CN112655965A - 灵芝孢子油纳米微囊、纳米微囊粉末及灵芝孢子油乳液 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种灵芝孢子油纳米微囊，包括芯材和包覆于所述芯材外的壁材，所述芯材包括灵芝孢子油，所述壁材包括亲水性高分子基材，所述芯材和壁材的质量比为1：(3‑20)，所述纳米微囊的平均粒径为70‑180nm。所述亲水性高分子基材包括胶类物质、蛋白类、蛋白盐类和蛋白水解产物中的一种或几种。本发明提供的灵芝孢子油纳米微囊、纳米微囊粉末及灵芝孢子油乳液具有较好的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于灵芝孢子油制剂技术领域，具体涉及一种灵芝孢子油纳米微囊、纳米微囊粉末及灵芝孢子油乳液。
背景技术
灵芝孢子油中富含三萜类化合物、甾醇、维生素等活性成分，还含有大量的不饱和脂肪酸，主要为油酸、亚油酸和亚麻酸。灵芝孢子油具有免疫调节、抗肿瘤、抗氧化和抗衰老、保护神经系统、降血脂、护肝等功能。灵芝孢子油中富含过多的不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸极易受环境中空气、光照及温度的影响，导致其在加工储藏过程中极易氧化酸败，导致灵芝孢子油的品质和价值降低。
同时灵芝孢子油在常温下为油状液体，具有极强的脂溶性，通过口服很难被人体消化和吸收。服用后，需要进入肝脏进行代谢、吸收，进而发挥其生理功能，难免有相当部分的灵芝孢子油直接通过胃肠道被排泄掉，即使进入肝脏的那部分灵芝孢子油，也无法保证全部被吸收，因此口服吸收利用率很差。此外，对于那些身体虚弱的病人，特别是肝损伤患者，服用灵芝孢子油会加重肝脏的负担。为了保证人体的吸收，需要将灵芝孢子油做成水溶性。传统乳化方法包括胶体磨、机械搅拌、高压均质和超声均质等，乳化液液滴的形成主要依赖于强大的外部耗散能量向流体混合物中发挥作用，制得的液滴粒度分布宽，难以实现单分散，且能耗大，生产效率低。现有的灵芝孢子油乳液产品质量不稳定，贮存中易出现油、水分层、破裂、转相、絮凝和败坏等现象。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种稳定性较好的灵芝孢子油纳米微囊、纳米微囊粉末及灵芝孢子油乳液。
本发明提供一种灵芝孢子油纳米微囊，包括芯材和包覆于所述芯材外的壁材，所述芯材包括灵芝孢子油，所述壁材包括亲水性高分子基材，所述芯材和壁材的质量比为1：(3-20)，所述纳米微囊的平均粒径为70-180nm。
优选地，所述芯材和壁材的质量比为1：(5-10)。
优选地，所述纳米微囊的平均粒径为95-125nm。
优选地，所述亲水性高分子基材包括胶类物质、蛋白类、蛋白盐类和蛋白水解产物中的一种或几种。
优选地，所述胶类物质包括海藻酸钠、阿拉伯树胶、改性阿拉伯树胶、果胶和改性果胶中的一种或几种；所述蛋白类包括大豆分离蛋白、乳清蛋白和乳蛋白中的一种或几种；所述蛋白盐类包括酪蛋白酸钠和/或酪蛋白酸钾；所述蛋白水解产物包括大豆分离蛋白水解产物、乳清蛋白水解产物和乳蛋白水解产物中的一种或几种。
优选地，所述灵芝孢子油纳米微囊通过膜乳化方法制备得到。
本发明还提供一种灵芝孢子油纳米微囊粉末，包括所述的灵芝孢子油纳米微囊，还包括表面活性剂和添加剂，所述添加剂包括氧化剂、稳定剂、防结垢剂和增塑剂中的一种或几种。
本发明还提供一种灵芝孢子油乳液，包括水相和分散于所述水相中的如权利要求1-6任一项所述的纳米微囊，所述灵芝孢子油质量为总乳液质量的5％-30％。
优选地，所述水相还包括添加剂和表面活性剂，所述添加剂的含量为水相含量的0.01-20％，所述添加剂包括氧化剂、稳定剂、防结垢剂和增塑剂中的一种或几种，所述表面活性剂含量为水相含量的0.5-12％。
优选地，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂，所述非离子型表面活性剂HLB值为8～17。
本发明提供的灵芝孢子油纳米微囊、纳米微囊粉末及灵芝孢子油乳液具有较好的稳定性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明实施例提供一种灵芝孢子油纳米微囊，包括芯材和包覆于芯材外的壁材，芯材包括灵芝孢子油，壁材包括亲水性高分子基材，芯材和壁材的质量比为1：(3-20)，纳米微囊的平均粒径为70-180nm。应当理解本实施例中所指的包覆并不局限于完全包覆。
本实施例提供的纳米微囊通过亲水性高分子基材包覆灵芝孢子油，可较好的避免灵芝孢子油在贮藏、运输、处理和使用过程中受氧气、水分、光辐射和物理影响造成灵芝孢子油生理活性丧失的问题，提高灵芝孢子油贮藏和使用的稳定性以及增强其口服生物利用度。
本实施例提供的纳米微囊能够很好的保护灵芝孢子油中不饱和脂肪酸被破坏，有效地提高了其氧化稳定性，拓展了灵芝孢子油在食品、保健品等行业中的应用。
在优选实施例中，壁材包覆芯材的包覆率(包埋率)可达85％以上。
在优选实施例中，芯材和壁材的质量比为1：(5-10)。优选为1：(6-10)，1：(7-10)或1：(8-10)。
在优选实施例中，纳米微囊的平均粒径为80-150nm，进一步优选实施例中，纳米微囊的平均粒径为95-125nm。
在优选实施例中，灵芝孢子油纳米微囊通过膜乳化方法制备得到。通过膜乳化方式制备灵芝孢子油纳米微囊可实现得到微囊尺寸均一可控、批次间重复性好，且制备方法简单，易于实现产业化。
在优选实施例中，亲水性高分子基材包括胶类物质、蛋白类、蛋白盐类和蛋白水解产物中的一种或几种。采用亲水性高分子基材包埋制备纳米颗粒，天然安全，且均具有营养价值高、功能性质好、安全无毒的优点。
进一步优选实施例中，胶类物质包括海藻酸钠、阿拉伯树胶、改性阿拉伯树胶、果胶和改性果胶中的一种或几种；蛋白类包括大豆分离蛋白、乳清蛋白和乳蛋白中的一种或几种；蛋白盐类包括酪蛋白酸钠和/或酪蛋白酸钾；蛋白水解产物包括大豆分离蛋白水解产物、乳清蛋白水解产物和乳蛋白水解产物中的一种或几种。本实施例通过利用蛋白质的乳化性质和其良好的包埋性，包埋灵芝孢子油制备纳米微囊，可以极大的提高灵芝孢子油的水溶性和包埋率；本发明所得灵芝孢子油纳米乳液中，纳米微囊粒径较小，均一性好，包埋率高，提高了运输、贮藏和使用中的稳定性。
本发明实施例还提供一种灵芝孢子油纳米微囊粉末，包括灵芝孢子油纳米微囊，还包括表面活性剂和添加剂，添加剂包括氧化剂、稳定剂、防结垢剂和增塑剂中的一种或几种。本实施例提供的灵芝孢子油纳米微囊粉末流动性好，色泽美观，能够很好的保护灵芝孢子油中不饱和脂肪酸被破坏，有效地提高了其氧化稳定性，拓展了灵芝孢子油在食品、保健品等行业中的应用。配方中加入低剂量、低生物毒性的表面活性剂和添加剂，通过膜乳化技术来有效改善孢子油的低水溶性，使其更有利于人体吸收，充分发挥灵芝孢子油的功效。
本发明实施例还提供一种灵芝孢子油乳液，包括水相和分散于水相中的纳米微囊，其中，灵芝孢子油质量为总乳液质量的5％-30％。本实施例提供的灵芝孢子油乳液中通过亲水性高分子基材将灵芝孢子油包覆，可实现较好的保护灵芝孢子油，使其不易氧化，具有更好的化学稳定性能够储存较长的时间不发生团聚。
在优选实施例中，水相还包括添加剂和表面活性剂，添加剂的含量为水相含量的0.01-20％，表面活性剂含量为水相含量的0.5-12％，添加剂包括氧化剂、稳定剂、防结垢剂和增塑剂中的一种或几种。配方中加入低剂量、低生物毒性的表面活性剂和添加剂，通过膜乳化技术来有效改善孢子油的低水溶性，使其更有利于人体吸收，充分发挥灵芝孢子油的功效。
在进一步优选实施例中，抗氧化剂包括叔丁基羟基甲苯BHT、叔丁基羟基茴香醚BHA、抗坏血酸、抗坏血酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠、生育酚、亚硫酸钠、硫代硫酸钠和焦亚硫酸钠中的一种或几种。
稳定剂包括聚乙烯醇(PVA)。
防结垢剂包括二氧化硅和水合硅酸铝钠。
增塑剂为碳水化合物和/或碳水化学物醇，碳水化合物包括葡萄糖、蔗糖、果糖、乳糖、海藻糖、糊精和麦芽糊精中一种或几种。所述碳水化学物醇包括山梨糖醇、甘露醇和甘油中的一种或几种。
在优选实施例中，表面活性剂为非离子型表面活性剂，非离子型表面活性剂HLB值为8～17。HLB值：表面活性剂为具有亲水基团和亲油基团的两亲分子，表面活性剂分子中亲水基和亲油基之间的大小和力量平衡程度的量，定义为表面活性剂的亲水亲油平衡值。
进一步优选实施例中，表面活性剂包括聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯(吐温-80)、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯(吐温-20)、月桂酸聚乙二醇甘油酯(Labrafil M 1944)、
辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯(HLB值14)、Brij-35月桂醇聚氧乙烯醚(HLB值16.9)、聚氧乙烯蓖麻油(
EL)、卵磷脂等中的一种或几种。
本发明实施例还提供一种灵芝孢子油纳米微囊的制备方法，包括如下步骤：
(1)分别准备分散相和连续相：分散相包括灵芝孢子油，连续相包括水和亲水性高分子基材；
(2)将分散相和连续相通过膜乳化制备得到灵芝孢子油纳米微囊，纳米微囊包括灵芝孢子油和包覆于灵芝孢子油外的亲水性高分子基材，纳米微囊中，灵芝孢子油和亲水性高分子基材的质量比为1：(3-20)。
本实施例提供的灵芝孢子油纳米微囊的制备方法制备得到的灵芝孢子油纳米微囊尺寸均一可控、批次间重复性好；灵芝孢子油包埋率高、活性保持良好；乳液具有更好的机械性能和化学稳定性。
本实施例提供的灵芝孢子油纳米微囊的制备方法用料简单，制备过程绿色环保，包埋率可达85％以上。并且，制备的纳米微囊粉末流动性好，色泽美观，能够很好的保护灵芝孢子油中不饱和脂肪酸被破坏，有效地提高了其氧化稳定性，拓展了灵芝孢子油在食品、保健品等行业中的应用。本发明的制备方法及所得到的产物还具有如下优点及有益效果：
采用亲水性高分子基材包埋制备纳米微囊，天然安全，且均具有营养价值高、功能性质好、安全无毒的优点。本发明制备方法制备得到的灵灵芝孢子油纳米微囊，相比于普通灵芝孢子油，其具有更好的口服吸收利用度。可作为功能食品或药品，大大提高了灵芝孢子油的可利用性。
本发明提供的制备方法生产工艺简单、安全、要求低，极大程度地缩短了制备时间，减少人力物力以及资源的不必要浪费；并且制样量大、重现性好，可以实现灵芝孢子油纳米微囊的低成本大规模产业化生产，并不会对环境产生二次污染问题。
在优选实施例中，所述膜乳化过程中，过膜的压力小于3.5bar。在进一步优选实施例中，过膜的压力为1-3.4bar，更进一步优选实施例中，过膜的压力为2-3.4bar。
在优选实施例中，膜乳化使用的微孔膜为亲水微孔膜，亲水微孔膜为SPG膜、径迹蚀刻聚合物膜、注射器滤膜、阳极氧化铝膜或镍基高温合金膜。
在优选实施例中，分散相还包括有机溶剂，将灵芝孢子油溶于有机溶剂中，得到分散相。通过有机溶剂溶解灵芝孢子油，降低灵芝孢子油的粘度，实现更容易进行膜乳化，不易堵塞膜孔，过膜效率更高。进一步优选实施例中，有机溶剂包括二氯甲烷、三氯甲烷和异丙醇中的一种或几种，这几种有机溶剂能够较好的溶解灵芝孢子油，且极易于挥发。进一步优选实施例中，分散相和连续相通过膜乳化后还包括旋转蒸发除去有机溶剂的步骤。
在优选实施例中，膜乳化过程中，乳化温度控制在36℃以下，分散相和连续相温度控制在36℃以下，保证较好的膜乳化效果。
在优选实施例中，膜乳化的步骤如下：将分散相在压力驱动下通过微孔膜压入到连续相中，所述分散相压入连续相后，还包括将得到的乳液重复过膜的步骤。
在优选实施例中，膜乳化方法一：将分散相在压力驱动下通过微孔膜压入到连续相中，并利用常规搅拌装置对得到的乳液进行机械搅拌，搅拌的转速为1000rpm-1600rpm，从而得到尺寸均一的乳液。
在优选实施例中，膜乳化方法二：将分散相在压力驱动下经微孔膜压入到以10-40ml/s流速流动的循环连续相中，获得粒径均一的乳液。
在优选实施例中，膜乳化方法三：将分散相以一定比例缓慢倒入连续相中，利用高速剪切机将油相和水相混合物均质乳化获得粗乳液，将得到的粗乳液在压力驱动下通过微孔膜，形成单分散的乳液，高速剪切机的剪切速率为8000-24000rpm。
在优选实施例中，膜乳化方法一和膜乳化方法二得到的乳液采用膜乳化方法三进行重复过膜。也就是将乳化方法一和膜乳化方法二得到的乳液在压力驱动下重复通过微孔膜，得到最终乳液。进一步优选实施例中，乳化方法一和膜乳化方法二得到的乳液重复过膜2-10次。
在优选实施例中，连续相还包括上述任一项实施例的表面活性剂和添加剂，表面活性剂含量为连续相含量的0.5％-12％；添加剂的含量为连续相含量的0.01-20％。
本实施例提供的灵芝孢子油纳米微囊的制备方法，包括如下步骤：
(1)将灵芝孢子油溶于有机溶剂，得到分散相备用；将亲水性高分子基材、表面活性剂和添加剂混合成连续相备用。
(2)将分散相和连续相进行膜乳化，膜乳化方式采用上述任一项实施例提供的膜乳化步骤。
(3)膜乳化后旋转蒸发除去有机溶剂，得到灵芝孢子油乳液，灵芝孢子油乳液中包括水相和分散于水相中的纳米微囊。
(4)将灵芝孢子油乳液干燥后可得到灵芝孢子油纳米微囊粉末。
为了对本发明的技术方案能有更进一步的了解和认识，现列举几个较佳实施例对其做进一步详细说明。
实施例1
取10g灵芝孢子油溶于50ml异丙醇中，超声使其溶解，得分散相；取80g亲水性高分子基材(其中93％酪蛋白酸钠、7％阿拉伯胶)、5g吐温80和Brij 35混合物(50:50w/w)以及1.5g聚乙烯醇(PVA)、30g葡萄糖、0.05g生育酚溶于500ml去离子水中得连续相。将分散相注入膜乳化装置中，在压力驱动下通过0.9微米SPG微孔膜压入正在以1400rpm转速连续搅拌的连续相溶液中，随后将获得的第一乳液继续在膜乳化装置中重复过膜3次，最后在真空状态下旋转蒸发除去乳液中的有机溶剂，即获得灵芝孢子油乳液，该灵芝孢子油乳液包括水相和分散于水相中的纳米微囊，该纳米微囊的平均粒径为125nm，其对灵芝孢子油的包埋率为89.83％。
实施例2
取灵芝孢子油30g溶于100ml二氯甲烷中，搅拌均匀得分散相。取亲水性高分子基材(酪蛋白酸钾)210g、8g吐温-20、葡萄糖50g、甘油11.5g、抗坏血酸钠0.5g溶于750ml去离子水中，混合均匀，得连续相。将分散相缓慢加入到上述连续相第一部分溶液中，用高速剪切机乳化10min(转速6000rpm)，得初乳液。将初乳液置于膜乳化装置中在压力驱动下通过1.1微米SPG微孔膜压入正在以1400rpm转速连续搅拌的第二部分连续相溶液中，随后将获得的乳液继续在膜乳化装置中重复过膜5次，然后旋转蒸发去除有机溶剂后即获得灵芝孢子油乳液，将灵芝孢子油乳液置于冷冻干燥机中干燥获得疏松饼状固体，即获得平均粒径为132nm的灵芝孢子油纳米微囊白色粉末，其对灵芝孢子油的包埋率为90.48％。
实施例3
取灵芝孢子油15g作为分散相。取亲水性高分子基材(其中酪蛋白酸钠80％，改性阿拉伯树胶20％)100g、蔗糖50g、PVA 10g、叔丁基羟基茴香醚0.15g溶于600ml去离子水中，混合均匀，得连续相。将分散相注入膜乳化装置中，在压力驱动下通过0.9微米SPG微孔膜压入到正在以33ml/s流速连续循环的连续相溶液中，同时循环乳液在800rpm磁力搅拌下混合均匀后，连续过膜处理3次，得灵芝孢子油乳液。最后将灵芝孢子油乳液置于冷冻干燥机中干燥获得疏松饼状固体，即获得平均粒径为122nm的灵芝孢子油纳米微胶囊白色粉末，其对灵芝孢子油的包埋率为92.86％。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种灵芝孢子油纳米微囊，其特征在于，包括芯材和包覆于所述芯材外的壁材，所述芯材包括灵芝孢子油，所述壁材包括亲水性高分子基材，所述芯材和壁材的质量比为1：(3-20)，所述纳米微囊的平均粒径为70-180nm。
2.如权利要求1所述的灵芝孢子油纳米微囊，其特征在于，所述芯材和壁材的质量比为1：(5-10)。
3.如权利要求1所述的灵芝孢子油纳米微囊，其特征在于，所述纳米微囊的平均粒径为95-125nm。
4.如权利要求1所述的灵芝孢子油纳米微囊，其特征在于，所述亲水性高分子基材包括胶类物质、蛋白类、蛋白盐类和蛋白水解产物中的一种或几种。
5.如权利要求4所述的灵芝孢子油纳米微囊，其特征在于，所述胶类物质包括海藻酸钠、阿拉伯树胶、改性阿拉伯树胶、果胶和改性果胶中的一种或几种；所述蛋白类包括大豆分离蛋白、乳清蛋白和乳蛋白中的一种或几种；所述蛋白盐类包括酪蛋白酸钠和/或酪蛋白酸钾；所述蛋白水解产物包括大豆分离蛋白水解产物、乳清蛋白水解产物和乳蛋白水解产物中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的灵芝孢子油纳米微囊，其特征在于，所述芝孢子油纳米微囊通过膜乳化方法制备得到。
7.一种灵芝孢子油纳米微囊粉末，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的灵芝孢子油纳米微囊，还包括表面活性剂和添加剂，所述添加剂包括氧化剂、稳定剂、防结垢剂和增塑剂中的一种或几种。
8.一种灵芝孢子油乳液，其特征在于，包括水相和分散于所述水相中的如权利要求1-6任一项所述的纳米微囊，所述灵芝孢子油质量为总乳液质量的5％-30％。
9.如权利要求8所述的灵芝孢子油乳液，其特征在于，所述水相还包括添加剂和表面活性剂，所述添加剂的含量为水相含量的0.01-20％，所述添加剂包括氧化剂、稳定剂、防结垢剂和增塑剂中的一种或几种，所述表面活性剂含量为水相含量的0.5-12％。
10.如权利要求9所述的灵芝孢子油乳液，其特征在于，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂，所述非离子型表面活性剂HLB值为8～17。
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