[发明专利]生物活性物质的微囊化及其制造方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2009年3月26日提交美国专利及商标局的美国临时专利申请No.61/163,728的优先权，所述申请的内容出于所有目的在此合并于本文中作为参考。

发明背景

发明领域

本发明提供微粒和制造这样的微粒的方法，以保护包住的生物活性物质免受热、潮湿、氧化和胃侵袭。

相关背景技术

与食品中掺入的功能性物质和/或药物有关的共同困难是活性随时间损失、食品制作工艺期间分解和/或产品通过生物体消化道期间的破坏。某些食品处理的严峻环境，像磨碎、混合、烘焙和挤压，能够在许多生物活性物质成为完成的食品之前将它们破坏。这对于对大多数类型的传统食品加工敏感的酶和维生素尤其如此。因此，食品工业一直在寻找保护生物活性化合物对抗加工、储存和胃通过期间分解的新的组合物和方法。

其它问题由需要的生物活性化合物与其它食品组分例如金属螯合剂、表面活性剂、吸湿性成分等之间的相互作用引起(Choe和Min，2006)。保护和提高生物活性物质的保留和恰当释放的一种方法是包囊。包囊也用于保护生物活性物质免受氧气、水和光，以及将所述物质转变成容易合并在各种食品中的自由流动粉末。这些年来已经做了各种各样的努力，以将生物活性剂包上或埋入许多不同类型的生物聚合物或合成聚合物，包括蛋白、碳水化合物和固体脂肪中(Nissim G.，2008)。

大多数包囊方法利用水溶性载体物质，例如蛋白、糖、改性淀粉和胶(PCT/US2004/004003，WO2004/082660)。典型的包囊方法包括喷雾干燥、空气悬浮包衣、喷雾冷却和激冷、共结晶和离心挤压。但是，因为包囊的生物活性物质在含水条件下氧化并随后降解，这些包囊类型不适合保护含有水或具有高水分活性的食品中的生物活性剂。因为水在食品制作过程和储存的某些阶段参与大多数食物的制备，包囊在水溶性聚合物中对于改善生物活性化合物的稳定性、或对于控制生物活性物质的保留和引导它们以程序化方式释放，适用性受到限制。

为了克服在潮湿环境中加工或储存期间活性损失的问题，有时使用固体脂肪的保护层对水溶性粒子进行脂肪包囊或顶涂。提出的固体脂肪包衣方法的实例包括：美国专利No.4,350,679，其公开了在软凝胶上施加巴西棕榈蜡包衣。如美国专利No.5,789,014所述，蜡质包衣的功能在于改善外壳强度和耐湿性，其中熔点在40℃与50℃之间的粉末或丸粒形式的蜡被加热到超过它的熔点并用于在流化床包衣设备中包衣。

美国专利申请公布No.2006/0051425公开了将活性成分在多层包衣中微囊化的方法。所述多层包衣由各种蜡和胶构成，在整个加工、配制和储存期间保护活性成分，并使得活性成分能够受控释放。美国专利申请公布No.2007/0042184公开了喷雾冷却包含活性成分的水性珠子，所述活性成分包囊在固体脂肪的疏水性外壳基质中或被其包囊。但是，这些类型微囊化的主要问题在于当在传统的食品制造过程期间添加水时，包衣容易破裂。使用脂肪包衣的另一个问题是在低于所述脂肪熔点的温度下加工时它的局限性。例如，该方法不适用于包括温度远远超过70℃的煮沸、烘焙、喷雾干燥或挤压的食品过程，因为包衣脂肪变得液化并丧失了它的保护性能。

本发明的目的在于提供克服了这些问题的包囊生物活性物质的组合物和方法。

发明内容

本文公开的发明允许活性成分高度荷载到显示出高度耐受热和剪切力微粒中，并且所述粒子在高水分活性环境中具有期望的高稳定度。这样的微粒还在肠的吸收性或其它适当的区域中显示出优良的释放动力学，这是特别需要的。

本发明的一个方面提供了包含生物活性物质、凝聚剂以及乳化剂和可食用固体脂肪的混合物的微粒。

本发明的另一方面提供包含生物活性物质、凝聚剂以及乳化剂和可食用固体脂肪的混合物的微粒，其中凝聚的生物活性物质在乳化剂和固体脂肪的双层包衣中包被。

本发明的又一个方面涉及包含生物活性剂和凝聚剂的混合物的微粒，以形成含有芯的生物活性剂，其中所述含有芯的生物活性剂包在第一和第二层中，并且其中第一层位于邻近生物活性剂芯并包含至少一种乳化剂，而第二层位于包含至少一种固体脂肪化合物的乳化剂层上。

本发明的再一个方面涉及制造自由流动的固体微粒的方法，包括：

将生物活性物质与凝聚剂混合；

形成生物活性物质/凝聚物微粒芯；

将所述芯与至少一种乳化剂接触，从而形成包裹所述芯的第一层；和

将所述第一层与在所述分层的芯的表面上固化的至少一种固体脂肪接触。