Carrageen
Synonyme: Carragheen, Karrageen, Karragheen, Irisch Moos, E407
Definition
Carrageen ist ein Stoffgemisch verschiedener Polysaccharide, die vor allem auf Galactose basieren. Es wird aus Algen gewonnen und unter anderem als pharmazeutischer Hilfsstoff genutzt. Wegen seiner quellenden Eigenschaften dient Carageen als Gelbildner oder Stabilisator für Suspensionen.
Chemie
Carrageen ist ein natürliches Stoffgemisch, das aus Rotalgen (Rhodophyceae) mittels Heißwasserextraktion gewonnen wird. Es besteht hauptsächlich aus verschiedenen Polysacchariden, die ein lineares Grundgerüst aus Galactose aufweisen und durch die zahlreichen Sulfatgruppen negativ geladen sind. Mit steigendem Anteil an Sulfatestern werden die quellenden Eigenschaften schwächer. Die molare Masse liegt zwischen 100.000 und 800.000 g/mol. Die drei wichtigsten Polysaccharide in Carrageen sind:
- κ-Carrageen (kappa-Carrageen): Copolymer aus D-galactose-4-sulfat und 3,6-anhydro-D-galactose. Zeigt stark quellende Eigenschaften. Anteil an Sulfatestern: 25 %
- ι-Carrageen (iota-Carrageen): Copolymer aus D-galactose-4-sulfat und 3,6-anhydro-D-galactose-2-sulfat. Zeigt quellende Eigenschaften. Anteil an Sulfatestern: 32 %
- λ-Carrageen (lambda-Carrageen): Copolymer aus D-galactose-2-sulfat und D-galactose-2,6-disulfat. Zeigt keine quellenden Eigenschaften. Anteil an Sulfatestern: 35 %
Carrageen liegt als weißes bis bräunliches Pulver vor. Es ist leicht löslich in heißem Wasser, wobei λ-Carrageen wegen des höchsten Anteils an Sulfatestern die beste Löslichkeit zeigt. Es ist unlöslich in den meisten organischen Lösemitteln.
Anwendung
Beim Lösen von Carrageen in Wasser entstehen hochviskose Lösungen. κ- und ι- können dabei schon in niedrigen Konzentrationen von 0,3 bis 1 % thixotrope Gele bilden. Durch die viskositätserhöhenden Eigenschaften der quellenden Carrageene können diese auch als Quasiemulgator dienen und Emulsionen oder Suspensionen stabilisieren. λ-Carrageen quillt nicht und fungiert darum nicht als Gelbildner.
Um Gele zu formen, müssen die Sulfate in Carrageen als Salz mit Kalium vorliegen. Kleine Kationen, wie z.B. Natrium, haben eine zu große Hydrathülle und stören die Gelbildung.
Inkompatibilitäten
Aufgrund der Sulfatgruppen in Carrageen und ihrer negativen Ladung ist der Hilfsstoff unverträglich mit kationischen Hilfs- und Wirkstoffen.
Carrageen-Gele müssen konserviert werden.
Toxizität
Carrageen wird nach dem Schlucken unverändert über die Faeces ausgeschieden. Es gilt als nicht karzinogen. Manche Studien weisen auf mögliche Immunreaktionen hin.
Quellen
- Peter C. Schmidt, Siegfried Lang (2013): Pharmazeutische Hilfsstoffe, Govi-Verlag, Eschborn