CN107042082A - 一种非球形微胶囊颗粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微胶囊技术领域，特别涉及一种微胶囊颗粒及其制备方法。该微胶囊颗粒包括壁材和芯材，壁材由第一壁材和第二壁材组成，第一壁材和所述第二壁材独立地选自聚阴离子电解质、聚阳离子电解质或高分子两性电解质，其中，第一壁材和所述第二壁材为不同种类的聚电解质；所述第一壁材与所述第二壁材的质量比为10：(1～10)；所述微胶囊颗粒包含表面有凹槽的非球形微胶囊颗粒。本发明以两种不同种类的聚电解质按照特定配比混合作为壁材，制备得到的微胶囊颗粒中70％～85％为表面具有凹槽的非球形微胶囊颗粒。
Description
技术领域
本发明涉及微胶囊技术领域，特别涉及一种非球形微胶囊颗粒及其制备方法。
背景技术
微胶囊是指一种微型容器或者微型包装物，其中被包裹的物质称之为芯材，包裹芯材的部分称之为壁材。芯材可以是固态、液态以及气态，壁材可以是天然高分子材料，也可以是脂质体、微生物的细胞壁等新型材料。微胶囊技术已经被广泛应用于食品、医药、化工、农业、化妆品等多个行业。
近年来，球形微胶囊颗粒的制备技术越来越成熟，中国专利201010219069.5公开了一种球形的表面光滑的明胶微球的制备方法；中国专利201310101134.8公开了一种具有二级结构的磁场响应形球形微胶囊及其制备方法；中国专利201410019276.4公开了一种丝胶蛋白球形微胶囊制备的方法。以上方法制备得到的微胶囊都是球形的。然而，目前已有研究证实，相比球形微胶囊，非球形微胶囊具有自身的优越性，如可以有效地减少细胞的应激反应；以非球形微胶囊作为药物载体，还能有效改善其在血管中的运动以及细胞的内化反应。
目前，有关非球形微胶囊颗粒及其制备工艺的研究报道极为少见，而对于薏米形状的非球形微胶囊颗粒至今还未见报道。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种非球形微胶囊颗粒及其制备方法，本发明提供的非球形微胶囊颗粒为薏米形状，且载药量和包封率较高。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种微胶囊颗粒，包括壁材和芯材；
所述壁材由第一壁材和第二壁材形成，所述第一壁材和所述第二壁材独立地选自聚阴离子电解质、聚阳离子电解质或高分子两性电解质，其中，第一壁材和所述第二壁材为不同种类的聚电解质；所述第一壁材与所述第二壁材的质量比为10：(1～10)；
所述微胶囊颗粒包含表面有凹槽的非球形微胶囊颗粒。
本发明所述的微胶囊颗粒，以微胶囊颗粒的数量计，所述非球形微胶囊颗粒占所述微胶囊颗粒的比例为70％～85％(请提供非球形微胶囊颗粒所占的比例)。
本发明所述非球形微胶囊颗粒的直径为20μm～70μm，凹槽的长为15μm～60μm，宽为2μm～5μm，深度为8μm～15μm。
本发明提供的微胶囊颗粒中70～85％为非球形，其表面具有特殊的凹槽结构，可进行控释开关和靶向位点的设置，可作为一种新型的载药体系，在生物、医药方面具有广阔的研究价值与应用潜力。
优选的，所述聚阴离子电解质选自阿拉伯胶、海藻酸钠、木质素磺酸钠和羧甲基纤维素钠中的一种或两者以上的混合物；所述聚阳离子电解质选自壳聚糖和/或羧甲基壳聚糖；所述高分子两性电解质选自明胶、酪蛋白、大豆分离蛋白和乳清蛋白中的一种或两者以上的混合物。
优选的，所述第一壁材和所述第二壁材的质量比为1：1、10:1、5:3或4:3。
在本发明提供的一些实施例中，第一壁材为明胶，第二壁材为阿拉伯胶，明胶与阿拉伯胶的质量比为1：1。
在本发明提供的另一些实施例中，第一壁材为明胶，第二壁材为壳聚糖，明胶与壳聚糖的质量比为10:1。
在本发明提供的另一些实施例中，第一壁材为海藻酸钠，第二壁材为壳聚糖，海藻酸钠与壳聚糖的质量比为5:3。
在本发明提供的另一些实施例中，第一壁材为乳清蛋白，第二壁材为阿拉伯胶，乳清蛋白和阿拉伯胶的质量比为4:3。
本发明提供的非球形微胶囊颗粒，壁材由两种不同种类的聚电解质按照特定比例组成，通过两种特定种类和配比的聚电解质间产生的静电作用，使得其溶解度降低发生相分离，最终形成薏米形状的微胶囊。
优选的，所述芯材为紫苏油、鱼油、薄荷油、油脂、香精、精油、烷烃类、疏水性药物和疏水性液体材料中的一种或两者以上的混合物。在本发明提供的一些具体实施例中，芯材为鱼油、十八烷、香茅精油或柠檬烯。但本发明中的芯材并非限定于此，本领域技术人员认为可行的芯材均在本发明的保护范围之内。
本发明还提供了上述微胶囊颗粒的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：取第一壁材、第二壁材分别与溶剂混合，制备第一壁材溶液和第二壁材溶液；
步骤2：将芯材溶于水中，同时加入表面活性剂，搅拌得到芯材乳状液；
步骤:3：将所述芯材乳状液先与所述第一壁材溶液混合，搅拌得到单壁材混合溶液；
步骤4：将所述单壁材混合溶液与所述第二壁材溶液混合，搅拌得到双壁材混合溶液，调节pH为3.0～6.0，28℃～40℃恒温条件下进行搅拌反应，冷浴，固化，抽滤，洗涤，干燥，得到非球形微胶囊颗粒。
优选的，步骤2中所述搅拌的速度为400r/min～600r/min；步骤3中所述搅拌的速度为700r/min～850r/min；步骤4中所述第三搅拌的速度为？520r/min；步骤4中所述搅拌反应的搅拌速度为520r/min。
本发明中，步骤2中所述搅拌的时间优选为10min，步骤3中所述搅拌的时间优选为10min，步骤4中所述搅拌的时间优选为10min，步骤4中所述搅拌反应的时间优选为50min。
在本发明提供的一些具体实施例中，步骤2中所述搅拌的速度为500r/min，时间为10min；步骤3中所述搅拌的速度为800r/min，时间为10min。
优选的，步骤4中所述搅拌的速度为520r/min，时间为10min；步骤4中所述搅拌反应的搅拌速度为520r/min，时间为50min。
本发明申请人经长期研究发现，合理控制各步骤的搅拌速度，可使微胶囊内外产生特定压差；同时，选择两种特定种类和配比组成的聚电解质溶液使得形成的微胶囊受到特定的表面张力与剪切力，且两种作用力之间产生特定的相互作用。在特定的内外压差以及特定相互作用的综合作用下，最终获得了表面具有凹槽的非球形微胶囊颗粒。
在本发明提供的制备方法中，步骤4所述冷浴的温度优选为8℃～15℃，冷浴时间优选为30min～90min。
在本发明提供的一些实施例中，冷浴的温度为12℃，冷浴时间为50min。
在本发明提供的另一些实施例中，冷浴的温度为10℃，冷浴时间为40min。
在本发明提供的制备方法中，步骤4中所述固化具体为加入固化剂，搅拌速度为520r/min的条件下，常温固化2～8h。
在本发明提供的一些具体实施例中，固化步骤为：加入固化剂，在搅拌速度为520r/min，温度为10℃的条件下，固化3h。
优选的，本发明提供的制备方法中，所加入的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、聚乙烯比咯烷酮、吐温-80，司盘-80中的一种或两者以上的混合物；固化剂为甲醛、戊二醛或转谷氨酰胺酶；所述溶剂为水、醋酸溶液。
实验表明，本发明所述制备方法制得的薏米形状的微胶囊颗粒在20μm～70μm，粒径均匀，颗粒表面具有特殊的凹槽结构，可进行控释开关和靶向位点的设置，实现药物的定点释放，对疏水药物、各种油脂和精油物质、烷烃类以及疏水性液体材料的高效包载可用于肿瘤治疗、各种精油和疏水性液体材料的保存等，因此，本发明还提供了包含所述的微胶囊颗粒颗粒的药物、食品或保健品。
本发明提供了一种非球形微胶囊颗粒及其制备方法。该非球形微胶囊颗粒包含壁材和芯材，壁材由两种不同种类的聚电解质按照特定比例组成。本发明提供的制备工艺通过选择特定配比的两种聚电解质作为壁材，采用复凝聚法制备微胶囊颗粒，并合理控制各步骤的搅拌速度，最终获得了非球形的薏米形状的微胶囊颗粒。本发明具有如下优势：
1、本发明制得的非球形微胶囊呈薏米形状，其表面具有特殊的凹槽结构，可进行控释开关和靶向位点的设置，可作为一种新型的载药体系，在生物、医药方面具有广阔的研究价值与应用潜力。
2、本发明制得的非球形微胶囊颗粒的直径为20μm～70μm。
3、本发明制备工艺简单，取材广泛，成本低廉，可用于大规模生产。
附图说明
图1示实施例1制备的微胶囊颗粒的显微镜照片。
具体实施方式
本发明公开了非球形微胶囊颗粒及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
对所公开的实施例的说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
下面结合实施例，进一步阐述本发明：
实施例1十八烷微胶囊颗粒的制备
1)取4.2g明胶和4.2g阿拉伯胶，分别溶于200ml去离子水中，加热至50℃溶解，获得第一壁材溶液和第二壁材溶液，恒温保存待用；
2)将8ml十八烷溶于200ml去离子水中，同时加入0.5g吐温80h和0.5g司盘80，搅拌速度为450r/min的条件下搅拌10min，得到均一分散的芯材乳状液；
3)将述步骤2制得的芯材乳状液先与步骤1中的第一壁材溶液混合，以700r/min的搅拌速度搅拌10min，得到单壁材混合溶液；
4)将步骤3制得的单壁材混合溶液与步骤1中第二壁材溶液混合，以520r/min的搅拌速度搅拌10min，得到双壁材溶液，用1M的冰醋酸溶液调节PH值为4.0，在搅拌速度为520r/min的条件下，搅拌反应50min；用冰水浴将体系的温度降至10℃，用1M氢氧化钠调节溶液PH值为8.5，冷浴40min，撤掉冰浴；
5)向冷浴后的双壁材溶液加入2g转谷氨酰胺酶，室温下固化4h，得到液态反应液，取室温下3ml液态反应物，5000rmp/min，离心5min，取下层于显微镜下观察微囊颗粒的形态，结果如图1所示；
6)取步骤5制得的液态反应液进行抽滤，滤渣用适量蒸馏水洗涤，抽滤所得湿物料置于真空冷冻干燥机中干燥冻干48小时至恒重，得到干态的微胶囊颗粒粉末。
实施例2鱼油微胶囊颗粒的制备
1)取2.5g明胶溶于200ml去离子水中，加热至50℃溶解，获得第一壁材溶液；称取0.25g壳聚糖，用20ml醋酸溶液(1％质量分数)溶解，获得第二壁材溶液，恒温保存待用；
2)将10ml鱼油溶于200ml去离子水中，同时加入0.6g吐温80，搅拌速度为500r/min的条件下搅拌10min，得到均一分散的芯材乳状液；
3)将述步骤2制得的芯材乳状液先与步骤1中的第一壁材溶液混合，以800r/min的搅拌速度搅拌10min，得到单壁材混合溶液；
4)将步骤3制得的单壁材混合溶液与步骤1中的第二壁材溶液混合，以520r/min的搅拌速度搅拌10min，得到双壁材溶液，调节PH值为6，搅拌速度为520r/min的条件下，反应50min；用冰水浴将体系的温度降至12℃，用1M氢氧化钠调节溶液PH值为8.0，冷浴50min，撤掉冰浴；5)向冷浴后的双壁材溶液加入1.2g戊二醛(具体的固化剂种类)，室温下固化2h，得到液态反应物，取3ml液态反应物，5000rmp/min，离心5min，取下层于显微镜下观察微囊颗粒的形态；
6)取步骤5制得的液态反应液进行抽滤，滤渣用适量蒸馏水洗涤，抽滤所得湿物料置于真空冷冻干燥机中干燥冻干48小时至恒重，得到干态的微胶囊颗粒粉末。
实施例3香茅精油微胶囊颗粒的制备
1)取3g海藻酸钠溶于200ml去离子水中，获得第一壁材溶液，取1.8g壳聚糖溶于100ml 1wt％醋酸溶液，获得第二壁材溶液，恒温保存待用。
2)量取12ml香茅精油加到200ml去离子水中，同时加入0.3g十二烷基磺酸钠，600r/min搅拌10min，得到均一分散的芯材乳状液。
3)将述步骤2制得的芯材乳状液先与步骤1中的第一壁材溶液混合，以850r/min的搅拌速度搅拌10min，得到单壁材混合溶液。
4)将步骤3制得的单壁材混合溶液与步骤1中第二壁材溶液混合，以520r/min的搅拌速度搅拌10min，得到双壁材溶液，用1M的冰醋酸溶液调节PH值为6.0，在搅拌速度为520r/min的条件下，搅拌反应50min；用冰水浴将体系的温度降至10℃，用1M氢氧化钠调节溶液PH值为9.5，冷浴40min，撤掉冰浴；
5)向冷浴后的双壁材溶液加入2.2g戊二醛，室温下固化3h，得到液态反应液，取室温下的3ml液态反应物5000rmp/min，离心5min，取下层于显微镜下观察微囊颗粒的形态；
6)取步骤5制得的液态反应液进行抽滤，滤渣用适量蒸馏水洗涤，抽滤所得湿物料置于真空冷冻干燥机中干燥冻干48小时至恒重，得到干态的微胶囊颗粒粉末。
实施例4柠檬烯微胶囊颗粒的制备
1)取2.4g乳清蛋白和1.8g阿拉伯胶分别溶于200ml去离子水中，获得第一壁材溶液和第二壁材溶液，恒温保存待用；
2)将8ml柠檬烯溶于200ml去离子水中，同时加入1.5g聚乙烯比咯烷酮，搅拌速度为500r/min的条件下搅拌10min，得到均一分散的芯材乳状液；
3)将述步骤2制得的芯材乳状液先与步骤1中的第一壁材溶液混合，以800r/min的搅拌速度搅拌10min，得到单壁材混合溶液；
4)将步骤3制得的单壁材混合溶液与步骤1中第二壁材溶液混合，以520r/min的搅拌速度搅拌10min，得到双壁材溶液，用1M的冰醋酸溶液调节pH值为3.5，在搅拌速度为520r/min的条件下，搅拌反应50min；用冰水浴将体系的温度降至10℃，用1M氢氧化钠调节溶液pH值为8.5，冷浴20min，撤掉冰浴；
5)向冷浴后的双壁材溶液加入1.5g戊二醛，室温下固化4h，得到液态反应液，取室温下的3ml液态反应物5000rmp/min，离心5min，取下层于显微镜下观察微囊颗粒的形态；
6)取步骤5制得的液态反应液进行抽滤，滤渣用适量蒸馏水洗涤，抽滤所得湿物料置于真空冷冻干燥机中干燥冻干48小时至恒重，得到干态的微胶囊颗粒粉末。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种微胶囊颗粒，其特征在于，包括壁材和芯材；
所述壁材由第一壁材和第二壁材形成，所述第一壁材和所述第二壁材独立地选自聚阴离子电解质、聚阳离子电解质或高分子两性电解质，其中，第一壁材和所述第二壁材为不同种类的聚电解质；所述第一壁材与所述第二壁材的质量比为10:(1～10)；
所述微胶囊颗粒包含表面有凹槽的非球形微胶囊颗粒。
2.根据权利要求1所述的非球形微胶囊颗粒，其特征在于，以微胶囊颗粒的数量计，所述非球形微胶囊颗粒占所述微胶囊颗粒的比例为70％～85％。
3.根据权利要求1所述的非球形微胶囊颗粒，其特征在于，所述非球形微胶囊颗粒的直径为20μm～70μm，凹槽的长为15μm～60μm，宽为2μm～5μm，深度为8μm～15μm。
4.根据权利要求1所述的非球形微胶囊颗粒，其特征在于，所述聚阴离子电解质选自阿拉伯胶、海藻酸钠、木质素磺酸钠和羧甲基纤维素钠中的一种或两者以上的混合物；所述聚阳离子电解质选自壳聚糖和/或羧甲基壳聚糖；所述高分子两性电解质选自明胶、酪蛋白、大豆分离蛋白和乳清蛋白中的一种或两者以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的非球形微胶囊颗粒，其特征在于，所述芯材选自紫苏油、鱼油、薄荷油、油脂、香精、精油、烷烃类、疏水性药物和疏水性液体材料中的一种或两者以上的混合物。
6.权利要求1～5任一项所述非球形微胶囊颗粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：取第一壁材、第二壁材分别与溶剂混合，制备第一壁材溶液和第二壁材溶液；
步骤2：将芯材溶于水中，同时加入表面活性剂，搅拌得到芯材乳状液；
步骤:3：将所述芯材乳状液先与所述第一壁材溶液混合，搅拌得到单壁材混合溶液；
步骤4：将所述单壁材混合溶液与第二壁材溶液混合，搅拌得到双壁材混合溶液，调节pH为3.0～6.0，28℃～40℃恒温条件下进行搅拌反应，冷浴，固化，抽滤，洗涤，干燥，得到非球形微胶囊颗粒。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤2中所述搅拌的速度为400r/min～600r/min；步骤3中所述搅拌的速度为700r/min～850r/min。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、聚乙烯比咯烷酮、吐温-80和司盘-80中的一种或两者以上的混合物；所述固化剂为甲醛、戊二醛或转谷氨酰胺酶；所述溶剂为水、醋酸溶液。
9.一种产品，其特征在于，包括如权利要求1～5任一项所述的微胶囊颗粒或权利要求6～8任一项所述的制备方法制得微胶囊颗粒，所述产品为药物制剂、食品或保健品。
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| GR01 | Patent grant | ||
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