CN115812963A - 一种雪莲培养物微囊粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种雪莲培养物微囊粉及其制备方法。一种雪莲培养物微囊粉的制备方法，包括如下步骤：S1：在55℃‑65℃条件下，将亲水性壁材溶于水获得壁材分散液，亲水性壁材选自胶体、淀粉或蛋白质中的一种或多种；S2：向步骤S1得到的壁材分散液中加入小分子填充物、雪莲培养物和多糖物质，得到混合液；S3：将步骤S2制得的混合液在20℃‑30℃条件下，乳化剪切1.5h‑2h，然后转移至超高压乳化均质机中，200‑420Mpa条件下均质2‑3次，最后喷雾干燥，得到雪莲培养物微囊粉。本发明公开的一种雪莲培养物微囊粉及其制备方法，通过以淀粉或蛋白为壁材，结合多糖物质的空间孔状结构对固体颗粒进行吸附包埋，通过吸附包埋、提高雪莲培养物生物利用度。
Description
技术领域
本发明涉及微囊粉技术领域，尤其涉及一种雪莲培养物微囊粉及其制备方法。
背景技术
雪莲培养物是选取雪莲愈伤组织作为继代种子，通过细胞培养技术继代培养获得的，使雪莲细胞获得最佳的生存环境和充足的营养，同时经过上千次的筛选、检测、鉴定、培养、再筛选，获得的富集天山雪莲精华有效成分的细胞产品。雪莲培养物含有黄酮、多糖、绿原酸、紫丁香苷、微量元素及萜类等多种有效成份。
微胶囊(Microencapsule)是以天然的或合成的高分子材料作为壁材，通过物理法、化学法或物理化学法将一种活性物质(芯材)包裹起来形成具有半透性或密封囊膜的微型胶囊。微胶囊技术即微胶囊化，是一种把固体或液体用成膜材料包埋形成微小粒子的技术。
目前国内外常见的微囊化方法多以水包油W/O、油包水O/W，以芯材与壁材均为不同属性的液体或固体为主，即：油相和水相制备。由于雪莲培养物中存在水、油不溶性纤维，因此常规方法并不适合以雪莲培养物为对象制备成为微胶囊。
发明内容
本发明提供一种雪莲培养物微囊粉及其制备方法，通过以淀粉或蛋白为壁材，结合多糖物质的空间孔状结构对固体颗粒进行吸附包埋，通过吸附包埋、提高雪莲培养物生物利用度，获得更高稳定性、再不进行过滤的同时解决雪莲培养物水溶后纤维沉淀的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种雪莲培养物微囊粉的制备方法，包括如下步骤：
S1：在55℃-65℃条件下，将1-30重量份的亲水性壁材溶于400-900份水中，搅拌溶解后获得壁材分散液；所述亲水性壁材选自胶体、淀粉或蛋白质中的一种或多种；
S2：向步骤S1得到的壁材分散液中加入小分子填充物50-95重量份、雪莲培养物2-50重量份和多糖物质0-1重量份，混合均匀，得到混合液；
S3：将步骤S2制得的混合液在20℃-30℃条件下，乳化剪切1.5h-2h，得到初乳，然后转移至超高压乳化均质机中，200-420Mpa条件下均质2-3次，最后喷雾干燥，得到雪莲培养物微囊粉。
通过采用上述技术方案，由于利用多糖的空间孔吸附的包埋微囊方式，因此，无需进行过滤、水(醇)提等工艺，即可达到水中分散的溶解效果，并且经过超高压乳化均质后的雪莲培养物微囊粉可获得更低的粒径，即可赋予产品更高的生物利用度。
进一步地，在步骤S1中，所述淀粉选自食用淀粉或变性淀粉。
进一步地，在步骤S1中，所述胶体选自改性阿拉伯胶、果胶或海藻酸钠中的至少一种；
所述淀粉选自酸变性淀粉、氧化淀粉、辛烯基琥珀酸淀粉酯、辛烯基琥珀酸淀粉钠、醋酸酯淀粉、磷酸酯淀粉、交联淀粉、羟丙基淀粉或预糊化淀粉中的至少一种；
所述蛋白质选自酪蛋白或酪蛋白酸钠。
进一步地，在步骤S2中，所述小分子填充物选自葡萄糖浆、麦芽糊精、低聚麦芽糖、低聚果糖、抗性糊精、固体玉米糖浆、环糊精中的至少一种。更进一步地，所述小分子填充物选自芽糊精、抗性糊精或低聚麦芽糖中的至少一种，优选的，小分子填充物为麦芽糊精。
进一步地，在步骤S2中，所述多糖物质选自普鲁兰多糖、微晶纤维素、甲基纤维素钠、羟甲基纤维素钠中的至少一种。更进一步地，所述多糖物质选自微晶纤维素。
进一步地，在步骤S2中，加入雪莲培养物分子量在4000道尔顿以下。
进一步地，在步骤S2中，加入雪莲培养物前，进行如下处理：
首先，在55-65℃下，将雪莲培养物溶解于水中，搅拌处理1-1.5h，得到雪莲培养物水溶液；然后将雪莲培养物水溶液于0.01-0.1Mpa下过0.2-0.8微米陶瓷膜，得到了滤液；最后将滤液进行精滤控制滤液分子量在4000道尔顿以下。
进一步地，在步骤S3中，所述喷雾干燥条件为：进风温度为120-170℃，出风温度为70-100℃。
采用所述的雪莲培养物微囊粉的制备方法获得的雪莲培养物微囊粉。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
第一、本发明摒弃传统以水包油W/O、油包水O/W，以芯材与壁材均为不同属性的液体或固体为主，即：油相和水相制备的微囊方式。本发明通过以淀粉或蛋白为壁材，结合多糖物质的空间孔状结构对固体颗粒进行吸附包埋。通过吸附包埋，在不影响雪莲培养物本身活性物质的条件下提高雪莲培养物生物利用度，获得更高稳定性、再不进行过滤的同时解决雪莲培养物水溶后纤维沉淀的问题。
第二、通过对雪莲培养物进行预处理，使得雪莲培养物的分子量在4000道尔顿以下，更低的分子量将会赋予雪莲培养物微囊粉更高的生物利用度。
第三、本发明的微囊化方法不会对活性物质产生影响，更不会有意去除部分颗粒，而是通过吸附的方式将大颗粒不溶物质进行空间孔吸附，不会对雪莲培养物本身活性物质进行损耗。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例和对比例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请所涉及的雪莲培养物微囊粉的制备方法，具体包括如下步骤：
S1：在60℃条件下，将亲水性壁材溶于水中，充分搅拌溶解，得到壁材分散液；
S2：在55℃条件下，将雪莲培养物溶解于水中，搅拌处理1h，得到雪莲培养物水溶液；然后将雪莲培养物水溶液于0.1Mpa下过0.2微米陶瓷膜，得到了滤液；最后将滤液进行精滤控制滤液分子量在4000道尔顿以下，得到雪莲培养物水溶液；
向步骤S1得到的壁材分散液中顺次加入小分子填充物、雪莲培养物水溶液和多糖物质，混合均匀，得到混合液；
S3：将步骤S2制得的混合液在25℃条件下，乳化剪切1.5h，得到初乳，然后转移至超高压乳化均质机中，400Mpa条件下均质3次，将均质后的混合乳液在进风温度为170℃，出风温度为100℃的条件下，喷雾干燥，得到雪莲培养物微囊粉。
本申请所涉及的雪莲培养物微囊粉降解率、速溶性、沉淀率和粉末状态等指标进行评价：
1、实验过程：
粉末状态：以盲评差别检验及描述性分析作为主要评价方式，试验结果以打分形式呈现。
高温稳定性：将不同微囊粉密封放入60℃，75％RH加速条件3个月，测定总黄酮含量。
沉淀率：将不同微囊粉与纯粉分别溶于等量水中并计时，通过描述性分析评价不同原料在相同时间内的沉淀状态。
速溶率：将不同微囊粉与纯粉分别溶于等量水中，记录溶解时间。
2、实验要求：
盲评差别检验及描述性分析需要保证审核人数大于25人，对每位评价人员的不同微囊产品进行差别编号盲评，最终以平均分进行宏观评价。
表1雪莲培养物微囊粉的评价标准
表2、实施例1-4雪莲培养物微囊粉的原料组成
| 组分(wt％) | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 雪莲培养物粉 | 5％ | 5％ | 5％ | 5％ |
| 变性淀粉 | 5％ | - | - | - |
| 酪蛋白酸钠 | - | 5％ | - | - |
| 海藻酸钠 | - | - | 5％ | - |
| 明胶 | - | - | - | 5％ |
| 麦芽糊精 | 90％ | 90％ | 90％ | 90％ |
依据表1的评价标准，经过分数的统计与计算，实施例1-4雪莲培养物微囊粉最终得分如表3所示：
表3、微囊壁材对雪莲培养物微囊粉的影响
| 评价项目(分数) | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 速溶性 | 6 | 5.5 | -3 | -4 |
| 沉淀率 | 4 | 3 | -5 | -2 |
| 粉末状态 | 6 | 6 | 3 | 2 |
| 综合得分 | 16 | 14.5 | -5 | -4 |
| 高温降解率 | 3.2％ | 5.0％ | 9.8％ | 18.4％ |
结合表2和表3可知，以变性淀粉为壁材经过既定微囊工艺得到的雪莲培养物微囊粉的综合得分为16，在各项指标上均优于其他实验组。
表4、实施例5-8雪莲培养物微囊粉的原料组成
| 组分(wt％) | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 |
| 雪莲培养物粉 | 5％ | 5％ | 5％ | 5％ |
| 变性淀粉 | 5％ | 5％ | 5％ | 5％ |
| 普鲁兰多糖 | 0.1％ | - | - | - |
| 微晶纤维素 | - | 0.1％ | - | - |
| 甲基纤维素钠 | - | - | 0.1％ | - |
| 羟甲基纤维素钠 | - | - | - | 0.1％ |
| 麦芽糊精 | 89.9％ | 89.9％ | 89.9％ | 89.9％ |
依据表1的评价标准，经过分数的统计与计算，实施例5-8雪莲培养物微囊粉最终得分如表5所示：
表5、多糖物质材对雪莲培养物微囊粉的影响
| 评价项目(分数) | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 |
| 速溶性 | 6 | 7.7 | 6.3 | 7.1 |
| 沉淀率 | 7.9 | 8.1 | 8 | 7 |
| 粉末状态 | 8 | 8.5 | 7.6 | 7 |
| 综合得分 | 22.9 | 24.3 | 21.9 | 21.1 |
| 高温降解率 | 2.2％ | 2.3％ | 2.7％ | 2.7％ |
结合表4和表5可以看出，以变性淀粉为壁材，添加微晶纤维素进行吸附包埋处理，并经过既定微囊工艺得到的雪莲培养物微囊粉的综合得分为24.3，在各项指标上均优于其他实验组。
为了测试不同的加工工艺对活性物质的影响：实施例9-13和实施例6的区别仅在于加工工艺不同，具体为：
实施例9：和实施例6的区别仅在于，在步骤S3中，超高压乳化均质机的均质压力为180Mpa。
实施例10：和实施例6的区别仅在于，在步骤S3中，超高压乳化均质机的均质压力为240Mpa。
实施例11：和实施例6的区别仅在于，在步骤S3中，超高压乳化均质机的均质压力为280Mpa。
实施例12：和实施例6的区别仅在于，在步骤S3中，超高压乳化均质机的均质压力为320Mpa。
实施例13：和实施例6的区别仅在于，在步骤S3中，超高压乳化均质机的均质压力为360Mpa。
实施例14：和实施例6的区别仅在于，在步骤S3中，超高压乳化均质机的均质压力为420Mpa。
对上述实施例9-14制备的雪莲培养物微囊粉分别溶于等量水中并计时，通过描述性分析评价不同原料在相同时间内的沉淀状态，检测结果见表6。
表6、实施例9-14雪莲培养物微囊粉的沉淀率
| 评价项目 | 实施例9 | 实施例10 | 实施例11 | 实施例12 | 实施例13 | 实施例14 |
| 沉淀率(％) | 6.4 | 6.4 | 6.9 | 7.3 | 8.3 | 8.1 |
结合实施例9-14和表6可以看出，不同的加工工艺才会对活性物质有一定的影响，随着均质压力的升高沉淀率逐渐增大，当均质压力超过360Mpa时，沉淀率随均质压力的升高而降低，因此当加工工艺条件为360Mpa进行高压均质3次时，得到的雪莲培养物微囊粉沉淀率优于其他实验组。即，以变性淀粉为壁材，经过微晶纤维素空间孔状结构的吸附作用，后再以360Mpa进行高压均质3次，经喷雾干燥所得的雪莲培养物微囊粉为最优产品。
对比例
对比例1：
S1:取10重量份的辛烯基琥珀酸淀粉钠于60℃下溶于400份水中，搅拌溶解后获得壁材分散液。
S2：将3重量份的雪莲培养物、180重量份的麦芽糊精和2重量份的多糖物质，混合均匀，得到混合液；
S3：将步骤S2制得的混合液在25℃条件下，乳化剪切1.5h，得到初乳，然后转移至超高压乳化均质机中，360Mpa条件下均质3次，将均质后的混合乳液在进风温度为170℃，出风温度为100℃的条件下，喷雾干燥，得到雪莲培养物微囊粉。
对比例2：
S1：取50重量份的雪莲培养物于室温下下溶于300份75％乙醇中，并进行超声震荡30min萃取雪莲培养物活性物质，获得雪莲培养物醇溶液。
S2：将雪莲培养物醇溶液进行过滤，去除不溶部分，获得清溶液。
S3：将过滤后的雪莲培养物醇溶液于55℃下进行旋转蒸发，回收乙醇，得雪莲培养物水溶液。
S4：将S3水溶液于放于干燥器中，并于65℃下进行烘干处理，得雪莲培养物粉。
性能检测试验
一、以雪莲培养物纯品为对照，分别测定雪莲培养物纯品、对比例1及对比例2样品的总黄酮含量，考察不同加工工艺对雪莲总黄酮含量的影响，检测结果见表7。
总黄酮的检测方法为：
A.1试验仪器和试剂
芦丁对照品、5％亚硝酸钠溶液、10％硝酸铝溶液、4％氢氧化钠试液、紫外-可见分光光度计、分析纯甲醇、分析天平
A.2试验方法
A.2.1对照品溶液的制备
精密称取经102℃干燥至恒重的芦丁对照品20mg，置50mL量瓶中，加甲醇使溶解，并稀释至刻度，摇匀。
A.2.2标准曲线的制备
精密吸取对照品溶液1、2、3、4、5与6mL,分别置25mL量瓶中，各加水至6mL,加入5％亚硝酸钠溶液1mL,摇匀，放置6分钟，加10％硝酸铝溶液1mL,摇匀，放置6分钟，加4％氢氧化钠试液10mL,加水至刻度，摇匀，放置15min,以相应试剂为空白，照紫外-可见分光光度法(中国药典2020版四部通则0401),在510nm的波长处测定吸收度，以吸光度与其对应的标准品浓度计算线性回归方程。得方程：y＝kx+b
A.2.3试品溶液的制备
取最优产品的雪莲培养物微囊粉2克(5％微囊粉)或1克(10％微囊粉)，精密称定，置50ml具塞三角烧瓶中，精密加入30甲醇50ml，称重，超声处理30分钟，放冷，以30％甲醇补足失重，过滤，取续滤液作为供试品溶液。
A.2.4测定法
精密吸取供试品溶液5ml,置25mL容量瓶中，照标准曲线制备项下的方法，自“加水至6mL"起,依法操作；另取相应试剂为空白，在510nm的波长处测定吸收度，从线性回归方程计算供试品溶液中总黄酮的量。
含量计算公式：
X＝(A样-b)x V样/(kXM样)x 100％(A.1)
式中：X——样品中含有总黄酮的量百分含量
A样——样品测定的吸收度值
k、b——标准曲线中斜率及截距
V样——样品提取过程中稀释的倍数
M样——样品测定时样品的取样量。
表7、对比例1、对比例2及对照组的雪莲总黄酮含量
结合表6和表7，可以看出，不同的加工工艺会对雪莲总黄酮含量具有一定的影响，对比例1-2以及对照组中雪莲总黄酮的含量均高于本申请所得的雪莲培养物微囊粉。
二、通过药动学考察两种对比例及实施例13中最优雪莲微囊粉在人体内的血药浓度，得相对生物利用度指标。
实验方法：选取48只健康SD大鼠，随机分为3组，第1组口服对比例1的雪莲培养物微囊粉，第2组口服对比例2的雪莲培养物粉，第3组口服雪莲培养物纯品为对照。测定血浆中的总黄酮农度，计算tmax、Cmax及AU等参数，检测结果见表8。
表8、对比例1、对比例2及实施例的药动学主要参数
| 实施例13 | 对比例1 | 对比例2 | |
| t<sub>max</sub>(min) | 21.43±3.11 | 38.81±9.15<sup>**</sup> | 37.35±8.66<sup>**</sup> |
| C<sub>max</sub>(ng/mL) | 664.80±15.37 | 493.43±28.39<sup>**</sup> | 511.76±32.68<sup>**</sup> |
| AU<sub>C0～t</sub>(min·ng/mL) | 248859.33±137.92 | 146387.64±99.04<sup>**</sup> | 132669±147.55<sup>**</sup> |
| UC<sub>0～∞</sub>(min·ng/mL) | 263144.63±87.01 | 149477.92±150.39<sup>**</sup> | 139791.72±113.42<sup>**</sup> |
注：对比例2、对照组比较，**P＜0.01
对比例1的雪莲培养物微囊粉的达峰时间tmax明显缩短，峰浓度Cmax、AUC0～t、UC0～∞均提高，由此可以看出雪莲培养物微囊粉的相对生物利用度明显高于对比例2及对照组。
综上，可以看出，通过对雪莲培养物粉进行微胶囊后，不仅工艺过程对雪莲培养物本身活性物质并无过显著差异，且通过壁材的包埋保护，可以明显提高产品的相对生物利用度及活性物质稳定性。
本发明所提供的雪莲培养物微囊粉与现有技术相比，具有包括以下方面的创造性：
第一、本发明的微囊方式不可替代，以传统的水包油W/O、油包水O/W的方式无法达到本发明的效果。
第二、本发明制备方法相较于传统水提、过滤的处理方式，本发明的微囊化方法不会对活性物质产生影响，更不会有意去除部分颗粒，而是通过吸附的方式将大颗粒不溶物质进行空间孔吸附，不会对雪莲培养物本身活性物质进行过度损耗。
第三、通过对雪莲培养物进行微胶囊处理后可明显提高活性物质在机体内的相对生物利用度及稳定性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种雪莲培养物微囊粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：在55℃-65℃条件下，将1-30重量份的亲水性壁材溶于400-900份水中，搅拌溶解后获得壁材分散液；所述亲水性壁材选自胶体、淀粉或蛋白质中的一种或多种；
S2：向步骤S1得到的壁材分散液中加入小分子填充物50-95重量份、雪莲培养物2-50重量份和多糖物质0-1重量份，混合均匀，得到混合液；
S3：将步骤S2制得的混合液在20℃-30℃条件下，乳化剪切1.5h-2h，得到初乳，然后转移至超高压乳化均质机中，200-420Mpa条件下均质2-3次，最后喷雾干燥，得到雪莲培养物微囊粉。
2.根据权利要求1所述的雪莲培养物微囊粉的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述淀粉选自食用淀粉或变性淀粉。
3.根据权利要求2所述的雪莲培养物微囊粉的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述胶体选自改性阿拉伯胶、果胶或海藻酸钠中的至少一种；
所述淀粉选自酸变性淀粉、氧化淀粉、辛烯基琥珀酸淀粉酯、辛烯基琥珀酸淀粉钠、醋酸酯淀粉、磷酸酯淀粉、交联淀粉、羟丙基淀粉或预糊化淀粉中的至少一种；
所述蛋白质选自酪蛋白或酪蛋白酸钠。
4.根据权利要求1所述的雪莲培养物微囊粉的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述小分子填充物选自葡萄糖浆、麦芽糊精、低聚麦芽糖、低聚果糖、抗性糊精、固体玉米糖浆、环糊精中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的雪莲培养物微囊粉的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述多糖物质选自普鲁兰多糖、微晶纤维素、甲基纤维素钠、羟甲基纤维素钠中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的雪莲培养物微囊粉的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，加入雪莲培养物分子量在4000道尔顿以下。
7.根据权利要求1或6所述的雪莲培养物微囊粉的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，加入雪莲培养物前，进行如下处理：
首先，在55-65℃下，将雪莲培养物溶解于水中，搅拌处理1-1.5h，得到雪莲培养物水溶液；然后将雪莲培养物水溶液于0.01-0.1Mpa下过0.2-0.8微米陶瓷膜，得到了滤液；最后将滤液进行精滤控制滤液分子量在4000道尔顿以下。
8.根据权利要求1所述的雪莲培养物微囊粉的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述喷雾干燥条件为：进风温度为120-170℃，出风温度为70-100℃。
9.采用根据权利要求1-8任意一项所述的雪莲培养物微囊粉的制备方法获得的雪莲培养物微囊粉。
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