羥丙基甲基纖維素-大豆蛋白共聚物及其植物膠囊的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及徑丙基甲基纖維素共聚物及其植物膠囊的制備方法，屬于化學(xué)合成及 醫(yī)藥輔料技術(shù)領(lǐng)域。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003] 膠囊劑（Capsules)具有掩藥味、高藥效、控緩釋等諸多優(yōu)點而廣泛用于藥品、保健 品和功能食品中，迄今已有160多年的應(yīng)用歷史。目前，市場上的膠囊產(chǎn)品基本上W明膠 (Gelatin)為材料制備而成。明膠是由動物的骨、皮經(jīng)水解制得，是一種具有=元螺旋結(jié)構(gòu) 的生物大分子，具有良好的生物兼容性和理化性質(zhì)。明膠分子獨特的結(jié)構(gòu)特征使其在應(yīng)用 中有難W克服的缺點，例如，易于與含醒、還原糖基類化合物及維生素C等藥物交聯(lián)，使明 膠殼水溶性變差，導(dǎo)致膠囊殼崩解及膠囊內(nèi)容物溶出的延遲；在干燥條件下明膠可產(chǎn)生靜 電電荷積聚，對后續(xù)加工有影響；長期膽存在低濕度的環(huán)境，易變脆而導(dǎo)致膠囊破碎等。此 夕F，由于信仰和宗教方面的因素，明膠由于其動物源成分的存在，而在世界上受到很多人群 的排斥。近年來，瘋牛病在世界范圍內(nèi)傳播，美國食品與藥品管理局（抑A)認(rèn)為應(yīng)該將明膠 從基本安全名單中刪除。世界上主要明膠生產(chǎn)國，如北美和拉美國家大都為瘋牛病患區(qū)，國 內(nèi)外都禁止使用運些地區(qū)的明膠生產(chǎn)藥用膠囊。近年來，由國內(nèi)不法企業(yè)濫用工業(yè)明膠所 造成的"毒膠囊事件"引起社會極大恐慌，更是讓傳統(tǒng)明膠膠囊的開發(fā)和生產(chǎn)雪上加霜。因 此，迫切需要研發(fā)用于替代明膠的新膠囊材料。
[0004] 在膠囊藥用輔料市場中，植物膠囊是增長最快的產(chǎn)品之一，業(yè)界普遍認(rèn)為只有用 植物基膠囊（Veget油Iecapsules)替代明膠膠囊才是解決膠囊頑疾的根本途徑。一些親水 性高分子食品膠，如結(jié)冷膠、卡拉膠、黃原膠、改性淀粉等已經(jīng)被用來研究制備明膠膠囊的 替代品。此外，纖維素衍生物也顯示出了巨大開發(fā)潛力并已經(jīng)成功產(chǎn)業(yè)化，盡管HPMC膠囊 具有與明膠膠囊相似的溶解性、崩解性和生物利用性，同時具備了一些明膠膠囊不具備的 優(yōu)點，但目前應(yīng)用仍然不是很廣泛。主要原因是膠囊成品破損率及價格過高，與明膠相比， HPMC原料成本較高；此外HPMC成凝膠化速度慢，導(dǎo)致生產(chǎn)周期長，能耗過高。
[0005] 大豆蛋白是產(chǎn)量最為豐富的一種植物蛋白，其提取方法簡單、價格低廉，具有優(yōu)良 的成膜性、生物相容性及生物降解性，在包裝材料及生物醫(yī)用材料等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用 前景。大豆蛋白的分子量具有獨特的結(jié)構(gòu)特征和相互作用，側(cè)鏈上含有豐富的氨基、徑基、 簇基等活潑基團(tuán)，可W進(jìn)行物理及化學(xué)改性。因此，通過與大豆蛋白上的氨基縮合形成的徑 丙基甲基纖維素共聚物應(yīng)用于植物膠囊，預(yù)期可有效集成運兩種原材料的優(yōu)良性能，明顯 提高HPMC共聚物膠囊的品質(zhì)及成膠囊工藝可操作性，并大幅度降低植物膠囊制備成本。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種替代明膠的徑丙基甲基纖維素共聚物及其植物膠囊的 制備方法。
[000引為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下。
[0009] -種徑丙基甲基纖維素-大豆蛋白共聚物，其結(jié)構(gòu)式如下式所示：
R選自結(jié)構(gòu)式如下的任意一種基團(tuán)：
其中，Ri表示大豆蛋白（Soyaprotein)。
[0010] 優(yōu)選的徑丙基甲基纖維素-大豆蛋白共聚物的制備方法，包括下述步驟： (1) 聚合：將徑丙基甲基纖維素衍生物、大豆蛋白、催化劑及反應(yīng)介質(zhì)加入到反應(yīng)容器 中，攬拌加熱進(jìn)行聚合反應(yīng)； (2) 產(chǎn)物提?。悍磻?yīng)結(jié)束后，冷至室溫，反應(yīng)液濃縮后加入沉淀劑，過濾、洗涂及干燥沉 淀物后得到徑丙基甲基纖維素-大豆蛋白共聚物。
[0011] 優(yōu)選的制備工藝，步驟（1)所述的徑丙基甲基纖維素衍生物為醋酸徑丙基甲基纖 維素班巧酸醋及徑丙基甲基纖維素班巧酸醋中的一種或者二種組合物。
[001引優(yōu)選的制備工藝，步驟（1)所述的大豆蛋白為水溶性蛋白，分子量為 10000-200000,粘度大于 1. 5mpa.S。
[0013] 優(yōu)選的制備工藝，步驟（1)所述的催化劑為1- (3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二 亞胺鹽酸鹽（EDC)、N-徑基班巧酷亞胺（畑S)、4-二甲氨基化晚（DMAP)、S乙胺、N-甲基嗎 嘟（NMM)、N，N-二異丙基乙胺（DIPEA)、1-徑基苯并S挫（HOBT)、1-徑基-7-偶氮苯并S氮 挫化0AT)中的一種或者幾種混配體系。
[0014] 優(yōu)選的制備工藝，步驟（1)所述的反應(yīng)介質(zhì)為去離子水或者抑值為3-11的緩沖 溶液。
[0015] 優(yōu)選的制備工藝，步驟（1)所述的反應(yīng)反應(yīng)溫度為室溫至80°C，反應(yīng)時間為2-24 h。
[0016] 優(yōu)選的制備工藝，步驟（2)所述的沉淀劑為乙酸、正己燒、環(huán)己燒、石油酸、乙酸乙 醋、甲醇、乙醇、二氯甲燒、氯仿、丙酬、二氧六環(huán)中的一種或者幾種混配體系，沉淀劑與所述 共聚物的用量比為10-1000血/邑。
[0017] 優(yōu)選的制備工藝，步驟（2)所述的洗涂劑選自權(quán)利要求8所述的沉淀劑中的一種 或者幾種混配體系。
[0018]優(yōu)選的膠囊制備工藝，所述W徑丙基甲基纖維素-大豆蛋白共聚物為主要原料的 植物膠囊的制備方法，包括如下步驟： (1) 將重量百分比為1-20%的徑丙基甲基纖維素-大豆蛋白共聚物加入水中，攬拌加 熱至40-90°C使體系完全溶解澄清得到膠液； (2) 將溶劑減壓或者離屯、脫泡，保持在30-6(TC內(nèi)，將制備膠囊的模板浸入料液，用釀 膜法釀膜成型得到膠囊； (3) 將膠囊在30-50°C干燥4-24h后切割、拔殼得到膠囊成品。
[0019]本發(fā)明適用于植物膠囊生產(chǎn)，可解決目前植物膠囊制造中普遍存在的生產(chǎn)成本過 高、操作復(fù)雜、質(zhì)標(biāo)不穩(wěn)定及品質(zhì)不可控等問題。
【具體實施方式】
[0020] 下面的實例將具體說明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施 例。
[00川 實施例1 將10g徑丙甲纖維素下二酸醋（酷化度：12.5)、10g大豆分離蛋白、1.0g1- (3-二 甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽溶于100血去離子水，然后加入0.5g4-二甲氨基 化晚，室溫攬拌反應(yīng)過夜；將反應(yīng)液減壓濃縮后加入適量的乙酸乙醋使產(chǎn)物沉淀，洗涂過 濾產(chǎn)物，真空干燥即得目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)率91%。
[00過實施例2 將5g徑丙甲纖維素下二酸醋(酷化度：12.5)、10g大豆分離蛋白、1.0g1-(3-二甲 氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽溶于100血去離子水，然后加入0. 5g4-二甲氨基化 晚，室溫攬拌反應(yīng)過夜；將反應(yīng)液減壓濃縮后加入適量的乙酸乙醋使產(chǎn)物沉淀，洗涂過濾 產(chǎn)物，真空干燥即得目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)率92%。
[002引實施例3 將10g徑丙甲纖維素下二酸醋（酷化度：18.3)、10g大豆分離蛋白、1.0g1- (3-二 甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽溶于100血去離子水，然后加入0.5gN-徑基班巧 酷亞胺，室溫攬拌反應(yīng)過夜；將反應(yīng)液減壓濃縮后加入適量的乙酸乙醋使產(chǎn)物沉淀，洗涂 過濾產(chǎn)物，真空干燥即得目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)率95%。
[0024]實施例4 將5g醋酸徑丙基甲基纖維素班巧酸醋（乙酷基含量為8. 5%，班巧酷基含量12. 9%)、10g大豆分離蛋白、1.0g1- (3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽溶于100血去離 子水，然后加入0.5gN-徑基班巧酷亞胺，室溫攬拌反應(yīng)過夜；將反應(yīng)液減壓濃縮后加入 適量的乙酸乙醋使產(chǎn)物沉淀，洗涂過濾產(chǎn)物，真空干燥即得目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)率94%。
[00幼 實施例5 將重量百分比為5%的徑丙基甲基纖維素-大豆蛋白共聚物加入去離子水中，攬拌加熱 至40°C使體系完全溶解澄清得到膠液；離屯、脫泡30min,保持在40°C，將制備膠囊的模板 浸入料液，用釀膜法釀膜成型得到膠囊；將膠囊在30°C干燥24h后切割、拔殼，整理制備得 到膠囊成品。
[0026] 上述實施例為本發(fā)明較佳的實施工藝，但本發(fā)明的實施方法并不受上述實施例的限 審IJ，其它的任何符合本發(fā)明的設(shè)計思想與原理的技術(shù)方案改變、結(jié)構(gòu)修飾、替代、組合、簡化 等均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種新型羥丙基甲基纖維素-大豆蛋白共聚物，其結(jié)構(gòu)式如下式所示：R選自結(jié)構(gòu)式如下的任意一種基團(tuán)：其中，&表示大豆蛋白（Soya protein)。2. -種制備如權(quán)利要求1所述羥丙基甲基纖維素-大豆蛋白共聚物的方法，包括下述 步驟： 聚合：將羥丙基甲基纖維素衍生物、大豆蛋白、催化劑及反應(yīng)介質(zhì)加入到反應(yīng)容器中， 攪拌加熱進(jìn)行聚合反應(yīng)； 產(chǎn)物提?。悍磻?yīng)結(jié)束后，冷至室溫，反應(yīng)液濃縮后加入沉淀劑，過濾、洗滌及干燥沉淀物 后得到羥丙基甲基纖維素-大豆蛋白共聚物。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟（1)所述的羥丙基甲基纖維素衍 生物為醋酸羥丙基甲基纖維素琥珀酸酯及羥丙基甲基纖維素琥珀酸酯中的一種或者二種 組合物。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備工藝，其特征在于，步驟（1)所述的大豆蛋白為水溶性蛋 白，分子量為10000-200000,粘度大于1. 5mpa.s。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟（1)所述的催化劑為1- (3-二 甲氨基丙基）-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽（EDC)、N-羥基琥珀酰亞胺（NHS)、4-二甲氨基吡啶 (DMAP)、三乙胺、N-甲基嗎啉（NMM)、N，N-二異丙基乙胺（DIPEA)、1-羥基苯并三唑（H0BT)、 1-羥基-7-偶氮苯并三氮唑（H0AT)中的一種或者幾種混配體系。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟（1)所述的反應(yīng)介質(zhì)為去離子水 或者pH值為3-11的緩沖溶液。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟（1)所述的反應(yīng)反應(yīng)溫度為室溫 至80°C，反應(yīng)時間為2-24h。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2)所述的沉淀劑為乙醚、正己 烷、環(huán)己烷、石油醚、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、二氯甲烷、氯仿、丙酮、二氧六環(huán)中的一種或者幾 種混配體系，沉淀劑與所述共聚物的用量比為10-1000mL/g。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2)所述的洗滌劑選自權(quán)利要求 8所述的沉淀劑中的一種或者幾種混配體系。10. -種根據(jù)權(quán)利要求1和2所述以羥丙基甲基纖維素-大豆蛋白共聚物為主要原料 的植物膠囊的制備方法，其特征包括如下步驟： 將重量百分比為1-20%的羥丙基甲基纖維素-大豆蛋白共聚物加入水中，攪拌加熱至 40-90°C使體系完全溶解澄清得到膠液； 將溶劑減壓或者離心脫泡，保持在30-60°C內(nèi)，將制備膠囊的模板浸入料液，用醮膜法 醮膜成型得到膠囊； (3)將膠囊在30-50°C干燥4-24h后切割、拔殼得到膠囊成品。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種羥丙基甲基纖維素-大豆蛋白共聚物及其植物膠囊的制備方法，屬于化學(xué)合成及醫(yī)藥輔料技術(shù)領(lǐng)域。一種羥丙基甲基纖維素-大豆蛋白共聚物的制備方法，依次包括如下步驟（1）將羥丙基甲基纖維素衍生物、大豆蛋白、催化劑及反應(yīng)介質(zhì)加入到反應(yīng)容器中，攪拌加熱進(jìn)行聚合反應(yīng)；（2）反應(yīng)結(jié)束后，冷至室溫，反應(yīng)液濃縮后加入沉淀劑，過濾、洗滌及干燥沉淀物后得到羥丙基甲基纖維素-大豆蛋白共聚物。采用醮膜法，以羥丙基甲基纖維素-大豆蛋白共聚物為主要原料的植物膠囊的制備方法，可解決目前植物膠囊制造中普遍存在的生產(chǎn)成本過高、操作復(fù)雜、質(zhì)標(biāo)不穩(wěn)定及品質(zhì)不可控等問題。
【IPC分類】A61K47/42, A61K9/48, C08G81/00
【公開號】CN105295054
【申請?zhí)枴緾N201510776486
【發(fā)明人】唐汝培, 呂興富, 孫建剛
【申請人】泰安瑞泰纖維素有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月16日