一种利用静电纺丝制作的硬胶囊及其制作方法技术

一种利用静电纺丝制作的硬胶囊及其制作方法，该胶囊是由纳米级胶质纤维通过静电纺丝的方式编制而成，在同样的厚度下拥有比普通裹蘸式胶囊更为优良的强度和韧度；同时材料的比表面积得到极大的提升，使其拥有更好的客体分子包合容量和更快速的溶出性质；另外，由于该制作工艺的特异性，使其能够很方便的制作复合材料的多层多级胶囊，并且胶囊壁厚的控制也变得简单易行，制作过程中几乎不会出现残次品，产品的质量更加稳定可控；该胶囊是通过特定的静电纺丝胶囊制胚机及其配套的制作工艺制作而成，生产过程全自动化处理，安全高效且可根据不同的生产需求对设备的各模块进行更换。

Hard capsule made by electrospinning and its making method

A hard capsule made of electrostatic spinning and its preparation method. The capsule is made by electrostatic spinning of nanoscale fibers, and has better strength and toughness than ordinary coated capsule under the same thickness; and the specific surface area of the material is greatly improved, making it better. The inclusion capacity and the faster dissolution properties of the guest molecules; in addition, because of the specificity of the process, it makes it easy to make multi-layer and multilevel capsules of composite materials, and the control of the wall thickness of the capsule becomes simple and easy. The capsule is made by a specific electrostatic spinning capsule making machine and its supporting process. The production process is fully automated, safe and efficient and can be replaced by various modules according to different production requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种利用静电纺丝制作的硬胶囊及其制作方法
本专利技术涉及一种新型胶囊及其制作方法，该新型胶囊是通过静电纺丝的方法制备，拥有纳米级纤维结构，属于医药制造、食品加工领域。
技术介绍
胶囊是一种用来填装不宜直接口服药物的囊装外壳，一般分为硬胶囊和软胶囊，其中，硬胶囊又称空心胶囊，一般由帽和体两部分相互套合组成。胶囊在医药领域中应用广泛，各种对口腔和食道有刺激性或口感不佳的药物都有胶囊剂型，除了能改善服药体验外，还能有效提高药物的稳定性，避光防潮，延长药物制剂的保质期。目前，绝大部分的硬胶囊制作工艺基本都是采用模具蘸裹胶液后冷却风干成形的工艺步骤，原理简单，可操作性强。然而，这种方法制作的硬胶囊厚度受胶液的黏度、温度，以及裹蘸速度等各种因素影响，控制难度大，厚度不稳定；另外，由于蘸裹胶液后冷却风干的过程中，胶囊的温度和含水量变化极大，工艺稍有控制不当，极易出现皱皮和白点，甚至产生裂纹。静电纺丝是一种利用静电力将带电高分子液体或溶液雾化成微小射流，最终铺设到接地的接收表面形成纳米级纤维支架材料的高分子材料加工成型的技术。一般静电纺丝得到的纳米纤维排列结构为不规则网状结构，拥有优良的强度和韧度，孔隙率和比表面积极大，是一种特性优良的纳米材料，在生物医药、过滤或防护、能源、光电、催化、食品加工等领域有巨大的应用潜力。
技术实现思路
本专利技术提供了一种利用静电纺丝制作的硬胶囊及其制作方法，制成的胶囊具有纳米级纤维网状结构，通过调节静电纺丝的工艺，可以得到拥有不规则网状结构和平行线性结构的胶囊。本专利技术制作的胶囊可使用明胶、淀粉、羟丙甲纤维素以及普鲁兰多糖等作为胶液原料，在水或其他溶剂中加热制成胶液并加工成胶囊。由于这种胶囊拥有纳米级的纤维网状结构，使得其强度和韧度十分优良，孔隙率和比表面积较大，可包容大量客体小分子，水中溶解速度更为迅速，相较于普通的胶囊来说重量更轻，也不易出现裂纹和皱皮。该胶囊的制作需要的设备实施例的示意图见图1，将制备好的胶囊原胶液装入储料罐中，通过静电纺丝喷头将胶液喷射成纳米纤维并均匀的透射到胶囊模具内表面，通过快速风干后成形得到胶囊胚体。该设备的储料罐拥有电子控温系统，底部有喷头安装插口，内有数控马达、高压供电装置、控温系统和数控加料口，整个模块可以通过数控机床实现上下移动。该设备的静电纺丝喷头的针管顶部有一个垂直的主喷口，针管侧面有多个位置不等的侧面喷口，喷头腹部有一圈可活动的卡槽，根据生产的需要喷头的形状、大小以及喷口的形状、大小和位置各有不同；将喷头插进储料罐底部后可以通过螺纹与数控马达联动，并通过金属卡簧与高压供电装置连接，胶液通过数控加料口定量的加入到喷头中。该设备的传输系统通过数控履带式运输实现，履带上拥有胶囊模具插孔，每个插孔配备一个小型数控动力装置，负责模具的开合动作。模具为各种大小和形状的可开合中空桶状结构，插到传输系统上后可进行自由开合动作。该设备的自动涂油刷的刷头可根据模具的形状和大小进行拆换，自动涂油刷可通过数控机床实现伸缩和旋转。该设备的恒温恒湿干燥吹风机可调节干燥区的温度和湿度，并进行动态实时监控。本专利技术的具体制作工艺过程包括如下步骤：1）将制备好的原胶液倒入储料罐内，调节控温装置使温度维持在60-80℃，调节高压供电装置的电压设定值在500-2000V，调节喷头旋转速度为10-500rad/s，纺丝时间设定为0.5-10min，油刷使用无特殊气味的食用油或药用油，干燥吹风机的温度设定在25±5℃，湿度设定在40%-60%。2）选择相应的形状和型号的模具，安装到主体传输装置上，模具可选择直接接地或负载一定的负电压，胚体出料口放置好收容物品；3）启动该设备的运行开关，进行生产，并及时添加储料罐内的胶液；4）生产完毕后关闭设备，并对设备进行清理维护。步骤1）中，原胶液包括但不仅限于明胶胶液、淀粉胶液、羟丙甲纤维素胶液和普鲁兰多糖胶液；步骤2）中，模具的形状包括但不限于胶囊状、半球状、半椭球状、立方状；步骤2）中，模具通过金属插口与接地线相连，为了提高静电纺丝的精准性也可与带有一定负电压的外加电源相连；通过上述生产设备和制作工艺制成的胶囊因其纳米纤维网状结构的存在，拥有杰出的强度和韧度，超高的孔隙率和比表面积，静电纺丝工艺过程可控度高，对胶囊胚体的微观结构易于调整和控制，从而可以得到拥有不同宏观性质的胶囊，扩展了胶囊类产品的应用范围和应用潜力。说明书附图为了更直观的了解本专利技术中利用静电纺丝制作胶囊的工艺流程，下面将对本专利技术涉及的生产设备通过图示进行必要的说明。该图示说明仅仅是本专利技术涉及生产设备的一种实施例，而不是对本专利技术进行进一步的限制，在同样的制备原理下，不进行创造性劳动而得出的其他静电纺丝制作胶囊类产品的工艺和生产设备同样属于本专利技术的范围。图1全自动静电纺丝胶囊制胚机示意图；其中：1、垂直喷口；2、侧面喷口；3、数控马达；4、储料罐；5、高压供电装置；6、控温装置；7、数控加料口；8、胶囊模具；9、自动涂油刷；10、传输装置；11、恒温恒湿干燥吹风机；12、胚体接料口；13、胶囊胚体。具体实施方式以下具体实施例是为了进一步阐述本
技术实现思路
，而非对该专利保护范围的限制。实施例1-2为明胶胶囊胚生产实施例，实施例3-4为淀粉胶囊胚生产实施例，其中实施例1、实施例3为不规则网状纳米纤维胶囊胚，实施例2、实施例4为平行排列纳米纤维胶囊胚。实施例11）将制备好的明胶胶液倒入储料罐内，调节控温装置使温度维持在65℃，调节高压供电装置的电压设定值在1000V，调节喷头旋转速度为30rad/s，纺丝时间设定为1.5min，油刷使用玉米油，干燥吹风机的温度设定在25±5℃，湿度设定在45%。2）选择相应的形状和型号的模具，安装到主体传输装置上，模具通过传送履带上的金属接口直接接地，胚体出料口放置好收容物品；3）启动该设备的运行开关，进行生产，并及时添加储料罐内的明胶胶液；4）生产完毕后关闭设备，并对设备进行清理维护。得到不规则网状纳米纤维明胶胶囊样品1。实施例21）将制备好的明胶胶液倒入储料罐内，调节控温装置使温度维持在65℃，调节高压供电装置的电压设定值在1000V，调节喷头旋转速度为200rad/s，纺丝时间设定为40s，油刷使用玉米油，干燥吹风机的温度设定在25±5℃，湿度设定在45%。2）选择相应的形状和型号的模具，安装到主体传输装置上，模具通过传送履带上的金属接口直接接地，胚体出料口放置好收容物品；3）启动该设备的运行开关，进行生产，并及时添加储料罐内的明胶胶液；4）生产完毕后关闭设备，并对设备进行清理维护。得到平行排列纳米纤维明胶胶囊样品2。实施例31）将制备好的淀粉胶液倒入储料罐内，调节控温装置使温度维持在70℃，调节高压供电装置的电压设定值在1300V，调节喷头旋转速度为80rad/s，纺丝时间设定为2min，油刷使用玉米油，干燥吹风机的温度设定在25±5℃，湿度设定在55%。2）选择相应的形状和型号的模具，安装到主体传输装置上，模具通过传送履带上的金属接口连接负载一定的负电压，胚体出料口放置好收容物品；3）启动该设备的运行开关，进行生产，并及时添加储料罐内的淀粉胶液；4）生产完毕后关闭设备，并对设备进行清理维护。得到不规则网状纳米纤维淀粉胶囊样品3。实施例41）将制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用静电纺丝制作的硬胶囊，其特征在于，该硬胶囊采用静电纺丝制作，囊壳具有纳米纤维网状结构，且纳米纤维包括不规则网状结构和平行线性结构。

【技术特征摘要】
1.一种利用静电纺丝制作的硬胶囊，其特征在于，该硬胶囊采用静电纺丝制作，囊壳具有纳米纤维网状结构，且纳米纤维包括不规则网状结构和平行线性结构。2.根据权利要求1所述的一种利用静电纺丝制作的硬胶囊，其特征在于，胶液原料选自明胶、淀粉、羟丙甲纤维素以及普鲁兰多糖的一种或多种。3.根据权利要求2所述的一种利用静电纺丝制作的硬胶囊，其特征在于，将制备好的胶液装入储料罐中，通过静电纺丝设备将胶液喷射成纳米纤维并均匀的透射到胶囊模具内表面，通过快速风干后成形得到胶囊。4.根据权利要求3所述的一种利用静电纺丝制作的硬胶囊，其特征在于，静电纺丝设备包括喷头，该喷头的针管顶部有一个垂直的主喷口，针管侧面有多个位置不等的侧面喷口，喷头腹部有一圈可...

【专利技术属性】
技术研发人员：帅放文，王向峰，章家伟，
申请(专利权)人：湖南尔康制药股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43