CN113440494A - 一种基于木质纤维全组分利用的矫味软胶囊的制备方法 - Google Patents
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Abstract
木质纤维的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素。木质纤维是自然界中利用光合作用形成的可再生资源。利用好木质纤维具有重要的意义。本发明公开了一种基于木质纤维全组分利用的矫味软胶囊的制备方法，所述的制备具体包括以下步骤：采用绿色溶剂低共熔溶剂进行三大组分的分级分离，将其中的纤维素制备成纳米纤维素作为胶囊基本成膜材料、将半纤维素提取木糖作为矫味助剂、将木质素制备成纳米木质素作为粘合及载药材料。本发明可充分利用木质纤维的全组分，实现了矫味软胶囊的制备。对于木质纤维在医药领域的高附加值应用具有重要意义。
Description
技术领域
本发明属于生物质高附加值应用领域，具体涉及到一种基于木质纤维全组分利用的矫味软胶囊的制备方法。
背景技术
木质纤维素类生物质简称木质纤维，是在地球上广泛存在的、取之不尽用之不竭的、利用光合作用生长起来的可再生资源。木质纤维由三大基本成分组成，分别是纤维素、半纤维素和木质素。木质素具有粘合的效果，将纤维素和半纤维素紧密粘合在植物体内抵抗外界作用；木质素可以制备形成纳米木质素。纤维素是线性高分子聚合物，具有结晶区和非结晶区，可制备形成纳米纤维素。纳米木质素和纳米纤维素在医药领域有着广泛的应用。半纤维素含有五碳糖，可将其中的木糖提取出来。木糖是一种优良的食品添加剂，种新兴的功能性食品配料，因具有优良的加工特性和多种生理调节功能，被广泛应用于各种功能性食品中。
软胶囊多见于采用来源于动物组织的成分制备而成。由于来源涉及到动物组织，因此，基于此的软胶囊具有很多潜在危险，如传染动物疾病等；并且素食主义者或者某些宗教信仰人群不适合服用来自动物组织的胶囊。
药物的掩味矫味处理非常重要，能够提高用药的效果。特别是某些药物具有苦味，需要进行掩味矫味处理，尤其是为了保证特殊用药人群比如婴幼儿的用药的顺应性，进行矫味处理尤为重要。
因此，对可持续发展的天然资源木质纤维进行全组分高附加值利用，以制备矫味软胶囊可解决问题。
发明内容
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于木质纤维全组分利用的矫味软胶囊的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于木质纤维全组分利用的矫味软胶囊的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：第一，对木质纤维进行基于低共熔溶剂的分级分离处理；第二，将获得的纤维素固体进一步处理，经过高压均质获得纳米纤维素；第三，将获得的半纤维素固体进行进一步处理，经过水解获得木糖单糖；第四将含有木质素的液体进行进一步处理，经过反溶剂洗涤、离心等操作，获得纳米木质素；第五，将纳米木质素、纳米纤维素和木糖进行混合、脱水脱气、成膜处理，制备胶囊皮；第六将胶囊皮和药物进行成型，制备基于木质纤维全组分利用的含有药物的矫味软胶囊；尤其需要强调的是，此矫味软胶囊的矫味剂来源于木质纤维的天然组分，不另添加其他矫味助剂。
其中，低共熔溶剂是指二元或者三元的基于氯化胆碱或者甜菜碱的低共熔溶剂，更优选地是酸性低共熔溶剂。低共熔溶剂处理是指反应条件为温度60-200℃、时间30-600min、低共熔溶剂和木质纤维原料的质量比为100-5、搅拌速度为300-3000rpm、同时伴有采用超声处理、微波处理中的一种或者组合处理方式。木质纤维是指含有木质素、半纤维素、纤维素的天然木质纤维素类生物质，来源多种；更进一步的是指农林废弃物和餐厨废弃物，如玉米秸秆、小麦秸秆、柳枝稷、水稻秸秆、苹果皮、土豆皮、甘蔗渣、针叶木片、阔叶木片、竹子等。木糖作为软胶囊的矫味剂，既提高了甜度又具有热量低的特点，同时来源于木质纤维组分，不需要额外添加其他矫味剂，此矫味软胶囊尤其适用于对于糖摄入要求严格的人群，如肥胖患者或糖尿病患者；同时，此软胶囊成分来源于植物，尤其适用于对于动物组织摄入有禁忌的人群，如素食者等，可克服来源于动物组织的传统明胶制备的软胶囊产品的一些用药弊端。
本发明的有益效果如下：
(1)实现了木质纤维全组分利用制备矫味软胶囊。
(2)矫味剂采用的是来源于木质纤维的木糖，不需要额外添加矫味助剂；木糖作为矫味剂绿色环保。
(3)软胶囊不涉及动物组织，全部来源于植物成分，对素食主义者良好，并且没有传播动物疾病的潜在危险。
(4)利用了木质素具有粘合性的特点，不添加额外的胶囊粘合助剂。
(5)采用的原料具有绿色可循环的特性，反应试剂低共熔溶剂也具有绿色可循环特性，此矫味软胶囊制备方法符合绿色可持续发展的生产理念。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的说明，但本发明并不限于此。
实施例1：
采用玉米秸秆作为木质纤维素类生物质原料，采用氯化胆碱/乳酸摩尔比为1:2的低共熔溶剂作为处理助剂。在玉米秸秆和低共熔溶剂质量比为20:1，温度为120℃，反应时间100min，搅拌条件为600rpm，超声处理20min的反应条件下进行处理。得到56％的木质素脱除，68％的半纤维素被脱除，纤维素保留率为87％。固液分离后，将纤维素进行高压均质处理3次，获得高浓乳白色粘稠的纳米纤维素产品，平均粒径为120nm。对半纤维素进行酶水解糖化处理，获得木糖水解液，浓缩干燥后获得木糖产品。对低共熔溶剂处理后的含木质素的黑液进行反溶剂洗涤、真空抽滤、离心、干燥，获得纳米木质素颗粒产品，平均粒径为200nm。将上述三者按照100:5:5质量比进行充分混合均匀并高压均质，获得胶囊囊皮液。将此胶液进行脱水脱泡处理，与原料药制备形成机械强度较好，表面光滑的矫味软胶囊。
实施例2：
采用柳枝稷作为木质纤维素类生物质原料，采用氯化胆碱/柠檬酸摩尔比为1:4的低共熔溶剂作为处理助剂。在玉米秸秆和低共熔溶剂质量比为25:1，温度为110℃，反应时间140min，搅拌条件为800rpm，微波5min的反应条件下进行处理。得到66％的木质素脱除，59％的半纤维素被脱除，纤维素保留率为88％。固液分离后，将纤维素进行高压均质处理2次，获得高浓乳白色粘稠的纳米纤维素产品，平均粒径为180nm。对半纤维素进行酶水解糖化处理，获得木糖水解液，浓缩干燥后获得木糖产品。对低共熔溶剂处理后的含木质素的黑液进行反溶剂洗涤、真空抽滤、离心、干燥，获得纳米木质素颗粒产品,平均粒径为230nm。将上述三者按照100:8:10质量比进行充分混合均匀并高压均质，获得胶囊囊皮液。将此胶液进行脱水脱泡处理，与原料药制备形成机械强度较好，表面光滑的矫味软胶囊。
实施例3：
采用玉米芯作为木质纤维素类生物质原料，采用氯化胆碱/乳酸摩尔比为1:10的低共熔溶剂作为处理助剂。在玉米秸秆和低共熔溶剂质量比为20:1，温度为150℃，反应时间90min，搅拌条件为700rpm，超声15min的反应条件下进行处理。得到80％的木质素脱除，62％的半纤维素被脱除，纤维素保留率为75％。固液分离后，将纤维素进行高压均质处理4次，获得高浓乳白色粘稠的纳米纤维素产品，平均粒径为105nm。对半纤维素进行酶水解糖化处理，获得木糖水解液，浓缩干燥后获得木糖产品。对低共熔溶剂处理后的含木质素的黑液进行反溶剂洗涤、真空抽滤、离心、干燥，获得纳米木质素颗粒产品,平均粒径为185nm。将上述三者按照100:10:15质量比进行充分混合均匀并高压均质，获得胶囊囊皮液。将此胶液进行脱水脱泡处理，与原料药制备形成机械强度较好，表面光滑的矫味软胶囊。
Claims (5)
1.一种基于木质纤维全组分利用的矫味软胶囊的制备，其特征在于，包括如下步骤：第一，对木质纤维进行基于低共熔溶剂的分级分离处理；第二，将获得的纤维素固体进一步处理，经过高压均质获得纳米纤维素；第三，将获得的半纤维素固体进行进一步处理，经过水解获得木糖单糖；第四将含有木质素的液体进行进一步处理，经过反溶剂洗涤、离心等操作，获得纳米木质素；第五，将纳米木质素、纳米纤维素和木糖进行混合、脱水脱气、成膜处理，制备胶囊皮；第六将胶囊皮和药物进行成型，制备基于木质纤维全组分利用的含有药物的矫味软胶囊；尤其需要强调的是，此矫味软胶囊的矫味剂来源于木质纤维的天然组分，不另添加其他矫味助剂。
2.根据权利要求1所述，低共熔溶剂是指二元或者三元的基于氯化胆碱或者甜菜碱的低共熔溶剂，更优选地是酸性低共熔溶剂。
3.根据权利要求1所述，低共熔溶剂处理是指反应条件为温度60-200℃、时间30-600min、低共熔溶剂和木质纤维原料的质量比为100-5、搅拌速度为300-3000rpm、同时伴有采用超声处理、微波处理中的一种或者组合处理方式。
4.根据权利要求1所述，木质纤维是指含有木质素、半纤维素、纤维素的天然木质纤维素类生物质，来源多种；更进一步的是指农林废弃物和餐厨废弃物，如玉米秸秆、小麦秸秆、柳枝稷、水稻秸秆、苹果皮、土豆皮、甘蔗渣、针叶木片、阔叶木片、竹子等。
5.根据权利要求1所述，木糖作为软胶囊的矫味剂，既提高了甜度又具有热量低的特点，同时来源于木质纤维组分，不需要额外添加其他矫味剂，此矫味软胶囊尤其适用于对于糖摄入要求严格的人群，如肥胖患者或糖尿病患者；同时，此软胶囊成分来源于植物，尤其适用于对于动物组织摄入有禁忌的人群，如素食者等，可克服来源于动物组织的传统明胶制备的软胶囊产品的一些用药弊端。
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