CN109276555A

CN109276555A - 一种高韧易分解的淀粉基空心胶囊

Info

Publication number: CN109276555A
Application number: CN201811357069.4A
Authority: CN
Inventors: 张安育
Original assignee: Hefei Huagai Biotechnology Co Ltd
Current assignee: Hefei Huagai Biotechnology Co Ltd
Priority date: 2018-11-15
Filing date: 2018-11-15
Publication date: 2019-01-29

Abstract

本发明涉及生物医药技术领域，具体涉及一种高韧易分解的淀粉基空心胶囊。按照质量百分比，所述空心胶囊的原料组分包括：变性淀粉45‑65%，仙人掌花提取物5‑12.5%，胶凝剂5‑7%，凝结助剂1.5‑1.9%，壳聚糖1.2‑1.5%，抗氧剂0.05‑0.2%，食用色素0‑1.5%，余量为去离子水。其中，仙人掌花提取物是一种从仙人掌花托筒和子房中提取的多糖类物质，具有良好的成膜效果和吸湿性；变性淀粉为羟丙基淀粉，胶凝剂选用黄原胶、卡拉胶、果胶、瓜尔胶、魔芋胶和甘露聚糖中的一种或任意多种的混合物；抗氧剂为抗坏血酸、胡萝卜素、卵磷脂和茶多酚中的一种。该型胶囊强度高、韧性好，利用植物源材料制备，不使用塑化剂等化工原料；更加安全健康。

Description

一种高韧易分解的淀粉基空心胶囊

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，具体涉及一种高韧易分解的淀粉基空心胶囊。

背景技术

胶囊是一种新型包装材料，在医药和保健食品领域有着广泛的应用，主要用来作为定量药物的分装包装。胶囊可以用于固体粉剂、溶液、混悬液、乳液等多种剂型药物的包装，被食用摄取后，内容物可以迅速释放，在体内的利用率和吸收率较高。

常规的空心胶囊包装材料主要由可食用明胶、甘油或其他适宜的辅料单独或混合制成；这种包装具有较好的韧性和强度，不容易破损。明胶在胶囊制备中的使用时间较长，食用明胶主要是利用动物的皮毛或骨骼等组织，经过特殊的工艺炮制而成，材料中不可避免的会残留有动物组织中的蛋白质或其他化学残留物，这些成分可能会与药物之间产生生物化学作用，对内容物的药效产生影响。另外，食用明胶的生产成本相对较高，部分不良商家可能会在产品中掺入工业明胶来降低成本，工业明胶不同于食用明胶，这种产品对人体具有毒害作用，因此人们对于明胶制造的胶囊也逐渐产生了不信任感。

随着材料科技的不断进步，技术人员开发出一种利用植物淀粉材料生产的淀粉基胶囊，这种胶囊主要利用生物淀粉制备，成本相对较低，而且淀粉非常容易在人体内分解，有利于胶囊内容物的在人体中释放和被吸收。但是淀粉基胶囊也有自身的缺点，由于淀粉基材料的分子间作用力较弱，因此制成的淀粉膜质脆易碎，强度较低。在生产过程中，淀粉膜的含水率过高会导致材料刚性变弱，胶囊容易变形，并与内容物混溶；淀粉膜的含水率过低则会导致膜层干燥，容易粉化破碎。为了改善淀粉材料这样的缺陷，人们在胶囊原料中添加适量瓜尔胶、黄原胶等生物胶作为胶凝剂，提高淀粉基材料的保水性和材料韧性，但是这种复合材料的加工特性不足，成膜效果较差，制备过程中需要添加大量塑化剂。

中国发明专利授权公告号CN103315976B公开的一种淀粉硬胶囊壳的制备方法，以及中国发明专利授权公告号CN103830736B公开的一种淀粉空心胶囊的生产方法均在组分中使用了大量增塑剂，利用增塑剂提升复合材料的柔韧性和加工特性。但是增塑剂在食品药品中添加，可能会对人体健康造成危害。例如中国台湾环保署就将部分塑化剂列为毒性化学物质，指出长期食用含有塑化剂的产品，可能引起生殖系统异常，甚至造成畸胎、癌症的危险。

因此制备一种不使用增塑剂，具有高强度和韧性，易于加工的易分解淀粉基空心胶囊，替代传统的明胶胶囊和淀粉基胶囊，成为医药保健品领域一个重要的研究方向。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种高韧易分解的淀粉基空心胶囊，该型胶囊强度高、韧性好，利用植物源材料制备，不使用塑化剂等化工原料；更加安全健康。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种高韧易分解的淀粉基空心胶囊，按照质量百分比，空心胶囊的原料组分包括：变性淀粉45-65％，仙人掌花提取物5-12.5％，胶凝剂5-7％，凝结助剂1.5-1.9％，壳聚糖1.2-1.5％，抗氧剂0.05-0.2％，食用色素0-1.5％，余量为去离子水。

按照质量百分比，空心胶囊的原料组分包括：变性淀粉50-60％，仙人掌花提取物7-10.5％，胶凝剂5.4-6.3％，凝结助剂1.6-1.8％，壳聚糖1.3-1.4％，抗氧剂0.08-0.13％，食用色素0-1.0％，余量为去离子水。

按照质量百分比，空心胶囊的原料组分包括：变性淀粉55％，仙人掌花提取物8.5％，胶凝剂6％，凝结助剂1.7％，壳聚糖1.4％，抗氧剂0.11％，食用色素0.8％，余量为去离子水。

本发明中，仙人掌花提取物的制备方法包括如下步骤：

(1)选择完全开放的仙人掌鲜花，摘取带花托筒的完整花朵，去除花瓣备用；

(2)将上步骤处理后的花朵切碎后加入到反应釜中，向反应釜内加入20-30倍体积的蒸馏水，并加入占花朵质量3.5-4.7％的水杨酸，加热至沸腾蒸煮160-220min；

(3)将上步骤的蒸煮液过滤除渣，然后向滤液中加入3-4.5％wt的三聚磷酸钠，以35-40℃的温度保温搅拌1-3h，再将滤液经超滤膜截留，得到截留液；

(4)将截留液冷却至3-8℃，静置后形成部分沉淀，去除上层清水层，将截留液浓缩3-5倍；

(5)将上步骤的浓缩液经有机溶剂洗脱2-3次，将色素和其他有机物杂质溶解于溶剂相中并去除，得到粗提取物；

(6)将粗提取物冷冻干燥，得到的粉剂即为所需仙人掌花提取物。

其中，步骤(3)中蒸煮液除渣使用的滤膜的目数为350-450目；超滤膜的截留分子量为5000-15000Da。

步骤(5)中洗脱使用的有机溶剂为乙醇或二甲基甲醇。

优选地，变性淀粉选用由木薯淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉、红薯淀粉、大米淀粉中的一种或几种，在碱性条件下与环氧丙烷反应，制得的羟丙基淀粉。

优选地，胶凝剂选用黄原胶、卡拉胶、果胶、瓜尔胶、魔芋胶和甘露聚糖中的一种或任意多种的混合物；凝结助剂为氯化钾、柠檬酸钠、碳酸钾、海藻酸钠或乙酸钠。

优选地，抗氧剂为抗坏血酸、胡萝卜素、卵磷脂和茶多酚中的一种。

本发明提供的空心胶囊的制备方法为：

按照质量百分比，取用四分之一的去离子水，将食用色素、抗氧剂加入到其中，充分溶解得到A组分备用；将剩余的去离子水加入到高速混合机，同时向混合机中投入变性淀粉、仙人掌花提取物、胶凝剂和壳聚糖，加热至65-85℃，保温混料1-1.5h，然后将A组分加入到混合料中，充分搅拌均匀得到糊化物；最后向高速混合机中加入到凝结助剂，控制混合料的含水率为12.5-18％，将混合料挤出成膜，对应的淀粉基膜经旋转冲压、组装制成空心胶囊。

本发明具有如下的有益效果：

本发明的淀粉基空心胶囊的制备原料包括：变性淀粉、仙人掌花提取物、胶凝剂、凝结助剂、壳聚糖、抗氧剂，其中，变性淀粉是由植物淀粉经环氧丙烷改性处理制得，胶凝剂是从植物源或微生物源中提取的果胶、瓜尔胶或黄原胶；抗氧剂也是选自天然的抗坏血酸、胡萝卜素、卵磷脂或茶多酚；因此这种空心胶囊非常安全，作为药物或保健品的分装包装使用，经口食用后对人体健康几乎不会造成影响。此外，该型胶囊的原料组分中不使用任何化学塑化剂，因此不存在致癌或影响人体生殖系统健康的风险。

在本发明的空心胶囊中，使用的主料为变性淀粉，在加热糊化后形成粘稠具有一定透明性的胶体，稳定性好，还具有良好的酸性分解性和生物降解性，可以被胃酸轻易分解，从而有利于药物释放。为了提高胶囊的强度和韧性，本发明使用胶凝剂和仙人掌花提取物作为增强剂，其中，仙人掌花提取物是一种从仙人掌花托筒和子房等结构中提取的多糖类物质，该提取物具有良好的增粘和吸湿作用，仙人掌花提取物和胶凝剂、壳聚糖配合使用后，可以大大改善变性淀粉的加工特性和成膜效果，制备的淀粉膜具有强度高，韧性好，保水性强的特点，在自然状态下，可以很好的维持材料的湿度，既避免膜层因干燥而脆化、粉化，也避免材料因为吸水而发生黏着，显著提升空心胶囊的耐候性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

一种高韧易分解的淀粉基空心胶囊，按照质量百分比，空心胶囊的原料组分包括：变性淀粉45％，仙人掌花提取物5％，胶凝剂5％，凝结助剂1.5％，壳聚糖1.2％，抗氧剂0.05％，余量为去离子水。

本实施例中，仙人掌花提取物的制备方法包括如下步骤：

(2)将上步骤处理后的花朵切碎后加入到反应釜中，向反应釜内加入20倍体积的蒸馏水，并加入占花朵质量3.5％的水杨酸，加热至沸腾蒸煮160min；

(3)将上步骤的蒸煮液过滤除渣，然后向滤液中加入3％wt的三聚磷酸钠，以35℃的温度保温搅拌1h，再将滤液经超滤膜截留，得到截留液；

(4)将截留液冷却至3℃，静置后形成部分沉淀，去除上层清水层，将截留液浓缩 3倍；

(5)将上步骤的浓缩液经有机溶剂洗脱2次，将色素和其他有机物杂质溶解于溶剂相中并去除，得到粗提取物；

其中，步骤(3)中蒸煮液除渣使用的滤膜的目数为350目；超滤膜的截留分子量为5000-15000Da。

步骤(5)中洗脱使用的有机溶剂为乙醇。

空心胶囊的原料组分中，变性淀粉选用由木薯淀粉在碱性条件下与环氧丙烷反应，制得的羟丙基淀粉。

胶凝剂选用黄原胶；凝结助剂为柠檬酸钠。

抗氧剂为胡萝卜素。

本实施例提供的空心胶囊的制备方法为：

按照质量百分比，取用四分之一的去离子水，将抗氧剂加入到其中，充分溶解得到A组分备用；将剩余的去离子水加入到高速混合机，同时向混合机中投入变性淀粉、仙人掌花提取物、胶凝剂和壳聚糖，加热至65℃，保温混料1h，然后将A组分加入到混合料中，充分搅拌均匀得到糊化物；最后向高速混合机中加入到凝结助剂，控制混合料的含水率为18％，将混合料挤出成膜，对应的淀粉基膜经旋转冲压、组装制成空心胶囊。

实施例2

一种高韧易分解的淀粉基空心胶囊，按照质量百分比，空心胶囊的原料组分包括：变性淀粉65％，仙人掌花提取物12.5％，胶凝剂7％，凝结助剂1.9％，壳聚糖1.5％，抗氧剂0.2％，食用色素1.5％，余量为去离子水。

本实施例中，仙人掌花提取物的制备方法包括如下步骤：

(2)将上步骤处理后的花朵切碎后加入到反应釜中，向反应釜内加入30倍体积的蒸馏水，并加入占花朵质量4.7％的水杨酸，加热至沸腾蒸煮220min；

(3)将上步骤的蒸煮液过滤除渣，然后向滤液中加入4.5％wt的三聚磷酸钠，以40℃ 的温度保温搅拌3h，再将滤液经超滤膜截留，得到截留液；

(4)将截留液冷却至8℃，静置后形成部分沉淀，去除上层清水层，将截留液浓缩 5倍；

(5)将上步骤的浓缩液经有机溶剂洗脱3次，将色素和其他有机物杂质溶解于溶剂相中并去除，得到粗提取物；

其中，步骤(3)中蒸煮液除渣使用的滤膜的目数为450目；超滤膜的截留分子量为5000-15000Da。

步骤(5)中洗脱使用的有机溶剂为二甲基甲醇。

空心胶囊的原料组分中，变性淀粉选用由马铃薯淀粉和玉米淀粉的混合物，在碱性条件下与环氧丙烷反应，制得的羟丙基淀粉。

胶凝剂选用瓜尔胶、魔芋胶和甘露聚糖的混合物；凝结助剂为碳酸钾。

抗氧剂为卵磷脂。

本实施例提供的空心胶囊的制备方法为：

按照质量百分比，取用四分之一的去离子水，将食用色素、抗氧剂加入到其中，充分溶解得到A组分备用；将剩余的去离子水加入到高速混合机，同时向混合机中投入变性淀粉、仙人掌花提取物、胶凝剂和壳聚糖，加热至85℃，保温混料1.5h，然后将A 组分加入到混合料中，充分搅拌均匀得到糊化物；最后向高速混合机中加入到凝结助剂，控制混合料的含水率为12.5％，将混合料挤出成膜，对应的淀粉基膜经旋转冲压、组装制成空心胶囊。

实施例3

一种高韧易分解的淀粉基空心胶囊，按照质量百分比，空心胶囊的原料组分包括：变性淀粉55％，仙人掌花提取物8.5％，胶凝剂6％，凝结助剂1.7％，壳聚糖1.4％，抗氧剂0.11％，食用色素0.8％，余量为去离子水。

本实施例中，仙人掌花提取物的制备方法包括如下步骤：

(2)将上步骤处理后的花朵切碎后加入到反应釜中，向反应釜内加入25倍体积的蒸馏水，并加入占花朵质量4.2％的水杨酸，加热至沸腾蒸煮190min；

(3)将上步骤的蒸煮液过滤除渣，然后向滤液中加入3.8％wt的三聚磷酸钠，以37℃ 的温度保温搅拌2h，再将滤液经超滤膜截留，得到截留液；

(4)将截留液冷却至5℃，静置后形成部分沉淀，去除上层清水层，将截留液浓缩 4倍；

其中，步骤(3)中蒸煮液除渣使用的滤膜的目数为400目；超滤膜的截留分子量为5000-15000Da。

步骤(5)中洗脱使用的有机溶剂为乙醇。

空心胶囊的原料组分中，变性淀粉选用由红薯淀粉和大米淀粉在碱性条件下与环氧丙烷反应，制得的羟丙基淀粉。

胶凝剂选用卡拉胶、果胶和瓜尔胶的混合物；凝结助剂为乙酸钠。

抗氧剂为茶多酚。

本实施例提供的空心胶囊的制备方法为：

按照质量百分比，取用四分之一的去离子水，将食用色素、抗氧剂加入到其中，充分溶解得到A组分备用；将剩余的去离子水加入到高速混合机，同时向混合机中投入变性淀粉、仙人掌花提取物、胶凝剂和壳聚糖，加热至70℃，保温混料1.3h，然后将A 组分加入到混合料中，充分搅拌均匀得到糊化物；最后向高速混合机中加入到凝结助剂，控制混合料的含水率为15％，将混合料挤出成膜，对应的淀粉基膜经旋转冲压、组装制成空心胶囊。

性能测试

1、测试本发明中的空心胶囊的性能，包括稳定性和崩解性能，稳定性测试采用聚四氟乙烯砝码进行压裂检测，样本数量为200粒，检测测试后碎裂的数量，并计算碎裂度；同时采用二氧化钛作为内容物进行装填，测试装填的良品率；崩解性能测试采用智能崩解仪进行，测试胶囊样本的平均崩解时间，并测试胶囊在15min后的崩解率；测试实验设置有明胶制备的胶囊样本作为对照组1，设置全淀粉胶囊组为对照组2，得到如下测试结果：

表1：本实施例与对照组胶囊样本的稳定性和崩解性能测试结果

分析上述实验结果发现，本发明提供的空心胶囊稳定性较好，在压裂试验中，本发明的胶囊的碎裂率明显低于全淀粉胶囊，甚至略好于明胶胶囊样本，表现出优秀的材料的强度和韧性，由于这样的性质，本实施例的胶囊在装填实验中良率也明显好于对照组 2的产品。在崩解实验中，由于淀粉基材料的分解性好，因此对照组2的胶囊平均崩解时间最短，15min的崩解率也达到100％，本发明的胶囊崩解性能要略弱于对照组2，但是却好于对照组1的明胶胶囊，崩解性能和三者的材料性能以及稳定性具有非常直接的关系；此外，本发明的空心胶囊的崩解时限平均为9.3min，达到药典的要求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高韧易分解的淀粉基空心胶囊，其特征在于，按照质量百分比，所述空心胶囊的原料组分包括：变性淀粉45-65%，仙人掌花提取物5-12.5%，胶凝剂5-7%，凝结助剂1.5-1.9%，壳聚糖1.2-1.5%，抗氧剂0.05-0.2%，食用色素0-1.5%，余量为去离子水。

2.根据权利要求1所述的一种高韧易分解的淀粉基空心胶囊，其特征在于，按照质量百分比，所述空心胶囊的原料组分包括：变性淀粉50-60%，仙人掌花提取物7-10.5%，胶凝剂5.4-6.3%，凝结助剂1.6-1.8%，壳聚糖1.3-1.4%，抗氧剂0.08-0.13%，食用色素0-1.0%，余量为去离子水。

3.根据权利要求1所述的一种高韧易分解的淀粉基空心胶囊，其特征在于：按照质量百分比，所述空心胶囊的原料组分包括：变性淀粉55%，仙人掌花提取物8.5%，胶凝剂6%，凝结助剂1.7%，壳聚糖1.4%，抗氧剂0.11%，食用色素0.8%，余量为去离子水。

4.根据权利要求1所述的一种高韧易分解的淀粉基空心胶囊，其特征在于，所述仙人掌花提取物的制备方法包括如下步骤：

（1）选择完全开放的仙人掌鲜花，摘取带花托筒的完整花朵，去除花瓣备用；

（2）将上步骤处理后的花朵切碎后加入到反应釜中，向反应釜内加入20-30倍体积的蒸馏水，并加入占花朵质量3.5-4.7%的水杨酸，加热至沸腾蒸煮160-220min；

（3）将上步骤的蒸煮液过滤除渣，然后向滤液中加入3-4.5%wt的三聚磷酸钠，以35-40℃的温度保温搅拌1-3h，再将滤液经超滤膜截留，得到截留液；

（4）将截留液冷却至3-8℃，静置后形成部分沉淀，去除上层清水层，将截留液浓缩3-5倍；

（5）将上步骤的浓缩液经有机溶剂洗脱2-3次，将色素和其他有机物杂质溶解于溶剂相中并去除，得到粗提取物；

（6）将粗提取物冷冻干燥，得到的粉剂即为所需仙人掌花提取物。

5.根据权利要求4所述的一种高韧易分解的淀粉基空心胶囊，其特征在于：所述步骤（3）中蒸煮液除渣使用的滤膜的目数为350-450目；超滤膜的截留分子量为5000-15000Da。

6.根据权利要求4所述的一种高韧易分解的淀粉基空心胶囊，其特征在于：所述步骤（5）中洗脱使用的有机溶剂为乙醇或二甲基甲醇。

7.根据权利要求1所述的一种高韧易分解的淀粉基空心胶囊，其特征在于：所述变性淀粉选用由木薯淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉、红薯淀粉、大米淀粉中的一种或几种，在碱性条件下与环氧丙烷反应，制得的羟丙基淀粉。

8.根据权利要求1所述的一种高韧易分解的淀粉基空心胶囊，其特征在于：所述胶凝剂选用黄原胶、卡拉胶、果胶、瓜尔胶、魔芋胶和甘露聚糖中的一种或任意多种的混合物；凝结助剂为氯化钾、柠檬酸钠、碳酸钾、海藻酸钠或乙酸钠。

9.根据权利要求1所述的一种高韧易分解的淀粉基空心胶囊，其特征在于：所述抗氧剂为抗坏血酸、胡萝卜素、卵磷脂和茶多酚中的一种。

10.根据权利要求1所述的一种高韧易分解的淀粉基空心胶囊，其特征在于：所述空心胶囊的制备方法为：

按照质量百分比，取用四分之一的去离子水，将食用色素、抗氧剂加入到其中，充分溶解得到A组分备用；将剩余的去离子水加入到高速混合机，同时向混合机中投入变性淀粉、仙人掌花提取物、胶凝剂和壳聚糖，加热至65-85℃，保温混料1-1.5h，然后将A组分加入到混合料中，充分搅拌均匀得到糊化物；最后向高速混合机中加入到凝结助剂，控制混合料的含水率为12.5-18%，将混合料挤出成膜，对应的淀粉基膜经旋转冲压、组装制成空心胶囊。