CN101947251A

CN101947251A - 一种鹰嘴豆异黄酮微胶囊的制备方法

Info

Publication number: CN101947251A
Application number: CN2010102879833A
Authority: CN
Inventors: 赵曙辉; 于锡闻; 方熙; 张琳萍
Original assignee: Donghua University
Current assignee: Donghua University
Priority date: 2010-09-21
Filing date: 2010-09-21
Publication date: 2011-01-19

Abstract

本发明涉及一种鹰嘴豆异黄酮微胶囊的制备方法，包括：将鹰嘴豆磨成粉末并干燥，加入石油醚，水浴回流1.5小时后抽滤，烘干；加入65％乙醇，水浴回流1.5小时，抽滤；筛选树脂，湿法装柱，过柱得异黄酮精品；配制β-环糊精的饱和水溶液，加入乳化剂，将鹰嘴豆异黄酮溶于乙醇后滴入，再滴加阿拉伯胶水溶液，搅拌反应，均质，干燥。本发明的制备方法简单，成本低，选用的微胶囊壁材毒性小，制成微胶囊后能够增加植物药的溶解度，提高异黄酮的生物利用度，具有良好的应用前景。

Description

一种鹰嘴豆异黄酮微胶囊的制备方法

技术领域

本发明属于天然植物药微胶囊的制备领域，特别涉及一种鹰嘴豆异黄酮微胶囊的制备方法。

背景技术

鹰嘴豆是世界上种植面积最大的食用豆类之一，是世界第二大消费豆类，是贫瘠、干旱地区的主要食物之一。

鹰嘴豆富含异黄酮如鹰嘴豆芽素A，和芒柄花黄素，染料木素、毛蕊异黄酮、芒柄花苷和印度黄檀苷等具有抗癌、抗病毒、抗菌、抗过敏，抗血管脆性和血小板聚集及抗糖尿病并发症等多种生理活性与药理作用。不但如此，鹰嘴豆异黄酮还是具有活性的植物性类雌激素，能增强女性身体健康，延迟女性细胞衰老，使皮肤保持弹性、养颜、丰乳、减少骨丢失，促成骨生成、减轻女性更年期综合症状等。研究发现鹰嘴豆芽素A可刺激成骨细胞分化，降低成骨细胞中肿瘤坏死因子、白介素-6及一氧化氮，可预防女性绝经后骨质疏松。鹰嘴豆对于儿童智力发育、骨骼生长及中老年强骨健身亦具有很大作用。

但是，由于鹰嘴豆异黄酮类物质大都是醇溶性物质，具有强烈的苦味，将其直接用于功能性保健食品，难以与食品中其他成分均匀混合，同时影响产品的风味和口感。

采用微胶囊技术，形成胶囊壁与膜的物质，将芯材鹰嘴豆异黄酮包埋形成具有半透性或密封囊膜的微型胶囊。囊芯被包覆而与外界环境隔离，可使其免受外界的紫外线、氧气、湿度的影响，改变其水溶性。环糊精分子具有外侧亲水，而内层相对亲酯的性质，分子中疏水性空腔能同具有一定大小与形状的疏水性分子形成稳定的非共价复合物。从而起到稳定芯材，掩盖芯材异味的作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种鹰嘴豆异黄酮微胶囊的制备方法，本发明方法简单，成本低，选用的微胶囊壁材毒性小，可以掩盖异黄酮类物质苦涩味，包合后能够增加药物的溶解度，易于人体吸收，提高异黄酮的稳定性和生物利用度，具有良好的应用前景

本发明的一种鹰嘴豆异黄酮微胶囊的制备方法，包括：

(1)将鹰嘴豆磨成粉末并在烘箱中干燥，将鹰嘴豆豆粉按1g∶7～9ml溶入石油醚中，置于70℃水浴中回流反应1.5小时，回流两次，将产物进行抽滤、烘干、蒸馏，回收石油醚，得到脱脂豆粉；

(2)将脱脂豆粉按1g∶5～8ml溶入65wt％的乙醇中，置于85℃水浴中回流反应1.5小时，回流两次，将产物进行抽滤，合并两次回流滤液，蒸馏，回收乙醇，得到异黄酮粗品；

(3)异黄酮粗品中按5.5mg∶50ml加入蒸馏水，搅拌后倒入大孔吸附柱(XAD-2，购于上海华羚树脂有限公司)中，调节流量为1ml/min，用烧杯接过柱样品；当液面下降至高于树脂面0.4～0.6ml处时，关闭阀门，收集流液；再用蒸馏水冲洗树脂至液滴为无色，当液面下降至高于树脂面0.4～0.6ml时，关闭阀门；

(4)配制70％体积分数乙醇溶液，倒入大孔吸附柱，调节流速为0.2～0.8ml/min，收集流液，浓缩，回收乙醇，得异黄酮固体精品；

(5)配制β-环糊精的饱和水溶液，加入乳化剂，将鹰嘴豆异黄酮溶于乙醇后滴入，再滴加阿拉伯胶水溶液，搅拌反应，转速为400～1000r/min，均质，干燥，得到鹰嘴豆异黄酮微胶囊；其中，芯材鹰嘴豆异黄酮与壁材阿拉伯胶、β-环糊精两者总和的摩尔比为1∶5～15，阿拉伯胶与β-环糊精摩尔比为1∶1～5，反应温度40～80℃，乳化剂含量为芯材质量的0.1～0.5％，异黄酮乙醇溶液滴加时间10～20min，阿拉伯胶滴加时间10～20min，乳液搅拌时间20～40min。

所述步骤(5)中的乳化剂为吐温80或单甘酯，乳化剂含量为芯材质量的0.1％、0.2％、0.3％、0.4％或0.5％。

所述步骤(5)中的搅拌转速为400、600、800或1000r/min。

所述步骤(5)中的鹰嘴豆异黄酮与阿拉伯胶、β-环糊精两者总和的摩尔比为1∶5、1∶10或1∶15。

所述步骤(5)中的阿拉伯胶与β-环糊精摩尔比为1∶1、1∶3或1∶5。

本发明选择β-环糊精、阿拉伯胶为壁材，采用研磨法制备其芯材，并对不同操作条件下制备的微胶囊加以比较，以差示扫描量热(DSC)法、红外光谱和电镜扫描观察超微结构法对包合物进行鉴定，同时还考察了最佳包合工艺。

本发明选用的β-环糊精是由七个葡萄糖分子通过1→4糖苷键连接而成的具有疏水内腔和亲水表面的环状低聚糖。阿拉伯胶是是一种水溶性多糖物质，属水合胶体一族，其分子结构可以分为三个基团，一个基团是与其功能相关的阿拉伯半乳聚糖蛋白，另外两个基团分别是阿拉伯半乳聚糖和糖蛋白。阿拉伯半乳聚糖蛋白是阿拉伯半乳聚糖成分与一个蛋白链相连。阿拉伯半乳聚糖又是由阿拉伯糖和半乳糖这些支链结构组成的，支链的末端还含有鼠李糖和葡萄糖醛酸，因而，每一个分子都如球状，而且非常紧密。

这两种壁材都是毒性低、水溶性高的辅料，成膜性好能够增加药物溶解度，并且可以掩盖异黄酮类物质苦涩味，提高生物利用度和其在空气中的稳定性。

有益效果

本发明方法简单，成本低，选用的微胶囊壁材毒性小，微胶囊化效率可达88.82％，可以掩盖异黄酮类物质苦涩味，包合后能够增加药物的溶解度，易于人体吸收，提高异黄酮的生物利用度，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为鹰嘴豆异黄酮微胶囊产品的扫描电镜图(1.放大500倍，2.放大1500倍，3.放大3000倍，4.放大5000倍)；

图2为差示扫描量热图(1.微胶囊，2.异黄酮，3.β-环糊精，4.阿拉伯胶)；

图3为样品的红外光谱(1.鹰嘴豆芽素A，2.β-环糊精，3.阿拉伯胶，4.微胶囊)。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

(1)鹰嘴豆异黄酮样品的制备

将鹰嘴豆磨成粉末并干燥，取50g豆粉放入500ml三颈瓶中，加入400ml石油醚，置于70℃水浴中回流1.5小时。回流完毕后将产物抽滤，将得到的脱脂豆粉置于烘箱中烘干，将滤液置于旋转蒸发仪中蒸馏，回收石油醚。将干燥好的脱脂豆粉放入500ml三颈瓶中，加入300ml质量分数65％乙醇，置于85℃水浴中回流1.5小时，回流两次。回流完毕后将产物进行抽滤，合并两次回流滤液，置于旋转蒸发仪中蒸馏，回收乙醇。在异黄酮粗品中加入50ml蒸馏水，倒入大孔吸附柱，调节流量为1ml/min，用250ml烧杯接过柱样品。当液面下降至高于树脂面约0.4ml处时，关闭阀门，用平底烧瓶收集。再用蒸馏水冲洗树脂至液滴为无色，当液面下降至高于树脂面约0.4ml时，关闭阀门。配制70％体积分数乙醇溶液200ml，倒入大孔吸附柱，调节流速为0.2ml/min，收集流液。并置于旋转蒸发仪中蒸馏，回收乙醇，得异黄酮精品。

(2)包合方法

选定芯材与壁材的比例为1∶5，阿拉伯胶与β-环糊精配比1∶1，反应温度40℃，搅拌转速400r/min。配制β-环糊精的饱和水溶液，加入乳化剂单甘酯，将鹰嘴豆异黄酮溶于乙醇后滴入，再滴加阿拉伯胶水溶液，搅拌，均质，烘箱内干燥。

(3)测试

微胶囊化效率(％)＝(1-B/C)×100％＝30.45％(B为产品表面异黄酮质量；C为加入微胶囊中的异黄酮总质量。)

产品表面黄酮质量的计算：准确称取0.1g微胶囊产品，用无水乙醇充分振荡、洗涤后，抽滤，滤液全部转移入25ml容量瓶中，无水乙醇定容，取滤液2ml，置于10ml容量瓶中，加入95％的乙醇1ml，最后用蒸馏水定容至刻度，摇匀。以1ml 95％乙醇加蒸馏水定容为10ml为空白对照，在260nm波长处测其吸光度。由吸光度标准曲线读出鹰嘴豆异黄酮含量。

表面黄酮洗脱完全颜色鉴别反应验证法：异黄酮化合物母核含有碱性氧原子，带有酚性羟基，能与某些金属离子试剂产生有色络合物，其与三氯化铝溶液颜色反应为黄色。多次洗涤微胶囊产品，向洗出液中滴加三氯化铝溶液，至洗出液无颜色反应，验证表面异黄酮已洗涤干净。

实施例2

(1)鹰嘴豆异黄酮样品的制备

将鹰嘴豆磨成粉末并干燥，取50g豆粉放入500ml三颈瓶中，加入400ml石油醚，置于70℃水浴中回流1.5小时。回流完毕后将产物抽滤，将得到的脱脂豆粉置于烘箱中烘干，将滤液置于旋转蒸发仪中蒸馏，回收石油醚。将干燥好的脱脂豆粉放入500ml三颈瓶中，加入300ml质量分数65％乙醇，置于85℃水浴中回流1.5小时，回流两次。回流完毕后将产物进行抽滤，合并两次回流滤液，置于旋转蒸发仪中蒸馏，回收乙醇。在异黄酮粗品中加入50ml蒸馏水，倒入大孔吸附柱，调节流量为1ml/min，用250ml烧杯接过柱样品。当液面下降至高于树脂面约0.4ml处时，关闭阀门，用平底烧瓶收集。再用蒸馏水冲洗树脂至液滴为无色，当液面下降至高于树脂面约0.4ml时，关闭阀门。配制70％体积分数乙醇溶液200ml，倒入大孔吸附柱，调节流速为0.5ml/min，收集流液。并置于旋转蒸发仪中蒸馏，回收乙醇，得异黄酮精品。

(2)包合方法

选定芯材与壁材的比例为1∶10，阿拉伯胶与β-环糊精配比1∶3，反应温度60℃，搅拌转速800r/min。配制β-环糊精的饱和水溶液，加入乳化剂吐温80，将鹰嘴豆异黄酮溶于乙醇后滴入，再滴加阿拉伯胶水溶液，搅拌，均质，烘箱内干燥。

(3)测试

微胶囊化效率(％)＝(1-B/C)×100％＝45.34％(B为产品表面异黄酮质量；C为加入微胶囊中的异黄酮总质量。)

产品表面异黄酮质量的计算：准确称取0.1g微胶囊产品，用无水乙醇充分振荡、洗涤后，抽滤，滤液全部转移入25mL容量瓶中，无水乙醇定容，取滤液2ml，置于10ml容量瓶中，加入95％的乙醇1ml，最后用蒸馏水定容至刻度，摇匀。以1ml 95％乙醇加蒸馏水定容为10ml为空白对照，在260nm波长处测其吸光度。由吸光度标准曲线读出鹰嘴豆异黄酮含量。

实施例3

(1)鹰嘴豆异黄酮样品的制备

(2)包合方法

选定芯材与壁材的比例为1∶15，阿拉伯胶与β-环糊精配比1∶5，反应温度80℃，搅拌转速1000r/min。β-环糊精、阿拉伯胶研磨均匀后，加入蒸馏水搅拌形成溶液，滴加乳化剂吐温80，将溶于乙醇的鹰嘴豆异黄酮滴入，搅拌均质，烘箱内干燥。

(3)测试

实施例4

本发明采用了正交试验、电镜扫描、差示扫描量热法及红外光谱进行分析比较：

(1)正交试验设计确定最优工艺：根据预试验分析在最佳转速，最佳乳化剂含量，壁材阿拉伯胶、β-环糊精最佳配比，最佳芯壁材比条件下，考虑异黄酮乙醇溶液滴加时间(A)、阿拉伯胶滴加时间(B)、乳液搅拌时间(C)、搅拌温度(D)，采用L₉(3⁴)正交试验方案，各因素水平设计为异黄酮乙醇溶液滴加时间A可以设计为10min，15min，20min；阿拉伯胶滴加时间B可设计为10min，15min，20min；乳液搅拌时间C可以设计为20min，30min，40min；搅拌温度D可设计为55℃，60℃，65℃。

微胶囊化效率计算：微胶囊化效率(％)＝(1-W_{产品表面异黄酮}/W_{异黄酮总量})×100％

产品表面异黄酮质量的计算：准确称取0.1g微胶囊产品，用无水乙醇充分振荡、洗涤后，抽滤，滤液全部转移入25ml容量瓶中，无水乙醇定容，取滤液2ml，置于10ml容量瓶中，加入95％的乙醇1ml，最后用蒸馏水定容至刻度，摇匀。以1ml 95％乙醇加蒸馏水定容为10ml为空白对照，在260nm波长处测其吸光度。由标准曲线读出鹰嘴豆异黄酮含量。

(2)微胶囊产品电镜扫描观察超微结构：微胶囊产品用离子离间器镀金膜。测试电压为3.0kV，根据样品选择放大倍数，观察并拍照具有代表性的微胶囊颗粒形态。

由图1可见，在放大500倍时，所得胶囊外形为无定型态，微胶囊粒径在20～40μm之间，放大5000倍后，可以看到微胶囊颗粒表面既存在大量的连续体，也有丰富的孔洞。微胶囊表面连续体凹凸不平，微孔呈现大小不均、形状不一、分布不匀的特点。因而，微胶囊具有很大的内表面积，能有效地包埋、截留异黄酮分子，并且这也有利于在特定条件下微胶囊延缓释放效果。

(3)差示扫描量热(DSC)法：分别对鹰嘴豆异黄酮、β-CD、阿拉伯胶、鹰嘴豆异黄酮微胶囊进行DSC分析。测试条件：以空铝坩为参比物作基线，升温速度为10℃/min，N₂流速为20ml/min，扫描范围为30～300℃。分别记录样品的DSC升温曲线。

从图2可见，四份样品在100℃附近的吸收峰可能都是水吸收峰。异黄酮在215℃有吸收峰，微胶囊在此处无吸收峰，说明形成了微胶囊。

(4)红外光谱分析：分别将鹰嘴豆异黄酮、β-CD、阿拉伯胶、鹰嘴豆异黄酮微胶囊压片，记录红外光谱。测定参数：扫描范围4000～400cm^-1。

由图3可见，微胶囊在1024.56cm^-1处的峰消失，在1155.87、1082.21、1079.00cm^-1处的三个峰吸收强度明显减弱，峰形变宽，这是由于异黄酮和β-CD的空腔发生疏水相互作用和形成分子氢键所致，在2923.84、1652.31、1415.30、941.28、572.95cm^-1五个峰发生紫移，1639.50、1364.06、1239.15、854.80、758.72cm^-1处五个峰发生红移，异黄酮和β-CD的这些特征峰发生的变化都说明主客体分子发生了相互作用，异黄酮进入了β-CD的空腔，说明了鹰嘴豆异黄酮微胶囊的形成。

Claims

1.一种鹰嘴豆异黄酮微胶囊的制备方法，包括：

(3)异黄酮粗品中按5.5mg∶50ml加入蒸馏水，搅拌后倒入大孔吸附柱中，调节流量为1ml/min，用烧杯接过柱样品；当液面下降至高于树脂面0.4～0.6ml处时，关闭阀门，收集流液；再用蒸馏水冲洗树脂至液滴为无色，当液面下降至高于树脂面0.4～0.6ml时，关闭阀门；

2.根据权利要求1所述的一种鹰嘴豆异黄酮微胶囊的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中的乳化剂为吐温80或单甘酯，乳化剂含量为芯材质量的0.1％、0.2％、0.3％、0.4％或0.5％。

3.根据权利要求1所述的一种鹰嘴豆异黄酮微胶囊的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中的搅拌转速为400、600、800或1000r/min。

4.根据权利要求1所述的一种鹰嘴豆异黄酮微胶囊的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中的鹰嘴豆异黄酮与阿拉伯胶、β-环糊精两者总和的摩尔比为1∶5、1∶10或1∶15。

5.根据权利要求1所述的一种鹰嘴豆异黄酮微胶囊的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中的阿拉伯胶与β-环糊精摩尔比为1∶1、1∶3或1∶5。