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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Mundpflegemittel, und die Verwendung von sphärischen Mikropartikeln gemäß den Patentansprüchen. Das
Mundpflegemittel enthält
als essentiellen Bestandteil sphärische Mikropartikel
auf Basis linearer wasserunlöslicher
Polyglucane.
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Die Verwendung von Polyglucanen in
Mundpflegemittel, insbesondere Zahnpasta und Kaugummis für die Zahnhygiene,
ist seit langem bekannt.
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Polyglucane sind jedoch eine sehr
heterogene Verbindungsklasse, deren einzelne Vertreter die unterschiedlichsten
Eigenschaften aufweisen. Ein bekanntes in der Natur weit verbreitetes
Beispiel für
Polyglucan ist Stärke.
Stärke
besteht aus zwei verschiedenen Polyglucanen, Amylose und Amylopektin,
deren Anteil je nach Herkunft der Stärke stark variiert.
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Amylose ist ein wasserlösliches
lineares 1,4-verknüpftes
Poly-α-glucan
mit einem Molekulargewicht von etwa 50.000 bis 150.000, Amylopektin
dagegen ist wasserunlölich
und hat eine hochverzweigte Struktur mit 1,4 und 1,6 Verknüpfungen
mit einem Molekulargewicht von 300.000 bis 2.000.000.
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Ein weiteres häufiges Polyglucan ist Cellulose,
die wasserunlöslich
und im Gegensatz zu Stärke β-1,4 verknüpft ist.
In
DE 41 13 044 A1 (Seite
2, Zeile 24–36)
ist ein Zahnpflegemittel auf der Basis mikrofeiner pulverförmiger α-Cellulose
beschrieben.
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Stärke sowie deren Bestandteile
werden in Mundpflegemitteln unter anderem als Gelierungsmittel, Füllstoff,
Verdickungsmittel oder Bindemittel eingesetzt. Beispielsweise ist
in der
EP-B-0 502 895 ein
Verdickungsmittel für
Zahnpasten beschrieben, das neben einer linearen polymeren Nichtstärkeverbindung
wie Cellulose und deren Derivate, z.B. Carboxymethyl- oder Hydroxyethylcellulose,
eine verzweigte Stärke
enthält. Verzweigte
Stärke
bedeutet hierbei eine Stärke,
die wenigstens zu 70 % aus verzweigten Polyglucanen besteht und
vorzugsweise ein Molekulargewicht von 1.000.000 bis 2.000.000 hat.
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Es ist bekannt, Stärke oder
deren Polyglucanbestandteile zur Erzielung bestimmter Eigenschaften
zu derivatisieren.
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So betrifft das US-Patent 5,009,882
die Verwendung einer carboxylierten Stärke in Mundpflegemitteln wie
Zahnpasten oder Mundwässer
zur Verhinderung der Plaquebildung. Das hier beschriebene Stärkemolekül setzt
sich aus nicht carboxylierten Glucanblöcken und carboxylierten Glucanblöcken mit
einem Carboxylierungsgrad von 1 bis 3 zusammen, wobei die Carboxylierung
unter Ringöffnung
der Glucaneinheit erfolgt.
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In der
EP-A-0 673 605 ist eine partikuläre Matrix
als Träger
für einen
Aromastoff wie Zitronenöl
vorgeschlagen mit dem die Lagerstabilität des Aromastoffes z.B. in
Zahnpasten und Kaugummis für
die Mundhygiene, verbessert werden soll.
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Die Matrix besteht aus einer Mischung
aus einem hydrierten Stärkehydrolysat
und Maltodextrose, wobei das hydrolysierte Stärkehydrolisat ein Polyol mit
einem Polymerisationsgrad von maximal 4 ist, dessen eine endständige Glucaneinheit
hydrolytisch geöffnet
ist.
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Obwohl bereits eine Vielzahl unterschiedlicher
Mundpflegemittel zur Verfügung
steht, ist die Entwicklung neuer verbesserter Produkte von großer Bedeutung,
da immer noch der wirksamste Schutz gegen Karies und Parodontose
eine sorgfältige
Zahnpflege mit geeigneten Mitteln ist.
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So sollten Zahnreinigungsmittel wie
Zahnpasten, Zahnpulver und Kaugummis, schonend reinigen ohne abrasiv
zu wirken, um den Zahnschmelz zu schützen. Dies setzt voraus, daß in diesen
Mitteln keine Komponenten enthalten sind, die abrasiv wirken können.
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Zur Verbesserung der pflegenden Eigenschaften
werden Mundpflegemittel häufig
die unterschiedlichsten Wirkstoffe zugesetzt. Damit diese Wirkstoffe
voll wirksam werden können,
ist es von Vorteil, diese in eine geeignete Matrix einzubringen,
die eine optimale Freisetzung am Zielort sicherstellt.
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Ganz allgemein sollten derartige
Mittel auch über
einen längeren
Lagerzeitraum ihre Konsistenz und Wirksamkeit beibehalten.
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Wesentlich für die erfindungsgemäßen Mundpflegemittel
ist die Verwendung von sphärischen
Mikropartikeln, die ganz oder teilweise aus mindestens einem wasserunlöslichen
linearen Polyglucan bestehen.
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Für
die vorliegende Erfindung bedeutet Mundpflegemittel sowohl Mittel,
die entweder allein der Reinigung der Mundhöhle dienen und somit den Kosmetika
zuzurechnen sind, als auch Mittel, die aufgrund zusätzlicher
Wirkstoffe mit spezifischen vorbeugenden und heilenden Eigenschaften
zugleich noch therapeutische Zwecke verfolgen und daher als Arzneimittel
anzusehen sind.
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Beispiele für Mundpflegemittel sind Mundwässer, Mundpulver,
Mundpillen, Mundsprays, Gebiß-,
Prothesen- und Zahnpflegemittel wie Zahnpasten, Zahngele, Zahnreinigungspulver
und Kaugummis zur Verbesserung der Mundhygiene, aber auch Plaqueanfärbetabletten
zur Sichtbarmachung von Zahnbelägen,
z. B. als Kontrolle.
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Die erfindungsgemäß in Mundpflegemittel verwendeten
Mikropartikel zeichnen sich insbesondere durch ihre Multifunktionalität aus und
können
für eine
Vielzahl von unterschiedlichsten Anwendungen eingesetzt und angepaßt werden,
so daß mit
ihnen gezielt Mundpflegemittel für
die unterschiedlichsten Anwendungszwecke erhalten werden können.
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So können die Mikropartikel ganz
allgemein die bisher in Mundpflegemitteln verwendeten herkömmlichen
Polyglucane ersetzen und deren Funktion als Verdickungsmittel, Bindemittel,
Füllstoff
oder Gelierungsmittel übernehmen.
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Weiter besitzen sie eine hervorragende
Reinigungs- und Polierwirkung und eignen sich daher besonders gut
als Putz- und Poliermittel, z. B. für die mechanische Zahn-, Gebiß- und Prothesenreinigung.
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Die erfindungsgemäß verwendeten Mikroparikel
besitzen neben ihrer regelmäßigen sphärischen
Gestalt eine sehr gute Dispergierbarkeit.
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Es hat sich gezeigt, daß sie auch
ohne Zusatz weiterer Hilfsmittel wie Dispergierhilfsmitteln eine
stabile Dispersion ausbilden können,
die selbst über
einen längeren
Zeitraum stabil bleibt.
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So können sie z. B. stabile Emulsionen,
Aerosole oder Suspensionen ausbilden. Diese Eigenschaft ist von
besonderer Bedeutung für
die Herstellung geeigneter Formulierungen für Mundpflegemittel, da häufig auf den
Zusatz von Dispergierhilfsmitteln verzichtet werden kann oder die
Menge an Dispergierhilfsmittel verringert werden kann, wodurch die
Herstellung vereinfacht und verbilligt werden kann.
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Besondere Bedeutung für die Zahnhygiene
haben Zahnpasten, in transparenter Form als Gel bezeichnet, die
durch ihren Gehalt an Putz- und Polierkörpern sowie oberflächenaktiven
Substanzen die plaqueentfernende Wirkung von Zahnbürsten optimieren
und gegebenenfalls dem Schutz van Zahn und Zahnhalteapparat dienende
Wirkstoffe wie Fluoride aufbringen.
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Aufgrund ihrer gleichförmigen sphärischen
Gestalt mit keinen oder nur geringfügigen Oberflächenrauhigkeiten
ohne große
Unregelmäßigkeiten
wie Vorsprünge,
Ecken oder Kanten, wirken die erfindungsgemäß eingesetzten Mikropartikel
nicht abrasiv und können
daher vorteilhaft in Zahnpflegemittel eingesetzt werden.
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Zusätzlich stellen die Mikropartikel
ein ausgezeichnetes Trägermaterial
für Wirkstoffe,
wie heilende oder pflegende Substanzen oder Aromastoffe dar.
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Der Wirkstoff kann hierzu den für die Herstellung
der Mikropartikel verwendeten Ausgangsverbindungen zugesetzt werden,
so daß die
Mikropartikel aus einer Mischung aus Ausgangsverbindung und Wirkstoff vorliegen.
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Der Wirkstoff kann in den Mikropartikeln
verkapselt vorliegen, wobei übliche
Verkapselungstechniken eingesetzt werden können. Geeignete Beispiele sind
Emulsionsverfahren oder Sprühtrocknungsverfahren. Dabei
fallen unter den letzten Begriff auch Sprühverfahren, bei denen die Partikel
im Wirbelbett oder analogen Verfahren mit einer Lösung des
Wirkstoffs besprüht
werden.
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Weiter kann der Wirkstoff auf der
Mikropartikeloberfläche
absorbiert und/oder adsorbiert vorliegen, indem z. B. der Wirkstoff
und die Mikropartikel in einem geeigneten Medium suspendiert, bis
zur Gleichgewichtseinstellung stehengelassen und anschließend die
mit Wirkstoff beladenen Partikel abgetrennt werden.
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Bei Bedarf können die erfindungsgemäß eingesetzten
Mikropartikel zur kontrollierten Wirkstoffabgabe ausgestaltet werden.
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Unter kontrollierter Wirkstoffabgabe
wird verstanden, daß der
Wirkstoff nicht sofort und auf einmal freigesetzt wird, sondern
daß die
Freisetzung über
einen bestimmten Zeitraum und/oder nach Ablauf einer bestimmten
Zeitperiode erfolgt. Die Freisetzungsgeschwindigkeit kann beliebig
in Abhängigkeit
des erwünschten Verwendungszwecks
gewählt
werden. Sie kann über
den Zeitraum konstant sein, oder sie kann zu Beginn groß sein,
gefolgt von einer langsamen Freisetzung. Kontrollierte Wirkstoffabgabe
kann z. B. von Vorteil für Gebiß- und Prothesenreinigungsmittel
sein, die über
einen längeren
Zeitraum auf das Gebiß oder
die Prothese einwirken, für
Kaugummis, um eine gleichmäßige Wirkung
und langdauernden Geschmack zu erzielen, oder für die gezielte lokale Verabreichung
in der Mundhöhle,
im Rachen, an den Zähnen,
die auch unter den Begriffen „mucosale"
oder „buccale"
Anwendungen zusammengefaßt
werden können,
z.B. auch in Form von sogenannten Drug Delivery Systemen.
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Es versteht sich, daß die Freisetzungsgeschwindigkeit
und die Abbaugeschwindigkeit der Mikropartikel stark von der Art
der Ausgangsmaterialien des eingesetzten Wirkstoffs, der Partikelgröße und dem
Herstellverfahren abhängen.
Je nach Bedarf kann der Fachmann durch einfache routinemäßige Variationen
dieser Parameter ein für
seinen speziellen Verwendungszweck maßgeschneidertes System erzeugen.
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Eine ausführliche Beschreibung der Verwendung
der erfindungsgemäß eingesetzten
Mikropartikel als Mittel zur kontrollierten Freisetzung von Wirkstoffen
gibt die nicht-vorveröffentlichte
DE 198 16 070 A1 „Retardtablette,
hergestellt aus linearen wasserunlöslichen Polysacchariden", auf
die hier in diesen Zusammenhang ausdrücklich verwiesen wird.
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Aufgrund ihrer guten Dispergierbarkeit
und Eignung als Trägermaterial
können
mit den erfindungsgemäß verwendeten
Mikropartikeln vorteilhaft Mundsprays auf Aerosolbasis erhalten
werden.
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Unter sphärischen Mikropartikeln sind
Mikropartikel zu verstehen, die annähernd Kugelform besitzen. Bei
Beschreibung einer Kugel durch von einem gemeinsamen Ursprung ausgehende,
in den Raum gerichtete Achsen gleicher Länge, die den Radius der Kugel
in alle Raumrichtungen definieren, ist für die sphärischen Partikel eine Abweichung
der Achsenlängen
vom Idealzustand der Kugel von 1 % bis 40 möglich. Bevorzugt beträgt die Abweichung
25 % oder weniger, besonders bevorzugt 15 % oder weniger.
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Die Mikropartikel können einen
mittleren Durchmesser Dn (Zahlenmittelwert) von 1 nm bis 100 μm, vorzugsweise
von 100 nm bis 15 μm,
und besonders bevorzugt von 300 nm bis 3 μm aufweisen.
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Es versteht sich, daß je nach
Art des Mundpflegemittels der mittlere Durchmesser variieren kann.
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Für
die Anwendung in Mundpflegemittel besonder geeignet sind kleine
Mikropartikel mit einem mittleren Durchmesser von 15 μm oder weniger.
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Die Oberfläche der sphärischen Partikel kann makroskopisch
mit einer Himbeere verglichen werden, wobei die Tiefe von Unregelmäßigkeiten
auf der Partikeloberfläche,
wie Eindellungen oder Einschnitte, maximal 20 %, vorzugsweise 10
%, des mittleren Durchmessers der sphärischen Mikropartikel beträgt.
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Die spezifische Oberfläche der
Mikropartikel beträgt
im allgemeinen von 1 m2/g bis 100 m2/g, vorzugsweise 1,5 m2/g
bis 20 m2/g und besonders bevorzugt 3 m2/g bis 10 m2/g.
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Weiter zeigen die erfindungsgmäß eingesetzten
Partikel vorzugsweise eine Dispersität D = Gewichtsmittelwert des
Durchmessers (dw)/Zahlenmittelwert des Durchmessers
(dn) von 1,0 bis 10,0, insbesondere von 1,5
bis 5,0 und besonders bevorzugt von 2,0 bis 3,0.
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Die hier benutzten Mittelwerte sind
wie folgt definiert:
dn = Summe ni × di/Summe ni = Zahlenmittelwert
dw = Summe ni × di
2/Summe ni × di = Gewichtsmittelwert
ni =
Anzahl der Partikel mit Durchmesser di,
di = ein bestimmter Durchmesser,
i =
fortlaufender Parameter.
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In diesem Zusammenhang bedeutet der
Begriff Gewicht ein gewichtetes Mittel, wodurch die größeren Durchmesser
einen höheren
Stellenwert erhalten.
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Für
die vorliegende Erfindung können
auch Mikropartikel eingesetzt werden, deren Oberfläche modifiziert
worden ist, beispielsweise durch Derivatisierung von funktionellen
Gruppen wie den Hydroxylgruppen der Polyglucanausgangsverbindung.
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Lineare wasserunlösliche Polyglucane im Sinne
der vorliegenden Erfindung sind Polysaccharide, die aus Glucanen
als monomeren Bausteinen derart aufgebaut sind, daß die einzelnen
Bausteine stets in der gleichen Art miteinander verknüpft sind.
Jede so definierte Grundeinheit oder Baustein hat genau zwei Verknüpfungen,
jeweils eine zu einem anderen Monomer. Davon ausgenommen sind lediglich
die beiden Grundeinheiten, die den Anfang bzw. das Ende des Polysaccharids
bilden. Diese haben nur eine Verknüpfung zu einem weiteren Monomer
und bilden die Endgruppen des linearen Polyglucans.
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Besitzt die Grundeinheit drei oder
mehr Verknüpfungen,
wird von Verzweigung gesprochen. Dabei ergibt sich aus der Anzahl
der Hydroxylgruppen pro 100 Grundeinheiten, die nicht am Aufbau
des linearen Polymerrückgrats
beteiligt sind und die Verzweigungen ausbilden, der sogenannte Verzweigungsgrad.
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Erfindungsgemäß weisen die linearen wasserunlöslichen
Polyglucane einen Verzweigungsgrad von maximal 8 % auf, d.h. sie
haben maximal 8 Verzweigungen auf 100 Grundeinheiten. Vorzugsweise
ist der Verzweigungsgrad kleiner 4 % und insbesondere maximal 2,5
%.
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Besonders bevorzugt sind Polyglucane
deren Verzweigungsgrad in 6-Position kleiner 4 %, vorzugsweise maximal
2 % und insbesondere maximal 0,5 %, und in den anderen Positionen,
z. B. in 2- bzw. 3-Position, vorzugsweise jeweils maximal 2 % und
insbesondere 1 % ist.
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Besonders bevorzugt sind auch Polyglucane
mit einer Verzweigung in 6-Position von kleiner 0,5 %.
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Für
die Erfindung sind insbesondere Polyglucane geeignet, die keine
Verzweigungen aufweisen, bzw. deren Verzweigungsgrad so minimal
ist, daß er
mit herkömmlichen
Methoden nicht mehr nachweisbar ist
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Beispiele für bevorzugte wasserunlösliche lineare
Polyglucane sind lineare Poly-Dglucane, wobei die Art der Verknüpfung unwesentlich
ist, solange Linearität
im Sinne der Erfindung vorliegt. Beispiele sind Poly-alpha-D-glucane,
insbesondere Poly(1,4-alpha-D-Glucan), und Poly(1,3-beta-D-Glucane) Für die vorliegende Erfindung
beziehen sich die Präfixe
"alpha", "beta" oder "D" allein auf die Verknüpfungen, die das Polymerrückgrat ausbilden
und nicht auf die Verzweigungen.
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Unter dem Begriff "wasserunlösliches
Polyglucan" werden für
die vorliegende Erfindung Verbindungen verstanden, die nach der
Definition des Deutschen Arzneimittelbuches (DAB = Deutsches Arzneimittelbuch, Wissenschaftliche
Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart, Govi-Verlag, Frankfurt, Auflage,
1987) entsprechend den Klassen 4 bis 7 unter die Kategorien "wenig
lösliche",
"schwer lösliche",
"sehr schwer lösliche"
bzw. "praktisch unlösliche"
Verbindungen fallen.
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Im Fall der erfindungsgemäß verwendeten
Polyglucane bedeutet dies, daß mindestens
98 % der eingesetzten Menge, insbesondere mindestens 99,5 %, unter
Normalbedingungen (T = 25 °C
+/– 20
%, p = 101325 Pascal +/– 20
%) in Wasser unlöslich
ist (entsprechend den Klassen 4 bzw. 5).
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Für
die vorliegende Erfindung sind schwer lösliche bis praktisch unlösliche Verbindungen,
insbesondere sehr schwer lösliche
bis praktisch unlösliche
Verbindungen, bevorzugt.
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"Sehr schwer löslich" entsprechend Klasse
6 kann durch folgende Versuchsbeschreibung veranschaulicht werden:
Ein
Gramm des zu untersuchenden Polyglucans werden in 1 l entionisierten
Wasser auf 130° C
unter einem Druck von 1 bar erhitzt. Die entstehende Lösung bleibt
nur kurzzeitig über
wenige Minuten stabil. Beim Erkalten unter Normalbedingungen fällt die
Substanz wieder aus. Nach Abkühlung
auf Raumtemperatur und Abtrennung mittels Zentrifugation können unter
Berücksichtigung
der experimentellen Verluste mindestens 66 % der eingesetzten Menge
zurückgewonnen
werden.
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Die erfindungsgemäß eingesetzten Polyglucane
können
beliebigen Ursprungs sein, solange die vorstehend angegebenen Bedingungen
in bezug auf die Begriffe "linear" und "wasserunlöslich" erfüllt sind.
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Sie können natürlich oder auf biotechnischen
Wege gewonnen sein.
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Beispielsweise können sie aus natürlichen
pflanzlichen oder tierischen Quellen durch Isolierung und/oder Aufreinigung
erhalten werden.
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Es können auch Quellen zum Einsatz
kommen, die gentechnisch derart manipuliert worden sind, daß sie im
Vergleich zu der unmanipulierten Quelle einen höheren Anteil an nicht oder
vergleichsweise geringfügig verzweigten
Polyglucanen enthalten.
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Sie können auch durch enzymatische
oder chemische Entzweigung aus nichtlinearen Polyglucanen hergestellt
worden sein.
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Dabei können nicht-lineare Polyglucane,
die Verzweigungen enthalten, derart mit einem Enzym behandelt werden,
daß es
zur Spaltung der Verzweigungen kommt, so daß nach ihrer Abtrennung lineare
Polyglucane vorliegen. Bei diesen Enzymen kann es sich beispielsweise
um Amylasen, iso-Amylasen, Gluconohydrolasen, Cyclomaltodextrin-glucanotransferasen
oder Pullulanasen handeln.
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Biotechnische Methoden umfassen biokatalytische,
auch biotransformatorische, oder fermentative Prozesse.
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Lineare Polyglucane hergestellt durch
Biokatalyse (auch: Biotransformation) im Rahmen dieser Erfindung
bedeutet, daß das
lineare Polyglucan durch katalytische Reaktion von monomeren Grundbausteinen
wie oligomeren Sacchariden, z.B. von Mono- und/oder Disacchariden,
hergestellt wird, indem ein sogenannter Biokatalysator, üblicherweise
ein Enzym, unter geeigneten Bedingungen verwendet wird. Man spricht
in diesem Zusammenhang auch von „in vitro Biokatalyse".
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Linerare Polyglucane aus Fermentationen
sind im Sprachgebrauch der Erfindung lineare Polyglucane, die durch
fermentative Prozesse unter der Verwendung in der Natur vorkommende
Organismen, wie Pilzen, Algen, Bazillen, Bakterien oder Protisten
oder unter der Verwendung von in der Natur nicht vorkommender Organismen,
aber unter Zuhilfenahme von gentechnischen Methoden allgemeiner
Definition modifizierten natürlichen
Organismen, wie Pilzen, Algen, Bazillen, Bakterien oder Protisten
gewonnen werden oder unter Einschaltung und Mithilfe von fermentativen
Prozessen gewonnen werden können.
Man spricht in diesem Zusammenhang auch von „in vivo Biokatalyse".
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Beispiele für derartige Mikroorganismen
sind Piichia pastoris, Trichoderma Reseii, Straphylokkus Carnosus,
Escherichia Coli oder Aspergillus Niger.
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Vorteilhafte Verfahren für die biotechnische
Gewinnung sind z. B. in der WO 95/31553 A1 er der
DE 198 27 978 A1 beschrieben.
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Gemäß der WO 95/31553 A1 werden
Amylosucrasen zur Herstellung von linearen wasserunlöslichen Polyglucanen
wie Poly-1,4-α-D-glucan
mittels eines biokatalytischen Verfahrens verwendet.
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Weitere geeignete Enzyme sind Polysaccharidsynthasen,
Stärkesynthasen,
Glycoltransferasen, 1,4-α-D-Glucantransferasen,
Glykogensynthasen oder auch Phosphorylasen.
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Es können auch modifizierte wasserunlösliche lineare
Polyglucane eingesetzt werden, wobei die Polyglucane beispielsweise
durch Veresterung und/oder Veretherung in einer oder mehreren nicht
an der linearen Verknüpfung
beteiligten Positionen chemisch modifiziert worden sein können. Im
Fall der bevorzugten 1,4 verknüpften
Polyglucane kann die Modifizierung in 2-, 3- und/oder 6-Position
erfolgen.
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Modifikation im Sinne der Erfindung
bedeutet, daß die
vorhandenen Hydroxylgruppen, die nicht an der Verknüpfung beteiligt
sind, chemisch verändert
werden. Dies schließt
eine Ringöffnung
der Glucaneinheiten aus wie sie z.B. bei der oxidativen Carboxylierung
oder der Hydrolyse erfolgt. Maßnahmen
für derartige
Modifizierungen sind dem Fachmann hinlänglich bekannt.
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So können lineare Polyglucane wie
Pullulane, die an sich, wasserlöslich
sind, durch Modifizierung wasserunlöslich gemacht werden.
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Für
die vorliegende Erfindung werden bevorzugt wasserunlösliche lineare
Polyglucane eingesetzt, die in einem biotechnischen, insbesondere
in einem biokatalytischen oder einem fermentativen, Prozeß hergestellt
worden sind, wobei biokatalytisch hergestelltes Polyglucan besonders
bevorzugt ist.
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Im Gegensatz zu Polyglucanen, die
aus natürlichen
Quellen, wie Pflanzen, isoliert werden, weisen die hierbei erhaltenen
linearen wasserunlöslichen
Polyglucane ein besonders homogenes Eigenschaftsprofil auf, z. B.
in bezug auf die Molekulargewichtsverteilung, sie enthalten keine
oder allenfalls nur in sehr geringen Mengen unerwünschte Nebenprodukte,
die aufwendig abgetrennt werden müssen oder allergene Reaktionen
auslösen
könnten,
und lassen sich exakt spezifiziert auf einfache Weise reproduzieren.
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Zwar können auch mit der chemischen
oder enzymatischen Entzweigung vergleichsweise homogene Produkte
erhalten werden. Jedoch verbleibt in vielen Fällen ein Rest an nicht oder
nur unzureichend entzweigten Ausgangsmaterial, das nur schwer abgetrennt
werden kann.
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Biotechnische und insbesondere biokatalytische
Methoden haben den Vorteil, daß direkt
wasserunlösliche
lineare Polyglucane erhalten werden können, wie z. B. die bevorzugten
Poly-1,4-α-D-glucane,
die keine Verzweigungen enthalten, bzw. deren Verzweigungsgrad unterhalb
der Nachweisgrenze Herkömmlicher
analytischer Methoden liegt.
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Weiter können die Polyglucane in Form
sogenannter alpha-amylaseresistenter Polyglucane eingesetzt werden
wie sie am Beispiel von Poly-1,4-α-D-glucan
in der
DE 198 30 618
A1 der Anmelderin beschrieben sind.
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Alpha-amylaseresistente Polyglucane
können
durch Herstellung einer Suspension oder Dispersion aus wasserunlöslichen
Polyglucanen und Wasser, Erwärmen
der Suspension oder Dispersion auf eine Temperatur im Bereich von
50 bis 100 °C,
Abkühlenlassen
der erhaltenen kleisterartigen Mischung auf eine Temperatur im Bereich
von 50 °C
bis an den Gefrierpunkt, vorzugsweise 35 bis 15 °C, 27 bis 22 °C, 16 bis
0 °C oder
6 bis 2°C, über einen
Zeitraum von 1 bis 72 h, vorzugsweise 1 bis 36 h und insbesondere
15 bis 30 h und Retrogradation der kleisterartigen Mischung bei
einer gegenüber
der Temperatur der erwärmten
kleisterartigen Mischung erniedrigten Temperatur in einem Temperaturbereich
von 90 bis 4 °C
sowie gegebenenfalls Trocknung oder Entwässerung des erhaltenen Produktes,
erhaltenen werden.
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Das Polyglucan kann auch als thermoplastisches
Polyglucan eingesetzt werden, das erhältlich ist durch Aufschmelzen
von linearem wasserunlöslichen
Polyglucan und Hinzufügen
von mindestens 20 Gew.%, vorzugsweise mindestens 30 Gew.%, eines
Weichmachers wie Sorbitol, Glycerin, deren Kondensationsprodukte
und Oligomere, DMSO, Bernsteinsäure,
Citronensäure-Monohydrat,
Apfelsäure
oder Weinsäure
bei ca. 170 °C.
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Eine Beschreibung von geeigneten
Maßnahmen
und Eigenschaften von thermoplastischen Polyglucanen am Beispiel
des bevorzugten linearen wasserunlöslichen Poly(1,4-α-D-Glucan)s
gibt die
DE 198 30
618 A1 , auf die hierfür
ausdrücklich
Bezug genommen wird.
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Die Molekulargewichte Mw (Gewichtsmittel,
bestimmt mittels Gelpermeationschromatographie im Vergleich zu einer
Eichung mit Pullulanstandard) der erfindungsgemäß verwendeten linearen Polyglucane
können in
einem weiten Bereich von 0,75 × 102 g/mol bis 107 g/mol
variieren. Bevorzugt liegt das Molekulargewicht Mw in
einem Bereich von 103 g/mol bis 106 g/mol und besonders bevorzugt von 103 g/mol bis 105 g/mol.
Ein weiterer vorteilhafter Bereich ist von 2 × 103 bis
8 × 103. Entsprechende Bereiche gelten für das bevorzugt
eingesetzte Poly-1,4-D-glucan.
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Die Molekulargewichtsverteilung bzw.
Polydispersität
Mw/Mn kann ebenfalls
in weiten Bereichen je nach Herstellungsverfahren des Polyglucans
variieren. Bevorzugte Werte sind von 1,01 bis 50, insbesondere von
1,01 bis 15, wobei kleine Polydispersitätswerte besonders bevorzugt
sind, z.B. von 1,01 bis 2,5. Dabei nimmt die Polydispersität mit einer
bimodalen Verteilung der Molekulargewichte zu.
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Für
die Herstellung der Mikropartikel kann ein einziges Polyglucan,
insbesondere Poly-1,4-D-glucan und ganz besonders Poly-1,4-α-D-glucan
oder Mischungen aus zwei oder mehreren Vertretern verwendet werden.
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In einer weiteren Ausführungsform
kann ein wasserunlösliches
verzweigtes Polysaccharid, vorzugsweise ein Polyglucan, insbesondere
ein Poly-1,4-alpha-Dglucan, oder ein Poly-1,3-beta-D-glucan, zugesetzt werden.
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Es können auch Gemische aus zwei
oder mehreren verzweigten Polysacchariden zugegeben werden.
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Die verzweigten Polysaccharide können beliebigen
Ursprungs sein. In diesem Zusammenhang wird auf die diesbezüglichen
Erläuterungen
für die
linearen wasserunlöslichen
Polyglucane verwiesen. Bevorzugte Quellen sind Stärke und
Stärkeanaloga
wie Glykogen. Falls erforderlich, kann in den verzweigten Polysacchariden
der Anteil an linearen Strukturen durch geeignete Anreicherungsverfahren
erhöht
werden.
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Für
die Wasserunlöslichkeit
gelten die gleichen Angaben wie für das lineare wasserunlösliche Polyglucan.
Das Molekulargewicht kann für
die verzweigten Polysaccharide auch höher liegen, z. B. Werte bis
vorzugsweise 109 g/mol und mehr aufweisen.
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Es können auch andere Polymere,
insbesondere biokompatible oder bioabbaubare Polymere, beigemischt
werden. Dabei hängt
die Menge des oder der anderen Polymeren, die beigemengt werden,
ohne daß die
sphärische
Gestalt und/oder sonstige Eigenschaften der herzustellenden Mikropartikel
verändert
werden, stets von dem zugesetzten Polymer ab.
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Zur Sicherstellung der gewünschten
Eigenschaften der Mikropartikel sollte der Anteil an linearen wasserunlöslichen
Polyglucan mindestens 70 Gew.%, insbesondere 80 Gew.% und vorzugsweise
90 Gew.%, bezogen auf den Gesamtgehalt an linearem wasserunlöslichen
Polyglucan inkl. ggf. verzweigtes Polysaccharid und gegebenenfalls
weitere Polymere, betragen.
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Gemäß einer besonders bevorzugten
Ausführungsform
bestehen die Mikropartikel zu 100 Gew.% aus linearem wasserunlöslichen
Polyglucan, insbesondere linearen wasserunlöslichen Poly-1,4-α-D-glucan,
das vorzugsweise biokatalytisch erhalten worden ist.
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Beispiele für Verfahren zur Herstellung
der Mikropartikel sind der Fällprozeß oder Sprühtrocknungsverfahren.
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Die Herstellung der sphärischen
Mikropartikel kann durch Lösen
des wasserunlöslichen
linearen Polyglucans oder einer Mischung von mehreren davon sowie
gegebenenfalls weiterer Polymere in einem Lösungsmittel , z. B. DMSO ,
Einbringen der Lösung
in ein Fällmittel
, z. B. Wasser, vorzugsweise bei einer Temperatur von 20° C bis 60° C, bei Bedarf
Kühlen
der Lösung
auf eine Temperatur von minus 10° C
bis plus 10° C
und Abtrennen der dabei gebildeten Teilchen erfolgen.
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Hierbei kann der Lösevorgang
des als Ausgangsmaterial verwendetem Polylgucans bei Raumtemperatur
oder höheren
Temperaturen erfolgen.
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Die Konzentration an linearem wasserunlöslichem
Polyglucan inkl. ggfs. verzweigtem Polysaccharid und weiteren Polymeren
in dem Lösungsmittel
kann je nach Bedarf in weiten Grenzen variieren. Vorzugsweise liegt
sie in einem Bereich von 0,02 g/ml bis 1,0 g/ml, insbesondere von
0,05 g/ml bis 0,8 g/ml und besonders bevorzugt von 0,3 g/l bis 0,6
g/l.
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Beispiele für Fällmittel sind Wasser, Dichlormethan,
ein Gemisch aus Wasser und Dichlormethan, Gemische aus Wasser und
Alkoholen wie Methanol, Ethanol, Isopropanol, wobei Wasser sowie
ein Gemisch aus Wasser und Dichlomethan besonders bevorzugt sind.
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Vorzugsweise wird das Verhältnis Lösungsmittel
zu Fällmittel
in einem Bereich von 1 : 1000 bis 1 : 4 (Teil Lösungsmittel/Teile Fällmittel),
vorzugsweise 1 : 100 bis 1 : 10 und insbesondere 1 : 70 bis 1 :
30, ausgewählt.
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Im allgemeinen ist es dabei unerheblich,
in welcher Reihenfolge das Lösungsmittel
und das Fällmittel zusammengebracht
werden, z.B. ob das Fällmittel
zum Lösungsmittel
oder umgekehrt gegeben wird. Wichtig ist jedoch, daß eine schnelle
Durchmischung gewährleistet
wird.
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Der Fällprozeß kann relativ langsam bei
tiefer Temperatur über
Nacht durchgeführt
werden.
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Er kann durch Variation der Temperatur
und des Fällmittels
beeinflußt
und gesteuert werden.
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Falls gekühlt wird, muß sichergestellt
sein, daß das
Gemisch aus Lösungsmittel
und Fällmittel
liquide bleibt und nicht erstarrt.
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Durch Mitverwendung geeigneter Zusatzstoffe
läßt sich
auf die Eigenschaften der Mikropartikel wie Größe, Oberflächenstruktur oder Porosität sowie
auf die Prozeßführung Einfluß nehmen.
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Geeignete Zusatzstoffe sind z. B.
oberflächenaktive
Stoffe wie Natriumdodecylsulfat, N-Methylgluconamid, Polysorbate
(z. B. Tween (eingetragene Marke)), Alkylpolyglycolether, Ethylenoxid-Propylenoxid-Blockpolymere
(z. B. Pluronic (eingetragene Marke)), Alkylpolyglycolethersulfate,
generell Alkylsulfate und Fettsäureglycolester,
und Zucker wie z. B. Fructose, Saccharose, Glucose, wasserlösliche Cellulose
oder heißwasserlösliches
Poly-alpha-D-glucan wie z. B. native oder chemisch modifizierte
Stärken,
aus diesen Stärken
gewonnene Poly-alpha-Dglucane sowie stärkeanaloge Verbindungen.
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Üblicherweise
werden diese Zusatzstoffe dem Fällmittel
zugesetzt. Die verwendete Menge hängt von dem jeweiligen. Einzelfall
sowie den erwünschten
Partikeleigenschaften ab, wobei die Bestimmung der jeweils vorteilhaften
Menge dem Fachmann geläufig
ist.
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Durch Zusatz von wasserlöslichen
Cellulosederivaten zu dem Fällmittel
lassen sich Mikropartikel mit besonders glatter Oberfläche erhalten,
wobei die Tiefe der Unregelmäßigkeiten
auf der Oberfläche
der Mikropartikel im allgemeinen nicht mehr als 10 % des mittleren
Durchmessers beträgt.
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Beispiele von wasserlöslichen
Cellulosederivaten sind Celluloseester und Celluloseether, deren Mischformen
wie z. B. Hydroxypropylmethylcellulosen, Hydroxyethylcellulosen,
Carboxymethylcellulosen, Celluloseacetate, Cellulosebutyrate, Cellulosepropionate,
Celluloseacetobutyrate, Celluloseacetopropionate, Cellulosenitrate,
Ethylcellulosen, Benzylcellulosen, oder Methylcellulosen.
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Es können auch Mischungen von verschiedenen
wasserlöslichen
Cellulosederivaten eingesetzt werden.
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Unter dem Begriff "wasserlösliche Cellulosederivate"
werden für
die vorliegende Erfindung Verbindungen verstanden, die nach der
Definition des Deutschen Arzneimittelbuches (DAB = Deutsches Arzneimittelbuch,
Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart, Govi-Verlag
GmbH, Frankfurt, 9. Auflage, 1987) unter die Kategorie sehr leicht
löslich
bis schwer löslich
fallen.
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Die Konzentration des wasserlöslichen
Cellulosederivats in dem Fällmittel
ist nicht weiter kritisch. Die Obergrenze ergibt sich zwangsläufig aus
der resultierenden Vikosität
und damit der Verarbeitbarkeit der entstehenden Lösung.
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Als vorteilhaft haben sich Konzentrationen
von 2 g (Cellulosederivat)/l (Fällmittel)
bis 150 g/l, vorzugsweise von 5 g/l bis 80 g/l und insbesondere
8 g/l bis 20 g/l, erwiesen.
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Der Anteil an besonders kleinen Partikeln
mit einem mittleren Durchmesser von 1 nm bis 2 μm kann gesteigert werden, indem
dem Fällmittel
heißwasserlösliches
Poly-alpha-D-glucan zugesetzt wird.
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Es können hierfür dieselben Poly-alpha-D-glucanverbindungen
eingesetzt werden wie sie auch im Zusammenhang mit dem linearen
wasserunlöslichen
Polyglucan genannt worden sind, soweit diese das Merkmal heißwasserlöslich erfüllen.
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Bevorzugte Beispiele sind native
oder chemisch modifizierte Stärken,
aus diesen Stärken
gewonnene Poly-alpha-D-glucane sowie stärkeanaloge Verbindungen.
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Unter stärkeanalogen Verbindungen werden
Verbindungen verstanden, die aus Poly-alpha-D-glucanen bestehen,
aber nicht-pflanzlichen Ursprungs sind. Ein Beispiel hierfür ist Glykogen
oder Dextran.
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Die heißwasserlöslichen Poly-alpha-D-glucane
können
als Mischung aus einem linearen und einem verzweigten Anteil eingesetzt
werden, wie sie z.B. in Stärke
vorliegt. In diesem Fall sollte der Anteil an linearem Poly-alpha-D-glucan
mehr als 15 Gew.%, vorzugsweise 50 bis 99,5 Gew.%, insbesondere
60 bis 90 Gew.% und ganz besonders bevorzugt 65 bis 80 Gew.%, bezogen
auf die Gesamtmenge Poly-alpha-D-glucan
im Fällmittel,
betragen.
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Sie können aber auch aus verzweigten
Strukturen bestehen, wie sie z.B. im Amylopektin oder im Glykogen
vorliegen.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung
bedeutet "heißwasserlöslich",
daß die
Poly-alpha-D-glucane bei
Raumtemperatur im wesentlich unlöslich
sind, wobei vorzugsweise der gleiche Maßstab wie für den Begriff "wasserunlöslich" in
Zusammenhang mit linearen Polysacchariden gilt.
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Unter dem Begriff "Lösung" bzw.
"Löslichkeit"
werden insbesondere auch Suspensionen bzw. die Ausbildung von Suspensionen
verstanden wie sie bei der Lösung
von Stärke
auftreten.
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Beispielsweise zeigen die erfindungsgemäß bevorzugten
heißwasserlöslichen
Stärken
bei Raumtemperatur so gut wie keine Löslichkeit in Wasser, während die
sogenannten kaltwasserlöslichen
Stärken
unter diesen Bedingungen leichter löslich sind.
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Die heißwasserlöslichen Stärken sind insbesondere dadurch
charakterisert, daß sie
bei Erhitzen unter Eigendruck, z.B. in einem Autoklaven, auf eine
Temperatur im Bereich von etwa 100 bis etwa 160 °C Lösungen bilden, wobei die jeweilige
Temperatur von der Art der Stärke
abhängt.
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Beispielsweise kann Kartoffelstärke bei
ca. 100 °C
bis zur völligen
Auflösung
gekocht werden, während
Maisstärke
eine Temperatur von ca. 125 °C
erfordert.
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Für
das erfindungsgemäße Verfahren
werden die heißwasserlöslichen
Poly-alpha-D-glucane
dem Fällmittel
vorzugsweise in maximaler Konzentration zugesetzt, d.h. es wird
eine gesättigte
Lösung
hergestellt.
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Weitere geeignete Bereiche sind von
mehr als 0,001 Gew.% bis 10 Gew.%, bevorzugt von 0,01 bis 2 Gew.%
und insbesondere von 0,05 Gew.% bis 0,5 Gew.%, bezogen auf die eingesetzte
Menge an Fällmittel.
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Im Fall von thermoplastischen Polyglucanen
können
die Zusatzstoffe vorteilhafterweise als Weichmacher oder in Ergänzung der
Weichmacher in die thermoplastische Mischung eingemischt werden,
so , daß eine trockene
Pulvermischung vorliegt, die dann zu den Mikropartikeln verarbeitet
werden kann, wobei der Bildungsprozeß der Mikropartikel auch erst
in der endgültigen
Rezeptur unter Einmischung der thermoplastischen Polyglucane erfolgen
kann.
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Weiter zeichnen sich die ertindungsgemäß eingesetzten
Mikropartikel durch eine hohe Biokompatibilität aus.
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Für
die Biokompatibilität
der ertindungsgemäß eingesetzten
Mikropartikel ist insbesondere der naturidentische Charakter der
für die
Herstellung verwendeten wasserunlöslichen linearen Polyglucane
sowie von deren Abbauprodukten von hoher Bedeutung.
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Wenn nicht anders angegeben, beziehen
sich die Gewichtsprozentangaben für die Zusammensetzung der Mundpflegemittel
auf das Gesamtgewicht des Mundpflegemittels.
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Die erfindungsgemäßen Mundpflegemittel können je
nach Art und Anwendungsgebiet bis zu 90 Gew. %, insbesondere bis
zu 70 Gew.%, vorzugsweise 2 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere 15
Gew. % bis 45 Gew. % und besonders bevorzugt 20 Gew.-% bis 25 Gew.
% Mikropartikel, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung enthalten.
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Im folgenden wird die Zusammensetzung
der erfindungsgemäßen Mundpflegemittel
näher erläutert.
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Der Rahmenaufbau einer Zahnpasta
enthält
im wesentlichen 15 – 60
Gew. % Putzkörper,
bis 40 Gew.-% Feuchthaltemittel, die das Austrocknen verhindern
sollen, bis ca. 2 Gew.-% Bindemittel, welche die Viskosität und cremige
Konsistenz des Stranges bedingen, bis ca. 0,2 Gew. % Konservierungsmittel
zur Verhütung
der bakteriellen Zersetzung insbesondere von Binde- und Feuchthaltemitteln,
bis ca. 2,0 Gew.-% Tenside, und weitere Zusatzstoffe, wie Süßungsmittel
(bis ca. 0,1 Gew.-%) zur Geschmacksverbesserung, Aromatisierungsmittel
(bis ca. 1 Gew. %) und spezielle Wirkstoffe.
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Zahnpulver unterscheiden sich von
den Zahncremes vor allem dadurch, daß sie keine Feuchthaltemittel
enthalten, dafür
kann ihr Putzkörperanteil
bis zu 90 Gew.-% betragen.
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Beispiele für Putzkörper, die neben den erfindungsgemäßen Mikropartikeln
eingesetzt werden können,
sind Aluminiumhydroxid, Kalziumcarbonat, Kalziumhydrogenphosphat-Dihydrat,
Kalziumhydrogenphosphat, Kieselsäure,
Natrium-Aluminium-Silicate
mit beispielsweise Zeolithstruktur (Na12 (AlO2)12 (SiO2)12 × 27 H2O), unlösliches
Natriummetaphosphat (Na PO3)n und
Hydroxylapatit.
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Beispiele für Feuchthaltemittel sind Polyole,
wie Glycerol, Propylenglycol, Sorbitol und Xylitol.
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Gemäß einer besonders bevorzugten
Ausführungsform
beträgt
in dem erfindungsgemäßen Mundpflegemittel
das Verhältnis
Mikropartikel zu Feuchhaltemittel – soweit Feuchthaltemittel
zugesetzt werden – 4
: 1 bis 1 : 4, vorzugsweise 3 : 1 bis 1 : 3 und insbesondere 2 :
1 bis 1 : 2.
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Beispiele für Bindemittel sind neben den
erfindungsgemäßen Mikropartikeln
Cellulosederivate, Carageen und Kieselsäuren.
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Beispiele für Konservierungsmittel sind
4-Hydroxybenzoesäureester
oder Natriumbenzoat.
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Beispiele für Süßungsmittel sind Saccharin,
Natrium- und Kalziumcyclamat, Sorbit und andere Süßstoffe,
die nicht kariogen sind.
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Beispiele für Aromatisierungsmittel sind
Pfefferminzöl,
Kraußminzeöl, Wintergrünöl, Myrrhe
sowie insbesondere für
Kinderzahnpasten Fruchtaromen.
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Spezielle Wirkstoffe können zum
Beispiel Fluorverbindungen für
die Kariesprophylaxe sein, wie Natriumfluorphosphat, Alkalifluoride,
Zinkfluorid und Quarzammoniumfluoride. Weiter können Wirkstoffe zur Pflege des
entzündeten
Zahnfleisches zugegeben werden, wie Azulen, Allantonin und Bisabolol,
sowie Pflanzenextrakte (Kamille, Myrrhe) Zur Verminderung der Empfindlichkeit
können
Strontiumsalze, Kaliumnitrate und Citrate zugesetzt werden.
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Soweit die Zahnpasta oder das Zahnpulver
gegen farbige Belege und Flecken auf den Zähnen wirken soll, können sie
einen besonders hohen Abrasivanteil enthalten.
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Eine Weißung der Zahnpasta wird durch
die erfindungsgemäßen Mikropartikel
selbst oder bei Bedarf, wenn zum Beispiel die Mikropartikel nur
in geringen Mengen zugesetzt werden, um beispielsweise als Träger für Wirkstoffe
zu wirken, durch Zusatz von Titandioxid bewirkt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform
kann das erfindungsgemäße Mundpflegemittel
ein Mundwasser sein. Allgemein dienen Mundwässer weniger der Reinigung
der Zähne
und der Mundhöhle,
sondern vielmehr der Erfrischung und Maskierung von Mundgeruch.
In erfindungsgemäßen Mundwässern dienen
daher die Mikropartikel vorzugsweise als Trägermaterial für Zusätze wie
Aromastoffe, Süßstoffe
und spezielle pflegende Wirkstoffe.
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Mundwässer enthalten im wesentlichen
20 : 1 bis etwa 2 : 1 einer Wasser-Ethyl-Alkohol-Lösung und weitere Zusätze wie
Aromen, Süßungsmittel,
Feuchhaltemittel und Tenside, wie sie zum Beispiel vorstehend beschrieben
worden sind.
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Beispiele für Tenside sind Natriumlaurylsulfat,
Natriumlauroylsarcosinat, medizinische Salze, Palmkernfettsäuretaurid,
Natriumlaurylsulfoacetat, Kokosfettsäuremonoglyceridsulfonat und
Betaine.
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Der Rahmenaufbau eines Mundwassers
enthält üblicherweise
von etwa 5 Gew.-% bis etwa 60 Gew.-% Ethylalkohol, bis etwa 20 Gew.-%
eines Feuchthaltemittels, bis etwa 2,0 Gew.-% eines Dispergierhilfsmittels, bis
etwa 0,5 Gew.-% Süßstoff,
bis etwa 0,3 Gew.-% Aromastoff und der Rest Wasser.
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Aufgrund der guten Dispergierbarkeit
der erfindungsgemäß eingesetzten
Mikropartikel eignen sich die erfindungsgemäßen Mundwässer besonders gut auch für die Anwendung
als Mundspray in Druckgaspackungen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform
können
die erfindungsgemäßen Mundpflegemittel
Pastillen und Kaugummis für
die Mundhygiene sein.
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Pastillen dienen insbesondere der
Vermittlung eines frischen Mundgeruchs. In diesem Fall können die Mikropartikel
als Tablettenbindemittel eingesetzt werden und zudem als Trägermaterial
für Zusätze, wie
Aromen wirken.
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Kaugummi für die Mundpflege dienen insbesondere
der schnellen Reinigung, soweit eine Reinigung mit der Zahnbürste nicht
möglich
ist, zum Beispiel unterwegs, und gleichzeitig zur Kaschierung von
Mundgeruch. In diesem Fall können
die Mikropartikel insbesondere als Putzmittel wirken und als Trägermaterial
für Zusätze, wie
Aromastoffe und weitere Zusätze,
wie sie in derartigen Kaugummis üblich
sind. Kaugummis enthalten üblicherweise
Homo- und Copolymere, wie Polyethylether, Polyvinylisobutylether,
Polyisobutylen, oder Polyvinylacetate.
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Ein weiteres Anwendungsgebiet für die erfindungsgemäßen Mundpflegemittel
ist die Gebiß-
und Prothesenpflege. Mittel hierfür werden im folgenden als „Gebißreiniger"
zusammengefaßt.
Gebißreiniger
sind üblicherweise
Brausetabletten und Pulver zum Auflösen in Wasser. Sie enthalten üblicherweise
Tenside, Komplexbildner, Perverbindungen, Mittel zur Einstellung
des Ph-Wertes, Kohlendioxidabspalter und weitere Zusätze, wie
zum Beispiel Enzyme, die durch Eiweißspaltung die Reinigung fördern.
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Bei der Anwendung in Gebißreiniger
können
die Mikropartikel insbesondere als Träger von Wirkstoffen wirken,
die diese allmählich
freisetzen. Dies ist von besonderer Bedeutung für Langzeitreinigungsprodukte,
in denen das Gebiß oder
die Prothese mehrere Stunden, zum Beispiel über Nacht, verbleiben müssen.
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Es versteht sich, daß für die erfindungsgemäßen Mundpflegemittel
auch weitere Bestandteile und Formulierungen verwendet werden können, wie
sie zahlreich in der Literatur beschrieben sind. Beispielsweise wird
in diesem Zusammenhang auf die Monographie „Kosmetik, Entwicklung, Herstellung
und Anwendung kosmetischer Mittel", herausgegeben von Wilfried Umbach,
Seiten 181 bis 223, (1988) Georg Thieme Verlag Stuttgart, New York,
und „Kosmetische
Mittel zur Zahn- und Mundpflege" in Hagers Handbuch der pharmazeutischen
Praxis, 5. Auflage, Seiten 191 bis 197, verwiesen.
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In diesen Literaturstellen sind weitere
Beispiele für
die vorstehend genannten Komponenten von Mundpflegemitteln sowie
Rezepturbeispiele gegeben, wie sie prinzipielle auch für die vorliegende
Erfindung angewendet werden können.
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Nachstehend wird die vorliegende
Erfindung anhand einzelner Ausführungsbeispiele
beschrieben, wobei diese Beispiele der Veranschaulichung der Erfindung
dienen sollen und die vorliegende Erfindung nicht beschränken.
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Beispiel 1
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In-vitro-Produktion eines linearen wasserunlöslichen
Poly-1,4-α-D-glucan
in einem biokatalytischen Prozeß mit
Amylosucrase.
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In ein sterilisiertes (Dampfsterilisation)
25 l-Gefäß werden
15 l einer 20 %-igen Saccharose Lösung gegeben. 120 ml des Enzymextrakts,
Amylosucrase enthaltend, wird in einer Portion zugegeben. Die Enzymaktivität beträgt in diesem
Experiment 20 units (1 unit = 1 μmol
Saccharose × min–1 × mg Enzym).
Die Apparatur wird mit einem ebenfalls sterilisierten KPG-Rührer versehen.
Das Gefäß wird verschlossen,
bei 39° C
aufbewahrt und gerührt.
Bereits nach einer Zeit von wenigen Stunden bildet sich ein weißer Niederschlag.
Die Reaktion wird nach einer Zeitdauer von 54 Stunden beendet. Der
Niederschlag wird abfiltriert und zur Abtrennung niedermolekularer
Zucker zweimal mit Wasser gewaschen. Der im Filter verbleibende
Rückstand
wird bei 38° C
im Trockenschrank unter Anlegung eines Vakuums mit Hilfe einer Membranpumpe
(Firma Vacuubrand GmbH & Co.,
CVC 2) getrocknet. Die Masser beträgt 893 g (Ausbeute 59 %). (Molekulargewichte:
Mw = 9.000 g/mol; Mn =
4.400 g/mol; Mw/Mw =
2,05; GPC, Lösungsmittel
DMSO, Eichung mit Pullulanstandards).
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Beispiel 2
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Herstellung von Mikropartikeln aus Poly-1,4-α-D-glucan
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200 g Poly-1,4-α-D-glucan werden in etwa 1 Dimethylsulfoxid
(DMSO, p. a. von Ridel-de-Haen) bei 50° C innerhalb schnell gelöst. Die
Lösung
wird in 8 1 bidestilliertem Wasser unter Rühren durch einen Tropftrichter
langsam hinzugegeben. Der Ansatz wird über Nacht 4° C gelagert. Die feine Suspension
der Partikel wird durch Dekantierung abgetrennt. Der Bodensatz wird
aufgeschlämmt
und zentrifugiert (Ultrazentrifuge RC5C: je 5 Minuten bei 5.000
Umdrehungen pro Minute). Der feste Rückstand wird insgesamt drei
Mal mit bidestilliertem Wasser aufgeschlämmt und zentrifugiert. Die
Feststoffe werden gesammelt und die noch feuchte Suspension von
ca. 1000 ml gefriergetrocknet (Christ Delta 1–24 KD). Es werden 176 g weißer Feststoff
isoliert (Ausbeute 88 %). Die Oberfläche der Partikel ist sphärischer
Gestalt. Die Partikeldurchmesser liegen in der Mehrheit im Bereich
von 2–3 μm. Die spezifische
Oberfläche
beträgt
3,75 m2/g (Methode: Sorptomatic 1990 (Fa.
Fisons Instruments)).
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Beispiel 3
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500 mg Poly-1,4-α-D-glucan werden in 2,5 ml Dimethylsulfoxid
(DMSO, p.a. von Riedel-de-Haen) bei ca. 70° C gelöst. Die DMSO-Lösung wird
in 100 ml bidestilliertem Wasser unter Rühren eingetropft und die Lösung über Nacht
bei 5° C
aufbewahrt. Die feine milchige Suspension wird für 15 Minuten bei 3500 Umdrehungen
pro Minute zentrifugiert und der Überstand abdekantiert. Der
Bodensatz wird mit bidestilliertem Wasser aufgeschlämmt und
erneut zentrifugiert. Der Vorgang wird noch zwei Mal wiederholt.
Die Suspension wird im Anschluß gefriergetrocknet.
Es werden 311 mg weißer
Poly-1,4-α-D-glucanpartikel
erhalten. Dies entspricht einer Ausbeute von 62 % farbloser Mikropartikel.
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Beispiel 4
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Herstellung von Zahnpasten unter Verwendung
der Mikropartikel nach Beispiel 2
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Zwei Zahnpasten mit der Zusammensetzung
gemäß der folgenden
Tabelle wurden bewertet.
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Beide Zahnpasten zeigten ausgezeichnete
Putzergebnisse, veränderten
auch nach längerer Öffnungszeit
ihre Konsistenz nicht und wurden bei einer subjektiven Bewertung
durch Testpersonen in Bezug auf ihre sensorische Eigenschaften,
z.B. Anfühlen
beim Zähneputzen,
sehr positiv bewertet