用于固体形式的包膜的成膜组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明的主题是一种包含流化羟丙基淀粉和山梨醇的成膜组合物，并且所述发明 还针对一种使用这样一种组合物的包膜方法。
[0002] 本发明的主题还是在其包膜中包含流化羟丙基淀粉和山梨醇的包膜的固体形式。
【背景技术】
[0003] 成膜组合物广泛用于药物、化妆品以及食品加工工业，具体用于固体形式的包膜。
[0004] 固体形式（具体是片剂）的包膜是旨在获得对活性成分的物理和化学保护的操 作。由此药物得到保护而免受其环境（湿气、氧气、光）的影响。包膜还使得有可能掩盖活 性成分的味道、气味或颜色，并且还使得有可能通过增加片剂对胃液的抗性来改变活性成 分在生物体中的释放速率。包膜促进片剂的消化，并且改善片剂的外观和它们的机械完整 性。大多数固体形式可被包膜：片剂、颗粒、凝胶胶囊、种子、糖果产品。
[0005]包膜组成为：将成膜液体组合物施加在固体形式上，此组合物在干燥后变成保护 膜。
[0006] 理想的成膜剂应使之有可能获得弹性的且有粘着力的膜。成膜剂优选为水溶性 的，与有机溶剂相反，水是优选的溶剂，因为水易于使用并且是无害的。
[0007] 为了使膜更不易碎，有时将增塑剂整合到这些成膜组合物中。增塑剂降低了膜的 玻璃化转变温度（Tg)，增加了膜的柔性、抗性和弹性，并且促进对成膜组合物的处理。
[0008] 淀粉在纺织和造纸工业中非常广泛用作成膜剂。另一方面，淀粉远远更少用于包 膜领域中的应用。
[0009]尽管拉伸强度比得上某些合成聚合物的拉伸强度，但基于淀粉的材料实际上仍然 非常易碎。另外它们对水非常敏感：膜中含有的水的量非常显著地改变所得材料的Tg，因 此非常显著地改变所得材料的机械特性。其他因素，诸如摩尔质量和结晶度，可以在基于淀 粉的膜的特性方面起作用。
[0010] 另一个难题是，在具体包膜领域，膜是非常薄的，约为几十微米，并且经受特别高 的应力，这将促使膜破裂。
[0011] 尤其当膜过于脱水时，例如在包膜时快速干燥片剂的过程中，或者在随后片剂吸 收膜中所含的水的情况下，发生膜破裂。
[0012] 在储存过程中当环境条件促使片剂溶胀，例如当片剂放置在潮湿气氛中，高温下， 并且特别当片剂不具有任何包装时，膜也可能破裂。对于吸湿片剂来说情况尤其如此，吸湿 片剂的体积通过从空气吸收湿气而显著增加。
[0013]此外，成膜组合物有必要能够满足与包膜问题相关联的其他约束条件，具体是成 膜组合物能够粘着至待包膜的固体形式，对于构成固体形式的成分不具反应性，并且具有 适于机械操作的行为（例如，就粘度或Tg而言）。
[0014] 另一个难题是，待包膜的固体形式在组成和形式方面是不同的，并且因此可具有 极其不同的物理化学特征，例如就吸湿性质、硬度、多孔性、表面能、或者溶解度而言。因此 特别难以发现适于所有这些固体形式的包膜的成膜组合物。
[0015] 当前不存在有效解决所有这些问题的任何淀粉性成膜组合物。对于包膜应用不存 在"通用的"成膜组合物。
[0016] 如所发生的，值得肯定的是本申请人成功地开发出特别适于各种各样的固体形式 的包膜的成膜组合物。膜的破裂现象大幅减少，或甚至消除，甚至对于体积因水吸收或热膨 胀而极大改变的固体形式而言也是如此。
[0017] 此解决方案是基于具体淀粉/增塑剂对的明智认定，这使得有可能获得增塑方面 的优越结果。本申请人选择的淀粉具体是流化羟丙基淀粉，并且所使用的增塑剂是山梨醇。
[0018] 本申请人通过选择山梨醇作为增塑剂以及流化羟丙基淀粉作为成膜剂所获得的 结果是优越的，并且与文献教授的结果相反。
[0019] 首先，已知流化淀粉有因其更低分子量而形成比由天然淀粉形成的膜更加易碎的 膜的趋势。
[0020] 另一方面，十余年来山梨醇被视为用于淀粉的差的增塑剂。与常规使用的甘油相 比，文献教授山梨醇导致更具刚性且更易碎的膜的形成，这直到现在鼓励本领域技术人员 选择甘油作为用于淀粉性材料的增塑剂。
[0021] 例如，可提及张亚川（YachuanZhang)等人（用单糖和多元醇增塑豌豆淀粉膜 (PlasticizationofPeaStarchFilmswithMonosaccharidesandPolyols).食品 科学杂志（Journaloffoodscience)，第 71 卷，第 6 期：253_261 (2006))关于婉淀 粉增塑的研究，以及AjiP.马修（AjiP.Mathew)等人（增塑的蜡质玉米淀粉：多元醇 和相对湿度对材料特性的影响（Plasticizedwaxymaizestarch:effectofpolyols andrelativehumidityonmaterialproperties)，生物大分子（Biomacromolecules)， 3. 1101-1108(2002))关于蜡质玉米淀粉增塑的研究。这些研究证实了甘油在淀粉性材料增 塑中的优越性。
[0022] 其他研究已显示，当山梨醇在某含量以下使用时，山梨醇施加抗塑化作用。
[0023] 例如，S.高登（S.Gaudin)等人（淀粉-山梨醇膜的增塑和移动性 (Plasticizationandmobilityinstarch-sorbitolfilms)，谷物科学杂志（Journalof CerealScience)29. 173-284(1999))的研究描述了当山梨醇在相对于淀粉重量而言按重 量计低于27%的含量下使用时，山梨醇对小麦淀粉的抗增塑作用。
[0024] 苏珊娜马里（SuzanaMali)等人（甘油和山梨醇对木薯淀粉膜的特性的抗增塑 作用(Antiplasticizingeffectofglycerolandsorbitolonthepropertiesof cassavastarchfilms)，巴西食品技术杂志（Braz.J.FoodTechnol.)，第 11 卷，第 3 期， 194-200(2008))的研究描述了在相对于淀粉重量而言按重量计低于15%的含量下，山梨 醇对木薯淀粉的抗增塑作用。
[0025] 如所发生的，本申请人已示出，通过选择流化羟丙基淀粉作为成膜剂，山梨醇即使 在低于这些含量的情况下也发挥其增塑作用，由此证明由本申请人认定的淀粉/增塑剂对 的特殊性。
[0026] 此外，存在一些文件报道淀粉性材料用于包膜应用的用途。
[0027] 例如，在法国专利FR2 862 654B1中，申请人描述了使用利用甘油增塑的稳定豆 类淀粉的包膜组合物。这些组合物已具有相比现有技术特性的良好的特性。然而，申请人 证明了在某些情况下出现的，特别是对于极具吸湿性的片剂出现的膜破裂的问题。
[0028] 此外，简单描述了山梨醇在包膜组合物中的用途。
[0029] 例如，可以提及关于使用乙酰化的蜡质玉米淀粉的组合物的申请W0 02/00205。该 申请显现，未针对这些组合物给出固体形式包膜测试，因为优先的增塑剂再次是甘油。
[0030] 专利申请W0 02/092708也描述了包含山梨醇，使用高直链玉米淀粉作为成膜剂 的淀粉性成膜组合物。然而，山梨醇往往与甘油结合，并且是以极高的含量使用。山梨醇和 甘油因此各占淀粉重量的50%，S卩，这些组合物构成与淀粉一样多的增塑剂。
[0031] 这进一步证明了由本申请人认定的淀粉/增塑剂组合的特殊性，因为获得了非常 良好的结果，即使使用非常低的山梨醇含量。
[0032] 本发明的目的因此是提供具体用于固体形式的包膜的新型成膜淀粉性组合物，该 组合物使得有可能减少或甚至消除膜破裂的问题。
[0033] 本发明通过提供以下成膜组合物使得有可能解决上述问题：这些成膜组合物易于 制备和使用，消耗合理的量，利用生物基材料，并且从操作者和消费者的健康角度来看是安 全的。
【发明内容】
[0034] 如实例1中所示，并且与现有技术教授的相反，山梨醇使得有可能在相对于淀粉 重量而言按重量计约5%的含量下降低淀粉性膜的Tg。与因此先前所指出的相反，在根据 本发明选择的淀粉的具体情况下，山梨醇不仅在低含量下发挥增塑作用，而且另外是优于 甘油的增塑剂。事实上，在改变淀粉或增塑剂之后未立即观察到此类性能水平，由此证明了 由本申请人认定的淀粉/增塑剂的明智选择的重要性。
[0035] 对于包膜中的应用，这些低含量的相关性得以证实。对于相对于淀粉重量而言按 重量计约8. 6 %的增塑剂含量，根据本发明的成膜组合物在使用山梨醇时导致均匀且粘着 的包膜层的形成，而利用甘油发生包膜膜的破裂（实例2.a))。
[0036] 在根据本发明的成膜组合物中，山梨醇可因此以相对于流化羟丙基淀粉重量而言 按重量计介于5%和80%之间的含量，具体介于5%与40%之间的含量引入以用于在包膜 中应用。
[0037] 根据本发明的山梨醇和流化羟丙基淀粉此外具有能够以粉状形式混合的优点。事 实上，先前在成膜组合物中使用的增塑剂，具体是甘油，往往是液体形式的。然而，淀粉只能 在实际使用成膜组合物的时候与水混合。利用本申请人认定的淀粉和增塑剂，有可能提供 即用型产品形式的根据本发明的成膜组合物，这样使得在例如包膜片剂的过程中临时混合 淀粉和增塑剂的步骤不再是必要的。
[0038] -旦呈水性组合物的形式，即呈溶液或悬浮液的形式，根据本发明的水性成膜组 合物另外具有低粘度的优点。因此有可能增大其固体含量，并且由此同时减小其水含量。因 此，所获得的膜易于干燥，并且其制造所需的时间和成本显著降低。本发明的第一个主题因 此是一种具体预期用于固体形式的包膜的成膜组合物，该成膜组合物的特征在于它包含流 化羟丙基淀粉和山梨醇。
[0039] 出于本发明的目的，术语"成膜组合物"旨在意指一种包含至少一种聚合物（成膜 剂），能够在溶剂具体为水的存在下形成基本上连续的膜的组合物。具体是一种淀粉性成膜 组合物，即使用淀粉作为成膜剂。
[0040] 出于本发明的目的，术语"淀粉"旨在意指从淀粉性来源，诸如豆科植物、谷类或块 茎植