具有改进壳层的微胶囊制造技术

本发明专利技术公开了具有改进壳层的微胶囊及其制备和使用方法，以及改善微胶囊的各种特性例如不渗透性的方法。

Microcapsules with improved shell

The present invention discloses microcapsules with improved shell and its preparation and use, as well as methods for improving various properties of microcapsules, such as non permeability.

【技术实现步骤摘要】
具有改进壳层的微胶囊本申请是申请日为2007年06月04日，申请号为200780029069.5，专利技术名称为“具有改进壳层的微胶囊”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的相互引用本申请要求2006年6月5日提交的美国临时申请No.60/811,024、2006年8月11日提交的美国临时申请No.60/837,050和2007年1月10日提交的美国临时申请No.60/879,759的优先权，这三篇文献的全部内容均通过引用纳入本申请。
技术介绍
微胶囊是壳层材料例如蜂蜡、淀粉、明胶或聚丙烯酸的薄包衣内的小的固体颗粒或者液滴。它们用于例如将液体制备为自由流动粉剂或压缩固体，分隔活性材料，降低毒性，防止氧化和/或控制物质例如酶、香料、营养素、药物等的释放速率。过去，研究集中于所谓的“单核”微胶囊。但是，单核微胶囊的一个问题在于其容易破裂。因此，其他人员曾试图提高微胶囊壁的厚度，目的是增加这类微胶囊的强度和/或不渗透性。但是，这一举措可导致微胶囊负载能力的降低。改进微胶囊的另一个方法是制造所谓的“多核”微胶囊。例如，美国专利No.5,780,056公开了明胶作为壳层材料的“多核”微胶囊。通过将油或者类胡萝卜素颗粒的水性乳状液进行喷雾冷却从而使明胶在油或类胡萝卜素颗粒的“核”周围硬化，来形成这些微胶囊。Yoshida等人(ChemicalAbstract1990:140735或者日本专利公开文本JP01-148338)公开了制备微胶囊的复合凝聚法(complexcoacervationprocess)，其中将明胶和石蜡的乳状液添加到阿拉伯橡胶溶液中，然后与表面活性剂混合来形成“多核”微胶囊。Ijichi等人(J.Chem.Eng.Jpn.(1997)30(5):793-798)使用复合凝聚法将联苯的大液滴进行了微囊化，从而形成了多层的微胶囊。美国专利No.4,219,439和4,222,891公开了用于压敏复写纸和热敏记录纸的“多核”含油微胶囊，这些微胶囊平均直径为3-20μm，油滴大小为1-10μm。尽管可通过使用诸如此类的方法来实现微胶囊强度的一些改进，但是仍然需要具有改进的不渗透性并且对被包封的物质具有良好氧化屏障的微胶囊，优选还具有高的负载体积。本文公开了满足这些和其他需要的组合物和方法。专利技术概要依据在本文具体且宽泛描述的所公开材料、化合物、组合物、制品和方法之目的，所公开的主题一方面涉及组合物以及制备和使用这类组合物的方法。另一方面，所公开的主题涉及微胶囊和制备与使用它们的方法，以及改进微胶囊的多种特性例如不渗透性的方法。其他优点一部分将在以下的说明书中阐述，一部分将显而易见于说明书，或者可通过下文描述的各方面的实施而获悉。以下描述的优点可通过在所附权利要求书中具体指出的要素和结合来实现和获得。应理解，以上概述和以下的详细描述仅为示例和解释性的，并非限制性的。附图说明附图纳入本说明书并构成本说明书的一部分，其说明了以下描述的几个方面。图1是转谷氨酰胺酶催化反应的示意图。具体而言，图1a展示了赖氨酸和谷氨酰胺残基之间的交联反应。图1b展示了酰基转移反应。图1c展示了脱酰胺反应。图1d为两个明胶分子链之间通过转谷氨酰胺酶的交联反应示意图。图2为两个多核微胶囊的两幅示意图，一个多核微胶囊中，明胶次级壳层材料由转谷氨酰胺酶交联，而在另一个多核微胶囊中，具有脱乙酰壳多糖的明胶次级(外层)壳层材料由转谷氨酰胺酶交联。图3为一组三幅多核微胶囊的示意图，一个在没有加入蜡的情况下形成，一个在加入蜡乳状液之后对微胶囊进行乳化和团聚形成，一个通过在壳形成之后加入蜡颗粒来形成，其中蜡颗粒封闭了次级(外层)壳层材料的孔。图4为在壳形成之后(如喷雾干燥之前)加入了蜡颗粒的多核微胶囊的示意图。图5为在制备不含布卢姆(Bloom)鱼明胶的浆体期间溶解氧(mg/L)的曲线图。图6为实施例10.1的一组显微图片。图6A为在以100mgCoQ10/500mgEPA/DHA的负载添加CoQ10乳状液之前，团聚的多核鱼油颗粒的显微照片。图6B为CoQ10包覆的多核鱼油颗粒(具有100mgCoQ10/500mgEPA/DHA的负载)的显微照片。图6C为最终制得的CoQ10包覆的微胶囊(具有100mgCoQ10/500mgEPA/DHA的负载)的显微照片。图7为实施例10.2的一组显微照片。图7A为在以30mgCoQ10/500mgEPA/DHA的负载添加CoQ10乳状液之前团聚的多核鱼油颗粒的显微照片。图7B为CoQ10包覆的多核鱼油颗粒(具有30mgCoQ10/500mgEPA/DHA的负载)的显微照片。图8是实施例10.3中最终制得的CoQ10包覆的微胶囊(具有200mgCoQ10/500mgEPA/DHA的负载)的显微照片。图9为示出通过共喷雾干燥ZnCl2和微胶囊浆体获得的鱼油粉剂中锌水平预期值的图。详细描述本文所描述的材料、化合物、组合物和方法可通过参照所公开主题的具体方面的详细描述和其中包含的实施例并参照附图更容易地理解。在对本专利技术的材料、化合物、组合物和方法进行公开和描述之前，应理解的是，以下描述的各方面并不限于特定的合成方法或特定的试剂，因此，理所当然可以有所变化。还应理解的是，本文所使用的术语其目的仅仅是对具体方面进行描述，而无意进行限制。同样，在整篇说明书中，参考了多篇出版物。这些出版物的全部公开内容通过援引纳入本申请，目的是更为完整地对与所公开主题相关的现有技术状况进行描述。就包含在所公开参考文献中的据以参考的句子中所论述的内容而言，所公开的文献也通过援引逐一并具体地纳入本申请中。一般性定义在本说明书以及其后的权利要求书中，将提及多个术语，这些术语被定义为具有如下含义：在整篇说明书和权利要求书中，词语“包含”和该词的近义词例如包括和含有，意思是包括但不限于，并且无意于排除例如其他添加剂、组分、整数或步骤。除非文中另有明确指明，说明书和随附权利要求书中所使用的单数形式“一种”、“一个”和“该”包括复数指代物。因此，例如，提及“一种化合物”时包括两种或多种这类化合物的混合物，提及“一种ω-3脂肪酸”时包括两种或多种这类酸的混合物，提及“该微胶囊”时包括两种或多种这类微胶囊的混合物，诸如此类。“任选的”或者“任选地”意味着随后描述的事件或情况可发生或可不发生，并且该描述包括所述事件或情况发生的情形和其不发生的情形。例如，短语“向乳状液中添加负载物质、第二聚合物组分以及任选地组合物”包括所述组合物被加入到该乳状液中的情形以及所述组合物没有被加入到该乳状液中的情形。范围在本文中可被表述为从“约”一个具体数值和/或至“约”另一个具体数值。在表述这样一个范围时，另一方面包括从所述一个具体数值和/或至所述另一个具体数值。类似地，当通过在前使用“约”将数值表述为近似值时，将理解的是，所述具体数值构成了另一个方面。还应该理解的是，每个范围的端点不论与其他端点相关还是独立于其他端点，都是有意义的。还应当理解的是此处公开了多个数值，且每一个数值除其本身外在此还被公开为“约”该具体数值。例如，如果公开了数值“10”，那么也公开了“约10”。还应当理解的是，当公开了一个数值时，也公开了“小于或等于”该数值，“大于或等于该数值”以及数值间可能的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微胶囊，包含初级微胶囊的团聚体和负载物质，每个单独的初级微胶囊具有初级壳层，其中所述负载物质被所述初级壳层包封，其中所述团聚体被外壳层包封，其中其中所述外壳层包含其他的组合物，所述其他的组合物包含脱乙酰壳多糖和谷氨酰胺；脱乙酰壳多糖、赖氨酸和谷氨酰胺；脱乙酰壳多糖、谷氨酰胺以及亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、色氨酸或者苯丙氨酸中的一种或多种；或者脱乙酰壳多糖以及亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、色氨酸或者苯丙氨酸中的一种或多种，并且其中所述初级壳层和外壳层二者都是明胶和多磷酸盐、明胶和藻酸盐、明胶和果胶、明胶和阿拉伯胶、明胶和黄原胶、或明胶和乳清蛋白的复合凝聚体。

【技术特征摘要】
2006.06.05 US 60/811,024;2006.08.11 US 60/837,050;1.一种微胶囊，包含初级微胶囊的团聚体和负载物质，每个单独的初级微胶囊具有初级壳层，其中所述负载物质被所述初级壳层包封，其中所述团聚体被外壳层包封，其中其中所述外壳层包含其他的组合物，所述其他的组合物包含脱乙酰壳多糖和谷氨酰胺；脱乙酰壳多糖、赖氨酸和谷氨酰胺；脱乙酰壳多糖、谷氨酰胺以及亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、色氨酸或者苯丙氨酸中的一种或多种；或者脱乙酰壳多糖以及亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、色氨酸或者苯丙氨酸中的一种或多种，并且其中所述初级壳层和外壳层二者都是明胶和多磷酸盐、明胶和藻酸盐、明胶和果胶、明胶和阿拉伯胶、明胶和黄原胶、或明胶和乳清蛋白的复合凝聚体。2.一种微胶囊，包含初级微胶囊的团聚体和负载物质，每个单独的初级微胶囊具有初级壳层，其中所述负载物质被所述初级壳层包封，其中所述团聚体被外壳层包封，其中其中所述外壳层包含其他的组合物，所述其他的组合物包含微乳液形式的巴西棕榈蜡，并且其中所述初级壳层和外壳层二者都是明胶和多磷酸盐、明胶和藻酸盐、明胶和果胶、明胶和阿拉伯胶、明胶和黄原胶、或明胶和乳清蛋白的复合凝聚体。3.权利要求1或2的微胶囊，还包含螯合剂，其中所述螯合剂包括柠檬酸、肌醇六磷酸、苹果酸、酒石酸、草酸、琥珀酸、多磷酸、乙二胺四乙酸二钠、或者它们的混合物中的一种或多种。4.权利要求1或2的微胶囊，其中所述初级壳层、或者外壳层、或者初级壳层和外壳层两者包含A型明胶、B型明胶、多磷酸盐、阿拉伯胶、藻酸盐、脱乙酰壳多糖、角叉菜聚糖、果胶、低甲氧基果胶、淀粉、改性淀粉、α-乳清蛋白、β-乳清蛋白、卵清蛋白、聚脱水山梨糖醇、麦芽糖糊精、环糊精、纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乳蛋白、乳清蛋白、大豆蛋白、苔芸蛋白、白蛋白、犹太明胶、非犹太明胶、伊斯兰明胶、非伊斯兰明胶、或者它们的混合物。5.权利要求1或2的微胶囊，其中所述负载物质包括具有生物活性的物质、微生物油、海生动物油、海藻油、来自甲澡的油、真菌油、植物油、鱼油、花生四烯酸、ω-3脂肪酸、ω-3脂肪酸的烷基酯、ω-3脂肪酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·宇赖，C·J·巴罗，W·张，C·严，J·M·柯蒂斯，S·莫尔顿，N·B·乔格本诺，L·A·韦伯，
申请(专利权)人：帝斯曼营养品股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH