CH498198A - Verfahren zum Herstellen modifizierter Stärken - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zum Herstellen modifizierter Stärken
Native Stärken finden wegen ihres Aufsaugvermögens für wässrige Flüssigkeiten und für Fett ein umfangreiches Anwendungsgebiet in der Kosmetik. Sie werden als Mischungskomponenten für hydrophobe Pudergrundlagen, wie z.B. Talkum, Zinkoxyd, Magnesiumstearat u.dgl. mehr, verwendet. In den Haartrockenshampoos werden sie zum Entfetten des Haares herangezogen.



   In der pharmazeutischen Industrie dienen native Stärken als Füll- und Sprengmittel bei der Herstellung von festen, peroralen Arzneiformen. Als Sprengmittel desaggregieren sie die therapeutisch-ungünstig festen Arzneiformen beim Kontakt mit Wasser, in dem sie Wasser ins Innere der Tablette saugen. Auf diese Weise ist eine weitgehende Dispergierung der Arzneistoffe gegeben.



   Das Aufsaugvermögen von nativen Stärken ist jedoch von verschiedenen Faktoren abhängig und sehr variabel, wodurch sich daraus erhebliche Nachteile ergeben.



   So ist die Adsorption von Feuchtigkeitsgehalt der Atmosphäre abhängig und so äusserst verschieden. Sollen daher Stärken ein etwa konstantes Aufsaugvermögen aufweisen, müssen sie schonend bei niedriger Temperatur (400C), um hierbei chemische Veränderungen auszuschliessen, getrocknet werden, was einen bedeutenden Zeit- und Kostenaufwand darstellt. So präparierte Stärken weisen auch dann nur ein Aufnahmevermögen, z.B.



  bei Kartoffelstärke, für Wasser bis zu 0,9 ml/g, für Öl bis zu 0,4 ml/g auf.



   Von Einfluss ist die Stärkeart, -grösse und -provenienz. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass mit der Wasseraufnahme bei Raumtemperatur keine Vergrösserung des Stärkekorns erfolgt, weshalb bei Raumtemperatur keine Desaggregierung von porösen oder mit zu geringen Drücken gepressten Formlingen eintritt.



   Auch besitzen native Stärken gegenüber anderen Partikeln keinen Klebe- und Bindeeffekt. Deshalb müssen insbesondere feinpulvrige Substanzen, die nicht direkt verpresst werden können, granuliert werden. Zu diesem Zweck können sie beispielsweise nach Zusatz einer Klebestoff- oder Zuckerlösung durch ein Sieb od.dgl.



  hindurchgedrückt und anschliessend getrocknet werden.



  Erst derartige Granulate können infolge ihrer Oberflächenbeschaffenheit tablettiert werden. Der Arbeits- und Kostenaufwand ist beträchtlich, erhöht sich zudem bei wasserlöslichen Substanzen.



   Ein weiterer Nachteil nativer Stärken ist das starke Haftvermögen sowie das Fehlen eines Fliessvermögens.



  Diese Eigenschaften setzen beim Tablettieren das freie Fliessen des zu verpressenden Arzneimittelgemisches nachteilig herab, wodurch Unregelmässigkeiten in der Matrizenfüllung entstehen und somit die Dosiergenauigkeit sowie die Festigkeit der Tabletten ungünstig beeinflusst werden.



   Bei der kosmetischen Anwendung ist das Haftvermögen der nativen Stärken bei der Verwendung als Haartrockenshampoo äusserst nachteilig. Solche Haartrokkenshamppos sind durch ihr starkes Haften nur unvollständig und nur unter beträchtlichem Aufwand aus dem Haar durch Bürsten zu entfernen. Die verbleibenden Puderreste lassen das Haar stumpf erscheinen durch den augenscheinlich grauen Belag. Die auf der Kopfhaut verbleibenden Reste führen zu Juckreiz und erfordern eine baldige Nasswäsche.



   Im Verlaufe umfangreicher Versuchsreihen wurde nun ein Verfahren zur Herstellung modifizierter Stärken gefunden, die die erwähnten Nachteile der nativen Stärken nicht zeigen bzw. bessere Eigenschaften aufweisen.



  Erfindungsgemäss werden native Stärken in einer wässrigen Suspension in Gegenwart von grenzflächenaktiven Stoffen erhitzt, worauf aus der Suspension in Gegenwart eines mit Wasser mischbaren Lösungsmittels, durch welches Wasser sowie die grenzflächenaktiven Stoffe entzogen werden, die so erzeugte modifizierte Stärke abgetrennt und getrocknet wird.



   Das Erhitzen der nativen Stärken in der Lösung kann bis zu einer solchen Temperatur erfolgen, bei der die Stärkekörner angequollen oder vollständig aufgequollen, jedoch nicht verkleistert sind.



   Als grenzflächenaktive Stoffe können folgende Stoffe verwendet werden: anionische, kationische, amphotere sowie nichtionogene Stoffe wie Natriumdodecylbenzolsulfonat, Propylenglykolmonostearat, Cetyltrimethylammoniumchlorid, Cetylpyridinumchlorid, Betain, Polyoxyäthylensorbitanmonooleat oder Sorbitanmonolau   reat.     



   Als Lösungsmittel können bei dem vorstehend genannten Verfahren verwendet werden: Methanol, Äthanol, Propanol, 2-Propanol, 2-Methyl-2-Propanol, 1,4 Butandiol,   1,4-Pentadiol,    Aceton 1,3- und   1A-Dioxan,    Pyridin.



   Das Erhitzen der die native Stärke und die grenzflächenaktiven Stoffe enthaltenden Suspension kann auch nach Zugabe des mit Wasser mischbaren Lösungsmittels vorgenommen werden.



   Die Trocknung kann vorzugsweise mittels Sprühtrocknung erfolgen.



   Mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren können Produkte erhalten werden, die bei Raumtemperatur spontan hydrophile und hydrophobe Flüssigkeiten aufnehmen können, wobei eine bedeutende Volumenvergrösserung des Stärkekorns ohne Verkleisterung eintritt.



  So absorbiert beispielsweise modifizierte Kartoffelstärke   2    ml/g Wasser, sowie 0,9 ml/g Öl.



   In der Pharmazie wird diese Eigenschaft zur Desaggregierung von festen peroralen Arzneiformen genützt.



  Dabei ist die spontane Volumensvergrösserung von besonderem Vorteil, weil die dabei auftretenden Quelldrükke selbst poröse Formlinge in ihre einzelnen Bestandteile zerteilen.



   Die vorgeschlagenen modifizierten Stärken zeigen ausserdem gewisse Bind- und Klebeeffekte. Sie lassen sich alleine, wie auch in Kombination mit hydrophilen oder lipophilen Arzneimitteln lediglich durch Befeuchten mit Wasser in Granulate überführen, die sehr rasch und ohne grossen Wärmeaufwand abtrocknen. Tablettiert ergeben die Presslinge gute Festigkeiten, wobei die Sprengwirkung der modifizierten Stärke erhalten bleibt.



   Die Stärkeprodukte besitzen ein geringes Haftvermögen. jedoch eine hohe Fliess- und Rieselfähigkeit. Durch Zumischen zu schlecht fliessenden und schlecht gleitenden Substanzen oder Gemischen bewirken die nach dem vorgeschlagenen Verfahren hergestellten   Stärkeprodukte    ein freies Gleiten und Fliessen. Sie setzen das Haftvermögen herab und verändern nur unwesentlich das Ausgangsschüttgewicht.



   Beim Tablettieren wird durch diese modifizierten Stärken ein gleichmässiges Fliessen der zu tablettierenden Massen erreicht, was eine gleichmässige Füllung des Füllschuhes wie der Matrize bedingt und somit die Dosiergenauigkeit, Bruch- und Biegefestigkeit der Tabletten wesentlich verbessert.



   In der Kosmetik macht man von dieser Eigenschaft Gebrauch, um die Streufähigkeit von Pudern zu verbessern.



   Für die Herstellung von Haartrockenshampoos eignen sich diese modifizierten Stärken besonders wegen ihres äusserst geringfügigen Haftvermögens und ihres sekundenschnellen   ölaufnahmevermögens.    Ein zu beobachtender anti statischer Effekt gewährleistet zudem eine leichte Ausbürstbarkeit aus dem Haar. Es wird dadurch ein aussergewöhnlich lockeres, sehr glänzendes und von Shampoorückständen freies Haar erzielt, bei geringem Arbeits- und Zeitaufwand. Der antistatische Effekt wird erhöht, wenn bei der Herstellung der modifizierten Stärke kationaktive Netzmittel verwendet werden.



   Im folgenden sollen einige quantitative Ausführungsbeispiele zur Erläuterung der Erfindung angeführt werden.



   Beispiel I
30 g Kartoffelstärke werden in einer Lösung von 0,3 g Polyoxyäthylensorbitanmonooleat in 70g Wasser unter ständigem Rühren auf ca. 500C erhitzt. Der angequollenen Masse werden anschliessend 90g Aceton zugesetzt und die Stärke alsdann abfiltriert und bei ca. 400C getrocknet.



   Beispiel 2
30 g Reisstärke werden in einer Lösung von 1 g Cetyltrimethylammoniumchlorid und 70 g Wasser auf ca.



     580C    erhitzt. Der angequollenen Stärke werden anschliessend 40 g Äthanol zugegeben. Die separierte Stärke wird bei ca. 700C getrocknet.



   Beispiel 3
30 g Maisstärke werden in einer Lösung von 0,3 g Polyoxyäthylensorbitanmonopalmitat, 0,2 g Chinophthalondisulfosäure in 70 g Wasser unter Rühren auf ca. 700C erhitzt Der angequollenen Masse wird anschliessend eine Lösung von 0,5 g Glyzerin in 95 g   2-Propanol    zugesetzt, die Stärke abgeschieden und bei   80 C    getrocknet.

 

   Beispiel 4
30g Maisstärke werden in 100g Äthanolwassergemisch mit 32 Gew.-% Äthanol eingetragen und 3,5% eines mit 10 Mol Äthylenoxyd vernetzten Dodecylpolyglykoläthers zugegeben und bis zu 730C erwärmt. Die Stärke wird abgeschieden und der verbleibende Rückstand wird mit 1% amorpher Kieselsäure vermengt und bei   1 100C    getrocknet.



   Beispiel 5
25 g Kartoffelstärke werden in 80g einer wässrigen Lösung, die 0,5 g Betain enthält, bis auf 700C erhitzt und hierbei angequollen. Durch Sprühtrocknung bei 2500C wird getrocknet. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Verfahren zum Herstellen von modifizierten Stärken, dadurch gekennzeichnet, dass native Stärke in einer wässrigen Suspension in Gegenwart von grenzflächenaktiven Stoffen erhitzt wird und dass aus der Suspension in Gegenwart eines mit Wasser mischbaren Lösungsmittels, durch welches Wasser und die grenzflächenaktiven Stoffe entzogen werden, die so modifizierte Stärke abtrennt und getrocknet wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das mit Wasser mischbare Lösungsmittel bereits vor dem Erhitzen der die native Stärke und die grenzflächenaktiven Stoffe enthaltenden Suspension in diese eingebracht wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch und Unteran aspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhitzung der die native Stärke enthaltenden Suspension bis zu einer Temperatur erfolgt, bei der die Stärkekörner angequollen oder vollständig aufgequollen, aber noch nicht vollkommen verkleistert sind.

   3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als grenzflächenaktive Stoffe folgende Stoffe verwendet werden: anionische, kationische, amphotere sowie nichtionogene Stoffe wie Natriumdodecylbenzolsulfonat, Propylenglykolmonostearat, Cetyltrime thylammoniaumchlorid, Cetylpyridinumchlorid, Betain, Polyoxyäthylensorbitanmonooeltat, Sorbitanmonolaureat.

   4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Lösungsmittel folgende Stoffe verwendet werden: Methanol, Äthanol, Propanol, 2-Propanol, 2 Methyl-2-Propanol, 1,4-Butandiol, 1,4-Pentadiol, Aceton, 1,3-und 1,4-Dioxan, Pyridin.

   5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Suspensionsgemisch nach Erreichen des Quellungspunktes sprühgetrocknet wird.