專利名稱：一種生物復合材料及用其制成的膠囊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及一種生物復合材料及其應用，特別涉及一種由生物纖維素凝膠干粉和結(jié)冷膠、淀粉等復合而成的生物復合材料及用其制成的膠囊。
背景技術(shù)：
膠囊是用可食性材料包裹活性成分制成的一種藥物劑型。目前的膠囊主要包括以明膠作為膠囊殼主要材料的明膠膠囊和以植物性纖維素(如羥丙基甲基纖維素)為膠囊殼主要材料的植物纖維。但是明膠膠囊的含水量較低，機械性能不好，導致脆度較高，填充藥物時容易破碎，同時其也不能填充易吸濕的藥物。此外，明膠是一種動物蛋白膠體，含有一定的動物脂肪，容易由于動物源的疾病導致污染，也不為素食主義者等接受。植物膠囊是以植物纖維素作為膠囊殼的主要成分，但是植物資源來源有限，成本高昂，不利于大規(guī)模的推廣使用。
·單位重復聚合而成的，相對分子量約50萬。結(jié)冷膠有良好的凝膠性能和熱穩(wěn)定性。目前已經(jīng)在食品工業(yè)中廣泛使用。淀粉是本領(lǐng)域常用的食用原料和藥用輔料，其實質(zhì)上也是由多個葡萄糖分子縮合而成的多糖聚合物。生物纖維素(Biocellulos)又稱為細菌纖維素(Bacterial Cellulose),是一種由木醋桿菌、木葡糖酸醋桿菌等微生物代謝產(chǎn)生的生物纖維素。其具有超精細的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，很高的結(jié)晶度和聚合度。因此具有良好的機械性能、生物適應度和生物可降解性。已廣泛應用于食品、醫(yī)藥等多個領(lǐng)域。CN101041844A中公開了一種生物纖維素的制備方法，其是以木醋桿菌為發(fā)酵菌株，在培養(yǎng)基中添加海藻酸鈉，經(jīng)淺盤靜態(tài)發(fā)酵制得生物纖維素凝膠膜。但是，目前沒有將生物纖維素用于生產(chǎn)膠囊的報道。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述缺陷，本發(fā)明提供了一種生物復合材料，其是由生物纖維素凝膠干粉、結(jié)冷膠、淀粉和甘油水溶液復合而成。本發(fā)明提供的生物復合材料，其是通過將生物纖維素凝膠干粉與結(jié)冷膠、淀粉和甘油水溶液混合一起均質(zhì)后，再經(jīng)脫氣和靜置制成的。上述生物纖維素凝膠干粉與結(jié)冷膠、淀粉和甘油水溶液的用量為生物纖維素凝膠干粉10-20wt%、結(jié)冷膠10-45wt%、淀粉5-15wt%、甘油水溶液25_65wt%，其中甘油水溶液的濃度為10-20wt%。優(yōu)選生物纖維素凝膠干粉15wt%、結(jié)冷膠30wt%、淀粉10wt%、甘油水溶液45wt%，其中甘油水溶液的濃度為10wt%。上述的生物纖維素凝膠干粉可以通過各種干燥及粉碎步驟制得，優(yōu)選是通過將生物纖維素凝膠真空冷凍干燥后粉碎制成。上述生物纖維素凝膠干粉與結(jié)冷膠、淀粉和甘油水溶液混合后的均質(zhì)是在15000-20000rpm的轉(zhuǎn)速下均質(zhì)20_30min。優(yōu)選以18000rpm的轉(zhuǎn)速均質(zhì)30min。上述的靜置優(yōu)選靜置1-2小時。本發(fā)明還提供一種由上述的生物復合材料制成的空心膠囊殼，其由所述的生物復合材料制成。本發(fā)明還提供一種膠囊，其包括由所述的生物復合材料制成的膠囊殼。
上述的膠囊在制備過程中還可根據(jù)需要向生物復合材料中加入適量食用色素、助凝劑、表面活性劑中的一種或多種。本發(fā)明將生物纖維素與結(jié)冷膠、淀粉等進行了復合，用獲得的生物復合材料作為膠囊殼的原料制成膠囊，方法簡單，不添加其他膠凝劑仍然能夠獲得良好效果，并且能夠顯著提高所得膠囊殼的機械性能和熱穩(wěn)定性。
具體實施例方式以下實施例僅用于說明本發(fā)明，其不應該限制本發(fā)明的范圍，任何在本領(lǐng)域可以容易作出的改變都應當被認為在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。實施例I :生物復合材料的制備
以木醋桿菌為菌種，靜態(tài)淺盤發(fā)酵培養(yǎng)(30°C，7天)制得生物纖維素凝膠。經(jīng)反復洗滌去除殘余培養(yǎng)基和菌體后，真空冷凍干燥并粉碎成生物纖維素凝膠干粉。取甘油加水配制成濃度為10wt%的甘油水溶液。取上述的甘油水溶液4500g、結(jié)冷膠3000g、淀粉IOOOg以及上述的生物纖維素凝膠干粉1500g混合，用均質(zhì)機于15000rpm的轉(zhuǎn)速下，均質(zhì)30分鐘，脫氣后靜置2小時，制得本發(fā)明中的生物復合材料。
實施例2 :生物復合材料的制備
以木醋桿菌為菌種，靜態(tài)淺盤發(fā)酵培養(yǎng)(28°C，8天)制得生物纖維素凝膠。經(jīng)反復洗滌去除殘余培養(yǎng)基和菌體后，真空冷凍干燥并粉碎成生物纖維素凝膠干粉。取甘油加水配制成濃度為20wt%的甘油水溶液。取甘油水溶液6500g、結(jié)冷膠1000g、淀粉500g以及上述破碎的生物纖維素凝膠2000g混合，用均質(zhì)機于20000rpm的轉(zhuǎn)速下，均質(zhì)20分鐘，脫氣后靜置I小時，制得本發(fā)明中的生物復合材料。
實施例3 :生物復合材料的制備
以木葡糖酸醋桿菌為菌種，動態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)(30°C，5天，搖床培養(yǎng))制得生物纖維素凝膠。經(jīng)反復洗滌去除殘余培養(yǎng)基和菌體后，真空冷凍干燥并粉碎成生物纖維素凝膠干粉。取甘油加水配制成濃度為15wt%的甘油水溶液。取甘油水溶液5000g、結(jié)冷膠2500g、淀粉1500g破碎的生物纖維素凝膠IOOOg混合，用均質(zhì)機于ISOOOrpm的轉(zhuǎn)速下，均質(zhì)25分鐘，脫氣后靜置I. 5小時，制得本發(fā)明中的生物復合材料。
實施例4 :膠囊殼的制備將實施例3中制得的生物復合材料導入膠囊生產(chǎn)設備，經(jīng)蘸膠、干燥成型、脫模、切割、套合后制成空心膠囊殼。
實施例5 :膠囊殼的制備
將實施例2中制得的生物復合材料導入膠囊生產(chǎn)設備，再加入適量的色素，混合均勻后經(jīng)蘸膠、干燥成型、脫模、切割、套合后制成空心膠囊殼。
實施例6 :膠囊殼的制備
將實施例I中制得的生物復合材料導入膠囊生產(chǎn)設備，再加入適量的色素、檸檬酸鉀(助凝劑)和吐溫80 (表面活性劑)，混合均勻后經(jīng)蘸膠、干燥成型、脫模、切割、套合后制成空心膠囊殼。
下文將通過實驗來驗證使用本發(fā)明中的生物復合材料制備的膠囊殼具有良好的機械性能和熱穩(wěn)定性。實驗例I:膠囊殼的熱穩(wěn)定性比較
實驗材料實施例4-6中制得的空心膠囊殼以及市場上常見的明膠膠囊殼和植物纖維膠囊殼(羥丙基甲基纖維素膠囊殼)。實驗方法用熱重分析儀(TGA)對相同重量的膠囊殼進行加熱，記錄膠囊殼質(zhì)量變化時的溫度。升溫速率10°c /min，氮氣流速20ml/min。每種膠囊殼測定5次，取平均值。實驗結(jié)果見下表。表I膠囊殼的熱降解溫度
權(quán)利要求
1.一種生物復合材料，其特征在于其是由生物纖維素凝膠干粉、結(jié)冷膠、淀粉和甘油水溶液復合而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生物復合材料，其特征在于其是通過將生物纖維素凝膠干粉與結(jié)冷膠、淀粉和甘油水溶液混合一起均質(zhì)后，再經(jīng)脫氣和靜置制成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物復合材料，其特征在于所述生物纖維素凝膠干粉與結(jié)冷膠、淀粉和甘油水溶液的用量為生物纖維素凝膠干粉10-20wt%、結(jié)冷膠10-45wt%、淀粉5-15wt%、甘油水溶液25-65wt%，其中甘油水溶液的濃度為10_20wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物復合材料，其特征在于所述生物纖維素凝膠干粉與結(jié)冷膠、淀粉和甘油水溶液的用量為生物纖維素凝膠干粉15wt%、結(jié)冷膠30wt%、淀粉10wt%、甘油水溶液45wt%，其中甘油水溶液的濃度為10wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的生物復合材料，其特征在于所述生物纖維素凝膠干粉是通過將生物纖維素凝膠經(jīng)過真空冷凍干燥并粉碎制成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的生物復合材料，其特征在于所述生物纖維素凝膠干粉與結(jié)冷膠、淀粉和甘油水溶液混合后的均質(zhì)是在15000-20000rpm的轉(zhuǎn)速下均質(zhì)20_30mino
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物復合材料，其特征在于轉(zhuǎn)速為lSOOOrpm,均質(zhì)時間為30mino
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的生物復合材料，其特征在于所述的靜置時間是1-2小時。
9.一種膠囊殼，其特征在于其由權(quán)利要求1-8中任一所述的生物復合材料制成。
10.一種膠囊，其特征在于其包括權(quán)利要求9中所述的膠囊殼。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由生物纖維素凝膠干粉和結(jié)冷膠、淀粉等復合而成的生物復合材料及用其制成的膠囊。其是通過將生物纖維素凝膠干粉與結(jié)冷膠、淀粉和甘油水溶液混合一起均質(zhì)后，再經(jīng)脫氣和靜置制成的。本發(fā)明將生物纖維素與結(jié)冷膠、淀粉等進行了復合，用獲得的生物復合材料作為膠囊殼的原料制成膠囊，方法簡單，不添加其他膠凝劑仍然能夠獲得良好效果，并且能夠顯著提高所得膠囊殼的機械性能和熱穩(wěn)定性。
文檔編號A61K47/36GK102875848SQ201210398350
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者鐘春燕 申請人:鐘春燕