專利名稱：一種煙用控釋軟膠囊制備方法
技術領域：
本發明涉及卷煙技術領域，具體地說是一種煙用控釋軟膠囊制備方法。
背景技術：
傳統的卷煙生產中，通常會在煙草加工過程中在煙草中加入各種各樣的添加劑，如香精香料和調味品，以改進煙草的品質，提高煙草制品的感官品質。但是在加入添加劑過程中，由于添加劑的物理化學性質不同，對于直接添加某些添加劑，如揮發性較好的組分，如高揮發的香精香料，容易揮發，從而造成施加困難；對于不易溶解的某些組分，無法有效施加；對高殘留的組分，會給設備帶來“污染”，影響其他產品生產。隨著科技進步，各種新型添加劑的施加方法不斷涌現。一種是采用化學方法，即，可以使用潛香化合物(繆明明等，煙草科技，1997年06期；李斌，安徽農業科學，2012年06期)，潛香物質是一類新型的煙草增香劑，與常規香料比較，它具有在自然條件下揮發性弱、化學性質更穩定的特點，同 時由于其本身沒有香味或對香感覺作用不大，但在陳化或燃燒過程中卻能產生重要的致香物質，因此能較好地解決產品香味的補償問題，并能提高產品質量的穩定性。在生產過程中可以滿足不揮發、易溶解、低殘留等等，在卷煙抽吸過程中受熱或燃燒分解可疑釋放出目標化合物，從而達到使用添加劑的效果。潛香物質一搬煙用在煙絲中或卷煙紙中。一類方法是采用物理包埋方法降低添加劑的揮發性，增強穩定性，如使用滴丸(劉志華等，中國發明專利第817301號)、微膠囊(吳酉芝等，農產品加工(學刊)，2008年07期；張海霞，廣州食品工業科技，2004年03期)、軟膠囊(迪迪埃 哈特曼等，中國專利公開號CN 101203213A,CN 101203148A ;張文輝，中國專利申請公布號CN 101925403A)。微膠囊或軟膠囊可以直接加入煙草中，也可以加到過濾嘴、卷煙紙和包裝材料中。往濾嘴中添加香精微膠囊或軟膠囊被認為是較為理想的卷煙加香方法，因為這樣既能延長香精的保留期，又能避免煙絲高溫燃燒而使香精變質的缺點。微膠囊技術是利用惰性多聚的天然高分子材料或合成高分子材料，將固體、液體或氣體材料包裹在一個微小密閉的膠囊之中，形成一種具有半透膜或密封的囊膜，并在一定條件下有控制地將所包裹的材料釋放出來，其優越性在于可有效減少活性物質對外界環境因素的反應，減少芯材向環境的擴散或蒸發，控制芯材的釋放及改變芯材的物理性質、化學性質等。將煙用香精作為囊容物制成微膠囊卷煙，不僅可防止抽吸前香味的揮發，而且防止了這些成分直接燃燒而使香味改變，保證了原有的香味。同時對于易劣變或敏感性的香料，經包囊后免受外界不良因素的干擾，提高了貯藏穩定性，還可避免不同組分香料的相互影響。軟膠囊也稱軟膠丸劑，它是將油類或對明膠物無溶解作用的非水溶性的液體或混懸液等封閉于膠囊殼中而成的一種制劑，其形狀有圓形、橢圓形、魚形、管形等。活性物質如藥物、蛋白質、維他命、香料等。考慮到膠囊在煙草中應用時，必須考慮到應用的部位、應用的方式、受煙氣或抽吸方式的影響，包埋成分的釋放以及其對煙氣的影響等因素，所考慮的膠囊必須具備相應的特性，包括加工性能、機械強度、適當的直徑、均一性、圓整度、穩定性、與煙氣(化學成分、溫度等)的相容性等等。需要開發各種技術用以創造能夠滿足這些應用所要求的物理結構，希望在膠囊化的同時，使膠囊的尺寸、滲透性、機械強度、相容性等都容易調控。現有的共擠出法(迪迪埃·哈特曼，中國專利公開號CN 101203213A, CN101203148A ;張文輝，中國專利申請公布號CN 101925403A)制備軟膠囊時，一般是采用同軸雙層滴丸設備進行滴制，即滴頭為雙層結構，其中滴頭的外層為成膜材料(壁材)，內頭內層為包裹物(芯材)。外層的壁材和內層的芯材以不同速度從同軸雙層滴頭裝置流出，在壓力或重力作用下，壁材依靠自身表面張力包裹著芯材從滴頭自然或外力剪斷脫落到成膜冷凝液中，與成膜冷凝液中的多價金屬離子(主要是鈣離子)發生反應，形成水不溶性的凝膠而固化成軟膠囊。這種方法由于內外層材料(芯材和壁材)的比重不一樣，黏度不一樣，很難 保證在空中形成的液滴中的芯材不脫出或偏朝一個方向，從而嚴重影響制備的膠囊的機械強度、圓整度、均一性，以及后期的加工性能。普通的軟膠囊液滴法制備方法無法解決殼體的機械強度、致密性和煙氣耐受性的同時又解決控制釋放的合理破碎強度問題(張文輝，中國專利公開號CN 101564667A)。
發明內容
本發明的目的是提供一種可以用于煙草制品，主要是濾嘴中的，能對添加劑進行控制釋放的膠囊及其制備方法。所制的膠囊大小可以控制，具有足夠的機械強度，膠囊均一性、圓整度、穩定性高于普通的膠囊，與煙氣具有非常好的相容性。本發明所涉及軟膠囊的制備方法采用乳滴模板化滴制的方式。將含有多價金屬離子的水包油乳化液作為模板滴入成膜劑復合膠體溶液中，含有多價金屬離子的水包油乳化液液滴模板的外圍在所述成膜劑膠體溶液中通過成膜劑膠體粒子在乳化液滴模板的表面自組裝成有序的球形凝膠包裹層，再通過膠體粒子與乳液滴中多價金屬離子的化學作用交聯形成致密、堅固的膜，成為軟膠囊初產品，經過染色、干燥、脫水，得到內部為油性液態目標有效物、外部為成膜劑凝膠包裹層的軟膠囊，經過進一步的防潮處理最終獲得目標膠囊。本發明的技術方案如下
1、乳化液的配置(按重量百分比)脂類溶劑40-70%，成膜反應劑O.1_3%，成膜填充劑
O.2-1%，乳化液增稠劑O. 1-0. 5%，乳化劑O. 2-1%，目標有效物添加劑O. 1-30%,醫用純化水或蒸餾水余量，將它們混合攪拌后制得乳化液；
2、成膜劑的配制凝膠劑為成膜劑總重量的O.1%_5%、填充劑為成膜劑總重量的
O.05-5% (加入填充劑是為了保證最后所得膠囊殼體的材料均勻和性質穩定)，醫用純化水或蒸餾水余量；成膜劑的配置應根據產品需求實現溫度可控，一般需要的溫度為(TC -75。。。3、乳化液滴入成膜劑將配制好的乳化液乳滴模板滴入成膜劑膠體溶液中，使成膜劑膠體粒子在乳滴表面自組裝形成有序的球面膠體殼，在液滴模板表面交聯形成致密堅固的膜形成圓球形膠囊；
4、膠囊定型和預干燥將上述制得的膠囊用純化水或蒸餾水清洗后放入質量濃度為
O.5%-30%的二價或多價金屬離子溶液中固化10分鐘-24小時，再將固化后的膠囊用純化水或蒸餾水清洗表面殘余的二價或多價金屬離子后放入置于常溫常濕空間的翻轉或震動容器中進行30分鐘至5小時的轉動定型(該容器應具有良好的通風功能并配備鼓風裝置)，再將膠囊轉移到常溫常濕的空間內進行靜置干燥12-24小時；
成膜劑溶液中的凝膠劑膠體分子在乳化液模板溶液液滴表面充分自組裝形成球形殼體，成膜劑溶液中的凝膠劑膠體分子和填充劑與乳化液模板液滴中的成膜反應劑二價或多價金屬離子發生化學反應，交聯形成致密、堅固的球形殼體。最終獲得的膠囊的厚度取決于成膜復合劑中成膜膠體分子的濃度以及乳化液模板溶液中填充劑的濃度；膠囊的機械強度除了和上述濃度、時間有關，還與乳化液及成膜復合劑中的填充劑和成膜反應劑有關，適當的填充劑和成膜反應劑將能確保膠囊的殼體具有足夠的機械強度、致密性和煙氣耐受性，并且能承受一定的外力擠壓而不發生破碎。5、膠囊表面防潮處理將上述制得的膠囊進行包衣處理，再將包衣后的膠囊經行定型和干燥，得到成品膠囊。
上述工藝中，膠囊定型和預干燥前可進行膠囊染色用市售食品級增色劑，如SO158亮藍，加入乳化液中或加入成膜劑中，或在固化膠囊時加入到固化膠囊的二價或多價金屬鹽溶液中，加入乳化液中的用量為乳化液重量百分比的O. 0-0. 2%，這樣，可以增加膠囊的外觀感受。所述的目標有效物添加劑具有調味作用，可以是植物精油、煙草提取物、合成香精香料等中的一種或幾種；其中植物精油，如薄荷油、香茅草油、檸檬油等中的一種或幾種；煙草提取物，如煙草精油、煙草凈油、尼古丁等中的一種或幾種；以及其他合成香精香料，如
薄荷醇等等。所述脂類溶劑(主要用于溶解或稀釋目標有效物)包括但不限于大豆油、菜籽油、魚肝油、花生油等一種或者幾種混和物，或者是甘油三酯，包括但不限于中、長鏈的甘油三 酯，如辛酸甘油三酯、壬酸甘油三酯、癸酸甘油三酯等一種或幾種混合物。所述的成膜反應劑為二價或三價金屬離子鹽，包括但是不限于鐵、銅、鎂、鈣、鍶、鋅、鋁等的二價或三價金屬離子鹽中的一種或多種。成膜填充劑包括但不限于變性淀粉、普魯蘭多糖、結冷膠、糊精、環糊精、羧甲基纖維素鈉的一種或多種；填充材料可保證膠囊殼體的強度和膠囊殼體的支撐作用，是防止膠囊變形，保證膠囊在嘴棒中捏破時形變率小于1/3的有效成分；同時不同填充物的選擇也可增強膠囊殼體致密性，保證一些具有較強揮發性或滲透性的目標有效物在控制釋放前不會經過時間的推移緩慢釋放掉。所述乳化液增稠劑為海藻酸一價鹽，其粘度為5000-30000厘泊(優選10000-20000厘泊)，乳化液增稠劑還包括但不限于槐豆膠、明膠、瓜爾膠、卡拉膠、黃原膠、阿拉伯膠、酪蛋白等的一種或兩種復合。所述乳化劑為HLB值為13-17的水包油乳化劑，如吐溫20、吐溫40、吐溫60、吐
溫80等ο所述凝膠劑包括但不限于結冷膠、海藻酸鹽，海藻酸鹽為海藻酸鈉、海藻酸鉀、海藻酸銨等中的一種或多種。所述的填充劑包括但不限于變形淀粉、殼聚糖、普魯蘭多糖、結冷膠、糊精、環糊精、羧甲基纖維素鈉的一種或多種。為防止膠囊在運輸、后期工藝、卷煙儲存，卷煙抽吸過程中的受潮軟化，將上述制得的膠囊進行表面包衣，其材料包括但不限于樹脂、乙基纖維素、甲殼素、殼聚糖、糊精、結冷膠、蟲膠，棕櫚蠟等中的一種；溶劑包括但不限于水、乙醇、正己烷、丁醇、丙酮等中的一種。用量為膠囊重量的O. 1%-3%。將包衣后的膠囊經行定型和干燥，得到成品膠囊。本發明采用乳滴模板化滴制的方法與其它采用共擠出法軟膠囊制備方法存在顯著不同。采用本發明的方法，膠體粒子在乳滴模板表面自組裝形成有序的球面膠體殼，交聯固定乳滴模板表面的膠體粒子制備新型的膠體體(colloidosome)膠囊，即以膠體粒子為殼的膠囊。通過控制成膜劑的濃度以及乳液液滴模板在成膜劑中的停留時間從而控制膠囊的厚度。乳滴模板法制備膠囊過程簡單靈活，只要選擇合適的水油兩相和膠體粒子進行乳化就能得到膠體體膠囊，并且通過所選膠體粒子的種類和數量以及粒徑大小就可以調控膠囊的尺寸、滲透性、機械強度等。由于包裹物從單一的滴頭中勻速、恒定滴入到成膜劑中，通過成膜劑膠體粒子在乳滴表面自組裝形成有序的球面膠體殼，成膜劑的分子在液滴模板表面交聯形成致密堅固的膜，從而確保制備的膠囊具有均一的圓整度和足夠的機械強度。 除了采用液滴模板法滴制外，由于本發明涉及的軟膠囊應用在煙草制品中時，既要滿足一定的機械強度、致密性和煙氣耐受性又要滿足控制釋放應具備的合理破碎強度，主要體現在成膜后的球面膠體殼需即滿足一定的機械強度、致密性和煙氣耐受性又滿足控制釋放應具備的合理破碎強度，而普通的軟膠囊液滴法制備方法并不具備此功能或無法解決殼體的機械強度、致密性和煙氣耐受性的同時又解決控制釋放的合理破碎強度問題(張文輝，中國專利公開號CN 101564667A)。本發明則通過在乳液模板或成膜劑中加入適當的填充劑或殼體支撐材料較好地解決了膠囊殼體的機械強度、致密性和煙氣耐受性問題。本發明的膠囊大小可以控制，具有足夠的機械強度，膠囊均一性、圓整度、穩定性高于普通的膠囊，與煙氣具有非常好的相容性，在受到煙氣作用的前后都能有保持較好的彈性和硬度，在煙草制品使用前后都可以利用外壓使其破裂而釋放出添加劑，特別適合于煙草制品濾嘴中添加劑的控制釋放。而且制作方法操作和設備簡單，制作成本低。
具體實施例方式 實施例I
權利要求
1.一種煙用控釋軟膠囊的制備方法，其特征在于按以下步驟進行 O乳化液的配置按重量百分比脂類溶劑40-70%，成膜反應劑O. 1_3%，成膜填充劑O.2-1%，乳化液增稠劑O. 1-0. 5%，乳化劑O. 2-1%，目標有效物添加劑O. 1-30%,醫用純化水或蒸餾水余量，將它們混合攪拌后制得乳化液； 2)成膜劑的配制凝膠劑為成膜劑總重量的O.1%_5%、填充劑為成膜劑總重量的O.05-5%，醫用純化水或蒸餾水余量； 3)乳化液滴入成膜劑將配制好的乳化液乳滴模板滴入成膜劑膠體溶液中，使成膜劑膠體粒子在乳滴表面自組裝形成有序的球面膠體殼，在液滴模板表面交聯形成致密堅固的膜形成圓球形膠囊； 4)膠囊定型和預干燥將上述制得的膠囊用純化水或蒸餾水清洗后放入質量濃度為O.5%-30%的二價或多價金屬離子溶液中固化10分鐘-24小時，再將固化后的膠囊用純化水或蒸餾水清洗表面殘余的二價或多價金屬離子后放入置于常溫常濕空間的翻轉或震動容器中進行30分鐘至5小時的轉動定型，再將膠囊轉移到常溫常濕的空間內進行靜置干燥12-24小時； 5)膠囊表面防潮處理將上述制得的膠囊進行包衣處理，再將包衣后的膠囊經行定型和干燥，得到成品膠囊。
2.根據權利要求I所述的煙用控釋軟膠囊的制備方法，其特征在于上述工藝中，膠囊定型和預干燥前進行膠囊染色用市售食品級增色劑，加入乳化液中或加入成膜劑中，或在固化膠囊時加入到固化膠囊的二價或多價金屬鹽溶液中。
3.根據權利要求I所述的煙用控釋軟膠囊的制備方法，其特征在于所述脂類溶劑為大豆油、菜籽油、魚肝油、花生油中的一種或者幾種混合物，或者辛酸甘油三酯、壬酸甘油三酯、癸酸甘油三酯中的一種或幾種混合物。
4.根據權利要求I所述的煙用控釋軟膠囊的制備方法，其特征在于所述的成膜反應劑為鐵、銅、鎂、鈣、鍶、鋅、鋁中的二價或三價金屬離子鹽中的一種或幾種。
5.根據權利要求I所述的煙用控釋軟膠囊的制備方法，其特征在于成膜填充劑為普魯蘭多糖、結冷膠、糊精、環糊精、羧甲基纖維素鈉的一種或幾種。
6.根據權利要求I所述的煙用控釋軟膠囊的制備方法，其特征在于所述乳化液增稠劑為槐豆膠、明膠、瓜爾膠、卡拉膠、黃原膠、阿拉伯膠、酪蛋白中的一種或幾種。
7.根據權利要求6所述的煙用控釋軟膠囊的制備方法，其特征在于乳化液增稠劑粘度為 5000-30000 厘泊。
8.根據權利要求I所述的煙用控釋軟膠囊的制備方法，其特征在于所述凝膠劑為結冷膠、海藻酸鹽，海藻酸鹽為海藻酸鈉、海藻酸鉀、海藻酸銨中的一種或幾種。
9.根據權利要求I所述的煙用控釋軟膠囊的制備方法，其特征在于所述的填充劑為殼聚糖、普魯蘭多糖、結冷膠、糊精、環糊精、羧甲基纖維素鈉中的一種或幾種。
10.根據權利要求I所述的煙用控釋軟膠囊的制備方法，其特征在于所述的目標有效物添加劑為薄荷醇、薄荷油、香茅草油、檸檬油中的一種或幾種；或煙草精油、煙草凈油、尼古丁中的一種或幾種。
全文摘要
本發明是一種煙用控釋軟膠囊的制備方法。將含有多價金屬離子的水包油乳化液作為模板滴入成膜劑復合膠體溶液中，含有多價金屬離子的水包油乳化液液滴模板的外圍在所述成膜劑膠體溶液中通過成膜劑膠體粒子在乳化液滴模板的表面自組裝成有序的球形凝膠包裹層，再通過膠體粒子與乳液滴中多價金屬離子的化學作用交聯形成致密、堅固的膜，成為軟膠囊初產品，經過染色、干燥、脫水，得到目標膠囊。它具有足夠的機械強度和致密結構，膠囊均一性、圓整度、穩定性高于普通的膠囊，與煙氣具有非常好的相容性。
文檔編號A24B3/12GK102824887SQ20121034054
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月14日 優先權日2012年9月14日
發明者繆明明, 何金星, 劉志華, 代家紅, 陳永寬, 孫紹彬, 孫志勇 申請人:云南煙草科學研究院, 云南恩典科技產業發展有限責任公司