非胶凝状的胶囊膜组合物和使用其所形成的胶囊

摘要

提供了包含作为基质的具有小于10的平均DE和不高于30,000的平均分子量的淀粉水解产物的非胶凝状的胶囊膜组合物。这些非胶凝状的胶囊膜具有稳定的吸湿/释放性和足以耐受生产和以产品形式进行存储时的强度并且还能在体内产生极佳的崩解性。还提供了用上面所描述的非胶凝状的胶囊膜组合物所制备的胶囊。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于食品、药物、准药物等等的非胶凝状的胶囊壳组合物以及由其所形成的胶囊。

背景技术

对于用于食品、药物、准药物等等的胶囊的壳材料而言，由于明胶可以在体内迅速崩解、具有较高的壳强度和稳定的吸湿/释放性，所以主要使用明胶。

但是，因为明胶是得自牲畜如牛、猪、家禽等等的动物蛋白，所以其难以包含可以与作为其中的胶囊成分的蛋白发生反应的物质。当水分增加时明胶壳容易不溶或随着时间的流逝而变脆，并且其耐热性降低也是一种问题。在一些情况中，由于摄取明胶会使其产生过敏反应、以及由于宗教方面的原因或由于素食主义者的原因而限制了其应用。此外，近来，由于牲畜疾病如疯牛病(BSE)、人的脚或嘴部疾病的影响或污染而一直使得难以使用明胶。

因此，需要研制不用明胶作为基质的非胶凝状的胶囊壳。

非胶凝状的胶囊壳的实例包括包含水不溶性琼脂作为基质的胶囊壳(例如，在公开号为193216/1989、65222/1993、196478/1995、25228/1997、253112/1999等等的日本专利中对其进行了描述)。但是，当将该胶囊壳用于食品、准药物和药物时，由于其在体内的崩解性差，所以在体内难以迅速释放这些物质。

公开了一种包含角叉菜胶、多糖和多元醇作为基质的胶囊壳(在公开号为10508/1986的日本专利中对其进行了描述)和一种通过用胶凝剂将水溶性基质如羟丙基甲基纤维素、胶凝糖胶(gellan gum)或聚乙烯醇凝胶化而获得的胶囊壳(在公开号为208458/1996、291928/1998、170137/2001等等的日本专利中对其进行了描述)。在这些胶囊壳中，因为由基质形成高强凝胶，所以胶囊的强度高，但是胶囊壳的崩解困难，所以不能充分获得在体内的迅速崩解。另一方面，当使用的基质产生低强度的凝胶时，虽然胶囊壳的崩解得到了改善，但是胶囊的强度低，所以其难以制备出一种胶囊产品。此外，在被制备后，胶囊壳破裂，胶囊内含物泄漏。

在US 6,214,376中，公开了一种包含角叉菜胶和淀粉水解产物如DE不小于10的糊精的胶囊壳。但是，这种胶囊易碎和吸湿性/释放性增加，其造成胶囊壳龟裂或软化和变粘，从而降低了其存储稳定性。

如上所述的那样，用众所周知的常规技术难以提供既具有一定的强度又具有胶囊壳易于崩解性这样两种彼此相反的性质的胶囊壳，本发明可以实现这一点并且可以通过稳定吸湿性/释放性而保留其质量。

发明内容

本发明的公开

(本发明要解决的问题)

本发明的主要目的是要提供一种具有可以耐受生产和作为胶囊产品进行存储时的强度、稳定的吸湿性/释放性和极佳的体内崩解性的非胶凝状的胶囊壳组合物以及由该非胶凝状的胶囊壳组合物所形成的胶囊。

(解决该问题的方法)

为了实现这一目的，本发明的发明人对胶囊壳组成进行了研究。结果，他们发现适于在胶囊壳组合物中以高含量用易水溶的基质生产一种具有易于崩解的性质的胶囊。此外，其对可以保留足够低的粘度从而使得在固体含量高的情况下也易于通过使用高含量来形成一种胶囊并且还具有稳定的吸湿性/释放性的植物材料进行了研究。结果，他们发现可以通过用低分子量的淀粉水解产物作为基质并对其DE(右旋糖当量)进行优化来完成实现本发明的目的。

本发明提供了一种包含淀粉水解产物作为基质的非胶凝状的胶囊壳组合物。本发明特别是提供了一种包含作为基质的淀粉水解产物和胶凝剂的非胶凝状的胶囊壳组合物。在本发明中，适宜使用平均DE小于10和平均分子量不高于30,000的淀粉水解产物。该非胶凝状的胶囊壳组合物包含胶凝剂和胶凝助剂，并且可包含或不包含壳增强剂和增塑剂。

此外，本发明提供了一种由该非胶凝状的胶囊壳组合物所形成的胶囊。

(本发明的作用)

使用属于植物物质的易水溶的淀粉水解产物作为基质的本发明的非胶凝状的胶囊壳组合物不仅能解决使用明胶的问题，而且还可以提供一种用常规的非胶凝状的胶囊不能获得的具有高强度的、在体内易于崩解的并由于具有稳定的吸湿/释放而具有极佳的存储稳定性的胶囊。

在本发明中，所说的非胶凝状的胶囊壳组合物可以包含各种添加剂，如肠材料、甜味材料和着色剂，从而与常规的胶状胶囊一样赋予所得胶囊所需的性质，并且，在该胶囊的生产过程中，可以使用用于生产常规胶凝状的胶囊的装置。

附图简要说明

图1是说明用于制备本发明胶囊的装置的一个实施方案横截面图(具有用于进行实施例中的滴落处理的双喷嘴的用于制备无缝胶囊的装置)。

图2是说明湿度与包含两种具有不同DE的淀粉水解产物作为基质的本发明胶囊壳中的水分减少(干燥失重)之间的相互关系的图。

本发明的最佳实施方式

将对本发明进行如下的简要说明。

非胶凝状的胶囊壳组合物

(1)基质

本发明的胶囊壳组合物包含易水溶的淀粉水解产物作为基质。

被用作基质的淀粉水解产物是水溶性的并且具有不高于30,000，优选地为100至30,000的平均分子量。

以胶囊壳组合物中固体含量的总重量为基准计，在本发明的胶囊壳组合物中所包含的用作基质的淀粉水解产物的数量不少于50％重量，优选地为55至65％重量。为了制备一种易于崩解的胶囊，其需要当被以具有高含量的水溶液的形式使用时，期望该淀粉水解产物可以维持低粘度。

因此，所用淀粉水解产物40％水溶液的粘度在80℃下优选地不高于300mPa·s。

适宜用作基质的淀粉水解产物的实例包括例如可溶性淀粉、糊精以及其混合物(如“Stabilose”、“Pinedex”(商品名)；分子量Mw＝100至40,000，其可以由Matsutani Chemical Industry Co.，Ltd.通过商业途径获得)。

在本发明中，试图对被用作基质的淀粉水解产物的右旋糖当量DE进行优化以通过稳定吸湿性和释放来提供一种具有存储稳定性的胶囊。用两种具有不同DE的淀粉水解产物(一种具有小于10的DE，另一种具有不小于10的DE)来制备胶囊壳组合物，并通过测量该壳在120℃下在绝对干燥的条件下干燥24小时时的水分减少(干燥失重)来测定该胶囊壳在不同湿度条件下的水分含量。结果发现，当使用DE不小于10的淀粉水解产物时，其在20至80％RH的湿度下的失重不小于25％。另一方面，当使用DE小于10的淀粉水解产物时，其失重不超过15％(如图2所示)。即，当用DE小于10的淀粉水解产物作为基质时，该胶囊壳组合物的吸湿和释放性得到了稳定。所以，其可以防止胶囊壳由于在低湿度下变脆而龟裂，并且可以防止该胶囊壳由于在高湿度下软化和发粘而使得产品的质量降低。

因此，在本发明中，希望被用作基质的淀粉水解产物具有小于10的DE。可以单独使用DE小于10的淀粉水解产物，或者可以任选地将其与DE不小于10的即高水解性的淀粉水解产物联用。如果使用该类组合，则需要对具有高水解性的淀粉水解产物和具有低水解能力的淀粉水解产物进行选择从而使得该淀粉水解产物的混合物具有小于10的平均DE、不高于30,000的平均分子量并且其40％所水溶液在80℃下的粘度不高于300mPa·s。具有高水解性的淀粉水解产物的实例包括例如可以以“TK-16”的商品名从Matsutani Chemical Industry Co.，Ltd.通过商业途径获得的麦芽糖糊精等等。以该胶囊壳组合物中固体含量的总重量为基准计，被用作具有高水解性淀粉水解产物的麦芽糖糊精的数量优选地不高于35％重量，更优选地不高于25％重量。

除与基质一起使用的胶凝剂和胶凝助剂外，本发明的胶囊壳组合物可以包含或不包含壳增强剂以改善胶囊本身在体内的崩解性和胶囊壳的强度。

(2)胶凝剂和胶凝助剂

对于胶凝剂而言，可以适宜地使用在不高于80℃的温度下熔化的得自植物的多糖，其实例包括一种选自furcellan、角叉菜胶、果胶、凝胶多糖、车前子胶、黄原胶、刺槐豆胶、瓜尔胶和胶凝淀粉的物质或其中两种或多种物质的组合。在胶凝剂中，一种或两种或多种选自furcellan、LM果胶、凝胶多糖、车前子胶、黄原胶和刺槐豆胶的混合物、黄原胶和瓜尔胶的混合物、黄原胶和瓜尔胶水解产物的混合物、以及胶凝淀粉的物质的组合与角叉菜胶的重量比可以为6∶4至9∶1的范围。作为胶凝剂，可以使用一种选自酸水解淀粉和白糊精的胶凝淀粉或两种或多种选自该类物质的胶凝淀粉的混合物。

以该胶囊壳组合物中固体含量的总重量为基准计，胶凝剂的含量为0.5至30％重量，优选地为1至15％重量。

在本发明的胶囊壳组合物中，希望与胶凝剂一起使用由一价离子或二价离子所组成的胶凝助剂以改善该胶囊壳的可成形性，所说的胶凝助剂更优选地是一种或两种或多种选自钾离子、钠离子、钙离子和铵离子的物质的组合。以该胶囊壳组合物中固体含量的总重量为基准计，该胶凝助剂的含量为0.1至10％重量，优选地为0.5至5％重量。

(3)壳增强剂

适宜的壳增强剂的实例包括单糖，如右旋糖、果糖、葡萄糖、半乳糖；低聚糖和二糖，如蔗糖、麦芽糖、海藻糖、偶合糖；多糖，如支链淀粉(pullulan)、阿拉伯胶、阿拉伯半乳聚糖(arabinogaractan)、纤维素及其衍生物；和糖醇，如山梨醇、麦芽糖醇(被还原的麦芽糖糖浆)、乳糖醇、palatinit、木糖醇、甘露醇、卫矛醇。该壳增强剂可以被单独使用或可以将其中的两个或多个联合应用。以该胶囊壳组合物中固体含量的总重量为基准计，该壳增强剂的含量为0.1至50％重量，优选地为0.5至30％重量。

(4)增塑剂

除上述组分外，在本发明中，该胶囊壳组合物还可以包含或不包含增塑剂。可以适宜使用的增塑剂的实例包括一种选自多元醇如甘油、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇的物质或两种或多种选自这些物质的物质的组合。以该胶囊壳组合物中固体含量的总重量为基准计，该增塑剂的含量可以为10至40％重量，优选地为15至30％重量。

(5)肠材料和添加剂

在本发明中，该胶囊壳组合物可以不包含或包含与常规胶囊壳组合物所用的肠材料相同的肠材料以形成肠胶囊。肠材料的实例包括果胶、藻酸盐、甲基丙烯酸共聚物、羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯、羟丙基甲基纤维素乙酸酯琥珀酸酯、羧甲基乙基纤维素、醋酸邻苯二甲酸纤维素等等。该肠材料可以被单独使用或者可以以其两种或多种的组合的形式被使用。以该胶囊壳组合物中固体含量的总重量为基础，该肠材料的含量为0.5至20％重量，优选地为1至20％重量。

除上述组分外，本发明的胶囊壳组合物还可以包含各种添加剂，如芳香剂、甜味材料、着色剂、包括在现有技术中常用的尼泊金酯在内的抗菌剂。以该胶囊壳组合物中固体含量的总重量为基础，该添加剂的含量为0.01至10％重量，优选地为0.1至5％重量

胶囊

通过使用本发明非胶凝状的胶囊壳组合物，可以以硬胶囊、软胶囊或微型胶囊中任何一种的形式提供易于崩解的胶囊。提供该胶囊的方法的非限制性实例包括：

公开号为49154/1981的日本专利Kokai公开物中所描述的制备粒径为50μ至10mm的胶囊的方法，该胶囊的所用内含物是油性物质，如精制植物油、芳香剂、油性维生素、油溶性药物、不饱和脂肪酸或其衍生物；

在公开号为52639/1991和31352/1993的日本专利中所描述的制备其内含物包含亲水性物质的胶囊的方法；和

在公开号为151127/1986和69867/1995的日本专利中所描述的制备其内含物包含双岐乳杆菌(双叉乳杆菌)的胶囊的方法。

本发明的胶囊可以是一种无缝胶囊。可以通过用使用多喷嘴的滴液方法来连续制备无缝胶囊的方法来制备无缝胶囊，非限制性地例如，可以通过在公开号为22062/1983、131355/1984、52639/1991、31352/1993、69867/1995等等的日本专利中所描述的方法来进行制备。在使用多喷嘴的滴液操作中，在可以为双重或更多重的同心多重喷嘴以恒速顺流插入到液体油状物之后，内含物通过最内层的喷嘴被射出并且所说的非胶凝状的胶囊壳组合物同时通过最外层的喷嘴以恒定地速度被射出从而通过液体油状物和壳物质之间的表面张力而连续制备球形无缝胶囊。

在干燥后，本发明的胶囊具有0.1至10mm，优选0.3-8mm的粒径。本发明的胶囊具有30至300μm的壳厚度。

在被制造后，根据其目的，可以在不对存在于胶囊壳中的水分进行干燥的情况下使用该胶囊，或者可以在用常规的干燥方法或真空干燥法对水分进行干燥后再对其进行使用。

例如，本发明的胶囊可以以适宜量被加入到片剂或口香糖、gumi、巧克力、硬糖等等中。

具体实施方式

实施例

用下面的实施例来对本发明进行进一步的详细说明，但是这些实施例并不是要对本发明的范围进行限制。

实施例1

将表1所示的胶囊壳组分进行混合，从而制备出一种非胶凝状的胶囊壳组合物。将表1所示的MCT(中链甘油三酯)制备成该胶囊的内含物。

将该壳组合物和内含物用于如图1所示的用于制备无缝胶囊的机器100，根据下面的方法来制备本发明具有双重结构的胶囊10，其中内含物12被包含于胶囊壳11中。将被加热至70℃的本发明的非胶凝状的胶囊壳组合物通过一种同心双重喷嘴的外层喷嘴进行喷射并同时通过其内层喷嘴对内含物进行喷射，从而形成一种两相复合材料喷射流，然后将该喷射流释放到冷却的溶液(被冷却至温度不高于20℃的植物油)中，从而获得本发明的无缝胶囊。在用强迫空气循环烘箱将所得胶囊在25℃的温度下和50％RH的相对湿度下进行干燥后，将该胶囊用于下面所描述的评估试验。

在装置100中，用于内含物的喷嘴110的内径φ₁为2mm，用于壳的喷嘴120的内径φ₂为4mm。所得胶囊10的粒径φ为2mm，胶囊壳厚度为85μm。

表1

组成                                   数量

(壳)

基质：

麦芽糖糊精(“Pinedex#2”)*           15.2％重量

胶凝剂：

κ-角叉菜胶                          2.3％重量

刺槐豆胶                             0.1％重量

壳增强剂：

甘油                                 4.5％重量

胶凝助剂：

氯化钾                               0.4％重量

纯化水                               77.5％重量

固体含量                             22.5％

(内含物)

MCT(中链甘油三酯)                    100％重量

*：可以由Matsutani Chemical Industry Co.，Ltd.通过商业途径获得；平均分子量＝1700；DE＝10至12。

实施例2

用与实施例1所述方法相同的方法来制备本发明的无缝胶囊，所不同的是使用表2所示的胶囊壳和内含物配方。所得胶囊10的粒径φ为2mm，胶囊壳厚度为85μm。

表2

组成                                   数量

(壳)

基质：

可溶性淀粉(Stabilose TA-13)**       15.2％重量

胶凝剂：

κ-角叉菜胶                         2.3％重量

刺槐豆胶                            0.1％重量

壳增强剂：

甘油                                4.5％重量

胶凝助剂：

氯化钾                              0.4％重量

纯化水                              77.5％重量

固体含量                            22.5％

(内含物)

MCT(中链甘油三酯)                   100％重量

**：可以由Matsutani Chemical Industry Co.，Ltd.通过商业途径获得；平均分子量＝20,000至30,000；DE＝约1。

实施例3

用与实施例1所述方法相同的方法来制备本发明的无缝胶囊，只是使用表3所示的胶囊壳和内含物配方。所得胶囊10的粒径φ为2mm，胶囊壳厚度为85μm。

表3

组成                                    数量

(壳)

基质：

可溶性淀粉(Stabilose TA-13)**         14.1％重量

胶凝剂：

Furcellan                             2.3％重量

刺槐豆胶                              0.1％重量

壳增强剂：

甘油                                  5.6％重量

胶凝助剂：

氯化钾                                0.4％重量

纯化水                                77.5％重量

固体含量                              22.5％

(内含物)

MCT(中链甘油三酯)                     100％重量

实施例4

用与实施例1所述方法相同的方法来制备本发明的无缝胶囊，只是使用表4所示的胶囊壳和内含物配方。所得胶囊10的粒径φ为2mm，胶囊壳厚度为85μm。

表4

组成                                   数量

(壳)

基质：

可溶性淀粉(Stabilose TA-13)**        14.1％重量

胶凝剂：

Furcellan                            1.3％重量

κ-角叉菜胶                          1.0％重量

刺槐豆胶                             0.1％重量

壳增强剂：

甘油                                 5.6％重量

胶凝助剂：

氯化钾                               0.4％重量

净化水                               77.5％重量

固体含量                             22.5％

(内含物)

MCT(中链甘油三酯)                    100％重量

实施例5

用与实施例1所述方法相同的方法来制备本发明的无缝胶囊，只是使用表5所示的胶囊壳和内含物配方。所得胶囊10的粒径φ为2mm，胶囊壳厚度为85μm。

表5

组成                                     数量

(壳)

基质：

可溶性淀粉(Stabilose TA-13)**         13.6％重量

胶凝剂：

Furcellan                             2.3％重量

刺槐豆胶                              0.1％重量

壳增强剂：

甘油                                  5.6％重量

肠材料：

海藻酸钠                              0.3％重量

胶凝助剂：

氯化钾                                0.4％重量

氯化钙                                0.2％重量

净化水                                77.5％重量

固体含量                              22.5％

(内含物)

MCT(中链甘油三酯)                     100％重量

实施例6

用与实施例1所述方法相同的方法来制备本发明的元缝胶囊，只是使用表6所示的胶囊壳和内含物配方。所得胶囊10的粒径φ为2mm，胶囊壳厚度为85μm。

表6

组成                                     数量

(壳)

基质：

可溶性淀粉(Stabilose TA-13)           12.0％重量

胶凝剂：

κ-角叉菜胶                           1.0％重量

胶化的可溶性淀粉(NSP-70)***           4.5％重量

刺槐豆胶                              0.1％重量

壳增强剂：

甘油                                  4.5％重量

胶凝助剂：

氯化钾                                0.4％重量

净化水                                77.5％重量

固体含量                              22.5％

(内含物)

1-薄荷醇                              20％重量

MCT(中链甘油三酯)                     80％重量

***：可以由Nippon Starch Chemical Co.，Ltd.通过商业途径获得。

比较实施例1

用与实施例1所述方法相同的方法来制备对照的无缝胶囊，只是使用表7所示的胶囊壳和内含物配方。所得胶囊10的粒径φ为2mm，胶囊壳厚度为85μm。

表7

组成                                      数量

(壳)

基质：

琼脂                                     2％重量

增塑剂：

甘油                                     15％重量

净化水                                   80％重量

固体含量                                 20％

(内含物)

MCT(中链甘油三酯)                        100％重量

比较实施例2

用与实施例1所述方法相同的方法来制备对照的无缝胶囊，只是使用表8所示的胶囊壳和内含物配方。所得胶囊10的粒径φ为2mm，胶囊壳厚度为85μm。

表8

组成                                           数量

(壳)

基质：

明胶                                         17％重量

增塑剂：

甘油                                         3％重量

净化水                                       80％重量

固体含量                                     20％

(内含物)

MCT(中链甘油三酯)                            100％重量

比较实施例3

用与实施例1所述方法相同的方法来制备对照的无缝胶囊，只是使用表9所示的胶囊壳和内含物配方。所得胶囊10的粒径φ为2mm，胶囊壳厚度为85μm。

表9

组成                                      数量

(壳)

基质：

明胶                                    17％重量

增塑剂：

甘油                                    3％重量

净化水                                  80％重量

固体含量                                20％

(内含物)

1-薄荷醇                                20％重量

MCT(中链甘油三酯)                       80％重量

评估试验

对于实施例1至5和比较实施例1至2所得的无缝胶囊而言，进行下面的试验(1)和(2)，结果如表10所示。

(1)硬度

通过使用Sun Scientific Co.，Ltd.所制造的Rheo Meter CR-200D以压缩方式来对胶囊硬度进行测量。使用直径为10mm的“第1号”压力测量柄。每一样品使用20个胶囊来进行测量，用均值来对这些胶囊的结果进行表示。

(2)崩解性试验

用日本药典(第12版)中的崩解试验方法和装置用第一溶液和第二溶液来对胶囊的崩解性进行测量。每一样品用3粒胶囊来进行测量，用均值来对胶囊的结果进行表示。

表10

  样品编号 胶囊硬度(g)      日本药典崩解试验结果   第一溶液  第二溶液 比较实施例1     900   不溶(不好)  不溶(不好) 比较实施例2     2100   溶解(好)       - 实施例1     970   溶解(好)       - 实施例2     1120   溶解(好)       - 实施例3     1170   溶解(好)       - 实施例4     1150   溶解(好)       - 实施例5     1220   不溶(不好)  溶解(好)

如表10所示明显地看出，实施例1至4的本发明的无缝胶囊具有与比较实施例1的具有常规组成的非胶凝状的壳的无缝胶囊相比相等的或比其更高的胶囊硬度和极佳的崩解性。本发明实施例4的无缝胶囊具有与比较实施例2的具有常规组成的非胶凝状的壳的无缝胶囊的胶囊硬度和崩解性相近的胶囊硬度和崩解性。

具有肠壳的实施例5的本发明的无缝胶囊在第一溶液中不溶解，但是在第二溶液中迅速溶解。

(3)透气性

用7名小组成员根据对可以渗透胶囊壳的内含物——1-薄荷醇的挥发度进行比较的感观实验来对实施例6和比较实施例3的胶囊的透气性进行评估。结果如表11所示。

表11

           透气性试验结果                       小组成员  A  B  C  D  E  F  G    答案  比较实施例3＞实施例6*1  0  比较实施例3＜实施例6*2  0  0  比较实施例3＝实施例6*3  0  0  0  0

*1：比较实施例3的胶囊比实施例6的胶囊对1-薄荷醇的保留性更强。

*2：实施例6的胶囊比比较实施例3的胶囊对1-薄荷醇的保留性更强。

*3：比较实施例3的胶囊和实施例6的胶囊对1-薄荷醇的保留性没有差别。

如表11所示明显看出，本发明实施例6的元缝胶囊的透气性等于或低于比较实施例3的具有明胶壳的常规无缝胶囊。即，本发明的无缝胶囊对内含物的保留性等于或高于具有常规组成的明胶壳的无缝胶囊。