本发明涉及胶囊用成膜材料制备技术领域，具体涉及一种改性海藻酸钠基植物胶囊的制备方法。
背景技术：
胶囊剂在医药、保健品及功能食品行业中有着十分广泛的应用，是现在药品和功能食品最常用的剂型之一。其具有外形美观，利于掩盖内容药物嗅味、隔离保护、充分吸收，便于满足定位、定时释药要求，制备工艺简单、装药使用方便等诸多优点。
现在药厂使用的空心胶囊多是以动物明胶为原料的，动物明胶主要是由动物皮骨中提炼出来的骨胶、皮胶制成。动物明胶具有如下缺点：1、明胶分子易与甲醛、还原糖基类化合物及维生素c等药物交联，既影响胶囊的崩解又影响药物的稳定性；2、明胶质量受动物健康状况影响，食用患有疾病的动物源明胶易将病源传播，造成交叉感染，造成食品安全隐患；3、其水分含量较高、吸湿性强，并易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；4、动物明胶来源多为动物的皮和骨通过发酵而得，且在发酵过程中添加了大量的化学成分，对空气和水环境均会产生严重污染。另外，佛教徒、素食主义者对于明胶胶囊禁忌。因此，植物胶囊顺应潮流成为药品、保健品、化妆品及功能食品的市场新宠。
淀粉类胶囊产品是一种新型的非明胶类胶囊，具有安全无毒、原料来源广泛，可生物降解等优点。但由于纯淀粉及单一改性淀粉存在性能上的缺陷，如：粘度高、成膜性差、膜韧性不强、保水性差、机械性能不佳等特点使得淀粉基胶囊难以与动物明胶胶囊相媲美，同时容易吸潮，对保存条件要求较高，保质期不长。所以，尽管关于淀粉胶囊的专利较多，但能形成工业化生产的产品极少。
因此，亟需研制出一种能够解决上述问题的植物胶囊非常有必要。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对目前常见植物胶囊存在吸潮性高、可生物降解性差和强度低，满足不了市场要求的缺陷，提供了一种改性海藻酸钠基植物胶囊的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种改性海藻酸钠基植物胶囊的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）将芝麻油、二乙醇胺和乙醇钠混合置于反应釜中，在氮气保护条件下搅拌反应，得到氨基产物，将海藻酸钠和无水乙醇混合搅拌，得到自制悬浮液；
（2）将氨基产物和去离子水混合搅拌，得到氨基水溶液，再将氨基水溶液和自制悬浮液混合，并在无光室温下搅拌反应，得到反应液，继续向反应液中加入反应液体积2%的聚乙二醇混合搅拌，得到混合液；
（3）将混合液和无水乙醇混合搅拌，过滤去除滤液，用无水乙醇洗涤滤渣，最后将洗涤后的滤渣放入表面皿中，再将表面皿置于烘箱中干燥，得到改性海藻酸钠；
（4）称取65～70g蟹壳研磨粉碎，得到蟹壳粉末，再向蟹壳粉末中加入蟹壳粉末质量0.9%的酸奶，装入发酵罐中，密封发酵，发酵结束后，取出发酵产物，即为自制壳聚糖，继续将自制壳聚糖和聚乙烯醇混合搅拌反应，出料得到改性自制壳聚糖；
（5）将改性海藻酸钠和质量分数为7%的氯化钙溶液混合置于烧杯中搅拌反应，得到螯合物，按重量份数计，分别称取36～42份螯合物、16～20份改性自制壳聚糖、4～6份山梨醇和6～8份去离子水混合置于搅拌机中搅拌，再添加2～4份乙二醇和1～3份三乙胺，继续保温混合搅拌，得到胶液；
（6）将胶液倒入胶槽中，待温度下降，将已涂抹润滑油的模具插针插入胶槽中，再将模具取出翻转，使得模具尖向上成型，继续恒温风吹，取下胶囊壳，切割处理，即得改性海藻酸钠基植物胶囊。
步骤（1）所述的芝麻油、二乙醇胺和乙醇钠的质量比为4：2：1，搅拌反应温度为110～115℃，搅拌反应时间为32～35min，海藻酸钠和无水乙醇的质量比为3：1，搅拌时间为24～32min。
步骤（2）所述的氨基产物和去离子水的质量比为4：1，混合搅拌时间为9～11min，氨基水溶液和自制悬浮液的体积比为1：3，搅拌反应时间为4～5h，继续搅拌时间为55～60min。
步骤（3）所述的混合液和无水乙醇的体积比为5：1，搅拌时间为9～11min，洗涤次数为2～3次，干燥温度为75～80℃，干燥时间为35～42min。
步骤（4）所述的研磨粉碎时间为12～16min，发酵温度为32～36℃，发酵时间为8～11天，自制壳聚糖和聚乙烯醇的质量比为4：1，搅拌反应时间为16～20min。
步骤（5）所述的改性海藻酸钠和质量分数为7%的氯化钙溶液的质量比为4：1，搅拌反应温度为81～85℃，搅拌反应时间为27～32min，搅拌温度为65～70℃，搅拌时间为1～2h，继续搅拌时间为10～12min。
步骤（6）所述的降低温度为35～42℃，风吹温度为27～32℃，风吹时间为1～2h。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明以海藻酸钠为基材，改性自制壳聚糖作为促进剂，并辅以乙二醇和三乙胺等制备得到改性海藻酸钠基植物胶囊，首先利用氨解法对芝麻油进行改性，改性后将其亲油性酯基引入到含有两个相邻的羟基的海藻酸钠分子链中，使得海藻酸钠中的亲水性转变成疏水性，从而达到一定的疏水效果，有利于植物胶囊的防潮性能得到提高，同时向海藻酸钠中加入氯化钙溶液，海藻酸钠中的钠离子与氯化钙溶液中的二价钙离子发生螯合作用，形成致密交联网络结构，有利于植物胶囊的强度得到提高，另外海藻酸钠是一种天然多糖，其具有优良的生物相容性、生物可降解性和生物黏附性，而且无毒、无刺激性，它在自然界中与微生物、水、酸、碱等作用下能完全分解，最终产物是二氧化碳和水，对环境无污染，从而提高植物胶囊的可生物降解性；
（2）本发明中将蟹壳研磨粉碎得到蟹壳粉末，将其与酸奶混合密封发酵，发酵结束后与聚乙烯醇共混，由于改性自制壳聚糖中含有大量的氨基与羟基，而海藻酸钠中含有大量的羟基与羧酸根，使得海藻酸钠与改性自制壳聚糖之间会发生美拉德反应，并通过分子间作用力、氢键及离子键等作用相结合，从而形成互穿交联网络结构，有利于植物胶囊的强度得到提高，同时壳聚糖也可以在一定环境条件下能完全分解成二氧化碳和水，对环境无污染，进一步提高植物胶囊的可生物降解性，具有广泛的应用前景。
具体实施方式
按质量比为4：2：1将芝麻油、二乙醇胺和乙醇钠混合置于反应釜中，在温度为110～115℃、氮气保护条件下搅拌反应32～35min，得到氨基产物，按质量比为3：1将海藻酸钠和无水乙醇混合搅拌24～32min，得到自制悬浮液；按质量比为4：1将氨基产物和去离子水混合搅拌9～11min，得到氨基水溶液，再将氨基水溶液和自制悬浮液按体积比为1：3混合，并在无光室温下搅拌反应4～5h，得到反应液，继续向反应液中加入反应液体积2%的聚乙二醇混合搅拌55～60min，得到混合液；按体积比为5：1将混合液和无水乙醇混合搅拌9～11min，过滤去除滤液，用无水乙醇洗涤滤渣2～3次，最后将洗涤后的滤渣放入表面皿中，再将表面皿置于烘箱中，在温度为75～80℃的条件下干燥35～42min，得到改性海藻酸钠；称取65～70g蟹壳研磨粉碎12～16min，得到蟹壳粉末，再向蟹壳粉末中加入蟹壳粉末质量0.9%的酸奶，装入发酵罐中，在温度为32～36℃的条件下密封发酵8～11天，发酵结束后，取出发酵产物，即为自制壳聚糖，继续将自制壳聚糖和聚乙烯醇按质量比为4：1混合搅拌反应16～20min，出料得到改性自制壳聚糖；将改性海藻酸钠和质量分数为7%的氯化钙溶液按质量比为4：1混合置于烧杯中，在温度为81～85℃的条件下搅拌反应27～32min，得到螯合物，按重量份数计，分别称取36～42份螯合物、16～20份改性自制壳聚糖、4～6份山梨醇和6～8份去离子水混合置于搅拌机中，在温度为65～70℃的条件下搅拌1～2h，再添加2～4份乙二醇和1～3份三乙胺，继续保温混合搅拌10～12min，得到胶液；将胶液倒入胶槽中，待温度降至35～42℃，将已涂抹润滑油的模具插针插入胶槽中，再将模具取出翻转，使得模具尖向上成型，继续在温度为27～32℃的条件下恒温风吹1～2h，取下胶囊壳，切割处理，即得改性海藻酸钠基植物胶囊。
按质量比为4：2：1将芝麻油、二乙醇胺和乙醇钠混合置于反应釜中，在温度为110℃、氮气保护条件下搅拌反应32min，得到氨基产物，按质量比为3：1将海藻酸钠和无水乙醇混合搅拌24min，得到自制悬浮液；按质量比为4：1将氨基产物和去离子水混合搅拌9min，得到氨基水溶液，再将氨基水溶液和自制悬浮液按体积比为1：3混合，并在无光室温下搅拌反应4h，得到反应液，继续向反应液中加入反应液体积2%的聚乙二醇混合搅拌55min，得到混合液；按体积比为5：1将混合液和无水乙醇混合搅拌9min，过滤去除滤液，用无水乙醇洗涤滤渣2次，最后将洗涤后的滤渣放入表面皿中，再将表面皿置于烘箱中，在温度为75℃的条件下干燥35min，得到改性海藻酸钠；称取65g蟹壳研磨粉碎12min，得到蟹壳粉末，再向蟹壳粉末中加入蟹壳粉末质量0.9%的酸奶，装入发酵罐中，在温度为32℃的条件下密封发酵8天，发酵结束后，取出发酵产物，即为自制壳聚糖，继续将自制壳聚糖和聚乙烯醇按质量比为4：1混合搅拌反应16min，出料得到改性自制壳聚糖；将改性海藻酸钠和质量分数为7%的氯化钙溶液按质量比为4：1混合置于烧杯中，在温度为81℃的条件下搅拌反应27min，得到螯合物，按重量份数计，分别称取36份螯合物、16份改性自制壳聚糖、4份山梨醇和6份去离子水混合置于搅拌机中，在温度为65℃的条件下搅拌1h，再添加2份乙二醇和1份三乙胺，继续保温混合搅拌10min，得到胶液；将胶液倒入胶槽中，待温度降至35℃，将已涂抹润滑油的模具插针插入胶槽中，再将模具取出翻转，使得模具尖向上成型，继续在温度为27℃的条件下恒温风吹1h，取下胶囊壳，切割处理，即得改性海藻酸钠基植物胶囊。
按质量比为4：2：1将芝麻油、二乙醇胺和乙醇钠混合置于反应釜中，在温度为113℃、氮气保护条件下搅拌反应33min，得到氨基产物，按质量比为3：1将海藻酸钠和无水乙醇混合搅拌28min，得到自制悬浮液；按质量比为4：1将氨基产物和去离子水混合搅拌10min，得到氨基水溶液，再将氨基水溶液和自制悬浮液按体积比为1：3混合，并在无光室温下搅拌反应4.5h，得到反应液，继续向反应液中加入反应液体积2%的聚乙二醇混合搅拌57min，得到混合液；按体积比为5：1将混合液和无水乙醇混合搅拌10min，过滤去除滤液，用无水乙醇洗涤滤渣2次，最后将洗涤后的滤渣放入表面皿中，再将表面皿置于烘箱中，在温度为79℃的条件下干燥39min，得到改性海藻酸钠；称取67g蟹壳研磨粉碎14min，得到蟹壳粉末，再向蟹壳粉末中加入蟹壳粉末质量0.9%的酸奶，装入发酵罐中，在温度为34℃的条件下密封发酵9天，发酵结束后，取出发酵产物，即为自制壳聚糖，继续将自制壳聚糖和聚乙烯醇按质量比为4：1混合搅拌反应18min，出料得到改性自制壳聚糖；将改性海藻酸钠和质量分数为7%的氯化钙溶液按质量比为4：1混合置于烧杯中，在温度为83℃的条件下搅拌反应29min，得到螯合物，按重量份数计，分别称取39份螯合物、18份改性自制壳聚糖、5份山梨醇和7份去离子水混合置于搅拌机中，在温度为67℃的条件下搅拌1.5h，再添加3份乙二醇和2份三乙胺，继续保温混合搅拌11min，得到胶液；将胶液倒入胶槽中，待温度降至39℃，将已涂抹润滑油的模具插针插入胶槽中，再将模具取出翻转，使得模具尖向上成型，继续在温度为29℃的条件下恒温风吹1.5h，取下胶囊壳，切割处理，即得改性海藻酸钠基植物胶囊。
按质量比为4：2：1将芝麻油、二乙醇胺和乙醇钠混合置于反应釜中，在温度为115℃、氮气保护条件下搅拌反应35min，得到氨基产物，按质量比为3：1将海藻酸钠和无水乙醇混合搅拌32min，得到自制悬浮液；按质量比为4：1将氨基产物和去离子水混合搅拌11min，得到氨基水溶液，再将氨基水溶液和自制悬浮液按体积比为1：3混合，并在无光室温下搅拌反应5h，得到反应液，继续向反应液中加入反应液体积2%的聚乙二醇混合搅拌60min，得到混合液；按体积比为5：1将混合液和无水乙醇混合搅拌11min，过滤去除滤液，用无水乙醇洗涤滤渣3次，最后将洗涤后的滤渣放入表面皿中，再将表面皿置于烘箱中，在温度为80℃的条件下干燥42min，得到改性海藻酸钠；称取70g蟹壳研磨粉碎16min，得到蟹壳粉末，再向蟹壳粉末中加入蟹壳粉末质量0.9%的酸奶，装入发酵罐中，在温度为36℃的条件下密封发酵11天，发酵结束后，取出发酵产物，即为自制壳聚糖，继续将自制壳聚糖和聚乙烯醇按质量比为4：1混合搅拌反应20min，出料得到改性自制壳聚糖；将改性海藻酸钠和质量分数为7%的氯化钙溶液按质量比为4：1混合置于烧杯中，在温度为85℃的条件下搅拌反应32min，得到螯合物，按重量份数计，分别称取42份螯合物、20份改性自制壳聚糖、6份山梨醇和8份去离子水混合置于搅拌机中，在温度为70℃的条件下搅拌2h，再添加4份乙二醇和3份三乙胺，继续保温混合搅拌12min，得到胶液；将胶液倒入胶槽中，待温度降至42℃，将已涂抹润滑油的模具插针插入胶槽中，再将模具取出翻转，使得模具尖向上成型，继续在温度为32℃的条件下恒温风吹2h，取下胶囊壳，切割处理，即得改性海藻酸钠基植物胶囊。
对比例以广州市某公司生产的植物胶囊作为对比例对本发明制得的改性海藻酸钠基植物胶囊和对比例中的植物胶囊进行检测，检测结果如表1所示：
按照《中国药典》2010年版所述，对本发明制得的改性海藻酸钠基植物胶囊和对比例中的植物胶囊各项目进行检测。
崩解时限测定分别取每种样品6粒，装满滑石粉，崩解时限检查按模拟胃液的方法检查，各粒均应在10分钟内全部溶化或崩解。如有1粒不能全部溶化或崩解，应另取6粒复试，均应符合规定。
透明度的测定参照标准qb/t1913-2004，采用白度仪进行测量，样品是内在光反射因数和光反射因数之差与内在光反射因数的百分比。
柔软度的测定采用邵氏硬度测量计进行测定。
表1性能测定结果
由表1数据可知，本发明制得的改性海藻酸钠基植物胶囊，具有粘度低、成膜性好、稳定性良好、安全无毒、原料来源广泛、生物降解完全等特点，明显优于对比例样品，具有重要的市场价值和社会价值。