一种制备植物胶囊的成膜组合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物医药领域，特别是公开了一种用于制备植物胶囊的成膜组合物及 其制备方法，主要适用于配制药用植物胶囊，也可用作食品、保健品胶囊。
【背景技术】
[0002] 胶囊剂是现在药品和功能食品及保健品最常用的剂型之一，其具有外形美观，掩 盖药物不良气味，较好的保护药性，药物释放度好，生物利用率高等诸多优点。
[0003] 利用动物来源的明胶制作胶囊已有200多年的历史。目前，市场上的胶囊产品仍 有90%以上采用明胶作为胶囊壳材料。明胶主要是由动物皮骨中提炼出来的骨胶、皮胶制 成，由于其水分含量较高、不仅易失水硬化、吸水软化，而且还易与醛类物质发生交联固化 反应，从而将吸收的水分转移给内容药物，使药品吸潮变质，导致药品质量不合格或缩短有 效期。此外，由于宗教原因，明胶胶囊也不易被特殊信仰者或素食主义者所接受。随着上个 世纪末全世界动物源传染性疾病的接连爆发，国际社会越来越担忧动物制品的安全性，而 近年来我国爆发的"毒胶囊"事件最终将明胶胶囊拖入了一场前所未有的信任危机中。
[0004] 植物淀粉类胶囊在适用性、安全性、稳定性、环保性等方面与动物明胶胶囊相比有 着突出的优势。近些年来，国际上已有众多关于淀粉基硬胶囊的专利申请。
[0005] 如专利CN1297601C公开了一种由淀粉醚以及凝固体系组成的成膜组合物，其中 所述淀粉醚是羟丙基化淀粉或羟乙基化淀粉，其中凝固体系由水解胶体或水解胶体的混合 物和阳离子组成，其中所述水解胶体选自多糖。羟丙基淀粉醚的含量为88-98%，水的含量 为2-12%，多糖0. 01-10%，阳离子为0. 001-5%。按照与传统硬明胶胶囊相同的方法制备硬胶 嗇 裳。
[0006] 专利CN1895234A提供了一种植物空心胶囊及其制备方法，所述空心胶囊由全天 然的植物制成，所述空心胶囊包括直链淀粉10份，甘油0. 5份，纯净水6份；本发明的优点 在于：用直链淀粉、甘油、水为主要原料制得的空心胶囊。
[0007] 专利CN1483393A公布了一种淀粉空心胶囊及其生产工艺，主要特征是该胶囊 由植物淀粉或淀粉衍生物、增塑剂、水等组分所组成，其配比为分别为25% - 94. 9%、 0. 1%- 30%、5%- 20%。制胶液时是将淀粉或淀粉衍生物、水按配比后混和并加热至 60°C以上，均匀搅拌，然后再按配比加入增塑剂，混合均匀，保温静置，除去气泡后倒入保温 料槽再经沾液、烘干后制成胶囊。
[0008] 专利CN103830736A公开了一种淀粉空心胶囊的生产方法，其主要特征为所用原 料为一种低粘淀粉胶液，所述低粘淀粉胶液制备方法为：将凝胶剂、增塑剂和水混合，搅拌 溶解，然后加入淀粉或改性淀粉，加热使淀粉糊化，此外还要加入淀粉酶进行酶反应，得到 粘度为l〇〇〇~7000cps的胶液。
[0009] 此外，CN103933011A、CN104055748A、CN1333006C、CN1252154A、CN104056274A 等 国内外专利也公布了利用淀粉作为主要材料制备胶囊的工艺方案。
[0010] 综上所述，尽管淀粉材料制备胶囊的优势已在业界达成共识，但由于纯淀粉原料 的分子间易于形成很强的氢键，使得淀粉膜保湿性差，易脆易碎，难以制得性能得以与明胶 胶囊媲美的淀粉胶囊；然而，以淀粉衍生物为原料制得的胶囊，虽然产品性能优良，质量大 幅提升，但是其生产成本仍然较高，甚至高于明胶。所以，尽管有关淀粉胶囊的专利众多，但 能够实现产业化，形成产品的则极其之少。
[0011] 因此，向淀粉胶囊中添加其它植物来源的多糖及蛋白质成为了改进淀粉胶囊产品 性能与质量的重要方式。例如，玉米中含有约8~ 14%的蛋白质，这些蛋白质有20%在胚芽中， 75%在胚乳中，而胚乳中的蛋白质主要是醇溶蛋白和谷蛋白。从营养角度出发玉米蛋白不是 人类理想的蛋白质摄取来源，但是由于玉米醇溶蛋白具有水不溶性的这一典型特征，所以 在低表面能的基础上具有良好的成膜特性。在醇水溶液中，醇溶蛋白呈无规则状线团结构， 但溶剂蒸发后又成为一种透明、有光泽的薄膜，具有防潮、隔氧、抗紫外线、耐水与耐热等特 性，是一种优质的可食性胶囊材料。所以，通过向淀粉乳中添加玉米醇溶蛋白构建多糖-植 物蛋白共混体系，能够在抑制淀粉回生的同时，进一步起到增强增韧作用。
[0012] 专利CN104306351A中就公开了一种醇溶蛋白硬胶囊及其制备方法，其主要特征 在于原料包括下属重量组份：醇溶蛋白30~60份，增稠剂20~40份，增塑剂20~50份，溶解 剂200~450份。然而，虽然该发明具有产品成本低，崩解时间短的特点，但是醇溶蛋白的来 源仍然不及淀粉的广泛，而且产品的脆碎度和水分含量也并不是特别理想，难以实现产业 化应用。
【发明内容】
[0013] 针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的不仅是提供一种性能优良、成本 低的用于制备植物胶囊的成膜组合物，而且所要解决的技术问题是提供一种操作简单、易 于控制的将淀粉与醇溶蛋白相混合制备植物胶囊的方法，从而集成淀粉与醇溶蛋白二者的 优势，使包含有醇溶蛋白的淀粉胶囊更加适于实用。
[0014] 本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出 的一种 制备植物胶囊的成膜组合物，其组成中各组分重量比例为：羧甲基羟丙基淀粉50~80 份，玉米醇溶蛋白10~30份，增塑剂10~30份，胶凝剂0~15份，表面活性剂0~1份。
[0015] 除了玉米醇溶蛋白外，本发明中还必要地加入了一定量的增塑剂，以进一步提高 淀粉-醇溶蛋白胶液的柔韧性及塑性。所述的增塑剂为甘油或山梨糖醇。
[0016] 此外，根据实际需要还可加入一定量的胶凝剂及表明活性剂。所述的胶凝剂选自 结冷胶、瓜尔豆胶、卡拉胶和果胶中的一种或多种的组合；所述的表面活性剂为大豆磷脂或 甘油单油酸酯。
[0017] 作为本发明中成膜组合物的主要组分，所述组分中的羧甲基羟丙基淀粉由木薯淀 粉、玉 米淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉中的一种经羧甲基化及羟丙基化反应制得。
[0018] 进一步优选的，所述的成膜组合物由下属重量份的组分组成：羧甲基羟丙基淀粉 60-70 份，玉米醇溶蛋白15~20份，甘油10~20份，果胶0~10份，甘油单油酸酯0~0. 6份。
[0019] 本发明的目的及解决的技术问题还可采用以下技术方案进一步实现： 首先，将60~70份的羧甲基羟丙基淀粉溶于80~150份体积分数为15%的乙醇溶液中， 并搅拌制得均质淀粉乳；然后，向上述制得的淀粉乳中加入15~20份的玉米醇溶蛋白和 〇~〇. 6份的甘油单油酸酯，升温至60~80°C条件下，保温搅拌60~120分钟；随后关闭加热 装置，投入1〇~20份的甘油和0~10份的果胶，搅拌均匀，保持温度在60~80°C条件下，搅拌 10~60分钟后停止反应；最后，在负压为-0. 04~-0.1 OMPa的条件下抽真空至胶液中无气泡 明显冒出后将胶液通过120~160目过滤袋，密闭备用。
[0020] 所述通过120~160目过滤袋前的胶液粘度优选控制在600~1200mPa · s。
[0021] 本发明所述的成膜组合物可以直接用于植物胶囊的自动化生产。将上述制得的植 物胶在胶囊模具上经过蘸胶、干燥、拔胶等常规胶囊制备工艺处理后，可以制得用于多种用 途的植物胶囊，用于药品、食品、及保健品等领域中。
[0022] 本发明同现有技术相比的有益效果在于： 1. 本发明工艺采用改性淀粉和玉米醇溶蛋白为主要原料，不仅降低了现有淀粉胶囊生 产技术的原料成本，而且通过改性淀粉在发生糊化作用的同时，还可以与玉米醇溶蛋 白形成网状互穿体系，从而在抑制淀粉回生的同时，进一步起到了增强增韧作用； 2. 本发明工艺简单可行，易于规模化及自动化生产； 3. 本发明工艺制得的成膜组合物，不仅可以用于硬胶囊产品，还可以用于制备软胶囊 的制备中。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合实施例对本发明作进一步描述。本发明实施例和对比例中所使用的玉米 醇溶蛋白购自上海煜涛实业有限公司，CAS号：9010-66-6. 实施例1 : 在150份体积分数为15%的乙醇溶液中加入80份羧甲基羟丙基淀粉，搅拌溶解得均 质淀粉乳；向上述制得的淀粉乳中加入30份的玉米醇溶蛋白和0. 8份的大豆磷脂，升温至 80°C，保温搅拌120分钟；随后，关闭加热装置，加入30份山梨糖醇和15份果胶，保持温度 在60~80°C的条件下，搅拌反应60分钟；停止反应后，减压消泡得淀粉-玉米醇溶蛋白粗胶 液，并将胶液通过120~160目过滤袋。
[0024] 将上述制得的胶液利用常规胶囊的生产设备与工艺生产出植物软胶囊和空心硬 胶囊。
[0025] 实施例2 : 在150份体积分数为15%的乙醇溶液中加入50份羧甲基羟丙基淀粉，搅拌溶解得均质 淀粉乳；向上述制得的淀粉乳中加入30份的玉米醇溶蛋白和0. 5份的甘油单油酸酯，升温 至80°C，保温搅拌60分钟；随后，关闭加热装置，加入10份甘油和5份卡拉胶，保持温度在 60~80°C的条件下，搅拌反应30分钟；停止反应后，减压消泡得淀粉-玉米醇溶蛋白粗胶液， 并将胶液通过120~160目过滤袋。