CN103977412A - 一种肠溶性胶囊材料组合物 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型的肠溶性胶囊材料组合物，具体的由淀粉-明胶-壳聚糖交联复合物、肠溶性材料、柔化剂、pH调节剂，水，以及着色剂构成，该组合物可以直接加水配成用于制备肠溶性胶囊的胶液或片材。

Description

一种肠溶性胶囊材料组合物

技术领域

本发明公开了一种肠溶性胶囊材料组合物，涉及到医药领域。

背景技术

胶囊剂是现代药物的一种用途极广，品种极多的药物剂型，胶囊剂根据用途的特殊性，可分为胃溶胶囊剂、肠溶胶囊剂、微型胶囊剂。其中，胃溶型胶囊剂为最常见的胶囊剂，口服后，胶囊在胃中溶解，药物释放出来产生药效。微型胶囊剂是利用天然的或合成的高分子材料，将固体药物微粒或液体药物微滴包裹成直径1～500微米的微小胶囊剂。

肠溶胶囊剂实际上就是硬胶囊剂或软胶囊剂中的一种，只是在囊壳中加入了特殊的药用高分子材料或经特殊处理，所以它在胃液中不溶解，仅在肠液中崩解溶化而释放出活性成分，达到一种肠溶的效果，故而称为肠溶胶囊剂。《中国药典》中规定，肠溶胶囊的崩解时限检查中，在盐酸溶液（9→1000）中不加挡板检查2h不得出现裂缝或崩解，在人工肠液（pH=6.8）中加挡板检查，1h内应全部崩解。

现有技术中，肠溶胶囊的主要原材料为：

（1）天然高分子材料，如明胶。明胶是来源于动物皮、骨等胶原结缔组织，经一定化学转化得到的水溶性蛋白质，具有良好的加工性能，无异味，加工操作方便而成为目前胶囊使用的最多应用最广的原料。

（2）半合成高分子材料，如羟丙甲基纤维素，甲基纤维素，乙基纤维素，邻苯二甲酸醋酸纤维素，羟丙基纤维素等，该类材料的特点是毒性小，粘度大，成盐后溶解度增加，方便加工成型。

（3）全合成高分子材料，如聚乙烯醇，聚乙二醇，聚酰胺和聚乙烯吡咯烷酮。这类材料成膜性好，但价格较高，同时缺乏足够的临床前数据，使用程度受限。

肠溶胶囊的主要制备方法有：

交联剂硬化法：尤其在以明胶为原料的胶囊材料中，添加醛类物质，使得明胶分子量增大，水溶性下降，同时醛类物质与明胶中氨基酸残基反应，生成耐酸而不耐碱的伯醇胺，使其能在偏碱性条件下溶解，达到肠溶目的。

原料混合物法：将几种胶囊的原料，如明胶和纤维素类原料，直接物理性的混合后，利用常规胶囊的生产方法制成肠溶胶囊。在混合的过程中，纤维素类的原料产生部分降解得到低聚纤维素，低聚纤维素继续降解得到戊糖，戊糖在偏碱性的工艺条件下生成糠醛，糠醛和明胶快速反应生产交联不溶物，以类似交联剂硬化法的原理，达到肠溶目的。

PA明胶改性法：该法通过对明胶的氨基进行改性反应，将明胶的等电点从5降到4左右。当介质pH处于明胶等电点以下时，明胶将析出。但在现有技术对明胶的改性研究中，改性明胶在更低的pH条件下仍然会被溶解，因此PA改性明胶仅是在一个较低而较小的pH范围内不溶。该法在目前来说，并没有制作肠溶胶囊应用意义，仅仅是一个可能的途径。

肠溶材料包衣法：该法借鉴了肠溶性片剂的方法，用肠溶材料对胶囊进行包衣，例如在普通明胶胶囊的外壳涂上一层邻苯二甲酸醋酸纤维素涂层，从而达到肠溶目的，并且该技术效果比原料混合法好。

上述方法的缺点在于：①交联剂硬化法中需要添加较多的醛类交联剂才能达到目的，处理不当将导致醛残留，存在与药物发生相互作用的可能，存在安全问题；②原料混合法得到的胶囊材料组成不均一，成膜性能不佳，工艺不易控制，该法制得的肠溶胶囊肠溶性能不稳定，明胶和纤维素衍生物的反应程度对肠溶性能有很大影响，而且囊壳脆碎度指标难以达标。③肠溶包衣法需要额外增加繁琐的包衣步骤，增加了工序和成本。目前上市的肠溶胶囊多为该法制成, 但是由于明胶的特殊性质, 这种传统的包衣方式很难达到理想的效果, 或是影响其中的药物性质, 或是影响整体胶囊的稳定性。

近年来出现了一些新的制备肠溶胶囊的技术，如液态包裹喷雾封合技术，热熔挤压法等，这些技术对胃溶胶囊壳均有较好的包衣效果，但这些工序或是太过复杂，或是过于昂贵, 难以获得较好的推广。本发明提供了一种新的策略，直接对常用的胶囊囊材明胶进行改性，在明胶体系中接入淀粉和壳聚糖分子，形成明胶-淀粉-壳聚糖交联复合物，该复合物自身具备一定的肠溶性能，在该复合物基础上添加适量其他辅料，从而提供了一种新型的肠溶性胶囊材料组合物，该组合物用水溶解后，即可直接用于制备肠溶软、硬胶囊壳。

发明内容

本发明首先提供了一种以淀粉-明胶-壳聚糖三元交联组合物为基础的肠溶胶囊材料组合物，该组合物中各组分以质量百分比计，其由下列组分构成：

（A）淀粉-明胶-壳聚糖交联复合物  70-85%；   

（B）肠溶性材料 5-25%；

（C）柔化剂  0-15%；

（D）pH调节剂 0.1-0.5%；

（E）着色剂 0-0.2%；

（F）水5-15%。

组分（A）所述的淀粉-明胶-壳聚糖交联复合物，是由淀粉-明胶-壳聚糖交联获得。

其中，本发明所述的壳聚糖是甲壳质经脱乙酰化的产物，化学名称是聚（1，4）-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，也叫做 N-乙酰基-D-葡糖胺。甲壳质可以在碱性条件下经过水解而脱去部分乙酰基，成为壳聚糖，其化学名称为：聚（1，4）-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖。甲壳质中的 N-乙酰基-D-葡糖胺单元质量分数大于 50%，而壳聚糖中 N-乙酰基 -D-葡糖胺单元质量分数小于 50%，两者的化学组成并不是固定的。壳聚糖是一种碱性多糖，具有良好的生物性能，作为植入材料在人体内可以充分降解，对细胞的增殖和分化起到促进作用，因此较多应用于医学用途。但是壳聚糖的力学性能较差，脆性大且强度不高。因此经常与其它材料联用。

其中，本发明所述的明胶是由动物组织的胶原为基础通过酸性或碱性水解制备的，具有和蛋白质相似的组成与性质。明胶分子量在 10～30 万之间，在生物学性能上明胶具有优异的生物相容性和降解性能，可以作为降解性植入材料临时植入体内，无免疫排异作用并且被降解后的产物容易被生物体吸收，而人体的骨骼成分也是由明胶与羟基磷灰石复合的。另外明胶还被广泛应用于药物、食品、化工、医疗等多种领域中。

其中，本发明所述的淀粉分为直链淀粉和支链淀粉，是由α-1,4-糖苷键连接而成的葡萄糖多糖高分子，以颗粒形式存在，不溶于冷水，在常温范围内性能比较稳定。同时，它又是一种电流变性能较好的物质，和无机流变颗粒相比，密度小，不易聚集。淀粉也是可降解的天然高分子，和明胶共混做成的复合材料既不破坏明胶的降解性,又能增加明胶的力学性能。

本发明所述的淀粉-明胶-壳聚糖交联复合的方法通常包括溶液共混法、冷冻干燥法、共沉淀法、交替沉积法、模拟体液矿化法以及原位沉析法等。

具体而言，本发明所述的淀粉-明胶-壳聚糖交联复合方法在制备该交联复合物的过程中，使用了戊二醛助剂，实现了三者在化学结构上的联系。该交联复合物是通过如下方法制备的：

a. 取壳聚糖1份溶于适量1%乙酸水溶液，过滤制得10%壳聚糖乙酸溶液待用；取明胶2份加入适量水中，60℃加热使完全溶解，过滤制得10%明胶水溶液待用；取淀粉1份加入适量水中，40℃加热10分钟制得10%淀粉糊化溶液待用；

b. 取a所述3种溶液等体积混合均匀，加入总体积30%的质量分数为5%戊二醛水溶液，搅拌反应20分钟，将溶液浇铸在不锈钢容器中，液层厚度为1-2厘米，放入真空干燥箱50℃干燥24小时；

c. 将干燥后所得物质粉碎，并过10目筛网，使用乙醇洗涤并剧烈搅拌15分钟，减压过滤，过滤所得固体再使用乙醇洗涤并剧烈搅拌10分钟，减压过滤，过滤所得固体置于鼓风干燥箱50℃干燥2小时既得淀粉-明胶-壳聚糖交联复合物。

在这一过程中，明胶中氨基将与淀粉中的活性羟基发生反应，明胶中的羧基将与壳聚糖中的氨基发生反应，而戊二醛的两个醛基均能和羟基和氨基反应，戊二醛的加入使得该交联反应得以在空间内发展，而不仅仅局限于平面，同时使交联部位距离加长，被交联的分子能够在一定的范围内相对运动，起到类似“皮筋”的作用，这使得整个三元体系结构稳固而又具有可拉伸性。

另外，由于该交联组合物中大部分能与质子反应的位点均和其他基团链接，增强了材料的抗酸性，使得该材料本身就具备一定的肠溶性质，可以在后继的工序中添加较少量的肠溶材料。

进一步的，该肠溶胶囊材料组合物中还含有肠溶性的材料，这些材料可以是聚乙烯乙酸苯二甲酸酯、肠溶性丙烯酸树脂、邻苯二甲酸羟丙基甲基纤维素、1,2,4-苯三甲酸乙酸纤维素、1,2,4-苯三甲酸羟丙基甲基纤维素、琥珀酸乙酸纤维素、琥珀酸乙酸羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇的一种或多种的组合。

进一步的，该肠溶胶囊材料组合物中还含有柔化剂，为甘油、聚乙二醇、柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、丙二醇、硬脂酸的一种或多种的混合物。柔化剂的作用在于调节材料的粘性、可拉伸性，这些性能决定了成品胶囊的脆碎度、封包性能等。

进一步的，该肠溶胶囊材料组合物中还含有pH调节剂，选自氢氧化钠，氢氧化钾，碳酸氢钾，碳酸氢钠，碳酸钾、碳酸钠、三乙醇胺、磷酸氢二钾，磷酸氢二钠，磷酸二氢钾，磷酸二氢钠的一种或多种的组合物。pH调节剂的作用在于，创造碱性的条件让肠溶材料增加在水中的溶解度，有利于和三元交联组合物凝胶混合，得到均一的混合物。

进一步的，该肠溶胶囊材料组合物中还可选的含有着色剂，选自胭脂红、新红、苋菜红、诱惑红、赤藓红、偶氮玉红、柠檬黄、日落黄、核黄素、斑蝥黄、胡萝卜素、叶绿素、酸性亮绿BS、亮蓝、专利蓝V、花青素、可可壳色素、氧化铁、焦糖色、炭黑、亮黑的一种或多种的混合物。

其次，本发明提供了该肠溶胶囊材料组合物的制备方法，由以下步骤实现：取淀粉-明胶-壳聚糖交联复合物70-85份，加入5-25份肠溶性材料、5-15份柔化剂、0.1-0.5份pH调节剂、0-0.2份着色剂以及适量水，混匀，通过24目筛网制湿粒，制得湿粒于真空干燥箱50℃干燥8小时即得。此处需要说明的是，根据添加柔化剂和水的量，干燥时间不同，干燥时间的确定的依据为：最终组合物按2010年版《中国药典》附录“干燥失重检查法”检测，控制干燥失重不超过15%。

其中，肠溶性材料与pH调节剂配成溶液，淀粉-明胶-壳聚糖交联复合物、柔化剂与适量水混合呈粘稠半固体凝胶，此时在搅拌下将肠溶材料的溶液逐渐加入该凝胶中，充分混匀搅拌。之后可选的添加着色剂，以及适量水调节凝胶的粘稠度，通过挤压的方式让该半固体凝胶过24目筛网制湿粒，切料，烘干得到所述肠溶胶囊材料组合物。

本发明的创新处与进步之处在于：

①使用淀粉-明胶-壳聚糖交联组合物作为肠溶胶囊的基本材料，充分发挥了各自的优点，该组合物具有良好的可加工性，同时具备较低的吸水性，壳聚糖还有一定的抑菌作用，延长了组合物的有效期。利用戊二醛进行交联，提升了交联程度，改善了组合物的可拉伸性和稳定性，克服了传统物理混合技术所导致的混合材料性能差的缺陷。

②将肠溶胶囊材料和其他辅料制成固体颗粒料，便于储存、运输、取用。制备胶囊时，仅需按计算量取用该固体颗粒料，配以适量水，化胶后即可直接使用任意通常胶囊制备技术制备软硬胶囊，具有适应性广的特点。

③无需使用特殊的肠溶包衣工序即可获得肠溶性胶囊材料，节省了工序和成本。

具体实施方式

以下通过数个具体实施实例来进一步说明本发明方案，需要注意的是，这些实例仅为帮助理解本发明之用，非任何形式的对本发明的进一步限制。

具体实施方案：淀粉-明胶-壳聚糖交联复合物的制备

a. 取壳聚糖1kg溶于10kg 1%乙酸水溶液，过滤制得10%壳聚糖乙酸溶液待用；取明胶2kg加入20kg水中，60℃加热使完全溶解，过滤制得10%明胶水溶液待用；取淀粉1kg加入10kg水中，40℃加热10分钟制得10%淀粉糊化溶液待用；

b. 取a所述3种溶液各1L 混合均匀，加入900ml的质量分数为5%戊二醛水溶液，搅拌反应20分钟，将溶液浇铸在不锈钢容器中，液层厚度为1-2厘米，放入真空干燥箱50℃干燥24小时；

c. 将干燥后所得物质粉碎，并过10目筛网，使用乙醇洗涤并剧烈搅拌15分钟，减压过滤，过滤所得固体再使用乙醇洗涤并剧烈搅拌10分钟，减压过滤，过滤所得固体置于鼓风干燥箱50℃干燥2小时既得淀粉-明胶-壳聚糖交联复合物目标产品。

实施例1：

取淀粉-明胶-壳聚糖交联复合物70份，加入5份肠溶性丙烯酸树脂、10份甘油、0.1份氢氧化钠以及10份水，混匀，通过24目筛网制湿粒，制得湿粒于真空干燥箱50℃干燥即得胶囊材料组合物。采用现有的沾胶法用该组合物制备空心硬胶囊。

实施例2：

取淀粉-明胶-壳聚糖交联复合物85份，加入2份聚乙烯乙酸苯二甲酸酯，3份聚乙烯醇、3份丙二醇，2份聚乙二醇200、0.1份氢氧化钠以及10份水，混匀，通过24目筛网制湿粒，制得湿粒于真空干燥箱50℃干燥即得胶囊材料组合物。采用现有的沾胶法用该组合物制备空心硬胶囊。

实施例3：

取淀粉-明胶-壳聚糖交联复合物75份，加入15份琥珀酸乙酸羟丙基甲基纤维素、5份柠檬酸三乙酯、0.5份氢氧化钾以及10份水，混匀，通过24目筛网制湿粒，制得湿粒于真空干燥箱50℃干燥即得胶囊材料组合物。采用现有的沾胶法用该组合物制备空心硬胶囊。

对比实施例1：

取淀粉-明胶-壳聚糖交联复合物70份，加入1份肠溶性丙烯酸树脂、15份甘油、0.1份氢氧化钠以及10份水，混匀，通过24目筛网制湿粒，制得湿粒于真空干燥箱50℃干燥即得胶囊材料组合物。用该组合物采用沾胶法制备空心硬胶囊。

对比实施例2：

取淀粉-明胶-壳聚糖交联复合物70份，加入15份甘油、0.1份氢氧化钠以及10份水，混匀，通过24目筛网制湿粒，制得湿粒于真空干燥箱50℃干燥即得胶囊材料组合物。用该组合物采用沾胶法制备空心硬胶囊。

对比实施例3：

取淀粉-明胶-壳聚糖交联复合物50份，加入35份肠溶性丙烯酸树脂、15份甘油以及10份水，混匀，通过24目筛网制湿粒，制得湿粒于真空干燥箱50℃干燥即得胶囊材料组合物。用该组合物采用沾胶法制备空心硬胶囊。

对比实施例4：

市售肠溶空心胶囊200粒(购自浙江新昌康乐胶囊有限公司)。

实施例4：实施例和对比实施例样品释放度、崩解时限和脆碎度试验

上述实施例与对比实施例所得到的空心胶囊填装等量的对乙酰氨基酚作为模型药物, 分别检查各组的释放度、崩解时限和脆碎度，检测方法如下：

释放度：按2010 版《中国药典》二部附录XD中肠溶制剂释放度测定法中第二法测定药物的体外释放。实验选用转篮法，温度为( 37±0.5)℃，分别于0时刻，0.1mol·L^-1HCl中2h, 以及0.1mol·L^-1PBS （pH 6.8）中10、20、30、45、60、 90、120min 取样，释放转速50 r·min^-1，测定各组药物的释放。

崩解时限：各取胶囊6粒，装满滑石粉，照2010 版《中国药典》二部附录XA肠溶胶囊剂项下的方法检查，检查各组在盐酸溶液中（9→1000）中不加挡板检查2小时胶囊壳不得有裂缝或崩解现象，在人工肠液中1h内应全部崩解。

脆碎度：取本品50粒，置表面皿中，放入盛有硝酸镁饱和溶液的干燥器内，置25℃±1℃恒温24小时，取出，立即分别逐粒放入直立在木板（厚度2cm）上的玻璃管（内径为24mm，长为200mm）内，将圆柱形砝码（材质为聚四氟乙烯，直径为22mm，重20g±0.1g）从玻璃管口处自由落下，视胶囊是否破裂。如有破裂，不得超过5粒。

按以上方法对实施例和对比实施例样品进行检测，结果见表1和表2。

表1 实施例和对比实施例样品释放度检测结果

                                                 

表2实施例和对比实施例样品崩解时限和脆碎度检测结果

结果表明，按本发明提供的肠溶性胶囊材料组合物制成的空心胶囊，各项指标优于市售的肠溶空心胶囊，完全能满足《中国药典》中对肠溶胶囊的要求。

Claims (10)

1.一种肠溶性胶囊材料组合物，其由下列组分构成（按质量百分比计）：

（A）淀粉-明胶-壳聚糖交联复合物 70-85%；

（B）肠溶性材料 2-25%；

（C）柔化剂5-15%；

（D）pH调节剂 0.1-0.5%；

（E）着色剂 0-0.2%；

（F）水5-15%。

2.根据权利要求1所述的肠溶性胶囊材料组合物，其特征在于，组分（A）淀粉-明胶-壳聚糖交联复合物制备方法为：

a. 取壳聚糖1份溶于适量1%乙酸水溶液，过滤制得10%壳聚糖乙酸溶液待用；取明胶2份加入适量水中，60℃加热使完全溶解，过滤制得10%明胶水溶液待用；取淀粉1份加入适量水中，40℃加热10分钟制得10%淀粉糊化溶液待用；

b. 取a所述3种溶液各100ml混合均匀，加入质量分数为5%戊二醛水溶液10ml，搅拌反应20分钟，将溶液浇铸在塑料容器中，液层厚度为1-2厘米，放入真空干燥箱50℃干燥24小时；

c. 将干燥后所得物质粉碎，并过10目筛网，再加入到100ml乙醇溶液中，剧烈搅拌15分钟，减压过滤，过滤所得固体再加入到50ml乙醇中，剧烈搅拌10分钟，减压过滤，过滤所得固体置于鼓风干燥箱50℃干燥2小时既得淀粉-明胶-壳聚糖交联复合物。

3.根据权利要求1所述的肠溶性胶囊材料组合物，其特征在于，组分（A）淀粉-明胶-壳聚糖交联复合物的吸水度小于200%。

4.根据权利要求1所述的肠溶性胶囊材料组合物，其特征在于，组分（B）肠溶性材料选自聚乙烯乙酸苯二甲酸酯、肠溶性丙烯酸树脂、邻苯二甲酸羟丙基甲基纤维素、1,2,4-苯三甲酸乙酸纤维素、1,2,4-苯三甲酸羟丙基甲基纤维素、琥珀酸乙酸纤维素、琥珀酸乙酸羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇的一种或多种的组合。

5.根据权利要求1所述的肠溶性胶囊材料组合物，其特征在于，组分（C）柔化剂为甘油、聚乙二醇、柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、丙二醇、硬脂酸的一种或多种的混合物。

6.根据权利要求1所述的肠溶性胶囊材料组合物，其特征在于，组分（D）pH调节剂为碱性物质，选自氢氧化钠，氢氧化钾，碳酸氢钾，碳酸氢钠，碳酸钾、碳酸钠、三乙醇胺、磷酸氢二钾，磷酸氢二钠，磷酸二氢钾，磷酸二氢钠的一种或多种的组合物。

7.根据权利要求1所述的肠溶性胶囊材料组合物，其特征在于，组分（E）着色剂选自胭脂红、新红、苋菜红、诱惑红、赤藓红、偶氮玉红、柠檬黄、日落黄、核黄素、斑蝥黄、胡萝卜素、叶绿素、酸性亮绿BS、亮蓝、专利蓝V、花青素、可可壳色素、氧化铁、焦糖色、炭黑、亮黑的一种或多种的混合物。

8.根据权利要求1所述的肠溶性胶囊材料组合物，其特征在于，肠溶性胶囊材料组合物由以下工艺制得：

取淀粉-明胶-壳聚糖交联复合物70-85份，加入5-25份肠溶性材料、5-15份柔化剂、0.1-0.5份pH调节剂、0-0.2份着色剂以及适量水，混匀，通过24目筛网制湿粒，制得湿粒于真空干燥箱50℃干燥即得。

9.根据权利要求1所述的肠溶性胶囊材料组合物，按一般的胶囊生产工艺，可用于肠溶性软、硬胶囊壳的制备。

10.根据权利要求1所述的肠溶性胶囊材料组合物，按一般的胶囊生产工艺，制成肠溶性软、硬胶囊壳在医药制剂中的应用。