CN1103587C - 可压缩的酶粉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可直接压缩的酶粉，它应用湿颗粒压片法的原理将一种液体酶制剂与一种适当的载体混合，从而避免了冷冻干燥和喷雾干燥的步骤。这样得到酶粉具有特别优良的压缩特性并且可以直接压片。

Description

可压缩的酶粉
本发明涉及一种可用于生产含酶片剂的直接压缩性酶粉。本发明还涉及制备该粉末的一种工艺和由该粉末制成的一种片剂。
在片剂工艺领域中，一般在喷雾干燥之后和压片之前，把含有一种活性成分的喷雾干燥粉末与一种或多种需要在压片时存在的成分(例如助流剂)混合来制成片剂。加入助流剂是为了使粉末在压片时容易流动。所谓的容易流动就是指粉末可以经进料斗倾注而不会在侧壁上结块或粘着。典型助流剂的一个例子就是烘制的二氧化硅。
使用这种传统的方法，喷雾干燥的粉末一般是多尘的并且难于加工，所以如果活性成分具有一种过敏反应的可能，那么加工它们就会出现安全性的问题。通常这种多尘的粉末也需要一步以上的操作进行加工：首先，喷雾干燥的粉末与上述的助流剂混合，然后，需要制粒以便给粉末以适合压片的强度。
为了克服这些困难，在开发无尘并且容易流动的可直接压缩粉末方面已经做了大量努力。例如喷雾干燥一种含有维生素，碳水化合物和凝胶的乳状液(见US4,892,889)。
很久以前就已经介绍过含有象淀粉酶，蛋白酶，脂酶，蔗糖酶，木瓜蛋白酶，胰蛋白酶，胃蛋白酶，胰酶等酶的片剂(例如见US 3 515 642)。它们是通过将冷冻干燥或喷雾干燥的粉末转变成片剂的的常规方法制成的。
根据本发明，意外地发现一种可直接压缩的酶的粉是应用湿颗粒压片法的原理将一种液体酶制剂与一种适当的载体混合而生产的，从而避免了冷冻干燥和喷雾干燥的步骤。所得到酶的粉具有特别优良的压缩特性并且可以直接压片。
因此，首先一方面本发明涉及一种可直接压缩的粉末，它包括一种碳水化合物和一种酶。另一方面本发明涉及一种制备该粉末的工艺和一种由该粉末制成的片剂。可直接压缩的粉末
根据本发明，可直接压缩的粉末包括一种碳水化合物和一种或多种酶的载体。
在本文中，一种可直接压缩的粉末是一种可以直接压片的粉片的粉末，可能除了一种润滑剂以外，它不需加入任何赋形剂。这就是说在压片前不需加入助流剂和粘合剂，但如果需要的话，可以加入一种润滑剂如硬脂酸，氢化植物油或硬脂酸镁。
为了使粉末可直接压缩，对载体的要求是很宽的：它只要是一种具有可塑性质的物质(以便所得片剂在服用前不崩解)，另一方面，当服用片剂时，载体必须能够吸收液体并且使片剂崩解。此外，当粉末可直接压缩时，粉末应该是容易流动的，这就是说在压片前不需加助流剂。最后，当所得片剂可以被人体摄入时，载体最好是无毒性的。
为了使粉末可直接压缩，粉末中的水分最高可在10％(w/w)，优选范围是3-5％(w/w)，粉末中的颗粒大小可在50-1500μm的范围，优选范围是125-1000μm，更优选的范围是150-700μm。
有些碳水化合物或碳水化合物的混合物具有上面提到的适当载体的性质。特别是已经发现淀粉，糖和糖醇或它们的任何混合物可以作为良好的载体。例如，淀粉可以是玉米淀粉，马铃薯淀粉，大米淀粉，麦淀粉，实际上是任何来源于植物的淀粉。糖可以是任何单糖，二糖或低聚糖，例如，蔗糖，麦芽糖，乳糖，半乳糖，果糖或萄萄糖。糖醇可以是任何的单糖醇，二糖醇或三糖醇，例如，山梨醇，甘露糖醇或木糖醇。所有这些碳水化合物都可从一般商业来源获得。
已经发现一种优良的载体包括一种玉米淀粉和山梨醇的混合物。玉米淀粉的优选含量为65-90％(w/w)，而山梨醇的优选含量为10-35％(w/w)，更优选的含量是玉米淀粉为75％(w/w)，山梨醇为25％(w/w)。酶
根据本发明，酶可以是任何酶，例如：一种可用于制备食品和饲料的酶，一种药用酶，一种用于消化助剂的酶，一种用于工业用途或任何用途的酶，在这些用途中，酶的精确和安全剂量是需要的或理想的。这种酶可以从以下酶中选择：氧化还原酶象过氧化物酶和萄糖氧化酶，水解酶象糖酶(例如，淀粉酶，半纤维素酶，纤维素酶，菌粉酶，乳糖酶和半乳糖苷酶)，蛋白酶(例如丝氨基(sevin)蛋白酶和天冬氨酸蛋白酶)，脂酶和肌醇六磷酸酶，异构酶象葡糖异构酶或它们的任意混合物。这种酶可以是来源于微生物，植物或动物的酶。这种酶可以是一种重组酶或一种从其自然来源得到的酶。
把这种酶加到载体中成为一种液体酶制剂。这种液体酶制剂可以是一种酶的浓缩物。一种酶的浓缩物经过从发酵肉汤中除去产生的菌株而生产的，例如经过过滤或离心，此后液体被浓缩至所需的酶的浓度，例如经过超滤或经过蒸发。用山梨酸酯或苯甲酸盐这样的防腐剂和/或象多元醇(例如丙二醇)，硼酸，盐，糖(例如葡萄糖和蔗糖)或糖醇(例如山梨醇)或低分子量的碳水化合物这样的稳定剂可以稳定酶浓度。用例如象柠檬酸钠和乳酸钠的有机酸盐这样的缓冲盐来调节PH并且使其稳定。
已经发现来源于曲霉属尤其来源于些 曲霉，尤其是黑曲霉或棘孢曲霉的α-半乳糖苷酶浓缩物(所含酶的活性为250-100000GALU/g，优选所含酶的活性为1000-25000GALU/g，更优选所含酶的活性为2000-5000GALU/g)是一种非常合适的酶浓缩物。
1GALU是α-半乳糖苷酶强度的单位。它的定义是在37℃，PH5.5的标准条件下每分钟从对硝基苯基α-D-吡喃半乳糖苷产生1umole的对硝基苯酚+半乳糖所需的α-半乳糖甘酶的量。在下面对步骤做进一步介绍。
还发现乳糖酶浓缩物(含酶的活性为250-100000LAU/g，优选的酶的活性为1000-25000LAU/g，更优选的酶的活性为2000-8000LAU/g)是一种非常适合的酶的浓缩物。
1 LAU是乳糖酶强度的单位。它的定义是每分钟从37℃，PH值为6.5的M-缓冲液中的4.75％w/v乳糖溶液里释放1μmole的葡萄糖所需的乳糖酶的量。M-缓冲液是一种预定好的特殊缓冲液，它的主要矿物质的浓度与在天然牛奶中所测得的相同。
M-缓冲液含有：
柠檬酸钠×2H2O：2.70毫摩尔/升
柠檬酸×2H2O：     7.91毫摩尔/升
K2SO4：           1.03毫摩尔/升
K2HPO4：          2.99毫摩尔/升
KH2PO4：          10.80毫摩尔/升
KOH：               19.43毫摩尔/升
MgCl2×6H2O       4.08毫摩尔/升
CaCl2×2H2O       5.10毫摩尔/升
4NNaOH溶液          10.00毫摩尔/升
NaHCO3：          3.33毫摩尔/升制粒
在本发明的工艺中，可以根据公知的制湿颗粒的步骤制备粉末，例如使用一种对流混合器，优选一种高剪切混合器，更优选一种高剪切、高速混合器，随即用流动床干燥，接着可以进行过筛，也可以不过筛。根据本发明，最好使用一种商标为“Fielder”，“Lodige”，“Dosna”或“Rowenta”的高剪切力和高速的混合器。“Fielder”，“Lodige”和“Diosna”的高剪切力和高速混合器是公知的。一台“Rowenta”由一个球形的制粒室组成，在制粒室中借助于快速旋转刀混合载体，并且从顶部把液体酶制剂倾注入装置。混合过程直到载体均匀湿润并且形成一种适当的颗粒后停止。因此，我们可以理解为术语“粉末”也包括颗粒。根据本发明，可直接压缩的粉末可不含润滑剂，或不含一种在制粒前加入到碳水化合物中的润滑剂(最好)，或不含一种在制粒过程加入的润滑剂，或不含一种在制粒后和压片前以一种独立混合的方式加入的润滑剂。润滑剂可以加入的最大量约为20％(w/w)，优选量为0.25-10％(w/w)。
根据本发明，最好制备一种由一种液体酶制剂和一种载体组成的湿颗粒，该湿颗粒也可以由与一种喷雾干燥或冷冻干燥的酶粉混合的一种载体组成，并向其中加入一种液体。使用喷雾干燥或冷冻干燥的酶粉的最大缺点就是上述的粉尘问题。
为了制备一种无尘粉末，颗粒的大小优选至少为50μm。另一方面，它们也可以大到不能直接压缩。我们已经发现粉末的颗粒可以在50-1500μm的范围，优选范围是125-1000μm，更优选的范围是150-700μm。
重要的是粉末应有恰当的含水量以便把它直接压缩。通过干燥损失可以测定含水量。通过使用本领域中任何公知的方法如常规的流化床干燥可以实现含水量最多为10％(w/w)，优选含水量为3-5％(w/w)，流化床的温度应调节到不使酶失活的水平。
流化床干燥后，筛选粉末，以备压片。潜在的用途
本发明所述的可直接压缩的酶粉可用于各种情况，其中所需要或要求的是酶的精确和安全剂量，例如在制乳业中可以加入一种牛奶凝聚酶制片，或在消化助剂生产中用于各种消化酶片，或在工业应用中，例如用来洗涤，碟洗盘和洗工作服。
尤其是用作助消化剂时给片剂包肠溶衣以保护酶不被胃液降解。肠溶包衣剂适当例子是邻苯二甲酸乙酸纤维素酯(CAP，CellacephateR)，乙烯基乙酸酯巴豆酸共聚物(LuvisetR)，甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯共取物(EudragitR)或邻苯二甲酸羟丙基甲基纤维素酯。有关肠溶包衣及包衣工艺的进一步描述参见WO 87/07292。
用于测定α-半乳糖苷酶活性的人工方法
试剂：
1.缓冲液：0.05M，PH5.5的乙酸盐缓冲液
A：用软化水溶解11.55ml冰醋酸p.a.并加至1000ml。
B：在软化水中溶解16.4乙酸钠p.a.并制成1000ml。
缓冲液：取7.5mlA与42.5mlB混合并用软化水加至200ml。
最适当的贮藏时间：25℃下一个月。
2.底物：1.2mM对硝基苯基-α-D-吡喃半乳糖苷
用0.05M乙酸缓冲液溶解0.0383g对硝基苯基-α-D-吡喃半乳糖苷·1H2O(Pierce N-0877)，并制成100ml。
最适当的贮藏时间：4℃下一周。
3.终止试剂：0.0625M，PH9.7的硼砂-NaOH缓冲液
用500ml稍微加热的软化水溶解47.63gNa2B4O7·10H2O。冷却并转至2000ml容量瓶中。加入软化水到大约1500ml。加入20ml4N的NaOH。用4NNaOH调节PH值至9.7，并用软化水加至200ml刻度。
最适当的贮藏时间：25℃下两个月。
4.颜色标准剂：240μM 4-硝基苯酚
A：用软化水溶解0.0334g 4-硝基苯酚(Merck82896)。制成1000ml。应该在一间具有良好通风设备的室内进行4-硝基苯酚的操作。
如下绘制标准曲线：I240μM：用未稀释的AII160μM：100mlA+50ml软化水III80μM：50mlA+100ml软化水IV 40μM：25mlA+125ml软化水
最适当的贮藏时间：25℃ 1个月。步骤：颜色标准
通过将2ml底物和1ml颜色标准剂混合来测定颜色标准值。加入5ml终止剂。
使用软化水代替颜色标准剂来制备颜色标准空白样品。测定OD405。在室温下制备标准和空白标准。样品
重并将酶稀释至对应活性约为0.0015GALU/ml的浓度。
  样品     空白样品
  样品   1ml     1ml
将底物预热5分钟   37℃
  加入底物(停止观察)并混合   2ml
  保温15分钟   37℃     室温
  加入终止试剂并混合 5ml 5ml
  底物—室温     2ml
  在30分钟内测定OD405*
★由于OD有改变的可能，所以OD的测定应该在30分钟内完成。活性的计算：
绘制颜色标准曲线(△OD针对浓度)。根据下面的公式计算活性：
其中：
As＝在μM4-NP的标准曲线上读出的相对应的样品的OD405。
AB＝在μM4-NO的标准曲线上读出的相对应的空白样品的OD405。
Fs＝样品的稀释系数
T＝以分钟计的反应时间(＝15)
M＝称出的样品量
10-3＝转换因子1/ml
本发明将用下面的实施例作进一步说明，这些实施例并不是对本发明权利要求的保护范围作任何形式的限定。
实施例1
α-半乳糖苷酶粉(1)
α-半乳糖苷酶浓缩物
α-半乳糖苷酶1550 GALU/g
20％(w/w)山梨醇
2％(w/w)NaCl
3％(w/w)乙酸钠
0.2％(w/w)山梨酸钾
α-半乳糖苷酶浓缩物的PH值为6.0。干燥物的部分约占50％。湿颗粒压片法在Rowenta混合器(MULTMIXER KA-70)中制备一种含有：
45ga-半乳糖苷酶浓缩物(见上)
133g玉米淀粉(CERESTAR，GLOBE 03302)
43g山梨醇(ROQUETTE FRERES，NEOSORB 60)
的粉末把这种粉末在60℃下用流化床干燥20分钟。(产品的温度最高为40℃)。
把干燥的颗粒用筛孔大小为0.7mm的筛进行筛析。
把不加任何其它成分的干燥和过筛的颗粒进行压片。片剂的硬度为11-12kp。在37℃的水中测定片剂的崩解时间约为5分钟(ph.Eur)。片重4.30mg。所用冲头为10.5mm(直径)，一般是凹形的。
实施例2
α-半乳糖苷酶粉末(2)
α-半乳糖苷酶浓缩物
与实施例1所述相同。
湿颗粒压片法
在Rowenta混合器中制备一种含有：45gα-半乳糖苷酶浓缩物(见实施例1)
125g玉米淀粉(见实施例1)；
60g山梨醇(见实施例1)的粉末(见实施例1)在60℃下用流化床把这种粉末干燥20分钟。(产品的温度最高为40℃)。
把干燥的颗粒用筛孔为0.7mm的筛进行筛析。
压片前在干燥并过筛的颗粒中加入1％硬脂酸镁。所得片剂的硬度为9-10kp。在37℃的水中测定片剂的崩解时间约为6分钟(ph.Eur)。片重430mg。冲头为10.5mm(直径)，一般是凹形的。
实施例3
α-半乳糖苷酶粉(3)
α-半乳糖苷酶浓缩物
α-半乳糖苷酶3000 GALU/g
α-半乳糖苷酶浓缩物的PH值为5.0。干燥物部分约占48％。
湿颗粒压片法
在Rowenta混合器中制备一种含有：45gα-半乳糖苷酶(如上所述)
133g玉米淀粉(见实施例1)；
43g山梨醇(见实施例1)的粉末(见实施例1)。
在60℃下用流化床把这种粉末干燥20分钟。(产品的温度最高为40℃)。
把干燥的颗粒用筛孔为0.7mm的筛进行筛析。
压片前在干燥并过筛的颗粒中加入0.5％硬脂酸镁。所得片剂硬度为3.5kp。在37℃下于水中测定该片的崩解时间小于10分钟(ph.Eur)。片重251mg。所用冲头为8.0mm(直径)，一般是凹形的。
实施例4
a-半乳糖苷酶粉(4)
α-半乳糖苷酶浓缩物
α-半乳糖苷酶3930 GALU/g
该浓缩物的PH值为5.0。干燥物含量约占48％。
湿颗粒压片法
在Rowenta混合器中制备一种含有：24.7gα-半乳糖苷酶(如上所述)
126.0g玉米淀粉(见实施例1)；
50.0g蔗糠粉末(DDS，Flor)
10.0g氢化植物油(Edward Mendell，Lubritab)的粉末(见实施例1)。
在60℃下用流化床把这种粉末干燥20分钟。(产品的温度最高为40℃)。把干燥的颗粒用筛孔为0.7mm的筛进行筛析。
使用离心(excenter)压片机把过筛后的颗粒压成片剂。所得片剂硬度为6kp，并且在37℃下于水中测定崩解时间少于10分钟(ph·Eur)。片重333mg。所用冲头为9.5mm(直径)，一般是凹形的。
实施例5
α-半乳糖苷酶粉末(5)
α-半乳糖苷酶浓缩物
α-半乳糖苷酶3930 GALU/g
该浓缩物的PH值为5.0。干燥物含量约占48％。
湿颗粒压片法
在Rowenta混合器中制备一种含有：24.7g α-半乳糖苷酶(如上所述)
126.0g玉米淀粉(见实施例1)；
50.0g山梨醇(见实施例1)
10.0g氢化植物油(Edward Mendell，Lubritab)的粉末(见实施例1)。
在60℃下用流化床把这种粉末干燥20分钟。(产品的温度最高为40℃)。把干燥的颗粒用筛孔为0.7mm的筛进行筛析。
使用离心压片机把过筛的颗粒压成片剂。所得片剂硬度约6kp，并且在37℃下于水中测定崩解时间少于10分钟(ph.Eru)。片重333mg。所用冲头为9.5mm(直径)，一般是凹形的。
实施例6
α-半乳糖苷酶粉末(6)
α-半乳糖苷酶浓缩物
α-半乳糖苷酶3930 GALU/g
该浓缩物的PH值为5.0。干燥物含量约占48％。
湿颗粒压片法
在Rowenta混合器中制备一种含有：24.7gα-半乳糖苷酶(如上所述)
126.0g玉米淀粉(见实施例1)；
50.0g甘露糖醇(Roguette Freres，Standard)
10.0g氢化植物油(Edward Mendell，Lubritab)的粉末(见实施例1)。
在60℃下用流化床把这种粉末干燥20分钟。(产品的温度最高为40℃)。把干燥的颗粒用筛孔为0.7mm的筛进行筛析。
使用离心压片机把过筛的颗粒压成片剂。所得片剂硬度约2kp，并且在37℃下于水中测定崩解时间少于10分钟(ph.Eru)。片重333mg。所用冲头为9.5mm(直径)，一般是凹形的。
实施例7
α-半乳糖苷酶粉末(7)
α-半乳糖苷酶浓缩物
α-半乳糖苷酶3930 GALU/g
该浓缩物的PH值为5.0。干燥物含量约占48％。
湿颗粒压片法
在Rowenta混合器中制备一种含有：24.7gα-半乳糖苷酶(如上所述)
108.0g玉米淀粉(见实施例1)；
25.0g甘露糖醇(见实施例6)
43.0g山梨醇(见实施例1)
10.0g氢化植物油(Edward Mendell，Lubritab)的粉末(见实施例1)。
在60℃下用流化床把这种粉末干燥20分钟。(产品的温度最高为40℃)。把干燥的颗粒用筛孔为0.7mm的筛进行筛析。
使用离心压片机把过筛的颗粒压成片剂。所得片剂硬度约5kp，并且在37℃下于水中测定崩解时间少于10分钟(ph.Eru)。片重333mg。所用冲头为9.5mm(直径)，一般是凹形的。
实施例8
乳糖酶粉末(1)
乳糖酶浓缩物
乳糖酶6400 GLAU/g
32％(w/w)山梨醇
0.2％(w/w)山梨酸钾
该浓缩物的PH值为5.4。干燥物的部分约占50％。
湿颗粒压片法
在Rowenta混合器中制备一种含有：50.0g乳糖浓缩物(如上所述)
126.0g玉米淀粉(见实施例1)；
50.0g蔗糖粉末(见实施例4)
10.0g氢化植物油(Edward Mendell，Lubritab)的粉末(见实施例1)。
在60℃下用流化床把这种粉末干燥20分钟。(产品的温度最高为40℃)。把干燥的颗粒用筛孔为0.7mm的筛进行筛析。
使用离心压片机把过筛的颗粒压成片剂。所得片剂硬度约6-8kp，并且在37℃下于水中测定崩解时间少于10分针(ph.Eru)。片重333mg。所用冲头为9.5mm(直径)，一般是凹形的。
实施例9
乳糖酶粉末(2)
乳糖酶浓缩物
乳糖酶4500 GLAU/g
干燥物约占52％。
湿颗粒压片法
在Rowenta混合器中制备一种含有：50.0g乳糖酶浓缩物(如上所述)
126.0g玉米淀粉(见实施例1)；
50.0g蔗糖粉末(见实施例4)
10.0g氢化植物油(Edward Mendell，Lubritab)的粉末(见实施例1)。
在60℃下用流化床把这种粉末干燥20分钟。(产品的温度最高为40℃)。把干燥的颗粒用筛孔为0.7mm的筛进行筛析。
用离心压片机把干燥后的的颗粒压成片剂。所得片剂硬度约6-8kp，并且在37℃下于水中测定崩解时间少于10分钟(ph.Eru)。片重400mg。所用冲头为9.5mm(直径)，一般是凹形的。

Claims (19)

1.一种生产含酶片剂的工艺，包括将一种液体酶制剂与一种或多种碳水化合物以湿法造粒，将所得的粉末干燥至含水量至多10％(w/w)并可任选过筛，以便获得一种颗粒大小在50～1500μm范围的粉末，并将所得粉末直接压片。
2.根据权利要求1所述的工艺，其中造粒在对流混合器中进行。
3.根据权利要求2所述的工艺，其中对流混合器是一种高剪切力混合器。
4.根据权利要求1所述的工艺，其中所述的碳水化合物是淀粉，或碳水化合物是糖，或碳水化合物是糖醇，或碳水化合物是糖和糖醇的混合物，或碳水化合物是淀粉和糖和/或糖醇的混合物。
5.根据权利要求4所述的工艺，其特征在于所述的淀粉是来源于植物。
6.根据权利要求4或5所述的工艺，其特征在于所述的淀粉是玉米淀粉，马铃薯淀粉，大米淀粉或麦淀粉。
7.根据权利要求6所述的工艺，其特征在于所述的淀粉是玉米淀粉。
8.根据权利要求4所述的工艺，其特征在于所述的糖是单糖，二糖或低聚糖，并且所述的糖醇是单糖醇，二糖醇或三糖醇。
9.根据权利要求8所述的工艺，其特征在于所述的糖是蔗糖，麦芽糖，乳糖，半乳糖，果糖或葡萄糖，并且糖醇是山梨醇，甘露糖醇或木糖醇。
10.根据权利要求9所述的工艺，其特征在于所述的糖醇是山梨醇。
11.根据权利要求1-10中的任何一项所述的工艺，其特征在于所述的碳水化合物是65-90％(w/w)玉米淀粉和10-35％(w/w)的山梨醇的混合物。
12.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于所述的酶是一种微生物酶或一种来源于动物或植物的酶。
13.根据权利要求12所述的工艺，其特征在于所述的酶是一种两种或多种酶的混合物。
14.根据权利要求12或13所述的工艺，其特征在于所述的酶是一种用于制备食品和饲料的酶，一种药用酶，一种用于消化助剂的酶或一种工业应用的酶。
15.根据权利要求12-14中的任何一项所述的工艺，其特征在于所述的酶是一种氧化还原酶，一种水解酶，一种异构酶或它们的任意的混合物。
16.根据权利要求12-15中的任何一项所述的工艺，其特征在于所述的酶是α-半乳糖苷酶。
17.根据权利要求16所述的工艺，其特征在于所述的酶是来源于曲霉属的α-半乳糖苷酶。
18.根据权利要求16或17所述的工艺，其特征在于液体α-半乳糖苷酶制剂的活性为250-100000GALU/g。
19.根据权利要求1-18中的任何一项所述的工艺，其特征在于所述的碳水化合物是一种玉米淀粉和山梨醇的混合物，并且所述的酶是一种液体α-半乳糖苷酶制剂。
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