交联明胶为壁材制备复合维生素微胶囊

[e-mail]井乐刚1，赵新淮21.1500252.150030研究以交联明胶为壁材的复合维生素微胶囊的制备工艺及体外释放行为。在过氧化氢存在下，以阿魏酸为交联剂，通过辣根过氧化物酶催化，制备交联明胶，考察反应条件对交联度的影响;然后以交联明胶为壁材，以盐酸硫胺素(维生素B1)、核黄素(维生素B2)、盐酸吡哆醇(维生素B6)、叶酸、烟酰胺的混合物为芯材，采用喷雾干燥工艺，按不同壁材/芯材比，制备复合维生素微胶囊。用扫描电镜和激光粒度仪，对微胶囊进行了表征。用荧光分光光度计，对微胶囊的包埋率、荷载量以及在模拟胃液和模拟肠液中的释放行为，进行了测试和分析。在温度为40℃、pH值为8.0、明胶浓度为9%(W/V)、阿魏酸浓度为40mmol·L－1、交联时间为24h的反应条件下，交联明胶的交联度较高，达到10%。以此交联明胶为壁材制备的微胶囊，其中维生素的包埋率在85%以上;少数呈表面光滑的圆球形，大多数表面有凹陷;平均粒径为15.27μm;当壁材/芯材为10/1(W/W)时，维生素在模拟胃液和模拟肠液中完全释放的时间，分别为30和16min，都比明胶为壁材时相应延长。以交联明胶为壁材，采用喷雾干燥工艺，可以制备出包埋率高、具有一定的缓释性能的复合维生素微胶囊。微胶囊;复合维生素;明胶;交联;阿魏酸doi:10.11669/cpj.2013.11.011Ｒ944A1001－2494201311－0888－07PreparationofCompoundVitaminMicrocapsulesUsingCross-linkedGelatinasWallMaterialJINGLe-gang1ZHAOXin-huai21.CollegeofLifeScienceandTechnologyHarbinNormalUniversityHarbin150025China2.KeyLaboratoryofDairyScienceMinistryofEducationNortheastAgriculturalUniversityHarbin150030ChinaABSTＲACTOBJECTIVETostudythepreparationandinvitroreleaseprofileofcompoundvitaminmicroencapsulesusingcross-linkedgelatinaswallmaterial.METHODSAtthepresenceofhydrogenperoxidethecross-linkedgelatinwaspreparedwithferulicacidasthecross-linkingagent.Duringthisreactionhorseradishperoxidasewasusedasthecatalyst.Influencesofreactionconditionsonthecross-linkingdegreewereinvestigated.Compoundvitaminmicrocapsuleswerepreparedbyspray-dryingtechniqueusingtheobtainedcross-linkedgelatinaswallmaterial.ThecorematerialwasthemixtureofthiaminehydrochloridevitaminB1riboflavinvitaminB2pyridoxinehydrochloridevitaminB6folicacidandnicotinamide.Theeffectoftheratioofwallmaterialtocorematerialontheencap-sulationefficiencyandloadingofthevitaminswereinvestigated.Thesizeandsurfacemorphologyofthecompoundvitaminmicrocapsuleswerecharacterized.Theencapsulationefficiencyloadingandinvitroreleasepropertyofthecorematerialweredeterminedbyfluorospec-trophotometry.ＲESULTSAcomparativelyhighcross-linkingdegreeca.10%ofcross-linkedgelatinwasobtainedunderthefollow-ingreactionconditionstemperatureof40℃pHvalueof8.0gelatinconcentrationof9%W/Vferulicacidconcentrationof40mmol·L－1andreactiontimeof24h.Thevitaminswereembeddedbythecross-linkedgelatinandtheencapsulationefficiencywasmorethan85%.ScanningelectronmicroscopySEMstudyshowedthatthecompoundvitaminmicrocapsuleshadaregularsphericalshapebutthemajoritypresentedroughsurfacesordents.Particlesizeanalysisindicatedthatthemicrocapsuleshadameandiameterof15.27μm.Attheratioofcoatingmaterialtocorematerialwas10/1W/Wthevitaminsencapsulatedwiththecross-linkedgelatinreleasedcompletelyin30mininsimulatedgastricfluidandtheyreleasedcompletelyin16mininsimulatedintestinalfluid.Theyreleasedslowerthanthevitaminsencapsulatedwiththegelatinaccordingly.CONCLUSIONCompoundvitaminmicroencapsuleswithhighencapsula-tionefficiencyandsustainedreleaseeffectcanbeobtainedbyspray-dryingusingcross-linkedgelatinaswallmaterial.KEYWOＲDSmicrocapsulecompoundvitamingelatincross-linkingferulicacid。。·888·ChinPharmJ2013JuneVol.48No.11201364811A1、D2、E3。C4-6。B。、、。、、7。。8-9、10、DL-11、12。。、、、13。14-16。。1BＲZ2.67220U·mg－1、、、BasfAmresco。S－3400NHitachiMastersizerSMalvernBuchi190BuchiF－4500HitachiHZS－HLGJ－1。22.12.1.1%=1－lgmmol/lgmmol×100%1.5g30mL40℃。17。0.5mL200。-。A=0.0301ρ－0.0216r2=0.99832～20μg·mL－1。2.1.25%w/v20mmol·L－11∶1pH8.0200U·L－1。30、35、40、45、50、55℃5h1。。40℃45℃5.7%3.0%。40℃37℃。2.1.3pH、、“2.1.2”pH5.5、6.0、6.5、7.0、8.0、9.0“2.1.2”。40℃5h2。pH。pH87.4%pH。1Fig.1Effectoftemperatureoncross-linkingdegree·988·201364811ChinPharmJ2013JuneVol.48No.112.1.45%、6%、7%、8%、9%、10%11%、“2.1.2”pH8.0“2.1.3”3。9%9.9%。2.1.59%10、15、20、25、30、35、40、45mmol·L－11∶1pH8.0“2.1.3”4。。40mmol·L－17.8%。2.1.69%40mmol·L－11∶1“2.1.5”4、6、8、12、18、24、30、36、42、48h5。。24h。1218。2.2、pH、、、40℃pH8.09%40mmol·L－124h。10080℃10%。2.32.3.1B280℃4。5“”191～3。、。50℃。0.1mol·L－1HClpH6.8。/5/1、10/1、15/1W/W2%W/V。170℃3mL·min－1。·098·ChinPharmJ2013JuneVol.48No.112013648112.3.2、5B1。B1。B1。B120～30mg20、15、15mL3B130℃0.085MPa10mL20B1。B120～30mg50mL20B1。/1。/。。2.3.36。6B6C6C。Ｒosenberg21。22-24。、1Tab.1TheloadingandencapsulationefficiencyofvitaminsincompoundvitaminmicrocapsulesWallmaterial/corematerialW/WLoading/kg·kg－1Encapsulationefficiency/%GelatinaswallmaterialCross-linkedgelatinaswallmaterialGelatinaswallmaterialCross-linkedgelatinaswallmaterial5/10.1970.17396.284.510/10.1100.09898.196.715/10.0770.06598.697.6。2.3.4170℃3mL·min－1/10/12%7。0.1～1.0μm1～100μm。15.27μm5～50μm84%。。2.450mg100mL30mLpH1.2pH6.8、0.05mol·L－1。37℃100r·min－1。0.5mL·198·201364811ChinPharmJ2013JuneVol.48No.11B1。0.5mL37℃。B1。40℃pH89。/5/110/1810min1630min。/5/110/168min1216min。33.1。3.214。B4.7～5.225。pH-NH2-NH3+pH-NH2。。2。pH8.0pH。pH6.0。pH9。26。H2O2。H2O2。。pH8H2O2。3.3。。3.4。Vandelli11DL-。Chiou27。。3.5/。、。3.672。·298·ChinPharmJ2013JuneVol.48No.11201364811。2%。。。2。3.7/。/1。、、、、、、28。。、。3.8、、、、、、。。ＲEFEＲENCES1BEAULIEULSAVOIELPAQUINPetal．Elaborationandcharacterizationofwheyproteinbeadsbyanemulsification/coldgelationprocessApplicationfortheprotectionofretinolJ．Bio-macromolecules200232239-248．2SHIXYTANTW．Preparationandcharacterizationofchi-tosan/ethylcellulosecomplexmicrocapsuleJ．ChinJChemEng200311194-