Brevet FR2836333A1 — publié le 20030829

La présente invention a essentiellement pour objet une composition filmo- gène destinée à l'enrobage coloré de formes solides ingérables et plus particuliè- rement des dragées ainsi qu'un procédé d'enrobage et de coloration desdites for- mes. Elle trouve notamment application dans le domaine pharmaceutique ou dans l'industrie alimentaire. Le pelliculage de comprimés par des films de polymères colorés est cou- ramment utilisé dans l'industrie pharmaceutique. Ce procédé comprend la prépa- ration d'une dispersion, de préférence aqueuse, contenant un polymère filmogène, un système colorant, de préférence des pigments ou des laques, et éventuelle- ment un plastifiant, des charges et/ou des additifs technologiques, puis sa pulvé- risation sur les comprimés en mouvement dans une turbine rotative perforée ou dans un lit fluidisé. Un courant d'air chaud, entrant à une température supérieure ou égale à 40 C, assurent le séchage de la dispersion pulvérisée et provoquent la coalescence du film autour des comprimés. La couche déposée a une épaisseur de quelques dizaines de microns ; elle est opaque et colorée de manière homogène. Pour rester à un niveau de viscosité acceptable, généralement inférieure à 1000 mPas, compatible avec un passage à travers des buses de pulvérisation, la dispersion utilisée est peu concentrée ; elle contient environ de 7 % à 20 % de matière sèche. Les composants utilisés pour réaliser ces films doivent être conformes aux législations en vigueur dans les domaines pharmaceutiques, diététiques ou alimentaires. C'est pourquoi, les polymères sont en général choisis parmi les dérivés de cellulose comme les hydroxypropyméthyl celluloses (HPMC), les méthyl cellu- loses (MC), les dextrines ou maltodextrine filmogènes, les alcools polyvinyliques ou encore les polymères acryliques. Les plastifiants les plus utilisés dans le domaine pharmaceutique sont les polyéthylènes glycols (PEG) de poids moléculaires compris entre environ 300 et environ 8000. Ils ne sont pas autorisés pour des applications alimentaires dans lesquelles on préfère la glycérine par exemple. Comme charge, il y a la cellulose, le lactose ou le talc. Parmi les additifs technolgiques, il y a par exemple les tensioactifs tels que les polysorbates qui jouent le rôle de mouillants et de dispersants. On peut avantageusement aussi utiliser des compositions prêtes à l'emploi contenant les mélanges de ces différents consti- tuants sous forme de poudres, de granulés ou d'extrudâts. De telles compositions sont décrites par exemple, dans les brevets publiés sous les numéros FR 2 470 598, FR 2 548675 et FR 2 660 317 ou dans la demande internationale de brevet publiée sous les numéros WO 99/24020. Les procédés de pelliculage sont plus rapides que les procédés de dragéification, car les quantités de film déposées sont faibles ; elles ne représentent que 3 % à 5 % de la masse du substrat enrobé. Ils imposent par contre, la mise en oeuvre d'un équipement particulier consistant en un dispositif de pulvérisation associé à un système de séchage performant, car les quantités d'eau à évaporer sont importantes. Les dragées sont des formes galéniques constituées d'un noyau central entouré d'une couche protectrice épaisse à base de sucre. Le noyau peut être une amande, un fruit sec, une pépite chocolatée pour les dragées utilisées en confiserie, ou bien un mini-comprimé contenant un ou des principes actifs médicamenteux pour les dragées utilisées en pharmacie. La couche protectrice est généralement constituée de sucre (saccharose) et d'une charge telle que le talc. Elle est formée par applications successives de sirop de sucre clair et de charges dans des turbines rotatives, chaque application de sirop et de charges étant suivie d'une étape de séchage. Les sirops de sucre sont obtenus par dissolution de saccharose dans l'eau à chaud sous agitation ; ils contiennent une concentration élevée en sucre, jusqu'environ 70 % à 80 % en poids, afin de minimiser les quantités d'eau à évaporer La coloration des dragées s'effectue au moyen d'un sirop de sucre coloré avec des pigments, des laques ou des colorants autorisés dans le domaine d'application visé. Ce sirop coloré est appliqué en fin de montage de la dragée, ce qui évite une coloration dans la masse onéreuse. Enfin, il est parfois procédé à une étape de lustrage ou brillantage au moyen d'une dispersion de cire telle que la cire de carnuba ou la cire d'abeille. Ces procédés de montage et de coloration de dragées sont connus depuis longtemps et sont décrits par exemple dans l'encyclopédie Kirk Othmer (3ème édition volume 17, page 281). Les dragées traditionnelles au sucre ont l'inconvénient de favoriser les caries dentaires. Récemment, des dragées à base de sucres non cariogènes, comme le maltitol, le xylitol ou le sorbitol ont été développées en confiserie et en diététique, sous forme de gommes à mâcher, de pastilles comprimées ou de caramels. Ces sucres non cariogènes ont des solubilités dans l'eau voisines de celle du saccharose à 20 C, mais sont beaucoup plus solubles à chaud : Tableau 1 Hydrosolubilité des sucres (en g/100 ml) Sucre à 200C à 370C à 600C Saccharose 200 229 280 Sorbitol 220 334 > 700 Xylitol 176 256 625 Or les solubilités élevées du sorbitol ou du xylitol aux températures de montage et de coloration des dragées, qui sont voisines de 40 C, provoquent la redissolution partielle de la couche de sucre inférieure, sur laquelle on apporte le sirop constitutif de la nouvelle couche de montage ou de coloration, puis la recristallisation lors de l'étape de séchage qui suit. Ceci est particulièrement gênant car les colorants migrent dans la partie dissoute induisent des colorations non homogènes à la surface de la dragée. De plus les phénomènes de recristallisation sont difficilement maîtrisables et conduisent à des états de surface non lisses. Les dragées obtenues ont un aspect marbré, peu esthétique et souvent mat. Il faut alors procéder à des étapes finales longues de polissage et/ou de lustrage au moyen par exemple de cires d'abeille ou de carnuba, pour masquer en partie ces défauts de coloration et de redonner un aspect plus brillant à la dragée. Contrairement à ce que l'on pouvait attendre, les inventeurs ont trouvé que l'on pouvait obtenir une coloration uniforme et esthétique des dragées, notamment de celles contenant un sucre non cariogène, par un procédé de pelliculage par film, et cela bien que la dispersion aqueuse mise en oeuvre soit bien plus diluée qu'un sirop de sucre puisque sa concentration en matière sèche est inférieure à 25% et souvent inférieure à 20%. C'est pourquoi l'invention a pour objet un procédé de coloration de dragées, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape de pulvérisation d'une dispersion aqueuse colorée comprenant au moins un polymère filmogène, un colorant et un plastifiant. Par polymère filmogène, on désigne plus particulièrement les polymères choisis parmi les dérivés de cellulose comme les hydroxypropyméthyl celluloses (HPMC), les éthyl cellusoses (EC), les méthyl celluloses (MC), les carboxyméthyl celluloses, les hydroxypropyl celluloses, les carraghénanes, les alginates de sodium, de potassium ou d'ammonium, les gommes guar, adragante, arabique ou xanthane et pour les applications non alimentaires, les polyvinylpyrrolidones, les alcools polyvinyliques, les polymères acryliques ou des mélanges de ces polymères. Comme plastifiant, on désigne plus particulièrement les plastifiants peu hydrosolubles tels que ceux comprenant une chaîne aliphatique comprenant au moins 12 atomes de carbone, par exemple, l'acide stéarique, les sels de l'acide stéarique, comme le stéarate de magnésium, le stéarate d'aluminium, l'acide stéarique polyéthoxylé les monoglycérides d'acides gras, les diglycérides d'acides gras et leurs dérivés estérifiés par l'acide acétique, l'acide tartrique ou l'acide lactique, les esters d'acides gras et de propylène glycol, les esters d'acides gras et de sorbitol, les esters d'acides gras et de sorbitanne, les esters d'acides gras et de man- nitol, les esters d'acides gras et de mannitanne ou encore certains sucroesters, les sucro glycérides ou les esters de polyglycérol, en particulier ceux caractérisés par un nombre HLB inférieur à 7. Les colorants utilisés dans l'invention sont ceux cités dans les pharmacopées ou dans les listes d'additifs alimentaires, référencés en Europe sous les numéros E100 à E172, comme, par exemple, les oxydes de fer, les oxydes de titane, de zinc ou de magnésium, les colorants absorbés sur laques d'alumines ou encore certains colorants naturels comme le caramel, les caroténoïdes, la riboflavine ou la chlorophylle. On peut avantageusement aussi utiliser des colorants composites constitués d'un assemblage de silicates de potassium et d'aluminium (mica), de dioxyde de titane et de colorants, tels que ceux commercialisés par la société TM Merck sous le nom de Candurin. Selon un premier mode particulier du procédé tel que défini précédemment, l'opération de pulvérisation est accompagnée d'une opération simultanée de séchage par air chaud à une température inférieure à 40 C. Selon un deuxième mode particulier du procédé tel que défini précédem- ment, l'opération de pulvérisation est poursuivie jusqu'à former une pellicule colo- rée représentant en poids moins de 5 % du poids des dragées. Le procédé objet de la présente invention, est particulièrement approprié à la coloration de dragées dont la couche protectrice enveloppant leur noyau, est constituée de sucres non cariogènes choisis par exemple parmi le sorbitol, le xyli- tol, le maltitol, le mannitol, le dextrose ou de mélanges de ces sucres. La dispersion aqueuse mise en oeuvre dans le procédé objet de la présente invention est préparée, soit en mélangeant à l'eau, successivement, le ou les polymères, le ou les colorants et le ou les plastifiants, soit en mélangeant à l'eau, successivement, un mélange sec sous forme de poudre, de granulés ou d'extrudâts, constitué d'au moins un polymère et d'au moins un plastifiant, puis un système colorant sous forme solide ou liquide. Le pelliculage doit être effectué avec un air de séchage ayant une température de préférence inférieure à environ 40 C. De plus il a été montré que ce procédé permettait d'obtenir des dragées colorées brillantes et rendait inutile les opérations de lustrage final. L'invention a aussi pour objet une composition de coloration de dragées caractérisée en ce qu'elle comprend : - de 40 % à 93 % en poids d'eau, - de 4 % à 15 % en poids, d'au moins un polymère alimentaire ou pharmaceutique, - de 3 % à 15 % en poids, d'au moins un plastifiant peu hydrosoluble ayant une chaîne hydrocarbonée comprenant au moins 12 atomes de carbone, - de 0.1 % à 15 % en poids, de colorants. La composition telle que définie précédemment peut comprendre en outre jusqu'à 15% en poids, de charges, d'additifs, d'édulcorants et/ou d'aromatisants alimentaires ou pharmaceutiques. L'invention a aussi pour objet une composition solide de coloration de dragées caractérisée en ce qu'elle comprend : de 25 % à 75 % en poids, d'au moins un polymère alimentaire ou pharmaceutique, de 5 % à 25 % en poids, d'au moins un plastifiant peu hydrosoluble ayant une chaîne hydrocarbonée comprenant au moins 12 atomes de carbone, La composition telle que définie précédemment, peut comprendre en outre jusqu'à 70 % en poids, de charges, d'additifs, d'édulcorants et/ou d'aromatisants alimentaires ou pharmaceutiques. Les exemples ci dessous illustrent l'invention et sont donnés à titre non limitatif. Exemple 1 : On verse 3 kg de chewing-gum dragéifiés au sorbitol, dans une turbine ventilée Dromatherium 500 puis on les préchauffe pendant 8 minutes, avec de l'air à 27 C, circulant avec un débit de 3,3 m3 par seconde. On prépare une 1 kg d'une dispersion aqueuse par ajout successif sous agitation cisaillant au moyen d'une paie défloculeuse tournant à 700 tours/min, des composants suivants : 850 g d'eau déminéralisée 68 g d'HPMC 6 cps (Pharmacoat@ 606) 6 g de monoglycéride acétylé (Cetodan@) 3 g d'aspartam 5,6 g de laque d'érythrosine (E127) 2,5 g de dioxyde de titane (E171) 2,2 g de laque de ponceau 4R (E124) 0,7 g de laque d'indigotine (E132) 12 g de cellulose microcristalline 50 g de Candurin Silver FineTM Après homogénéisation pendant environ 30 minutes, cette dispersion est pulvérisée sur les chewing-gum au moyen d'un pistolet BINKSTM, muni d'une buse de pulvérisation de 0.8 mm. La pulvérisation en fines gouttelettes est assurée par de l'air comprimé à 2, 4 105 Pa. Le débit de pulvérisation est augmenté progressivement en une heure, de 1,2 g à 4 g de dispersion par minute. La température de l'air entrant est maintenue autour de 32 C. Au bout de 1 heure 40 minutes, 315g de dispersion ont été pulvérisés, ce qui correspond à un dépôt sec de 1,5 % sur les chewing gum. On obtient des chewing gum colorés en rose, brillants, de couleur parfaitement homo- gène et sans marbrure. Exemple 2 : On prépare une dispersion aqueuse en versant dans 425 g d'eau déminéralisée, un mélange sec constitué de : 58 g d'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC), 9,5 g de cellulose microcristalline, 7,5 g de monoglycéride acétylé, 0,45 g de laque de jaune de quinoléine (E104) On mélange pendant 45 minutes avec une pale défloculeuse tournant à 700 tours/minute, puis la dispersion est broyée dans un broyeur à billes. On verse 1 kg de bonbons à base de dextrose dans une turbine à dragéifier de laboratoire ERWEKATM. On met en route la turbine à une vitesse de rotation de 11 tours/minute et on souffle de l'air chaud de façon à ce que les bonbons atteignent une température d'équilibre de 30 C. La dispersion aqueuse est pulvérisée sur les bonbons avec un pistolet BINKSTM muni d'une buse de pulvérisation de 0,8 mm. La pulvérisation en fines gouttelettes est assurée par de l'air comprimé à 2,2 105 Pa. Le débit de pulvérisation est maintenu à 2,2 g/minute et la température des bonbons est maintenue à 30 C. Après 40 minutes de pulvérisation, 105 g de dispersion ont été pulvérisés, ce qui correspond à un dépôt sec de 1,5 % sur les bonbons. On obtient des bonbons colorés en jaune clair, de couleur brillante parfaitement homogène, sans marbrure. Exemple 3 : On prépare comme à l'exemple 2, une dispersion aqueuse en versant dans 425 g d'eau déminéralisée, un mélange constitué de : 42 g de HPMC 6 Cps 18 g de HPMC 15 Cps 7.5 g de cellulose microcristalline 7.5 g d'acide stéarique Puis on ajoute à cette dispersion 6 g de Sepisperse@ DRY Orange (préparation colorante sèche à base de dioxyde de titane (E171) et de Jaune orangé (E110) fabriquée par la société Seppic). L'agitation et le broyage de la dispersion sont réalisés comme à l'exemple 2. On verse 1 kg de bonbons à mâcher à base de dextrose dans une turbine à dragéifier de laboratoire ERWEKA TM. On met en route la turbine à une vitesse de rotation de 11 tours/minute et on souffle de l'air chaud de façon à ce que les bonbons atteignent une température d'équilibre de 28 C. La dispersion est pulvérisée sur les bonbons au moyen d'un pistolet BINKSTM muni d'une buse de pulvérisation de 0.8 mm. La pulvérisation en fines gouttelettes est assurée par de l'air comprimé à 2,2 105. Le débit de pulvérisation est maintenu à 2,2 g/minute et la température des bonbons maintenue à 30 C. Des prélèvements sont effectués après dépôt de 1 %, 2 %, 3 % et 5 % de matière sèche sur les bonbons. On constate des défauts d'uniformité de couleur et de couvrant jusqu'à un taux de coloration représentant le dépôt de 2 % de dépôt sec. Au-delà les bonbons sont de couleur orangée très uniforme. Revendications 1. Procédé de coloration de dragées, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape de pulvérisation d'une dispersion aqueuse colorée comprenant au moins un polymère filmogène, un colorant et un plastifiant. 2. Procédé tel que défini à la revendication 1, dans lequel le polymère filmogène est choisi parmi les dérivés de cellulose comme les hydroxypropyméthyl celluloses (HPMC), les éthyl cellusoses (EC), les méthyl celluloses (MC), les carboxyméthyl celluloses, les hydroxypropyl celluloses, les carraghénanes, les alginates de sodium, de potassium ou d'ammonium, les gommes guar, adragante, arabique ou xanthane, les polyvinylpyrrolidones, les alcools polyvinyliques, les polymères acryliques ou des mélanges de ces polymères. 3. Procédé tel que défini à l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le plastifiant est choisi parmi ceux comprenant une chaîne aliphatique comprenant au moins 12 atomes de carbone. 4. Procédé tel que défini à la revendication 3, dans lequel le plastifiant est choisi parmi l'acide stéarique, les sels de l'acide stéarique, comme le stéarate de magnésium, le stéarate d'aluminium, l'acide stéarique polyéthoxylé, les monogly- cérides d'acides gras, les diglycérides d'acides gras et leurs dérivés estérifiés par l'acide acétique, l'acide tartrique ou l'acide lactique, les esters d'acides gras et de propylène glycol, les esters d'acides gras et de sorbitol, les esters d'acides gras et de sorbitanne, les esters d'acides gras et de mannitol, les esters d'acides gras et de mannitanne ou encore certains sucroesters, les sucro glycérides ou les esters de polyglycérol, 5. Procédé tel que défini à la revendication 4, dans lequel le plastifiant est choisi parmi ceux caractérisés par un nombre HLB inférieur à 7. 6. Procédé tel que défini à l'une des revendications 1 à 5, dans lequel l'opé- ration de pulvérisation est accompagnée d'une opération simultanée de séchage par air chaud à une température inférieure à 40 C. 7. Procédé tel que défini à l'une des revendications 1 à 6, dans lequel l'opé- ration de pulvérisation est poursuivie jusqu'à former une pellicule colorée représentant en poids moins de 5 % du poids des dragées. 8. Procédé tel que défini à l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la couche protectrice enveloppant le noyau de la dragée est un sucre choisi parmi le sorbitol, le xylitol, le maltitol, le mannitol, le dextrose ou de mélanges de ces su- cres. 9. Procédé tel que défini à l'une des revendications 1 à 8, dans lequel la dispersion aqueuse mise en oeuvre est préparée en mélangeant à l'eau, successivement, le ou les polymères, le ou les colorants et le ou les plastifiants. 10. Procédé tel que défini à l'une des revendications 1 à 8, dans lequel la dispersion aqueuse mise en oeuvre est préparée mélangeant à l'eau, successive- ment, un mélange sec sous forme de poudre, de granulés ou d'extrudâts, constitué d'au moins un polymère et d'au moins un plastifiant, puis un système colorant sous forme solide ou liquide. 11. Procédé tel que défini à l'une des revendications 1 à 10, dans lequel le pelliculage est effectué avec un air de séchage ayant une température inférieure à environ 40 C. 12. Composition de coloration de dragées caractérisée en ce qu'elle comprend : - de 40 % à 93 % en poids d'eau, - de 4 % à 15 % en poids, d'au moins un polymère alimentaire ou pharmaceutique, - de 3 % à 15 % en poids, d'au moins un plastifiant peu hydrosoluble ayant une chaîne hydrocarbonée comprenant au moins 12 atomes de carbone, - de 0.1 % à 15 % en poids, de colorants. 13. Composition telle que définie à la revendication 12, comprenant en outre jusqu'à 15% en poids, de charges, d'additifs, d'édulcorants et/ou d'aromatisants alimentaires ou pharmaceutiques. 14 Composition solide de coloration de dragées caractérisée en ce qu'elle comprend : de 25 % à 75 % en poids, d'au moins un polymère alimentaire ou pharmaceutique, de 5 % à 25 % en poids, d'au moins un plastifiant peu hydrosoluble ayant une chaîne hydrocarbonée comprenant au moins 12 atomes de carbone, 15. Composition telle que définie à la revendication 14, comprenant en outre jusqu'à 70 % en poids, de charges, d'additifs, d'édulcorants et/ou d'aromatisants alimentaires ou pharmaceutiques.