CN112189846B - 一种高载油耐压微粒制剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高载油耐压微粒制剂及其制备方法，所述的高载油耐压微粒制剂包括添加量为微粒制剂重量65～88％的油相、以及特定的包埋材料和分散剂。并通过不同包埋壁材的选择和分散剂的组合使用及协同作用，以微囊化技术克服了油脂及脂溶性功能成分原料在应用中所固有的缺陷，解决了脂溶性功能成分在压片过程中漏油、渗出不稳定等问题；实现了在高载油下，即提高了高载油微粒的机械强度和稳定性，耐压不漏油，从而在制备片剂或胶囊产品，尤其是在制备食品、药品、保健品、功能食品中有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于功能食品制剂技术领域，具体涉及一种高载油耐压微粒制剂及其制备方法。
背景技术
诸多食品和功能食品中含有功能性油脂或脂溶性功能成分，例如，维生素、类胡萝卜素、不饱和脂肪酸等，这些功能成分在人们的健康饮食，膳食补充，营养强化方面都有着重要的作用。例如维生素E及其酯都有着抗氧化、改善血液循环、保护组织、降低胆固醇、预防高血压的作用；维生素A及其酯有维持正常视觉功能，维护上皮组织细胞的健康和促进免疫球蛋白的合成等作用；类胡萝卜尤其是虾青素在抗氧化，防衰老方面具有显著的功效。但是，脂溶性功能成分在应用过程中存在很多问题，例如氧化变性，不易储存，对光、氧、热敏感等问题。
微胶囊技术利用特殊的包埋手段，将脂溶性功能成分包裹于大分子胶体壁材中，形成表面屏障，大大提高了食品原料的稳定性和生物利用度，并对食品原料的滋气味有一定的改善作用。但是随着对微囊技术的不断认识，同时对功能成分摄入量的要求，越来越多的人开始关注高载油活性成分微囊化的制备方法。但是目前技术水平，当载油达到产品总质量的60％或以上时，产品的包埋存在诸多问题，已不能够完全解决油脂和脂溶性功能成分的应用要求，尤其至高载油产品使用到片剂中：由于在压片过程中，颗粒和片剂辅料会承受巨大的压力，这给包埋后产品的耐压性能提出了更高的要求。近年来很多专利致力于找到合适的包埋方式，对高载油的产品工艺、配方的优化。
例如，专利CN 109418541 A中公开了一种新型的斥水型脂溶性维生素微胶囊的制备方法，使用惰性气体保护的情况下，使用辛烯基琥珀酸淀粉钠和还原糖进行包埋，并使用化学交联剂，得到载油量为5～60％的维生素E产品。制备过程复杂，使用惰性气体成高，同时载油量偏低的问题。
WO2017114120A1中公开一种维生素、类胡萝卜素粉剂及其制备方法，用凝胶剂和抗氧化剂形成超分子溶液，在将此溶液喷洒于悬浮的维生素、类胡萝卜素表面，形成凝胶的保护膜，得到维生素、类胡萝卜素粉剂。制备超分子溶液需要温度为70～100℃，将类胡萝卜素或维生素喷洒悬浮于空气中会导致含量的降解，不利于放大生产等问题，该专利包含的脂溶性功能成分的载量为10.9～36.5％。同样专利CN106256346 A也存在载量低的问题，所得维生素E醋酸酯载量为1～20％，同时加入了硬脂酸镁和二氧化硅作为抗结剂，提高粉剂的流动性。
此外，专利109718206 A，一种生产维生素E粉的方法，提供了一种载油二氧化硅吸附维生素E醋酸酯的方法，其载油为90～99％，但是这种方法，无法利用了二氧化硅的吸附性能，只是单纯的物理吸附，不具有包埋作用，无法提高维生素E的稳定性，同时由于二氧化硅质地较软，得到的粉末产品也无法应用于高压力压片产品中。
专利CN109090613A，一种共轭亚油酸甘油酯微囊粉及其制备方法，使用3～35份的淀粉或胶质制备共轭亚油酸微囊粉，油相添加量可以达到60～85份，包埋率也可达到98％以上，使用二氧化硅、硅酸钙等作为助流剂，提高了产品的流动性，防止高载油粉的粘连。根据本领域所熟知，微囊粉剂具有包埋性，却没有耐压性，在压片时会破碎，并漏油。
为了解决现有高载量脂溶性功能成分的应用问题，亟需开发一种新的高载油、稳定性好、耐压性强的颗粒制剂产品。
发明内容
本发明以微囊化技术克服了油脂及脂溶性功能成分原料在应用中所固有的缺陷，解决了脂溶性功能成分在压片过程中漏油、渗出不稳定等问题；并通过包埋壁材1、包埋壁材2和分散剂的组合使用，大大提高了高载油微粒的机械强度和稳定性。
首先，本发明的第一方面在于保护一种高载油耐压微粒制剂，所述的高载油耐压微粒制剂包括油相、包埋材料1，包埋材料2，分散剂，所述的油相添加量为微粒制剂重量的65～88％。
对于上文所述的技术方案中，优选的情况下，所述的油相选自维生素E，维生素E醋酸酯，维生素A，维生素A棕榈酸酯，维生素A醋酸酯和虾青素中的至少一种。
对于上文所述的技术方案中，优选的情况下，所述的油相添加量为最终微粒制剂重量的69～87％。所有百分率都是基于微粒制剂的干重。
对于上文所述的技术方案中，优选的情况下，所述的包埋壁材1的添加量为颗粒制剂重量的1～2％；包埋材料1选自硅酸钙和/或磷酸三钙。更优选的，硅酸钙和磷酸三钙的重量比为(5～20):(0.5～2)；最优选的，所述硅酸钙和磷酸三钙的重量比为(8～12):1。
对于上文所述的技术方案中，优选的情况下，所述的包埋材料2为冻力50～180Bloom g的明胶；所述的明胶包括猪明胶，牛骨胶和鱼明胶。
对于上文所述的技术方案中，优选的情况下，所述的明胶的制备步骤包括：将明胶溶解于水中，加酸调pH至2.5～3.5进行水解后调至中性，再加入谷氨酰胺转氨酶交联。本发明所述及的包埋壁材2选择明胶，明胶作为具有三维立体结构的高分子材料，是常用的微囊化产品中的大分子材料，但是市售普通的明胶，并不能满足高载油微粒的包埋要求。本发明中对明胶使用0.1M盐酸水解处理，再加谷氨酰胺转氨酶交联得到冻力在50～180Bloom g的明胶，对高载油微粒的制备具有良好的效果，不仅起到了包埋作用，还与包埋壁材1组合起到了起到支撑作用，组合后颗粒的耐压程度大幅提高。
对于上文所述的技术方案中，优选的情况下，所述的水解是加入0.05～0.3M盐酸调整pH，水解时间为至少0.3h。
对于上文所述的技术方案中，优选的情况下，所述的分散剂为二氧化硅。二氧化硅作为分散剂，不仅能够助流分散，同时和包埋壁材1、包埋壁材2协同作用，填补大分子材料的空洞，达到三层包埋的效果，以实现高载油下，耐压不漏油的技术效果。
对于上文所述的技术方案中，优选的情况下，所述的分散剂的添加量为最终颗粒制剂重量的5～8％。
本发明的另一方面在于保护上文所述的高载油耐压微粒制剂的制备方法，其包括下述步骤：
a)将包埋壁材1和油相混合，75～85℃搅拌15～30min，得到油相组合物；
b)将明胶溶解于水中，加酸调pH至2.5～3.5进行水解后调至中性，再加入谷氨酰胺转氨酶交联，得冻力50～180Bloom g的明胶；
c)将步骤a)获得的油相组合物加入到步骤b)获得的明胶中，搅拌，均质分散；
d)干燥的过程中加入分散剂，得到高载油颗粒。
对于上文所述的技术方案中，优选的情况下，包埋壁材1和油相混合，形成油相组合物，该组合物相当于将油相进行一次包埋，具有吸附油相，改变油相固有的物理特性的作用。
本发明的另一方面在于保护上文所述的高载油耐压微粒制剂在制备片剂或胶囊产品中的应用，本发明的高载油耐压微粒制剂可作为一种原料，进一步加工成片剂等功能食品。具有不晕片、高稳定性的优势。尤其是在制备食品、药品、保健品、功能食品中的应用。
具体实施方式
下述非限制性实施例将进一步阐明本发明，但不应当理解为对本发明任意形式的限定，如无特殊说明，本申请中采用下述方法对产品进行测量和评价。
本发明所述的明胶冻力通过参照国标GB 6783-2013《食品安全国家标准食品添加剂明胶》中附录A.4凝冻强度的测定。结果计算：直接从冻力仪中读出测定的凝冻强度数值，单位以Bloom g表示。结果取整数，取平行测定结果的算术平均值为测定结果。重复性条件下获得的两次独立结果的绝对差值不得超过10Bloom g。
本发明中，采用表面油表示微囊化效率，表面油越多，微囊化效率越低，未包埋的油脂越多，同时稳定性越差。本发明所述的表面油的测定方法为：5g待测微囊产品加入到茄形瓶，向其中加入20ml石油醚(30～60℃)，转摇20s后过滤，重复洗涤两次，合并滤液，旋蒸脱除石油醚，105℃烘干至恒重，剩余固体的干重与待测微囊产品的质量比即为表面油的含量，以百分比表示。
本发明中，采用漏油率表示，打片后油脂渗出的情况，渗出的油脂越多，表示耐压性越差，同时稳定性越差。称取6片片剂，加入50ml石油醚浸泡10分钟，重复浸泡一次，合并滤液，旋蒸脱除石油醚，105℃烘干至恒重，剩余固体的干重与待测微囊产品的质量比即为晕片率，以百分比表示。
本发明所述产品加速稳定性评价方法为中国药典提供的方法：40℃，75％RH，3个月条件下，测定的不同时间的产品含量与初始含量的比率，即为产品保留率，以确定产品的稳定性优劣。
实施例1
包埋壁材1的选择:
将1g不同的材料与70g维生素E混合，75～85℃高温搅拌15～30min，得到油相组合物，不同材料对油脂的影响作用见下表1：
表1.不同材料对油脂的影响作用见下
利用硅酸钙和磷酸三钙作为包埋壁材1对油相进行处理，处理后油相组合物的物理状态发生变化，更有利于后期包埋。
实施例2
包埋壁材2的处理对包埋效果的影响:
(1)将1g磷酸三钙与70g维生素E，搅拌混合，75～85℃高温搅拌15min，得到油相组合物A；将市售猪明胶16g，冻力100bloom g溶解于水中，与油相组合物搅拌分散后，干燥，得到维生素E颗粒1，其表面油为50％。
(2)将1g磷酸三钙与70g维生素E，搅拌混合，75～85℃高温搅拌15min；将市售猪明胶16g，加入0.1M盐酸调整pH＝3进行水解，水解时间为0.5h，水解后的溶解调整至中性，加入谷氨酰胺转氨酶，交联1h，测定明胶冻力为105bloom g，与油相组合物A搅拌分散后，干燥，得到维生素E颗粒2，其表面油为38.2％。
(3)将1g磷酸三钙与70g维生素E，搅拌混合，75～85℃高温搅拌15min；将市售猪明胶16g，加入0.1M柠檬酸调整pH＝3进行水解，水解时间为0.5h，水解后的溶解调整至中性，加入谷氨酰胺转氨酶，交联1h，测定明胶冻力为190bloom g，与油相组合物A搅拌分散后，干燥，得到维生素E颗粒3，其表面油为44％。
结论：通过特殊处理的明胶，虽然冻力变化不大，但其包埋性能又明显提升，相同水解条件下，将盐酸替换为柠檬酸进行水解，其水解再交联后明胶冻力不如最优选值，得到的颗粒表面油较大。
实施例3
分散剂的选择:按照制备维生素E颗粒2的制备方法，制备维生素A醋酸酯，并在干燥的过程中，加入13g分散剂，不同分散剂对产品表面油的影响见下表2：
表2.不同分散剂对产品表面油的影响：
结论：分散剂二氧化硅具有很好的填充效果，可以填充大分子包埋壁材2的孔洞，达到降低表面油、提高稳定性的目的。
对比例1
(1)使用专利109718206 A一种生产维生素E粉的方法，制备维生素E醋酸酯-二氧化硅颗粒，维生素E醋酸酯的含量为90％，得到维生素E醋酸酯颗粒1。
(2)使用专利CN109090613A一种共轭亚油酸甘油酯微囊粉及其制备方法，制备维生素E醋酸酯微囊粉1，维生素E醋酸酯的含量为70％。
(3)使用本发明所述方法，制备维生素E醋酸酯颗粒，将1.8g硅酸钙、0.2g磷酸三钙与85g维生素E醋酸酯，搅拌混合，85℃高温搅拌15min；将市售猪明胶8g，加入0.1M盐酸调整pH＝3进行水解，水解时间为0.5h，水解后的溶解调整至中性，加入谷氨酰胺转氨酶，交联1h，测定明胶冻力为107bloom g，与油相组合物A搅拌分散后，并在干燥的过程中，加入5g二氧化硅，得到维生素E醋酸酯颗粒2。
(4)测定不同颗粒或微囊粉表面油及稳定性及晕片率和片剂稳定性，结果如表3。使用天峰ZPW-8型旋转式压片机进行压片，维生素E醋酸酯相关产品的添加量为50％，其他为常见片剂辅料：微晶纤维素30％，直压型乳糖10％，甘露醇20％。因此片剂漏油率最高为50％。
表3.不同颗粒或微囊粉表面油及稳定性及晕片率和片剂稳定性数据
结论：对比专利中的颗粒，虽然也能做到高载油70％以上，但是在压片过程中全部漏油，影响片剂外观，并且稳定性很差。使用本发明所述方法得到的高载油颗粒，在打片应用过程中颗粒完成无破损，并无漏油渗油的现象，且稳定性较其他两种非常好。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种高载油耐压微粒制剂，其特征在于：所述的高载油耐压微粒制剂包括油相、包埋材料1，包埋材料2，分散剂，所述的油相添加量为微粒制剂重量的65~88%；其中：
所述包埋材料1选自硅酸钙和/或磷酸三钙；
所述包埋材料2为按照下述方法处理得到的明胶：将明胶原料溶解于水中，加0.05~0.3M盐酸调pH至2.5~3.5进行水解后调至中性，再加入谷氨酰胺转氨酶交联，水解时间为0.3-1h；
所述的分散剂为二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的高载油耐压微粒制剂，其特征在于：所述的油相选自维生素E，维生素E醋酸酯，维生素A，维生素A棕榈酸酯，维生素A醋酸酯和虾青素中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的高载油耐压微粒制剂，其特征在于：所述的包埋材料1的添加量为微粒制剂重量的1~2%。
4.根据权利要求1所述的高载油耐压微粒制剂，其特征在于：所述明胶的冻力为50~180Bloom g；所述的明胶原料包括猪明胶，牛骨胶和鱼明胶。
5.根据权利要求1所述的高载油耐压微粒制剂，其特征在于：所述的分散剂的添加量为最终微粒制剂重量的5~8%。
6.如权利要求1所述的高载油耐压微粒制剂的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
a）将包埋材料1和油相混合，75~85℃搅拌15~30min，得到油相组合物；
b）将明胶原料溶解于水中，加酸调pH至2.5~3.5进行水解后调至中性，再加入谷氨酰胺转氨酶交联，获得明胶，其冻力为50~180 Bloom g；
c）将步骤a）获得的油相组合物加入到步骤b）获得的明胶中，搅拌，均质分散；
d）干燥的过程中加入分散剂，得到高载油耐压微粒制剂。
7.权利要求1所述的高载油耐压微粒制剂在制备片剂或胶囊产品中的应用。
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