новый способ получения энтеральной системы высвобождения

Формула изобретения

1. Способ микроинкапсуляции активного ингредиента энтеральной матрицей, где материал энтеральной матрицы выбирают из группы, состоящей из зеина, шеллака и их смесей, включающий:

a) 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;

b) добавление в комбинацию гидрофобной жидкости;

c) гомогенизацию гидрофобной жидкости и комбинации с получением тонкой стабильной эмульсии; и

d) титрование эмульсии кислотой при перемешивании в количестве, эффективном для получения осадка в форме частиц.

2. Способ по п.1, где эмульсию титруют кислотой до достижения рН в пределах от около 3,0 до около 6,5.

3. Способ по п.1, дополнительно включающий

(е) фильтрование, промывку и сушку осадка в форме частиц с получением сухого порошка.

4. Способ по п.1, дополнительно включающий

(b1) перемешивание гидрофобной жидкости и комбинации с получением грубой эмульсии перед гомогенизацией.

5. Способ по п.1, дополнительно включающий

(d1) добавление удалителя поверхностного масла в осадок в форме частиц в количестве, эффективном для снижения содержания остатка поверхностного масла.

6. Способ по п.1, дополнительно включающий

(a1) добавление основания в количестве, эффективном для регулирования рН в пределах от около 7,1 до около 12,0.

7. Способ по п.6, где основание представляет собой гидроксид натрия.

8. Способ по п.6, где основание представляет собой гидроксид калия.

9. Способ по п.6, где основание представляет собой гидроксид аммония.

10. Способ по п.1, где материал энтеральной матрицы выбирают для обеспечения определенной скорости высвобождения.

11. Способ по п.1, где эмульгатор представляет собой пищевой эмульгатор.

12. Способ по п.1, где эмульгатор выбирают из группы, состоящей из полисорбата, эфира полиглицерина, стеарата сахарозы, сложных эфиров сахарозы, белка, лецитина и их смесей.

13. Способ по п.1, где гидрофобная жидкость включает эфирное масло.

14. Способ по п.1, где гидрофобная жидкость включает линалоол и тимол.

15. Способ по п.1, где гидрофобная жидкость включает альфа-пинен, парацимен, линалоол и тимол.

16. Способ по п.1, где гидрофобная жидкость включает триглицерид.

17. Способ по п.1, где гидрофобная жидкость включает эфир линалила и эфир тимила.

18. Способ по п.1, где гидрофобная жидкость включает ненасыщенные и полиненасыщенные жирные кислоты.

19. Способ по п.1, где гидрофобная жидкость включает ненасыщенные и полиненасыщенные липиды.

20. Способ по п.1, где гидрофобная жидкость включает бета-каротин.

21. Способ по п.1, где гидрофобная жидкость включает жирорастворимые витамины.

22. Способ по п.1, где гидрофобная жидкость включает триглицерид.

23. Способ по п.22, где триглицерид представляет собой соевое масло.

24. Способ по п.21, где триглицерид представляет собой масло канолы.

25. Способ по п.1, где кислота представляет собой пищевую кислоту.

26. Способ по п.25, где кислота представляет собой лимонную кислоту.

27. Способ по п.1, где комбинация включает от около 0,01 до около 5,0 процентов по массе эмульгатора.

28. Способ по п.1, где эмульсия включает от около 2,0 до около 7,0 процентов по массе гидрофобной жидкости.

29. Способ по п.1, где осадок в форме частиц имеет размер частиц от около 1,0 до около 1000,0 микрон.

30. Энтеральная композиция, полученная способом по п.1, включающая:

гидрофобную жидкость; и

энтеральную матрицу, где материал энтеральной матрицы выбирают из группы, состоящей из зеина, шеллака и их смесей для микроинкапсуляции гидрофобной жидкости,

где гидрофобная жидкость диспергирована в энтеральной матрице.

31. Композиция по п.30, где микроинкапсулированная гидрофобная жидкость включает сухой порошок.

32. Композиция по п.30, где энтеральная матрица включает шеллак.

33. Композиция по п.30, где энтеральная матрица включает зеин.

34. Композиция по п.30, где микроинкапсулированная гидрофобная жидкость покрыта энтеральным материалом.

35. Композиция по п.30, где энтеральная матрица включает комбинацию шеллака и зеина.

36. Композиция по п.35, где соотношение шеллака к зеину составляет от около 20:1 до 1:20.

37. Композиция по п.35, где соотношение выбрано для обеспечения заданной скорости высвобождения.

38. Композиция по п.36, где соотношение шеллака к зеину составляет 3:1.

39. Композиция по п.30, где гидрофобная жидкость включает, по меньшей мере, одно эфирное масло.

40. Композиция по п.30, где размер частиц составляет от около 1,0 до около 1000,0 микрометров.

41. Композиция по п.40, где размер частиц составляет от около 10,0 до около 500,0 микрометров.

42. Композиция по п.41, где размер частиц составляет от около 75,0 до около 250,0 микрометров.

43. Композиция по п.30, где гидрофобная жидкость включает парацимен от около 25,0 до около 35,0 процентов по массе, линалоол от около 1,0 до около 10,0 процентов по массе, альфа-пинен от около 1,0 до около 10,0 процентов по массе, тимол от около 35,0 до около 45,0 процентов по массе и соевое масло от около 20,0 до около 30,0 процентов по массе.

44. Композиция по п.30, где полезная загрузка составляет от около 5,0 до около 35,0 процентов.

45. Композиция по п.30, включающая менее чем около 1,0 процента по массе поверхностного масла.

Описание изобретения к патенту

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 SiO ₂. 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.

	% -пинена	% р-цимена	% ацетата линалила	% ацетата тимила	Итого
Общая загрузка	0,84	2,70	1,50	6,40	11,44
Поверхностные масла	<0,001	0,007	0,003	0,021	0,031

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.