CN117443284A - 一种改善辅酶q10原粉易受压结块及吸湿粘壁的方法 - Google Patents
一种改善辅酶q10原粉易受压结块及吸湿粘壁的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于辅酶Q10领域，涉及一种改善辅酶Q10原粉易受压结块及吸湿粘壁的方法，该方法包括以下步骤：将辅酶Q10原粉加热至48℃～100℃并保温至少0.5h，之后冷却，得到辅酶Q10固体；将辅酶Q10固体进行制粒后筛分，所述制粒和筛分的条件以使获得的辅酶Q10粒料的粒径范围为15μm～1000μm且休止角为15°～25°。本发明的关键在于将辅酶Q10原粉在特定的温度下加热处理后冷却，之后制成具有特定粒径及休止角的粒料，由此获得的辅酶Q10粒料受压不易结块，不易吸湿粘壁，完美解决了辅酶Q10原粉以及采用现有方法造粒后所得辅酶Q10粒料易受压结块且易吸湿粘壁的问题。
Description
技术领域
本发明属于辅酶Q10处理领域，具体涉及一种改善辅酶Q10原粉易受压结块及吸湿粘壁的方法。
背景技术
辅酶Q10是真核细胞线粒体中电子传递链和有氧呼吸的参与物质之一，遇光易分解。它是一种脂溶性维生素类物质，可以在人体和动物的细胞内被发现，是体内维持健康的一种重要物质，具有很强的抗氧化作用。辅酶Q10是细胞中能量物质三磷酸腺苷ATP生成的必不可少物质，参与细胞线粒体中电子传递和有氧呼吸过程。在临床上，辅酶Q10具有增强免疫力、治疗心血管疾病、肝炎和癌症治疗等功效，近年来越来越引起人们的关注。辅酶Q10原料药通常被制成粉体形式，用于制造各种保健食品、医药品和化妆品等。然而，由于辅酶Q10原粉具有相当高的吸湿性和粘壁性，受压易结块，不利于被加工成与其它成分混合的微粒状态，某种程度上也限制了其应用的广泛推广和市场化。
辅酶Q10原料药在生产过程中，需要通过结晶、干燥工艺制得粉末状辅酶Q10，而由此制得的辅酶Q10为无定形结晶形态，普遍存在着易团聚结块、易起静电粘壁等诸多问题，对进一步压片或制备胶囊的生产操作过程造成了严重不便。针对上述问题，近年来已有通过将辅酶Q10制成粒料来改善辅酶Q10颗粒性状的相关研究，但均没有实质上的改善。现有的辅酶Q10造粒方法中，湿法制粒需要添加助剂或粘合剂等并需要进一步对湿颗粒进行干燥，而助剂和粘合剂及干燥步骤的引入均会对辅酶Q10的原本性能造成不利影响。此外，EP4101442A1公开了一种高密度和改善流动性的压实辅酶Q10颗粒的方法，此法属于干法制粒，而干法制粒对于可压性不强的辅酶Q10来说效果并不是很好，而且干法制粒难免会出现未压实物料或细粉泄漏的情况，反复碾压还会对物料的可压性造成损失，同时干法制粒过程的过度压缩可能会导致物料变色、过热、粘辊等诸多问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的辅酶Q10原粉易受压结块且易吸湿粘壁的缺陷，而提供了一种能够改善辅酶Q10原粉易受压结块及吸湿粘壁的方法。
具体地，本发明提供了一种改善辅酶Q10原粉易受压结块及吸湿粘壁的方法，该方法包括以下步骤：
S1、将辅酶Q10原粉加热至48℃～100℃并保温至少0.5h，之后冷却，得到辅酶Q10固体；
S2、将辅酶Q10固体进行制粒后筛分，所述制粒和筛分的条件以使获得的辅酶Q10粒料的粒径范围为15μm～1000μm且休止角为15°～25°。
在一种优选实施方式中，步骤S1中，所述辅酶Q10原粉中辅酶Q10含量≥98％，水分含量≤0.2％。
在一种优选实施方式中，步骤S1中，所述加热的温度为50℃～80℃，优选为55℃～65℃。
在一种优选实施方式中，步骤S1中，所述保温的时间为0.5h～6h，优选为1h～5h。
在一种优选实施方式中，步骤S1中，所述冷却的速率≥1℃/min，优选≥10℃/min。
在一种优选实施方式中，步骤S1中，所述冷却的方式为间接水冷，且冷媒的温度≤40℃，优选≤20℃，更优选≤10℃。
在一种优选实施方式中，步骤S1中，所述辅酶Q10固体的形状选自方块状、条片状、丝线状和颗粒状中的至少一种，优选为厚度1mm～5mm的条片状。
在一种优选实施方式中，步骤S2中，所述制粒和筛分的条件以使获得的辅酶Q10粒料的粒径范围为75μm～250μm且休止角为15°～20°。
在一种优选实施方式中，本发明提供的改善辅酶Q10原粉易受压结块及吸湿粘壁的方法还包括将制粒及筛分后所得不合格粒料进行回用。
在一种优选实施方式中，所述回用的方法包括将不合格粒料中的细颗粒与辅酶Q10原粉一并经加热、保温和冷却后制成辅酶Q10固体，之后再重新制粒和筛分；和/或，将不合格粒料中的粗颗粒重新制粒后筛分。
本发明的关键在于将辅酶Q10原粉在特定的温度(48℃～100℃)下加热处理后冷却，之后制成具有特定粒径及休止角的粒料，由此获得的辅酶Q10粒料受压不易结块，不易吸湿粘壁，完美解决了辅酶Q10原粉以及采用现有方法造粒后所得辅酶Q10粒料易受压结块且易吸湿粘壁的问题。采用本发明提供的方法之所以能够解决受压结块及吸湿粘壁的问题，推测其原因，可能是由于：辅酶Q10原粉在48℃～100℃下加热处理能够改变颗粒内部的孔隙结构，使得原本结构松散的颗粒变得致密，堆积密度增加，不易吸湿，同时颗粒硬度增加，在此基础上，将粒料的粒径范围控制在15μm～1000μm且将休止角控制在15°～25°，能够很好地保证颗粒之间不易成粉产生静电，从而避免团结结块现象的产生。
本发明提供的方法与现有的制粒方法不同，整个制粒过程不需要添加辅酶Q10以外的任何其它助剂或辅料，诸如稀释剂、粘合剂、助流剂、润滑剂、崩解剂等，有效保证了辅酶Q10的原本含量及性能，获得的辅酶Q10粒料稳定性及生物利用度均更高，更加有利于被制成以辅酶Q10为活性成分的各种药物、食品、化妆品等，适合被作为加工成含有辅酶Q10的各种片剂、胶囊剂、散剂或颗粒剂等的原料。再则，本发明不涉及对辅酶Q10原粉进行压缩、碾压，因此不会造成物料的可压性损失，更加有利于进一步的压片加工。此外，本发明通过简易设备就能实现工业量产，并能真正做到安全、清洁、节能生产。
具体实施方式
本发明提供的改善辅酶Q10原粉易受压结块及吸湿粘壁的方法包括将辅酶Q10原粉在特定温度下进行加热保温后冷却，之后将所得辅酶Q10固体进行制粒后筛分，得到粒径范围为15μm～1000μm且休止角为15°～25°的辅酶Q10粒料。本发明提供的改善辅酶Q10原粉易受压结块及吸湿粘壁的方法在整个过程中均未加入其它任何助剂或辅料。
在本发明中，所述辅酶Q10原粉为经发酵、提取和纯化得到的辅酶Q10产品。所述辅酶Q10原粉中辅酶Q10含量优选≥98％，如98％、98.2％、98.5％、98.8％、99％、99.2％、99.5％、99.8％、99.9％、100％或它们之间的任意值；水分含量优选≤0.2％，如0.2％、0.15％、0.10％、0.05％、0.02％、0或它们之间的任意值。为了获得更有利于受压结块及吸湿粘壁现象的改善，所述辅酶Q10原粉中水分含量优选≤0.10％，更优选≤0.05％，最优选为0。所述辅酶Q10原粉可以为市售获得，也可以将未干燥的辅酶Q10结晶品中的溶剂脱除后获得，没有特别限定。
在本发明中，步骤S1中，将辅酶Q10原粉加热至48℃～100℃并保温至少0.5h，之后冷却，得到辅酶Q10固体。所述加热的温度必须控制在48℃～100℃，如48℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃或它们之间的任意值，优选为50℃～80℃，更优选为55℃～65℃。当温度低于48℃时，无法改变颗粒内部的孔隙结构，进而无法解决受压结块及吸湿粘壁的问题；当温度高于100℃时，堆积密度和硬度均无法实现继续增长，而且还可能会破坏辅酶Q10的活性。此外，所述保温的时间必须为0.5h以上，如0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h、7h、7.5h、8h、8.5h、9h、9.5h、10h或它们之间的任意值，优选为0.5h～6h，更优选为1h～5h。当时间短于0.5h时，无法改变颗粒内部的孔隙结构，进而无法解决受压结块及吸湿粘壁的问题。此外，所述加热的操作压力一般为常压。
在本发明中，步骤S1中，所述冷却的速度优选≥1℃/min，更优选≥10℃/min，如10、12、15、18、20、22、25、28、30、32、35、38、40、42、45、48、50℃/min或它们之间的任意值。当将冷却速度控制在以上优选范围内时，能够获得更加致密的结构，堆积密度及硬度均更高，更有利于受压结块且吸湿粘壁性能的改善。所述冷却的形式包括但不限于直接风冷、间接水冷等，优选采用间接水冷。当采用间接水冷时，冷媒的温度优选≤40℃，更优选≤20℃，最优选≤10℃。此外，所述冷却可以在任意存储设备中进行，优选在模具中进行。所述模具具体可以为条块形模具、薄片形模具、蜂孔形模具、球形或半球形模具等，优选选用薄片形模具。所述模具的形状优选使获得的辅酶Q10固体为1mm～5mm的条片状，此时所获取的辅酶Q10粒料的得率更高。此外，将加热保温后的辅酶Q10原粉引入模具中进行冷却的输送设备及管道需要进行保温，否则容易出现辅酶Q10在输送过程中发生凝固而堵塞管道的情况。
在本发明中，步骤S2，将辅酶Q10固体进行制粒后筛分，所述制粒和筛分的条件以使获得的辅酶Q10粒料的粒径范围为15μm～1000μm且休止角为15°～25°。具体地，所述辅酶Q10粒料的粒径范围为15μm～1000μm，优选为50～500μm，更优选为75μm～250μm，如75μm、80μm、85μm、90μm、95μm、100μm、150μm、200μm、250μm或它们之间的任意值。所述辅酶Q10粒料的休止角为15°～25°，优选为15°～20°，如15°、16°、17°、18°、19°、20°或它们之间的任意值。将辅酶Q10粒料的粒径范围和休止角控制在以上范围内，能够显著改善颗粒的流动性，同时提高颗粒之间的堆积密度，从整体上提高结构的致密性，耐吸湿性更佳。其中，所述制粒的工序可以为本领域的常规选择，包括但不限于：粉碎、切割、挤出、打磨、高速碰撞等，具体为本领域技术人员公知，在此不作赘述。所述筛分的目的是为了筛除不符合目标粒度的辅酶Q10颗粒，不满足粒度要求的细颗粒优选返回至初始步骤重新处理，也即，与辅酶Q10原粉一并经加热、保温和冷却后制成辅酶Q10固体，之后再进一步制粒和筛分；不满足粒度要求的粗颗粒重新制粒后继续筛分。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例和对比例中，辅酶Q10原粉中辅酶Q10的含量为99.2wt％，水分含量为0.02wt％，厂家：内蒙古金达威药业有限公司；辅酶Q10结晶品脱除溶剂后所得辅酶Q10原粉中辅酶Q10的含量为99.0wt％，水分含量为0.03wt％，厂家：内蒙古金达威药业有限公司。
实施例1
将辅酶Q10原粉装入反应釜中，利用夹套热水将辅酶Q10原粉的温度加热至55℃保温3h，再将所得辅酶Q10预处理液输送至冷却成型机，利用冷水对冷却成型机进行冷却，冷水温度控制在10℃，将铺好的辅酶Q10预处理液迅速冷却凝固成厚度为1mm的条片，冷却速率为20℃/min，然后将条片输送至低温粉碎机进行破碎制粒，再进一步通过筛分机筛分，最终制得粒径范围为100～500μm且休止角为16°的辅酶Q10粒料，得率为82％。
实施例2
将辅酶Q10原粉装入反应釜中，利用夹套热水将辅酶Q10原粉的温度加热至75℃保温2h，再将所得辅酶Q10预处理液输送至冷却成型机，利用冷水对冷却成型机进行冷却，冷水温度控制在5℃，将铺好的辅酶Q10预处理液迅速冷却凝固成厚度为5mm的条片，冷却速率为15℃/min，然后将制作好的条片输送至低温粉碎机进行破碎制粒，再进一步通过筛分机筛分，最终制得粒径范围为100～250μm且休止角为18°的辅酶Q10粒料，得率为60％。
实施例3
将辅酶Q10原粉装入反应釜中，利用夹套热水将辅酶Q10原粉的温度加热至80℃保温1h，再将所得辅酶Q10预处理液输送至冷却成型机，利用冷水对冷却成型机进行冷却，冷水温度控制在4℃，将铺好的预处理液迅速冷却凝固成厚度为3mm的条片，冷却速率为18℃/min，然后将条片输送至低温粉碎机进行破碎制粒，再进一步通过筛分机筛分，最终制得粒径范围为100～250μm且休止角为17°的辅酶Q10粒料，得率为60％。将筛分出的35％粒径＞250μm的颗粒重新返回造粒筛分工序，进一步地制出粒径范围为100μm～250μm且休止角为17°的颗粒，占比为21％，最终通过两步制粒筛分，总得率上升至81％。
实施例4
将未干燥的辅酶Q10结晶品在温度≥70℃、真空度≥0.085MPa下脱除溶剂，得到辅酶Q10原粉。将辅酶Q10原粉装入反应釜中，利用夹套热水将辅酶Q10原粉的温度加热至65℃保温3h，再将所得辅酶Q10预处理液输送至冷却成型机，利用冷水对冷却成型机进行冷却，冷水温度控制在5℃，将铺好的辅酶Q10预处理液迅速冷却凝固成厚度为1mm的条片，冷却速率为20℃/min，然后将条片输送至低温粉碎机进行破碎制粒，再进一步通过筛分机筛分，最终制得粒径范围为100～500μm且休止角为16°的辅酶Q10粒料，得率为79％。
实施例5
将辅酶Q10原粉装入反应釜中，利用夹套热水将辅酶Q10原粉的温度加热至55℃保温3h，再将所得辅酶Q10预处理液输送至冷却成型机，利用冷水对冷却成型机进行冷却，冷水温度控制在10℃，将辅酶Q10预处理液迅速冷却凝固成粒径为5mm～10mm的颗粒状，冷却速率为20℃/min，然后送至低温粉碎机进行破碎制粒，再进一步通过筛分机筛分，最终制得粒径范围为100～500μm且休止角为15°的辅酶Q10粒料，得率为75％。
实施例6
将辅酶Q10原粉装入反应釜中，利用夹套热水将辅酶Q10原粉的温度加热至100℃保温0.5h，再将所得辅酶Q10预处理液输送至冷却成型机，利用冷水对冷却成型机进行冷却，冷水温度控制在10℃，将铺好的辅酶Q10预处理液迅速冷却凝固成厚度为3mm的条片，冷却速率为20℃/min，然后将条片输送至低温粉碎机进行破碎制粒，再进一步通过筛分机筛分，最终制得粒径范围为15～200μm且休止角为25°的辅酶Q10粒料，得率为62％。
实施例7
将辅酶Q10原粉装入反应釜中，利用夹套热水将辅酶Q10原粉的温度加热至90℃保温1h，再将所得辅酶Q10预处理液输送至冷却成型机，利用冷水对冷却成型机进行冷却，冷水温度控制在10℃，将铺好的辅酶Q10预处理液迅速冷却凝固成厚度为3mm的条片，冷却速率为20℃/min，然后将条片输送至低温粉碎机进行破碎制粒，再进一步通过筛分机筛分，最终制得粒径范围为600～800μm且休止角为22°的辅酶Q10粒料，得率为71％。
实施例8
将辅酶Q10原粉装入反应釜中，利用夹套热水将辅酶Q10原粉的温度加热至85℃保温2h，再将所得辅酶Q10预处理液输送至冷却成型机，利用冷水对冷却成型机进行冷却，冷水温度控制在10℃，将铺好的辅酶Q10预处理液迅速冷却凝固成厚度为3mm的条片，冷却速率为20℃/min，然后将条片输送至低温粉碎机进行破碎制粒，再进一步通过筛分机筛分，最终制得粒径范围为800～1000μm且休止角为15°的辅酶Q10粒料，得率为65％。
对比例1
按照实施例1的方法对辅酶Q10原粉进行处理，不同的是，加热保温的时间为0.1h，其余条件与实施例1相同，得到粒径范围为100～500μm且休止角为27°的辅酶Q10粒料，得率为55％。
对比例2
将辅酶Q10原粉装入反应釜中，利用夹套热水将辅酶Q10原粉的温度加热至55℃保温3h，再将所得辅酶Q10预处理液输送至冷却成型机，利用冷水对冷却成型机进行冷却，冷水温度控制在10℃，将铺好的辅酶Q10预处理液迅速冷却凝固成厚度为1mm的条片，冷却速率为20℃/min，然后将条片输送至低温粉碎机进行破碎制粒，再进一步通过筛分机筛分，最终制得粒径范围为1000μm～2000μm且休止角为16°的辅酶Q10粒料，得率为37％。
对比例3
将辅酶Q10原粉装入反应釜中，利用夹套热水将辅酶Q10原粉的温度加热至55℃保温3h，再将所得辅酶Q10预处理液输送至冷却成型机，利用冷水对冷却成型机进行冷却，冷水温度控制在10℃，将铺好的辅酶Q10预处理液迅速冷却凝固成厚度为1mm的条片，冷却速率为20℃/min，然后将条片输送至低温粉碎机进行破碎制粒，再进一步通过筛分机筛分，最终制得粒径范围为5μm～10μm且休止角为46°的辅酶Q10粒料，得率为73％。
测试例
(1)堆积密度：
堆积密度即振实密度，采用BT-302振实密度仪进行测定。取25g待测粒料装入量筒并置于振实密度仪上，以200转/分的频率振动5分钟后计量体积，堆积密度＝重量/体积，单位g/mL。所得结果见表1。
(2)休止角：
休止角又称安息角，可直接反映出粉体的流动性，休止角越小代表粉体的流动性越好，采用JLA3粉体特性测试仪测定。将粉体样品加入至测定仪的漏斗中，通过漏斗以5cm的下落高度自由落在仪器的水平金属板上形成一个圆锥体，圆锥的锥面与底面的夹角即为休止角。所得结果见表1。
(3)粘壁性：
取粒料1kg装入PE袋(长宽高135mm*115mm*360mm)中，常温常压下封口保存。保存7天后，将粒料从PE袋中倒出，观察PE袋内表面有无粒料粘附现象。所得结果见表1。
(4)易结块性：
取粒料1kg装入PE袋(长宽高135mm*115mm*360mm)中，常温常压下封口储存。保存7天后，将粒料从PE袋中倒出，观察有无结块现象。所得结果见表1。
表1
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种改善辅酶Q10原粉易受压结块及吸湿粘壁的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、将辅酶Q10原粉加热至48℃～100℃并保温至少0.5h，之后冷却，得到辅酶Q10固体；
S2、将辅酶Q10固体进行制粒后筛分，所述制粒和筛分的条件以使获得的辅酶Q10粒料的粒径范围为15μm～1000μm且休止角为15°～25°。
2.根据权利要求1所述的改善辅酶Q10原粉易受压结块及吸湿粘壁的方法，其特征在于，步骤S1中，所述辅酶Q10原粉中辅酶Q10含量≥98％，水分含量≤0.2％。
3.根据权利要求1所述的改善辅酶Q10原粉易受压结块及吸湿粘壁的方法，其特征在于，步骤S1中，所述加热的温度为50℃～80℃，优选为55℃～65℃。
4.根据权利要求1所述的改善辅酶Q10原粉易受压结块及吸湿粘壁的方法，其特征在于，步骤S1中，所述保温的时间为0.5h～6h，优选为1h～5h。
5.根据权利要求1所述的改善辅酶Q10原粉易受压结块及吸湿粘壁的方法，其特征在于，步骤S1中，所述冷却的速率≥1℃/min，优选≥10℃/min。
6.根据权利要求1所述的改善辅酶Q10原粉易受压结块及吸湿粘壁的方法，其特征在于，步骤S1中，所述冷却的方式为间接水冷，且冷媒的温度≤40℃，优选≤20℃，更优选≤10℃。
7.根据权利要求1所述的改善辅酶Q10原粉易受压结块及吸湿粘壁的方法，其特征在于，步骤S1中，所述辅酶Q10固体的形状选自方块状、条片状、丝线状和颗粒状中的至少一种，优选为厚度1mm～5mm的条片状。
8.根据权利要求1所述的改善辅酶Q10原粉易受压结块及吸湿粘壁的方法，其特征在于，步骤S2中，所述制粒和筛分的条件以使获得的辅酶Q10粒料的粒径范围为75μm～250μm且休止角为15°～20°。
9.根据权利要求1～8中任意一项所述的改善辅酶Q10原粉易受压结块及吸湿粘壁的方法，其特征在于，该方法还包括将制粒及筛分后所得不合格粒料进行回用。
10.根据权利要求9所述的改善辅酶Q10原粉易受压结块及吸湿粘壁的方法，其特征在于，所述回用的方法包括将不合格粒料中的细颗粒与辅酶Q10原粉一并经加热、保温和冷却后制成辅酶Q10固体，之后再重新制粒和筛分；和/或，将不合格粒料中的粗颗粒重新制粒后筛分。
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|---|---|---|---|---|
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2023
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