植物多糖制备药用硬壳胶囊的研究

杜云建 赵玉巧 葛宗和 沙成鹏

摘要

[目的]探讨如何利用植物多糖制备药用硬壳胶囊。[方法]以超低黏度海藻酸钠（SA）、羧甲基纤维素钠（CMC）、聚乙二醇400（PEG400）等作为材料制作植物多糖型药用胶囊硬壳。分别选取海藻酸钠、 CMC以及PEG400进行单因素试验分析成膜性、确定材料的配比范围。[结果]单因素试验表明，SA为12%、CMC为2%、PEG400∶SA为1.25%时制作的药用胶囊硬壳拉伸强度最大，根据这些数据设计17组试验进行响应面分析，结果表明当SA为12.14%、CMC为2.08%、PEG400∶SA为1.25%时拉伸强度最大，最适合做胶囊壳。验证性试验表明，按此配方常温溶胶混合制作的胶囊壳强度符合设计要求。[结论]研究可为我国利用植物多糖生产制备胶囊壳提供参考依据。

关键词 海藻酸钠；羧甲基纤维素钠；药用空心胶囊

中图分类号 S609.9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）27-09540-04

Study on the Preparation of Medicinal Hard Capsule by Plant Polysaccharide

DU Yunjian1，2， ZHAO Yuqiao²， GE Zonghe²et al

（1. Jiangsu Research Institute of Marine Resources Development， Lianyungang， Jiangsu 222000； 2. College of Marine Science， Huaihai Institute of Technology， Lianyungang， Jiangsu 222005）

Abstract [Objective] To study preparation of medicinal hard capsule by plant polysaccharide. [Method] The plant polysaccharide type medicinal capsule shell was made with the ultra low viscosity sodium alginate（SA）， sodium carboxymethyl cellulose （CMC） and polyethylene glycol400 （PEG400）. The optimal proportion of sodium alginate， CMC and PEG400 was determined by single factor experiment. [Result] The results of single factor experiment show that sodium alginate， sodium carboxymethyl cellulose and PEG400 concentration is 12%， 2% and 1.25% respectively. The optimal proportion of sodium alginate， sodium carboxymethyl cellulose and PEG400 was determined by response surface analysis. The results show that tensile strength of the plant polysaccharide type medicinal capsule shell is the maximum when SA is 12.14%， CMC is 2.08%， PEG400 ratio SA is 1.25%. The formula is most suitable for the capsule shell. Validation experiments were carried out according to the formula. The strength of capsule shell meets requirements. [Conclusion] The study can provide reference basis for preparation of medicinal hard capsule by plant polysaccharide.

Key words Sodium alginate； Sodium carboxymethyl cellulose； Hollow plant capsule

药用胶囊壳作为现代医药中不可或缺的部分，其充当着包装运输药剂的载体，合适的胶囊壳能够使药剂的功效加倍。传统的药用胶囊外壳一般都是由动物明胶制作而成，然而随着医药产业的发展，明胶胶囊的弊端逐渐显现，比如易发生氨基酸的交联反应， 造成膜的溶出度降低；含水量高不适合吸水性药剂包装；应用地域有限，不适于穆斯林、犹太教地区及素食主义者的使用等。而利用植物多糖海藻酸钠和纤维素复合研制出的药用胶囊壳可以完全克服明胶胶囊的缺点与局限。目前我国植物型胶囊壳生产销售许可尚在审批中，而国外已经实现了实际的生产使用，所以说我国的植物多糖胶囊壳有着很大的发展机遇和空间，这也是研究海藻酸钠型空心胶囊的主要意义。

1 材料与方法

1.1 材料

主要原料试剂：海藻酸钠（SA），食品级，青岛明月海藻集团公司；羧甲基纤维素钠（CMC），食品级，淄博中轩生化有限公司；丙三醇，分析纯，南京化学试剂有限公司；聚乙二醇400（PEG400），分析纯，上海子软化工有限公司；无水氯化钙，分析纯， 国药集团化学试剂有限公司；吐温80，化学纯，国药集团化学试剂有限公司。

主要仪器设备：不锈钢胶囊模具，上海红星胶囊厂；BS323S型电子天平，赛多利斯科学仪器北京有限公司；HW.SY型电热恒温水浴锅，浙江舟山市定海区海源仪器厂；SPX250BZ 型生化培养箱，上海博远实业有限公司医疗设备厂；TMSPRO型质构仪，美国FTC公司；MA45型水分测定仪，Sartourious仪器系统有限公司；NDJ1型旋转粘度计，上海精密科学仪器有限公司；SDJ3型螺旋测微尺，武汉教学仪器厂。

1.2 制备方法

1.2.1

制备工艺流程。 海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇400→配料→溶胶→静置保温→蘸胶→钙化→热风干燥→脱壳→切割修剪→套合整理。

1.2.2

工艺操作要点。

1.2.2.1

混合溶胶。将海藻酸钠、羧甲基纤维素钠充分混合，然后用蒸馏水溶胶，溶胶温度50 ℃，溶胶过程中加入聚乙二醇溶液400，充分搅拌，使混合液成为均一胶状液体。保温静置的目的就是除去搅拌时融入的气泡，所以保温静置的过程中不要再搅拌，以免再次融入气泡。

1.2.2.2

蘸胶成型。蘸胶前保持不锈钢胶囊模具干燥、干净、无灰尘，再用毛刷刷上适量的吐温80脱模剂帮助脱壳。吐温80用量要适量，用量过多将造成胶囊壳含水量增加，蘸胶不上，成型不好，易脱落；用量过少将造成脱壳困难，导致试验失败。

1.2.2.3

钙化，干燥。用10%的CaCl₂溶液钙化10～15 s然后放在清水中5 s左右浸泡清洗。采用恒温箱干燥，利用流动的热空气蒸发溶剂水分，使胶囊壳干燥成型。

1.2.2.4

脱壳、切割修剪。从恒温干燥箱取出来的胶囊要放置10 min左右，使甘油吸收空气中水分，从而润化胶囊。采用手工脱壳，用纸巾包住干燥后的模具，以防手上汗水弄湿胶囊壳，手工脱壳。按照指定长度修剪。

1.2.2.5

套合整理。将制作成功的胶囊体和胶囊帽套合。

1.3 试验方法

1.3.1

海藻酸钠含量对胶囊壳的膜的成型以及性质的影响。 分别用9%、10%、11%、12%、13%浓度的海藻酸钠做平行试验，分析变化及其对成膜性的影响^[1]。

1.3.2

羧甲基纤维素钠含量对胶囊壳的成型与性质的影响。

分别以1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%的浓度进行平行试验（由于前期试验中已经了解到了CMC的含量如果很高就会导致溶胶的黏稠度过大，导致蘸胶难以成型以及胶液蘸膜之后厚度不均匀，气泡多等缺点，故CMC含量不宜过大）。

1.3.3

聚乙二醇400含量对胶囊壳的成型与性能的影响。 查阅资料得知海藻酸钠∶聚乙二醇400=80∶1的情况下胶囊壳的硬度强度最好，在此基础上做了5组验证试验，选取PEG400∶SA的百分比为1.0%、1.5%、2.0%、25%、30%进行平行试验^[2]。

1.3.4

SA、CMC、PEG400不同的配比对胶囊壳的成型与性能的影响。在上述单因素试验确定SA、CMC、PEG400∶SA百分比添加范围后，利用响应面软件分析法，对试验进行3因素3水平设计。将各条件合适的数据输入软件中，进行数据分析，得到优化出的最佳工艺条件，3因素3水平设计见表1^[3]。

3 结论

目前，国内使用海藻酸钠和羧甲基纤维素钠在添加聚乙二醇400的情况下制作胶囊壳的可行性得到了实践的最终论证，同时试验研究也有了成果。目前国内的植物型胶囊生产刚刚起步，国内的生产销售批准文号还在审批过程中，对于国外已经获得市场许可审批，国内只有三四个厂家具有批量生产的能力，所以尽早地将该研究成果进行工业化生产，使植物型胶囊能够获得较大的社会和商业价值^[4-5]。

参考文献

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王柳，张传杰，朱平.海藻酸钠-羧甲基纤维素钠共混纤维的制备及吸湿性能[J].功能高分子学报，2010，23（1）：12-23.

[2] 谢涛，刘汉清，蒋鸣，等.肠溶胶囊剂的囊壳材料及其制备研究概况[J].现代中药研究与实践，2010，24（3）：77-80.

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[4] 王小莜.药物胶囊的前世今生[J].科技视野，2012（6）：24-26.

[5] 张良，王燕斐，刘宏生，等.天然植物高分子药用胶囊的研究与发展[J].高分子学报，2013（1）：1-10.