专利名称：制备水溶性维生素的油性悬浮液的方法
技术领域：
本发明涉及至少一种水溶性维生素的油性悬浮液，制备该悬浮液的方法以及该悬浮液作为人类食品、动物饲料、药物和化妆品制剂的添加剂的用途。
维生素越来越多地以液体制剂的形式在牲畜食物中用作饲料添加剂。这种形式具有特别的优势，即，可以使剂量越来越简单和精确。还可以在所谓的后成粒应用中，例如将饲料添加剂的液体制剂仅在饲料颗粒生产出来以后掺入其中。其结果是甚至对氧化和温度敏感的添加剂如维生素或类胡萝卜素在使用时也不会产生大量损失。
后成粒应用(PPA)的实例可特别在GB-A-2232573和EP-A-0556883以及它们引用的文献中找到。
仍为关键的一个应用是水溶性维生素以及矿物质和油溶性维生素的液体配方的给药。这里通过相互作用，活性成分可能发生不希望的损失。
EP-A-0772978描述了上述物质的混合物，其中维生素和矿物质分开保存，只是在给药前才混合在一起。这种工艺的缺点在于需要提供合适的保存容器，这涉及到精确的输给系统。
维生素乳液，作为液体配方的特定形式，常常具有缺点，即，它们在物理上(发生相分离)和化学上(发生不希望的水解和/或氧化还原反应，各个溶解成分化学不相容)不稳定，另外还常常可能有微生物污染的危险。
特别是水溶性维生素分散于油或脂肪中的体系是已经公知的。
因此，GB-A-1358401描述了基于熔点为37-121℃的可食用硬化脂的食品增补剂的制备。这种方法将细分散的可吸收含铁物质在搅拌下加入熔融的硬化脂中。然后将均相分散体喷雾冷却，得到硬化脂颗粒。也可以可选地掺入微量营养素和维生素。此处提到的硬化脂只有在高温下才可以以液体形式使用，这在技术上比较复杂，在使用维生素时，还常常伴随活性成分的不必要损失的危险。
本发明的目的是提供没有上述现有技术中存在的缺点的水溶性维生素的稳定液体配方。
我们发现本发明目的可通过制备水溶性维生素的油性悬浮液的方法实现，该方法包括a)在油中，优选在至少一种可食用油中研磨至少一种水溶性维生素，直到平均粒径为0.1-100μm，或者b)不利用连续相研磨至少一种水溶性维生素，直到平均粒径为0.1-100μm，然后将研磨后的粒子悬浮在油中，优选悬浮在至少一种可食用油中。
水溶性维生素特别是抗坏血酸及其盐如抗坏血酸钠，以及维生素C衍生物如抗坏血酸-2-单磷酸钠、抗坏血酸-2-单磷酸钙或抗坏血酸-2-单磷酸镁，或抗坏血酸-2-多磷酸钙，泛酸钙，泛醇，维生素B1(硫胺素)的盐酸盐、硝酸盐或焦磷酸盐，维生素B2(核黄素)及其磷酸盐，维生素B6及其盐，维生素B12，维生素H，叶酸及叶酸衍生物如四氢叶酸、5-甲基四氢叶酸、5-甲酰基四氢叶酸，烟酸和烟酰胺。
此处可提及的另一种水溶性维生素是维生素K3(甲萘醌)，如甲基萘醌亚硫酸氢钠。
上述水溶性维生素既可以以晶态形式使用，其纯度大于90％，优选大于95％，特别优选大于98％，也可以以配制的形式例如颗粒、珠粒或喷雾干燥粉末的形式使用。优选晶态形式的上述维生素。
适合的可食用油一般是所有来源于植物和动物的生理上可接受的油，尤其是在20℃为液态或在20℃下在悬浮液中单独或与其它油一起形成液相的油。此处优选向日葵油、棕榈油、芝麻油、玉米油、棉籽油、大豆油或花生油、中等链长甘油三酯的酯类；另外还优选鱼油，例如鲭鱼油、鲱鱼油或鲑鱼油。牲畜食物用特别优选鱼油、玉米油、向日葵油和花生油。食品/药物领域有利的是中等链长甘油三酯的酯类。
对于本发明而言，可食用油也指维生素E、维生素E衍生物或它们的混合物。此处术语“维生素E”代表天然的或合成的α-、β-、γ-或δ-生育酚，优选天然的或合成的α-生育酚和生育三烯酚。维生素E衍生物是例如C1-C20-链烷酸生育酚酯，如乙酸生育酚或棕榈酸生育酚。
此处维生素E和/或其衍生物可单独使用，或与其它作为分散介质的可食用油一起使用。
研磨可以按基本上公知的方式比如用球磨机进行。取决于使用磨的类型，需要研磨直到粒子用Fraunhofer衍射法测定的平均粒径D[4，3]为0.1-100μm，优选0.2-50μm，特别优选0.5-30μm，非常特别优选0.8-20μm，尤其为1.0-10μm。术语“D[4，3]”指体均直径(见Malvern Mastersizer S手册，Malvern Instruments Ltd.，英国)。
关于研磨及使用的仪器的其他细节将特别在Ullmann’s Encyclopediaof Industrial Chemistry(Ullmann工业化学百科全书)，第6版，1999，Electronic Release，尺寸减少，3.6章“湿法研磨”中找到。
在本发明研磨方法中，可以将来自悬浮液中使用的水溶性维生素的所有成分作为一个完整混合物研磨。然而，也可以研磨每一个单独成分，此时在使用的油中在高浓度下研磨。然后将各个单独的悬浮液混合，得到最终的制剂。
可将本发明制剂在使用前用脂肪或油稀释成使用时的特定浓度。
本发明方法的一个特定实施方案包括在没有乳化剂的情况下进行步骤a)中的研磨和步骤b)中的研磨和/或悬浮。此时惊奇地发现甚至不加入表面活性剂也能制得水溶性维生素在油中的粒子细小的均相悬浮液，该悬浮液甚至在高浓度下也稳定而不发生沉降。
本发明方法的另一个优选实施方案包括在没有保护胶体存在的情况下进行步骤a)中的研磨和步骤b)中的研磨和/或悬浮。
尽管没有上述分散和配制助剂，出乎本领域熟练人员意料的是，可以将本身亲水的维生素研磨得非常细小，而没有润湿的问题和在上述疏水分散介质中的聚集。
除上述湿法研磨以外，本发明的油性悬浮液也可通过水溶性维生素的干法研磨，然后将研磨后的粒子悬浮在至少一种可食用油中制得。此处干法研磨指的是不利用连续相的研磨。
干法研磨的其他细节将特别在Ullmann’s Encyclopedia of IndustrialChemistry，第6版，1999，Electronic Release，尺寸减少，第3.4章中找到。
已证明在干燥剂存在条件下进行该方法步骤a)中的研磨和步骤b)中的研磨和/或悬浮对本发明油性分散液的稳定性特别有利。此处干燥剂优选选自碱金属和碱土金属的硫酸盐如硫酸钠、硫酸钙和硫酸镁，碱金属和碱土金属的氯化物如氯化钠、氯化钙或氯化镁以及硅胶。非常特别优选的干燥剂是CaCl2。
干燥剂的用量一般基于油性悬浮液总量为0.1-20重量％，优选0.5-15重量％，特别优选1.0-10重量％。
使用的干燥剂在可食用油中还可以分开研磨，如在该方法的步骤a)中一样，随后加入研磨后的水溶性维生素的油性悬浮液中。还可以将未研磨的干燥剂与从该方法步骤a)中得到的研磨后的水溶性维生素的油性悬浮液混合。干法研磨时，也可将水溶性维生素和干燥剂分开研磨，然后加入油性悬浮液中。
由于分散的水溶性维生素是细分散的，因此本发明方法制得的油性悬浮液的特点在于悬浮液中存在的活性成分的高生物利用率。
除了本文开头提到的水溶性维生素之外，还可在研磨前、研磨中或研磨后加入其它油溶性维生素，例如维生素K，维生素A，维生素A衍生物如维生素A乙酸酯、维生素A丙酸酯或维生素A棕榈酸酯，维生素D2，维生素D3以及前面提到的维生素E，并溶解在油性悬浮液中。步骤a)中的研磨和步骤b)中的悬浮优选在油溶性维生素存在下进行。
本发明还涉及至少一种水溶性维生素的油性悬浮液，该油性悬浮液可通过一种其中将至少一种水溶性维生素在至少一种可食用油中研磨，直到平均粒径为0.1-100μm的方法得到。
本发明的油性悬浮液含有5-70重量％，优选5-60重量％，特别优选10-55重量％，非常特别优选15-50重量％的至少一种开头提到的微细研磨形式的水溶性维生素。
另外，油性悬浮液还可含有0.5-60重量％，优选5-50重量％，特别优选10-45重量％，非常特别优选15-40重量％的至少一种开头提到的溶解形式的油溶性维生素。
油性制剂还可含有至少一种其它类胡萝卜素。
类胡萝卜素指的是例如下列化合物β-胡萝卜素、番茄红素、叶黄素、虾青素、玉米黄质、隐黄质、柑桔皮类胡萝卜素、斑蝥黄、红木素、β-阿朴-4-胡萝卜素醛、β-阿朴-8-胡萝卜素醛以及β-阿朴-8-胡萝卜素酸酯，可单独含有一种，也可含有它们的混合物。优选使用的类胡萝卜素是β-胡萝卜素、番茄红素、叶黄素、虾青素、玉米黄质、柑桔皮类胡萝卜素以及斑蝥黄。
对于本发明而言，类胡萝卜素可以以晶态形式使用，或以配制剂例如以EP-A-0 065 193公开的干粉形式使用。
类胡萝卜素以晶态形式与水溶性维生素一起在油中研磨通常是有利的。在使用虾青素和斑蝥黄的情况下，优选含有虾青素和斑蝥黄的干粉，例如Lucanthin粉红和Lucantin红(分别为含有10％的虾青素和斑蝥黄的干粉，德国路德维希港的BASF Aktiengesellschaft提供)，与水溶性维生素一起使用。
配方中类胡萝卜素含量一般基于配方总量为0.1-40重量％，优选0.3-20重量％，特别优选0.5-10重量％，非常特别优选1-5重量％。
取决于本发明油性制剂使用的目的，它们含有至多10重量％的其它添加剂成分，例如矿物质、氨基酸、蛋白质或酶。
这些添加剂，正如上述油溶性维生素和类胡萝卜素一样，可在研磨前、研磨中或研磨后加入本发明悬浮液中。为了得到所有非油溶性成分的粒子尽可能最小的均相悬浮液，将上述添加剂同样和水溶性维生素一起研磨是有利的。
可以掺入并且与悬浮液一起研磨的矿物质是例如硫酸铁、硫酸锌、硫酸锰、硫酸铜、硫酸钙、硫酸钠、氧化铜、氧化镁、氟化钙、氯化钾、碘化钾、氯化钠、碘酸钙、磷酸钙、磷酸镁、磷酸钾、磷酸钠、磷酸铁、碳酸钴、硒酸钠或二氧化硅及其盐。例如在牲畜食物中的矿物质的用量取决于每种情况下喂养的牲畜的需要。
适合的氨基酸残余物一般是所有公知的生理上可接受的α-氨基酸残余物。优选如下氨基酸的残余物丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、谷胺酰胺、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、马尿酸、丝氨酸和牛磺酸。特别优选赖氨酸、蛋氨酸和半胱氨酸。
此处适合的酶优选磷酸酶、葡聚糖酶，合适的话还有酯酶和脂肪酶，后者呈包封形式。
悬浮液中的其它成分可以是具有维生素或辅酶特征的化合物，如胆碱盐酸盐、肉碱、γ-丁内铵盐、硫辛酸、肌酸、泛醌、S-甲基蛋氨酸、S-腺苷蛋氨酸；多元不饱和脂肪酸，例如亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸；药用饲料用的饲料抗生素以及改善消化的微生物。
在某些情况下，对于油性悬浮液有必要还含有赋形剂，例如保护胶体，抗氧剂，增稠剂，螯合剂如柠檬酸的碱金属或碱土金属盐、肌醇六磷酸的碱金属或碱土金属盐或磷酸的碱金属或碱土金属盐，和/或含有乳化剂。
可使用的保护胶体是例如明胶、鱼明胶、淀粉、糊精、植物蛋白质、果胶、阿拉伯胶、酪蛋白、酪蛋白酸盐或它们的混合物。然而，也可以使用聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素以及藻酸盐。更进一步的细节请参考R.A.Morton所著的Fat SolubleVitamins(脂溶性维生素)，Intern.Encyclopedia of Food and Nutrition(食品与营养国际百科全书)，第9卷，Pergamon Press 1970，第128-131页。
为了提高活性成分对氧化断裂的稳定性，加入稳定剂如α-生育酚、叔丁基羟基甲苯、叔丁基羟基苯甲醚、抗坏血酸或乙氧基喹是有利的。
可以使用的乳化剂和加溶剂是例如棕榈酸抗坏血酸酯、聚甘油脂肪酸酯、脱水山梨醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯或卵磷脂。
本发明的油性悬浮液还特别具有优势，即，用油将维生素与氧和湿气隔开从而使其得到保护。水溶性维生素和矿物质基本上不溶于油，因此它们不可能相互反应(相容性)。另外在油性无水体系中不会产生微生物问题。
悬浮液尤其适合用作人类食品和动物饲料制剂以及复合饲料的添加剂，用作生产药物和化妆品制剂以及生产人类和动物食品的补强产品的组合物。
悬浮液可以并优选用作牲畜食物中的饲料添加剂，特别是用于或喷雾于饲料颗粒上。
作为饲料添加剂的用途尤其通过直接将本发明的悬浮液，合适的话用油稀释后，以所谓的后成粒应用喷雾于动物饲料颗粒上来进行。
喷雾方法的优选实施方案包括将油性悬浮液在减压下施于饲料颗粒上。
其实例将特别在GB-A-2232573和EP-A-0556883中找到。
在人类食品方面的典型应用领域是例如饮料的维生素化，乳制品如酸乳酪、牛奶饮品或牛奶冰块以及牛奶冻，蛋制品，烤制混合物和糖果。
在化妆品方面，油性悬浮液可用于例如含维生素的护肤组合物，例如霜剂、洗液形式的组合物，如唇膏或化妆品。
用于化妆品目的的本发明悬浮液的油相有利的是选自链长为3-30个碳原子的饱和和/或不饱和、支化和/或未支化链烷羧酸的酯，芳族羧酸与链长为3-30个碳原子的饱和和/或不饱和、支化和/或未支化醇的酯。此类酯油又可有利地选自肉豆蔻酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、硬脂酸异丙酯、油酸异丙酯、硬脂酸正丁酯、月桂酸正己酯、油酸正癸酯、硬脂酸异辛酯、硬脂酸异壬酯、异壬酸异壬酯、棕榈酸2-乙基己酯、月桂酸2-乙基己酯、硬脂酸2-己基癸酯、棕榈酸2-辛基十二烷基酯、油酸油基酯、芥酸油基酯、油酸瓢儿菜基酯、芥酸瓢儿菜基酯以及这类酯的合成、半合成和天然混合物，如霍霍巴油。
此外，油相可以有利地选自支化和未支化烃和烃蜡、硅油、二烷基醚、饱和或不饱和、支化或未支化醇以及脂肪酸甘油三酯，即链长为8-24，尤其是12-18个碳原子的饱和和/或不饱和、支化或/或未支化链烷羧酸的甘油三酯。脂肪酸甘油三酯可以例如有利地选自合成、半合成和天然油，例如橄榄油、向日葵油、大豆油、花生油、菜籽油、杏仁油、棕榈油、椰子油、棕榈仁油等。
此类油和蜡组分的任何混合物也可以有利地用于本发明。在某些情况下也有利的是使用蜡，例如棕榈酸十六烷基酯，作为油相的唯一脂组分。
油相有利的是选自异硬脂酸2-乙基己酯、辛基十二烷醇、异壬酸异十三烷基酯、异二十烷、椰油酸(cocoate)2-乙基己基酯、苯甲酸C12-C15-烷基酯、辛酸/癸酸甘油三酯、二辛基醚。
特别有利的混合物包含苯甲酸C12-C15-烷基酯、异硬脂酸2-乙基己酯和异壬酸异十三烷基酯。
在烃之中，石蜡油、角鲨烷和角鲨烯对本发明是有利的。
油相也可有利地含有环状或线性硅油或整体由此类油组成，但优选使用额外含量的硅油以外的其他油相组分。
将环二甲基聚硅氧烷(八甲基环四硅氧烷)有利地用作本发明待用的硅油。然而，其他硅油也可有利地用于本发明，例如六甲基环三硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚(甲基苯基硅氧烷)。
其他特别有利的混合物包含环二甲基聚硅氧烷和异壬酸异十三烷基酯或环二甲基聚硅氧烷和异硬脂酸2-乙基己酯。
本发明还涉及含有开头描述的水溶性维生素的油性悬浮液的食品增补剂、动物饲料、人类食品、药物和化妆品制剂。
在药物制剂方面，油性悬浮液可含有下列活性化合物作为添加成分，它们单独加入或以混合物形式加入止痛剂如阿司匹林、异丁苯丙酸、氟联苯丙酸、扑热息痛、异丙安替比林；拟交感神经药如假麻黄碱、麻黄素、苯基丙醇胺、苯基厄福伦；抗组胺药如马来酸氯苯那敏；止咳药如二氢可待因、愈甘醚；植物提取物如山楂提取物、熊果叶提取物、杜松子提取物、人参提取物和咖啡因。
本发明优选涉及掺有悬浮液的动物饲料，特别是饲料颗粒。
含有本发明悬浮液的食品增补产品和药物制剂特别指的是包衣和未包衣的片剂，优选硬和软明胶胶囊。
含有本发明悬浮液的化妆品制剂是例如可局部施用的制剂，特别是修饰性护肤组合物如唇膏、霜剂或洗液形式的面部化妆品。
在下面的实施例中将更详细地阐述本发明水溶性维生素的油性悬浮液的制备。
从研磨玻璃珠中分离出来以后，用10倍所用油将部分分散液稀释，静置12小时。在此过程中未稀释或稀释后的分散液均无沉降的迹象。
从研磨玻璃珠中分离出来以后，用10倍向日葵油将部分分散液稀释，静置12小时。在此过程中未稀释或稀释后的分散液均无沉降的迹象。
权利要求
1.一种制备水溶性维生素的油性悬浮液的方法，包括a)在油中研磨至少一种水溶性维生素，直到平均粒径为0.1-100μm，或者b)不利用连续相研磨至少一种水溶性维生素，直到平均粒径为0.1-100μm，然后将研磨后的粒子悬浮在油中。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述油是至少一种可食用油。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述油是在20℃为液态的油。
4.如权利要求2或3所述的方法，其中维生素E、维生素E衍生物或它们的混合物用作可食用油。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其中步骤a)中的研磨和步骤b)中的研磨和/或悬浮在没有乳化剂的情况下进行。
6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其中步骤a)中的研磨和步骤b)中的研磨和/或悬浮在没有保护胶体的情况下进行。
7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其中至少一种水溶性维生素以晶态方式使用。
8.如权利要求1-7任一项所述的方法，其中步骤a)中的研磨和步骤b)中的悬浮在油溶性维生素存在下进行。
9.如权利要求1-8任一项所述的方法，其中步骤a)中的研磨和步骤b)中的研磨和/或悬浮在干燥剂存在下进行。
10.如权利要求9所述的方法，其中选自碱金属和碱土金属的硫酸盐、碱金属和碱土金属的氯化物和硅胶的物质用作干燥剂。
11.一种可由如权利要求1-10任一项所述方法制得的至少一种水溶性维生素的油性悬浮液。
12.如权利要求11所述的油性悬浮液，其含有5-70重量％的至少一种水溶性维生素。
13.如权利要求11或12所述的油性悬浮液，其还含有0.5-60重量％的至少一种油溶性维生素。
14.如权利要求11-13任一项所述的油性悬浮液作为人类食品、动物饲料、药物和化妆品制剂的添加剂的用途。
15.如权利要求14所述的用途，其用作牲畜食物的饲料添加剂。
16.如权利要求15所述的用途，其用于饲料颗粒。
17.如权利要求16所述的用途，其中在减压下将油性悬浮液施于饲料颗粒上。
18.饲料颗粒，其含有如权利要求11-13任一项所述的油性悬浮液。
全文摘要
本发明涉及一种制备水溶性维生素的油性悬浮液的方法。本发明的特征在于a)在油中研磨至少一种水溶性维生素，直到平均粒径为0.1－100μm，或者b)不利用连续相研磨至少一种水溶性维生素，直到平均粒径为0.1－100μm，然后将研磨后的粒子悬浮在油中。
文档编号A61K8/92GK1419418SQ01806695
公开日2003年5月21日 申请日期2001年3月15日 优先权日2000年3月17日
发明者R·贝茨, W·贝韦特, A·恩斯特, B·卡斯勒, A-M·皮菲尔, F·鲁奇, J·U·施奈德, M·施汤 申请人:巴斯福股份公司