CN105832696A - 一种淀粉空心胶囊的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种淀粉空心胶囊的制备方法,将改性淀粉60‑80份,增塑剂10‑20份和1‑5份增稠剂制成浓度20‑40%的分散液,在80℃淀粉完全糊化溶解,然后降温至50℃,利用胶囊1#模具蘸胶成型,38℃下烘干1h,脱模、切割、套合后即制得淀粉空心胶囊。本发明提及的增塑剂为异山梨醇。当异山梨醇与淀粉大分子接触后,刚性的环状结构使其不易从淀粉体系中迁出,进而长期保持了淀粉空心胶囊良好的力学性能,本发明的淀粉空心胶囊成本是明胶胶囊成本的一半,具有可推广应用性。
Description
技术领域
本发明属于医药制备领域,涉及一种淀粉空心胶囊制备方法。
背景技术
药用空心胶囊是特种成膜材料制成的囊状物,在保护药物药性不被破坏的同时,对人体的消化器官和呼吸道也有很好的保护作用。与片剂、水丸相比,胶囊剂具有药物生物利用度高、提高药物稳定性等优点,在医药制剂行业已经得到了广泛的应用。传统胶囊的囊壳主要由明胶构成,动物源明胶本身的理化性质和来源的复杂性、难控性决定了产品存在诸多难以克服的性能和安全方面的缺陷。如上世纪末期,欧美等国爆发了大面积的“疯牛病”,以及我国2012年年初爆发的“毒胶囊事件”更是让传统明胶胶囊的弊端尽显。因此,开发非动物来源的植物胶囊壳材料代替明胶受到了人们的广泛关注。
从原材料价格和来源的广泛性方面考虑,淀粉被认为是最有潜力的胶囊原材料,若将淀粉作为胶囊壳壁材料,可弥补植物胶囊原料价格昂贵和明胶胶囊的缺陷。但淀粉存在成膜性差、韧性不好等缺点,因此,需要根据淀粉的理化性质对淀粉进行改性处理,从而使淀粉具有更优良的性质,满足实际应用的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种淀粉空心胶囊制备方法。
通过对淀粉进行化学改性,改善淀粉材料的强亲水性能;通过对不同的增塑剂进行对比,优选异山梨醇为增塑剂,改善淀粉基材料的脆性并能有效抑制增塑剂的迁移,获得力学性能优良的淀粉空心胶囊。淀粉空心胶囊制备方法为:
将改性淀粉60-80份,增塑剂10-20份和1-5份增稠剂制成浓度20-40%的分散液,在80℃淀粉完全糊化溶解,然后降温至50℃,利用胶囊1#模具蘸胶成型,38℃下烘干1h,脱模、切割、套合后即制得淀粉空心胶囊。本发明提及的淀粉可以是醚化、酯化或者是氧化淀粉;增塑剂为异山梨醇,增稠剂可以是琼脂、普鲁兰胶或卡拉胶等。
因胶囊壳呈椭球状,难以直接测量其力学性能,我们采用制备复合淀粉膜方式考察其力学性能,复合淀粉膜的制备采用流延法,将70-80份取代度为0.6淀粉醋酸酯和增塑剂乙二醇、甘油、山梨醇或异山梨醇20-40份加冷水中分散后,配制成质量浓度为5%wt乳液,加热到80℃至淀粉完全糊化后,倒入塑料表面皿中,于烘箱中50℃下烘干5~7h,即制得复合淀粉膜,复合膜的力学性能见表1。本发明制备的淀粉空心胶囊与明胶胶囊性能对比见表2
有益效果
从材料的初始力学性能来看,四种增塑剂均表现出了对淀粉醋酸酯良好的增塑性能。而放置一个月后,采用甘油、乙二醇和山梨醇增塑的淀粉复合膜力学性能呈明显的变脆趋势。这可能是由于两种原因引起的,一方面淀粉膜在储藏过程中,因分子链间氢键的不断缔合而产生老化,导致淀粉膜变脆;另一方面,增塑剂在复合膜材料中并未与淀粉大分子化学键合,它们在高分子材料中可以自由移动,在储藏过程中易于从材料基体中迁移到表面,从而导致了膜材柔性下降。值得注意的是,采用异山梨醇增塑的复合膜其拉伸强度和断裂伸长率经过1个月的储藏后变化幅度较小,这可能与异山梨醇特殊的分子结构有关。异山梨醇分子由两个呋喃稠环组成,它的两个五元杂环呈V型,含有两个羟基,分子结构具有很大的刚性。当异山梨醇与淀粉大分子接触后,刚性的环状结构使其不易从淀粉体系中迁出,进而保持了材料良好的力学性能(见表1)。
本发明的淀粉空心胶囊成本与明胶胶囊比大幅降低,成本降到了明胶胶囊的一半,具有可推广应用性。
附图说明
图1玉米淀粉和DS 0.6淀粉醋酸酯的红外光谱图(A.玉米淀粉,B.取代度为0.6的淀粉醋酸酯)。
图2淀粉空心胶囊照片
具体实施方式
实施例1、将淀粉和冰醋酸加入到配有回流冷凝管、搅拌装置和温度计的250mL三口瓶中,淀粉的质量浓度为32%;混合搅拌5min后升温至80℃温度;加入与淀粉质量比为1∶1的醋酸酐反应15min,加入淀粉重量1%的甲烷磺酸,反应10min后减压过滤,用蒸馏水洗去残留液烘干至恒重即制得淀粉醋酸酯;将淀粉醋酸酯∶异山梨醇∶卡拉胶,三者质量比为78∶20∶2,在冷水中分散,分散液浓度为25%,在80℃淀粉完全糊化溶解,然后降温至50℃,利用胶囊1#模具蘸胶成型,45℃下烘干1h,脱模、切割、套合后即制得淀粉空心胶囊。
本发明通过淀粉酯化反应后,淀粉的部分羟基被乙酰基团取代(见图1),减弱了与水之间的相互作用改善了淀粉亲水性。样品的红外分析测试在BRUKER Vertex 70FTIR(Madison,Germany)型红外分析仪上进行,分辨率为4cm-1,扫描范围为4000-400cm-1,KBr压片,样品和KBr比例为5/200mg,以KBr做背景扫描,测试前,样品在50℃条件下,烘干至恒重。在冰醋酸介质中利用乙酸酐与乙酸反应制备了淀粉醋酸酯,样品的红外结构如图1所示。与原淀粉的谱图相比,淀粉醋酸酯的红外谱图上,在1754cm-1、1435cm-1、1375cm-1、1240cm-1附近出现了新的吸收峰,分别是酯C=O伸缩振动峰、CH3的不对称和对称变形振动和酯C-O伸缩振动峰。在1032cm-1处出现的新吸收峰,是由于酯化反应引入的乙酰基对糖环振动的影响,导致糖环的对称振动向高波数移动。以上的数据证实发生了酯化反应,成功合成了淀粉醋酸酯。
淀粉醋酸酯的取代度采用核磁的方法计算,通过调节乙酸酐的用量,分别制备了取代度为0.2、0.4和0.6的淀粉醋酸酯。淀粉大分子结构中乙酸酯基团的引入,将使淀粉基材料的亲水性能得到一定程度的改善。通过接触角实验考察了不同取代度淀粉醋酸酯的疏水性能,结果如表1所示。原淀粉表现出了较低的接触角,因为原淀粉为多羟基化合物,和水的亲和力较强,当将蒸馏水滴加到淀粉表面后,可观察到水滴在其表面快速铺展开来。酯化反应后,部分羟基被乙酰基团取代,减弱了与水之间的相互作用,所以当取代度的增加时,淀粉醋酸酯的接触角随之增加。接触角测试证实了醋酸酯基团的引入在一定程度上改善了它的亲疏水性能。
实施例2、将氧化淀粉∶异山梨醇∶普鲁兰胶,三者质量比为63∶35∶2,在冷水中分散,分散液浓度为35%,在80℃淀粉完全糊化溶解,然后降温至50℃,利用胶囊1#模具蘸胶成型,38℃下烘干1h,脱模、切割、套合后即制得淀粉空心胶囊。
表1不同增塑剂种类和用量对复合膜拉伸强度和断裂伸长率的影响。
表2淀粉空心胶囊各项技术指标与明胶胶囊对比。
| 明胶胶囊 | 淀粉胶囊 | |
| 胶液粘度 | <1500CP | 20~30cp |
| 成型温度 | <65℃ | 50℃ |
| 烘干温度 | <50℃ | 38℃ |
| 烘干时间 | <3h | 1h20min |
| 崩解时间 | <10min | 7~8min |
| 含水量 | 13~18% | 10~15% |
| 原料成本估算 | 0.7分/粒 | 0.4分/粒 |
表3原淀粉和不同取代度淀粉醋酸酯的接触角。
Claims (2)
1.一种淀粉空心胶囊制备方法,将改性淀粉60-80份,增塑剂10-20份和1-5份增稠剂制成浓度20-40%的分散液,在80℃淀粉完全糊化溶解,然后降温至50℃,利用胶囊1#模具蘸胶成型,38℃下烘干1h,脱模、切割、套合后即制得淀粉空心胶囊,其特征在于所述的增塑剂为异山梨醇。
2.如权利要求1所述的一种淀粉空心胶囊制备方法,改性淀粉为淀粉醋酸酯,其制作方法为淀粉和冰醋酸加入到配有回流冷凝管、搅拌装置和温度计的250mL三口瓶中,淀粉的质量浓度为32%;混合搅拌5min后升温至80℃温度;加入与淀粉质量比为1∶1的醋酸酐反应15min,加入淀粉重量1%的甲烷磺酸,反应10min后减压过滤,用蒸馏水洗去残留液烘干至恒重即制得淀粉醋酸酯。
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