CN101664113A - 大蒜精油肠溶微胶囊及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大蒜精油肠溶微胶囊的生产方法，尤其涉及一种用于畜禽绿色养殖的大蒜精油肠溶包衣微囊及生产方法。其生产方法是，将大蒜精油与吸附剂白炭黑、玉米淀粉用湿法制粒法制粒，经抛圆后，再用流化床干燥，用丙烯酸树脂包衣而成。该法可将大蒜精油肠溶微胶囊的大蒜精油含量提高到30～50％，肠道释放率达到90％以上，可基本掩盖大蒜精油的不良气味。制成的大蒜精油肠溶微胶囊可提高畜禽采食量5～7％，降低发病率10～15％。

Description

大蒜精油肠溶微胶囊及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种大蒜精油肠溶微胶囊及其生产方法，尤其涉及一种用于畜禽绿色养殖的大蒜精油肠溶微胶囊及生产方法。

技术背景

目前，在我们畜禽养殖生产上，普遍使用抗生素并且滥用抗生素。养殖业滥用抗生素的主要危害：以抗生素作为动物饲料添加剂，可以使动物生长速度快，抗病能力高，养殖户增加获利。但是，动物广泛使用抗生素，会导致“耐药菌株”的出现，使得原来的抗生素失去作用，导致动物细菌病难以控制。人食用后，可能使人产生耐药性。目前在农业中使用的抗生素种类已经囊括了人类自身使用的几乎全部抗生素种类。如在畜牧业中，大肠杆菌、葡萄球菌、沙门氏菌等过去并不严重或较少发生的细菌病，已上升为家禽的主要传染病。这些病菌一旦传染给人，将使人类措手不及，最终由于发生新的病种而面临“无药可救”的局面。滥用抗生素的养殖业将越来越多地遭遇产品出口方面的限制和障碍。许多国家和地区都发生了禁用抗生素的命令，随着国际“绿色贸易壁垒”升温，滥用抗生素的动物生产业主将越来越多地遭遇产品出口方面的限制和障碍，这对我国的畜禽养殖业形成了严峻挑战。如，欧盟从中国进口的虾，对虾中发现强力抗生素的药物残留，导致欧洲部分地区陷入食品恐慌。因此使用绿色抗生素，越来越成为业内人士研究的方向。

大蒜素为百合科植物大蒜鳞茎中所含的一种具有多种功能的活性成分，是目前为止最好的绿色添加剂之一，具有广谱抗菌、诱食促生长、降低防病率，安全无残留等功效。目前工业上可以直接从大蒜中提取，也可以化学合成。这些产物通常以大蒜精油或大蒜提取物的形式存在。大蒜素气味较大，口服在胃内酶降解下有较大损失，并对黏膜的刺激较大。只有制备成肠溶微囊制剂口服后，药物在胃液中不释放，避免了胃内酶对药物的降解，到达肠道中形成均匀高分散体系，减少了药物对黏膜的刺激。目前大蒜素微囊的生产方法主要为喷雾干燥法和单凝聚法。喷雾干燥法制备微囊，做出的微囊不能肠溶，大蒜素在胃内就会释放，另外微囊的有效成分含量也比较低，只有10％左右，不能满足在饲料加工中的使用。单凝聚法的工艺复杂，需要反复凝聚，容易粘连，生产成本较高，需要大量的成膜材料，有效成分也只能达到25％左右。

发明内容

首先，本申请中所述的大蒜精油指代任何现有技术中公开的商品化或非商品化的大蒜提取物、合成大蒜油、或其它任何从大蒜中提取得到的或合成的含有二烯丙基二硫醚或二烯丙基三硫醚有效单体成分的组合物。

第一方面，本发明提供一种大蒜精油肠溶微胶囊的生产方法，具体特征如下：

将大蒜精油通过湿法制粒，抛圆机上抛圆，在旋流流化床包衣机中干燥、使用肠溶包衣液包衣而成。

其中，上述大蒜精油可为大蒜提取物或合成大蒜油，其含有二烯丙基三硫醚60~70％，或二烯丙基二硫醚30~40％，也可为北京资源亚太动物药品有限公司提供的纯化大蒜油，其中二烯丙基三硫醚或二烯丙基二硫醚的含量98％以上。

上述纯化大蒜油是由如下工艺制备而成的：将合成大蒜油水洗除去无机盐，然后将一定量的油性混合物用H-100型大孔吸附树脂吸附，装入工业色谱系统的上样柱中，而工业色谱系统的分离柱中装满T-300型色谱填料，将分离柱洗净并平衡好，将色谱系统管路连接好，用甲醇水溶液作为流动相，梯度洗脱，收集洗脱液，液相色谱检测收集液并将收集液分段，第一段含杂质，回收甲醇；第二段主要是二烯丙基二硫醚，先加水使二硫醚析出，下层为二硫醚，二硫醚可经水多次洗涤得到纯品，上层为甲醇水溶液，蒸馏回收甲醇；第三段主要是二烯丙基三硫醚，先加水使三硫醚析出，下层为三硫醚，三硫醚也可经水多次洗涤得到纯品，上层为甲醇水溶液，蒸馏回收甲醇；第四段含杂质，回收甲醇。

1套色谱系统一次可分离纯化30公斤合成大蒜油，具体步骤如下：

1)做料：将300升H-100型大孔吸附树脂加入做料罐中，加150公斤合成的大蒜油，搅拌吸附后放出待用；

2)分离柱准备：先将T-300型色谱填料用甲醇洗至洗液清亮，然后装入分离柱中，以120L流动相平衡后待用。

3)装上样柱：用一定的流动相溶液与做好的料调匀装入上样柱中，边装料边放液，直到上样柱装满。

4)将整个色谱系统的管路连接好，开启泵进行淋洗分离，泵流量控制为280-300ml/min，流动相比例为甲醇∶水＝70∶30，接收桶体积为60L，总淋洗体积为960L。

5)检测各收集液中二烯丙基二硫醚和二烯丙基三硫醚的含量比例，根据二者的含量将整个收集液分成四段。

6)第一段和第四段合并，蒸馏收集甲醇。

7)第二段收集液合并后入萃取罐中，加水萃取，下层为二烯丙基三硫醚，上层液蒸馏收集甲醇。

8)将上层二烯丙基三硫醚再放入萃取罐中，加水洗二次，下层为二烯丙基三硫醚。

9)在下层的二烯丙基三硫醚中，按每100公斤加10公斤无水硫酸钠比例加入无水硫酸钠，放置过夜，过滤得二烯丙基三硫醚纯品，取样检测，含量达98％以上即为合格产品。

10)第三段收集液合并后入萃取罐中，加水萃取，下层为二烯丙基二硫醚，上层液蒸馏收集甲醇。

11)将上层二烯丙基二硫醚再放入萃取罐中，加水洗二次，下层为二烯丙基二硫醚。

12)在下层的二烯丙基二硫醚中，按每100公斤加10公斤无水硫酸钠比例加入无水硫酸钠，放置过夜，过滤得二烯丙基二硫醚纯品，取样检测，含量达98％以上即为合格产品。

此外，所述的湿法制粒，是指将大蒜精油、吸附剂白炭黑、玉米淀粉按照40~55∶40~55∶5的比例加在槽型混合机内，搅拌15分钟搅拌均匀，加入重量比为上述三种原料40~45％的黏合剂，继续搅拌20分钟，用摇摆制粒机制粒，制出的颗粒为20目左右的小湿颗粒。其中，所述的吸附剂白炭黑为药用级二氧化硅，系沉淀法制备，细度在100目以上。所述玉米淀粉为食品级，细度在200目以上。所述的黏合剂为5％的羟丙甲基纤维素乙醇溶液，其配法为，取5份羟丙甲基纤维素(其粘度为5~15cps)，加入5份热水(水温80~90℃)，充分搅拌10分钟，在搅拌下，加入90份的食用酒精，搅拌30分钟，放置8小时以上，备用。其中所述的摇摆制粒机所用筛网为20目不锈钢筛网。

此外，生产方法中所述的抛圆为通过设置旋转离心盘、鼓风机、气动喷枪，将湿颗粒制成美丽的球丸。具体特征是，将前道工序做成的湿颗粒投入旋转离心盘内，启动鼓风机后再将旋转离心盘开启，使湿颗粒受到环隙空气浮力、旋转离心力、自身重力作用，呈环周绳股状运动，从而形成真球度极高的球丸。

此外，生产方法中所述的旋流流化床包衣机是将流化床做成叶片式结构的流化床，并使叶片呈一定斜度，让气流从叶片的间隙通过，形成环流状的强大气流，使物料呈漩涡状似的有序运动，同时安装在侧壁的气动喷枪将肠溶包衣液喷入呈漩涡状的物料层中，从而使微丸获得连续均匀的衣膜。包衣参数为，鼓风机风量设定为4级，包衣温度控制在60±5℃，喷枪压力设定为0.3Mpa，包衣时间控制在4小时内完成。

此外，包衣机中喷出的肠溶包衣液的配制方法是，取5份聚丙烯酸I号树脂、5份聚丙烯酸II号树脂，加90份的食用乙醇，充分搅拌使溶解，放置12小时后使用。肠溶包衣液的使用比例为包衣液∶大蒜精油颗粒为1∶1。

本发明提供的大蒜精油肠溶微胶囊的生产方法，可以掩盖大蒜精油的浓烈的刺激气味，使大蒜精油含量达到30~50％，外观美观，流动性好，容易分布均匀，并且90％以上在肠道释放。

另一方面，本发明还提供了一种大蒜精油肠溶微胶囊，其特征在于该产品中含有30~50％的大蒜精油，并且90％以上在肠道释放。该胶囊产品可以如下方法制备而成：

将大蒜精油通过湿法制粒，抛圆机上抛圆，在旋流流化床包衣机中干燥、使用肠溶包衣液包衣而成。

其中，上述大蒜精油可为大蒜提取物或合成大蒜油，其成分为二烯丙基三硫醚60~70％，二烯丙基二硫醚30~40％，也可为北京资源亚太动物药品有限公司提供的纯化大蒜油，其中二烯丙基三硫醚或二烯丙基二硫醚的含量98％以上。

其中，所述的湿法制粒，是指将大蒜精油、吸附剂白炭黑、玉米淀粉按照40~55∶40~55∶5的比例加在槽型混合机内，搅拌15分钟搅拌均匀，加入重量比为上述三种原料40~45％的黏合剂，继续搅拌20分钟，用摇摆制粒机制粒，制出的颗粒为20目左右的小湿颗粒。其中，所述的吸附剂白炭黑为药用级二氧化硅，系沉淀法制备，细度在100目以上。所述玉米淀粉为食品级，细度在200目以上。所述的黏合剂为5％的羟丙甲基纤维素乙醇溶液，其配法为，取5份羟丙甲基纤维素(其粘度为5~15cps)，加入5份热水(水温80~90℃)，充分搅拌10分钟，在搅拌下，加入90份的食用酒精，搅拌30分钟，放置8小时以上，备用。其中所述的摇摆制粒机所用筛网为20目不锈钢筛网。

其中，生产方法中所述的抛圆为通过设置旋转离心盘、鼓风机、气动喷枪，将湿颗粒制成美丽的球丸。具体特征是，将前道工序做成的湿颗粒投入旋转离心盘内，启动鼓风机后再将旋转离心盘开启，使湿颗粒受到环隙空气浮力、旋转离心力、自身重力作用，呈环周绳股状运动，从而形成真球度极高的球丸。

其中，生产方法中所述的旋流流化床包衣机是将流化床做成叶片式结构的流化床，并使叶片呈一定斜度，让气流从叶片的间隙通过，形成环流状的强大气流，使物料呈漩涡状似的有序运动，同时安装在侧壁的气动喷枪将肠溶包衣液喷入呈漩涡状的物料层中，从而使微丸获得连续均匀的衣膜。包衣参数为，鼓风机风量设定为4级，包衣温度控制在60±5℃，喷枪压力设定为0.3Mpa，包衣时间控制在4小时内完成。其中，肠溶包衣液的配法为，取5份聚丙烯酸I号树脂、5份聚丙烯酸II号树脂，加90份的食用乙醇，充分搅拌使溶解，放置12小时后使用。肠溶包衣液使用比例为包衣液∶微丸为1∶1。

按照本发明方法生产的大蒜精油肠溶微胶囊，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1)目前大蒜素微胶囊的生产方法主要为喷雾干燥法和单凝聚法。喷雾干燥法制备微囊，做出的微囊不能肠溶，大蒜素在胃内就会释放，另外微囊的有效成分含量也比较低，只有10％左右，不能满足在饲料加工中的使用。单凝聚法的工艺复杂，需要反复凝聚，容易粘连，生产成本较高，需要大量的成膜材料，有效成分也只能达到25％左右。而本发明的产品中含有30~50％的大蒜精油，其大蒜素含量相较同类产品更高。

2)大蒜精油气味较大，口服在胃内酶降解下有较大损失，并对黏膜的刺激较大。制备成肠溶微囊制剂口服后，药物在胃液中不释放，避免了胃内酶对药物的降解，到达肠道中形成均匀高分散体系，减少了药物对黏膜的刺激。而本发明生产的大蒜精油肠溶包衣胶囊，可以90％以上都在肠道释放。

3)适口性显著提高。使用本发明方法生产的大蒜素肠溶包衣微囊，刺激动物消化液的分泌，加速胃肠道的蠕动，引导动物采食；掩盖日粮不良气味，增强日粮适口性，降低动物对不良口味的记忆性，刺激味觉，有效提高采食速度；促进消化道粘膜上皮组织的增殖和修复，提高动物的消化潜能，减少应激对消化道的损伤。可提高饲料的适口性，提高乳仔猪的采食量。试验结果表明，可提高采食量5~7％。

4)替代抗生素，降低保健成本。使用本发明方法生产的大蒜素肠溶包衣微囊，可替代多种抗生素。其抗菌机理为二硫醚、三硫醚等多种成分能透过致病菌的细胞膜进入细胞质中并与半胱氨酸发生反应，使细菌因缺乏半胱氨酸而不能进行生物氧化作用，故而使致病菌不能进行正常的新陈代谢；另外抑制了微生物生长繁殖所依赖的巯基酶的活性，使得细菌生长达不到对数生长期，从而起到抑制或杀灭细菌的作用。通过实验研究表明，与现有技术比较，本大蒜素肠溶包衣微囊，具有广谱的抗菌抑菌作用，可以代替以下几种抗生素：喹乙醇、阿散酸、硫酸粘杆菌素、黄霉素、土霉素、金霉素、杆菌肽锌、维吉尼亚霉素或者这几种抗生素的联合使用。每吨只需要添加100g就能达到同等或更好的效果。每吨饲料约可降低2~5元的保健成本。

5)提高机体免疫，降低发病率。使用本发明方法生产的大蒜精油肠溶包衣微胶囊，可提高细胞免疫、体液免疫，非特异性免疫功能；能显著提高血清溶菌酶的活性，激活单核细胞的分泌功能，使溶菌酶大量释放，溶菌酶水解细菌细胞壁中的粘多肽使其死亡或裂解，因而起到抗感染作用。在仔猪饲料中添加本发明方法生产的大蒜精油肠溶包衣微胶囊，与现有技术比较，可降低发病率10~15％。

具体实施方式

下面以实施例的方式进一步阐述本发明的所提供技术方案。

实施例1

大蒜精油肠溶微胶囊的制备

1)大蒜精油湿颗粒的制备

制软材  准确称取40~55kg药用级白炭黑和5kg玉米淀粉，放入槽型混合机中，开启混合机混合15分钟，再加入大蒜精油40~55kg，继续混合20分钟，再加入预先配制黏合剂40~50kg，混合10分钟，停机。

制湿颗粒  将制好的颗粒加入到摇摆制粒机料槽中，开启机器，用20目筛网制颗粒。每次添加量为3~5kg。制成的颗粒既不松散，也不粘结成条。制成的湿颗粒，放在料筒内，不得放置超过1个小时。

2)湿颗粒的抛圆

将步骤1)制成的湿颗粒，每次3~5kg，投入旋转离心盘内，启动鼓风机后，再将旋转离心盘开启，时时观察颗粒的外观形状，待颗粒成为圆球型时，出料，每批颗粒在盘里时间一般为20~30秒。

制成圆颗粒，应立刻投入到旋流流化床包衣机中干燥，储存在料筒内的时间一般不要超过30分钟，以免颗粒变形。

3)颗粒的干燥和包衣

干燥  将步骤2)制成圆颗粒迅速加到旋流流化床包衣机料仓内，开启压缩空气，使整个物料处于一种相对密封状态，然后开启鼓风机，风量调节为5级，进风温度调节为60℃，在强大热气流的作用下，使物料呈漩涡状似的有序运动，带走物料中水分和乙醇。每隔15~30分钟检测一次物料水分，但水分低于5％时，说明物料已经干燥。

包衣  降低进风口温度，设定为40℃，调节鼓风机的风量为4级，开启侧喷喷头压缩空气压力设定为0.3Mpa，开始向物料喷预先配制好的肠溶包衣液，包衣喷速为25~30kg/h，包衣液总量为100kg，控制在4个小时喷完。

包衣膜固化  调节进风口温度，设定为60度，调节鼓风机的风量为3级，保持15分钟。

实施例2

大蒜精油肠溶包衣微胶囊的应用

1)在仔猪饲料上的应用：在哺乳期的仔猪全价配合饲料中按每吨添加大蒜精油肠溶包衣微囊100~200g，从出生到断奶前28天，平均采食量同比可以提高5~7％，腹泻率同比降低10~15％。从第28天到保育65天，平均采食量同比可以提高7~13％，腹泻率同比降低15~24％，仔猪皮红毛亮。

2)在奶牛料上的使用：在奶牛全价配合饲料中按每吨添加大蒜精油肠溶包衣微囊100~200g，奶牛产奶量可提高2.1~3.5％。替代抗菌素，可以降低乳房炎发病率6.4~11.2％。

Claims (12)

1.一种大蒜精油肠溶微胶囊的生产方法，将大蒜精油通过湿法制粒，抛圆机上抛圆，在旋流流化床包衣机中干燥、使用肠溶包衣液包衣而成。

2.权利要求1所述的大蒜精油肠溶微胶囊的生产方法，其特征在于：所述的大蒜精油为大蒜提取物或合成大蒜油。

3.权利要求1所述的大蒜精油肠溶微胶囊的生产方法，其特征在于所述的大蒜精油为使用如下方法分离纯化的大蒜油：将合成大蒜油水洗除去无机盐，然后将一定量的油性混合物用H-100型大孔吸附树脂吸附，装入工业色谱系统的上样柱中，而工业色谱系统的分离柱中装满T-300型色谱填料，将分离柱洗净并平衡好，将色谱系统管路连接好，用甲醇水溶液作为流动相，梯度洗脱，收集洗脱液，液相色谱检测收集洗脱液并分段，第一段含杂质，回收甲醇；第二段主要是二烯丙基二硫醚，先加水使二硫醚析出，下层为二硫醚，二硫醚可经水多次洗涤得到纯品，上层为甲醇水溶液，蒸馏回收甲醇；第三段主要是二烯丙基三硫醚，先加水使三硫醚析出，下层为三硫醚，三硫醚也可经水多次洗涤得到纯品，上层为甲醇水溶液，蒸馏回收甲醇；第四段含杂质，回收甲醇，纯化后的大蒜油中二烯丙基二硫醚或二烯丙基三硫醚的含量在98％以上。

4.权利要求3所述的大蒜精油肠溶微胶囊的生产方法，其特征在于，分离纯化合成大蒜油采用如下步骤：

1)做料：将300升H-100型大孔吸附树脂加入做料罐中，加150公斤合成的大蒜油，搅拌吸附后放出待用；

2)分离柱准备：先将T-300型色谱填料用甲醇洗至洗液清亮，然后装入分离柱中，以120L流动相平衡后待用；

3)装上样柱：用一定的流动相溶液与做好的料调匀装入上样柱中，边装料边放液，直到上样柱装满；

4)将整个色谱系统的管路连接好，开启泵进行淋洗分离，泵流量控制为280-300ml/min，流动相比例为甲醇∶水＝70∶30，接收桶体积为60L，总淋洗体积为960L；

5)检测各收集液中二烯丙基二硫醚和二烯丙基三硫醚的含量比例，根据二者的含量将整个收集液分成四段；

6)第一段和第四段合并，蒸馏收集甲醇；

7)第二段收集液合并后入萃取罐中，加水萃取，下层为二烯丙基三硫醚，上层液蒸馏收集甲醇；

8)将上层二烯丙基三硫醚再放入萃取罐中，加水洗二次，下层为二烯丙基三硫醚；

9)在下层的二烯丙基三硫醚中，按每100公斤加10公斤无水硫酸钠比例加入无水硫酸钠，放置过夜，过滤得二烯丙基三硫醚纯品，取样检测，含量达98％以上即为合格产品；

10)第三段收集液合并后入萃取罐中，加水萃取，下层为二烯丙基二硫醚，上层液蒸馏收集甲醇；

11)将上层二烯丙基二硫醚再放入萃取罐中，加水洗二次，下层为二烯丙基二硫醚；

12)在下层的二烯丙基二硫醚中，按每100公斤加10公斤无水硫酸钠比例加入无水硫酸钠，放置过夜，过滤得二烯丙基二硫醚纯品，取样检测，含量达98％以上即为合格产品。

5.权利要求1-3之一所述的大蒜精油肠溶微胶囊的生产方法，其特征在于：所述的湿法制粒是指将大蒜精油、吸附剂白炭黑、玉米淀粉按照40~55∶40~55∶5的比例加在槽型混合机内，搅拌15分钟，加入上述原料重量比40~45％的黏合剂，继续搅拌20分钟，用摇摆制粒机制粒，制出颗粒度为20目的小湿颗粒。

6.权利要求6所述的大蒜精油肠溶微胶囊的生产方法，其特征在于：所述的黏合剂为，取5份羟丙甲基纤维素，其粘度为5~15cps，加入5份热水，水温80~90℃，充分搅拌10分钟，在搅拌下，加入90份的食用酒精，搅拌30分钟，放置8小时以上即得。

7.权利要求1-3之一所述的大蒜精油肠溶微胶囊的生产方法，其特征在于：所述的抛圆，是指将制成的大蒜精油颗粒投入抛圆机的旋转离心盘内，启动鼓风机后再将旋转离心盘开启，使湿颗粒受到环隙空气浮力、旋转离心力、自身重力作用，呈环周绳股状运动，从而形成真球度极高的球丸。

8.权利要求1-3之一所述的大蒜精油肠溶微胶囊的生产方法，其特征在于：所述的旋流流化床包衣，是将流化床做成叶片式结构的流化床，并使叶片呈一定斜度，让气流从叶片的间隙通过，形成环流状的强大气流，使物料呈漩涡状似的有序运动，同时安装在侧壁的气动喷枪将肠溶包衣液喷入呈漩涡状的物料层中，从而使微丸获得连续均匀的衣膜，包衣参数为，鼓风机风量设定为4级，包衣温度控制在60±5℃，喷枪压力设定为0.3Mpa，包衣时间控制在4小时内完成。

9.权利要求6所述的大蒜精油肠溶微胶囊的生产方法，其特征在于：所述的肠溶包衣液为，取5份聚丙烯酸I号树脂、5份聚丙烯酸II号树脂，加90份的食用乙醇，充分搅拌使溶解，放置12小时后即得。

10.权利要求7所述的大蒜精油肠溶微胶囊的生产方法，其特征在于：肠溶包衣液的用量与大蒜精油颗粒的比例为1∶1。

11.一种大蒜精油肠溶微胶囊，其特征在于：胶囊中含有30～50％的大蒜精油，并且90％以上在肠道释放。

12.权利要求9所述的大蒜精油肠溶微胶囊，其特征在于采用权利要求1-8的方法制备而成。