CN104224746A - 植物空心胶囊及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植物空心胶囊及其制备方法，植物空心胶囊以不同比例的大麦醇溶蛋白和大豆多糖为主要原料，辅以增塑剂和纳米二氧化硅颗粒填料制作而成。制备方法包括：步骤1，将大麦醇溶蛋白溶于75℃-90℃的体积分数为50％-60％的异丙醇溶液中，得到第一胶液；步骤2，先后将大豆多糖、增塑剂、纳米二氧化硅加入到第一胶液中，75℃-90℃条件下保温搅拌至少15min，溶解均匀后，迅速通过水浴冷却至15℃并保持1h得到第二胶液；步骤3，将第二胶液依次经过蘸膜、30℃-50℃干燥、拔壳和切割的处理过程，得到植物空心胶囊。

Description

植物空心胶囊及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种植物空心胶囊及其制备方法。

背景技术

长期以来，明胶胶囊作为部分药品和保健性食品原料的主要装载材料，在保护囊内药品和食品原料，实现体内缓释，遮掩被装载物自身气味或味道等方面起到了积极的作用。

与此同时，明胶胶囊也具有一定的局限性，主要体现在如下几个方面：一、明胶胶囊的主要组分为明胶，系由猪、牛、羊的骨、皮等熬制而成，动物性源材的使用一方面增加了胶囊的不安全性，特别是西方国家爆发的动物性传染病等更加剧了人们对明胶胶囊的安全性担忧；另一方面也导致具有特殊信仰者和素食主义者无法食用；二、明胶胶囊含水量高且吸湿性强，易将水分传递给胶囊内的装载物，导致药物吸潮失效甚至不能食用；三、明胶胶囊稳定性受温度影响较大，低温时变硬发脆，易造成胶囊破损、药物泄露等；四、明胶胶囊易与含醛基药物发生交联反应，阻碍药物释放，延长崩解时限。

发明内容

本发明是为解决上述问题而进行的，通过提供一种新型植物空心胶囊及其制备方法，其主要材料为来源于植物原料的大麦醇溶蛋白和大豆多糖，辅以增塑剂和纳米粒子填料，得到的新型胶囊不仅提高了食用安全性和阻隔性能，同时胶囊的机械性能也得以改善。

本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种植物空心胶囊，其特征在于，含有以下成分：大麦醇溶蛋白、大豆多糖、纳米二氧化硅、增塑剂、体积分数为50％-60％的异丙醇溶液，各成分的质量分数如下：

余量为体积分数为50％-60％的异丙醇溶液。

本发明提供的植物空心胶囊还可以具有这样的特征：大麦醇溶蛋白与大豆多糖的质量比为5:1-3:1。

本发明提供的植物空心胶囊还可以具有这样的特征：纳米二氧化硅的粒径为50-100nm。

本发明提供的植物空心胶囊还可以具有这样的特征：大麦醇溶蛋白与纳米二氧化硅的质量比为30:1-20:1。

本发明提供的植物空心胶囊还可以具有这样的特征：增塑剂为甘油和聚乙二醇中的任意一种或两者的混合物。

本发明提供的植物空心胶囊还可以具有这样的特征：大麦醇溶蛋白与增塑剂的质量比为5:1-2.5:1。

本发明提供了植物空心胶囊的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，将大麦醇溶蛋白溶于75℃-90℃的体积分数为50％-60％的异丙醇溶液中，得到第一胶液；

步骤2，先后将大豆多糖、增塑剂、纳米二氧化硅加入到第一胶液中，75℃-90℃保温搅拌至少15min，待其溶解均匀后，迅速通过水浴冷却至15℃并保持1h得到第二胶液；

步骤3，将第二胶液依次进行蘸膜、30℃-50℃干燥、拔壳和切割处理，即为本方法所制备的植物空心胶囊。

发明作用与效果

根据本发明提供的植物空心胶囊及其制备方法，植物空心胶囊以来源于天然植物原料的大麦醇溶蛋白和大豆多糖为主要成分，在食用安全性上比动物性源材的胶囊更好，由于大麦醇溶蛋白为醇溶性蛋白，具有特殊的氨基酸组成与序列，在适宜的溶剂以及适宜的温度条件下，展现出良好的成膜性，可免去凝胶剂以及助凝剂的使用，使得本发明提供的植物空心胶囊的配方与工艺得以简化，胶囊的安全性提高，且胶囊中纳米二氧化硅的加入，保证了成囊时针孔现象的明显减少，胶囊的阻隔性能(隔氧、隔水蒸气等)明显提高，改善了胶囊储藏药物的能力，同时改善了成囊材料的机械性能，本发明的植物胶囊为植物蛋白多糖复合胶囊研究做出了有益的探索。

具体实施方式

实施例一

以大麦醇溶蛋白、大豆多糖和纳米二氧化硅为主要原料的新型纳米复合植物胶囊配方：

组分	配方	百分含量
			大麦醇溶蛋白	大麦醇溶蛋白	15％
大豆多糖	大豆多糖	3％
			纳米二氧化硅	纳米二氧化硅	0.5％
增塑剂	甘油	3％

其中，大麦醇溶蛋白与大豆多糖的质量比为5:1；大麦醇溶蛋白与纳米二氧化硅的质量比为30:1；大麦醇溶蛋白与增塑剂甘油的质量比为5:1。

称取15g的大麦醇溶蛋白，溶于75℃、78.5mL的50％异丙醇溶液中得到第一胶液；往第一胶液中分别加入3g大豆多糖、3g甘油和0.5g纳米二氧化硅粉末，75℃条件下搅拌30分钟溶解均匀后，用15℃水浴迅速冷却并保持1h，得到第二胶液，第二胶液采用传统蘸膜技术，经过蘸膜、30℃烘干、拔壳、切割等制得新型植物空心胶囊。

实施例二

以大麦醇溶蛋白、大豆多糖和纳米二氧化硅为主要原料的新型纳米复合植物胶囊配方：

组分	配方	百分含量
			大麦醇溶蛋白	大麦醇溶蛋白	20％

大豆多糖	大豆多糖	5％
			纳米二氧化硅	纳米二氧化硅	1％
增塑剂	甘油	6％

其中，大麦醇溶蛋白与大豆多糖的质量比为4:1；大麦醇溶蛋白与纳米二氧化硅的质量比为20:1；大麦醇溶蛋白与增塑剂甘油的质量比为3.3:1。

称取20g的大麦醇溶蛋白，溶于80℃、68mL的55％异丙醇溶液中得到第一胶液；往第一胶液中分别加入5g大豆多糖、6g甘油和1g纳米二氧化硅粉末，80℃条件下搅拌25分钟溶解均匀后，用15℃水浴迅速冷却并保持1h，得到第二胶液，第二胶液采用传统蘸膜技术，经过蘸膜、40℃烘干、拔壳、切割等制得新型植物空心胶囊。

实施例三

以大麦醇溶蛋白、大豆多糖和纳米二氧化硅为主要原料的新型纳米复合植物胶囊配方：

组分	配方	百分含量
			大麦醇溶蛋白	大麦醇溶蛋白	15％
大豆多糖	大豆多糖	5％
			纳米二氧化硅	纳米二氧化硅	0.6％
增塑剂	聚乙二醇	4％

其中，大麦醇溶蛋白与大豆多糖的质量比为3:1；大麦醇溶蛋白与纳米二氧化硅的质量比为25:1；大麦醇溶蛋白与增塑剂聚乙二醇的质量比为3.75:1。

称取15g的大麦醇溶蛋白，溶于85℃、76mL的60％异丙醇溶液中得到第一胶液；往第一胶液中分别加入5g大豆多糖、4g聚乙二醇和0.6g纳米二氧化硅粉末，85℃条件下搅拌20分钟溶解均匀后，用15℃水浴迅速冷却并保持1h，得到第二胶液，第二胶液采用传统蘸膜技术，经过蘸膜、45℃烘干、拔壳、切割等制得新型植物空心胶囊。

实施例四

以大麦醇溶蛋白、大豆多糖和纳米二氧化硅为主要原料的新型纳米复合植物胶囊配方：

组分	配方	百分含量
			大麦醇溶蛋白	大麦醇溶蛋白	25％
大豆多糖	大豆多糖	5％
			纳米二氧化硅	纳米二氧化硅	1％
增塑剂	聚乙二醇	3％
			增塑剂	甘油	3％

其中，大麦醇溶蛋白与大豆多糖的质量比为5:1；大麦醇溶蛋白与纳米二氧化硅的质量比为25:1；大麦醇溶蛋白与增塑剂甘油以及聚乙二醇的质量比为4.17:1。

称取25g的大麦醇溶蛋白，溶于90℃、63mL的55％异丙醇溶液中得到第一胶液；往第一胶液中分别加入5g大豆多糖、3g甘油、3g聚乙二醇和1g纳米二氧化硅粉末，90℃条件下搅拌15分钟溶解均匀后，用15℃水浴迅速冷却并保持1h，得到第二胶液，第二胶液采用传统蘸膜技术，经过蘸膜、50℃烘干、拔壳、切割等制得新型植物空心胶囊。

实施例五

以大麦醇溶蛋白、大豆多糖和纳米二氧化硅为主要原料的新型纳米复合植物胶囊配方：

组分	配方	百分含量
			大麦醇溶蛋白	大麦醇溶蛋白	15％
大豆多糖	大豆多糖	4％
			纳米二氧化硅	纳米二氧化硅	0.6％
增塑剂	聚乙二醇	6％

其中，大麦醇溶蛋白与大豆多糖的质量比为3.75:1；大麦醇溶蛋白与纳米二氧化硅的质量比为25:1；大麦醇溶蛋白与增塑剂聚乙二醇的质量比为2.5:1。

称取15g的大麦醇溶蛋白，溶于80℃、75mL的55％异丙醇溶液中得到第一胶液；往第一胶液中依次加入4g大豆多糖、6g聚乙二醇和0.6g纳米二氧化硅粉末，80℃条件下搅拌15分钟溶解均匀后，用15℃水浴迅速冷却并保持1h，得到第二胶液，第二胶液采用传统蘸膜技术，经过蘸膜、40℃烘干、拔壳、切割等制得新型植物空心胶囊。

本发明中，所采用的溶剂为体积分数为50％-60％的异丙醇，用于溶解醇溶性的大麦醇溶蛋白，所采用的纳米二氧化硅的粒径为50-100nm。

大麦醇溶蛋白以及大豆多糖主要来自于大麦和大豆，大麦醇溶蛋白是一种醇溶性蛋白，具有特殊的氨基酸组成与序列，其富含疏水性氨基酸，含量近40％，其中，脯氨酸含量占氨基酸总量的16％，苯丙氨酸占7％以上，这样一些特殊的氨基酸组成赋予了大麦醇溶蛋白特殊的高级结构，如α螺旋结构与β折叠结构所占比例较大。

大麦醇溶蛋白依靠分子间作用力进行成囊，这与蛋白质分子所具有的高级结构存在较大关系，在实施例所提供的制备工艺条件下，大麦醇溶蛋白具有良好的成膜性，若工艺条件发生变化，成囊效果很快变差，因为大麦醇溶蛋白分子的高级结构随着工艺条件的变化而发生改变，高级结构的改变导致分子间作用力的变化，最终导致成囊效果的差异。

本发明中，优选的植物空心胶囊制备条件为：大麦醇溶蛋白溶于80℃、体积分数为55％的异丙醇溶液中得到第一胶液；往第一胶液中依次加入大豆多糖、甘油或聚乙二醇、纳米二氧化硅，80℃条件下搅拌15分钟，待溶解均匀后，用15℃水浴迅速冷却并保持1h，得到第二胶液，第二胶液采用传统蘸膜技术，经过蘸膜、40℃烘干、拔壳、切割等制得新型植物空心胶囊。

实施例的作用与效果

根据实施例中涉及的制备得到的新型纳米复合植物空心胶囊，以取材主要原料均来源于天然植物的大麦醇溶蛋白和大豆多糖为主要原料，辅以增塑剂和纳米粒子填料，相比起动物性源材的胶囊，改善了胶囊的食用安全性；由于大麦醇溶蛋白为醇溶性蛋白，在适宜的条件下，在异丙醇溶液中表现出良好的成膜性，可省去凝胶剂以及助凝剂的使用，使得本发明提供的植物空心胶囊的配方与工艺得以简化，胶囊的安全性得以提高，胶囊中纳米二氧化硅颗粒的加入，使得胶液成囊时针孔现象明显减少，胶囊的阻隔性能(隔氧、隔水蒸气等)显著提高，从而改善了胶囊的吸潮性以及抗氧化性，提高了药物储藏的能力，同时改善了成囊材料的机械性能。

另外，单一大麦醇溶蛋白自发形成的胶囊质地硬、脆性大，且容易出现针孔现象，但仅需添加少量纳米二氧化硅即可改善胶液成囊时出现的针孔现象以及胶囊的阻隔性能，而非主要增强胶囊的机械强度；同时需要一定量的大豆多糖与增塑剂来增加所成胶囊的柔韧性。

本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所述的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (7)

1.一种植物空心胶囊，其特征在于，含有以下成分：

大麦醇溶蛋白、大豆多糖、纳米二氧化硅、增塑剂、体积分数为50％-60％的异丙醇溶液，各成分的质量分数如下：

余量为体积分数为50％-60％的异丙醇溶液。

2.根据权利要求1所述的植物空心胶囊，其特征在于：

其中，所述大麦醇溶蛋白与所述大豆多糖的质量比为5:1-3:1。

3.根据权利要求1所述的植物空心胶囊，其特征在于：

其中，所述纳米二氧化硅的粒径为50nm-100nm。

4.根据权利要求1所述的植物空心胶囊，其特征在于：

其中，所述大麦醇溶蛋白与所述纳米二氧化硅的质量比为30:1-20:1。

5.根据权利要求1所述的植物空心胶囊，其特征在于：

其中，所述增塑剂为甘油和聚乙二醇中的任意一种或两者的混合物。

6.根据权利要求1所述的植物空心胶囊，其特征在于：

其中，所述大麦醇溶蛋白与所述增塑剂的质量比为5:1-2.5:1。

7.一种制备权利要求1所述的植物空心胶囊的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，将所述大麦醇溶蛋白溶于75℃-90℃的体积分数为50％-60％异丙醇溶液中，得到第一胶液；

步骤2，先后将所述大豆多糖、所述增塑剂、所述纳米二氧化硅加入到所述第一胶液中，75℃-90℃保温搅拌至少15min，待其溶解均匀后，迅速通过水浴冷却至15℃并保持1h得到第二胶液；

步骤3，将所述第二胶液依次进行蘸膜、30℃-50℃干燥、拔壳和切割处理，即为本方法所制备的所述植物空心胶囊。