纳米尺寸自组装结构的液体

摘要

本发明涉及纳米尺寸自组装结构的液体浓缩物及其作为向人体输送活性成分的有效适当载体的用途。该纳米尺寸自组装结构的液体浓缩物包括水相、油相、表面活性剂、助溶剂和助表面活性剂。该纳米尺寸自组装结构的液体浓缩物的形式可以是水连续相、油连续相或双连续相，并且在水相或油相中均可以稀释到任何所需的程度，并使其结构和包含在纳米尺寸自组装结构的液体浓缩物中的活性物质得以保持。

说明书

技术领域

本发明涉及纳米尺寸自组装结构的浓缩物以及它们作为活性物质载体的用途。

技术背景

向人体施加活性成分需要使用合适的载体以将有效量的活性成分完整地带到人体内的预期位点。预期位点变化万千，可以是血液、组织、细胞等。活性成分通常是油溶性的或水溶性的，尽管它们的溶解性在这些环境中均可能从好到坏进行变化。在油或水中溶解性差的活性成分会在它们的给药、输送和达到靶标的路线中产生问题。而且，许多能够充当这样的活性化合物的合适载体的化学制品不能在人体中使用，即它们的使用是不安全甚至是有危险的。构建合适的载体和制备所期望的有效制剂，对新药开发者是一个挑战。

营养品，其为有益于健康的食品增补剂，通常作为日常饮食的一部分。营养品是维生素、矿物质、天然成分的提取物(如植物、花、根或叶的提取物)，它们不是药物，但据认为对人体有积极的效果。它们可能具有长期效果或瞬即效果，并且可以用于慢性病的长期治疗，而不用于晚期疾病的治疗。

营养品可以用于如降低血压、减少癌症的危险因子、调整消化道系统功能、增强免疫系统功能、调节生长、调节血糖浓度、降低血脂水平、作为抗氧化剂等。抗氧化剂能提供电子以清除或中和氧分子自由基，所述氧分子自由基在诱发和加速动脉粥样硬化症、癌症、白内障、关节炎和其他变质性疾病中具有重要作用。抗氧化剂可能是(i)水溶性的如维生素C，简单的酚、多酚、生物类黄酮、迷迭香酸，儿茶素，或者(ii)油溶性的(亲脂性的)如维生素E、Co-Q₁₀(辅酶Q₁₀，泛醌)、维生素D、维生素B₁₂、类胡萝卜素(番茄红素、β-胡萝卜素、叶黄素)等。

某些营养品有益于健康的实例有：(i)番茄红素可防止冠状血管疾病，减少前列腺癌的危险因子、抑制肿瘤和降低上消化道癌的危险；(ii)叶黄素，除了它的抗氧化活性，还可以减少白内障的发生率、降低蓝光的损害和减少老年黄斑变性；和(iii)植物甾醇用于减少胆固醇的吸收。

虽然大量使用胶囊和药片中的营养品，但是由于许多营养品不溶于水、植物油或食品级溶剂，因此其效果常常被消弱甚至消失。由于它们的低溶解性，所以它们不能透入膜，因此生物利用度很差。

通常构建用于输送营养品、药物、肽或蛋白质的适当载体的方法是使用微乳剂。在微乳剂中，可以溶解不溶的活性化合物。活性成分增溶及其应用的一些基本概念可以参见下列文献：1.Solans，C.，Pons，R.，Kunieda，H“Overview of basic aspects of microemulsions”Industrialapplications of microemulsions，由Solans，C.，Kunieda，H.编辑；Dekker：纽约，(1997)；66：1-17；2.Dungan，S.R“Microemulsions in foods：propertiesand applications”同上148-170；3.Holmberg，K.“Quarter century progressand new horizons in microemulsions”Micelles，Microemulsions andMonolayers，由Shah，O.编辑；Dekker：纽约(1998)161-192；4.Garti，N.“Microemulsions，emulsions，double emulsions and emulsions in food”Formulation Science(制剂会议论文集‘97-制剂化学协会)(1998)I，147-219；5.Ezrahi，S.，Aserin，A.，Garti，N.Microemulsions-fundamental and appliedaspects由Kumar，P.和Mittal，K.L.编辑，Marcel Dekker，Inc.纽约(1999)；“Aggregation behavior in one-phase(Winsor IV)systems”185-246；6.Garti，N.，Clement，V.，Leser，M.，Aserin，A.Fanum，M.”Sucrose estersmicroemulsions”J.Molec.Liquids(1999)80，253-296。

美国专利US 6,063,762中描述了环孢霉素的微乳剂，其中包括油、表面活性剂和含有多羧酸化合物的酯和/或多羟基化合物的羧酸酯的亲脂性溶剂。英国专利GB 588,298描述了用于溶解脂溶性维生素的体系，包含以下物质的聚亚烃基氧化物衍生物：部分脂肪酸(大于C₁₂)和多元醇的酯，所得溶液可混溶于水或水性溶液。美国专利US 5,725803公开了一种新的水/油体系的乳化剂，由植物甾醇、5～23重量％的C_20-24-烷基醇以及C_10-28-脂肪醇的混合物所构成。WO 99/53925描述了一种含有植物甾醇和卵磷脂的组合物，所述组合物可以通过振荡、涡旋、超声波处理或穿过微孔分散在水中。WO 99/39715还描述了另一个通过大分子如淀粉或糖类溶解植物甾醇的体系。

超微乳化剂及其在药物制备中的用途描述于下列专利中：美国专利US 6,057,359中作为水性超微乳化剂，美国专利US 5,536,504中含有叶黄素酯的超微乳化剂，美国专利US 6,180,661中采用黄烷醇-糖苷过酸酯以得到超微乳化剂，以及美国专利US 6,248,363。

发明内容

本发明是基于发现了以下物质：新型的能溶解亲油脂性化合物的纳米尺寸自组装结构的浓缩物。该纳米尺寸自组装结构的浓缩物可以是水连续相、油连续相或双连续相的形式。该新型纳米尺寸自组装结构的浓缩物可以在水中或油中稀释成任何所需的稀释液，同时能保持其结构。所述纳米尺寸自组装结构的浓缩物可以用作向人体输送活性成分的有效的合适载体。

因此，本发明的一个方面是提供包含以下组分的纳米尺寸自组装结构的液体浓缩物：

(i)水：

(ii)选自由醇、多元醇、醛、酮、硫醇、单糖和双糖类组成的组中的多羟基化合物助溶剂；

(iii)能够产生亲水性的表面活性剂中的至少一种表面活性剂；

(iv)选自C_2-16醇和C_2-18脂肪酸的助表面活性剂；和

(v)作为溶剂的油相，选自由以下物质组成的组：选自己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十七烷、十八烷的石蜡油；硅油；C_5-18长链脂肪醇、C_2-12酮、优选C_2-7酮、C_2-12醛、优选C_2-7醛、C_2-24脂肪酸或其酯、甘油单酯、甘油二酯和甘油三酯；萜烯、萜品、萜品烯、柠檬烯、五环三萜醇、四环三萜醇、甾醇、烷基甾醇、精油树脂油、脂溶性脂类维生素、茴香油，姜油、薰衣草油、桉树油、茴芹油、柠檬油、柑桔油、薄荷油、牛至油、酸橙油、橘油、荷兰薄荷油、柠檬酸三乙酯、油酸乙酯、辛酸乙酯、茴香醚、茴香醇、乙酸苄酯、苄醇、丙酸苄酯、乳酸乙酯、苯乙醇；萜烯和樟脑，选自α-蒎烯、冰片、樟脑(camphour)、桉油精、香芹酮、萜品醇、薄荷醇、薄荷酮、麝香草酚、叶香醇、柠檬醛、萜品油烯、海蒙烯(hemonene)、香茅醛；选自以下物质的其他天然食用调味料：沉香醇、丁子香酚、香草醇；选自以下物质的合成食用调味品：己醇、己醛、苯甲醛、肉桂醛、丁酸香茅酯、橙花醇、水芹烯、乙酸苯乙酯、丙酸乙酯、月桂酸乙酯、癸酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、白兰地调味油、苹果调味油、红辣椒调味油、黑莓调味油、蓝莓调味油、蜂蜜调味油、甘草调味油、杏仁调味油、槭树调味油、草莓调味油、西瓜调味油；其中所述溶剂还选择性地包含至少一种助溶剂，该助溶剂选自脂肪酸、脂肪醇、甾醇、萜品、萜品烯、精油、维生素。

本发明的另一个方面是提供纳米尺寸结构的液体浓缩物，用作油溶性、非油溶性或水溶性的营养品、食品增补剂、食物添加剂、植物提取物、药物、肽、蛋白质或碳水化合物的适当载体。因此本发明的目的是提供纳米尺寸结构的液体浓缩物，其中含有选自由营养品、食品增补剂、食物添加剂、植物提取物、药物、肽、蛋白质或碳水化合物组成的组中的油溶性、非油溶性或水溶性的物质。在优选实施方式中，营养品选自叶黄素、叶黄素酯、β-胡罗卜素、番茄红素、Co-Q₁₀、亚麻油、鱼油、硫辛酸、植物甾醇、α-和γ-多元不饱和脂肪酸、维生素D、维生素E、维生素B₁₂、或其混合物。

本发明的另一个方面是提供食品、药物或化妆品制剂，其中包含可稀释至任何所需程度的纳米尺寸自组装结构的浓缩物作为水相、油相或双连续相。

附图说明

为了理解本发明并明白其在实践中如何实施，现在将参考附图通过非限制性的实施例对本发明的优选实施方式进行描述，其中

图1A和1B显示了现有技术的两个相图。图1A的显示了具有两个小的各向同性区域的相图，其中一个是水连续相，一个是油连续相，二者被巨大的两相区隔开。图1B的相图中油/水基本上由两相组成，单相仅在几乎不存在油的情况下出现。

图2显示了根据本发明所构建的体系的一个普通的三元相图，两相区小且单相区是油和水的连续相，证明存在稀释的可能性。

图3显示了含有本发明特定溶剂的体系的三元相图。

图4A、4B、4C和4D显示了在本发明的体系中番茄红素的稀释效果。图4A显示了用于表明油相与表面活性剂的比例的三元相图。图4B显示了番茄红素的水基稀释和增溶效果。图4C显示了由α-因子表示的增溶效率。图4D显示了不同的表面活性剂与不同的α-因子之间函数关系。

图5A、5B、5C和5D显示了在本发明的体系中植物甾醇的稀释效果。图5A显示了用于表明油相与表面活性剂的比例的三元相图。图5B显示了番茄红素的稀释和增溶效果。图5C显示了由α-因子表示的增溶效率。图5D显示了不同的表面活性剂与不同的α-因子之间的函数关系。

图6A、6B、6C和6D显示了在本发明的两个纳米尺寸结构体中叶黄素酯的溶解效果。图6A的三元相图显示了油相与表面活性剂的两个可能的比例。图6B显示了在这两个微乳化体系中所达到的最大溶解度。图6C显示了在两个可能的纳米尺寸结构体系中相对于表面活性剂标准化的溶解度。图6D显示在这两个纳米尺寸结构体系中相对于油标准化的溶解度。

图7A和7B显示了与游离叶黄素相比叶黄素酯的增溶效果。

具体实施方式

现在将借助一些非限定性的具体实施方式来对本发明进行描述。首先参考附图对本发明进行说明，随后在下文进行更为详细的描述。对于图1，其中显示了现有技术中的两个不同的含有水/油/表面活性剂的三元体系的相图(1A和1B)。该三元体系形成了微乳剂。作为三种组分中各个组分的相对量的函数，可以得到含有微乳剂的两相或单相的液体浓缩物，其中稳定相的边界取决于各个组分的相对浓度。图1A表明三元相图10具有较小的均质稳定的油包水(W/O)组合物相20，以及更小的稳定的水包油(O/W)相30。两相平衡区域35占据三元体系的其余所有浓度。图1B对另一个三元相图40进行了说明，其中显示了较大的两相浓缩物(不稳定)50和较小的两相区60。65为单相的均质稳定区域。对于图2，其中显示了一个描述本发明的纳米尺寸自组装结构浓缩物的普通的三元相图80。其中存在较小的两相浓缩物区域90和较大的稳定单相区域100。纳米尺寸自组装结构体的胶束浓缩物在110处，即没有水相。加入少量的水相产生油连续相，即沿着三条稀释线，实际上是油包水(W/O)区域120A、120B和120C。继续增加水相会产生沿着三条稀释线的双连续区域130A、130B和130C。在水性溶液的量即将大于油相的时候存在水连续相，即沿着三条稀释线，实际上是水包油(O/W)区域140A、140B和140C。正向胶束仅存在于端点150处。应该注意的是当表面活性剂的浓度增加时，沿着每一条浓度线，油连续相的尺寸会减小同时双连续相和水连续相会增大。对于图3，显示了另一个描述本发明的纳米尺寸结构浓缩物的三元相图170。油相为α-醋酸维生素E，它是为获得单相体系的优选溶剂。水相系统包括水和助溶剂-丙二醇。如图所示，四元体系的主要部分是一个稳定的区域180，同时只有较小的部分190为两相体系。番茄红素、植物甾醇和叶黄素在本发明三元体系中的相图、增溶因子和增溶效率在图4～6中给出。具体为，图4A显示了用于溶解番茄红素的体系的相图，其中该体系包含由1∶1比例的水/丙二醇组成的水相、由1∶1比例的柠檬烯/乙醇组成的油相和作为表面活性剂的Tween 60，其中表面活性剂与油相的比例为3∶2(如线64所示)。值得注意的是油相中的各个组分与表面活性剂之间的比例为1∶3。图4B显示了在1Kg纳米尺寸自组装结构的浓缩物中番茄红素的溶解度(毫克)，其中最大溶解度是450mg，即当组合物中水相约为67％时达到最大溶解度0.45％(wt)。如图所示，当进一步用水稀释时，番茄红素增溶效果的下降超过了稀释因子。当将体系从67％水稀释到80％水时，稀释因子(通过倒推)为80/67＝1.19。另一方面增溶作用下降，因子为450/312.5＝1.44。这表明了纳米尺寸自组装浓缩物中的结构变化。对于图4C，所述体系的增溶效果得以体现(α)。效率因子α定义为番茄红素/油相(重量/重量)×100。如图所示，油基中的最大的溶解度是0.8重量％。因此，本发明的纳米尺寸结构体系成功地溶解了可达油溶解度的17.7倍的番茄红素，例如0.8/0.045(番茄红素在油中的溶解度为约0.045重量％)。对于图4D，其中显示了番茄红素的增溶量与表面活性剂体系的性质的之间的函数关系。如图所示，在表面活性剂是Tween 60的情况下，效率因子(基于油相的溶解度)为0.8重量％，然而，当表面活性剂为乙氧基单酸甘油酯(EM)、单油酸三甘油酯(TM)、糖酯(SE)和SE+EM的混合物时，该数值依次分别增加到1.05、1.1、1.1和1.16(重量％)。值得注意的是，效率因子可达增溶因子的25倍。

图5A显示了用于溶解植物甾醇的体系的相图。该体系包括由1∶1比例的水/丙二醇组成的水相、由1∶1比例的柠檬烯/乙醇组成的油相和表面活性剂Tween 60，其中表面活性剂与油相的比例为3∶2(如线64所显示)。需要注意的是，油相的各个组分与表面活性剂的比例为1∶3。该含有1Kg纳米尺寸自组装结构浓缩物的体系的增溶度如图5B所示。如图所示，最大的溶解度是165mg，即当水相为50％时，达到最大溶解度1.65％(wt)。在稀释时，通过将系统从50％水稀释到80％水可以证明增溶作用的下降。稀释因子为80/50＝1.3，同时，从图中可以看到，增溶因子的降低为165mg/45mg＝3.6或0.165/0.045＝3.6，再一次证明在稀释时，增溶因子的下降超过了稀释因子。对于图5C，所述体系的增溶效果得以体现(α)。效率因子α定义为植物甾醇/油相(重量/重量)×100。如图所示，油基中最大溶解度是16.7重量％。应当注意，增溶作用随着水相百分比的增加而降低。图5D显示了在50％和60％两个水相浓度下在不同的表面活性剂/油的比例时对植物甾醇的增溶效率。对于两个水相浓度，对植物甾醇的增溶作用均会随着表面活性剂与油的比例的增加而增加。从图5C和5D看，对于浓缩物很显然增溶因子是6、7。对于图6A显示了用于溶解叶黄素的体系的相图。该体系包括由3∶1比例的水/甘油组成的水相，由1∶2比例的柠檬烯/乙醇组成的油相和表面活性剂Tween 80。表面活性剂与油相的比例可以为1∶1或3∶2(如线5.5或6.4所示)。应该注意的是，该体系可以在不同比例的组分下显示为两相体系(通过阴影区域可证明)。图6B显示了最大增溶度，在表面活性剂与油比例为3∶2或1∶1的这两个体系中所述最大增溶度可以通过增加水相的浓度来获得。很明显可以发现两个体系的最大增溶作用出现在双连续区域(大约40～60％水性溶液)。对于这两个系统，在主要为水包油体系(O/W)的区域中，即水性溶液的浓度超过50％，存在有限的增溶作用。图6C和图6D显示了相对于5.5和6.4体系分别相对于表面活性剂或油的浓度而标准化的叶黄素酯的增溶(溶解量)效率。如图所示，增溶作用随表面活性剂浓度的提高而加强。图7A和7B显示了对于6.4体系，分别相对于表面活性剂或油的浓度而标准化的叶黄素酯与游离叶黄素之间的增溶(溶解量)效率的比较。两种化合物的不同增溶曲线表明它们的增溶作用应该在不同的环境中进行。游离叶黄素应该溶解在油包水(W/O)环境中，而酯应该溶解在水包油(O/W)环境中。如图2所证明，本发明的纳米尺寸自组装浓缩物既可以是水相也可以是油相，因此这两个化合物可以被有效地溶解。

本发明提供新颖的由油相、水相和表面活性剂混合而成的纳米尺寸自组装结构的浓缩物。本发明的三元体系所形成的纳米尺寸浓缩物在尺寸和形状上不同于由传统的微乳剂所形成的浓缩物，其大小在1.5～80nm范围内，比传统的乳剂、微乳剂或自组装结构的浓缩物小2～3个数量级。本发明的纳米浓缩物能有效的增溶、传输和稀释油溶性、非油溶性或水溶性的营养品、食品增补剂、食物添加剂、植物提取物、药物、肽、蛋白质或碳水化合物。因此，它们可以用作向人体传输活性物质的有效载体。这些纳米尺寸的自组装结构的浓缩物溶解所需活性成份的能力比单独的水相或油相或在合适的表面活性剂存在下的水相或油相的溶解能力增大很多倍。正如图4～6所示，分别对于番茄红素、植物甾醇和叶黄素，所述的增大在7～20倍的范围内。而且，该纳米尺寸自组装结构浓缩物一旦形成，即可以在油或水中任意稀释，同时单相得以保持且纳米尺寸结构浓缩物保持完整。该水相包括水、助表面活性剂、多羟基化合物助溶剂。助表面活性剂选自C_2-16醇和C_2-18脂肪酸。优选醇是C_2-10醇，其中特别优选乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇或庚醇或辛醇或它们的混合物。脂肪酸特别优选C_2-10脂肪酸。多羟基化合物助溶剂的非限定性的实例为醛-或酮-糖；如甘油、乙二醇、丙二醇、山梨糖醇、木糖醇、葡萄糖、果糖等低聚糖以及分别为C_1-8和C_2-8的醇和多元醇。油相含有溶剂或还可能含有助溶剂。该溶剂选自由C₂～C₆醇、长链脂肪醇、C₂～C₇酮、C₂～C₇醛、C_2-24脂肪酸或它们的酯，优选为C_4-16脂肪酸或它们的酯、萜烯、萜品、萜品烯、柠檬烯、五环三萜醇、四环三萜醇、甾醇、烷基甾醇、精油，脂溶性脂类维生素、茴香油、姜油、薰衣草油、桉树油、茴芹油、柠檬油、柑桔油、薄荷油、牛至油、酸橙油、橘油、荷兰薄荷油、柠檬酸三乙酯、油酸乙酯、辛酸乙酯、茴香醚、茴香醇、乙酸苄酯、苄醇、丙酸苄酯、乳酸乙酯、苯乙醇。萜烯和樟脑如α-蒎烯、冰片、樟脑、桉油精、香芹酮、萜品醇、薄荷醇、薄荷酮、麝香草酚、叶香醇、柠檬醛、萜品油烯、海蒙烯、香茅醛。其他天然食用调味料如沉香醇、丁子香酚、香草醇。合成的食用调味料如己醇、己醛、苯甲醛、肉桂醛、丁酸香茅酯、橙花醇、水芹烯、乙酸苯乙酯、丙酸乙酯、月桂酸乙酯、癸酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、白兰地调味油、苹果调味油、杏仁调味油、红辣椒调味油、黑莓调味油、蓝莓调味油、蜂蜜调味油、甘草调味油、槭树调味油、草莓调味油、西瓜调味油组成的组。优选溶剂选自D-柠檬烯、维生素E、醋酸维生素E或甘油三乙酸酯。助溶剂选自由脂肪酸、脂肪醇、甾醇、萜品、萜品烯、精油、维生素组成的组，其中助表面活性剂可以作为助溶剂。至少一个表面活性剂的性质是亲水性的，非限定性的实例是乙氧基蓖麻油、乙氧基山梨聚糖酯如乙氧基山梨聚糖单硬脂酸酯、乙氧基山梨聚糖单油酸酯或乙氧基山梨聚糖单月桂酸酯。它们还可能是蔗糖酯、多甘油酯如月桂酸(C₁₂)、豆蔻酸(C₁₄)、棕榈酸(C₁₆)、硬脂酸(C₁₈)、油酸(C_18:1)、亚油酸(C_18:2)的单、双、三、四直到十(命名为“聚”)甘油酯(术语为聚甘油酯)；它们的组合或任何脂肪酸(聚甘油，聚脂肪酸)与乙氧基单甘油二酯的组合。尽管通过将具有不同亲水性的两个表面活性剂进行组合或甚至将亲水性表面活性剂与疏水性表面活性剂进行组合以“稀释”前者的亲水性，可以使亲水程度发生变化，但是应该保持所添加的表面活性剂的亲水性。如果加入疏水性的表面活性剂，它应该是任意的食品级的表面活性剂，其中非限制性的实例是山梨聚糖酯、山梨聚糖三硬脂酸酯、单甘油酯、蔗糖酯、乙氧基蓖麻油、聚甘油酯。

当将所述组分混合时，所述纳米尺寸结构的浓缩物自发地形成具有1.5～80nm，典型为5～20nm尺寸大小的结构体。该纳米尺寸结构的浓缩物可以有效地溶解亲脂性化合物以及亲水性化合物。纳米尺寸结构的浓缩物与包含在其中的所需的活性成分(如图2所示)可以为水连续相、油连续相或双连续相的形式。水连续相由(重量比)0.1～40％的油相、0.01～40％待溶解的活性物质、40～99.8％水溶性物质构成。油连续相由(重量比)0.01～40％的水溶相、0.01～40％待溶解的活性物质、40～99.8％油溶性物质构成。双连续相由(重量比)20～60％的油溶相、0.01～60％待溶解的活性物质、20～60％水溶性物质构成。亲脂性化合物不溶于水性体系但也常常溶于食品级的有机溶剂如植物油或醇中。许多已知的营养品是亲脂性的。因此，这样的化合物难以溶解或增溶，因此它们的生物利用度和生物效力很低。这样的亲脂性化合物可以被包封在合适的载体中，以加强其从消化道到血液的传输并进一步穿过生物膜。胶束(正向和反向)、脂质体、微乳剂、双连续相均是公知的。这些载体的应用经常局限于特殊类型的亲脂性化合物。本发明的纳米尺寸结构的浓缩物由于其通用性和包封亲脂性成分并输送所包封物质使其通过生物膜的能力而克服了该缺点，从而增强了其生物利用度。本发明纳米尺寸结构的浓缩物是在表面活性剂、助表面活性剂和助溶剂的帮助下自发形成热力学稳定的包含至少两种不互溶液体(水和油)的均质透明结构的液体。它们的优点是具有巨大的能够促进亲脂性化合物的溶解的界面区域和尽管微环境从油包水(W/O)变化到水包油(O/W)，但它们仍可以在水或油中完全稀释到任何所需的稀释度并保持其结构不变。该纳米尺寸结构的浓缩物为不含沉淀物、晶体物质或混浊物的澄清透明液体。该结构浓缩物为低粘度、热力学稳定、并且在任何环境温度即使长时间保存也不会分离、聚结、聚集、絮凝或凝成乳脂。新型纳米尺寸结构浓缩物的另外的性质是可以防止其中所包封的活性物质被氧化、水解、酶催化(脂肪酶)以及避免细菌侵袭。本发明的纳米尺寸结构浓缩物还可以掩藏其中所包封的活性物质的味道、颜色和气味。在优选的实施方式中，形成纳米尺寸结构浓缩物的所有组分均为食品级，在优选实施方式中，本发明的纳米尺寸结构浓缩物可以作为将活性成分向人体中给药的载体。所需的活性成分被包封在纳米尺寸结构的范围中，其中当胶束从O/W向W/O转变时仅导致活性物质在纳米结构浓缩物(载体)中的转移。形成后所得的纳米尺寸自组装浓缩物可以在水或油中任意稀释。在保持稳定单相的同时该稀释的通用性(即保持稳定的不会分离成其各个组分的溶液)具有深远的意义。可以在纳米尺寸自组装浓缩物中包封营养品、食品增补剂、食物添加剂、植物提取物、药物、肽、蛋白质或碳水化合物并将其加入任何公知的食品、药物、化妆品制剂溶液中并维持其稳定性。

现在通过下列非限制性的实施例来对本发明进行说明。

实施例

本发明给出了营养品、番茄红素、植物甾醇、亚麻油(56％ ω-脂肪酸)、鱼油(70％ ω-脂肪酸)、Co-Q₁₀、叶黄素、维生素D以及维生素D与维生素E的混合物的最大的增溶度。根据本发明增溶作用可以在浓缩物(胶束状结构)、富水相、以及双连续相和富油相中进行。下列各表显示了营养物在各个体系中的浓度。

A.对番茄红素的增溶作用

A.1.胶束浓缩物：

组分浓度(％)¹番茄红素0.05(可达10％的番茄含油树脂或任何其他含油树脂)R(+)-柠檬烯19.8乙醇19.8Tween 6059.5PG0水0

¹含6％番茄红素的含油树脂

A.2：30％水相(W/O纳米尺寸的结构体)

组分浓度(％)¹番茄红素(在含油树脂中)0.018R(+)-柠檬烯13.96乙醇13.96Tween 6041.87PG14.95水14.95

¹含6％番茄红素的含油树脂

A.3：70％水相(O/W纳米尺寸的结构体)

组分浓度(％)¹番茄红素0.042R(+)-柠檬烯5.96乙醇5.96Tween 6017.89PG34.79水34.79

¹含7％番茄红素的含油树脂

B.对植物甾醇的增溶作用

应该注意的是植物甾醇的增溶作用可以在任何水含量(0到99％)下进行，但增溶量与根据图5的最大增溶度相一致。此外，纯的游离植物甾醇(98％)在其他溶剂中不需要增溶。

B.1：油基组合物

组分浓度(％)组分浓度(％)植物甾醇0.95植物甾醇0.85单甘油酯1.5单甘油酯1.2菜籽油97.43向日葵油98.74单油酸三甘油酯0.1卵磷脂0.2维生素E0.02维生素E0.1

B.2：油基组合物

组分浓度(％)植物甾醇1.1单甘油酯1.4大豆油97.38乙氧基(40)蓖麻油0.1维生素E0.02

B.3：胶束浓缩物

组分浓度(％)组分浓度(％)植物甾醇5.67植物甾醇1.2R(+)-柠檬烯18.6甘油6.0乙醇18.6乙醇20.0Tween 6056.61Tween 6059.8PG0西瓜油13

B.4：胶束浓缩物

组分浓度(％)植物甾醇1.2甘草油13.0乙醇20.0Tween 6054.0甘油6.0

B.5：30％水相(W/O纳米尺寸的结构体)

组分浓度(％)组分浓度(％)植物甾醇2.91植物甾醇0.85R(+)-柠檬烯13.6甘油4.2乙醇13.6乙醇14.0Tween 6040.77Tween 6041.85PG14.56西瓜油9.0水14.56水30.0

B.6：30％水相(W/O纳米尺寸的结构体)

组分浓度(％)植物甾醇0.85甘油4.2乙醇14.0Tween 6041.85杏仁油9.0水30.0

B.7：70％水相(O/W纳米尺寸的结构体)

组分浓度(％)组分浓度(％)植物甾醇0.8植物甾醇0.36R(+)-柠檬烯5.95西瓜油3.9乙醇5.95乙醇6.0Tween 6017.86Tween 6017.94PG34.72甘油1.8水34.72水70.0

B.8：70％水相(O/W纳米尺寸的结构体)

组分浓度(％)植物甾醇0.36蓝莓油3.9乙醇6.0Tween 6017.94甘油1.8水70.0

C：对Co-Q₁₀增溶作用

C.1：胶束浓缩物

组分浓度(％)Co-Q₁₀2.45R(+)-柠檬烯17.22乙醇31.67Tween 8048.66水0甘油0

C.2：30％水相(W/O纳米尺寸的结构体)

组分浓度(％)Co-Q₁₀1.04R(+)-柠檬烯12.08乙醇22.05Tween 8035.14水22.51甘油7.18

C.3：70％水相(O/W纳米尺寸的结构体)

组分浓度(％)Co-Q₁₀0.45R(+)-柠檬烯5.25乙醇9.98Tween 8015.28水51.78甘油17.26

D.对叶黄素的增溶作用

D.1：胶束浓缩物(0％水相)

组分浓度(％)组分浓度(％)D-柠檬烯13.5R(+)-柠檬烯13.16乙醇26.4乙醇26.32Tween 8058.6Tween 8058.71水0水0甘油0甘油0叶黄素酯0.19游离叶黄素0.36

D.2：30％水相(W/O微乳剂)

组分浓度(％)组分浓度(％)D-柠檬烯9.06R(+)-柠檬烯9.22乙醇18.13乙醇18.44Tween 8040.99Tween 8041.67水22.97水22.37甘油7.65甘油7.45叶黄素酯0.16游离叶黄素0.167

D.3：70％水相(O/W微乳剂)

组分浓度(％)组分浓度(％)D-柠檬烯4.1R(+)-柠檬烯3.99乙醇8.21乙醇7.99Tween 8018.07Tween 8018.23水51.94水52.28甘油17.31甘油17.42叶黄素酯0.047游离叶黄素0.0126

D.4：在70％水相中的游离叶黄素(O/W纳米尺寸的结构体)

组分浓度(％)D-柠檬烯1.72乙醇13.79蓖麻油EO4015.1水52.53甘油17.51游离叶黄素0.006

该纳米尺寸结构的液体浓缩物还可以包含除1∶1以外其它比例的水/PG或乙醇/溶剂{R(+)-柠檬烯}。下列实施例显示了包含番茄红素、植物甾醇、叶黄素酯和游离叶黄素的体系。

E.番茄红素在2∶1的乙醇∶溶剂中的增溶作用70％水相(O/W)

组分浓度(％)¹番茄红素0.02R(+)-柠檬烯3.98乙醇7.97Tween 6017.94PG34.88水34.88

¹含6％番茄红素的含油树脂

F.植物甾醇在1∶2的水∶PG中的增溶作用70％水相(O/W)

组分浓度(％)植物甾醇1.0R(+)-柠檬烯5.94乙醇5.94Tween 6017.82PG46.2水23.1

G.70％水相(O/W纳米尺寸的结构体)，叶黄素酯存在于比例为1∶3的溶剂∶乙醇中

组分浓度(％)D-柠檬烯3.08乙醇9.23Tween 8018.07水51.94甘油17.31叶黄素酯0.047

H.70％水相(O/W纳米尺寸的结构体)，叶黄素酯存在于比例为1∶4的溶剂∶乙醇中

组分浓度(％)D-柠檬烯2.46乙醇9.85Tween 8018.07水51.94甘油17.31叶黄素酯0.047

I.对亚麻油的增溶作用(56％ ω-脂肪酸)

I.1：胶束浓缩物

组分浓度(％)亚麻油0.75乙醇20.0中链甘油三酯5.0单油酸甘油三酯5.0醋酸维生素E0.05氢化蓖麻油69.2

I.2：30％水相(W/O纳米尺寸的结构体)

组分浓度(％)亚麻油0.53乙醇14.0中链甘油三酯3.5单油酸甘油三酯3.5醋酸维生素E0.035氢化蓖麻油48.44水30.0

I.3：70％水相(O/W纳米尺寸的结构体)

组分浓度(％)亚麻油0.23乙醇6.0中链甘油三酯1.5单油酸甘油三酯1.5醋酸维生素E0.015氢化蓖麻油20.76水70.0

J.对鱼油(70％ ω-脂肪酸)的增溶作用

J.1：胶束浓缩物

组分浓度(％)鱼油8.75辛酸乙酯9.13乙醇18.25氢化蓖麻油63.87

J.2：胶束浓缩物

组分浓度(％)鱼油1.44D-柠檬烯17.36乙醇31.97氢化蓖麻油49.22

J.3：30％水相(W/O纳米尺寸的结构体)

组分浓度(％)鱼油6.12月桂酸乙酯6.4乙醇12.78氢化蓖麻油44.7水30.0

J.4：30％水相(W/O纳米尺寸的结构体)

组分浓度(％)鱼油1.78D-柠檬烯11.94乙醇21.76Tween 8035.07水22.32甘油7.13

J.5：90％水相(O/W纳米尺寸的结构体)

组分浓度(％)鱼油0.05辛酸乙酯1.0乙醇2.0氢化蓖麻油6.9水90.0

K.对维生素D的增溶作用

K.1：胶束浓缩物

组分浓度(％)Tween 8060.0甘油5.0乙醇22.0D-柠檬烯12.7维生素D0.3

K.2：30％水相(W/O纳米尺寸的结构体)

组分浓度(％)Tween 8042.0甘油4.1乙醇19.0D-柠檬烯4.7维生素D0.2水30.0

K.3：70％水相(O/W纳米尺寸的结构体)

组分浓度(％)Tween 8017.0甘油1.8乙醇7.3D-柠檬烯3.8维生素D0.09水70.0

L.对维生素D和维生素E的增溶作用

L.1：胶束浓缩物

组分浓度(％)Tween 6070.0甘油三乙酸酯7.5乙醇15.0维生素E7.5维生素D0.075

L.2：30％水相(W/O纳米尺寸的结构体)

组分浓度(％)Tween 6049.0甘油三乙酸酯5.3乙醇10.5维生素E5.125维生素D0.075水30.0

L.3：70％水相(O/W纳米尺寸的结构体)

组分浓度(％)Tween 6017.0甘油三乙酸酯2.25乙醇4.5维生素E2.25维生素D0.023水70.0