CN116869957A - 一种植物囊壳材料、植物软胶囊及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种植物囊壳材料，包括下述重量份数的组分：改性玉米淀粉、增稠剂、成膜剂、增塑剂、甘油和纯水，其中增塑剂为枸橼酸三乙酯和聚乙二醇400。本发明通过增塑剂的筛选，制备得到的植物囊壳材料力学性能好，拉伸强度、断裂伸长率均优于其他增塑剂，稳定性试验结果表明，脆碎度和干燥失重均合格，且脆碎度比其他增塑剂组效果要好。
Description
技术领域
本发明涉及软胶囊壳制备领域，尤其涉及一种植物囊壳材料、植物软胶囊及其制备方法与应用。
背景技术
软胶囊属于胶囊剂的一种包装方式，常见于药品或保健食品。它是将处理后的液体药物密封于囊壳材料中而制成的一种胶囊剂。目前软胶囊最为常用的是明胶作为囊材制备得到的囊壳，例如由牛骨或猪皮提炼出的明胶为主要原料，再加入甘油、纯水制成。但是由于牛、猪等动物所携带传播的各种传染病(如疯牛病、口蹄疫)在全球范围内肆劣，很多国家已经减少、甚至禁止了牛、猪来源的明胶及其食品的生产、使用和进口。同时，早些年发生的毒胶囊事件，就是有部分企业在制作胶囊时，用工业明胶代替了药用明胶，导致胶囊中会发生铬超标。因此，需要研制不同于明胶作为囊材的其他软胶囊。
现有技术的确针对明胶作为囊材的软胶囊也有所改进，辉瑞在1997年在美国推出两款植物性胶囊。之后韩国、日本分别研制成功以玉米淀粉、海藻等为原料的植物性胶囊。目前，植物胶囊产品主要是以纤维素酯、植物多糖以及植物淀粉类为代表。例如申请人在先申请的CN201610437197一种植物囊壳材料，其特征在于，其原料包括下述重量份数的组分：改性玉米淀粉30～80重量份、增稠剂0.03～10重量份、成膜剂5～20重量份、增塑剂0.05～15重量份、甘油10～42重量份和纯水50～150重量份。但是，申请人在使用中发现，采用该申请的配方制备得到的软胶囊力学性能、稳定性不好，因此，需要在CN201610437197基础上，改进一种质量更优的植物软胶囊。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术CN201610437197制备得到的软胶囊稳定性不好的问题，提供了一种植物囊壳材料、植物软胶囊及其制备方法与应用。本发明的主要目的是采用改性玉米淀粉作为基材，加入增稠剂、增塑剂、成膜剂，通过筛选增塑剂，最终制得符合药用胶囊要求的淀粉基胶囊，实现降低成本、稳定性好，满足不同人群的需要。特别是，本发明的植物囊壳材料力学性能、脆碎度等稳定性相关实验数据好。
本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。
本发明提供了一种植物囊壳材料，其原料包括下述重量份数的组分：改性玉米淀粉30～80重量份、增稠剂0.03～10重量份、成膜剂5～20重量份、增塑剂0.05～15重量份、甘油10～42重量份和纯水50～150重量份。
本发明中，所述增塑剂为枸橼酸三乙酯和聚乙二醇400，所述枸橼酸三乙酯与聚乙二醇400的用量比为1-4:1-4。
本发明中，所述枸橼酸三乙酯与聚乙二醇400的较佳地用量比为1:1。
本发明中，所述改性玉米淀粉的型号较佳地为uniGA，购于IngredionJapan k.k。所述改性玉米淀粉为白色粉末，水分含量≤15％，pH值4.5～6.5，氯丙醇≤10ug/g，粘度≥500mPa·s，砷(以As计)≤0.5mg/kg，铅(以Pb计)≤1.0mg/kg，二氧化硫≤30mg/kg，菌落总数≤10000CFU/g，大肠杆群不得检出，致病菌(沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌)不得检出，霉菌≤300CFU/g。
本发明中，根据本领域常识可知，所述囊壳材料为制备软胶囊壳体的材料，又可以称之为软胶囊囊材。
本发明中，所述植物囊壳材料的原料较佳地由下述重量份数的组分组成：所述改性玉米淀粉30～80重量份、所述增稠剂0.03～10重量份、所述成膜剂5～20重量份、所述增塑剂0.05～15重量份、所述甘油10～42重量份和所述纯水50～150重量份。
本发明中，所述枸橼酸三乙酯与聚乙二醇400的较佳地用量比为1:1。
本发明中，所述改性玉米淀粉的用量较佳地为45～65重量份。
本发明中，所述增稠剂的用量较佳地为3～7重量份。
本发明中，所述成膜剂的用量较佳地为10～15重量份。
本发明中，所述增塑剂的用量较佳地为5～10重量份。
本发明中，所述甘油的用量较佳地为20～30重量份。
本发明中，所述纯水的用量较佳地为80～100重量份。
本发明中，所述增稠剂为本领域常规使用的增稠剂，较佳地为瓜尔胶、亚麻籽胶、普鲁兰多糖和海藻酸钠中的一种或多种。
本发明中，所述成膜剂为本领域常规使用的成膜剂，较佳地为卡拉胶、黄原胶和阿拉伯胶中的一种或多种。
本发明中，所述纯水又称去离子水，是指以符合生活饮用水卫生标准的水为原水，通过电渗析器法、离子交换器法、反渗透法、蒸馏法及其它适当的加工方法，制得的密封于容器内，且不含任何添加物，无色透明的液体，又因是以蒸馏等方法制作，故又称蒸馏水。
本发明还提供了一种所述植物囊壳材料的制备方法，其包括下述步骤：
将所述改性玉米淀粉、所述增稠剂、所述成膜剂与所述增塑剂的混合物A与80～95℃的所述甘油和所述纯水的混合物B保温搅拌，真空脱泡后，过滤即得所述植物囊壳材料。
本发明中，所述混合物A通过本领域常规方法进行制备，一般通过本领域常规方法混合搅拌20～30分钟。
本发明中，较佳地，在溶胶罐中，将所述甘油和所述纯水加热至80～95℃，形成混合物B后，再加入所述混合物A；更佳地，在溶胶罐中，将所述甘油和所述纯水加热至85～90℃，形成混合物B后，再加入所述混合物A。
本发明中，所述保温的操作和条件为本领域常规的操作和条件。所述保温的时间较佳地为1.5～2.5h，更佳地为2小时。
本发明中，所述搅拌的操作和条件为本领域常规的操作和条件。
本发明中，所述真空脱泡的操作和条件为本领域常规的操作和条件。所述真空脱泡条件较佳地为：真空度为-0.06～-0.09MPa，时间为1～10min。所述真空度较佳地为-0.08MPa。
本发明中，所述过滤的操作和条件为本领域常规的操作和条件。所述过滤较佳地为采用80目滤袋进行过滤。
本发明还提供了一种所述植物囊壳材料在制备软胶囊的壳体中的应用。
本发明中，所述软胶囊为本领域常规的软胶囊。
本发明还提供了一种植物软胶囊的制备方法，所述植物软胶囊包括壳体及封入壳体中的内容物，所述壳体是由前述植物囊壳材料制得的；
所述植物软胶囊的制备方法包括下述步骤：
将所述内容物及所述植物囊壳材料进行压丸后，定型，干燥和拣丸后，制得所述植物软胶囊；
其中，所述压丸的操作参数为：压丸注射器温度为85～95℃，所述植物囊壳材料的保温温度为80～95℃，展布箱温度80～95℃，冷风温度40～45℃。
本发明中，所述植物软胶囊一般是通过软胶囊机进行制备的。所述软胶囊机为本领域常规使用的软胶囊机。
本发明中，所述内容物的组分可为本领域常规软胶囊中的内容物的组分，较佳地为亚麻籽油和维生素E的混合物，更佳地为亚麻籽油和维生素E以重量比98：2组成的混合物。
本发明中，所述内容物的制备方法为本领域常规，一般为将内容物的各组分按本领域常规方法混合均匀即可。
本发明中，所述压丸的操作参数较佳地为：压丸注射器温度为90～93℃，囊壳材料的保温温度为85～90℃，展布箱温度85～90℃，冷风温度42～44℃。
本发明中，所述压丸的操作过程中，所述植物囊壳材料的保温的操作为本领域常规，一般在保温桶中进行。所述植物囊壳材料的保温温度较佳地为85～90℃。所述植物囊壳材料的保温的时间为本领域常规，较佳地为4～8h，更佳地为6h。
本发明中，所述压丸的操作过程中，环境温度为本领域常规，较佳地为18～26℃，更佳地为22～24℃。所述压丸的操作过程中，相对湿度为本领域常规，较佳地为45～65％，更佳地为50～55％。
本发明中，所述压丸的操作过程中，模具转数为本领域常规，较佳地为1～6转/分，更佳地为2～4转/分。
本发明中，所述压丸的操作过程中，胶皮厚度为本领域常规，较佳地为0.70～1.0mm，更佳地为0.8～0.9mm。
本发明中，所述定型的操作和条件为本领域的操作和条件。所述定型的温度为本领域常规，较佳地为22～25℃。所述定型的时间为本领域常规，较佳地为4～15h，更佳地为10h。
本发明中，所述干燥的操作和条件为本领域常规干燥的操作和条件，所述干燥的操作一般在干燥室中进行。所述干燥的温度为本领域常规，较佳地为20～35℃，更佳地为25～30℃。所述干燥的时间为本领域常规，较佳地为50～100h，更佳地为60～80h。
本发明中，所述拣丸的操作和条件为本领域的操作和条件。
本发明还提供了一种由上述制备方法制得的植物软胶囊。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用原料均市售可得。
与现有技术相比，本发明的主要优点在于：
本发明通过增塑剂的筛选，制备得到的植物囊壳材料力学性能好，拉伸强度、断裂伸长率均优于其他增塑剂。本发明通过在高温、高湿实验条件下，测定稳定性试验，结果表明，脆碎度和干燥失重均合格，且脆碎度比其他增塑剂组效果要好。本发明的接缝线结合率也合格，结合牢固，不易渗漏。
附图说明
图1不同增塑剂测试组对改性淀粉复合膜拉伸强度的影响；
图2不同增塑剂测试组对改性淀粉复合膜断裂伸长率的影响。
具体实施方式
实施例1
1、复合膜的制备
按照表1中的用量，将改性玉米淀粉、增稠剂、成膜剂、增塑剂，按常规方法搅拌20min得混合物A；
在溶胶罐内，将纯水和甘油的混合物加热至80℃，得混合物B；将混合物A加入混合物B中，保温搅拌1.5h，真空脱泡(真空度-0.08MPa，时间1min)，80目滤袋过滤得混合胶液。
表1
将制备好的胶液倒入模具中静置，放入50℃烘箱中烘干，控制含水率，得到改性淀粉复合膜。将复合膜放入饱和碳酸钾盐溶液的干燥装置中，密封保存。
2、拉伸性能的测定试验
用微机控制万能试验机进行测定，将复合膜放置在拉断力测定仪上下两个夹具中，使试样与上下夹具的中心连线重合、夹具松紧适宜，两夹具间距为25mm。以5±0.5mm/min的速度开动试验机，试样断裂后，读取拉伸强度和断裂伸长率。试样每组测定3次，取平均值。
3、试验结果
从说明书附图图1-2可以得出，加入增塑剂后，无论拉伸强度还是断裂伸长率均有明显改善，说明增塑剂的加入起到了一定的增强效果。申请人意外的发现，将枸橼酸三乙酯与聚乙二醇400复配后，拉伸强度与断裂伸长率要明显优于单独使用枸橼酸三乙酯、聚乙二醇400，以及单独使用山梨醇和聚乙烯醇。
实施例2
同样的，按实施例1的表1的配方，完成对比例3-5的配制，发现拉伸强度还是断裂伸长率的效果均不如实施例1。可见，枸橼酸三乙酯与另一种增塑剂的组合，以及聚乙二醇的分子量，对于力学性能有明显影响。
实施例3
1、空心植物囊壳的制备
按照表2中的用量，将改性玉米淀粉、增稠剂、成膜剂、增塑剂，按常规方法搅拌20min得混合物A；
在溶胶罐内，将纯水和甘油的混合物加热至80℃，得混合物B；将混合物A加入混合物B中，保温搅拌1.5h，真空脱泡(真空度-0.08MPa，时间1min)，80目滤袋过滤得植物囊壳材料。
表2
开启旋转模压型软胶囊制造机，将植物囊壳材料进行压丸后，定型，干燥和拣丸后，制得外型美观的空心植物软胶囊；
压丸的操作参数为：压丸注射器温度为85℃，植物囊壳材料的保温温度为80℃，保温时间4h，展布箱温度80℃，冷风温度40℃，环境温度为18℃，相对湿度45％；模具转数1转/分，胶皮厚度0.70mm；胶囊定型温度22℃，胶囊定型时间4h；干燥过程在干燥室中进行，干燥温度为20℃，干燥时间为50h。
2、稳定性实验研究方法
在高温、高湿实验条件下，考察空心植物囊壳在脆碎度、干燥失重的变化。
(1)脆碎度
取植物胶囊50粒，然后将其放入培养皿中，移入装有硝酸镁饱和溶液的干燥器内，25℃±1静止放置24h，取出胶囊后，分别逐粒放入立在木板上的内径为24mm，直径为200mm的玻璃管内部，从玻璃管口处将圆柱形砝码自由落下，观察胶囊是否破裂。如有破裂，不得超过5粒。
(2)干燥失重
取植物胶囊1.0g，置于105℃的烘箱内，干燥6小时，称其重量。
3、实验结果
取50粒空心胶囊进行脆碎度检查，实验结果如下：
表3
| 实验例1 | 实验例2 | 实验例3 | 实验例4 | 对比例1 | 对比例2 | |
| 破裂胶囊数 | 1 | 3 | 2 | 3 | 7 | 6 |
| 完整胶囊数 | 49 | 47 | 48 | 47 | 43 | 44 |
| 干燥失重 | 9.24％ | 8.36％ | 9.38％ | 8.55％ | 9.53％ | 8.26％ |
可以看出，通过对空心胶囊脆碎度、干燥失重的检测，确定实验例1-4所制得的空心胶囊符合中国药典(2020年版)的规定。但是，对比例1-2的脆碎度是不符合规定。因此，增塑剂的选择对于脆碎度有影响。
实施例4
1、按照实施例2中表2的配方制备植物囊壳材料。
2、配制内容物：
将亚麻籽油和维生素E(重量比为98:2)，放入配料罐搅拌30min，制得内容物。
本实施例植物软胶囊的制备方法包括如下步骤：
将配制好的内容物加入料斗，开启旋转模压型软胶囊制造机，将内容物及保温后的植物囊壳材料进行压丸后，定型，干燥和拣丸后，制得外型美观的植物软胶囊；
压丸的操作参数为：压丸注射器温度为85℃，植物囊壳材料的保温温度为80℃，保温时间4h，展布箱温度80℃，冷风温度40℃，环境温度为18℃，相对湿度45％；模具转数1转/分，胶皮厚度0.70mm；
胶囊定型温度22℃，胶囊定型时间4h；
干燥过程在干燥室中进行，干燥温度为20℃，干燥时间为50h。
实施例5
将本发明实验例1～4的产品进行胶囊接缝线结合率的比较，结果如表4所示。评价方法：接缝线结合率大于65％，结合牢固，不易渗漏；＜65％结合不牢固，易渗漏。
胶囊接缝线结合率，结合率高低直接影响到软胶囊是否渗漏，是软胶囊剂最大的质量隐患，使用游标卡尺、显微镜测试：
接缝线结合率(％)＝(接缝线厚度-未结合厚度)/接缝线厚度*100％
表4
由表4可知，本发明实验例1～4制备的植物明胶软胶囊的接缝线结合率均在71％以上，结合牢固，不易渗漏。
本文所描述的方法和组分的修改和变化对于所属领域的技术人员将是显而易知的，并且意图涵盖于权利要求书内。
Claims (10)
1.一种植物囊壳材料，其特征在于，其原料包括下述重量份数的组分：改性玉米淀粉30～80重量份、增稠剂0.03～10重量份、成膜剂5～20重量份、增塑剂0.05～15重量份、甘油10～42重量份和纯水50～150重量份，所述增塑剂为枸橼酸三乙酯和聚乙二醇400，所述枸橼酸三乙酯与聚乙二醇400的用量比为1-4:1-4，较佳地，所述枸橼酸三乙酯与聚乙二醇400的用量比为1:1。
2.如权利要求1所述的植物囊壳材料，其特征在于，所述改性玉米淀粉的型号为GA；
所述改性玉米淀粉的用量为45～65重量份；
和/或，所述增稠剂的用量为3～7重量份；
和/或，所述成膜剂的用量为10～15重量份；
和/或，所述增塑剂的用量为5～10重量份；
和/或，所述甘油的用量为20～30重量份；
和/或，所述纯水的用量为80～100重量份。
3.如权利要求1或2所述的植物囊壳材料，其特征在于，所述增稠剂为瓜尔胶、亚麻籽胶、普鲁兰多糖和海藻酸钠中的一种或多种；
和/或，所述成膜剂为卡拉胶、黄原胶和阿拉伯胶中的一种或多种。
4.一种如权利要求1～3任一项所述的植物囊壳材料的制备方法，其包括下述步骤：
将改性玉米淀粉、增稠剂、成膜剂与增塑剂的混合物A与80～95℃的甘油和纯水的混合物B保温搅拌，真空脱泡后，过滤即得所述植物囊壳材料。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在溶胶罐中，将甘油和纯水加热至80～95℃，形成混合物B后，再加入混合物A；较佳地，在溶胶罐中，将甘油和纯水加热至85～90℃，形成混合物B后，再加入混合物A；
和/或，保温的时间为1.5～2.5h，较佳地为2小时；
和/或，真空脱泡条件为：真空度为-0.06～-0.09MPa，时间为1～10min；真空度较佳地为-0.08MPa；
和/或，过滤为采用80目滤袋进行过滤。
6.一种如权利要求1～3任一项所述的植物囊壳材料在制备软胶囊的壳体中的应用。
7.一种植物软胶囊的制备方法，其特征在于，所述植物软胶囊包括壳体及封入壳体中的内容物，所述壳体是由权利要求1～3任一项所述的植物囊壳材料制得的；
所述植物软胶囊的制备方法包括下述步骤：将所述内容物及所述植物囊壳材料进行压丸后，定型，干燥和拣丸后，制得所述植物软胶囊；其中，所述压丸的操作参数为：压丸注射器温度为85～95℃，所述植物囊壳材料的保温温度为80～95℃，展布箱温度80～95℃，冷风温度40～45℃。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述内容物的组分为亚麻籽油和维生素E的混合物，较佳地为亚麻籽油和维生素E以重量比98：2组成的混合物；
和/或，所述压丸的操作参数为：压丸注射器温度为90～93℃，囊壳材料的保温温度为85～90℃，展布箱温度85～90℃，冷风温度42～44℃；
和/或，所述压丸的操作过程中，所述植物囊壳材料的保温温度为85～90℃；所述植物囊壳材料的保温的时间为4～8h，较佳地为6h。
9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述压丸的操作过程中，环境温度为18～26℃，较佳地为22～24℃；
和/或，所述压丸的操作过程中，相对湿度为45～65％，较佳地为50～55％；
和/或，所述压丸的操作过程中，模具转数为1～6转/分，较佳地为2～4转/分；
和/或，所述压丸的操作过程中，胶皮厚度为0.70～1.0mm，较佳地为0.8～0.9mm；
和/或，所述定型的温度为22～25℃；所述定型的时间为4～15h，较佳地为10h；
和/或，所述干燥的温度为20～35℃，较佳地为25～30℃；所述干燥的时间为50～100h，较佳地为60～80h。
10.一种如权利要求7～9任一项所述的制备方法制得的植物软胶囊。
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