CN114767651B - 一种高韧性硬质植物空心胶囊及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及药用辅助技术领域，具体公开了一种高韧性硬质植物空心胶囊及其制备方法，一种高韧性硬质植物空心胶囊，其包括如下重量份的原料：羟丙甲纤维素80‑120份、结冷胶10‑15份、氯化钾2‑5份、氯化钙2‑5份、菠菜提取物20‑30份、羧甲基纤维素钠10‑20份、润湿剂2‑6份和水200‑300份。本申请得到的植物空心胶囊的炽灼残渣、脆碎度、崩解时限、细菌数、霉菌和酵母菌数最低分别为3.0%、2粒、3.5min、760CFU/g、48CFU/g，在保证植物空心胶囊综合性能的同时，提高了植物空心胶囊的韧性。

Description

一种高韧性硬质植物空心胶囊及其制备方法

技术领域

本申请涉及药用辅助技术领域，更具体地说，它涉及一种高韧性硬质植物空心胶囊及其制备方法。

背景技术

胶囊，是填充药物、保健食品的主要的外包材料，以有效避免药物本身对人体感觉器官的刺激，并遮掩被装载物自身的味道和气味，帮助病人服用难以入口的药物，已是我们日常生活无可避免的医用材料。

空心胶囊，一般分为明胶空心胶囊和植物空心胶囊。明胶空心胶囊大多是以牛和猪的骨和皮作为主要原料制成，易被微生物污染，并可与某些内容物发生交联反应而使药物失效，且随着疯牛病及口蹄疫的发生和传播，使得人们对动物源性的产品产生担忧，而植物空心胶囊弥补了明胶空心胶囊以上的不足。植物空心胶囊与明胶空心胶囊相比，化学稳定性好，不易与内容物发生反应，而且，植物空心胶囊还能够满足素食饮食习惯人群的需求，应用范围更加广泛。

相关技术中，硬质植物空心胶囊以淀粉作为主原料，再加入固化剂和助凝剂等辅料制备而成，使硬质植物空心胶囊表面具有光泽，但加工运输过程中易发生脆裂，韧性较差。

发明内容

为了提高硬质植物空心胶囊的韧性，本申请提供了一种高韧性硬质植物空心胶囊及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种高韧性硬质植物空心胶囊，其采用如下技术方案：

一种高韧性硬质植物空心胶囊，其包括如下重量份的原料：羟丙甲纤维素80-120份、结冷胶10-15份、氯化钾2-5份、氯化钙2-5份、菠菜提取物20-30份、羧甲基纤维素钠10-20份、润湿剂2-6份和水200-300份。

本申请中的高韧性硬质植物空心胶囊各原料选用羟丙甲纤维素80-120份、结冷胶10-15份、氯化钾2-5份、氯化钙2-5份、菠菜提取物20-30份、羧甲基纤维素钠10-20份、润湿剂2-6份和水200-300份，植物空心胶囊的各性能指标都是可预期的；且当羟丙甲纤维素100份、结冷胶13份、氯化钾3.5份、氯化钙3.5份、菠菜提取物26份、羧甲基纤维素钠16份、润湿剂4份和水250份，效果最佳。

通过采用上述技术方案，羟丙甲纤维素作为成膜剂加入，具有良好的成膜性，且成膜后的均匀性和透光度良好，具有良好的机械性能、阻水性和药物兼容性。结冷胶是一种新型的微生物代谢多糖，具有生产周期短、不受地理条件限制、安全无毒、凝固点和弹性强度可调、凝胶能力强、复配性强、增粘、凝胶、成膜和稳定分散等优点，加入结冷胶可提高植物空心胶囊的韧性。

氯化钾和氯化钙作为助凝剂加入，可加速胶液凝结，提高胶液粘稠度，从而提高植物空心胶囊的成膜性。菠菜提取物含有较多纤维，不止提高植物空心胶囊的致密性，还可对植物空心胶囊各原料起到连接作用，提高植物空心胶囊各原料间的稳固性，从而提高植物空心胶囊的韧性。

羧甲基纤维素钠的吸湿性强，具有一定的保水作用，避免植物空心胶囊的内容物吸附囊壳水分，防止因植物空心胶囊水分含量过低而脆裂；另外，其与结冷胶同时加入，可增加植物空心胶囊的坚韧性和弹性。润湿剂可诱发物料本身的粘性，增加颗粒流动性，改善颗粒填充状态，从而提高植物空心胶囊的韧性。

作为优选：一种高韧性硬质植物空心胶囊，其包括如下重量份的原料：羟丙甲纤维素90-110份、结冷胶12-14份、氯化钾2.5-4.5份、氯化钙2.5-4.5份、菠菜提取物24-28份、羧甲基纤维素钠14-18份、润湿剂4-5份和水240-280份。

作为优选：所述高韧性硬质植物空心胶囊还包括如下重量份的原料：一水葡萄糖6-10份、微晶纤维素2-4份。

通过采用上述技术方案，一水葡萄糖具有较高的表面积，可吸附植物空心胶囊内容物的水分，同时防止内容物吸附植物空心胶囊内部的水分，防止因植物空心胶囊内部水分含量过低，而发生脆裂的现象，提高了植物空心胶囊的韧性。

微晶纤维素是能自由流动的结晶粉末，作为填充剂加入，流动性能良好，化学性质较为稳定，其一方面可提高一水葡萄糖的分散性，进一步提高植物空心胶囊的保水性，从而提高其韧性；另一方面与羟丙甲基纤维素同时加入，可使羟丙甲纤维素具有一定的保湿性并增加崩解效果。

作为优选：采用十八烷基二甲基氯硅烷对所述纳米微晶纤维素进行表面改性处理；所述纳米微晶纤维素改性的具体操作为将十八烷基二甲基氯硅烷和纳米微晶纤维素按体积比1:(12-15)的配比混合，搅拌均匀，进行表面改性，得到改性后的纳米微晶纤维素。

通过采用上述技术方案，十八烷基二甲基氯硅烷可与纳米微晶纤维素表面的羟基发生醇解反应生成硅氧烷，硅氧烷在水分子的作用下形成硅醇，硅醇和羟基反应形成稳定的共价键，从而提高纳米微晶纤维素的热稳定性，提高纳米微晶纤维素的分散性。

作为优选：所述微晶纤维素与一水葡萄糖的重量份配比为1：(2-4)。

通过采用上述技术方案，调节微晶纤维素与一水葡萄糖的重量份配比可进一步提高一水葡萄糖在植物空心胶囊的稳定分散性，从而提高植物空心胶囊的韧性。

作为优选：所述高韧性硬质植物空心胶囊中还包括如下重量份原料：焦磷酸钠5-7份、六偏磷酸钠1-2份。

通过采用上述技术方案，在植物空心胶囊中加入焦磷酸钠，具有一定的锁水作用，从而提高植物空心胶囊的韧性，是植物空心胶囊具有一定的弹性和抗氧化作用。六偏磷酸钠一方面具有保水作用，另一方面具有提高焦磷酸钠分散性的作用。

作为优选：所述润湿剂为硬脂酸镁、滑石粉中的至少一种。

进一步的，润湿剂选用硬脂酸镁和滑石粉任一种或混合物，所得到的植物空心胶囊的各性能都是可预期的。

第二方面，本申请提供一种高韧性硬质植物空心胶囊的制备方法，具体通过以下技术方案得以实现：

一种高韧性硬质植物空心胶囊的制备方法，其包括以下操作步骤：

将水加热至85-95℃，加入羟丙甲纤维素、结冷胶、氯化钾和氯化钙和其他原料混合，搅拌至透明，得到胶液；

将胶液在50-55℃温度下静置2-3h，蘸胶，置于22-26℃下成型，烘干至内部含量水为2-8％，脱模，切割，套合，得到高韧性硬质植物空心胶囊。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

(1)本申请通过控制植物空心胶囊各原料的种类和掺量，使植物空心胶囊的炽灼残渣、脆碎度、崩解时限、细菌数、霉菌和酵母菌数最低分别为3.8％、9粒、7min、819CFU/g、79CFU/g，在保证植物空心胶囊综合性能的同时，具有较高的韧性。

(2)本申请通过在植物空心胶囊原料中加入纳米微晶纤维素与一水葡萄糖，并对纳米微晶纤维素进行改性和调节纳米微晶纤维素和一水葡萄糖重量份配比，使植物空心胶囊的炽灼残渣、脆碎度、崩解时限、细菌数、霉菌和酵母菌数最低分别为3.3％、5粒、5min、782CFU/g、57CFU/g，在保证植物空心胶囊综合性能的同时，进一步提高了植物空心胶囊的韧性。

(3)本申请通过在植物空心胶囊原料中加入六偏磷酸钠与焦磷酸钠，并调节二者用量，使植物空心胶囊的炽灼残渣、脆碎度、崩解时限、细菌数、霉菌和酵母菌数最低分别为3.1％、3粒、4.5min、765CFU/g、51CFU/g，在保证植物空心胶囊综合性能的同时，进一步提高了植物空心胶囊的韧性。

(4)本申请通过在在植物空心胶囊原料中加入六偏磷酸钠与焦磷酸钠的基础上加入纳米微晶纤维素与一水葡萄糖，使植物空心胶囊的炽灼残渣、脆碎度、崩解时限、细菌数、霉菌和酵母菌数最低分别为3.0％、2粒、3.5min、760CFU/g、48CFU/g，在保证植物空心胶囊综合性能的同时，进一步提高了植物空心胶囊的韧性。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本申请作进一步详细说明。

本申请中的如下各原料均为食品级市售产品，均为使本申请的各原料得以公开充分，不应当理解为对原料的来源产生限制作用。具体为：羟丙甲纤维素，有效物质含量为99％；结冷胶，有效物质含量为99％，菠菜提取物，粒径为80目；羧甲基纤维素钠，有效物质含量为99％；一水葡萄糖，有效物质含量为99％；纳米微晶纤维素，粒径为50nm；十八烷基二甲基氯硅烷，有效物质含量为96％；焦磷酸钠，粒径为80目；润湿剂选用滑石粉，粒径为800目。

实施例1

实施例1的植物空心胶囊通过如下操作步骤而得：

按照表1的掺量，将水加热至95℃，加入羟丙甲纤维素、结冷胶、氯化钾和氯化钙、菠菜提取物、羧甲基纤维素钠、润湿剂(滑石粉)和水混合，搅拌至透明，得到胶液；

将胶液在55℃温度下静置3h，蘸胶，置于26℃下成型，烘干至内部含量水为8％，脱模，切割，套合，得到植物空心胶囊。

实施例2-5

实施例2-5的植物空心胶囊与实施例1的制备方法及原料种类完全相同，区别在于各原料掺量不同，具体详见表1所示。

表1实施例1-5植物空心胶囊的各原料素掺量

(单位：kg)

实施例6-8

实施例6-8的植物空心胶囊与实施例3的制备方法及原料种类完全相同，区别在于高韧性硬质植物空心胶囊的各原料掺量不同，具体详见表2所示。

表2实施例6-8植物空心胶囊的各原料掺量

(单位：kg)

原料	实施例6	实施例7	实施例8
				羟丙甲纤维素	100	100	100
结冷胶	13	13	13
				氯化钾	3.5	3.5	3.5
氯化钙	3.5	3.5	3.5
				菠菜提取物	26	26	26
羧甲基纤维素钠	10	16	20
				润湿剂	4	4	4
水	250	250	250

实施例9

实施例9的植物空心胶囊通过如下操作步骤而得：

按照表3的掺量，将水加热至95℃，加入羟丙甲纤维素、结冷胶、氯化钾和氯化钙、菠菜提取物、羧甲基纤维素钠、润湿剂(滑石粉)、一水葡萄糖、纳米微晶纤维素和水混合，搅拌至透明，得到胶液；

将胶液在55℃温度下静置3h，蘸胶，置于26℃下成型，烘干至内部含量水为8％，脱模，切割，套合，得到植物空心胶囊。

实施例10

实施例10的植物空心胶囊通过如下操作步骤而得：

将十八烷基二甲基氯硅烷和纳米微晶纤维素按体积比1:15的配比混合，搅拌均匀，进行表面改性，得到改性后的纳米微晶纤维素，备用。

按照表3的掺量，将水加热至95℃，加入羟丙甲纤维素、结冷胶、氯化钾和氯化钙、菠菜提取物、羧甲基纤维素钠、润湿剂(滑石粉)、一水葡萄糖、改性后的纳米微晶纤维素和水混合，搅拌至透明，得到胶液；

将胶液在55℃温度下静置3h，蘸胶，置于26℃下成型，烘干至内部含量水为8％，脱模，切割，套合，得到植物空心胶囊。

实施例11-13

实施例11-13的植物空心胶囊与实施例10的制备方法完全相同，区别在于，高韧性硬质植物空心胶囊的各原料掺量不同，具体详见表3所示。

表3实施例9-13植物空心胶囊的各原料掺量

(单位：kg)

实施例14

实施例14的植物空心胶囊通过如下操作步骤而得：

按照表4的掺量，将水加热至95℃，加入羟丙甲纤维素、结冷胶、氯化钾和氯化钙、菠菜提取物、羧甲基纤维素钠、润湿剂(滑石粉)、焦磷酸钠、六偏磷酸钠和水混合，搅拌至透明，得到胶液；

将胶液在55℃温度下静置3h，蘸胶，置于26℃下成型，烘干至内部含量水为8％，脱模，切割，套合，得到植物空心胶囊。

实施例15-18

实施例15-18的植物空心胶囊与实施例14的制备方法完全相同，区别在于，各原料掺量不同，具体掺量详见表4所示。

表4实施例14-18植物空心胶囊的各原料掺量

(单位：kg)

实施例19

实施例19的植物空心胶囊与实施例11的制备方法完全相同，区别在于在高韧性硬质植物空心胶囊原料中加入6kg的焦磷酸钠和1.5kg的六偏磷酸钠，其余原料种类和掺量与实施例11相同。

对比例1

对比例1的植物空心胶囊与实施例1的制备方法完全相同，区别在于：高韧性硬质植物空心胶囊原料中未添加菠菜提取物，其余原料及掺量与实施例1相同。

对比例2

对比例1的植物空心胶囊与实施例1的制备方法完全相同，区别在于：高韧性硬质植物空心胶囊原料中未添加羧甲基纤维素钠，其余原料及掺量与实施例1相同。

性能检测

采用如下检测标准或方法分别对不同的实施例1-19和对比例1-2进行性能检测，检测结果详见表5。

微生物限度、炽灼残渣：按照YBX-2000-2007《明胶空心胶囊》，对植物空心胶囊的炽灼残渣和微生物限度进行检测。

脆碎度：将实施例1-19和对比例1-2所得到的植物空心胶囊各50粒，放至25℃烘箱中干燥24h取出，逐粒放入直立在2cm厚木板上的玻璃管内，将20g的圆柱形砝码从玻璃处自由落下，记录植物空心胶囊破裂个数，计算脆碎度(脆碎度＝破碎胶囊粒数/试验胶囊粒数×100％)。

崩解时限：按照《中国药典》2010版空心胶囊项，检测植物空心胶囊的崩解时限。

表5不同植物空心胶囊的性能检测结果

由表5的检测结果表明，本申请中得到的植物空心胶囊的炽灼残渣、脆碎度、崩解时限、细菌数、霉菌和酵母菌数最低分别为3.0％、2粒、3.5min、760CFU/g、48CFU/g，均满足了YBX-2000-2007《明胶空心胶囊》的生产指标，在保证植物空心胶囊综合性能的同时，提高了植物空心胶囊的韧性。

实施例1-5中，实施例3植物空心胶囊的炽灼残渣、脆碎度、崩解时限、细菌数、霉菌和酵母菌数最低分别为3.8％、9粒、7min、819CFU/g、79CFU/g，均低于实施例1-2和实施例4-5，提高了植物空心胶囊的韧性。表明实施例3植物空心胶囊原料中菠菜提取物的掺量较为合适，提高了植物空心胶囊的韧性，可能是与菠菜提取物含有较多纤维，不止提高植物空心胶囊的致密性，还提高了植物空心胶囊各原料的稳定性，从而提高植物空心胶囊的韧性有关。

实施例6-8中，实施例7植物空心胶囊的炽灼残渣、脆碎度、崩解时限、细菌数、霉菌和酵母菌数最低分别为3.6％、8粒、6.5min、805CFU/g、69CFU/g，均低于实施例6和实施例8，提高了植物空心胶囊的韧性。表明实施例7植物空心胶囊原料中羧甲基纤维素钠更加合适，可能是与羧甲基纤维素钠的吸湿性强，具有一定的保水作用避免植物空心胶囊的内容物吸附囊壳水分，防止因植物空心胶囊水分含量过低而脆裂有关。

实施例9-10中，实施例10植物空心胶囊的炽灼残渣、脆碎度、崩解时限、细菌数、霉菌和酵母菌数最低分别为3.4％、6粒、5.5min、795CFU/g、61CFU/g，均低于实施例9，表明对所述纳米微晶纤维素通过十八烷基二甲基氯硅烷进行表面改性处理，可进一步提高植物空心胶囊的韧性。可能是与十八烷基二甲基氯硅烷可与纳米微晶纤维素表面的羟基发生醇解反应生成硅氧烷，硅氧烷在水分子的作用下形成硅醇，硅醇和羟基反应形成稳定的共价键，从而提高纳米微晶纤维素的热稳定性，提高纳米微晶纤维素的分散性有关。

实施例9-13中，实施例11植物空心胶囊的炽灼残渣、脆碎度、崩解时限、细菌数、霉菌和酵母菌数最低分别为3.3％、5粒、5min、782CFU/g、57CFU/g，均低于实施例9-10和实施例12-13，表明纳米微晶纤维素与一水葡萄糖的重量份配比为1:3时较为合适，提高了空心胶囊的韧性，可能是与调节纳米微晶纤维素与一水葡萄糖的重量份配比可进一步提高一水葡萄糖在植物空心胶囊的稳定分散性，从而提高植物空心胶囊的韧性有关。

实施例14-18中，实施例17植物空心胶囊的炽灼残渣、脆碎度、崩解时限、细菌数、霉菌和酵母菌数最低分别为3.1％、3粒、4.5min、765CFU/g、51CFU/g，表明实施例17六偏磷酸钠与焦磷酸钠的重量份较为合适，可能是与六偏磷酸钠一方面具有保水作用，另一方面具有提高焦磷酸钠分散性的作用有关。

结合实施例14-18和实施例19可以发现，实施例19植物空心胶囊的炽灼残渣、脆碎度、崩解时限、细菌数、霉菌和酵母菌数最低分别为3.0％、2粒、3.5min、760CFU/g、48CFU/g，表明在植物空心胶囊原料中加入纳米微晶纤维素、一水葡萄糖、焦磷酸钠和六偏磷酸钠，可进一步提高植物空心胶囊的韧性。

结合对比例1-2和实施例1植物空心胶囊的性能检测数据发现，在植物空心胶囊原料中加入菠菜提取物和羧甲基纤维素钠的加入，均不同程度的提高了植物空心胶囊的韧性。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (3)

1.一种高韧性硬质植物空心胶囊，其特征在于，其包括如下重量份的原料：羟丙甲纤维素80-120份、结冷胶10-15份、氯化钾2-5份、氯化钙2-5份、菠菜提取物20-30份、羧甲基纤维素钠10-20份、润湿剂2-6份、一水葡萄糖6-10份、纳米微晶纤维素2-4份、焦磷酸钠5-7份、六偏磷酸钠1-2份和水200-300份；所述纳米微晶纤维素与一水葡萄糖的重量份配比为1：（2-4）；

采用十八烷基二甲基氯硅烷对所述纳米微晶纤维素进行表面改性处理；所述纳米微晶纤维素改性的具体操作为将十八烷基二甲基氯硅烷和纳米微晶纤维素按体积比1:（12-15）的配比混合，搅拌均匀，进行表面改性，得到改性后的纳米微晶纤维素。

2.根据权利要求1所述的高韧性硬质植物空心胶囊，其特征在于：所述润湿剂为硬脂酸镁、滑石粉中的至少一种。

3.一种权利要求1-2任一所述的高韧性硬质植物空心胶囊的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

将水加热至85-95℃，加入羟丙甲纤维素、结冷胶、氯化钾和氯化钙和其他原料混合，搅拌至透明，得到胶液；

将胶液在50-55℃温度下静置2-3h，蘸胶，置于22-26℃下成型，烘干至内部含量水为2-8%，脱模，切割，套合，得到高韧性硬质植物空心胶囊。