Einsatzmöglichkeiten von Stärke und Stärkederivaten in der Pharmazie

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    06-Jul-2016

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  • 196 DIE S T X R K E Nr. 7/1951

    die Verfarbung der Sirupe, oder fur eine weniger gute Backprobe? Oder ist es nur wichtig, daB die Extinktions- linie so niedrig wie moglich bleibt? Wie 1HBt es sich weiter erklaren, daf3 cine Uitraviolettbestrahlung die Kurve der Aktivkohle scheinbar verbessert? Wird hier eine bestimmte Unreinheit in andere Stoffe aufgeteilt und getrennt? Sind diese Abbruchprodukte mehr oder weniger schadlich?

    Diese und eine grofle Anzahl anderer Fragen werden sich ergeben. Wir sind uns dessen bewuBt, da% es noch einer Menge ausgedehnter Untcrsuchungen bedarf, bevor wir in der Lage sein werden, Naheres uber die Erschei- nung der Verfirbung und uber die Ursachen, die sie be- herrschen, bekanntzugeben. Vielleicht bieten aber die we- nigen Bemerkungen uber unsere ersten Schritte auf diesem Wege einige Anregungen dazu, dai3 auch andere Interes- senten, und in erster Linie das Forschungsinstitut, Veran- h u n g nehmen werden, sich in diese Materie zu vertiefen.

    Zusammen fassung Es wird ein Laboratoriumsverscch beschrieben, auf

    Grund dessen man sich ein Urteil uber die Lebensdauer eines Anionenaustauschers bilden kann.

    Des weiteren werden die Resultate einer Serie vorlfu- figer Versuche behandelt, bei welchen ein auf verschie- dene Weise gereinigter Glukosesaft mittels eines Spektral- photometers untersucht wird. Die dabei erzielten graphi- schen Darstellungen werden angegeben.

    Summary The author describes a laboratory-test which can be

    used to estimate the life of an anion exchange resin. Furthermore the results of a series o f preliminary tests

    are given, whereby glucose juices, purified along different lines, were examined in a photo-spectrometer. The various graphics are shown.

    Einsatzmoglichkeiten von Stirke und Stirkederivaten in der Pharmazie Von Dr. W. V o 1 k s e n , Hannover

    Native Starke ist lcein Arzneimittel im ublichen Sinne und besitzt auch keine ausgesprochene pharmakologische Wirkung. Sie zeigt aber neben ihrer Bedeutung als Kohlen- hydrat gewisse physikalisch-kolloidkcmische Eigenschaf- ten, die ihr einen Platz im Arzneischatz gesichert haben. Als Kra fheh l oder Satzmehl finden wir Starke in alten Arzncibuchern regelrnaflig aufgefuhrr. In Deutschland ist offizinell die Reisstarkc und die Weizenstarke. Daruber hinaus nennt das Erganzungsbuch zum DAB 6 noch die Maranta-, Mais- und Kartoff elstarke, sowie die losliche Stiirke, zu deren Herstellung normalerweise Kartoffcl- starke benutzt wird. Die genannten Starkearten sind in den Arzneibuchern aller Kulturstaaten zu finden. Als wich- tiges offizinelles Starkederivat ware der Traubenzucker zu nennen.

    Die herkommlichen pharmazeutischen Anwendungsmog- lichkeiten der Starke kann man unterteilen in: 1. aufierliche Anwendung als Besrandteil von Pudern

    und Streupulvern, so auch in der Kosmetik; 2. als Vehikel fur Arzneistoffe in Gestalt von gequollener

    Starke in auflerlicher und innerlicher Anwendung (Schleime, Gallerten, Schuttelmixturen, Salben und Pasten);

    3. als technisches Hilfsmittel in Form von Oblaten und Kapseln aus Starkemehl, als Tablettensprengmittel, Einstrcumittel u. a. Die Puder sind seit alten Zeiten Bestandteil des Arznei-

    schatzes der Dermatologen und Kosmetiker und enthalten anorganische und organische Komponenten. Pudergrund- stoff e sollen kuhlen, austrocknen, glatten und abdecken, sowie zugesetzte Medikamente zur Wirkung bringen.

    Fur Qualitat und Charakter eines medizinischen und kosmetischen Puders sind daher vor allem folgende Eigen- schaften wichtig:

    1. Wasseraufnahmefahigkeit 2. Schuttgewicht 3. Warmekapazitat und Warmeleitfahigkeit

    4. Haltbarkeit 5. Haftfihigkeit (Deckkraft)

    (Kuhivermogen)

    Sehen wir zu, wie sich in dieser Hinsicht die einzeliicn Starkearten verhalten.

    Bezuglich der W a s s e r a u f n a h m e (gemessen in der Enslin-Apparatur) steht die KartoffelstYrke mit 0,9 ccni pro l,o an der Spitze. Diese. Wnsseraufnahme entspricht ziemlich genau den1 Wassergchalt der Fcuchtstarkc. Es folgt in der Wasseraufnalimcfakiglteit die Rcisstarke unJ darauf die Wcizenstarke.

    Das S c h u t t g e w i c h t ist bci der Reis- und Weizen- starke geringer als bci der Kartoffelstsrkc, d. h. 1,O der erstgenannten Starken nimmt einen Raum von 1,5 ccni ein, 1,0 Kartoffelstirkc einen solchen von 1,2 ccm.

    Um den K u h 1 e f f e k t der Puder zu erklken, hat man eine ganze Reihc von Theorien aufgestellt, die alle am Wesentlichen vorbeigehen, obgleich die Erklarung recht naheliegend und einfach ist. Puderformige Stoff e entziehen namlich - sofern sie ni&t warmer als 20-25' sind - der Haut Warme und verursachen dadurch ein Kaltegefuhl. Der Kuhleffekt ist also im uberwiegenden MaBe abhangig vom Virmeleitvermogen und der Wlrmekapazittit der die Haut beruhrenden Stoffe. Dieser Effekt ist im Ver- gleih zu anderen Substanzen bei der Weizen- und Reis- starke als gut bis sehr gut zu bezeichnen.

    Die H a 1 t b a r k e i t der Puder ist durch ihren Gehalt an organischen Stoffen, also auch durch den Starkezusatz bestimmt. Oberhalb eines gewissen Feuchtigkeitsgrades konnen bakterielle Zersetzungen eintreten.

    Das H a f t v e r m o g e n und damit die Deckkraft eines Puders, d. h. die Menge, die auf ,100 qcm Haut haften bleibt, ist sehr wichtig, denn die schonsten sonstigen Eigen- schaften eines Pudcrs sind illusorisch, wenn er nicht haftet. Es hat sich nun herausgestellt, daB die Kartoffelstarke von allen Starkearten das groBte Hafhermogen hat, namlich 120 mg auf trockener und 270 mg auf feuchter Haut. Die Pharmazie und Kosmetik lehnen aber trotz manchen wei- teren in Modellversuchen ermittelten guten Eigenschaften die KartoffeIstPrke ab und bevorzugen Reisstirke. Der Grund hierfur diirfle vor allem in der KorngroBe liegen. Patienten mit akuten Dermatitiden sagen ubereinstim- mend aus, dat3 Reisstiirke angenehmer wirkt und besser

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    kiihlr, Beobachtungen, die acch durch das klinische Bild bestarigt wurden. Der kosmetischen Literatur zufolge sol1 dic Buchweizenstarke die beste Pudetgrundlage dieses Sektors sein, wahrscheinlich, weil sie ebenfalls besonders kleinkornig ist.

    Starkemehl wird in der r e z e p t u r m a 13 i g e n Her- stellung von Pudern und Srreupulvern noch relativ haufig gebraucht. Allgemein kann aber gesagt werden, da8 heute die Neigung besteht, weitgehend anorganische Stoff e als Pudergrcndlage zu benutzen. Hierfiir komrnen in Frage: Titandioxyd, Zinkox yd, Aluminiumoxyd, Siliciurndioxyd, Talcum, Bentonit, Kieselgur u. a. A d undekansaures Zink und Alurniniumstearat werden verwendet.

    In den Pudern und auch in bestimmten Schuttelmix- wren, die man als ,fliissige Puder" bezeichnen konnte, kommen die Eigenschafien der unverkleisterten Starke zur Geltung, wie z. B. geringe Teilhengrone, Saug- und Haft- fiihigkeit und Gliitte.

    In M i x t u r e n , G a l l e r t e n , S a l b e n und P a - s t e n m x h t man sich nun auch ihre kleisterbildenden Eigenschaften zunutze, so z. B. bei der offizinellen Gly- zerinsalbe des Arzneibuches. Derartige Zubereitungen sind mit Wasser abwaschbar und die Glyzerinsalbe ist das Blteste dieser wasserloslichen Salbenprzparate. Sie besteht nus Weizenstiirlte, Wasser, Glyzerin, Weicgeist und Tra- p i t h . Maisstiirke ist hierfur weniger geeignet.

    Die Anwendung der Starke in derartigen Zubereitun- Ken ist n m zweifellos auch irn Ruckgang begriffen. Es hat dies verschiedene Grundc. Die Stfrke als organisches Na- tiirprcdulct ist in ihren physikalischen und kolloidchemi- schen Eigenschafteii nicht einheitlich, und ferner ist sie als Kohlcnhydrat besonders in verkleisterter Form bakteriel- len und fermentativen Zersetzungen unterworfen. Sie ist daher weitgehend dur& die modernen Zelluloseather verdrangt worden, die heure als Ernulgier-, Dispergier-, VerdiBungs- und Bindemittel auch in der Pharmazie be- nutzt werden. Diese Entwicklung hat nicht nur die Starke betroff en, sondern gilt ebenso fur andere pharmazeutisch gebrauchte Naturprodukte, wie Gelatine, Pektin, Tra- ganth, Agar Agar, Carrageen und Gummi arabicum.

    Die Zellulosederivate haben im Vergleich zu den ge- nannten Stoffen gewisse Vorteile. So reagieren sie in Lo- sung vollig neutral. Sie sind widerstandsfahig gegen Schimmelbildung und bakterielle Zersetzung, teigen Be- standigkeit gegen Alkali und verdiinnte Sauren und sind gut vertraglich rnit anderen Kolloiden. A t Nachteil ware ihre praktische Unverdaulichkeit zu erwahnen, die zwar einem gesunden KGrper kaum etwas ausmacht, bei Darm- krankheiren zber doch zu Belastungen des Organismus fiihren kann.

    Um die Einnahrne schlecht schmeckender Pulver zu er- lrichtern, sind von jeher Oblaten benutzt worden, die aus Veizenstirke allein oder in Mischung mit Weizenmehl hergestellt werden. Heute gebraucht man fur diesen Zweck fertige zweiteilige Starkemehlkapseln oder fur grogere Mengen Starkemehlbeutelchen. Der Gebrauch dieser Hilfs- mittel ist heute ebenfalls zuriickgegangen, denn ein groder Teil der Arzneimittel wird in einnehmefertiger, bequerner Tablettenform abgegeben.

    Bei der H e r s t e l l u n g d e r T a b l e t t e n ist nun allerdings die Starke nicht zu entbehrerr. Urn namlich ein einwandfreies maschinelles Pressen zu gewahrleisten und urn ein schnelles Zerfallen der Tabletten in Wasser herbei- zufiihren, werden der Tablettenmasse 5-20 O/O Starke hin-

    zugefiigt. Die Sprengwirkung der Starke beruht darauf, da13 die Starkekorner beim Befeuchten mit Wasser ganz erheblich ihre Dimensionen andern und so die Tabletten- masse lockern und zum Zerfall bringen.

    Zusammenfassend lafit sich sagen, daR die Anwendung von Sdrkemehl in der pharmateutischen Praxis gegen- uber fruher wohl zuriickgegangen ist. Es ist durch zahl- reiche andere zum Teil synthetische Substanzen teilweise verdrangt worden.

    Wenden wir uns nun den pharmazeutisch gebrauchten S t i r k e d e r i v a t e n zu, die man in zwei Gruppen ein- teilen kann, und zwar: 1. Derivate, bei denen der Starkecharakter weitgehend

    erhalten ist, und 2. Derivate, die durch Starkeabbau erhalten wurden,

    Wir werden sehen, daR man aus der Starke Veredlungs- produkte gewonnen hat, die in ihren Eigenschaften die vor- erwahnten Zellulosearher sogar noch iibertreff en. Unter den zahlreichen ,,StPrkeestern" und ,,Starkeathernu, die in den letzten Jahren hergestellt wurden, erscheint ein Praparat gleicherweise fur die Pharmazie wie auch fur die Starkeindustrie hochsc beachtenswert. Es ist narnlich Hoppler (1, 2) im Verlauf des letzten Krieges gelungen, im sogenannten U 1 t r a - A m y 1 o p e k t i n ein Starke- derivat zu schaffen, das in rnancher Hinsicht den Zellu- loseprodukten uberkgen erscheint. Ultra-Amylopektin stellt das Natriumsalz der Starkeglykolsaure dar, in der die Glykolsaurc atherartig uber die Oxygruppe an das Starkemolekul gebunden ist. Man erhalt diese Verbindung den Angaben Hopplers zufolge durch Behandlung nativer Kartoff elsrarke rnit Natriumalkoholat und Halogenfett- saure in alkoholischer Liisung. Durch Auswaschen der ver- atherten Starkekorner mit Methanol verschiedener Kon- tentration erhalt man zu etwa 85 Olo Amylopektinglyko- lit, etwa 14Vo Arnyloseglykolat und nach Hoppler cine unwesentliche Menge Arnylozelluloseglykolat. Von diesen Stoffen ist nur das Amylopektinglykolat brauchbar. Seine Zusarnmensetzung entspricht der Formel

    CjHgO4 . 0 * CH2COONa . 2 H2O Das Ultra-Arnylopektin stellt ein rein weides, grieBiges

    Pulver dar, in welchem die Starkekorner, wenn auch ver- andert, no& durchaus zu erkennen sind. Das geruch- und geschmadclose Praparar lost sich in jedem Verhaltnis in kaltem Wasser. Die Losungen sind glasklar und haltbar. Garungs- und Faulniserreger greifen sie nicht an. Das her- vorstechendste Merkrnal ist aber die aut3erordentliche Viskositat der Losungen, die weit uber derjenigen von Stirkekleister, Traganrh oder Quellzellulose liegt. In 1 Voiger LSsung zeigt Ultra-Amylopektin bereits eine et- wa 1OOOfach hohere Viskositat ats Wasser.

    Die Auflosung des Stoffes in Wasser erfolgt uber ver- schiedene Phasen, die viskosimetrisch durchaus darstellbar sind. Zunachst erfolgt ein Anquellen der Teilchen, so dad si& ein Suspensionssystem von Gallertpartikeln ergibt, die s i h bald beriihren. Es entsteht eine Scheingallerte mit hoher Viskositit und schlieRlich flieden die Gelklumpchen zu einem einheitlichen hochviskosen Gel zusammen, das Strukturviskositat zeigt.

    In verdiinntem Athyl- und Methylalkohol (bis 65 Oio) ist Ultra-Amylopektin vollig klar loslich. Die alkoholi- schen und wasserigen Losungen trocknen zu festen, durch- sichtigen, reversibel loslichen Filrnen ein. Das Praparat ist vollig verdaulich und unschadiich und stellt ein veredeltes Starkeprodukt dar.

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    Die geschilderten Eigenschafien lassen erkennen, dai3 sich dein Ultra-Amylopcktin auch in der Pharmazie ein weites Anwendungsgebiet auftut. Seine Verdaulichkeit und vollige Unschzdlichkeit gestatten seinen Gebrauch nicht nur bei innerlich anzuwendenden Arzneimitteh, wie z. B. als Didrungsmittel bei Hustensaften, Abfuhremuldo- nen und geleeartigen Zubereitungen, sondern es stellt in 5 O/oiger Losung allein oder in Mischung mit anderen Stof- fen neuartige wasserlosliche und abwaschbare Salben- grundlagen dar bzw. eine durchsichtige geleeartige Masse, die als Arzneitrager dienen kann. Ferner hat sich Ultra-Amylopektin als Austauschstoff iiberall dort bewahrt, wo man ublicherweise Traganth und Agar Agar als Gleit- und Dickungsmittel benutzt hat. Zum Beispiel bei den Kathetergleitmitteln. Auch in der Bakteriologie kann man es rnit Vorteil an Stelle von Ge- latine in bestimmten Nihrboden verwenden. Als Spreng- mittel fur Tabletten ist es sehr gut geeignet. Die Kompri- mate zerfallen monientan und vollig.

    In der Rontgendiagnostik wird bekanntlich in groflen Mengen Bariumsulfat als Kontrastmittel gebraucht, das leider infolge seiner Schwere die unangenehme Eigenschafk hat, schnell zu sedimentieren. Die Handelspraparate der Kontrastmittel, die Quellzellulose, Traganth, Dextrin und ahnliche Stoffe enthalten, verhalten sich in dieser Hin- sicht sehr unterschiedlich. Hier ware m. E. Ultra- Amylopek- tin geeignct, durch Viskositltserhohung die Sedimentation zu verhindern und eine gleichm33ige Andidrung hervor- zubringen. Es sei beilaufig bemerkt, dai3 auch Produkte der Nahrungsmittelindustrie wie Marmelade, Konfiture, Speiseeis, Siiawaren usw. durch Ultra-Amylopektin eine Konsistenzverbesserung erfahren konnen.

    Dieses Stkkederivat kommt praktisch steril aus der Fabrikation und l5Bt sich auch nachtraglich ohne Schwie- rigkeit sterilisieren. Infolge seiner enormen Quell- und Saugfahigkeit kann es daher zur Wundbehandlung, zur Stillung von Blutungen und zur Immobilisierung von Korpersekreten benutzt werden. Es ergeben sich also fiir dicses neuartige Praparat, das aber m. W. noch nicht im Handel ist, eine groBe Zahl von Verwendungsmoglich- keiten.

    In diesem Zusammenhang sei erwahnt, da13 man in Amerika aus Starke einen bIutstilIenden Schwamm ent- wickelt...

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