Новый способ получения энтеральной системы высвобождения - RU2534573C2

Чертежи

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способам микроинкапсуляции гидрофобной жидкости энтеральной матрицей без использования органических растворителей. В частности, гидрофобная жидкость микроинкапсулирована в водной среде.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ, ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ ИЗОБРЕТЕНИЮ

Энтеральная доставка активных материалов пищевыми продуктами ограничена. Энтеральные системы доставки традиционно используют, когда известно, что активные материалы или лекарственные средства чувствительны к низкому pH или имеют нежелательные характеристики аромата и/или вкуса, которые не могут быть эффективно замаскированы другими способами. Как правило, энтеральная доставка осуществляется с использованием таблеток и гелевых капсул. Однако эти конкретные способы доставки не очень подходят для применения в пищевых продуктах. В частности, ни таблетки, ни капсулы не имеют такого размера, который позволяет интегрировать их в большинство существующих пищевых продуктов.

В альтернативном способе энтеральная доставка представляет собой микроинкапсуляцию. Как правило, микроинкапсуляцию проводят с использованием специализированных устройств или среды, включающей органические растворители. Эти способы требуют дополнительных капиталовложений и применения дополнительных материалов, таких как органические растворители, которые могут или не могут использоваться в последующих циклах микроинкапсуляции. В результате способ микроинкапсуляции требует вложений в оба устройства, как в устройство для снабжения органическим растворителем, так и в устройство для удаления органического растворителя.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ по настоящему изобретению относится к микроинкапсуляции активного ингредиента энтеральной матрицей в водной среде и без применения органических растворителей. Микроинкапсуляция в водной среде позволяет облегчить рабочие условия и снизить количество органических отходов.

Способ по настоящему изобретению относится к микроинкапсуляции активного ингредиента энтеральной матрицей. Способ включает смешивание или перемешивание комбинации воды, материала энтеральной матрицы и эмульгатора при pH, поддерживающем полное растворение используемых энтеральных полимеров, комбинация по существу свободна от органических растворителей. Затем в комбинацию добавляют гидрофобную жидкость. Затем гидрофобную жидкость и комбинацию смешивают с получением грубой эмульсии с последующей ее гомогенизацией для получения тонкой и стабильной эмульсии.

Затем эмульсия может быть подвергнута титрованию кислотой в контролируемых условиях смешивания в количестве и при скорости, эффективных для получения осадка в форме частиц. Дополнительно осадок в форме частиц может быть профильтрован, промыт и высушен с получением порошка. В одном варианте воплощения настоящего изобретения в осадок после фильтрования может быть добавлен удалитель поверхностного масла для удаления поверхностного масла с микроинкапсулирующего материала.

Дополнительно композиция по настоящему изобретению включает гидрофобную жидкость и поперечно-связанную энтеральную матрицу.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - способ микроинкапсуляции гидрофобной жидкости;

Фиг. 2 - анализ продуктов по Примерам 2, 4 и 5;

Фиг. 3-5 - скорости выделения гидрофобной жидкости с использованием различных материалов энтеральных матриц по Примеру 6; и

Фиг. 6 - скорость выделения гидрофобной жидкости, включающей эфиры по Примеру 7.

ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На Фиг. 1 показан в общем виде способ микроинкапсуляции гидрофобной жидкости.

Как показано на Фиг. 1, воду, материал энтеральной матрицы и эмульгатор смешивают до полного диспергирования в воде материала энтеральной матрицы и эмульгатора 100. Как правило, эмульгатор и материал энтеральной матрицы могут быть добавлены в воду вместе или по отдельности, при этом любой из них может быть добавлен первым. Как правило, pH дисперсии составляет в пределах от около 7,2 до 9,0. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения основание, такое как гидроксид натрия, аммония или калия, может быть добавлено в дисперсию для повышения pH в пределах от около 7,1 до около 12,0 для гарантии сохранения полного растворения энтеральных полимеров без применения органических растворителей.

Используемый термин «смешивание» или «смешанный» относится к применению миксера с верхним перемешиванием с вращающимися лопастями или устройства для смешивания ротор/статор, работающего на скорости менее чем 10000 оборотов в минуту.

Используемый термин «по существу свободный от органического растворителя» относится к количеству добавляемого органического растворителя, такого как изопропанол или этанол или любого другого органического растворителя, меньшему, чем требуемое для растворения энтерального материала в условиях обработки. Предпочтительно количество добавленного органического растворителя составляет менее чем около 0,1 процента по массе комбинации воды, эмульгатора и энтерального материала.

В варианте воплощения настоящего изобретения вода представляет собой деионизированную воду.

Материал энтеральной матрицы, используемый в настоящем изобретении, представляет собой любой пищевой энтеральный полимер, комбинацию двух или более пищевых энтеральных полимеров. Предпочтительно материал энтеральной матрицы представляет собой как шеллак, так и зеин, так и их комбинацию. Как указано ниже, соотношение шеллака к зеину может быть заранее определено для достижения заданной скорости выделения после проглатывания, пониженной скорости выделения соответствует повышенное соотношение шеллака к зеину. Шеллак может представлять собой коммерчески доступный шеллак, такой как щелочной (pH>7) водный раствор, такой как раствор на основе воды с содержанием сухих веществ около 25 процентов по массе, или может представлять собой коммерчески доступный рафинированный, отбеленный и депарафинированный порошкообразный шеллак. Раствор шеллака по существу свободен от органического растворителя, хотя может содержать следовые количества органических растворителей, таких как изопропиловый спирт (такой как тот, который может быть включен в коммерческие продукты), который действует как носитель для других ингредиентов раствора шеллака, таких как метил- и пропилпарабены. Предпочтительно полученный раствор шеллака не содержит никакого органического растворителя.

Предпочтительно материал энтеральной матрицы включает комбинацию шеллака и зеина, где зеин составляет, по меньшей мере, около 5,0 процентов материала энтеральной матрицы по массе сухого вещества. За счет разницы в гидратации и растворимости зеина и шеллака, в частности растворимости при различных pH, и скорости гидратации и растворения, различные соотношения шеллака к зеину обеспечивают различные свойства растворения энтеральному материалу наряду с различными степенями защищенности материала ядра в готовом продукте, таком как напитки.

Указанный эмульгатор представляет собой любой пищевой эмульгатор. В предпочтительных вариантах воплощения настоящего изобретения эмульгатор представляет собой полисорбат, эфир полиглицерина, стеарат сахарозы, эфиры сахарозы, белки, лецитины или их комбинации.

Как правило, вода составляет в пределах от около 50,0 процентов до около 95,0 процентов по массе дисперсии и предпочтительно в пределах от около 70,0 до около 95,0 процентов и более предпочтительно в пределах от около 80,0 до около 90,0 процентов. Как правило, эмульгатор составляет менее чем около 5,0 процентов по массе дисперсии, предпочтительно в пределах от около 0,01 до около 1,0 процента по массе и более предпочтительно в пределах от около 0,01 до около 0,1 процента по массе дисперсии. Зеин, шеллак или их комбинация составляет в пределах от около 1,0 процента до около 10,0 процентов по массе, предпочтительно в пределах от около 4,0 до около 9,0 процентов и более предпочтительно в пределах от около 5,0 процентов до около 8,0 процентов по массе дисперсии.

При получении дисперсии гидрофобную жидкость 200 добавляют и смешивают с получением грубой эмульсии с размером капель не более чем около 10 микрометров. После получения грубой эмульсии ее подвергают гомогенизации с получением тонкой стабильной эмульсии 300. Тонкая стабильная эмульсия имеет размер капель менее чем около 10 микрометров. В тонкой эмульсии гидрофобная жидкость диспергирована в виде мелких капель. Предпочтительно гидрофобную жидкость добавляют в пределах от около 2,0 до около 7,0 процентов от эмульсии по массе. Более предпочтительно гидрофобную жидкость добавляют в пределах от около 3,0 до около 6,0 процентов от эмульсии по массе. Эмульсия включает в пределах от около 60,0 до около 95,0 процентов воды.

Используемый здесь термин «гомогенизация» или «гомогенизированный» относится к применению устройства для перемешивания ротор/статор на скорости менее чем 10000 оборотов в минуту или клапанного гомогенизатора, работающего при давлении 500-10000 фунтов на квадратный дюйм (374,4-68947,6 кПа).

Гидрофобная жидкость может включать любую смесь гидрофобных жидкостей и сухих веществ, таких как смеси сухих веществ или комбинированные с ними или растворенные в них. Например, гидрофобная жидкость может быть выбрана таким образом, что будет включать материалы с заданным выделением в тонком кишечнике, а не в желудке из-за pH чувствительности. Например, гидрофобная жидкость может включать композиции, описанные в патентной публикации США № 2008/0145462 (Enan). Например, гидрофобная жидкость включает в пределах 25-35% по массе парацимена, в пределах 1-10% по массе линалоола, в пределах 1-10% по массе альфа-пинена, в пределах 35-45% по массе тимола и в пределах 20-30% по массе соевого масла.

В частности, гидрофобная жидкость по настоящему изобретению может включать смесь эфирных масел, обладающих противопаразитарными свойствами. В одном варианте воплощения настоящего изобретения органические соединения смешивают с пищевым маслом, например соевым маслом. Дополнительно органические соединения включают тимол и линалоол. В дополнительных, предпочтительных вариантах воплощения настоящего изобретения органические соединения дополнительно включают альфа-пинен и парацимен. Как указанно здесь ниже в Примерах, одна приведенная в качестве примера смесь включает по массе в пределах около 17,5 процентов соевого масла, около 8 процентов альфа-пинена (жидкость), около 44 процентов парацимена (жидкость), около 5 процентов линалоола (жидкость) и около 25,5 процентов тимола (кристаллы). В альтернативном варианте воплощения настоящего изобретения гидрофобная жидкость включает эфиры, такие как эфиры линалоола и тимола, как описано в находящейся на одновременном рассмотрении патентной заявке США № 12/479444, введенной здесь ссылкой.

Другие подходящие примеры гидрофобной жидкости включают ненасыщенные и полиненасыщенные омега 3, другие ненасыщенные и полиненасыщенные липиды или жирные кислоты и их триглицериды, бета-каротин и жирорастворимые витамины, раздражители желудка, или любые другие гидрофобные материалы, которые как чувствительны к условиям кислотного pH, так и придают сильный нежелательный вкус.

Затем эмульсию титруют кислотой 400. Во время титрования кислотой эмульсия может быть подвергнута смешиванию или гомогенизации (гомогенизация не высокого давления), предпочтительно смешивание. Кислотой титруют в количествах, эффективных для снижения pH ниже изоэлектрической точки, такого как pH около 7,0, вызывая разделение фаз и индуцируя осаждение энтеральной матрицы из раствора с микроинкапсулированной в ней гидрофобной жидкостью, образуя, таким образом, суспензию из водного раствора и осадка. Суспензия включает осадок в форме частиц с размером частиц в пределах от около 1,0 до около 1000,0 микрометров, предпочтительно в пределах от около 10,0 до около 500,0 микрометров и более предпочтительно в пределах от около 75,0 до около 250,0 микрометров. Более предпочтительно осаждение происходит при pH в пределах от около 3,0 до около 6,5 и предпочтительно в пределах от около 3,0 до около 5,0.

Не желая быть ограниченными какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения считают, что при снижении pH эмульсии ниже изоэлектрической точки частицы как зеина, так и шеллака могут перекрестно сшиваться между собой или с другими частицами с образованием матрицы, гидрофобная жидкость микроинкапсулирована в этой матрице. В результате перекрестного сшивания гидрофобная жидкость гомогенно диспергируется в матрице. Как результат, воздействия гидрофобной жидкости на органолептические показатели готового порошка взаимосвязаны с любой гидрофобной жидкостью, оставшейся адгезированной на внешней поверхности энтеральной матрицы.

Кислота может представлять собой любую пищевую кислоту. Более предпочтительно кислота представляет собой слабую пищевую кислоту. Дополнительно в предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения кислота представляет собой лимонную кислоту.

Как указано выше, композиция материала энтеральной матрицы оказывает воздействие на скорость растворения и защиту, обеспечиваемую энтеральной матрицей. В результате скорость и количество добавляемой кислоты варьирует, исходя из используемых материалов энтеральной матрицы.

Для регенерации осадка суспензию 500 промывают 600 и сушат 700. В одном варианте воплощения настоящего изобретения суспензию фильтруют, полученный в результате осадок суспензии затем промывают и повторно фильтруют перед сушкой. Предпочтительно поверхностное масло на поверхности осадка в форме частиц составляет менее чем около 1,0 процента по массе готового продукта.

В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения после фильтрования добавляют удалитель поверхностного масла, чтобы облегчить отделение остатка поверхностного масла с осадка, как описано в находящейся на одновременном рассмотрении патентной заявке США № 12/479433, введенной здесь ссылкой. Дополнительно удалитель поверхностного масла также может быть добавлен перед стадией повторной фильтрации.

Затем осадок фильтруют, промывают и сушат с получением порошка. Сушка может быть проведена при комнатной температуре таким образом, что порошок имеет содержание влаги не более чем около 10,0 процентов, более предпочтительно до содержания влаги в пределах от около 5,0 до около 6,0 процентов.

Дополнительно, порошок может быть измельчен с использованием известных способов для уменьшения размеров частиц осадка в виде порошка, и затем дополнительно сушат до содержания влаги менее чем около 5,0 процентов с использованием известных способов, таких как сушка в кипящем слое. Полученные в результате частицы имеют размер в пределах от около 1,0 до около 1000,0 микрометров, предпочтительно в пределах от около 10,0 до около 500,0 микрометров и более предпочтительно в пределах от около 75,0 до около 250,0 микрометров.

Во время сушки порошка температура должна поддерживаться в пределах от около 25°C до около 70°C, предпочтительно в пределах от около 35°С до около 60°C и более предпочтительно в пределах от около 35°С до около 45°С. Во время других стадий технологической обработки предпочтительно поддерживают температуру в пределах от около 4°C до около 40°C, более предпочтительно в пределах от около 4°C до 30°C и еще более предпочтительно в пределах от около 15°C до около 28°C.

Полученный в результате порошок может быть подвергнут дополнительной обработке, такой как нанесение покрытия энтерального материала на энтеральную матрицу. Материал энтерального покрытия может включать любой пищевой энтеральный полимер.

Пример 1: 100-процентный шеллак в качестве материала энтеральной матрицы

Получают смесь эфирных масел, смешивая 8 процентов альфа-пинена (жидкость), 44 процента парацимена (жидкость), 5 процентов линалоола (жидкость), 25,5 процентов тимола (кристаллы) и 17,5 процентов соевого масла. Смешивание проводят в стеклянном лабораторном стакане с устройством для перемешивания, как правило, до полного растворения кристаллов.

Следующие стадии проводят с использованием большого лабораторного стакана: в лабораторный стакан добавляют 1200 г деионизированной воды (DI) и затем добавляют 300 г 25-процентного концентрированного раствора шеллака (MarCoat solution от Emerson Resources Inc.) и смешивают при перемешивании при pH раствора в пределах от около 7,2 до около 9,0. При перемешивании добавляют 0,8 г полисорбата 85 и смешивают в течение около 1-2 минут для полного диспергирования. Затем медленно при перемешивании добавляют 35 г смеси эфирных масел с получением грубой эмульсии. Как только все масло диспергируется, смесь подвергают гомогенизации при 12500 оборотов в минуту в течение 5 минут с использованием гомогенизирующей системы Fisher Scientific PowerGen 700D с генератором размером 200мм × 25 мм.

Затем эмульсию титруют, добавляя медленно при перемешивании 2,0-процентный раствор лимонной кислоты, при этом постоянно измеряя изменяющийся pH. Титрование продолжают до достижения pH 4,4, после чего добавляют 10 г SiO₂ (AB-D от Pittsburgh Plate Glass Industries) (5 г SiO₂ в 200 г воды и перемешивают суспензию в течение 15-20 минут.

Затем суспензию фильтруют, проливая через сито 200 с размером отверстий 75 микрометров. Затем частицы, оставшиеся на сите, ресуспендируют в 1000 г воды, содержащей 3,5 г SiO₂. Суспензию смешивают в течение около 30-60 секунд и повторно фильтруют. Указанное выше промывание повторяют еще один раз, затем собирают фильтрат, распределяют его на поддоне и оставляют сушиться при комнатной температуре в течение ночи (до достижения содержания влаги в пределах от около 5,0 до около 6,0 процентов).

Образец анализируют на процент полезной загрузки каждого компонента и общей.

Результаты:

Общая полезная загрузка = 17,5 процентов

Альфа-пинен = 0,7 процента

Парацимен = 3,2 процента

Линалоол = 1,0 процент

Тимол = 7,0 процентов

Соевое масло = 5,6 процента.

Пример 2: Универсальный способ с использованием 100-процентного шеллака в качестве материала матрицы

В танк для смешивания добавляют 12 кг воды, затем добавляют 3 кг 25-процентного раствора шеллака и смешивают с водой, смесь регулируют до pH около 8,0, добавляя 10,0-процентный раствор гидроксида натрия. Затем добавляют 5 г стеарата сахарозы и смешивают в течение 1-2 минут и затем медленно добавляют 400 г смеси эфирных масел (по примеру 1). Смесь гомогенизирую по Примеру 1 с получением стабильной эмульсии.

Затем эмульсию титруют, добавляя 2,0-процентный раствор лимонной кислоты до достижения pH 4,4, и затем добавляют 75 г SiO₂ и смешивают в течение около 20 минут. Затем суспензию фильтруют, проливая через сито 200 (размер отверстий 75 микрометров). Осадок с фильтра ресуспендируют в 20 фунтах (9,07 кг) воды, смешивая с 50 г SiO₂ в течение около 5 минут, и затем повторно фильтруют на сите 200. Промывание повторяют еще один раз и конечный осадок с фильтра распределяют на большом поддоне для сушки при комнатной температуре в течение ночи. На следующий день продукт измельчают с использованием блендера Warring и затем сушат в сушилке с псевдоожиженным слоем при температуре 40°С. Собранный порошок просеивают через сито 35 (500 микрометров) (см. фиг. 2 для анализа состава).

Пример 3: 100-процентный порошокообразный зеин (кукурузный белок) в качестве материала энтеральной матрицы

75 г порошкообразного зеина (F4000 от Freeman Industries) и 1200 г DI воды комбинируют в большом лабораторном стакане, затем диспергируют в воде при перемешивании. Как только порошокообразный зеин полностью диспергируют, 10-процентным раствором гидроксида натрия медленно титруют до достижения pH 11,3. При таком pH порошокообразный зеин полностью растворяется. Затем добавляют 0,7 г полисорбата 85 при перемешивании в течение 1-2 минут и затем добавляют 30 г смеси эфирных масел (по Примеру 1). Смесь гомогенизируют по примеру 1. Затем эмульсию титруют раствором 2-процентной лимонной кислоты (по примеру 1) до достижения pH 4.6. Суспензию смешивают в течение 15-20 минут.

Проводят фильтрование и промывание по примеру 1, за исключением добавления SiO₂. Фильтрат собирают и сушат на поддоне при комнатной температуре в течение ночи. Образец анализируют на процент полезной загрузки каждого компонента и общей.

Результаты:

Общая полезная загрузка =19 процентов

Альфа-пинен = 0,9 процента

Парацимен = 4,1 процента

Линалоол = 0,9 процента

Тимол = 6,5 процентов

Соевое масло = 6,7 процентов.

Пример 4: Универсальный способ с использованием 100-процентного зеина в качестве материала энтеральной матрицы

В большой танк для смешивания с погружным винтовым миксером добавляют 12 кг воды, затем добавляют 10 г эфира сахарозы (S-1570 от Mitsubishi Kagaku Corporation, Tokyo, Japan) и диспергируют в танке. Затем в нем диспергируют 750 г порошкообразного зеина и добавляют 10,0-процентный раствор гидроксида натрия при постоянном перемешивании до достижения pH 11,3. Дисперсию смешивают до полного растворения порошкообразного зеина. Затем медленно добавляют 400 г смеси эфирных масел (по примеру 1). Как только масло диспергировано, смесь гомогенизируют в течение 5 минут с получением эмульсии по примеру 1.

Затем эмульсию титруют 2-процентным раствором лимонной кислоты при перемешивании до достижения pH 3.8. Суспензию смешивают дополнительно в течение 10 минут. Смесь перемещают в отдельные контейнеры, оставляют на несколько минут для осаждения частиц на дно.

Затем супернатант декантируют на большом сите 200 с последующим просеиванием оставшихся частиц. Фильтрат с сита ресуспендируют в 9 кг подкисленной воды (pH 3,5), содержащей 20 г SiO₂, смешивают в течение нескольких минут и затем декантируют и фильтруют. Эту стадию промывания проводят еще один раз, промывая водой, содержащей 20 г SiO₂, после фильтрации осадок с фильтра собирают, распределяют его тонким слоем по поддону и сушат в течение ночи при комнатной температуре. Полусухой порошок измельчают и сушат в кипящем слое при температуре 40°С до целевого содержания влаги (менее чем 5 процентов). Готовый продукт просеивают через сито 35 (500 микрометров). См. анализ состава на фиг. 2.

Пример 5: матрица, содержащая 75 процентов шеллака и 25 процентов зеина

Аналогично примеру 4 в танк для смешивания добавляют 12 кг воды, 7,5 г стеарата сахарозы (S-1570) и смешивают в течение 1-2 минут. Затем добавляют 2,25 кг 25-процентного раствора шеллака с последующим добавлением 187,5 г порошкообразного зеина. Добавляют 10-процентный раствор гидроксида натрия до достижения pH 11,3 (для растворения зеина). Как только порошкообразный зеин полностью растворится, добавляют 400 г смеси эфирных масел (по примеру 1). Смесь гомогенизируют по примеру 1 и затем эмульсию титруют до pH 3,9 раствором лимонной кислоты. Добавляют 75 г SiO₂ (Flow Guard AB-D) и смешивают в течение около 20-30 минут. Фильтрацию, промывку и сушку проводят аналогично примеру 4. Готовый порошок просеивают через сито 35 (500 микрометров). См. анализ состава на фиг. 2.

Пример 6: In vitro тестирование симуляции выделения в желудке и тонком кишечнике

В этом примере показана скорость и профиль выделения активных веществ из матрицы микрокапсул по Примерам 2, 4, и 5. Выделение образцов энтеральных капсул оценивают с использованием последовательной симуляции в симуляционном растворе желудка (10 мг/мл пепсина, 2 мг/мл NaCl, pH 2,0) в течение 30 минут с последующей обработкой симуляционным раствором тонкого кишечника (10 мг/мл панкреатина, 2,4 мг/мл желчной соли, pH 6,8) в течение вплоть до 24 часов при температуре 37°С. Образцы на анализ берут в заранее определенные временные интервалы и анализируют на выделение отдельных активных веществ.

Профиль выделения отличается для трех композиций. В случае, когда матрица состоит из 100-процентного шеллака (как показано на фиг. 3), выделение непрерывно постоянно возрастает, но не достигает полного выделения даже через 12 часов. С другой стороны, выделение может характеризоваться как имеющее более высокую скорость выделения и более высокое общее выделение в случае, когда матрица состоит вплоть до 100 процентов зеина (около 80 процентов общей полезной загрузки выделяется в первые часы в условиях кишечника) (см. фиг. 4). Комбинация шеллака и зеина (см. фиг. 5) показывает более высокую скорость, чем 100 процентный шеллак, но более низкую, чем 100 процентный зеин, но выделение при более низкой скорости максимально происходит в течение 6 часов.

Пример 7: Этот Пример демонстрирует микроинкапсуляцию смеси масел, содержащих два этерифицированных компонента (ацеат тимола и ацетат линалоола в комбинации с альфа-пиненом, парацименом и маслом канолы).

В лабораторный стакан добавляют 2400 г воды, затем при перемешивании добавляют 7,5 г порошкообразного зеина, который диспергируют в воде. Затем добавляют 10-процентный раствор гидроксида натрия до достижения pH дисперсии 11,3 (для растворения порошкообразного зеина). Затем добавляют 570 г 25-процентного раствора шеллака и 1,0 г стеарата сахарозы (S-1570) с последующим добавлением 70 г смеси эфирных масел (18,8 процентов масла канолы, 8,6 процентов альфа-пинена, 39,8 процентов парацимена, 5,4 процента ацетата линалоола, 27,4 процента ацетата тимола), которую медленно добавляют при перемешивании. Затем проводят гомогенизацию эмульсии (по Примеру 1) с использованием гомогенизирующей системы Fisher Scientific PowerGen 700D с размером генератора 200 мм × 25 мм при 15000 оборотов в минуту в течение 4 минут, затем 20000 оборотов в минуту в течение 1 минуты.

Затем эмульсию титруют 3-процентным раствором лимонной кислоты до достижения pH 4. Далее добавляют 280 г 10-процентного раствора хлорида натрия и 15 г SiO₂ и смешивают в течение 30 минут. Затем суспензию фильтруют и промывают по примеру 1. Промытый осадок с фильтра распределяют по поддону для сушки в течение ночи и затем сушат в сушилке с кипящим слоем при температуре 40°C, порошок просеивают и собирают продукт, прошедший через сито 35 (500 микрометров). Конечное содержание влаги составляет 4,7 процента. Скорость выделения приведена на фиг. 6. В частности, при том, что общее выделение композиции эфирных масел не такое высокое, как на Фигурах 3-5, начальное выделение (через 1 час) более медленное, чем у композиций, приведенных на фиг. 3-5.

Анализ:

Общая полезная загрузка = 18,3 процентов

Альфа-пинен = 0,9 процента

Парацимен = 3,8 процентов

Ацетат линалоола = 1,2 процента

Ацетат тимола = 6,6 процентов

Масло канолы = 5,8 процентов.

Пример 8: Получение сливочных вафель с микроинкапсулированными эфирными маслами в наполнителе вафель

Белый сливочный наполнитель получают, смешивая в миксере Hobart 750 г предварительно расправленного жира San-Trans плюс 0,5 г жидкого соевого лецитина с кондитерским сахаром (сахарная пудра) до достижения гладкой и гомогенной текстуры. Наполнитель перемещают в контейнер и охлаждают для последующего применения.

Листы хрустящих вафель закупаются в местном бакалейном магазине. 97,8 г сливочного наполнителя размягчают, нагревая в микроволновой печи. Наполнитель: 1,46 г микроинкапсулированного материала, 0,15 г лимонной кислоты, 0,5 г ароматизатора лимонное масло, одну каплю бета-каротина для желтого цвета. Наполнитель распределяют по листу хрустящей вафли (толщиной 1-2 мм) и затем сверху накрывают другим листом. Затем полученный сэндвич из хрустящих вафель охлаждают в холодильнике в течение 30 минут и затем нарезают на различные размеры (по размеру крекеров). Также при использовании аналогичной композиции получают двух- и трехслойные сэндвичи из хрустящих вафель. Также оценивают другие ароматизаторы, включая шоколад и фруктовый.

Пример 9: Сэндвич из крекеров с наполнителем, включающим микроинкапсулированный материал

Сэндвич из крекеров с микроинкапсулированным порошком, добавленным в наполнитель, получают следующим образом:

Наполнитель:

1) Жировая часть: в стеклянный лабораторный стакан добавляют 2000 г шортенинга San-Trans 39, расплавленного в микроволновой печи в течение около 3 минут до достижения состояния прозрачной жидкости, добавляют 0,8 г соевого лецитина.

2) Твердая часть смеси: в миксере Hobart смешивают следующую сухую смесь: 100 г лактозы, 10 г соли и 249,4 г мальтодекстрина (5 ДЕ).

Расплавленный жир вливают в сухую смесь в миксере Hobart и смешивают, по меньшей мере, в течение 5 минут (с получением гомогенной смеси). Начинку помещают в контейнер и используют в качестве наполнителя. Сэндвич из крекеров: 100 г сырного наполнителя нагревают в микроволновой печи в течение 30 секунд для размягчения, добавляют 1,4 г микроинкапсулированного материала и смешивают, также добавляют смеси различных приправ и ароматизаторов, 18 г наполнителя помещают между двумя крекерами и охлаждают. Оценивают сэндвичи из крекеров с различными вкусами и ароматами, включая начо, тако, итальянские травы и восточные приправы. Также оценивают сэндвичи из крекеров с различными вкусами и ароматами, включая с солью, Ритц (Ritz) и другие. При оценке крекеры, содержащие микроинкапсулированное эфирное масло, имели приятный приемлемый вкус.

Пример 10: Этот пример демонстрирует инкапсуляцию эфирных масел с последующим удалением поверхностного масла, как описано в находящейся на одновременном рассмотрении патентной заявке США № 12/479433.

В лабораторный стакан с 2400 г воды добавляют 37,5 г порошкообразного зеина и затем диспергируют, перемешивая сверху с приложением низкого сдвигового усилия. 10% раствором гидроксида натрия регулируют pH до достижения 11,3 (для растворения порошкообразного зеина). Добавляют 450 г предварительно полученного 25% раствора шеллака. Добавляют 1,4 г стеарата сахарозы (S-1570) и затем медленно при перемешивании добавляют 80 г смеси эфирных масел (13% масла канолы, 10% альфа-пинена, 25% парацимена, 12% линалилацетата, 40% ацетата тимола). Затем эмульсию гомогенизируют с использованием гомогенизирующей системы IKA Works T25 Basic Ultra Turrax с размером генератора 200 мм × 20 мм при скорости вращения 17500 оборотов в минуту в течение 1 минуты, затем при скорости вращения 24000 оборотов в минуту в течение 5 минут.

Затем эмульсию титруют 3% раствором лимонной кислоты до достижения pH 3,8. Затем добавляют 15 г SiO₂ (Flo Guard FF, со средним размером частиц 18 микрометров) и смешивают в течение 30 минут. Затем суспензию фильтруют, проливая через сито из ситовой ткани с размером отверстий <5 микрометров. Затем частицы, оставшиеся на ситовой ткани, ресуспендируют в 2000 г воды, содержащей 0,5 г лимонной кислоты, 0,5 г стеарата сахарозы (S-1570) и 7,5 г SiO₂ (Flo Guard FF). Суспензию смешивают в течение около 15 минут и повторно фильтруют. Указанное выше промывание повторяют еще один раз, затем собирают осадок с фильтра.

Затем осадок с фильтра помещают в мешочный фильтр 30 микрометров и прессуют в ситовой ткани с использованием блок-пресса при 20 фунтов на квадратный дюйм (13,785 кПа) в течение 20 минут для удаления большего количества воды. Осадок с пресса имеет содержание влаги 18,8%.

Прессованный осадок смешивают с 50 г SiO₂ (Flo Guard FF) в 5 квартовом (5,7 л) миксере Hobart с взбивалкой на установленной скорости в течение от 1 до 5 минут. Материал, полученный в миксере Hobart, измельчают в измельчителе FitzMill Model DA S06 с молотками, установленными на максимальную скорость, с использованием перфорированной пластины 1532-0020. Измельченный материал встряхивают, переворачивая, с использованием встряхивателя для банок в течение 60 минут. Затем партию сушат в сушилке с кипящим слоем Uni-Glatt при температуре 40°C в течение 20 минут. Высушенную партию просеивают и собирают только частицы с размером в пределах 75-250 микрометров.

Пример 11: Получение порошкообразного напитка с микроинкапсулированным материалом

Порошкообразные напитки с фруктовыми вкусами и ароматами закупают в супермаркете для получения безалкогольных напитков с низким pH, используют как апельсиновый напиток, так и напиток манго. Порошкообразные безалкогольные напитки, такие как на основе фруктов, являются идеальными для доставки энтеральных активных соединений по нескольким причинам: 1) порошкообразный напиток легко может быть смешан сухим смешиванием с микроинкапсулированным материалом и обеспечивает стабильность в течение длительного периода времени, 2) при восстановлении напиток имеет кислый pH (аналогичный pH желудка), отсутствует раннее выделение и, следовательно, не оказывается негативное воздействие на вкус, 3) как правило, напитки потребляют в течение короткого периода времени.

Порошкообразный апельсиновый напиток подслащивают сахаром и искусственным подсластителем и смешивают сухим смешиванием с микроинкапсулированным эфирным маслом по примеру 10. Одну порцию, такую как около 7 г порошкообразного апельсинового напитка, смешивают сухим смешиванием с 0,48 г микроинкапсулированного порошка (загрузка активных веществ = 11,44 процента), выбранное количество обеспечивает заданное положительное функциональное воздействие микроинкапсулированной гидрофобной жидкости. Дополнительно в сухую смесь добавляют 0,35 г карбоксиметилцеллюлозы (CMC 7HXF) для обеспечения повышенной и более высокой суспендируемости. Сухую смесь восстанавливают в 200 мл холодной воды. Напиток тестируют после 5 и 60 минут с момента восстановления с участием квалифицированной дегустационной комиссии. Тестирование при участии квалифицированной дегустационной комиссии продемонстрировало успешную маскировку смеси эфирных масел в апельсиновом напитке.

Аналогичную оценку с аналогичными результатами получил напиток манго.

Несмотря на то, что в описании приведены конкретные варианты воплощения настоящего изобретения с указанием конкретного процесса и продукта, специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, следует понимать, что могут быть внесены различные изменения, модификации и адаптации на основе настоящего описания, входящие в объем притязаний настоящего изобретения, заявленного в приложенной формуле изобретения.

Реферат

Изобретение относится к инкапсуляции гидрофобной жидкости энтеральной матрицей без использования органических растворителей. Материал энтеральной матрицы выбирают из группы, состоящей из зеина, шеллака и их смесей. Способ микроинкапсуляции активного ингредиента энтеральной матрицей включает перемешивание комбинации воды, материала энтеральной матрицы при рН выше растворимости энтеральных полимеров, который используют для поддержания полного растворения, и эмульгатора. При этом комбинация по существу свободна от органических растворителей. Далее осуществляют добавление в комбинацию гидрофобной жидкости и гомогенизацию с получением тонкой стабильной эмульсии. Затем проводят титрование эмульсии кислотой при перемешивании в количестве, эффективном для получения осадка в форме частиц. Изобретение позволяет получить композицию, обладающую энтеральными свойствами 2 н. и 43 з.п. ф-лы, 6 ил., 11 пр.

Формула