用于制備空心膠囊的組合物及其淀粉基質(zhì)空心膠囊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及制造用于食品、藥物等領域的空心膠囊的用于制備空心膠囊的組合物，以及由該組合物制備的淀粉基質(zhì)空心膠囊。本發(fā)明的用于制備空心膠囊的組合物是將羥丙基淀粉或酸處理的羥丙基淀粉、增強增韌劑和膠凝劑混合后制備得到。所述羥丙基淀粉或酸處理的羥丙基淀粉的取代度DS在0.007～0.93范圍，糊化溫度在30～70℃范圍。將該組合物在水中加熱糊化膠化后，可制備得到淀粉基質(zhì)空心膠囊。本發(fā)明通過在淀粉分子上引入羥丙基官能團對淀粉進行改性，既克服了淀粉分子間氫鍵力，起到了增韌增強的作用，又有效抑制了淀粉的回生作用，同時還增加了淀粉分子的親水性能，降低了糊化溫度，使制得的淀粉基質(zhì)空心膠囊具有很好的崩解性能。
【專利說明】用于制備空心膠囊的組合物及其淀粉基質(zhì)空心膠囊
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及制造用于食品、藥物等領域的空心膠囊的用于制備空心膠囊的組合物，以及由該組合物制備的淀粉基質(zhì)空心膠囊。
【背景技術】
[0002]利用動物來源的明膠制作空心膠囊至少已有近200年的歷史。由于明膠可掩蓋許多藥物的不良口感、氣味或?qū)ξ傅拇碳ば裕虼?，明膠膠囊很快被推廣應用于各種固體制劑的生產(chǎn)中。過去100年來，以明膠為原料的各種膠囊曾長期暢銷于國際醫(yī)藥市場。而上個世紀末，瘋牛病的爆發(fā)最終將明膠膠囊拖入了一場前所未有的信任危機中。而2012年4月，我國爆發(fā)的“毒膠囊”事件無疑加劇了我國人民對明膠膠囊的不信任感。此外，明膠膠囊本身還存在很多缺點，如:易于滋生微生物，易吸潮，環(huán)境濕度低則柔韌性較差，易碎，環(huán)境濕度大則易于發(fā)生粘連，從而不能裝填易吸濕或?qū)λ舾械乃幬?；明膠分子鏈含大量活潑基團，易于同灌裝藥物反應；此外，由于宗教原因，明膠膠囊受到穆斯林和猶太民族以及素食主義者的抵觸。[0003]同明膠空心膠囊相比，采用植物基原料來制備空心膠囊可明顯改善上述缺點。目前已有多種植物質(zhì)膠囊的應用報道。美國輝瑞公司膠囊部(Capsugel)率先開發(fā)上市全球第一種也是目前影響最大的非明膠膠囊——Vcaps0其主要原料為來自植物的羥丙甲基纖維素(HPMC)，不僅適合歐美人服用，更適合穆斯林、印度教、猶太教和佛教徒等廣大人群服用，Vcaps上市后產(chǎn)銷量迅速攀升，現(xiàn)年銷量在數(shù)百億粒左右。目前Vcaps在我國也有生產(chǎn)銷售，并在我國申請了相關專利(CN200780040028.6)。之后，法國Capsugel膠囊公司又推出第二種植物膠囊新產(chǎn)品NPcaps，并迅速在國際膠囊市場占有了一席之地。據(jù)介紹，該產(chǎn)品系采用一種來自植物的多糖物質(zhì)——普魯蘭糖為原料制作而成。這種植物多糖不僅具有良好水溶性且無色無味，可在人體消化道內(nèi)完全生物降解。用其制作的膠囊具有與明膠膠囊相似的各種優(yōu)點，如低氧氣透入性、適合機器填充性、不會與膠囊殼內(nèi)的藥物發(fā)生化學反應、適合任何人群服用等。NPcaps自上市后很快受到世界各地制劑廠的歡迎，年銷量迅速升高，年產(chǎn)量約達到上百億粒。盡管NPcaps存在諸多優(yōu)點，但其原材料普魯蘭多糖價格昂貴，難以在國內(nèi)推廣。
[0004]近年來，有眾多關于植物質(zhì)空心膠囊的專利申請(例如:CN02827414.8、CN200610093987.1、CN200910186831.1、CN200810016500.9 等)，但除以羥丙基甲基纖維素為主要原料的空心膠囊近幾年有企業(yè)投產(chǎn)上市外，并未見其它材質(zhì)的空心膠囊生產(chǎn)。盡管羥丙基甲基纖維素的價格并不十分昂貴，但以其為主要原料制備空心膠囊的生產(chǎn)過程中膠液水料比較大，除水較為困難，且膠液糊絲較長，成型難度大，以其為主要原料制備的空心膠囊的崩解時限較長，因此，目前在國內(nèi)的市場占有率并不高。淀粉價格十分低廉，以其制備空心膠囊具有很大的吸引力，國內(nèi)諸多廠家也紛紛申請了淀粉空心膠囊的專利，但由于淀粉分子間易于形成很強的氫鍵，淀粉膜易脆易碎，難以制得強度高，耐填裝的空心膠囊。近年來，部分美國和日本的專利通過在淀粉基質(zhì)中添加高強凝膠制備出具有較高強度的空心膠囊殼，但同時也造成了空心膠囊殼難以崩解，很難獲得在體內(nèi)迅速崩解的產(chǎn)品。因此盡管專利眾多，但至今未有能夠推向市場的產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一在于通過對淀粉進行分子鏈改性引入羥丙基，以改善淀粉的柔韌性及親水性，并進一步添加適量的增強增韌劑及膠凝劑，從而提供一種能夠制備出具有很好柔韌性和較好崩解性能的淀粉基質(zhì)空心膠囊的組合物。
[0006]本發(fā)明的目的之二在于提供一種由用于制備空心膠囊的組合物制備的淀粉基質(zhì)
空心膠囊。
[0007]本發(fā)明的用于制備空心膠囊的組合物，以總重量計，所述的組合物是由50~95被％的羥丙基淀粉或酸處理的羥丙基淀粉(優(yōu)選為55~85wt% )、0.5~49.5wt%增強增韌劑(優(yōu)選為5~35wt% )和0.5~20wt%的膠凝劑(優(yōu)選為3~IOwt % )組成。
[0008]所述的羥丙基淀粉或酸處理的羥丙基淀粉的取代度DS在0.007~0.93范圍內(nèi)(優(yōu)選為0.05~0.25)，糊化溫度在30~70°C范圍內(nèi)(優(yōu)選為35~50°C )。
[0009]所述的羥丙基淀粉或酸處理的羥丙基淀粉可通過普通淀粉制備，所述的羥丙基淀粉為普通淀粉同環(huán)氧丙烷經(jīng)淀粉工業(yè)常規(guī)的反應方式制備得到；為降低羥丙基淀粉的粘度可采用酸處理的羥丙基淀粉，所述的酸處理的羥丙基淀粉為將普通淀粉經(jīng)淀粉工業(yè)常規(guī)的無機酸處理工藝進行降解降黏處理后，再同環(huán)氧丙烷經(jīng)淀粉工業(yè)常規(guī)的反應方式制備得到，或直接將羥丙基淀粉經(jīng)淀粉工業(yè)常規(guī)的無機酸處理工藝進行降解降黏處理后得到。
[0010]所述的普通淀粉可選自木薯淀粉、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉、玉米淀粉、豆類淀粉、大米淀粉中的一種或幾種；優(yōu)選木薯淀粉、豆類淀粉、馬鈴薯淀粉、玉米淀粉。
[0011]所述增強增韌劑選自殼聚糖、甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素中的一種或幾種。
[0012]所述膠凝劑選自果膠、黃原膠、刺槐豆膠、卡拉膠、結冷膠、瓊脂膠、阿拉伯膠、甘露聚糖、瓜爾膠和魔芋膠中的一種或幾種。
[0013]本發(fā)明的用于制備空心膠囊的組合物的制備方法是，以總重量計，將50~95wt%的羥丙基淀粉或酸處理的羥丙基淀粉(優(yōu)選為55~85wt% )、0.5~49.5wt%增強增韌劑(優(yōu)選為5~35wt% )和0.5~20wt%的膠凝劑(優(yōu)選為3~IOwt % )混合，即制備得到用于制備空心膠囊的組合物。
[0014]本發(fā)明的用于制備空心膠囊的組合物在水中加熱糊化膠化后，可采用常規(guī)制備膠囊的工藝制備用于食品、藥品領域的具有很好柔韌性和較好崩解性能的淀粉基質(zhì)空心膠囊。
[0015]所述的組合物在水中加熱糊化膠化時，組合物與水的重量比為1:3~1:8，優(yōu)選為1:4 ~1:7。
[0016]所述的組合物在水中加熱糊化膠化時，可進一步加入助凝劑。所述的助凝劑可選自氯化鉀、碳酸鉀、檸檬酸鉀、乙酸鉀、氯化鈣、乙酸鈣中的一種或幾種。
[0017] 本發(fā)明通過對以變性淀粉為主要原料制備的空心膠囊進行的深入研究，提出了通過在淀粉分子上引入羥丙基官能團對淀粉進行改性，以改善淀粉基質(zhì)存在的缺陷，并通過羥丙基改性，既克服了淀粉分子間氫鍵力，起到了增韌增強的作用，又有效抑制了淀粉的回生作用，同時還增加了淀粉分子的親水性能，降低了糊化溫度，使得制備的淀粉基質(zhì)空心膠囊具有很好的崩解性能。在此基礎上適量增韌增強劑，進一步起到了增韌作用，從而制備出具有很好柔韌性和較好崩解性能的淀粉基質(zhì)空心膠囊。本發(fā)明制備得到的淀粉基質(zhì)空心膠囊，同羥丙基甲基纖維素植物膠囊相比具有生產(chǎn)易于成型，產(chǎn)品崩解速度快，價格低廉等優(yōu)勢。
[0018] 通過羥丙基改性淀粉不引入活潑官能團，使得制備的空心膠囊同淀粉和纖維素一樣不含有活潑基團，從而不會影響裝填藥物的質(zhì)量，且早在上個世紀50年代，羥丙基淀粉被美國食物藥物管理局(FDA)批準用于食品，其安全性毋庸置疑。
【具體實施方式】
[0019]實施例1
[0020]將55wt%的羥丙基玉米淀粉(取代度DS = 0.007，糊化溫度70°C ;羥丙基玉米淀粉是由玉米淀粉同環(huán)氧丙烷經(jīng)淀粉工業(yè)常規(guī)的反應方式制備得到)、49.5wt%甲基纖維素和0.5wt%的魔芋膠混合，制備得到用于制備空心膠囊的組合物。
[0021]將上述制備得到的用于制備空心膠囊的組合物及微量的作為助凝劑的KCl (重量約為組合物的0.05% )，與是所述的組合物8倍重量的水混合并加熱糊化膠化后，采用常規(guī)制備膠囊的工藝制備出具有很好柔韌性和較好崩解性能的淀粉基質(zhì)空心膠囊。
[0022]所制備的淀粉基質(zhì)空心膠囊參照中國藥典2010年版二部規(guī)定的方法，采用天大天發(fā)ZB-1E智能崩解儀進行崩解實驗，測試50粒樣品均能在7分鐘內(nèi)全部崩解，其崩解時限達到藥典要求。
[0023]實施例2
[0024]將95wt %的羥丙基木薯淀粉(取代度DS = 0.93，糊化溫度30°C，羥丙基木薯淀粉是由木薯淀粉同環(huán)氧丙烷經(jīng)淀粉工業(yè)常規(guī)的反應方式制備得到)，4.5wt%的殼聚糖，
0.5wt%的卡拉膠混合，制備得到用于制備空心膠囊的組合物。
[0025]將上述制備得到的用于制備空心膠囊的組合物及微量的作為助凝劑的檸檬酸鉀(重量約為組合物的0.15% )，與是所述的組合物6倍重量的水混合并加熱糊化膠化后，采用常規(guī)制備膠囊的工藝制備出具有很好柔韌性和較好崩解性能的淀粉基質(zhì)空心膠囊。
[0026]所制備的淀粉基質(zhì)空心膠囊參照中國藥典2010年版二部規(guī)定的方法，采用天大天發(fā)ZB-1E智能崩解儀進行崩解實驗，測試50粒樣品均能在6分鐘內(nèi)全部崩解，其崩解時限達到藥典要求。
[0027]實施例3
[0028]將79.5wt%的羥丙基馬鈴薯淀粉(取代度DS = 0.21，糊化溫度50°C，羥丙基馬鈴薯淀粉是由馬鈴薯淀粉同環(huán)氧丙烷經(jīng)淀粉工業(yè)常規(guī)的反應方式制備得到)，0.5wt%的羥丙基纖維素，20wt %的瓜爾膠混合，制備得到用于制備空心膠囊的組合物。
[0029]將上述制備得到的用于制備空心膠囊的組合物及微量的作為助凝劑的氯化鈣(重量約為組合物的0.2%)，與是所述的組合物5倍重量的水混合并加熱糊化膠化后，采用常規(guī)制備膠囊的工藝制備出具有很好柔韌性和較好崩解性能的淀粉基質(zhì)空心膠囊。
[0030]所制備的淀粉基質(zhì)空心膠囊參照中國藥典2010年版二部規(guī)定的方法，采用天大天發(fā)ZB-1E智能崩解儀進行崩解實驗，測試50粒樣品均能在8分鐘內(nèi)全部崩解，其崩解時限達到藥典要求。
[0031]實施例4
[0032]將75wt%的酸處理的羥丙基玉米淀粉(取代度DS = 0.15，糊化溫度55°C，酸處理的羥丙基玉米淀粉是由玉米淀粉經(jīng)鹽酸處理后同環(huán)氧丙烷經(jīng)淀粉工業(yè)常規(guī)的反應方式制備得到)，15wt%的羥丙基纖維素，10wt%的刺槐豆膠混合，制備得到用于制備空心膠囊的組合物。
[0033]將上述制備得到的用于制備空心膠囊的組合物與是所述的組合物3倍重量的水混合并加熱糊化膠化后，采用常規(guī)制備膠囊的工藝制備出具有很好柔韌性和較好崩解性能的淀粉基質(zhì)空心膠囊。
[0034]所制備的淀粉基質(zhì)空心膠囊參照中國藥典2010年版二部規(guī)定的方法，采用天大天發(fā)ZB-1E智能崩解儀進 行崩解實驗，測試50粒樣品均能在9分鐘內(nèi)全部崩解，其崩解時限達到藥典要求。
【權利要求】
1.一種用于制備空心膠囊的組合物，其特征是:所述的組合物是由50~95?1:%的輕丙基淀粉或酸處理的羥丙基淀粉、0.5~49.5wt%增強增韌劑和0.5~20wt%的膠凝劑組成； 所述的羥丙基淀粉或酸處理的羥丙基淀粉的取代度DS在0.007~0.93范圍內(nèi)，糊化溫度在30~70°C范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于制備空心膠囊的組合物，其特征是:所述的羥丙基淀粉或酸處理的羥丙基淀粉的含量為55~85wt%。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于制備空心膠囊的組合物，其特征是:所述的增強增韌劑的含量為5~35wt%。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于制備空心膠囊的組合物，其特征是:所述的膠凝劑的含量為3~10wt%。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的用于制備空心膠囊的組合物，其特征是:所述的羥丙基淀粉或酸處理的羥丙基淀粉的取代度DS為0.05~0.25，糊化溫度為35~50°C。
6.根據(jù)權利要求5所述的用于制備空心膠囊的組合物，其特征是:所述的羥丙基淀粉為普通淀粉同環(huán)氧丙烷制備得到；所述的酸處理的羥丙基淀粉為普通淀粉經(jīng)無機酸處理后，再同環(huán)氧丙烷制備得到，或直接將羥丙基淀粉經(jīng)無機酸處理后得到； 所述的普通淀粉選自木薯淀粉、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉、玉米淀粉、豆類淀粉、大米淀粉中的一種或幾種。
7.根據(jù)權利要求1或3所述的用于制備空心膠囊的組合物，其特征是:所述增強增韌劑選自殼聚糖、甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素中的一種或幾種。
8.根據(jù)權利要求1或4所述的用于制備空心膠囊的組合物，其特征是:所述膠凝劑選自果膠、黃原膠、刺槐豆膠、卡拉膠、結冷膠、瓊脂膠、阿拉伯膠、甘露聚糖、瓜爾膠和魔芋膠中的一種或幾種。
9.一種淀粉基質(zhì)空心膠囊，其特征是:所述的淀粉基質(zhì)空心膠囊是由權利要求1~8任意一項所述的用于制備空心膠囊的組合物在水中加熱糊化膠化后制備得到，所述的組合物在水中加熱糊化膠化時，組合物與水的重量比為1:3~1:8。
10.根據(jù)權利要求9所述的淀粉基質(zhì)空心膠囊，其特征是:所述的組合物在水中加熱糊化膠化時可加入助凝劑； 所述的助凝劑選自氯化鉀、碳酸鉀、檸檬酸鉀、乙酸鉀、氯化鈣、乙酸鈣中的一種或幾種。
【文檔編號】C08L5/08GK103937038SQ201410174687
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權日:2014年4月28日
【發(fā)明者】閆豐文, 袁國卿 申請人:中國科學院化學研究所