一种姜黄素水溶性制剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及食品或药品、保健品等口服产品添加剂领域，具体涉及一种姜黄素水溶性制剂及其制备方法。


背景技术：

2.姜黄素是从姜科姜黄属植物姜黄、莪术、郁金等的根茎中经萃取、浓缩、结晶得到的一种天然黄色素。姜黄素具有良好的着色性和分散性，具有特种芳香味，不溶于冷水，耐酸，遇碱立即变红，对光和热具有良好的稳定性，无毒、副作用，目前广泛应用于食品添加剂和染料中。此外，姜黄素还具有保健功能，具有抗炎、降血脂、抗菌和抗癌等功效。因此，姜黄素在中国、日韩、欧盟、美国及东南亚等国家和地区有着广泛的需求。作为色素，姜黄素颜色的色调非常重要，特定的芒果黄色，通常需要集中不同颜色的色素才能调配获得，通常使用黄色和白色调，或者是柠檬黄和玫瑰红调，通过调色获得芒果黄色，需要付出许多工艺成本，而本申请提供了一种无需调色的稳定的天然芒果黄色色素产品。
3.姜黄素是一种醇溶性化合物，其水溶性和油溶性较差，严重的影响了姜黄素在水溶性产品和油溶性产品中的应用，同时，姜黄素对光、热、铁离子敏感，耐光性、耐热性、耐铁离子性较差。因此，其在饮料、口服液等以水为主要溶剂的产品中的溶解性较差，颜色不稳定。目前，水溶性和油溶性姜黄素制剂及其制备方法目前得到了广泛的研究。例如，公开号为cn1682701a的中国专利文献报道了一种姜黄素自微乳化制剂及其制备方法，该姜黄素自微乳化制剂由姜黄素、表面活性剂、主表面活性剂、油相以及固体吸附剂组成。该专利中以姜黄素作为药用活性成分使用，制备过程中使用多种辅料成分并通过附加的步骤将乳化颗粒制成固体颗粒以减小乳化剂的粒径、增加稳定性。另外，公开号为cn1736369a的中国专利文献报道了一种姜黄素水溶性制剂及其制备方法和用途，该水溶性制剂包括姜黄素、油、乳化剂和水。该专利的主要发明目的是提供一种以姜黄素为活性成分的制剂，用于治疗或预防肿瘤、抗肿瘤转移、增强化疗药物治疗效果、减轻化疗毒副作用和提高肿瘤患者免疫功能。公开号cn104902765a的中国专利文献报道了一种姜黄素增溶物，由姜黄素和至少一种乳化剂所组成的增溶物，乳化剂为聚山梨酯80或聚山梨酯20或聚山梨酯20与聚山梨酯80的混合物。该增溶物提高了姜黄素的稳定性和生物利用度。
4.但是，已公开的文献中记载的姜黄素制剂主要以更好的发挥姜黄素的药理功效为目的，为了保证药用制剂的安全性和稳定性，其制剂所用辅料和工艺均较为复杂，成本过高。当姜黄素作为着色剂使用时，少有文献关注通过将姜黄素制备成制剂形式以增强其颜色色调的稳定性，也没有公开能够保持其色调稳定性的水溶性制剂的辅料组成及制备工艺。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，提供一种稳定的具有芒果黄色调的姜黄素水溶性制剂及其制备方法，芒果黄色调的姜黄素产品可广泛应用于食
品、保健品或药品中，尤其是饮料、水性液体制剂中，不但能够起到稳定的着色效果，而且吸收好，利于发挥姜黄素自身药用或保健活性；同时工艺简便，成本低。
6.具体而言，本发明提供的制剂是采用包括姜黄素、乳化剂、抗氧化剂、甘油以及水的原料制备而成。其中，具有着色功效的物质为姜黄素。
7.本发明通过对各原料的组成进行全面优化，尤其是对原料中甘油的相对用量以及水的相对用量进行控制，可以确保采用所述原料制备得到的着色剂具有良好的色调。
8.具体而言，本发明优选所述原料包括如下重量份的成分：姜黄素1-3％，乳化剂6-25％，抗氧化剂0.2-5％，甘油60-70％，水10-20％。
9.本发明所述乳化剂优选由油溶性乳化剂和水溶性乳化剂混合而成，优选由油溶性乳化剂和水溶性乳化剂以质量比1-5：5-15混合而成，以确保所述乳化剂与特定比例的甘油和水协同作用形成姜黄素的良好介质，从而使着色剂产品具有优异的性能。其中，所述水溶性乳化剂可选用本领域常规的食品用水溶性乳化剂，如聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯、蔗糖酯、聚甘油脂肪酸酯中的一种或多种；所述油溶性乳化剂可选用本领域常规的食品用油溶性乳化剂，如磷脂、单双甘油脂肪酸酯中的一种或两种的组合物。
10.本发明在配方中加入抗氧化剂可以使所述着色剂具有抗氧化功能。所述特定比例的抗氧化剂可以与姜黄素协同作用，使着色剂具有良好的保鲜效果。所述抗氧化剂可选用本领域常用的可食用抗氧化剂，如l-抗坏血酸、迷迭香提取物、维生素e中的一种或多种。
11.作为本发明的一种优选方案，所述原料由如下质量百分比的组分组成：姜黄素1-3％，油溶性乳化剂1-5％、水溶性乳化剂5-20％，抗氧化剂0.2-5％，甘油60-70％，水10-20％。
12.本发明提供的姜黄素制剂的中位粒径d
50
为0.45-0.65μm。本发明提供的姜黄素制剂溶于水后，当姜黄素的浓度为10ppm时，水溶液的色调值为l*80-90，a*3-6，b*25-45(其中，l*表示亮度，0为黑色，100为白色，l*值越大亮度越高；a*表示红绿，正值为红色，负值为绿色；b*表示黄蓝，正值为黄色，负值为蓝色)。
13.本发明同时提供了所述食品着色剂的制备方法。具体而言，所述食品着色剂是将原料混合后，经乳化、研磨而成。
14.所述乳化采用本领域常规的乳化方法，将原料乳化得到乳悬液即可。作为本发明的一种具体方式，在6000-8000转/分钟的条件下进行剪切乳化即可。本发明优选所述乳化在45-75℃下进行。所述研磨可采用本领域常规的研磨方式，研磨中需控温，所述的控温是指通过温度控制使研磨过程中的产品的温度维持在40-60℃的特定范围内。本发明进一步优选所述研磨的线速度为8-15m/s。
具体实施方式
15.下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
16.以下各实施例中采用的原料均为市售购得。其中，所述姜黄素中姜黄素的含量为90-95％，购自晨光生物科技集团股份有限公司。
17.稳定性试验的测定方法：
18.(1)试剂和溶液：
19.ph为3.0-3.1的柠檬酸缓冲液。配制方法：1mol/l的柠檬酸和1mol/l的柠檬酸钠溶液，按体积比31:6混合均匀，备用。
20.(2)仪器和设备：
21.紫外-可见分光光度计
22.超声波清洗仪
23.天平，感量为0.0001g
24.人工气候箱
25.(3)样品检测
26.首先将样品混合均匀，称取样品于100ml容量瓶中，加入40ml配制好的的柠檬酸缓冲液，超声溶解，使样品充分分散，无不溶物，冷却至室温。用缓冲液定容至刻度，摇匀，用紫外-可见分光光度计检测初始吸光度值，检测波长为该样品的最大吸收峰处的波长，采用ph为3.0-3.1的柠檬酸缓冲液为参比。
27.将待测样品及对照溶液分装在无色透明的容器中，静置于温度为37℃、光照为20000lux，湿度为75％的人工气候箱中，分别在5h、24h、7d检测其吸光度值，计算保留率。
28.实施例1
29.本实施例提供了一种姜黄素着色剂，其原料组成为：姜黄素25g，蔗糖酯50g，磷脂50g，维生素e 5g，甘油670g，水200g。
30.本实施例进一步提供了所述姜黄素制剂的制备方法，具体为：
31.(1)将各原料混合后加入乳化罐中，加热至45℃，在6000转/分钟的条件下剪切乳化30min，得到乳悬液；
32.(2)将所述乳悬液入研磨机进行研磨，控制研磨温度为40℃，研磨线速度12m/s，研磨120min，即得。
33.经检测，本实施例提供的姜黄素着色剂的d
50
为0.55μm；溶于水后，当姜黄素的浓度为10ppm时，水溶液色调值分别为l*85.96，a*5.12，b*33.28。
34.实施例2
35.本实施例提供了一种姜黄素着色剂，其原料组成为：姜黄素300g，聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯1.1kg，单双甘油脂肪酸酯100g，迷迭香提取物500g，甘油7kg，水1kg。
36.本实施例进一步提供了所述姜黄素着色剂的制备方法，具体为：
37.(1)将各原料混合后加入乳化罐中，加热至75℃，在8000转/分钟的条件下剪切乳化15min，得到乳悬液；
38.(2)将所述乳悬液入研磨机进行研磨，控制研磨温度为50℃，研磨线速度8m/s，研磨150min，即得。
39.经检测，本实施例提供的姜黄素着色剂的d
50
为0.65μm；溶于水后，当姜黄素的浓度为10ppm时，水溶液色调值分别为l*81.20，a*4.50，b*43.60。
40.实施例3
41.本实施例提供了一种姜黄素着色剂，其原料组成为：姜黄素1kg，聚甘油脂肪酸酯19.8kg，磷脂2kg，单双甘油脂肪酸酯2kg，抗坏血酸200g，甘油60kg，水15kg。
42.本实施例进一步提供了所述姜黄素着色剂的制备方法，具体为：
43.(1)将各原料混合后加入乳化罐中，加热至60℃，在7000转/分钟的条件下剪切乳
化45min，得到乳悬液；
44.(2)将所述乳悬液入研磨机进行研磨，控制研磨温度为60℃，研磨线速度15m/s，研磨120min，即得。
45.经检测，本实施例提供的姜黄素着色剂的d
50
为0.45μm；溶于水后，当姜黄素的浓度为10ppm时，水溶液色调值分别为l*89.60，a*3.15，b*25.20。
46.对比例1
47.采用中国专利文献cn1682701a实施例1公开的配方制备姜黄素自微乳化制剂。配方具体为：姜黄素2.5g、聚氧乙烯壬烷基酚醚100g、聚乙二醇400 35g、油酸乙酯10g、微粉硅胶60g、甘露醇20g。
48.具体制备方法同实施例1。
49.经检测，本对比例提供的姜黄素制剂溶于水后，当姜黄素浓度为10ppm时，水溶液色调值为l*95.2，a*26.8，b*18.6，与本发明色差
△
e较大。
50.对比例2
51.采用中国专利文献cn1736369a实施例1公开的方法制备姜黄素乳剂。
52.制备方法具体为：
53.将姜黄素50mg、大豆磷脂2.0g、胆固醇0.5g用乙醇溶解后加入到精制大豆油10g中，混合至澄清，并通过旋转蒸发或通入氮气蒸发除去乙醇，得到含姜黄素5mg/g、大豆磷脂200mg/g和50mg/g胆固醇的油溶液。
54.将泊洛沙姆1.0g分散至适量注射用水中，在高速搅拌条件下，慢慢滴加含量姜黄素的磷脂、胆固醇的油溶液到水分散体系中，制成粗乳剂，加水稀释至100ml。乳化结束后于100℃，30min灭菌，分装即得含姜黄素0.5mg/ml的乳剂。
55.经检测，本对比例提供的姜黄素制剂色调值分别为l*65.2，a*18.5，b*20.3，与本发明色差
△
e较大，而且姜黄素载量不到本发明的5％，载量比较小。
56.对比例3：
57.采用中国专利文献cn104902765a记载的实施例1的制备方法制备所述姜黄素增溶物。
58.制备方法具体为：
59.使用了930g的聚山梨酯80(即吐温80)以及70g的95％的姜黄素粉末。在这70g中含有95％的姜黄素，即66.5g。
60.将聚山梨酯80加热到大约48℃至大约52℃。在搅拌下将姜黄素粉末缓慢加入到聚山梨酯80中。在将姜黄素粉末加入的过程中继续加热到89℃，将产生的增溶物冷却到60℃以下，即得。
61.经检测，本对比例提供的姜黄素制剂溶于水后，当姜黄素浓度为10ppm时，水溶液色调值为l*96.5，a*25.6，b*15.6，与本发明色差
△
e较大。
62.上述实施例和对比例组成成分见下表：
63.表1本发明实施例和对比例组成成分的百分含量
[0064][0065]
本发明实施例1-3和对比例1-3所得制剂溶于水后色调值对比结果如下表所示：
[0066]
表2本发明实施例和对比例的色调值
[0067][0068]
由上表可以看出对比例制备得到的产品无法获得芒果黄色色调。
[0069]
稳定性对比实验：
[0070]
比较相同姜黄素占比条件下，不同辅料用量选择对稳定性的影响：
[0071]
按照表3中对比例4-6的组成配制姜黄素乳剂产品，其中对比例4与实施例1制备方法参数相同；对比例5与实施例2制备方法参数相同；对比例6与实施例3制备方法参数相同。
[0072]
表3稳定性实验中实施例及对比例组成成分百分含量
[0073][0074]
稳定性实验结果：
[0075]
表4本发明实施例和对比例的光照稳定性对比
[0076][0077][0078]
由表4可以看出，当油溶性乳化剂和水溶性乳化剂比例在本申请选择的比例范围外时，或甘油的用量在本申请的选择范围外时，均会降低姜黄素制剂的稳定性。本申请油溶性乳化剂与水溶性乳化剂的用量比，以及甘油用量的选择，均对姜黄素乳剂的稳定产生了显著的影响。
[0079]
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。