本发明涉及胶囊技术领域，尤其涉及一种成膜组合物、基于其制备的软、硬胶囊及制备方法。
背景技术：
空心胶囊现已广泛运用于制药、食品、化妆品等行业，其开发、应用领域十分广泛。目前空心胶囊材料大部分都以明胶为主要成型凝胶剂，但由于明胶本身的特性，所以在运用过程中表现出许多质量缺陷，如明胶分子可以通过自身氧化或与功能性基团如醛基发生分子内或分子间的交联反应，在明胶胶囊表面产生一层坚韧而有弹性的水不溶性表膜，阻隔药物释放，导致胶囊的崩解不合格；另外用明胶作软胶囊囊壳时容易出现渗油、粘连、长时间存放时易氧化的内容物还会继续氧化等质量缺陷；再加上宗教、素食主义者，以及随着世界各地相继出现疯牛病、口蹄疫等事件，人们开始对用牛等动物皮骨制取的明胶原料产生明显的不安全感，非动物成分的胶囊囊壳的开发显得非常有必要。现阶段，研究比较普遍的非动物胶囊囊壳主要有三类，一类是以水溶性纤维素衍生物为主要原料制成的胶囊，如羟丙甲纤维素空心胶囊，但是其存在崩解不稳定、氧气透过率高以及外观性能差等缺陷；一类是以淀粉为主要原料制成的胶囊，但是其存在脆碎度差、不能承装液体的缺陷；还有一类是以多糖高分子为主要原料制成的胶囊，这其中研究的最多的是以普鲁兰多糖为原料制备的空心胶囊，此胶囊具有氧气透过率低、透明度好、崩解时间短等优点，成为了研究热点。
为了能够提高普鲁兰多糖胶囊的质量，国内外的专家学者提出了较多的方法，比如说，美国专利号US10941182，提出以普鲁兰多糖为主料，添加表面活性剂、凝胶剂、阳离子助凝剂和螯合剂制备普鲁兰多糖硬胶囊或者软胶囊；中国专利号CN101069677提出以普鲁兰多糖为主料，添加凝胶剂、阳离子助凝剂、表面活性剂、保湿剂制备普鲁兰多糖空心胶囊；中国专利号CN201110420285.0提出以普鲁兰多糖为主料，添加亲水性凝胶剂、增塑剂、表面活性剂、增塑剂、水分保持稳定剂制备普鲁兰多糖空心胶囊等。
这些方法的提出，对于提高普鲁兰多糖胶囊的质量有着一定的作用，但是在使用中发现，普鲁兰多糖胶囊还存在着一些缺点，比如说普鲁兰多糖胶囊的储存稳定性较差，长期存储后胶囊失水，容易发生脆碎、颜色变深；对储存环境湿度的要求较高，湿度稍高，胶囊就会发软；还有就是普鲁兰多糖胶囊的制备过程中需要引入碱金属离子，从而影响胶囊的崩解性能等，因此需要进行进一步的改进。
技术实现要素：
针对上述存在的技术问题，本发明所要解决的问题是提供一种不需要引入碱金属离子就能够凝胶，在长期储存的过程中不容易失水，并且在高湿度的环境下也不容易吸水的成膜组合物，同时该成膜组合物各组分之间能够协同配合产生良好的性能促进作用，能够达到较少的组分产生全面良好的性能。进一步使用此成膜组合物用来制作硬胶囊或者软胶囊，同时提高硬胶囊或软胶囊的其他性能。
本发明的另外一个目的是，提供一种纯天然的成膜组合物，本发明中所述的成膜组合物完全由天然物质组成，满足了崇尚自然的人们的需求。
上述目的是由以下技术方案实现的：
一种成膜组合物，包括普鲁兰多糖、结冷胶和甲基甘氨基酸脯氨酸。
所述的成膜组合物，还可以包括抗吸湿剂。
所述的成膜组合物，所述结冷胶优选为高酰基结冷胶。
所述的成膜组合物，所述抗吸湿剂可以为硬脂酸、月桂酸中的一种或其两种任意比例的混合物。
所述的成膜组合物，还可以包括增塑剂，进一步地，所述增塑剂可以为甘油。
一种普鲁兰多糖硬胶囊，其由以上所述的成膜组合物制备而成；进一步地，原料组成包括以重量份计的如下组分：
普鲁兰多糖76-90份，结冷胶0.5-4份，甲基甘氨基酸脯氨酸0.05-2份、抗吸湿剂0-1份。
一种普鲁兰多糖软胶囊，其由以上所述的成膜组合物制备而成，进一步地，其原料组成包括以重量份计的如下组分：
普鲁兰多糖20-55份，结冷胶0.5-4份，甲基甘氨基酸脯氨酸0.05-2份，抗吸湿剂0-1份，增塑剂6-40份。
一种以上所述的普鲁兰多糖硬胶囊的制备方法，步骤如下：
(1)按重量份取普鲁兰多糖76-90份、结冷胶0.5-4份、甲基甘氨基酸脯氨酸0.05-2份、抗吸湿剂0-1份；
(2)常压下在溶胶罐中加入80℃以上纯化水300-550份，打开搅拌机，搅拌转速40-60转/分，将结冷胶、氨基酸保湿剂和抗吸湿剂加入水中，搅拌至分散均匀；
(3)边搅拌边加入普鲁兰多糖，至完全溶解，将胶液在70-90℃下保温2-8h，抽真空20-40min；
(4)将胶液降温至35-75℃，用模具蘸胶形成胶皮，在温度27-29℃的条件下烘干100-180min，制得普鲁兰多糖硬胶囊。
一种以上所述的普鲁兰多糖软胶囊的制备方法，步骤如下：
(1)按重量份取普鲁兰多糖20-55份、结冷胶0.5-4份、甲基甘氨基酸脯氨酸0.05-2份、抗吸湿剂0-1份、增塑剂6-40份；
(2)常压下在溶胶罐中加入80℃以上纯化水40-280份，打开搅拌机，搅拌转速40-60转/分，将结冷胶、氨基酸保湿剂和抗吸湿剂加入水中，搅拌至分散均匀；
(3)继续以40-60转/分搅拌，加入增塑剂，搅拌均匀；
(4)边搅拌边加入普鲁兰多糖，至完全溶解，将胶液在70-90℃下保温2-8h，抽真空20-40min；
(5)将胶液降温至35-75℃，用软胶囊机压丸，制得普鲁兰多糖软胶囊。
所述的普鲁兰多糖硬胶囊的制备方法，步骤(3)中抽真空的条件为0.03-0.05MPa。
所述的普鲁兰多糖硬胶囊的制备方法，步骤(4)中抽真空的条件为0.03-0.05MPa。
本发明的成膜组合物，在制备的过程中可以视需要添加其他添加剂，例如着色剂、遮光剂、表面活性剂、消泡剂等。所述其他添加剂的组分没有特别的限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。
由本发明的成膜组合物制备而成的空心硬胶囊或者软胶囊，可以根据需要在其外表面添加包衣液，制备成肠溶的或者结肠溶胶囊。
本发明的有益效果如下：
1、本发明提供一种成膜组合物，此成膜组合物适合用来制备硬胶囊或者软胶囊，与现有的技术相比，其配方、工艺更为简单。
2、本发明通过使用普鲁兰多糖与结冷胶进行配合，特别是高酰基结冷胶，能够起到成膜组合物的迅速凝胶化，达到更好的凝胶效果。
3、本发明在配方中引入了甲基甘氨基酸脯氨酸，其能够起到很好的保湿性能，同时能够产生良好的抗氧化性能，达到了意想不到的效果，进一步增强了产品的储存稳定性，有效减缓普鲁兰胶囊长期放置颜色变深的现象。
4、本发明添加结冷胶作为凝胶剂，在制备胶囊的过程中不需要加入碱金属离子就可以凝胶，避免了碱金属离子的加入对胶囊崩解性能的影响。
5、本发明添加甲基甘氨基酸脯氨酸作为保湿剂，此物质存在于枸杞、海带中，为纯天然的物质，满足了人们崇尚自然的需求，并且与传统的保湿剂相比，其保湿性能更佳，能够增加胶囊成品的韧性。
6、本发明添加硬脂酸、月桂酸中的一种或其两种任意比例的混合物作为抗吸湿剂，降低了普鲁兰多糖胶囊在高湿度环境中容易吸水变软的现象，从而降低普鲁兰多糖胶囊对储存环境的需求。
具体实施方式：
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，故本发明不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案，均在本发明保护的范围内。
以下实施例中胶囊吸湿率通过以下方法得到：取一定重量的胶囊样品，置于称量瓶中，将称量瓶敞口置于温度为25℃，相对湿度为75％的环境下，分别测其存放2天、4天、6天、8天、10天的水分，并与存放前的水分对比。计算得到样品水分增加率，即吸湿率。吸湿率越低，样品在长期存放过程中质量越稳定。
以下实施例中胶囊保湿性通过以下方式得到：取一定重量的胶囊样品，置于称量瓶中，将称量瓶敞口置于温度为25℃，相对湿度为30％的环境下，分别测其存放2天、4天、6天、8天、10天的水分，并与存放前的水分对比。计算得到样品的水分留存率，即保湿率。保湿率越高，样品在长期存放过程中质量越稳定。
以下实施例中胶囊透氧量通过以下方式得到：取硬胶囊样品填充定量的维生素C，软胶囊样品填充定量的大豆油，锁紧后，置敞口容器中，在40℃，相对湿度75％的环境中存放，分别测其存放15天、30天、45天、60天、90天、120天的被氧化值，即透氧量。透氧量越低，样品在长期存放过程中越不容易被氧化，质量越稳定。
实施例1
普鲁兰多糖空心硬胶囊
首先，准备如下的原料：普鲁兰多糖7600g，低酰基结冷胶50g，甲基甘氨基酸脯氨酸5g，纯化水30000g。
制备方法为：在溶胶罐中加入85℃水30000g，开启搅拌机，搅拌转速50转/分，将50g低酰基结冷胶、5g甲基甘氨基酸脯氨酸加入水中，搅拌至分散均匀并溶解；继续以50转/分搅拌，边搅拌边加入7600g普鲁兰多糖，至完全溶解，将胶液在80℃下保温4h，以真空压力0.04MPa抽真空30min；控制胶液温度为45℃，测得凝胶时间为25S；用蘸胶模具蘸胶形成胶皮，在27℃的条件下烘干100min，制得普鲁兰多糖空心硬胶囊。
实施例2
普鲁兰多糖空心硬胶囊
首先，准备如下的原料：普鲁兰多糖8000g，高酰基结冷胶150g，甲基甘氨基酸脯氨酸6g，纯化水40000g。
制备方法为：在溶胶罐中加入85℃水40000g，开启搅拌机，搅拌转速60转/分，将150g高酰基结冷胶、6g甲基甘氨基酸脯氨酸加入水中，搅拌至分散均匀并溶解；继续以50转/分搅拌，边搅拌边加入8000g普鲁兰多糖，至完全溶解，将胶液在70℃下保温8h，以真空压力0.03MPa抽真空40min；控制胶液温度为35℃，测得凝胶时间为16S；用蘸胶模具蘸胶形成胶皮，在27℃的条件下烘干180min，制得普鲁兰多糖空心硬胶囊。
实施例3
普鲁兰多糖空心硬胶囊
首先，准备如下的原料：普鲁兰多糖8000g，低酰基结冷胶120g，甲基甘氨基酸脯氨酸10g，硬脂酸5g，纯化水35000g。
制备方法为：在溶胶罐中加入82℃水35000g，开启搅拌机，搅拌转速55转/分，将120g低酰基结冷胶、10g甲基甘氨基酸脯氨酸以及5g硬脂酸加入水中，搅拌至分散均匀并溶解；继续以55转/分搅拌，边搅拌边加入8000g普鲁兰多糖，至完全溶解，将胶液在75℃下保温6h，以真空压力0.04MPa抽真空20min；控制胶液温度为55℃，测得凝胶时间为24S；用蘸胶模具蘸胶形成胶皮，在28℃的条件下烘干150min，制得普鲁兰多糖空心硬胶囊。
取实施例3制得普鲁兰多糖硬胶囊与传统普鲁兰多糖硬胶囊测试吸湿率、保湿率、透氧量对比，数据如下表：
对照例1
普鲁兰多糖空心硬胶囊
首先，准备如下的原料：普鲁兰多糖8000g，低酰基结冷胶120g，甘油10g，硬脂酸5g，纯化水35000g。
制备方法为：在溶胶罐中加入82℃水35000g，开启搅拌机，搅拌转速55转/分，将120g低酰基结冷胶、10g甘油以及5g硬脂酸加入水中，搅拌至分散均匀并溶解；继续以55转/分搅拌，边搅拌边加入8000g普鲁兰多糖，至完全溶解，将胶液在75℃下保温6h，以真空压力0.04MPa抽真空20min；控制胶液温度为55℃，测得凝胶时间为24S；用蘸胶模具蘸胶形成胶皮，在28℃的条件下烘干150min，制得普鲁兰多糖空心硬胶囊。
对对照例1制备得到的普鲁兰多糖空心硬胶囊进行如实施例3所示的性能测试，结果如下：
实施例4
普鲁兰多糖空心硬胶囊
首先，准备如下的原料：普鲁兰多糖7600g，高酰基结冷胶100g，甲基甘氨基酸脯氨酸12g，月桂酸10g，纯化水35000g。
制备方法为：在溶胶罐中加入85℃水35000g，开启搅拌机，搅拌转速60转/分，将100g高酰基结冷胶、12g甲基甘氨基酸脯氨酸以及10g月桂酸加入水中，搅拌至分散均匀并溶解；继续以60转/分搅拌，边搅拌边加入7600g普鲁兰多糖，至完全溶解，将胶液在70℃下保温4h，以真空压力0.04MPa抽真空30min；控制胶液温度为50℃，测得凝胶时间为15S；用蘸胶模具蘸胶形成胶皮，在28℃的条件下烘干120min，制得普鲁兰多糖空心硬胶囊。
取实施例4制得普鲁兰多糖硬胶囊与传统普鲁兰多糖硬胶囊测试吸湿率、保湿率、透氧量，数据如下表：
对照例2
明胶空心硬胶囊
首先，准备如下的原料：明胶7600g，高酰基结冷胶100g，甲基甘氨基酸脯氨酸12g，月桂酸10g，纯化水35000g。
制备方法为：在溶胶罐中加入85℃水35000g，开启搅拌机，搅拌转速60转/分，将100g高酰基结冷胶、12g甲基甘氨基酸脯氨酸以及10g月桂酸加入水中，搅拌至分散均匀并溶解；继续以60转/分搅拌，边搅拌边加入7600g明胶，至完全溶解，将胶液在70℃下保温4h，以真空压力0.04MPa抽真空30min；控制胶液温度为50℃，测得凝胶时间为15S；用蘸胶模具蘸胶形成胶皮，在28℃的条件下烘干120min，制得明胶空心硬胶囊。
按照与实施例4相同的检测测定吸湿率、保湿率、透氧量，数据如下表：
实施例5
普鲁兰多糖空心硬胶囊
首先，准备如下的原料：普鲁兰多糖9000g，高酰基结冷胶400g，甲基甘氨基酸脯氨酸200g，月桂酸100g，纯化水55000g。
制备方法为：在溶胶罐中加入85℃水55000g，开启搅拌机，搅拌转速40转/分，将400g高酰基结冷胶、200g甲基甘氨基酸脯氨酸以及100g月桂酸加入水中，搅拌至分散均匀并溶解；继续以60转/分搅拌，边搅拌边加入9000g普鲁兰多糖，至完全溶解，将胶液在90℃下保温2h，以真空压力0.05MPa抽真空20min；控制胶液温度为65℃，测得凝胶时间为15S；用蘸胶模具蘸胶形成胶皮，在29℃的条件下烘干120min，制得普鲁兰多糖空心硬胶囊。
实施例6
普鲁兰多糖软胶囊
首先，准备如下原料：普鲁兰多糖2000g，低酰基结冷胶50g，甲基甘氨基酸脯氨酸5g，甘油600g，纯化水4000g。
制备方法为：在溶胶罐中加入85℃4000g水，开启搅拌机，搅拌转速60转/分，将50g低酰基结冷胶、5g甲基甘氨基酸脯氨酸，加入水中，搅拌至分散均匀并溶解；继续以60转/分搅拌，加入600g甘油，搅拌均匀；边搅拌边加入2000g普鲁兰多糖，至完全溶解，将胶液在70℃下保温8h，以真空压力0.04MPa抽真空30min；控制胶液温度为55℃，将胶液用软胶囊机压丸，制得普鲁兰多糖软胶囊。
实施例7
普鲁兰多糖软胶囊
首先，准备如下原料：普鲁兰多糖3000g，低酰基结冷胶200g，甲基甘氨基酸脯氨酸8g，甘油1500g，纯化水7000g。
制备方法为：在溶胶罐中加入85℃7000g水，开启搅拌机，搅拌转速40转/分，将200g低酰基结冷胶、8g甲基甘氨基酸脯氨酸加入水中，搅拌至分散均匀并溶解；继续以40转/分搅拌，加入1500g甘油，搅拌均匀；边搅拌边加入3000g普鲁兰多糖，至完全溶解，将胶液在75℃下保温6h，以真空压力0.03MPa抽真空40min；控制胶液温度为65℃，将胶液用软胶囊机压丸，制得普鲁兰多糖软胶囊。
实施例8
普鲁兰多糖软胶囊
首先，准备如下原料：普鲁兰多糖3500g，低酰基结冷胶200g，甲基甘氨基酸脯氨酸80g，硬脂酸30g，甘油1700g，纯化水8000g。
制备方法为：在溶胶罐中加入82℃水8000g，开启搅拌机，搅拌转速50转/分，将200g低酰基结冷胶、80g甲基甘氨基酸脯氨酸、30g硬脂酸加入水中，搅拌至分散均匀并溶解；继续以60转/分搅拌，加入1700g甘油，搅拌均匀；边搅拌边加入3500g普鲁兰多糖，至完全溶解，将胶液在80℃下保温3h，以真空压力0.03MPa抽真空40min；控制胶液温度为70℃，将胶液用软胶囊机压丸，制得普鲁兰多糖软胶囊。
取实施例8制得普鲁兰多糖软胶囊与传统普鲁兰多糖软胶囊测试吸湿率、保湿率、透氧量，数据如下表：
实施例9
普鲁兰多糖软胶囊
首先，准备如下原料：普鲁兰多糖5500g，高酰基结冷胶400g，甲基甘氨基酸脯氨酸200g，硬脂酸100g，甘油4000g，纯化水28000g。
制备方法为：在溶胶罐中加入82℃水28000g，开启搅拌机，搅拌转速50转/分，将400g高酰基结冷胶、200g甲基甘氨基酸脯氨酸、100g硬脂酸加入水中，搅拌至分散均匀并溶解；继续以50转/分搅拌，加入4000g甘油，搅拌均匀；边搅拌边加入5500g普鲁兰多糖，至完全溶解，将胶液在90℃下保温2h，以真空压力0.05MPa抽真空40min；控制胶液温度为75℃，将胶液用软胶囊机压丸，制得普鲁兰多糖软胶囊。
以上对照例1中按照实施例3提供的制备方法进行空心硬胶囊的制备，其中将保湿剂甲基甘氨基酸脯氨酸替换为相应量的保湿剂甘油，其他不变，最后进行如实施例3的性能测试，结果存放10天后的吸湿率与保湿率交实施例3均有所下降，但是幅度不大，而保存120天后透氧量达到了11.2％，透氧量升高显著，同时经过大量实验表明，本发明的配方中由于同时存在普鲁兰多糖、结冷胶和甲基甘氨基酸脯氨酸，使得甲基甘氨基酸脯氨酸在本发明的体系中除了具备保湿剂作用外，还起到了明显的抗氧化作用，能够在长期储存过程中使产品透氧量保持在较低的水平，而对照例1中的甘油与甲基甘氨基酸脯氨酸相比并没有体现出抗氧化性。对照例2中将以上实施例4中将普鲁兰多糖替换成了相应量的明胶，其他不变，在存放10天后吸湿率与保湿率下降并不明显，而在存放120天后透氧量有了显著提高，说明在明胶作为主成分的情况下，甲基甘氨基酸脯氨酸并没有发挥抗氧化性的作用。另外，本发明还将实施例4中的普鲁兰多糖替换为羟丙甲基纤维素进行了对照试验，对制备得到的空心硬胶囊进行性能指标测定，其中存放10天后吸湿率达到了5.5％，比较明显，保湿率达到了84％，变化不大，而存放120天后透氧量达到了13.5％，存储稳定性明显变差，进一步验证了本发明使用的甲基甘氨基酸脯氨酸只在本发明配方中才会产生一定的抗氧化特性，因此这一发现为以普鲁兰多糖为主成分的成膜组合物的研究带来了新的方向。
本发明在实施例8的基础上进行了类似对照例1和2的一系列对比研究，结果发现，本发明中使用保湿剂甲基甘氨基酸脯氨酸进行制备软胶囊，其同样能够产生抗氧化性的效果，这种效果同样得益于配方中同时含有普鲁兰多糖、结冷胶与甲基甘氨基酸脯氨酸。而替换为其他常用的保湿剂与成膜主成分并不能带来抗氧化性能的提升，因此可以得出，本发明中采用了甲基甘氨基酸脯氨酸作为保湿剂，同时其能够带来提升产品抗氧化性能以及提高产品储存稳定性的意想不到效果，为本发明提供的组合物配方中所能够达到的特有效果。