專利名稱：水可分散的輔酶q10干粉的制作方法
技術領域：
本發明涉及包含輔酶Q-10的水可分散的組合物。輔酶Q-10的系統命名是6-十異戊二烯基-2，3-二甲氧基-5-甲基-1，4-苯醌，由于它的生理學活性，其可被用作人和動物營養的添加劑。但是，輔酶Q-10在水中幾乎不溶，所以當口服給藥時，其生物利用度很差。一直努力增加輔酶Q-10的溶解度，例如通過用增溶劑形成溶液或乳劑來增加其溶解度，其中所說的增溶劑是例如表面活性劑如聚山梨醇酯或卵磷脂，見US 6,054,261和US 4,483,873；聚乙氧基化氫化蓖麻油，見EP 522 433；或硬脂酸十甘油酯，見JP2000212066；通過提供固體化合物的穩定的細水性分散體來增加其溶解度，見US 6,197,349；或通過形成該化合物的衍生物的膠束或脂質體聚集體來增加其溶解度，見US 4,883,670。
本發明提供了具有改善的生物利用度的輔酶Q-10制劑。本發明一方面涉及包含輔酶Q-10的小滴的新型粉末組合物，所說的小滴被分散在改性的多糖或明膠的基質中。本發明還涉及分散于改性的多糖或明膠基質中的輔酶Q-10的新型水性乳劑。本發明還涉及包含該類輔酶Q-10制劑的食品、飲料、飼料、化妝品和藥品。
本發明另一方面涉及一種制備包含分散于改性的多糖或明膠基質中的輔酶Q-10小滴的新型粉狀組合物的新方法。
術語“改性的多糖”指的是包含親脂性部分例如在直鏈中優選具有5至18個碳原子鏈長度的烴部分的多糖。改性的多糖優選至少對于動物使用而言是可接受的。對于人類應用而言，優選的改性的多糖應當是GRAS(“通常被認為是安全的”的縮寫)或被全球各種管理機構確定的被批準用于食品應用的材料。一種優選的改性的多糖是改性的淀粉。淀粉類物質是親水性的，因此不具有乳化能力。但是，改性淀粉是由通過公知的化學方法用疏水性部分進行了取代的淀粉所制備的。例如，可以用被烷基或鏈烯基所取代的環狀二元羧酸酸酐如琥珀酸酐和戊二酸酐對淀粉進行處理。本發明特別優選的改性淀粉具有下述結構 其中St是淀粉、R是亞烷基且R′是疏水性基團。所說的亞烷基優選是低級亞烷基，如二亞甲基或三亞甲基。R′可以是烷基或鏈烯基，優選包含5至18個碳原子。優選的式I的改性淀粉是辛烯基琥珀酸淀粉鈉。除其它來源之外，其可以通過商業途徑獲得，如以Capsul的形式從National Starchand Chemical Company，Bridgewater，N.J.獲得。這種化合物的制備以及通式1的化合物在現有技術中是已知的(見“改性淀粉性質和應用”，O.B.Wurzburg編輯，CRC Press，Inc.，Boca Raton，Florida(1991))。
這里所用的術語“明膠”表示可以分別由皮膚或骨頭通過酸或堿水解而獲得或制造的任何明膠。用于本發明的優選的明膠是魚膠。
以干重計，本發明的組合物可以在基質中包含高至約60％重量的輔酶Q-10。優選地，輔酶Q-10在基質中的百分比為約10％至約40％，最優選為約25％重量。
該組合物還可以包含少量殘余水。殘余水的量取決于所用的干燥技術，其對于普通從業者而言是顯而易見的。殘余水的量還取決于該組合物中基質材料的比例，并且可以高至具有高基質比例組合物的約10％，并且一般為約5％重量。或者，可以向該粉狀組合物中添加其它標準組分，例如單獨或聯用的蔗糖、麥芽糖糊精或抗氧劑，并且相應地對輔酶Q-10和多糖或明膠的量進行調整。
可以通過包含下面步驟的方法來制備本發明的新型粉狀組合物a)提供改性多糖或明膠的水溶液；b)向步驟a)的溶液中加入輔酶Q-10；c)對步驟b)的產物進行乳化，從而得到具有所需小滴大小的乳劑；和
d)將步驟c)的乳劑進行干燥，得到粉狀組合物。
在本發明的一個實施方案中，將輔酶Q-10加熱，得到一種熔化物，然后將其以熔化形式加入到略微加溫(例如在約40至50℃下加溫)的基質組分即改性多糖或明膠的溶液中。適宜地，可以向該輔酶Q-10熔化物中加入抗氧劑如dl-生育酚。如果需要的話，還可以向基質溶液中加入另外的組分如蔗糖或麥芽糖糊精。然后，用常規的裝置對該混合物進行乳化直至獲得所需大小的乳劑顆粒。
在本發明方法特別優選的實施方案中，該粉狀組合物是通過下面的步驟制造的aa)提供改性多糖或明膠的水溶液；bb)在攪拌的情況下將輔酶Q-10以熔化形式加入到改性多糖或明膠的水溶液中從而形成一種乳化原油，其優選是固體含量為約30％至約50％，更優選為約45％的預制乳狀液；其中的乳滴具有2000nm或更小的平均直徑；cc)在約5℃至約75℃的溫度下和約600巴至約4000巴的壓力下用高壓勻化器對該乳化原油進行進一步的乳化；和dd)將該乳劑噴霧干燥。
步驟a)和aa)可以分別在任何合理的溫度下進行以確保改性多糖在水中可以迅速溶解并且可以完全發揮其功能。
為了確保改性多糖在合理的時間內可以完全溶解，優選將其加熱至約40或80℃，其后，可以方便地將所得的溶液冷卻至約40℃。然后以熔化形式加入輔酶Q-10并將該混合物勻化成乳化原油(例如通過使用膠體磨或任何其它常規混合工具來進行)直至小滴大小優選不大于2000nm。可以用任何常規的粒度分析器來對小滴的大小進行測量。一種優選的測量方法是激光散射技術。Malvern ZetaSizer(Malvern Instruments，Southborough，MA)是激光散射測量裝置的一個實例。
然后，用高壓勻化裝置和用于此目的的容器對該乳化原油進行進一步的乳化。所選擇的裝置應能提供足夠高的壓力。高壓勻化裝置如得自BEEInternational(Migdal Ha′emek，Israel)的DeBEE2000型適用于此目的。還可以使用噴射器(如由Jet Edge Inc.，Minneapolis，MN所制造的裝置)。可以通過適宜的濾網將該乳化原油從盛放容器中轉移到乳化裝置中以防止高壓勻化器的堵塞。進行勻化(指的是進一步的乳化)的溫度最好被維持在室溫之上，例如為約30°到高至約75°，用冷卻系統如冰水浴來控制高壓下的溫度。乳化裝置的壓力泵應被設置在適宜的壓力下(根據所需小滴的大小被設定為600至4000巴)。
連續進行足夠次數的勻化通過次數以獲得所需小滴大小的乳劑。一般而言，操作壓力越穩定，獲得同樣小滴大小所需的通過數就越少。然后，將該乳劑進行干燥以獲得本發明的粉末。可以用任何標準方法來進行干燥，例如可以在適宜的噴霧干燥器中進行噴霧干燥，例如得自Niro/AS(Soeborg，丹麥)的Mobile Minor型噴霧干燥器。
為了獲得所需的小滴大小，可以根據需要將乳化步驟cc)重復進行一次或多次以獲得所需的小滴大小，即可以將乳化原油放到勻化容器中、乳化、從該勻化容器中流出、并再次通過該勻化容器直至獲得所需的小滴大小。根據所用的乳化壓力，通過需要流通高至20次。這些流通通常都是在相同的壓力和相同的系統參數下進行的，但是對于不同的流通而言也可以使用不同的壓力(不同流通的其它系統參數也可以不同)。一次流通的時間并不關鍵。每次流通的時間將取決于包括乳劑粘度、批量大小、流速和壓力在內的系統參數。這些參數將取決于所選擇的確切處理形式，并且可以由本領域技術人員來進行變化以獲得所需的結果。應持續進行乳化流通直至用粒度分析進行測定的試驗表明獲得了所需的小滴大小。本發明輔酶Q-10乳劑的平均小滴大小不高于約500nm，優選小于約200nm并且最優選130nm或更小。為了獲得130nm或更小的小滴直徑，重要的是在上述的超高壓下進行勻化步驟以將該乳劑的小滴大小有效降低至所希望的大小。在勻化器中所用的壓力優選高于1000巴并且最優選高于1500巴。在勻化器出口處所測量的勻化溫度優選低于70℃。然后用公知的技術如冷凍干燥、流化床干燥、微型膠囊(beadlet)形成將該乳劑轉化成粉末，優選通過噴霧干燥來進行干燥，從而得到包含直徑不高于約500nm，優選小于約200nm并且最優選130nm或更小并且分散于基質中的輔酶Q-10小滴的粉狀組合物。
本發明的輔酶Q-10組合物可以用于強化食品和飲料。其還可被用于用來供給輔酶Q-10的藥物組合物。可以通過向飲料中添加本發明的粉狀組合物來獲得用輔酶Q-10進行了強化的飲料。將本發明的粉狀組合物添加到液體中并不需要特殊的操作或長時間的混合。僅需將該粉末添加到液體中并通過振搖或攪拌混合至不再有肉眼可見的粉末顆粒即可。
如果希望將輔酶Q-10混入到化妝品中，則本發明的粉狀組合物還可以被加入到化妝品中。如果該化妝品在視覺上是澄清的，則可以使用本發明的優選組合物以避免增加該化妝品的濁度。化妝品包括可用于皮膚、毛發或指甲的任何物質，例如皮膚護理產品如香脂、洗劑、或棒劑、各種軟膏、用于面部、眼睛或嘴唇的化妝組合物、香波和調理劑、指甲上光劑等等。該化妝品還可以包含其它活性成分。還包括以軟膏、洗劑等形式用于局部應用的藥物組合物。化妝品的配制對于本領域技術人員而言是眾所周知的。可以在制備過程中在適宜的時間加入本發明的粉狀組合物以使其被均勻混合到化妝品中。
用下面的實施例來證明本發明，但是并不是要用其以任何方式對本發明進行限制。
實施例1將58g魚膠(起霜號0)和58g蔗糖置于一個500ml的容器中，然后向其中加入60ml去離子水。在40℃下，用粉碎機盤以1000rpm的速度進行攪拌使該混合物形成溶液，其給出了一種基質。在55℃下使混有2g dl-α-生育酚的40g輔酶Q-10熔化。隨后，將該混合物在基質中進行乳化并將其攪拌15分鐘。在乳化和攪拌的過程中該粉碎機盤以4800rpm的速度旋轉。此后，該乳劑的內相具有約260nm的平均粒度。然后用70ml去離子水對該乳劑進行稀釋并將其加熱至60℃。隨后，將1300g玉米淀粉放在實驗室噴霧罐中并將其冷卻至至少0℃。用旋轉噴霧噴嘴將該乳劑噴灑到該噴霧罐中。將由此而獲得的顆粒加玉米淀粉進行篩分(篩分部分160至630μm)以除去過量的玉米淀粉，然后用氣流將該顆粒在室溫下進行干燥，得到237g干顆粒，其包含16.3％的輔酶Q-10。
實施例2在與實施例1相似的實驗中，用辛烯基琥珀酸淀粉鈉(National Starchand Chemical Company，Bridgewater，N.J.)代替魚膠。內相的粒度為約160nm。收率為288g并且輔酶Q-10的含量為13.4％。
實施例3在80℃下將267.4g辛烯基琥珀酸淀粉鈉(National Starch andChemical Company，Bridgewater，N.J.)溶解于287.8g去離子水中。在將該淀粉溶液冷卻至約40℃后，將在55℃下制備的50g輔酶Q-10和2.5g dl-α-生育酚的溶液逐漸加入到該辛烯基琥珀酸淀粉鈉的溶液中并用實驗室勻化器對其進行勻化直至該乳滴的大小不高于2000nm。然后，用高壓勻化器在2000巴下對該乳化原油進行勻化。將該乳劑循環進行該勻化操作直至該乳劑的小滴達到130nm或更小。
該乳劑可以被噴霧干燥(Niro A/S，Soeorg，丹麥，Mobile Minor型)，得到包含約15％輔酶Q-10的粉末。
權利要求
1.一種包含輔酶Q-10的小滴的粉狀組合物，其中所說的小滴分散于改性多糖或明膠的基質中。
2.如權利要求1所述的粉狀混合物，其中所說的基質是改性的多糖。
3.如權利要求2所述的粉狀組合物，其中所說的改性的多糖是改性的淀粉。
4.如權利要求3所述的粉狀組合物，其中所說的改性的淀粉是辛烯基琥珀酸淀粉鈉。
5.如權利要求1所述的粉狀組合物，其中所說的基質是明膠。
6.如權利要求1所述的粉狀組合物，其中所說的明膠是魚膠。
7.如權利要求1至6中任意一項所述的粉狀組合物，其中所說的基質還包含單糖、二糖或多糖。
8.如權利要求7所述的粉狀組合物，其中所說的基質還包含蔗糖。
9.如權利要求7所述的粉狀組合物，其中所說的基質還包含麥芽糖糊精。
10.如權利要求1至9中任意一項所述的粉狀組合物，其中輔酶Q-10的量為約1％至約60％重量(以干重計)。
11.如權利要求1至9中任意一項所述的粉狀組合物，其中輔酶Q-10的量為約10％至約40％重量(以干重計)。
12.一種水性乳劑組合物，其包含輔酶Q-10的小滴，所說的小滴分散于改性多糖或明膠的水溶液中。
13.如權利要求12所述的乳劑組合物，其中平均小滴直徑為約500nm或更小。
14.如權利要求12所述的乳劑組合物，其中平均小滴直徑為約200nm或更小。
15.如權利要求12所述的乳劑組合物，其中平均小滴直徑為約130nm或更小。
16.包含如權利要求1至11中任意一項所述的粉狀組合物或權利要求12至15中任意一項所述的乳劑的飲料或食品。
17.一種制備包含分散于改性的多糖或明膠基質中的輔酶Q-10小滴的粉狀組合物的方法，其包括a)提供改性的多糖或明膠的水溶液；b)向步驟a)的溶液中加入輔酶Q-10；c)對步驟b)的產物進行乳化，從而得到具有所需小滴大小的乳劑；和d)將步驟c)的乳劑進行干燥，得到一種粉狀組合物。
18.如權利要求17所述的方法，其包括aa)提供改性多糖或明膠的水溶液；bb)在攪拌的情況下將輔酶Q-10以熔化形式加入到改性多糖或明膠的水溶液中從而形成一種乳化原油，其優選是固體含量為約30％至約50％，更優選為約45％的預制乳狀液；其中的乳滴具有2000nm或更小的平均直徑；cc)在約5℃至約75℃的溫度下和約600巴至約4000巴的壓力下用高壓勻化器對該乳化原油進行進一步的乳化；和dd)將該乳劑噴霧干燥。
19.上文所述的本發明，尤其是參考實施例進行描述的本發明。
全文摘要
通過將輔酶Q－10在基質組分的溶液中進行乳化而獲得了包含分散于改性的多糖或明膠基質中的輔酶Q－10小滴的新的粉狀組合物。
文檔編號A61K8/72GK1633245SQ03803946
公開日2005年6月29日 申請日期2003年2月6日 優先權日2002年2月14日
發明者陳奇成, B·魯恩伯格, J·尤姆 申請人:Dsm Ip資產有限公司