Bereich von 0,1 pm bis 10 pm, insbesondere zwischen 0,5 pm und 5 pm. Bevorzugt liegt der x90- Wert im Bereich von 20 pm bis 100 pm, besonders bevorzugt von 30 pm bis 70 pm. Die Werte x10, x50 und x90 sind jeweils bezogen auf den Massenanteil der jeweiligen Partikelgruppe im vermahlenen Kreatin. Das bedeutet, dass die Partikel mit einer Partikelgröße über dem x50-Wert 50 Gew.-% des Agglomerates ausmachen, die restlichen 50 Gew.-% des Agglomerates umfassen Partikel mit einer Partikelgröße mit einem Wert kleiner x50. Entsprechend enthält das Agglomerat 10 Gew.-% an Partikeln mit einer Partikelgröße unterhalb des x10-Wertes und 10 Gew.- % oberhalb des x90-Wertes.
Besonders bevorzugte vermahlene Kreatinpulver besitzen einen x98-Wert im Bereich von 50 pm bis 300 pm, insbesondere zwischen 60 und 120 pm. Der x98-Wert ist ebenfalls bezogen auf den Massenanteil im vermahlenen Kreatinpulver.
Die Menge an vermahlenem Kreatin im Agglomerat beträgt bevorzugt über 45 Gew.- %, besonders bevorzugt mindestens 60 Gew.-%, mehr bevorzugt über 60 Gew.-%, noch mehr bevorzugt mindestens 75 Gew.-%, insbesondere über 80 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Agglomerate. Die Obergrenze liegt bei 99,9 Gew.-%, bevorzugt bei 99 Gew.-%, insbesondere bei 95 Gew.-%.
In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Agglomerat enthaltend a) 30 bis 99,9 Gew.-%, bevorzugt mindestens 45 Gew.-%, mehr bevorzugt mindestens 60 Gew.-% und noch mehr bevorzugt mindestens 75 Gew.-% vermahlenes Kreatin und/oder vermahlene Kreatinderivate und/oder vermahlene Kreatinsalze, insbesondere Kreatin-Monohydrat, bezogen auf das Gesamtgewicht des Agglomerats; und b) 0,1 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 18 Gew.-% und mehr bevorzugt 5 bis 15 Gew-% eines Bindemittels enthaltend mindestens ein Oligosaccharid, insbesondere Maltodextrin, bezogen auf das Gesamtgewicht des Agglomerats; und c) 0 bis 20 Gew.-%, bevorzugt höchstens 10 Gew.-%, mehr bevorzugt höchstens 5 Gew.-% weitere Additive; und d) 0 bis weniger als 5 Gew.-%, bevorzugt bis weniger als 2 Gew.-% freies Wasser.
Die Komponenten a), b), c) und d) machen bevorzugt 100% des Agglomerats aus, d.h. es sind im Agglomerat keine weiten Stoffe enthalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Agglomerat enthaltend a) 30 bis 99,9 Gew.-%, bevorzugt mindestens 45 Gew.-%, mehr bevorzugt mindestens 60 Gew.-% und noch mehr bevorzugt mindestens 75 Gew.-% vermahlenes Kreatin und/oder vermahlene Kreatinderivate und/oder vermahlene Kreatinsalze, insbesondere Kreatin-Monohydrat, bezogen auf das Gesamtgewicht des Agglomerats; und b) 0,1 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 18 Gew.-% und mehr bevorzugt höchstens 5 bis 15 Gew-% eines Bindemittels enthaltend mindestens ein Oligosaccharid, insbesondere Maltodextrin, bezogen auf das Gesamtgewicht des Agglomerats; und d ) 0 bis weniger als 5 Gew.-%, bevorzugt bis weniger als 2 Gew.-% freies Wasser.
Die Komponenten a), b) und d) machen bevorzugt 100% des Agglomerats aus, d.h. es sind im Agglomerat keine weiteren Stoffe enthalten. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht das erfindungsgemäße Agglomerat aus a) 30 bis 99,9 Gew.-%, insbesondere 90 bis 99,9 Gew.-% und besonders bevorzugt 95 bis 99,9 Gew.-% vermahlenem Kreatin und/oder vermahlenen Kreatinderivaten und/oder vermahlenen Kreatinsalzen, insbesondere Kreatin- Monohydrat, bezogen auf das Gesamtgewicht des Agglomerats und b) 0,1 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 18 Gew.-% und besonders bevorzugt 5 bis 15 Gew.-% eines Bindemittels enthaltend mindestens ein Oligosaccharid, bezogen auf das Gesamtgewicht des Agglomerats, wobei besonders bevorzugt das Bindemittel Maltodextrin ist; und d) bis maximal 1 Gew.-% freies Wasser.
In dem erfindungsgemäß besonders bevorzugten Agglomerat sind insbesondere keine weiteren Stoffe oder Additive enthalten.
Die erfindungsgemäßen Agglomerate besitzen bevorzugt die folgende Zusammensetzung: a) 60 Gew.-% bis 99,9 Gew.-%, bevorzugt 75 Gew.-% bis 99 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Agglomerats, vermahlenes Kreatin, insbesondere Kreatin-Monohydrat; b) 0,1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bevorzugt 1 Gew.-% bis 25 Gew.-%, noch mehr bevorzugt 5 bis 15 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Agglomerats, Bindemittel, enthaltend mindestens ein Oligosaccharid; und c) 0 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere bis zu 5 Gew.-% weitere Additive. Außer dem als Hydrat an Kreatin gebundenen Wasser, sollte möglichst wenig freies Wasser im Agglomerat vorhanden sein, da bei zu hoher Feuchte das Agglomerat zum Verklumpen neigt. Bevorzugt sollte der Anteil an freiem Wasser im Agglomerat kleiner 5 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 0,01 und 2 Gew.-%, insbesondere zwischen 0,05 und 1 Gew.-% liegen.
Grundsätzlich erlaubt die Agglomeration auch den Zusatz weiterer Additive. Unter die weiteren Additive c) fallen z.B. weitere Bindemittel, die nicht unter die Bindemittel b) zu fassen sind; Hilfsmittel zur Verbesserung der Löslichkeit; Antioxidationsmittel, Puffer, Süßstoffe, Färb- und Aromastoffe, Proteine, Aminosäuren, Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente etc.
Weitere Bindemittel und Löslichkeitsverbesserer, die unter den Additiven c) zu fassen sind, sind insbesondere wasserlösliche Substanzen, die als Lebensmittelzusatzstoffe oder pharmazeutische Zusatzstoffe zugelassen sind, wie z.B. Polyvinylpyrrolidon (PVP); Propylvinylalkohol; Zuckeralkohole, inklusive Sorbitol, Xylitol; Aminosäuren und Glycerin; bzw. Mischungen dieser Substanzen.
Die Mineralstoffe umfassen insbesondere anorganische Salze, wie z.B. Sulfate, Chloride, Carbonate, Hydrogencarbonate, Acetate, Citrate, Gluconate, Ascorbate, Pantothenate, Lactate insbesondere deren Natrium- Kalium-, Calcium- und Magnesiumsalze; sowie deren Mischungen. Besonders bevorzugt werden Trimagnesiumdicitrat, Magnesiumhydrogencitrat, Natriumchlorid (Kochsalz), Natriumsulfat, Natriumacetat, Natriumcitrat, Natriumgluconat, Natriumascorbat, Natriumpantothenat und Natriumlactat oder Mischungen dieser Salze verwendet.
Die Agglomerate können bei Bedarf einen Puffer enthalten, wobei bevorzugt solche Puffersysteme ausgewählt werden, die bei Auflösung in einer wässrigen Flüssigkeit den pH-Wert der Flüssigkeit auf 7 bis 12, bevorzugt auf 9 bis 11 einstellen. Hierfür kommen z.B. Puffersysteme in Frage, die aus einer Kombination aus einer schwachen Säure und einer korrespondierenden Base bestehen. Geeignete Puffersysteme sind z.B. Mischungen aus Natriumhydrogenphosphat und Natriumphosphat oder L-Lysin und L-Lysin-Natriumsalz oder L-Arginin und L-Arginin- Natriumsalz. Besonders bevorzugt wird eine Mischung aus Natriumcarbonat und Natriumhydrogencarbonat als Puffersystem eingesetzt.
Die Verwendung von Puffersysteme, die ein alkalisches Milieu erzeugen, ist bevorzugt, da zum einen die Stabilität des Kreatins gegenüber Säuren erhöht und somit der Abbau von Kreatin im Magen vermieden wird. Weiterhin verbessern insbesondere Natrium-Ionen die Aufnahme des Kreatins in die Zellen, wobei dieser Effekt auch über die Zugabe von weiteren Natriumsalzen noch verstärkt werden kann.
Süßstoffe, die unter die Additive c) gefasst werden, sind Süßstoffe, die nicht kohlenhydrathaltig sind. Übliche Süßstoffe auf Kohlenhydratbasis, insbesondere natürliche Süßstoffe, wie z.B. Glucose aber auch Fructose, können im Bindemittel b) enthalten sein, so dass die beschriebenen Agglomerate bereits eine ausreichende Süße besitzen können. Bei Bedarf können aber weitere, bevorzugt wasserlösliche Süßstoffe, wie z.B. Cyclamat, Aspartam, Acesulfam, Sucralose, Stevia oder Zuckeralkohole wie Sorbitol, Xylitol, Mannitol, Erythritol oder Lactitol den Agglomeraten zugesetzt werden. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn der Gehalt an Einfachzuckern im Bindemittel gering ist. Allerdings können Einfachzucker, wie z.B. Glucose und Fructose, mit dem fertigen Agglomerat vermischt werden, um eine ausreichende Süße der Mischung zu erreichen. Letzteres kann vorteilhaft sein, da der Gehalt an Einfachzuckern im Bindemittel b) nicht beliebig erhöht werden kann, ohne die Handhabbarkeit des Agglomerats zu beeinträchtigen.
Als Färb- und Aromastoffe kommen insbesondere Verbindungen zum Einsatz, die eine ausreichende Wasserlöslichkeit aufweisen. Es können sowohl natürliche, naturidentische als auch künstliche Aromastoffe verwendet werden, bevorzugt solche, die für Lebensmittel bzw. Pharmazeutika zugelassen sind. Als Aromastoff können z.B. Zitronen- oder Orangenaroma, aber auch Zitronensäure oder Weinsäure bzw. deren Salze eingesetzt werden. Auch Bitterstoffe wie Chinin oder Ingwerextrakte sind unter die Aromastoffe zu fassen.
Den Agglomeraten können weiterhin Vitamine und Spurenelemente zugesetzt werden, insbesondere solche, die eine gute Wasserlöslichkeit aufweisen. Bevorzugt können Vitamine aus der Gruppe Vitamin B1 (Thiamin), Vitamin B2 (Riboflavin), Vitamin B3 (Niacin), Vitamin B5 (Pantothensäure), Vitamin B6 (Pyridoxin), Vitamin B7 (Biotin), Vitamin B9 (Folsäure), Vitamin B12 (Cobalamin), Vitamin C und Vitamin D3 (Cholecalciferol) bzw. Mischung davon, den Agglomeraten zugesetzt werden. Spurenelemente werden bevorzugt in Form ihrer wasserlöslichen Salze eingesetzt und sind bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe Zink, Selen, Molybdän, Mangan, Kupfer, Jod, Fluor, Eisen und Chrom oder deren Mischungen.
Die Additive c) werden bevorzugt während des Agglomerationsprozesses zugegeben, sodass die Additive Bestandteil der Agglomerate sind.
In einer besonderen Ausführungsform enthalten die beschriebenen Kreatin- Agglomerate keine weiteren Additive c), insbesondere keine Suspensionsstabilisierer aus der Gruppe der Cellulosen, der Gelatinen und der Gummiharze, wie z.B. der mikrokristallinen Cellulosen, der Carboxymethylcellulosen und Xathangummi, Gellangummi und Gummi Arabicum.
Insgesamt liegt die Menge an Additiven c) im Agglomerat bevorzugt unter 20 Gew.- %, insbesondere unter 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Agglomerates.
Die Verbindungen, die als Additive c) beschrieben sind können auch dem Kreatin- Agglomerat bei Bedarf auch einfach zugemischt werden, sofern sie die Handhabbarkeit und Wasserlöslichkeit der Produkte nicht zu sehr beeinträchtigen. Bei einer Zumischung können auch höhere Anteile dieser Stoffe zusammen mit dem Kreatin-Agglomerat verabreicht werden. Neben den Additiven c) können auch nicht agglomerierbare Verbindungen einfach zugemischt werden. Wie bereits erwähnt können auch Mono- und Dissaccharide mit dem Agglomerat vermischt werden, um die Süße der Mischung einzustellen. Eine weitere wichtige Gruppe von Additiven, die einfach zugemischt werden können, sind Fließhilfsmittel, wie z.B. SiÜ2.
Der Anteil an zugemischten Stoffen sollte bevorzugt unter 80 Gew.-% liegen. Die Mischungen enthalten üblicherweise zwischen 10 und 70 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 20 und 60 Gew.-% solcher Zusatzstoffe, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, insbesondere dann, wenn sie als Getränkepulver eingesetzt werden. Dementsprechend umfassen solche Mischungen mindestens 20 Gew.-% oder mehr des Kreatin-Agglomerats, insbesondere zwischen 30 und 90 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt zwischen 40 und 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung.
Unter Agglomeration wird hier der Prozess der Kornvergrößerung von partikulärem Kreatin verstanden, wobei kleine Kreatin-Partikel in Gegenwart des Bindemittels größere, permanent zusammengelagerte kreatinhaltige Agglomerate bilden, in denen die Orig inalpartikel in der Regel noch identifiziert werden können.
Für die Agglomeration des vermahlenen Kreatin-Pulvers können verschiedene Verfahren zur Anwendung kommen. Als vorteilhaft hat sich die Agglomeration in der Wirbelschicht, die Agglomeration durch Granulierung in einem Mischer, z.B. einem Intensivmischer und die Agglomeration durch Extrusion, insbesondere Feuchtextrusion erwiesen.
Folglich umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung der Begriff „Agglomeration“ auch die Erzeugung von agglomerierten Partikeln durch Granulation und Extrusion. Darüber hinaus sind auch weitere gängige Agglomerationsverfahren umfasst, wie z.B. die Agglomeration in der Wirbelschicht. Dementsprechend beinhaltet der Begriff „Agglomerat“ insbesondere auch Granulate, Wirbelschichtagglomerate und Extrudate. Durch Sprühagglomeration von Kreatin in Gegenwart eines Bindemittels auf Basis von Oligosacchariden in der Wirbelschicht werden unregelmäßig geformte, poröse Agglomerate erzeugt. Sie sind gut fließ- bzw. rieselfähig , ausreichend abriebstabil und haben eine mittlere Schüttdichte. In Wasser zeigen sie ein sehr gleichmäßiges Benetzungsverhalten, das dazu führt, dass die Agglomerate sofort zerfallen und sich die Primärpartikel in kürzester Zeit auflösen.
Auch mittels Extrusion können unter Zusatz des oligosaccharidhaltigen Binders stabile agglomerierte Extrudate erzeugt werden. Wird eine geeignete Menge des Bindemittels eingesetzt, werden kompakte, sehr abriebfeste und einheitliche Extrudate erhalten.
Es hat sich gezeigt, dass sich auch die Granulate und Extrudate trotz ihrer hohen Stabilität und ihrer teilweise kompakten Beschaffenheit sehr schnell in Flüssigkeiten, z. B. Wasser, auflösen.
Die bei der Herstellung der Agglomerate benötigte Menge an Bindemittel ist relativ gering. So reichen z.B. oft schon zwischen 0,5 Gew-% und 15 Gew.-% Maltodextrin in einem Agglomerat bestehend im Wesentlichen, d.h. zu 90 Gew.-% oder mehr, aus Binder b) und Kreatin, z.B. in Form von Kreatin-Monohydrat aus, um das Kreatin zu agglomerieren.
Geeignete zur Herstellung der beschriebenen Agglomerate sind z.B. die Trocken- und die Feuchtagglomeration. Bei der Trockenagglomeration werden ohne Zugabe von Flüssigkeit die Partikel in Gegenwart des Bindemittels durch Druck zu komprimierten Formlingen verdichtet und im Anschluss oftmals auf eine definierte Korngröße zerkleinert. Bei der Feuchtagglomeration wird während des Agglomerationsprozesses Flüssigkeit, in der Regel Wasser oder in Wasser gelöstes Bindemittel, gegeben, wodurch die Grenzflächenkräfte zwischen den Partikeln in dem getrockneten Agglomerat vergrößert und somit die Struktur stabilisiert wird. Bei all diesen Verfahren hat es sich insbesondere als vorteilhaft erwiesen, ein möglichst schonendes Verfahren zur Anwendung zu bringen, damit die chemische Reinheit des Kreatins erhalten bleibt und kein Eintrag von unerwünschten Fremdsubstanzen erfolgt. Es hat sich zudem gezeigt, dass die Agglomerate bereits ausreichend stabil sind, wenn ausschließlich ein Bindemittel, das im Wesentlichen aus Kohlenhydraten aufgebaut ist, zugesetzt wird und kein bzw. nur eine geringe Menge an Wasser von unter 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Agglomerats, im Produkt enthalten ist.
Die Korngrößenverteilung, auch Partikelgrößenverteilung, gibt die Häufigkeitsverteilung der Partikeldurchmesser an. Aus der Verteilungsfunktion lassen sich verschiedene Kenngrößen ablesen. So gibt der x10-Wert denjenigen Partikeldurchmesser an, den 10% der Partikel unterschreiten. Der x50-Wert ist die Angabe für die mittlere Korngröße bzw. den Partikeldurchmesser, den 50 % der Partikel unterschreiten. Analog sind 90 % der Partikel kleiner als der x90-Wert. Ein erfindungsgemäßes Kreatin-Agglomerat mit guten Eigenschaften weist bevorzugt einen geringen Feinanteil auf, dargestellt mit dem x10-Wert, welcher bei mindestens 1 pm oder darüber liegen sollte, insbesondere im Bereich zwischen 5 pm und 800 pm, bevorzugt zwischen 10 pm und 600 pm. Des Weiteren sollte die mittlere Korngröße, dargestellt mit dem x50-Wert mindestens 30 pm betragen sowie die obere Korngröße, dargestellt mit dem x90-Wert, nicht mehr als 1800 pm betragen. Dabei sind mittlere Korngrößen x50 von 50 pm bis 1200 pm bzw. von 70 pm bis 1000 pm bevorzugt. Der x90-Wert liegt bevorzugt zwischen 100 pm und 1500 pm, insbesondere über 200 pm. Üblicherweise beträgt die Differenz der Werte x90 und x10 zwischen 100 pm und 1500 pm, bevorzugt zwischen 200 pm und 1000 pm.
Die Werte x10, x50 und x90 sind dabei auf die Masse der Partikel bezogen, das bedeutet, dass die Partikel mit einer Partikelgröße über dem x50-Wert 50 Gew.-% des Agglomerates ausmachen, die restlichen 50 Gew.-% des Agglomerates umfassen Partikel mit einer Partikelgröße kleiner x50. Entsprechend enthält das Agglomerat 10 Gew.-% an Partikeln mit einer Partikelgröße unterhalb des x10- Wertes und 10 Gew.-% oberhalb des x90-Wertes. Bevorzugte Agglomerate weisen eine Fließfähigkeit [ffc] von größer 4, bevorzugt größer 8 und insbesondere größer 10 (freifließend) auf. Üblicherweise ist der [ffc]- Wert kleiner 30, höhere Werte sind aber nicht schädlich. Die Schüttdichte bevorzugter Agglomerate ist größer 200 g/L. Insbesondere sollte die Schüttdichte zumindest im Bereich von reinem vermahlenen Kreatin liegen. Daher sind Agglomerate mit einer Schüttdichte zwischen 250 g/L und 1.000 g/L besonders bevorzugt. Höhere Schüttdichten sind aber nicht schädlich. Um das Einfüllen der Agglomerate in ein Getränk zu erleichtern, ist ein geringer Schüttwinkel vorteilhaft. Bevorzugte Agglomerate besitzen einen Schüttwinkel von kleiner 50°, insbesondere von kleiner 45°. Üblicherweise liegt der Schüttwinkel über 25°, kleinere Schüttwinkel sind aber nicht schädlich. Die Rieselfähigkeit bevorzugter Agglomerate ist mindestens befriedigend (d.h. das Agglomerat rieselt durch einen Gefäßauslass mit einem Durchmesser von 8 mm). Weiterhin besitzen bevorzugte Agglomerate eine geringere Staubigkeit als vermahlenes Kreatin. Die Staubzahl liegt bevorzugt bei kleiner 25, insbesondere zwischen 2 und 20 bzw. zwischen 3 und 15. Aus diesen Parametern wird erkennbar, dass die hier beschriebenen Agglomerate eine hervorragende Handhabbarkeit aufweisen. Sie lassen sich einfach in Getränke schütten und besitzen eine gute Benetzbarkeit in Wasser.
Zudem lösen sich die hier beschriebenen Agglomerate schnell und rückstandsarm in wässrigem Milieu, z.B. in Getränken auf. Die Auflösungsgeschwindigkeit kommt an die des vermahlenen Kreatins heran oder ist sogar weiter verbessert.
Die erfindungsgemäßen Agglomerate können z.B. durch Granulierung in Mischern mit hohen Scherkräften, durch Agglomeration in der Wirbelschicht oder durch Extrusion hergestellt werden. Die Eigenschaften der erhaltenen Agglomerate unterscheiden sich je nach Herstellverfahren etwas.
So wird bei der Granulierung im Mischer ein freifließendes Agglomerat ([ffc] > 10) mit einem akzeptablen Auflösungsverhalten aber mit guter Rieselfähigkeit und guten Schütteigenschaften erhalten (sehr gute Schüttdichte > 400 g/L und guter Schüttwinkel < 40°). Zudem weisen die Granulate eine sehr geringe Staubigkeit (Staubzahl < 12, in der Regel sogar < 10) auf.
Bei der Agglomeration in der Wirbelschicht werden leicht fließende ([ffc] > 4), in der Regel sogar freifließende ([ffc] > 10) Agglomerate mit befriedigender Rieselfähigkeit erhalten. Die Wirbelschichtagglomerate weisen aber meist ein sehr gutes Auflösungsverhalten auf, das sogar besser ist als das von vermahlenem Kreatin. Zudem sind die Schütteigenschaften der Wirbelschichtagglomerate gut (Schüttdichte > 200 g/L, insbesondere zwischen 250 g/L und 600 g/L, guter Schüttwinkel < 45°, insbesondere < 40°). Die Wirbelschichtagglomerate zeichnen sich weiterhin durch eine geringe Staubigkeit (Staubzahl < 20, insbesondere < 15).
Die Extrudate sind ebenfalls freifließend ([ffc] > 10) und besitzen eine gute Rieselfähigkeit. Die Schütteigenschaften sind sehr gut (Schüttdichte > 400 g/L, Schüttwinkel < 40°). Darüber hinaus besitzen die Extrudate eine geringe Staubigkeit (Staubzahl < 15). Die Extrudate besitzen ein sehr gutes Auflösungsverhalten, deutlich besser als das von vermahlenem Kreatin.
Die Granulate besitzen eine bevorzugte Korngrößenverteilung, die durch einen x10- Wert im Bereich von 10 pm bis 800 pm, insbesondere zwischen 100 pm und 600 pm, einen x50-Wert im Bereich von 80 pm bis 1 .200 pm, insbesondere von 550 pm bis 1.000 pm und einen x90-Wert im Bereich von 200 pm bis 1.800 pm, insbesondere von 800 pm bis 1.500 pm, gekennzeichnet sind.
Die Wirbelschichtagglomerate besitzen eine bevorzugte Korngrößenverteilung, die durch einen x10-Wert im Bereich von 1 pm bis 300 pm, insbesondere zwischen 5 pm und 100 pm oder sogar zwischen 5 pm und 50 pm, einen x50-Wert im Bereich von 30 pm bis 500 pm, insbesondere von 50 pm bis 300 pm und einen x90-Wert im Bereich von 100 pm bis 1 .500 pm, insbesondere von 200 pm bis 800 pm, gekennzeichnet sind. Die Extrudate besitzen eine bevorzugte Korngrößenverteilung, die durch die durch einen x10-Wert im Bereich von 100 pm bis 800 pm, insbesondere zwischen 300 pm, besser 400 pm und 750 pm, einen x50-Wert im Bereich von 200 pm bis 1.200 pm, insbesondere von 500 pm bis 1 .000 pm und einen x90-Wert im Bereich von 300 pm bis 1.800 pm, insbesondere von 800 pm bis 1.500 pm, gekennzeichnet sind.
Die hier beschriebenen Agglomerate sind insbesondere als Schüttpulver zum Einrühren des enthaltenen Kreatins in Getränke, wie z.B. Mineralwasser, Fruchtsäfte oder Süßgetränke geeignet. Die Agglomerate können aber auch als Direktagglomerat verwendet werden. Hierbei wird das Agglomerat direkt auf die Zunge geschüttet und ggf. mit einem Getränk heruntergespült.
Ausführungsbeispiele:
I) Testmethoden und Eigenschaften:
1 . Verfahren zur Bestimmung der Auflösungsgeschwindigkeit:
In einem 250 mL Becherglas mit 5,5 cm Innendurchmesser werden 175 mL Wasser bei 23 °C vorgelegt und mit einem Glasrührer bei 60 Umdrehungen pro Minute gerührt. Dann werden 1 ,75 g Kreatin oder Kreatin-Agglomerat zugegeben und für 10 Sekunden gerührt, anschließend der Rührer abgeschaltet und die Suspension sofort über eine Keramiknutsche mit Blaubandfilter und Saugflasche filtriert. Der feuchte Filterrückstand wird getrocknet. Die Masse des Filterrückstandes dient als Maß für die Auflösungsgeschwindigkeit, je niedriger die Masse, desto besser die Auflösungsgeschwindigkeit.
2. Bestimmung der Rieselfähigkeit (Auslauftrichter):
Das Prüfmittel besteht aus fünf Prüftrichtern mit gleichem Durchmesser (36 mm Innendurchmesser) und 28 Grad Neigungswinkel, jedoch mit verschiedenen Auslassdurchmessern (2,5 mm; 5 mm; 8 mm; 12 mm und 18 mm). Eine 50 mL Probe des Kreatins oder die Kreatin-Formulierung wird dazu in die Prüftrichter gefüllt, wobei der Auslass von unten verschlossen wird, damit beim Befüllen kein Gut auslaufen kann. Im nächsten Schritt wird der Auslass - ohne den Prüftrichter zu erschüttern - vollständig geöffnet, so dass der komplette Auslassquerschnitt freigegeben wird. Bewertungsgröße ist der Durchmesser, bei dem der Feststoff selbständig und ohne Fremdeinwirkung durchrieselt. Dabei gilt:
- Feststoff rieselt durch den 2,5 mm Auslass: Note 1
- Feststoff rieselt durch den 5 mm Auslass: Note 2
- Feststoff rieselt durch den 8 mm Auslass: Note 3
- Feststoff rieselt durch den 12 mm Auslass: Note 4
- Feststoff rieselt durch den 18 mm Auslass: Note 5
- Feststoff rieselt nicht durch den 18 mm Auslass: Note 6
Je niedriger die Note, desto besser die Rieselfähigkeit.
3. Bestimmung des Schüttwinkels
Die Bestimmung des Schüttwinkels erfolgte nach der Methode DIN ISO 4324 (1983- 12) Tenside; Pulver und Granulate; Bestimmung des Schüttwinkels. Je kleiner der Schüttwinkel, desto besser die Fließeigenschaften.
4. Bestimmung der Fließfähigkeit
Die Bestimmung der Fließfähigkeit von Feststoffen (Pulvern und Agglomeraten) erfolgt mit dem Messgerät „Evolution Powder Tester“ der Fa. PS Prozesstechnik GmbH, Basel, Schweiz. Dargestellt wird die Fließfähigkeit in der dimensionslosen Zahl [ffc]. Als Methode wird die Bestimmung durch Kompression auf dem Evolution Powder Tester angewendet, eine Zeitverfestigung erfolgt nicht. Hierzu werden 25 mL des Feststoffes in die Messzelle eingewogen und in das Messgerät gestellt. Nach Start der Messung wird der Feststoff in der Messzelle mit einer Stempelgeschwindigkeit von 15 mm pro Minute und einer Kraft (Fi) von 10000 kPa für 30 Sekunden komprimiert. Der so entstandene Feststoffpressling in der Messzelle wird im Anschluss erneut mit einer Stempelgeschwindigkeit von 10 mm pro Minute und langsam ansteigender Kraft (F2) belastet bis der Feststoffpressling bricht. Das Verhältnis der Kraft (Fi) für die Komprimierung und der Kraft (F2) für das Brechen des Presslings entspricht der Fließfähigkeit [ffc] und berechnet sich nach der Formel:
Fi
Fließfähigkeit [ffc] = —
F2
Zur Einstufung der Fließfähigkeit [ffc] gilt folgende Bewertung:
Figure imgf000025_0001
5. Bestimmung der Staubigkeit
Die Staubigkeit von Feststoffen (Pulvern und Agglomeraten) wird in der dimensionslosen Staubzahl dargestellt. Die Bestimmung der Staubzahl erfolgt über das Staubungsmessgerät DustView II der Fa. Palas GmbH, Karlsruhe.
Hierzu werden 30,0 g einer Probe eingewogen und in den E infülltrichter auf der Klappe vorgelegt. Anschließend erfolgt durch Betätigung im Bedienfeld der Start der Messung. Die Klappe öffnet sich und der Feststoff fällt im freiem Fall in den Staubkasten. Durch den Aufprall des Feststoffes wird der staubende Anteil aufgewirbelt. Als Folge wird der vom Laser ausgesandte Lichtstrahl durch den aufwirbelnden Staub abgeschwächt und am Empfänger jener abgeschwächte Lichtstrahl detektiert. Der Grad der Abschwächung (Transmissionssignal) im Vergleich zu dem von der Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahl ist ein Maß für die Staubigkeit des Feststoffes. Hierbei bedeutet ein Wert von 100 die maximal mögliche Abschwächung des Lichtstrahls und ein Wert von 0 keine Abschwächung des Lichtstrahls. Zur Bestimmung der Staubzahl wird der Wert der maximalen Abschwächung des Lichtstrahls mit dem Wert bei 30 Sekunden nach Start der Messung addiert und als Staubzahl ausgegeben.
Je niedriger die Staubzahl, desto weniger staubend ist der Feststoff.
6. Bestimmung der Schüttdichte
Die Bestimmung der Schüttdichte erfolgte nach der Methode DIN ISO 697 (1984-01) Tenside; Waschmittel; Bestimmung der Schüttdichte; Verfahren durch Messen der Masse eines gegebenen Volumens.
Je höher die Schüttdichte, desto vorteilhafter in der Handhabung.
7. Ermittlung der Korngrößenverteilung
Die Bestimmung der Korngrößenverteilung erfolgte mittels einer Laserbeugungsmethode auf einem Partikelgrößenmessgerät „HELOS/KR“ der Fa. Sympatec GmbH. Zum Einsatz kam die Messblende R6, welche einen Messbereich von 0,5 bis 1750 pm abdeckt. Die Aufgabe der Probe erfolgte über eine Vibrationsrinne mit 60 % Leistung und einem Dispergierdruck von 2,5 bar. Zur Auswertung wurde die Software-Version „WINDOX 5.1.2.0, LD“ verwendet.
Einstellung der Triggerbedingungen: Zeitbasis 100,00 ms, Start bei c.opt >= 1 ,0%, Gültigkeit c.opt von 1 ,0% bis 14,0%, Stopp bei 5,000s c.opt <= 0,9% oder 10,000s Echtzeit. Zur Beurteilung der Agglomeratgüte wurde der x10, x50 und x90-Wert herangezogen, dargestellt als Verteilungssumme Q3 in einem Histogramm zur Korngrößenverteilung. II) Beispiele
Soweit in den Beispielen %-Angaben gemacht werden, handelt es sich Gewichts-%- Angaben, sofern nicht explizit anders erwähnt.
Beispiel 1 (Vergleich): Agglomeration im Eirich-Mischer - Verwendung von modifizierter Stärke als Bindemittel.
In einem 10 Liter Intensivmischer (Fa. Eirich) wurden 1500 g feines Kreatin- Monohydrat und 45 g modifizierte Stärke (Produktname: Spezialstärke 6023 FF von Südstärke GmbH) vorgelegt. Anschließend wurde der Mischerinhalt bei 1500 Uprn im Gegenstrom gerührt und 335 g Wasser kontinuierlich in 3 min dem Inhalt im Mischer zugegeben. Nach Beendigung der Wasserzugabe wurde der Mischerinhalt bei 1500 Uprn im Gegenstrom weiter gerührt und die Granulation setzte ein. Nach 9 min Granulierzeit wurde ein Granulat im gewünschten Korngrößenbereich erhalten. Das erhaltene feuchte Kreatin-Monohydrat-Granulat wurde im Wirbelschichttrockner getrocknet.
Beispiel 2: Agglomeration im Eirich-Mischer - Verwendung von Maltodextrin 6 als Bindemittel.
In einem 10 Liter Intensivmischer (Fa. Eirich) wurden 1500 g feines Kreatin- Monohydrat vorgelegt. Anschließend wurde unter langsamen Rühren 42 g Maltodextrin (Glucidex IT 6 von Roquette) gelöst in 450 g Wasser dem Kreatin- Monohydrat im Mischer zugegeben. Danach wurde der Mischerinhalt bei 1500 Uprn im Gegenstrom gerührt und die Granulation setzte ein. Nach 7 min Granulierzeit wurde ein Granulat im gewünschten Korngrößenbereich erhalten. Das erhaltene feuchte Kreatin-Monohydrat-Granulat wurde im Wirbelschichttrockner getrocknet.
Beispiel 3: Agglomeration im Eirich-Mischer - Verwendung von Maltodextrin 6 als Bindemittel. TI
In einem 10 Liter Intensivmischer (Fa. Eirich) wurden 1500 g feines Kreatin- Monohydrat vorgelegt. Anschließend wurde unter langsamen Rühren 75 g Maltodextrin (Glucidex IT 6 von Roquette) gelöst in 400 g Wasser dem Kreatin- Monohydrat im Mischer zugegeben. Danach wurde der Mischerinhalt bei 1500 Uprn im Gegenstrom gerührt und die Granulation setzte ein. Nach 15 min Granulierzeit wurde ein Granulat im gewünschten Korngrößenbereich erhalten. Das erhaltene feuchte Kreatin-Monohydrat-Granulat wurde im Wirbelschichttrockner getrocknet.
Beispiel 4 (Vergleich): Agglomeration im Eirich-Mischer - Verwendung von Dextrose als Bindemittel.
In einem 10 Liter Intensivmischer (Fa. Eirich) wurden 1500 g feines Kreatin- Monohydrat vorgelegt. Anschließend wurde unter langsamen Rühren 135 g Dextrose (Produktname: „Zec+ Dextrose“ von Zec+ Nutrition) gelöst in 350 g Wasser dem Kreatin-Monohydrat im Mischer zugegeben. Danach wurde der Mischerinhalt bei 1500 Upm im Gegenstrom gerührt und die Granulation setzte ein. Nach 7 min Granulierzeit wurde ein Granulat im gewünschten Korngrößenbereich erhalten. Das erhaltene feuchte Kreatin-Monohydrat-Granulat wurde in einen Wirbelschichttrockner gegeben und analog zu den Beispielen 1 bis 3 getrocknet. Hierbei zerfiel das Granulat wieder zu feinen Partikel, die Bindewirkung von Dextrose war nicht ausreichend um ein stabiles Granulat zu erhalten.
Beispiel 5 (Vergleich): Agglomeration im Eirich-Mischer - Granulierung der Zusammensetzung entsprechend einem Beispiel aus US 2002/0151593 A1.
In einem 10 Liter Intensivmischer (Fa. Eirich) wurden 3000 g fein vermahlene Dextrose (Produktname: „Zec+ Dextrose“ von Zec+ Nutrition) und 750 g feines Kreatin-Monohydrat vorgelegt. Anschließend wurde unter langsamen Rühren 375 g Wasser dem Feststoffgemisch im Mischer zugegeben. Danach wurde der Mischerinhalt bei 1500 Upm im Gegenstrom gerührt und die Granulation setzte ein. Nach 5 min Granulierzeit wurde ein Granulat im gewünschten Korngrößenbereich erhalten. Das erhaltene feuchte Kreatin-Monohydrat-Granulat wurde in einen Wirbelschichttrockner gegeben und analog zu den Beispielen 1 bis 3 getrocknet.
Hierbei zerfiel das Granulat wieder zu feinen Partikel, die Bindewirkung von Dextrose war nicht ausreichend um ein stabiles Granulat zu erhalten. Beispiel 6 (Vergleich): Als weiterer Vergleich wird vermahlenes, reines Kreatin- Monohydrat eingesetzt.
Die erhaltenen Produkte werden im Anschluss, soweit möglich, mit den unter I) beschriebenen Verfahren charakterisiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Tabelle 1 : Ergebnisse der Agglomeration durch Granulation
Figure imgf000030_0001
Beispiel 7: Agglomeration in der Wirbelschicht - Verwendung von Maltodextrin 6 (Glucidex IT 6 von Roquette) als Bindemittel.
In einer Wirbelschicht-Agglomerationsapparatur wurden im Prozessraum 12,0 kg feines Kreatin-Monohydrat vorgelegt und danach die Apparatur für den Agglomerationsprozess dicht verschlossen. Anschließend wurde ein geeigneter und vorgeheizter Luftvolumenstrom eingestellt, welcher das Fluidisieren der vorgelegten Kreatin-Monohydrat-Partikel in der Wirbelschicht ermöglichte. Dabei erwärmte sich die Innentemperatur der Apparatur. War der geeignete Volumenstrom eingestellt, wurde mittels einer Zweistoffdüse 9,2 kg einer 20 %igen wässrigen Maltodextrin 6 Lösung über einen Zeitraum von 25 min im Gegenstrom in die Wirbelschicht eingesprüht, wobei mit zunehmender Sprühdauer ein Agglomerat entstand. Nach Ende des Einsprühens wurde das entstandene Agglomerat noch so lange in der Wirbelschicht weiter getrocknet, bis das nicht als Monohydrat am Kreatin gebundene Wasser entfernt war.
Beispiel 8: Agglomeration in der Wirbelschicht - Verwendung von Maltodextrin 6 (Glucidex IT 6 von Roquette) als Bindemittel.
In einer Wirbelschicht-Agglomerationsapparatur wurden im Prozessraum 12,0 kg feines Kreatin-Monohydrat vorgelegt und danach die Apparatur für den Agglomerationsprozess dicht verschlossen. Anschließend wurde ein geeigneter und vorgeheizter Luftvolumenstrom eingestellt, welcher das Fluidisieren der vorgelegten Kreatin-Monohydrat-Partikel in der Wirbelschicht ermöglichte. Dabei erwärmte sich die Innentemperatur der Apparatur. War der geeignete Volumenstrom eingestellt, wurde mittels einer Zweistoffdüse 5,6 kg einer 20 %igen wässrigen Maltodextrin 6 Lösung über einen Zeitraum von 16 min im Gegenstrom in die Wirbelschicht eingesprüht, wobei mit zunehmender Sprühdauer ein Agglomerat entstand. Nach Ende des Einsprühens wurde das entstandene Agglomerat noch so lange in der Wirbelschicht weiter getrocknet, bis das nicht als Monohydrat am Kreatin gebundene Wasser entfernt war. Beispiel 9: Agglomeration in der Wirbelschicht - Verwendung von Maltodextrin 6 (Glucidex IT 6 von Roquette) als Bindemittel.
In einer Wirbelschicht-Agglomerationsapparatur wurden im Prozessraum 12,0 kg feines Kreatin-Monohydrat vorgelegt und danach die Apparatur für den Agglomerationsprozess dicht verschlossen. Anschließend wurde ein geeigneter und vorgeheizter Luftvolumenstrom eingestellt, welcher das Fluidisieren der vorgelegten Kreatin-Monohydrat-Partikel in der Wirbelschicht ermöglichte. Dabei erwärmte sich die Innentemperatur der Apparatur. War der geeignete Volumenstrom eingestellt, wurde mittels einer Zweistoffdüse 4,8 kg einer 20 %igen wässrigen Maltodextrin 6 Lösung über einen Zeitraum von 24 min im Gegenstrom in die Wirbelschicht eingesprüht, wobei mit zunehmender Sprühdauer ein Agglomerat entstand. Nach Ende des Einsprühens wurde das entstandene Agglomerat noch so lange in der Wirbelschicht weiter getrocknet, bis das nicht als Monohydrat am Kreatin gebundene Wasser entfernt war.
Die erhaltenen Produkte werden im Anschluss, soweit möglich, mit den unter I) beschriebenen Verfahren charakterisiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst.
Tabelle 2: Ergebnisse der Agglomeration in der Wirbelschicht:
Figure imgf000033_0001
Beispiel 10: Agglomeration durch Feuchteextrusion - Verwendung von Maltodextrin 6 (Glucidex IT 6 von Roquette) als Bindemittel.
In einem Intensivmischer wurden 16,0 kg feines Kreatin-Monohydrat und 4,7 kg einer 20 %igen Maltodextrin 6 Lösung homogen vermischt. Anschließend wurde das feuchte Pulver in einen Niederdruckextrudierer gegeben und durch eine 0,7 mm Matrize extrudiert, wobei zunächst stäbchenförmige Extrudate resultierten. In einem Spheronizer wurden die Stäbchen zu Pellets verrundet und im Anschluss in der Wirbelschicht getrocknet.
Beispiel 11 : Agglomeration durch Feuchteextrusion - Verwendung von Maltodextrin
6 (Glucidex IT 6 von Roquette) als Bindemittel.
In einem Intensivmischer wurden 16,0 kg feines Kreatin-Monohydrat und 4,0 kg einer
7 %igen Maltodextrin 6 Lösung homogen vermischt. Anschließend wurde das feuchte Pulver in einen Niederdruckextrudierer gegeben und durch eine 0,7 mm Matrize extrudiert, wobei zunächst stäbchenförmige Extrudate resultierten. In einem Spheronizer wurden die Stäbchen zu Pellets verrundet und im Anschluss in der Wirbelschicht getrocknet.
Die erhaltenen Produkte werden im Anschluss, soweit möglich, mit den unter I) beschriebenen Verfahren charakterisiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst.
Tabelle 3: Ergebnisse Agglomeration durch Feuchteextrusion:
Figure imgf000035_0001
Beispiel 12: Vergleich der Auflösungsgeschwindigkeit bzw. des Auflösungsverhaltens verschiedener Produkte enthaltend Kreatin-Monohydrat.
Das Auflösungsverhalten von 1 ,75 g Kreatin oder 1 ,75 g Kreatin-Agglomerat wird gemäß der unter Ziffer I) 1 beschriebenen Testmethode ermittelt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.
Tabelle 4
Figure imgf000036_0001
Das fein vermahlene Kreatin-Monohydrat besitzt eine hohe, grob kristallines Kreatin- Monohydrat hingegen eine langsame Auflösungsgeschwindigkeit. Obwohl es sich bei den erfindungsgemäßen Kreatin-Monohydraten (Beispiele 2, 8, 10) um große Partikel handelt, weisen diese eine hohe Auflösungsgeschwindigkeit bei gleichzeitig geringer Staubigkeit und gutem Schüttverhalten auf. Beispiel 13: Mikroskopische Untersuchungen
Die in Figur 1 beispielhaft gezeigten mikroskopischen Aufnahmen zeigen, dass sich die Form der erfindungsgemäßen Kreatin-Partikel deutlich von der kristallinen Form des reinem, unvermahlenen Kreatin-Monohydrats unterscheiden.
Figur 1 zeigt Mikroskop-Aufnahmen des nicht vermahlenen Kreatin-Monohydrats mit einem x50-Wert von 171 pm (Fig. 1a), dass in großen, symmetrischen, kantigen, länglichen, fast farblosen Kristallen vorliegt; des Kreatin-Monohydrats agglomeriert nach Beispiel 8, dass in großen, lockeren, unregelmäßigen, unförmig angeordneten, kantigen, fast farblosen Partikeln vorliegt (Fig. 1 b); und des Kreatin-Monohydrats agglomeriert nach Beispiel 10 (Fig. 1c), dass in großen, kompakten, abgerundeten, weißen glänzenden Partikeln vorliegt.
Zusammenfassend zeigen die Beispiele, dass sich vermahlenes Kreatin-Monohydrat schneller in Wasser löst als grob kristallines Kreatin-Monohydrat. Je feiner der Mahlgrad, desto besser die Auflösungsgeschwindigkeit. Gleichzeitig verschlechtern sich jedoch die Benetzungseigenschaften der vermahlenen Kreatin-Pulver durch Wasser und die Handhabung des Pulvers (Staubigkeit).
Durch eine Agglomeration des vermahlenen Kreatins in Anwesenheit eines geeigneten Binders, wie z.B. Maltodextrin, können die nachteiligen Handhabungseigenschaften (z.B. die Schütteigenschaften, Staubigkeit) deutlich verbessert werden. Wie aus den Beispielen weiterhin hervorgeht wird durch Anwesenheit von Maltodextrin während der Agglomeration auch die mechanische Stabilität der Agglomerate deutlich verbessert (geringe Staubigkeit). Durch den Zusatz von Maltodextrin wird insbesondere das Auflösungsverhalten gegenüber dem nicht vermahlenen, kristallinen Kreatin deutlich verbessert. Der Zusatz von Maltodextrin als Binder verbessert folglich die Granulatgüte und gewährleistet gleichzeitig eine hohe Auflösungsgeschwindigkeit des Kreatin-Monohydrats, was so nicht zu erwarten war.

Claims

Patentansprüche
1 . Agglomerat umfassend a) 30 bis 99,9 Gew.-% vermahlenes Kreatin und/oder vermahlene Kreatinderivate und/oder vermahlene Kreatinsalze, bezogen auf das Gesamtgewicht des Agglomerats und b) 0,1 bis 30 Gew.-% eines Bindemittels enthaltend mindestens ein Oligosaccharid, bezogen auf das Gesamtgewicht des Agglomerats.
2. Agglomerat gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das vermahlene Kreatinderivat ein Kreatin-Hydrat, insbesondere Kreatin-Monohydrat ist.
3. Agglomerat gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das vermahlene Kreatin, Kreatinderivat oder Kreatinsalz eine Korngrößenverteilung mit einem x50-Wert im Bereich von 2 pm bis 150 pm, einem x10 Wert im Bereich von 0,01 pm bis 20 pm und einem x90-Wert im Bereich von 15 pm bis 250 pm, jeweils bezogen sind auf den Massenanteil, besitzt.
4. Agglomerat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel b) mindestens 90 Gew.-% einer Kohlenhydratmischung, bezogen auf das Bindemittel b), umfasst, wobei die Kohlenhydratmischung aus Kohlenhydraten der Gruppe der Monosaccharide, Oligosccharide und Polysaccharide besteht und die Kohlenhydratmischung ein durchschnittliches Molekulargewicht Mn im Bereich von 500 bis 10.000 g/mol besitzt.
5. Agglomerat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Agglomerat ein Bindemittel b) enthaltend 0,5 Gew.-% bis 20 Gew.-% Maltodextrin, bezogen auf das Gesamtgewicht des Agglomerats, umfasst.
6. Agglomerat gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Maltodextrin ein Dextrose-Äquivalent von 3 bis 15 besitzt.
7. Agglomerat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Agglomerat kein oder weniger als 5 Gew.-%, insbesondere weniger als 2 Gew.-% freies Wasser umfasst.
8. Agglomerat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Agglomerat, bezogen auf das Gesamtgewicht des Agglomerats 80 Gew.-% bis 99,5 Gew.-% Kreatin, Kreatinderivate und/oder Kreatinsalze, insbesondere Kreatin-Monohydrat enthält.
9. Agglomerat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schüttwinkel kleiner als 45° ist und/oder die Schüttdichte größer 200 g/L ist und/oder die Fließfähigkeit [ffc] größer 4 ist, und/oder die Staubzahl kleiner 25 ist.
10. Agglomerat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Agglomerat ein Wirbelschichtagglomerat, ein Granulat oder Extrudat ist.
11 . Agglomerat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 enthaltend a) 30 bis 99,9 Gew.-%, bevorzugt mindestens 45 Gew.-%, mehr bevorzugt mindestens 60 Gew.-% und noch mehr bevorzugt mindestens 75 Gew.-% vermahlenes Kreatin und/oder vermahlene Kreatinderivate und/oder vermahlene Kreatinsalze, insbesondere Kreatin-Monohydrat, bezogen auf das Gesamtgewicht des Agglomerats; und b) 0,1 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 18 Gew.-% und mehr bevorzugt 5 bis 15 Gew-% eines Bindemittels enthaltend mindestens ein Oligosaccharid, insbesondere Maltodextrin, bezogen auf das Gesamtgewicht des Agglomerats; und c) 0 bis 20 Gew.-%, bevorzugt höchstens 10 Gew.-%, mehr bevorzugt höchstens 5 Gew.-% weitere Additive; und d) 0 bis weniger als 5 Gew.-%, bevorzugt bis weniger als 2 Gew.-% freies Wasser.
12. Verwendung eines Agglomerats nach einem der vorherigen Ansprüche als Schüttgut zur Auflösung in Getränken oder als Direktagglomerat.
13. Verfahren zur Herstellung eines Agglomerats nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass vermahlenes Kreatin in Gegenwart von 0,1 Gew.- % bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Agglomerats, eines Bindemittels enthaltend mindestens ein Oligosaccharid in einem Mischer, in einer Wirbelschicht oder durch Extrusion agglomeriert wird.
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