第3章 保健食品的常用制剂 (4)
(4)混合乳化剂的选择:乳化剂混合使用有许多特点,可改变HLB值,以改变乳化剂的亲油亲水性,使其有更大的适应性,如磷脂与胆固醇混合比例为10∶1时,可形成O/W型乳剂,比例为6∶1时则形成W/O型乳剂。增加乳化膜的牢固性,如油酸钠为O/W型乳化剂,与鲸蜡醇、胆固醇等亲油性乳化剂混合使用,可形成络合物,增强乳化膜的牢固性,并增加乳剂的黏度及其稳定性。非离子型乳化剂可以混合使用,如聚山梨酯和脂肪酸山梨坦等。非离子型乳化剂可与离子型乳化剂混合使用,但阴离子型乳化剂和阳离子型乳化剂不能混合使用。
【稳定性】
乳剂属热力学不稳定的非均匀相分散体系,乳剂常发生下列变化。
1分层乳剂的分层系指乳剂放置后出现分散相粒子上浮或下沉的现象,又称乳析。分层的主要原因是由于分散相和分散介质之间的密度差造成的。
2絮凝乳剂中分散相的乳滴发生可逆的聚集现象称为絮凝。
3转相由于某些条件的变化而改变乳剂类型的称为转相。例如由O/W型转变为W/O型或由W/O型转变为O/W型。
4合并与破裂乳剂中的乳滴周围有乳化膜存在,但乳化膜破裂导致乳滴变大,称为合并。合并进一步发展使乳剂分为油、水两相称为破裂。
5酸败乳剂受外界因素及微生物的影响,使油相或乳化剂等发生变化而引起变质的现象称为酸败。所以乳剂中通常需加入抗氧剂和防腐剂,防止氧化或酸败。
【制备】
1乳剂的制备方法
(1)油中乳化剂法:又称干胶法。本法的特点是先将乳化剂(胶)分散于油相中,研匀后加水相制备成初乳,然后稀释至全量。
(2)水中乳化剂法:又称湿胶法。本法先将乳化剂分散于水中研匀,再将油加入,用力搅拌使成初乳,加水将初乳稀释至全量,混匀,即得。
2乳剂中有效成分的加入方法乳剂是物料很好的载体,可加入各种物料使其具有治疗作用。若物料溶解于油相,可先将物料溶于油相再制成乳剂;若物料溶于水相,可先将物料溶于水后再制成乳剂;若物料不溶于油相也不溶于水相时,可用亲和性大的液相研磨物料,再将其制成乳剂,也可将物料先用已制成的少量乳剂研磨至细,再与乳剂混合均匀。
制备符合质量要求的乳剂,要根据制备量的多少、乳剂的类型及给药途径等多方面加以考虑。黏度大的乳剂应提高乳化温度。足够的乳化时间也是保证乳剂质量的重要条件。
【举例】
1鱼肝油乳剂
(1)主要原料:鱼肝油500ml、阿拉伯胶细粉125g、西黄蓍胶细粉7g、糖精钠01g、挥发杏仁油1ml、羟苯乙酯05g。
(2)制备方法:将阿拉伯胶与鱼肝油研匀,一次加入250ml蒸馏水,用力沿一个方向研磨制成初乳,加糖精钠水溶液﹑挥发杏仁油﹑羟苯乙酯醇液,再缓缓加入西黄蓍胶胶浆,加蒸馏水至全量,搅匀,即得。
(3)功效成分:鱼肝油。
(4)功效:辅助降血脂。
2杏仁露
(1)主要原料:苦杏仁5kg、白砂糖10kg、水 85kg。
(2)制备方法:将杏仁加水煮沸15min,浸泡3h,沥去水,70℃干燥8h,检测烘干后杏仁含水量为25%。用研磨机和胶体磨,将杏仁磨成300目的杏仁酱待用。将磨细的杏仁酱、白砂糖加水搅拌煮沸10min,高压均质成均匀稳定的乳液,灌装、灭菌即得。
(3)功效:美容养颜,降低血胆固醇及三酰甘油,具有防治冠心病及动脉粥样硬化的功效。
3莲子花生乳
(1)主要原料:莲子浆 10kg、花生浆10kg、乳粉1kg、复合乳化稳定剂 100g、香精 30g、白砂糖10kg、水 100kg。
(2)制备方法:将莲子、花生经处理后磨细制成莲子、花生浆,然后取白砂糖、乳化稳定剂、乳粉分别溶解于水中。将上述原辅料混合均匀,调整pH为65~70,经均质、灌装、杀菌后即得。
(3)功效:营养丰富,降低血脂,抗癌,延年益寿。
四、混悬剂
混悬剂系指难溶性固体以微粒状态分散于分散介质中形成的非均匀的液体制剂。混悬剂中有效成分的微粒一般在05~10μm,小者可为01μm,大者可达50μm或更大。混悬剂属于热力学不稳定的粗分散体系,所用分散介质大多数为水,也可用植物油。
【物理稳定性】
混悬剂主要存在物理稳定性问题。混悬剂中物料微粒分散度大,使混悬微粒具有较高的表面自由能而处于不稳定状态。疏水性物料的混悬剂比亲水性物料存在更大的稳定性问题。
1混悬粒子的沉降速度混悬剂中的微粒受重力作用产生沉降时,其沉降速度遵守Stokes定律:
V=2r2(ρ1-ρ2)g9η(式31)
式中,V—为沉降速度(cm/s);r—为微粒半径(cm);ρ1和ρ2—分别为微粒和介质的密度(g/ml);g—为重力加速度(cm/s2);η—为分散介质的黏度(泊=g/cm·s,1泊=01Pa·s)。由Stokes公式可见,微粒沉降速度与微粒半径平方、微粒与分散介质的密度差成正比,与分散介质的黏度成反比。混悬剂微粒沉降速度愈大,动力稳定性就愈小。
增加混悬剂的动力稳定性的主要方法是:①尽量减小微粒半径,以减小沉降速度;②增加分散介质的黏度,以减小固体微粒与分散介质间的密度差。
2微粒的荷电与水化混悬剂中微粒可因本身离解或吸附分散介质中的离子而荷电,具有双电层结构,即有ξ电势。由于微粒表面荷电,水分子可在微粒周围可形成水化膜,这种水化作用的强弱随双电层厚度而改变。微粒荷电使微粒间产生排斥作用,加之有水化膜的存在,阻止了微粒间的相互聚结,使混悬剂稳定。向混悬剂中加入少量的电解质,可以改变双电层的构造和厚度,会影响混悬剂的聚结稳定性并产生絮凝。疏水性微粒水化作用很弱,对电解质更敏感。亲水性微粒混悬剂微粒除荷电外,本身具有水化作用,受电解质的影响较小。
3絮凝与反絮凝混悬剂中的微粒由于分散度大而具有很大的总表面积,因而微粒具有很高的表面由自能,这种高能状态的微粒就有降低表面自由能的趋势,表面自由能的改变可用下式表示。
ΔF=δsLΔA(式32)
式中,ΔF—为表面自由能的改变值;ΔA—为微粒总表面积的改变值;δsL—为固液界面张力。
对一定的混悬剂δsL是一定的,因此只有降低ΔA,才能降低微粒的表面自由能ΔF,这就意味着微粒间要有一定的聚集。但由于微粒荷电,电荷的排斥力阻碍了微粒产生聚集。因此只有加入适当的电解质,使ξ电势降低,以减小微粒间电荷的排斥力。ξ电势降低一定程度后,混悬剂中的微粒形成疏松的絮状聚集体,使混悬剂处于稳定状态。混悬微粒形成疏松聚集体的过程称为絮凝,加入的电解质称为絮凝剂。为了得到稳定的混悬剂,一般应控制ξ电势在20~25mV,使其恰好能产生絮凝作用。絮凝剂主要是具有不同价数的电解质,其中阴离子絮凝作用大于阳离子。电解质的絮凝效果与离子的价数有关,离子价数增加1,絮凝效果增加10倍。常用的絮凝剂有枸橼酸盐、酒石酸盐、磷酸盐及******等。与非絮凝状态比较,絮凝状态具有沉降速度快,有明显的沉降面,沉降体积大,经振摇后能迅速恢复均匀的混悬状态的特点。
向絮凝状态的混悬剂中加入电解质,使絮凝状态变为非絮凝状态的过程称为反絮凝。加入的电解质称为反絮凝剂。反絮凝剂所用的电解质与絮凝剂相同。
混悬剂的微粒间有静电斥力,同时也存在着引力,即范德华力。当两个运动的微粒接近时,电荷的斥力增大,引力也增大。
4分散相的浓度和温度在同一分散介质中分散相的浓度增加,混悬剂的稳定性降低。温度对混悬剂的影响更大,温度变化不仅改变物料的溶解度和溶解速度,还能改变微粒的沉降速度、絮凝速度、沉降容积,从而改变混悬剂的稳定性。冷冻可破坏混悬剂的网状结构,也使稳定性降低。
【制备方法】
制备混悬剂时,应使混悬微粒有适当的分散度,粒度均匀,以减小微粒的沉降速度,使混悬剂处于稳定状态。混悬剂的制备分为分散法和凝聚法。
1分散法分散法是将粗颗粒的物料粉碎成符合混悬剂微粒要求的分散程度、再分散于分散介质中制备混悬剂的方法。采用分散法制备混悬剂时:①如果为亲水性有效成分,一般应先将物料粉碎到一定细度,再加处方中的液体适量,研磨到适宜的分散度,最后加入处方中的剩余液体至全量;②疏水性有效成分不易被水润湿,必须先加一定量的润湿剂与物料研均后再加液体研磨混均;③小量制备可用乳钵,大量生产可用乳匀机、胶体磨等。
2凝聚法
(1)物理凝聚法:物理凝聚法是将分子或离子分散状态分散的有效成分溶液加入于另一分散介质中凝聚成混悬液的方法。一般将有效成分制成热饱和溶液,在搅拌下加至另一种不同性质的液体中,使有效成分快速结晶,可制成10μm以下(占80%~90%)微粒,再将微粒分散于适宜介质中制成混悬剂。
(2)化学凝聚法:是用化学反应法使两种有效成分生成难溶性的有效成分微粒,再混悬于分散介质中制备混悬剂的方法。为使微粒细小均匀,化学反应在稀溶液中进行并应急速搅拌。
【质量评定方法】
1微粒大小的测定混悬剂中微粒的大小不仅关系到混悬剂的质量和稳定性,也会影响混悬剂的功效和生物利用度,所以测定混悬剂中微粒大小及其分布,是评定混悬剂质量的重要指标。显微镜法、库尔特计数法、浊度法、光散射法、漫反射法等方法都可测定混悬剂粒子大小。
2沉降容积比的测定沉降容积比是指沉降物的容积与沉降前混悬剂的容积之比。测定方法:将混悬剂放于量筒中,混匀,测定混悬剂的总容积V0,静置一定时间后,观察沉降面不再改变时沉降物的容积Vu,其沉降容积比F为下列公式。
F=VuV0=HuH0(式33)
沉降容积比也可用高度表示,H0为沉降前混悬液的高度,Hu为沉降后沉降面的高度。F值愈大混悬剂愈稳定。F值在0~1。
3絮凝度的测定絮凝度是比较混悬剂絮凝程度的重要参数,用下式表示。
β=FF∞=Vu/V0V∞/V0=VuV∞(式34)
式中,F—絮凝混悬剂的沉降容积比;F∞—去絮凝混悬剂的沉降容积比。絮凝度β表示由絮凝所引起的沉降物容积增加的倍数。例如,去絮凝混悬剂的F∞值为015,絮凝混悬剂的F值为075,则β=50,说明絮凝混悬剂沉降容积比是去絮凝混悬剂沉降容积比的5倍。β值愈大,絮凝效果愈好。用絮凝度评价絮凝剂的效果,预测混悬剂的稳定性有重要价值。
4流变学测定主要是用旋转黏度计测定混悬液的流动曲线,由流动曲线的形状,确定混悬液的流动类型,以评价混悬液的流变学性质。若为触变流动、塑性触变流动和假塑性触变流动,能有效的减缓混悬剂微粒的沉降速度。
【举例】
1阿胶浆
(1)主要原料:阿胶、枸杞子、茯苓、大枣、山楂、白砂糖。
(2)制备方法:将物料粉碎过筛,煎煮浓缩提取,将提纯物细粉化,混匀,加入一定剂量的矫味剂、助悬剂和防腐剂,搅拌均匀后进行精滤,装入无菌、洁净、干燥的指形管中,灭菌密封。
(3)功效成分:每100ml含蛋白质05g、粗多糖160mg、总黄酮250mg。
(4)功效:延缓衰老。
2醋酸胡萝卜混悬饮料
(1)主要原料:胡萝卜 300g、米醋50g、蔗糖10g、食盐5g、水加至1000g。
(2)制备方法:将胡萝卜粉碎、熟化脱气后,加入醋、蔗糖、食盐、助悬剂和水,调节pH为35~42,均质、杀菌、灌装即得。
(3)功效:防止心血管疾病、增强免疫力、抗感染、消除疲劳。
3珍珠混悬液
(1)主要原料:超细珍珠粉 2g、橄榄油 998g。
(2)制备方法:将超细珍珠粉和橄榄油混合均匀即得,振摇后使用。
(3)功效:美容养颜、清热解毒、抗炎、促进伤口愈合。
4山萸混悬果汁
(1)主要原料:山茱萸、桑椹、玉竹、枸杞子、三氯化铬、木糖醇糖浆。
(2)制备方法:将药材粉碎过筛,煎煮浓缩提取,将提纯物细粉化,混匀后加入适量水中,混匀,加入助悬剂、稳定剂,调节pH后加水至适当量,混匀,脱气,无菌灌装得成品。
(3)功效成分:每100ml含粗多糖 49mg、铬 16μg。
(4)功效:增强免疫力、辅助降血糖。