專利名稱：水包油乳液外相凝膠穩定方法及其所制備的乳液和用途的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種把水包油乳液分散在多糖高聚物復配溶液中，從而形成外相凝膠的穩定水包油乳液的方法，同時制備出新型的果凍型凝膠水包油乳液，該新型水包油乳液可以應用在食品、藥品領域。
背景技術：
乳液是ー個多相體系，其中至少有ー種液體以液珠的形式均勻地分散于ー個和它不混溶的液體之中，液珠的直徑一般大于0. I微米。簡單的乳液通常有兩種類型，一種是油包水型(W/0)，一種是水包油型(0/W)。在這樣的乳液中有兩個相，其中以小液滴存在的相，被稱之為分散相，把小液滴分散的另ー相稱之為連續相，也稱外相。由于脂溶性的物質和水溶性的活性物質可以分別溶于油相和水相中，使之共存于 同一個體系。所以水包油乳液在許多領域里有重要的應用價值，如食品、化妝品、醫藥、農藥等，尤其在藥劑領域。乳液是ー個多分散體系，具有很大的界面能，它的形成是非自發過程，有自發形成兩個主體相的趨勢，故在熱力學上是不穩定的。若要保持產品較長的貨架期，需克服乳液聚集態不穩定過程，如分層和沉降、絮凝、奧氏陳化、聚并、變型以及破乳。而且這些不穩定過程常常是彼此相互影響、相互作用、共同發生，這就給研究乳液的穩定性帶來了困難。盡管乳液熱力學是不穩定的，但在動力學上可以追求其穩定，使之能夠長期穩定存在。目前，從動力學角度改善水包油乳液的穩定性是研究點，具有現實意義。為了改善乳液的穩定性，近十年來人們做了許多的工作。改善乳液穩定性的方法主要是針對水相、油相和界面的改進。主要采取的措施包括，可以通過制備裝置的改進，制備粒徑小且均勻的分散相(如專利03141261.0)，或是加入更好的表面活性劑來增加乳液穩定性，或是采用高分子表面活性劑(蛋白質、多糖)改善表面活性劑在界面的覆蓋(如專利03810903. 4)，使表面活性劑更好地嵌入在界面，或是內相固化或半固化制成微球(如專利201080005795. 5)，或是通過用膠體固體粒子形成更加堅固的界面膜(如專利200780038663.0)。以上方法都一定程度地改善了乳液的穩定性，但其穩定均具有一定的特定性，即針對所研究的特定乳液體系所采取的方法，換做其它的乳液體系，該方法則需要具體的調整，需實驗驗證是否合適和可行。
發明內容
發明目的本發明涉及一種水包油乳液外相凝膠穩定方法及其所制備的乳液和用途，采用天然多糖類高聚物作為水包油乳液凝膠原料，對制備的水包油乳液進行外相凝膠化，形成更加穩定的凝膠型水包油乳液體系。技術方案一種水包油乳液外相凝膠穩定方法，其特征在于步驟如下
(I)水包油乳液的制備，采用剪切乳化的方法制備出水包油乳液；(2)多糖高聚物凝膠化的處理，采用先對多糖溶液加熱煮沸，至沸點后降溫凝膠方式；(3)凝膠水包油乳液的制備，在多糖溶液煮沸降溫過程中，凝膠體系還未形成，在此過程中，在40°C至50°C的溫度范圍內，加入已制備的水包油乳液，經攪拌后使乳液分散在還未凝膠的溶液中，然后靜置，在體系降至室溫的過程中，形成果凍型凝膠水包油乳液。水包油乳液的制備，采用了剪切制乳法，在恒溫條件下進行，步驟如下(I)開啟恒溫裝置，設定溫度為40度；(2)稱取水相，井根據所需百分比計算出表面活性劑的質量，準確稱出后，加到水相中，并攪拌均勻；
(3)量取水相與表面活性劑的混合物，恒溫預熱；(4)調節剪切乳化攪拌機為低轉速，開始攪拌表面活性劑水溶液，同時向攪拌的表面活性劑水溶液中緩慢的加入水油體積比在2:1至5:1的油相，待油相加完后，提高剪切制乳機的轉速，繼續攪拌，即制得水包油乳液。多糖高聚物凝膠化的處理，步驟如下(I)將蒸餾水加熱至60°C ;(2)加入總質量0. 4%的山梨酸鉀，以防止制得的膠體發霉；(3)溶膠邊攪拌邊加入總質量濃度為1%的高聚物膠；(4)煮膠當膠體完全溶解后，緩慢加熱至沸騰；(5)成膠沸騰5min后，慢慢冷卻至室溫即得。凝膠水包油乳液的制備(I)在多糖高聚物水溶液凝膠過程中，在40°C至50°C的溫度范圍內，逐滴加入水包油乳液，同時進行低速攪拌，攪拌均勻后停止攪拌；(2)體系靜置，在冷卻至室溫的過程中即可得到果凍型凝膠水包油乳液。根據上述水包油乳液外相凝膠穩定方法所制備的水包油乳液，其特征在干該水包油乳液包括分散相油相、連續外相水相、表面活性劑相，以及多糖高聚物。油相是植物油和烷烴類。水包油乳液的凝膠形式為果凍型凝膠的水包油乳液。采用三種多糖高聚物對水包油乳液進行連續水相凝膠化，這三種多糖高聚物分別為黃原膠、卡拉膠和魔芋膠。三種多糖高聚物分別進行復配，采用黃原膠和卡拉膠復配、卡拉膠和魔芋膠復配、黃原膠和魔芋膠復配，以及黃原膠、卡拉膠以及魔芋膠三膠復配形成凝膠水包油乳液體系。水包油乳液外相凝膠穩定方法制備的水包油乳液作為藥劑或者食品用途。優點及效果本發明是一種水包油乳液外相凝膠穩定方法及其所制備的乳液和用途，具有以下優點與有益效果本發明是采用外相凝膠化法來增加水包油乳液體系穩定性，延長乳液貨架期的方法，采用多糖高聚物黃原膠、卡拉膠和具有降糖作用的魔芋膠多糖復配凝膠，制備外相凝膠果凍型水包油乳液。該體系可以應用在食品、醫藥等領域。該體系若作為藥劑時，具有在胃酸性環境中迅速恢復流動性的特點，呈現剪切變稀的流變特征，有利于藥物的分散、釋放。該方法相比于現有的乳液穩定技術，具有顯著的特色，體現在(I)利用高聚物多糖凝膠特性使水包油乳液外相凝膠化，普適性強；(2)利用高聚物凝膠化形成的空間立體網絡結構，分隔油滴，保持油滴為液相，可避免大量油滴之間的相互碰撞引起的不穩定現象，如絮凝和聚并。形成的果凍型水包油乳液穩定期延長；(3)高聚物多糖黃原膠、卡拉膠和魔芋膠的復配體系在胃酸性環境中迅速恢復流動性，這對該體系在藥劑學應用非常有利。
圖I為水包油乳液顯微鏡照片； 圖1(a)為通過剪切制乳機制備的水包油乳液，連續相為水，油相為液體石蠟，表面活性劑為吐溫80 ;圖1(b)為制備的水包油乳液的粒徑分布，其平均粒徑采用D32公式進
—
行計算，其平均粒徑為2. 93 y m，平均粒徑D32的計算公式為Ai2 =2，其中Di為第i
i i
個分散液滴的直徑，Ni代表直徑為Di的分散液滴的個數。照片I是凝膠和凝膠水包油乳液宏觀照片；照片1(a)為以黃原膠和魔芋膠按總膠質量濃度為lwt%，黃原膠和魔芋膠質量比為6:4混合，經煮膠、冷卻得到的果凍型凝膠，照片1(b)為制備的水包油乳液在照片1(a)煮膠后冷卻過程中，當溫度為50度時，被加入到多糖溶液，混勻后冷卻至35度時形成的果凍型凝膠水包油乳液體系。圖2果凍型水包油乳液顯微鏡照片及粒徑分布圖；圖2(a)為以卡拉膠和魔芋膠復配制備的果凍型凝膠乳液在制備初期時的顯微鏡液滴微觀形貌照片。圖2(b)為分散乳液滴的粒徑分布，平均粒徑D32為3.09 ym。圖3為凝膠水包油乳液與非凝膠水包油乳液微觀形貌隨時間變化的顯微鏡照片對比圖；圖3系列為ー個月間隔內，采用黃原膠和魔芋膠在總膠質量濃度為lwt%，黃原膠和魔芋膠質量比為7:3混合，經煮膠、冷卻得到的凝膠乳液形貌的顯微照片與非凝膠乳液顯微照片對比。圖3(a)系列為凝膠乳液，圖3(b)系列為非凝膠乳液，由此圖可以看出，凝膠乳液微觀形貌良好。照片2是凝膠水包油乳液和非凝膠水包油乳液分層圖片；照片2 (a)為凝膠乳液放置15天后的乳液狀態圖，照片2 (b)為分層凝膠水包油乳液狀態圖，照片2(c)為非凝膠乳液放置15天后的狀態圖，由此可以看出，乳液經過恰當的凝膠化后可以顯著地克服乳液的分層現象，提高水包油乳液的穩定性。表I凝膠水包油乳液與非凝膠水包油乳液粒徑隨時間變化及標準偏差表；表I為凝膠水包油乳液與非凝膠水包油乳液粒徑隨時間變化對比表，以及標準偏差。1#樣品為黃原膠和魔芋膠在總膠質量濃度為lwt%，黃原膠和魔芋膠按質量比3:1復配制得的凝膠水包油乳液，2#樣品為卡拉膠和魔芋膠總膠質量濃度為Iwt %，卡拉膠和魔芋膠按質量比1:1復配制得的凝膠水包油乳液，考察ー個月內，凝膠乳液粒徑與非凝膠水包油乳液粒徑的變化，平均粒徑采用D32公式進行計算，油相液滴粒徑相對于初始制備的乳
液粒徑分散程度，采用準偏差s計算。標準偏差的計算公式為
權利要求
1.一種水包油乳液外相凝膠穩定方法，其特征在于步驟如下 (1)水包油乳液的制備，采用剪切乳化的方法制備出水包油乳液； (2)多糖高聚物凝膠化的處理，采用先對多糖溶液加熱煮沸，至沸點后降溫凝膠方式； (3)凝膠水包油乳液的制備，在多糖溶液煮沸降溫過程中，凝膠體系還未形成，在此過程中，在40°C至500C的溫度范圍內，加入已制備的水包油乳液,經攪拌后使乳液分散在還未凝膠的溶液中，然后靜置，在體系降至室溫的過程中，形成果凍型凝膠水包油乳液。
2.根據權利要求I所述水包油乳液外相凝膠穩定方法，其特征在于水包油乳液的制備，采用了剪切制乳法，在恒溫條件下進行，步驟如下 (1)開啟恒溫裝置，設定溫度為40度； (2)稱取水相，井根據所需百分比計算出表面活性劑的質量，準確稱出后，加到水相中，并攪拌均勻； (3)量取水相與表面活性劑的混合物，恒溫預熱； (4)調節剪切乳化攪拌機為低轉速，開始攪拌表面活性劑水溶液，同時向攪拌的表面活性劑水溶液中緩慢的加入水油體積比在2:1至5:1的油相，待油相加完后，提高剪切制乳機的轉速，繼續攪拌，即制得水包油乳液。
3.根據權利要求I所述水包油乳液外相凝膠穩定方法，其特征在于多糖高聚物凝膠化的處理，步驟如下 (1)將蒸餾水加熱至60°C； (2)加入總質量0.4%的山梨酸鉀，以防止制得的膠體發霉； (3)溶膠邊攪拌邊加入總質量濃度為1%的高聚物膠； (4)煮膠當膠體完全溶解后，緩慢加熱至沸騰； (5)成膠沸騰5min后，慢慢冷卻至室溫即得。
4.根據權利要求I所述水包油乳液外相凝膠穩定方法，其特征在于凝膠水包油乳液的制備 (1)在多糖高聚物水溶液凝膠過程中，在40°C至50°C的溫度范圍內，逐滴加入水包油乳液，同時進行低速攪拌，攪拌均勻后停止攪拌； (2)體系靜置，在冷卻至室溫的過程中即可得到果凍型凝膠水包油乳液。
5.根據權利要求I所述水包油乳液外相凝膠穩定方法所制備的水包油乳液，其特征在于該水包油乳液包括分散相油相、連續外相水相、表面活性劑相，以及多糖高聚物。
6.根據權利要求5所述水包油乳液，其特征在于油相是植物油和烷烴類。
7.根據權利要求5所述水包油乳液，其特征在于水包油乳液的凝膠形式為果凍型凝膠的水包油乳液。
8.根據權利要求5所述水包油乳液，其特征在于采用三種多糖高聚物對水包油乳液進行連續水相凝膠化，這三種多糖高聚物分別為黃原膠、卡拉膠和魔芋膠。
9.根據權利要求8所述水包油乳液外相凝膠穩定方法，其特征在于三種多糖高聚物分別進行復配，采用黃原膠和卡拉膠復配、卡拉膠和魔芋膠復配、黃原膠和魔芋膠復配，以及黃原膠、卡拉膠以及魔芋膠三膠復配形成凝膠水包油乳液體系。
10.根據權利要求I或5所述水包油乳液外相凝膠穩定方法制備的水包油乳液作為藥劑或者食品用途。
全文摘要
本發明涉及一種把水包油乳液分散在多糖高聚物復配溶液中，從而形成外相凝膠的穩定水包油乳液的方法，該方法可以增強水包油乳液的穩定性，延長產品的貨架期，同時制備出新型的果凍型凝膠水包油乳液，該新型水包油乳液可以應用在食品、藥品領域。
文檔編號A61K9/06GK102836121SQ201210308628
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月27日 優先權日2012年8月27日
發明者劉紅晶, 姚輝, 于大偉, 李鳳華, 白曉琳, 田賀 申請人:沈陽工業大學