专利名称：抗坏血酸水溶液及其制备方法
技术领域：
本发明涉及抗坏血酸水溶液。
还原酮抗坏血酸的技术应用，特别是在个人卫生和食品及预防领域，通常很困难，因为抗坏血酸在水溶液中没有足够的稳定性。因此在抗坏血酸水溶液中，在30天后，所加入的抗坏血酸中只有大约70％仍然存在。
为改进抗坏血酸的稳定性已经做了许多尝试，其中已经采用其衍生物之一，例如抗坏血酸磷酸钠或棕榈酸抗坏血酸酯替代抗坏血酸。在长时间后，这种活性物质在水溶液中的含量几乎能完全保持不变。然而，该衍生物比纯的抗坏血酸贵好多倍。另外，高浓度的抗坏血酸衍生物易于结晶出来并导致最终产品着色。
欧洲专利说明书EP660676公开了一种组合物，由0.1-2.0％重量的油溶性组分，优选彩色的类胡萝卜素，2-20％重量的HLB值为10-18的乳化剂和0.1-1.0％重量的抗氧化剂组成。该乳化剂可以是多乙氧基醚40或60，并且抗坏血酸是推荐的抗氧化剂之一。用此技术将能生产着色的透明和稳定的保健饮料。然而该专利未解释最终产品中抗坏血酸的稳定性。
本发明的目的是提供在流体中的、可溶于水和脂肪中的、呈包封形式(例如胶囊)的抗坏血酸，其可稳定数月并具有高浓度。
根据本发明，该目的由包含过量的具有9-18的HLB值的乳化剂，例如多乙氧基醚(Polysorbate)，优选多乙氧基醚80的抗坏血酸水溶液实现。在室温下，该溶液是透明的和几乎呈凝胶状的，可以用水稀释而不变混浊，并在加热到大约35℃时，无需进一步加工就可以与来自化妆品或食品领域的含水或脂肪类最终产物无困难和均匀地混合。本发明溶液的抗坏血酸部分可高达20％重量，能保持至少半年而几乎没有损失。多乙氧基醚部分有效地为约60％重量，其余为水。本发明的抗坏血酸加溶物可以很容易地加到化妆品(护肤品和护发品)，食品，药物和用于繁殖细胞和细菌培养物的营养液以及藻类(微藻类)中，可使这些产品的稳定性显著地增加。
在加溶物里抗坏血酸能有效胶束化。电子显微镜检验显示，1∶1000稀释的10％抗坏血酸加溶物的胶束直径为约100nm。因为胶束的乳化剂封套仅在延迟后(以延迟方式)释放包封的抗坏血酸，与加溶的混合生育酚组合，在所述试剂中本发明的加溶物的抗氧化效果比例如棕榈酸抗坏血酸酯，即先前提到的抗坏血酸衍生物之一保持更长时间。
至于营养生理学方面，在口服摄取本发明的加溶物时，抗坏血酸乳化剂通过形成的胶束阻止了抗坏血酸在中消化道即胃和十二指肠里即发挥作用并消耗掉。胶束化的抗坏血酸更准确说是在小肠中开始被吸收。
在本发明的一个特别优选的方案里，所述抗坏血酸加溶物包含加入的生育酚，特别是α-，β-，γ-和δ-生育酚的混合物。通过将该抗坏血酸生育酚加溶物加入到有机油剂中，例如植物油如向日葵油，蓟子油，亚麻子油等等，可以显著地增进它们的稳定性。作为生育酚，可以考虑纯的α-生育酚或特别优选的α-，β-，γ-和δ-生育酚的混合物。推荐混合生育酚，其包含约8.0～约20.0％重量的α-生育酚，约1.5～约4.5％重量的β-生育酚，约55.0～约70.0％重量的γ-生育酚和约15.0～约27.0％重量的δ-生育酚。
如果将十八碳三烯酸和/或十八碳烯酸(例如以α-亚麻酸，γ-亚麻酸，亚油酸或油酸的形式)加入本发明溶液中，则溶液的粘度降低。在室温下它是透明的，粘的，可用水稀释而不混浊，或不用进一步的加工步骤即可与含水和/或含脂肪营养物，化妆品和药物混合。本发明溶液中的多乙氧基醚成分对于抗坏血酸或软膏和类似制剂的通常易氧化的成分的保藏特性起到了延迟作用。因此，抗坏血酸的希望的保护作用可以保持更长的时间。溶液中的抗坏血酸的含量有效地在5％～约15％重量。溶液有利地包含约10％～约20％重量的十八碳三烯酸和/或十八碳烯酸。多乙氧基醚部分优选为约60％～约75％重量。
如果溶液中水的比例减少到约5％～约7％重量和多乙氧基醚的比例相应增加，那么在室温下呈粘性的溶液还可以与装填到明胶胶囊或无明胶胶囊里的活性物质混合。溶液中水比例低则不会破坏胶囊壳，因此不损害抗坏血酸对活性组分的保护功能。
本发明溶液的制造方法包括将HLB值为约9～约18的乳化剂，例如多乙氧基醚，有效地为多乙氧基醚80，加入到抗坏血酸水溶液中并在搅拌下微微加热该混合物，直到它变得透明和均匀为止。在溶液中形成的直径为约100nm的胶束显示出放射状取向的多乙氧基醚分子的双壁包囊，由此内包囊的多乙氧基醚分子以亲水性部分朝着抗坏血酸溶液的方式排列，而外包囊的山梨醇酯分子的亲水部分朝着外排列。用这样的方法获得的溶液可以用水稀释而不变混浊，并且不需要进一步的加工步骤就可在产业中得以应用。
进一步拓展本发明，如果将主要由甘油三酯组成的轻质天然油例如蓟子油与乳化剂一起加入抗坏血酸水溶液中，则胶束的稳定性提高。后形成的油胶束粘附在抗坏血酸胶束上并且保护它们。
事实上，在加入多乙氧基醚以前和在微加热到大约50℃之后，将十八碳三烯酸和/或十八碳烯酸，例如以α-亚麻酸，γ-亚麻酸，亚油酸或油酸的形式加入所述溶液中。对于填充胶囊，其壳由明胶或无明胶组成，如果抗坏血酸溶于等量的蒸馏水，在微加热下加入等量的或最大量为两倍抗坏血酸量的脂肪酸和加入大约二到约三倍量的多乙氧基醚80，并将混合物搅拌加热到大约80℃，将是有利的。
下列具体实施例将阐明本发明。
实施例1将20g抗坏血酸完全地溶于20g脱气的蒸馏水中。如果将水加热到大约45℃，可以加快溶解过程。然后将60g的多乙氧基醚80在搅拌和加热到大约80℃的情况下加入该溶液中。搅拌加溶物直到它变透明并且均匀为止，在室温下该加溶物是透明的并且几乎呈凝胶状，可用水稀释而不混浊，并且可以不需要进一步的加工步骤直接加到需保存的组合物或食品，饮料，化妆品和药物中。
为了获得一种较低浓度的加溶物，将10g的抗坏血酸溶于10g的蒸馏水并且加入80g的多乙氧基醚，其余步骤如上所述。由此生产的10％抗坏血酸加溶物用水稀释到1∶1000后拍照的电子显微镜图像示于
图1中。可以看出，该抗坏血酸加溶物胶束的直径为约100nm。从图1下面的电子显微镜图像可以看出，将加溶物放入石蜡可使胶束直径减少一半。此现象可以由胶束在石蜡里丢失外部的多乙氧基醚包囊来解释。
实施例2如同实施例1，将10％重量抗坏血酸(以抗坏血酸加溶物的总量为100％)溶于10％重量蒸馏水中，并将70％重量多乙氧基醚80与10％重量轻植物油，例如蓟子油或亚麻子油一起加入该水溶液中。然后加热该混合物到至少60℃，并且搅拌，直到加溶物变透明和均匀为止，在室温下，该加溶物可完全溶解在水中而没有残余。
如果抗坏血酸的含量减少到约7％重量和水含量也减少到约7％重量，并且加溶物的其它比例相应升高，由于水的比例相对低，它特别适合用作装入胶囊作为缓释制剂的活性物质的防腐剂。胶囊壳事实上不受加溶物的侵蚀，而在高水含量时预计将发生这种侵蚀。
实施例3将10g的抗坏血酸溶于10g的蒸馏水中，并将20g的蓟子油加入到该溶液中。将110g的多乙氧基醚80加入到该混合物中，在约100℃加热搅拌整个混合物直到无水，也就是说直到煮沸终止。在冷却到室温后，有6.5％的抗坏血酸加溶物存在加溶剂中，其水含量明确低于5％体积，并可溶于水和油脂中。当溶液刚制成时和过了五个多月后，通过独立的化学检验实验室检测溶液的坏血酸含量表明，这段时间抗坏血酸的损失只有大约3％。
实施例4这里以实施例2的加溶物为起点。向其中加入一种按如下方式生产的混合生育酚加溶物。将10％重量的混合生育酚(以混合生育酚加溶物为100％重量)通过搅拌与90％重量的多乙氧基醚20混合，加热到大约60℃可加快混合过程。继续搅拌直到透明为止，该加溶物可容易地溶解于水。对于混合生育酚，推荐各组分加入量为α-生育酚91mg/g混合生育酚，β-生育酚21mg/g混合生育酚，γ-生育酚608mg/g混合生育酚，和δ-生育酚209mg/g混合生育酚。
然后将约3重量份的实施例2中第一种方案的加溶物，与约7重量份的混合生育酚加溶物混合，微微加热到大约50℃以加快该混合过程。在加热的情况下进行搅拌，直到产生均匀和透明的加溶物。因此1g产品包含大约70mg的混合生育酚和大约30mg的抗坏血酸。此加溶物可以作为改善食品着色剂，油剂，化妆品，药物和类似产品稳定性的有效抗氧化剂。
比较试验表明，无论最终产品的性质如何(亲水性或憎水性)，此加溶物可以不经过中间生产工序直接地加入最终产品中，并且比同样量的来自抗坏血酸衍生物如棕榈酸抗坏血酸酯的抗坏血酸，具有更好的抗氧化保护性。并且，与抗坏血酸衍生物相比，所述加溶物具有相对无色的优点。根据需要，大约1000g的最终产品中可以加入例如1～10g的加溶物。
从营养学的观点看，此加溶物的生理学的优点在于，该胶束在胃酸里是稳定的，并且胶束该能保证抗坏血酸(维生素C)和(在使用α-生育酚时)维生素E毫无损失地到达小肠，在此它们可以被吸收。此优点也可以利用到其他维生素，例如视黄醇(维生素A)和β-胡罗卜素，并且由下列制备多维生素的实施例可以得到这种优点实施例5将需要时加热到大约50℃的20％重量的α-生育酚，通过搅拌与80％重量的多乙氧基醚20混合，直到透明和均匀为止。
10％重量的视黄醇以同样方式与90％重量的多乙氧基醚80混合。
最后，10％重量的含有大约30％的β-胡罗卜素的浓缩液(可从La Roche获得)与90％重量的多乙氧基醚80以合适的方式混合，形成一种红棕色的透明的加溶物，其在温水里完全溶解。
然后将85％重量的实施例2的第一种方案的抗坏血酸加溶物，与10％重量的上述α-生育酚加溶物、2％重量的上述视黄醇加溶物和最后的3％重量的β-胡罗卜素加溶物在微微加热和搅拌条件下有效混合，直到获得一种均匀透明的混合加溶物。此水溶性维生素加溶物可以包装在明胶或无明胶的胶囊里，或不经进一步的加工步骤直接加入含水的和/或脂溶性的最终产品中。
本发明的维生素加溶物放进水和/或透明的果汁中时，与乳液或脂质体相反，得到一种稳定和透明的溶液。在胃酸里所述产品胶束是稳定的。在所述胶束中的脂溶性物质例如维生素A，维生素E和β-胡罗卜素的吸收发生在不包括胆汁盐和酶的小肠中。因此，呈此胶束态的所述活性物质在生物学上可被更快速利用。
加入食品中或包装在胶囊里的具有上述组成的1g维生素加溶物，包括了人们每日所需的维生素A，C，E和β-胡罗卜素。具有上述组成的维生素加溶物组合物是适合此应用的。这考虑了维生素C的日需量显著高于别的维生素。然而，如果某一维生素的存在是不需要的或对于目标应用是不希望的，本发明范围也允许维生素加溶物选择其他组成和/或完全省略一种或多种维生素。
图2，3和4显示了α-生育酚加溶物，β-胡罗卜素加溶物和视黄醇加溶物的平均胶束半径。可以看出，平均胶束半径为10nm，对于视黄醇加溶物降至仅有8nm。用Wyatt Technologies的场流分级法进行尺寸测量。图5显示了维生素A胶束的电子显微镜像，图6显示了维生素E胶束的电子显微镜图；样品是上述加溶物的1∶1000的水溶液。
权利要求
1.一种抗坏血酸的水溶液，含有过量的HLB值为约9～约18的乳化剂，例如多乙氧基醚。
2.根据权利要求1的溶液，含有多乙氧基醚80。
3.根据权利要求1或2的溶液，含有十八碳三烯酸和/或十八碳烯酸，例如以α-亚麻酸，γ-亚麻酸，亚油酸或者油酸的形式。
4.根据权利要求1或2的溶液，其中抗坏血酸含量为约20％重量和多乙氧基醚含量为约60％重量。
5.根据权利要求3的溶液，其中抗坏血酸含量为约5％～约15％重量，多乙氧基醚的含量为约60％～约75％重量，和十八碳三烯酸和/或十八碳烯酸的含量为约10％～约20％重量。
6.根据上述的任一权利要求的溶液，含有一些混合生育酚。
7.根据权利要求6的溶液，含有一些多乙氧基醚20。
8.根据权利要求6或7的溶液，含有约8～约20％重量的α-生育酚，约1.5～约4.5％重量的β-生育酚，约55～约70％重量的γ-生育酚和约15～约27％重量的δ-生育酚。
9.根据上述的任一权利要求的溶液，含有维生素A，和/或维生素E，和/或β-胡罗卜素。
10.制造上述任一权利要求的溶液的方法，其特征在于，向抗坏血酸水溶液中加入多乙氧基醚，并且在需要时微微加热并搅拌该混合物直到其变透明为止。
11.根据权利要求10的方法，其特征在于，向溶液中加入多乙氧基醚80。
12.根据权利要求10或11的方法，其特征在于，在加入多乙氧基醚之前和搅拌并微微加热到大约50℃之后，向溶液中加入十八碳三烯酸和/或十八碳烯酸，例如以α-亚麻酸，γ-亚麻酸，亚油酸或者油酸的形式。
13.根据权利要求10～12中任意一项的方法，其中一定量抗坏血酸溶于等量的蒸馏水中，在微微加热下加入等于抗坏血酸量至两倍抗坏血酸量的包含三甘油酯的轻脂肪酸，并加入约二到约三倍量的多乙氧基醚80，将混合物在搅拌下加热到大约80℃。
14.根据权利要求10或11的方法，其特征在于，向溶液中加入α-生育酚和多乙氧基醚20的混合物，该混合物已在适当时进行轻微加热的情况下被搅拌至透明。
15.根据权利要求10，11或14中任意一项的方法，其特征在于，加入已搅拌至透明的视黄醇和多乙氧基醚80的混合物。
16.根据权利要求10，11，14或15中任意一项的方法，其特征在于，加入已搅拌至透明的β-胡罗卜素和多乙氧基醚80的混合物。
17.根据权利要求1～9的任一项的溶液作为护肤和护发产品，食品，药剂和细胞及细菌培养物或藻类培养物营养液的添加剂的应用。
18.根据权利要求17的应用，以明胶胶囊和/或无明胶胶囊的形式应用。
全文摘要
公开了一种抗坏血酸的水溶液，其包含过量的HLB值为约9～约18的乳化剂，例如多乙氧基醚，及该溶液的制造方法和该溶液的应用。
文档编号C12N1/12GK1502325SQ0312749
公开日2004年6月9日 申请日期2003年5月30日 优先权日2002年11月23日
发明者D·贝纳姆, D 贝纳姆 申请人:德国阿奎诺瓦增溶技术有限公司