CN101292965B - 一种类β-胡萝卜素微囊及其制备方法 - Google Patents
一种类β-胡萝卜素微囊及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种类β-胡萝卜素微囊及其制备方法，类β-胡萝卜素包括番茄红素、叶黄素、玉米黄质、虾青素中的一种或它们的混和物，属药品、保健品领域。它是由下述原料按照重量比组成，类β-胡萝卜素∶脂质物质∶囊材∶乳化剂∶水＝1∶1-20∶1-20∶1-10∶80-100。本发明采用二相乳化喷雾干燥法制备了类β-胡萝卜素微囊，该微囊产品具有良好的对光热稳定性和水溶性或水分散性。
Description
技术领域
本发明涉及一种类β-胡萝卜素微囊及其制备方法，它属药品、保健品领域。
背景技术
类β-胡萝卜素包括两类化合物，一类为胡萝卜素和黄体素，胡萝卜素包括β-胡萝卜素和蕃茄红素，黄体素包括叶黄素、虾青素、玉米黄质。类胡萝卜素广泛存在于自然界中，是很多生物的颜色组成成分，近年研究发现，类胡萝卜素对人体具有重要生理功能。如β-胡萝卜素是VA的前体物质，可以在人体内转化为VA。叶黄素和玉米黄质在保护视力、预防心血管疾病和癌症及增强免疫力方面具有独特的生理功能。蕃茄红素和虾青素在阻止自由基对生物膜的侵害、淬灭单线态氧和捕获活性氧自由基具有较强抗氧化作用。
类β-胡萝卜素是一类脂溶性物质，难溶于水，化学、物理性质不稳定，其中蕃茄红素、叶黄素、玉米黄质、虾青素尤其不稳定，对光、热、空气较为敏感，尤以光影响最大，极大限制了其应用。另外，由于其难溶于水，所以在水中很难分散，着色能力较差。因此，对其稳定性和水分散能力的研究成为类β-胡萝卜素研究的重点。目前，已有较多类β-胡萝卜素稳定性及分散性研究文献及专利报导，采用的方法较多，其中已证明有效的包括：微囊法、包合法、避光包装、加抗氧剂等。主要文献有：中国新药杂志2004年13卷第5期，蕃茄红素微囊制备及稳定性考察；干燥技术与设备杂志，2005年第3卷第1期，喷雾干燥制蕃茄红素微胶囊；食品与生物技术学报，2005年24卷第5期，蕃茄红素水溶性包合物的研究；专利包括，中国专利CN1252238A，稳定的含有结晶度大于20％的蕃茄红素的粉状蕃茄红素制剂，中国专利CN1653949A，乳化蕃茄红素及其制备方法，日本公开特许8-259829，水溶性蕃茄红素制备方法，中国专利CN00806761.9，叶黄素的稳定水分散体和稳定的水可分散粉末及其制备和应用，以上专利均不涉及本专利内容。
上述专利和文献及本专利未列举的文献中，采用单凝聚或复凝聚法或喷雾干燥法制备微囊需采用交联固化剂或有机溶媒，溶解度较小，而采用二相乳化喷雾干燥法的，由于有机溶媒对类β-胡萝卜素溶解有限，所以采用加有机溶剂做为油相的这种方法制备较高含量的二相乳剂具有较大困难，最终产物含药量较低，或溶解不完全。其中BASF公司的二份专利采用保护胶体法，也是一种微囊的方法，但也需采用有机溶剂，使用异丙醇并需要在170℃高温情况下，进行均质等操作，对设备要求较高，有一定风险，并可能存在溶媒残留。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供了一种对光、热、空气稳定的可水溶或分散的类β-胡萝卜素微囊及其制备方法，该微囊制剂对类β-胡萝卜素具有较好保护作用，可以屏蔽光、空气，同时具有很好的水溶性，可提高类β-胡萝卜素生物利用度，并可具有一定速释或缓释作用。
类β-胡萝卜素是一种脂溶性物质，均具有较高的熔点，如番茄红素170℃，玉米黄质208℃，虾青素170℃，叶黄素196℃，当加入一种较低熔点脂质物质时，可能形成一种新的低溶点共熔物或固溶体，可以形成低于100℃的共溶混和物或固溶体。这样以新形成的这种含类β-胡萝卜素脂质固溶体为油相，在高于共溶点的温度下，同水相制备乳化液，满足喷雾干燥法制备微囊的条件，同时保证类β-胡萝卜素以分子态分散。在水相中，可以溶解一些具有保护性物质的囊材，乳化完全后，可以经过喷雾干燥或冷冻干燥得到成品微囊。
可供选择的脂质物质熔点应低于100℃，主要选择C8-C30的可食用的脂肪酸和脂肪酸甘油酯及脂肪醇类等，水相中囊材选择水溶性明胶，鱼胶，阿拉伯胶，黄原胶，酪蛋白，聚合物，糖类等。
为了解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的，类β-胡萝卜素微囊，由下述原料按重量比组成：
类β-胡萝卜素∶脂质物质∶囊材∶乳化剂∶水＝1∶1-20∶1-20∶1-10∶80-100
本发明的类β-胡萝卜素微囊，由下述原料按优选重量比组成，类β-胡萝卜素∶脂质物质∶囊材∶乳化剂∶水＝1∶3-10∶5-10∶4-8∶80-90。
所述的类β-胡萝卜素是番茄红素、叶黄素、玉米黄质、虾青素中的一种或他们的混和物。
所述的脂质物质是C8-C30的脂肪酸类、C8-C30脂肪酸甘油脂类、C8-C30脂肪醇类中的一种或他们的混合物。
所述的脂质物质优选C12-C22的脂肪酸甘油脂，特别优选熔点在30-90℃的。
所述的C8-C30脂肪酸类包括饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸，为硬脂酸、棕榈酸、山嵛酸、花生酸中的一种或他们的混合物；C8-C30脂肪酸甘油脂为单甘脂、三硬脂酸甘油酯、肉豆蔻酸甘油酯、三月桂酸甘油酯、山嵛酸甘油酯、三肉豆蔻酸甘油酯、三棕榈酸甘油酯、混和酸甘油酯、脂肪酸聚甘油酯中的一种或他们的混合物；C8-C30脂肪醇为十六醇、十八醇、鲸腊醇、乳腊中的一种或他们的混合物。
所述的囊材是明胶、阿拉伯胶、黄原胶，鱼胶、酪蛋白、果胶、蔗糖、葡萄糖、果糖、乳糖、半乳糖、海藻糖、木糖醇、甘露醇、山梨醇、高分子聚合物中的一种或他们的混合物。
所述的聚和物为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯醇、聚乙烯醇、聚乙二醇、伯洛沙姆中的一种或他们的混合物。
所述的乳化剂可是磷脂、吐温80、吐温60、吐温20、伯洛沙姆、蔗糖脂，聚甘油酯中的一种或他们的混合物。
所述类β-胡萝卜素微囊制备方法，包括如下工艺步骤，按照上述重量比取类β-胡萝卜素及脂质物质，混和均匀，加入到加热罐中，快速加热至80-210℃，迅速冷却，放入控温在50-80℃的乳化罐中，做为油相，按上述重量比取乳化剂、囊材，将其溶于上述重量比的水中，做为水相，将水相加到油相中，进行均质混和，采用目前已知的技术进行乳化均质，如高压均质，高剪切乳化，超声乳化，微射流乳化等，将得到的乳化液，喷雾干燥或冷冻干燥，得类β-胡萝卜素微囊。
本发明得到的微囊可以采用以下已知的方法进行检测，采用光学显微镜观察微囊大小，形态，或采用库尔特微粒仪测定其粒径，采用饱和溶液测定溶解度，采用高效液相法测定其含量。高效液相法测定方法为，采用乙醇溶解，制备供试液，液相条件为流动相甲醇∶乙腈∶二氯甲烷＝10∶6∶5，检测波长472nm，流速1.0ml/min，柱温，室温，进样量10μl，外标法计算含量；溶解度试验，取类β胡萝卜素约100mg，加入不同量纯水溶解，形成饱和溶液，计算最大溶解度范围。
本发明得到的类β-胡萝卜素微囊优点效果如下：囊心为一种脂质固熔体，即低溶点共溶物或固溶体，使类β-胡萝卜素以分子态分散到固体脂质中，对类β-胡萝卜素具有较好的保护作用，经乳化后，形成水包油型纳米乳，连续相为水溶性壁材，喷雾干燥后，水溶性壁材包裹含类β-胡萝卜素固溶体囊心，形成外层保护，同时具有水溶性。使类β-胡萝卜素稳定性和水溶性得到了加强，本发明药物具有良好的对光、热、空气稳定性，并具有较好的水溶性和着色能力。
具体实施方式
实施例1
本发明的番茄红素微囊，由下述原料按重量比组成：
玉米黄质∶单甘脂∶明胶∶磷脂∶水＝1∶3∶3∶2∶90。
其制备方法如下：
按上述重量比取玉米黄质10g及单甘脂30g，混和均匀，加热至200℃熔融，冷却，为油相；按上述重量比取明胶30g，磷脂20g加水浸泡2小时，为水相；将油相在70-80℃熔融并与水相混和，并在高压均质机中均质，均质压力为100Ma循环3次，放料，喷雾干燥，得到玉米黄质微囊。
实施例2
本发明的番茄红素微囊，由下述原料按重量比组成：
番茄红素∶三棕榈酸甘油酯∶鱼胶∶蔗糖∶蔗糖脂∶水＝1∶5∶6∶2∶5∶80。
按上述重量比取番茄红素10g及三棕榈酸甘油酯50g，加热至100℃熔融，迅速倾于钢板上冷却，粉碎，为油相；将鱼胶、蔗糖、蔗糖酯溶于水中，为水相。将油相与水相在50-70℃混和，采用微射流进行均质，放料，喷雾干燥，得成品。
实施例3
本发明的虾青素微囊，由下述原料按重量比组成：
虾青素∶三月桂酸甘油酯∶酪蛋白∶吐温20∶水＝1∶10∶15∶1∶80。
按上述重量比取虾青素10g及三月桂花酸甘油酯100g加热至180℃熔融，迅速冷却至室温，为油相，将酪蛋白、吐温20溶于水中，为水相；将水相与油相在70-80℃混和，并进行高剪切均质，得到物料，进行冷冻干燥，得成品。
本实施例中所述的吐温20可以由吐温80、吐温60或他们的任意混合物替代。
实施例4
本发明叶黄素微囊，由下述原料按重量比组成：
叶黄素∶硬脂酸∶明胶∶蔗糖脂∶水＝1∶6∶10∶5∶80。
按上述重量比取叶黄素10g及硬脂酸60g加热至210℃熔融，冷却至室温为油相；将明胶100g蔗糖酯50g溶于水中，为水相；将油相在70-80℃熔融，并与水相混和，进行超声乳化5分钟，放料，进行喷雾干燥，得成品。
本实施例中所述的明胶可以由果胶、葡萄糖、果糖、半乳糖、山梨醇中的一种或他们的任意混合物替代。
实施例5
本发明的类β-胡萝卜素微囊，由下述原料按重量比组成：
叶黄素∶山嵛酸甘油酯∶明胶∶黄原胶∶蔗糖脂∶水＝1∶3∶10∶2∶3∶80。
按实施例1制备方法进行。
本实施例所述的蔗糖脂可以由蔗糖脂与吐温的混合物替代。
实施例6
本发明的类β-胡萝卜素微囊，由下述原料按重量比组成∶
番茄红素∶混合酸甘油酯∶阿拉伯胶∶黄原胶∶磷脂∶水＝1∶4∶6∶2∶3∶90。
按实施例1制备方法进行。
实施例7
本发明的类β-胡萝卜素微囊，由下述原料按重量比组成：
虾青素∶三月桂酸甘油酯∶海藻糖∶黄原胶∶伯洛沙姆∶水＝1∶4∶10∶2∶3∶90。
按实施例1制备方法进行。
实施例8
本发明的类β-胡萝卜素微囊，由下述原料按重量比组成：
虾青素∶三硬脂酸甘油酯∶鱼胶∶黄原胶∶甘露醇∶蔗糖酯∶水＝1∶6∶8∶2∶2∶4∶90。
按实施例1制备方法进行。
实施例9
本发明的类β-胡萝卜素微囊，由下述原料按重量比组成：
叶黄素∶棕榈酸∶单甘脂∶鱼胶∶乳糖∶蔗糖酯∶水＝1∶3∶12∶10∶2∶4∶90。
按实施例1制备方法进行。
实施例10
本发明的类β-胡萝卜素微囊，由下述原料按重量比组成：
玉米黄质∶单甘脂∶十六醇和十八醇的任意比混合物∶明胶∶蔗糖∶蔗糖酯∶水＝1∶4∶3∶10∶5∶4∶90。
按实施例1制备方法进行。
本实施例中的十六醇和十八醇的任意比混合物可以由鲸腊醇、乳腊或他们的任意混合物替代。
实施例11
本发明的类β-胡萝卜素微囊，由下述原料按重量比组成：
叶黄素∶单甘脂∶羟乙基纤维素∶蔗糖∶蔗糖酯∶水＝1∶8∶13∶2∶5∶90。
按实施例1制备方法进行。
本实施例中所述的羟乙基纤维素可以由甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚丙烯醇或伯洛沙姆替代。
实施例12
本发明的类β-胡萝卜素微囊，由下述原料按重量比组成：
叶黄素∶单甘脂∶聚乙烯醇∶木糖醇∶十聚甘油月桂酸酯∶水＝1∶8∶10∶2∶3∶90。
按实施例1制备方法进行。
实施例13
本发明的类β-胡萝卜素微囊，由下述原料按重量比组成：
叶黄素∶三棕榈酸甘油酯∶聚乙二醇∶木糖醇∶十聚甘油酯∶水＝1∶8∶10∶2∶3∶90。
按实施例2制备方法进行。
本实施例中的三棕榈酸甘油酯可以由山嵛酸或花生酸替代。
实施例14
本发明的类β-胡萝卜素微囊，由下述原料按重量比组成：
叶黄素∶五聚甘油月桂酸酯∶明胶∶葡萄糖∶十聚甘油肉豆蔻酸酯∶水＝1∶6∶10∶2∶3∶90。
按实施例1制备方法进行。
本实施例中的五聚甘油月桂酸酯可以由肉豆蔻酸甘油酯、三肉豆蔻酸甘油酯、脂肪酸聚甘油酯中的一种或他们的混合物替代。
实施例15
本发明的类β-胡萝卜素微囊，由下述原料按重量比组成：
叶黄素∶单甘脂∶聚乙烯吡咯烷酮∶木糖醇∶蔗糖酯∶水＝1∶10∶10∶2∶4∶90。
按实施例1制备方法进行。
实施例16
本发明的类β-胡萝卜素微囊，由下述原料按重量比组成：
虾青素∶三棕榈酸甘油酯∶五聚甘油月桂酸酯∶鱼胶∶木糖醇∶蔗糖酯∶水＝1∶5∶5∶12∶3∶95。
按实施例1制备方法进行。
实施例17
本发明的类β-胡萝卜素微囊，由下述原料按重量比组成：
叶黄素∶玉米黄质∶单甘脂∶鱼胶∶木糖醇∶蔗糖酯∶水＝0.5∶0.5∶12∶15∶4∶100。
按实施例2制备方法进行。
本实施例中的叶黄素可以由虾青素或番茄红素代替。
实施例18
本发明的类β-胡萝卜素微囊，由下述原料按重量比组成：
番茄红素∶虾青素∶玉米黄质∶叶黄素∶三棕榈酸甘油酯∶明胶∶蔗糖∶蔗糖酯∶水＝0.2∶0.3∶0.3∶0.2∶20∶20∶4∶100。
按实施例2制备方法进行。
实施例19
稳定性试验：
取实施例1制得的玉米黄质微囊100g，及同批次的玉米黄质原料各100g，按照光照影响因素，高温影响因素试验做稳定性考察。
光照影响因素试验，取上述样品各10g分成若干份，置于4000LX灯箱中，分、别与0时，6时，12时，24时，3天，5天，10天取样测定吸光度下降率结果见表1。
测定方法：取样品2mg，于10ml容量瓶中，加无水乙醇适量超声20min过0.45mn微孔滤膜，取0.2ml-10ml定容，为供试液，在446nm波长，进行吸光度测定，并计算吸光度下降率，得出降解率。结果见表1。
高热影响试验，取上述样品各10g，分成若干份，置于40℃恒温箱中。分别于0时，6时，12时，24时，3天，5天，10天取样测定吸光度(448nm)下降率，结果见表2。
表1光照(4500LX)对玉米黄质微囊稳定性影响：
表2高温(40℃)对玉米黄质微囊稳定性影响：
由表2，玉米黄质微囊对光照高温稳定性比原料稳定。水分散试验：
取实施例1玉米黄质微囊与原料各100mg，各加入10ml双蒸馏水，摇晃10钞钟，静置观察，结果，玉米黄质微囊组完全分散为透明深黄溶液，而玉米黄质原料漂浮在液面，溶液无色。
Claims (2)
1.类β-胡萝卜素微囊，其特征在于它由下述原料按所述重量份数组成：玉米黄质1份、单甘脂3份、明胶3份、磷脂2份、水90份。
2.一种权利要求1所述类β-胡萝卜素微囊的制备方法，其特征在于按上述重量份数取玉米黄质及单甘脂，混和均匀，加热至200℃熔融，冷却，为油相；按上述重量比取明胶、磷脂加符合所述重量份数的水浸泡2小时，为水相；将油相在70-80℃熔融并与水相混和，并在高压均质机中均质，均质压力为100Ma循环3次，放料，喷雾干燥，得到玉米黄质微囊。
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