CN111150717A - 一种姜黄素微胶囊及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种姜黄素微胶囊及其制备方法，涉及医药技术领域，所述姜黄素微胶囊的原料包括囊材和芯材，按重量份计，所述芯材包括姜黄素3～8份、γ‑环糊精1～3份、卵磷脂1～3份、天然冰片0.2～0.5份、蛋白质1～5份、干酪素0.5～5份、酪蛋白酸钠1～6份、谷氨酰胺0.2～0.5份、亚麻籽油10～30份、核桃油10～30份、维生素E 0.01～0.03份、胡椒碱0.3～0.8份和乳化剂0.2～0.8份。本发明提供的姜黄素微胶囊可显著改善姜黄素的溶解度、促进姜黄素的肠道吸收并延缓其新陈代谢速度，还可以为肿瘤患者提供营养。

Description

一种姜黄素微胶囊及其制备方法
技术领域
本发明涉及医药技术领域，尤其涉及一种姜黄素微胶囊及其制备方法。
背景技术
在医学上，癌(cancer)是指起源于上皮组织的恶性肿瘤，是恶性肿瘤中最常见的一类。相对应的，起源于间叶组织的恶性肿瘤统称为肉瘤。有少数恶性肿瘤不按上述原则命名，如肾母细胞瘤、恶性畸胎瘤等。一般人们所说的“癌症”习惯上泛指所有恶性肿瘤。癌症具有细胞分化和增殖异常、生长失去控制、浸润性和转移性等生物学特征，其发生是一个多因子、多步骤的复杂过程，分为致癌、促癌、演进三个过程，与吸烟、感染、职业暴露、环境污染、不合理膳食、遗传因素密切相关。
随着人类平均寿命的延长，癌症对人类的威胁日益突出，已经成为我国城乡居民的第一位死因。除了原发于性腺的恶性肿瘤外，仅有甲状腺癌和胆囊癌是女性发病率高于男性的，其他恶性肿瘤都是男性高于女性。我国常见癌症死亡率前5位在城市中依次是肺、肝、胃、食管和大肠；在农村依次是胃、肝、食管、肺和大肠。
姜黄素对多种肿瘤细胞均具有明显的抑制作用，姜黄素具有诱发肿瘤细胞凋亡、阻断肿瘤细胞的生长信号传导通路和抑制肿瘤血管生成的抗肿瘤作用及机制。但是，肠道吸收率低以及新陈代谢快是导致身体对姜黄素利用率不足的两大主要原因，这些问题都限制了姜黄素发挥生物活性的能力。姜黄素的固体(粉末)很难被吸收，寻找一种无毒，可以服用的溶剂，将姜黄素溶解，并做成微胶囊化的制剂，以提高姜黄素的口服吸收率是技术工艺研究的重点。
发明内容
本发明为了克服现有的姜黄素口服吸收率低的缺陷，提供了一种姜黄素微胶囊及其制备方法，本发明利用γ-环糊精和卵磷脂改善姜黄素的亲水性和亲脂性，并将其制成纳米级的微胶囊，克服了姜黄素难以被机体吸收的问题。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种姜黄素微胶囊，原料包括囊材和芯材，其特征在于，按重量份计，所述芯材包括姜黄素3～8份、γ-环糊精1～3份、卵磷脂1～3份、天然冰片0.2～0.5份、蛋白质1～5份、干酪素0.5～5份、酪蛋白酸钠1～6份、谷氨酰胺0.2～0.5份、亚麻籽油10～30份、核桃油10～30份、维生素E 0.01～0.03 份、胡椒碱0.3～0.8份和乳化剂0.2～0.8份。
优选的，所述芯材还包括麦芽糖浆30～50份。
优选的，所述乳化剂包括单甘脂、硬脂酰乳酸钠、酒石酸甘油酯、月桂醇、乳酸单甘酯和蔗糖脂肪胺油酯中的一种或多种。
优选的，所述囊材的原料包括明胶、甘油和水。
优选的，所述囊材中，明胶、甘油和水的质量比为1～6:2～8:1～6。
本发明还提供了上述技术方案所述姜黄素微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
(1)将芯材原料中的水溶性成分与水混合，得到水相；将芯材原料中的脂溶性成分与水相混合，得到混合物；
(2)对混合物依次进行乳化，均质，得到均质混合物；
(3)将均质混合物喷雾干燥，得到芯材粉末；
(4)将芯材粉末与囊材的原料混合，40～80℃下真空搅拌至气泡完全消失，冷却，得到姜黄素微胶囊。
优选的，所述步骤(2)中，水相和脂溶性成分加热至60～80℃，至少高速剪切一次，再进行混合。
优选的，所述步骤(2)中，均质压力为15～35MPa。
优选的，所述步骤(3)中，所述喷雾干燥的条件包括：上进风为20～24Hz；上进风口温度75～85℃；上进风口开度65～75％；下进风为16～20Hz；下进风口温度35～45℃；下进风口开度30～35％；排风为21～25；排风温度78～82℃；塔内压力±5～8Pa。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提供了一种姜黄素微胶囊，原料包括囊材和芯材，按重量份计，所述芯材包括姜黄素3～8份、γ-环糊精1～3份、卵磷脂1～3份、天然冰片 0.2～0.5份、蛋白质1～5份、干酪素0.5～5份、酪蛋白酸钠1～6份、谷氨酰胺 0.2～0.5份、亚麻籽油10～30份、核桃油10～30份、维生素E 0.01～0.03份、胡椒碱0.3～0.8份和乳化剂0.2～0.8份。γ-环糊精具有环状三维结构，其疏水性内腔能够容纳姜黄素分子，其外壳则能与水相容；卵磷脂作为一种表面活性剂，可帮助难吸收的姜黄素被机体吸收。本发明在芯材中添加γ-环糊精和卵磷脂能够有效提高姜黄素的溶解度，制成纳米级的微胶囊则能够进一步促进姜黄素的吸收，并延缓新陈代谢速度。
本发明所述姜黄素微胶囊中还添加能够提高姜黄素微胶囊抗肿瘤活性的物质，包括亚麻籽油、含有酪朊酸钠的物质(例如蛋白质和干酪素)、维生素E等。为了进一步延长姜黄素的代谢吸收速率、提高姜黄素的肠道吸收率，在本发明还添加了胡椒碱和天然冰片。此外，所述姜黄素微胶囊的芯材中还添加了营养物质，包括蛋白质、之类、糖类、维生素、无机盐和膳食纤维等。
本发明还提供了上述技术方案所述姜黄素微胶囊的制备方法，芯材中的水溶性原料和脂溶性原料分别混合后得到水相和脂溶性成分，将水相和脂溶性成分混合后进行乳化、均质，得到均质的混合物，喷雾干燥，得到芯材粉末；将芯材粉末与囊材的原料混合后加热真空搅拌，冷却后，即得姜黄素微胶囊。本发明制备的姜黄素微胶囊粒径在纳米级，有效成分易于人体吸收，对肿瘤患者可以起到治疗和营养补充的双重功效。
具体实施方式
本发明提供了一种姜黄素微胶囊，原料包括囊材和芯材，按重量份计，所述芯材包括姜黄素3～8份、γ-环糊精1～3份、卵磷脂1～3份、天然冰片 0.2～0.5份、蛋白质1～5份、干酪素0.5～5份、酪蛋白酸钠1～6份、谷氨酰胺0.2～0.5份、亚麻籽油10～30份、核桃油10～30份、维生素E 0.01～0.03份、胡椒碱0.3～0.8份和乳化剂0.2～0.8份。
在本发明中，姜黄素为发挥抗肿瘤作用的主要有效物质。本发明对姜黄素本身的来源无特殊限定，可以自行制备或市售购买。
在本发明中，γ-环糊精是一种天然使用低聚多糖，具有环状三维结构，其疏水性内腔能够容纳一个亲脂性的姜黄素分子，而其亲水性外壳能与水相容。本发明利用γ-环糊精将姜黄素包覆，有效的改善了姜黄素水溶性差的问题。
在本发明中，卵磷脂作为表面活性剂使用，其具有亲水性和亲脂性的双重作用，本发明在芯材中添加卵磷脂能够促进姜黄素被机体吸收，克服姜黄素肠道吸收率较低的问题。
在本发明中，所述乳化剂的作用是乳化剂可以刚好的进行水相油相相结合，通过乳化剂缓冲后高剪切和均质后产品稳定性，保存性、溶解性都会提高，让产品达到更好的包埋油脂效果，乳化剂起到关键性作用。本发明所述的乳化剂包括但不限于单甘脂、硬脂酰乳酸钠、酒石酸甘油酯、月桂醇、乳酸单甘酯和蔗糖脂肪胺油酯中的一种或多种；乳化剂更优选为复合乳化剂时，本发明优选的采用单甘脂、硬脂酰乳酸钠、酒石酸甘油酯、月桂醇、乳酸单甘酯和蔗糖脂肪胺油酯组成复合乳化剂；进一步优选的，单甘脂、硬脂酰乳酸钠、酒石酸甘油酯、月桂醇、乳酸单甘酯和蔗糖脂肪胺油酯的质量比为25～35:15～20:1～6：4～15:10～20:20～30。
在本发明中，为了进一步提高姜黄素微胶囊的抗肿瘤活性，芯材还包括维生素E0.01～0.03和亚麻籽油10～30份。
在本发明中，维生素E对肿瘤细胞的分化具有组织作用，能够有效抑制肿瘤细胞的不断分解扩散，抑制癌症的病程发展。本发明优选的，所述芯材中包括维生素E 0.02份。
在本发明中，亚麻籽油可以提供α-亚麻酸。正常的体细胞会因为机体功能的失衡而产生病变，而癌细胞形成后会产生大量的能抑制多种免疫细胞机能的二烯前列腺素，降低人体免疫系统功能，使癌细胞得以增殖和转移。α- 亚麻酸的代谢产物可以直接减少致癌细胞生成数量，同时削弱血小板的凝集作用，抑制二烯前列腺素的生成，恢复及提高人体的免疫系统功能，从而能有效地防止癌症形成以及抑制其转移。爱斯基摩人乳腺癌的发病率很低，是因为他们大量进食鱼类或其它海产品，脂肪摄取量虽然大，但不饱和脂肪酸成份多，主要是n-3系脂肪酸(α-亚麻酸)，因此其癌症的发病率极低。在本发明中，所述芯材中的亚麻籽油优选为15～20份。
在本发明中，所述芯材中还包括蛋白质1～5份、干酪素0.5～5份、酪蛋白酸钠1～6份、谷氨酰胺0.2～0.5份以及核桃油10～30份等营养物质，本发明所述姜黄素微胶囊除了具有抗肿瘤作用外，还可以作为肿瘤患者的全营配方产品。
在本发明中，在本发明中，所述芯材中包括蛋白质2～4份、干酪素1～3 份和酪蛋白酸钠2～4份。蛋白质、干酪素和酪蛋白酸钠均可提供酪朊酸钠。酪朊酸钠是以优质的雪线以上高原好牛奶为原料，采用科学的生产工艺精制而成的，又称酪蛋白钠盐，其含有人体各种必须氨基酸和多种微量元素，不仅可作为各种视频的营养补充剂，也可作为人体矿物微量元素补充剂，在食品中用作营养补充及和蛋白质，同时还是乳化稳定剂、增稠剂，具有很好的增粘性和蛋白特有的起泡性和保气性。酪朊酸钠在食品工业中具有保湿、保鲜、保香、改良品质等作用。酪朊酸钠被联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)食品添加剂委员会确定为无限量使用的食品添加剂，可以良好搭配用作填充物，补充人体蛋白。
在本发明中，为了进一步解决姜黄素在体内代谢速率较快的问题，本发明所述的芯材中还包括天然冰片0.2～0.5份和胡椒碱0.3～0.8份；更优选的包括天然冰片0.3份和胡椒碱0.5份。天然冰片的主要成分为右旋龙脑，胡椒碱粉和天然冰片可起到抑制姜黄素代谢速度以及促进其生物功效的作用，从而达到提高姜黄素抗肿瘤等生理活性功能的目的，使姜黄素微胶囊抗肿瘤等作用更优。
在本发明中，所述芯材中优选的还包括麦芽糖浆30～50份，更优选的包括麦芽糖浆35～45份。所述麦芽糖浆主要起到填充剂和粘合剂的作用，为制成微胶囊时提供便利。
在本发明中，所述囊材优选的包括明胶、甘油和水；更优选的，明胶、甘油和水的质量比为1～6:2～8:1～6。
本发明提供的姜黄素微胶囊的粒径在纳米级，能保证有效成分易于机体吸收，通过γ-环糊精和卵磷脂等辅料提高了姜黄素的脂溶性以及肠道吸收率，因而所得姜黄素微胶囊有关诱发肿瘤细胞凋亡、阻断肿瘤细胞生长信号传导通路、抑制肿瘤血管生成的抗肿瘤作用均得到了显著增强，为更好的姜黄素提供了新思路。
本发明还提供了上述技术方案所述姜黄素微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
(1)将芯材原料中的水溶性成分与水混合，得到水相；将芯材原料中的脂溶性成分与水相混合，得到混合物；
(2)对混合物依次进行乳化，均质，得到均质混合物；
(3)将均质混合物喷雾干燥，得到芯材粉末；
(4)将芯材粉末与囊材的原料混合，40～80℃下真空搅拌至气泡完全消失，冷却，得到姜黄素微胶囊。
本发明将芯材原料中的水溶性成分与水混合，得到水相；将芯材原料中的脂溶性成分与水相混合，得到混合物；
在本发明中，所述芯材中的水溶性成分包括姜黄素、天然冰片、胡椒碱、维生素E、谷氨酰胺、蛋白质和麦芽糖浆和γ-环糊精。本发明将上述水溶性成分与水混合，各组分溶于水，即得水相。本发明对水的用量无特殊限定，能够溶解水溶性成分即可。
在本发明中，所述芯材中的脂溶性成分包括卵磷脂、亚麻籽油、核桃油和乳化剂。本发明在将水相与脂溶性成分进行混合时，优选的伴随搅拌。
得到混合物后，本发明对混合物依次进行乳化，均质，得到均质混合物。
在本发明中，在水相和脂溶性成分混合前，水相优选的加热至60～80℃，至少高速剪切一次，再进行混合；对水相先加热再进行高速剪切的目的是先对水相进行单独剪切还原成同样分子，可以刚好的与油相相结合，水相包埋油相，剪切均质起到关键性作用。在本发明中，所述高速剪切的方式包括但不限于离心高速剪切，本发明对此无特殊限定，采用本领域已知的高速剪切方式即可。
在本发明中，所述乳化步骤选的采用搅拌方式进行；更优选的，所述搅拌乳化时，搅拌时间优选的在3～10min，更优选为5min。在本发明中，所述均质时的压力优选为15Mpa～35Mpa；更优选为20Mpa～30Mpa。
得到均质混合物后，本发明将均质混合物喷雾干燥，得到芯材粉末。在本发明中，所述喷雾干燥的条件优选的包括：上进风为20～24Hz；上进风口温度75～85℃；上进风口开度65～75％；下进风为16～20Hz；下进风口温度 35～45℃；下进风口开度30～35％；排风为21～25Hz；排风温度78～82℃；塔内±压力±5pa～8pa。本发明将均质混合物进行喷雾干燥可去除水等无关物质的干扰，提高有效物质的单位含量。
得到芯材粉末后，本发明将芯材粉末与囊材的原料混合，40～80℃下真空搅拌至气泡完全消失，冷却，得到姜黄素微胶囊。在本发明中，所述搅拌的温度优选为50～70℃，更优选为65℃。在本发明中，所述搅拌的速率优选为3～5rpm，缓慢搅拌，直到气泡完全消失。在本发明中，所述冷却是指冷却至室温(20～25℃)。
本发明将姜黄素微胶囊芯材的原料分别混合成水相和脂溶性成分后进行乳化、均质，得到均质混合物，喷雾干燥得到芯材粉末。将芯材粉末分散并被囊材包裹，形成纳米级的微胶囊。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
按重量百分比计，芯材的原料为：姜黄素8％，γ-环糊精3％，卵磷脂3％，天然冰片0.3％，亚麻籽油20％，核桃油10％，谷氨酰胺0.3％，蛋白质5％、麦芽糖浆49.2％，复合乳化剂1.2％。其中，复合乳化剂为单甘脂、硬脂酰乳酸钠、卵磷脂、酒石酸甘油酯、月桂醇、乳酸单甘脂、蔗糖脂肪甘油酯的质量比32:18:3:8:15:24。
姜黄素微胶囊的制备步骤如下
①称取姜黄素、γ-环糊精、卵磷脂、天然冰片、谷氨酰胺、蛋白质和麦芽糖浆，搅拌均匀，得到水相；
②向步骤①中加入亚麻籽油、核桃油和复合乳化剂，搅拌5分钟，进行搅拌乳化；
③步骤②乳化完成之后进行均质操作；压力15～35MPa；
④对均质好的混合物进行喷雾干燥；上进风Hz:22±2，上进风温度:75-85℃，上进风开度：65-75％，下进风Hz:18±2，下进风温度:35-45℃，下进风开度：30～35％，排风Hz：23±2，排风温度80℃，塔内压力：±5pa～8pa；
⑤喷雾干燥后以流化床进行振荡降温，冷却至室温，得到淡黄色的芯材粉末；
⑥向步骤⑤的芯材粉末中加入明胶、甘油和纯水(明胶、甘油和纯水的质量比为0.3:0.5:0.3)，真空下搅拌混合，控制温度65℃，搅拌速度为3～5rpm，缓慢搅拌至气泡完全消失，冷却至室温，得到姜黄素微胶囊。有效物质的质量百分含量在50％。
实施例2
按重量百分比计，芯材的原料为：姜黄素8％，γ-环糊精3％，卵磷脂3％，天然冰片0.6％，亚麻籽油25％，核桃油15％，谷氨酰胺0.3％，蛋白质5％、麦芽糖浆38.25％，复合乳化剂1.2％，维生素E 0.15％和胡椒碱0.5％。其中，复合乳化剂为单甘脂、硬脂酰乳酸钠、卵磷脂、酒石酸甘油酯、月桂醇、乳酸单甘脂、蔗糖脂肪甘油酯的质量比32:18:3:8:15:24。
姜黄素微胶囊的制备步骤如下
①称取姜黄素、γ-环糊精、卵磷脂、天然冰片、谷氨酰胺、维生素E、胡椒碱、蛋白质和麦芽糖浆，搅拌均匀，得到水相；
②向步骤①中加入亚麻籽油、核桃油和复合乳化剂，搅拌5分钟，进行搅拌乳化；
③步骤②乳化完成之后进行均质操作；压力15～35MPa；
④对均质好的混合物进行喷雾干燥；上进风Hz:22±2，上进风温度:75-85℃，上进风开度：65-75％，下进风Hz:18±2，下进风温度:35～45℃，下进风开度：30～35％，排风Hz：23±2，排风温度80℃，塔内压力：±5～8Pa；
⑤喷雾干燥后以流化床进行振荡降温，冷却至室温，得到淡黄色的芯材粉末；
⑥向步骤⑤的芯材粉末中加入明胶、甘油和纯水(明胶、甘油和纯水的质量比为0.3:0.5:0.3)，真空下搅拌混合，控制温度65℃，搅拌速度为3～5rpm，缓慢搅拌至气泡完全消失，冷却至室温，得到姜黄素微胶囊。有效物质的质量百分含量在60％。
实施例3
按重量百分比计，芯材的原料为：姜黄素5％，γ-环糊精2％，卵磷脂2％，天然冰片0.2％，亚麻籽油10％，核桃油8％，谷氨酰胺0.3％，蛋白质3％、麦芽糖浆67.75％，复合乳化剂0.8％，维生素E：0.15，胡椒碱:0.5和右旋龙脑0.3。有效物质含量30％其中，复合乳化剂为单甘脂、硬脂酰乳酸钠、卵磷脂、酒石酸甘油酯、月桂醇、乳酸单甘脂、蔗糖脂肪甘油酯的质量比 32:18:3:8:15:24。
姜黄素微胶囊的制备步骤如下
①称取姜黄素、γ-环糊精、卵磷脂、天然冰片、谷氨酰胺、维生素E、胡椒碱、蛋白质和麦芽糖浆，搅拌均匀，得到水相；
②向步骤①中加入亚麻籽油、核桃油和复合乳化剂，搅拌5分钟，进行搅拌乳化；
③步骤②乳化完成之后进行均质操作；压力15～35MPa；
④对均质好的混合物进行喷雾干燥；上进风Hz:22±2，上进风温度:75～85℃，上进风开度：65～75％，下进风Hz:18±2，下进风温度:35～45℃，下进风开度：30～35％，排风Hz：23±2，排风温度80℃，塔内压力：±5～8；
⑤喷雾干燥后以流化床进行振荡降温，冷却至室温，得到淡黄色的芯材粉末；
⑥向步骤⑤的芯材粉末中加入明胶、甘油和纯水(明胶、甘油和纯水的质量比为0.3:0.5:0.3)，真空下搅拌混合，控制温度65℃，搅拌速度为3～5rpm，缓慢搅拌至气泡完全消失，冷却至室温，得到姜黄素微胶囊。有效物质的质量百分含量在60％。
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)

1.一种姜黄素微胶囊，原料包括囊材和芯材，其特征在于，按重量份计，所述芯材包括姜黄素3～8份、γ-环糊精1～3份、卵磷脂1～3份、天然冰片0.2～0.5份、蛋白质1～5份、干酪素0.5～5份、酪蛋白酸钠1～6份、谷氨酰胺0.2～0.5份、亚麻籽油10～30份、核桃油10～30份、维生素E 0.01～0.03份、胡椒碱0.3～0.8份和乳化剂0.2～0.8份。
2.根据权利要求1所述的姜黄素微胶囊，其特征在于，所述芯材还包括麦芽糖浆30～50份。
3.根据权利要求1或2所述的姜黄素微胶囊，其特征在于，所述乳化剂包括单甘脂、硬脂酰乳酸钠、酒石酸甘油酯、月桂醇、乳酸单甘酯和蔗糖脂肪胺油酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的姜黄素微胶囊，其特征在于，所述囊材的原料包括明胶、甘油和水。
5.根据权利要求4所述的姜黄素微胶囊，其特征在于，所述囊材中，明胶、甘油和水的质量比为1～6:2～8:1～6。
6.权利要求1～5任意一项所述姜黄素微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
(1)将芯材原料中的水溶性成分与水混合，得到水相；将芯材原料中的脂溶性成分与水相混合，得到混合物；
(2)对混合物依次进行乳化，均质，得到均质混合物；
(3)将均质混合物喷雾干燥，得到芯材粉末；
(4)将芯材粉末与囊材的原料混合，40～80℃下真空搅拌至气泡完全消失，冷却，得到姜黄素微胶囊。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，水相和脂溶性成分加热至60～80℃，至少高速剪切一次，再进行混合。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，均质压力为15～35MPa。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述喷雾干燥的条件包括：上进风为20～24Hz；上进风口温度75～85℃；上进风口开度65～75％；下进风为16～20Hz；下进风口温度35～45℃；下进风口开度30～35％；排风为21～25；排风温度78～82℃；塔内压力±5～8Pa。
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