CN105395513A - 一种改性淀粉制备硬胶囊的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改性淀粉制备硬胶囊的方法，所用原料为通过醚化、酯化、交联变性的淀粉，所述的制备方法为：将改性淀粉和纯化水混合保温搅拌后，加入增塑剂调节胶液粘度；然后加入凝胶剂、遮光剂、食用色素混匀，控温搅拌，静置，再搅拌得胶液；过滤胶液后进行减压消泡，保温静置；并对生产环节中的关键工艺参数，如蘸胶和烘干过程，进行严格控制。本方法与现有技术相比，具有原料来源广泛、价格低廉，所制得硬胶囊壳质量稳定，性能良好的优势。

Description

一种改性淀粉制备硬胶囊的方法

技术领域

本发明涉及一种改性淀粉制备硬胶囊壳的方法，其制备的硬胶囊壳为药用辅料，涉及生物医药领域。

背景技术

硬胶囊剂临床应用广泛，2010版《中国药典》共收载胶囊剂174个，其中硬胶囊剂162个，该制剂具有如下优点：掩盖药物异味，便于服用；保护药物不受光、空气中氧及水分影响；药物生物利用度高，吸收好；可使药物定时定位释放；胶囊壳可掺入不同色素印字，易识别。

传统空心胶囊壳的主要成分是明胶。明胶是由动物的骨、皮熬制而成，带有一定的一并隐患，也不符合一些素食主义者和民族宗教者如穆斯林等的需求。且明胶胶囊含水量较高，失水脆化、吸水软化、遇醛类物质易发生交联固化反应。另外，其本身具有一定的局限性，如对热敏感、时间过长蛋白质易氧化老化，也影响了明胶胶囊产品的实用性。加上明胶价格飞涨、质量问题频发使明胶胶囊产业发展遇到了一系列的困难和挑战，寻找新型材料了来制备非明胶胶囊已成为当前药用辅料的发展方向之一。

为了克服明胶胶囊上述缺陷，上世界九十年代初，对非明胶胶囊就有了研究和文献报道，成功的例子主要是美国辉瑞公司羟丙甲纤维素及普鲁兰胶空心胶囊和河北秦皇岛药用胶囊有限公司的海藻多糖空心胶囊。然而，上述胶囊在制造成本和价格上无法与传统明胶胶囊相抗衡。

植物性胶囊具有含水量低、适用性广、贮藏方便和不易滋生微生物等优点，同时也是素食者喜爱的药用对象。而淀粉是绿色植物果实、种子、块茎、块根的主要成分，其价格低廉，作为取之不竭用之不尽的天然产物，是最有潜力的胶囊原料的替代物。但由于淀粉成膜性有限以及机械性能不良，粘度或硬度难以符合胶囊生产的要求，利用现有明胶工艺很难得到合格的淀粉胶囊，因此在这一领域的成功受到限制。

为解决这一技术问题，多是对淀粉或改性淀粉为原料制备胶囊进行了研究，如发明专利CN103315976A公开了一种淀粉硬胶囊壳的制备方法，具体是将20-30份去离子水和60-80份淀粉或淀粉共混物、2-10份食用增塑剂和0.1-2份食用润滑剂在50-60℃条件下，搅拌混合1-5分钟，得混合物；使用单螺杆挤出机将混合物制备成片材，然后将淀粉片材软化后吸附在模具上方，得到淀粉硬胶囊。该方案有益之处在于有效解决了传统方法制备淀粉硬胶囊壳干燥时间长、能耗大以及产品质量不稳定等问题。再比如发明专利CN103070845A，该申请公布了一种淀粉空心胶囊及其制备方法。其技术方案为：各组分重量比例为交联高直连淀粉60~90份，柠檬酸三丁酯3~15份，瓜尔豆胶5~15份，司盘-801~5份，菊粉1~5份制成淀粉空心胶囊。该方案的有益之处在于，所制得的胶囊脆碎度<5%,崩解时限<5分钟，在实际应用中取得了明显的效果。

CN103893771A专利涉及一种用于生产淀粉材料软胶囊的成膜组合物及其制备方法，该组合物由一定比例的羟丙基淀粉和水组成，选择性的添加用于改善软胶囊性质的适当辅料，如遮光剂、着色剂、香味剂等，上述物料经受控加热升温成膜。

CN104072811A提供了一种植物源改性淀粉制备硬胶囊壳的方法，取1000-3400份改性淀粉和6000-8000份纯化水混合，加入100-200份交联剂调节胶液粘度至1000cp-2500cp；再加入200-400份增塑剂、200-600份水性增强剂和100-400份水性凝胶剂，80℃恒温处理50min后，用150目滤布过滤、经真空脱气，然后进行粘胶、烘干、脱模、切割、套合、灯检、内包、外包和成品入库。

然而，上述现有技术方法利用多种淀粉原料试制的胶囊均匀性差，且始终存在脆性大和崩解时限长的缺点。因此使用合适的淀粉胶原料以及摸索合适的工艺条件是生产出合格产品的关键技术问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种改性淀粉制备硬胶囊的工艺，该方法采用传统的蘸胶工艺制得的硬胶囊壳的性能（如脆碎度、崩解时限等）符合标准要求。

本发明要解决的技术问题关键在于两点：

一是获得适合制备淀粉硬胶囊壳的胶液；

二是制备合格胶囊所需关键工艺如蘸胶和烘干条件的控制。

为达到上述目的，本发明是通过如下的技术方案实现：

一种改性淀粉制备硬胶囊的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）以质量分数计，将100~200份改性淀粉加入到200~600份纯化水中，搅拌加热至50~80℃，然后保温搅拌1~3h使糊化，再加入8~15份增塑剂，搅拌混匀，保温至50~80℃搅拌0.5~1.5h；

此处需要说明的是，利用增塑剂调节胶液粘度至450-500mPa?s；

（2）在步骤（1）中所得胶液加入10~20份凝胶剂、15~25份遮光剂、2~18份食用色素和50~100份纯化水，混合均匀，控制温度在60~80℃下先搅拌1~1.5h，再静置1~2h，然后搅拌0.5~1h，所得胶液粘度调节为500-650mPa?s；

（3）用100或150目滤布过滤步骤（2）中胶液，过滤后的胶液盛装在70~90℃的保温桶内，减压消泡，然后降温至50~60℃，保温静置1~2h；所得胶液粘度为550-700mPa?s。

（4）将步骤（3）中所得胶液采用保温蘸胶法成型，通过全自动空心胶囊制造机加工制得硬胶囊壳。

所述的步骤还包括烘干、切割、套合、印字、灯检、内包、外包和成品入库。

所述的改性淀粉为通过醚化、酯化、交联变性的葛根淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉、绿豆淀粉、小麦淀粉、大豆淀粉、大米淀粉和木薯淀粉的一种或多种的组合。

所述的遮光剂为二氧化钛、二氧化硅和碳酸钙中的一种；

所述的增塑剂为甘油、聚乙二醇、山梨醇、木糖醇、柠檬酸三乙酯、甘露醇或丙二醇的一种或多种混合物；

所述的凝胶剂为海藻酸钠、卡拉胶、龙须胶、果胶、阿拉伯树胶、黄原胶或琼脂中的一种或多种混合物；

所述的食用色素为胡萝卜素、胭脂红、红花黄、玉米黄、可可壳色、桅子兰、天然芥菜红、姜黄素、葡萄皮红；兰锭果红、藻兰、茶绿色素、柑橘黄、炭黑中的一种或多种混合物。

上述硬胶囊壳制备过程中，蘸胶条件是影响成品质量的关键因素之一：胶槽温度过低，胶液粘度增加，增加胶囊壁厚；而温度过低，粘度降低，壁厚变薄；而胶液随着蘸胶过程的进行，水分因挥发而逐渐减少，使粘度增加，这些都会影响产成品的质量稳定性，因此胶槽配备有保温、搅拌和粘度控制系统。

所述胶槽温度应保持50~65℃。

所述胶槽的搅拌系统中，搅拌速度为100-200转/分钟，搅拌时间与蘸胶时间错开。

上述硬胶囊壳制备过程的烘干条件中，烘干内线温度、相对湿度和烘干时间会影响胶囊壳的水分含量及产品质量。

所述烘干过程中，烘干内线温度应为30-50℃，优选35-45℃；相对湿度为40-70%，优选45-65%；胶囊壳烘干时间为1.5-2.5h，优选2h。

根据以上改性淀粉制备硬胶囊壳的工艺，所制得的淀粉硬胶囊可用于制备药品、保健品和功能性食品。完全糊化的改性淀粉在吸湿性和粘度有所提高，如何控制好各步骤的粘度、温度、搅拌速度、烘干内线温度、相对湿度和烘干时间均会影响硬胶囊的含水量变化以及崩解性能。

本发明解决的技术问题和有益之处在于：

（1）本发明以改性淀粉为主要原料，通过加入其他材料，改善了淀粉的成膜性和机械性能；且原料系纯天然无污染，来源广泛，价格低廉。

（2）本发明采用蘸胶法成型，通过改进现有全自动空心胶囊制造机中蘸胶工艺条件，可获得壁厚均匀、质量稳定，均匀性好的硬胶囊壳。

（3）本发明制得硬胶囊壳的脆碎度和崩解时限可以达到《中国人民共和国药典》标准，满足市场要求，具有良好的推广前景。

具体实施方式

现举出以下数个具体实施例以进一步说明本发明方案。需要注意的是，以下实施例仅用于帮助理解本发明方案，并非是对本发明方案的进一步限定。

实施例1

（1）以质量分数计，将200份醚化木薯淀粉加入到600份纯化水中，搅拌加热至80℃，然后保温搅拌3h使糊化，再加入15份甘油，调节胶液粘度至510mPa?s，搅拌混匀，保温至80℃搅拌1.5h；

（2）在步骤（1）中所得胶液加入20份卡拉胶、25份二氧化钛、18份栀子兰和100份纯化水，混合均匀，控制温度在80℃下先搅拌1.5h，再静置2h，然后搅拌1h，所得胶液粘度调节为650mPa?s；

（3）用100目滤布过滤步骤（2）中胶液，过滤后的胶液盛装在90℃的保温桶内，减压消泡，然后降温至60℃，保温静置2h；所得胶液粘度为700mPa?s；

（4）将步骤（3）中所得胶液采用保温蘸胶法成型，其中胶槽温度应保持65℃，搅拌速度为200转/分钟，搅拌时间与蘸胶时间错开；烘干过程中，烘干内线温度应为50℃，相对湿度为65%；胶囊壳烘干时间为2.5h。然后经过烘干、切割、套合、印字、灯检、内包、外包、成品入库制得硬胶囊壳。

本体系中，醚化的木薯淀粉可以换成醚化、酯化、交联变性的葛根淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉、绿豆淀粉、小麦淀粉、大豆淀粉和大米淀粉的一种或有以上成分组成的各种组合。

增塑剂甘油可以换成聚乙二醇、山梨醇、木糖醇、柠檬酸三乙酯、甘露醇或丙二醇的一种或有以上成分组成的各种组合。

凝胶剂卡拉胶可以换成海藻酸钠、龙须胶、果胶、阿拉伯树胶、黄原胶或琼脂中的一种或有以上成分组成的各种组合。

食用色素桅子兰可以换成胡萝卜素、胭脂红、红花黄、玉米黄、可可壳色、天然芥菜红、姜黄素、葡萄皮红；兰锭果红、藻兰、茶绿色素、柑橘黄、炭黑中的一种或有以上成分组成的各种组合。

按照《中国药典》2010版空心胶囊项，检查制得硬胶囊壳的外观、松紧度、脆碎度和崩解时限等，结果见下表

实施例	外观	松紧度	脆碎度	崩解时限/min
					1	符合要求	无漏粉	1颗破碎	10分20秒

实施例2

（1）以质量分数计，将40份酯化的马铃薯淀粉和125份交联变性的大豆淀粉加入到475份纯化水中，搅拌加热至70℃，然后保温搅拌2.3h使糊化，再加入12份甘油，调节胶液粘度至485mPa?s，搅拌混匀，保温至70℃搅拌1.2h；

（2）在步骤（1）中所得胶液加入16份海藻酸钠、22份二氧化钛、13份胡萝卜素和85份纯化水，混合均匀，控制温度在74℃下先搅拌1.4h，再静置1.6h，然后搅拌0.8h，所得胶液粘度调节为600mPa?s；

（3）用100目滤布过滤步骤（2）中胶液，过滤后的胶液盛装在83℃的保温桶内，减压消泡，然后降温至56℃，保温静置1.7h；所得胶液粘度为652mPa?s；

（4）将步骤（3）中所得胶液采用保温蘸胶法成型，其中胶槽温度应保持61℃，搅拌速度为165转/分钟，搅拌时间与蘸胶时间错开；烘干过程中，烘干内线温度应为44℃，相对湿度为58%；胶囊壳烘干时间为2.2h。其余同实施例1

按照《中国药典》2010版空心胶囊项，检查制得硬胶囊壳的外观、松紧度、脆碎度和崩解时限等，结果见下表：

实施例	外观	松紧度	脆碎度	崩解时限/min
					2	符合要求	无漏粉	0颗破碎	10分07秒

实施例3

（1）以质量分数计，将30份酯化的小麦淀粉和105份醚化大豆淀粉加入到355份纯化水中，搅拌加热至60℃，然后保温搅拌1.6h使糊化，再加入10份山梨醇，调节胶液粘度至462mPa?s，搅拌混匀，保温至60℃搅拌0.8h；

（2）在步骤（1）中所得胶液加入13份卡拉胶、19份碳酸钙、7份红花黄和63份纯化水，混合均匀，控制温度在68℃下先搅拌1.2h，再静置1.3h，然后搅拌0.7h，所得胶液粘度调节为552mPa?s；

（3）用150目滤布过滤步骤（2）中胶液，过滤后的胶液盛装在77℃的保温桶内，减压消泡，然后降温至70℃，保温静置1.4h；所得胶液粘度为500mPa?s；

（4）将步骤（3）中所得胶液采用保温蘸胶法成型，其中胶槽温度保持70℃，搅拌速度为210转/分钟，搅拌时间与蘸胶时间错开；烘干过程中，烘干内线温度应为30℃，相对湿度为35%；胶囊壳烘干时间为1.9h。其余同实施例1

按照《中国药典》2010版空心胶囊项，检查制得硬胶囊壳的外观、松紧度、脆碎度和崩解时限等，结果见下表：

实施例	外观	松紧度	脆碎度	崩解时限/min
					3	符合要求	无漏粉	3颗破碎	16分20秒

实施例4

（1）以质量分数计，将55份醚化木薯淀粉和45份醚化马铃薯淀粉加入到200份纯化水中，搅拌加热至50℃，然后保温搅拌1h使糊化，再加入8份甘油，调节胶液粘度至450mPa?s，搅拌混匀，保温至50℃搅拌0.5h；

（2）在步骤（1）中所得胶液加入10份龙须胶、15份二氧化硅、2份胭脂红和50份纯化水，混合均匀，控制温度在60℃下先搅拌1h，再静置1h，然后搅拌0.5h，所得胶液粘度调节为500mPa?s；

（3）用150目滤布过滤步骤（2）中胶液，过滤后的胶液盛装在70℃的保温桶内，减压消泡，然后降温至45℃，保温静置1h；所得胶液粘度为750mPa?s；

（4）将步骤（3）中所得胶液采用保温蘸胶法成型，其中胶槽温度应保持50℃，搅拌速度为80转/分钟，搅拌时间与蘸胶时间错开；烘干过程中，烘干内线温度应为50℃，相对湿度为80%；胶囊壳烘干时间为1.5h。其余同实施例1

按照《中国药典》2010版空心胶囊项，检查制得硬胶囊壳的外观、松紧度、脆碎度和崩解时限等，结果见下表

实施例	外观	松紧度	脆碎度	崩解时限/min
					4	符合要求	无漏粉	4颗破碎	17分24秒

将实施例1、3、4的硬胶囊分别在相对湿度50%的条件下放置10天，分别测定含水量变化，结果表明实施例1的胶囊水量增加6%，实施例3、4分别增加20%、21%。

上述实施例引用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种改性淀粉制备硬胶囊的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）以质量分数计，将100~200份改性淀粉加入到200~600份纯化水中，搅拌加热至50~80℃，然后保温搅拌1~3h使糊化，再加入8~15份增塑剂，搅拌混匀，保温至50~80℃搅拌0.5~1.5h；

（2）在步骤（1）中所得胶液加入10~20份凝胶剂、15~25份遮光剂、2~18份食用色素和50~100份纯化水，混合均匀，控制温度在60~80℃下先搅拌1~1.5h，再静置1~2h，然后搅拌0.5~1h；

（3）用100或150目滤布过滤步骤（2）中胶液，过滤后的胶液盛装在70~90℃的保温桶内，减压消泡，然后降温至50~60℃，保温静置1~2h；

（4）将步骤（3）中所得胶液采用保温蘸胶法成型，通过全自动空心胶囊制造机加工制得硬胶囊壳。

2.根据权利要求1所述的一种改性淀粉制备硬胶囊的方法，其特征在于：

所述的改性淀粉为通过醚化、酯化、交联变性的葛根淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉、绿豆淀粉、小麦淀粉、大豆淀粉、大米淀粉和木薯淀粉的一种或多种的组合；

所述的遮光剂为二氧化钛、二氧化硅和碳酸钙中的一种；

所述的增塑剂为甘油、聚乙二醇、山梨醇、木糖醇、柠檬酸三乙酯、甘露醇或丙二醇的一种或多种混合物；

所述的凝胶剂为海藻酸钠、卡拉胶、龙须胶、果胶、阿拉伯树胶、黄原胶或琼脂中的一种或多种混合物；

所述的食用色素为胡萝卜素、胭脂红、红花黄、玉米黄、可可壳色、桅子兰、天然芥菜红、姜黄素、葡萄皮红；兰锭果红、藻兰、茶绿色素、柑橘黄、炭黑中的一种或多种混合物。

3.根据权利要求1所述的一种改性淀粉制备硬胶囊的方法，其特征在于：

所述的步骤（1）中，利用增塑剂调节胶液粘度至450-500mPa?s；

所述的步骤（2）中，所得胶液粘度调节为500-650mPa?s；

所述的步骤（3）中，所得胶液粘度为550-700mPa?s。

4.根据权利要求1所述的一种改性淀粉制备硬胶囊的方法，其特征在于：所述步骤（4）中的蘸胶法制备硬胶囊过程中，胶槽具有保温、搅拌和粘度控制系统。

5.根据权利要求4所述改性淀粉制备硬胶囊的方法，其特征在于：所述胶槽温度应保持50~65℃。

6.根据权利要求4所述改性淀粉制备硬胶囊的方法，其特征在于：所述胶槽的搅拌系统中，搅拌速度为100-200转/分钟，搅拌时间与蘸胶时间错开。

7.根据权利要求1所述的一种改性淀粉制备硬胶囊的方法，其特征在于：所述的步骤还包括烘干、切割、套合、印字、灯检、包装和成品入库。

8.根据权利要求7所述的一种改性淀粉制备硬胶囊的方法，其特征在于：所述烘干过程中，烘干内线温度为30-50℃，相对湿度为40-70%，胶囊壳烘干时间为1.5-2.5h。

9.根据权利要求8所述的一种改性淀粉制备硬胶囊的方法，其特征在于：烘干内线温度为35-45℃，相对湿度为45-65%，胶囊壳烘干时间为2h。

10.根据权利要求1所述的改性淀粉制备硬胶囊的方法，所制得的硬胶囊可用于药品及保健食品领域。