CN103565996B - 花椒纳米粉、负载花椒纳米粉及其制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明属于食品、保健品和药品领域，具体涉及花椒纳米粉、负载花椒纳米粉、其衍生制剂、制备方法及其用途。本发明所解决的技术问题是提供一种全新的花椒应用形式，包括花椒纳米粉、负载花椒纳米粉及其衍生产品，用于食用、保健用、药用。本发明花椒纳米粉。该花椒纳米粉的粒径为1000nm以下，破壁率至少大于80%；进一步的将花椒纳米粉采用高压负载壳聚糖、甲壳素、β-环糊精、海藻酸钠中至少一种负载体得到负载椒纳米粉。最后还可采用花椒纳米粉或/和负载花椒纳米粉为活性成分，按照药学上可接受的方式制成制剂。并将上述产品形式应用降血脂、高血脂引起的并发症时，改善效果显著。

Description

花椒纳米粉、负载花椒纳米粉及其制备方法和用途

技术领域

本发明属于食品、保健品和药品领域，具体涉及花椒纳米粉、负载花椒纳米粉、其衍生制剂、制备方法及其用途。

背景技术

花椒，为芸香科花椒属植物的干燥或新鲜果皮，作为传统调味料和中药，花椒的应用历史源远流长，2002年卫生部确认花椒为药食两用原料。《神农本草经》记载“蜀椒味辛，温。主邪气咳逆，温中，逐骨节皮肤死肌，寒湿痹痛，下气。久服之头不白，轻身增年。”《本草纲目》记载花椒可治上气，咳嗽吐逆疝瘕，风湿寒痹。下气杀虫，利五脏，去老血。现代药理实验证明花椒具有镇痛抗炎、局部麻醉、抑菌和杀疥螨，影响消化系统功能、抗癌等作用，还对实验血栓形成及凝血系统都有一定的影响，而且花椒油有降血脂、抗动脉粥样硬化作用。如石应康等人发表的《花椒挥发油对实验性动脉粥样硬化的影响》、《花椒挥发油在体外对低密度脂蛋白氧化的影响》。

目前，花椒分级产品、花椒粉、花椒油是市场上花椒的主要加工产品，主要做调味品应用。虽然有药用报道，内服多用于理气、助消化；外用多用于治疗皮肤病。花椒粉的粒径通常在125~150μm之间，作食品调料时粒径甚至更大，该粒径用于食品调味用已能满足公众使用要求。在药用或保健品领域，花椒通常是提取其中的花椒油或制成花椒精利用，如花椒精加工在国内主要是采用水蒸气蒸馏和溶剂提取的方法萃取其中挥发油和油树脂，或制成粉末，或直接使用挥发油和油树脂，但有效成分极易挥发损失，如中国专利申请为200410022488“微囊花椒粉、亚麻酸粉的生产工艺”。也有市售以超临界CO₂萃取为主要技术制备的微胶囊产品，这类产品质量稳定，但设备要求高，难以工业化生产，同时生产成本较高，销售市场还偏向于较高消费层次，一时还难以被普通消费者所接受。

发明人发现，现有的花椒分级产品、花椒粉、花椒油产品的有效成分，包括挥发油、黄酮等通常在3个月左右会损失50%以上。尚未出现花椒纳米粉的产品形式。

发明内容

本发明所解决的第一个技术问题是提供一种花椒纳米粉，用于食用、保健用、药用。该花椒纳米粉的粒径为1000nm以下，破壁率至少大于80%。

进一步优选粒径为500nm以下，破壁率至少大于90%。

最优选粒径为200nm以下，破壁率至少大于95%。

花椒的细胞主要分为三类：表皮细胞粒径一般为33~50μm左右；果皮细胞粒径一般为20~45μm；管状细胞粒径一般为12~20μm。现有市售花椒粉的粒径通常在125~150μm之间，主要用于调味用，鲜有花椒粉入药的报道。本发明将花椒制成花椒纳米粉后，既可作调味品用，也可作为保健品或药品直接服用，尤其是可显著提高降血脂的活性，用于治疗高脂血症以及因高血脂引起的并发症。理由如下：

1、提高原材料中有效组分的溶出率

超微粉碎花椒得到纳米级的粉末后，多数细胞破壁，其细胞内有效成分可更充分的透出、利用，应用时显示体内吸收利用度比破壁前高30%以上，有效成分以酰胺和黄酮计算。

2、节省原材料，降低药物用量

采用超微粉碎技术制备花椒纳米粉，可以节省原材料并提高其利用率。现有花椒粉通常采用一般的机械粉碎，难于粉碎花椒中的纤维类物质，粉碎得到大量废弃渣料，造成原材料的浪费。本发明所采用的超微粉碎技术，极易粉碎花椒中的纤维类物质，所得粉末细腻，均可以用于食用、保健用或药用，减少了资源的浪费。花椒经超微粉碎后，用小于原处方的药量即可获得原处方的疗效，大约可节省药材30％~70％，如丸散药给药量可减少到原来的1/3-1/5，汤药给药量为原来的1/5~1/20。而且花椒经超微或纳米粉碎制成破壁粉体后，通常无需煎煮浸取就可以直接制剂，故可减少生产环节中有效成分的损耗，提高原材料的利用率，减少资源的浪费。

3、改善花椒的口感

花椒纳米粉的粒径在1000nm以下，平均粒径一般在200nm附近，其均匀性提高，色泽一致，粉末细腻。同时，改变了花椒粉质地粗糙、纤维与粉末分离均匀性差、花斑较多等缺陷，提高了花椒粉产品质量。

4、有利于保存生物活性成分

本发明采用超微或纳米粉碎技术对原材料超微或纳米粉碎时，可经控制不产生过热现象，甚至可在低温状态下进行，并且粉碎速度快，有利于保留不耐高温的生物活性物质及营养成分，从而提高药效。

本发明所解决的第二个技术问题是提供本发明花椒纳米粉的制备方法，其特征在于：步骤如下：

1）花椒采用普通粉碎机，粉碎至20-60目；

2）采用超微粉碎机粉碎至微米级，温度控制至10-45℃、3-6小时；

3）采用球磨机粉碎至纳米级，温度控制至10-45℃，6-10小时；

4）采用高压匀质机粉碎，温度控制至10-45℃，20-60Mpa，匀质1-6次，每次30分钟。

上述方法中，步骤2）、3）、4）温度优选控制至20-25℃。

采用多级粉碎的方式可充分粉碎花椒至纳米级别，花椒纳米粉破壁率高至少大于80%。

本发明所解决的第三个技术问题是提供一种负载花椒纳米粉，其特征在于：花椒纳米粉的粒径在1000nm以下，高压负载壳聚糖、甲壳素、β-环糊精、海藻酸钠中至少一种负载体。

发明人发现花椒纳米粉保存约90天后，挥发性有效成分含量会下降70%以上。尝试用辅料壳聚糖或甲壳素与花椒粉混合，但这类挥发性有效成分含量依旧会下降40%以上。而采用高压负载方式混合花椒纳米粉与负载体后，这类挥发性有效成分的效期则显著延长。

本发明负载体中的甲壳素英文名称为Chitin，中文学名为几丁质，化学名称为β-（1→4）-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡萄糖。而壳聚糖是几丁质（chitin）经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺（1-4）-2-氨基-B-D葡萄糖。甲壳素和壳聚糖含有大量的羟基和氨基，可与其他有机分子，如蛋白质、氨基酸、核酸、酚类化合物、醌类化合物、脂肪酸等形成氢键、共价键或配位键而牢固结合。甲壳素和壳聚糖对有机物的吸附有物理吸附、化学吸附和离子交换吸附。化学吸附是单层吸附，有选择性。物理吸附是通过静电引力、疏水交互作用、范德华力等的吸附，是多层吸附。甲壳素和壳聚糖在溶液中与中的离子进行离子交换反应是离子交换吸附，为等当量交换吸附。故采用甲壳素或壳聚糖作为负载体可以充分保证花椒的功效成分的保留与吸收。

本发明负载体中的β-环糊精呈筒状结构，其两端与外部为亲水性，而筒的内部为疏水性，借范德华力将一些大小和形状合适的药物分子，如卤素、挥发油等，包含于环状结构中。利用这一特性，花椒纳米粉可进入β-环糊精中，保留其有效成分，达到延长效期的作用。

本发明负载体中的海藻酸钠是由古洛糖醛酸（记为G段）与其立体异构体甘露糖醛酸（记为M段）两种结构单元构成的，这两种结构单元以三种方式（MM段、GG段和MG段）通过α-1,4糖苷键链接，从而形成一种无支链的线性嵌段共聚物。利用海藻酸钠的物理吸附作用，负载花椒纳米粉，保留其有效成分，达到延长效期的作用。

本发明所解决的第四个技术问题是负载花椒纳米粉的制备方法，步骤如下：

A、粉碎花椒至粒径在1000nm以内，得花椒纳米粉；

B、花椒纳米粉高压负载至负载体中；

其中，所述高压负载的负载压力为50-680bar；所述负载体为壳聚糖、甲壳素、β-环糊精、海藻酸钠中至少一种。负载体优选壳聚糖、甲壳素。

本发明制备方法中，将花椒粉碎成1000nm的花椒纳米粉是采用如下多级粉碎工艺实现：

1）花椒采用普通粉碎机，粉碎至20-60目；

2）采用超微粉碎机粉碎至微米级，温度控制至10-45℃、3-6小时；

3）采用球磨机粉碎至纳米级，温度控制至10-45℃，6-10小时；

4）采用高压匀质机粉碎，温度控制至10-45℃，20-60Mpa，匀质1-6次，每次30分钟。其中，采用超微粉碎机、球磨机、高压匀质机粉碎时，温度优选20-25℃。

然后再采用高压喷雾干燥仪，高压喷雾干燥仪的腔体可旋转，将花椒纳米粉负载于负载体中，控制进风温度100-130℃，出风温度小于60℃。

上述制备方法操作简便，工艺步骤少，生产成本少，可避免功效成分的损失，易于工业化生产。

本发明所解决的第五个技术问题是花椒纳米粉和负载花椒纳米粉的衍生产品，花椒纳米粉负载后，为了便于保存、服用，发明人以花椒纳米粉或/和负载花椒纳米粉为活性成分，按照药学上可接受的方式制成制剂。可制成的制剂有：片剂、胶囊剂、滴丸等等。

本发明所解决的第六个技术问题是提供花椒纳米粉、负载花椒纳米粉、以及其衍生产品的用途。即花椒纳米粉、负载花椒纳米粉、以及其衍生产品在制备治疗降血脂的药物中的用途。进一步的还可以制备治疗高血脂引起的并发症的药物中用途。

综上，本发明为花椒应用提供了花椒纳米粉、负载花椒纳米粉、衍生产品等全新的产品形式，制备方法简单易操作，生产成本低，为有效利用花椒资源，提高原料单位剂量的降血脂功效提供了一种新的选择。

附图说明

图1本发明花椒纳米粉的粒径分布图。

图2粉碎破壁前花椒粉电镜图。

图3粉碎破壁后负载花椒纳米粉电镜图。

具体实施方式

以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明，说明但不限制本发明。

目前，花椒应用常态为：

1、花椒粉：粒径通常在125~150μm之间时，产品质量难以控制，有效成分的吸收利用度较低。

2、花椒油：按常规方法提取得到。

3、花椒精：采用水蒸气蒸馏和溶剂提取的方法萃取其中挥发油和油树脂，或制成粉末，或直接使用挥发油和油树脂。

上述产品的有效成分，包括挥发油、黄酮等，通常在3个月左右会损失50%以上。生产花椒油和花椒精还会产生大量提取废渣，处理废渣也成了一大难题。

本发明花椒纳米粉的制备方法如下：

1）花椒采用普通粉碎机，粉碎至20-60目；

2）采用超微粉碎机粉碎至微米级，温度控制至10-45℃、3-6小时；

3）采用球磨机粉碎至纳米级，温度控制至10-45℃，6-10小时；

4）采用高压匀质机粉碎，温度控制至10-45℃，20-60Mpa，匀质1-6次，每次30分钟。其中，采用超微粉碎机、球磨机、高压匀质机粉碎时，温度优选20-25℃。

随着匀质的次数增多，纳米粉的粒径越小，破壁率越高。当花椒纳米粉粒径为1000nm以下时，破壁率至少大于80%；粒径为500nm以下时，破壁率至少大于90%；粒径为200nm以下时，破壁率至少大于95%。本发明花椒纳米粉的粒径分布图见图1，粉碎破壁前花椒粉电镜图见图2，粉碎破壁后负载花椒纳米粉电镜图见图3。

然后再采用高压喷雾干燥仪，高压喷雾干燥仪的腔体可旋转，将花椒纳米粉负载于负载体中，控制进风温度100-130℃，出风温度小于60℃，即得本发明负载纳米花椒粉。

以下为本发明有益效果的验证试验。

试验例1有效成分保质期对比

对不同制备方法不同粒径的花椒产品经过长时间保存后测定其中的有效成分，主要包括挥发油、黄酮等结果见表1。

表1不同花椒产品的有效成分含量（主要包括挥发油、黄酮等）

负载体	花椒粉粒径	负载压力	30天	60天	90天
						空白花椒粉 微米级	25~150μm	0	70%	60%	50%
空白花椒纳米粉 纳米级	1000纳米以下	0	60%	45%	30%
						壳聚糖花椒纳米粉 纳米级	1000纳米以下	0	70%	60%	50%
壳聚糖花椒纳米粉 纳米级	1000纳米以下	50-680bar	85%	70%	65%
						甲壳素花椒纳米粉 纳米级	1000纳米以下	0	70%	60%	50%
甲壳素花椒纳米粉 纳米级	1000纳米以下	50-680bar	85%	75%	70%

经过发明人多番测试，负载压力值为50-680P时，均可实现将花椒纳米粉负载吸附在负载体上，显著延长花椒纳米粉的效期。

试验例2考察甲壳素或壳聚糖负载的花椒纳米粉的抗高脂血症活性实验

1.1动物处理

SD大鼠（200±25g），雌雄各半，按动物房饲养标准：光亮/黑暗（12h/12h），温度（23±1℃），湿度（55±5%）。在实验开始前先饲养观察一周。小鼠被随机分为11组，每组12只。大鼠被随机分为6组，每组10只。受试动物每天给药剂量为10ml/kg，具体如下：

组1（正常对照组）饲喂基础饲料并给予0.5%吐温-80水溶液；组2（高脂模型组）饲喂高脂饲料并给予0.5%吐温-80水溶液；组3（脂必妥组）饲喂高脂饲料并给予50.0mg/kg脂必妥；组4~6（甲壳素（壳聚糖）负载的花椒纳米粉组）饲喂高脂饲料并分别以90.0mg/kg、180.0mg/kg和360.0mg/kg花椒纳米粉给药。

1.2血清生化分析

收集新鲜血液，室温放置1h，1000g，离心10min，取血清。采用酶化学比色法BECKMENDU800分光光度计检测血清TC、TG、HDL-C、GSH-PX和NOS。血清LDL-C水平以Friedwald公式计算：LDL-C=TC－HDL-C－（TG/5）。

1.3统计分析

所有的数据都以平均数±标准差表示。使用SPSS软件包的单因素方差分析（ANOVA）进行分析，以LSD方式进行组间比较检验，所有的P<0.05（*）表示有统计学意义。

2、结果

2.1甲壳素（壳聚糖）负载的花椒纳米粉组对血脂的影响，结果见表2：

大鼠给予高脂饲料饲喂后，同正常对照相比，血清TC、TG和LDL-C含量显著升高。大鼠口服甲壳素（壳聚糖）负载的花椒纳米粉组后，各药物不同剂量组血清TC、TG和LDL-C含量比高脂模型组大鼠均降低。同高脂模型组相比，甲壳素（壳聚糖）负载的花椒纳米粉组中剂量组的TC降低了38％；TG降低了42%；LDL-C降低了49%。甲壳素（壳聚糖）负载的花椒纳米粉组高剂量组的TC分别降低了49%；TG降低了49%；LDL-C分别降低了71%。此外，与脂必妥阳性组相比，甲壳素（壳聚糖）负载的花椒纳米粉组高剂量组血清TC、TG、LDL-C含量降低，差异具有统计学意义（P<0.01）。

表2负载花椒纳米粉抗高脂血症活性

2.2甲壳素（壳聚糖）负载的花椒纳米粉组对血清GSH-PX和NOS活力的影响

高脂模型组血清抗氧化酶GSH-PX和NOS活力显著降低（P<0.01）。同高脂模型组比，甲壳素（壳聚糖）负载的花椒纳米粉给药组血清GSH-PX和NOS活力显著增加（P<0.05）。甲壳素（壳聚糖）负载的花椒纳米粉组给药组血清GSH-PX活力升高51%；甲壳素（壳聚糖）负载的花椒纳米粉给药组血清NOS活性升高33%。同阳性组相比，甲壳素（壳聚糖）负载的花椒纳米粉给药组血清GSH-PX活力显著增加（P<0.05）。甲壳素（壳聚糖）负载的花椒纳米粉给药组的血清NOS活力与阳性组相比，无显著差异。

3、结论

目前的研究评价了甲壳素（壳聚糖）负载的花椒纳米粉对体内高脂血症影响。甲壳素（壳聚糖）负载的花椒纳米粉能够改善肝指数，降低血清TC、TG、LDL-C，增加血清GSH-PX、NOS活力。表明甲壳素（壳聚糖）负载的花椒纳米粉具有调节血脂作用。在当前研究中，分析了各处理组的血清脂质水平，发现超甲壳素（壳聚糖）负载的花椒纳米粉降低TC、TG、LDL-C水平具有剂量依赖性。甲壳素（壳聚糖）负载的花椒纳米粉具有预防和改善高脂血症的作用。药物作用增强了TG和LDL-C的能力，还加速了脂质的排泄和减缓脂质的吸收。

Claims (12)

1.负载花椒纳米粉，其特征在于：花椒纳米粉的粒径在1000nm以下，采用壳聚糖、甲壳素、β-环糊精、海藻酸钠中至少一种负载体高压负载花椒纳米粉。

2.根据权利要求1所述的负载花椒纳米粉，其特征在于：花椒纳米粉的粒径为500nm以下。

3.根据权利要求2所述的负载花椒纳米粉，其特征在于：花椒纳米粉的粒径为200nm以下。

4.根据权利要求1-3任一项所述的负载花椒纳米粉，其特征在于：高压负载的负载压力为50-680bar。

5.根据权利要求1-3任一项所述的负载花椒纳米粉，其特征在于：所述负载体为壳聚糖或甲壳素。

6.权利要求1所述的负载花椒纳米粉的制备方法，其特征在于步骤如下：

A、粉碎花椒至粒径在1000nm以内，得花椒纳米粉；

B、花椒纳米粉高压负载至负载体中；

其中，所述高压负载的负载压力为50-680bar；所述负载体为壳聚糖、甲壳素、β-环糊精、海藻酸钠中至少一种。

7.根据权利要求6所述的负载花椒纳米粉的制备方法，其特征在于：所述负载体为壳聚糖或甲壳素。

8.根据权利要求6所述的负载花椒纳米粉的制备方法，其特征在于：步骤A中粉碎花椒粉的方法步骤如下：

1)花椒采用普通粉碎机，粉碎至20-60目；

2)采用超微粉碎机粉碎至微米级，温度控制至10-45℃、3-6小时；

3)采用球磨机粉碎至纳米级，温度控制至10-45℃，6-10小时；

4)采用高压匀质机粉碎，温度控制至10-45℃，20-60MPa，匀质1-6次，每次30分钟。

9.根据权利要求6所述的负载花椒纳米粉的制备方法，其特征在于：步骤B中采用高压喷雾干燥仪，将花椒纳米粉负载于负载体中，控制进风温度100-130℃，出风温度小于60℃。

10.花椒口服制剂，其特征在于：以权利要求1-5任一项所述的负载花椒纳米粉为活性成分，按照药学上可接受的方式制成制剂。

11.权利要求1-5任一项所述的负载花椒纳米粉或权利要求10所述的花椒口服制剂在制备治疗降血脂的药物中的用途。

12.权利要求1-5任一项所述的负载花椒纳米粉或权利要求10所述的花椒口服制剂在制备治疗高血脂引起的并发症的药物中用途。