关注生物利用度,从微囊化技术开始
时间:2018-09-13
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关键词: 生物利用度,微囊化

文章来源:2018植提桥生物利用度峰会,大连医诺生物股份有限公司功能色素事业部部长王婷婷《微囊技术解决生物利用度难题》演讲报道

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微囊技术是一种提高天然功能原料生物利用度相对较为成熟的技术,从20世纪40年代用于制备微胶囊药物发展到当下广泛的应用于各个领域。微囊化技术指的是利用天然的或合成的高分子包埋材料,将固体、液体甚至是气体的囊核物质包覆形成的一种直径在1-5000μm范围内,具有半透性或密封囊膜的微型胶囊的技术。本次生物利用度峰会上,医诺生物股份有限公司功能色素事业部部长王婷婷从公司研发的产品案例出发,阐述了微囊化技术在解决功能原料生物利用度方面的应用和发展趋势。

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微囊化技术

在实际的产品应用案例中,微囊化技术具有多种性能优势,比如改变营养成分应用特性,将不溶或难溶物质变为可溶;保护敏感性成分,以避免芯材受到氧、热、pH、湿度等因素破坏;控制芯材的释放达到缓控释效果;隔离组分以避免交叉影响;掩蔽不良风味和色泽;降低食品添加剂的添加量和毒副作用以及提高生物利用度,使产品的粒径更小,更易被吸收。除食品领域外,微囊化技术还应用在其他广泛领域内,包括医药生物、农药、中药、纺织品和功能纸等。


微囊化常用的壁材包括:碳水化合物(变性淀粉、植物胶、微生物多糖、低分子糖及其衍生物、甲壳素及壳聚糖);蛋白质(乳清蛋白、酪蛋白、大豆蛋白、小麦蛋白、明胶)、蜡及脂类(油脂、蜡、饱和脂肪酸)以及复合壁材(简单混合壁材、非公价混合壁材、共价复合壁材)。不同原料在选择包被壁材时应和其物理性质和化学结构相符合,同时还应该与产品使用的生产工艺和技术相吻合。目前,化学法(界面聚合法、原位聚合法)、物理化学法(相分离法、干燥浴法)和物理法(喷雾干燥)是制备微囊的常用方法。

 

微囊技术解决生物利用度问题

生物利用度一个相对复杂的过程,产品本身的因素就会影响人体的吸收情况,比如原料理化性质(溶解度和溶出速度、粒径和晶型、功效成分的脂溶性、化学稳定性),产品的剂型和制备工艺。针对这种现状,微囊技术可从多方面解决生物利用度问题,包括冷水分散技术、直饮技术、Beadlets技术、油脂微囊技术、速溶增溶技术和缓控释技术等。


1.冷水分散技术:一种在冷水中可自乳化快速分散的微囊产品,可解决功能因子不溶于水、生物利用度低、稳定性差的问题,比如叶黄素、叶黄素酯等水不溶性成分。这种技术可改变原料的水溶性,在冷水中可快速分散;溶液粒径<10um,增加肠道接触面积;提高功效成分货架期稳定性;微囊粉产品货架期可达3年;当原料和Omega-3s复配时更易吸收,协同增效;更适用于固体饮料、软糖等产品。


2.Beadlets 技术:一种双层包埋的微球形颗粒产品,可解决功能因子功能因子打片染色、抗压性差的应用问题,比如类胡萝卜素、维生素类产品。这种独特的技术采用全素食材料,具有打片及冷水可分散的双重性能;双层包衣的结构提高了功效成分的耐压性及稳定性,肠道中可快速溶解,溶液粒径<10um;适用于打片、硬胶囊、泡腾片等剂型,同时符合环境安全和友好性要求。

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3.微乳技术:微乳是由水相、油相、表面活性剂和助表面活性剂按适当比例自发形成的一种透明或半透明的、低粘度、各向同性且热力学稳定的溶液体系。研究发现乳化技术形成的油脂乳液,使油脂以微小的粒径分散在水中,能够促进功能油脂吸收,可以显著提高生物利用度。以共轭亚油酸甘油酯20%乳液2ml为例,加入98ml的水稀释5-50倍后,性状仍均一稳定。此外,微乳技术处理后的产品耐酸碱性强,乳液可应用在pH值3-11的液体环境中,比如果汁、咖啡、牛奶、豆浆、冰红茶、苏打水等。

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4.油脂微囊技术:医诺生物油脂微囊技术是将功能性油脂制成微囊粉末,改善了油脂的稳定性、水溶性和生物利用度。油脂微囊粉具有良好的使用优势:感官性能提升,改善油脂自身不良气味;具有优越冷、热水冲调性能,形成均一稳定的乳液;液态油脂转变为可流动的固体粉末,应用方式多样化;抗氧化稳定性能高,产品货架期长;科学的营养素配比,使用方便,便于运输。目前,公司已经逐渐形成以Omega-3、Omega-6、Omega-9脂肪酸为主线的系列产品和ODM业务。

 

王婷婷部长还向大家讲解了直饮技术、缓控释技术以及微粉技术在提高原料生物利用度方面的案例。此外,研究人员开展的试验发现微囊化可提高功能因子在胃肠液中的稳定性,同时大鼠实验也表明微囊化技术可提高功能因子的生物利用度。

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图1:不同制剂化叶黄素产品灌胃后SD大鼠血液叶黄素浓度变化图

 

医诺生物,创新引领行业发展

大连医诺生物股份有限公司(INNOBIO®)创建于2003年,立足大健康产业,以“集天然精华,造绿色健康”为宗旨,以分离纯化与结构改性、微囊化、制剂与预混料及生物转化等技术平台为核心,专注人类营养,致力于成为引领行业的健康营养产品及综合解决方案的供应商。


目前,医诺生物已经集成的生物技术平台包括配方与制剂研究平台、缓控释智能给药技术平台、功能因子分离纯化及结构改性技术平台、微囊稳态化技术平台。以该平台为依托,以技术和服务为竞争力,医诺生物为客户提供优质的产品开发、产品配方设计和整体解决方案。


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