本發明涉及裝載益生菌乳液凝膠領域,具體涉及一種腸道靶向的益生菌乳液凝膠膠囊及其制備方法。
背景技術:
1、益生菌是一種活體微生物,對人體健康有很多益處,其核心作用體現在調節腸道菌群平衡,還能增強免疫力、促進營養吸收。由于益生菌極易受到胃酸環境的影響,其在進入腸道前失去活性,這致使益生菌在功能食品和藥物制劑中的應用受到限制。
2、為克服上述問題,微囊化技術被廣泛研究并應用于益生菌在強酸性環境中的保護。既往研究中常見的微囊化方法包括:噴霧干燥法、電噴霧法、冷凍干燥法及乳化法。上述方法在保護益生菌方面均取得一定進展,但仍存在顯著局限性,現有方法存在益生菌保護性能不足、食品安全風險、難以實現控釋及加工性能差等缺點。
3、近年來,pickering乳液因其使用固體顆粒作為乳化劑,具有高穩定性、低毒性等優點,在遞送領域表現出良好的發展前景。在水包油乳液體系形成的物理隔離結構能有效隔離活性物質與外界環境,通過連續的油相保護益生菌免受酸性環境的影響。盡管pickering乳液在遞送益生菌方面展現出潛力,其實際應用中仍存在技術問題。水包油pickering乳液存在液滴易聚集、結構強度不足、加工難度大且口服給藥困難等問題,難以滿足益生菌遞送對長效保護與靶向釋放的雙重要求。
4、在以上技術挑戰的背景下,開發一種采用全fda批準材料、兼具良好穩定性與可加工性的乳液凝膠,是實現益生菌靶向腸道遞送的關鍵所在。進一步的,為實現安全便捷的口服給藥,開發一種能包裹上述益生菌乳液凝膠的制劑方法同樣也亟需解決。
技術實現思路
1、為實現益生菌在腸道內靶向遞送,本發明提出一種腸道靶向的益生菌乳液凝膠膠囊及其制備方法。本發明解決了現有技術中益生菌在胃酸環境中存活率低、無法精準靶向釋放等核心問題,也為敏感物質的靶向腸道遞送提供了極具前景的解決方案。
2、本發明首先提供了一種益生菌腸道靶向釋放的乳液凝膠膠囊的制備方法,包括以下步驟:
3、s1:將陽離子多糖、益生菌溶解于酸性水溶液中,形成水相;將疏水性固體顆粒乳化劑分散于食用油中,形成油相;
4、s2:將步驟s1中得到的水相與油相混合后進行高速乳化;得到內相;
5、s3:將可食用膠體溶于去離子水中加熱攪拌,制備外殼溶液作為外相;
6、s4:將內相和外相通入具有同軸通道的微流控裝置,其中內相注入微流控裝置內通道,外相注入外通道,在出口處,外相剪切內相形成核殼結構膠囊,滴落收集池固化形成堅固的核殼膠囊。
7、作為本發明的優選方案,所述陽離子多糖為殼聚糖、殼聚糖衍生物、陽離子纖維素中的一種或多種,水相中陽離子多糖的濃度范圍為5-25?mg/ml;所述水相中益生菌的濃度為5-15?mg/ml。
8、作為本發明的優選方案,水相為酸性水溶液,水相中具有能使陽離子多糖溶解并帶正電荷的酸。優選地,所述酸為食用有機酸,包括但不限于檸檬酸、醋酸、乳酸中的一種或多種,酸性物質的質量百分比為1-5?wt%。
9、作為本發明的優選方案,步驟s1中所使用的油相為更易降解消化的單不飽和脂肪酸型食用油,包括但不限于橄欖油、茶籽油、菜籽油、杏仁油和牛油果油中的一種或多種。
10、作為本發明的優選方案,步驟s1中所述的疏水性固體顆粒乳化劑為sio2、淀粉顆粒等食品級固體顆粒,其在油相中的濃度為10-25?mg/ml。
11、作為本發明的優選方案,步驟s2中將水相與油相混合后高速乳化,通過陽離子多糖與固體納米顆粒的靜電交聯形成pickering乳液凝膠;所述的油相和水相混合的體積比為(35-45):(65-55)。
12、作為本發明的優選方案,步驟s2中所述的乳化方式包括但不限于高速剪切法、渦旋振蕩法、高速均質法。優選的,乳化時間為1-5?分鐘。
13、作為本發明的優選方案,步驟s3中所述的外殼溶液可使用明膠、海藻酸鈉等其他可食用膠體,加熱攪拌溶解溫度維持在60-70?℃。
14、作為本發明的優選方案,步驟s3中可食用膠體選擇明膠時,其濃度為20-30?wt%,并在外相中加入濃度為5-10wt%的甘油作為增塑劑,收集池內進行低溫固化;優選的,收集池若使用冰浴、油浴或水浴,其優選溫度為0-4?℃;更優選的,收集池內預先設置冰水混合物作為收集液。
15、可食用膠體選擇海藻酸鈉時,外相中海藻酸鈉濃度為1-5?wt%,收集池中設置有氯化鈣溶液,鈣離子濃度為1-5?wt%。
16、作為本發明的優選方案,步驟s4中所示的微流控裝置選用同軸設計,兩相在裝置出口處剪切形成以乳液凝膠為核的核殼膠囊。將膠囊落入收集池中使表層固化,后將膠囊放置于空氣中干燥以獲得堅固的核殼膠囊。
17、作為本發明的優選方案,步驟s4中所示的內相流速為0.3-0.8?ml/min,外相流速為0.5-1.5?ml/min。微流控裝置出口處內管直徑為500-800μm,外管直徑為1.5-2.0?cm。
18、本發明還提供了前述方法制備得到的益生菌乳液凝膠以及益生菌乳液凝膠膠囊。
19、本發明還進一步提供了所制備的益生菌乳液凝膠或益生菌乳液凝膠膠囊在制備口服制劑中的應用,其中,所述口服制劑可以是食品、食品添加劑或藥物;典型而非限定的,可以是調節腸道菌群平衡的食品或食品添加劑,可以是治療腸道疾病的藥物,如治療潰瘍性結腸炎或便秘的藥物。本發明的益生菌乳液凝膠膠囊通過在腸道的靶向釋放活性益生菌,從而發揮益生菌對于調節腸道菌群平衡、治療潰瘍性結腸炎或便秘等作用。
20、對于現有技術,本發明的有益效果如下:
21、1)本發明所得乳液凝膠膠囊能有效保護益生菌免于胃酸環境的影響,并可以實現活性益生菌在腸道的靶向釋放。
22、2)本發明提出的負載益生菌乳液凝膠膠囊在不同ph值、溫度和時間條件下均表現出良好的穩定性,使益生菌在胃酸環境中存活率提高。
23、3)本發明提出的乳液凝膠膠囊中的益生菌釋放是由腸道脂肪酶主導的,當乳液凝膠膠囊進入腸道后,連續油相可被脂肪酶消化從而釋放出具有良好活性的益生菌。
24、4)本發明制備的乳液凝膠膠囊表現出良好的穩定性和可加工性,使其能通過微流控技術制備核殼膠囊,促進口服給藥。
25、5)相比于其他微囊化技術,本方案選用的材料均為fda批準的材料,無有機溶劑殘留,安全風險極低。
1.一種腸道靶向的益生菌乳液凝膠膠囊的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
2.根據權利要求1所述的乳液凝膠膠囊的制備方法,其特征在于:所述陽離子多糖為殼聚糖、殼聚糖衍生物、陽離子纖維素中的一種或多種,水相中陽離子多糖的濃度范圍為5-25mg/ml;所述水相中益生菌的濃度為5-15?mg/ml。
3.根據權利要求1所述的乳液凝膠膠囊的制備方法,其特征在于:所述水相為酸性水溶液,水相中具有酸性物質,所述酸性物質為檸檬酸、醋酸、乳酸、蘋果酸中的一種或多種,酸性物質的質量百分比為1-5?wt%。
4.根據權利要求1所述的乳液凝膠膠囊的制備方法,其特征在于:疏水性固體顆粒乳化劑為sio2、淀粉顆粒中的一種或多種,其在油相中的濃度為10-25?mg/ml。
5.根據權利要求1所述的乳液凝膠膠囊的制備方法,其特征在于:油相中的油為易降解消化的單不飽和脂肪酸型食用油,包括橄欖油、茶籽油、菜籽油、杏仁油和牛油果油中的一種或多種。
6.根據權利要求1所述的乳液凝膠膠囊的制備方法,其特征在于:將水相與油相混合后高速乳化,通過陽離子多糖與固體納米顆粒的靜電交聯形成pickering乳液凝膠;油相和水相體積比為(35-45):(65-55)。
7.根據權利要求1所述的乳液凝膠膠囊的制備方法,其特征在于:所述可食用膠體為明膠、海藻酸鈉中的一種或多種;加熱攪拌溶解溫度維持在60-70?℃;可食用膠體選擇明膠時,其濃度為20-30?wt%,并在外相中加入濃度為5-10??wt%的甘油作為增塑劑,收集池內設置冰水混合物進行低溫固化;
8.根據權利要求1所述的乳液凝膠膠囊的制備方法,其特征在于:內相流速為0.3-0.8ml/min,外相流速為0.5-1.5?ml/min;微流控裝置出口處內管直徑為500-800μm,外管直徑為1.5-2.0?cm。
9.一種腸道靶向的益生菌乳液凝膠膠囊,其特征在于,其采用權利要求1-9任一項所述方法制備得到。
10.權利要求9所述的益生菌乳液凝膠膠囊在制備調節腸道菌群平衡的食品或食品添加劑中的應用。