CN110169955A - 一种基于改性淀粉的软胶囊壳的制作方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种基于改性淀粉的软胶囊壳的制作方法，包括改性淀粉、卡拉胶、增塑剂、水、增稠剂，所述各组分的重量百分比为：改性淀粉25～75％；卡拉胶10～30％；增塑剂10～25％；水40～50％；增稠剂2～12％以及根据需要的软胶囊胶丸的颜色所添加的色素。本发明通过将传统胶囊囊材的主要成分明胶替换成改性淀粉和卡拉胶，克服了明胶的很多缺点，改性淀粉具有薄膜性能、气阻性、粘结性等，安全性能高并具有较好的弹性，溶解速率优于明胶；由改性淀粉和卡拉胶制备的软胶囊，性质较为稳定，不易发生交联现象，而且用明胶替代材料制备的软胶囊没有氧化交联问题，无需添加抗氧化剂。

Description

一种基于改性淀粉的软胶囊壳的制作方法

技术领域

本发明涉及医药工业生产的技术领域，特别是一种基于改性淀粉的软胶囊壳的制作方法的技术领域。

背景技术

软胶囊剂指将药材提取物、液体药物或与适宜辅料混匀后用滴制法或压制法密封于亲水性软质壳中制成球形、椭圆形或其他形状的剂型。软胶囊适合于不稳定的药效物质，如对光敏感、挥发性、遇湿热不稳定和易氧化的化学成分，也适合具有不适口味和不良嗅味的药效物质。

软胶囊为营养补充剂和西药的常用剂型，软胶囊剂已经成为中药剂型改革的方向之一，其胶囊壳处方包括胶料、增塑剂、水、附加剂四类物质，胶料是构成囊壳的主要成分，例如明胶以及明胶替代材料等；增塑剂常用甘油、多元醇，单独或混合使用均可；附加剂包括防腐剂、着色剂、崩解剂、遮光剂、抗氧剂等，以保持药物与软胶囊剂型的质量稳定性。传统的基于改性淀粉的软胶囊壳的制作方法主要包括明胶、水、甘油以及选定色素。

现有软胶囊壳的胶料由于使用明胶的缺点包括：(1)交联反应：明胶易发生交联反应，引起软胶囊剂的不稳定，如醛、多酚、还原糖、多电荷阳离子、电解质、阳离子或阴离子聚合物等，从而使胶囊机械性能或生物功能发生变化。

(2)安全问题：明胶是一种来源于动物的材料，原料来源于动物的皮、骨，明胶是动物蛋白胶体，并含有动物少量脂肪。近年来，随着***、疯牛病、禽流感的发生，明胶的安全性越来越受到质疑，并且它不能被一些特殊文化者和素食主义者接受。

(3)崩解、渗漏问题：在贮存期内常出现崩解时限不合格的问题，这种现象多为明胶老化交联所致。储存性也较差，长期存放会因为失水而导致囊壳变脆。由于明胶的亲水性，容易吸水、脱水，防止软胶囊内吸收药液中的水分而导致胶囊变形及渗漏、装量不合格，明胶也不能用于亲水性或易吸湿药物的包裹。

发明内容

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种基于改性淀粉的软胶囊壳的制作方法，克服了明胶的很多缺点，性质较为稳定，不易发生交联现象，安全可靠，储存性能好。

为了实现上述目的，本申请提出了一种基于改性淀粉的软胶囊壳的制作方法，包括改性淀粉、卡拉胶、增塑剂、水、增稠剂，所述各组分的重量百分比为：

改性淀粉 25～75％；

卡拉胶 10～30％；

增塑剂 10～25％；

水 10～20％；

增稠剂 2～12％；

根据需要的软胶囊胶丸的颜色所添加的色素。

本发明通过将传统胶囊囊材的主要成分明胶替换成改性淀粉和卡拉胶，克服了明胶的很多缺点，改性淀粉具有薄膜性能、气阻性、粘结性等，安全性能高并具有较好的弹性，溶解速率优于明胶；由改性淀粉和卡拉胶制备的软胶囊，性质较为稳定，不易发生交联现象，而且用明胶替代材料制备的软胶囊没有氧化交联问题，无需添加抗氧化剂。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，为实现上述目的，本发明提出了一种基于改性淀粉的软胶囊壳的制作方法，包括改性淀粉、卡拉胶、增塑剂、水、增稠剂，所述各组分的重量百分比为：

改性淀粉 25～75％；

卡拉胶 10～30％；

增塑剂 10～25％；

水 10～20％；

增稠剂 2～12％；

根据需要的软胶囊胶丸的颜色所添加的色素。

作为优选，所述改性淀粉为羟丙基改性淀粉，卡拉胶为κ-卡拉胶和ι-卡拉胶的混合物，κ-卡拉胶与ι-卡拉胶的比例为1:1。

作为优选，所述增塑剂为甘油和山梨醇，甘油与山梨醇的比例为0.4～0.6:0.4～0.7。

作为优选，所述增稠剂为海藻胶和羟丙甲纤维素，海藻酸钠与羟丙甲纤维素的比例为8.5～11.5:0.005～0.015。

作为优选，所述使用的水为蒸馏设备、离子交换设备或者反渗透设备制备的纯化水。

作为优选，所述色素决定胶囊的颜色，色素的种类和用量按胶囊颜色确定，比如1000粒蓝色胶囊需要亮蓝0.132g，全红色胶囊需要胭脂红0.128g，白色部分不使用色素而使用二氧化钛母液，全透明胶囊则不加色素和二氧化钛母液。

非明胶软胶囊壳除了要考虑溶解性、稳定性、生物利用性、安全性和外观等诸多方面，还要考虑其加工特性。常见亲水胶体包括卡拉胶、琼脂、海藻胶、结冷胶、刺槐豆胶、HPMC改性淀粉、基质淀粉等，这些常见的亲水胶体在综合性能上略差于明胶，以它们为囊壳的主要原料制备的软胶囊通常存在柔软、强度、透明度和稳定性等问题，需要对配合和工艺进行调整。

另一方面，改性淀粉与结冷胶复配也能用于制备非明胶软胶囊，不同酰基结冷胶与淀粉及增塑剂组成的混合物的性质，发现该混合物与明胶具有类似结构和功能特性，制备的薄膜具有高模数以及优良强度和延伸性，并能用于制备密封性良好的软胶囊。高酰基结冷胶用于提高弹性，低酰基结冷胶则用于提高刚性，通过两者适当的配比，可获得所需强度和模数等性能的凝胶。淀粉主要用于获取所需粘度和膜厚度。

对各成分的分析说明如下：

a)改性淀粉的性质

淀粉是一种多糖，单独的天然淀粉一般很难用于制备软胶囊，通常采用改性淀粉，或者复配适当的食用胶和增塑剂，原淀粉经过适当的化学改性和酶改性处理后，不同程度地改变其原来的淀粉分子的物理或化学特性，从而获得合适的囊壳材料。淀粉的化学改性主要有醚化、酯化、氧化、阳离子化等，酶改性常用的酶主要有水解酶、麦芽糖转葡糖基酶、糖原分支酶、糖化酶等。改性淀粉不溶于冷水、乙醇和***，溶于或分散于沸水中，形成胶体溶液或乳状液体。经过修饰成为改性淀粉便具有类似明胶的性质(弹性、机械强度)，选择合适的改性淀粉制备的软胶囊可以达到明胶软胶囊80％或更高的特性。

淀粉优选的化学改性包括羟丙基化、乙酰基化、乙基化。以该方法制备的软胶囊壁厚可减少至100μm，可延长至200％，强度值达到5MPa，制备软胶囊，优选羟丙基、羟乙基、琥珀酸酯和醋酸酯等改性淀粉，酸改性淀粉具有低粘度、高浓度下稳定的凝胶性，并具有良好的咀嚼性和弹性。研究表明，淀粉囊壳在不同湿度条件下含水量相对稳定，即使在较高湿度条件下，胶囊依然能够保持良好的外观形状、软硬度和适当的弹性状态，没有发粘现象。月间草油在空气中极易氧化，在空气、光、热等因素下，淀粉软胶囊中的月间草油的氧化值并没有较大变化，说明淀粉软胶囊具有良好的阻隔性能，且较稳定。

b)卡拉胶

改性淀粉能满足制备软胶囊的一些特性，如良好的成膜性、胶粘性和柔软性，干燥速度快且无气味等，但同时也可能存在着透明度差、凝胶温度过高、熔解温度过高等问题，适当添加食用胶可以调配出性能良好的囊壳，目前研究较多的是改性淀粉与卡拉胶的复配。

卡拉胶又称角叉菜胶，是从红海藻等海生植物中提取的多糖类植物胶,分为κ-、ι-、λ-卡拉胶3种,能与许多胶体产生协同效应,以增加体系黏度、凝胶强度和弹性。不同类型的卡拉胶的增稠和胶凝性质有很大的不同。例如，κ型卡拉胶与钾离子形成的坚硬的凝胶，而ι和λ只有轻微影响。ι型卡拉胶与钙离子相互作形成柔软，富有弹性的凝胶，但是盐对于λ型卡拉胶的性质没有影响。在大多数情况下，λ型与κ型在牛奶***中一同使用获得一种悬浮液或奶油凝胶。卡拉胶及其混合物提供大量的有利物质导致产生大量范围广泛而复杂的商业产品以满足独特的综合性能最适合特定的应用。卡拉胶在食品药品工业中通常将其用作增稠剂、胶凝剂、悬浮剂、乳化剂和稳定剂等。

在实现本申请技术方案的过程中，申请人发现卡拉胶与改性淀粉复配有利于改善凝胶性能。例如，当纯卡拉胶膜的透光率为78.5％时，随着淀粉添加量的增加，两者共混膜的透光率逐渐降低。当淀粉含量为70％时，共混膜的透光率只有29.2％。这是由于淀粉的结晶度较高，光线通过晶区时在晶界发生折射和反射，降低了透光率。而且，随着卡拉胶中淀粉含量的增加，共混膜的抗拉强度呈现先增后降的趋势。通过控制两者的配比，可以获得透光性和强度较好的薄膜。

c)山梨醇的性质

山梨醇又名山梨糖醇、花秋醇、六羟基醇等，外观为白色粉末或结晶性粉末，分子式为C6H14O6，微溶于乙醇和乙酸。有清凉的甜味，甜度约为蔗糖的一半，热值与蔗糖相近。易溶于水，难溶于有机溶剂，它耐酸，耐热性能好，与氨基酸，蛋白质等不易起美拉德反应。具有良好的保湿性能，可使食品保持一定的水分，防止干燥，还可防止糖，盐等析出结晶，能保持甜，酸，苦味强度的平衡，增强食品的风味，由于它是不挥发的多元醇，所以还有保持食品香气的功能。

山梨醇具有很大的吸湿性，在水溶液中不易结晶析出，能熬合各种金属离子。由于分子中没有还原性基团，在通常情况下化学性质稳定，不与酸碱起作用，不易受空气氧化，也不易与可溶性氨基化合物发生美拉德褐变。山梨醇对热稳定性较好，比相应的糖高很多，质量分数达60％以上就不易受微生物侵蚀。山梨醇进入体内能代谢，属营养甜味剂，但其代谢途径首先是缓慢扩散而被吸收氧化成果糖，再被利用，参与果糖代谢途径，对血糖值和尿糖没有影响，可作为糖尿病人的甜味剂使用。

山梨醇能降低颅内压，防止水肿，可作为药物直接使用，可用于心肾功能正常的水肿症状。山梨醇还能促进胆囊收缩而利胆，使胆汁分泌量增加；刺激胰腺分泌胰脂肪酶等，促进胰岛素释放，还可加速小肠蠕动和吸收，因此可以改善慢性肝胆、胃肠疾病症状。

加入增塑剂的目的在于增加胶体材料的可塑性，保证软胶囊制品的囊壳柔软、富有弹性。常用的增塑剂包括甘油及多元醇。甘油黏度低，易分散均匀。甘油可以与许多胶体材料均具有良好的相容性。甘油作为增塑剂，即使扩散通道被一些固体颗粒堵塞，或使所填充的液体粘度增加，甘油仍足以使乙醇在其中扩散。常用多元醇如木糖醇、山梨醇、氢化玉米浆等。多元醇代替甘油作增塑剂，乙醇的迁移可被明显抑制。原因在于甘油和乙醇能完全混溶，而这些多元醇在乙醇中微溶。以甘油为增塑剂的囊壳其氧气穿透力强。选用山梨醇作增塑剂能降低氧的穿透力，从而防止囊壳过快老化；然而，山梨醇会增加囊壳硬度及其溶解时间,故甘油与山梨醇宜混合使用。甘油与山梨醇合用可以最大程度地减少明胶软胶囊中囊壳与内容物组分的相互迁移。

d)海藻胶的性质

海藻胶又名褐藻胶、褐藻酸钠、藻胶钠、藻朊钠、海藻酸钠、海带胶等，海藻胶是一种天然多糖，是从天然海藻中提取的，具有药物制剂辅料所需的稳定性、溶解性、粘性和安全性。它具有浓缩溶液、形成凝胶和成膜的能力。海藻胶溶于水，不溶于乙醇、***、氯仿等有机溶剂。溶于水成粘稠状液体，1％水溶液pH值为6-8。当pH＝6-9时粘性稳定，加热至80℃以上时则粘性降低。其温和的溶胶凝胶过程、良好的生物相容性使海藻胶适于作为释放或包埋药物、蛋白与细胞的胶囊。海藻胶具有吸湿性，平衡时所含水分的多少取决于相对湿度。干燥的海藻胶在密封良好的容器内于25℃及以下温度储存相当稳定。

海藻胶不仅是一种安全的食品添加剂，而且可作为疗效食品的基材，由于它实际上是一种天然纤维素，可减缓脂肪糖和胆盐的吸收，具有降低血清胆固醇、血中甘油三酯和血糖的作用，可预防高血压、糖尿病、肥胖症等现代病。它在肠道中能抑制有害金属如锶、镉、铅等在体内的积累，正是因为海藻酸钠这些重要作用，在国内外已日益被人们所重视。

用于增加血容量和维持血压，排除烧伤所产生的组胺类毒素以及创伤失血、手术前后循环***的稳定、大量出血性休克、烧伤性休克、高烧和急性痢疾等全身脱水，治疗效果良好。还具有使胆固醇排出体外，抑制Pb、Cd、Sr被人体吸收以及保护胃肠道、整肠、减肥、降血糖的作用。在药剂上主要用作助悬剂、乳化剂、黏稠剂、微囊的囊材等。海藻胶用作片剂的粘合剂，海藻胶对片剂性质的影响取决于处方中放入的量，并且在有些情况下，海藻胶可促进片剂的崩解。海藻胶可以在制粒的过程中加入，这样制作过程更简单。

e)羟丙甲纤维素的性质

羟丙基甲基纤维素，又名羟丙甲纤维素、纤维素羟丙基甲基醚，英文名简称HPMC，是选用高度纯净的棉纤维素作为原料，在碱性条件下经专门醚化而制得，外观为白色或类白色粉末。不含任何动物器官和油脂等活性成分，为非离子型纤维素醚，外观为白色的粉末，无嗅无味。安全无毒，可作食品添加剂，无热量，对皮肤、黏膜接触无刺激。

羟丙基甲基纤维素可溶于水，水溶液具有表面活性，透明度高、性能稳定。HPMC具有热凝胶性质，产品水溶液加热后形成凝胶析出，冷却后又溶解，不同规格的产品凝胶温度不同。溶解度随粘度而变化，粘度越低，溶解度越大。HPMC还具有增稠能力，耐盐性低灰粉、pH稳定性、保水性、尺寸稳定性、优良的成膜性、以及广泛的耐酶性、分散性和粘结性等特点。

本发明的有益效果：

1、本发明通过将传统胶囊囊材的主要成分明胶替换成改性淀粉和卡拉胶，克服了明胶的很多缺点，如动物来源不够安全、易吸湿易发生交联反应、储存性能差等。改性淀粉具有薄膜性能、气阻性、粘结性等，安全性能高并具有较好的弹性，溶解速率优于明胶。添加了卡拉胶的改性淀粉，提高了成膜强度和速度，而且降低了凝胶温度和熔解温度。由改性淀粉和卡拉胶制备的软胶囊，性质较为稳定，不易发生交联现象，而且用明胶替代材料制备的软胶囊没有氧化交联问题，无需添加抗氧化剂。

2、本囊材配方中添加山梨醇，山梨醇本身就是良好的增塑剂，具有良好的保湿效果，可使软胶囊保持一定的水分，能有效防止软胶囊干燥、老化，提高了软胶囊的保湿性，同时山梨醇还具有消泡作用有利于囊材的制备。传统配方中常单独用甘油作为增塑剂，甘油用量大了则囊壳较软，易吸潮，受压易变形，且干燥时间长；用量太小囊壳脆硬，导致胶丸后期漏液。如单独使用山梨醇，其塑性差于甘油，且山梨醇成本高于甘油，又由于其保水效果好，胶丸不易干燥，而且胶丸表面会出现粘连感觉。

混合使用时，不仅可以避免以上问题，还能好很好的控制物质迁移。甘油属于低元醇，分子量较低，如果单独使用，分子间间隙较多，氧气能自由通过，增大了内容物的被氧化几率，小分子物质如水分子也能自由通过，物质产生迁移，导致装量问题。山梨醇属于多元醇，分子量较大，混合使用的，不仅减少了分子间间隙，防止氧气反应及物质迁移的产生。且干燥时间也缩短，增加了胶丸塑性，保证产品质量。

3、囊材配方添加增稠剂海藻胶、羟丙甲纤维素改善胶液粘度，可以适当提高软胶囊的柔性和弹性，使其在胃肠预定区域溶解，释放内容物，能够使胶囊迅速崩解、稳定性好、含水量低。

本发明的特征及优点将通过实施例进行详细说明。

本发明一种基于改性淀粉的软胶囊壳的制作方法，包括改性淀粉、卡拉胶、增塑剂、水、增稠剂，所述各组分的重量百分比为：

改性淀粉 25～75％；

卡拉胶 10～30％；

增塑剂 10～25％；

水 10～20％；

增稠剂 2～12％；

根据需要的软胶囊胶丸的颜色所添加的色素。

所述改性淀粉为羟丙基改性淀粉，卡拉胶为κ-卡拉胶和ι-卡拉胶的混合物，κ-卡拉胶与ι-卡拉胶的比例为1:1。所述增塑剂为甘油和山梨醇，甘油与山梨醇的比例为0.4～0.6:0.4～0.7。所述增稠剂为海藻胶和羟丙甲纤维素，海藻酸钠与羟丙甲纤维素的比例为8.5～11.5:0.005～0.015。所述使用的水为蒸馏设备、离子交换设备或者反渗透设备制备的纯化水。所述色素决定胶囊的颜色，色素的种类和用量按胶囊颜色确定，比如1000粒蓝色胶囊需要亮蓝0.132g，全红色胶囊需要胭脂红0.128g，白色部分不使用色素而使用二氧化钛母液，全透明胶囊则不加色素和二氧化钛母液。

实施例：

先将纯化水40kg、甘油22kg和山梨醇18kg投入溶胶罐中，关闭投料口，搅拌，将混合液温度升至60℃，整个溶胶过程保证夹层水温度在60℃～80℃。

然后一边搅拌一边向溶胶罐加入羟丙基改性淀粉50kg、κ-卡拉胶10kg、ι-卡拉胶10kg、海藻胶8kg、羟丙甲纤维素0.1kg，控制投入速度防止结团，抽真空条件下进行溶胶，溶解时间为1小时。

再将色素0.3kg用热水溶解后投入胶液中，遮光剂二氧化钛配成母液投入胶液中，搅拌均匀。

取样检测胶液粘度、水分，粘度值18000pa.s水分为36.8％时关闭出气口、锁紧投料口，向溶胶罐中通入压缩空气，在放胶口处绑上120目以上的滤袋滤胶液。将胶液放入预先保温在60℃的贮胶桶中，胶液在60℃保温消泡静置4小时后用软胶囊设备进行压丸压制。

本发明，通过将传统胶囊囊材的主要成分明胶替换成改性淀粉和卡拉胶，克服了明胶的很多缺点，如动物来源不够安全、易吸湿易发生交联反应、储存性能差等。改性淀粉具有薄膜性能、气阻性、粘结性等，安全性能高并具有较好的弹性，溶解速率优于明胶。添加了卡拉胶的改性淀粉，提高了成膜强度和速度，而且降低了凝胶温度和熔解温度。由改性淀粉和卡拉胶制备的软胶囊，性质较为稳定，不易发生交联现象，而且用明胶替代材料制备的软胶囊没有氧化交联问题，无需添加抗氧化剂。

本囊材配方中添加山梨醇，山梨醇本身就是良好的增塑剂，具有良好的保湿效果，可使软胶囊保持一定的水分，能有效防止软胶囊干燥、老化，提高了软胶囊的保湿性，同时山梨醇还具有消泡作用有利于囊材的制备。传统配方中常单独用甘油作为增塑剂，甘油用量大了则囊壳较软，易吸潮，受压易变形，且干燥时间长；用量太小囊壳脆硬，导致胶丸后期漏液。如单独使用山梨醇，其塑性差于甘油，且山梨醇成本高于甘油，又由于其保水效果好，胶丸不易干燥，而且胶丸表面会出现粘连感觉。

混合使用时，不仅可以避免以上问题，还能好很好的控制物质迁移。甘油属于低元醇，分子量较低，如果单独使用，分子间间隙较多，氧气能自由通过，增大了内容物的被氧化几率，小分子物质如水分子也能自由通过，物质产生迁移，导致装量问题。山梨醇属于多元醇，分子量较大，混合使用的，不仅减少了分子间间隙，防止氧气反应及物质迁移的产生。且干燥时间也缩短，增加了胶丸塑性，保证产品质量。

囊材配方添加增稠剂海藻胶、羟丙甲纤维素改善胶液粘度，可以适当提高软胶囊的柔性和弹性，使其在胃肠预定区域溶解，释放内容物，能够使胶囊迅速崩解、稳定性好、含水量低。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于改性淀粉的软胶囊壳的制作方法，包括改性淀粉、卡拉胶、增塑剂、水、增稠剂，

所述各组分的重量百分比为：

改性淀粉25～75％；

卡拉胶10～30％；

增塑剂10～25％；

水10～20％；

增稠剂2～12％；

根据需要的软胶囊胶丸的颜色所添加的色素。

2.如权利要求1所述的一种基于改性淀粉的软胶囊壳的制作方法，其特征在于：所述改性淀粉为羟丙基改性淀粉，卡拉胶为κ-卡拉胶和ι-卡拉胶的混合物，κ-卡拉胶与ι-卡拉胶的比例为1:1。

3.如权利要求1所述的一种基于改性淀粉的软胶囊壳的制作方法，其特征在于：所述增塑剂为甘油和山梨醇，甘油与山梨醇的比例为0.4～0.6:0.4～0.7。

4.如权利要求1所述的一种基于改性淀粉的软胶囊壳的制作方法，其特征在于：所述增稠剂为海藻胶和羟丙甲纤维素，海藻酸钠与羟丙甲纤维素的比例为8.5～11.5:0.005～0.015。

5.如权利要求1所述的一种基于改性淀粉的软胶囊壳的制作方法，其特征在于：所述使用的水为蒸馏设备、离子交换设备或者反渗透设备制备的纯化水。

6.如权利要求1至5中任一项所述的一种基于改性淀粉的软胶囊壳的制作方法，其特征在于：所述色素决定胶囊的颜色，色素的种类和用量按胶囊颜色确定，比如1000粒蓝色胶囊需要亮蓝0.132g，全红色胶囊需要胭脂红0.128g，白色部分不使用色素而使用二氧化钛母液，全透明胶囊则不加色素和二氧化钛母液。