抗壞血酸水溶液及其製備方法

2023-09-15 12:20:00

專利名稱：抗壞血酸水溶液及其製備方法
技術領域：
本發明涉及抗壞血酸水溶液。
還原酮抗壞血酸的技術應用，特別是在個人衛生和食品及預防領域，通常很困難，因為抗壞血酸在水溶液中沒有足夠的穩定性。因此在抗壞血酸水溶液中，在30天後，所加入的抗壞血酸中只有大約70％仍然存在。
為改進抗壞血酸的穩定性已經做了許多嘗試，其中已經採用其衍生物之一，例如抗壞血酸磷酸鈉或棕櫚酸抗壞血酸酯替代抗壞血酸。在長時間後，這種活性物質在水溶液中的含量幾乎能完全保持不變。然而，該衍生物比純的抗壞血酸貴好多倍。另外，高濃度的抗壞血酸衍生物易於結晶出來並導致最終產品著色。
歐洲專利說明書EP660676公開了一種組合物，由0.1-2.0％重量的油溶性組分，優選彩色的類胡蘿蔔素，2-20％重量的HLB值為10-18的乳化劑和0.1-1.0％重量的抗氧化劑組成。該乳化劑可以是多乙氧基醚40或60，並且抗壞血酸是推薦的抗氧化劑之一。用此技術將能生產著色的透明和穩定的保健飲料。然而該專利未解釋最終產品中抗壞血酸的穩定性。
本發明的目的是提供在流體中的、可溶於水和脂肪中的、呈包封形式(例如膠囊)的抗壞血酸，其可穩定數月並具有高濃度。
根據本發明，該目的由包含過量的具有9-18的HLB值的乳化劑，例如多乙氧基醚(Polysorbate)，優選多乙氧基醚80的抗壞血酸水溶液實現。在室溫下，該溶液是透明的和幾乎呈凝膠狀的，可以用水稀釋而不變混濁，並在加熱到大約35℃時，無需進一步加工就可以與來自化妝品或食品領域的含水或脂肪類最終產物無困難和均勻地混合。本發明溶液的抗壞血酸部分可高達20％重量，能保持至少半年而幾乎沒有損失。多乙氧基醚部分有效地為約60％重量，其餘為水。本發明的抗壞血酸加溶物可以很容易地加到化妝品(護膚品和護髮品)，食品，藥物和用於繁殖細胞和細菌培養物的營養液以及藻類(微藻類)中，可使這些產品的穩定性顯著地增加。
在加溶物裡抗壞血酸能有效膠束化。電子顯微鏡檢驗顯示，1∶1000稀釋的10％抗壞血酸加溶物的膠束直徑為約100nm。因為膠束的乳化劑封套僅在延遲後(以延遲方式)釋放包封的抗壞血酸，與加溶的混合生育酚組合，在所述試劑中本發明的加溶物的抗氧化效果比例如棕櫚酸抗壞血酸酯，即先前提到的抗壞血酸衍生物之一保持更長時間。
至於營養生理學方面，在口服攝取本發明的加溶物時，抗壞血酸乳化劑通過形成的膠束阻止了抗壞血酸在中消化道即胃和十二指腸裡即發揮作用並消耗掉。膠束化的抗壞血酸更準確說是在小腸中開始被吸收。
在本發明的一個特別優選的方案裡，所述抗壞血酸加溶物包含加入的生育酚，特別是α-，β-，γ-和δ-生育酚的混合物。通過將該抗壞血酸生育酚加溶物加入到有機油劑中，例如植物油如向日葵油，薊子油，亞麻子油等等，可以顯著地增進它們的穩定性。作為生育酚，可以考慮純的α-生育酚或特別優選的α-，β-，γ-和δ-生育酚的混合物。推薦混合生育酚，其包含約8.0～約20.0％重量的α-生育酚，約1.5～約4.5％重量的β-生育酚，約55.0～約70.0％重量的γ-生育酚和約15.0～約27.0％重量的δ-生育酚。
如果將十八碳三烯酸和/或十八碳烯酸(例如以α-亞麻酸，γ-亞麻酸，亞油酸或油酸的形式)加入本發明溶液中，則溶液的粘度降低。在室溫下它是透明的，粘的，可用水稀釋而不混濁，或不用進一步的加工步驟即可與含水和/或含脂肪營養物，化妝品和藥物混合。本發明溶液中的多乙氧基醚成分對於抗壞血酸或軟膏和類似製劑的通常易氧化的成分的保藏特性起到了延遲作用。因此，抗壞血酸的希望的保護作用可以保持更長的時間。溶液中的抗壞血酸的含量有效地在5％～約15％重量。溶液有利地包含約10％～約20％重量的十八碳三烯酸和/或十八碳烯酸。多乙氧基醚部分優選為約60％～約75％重量。
如果溶液中水的比例減少到約5％～約7％重量和多乙氧基醚的比例相應增加，那麼在室溫下呈粘性的溶液還可以與裝填到明膠膠囊或無明膠膠囊裡的活性物質混合。溶液中水比例低則不會破壞膠囊殼，因此不損害抗壞血酸對活性組分的保護功能。
本發明溶液的製造方法包括將HLB值為約9～約18的乳化劑，例如多乙氧基醚，有效地為多乙氧基醚80，加入到抗壞血酸水溶液中並在攪拌下微微加熱該混合物，直到它變得透明和均勻為止。在溶液中形成的直徑為約100nm的膠束顯示出放射狀取向的多乙氧基醚分子的雙壁包囊，由此內包囊的多乙氧基醚分子以親水性部分朝著抗壞血酸溶液的方式排列，而外包囊的山梨醇酯分子的親水部分朝著外排列。用這樣的方法獲得的溶液可以用水稀釋而不變混濁，並且不需要進一步的加工步驟就可在產業中得以應用。
進一步拓展本發明，如果將主要由甘油三酯組成的輕質天然油例如薊子油與乳化劑一起加入抗壞血酸水溶液中，則膠束的穩定性提高。後形成的油膠束粘附在抗壞血酸膠束上並且保護它們。
事實上，在加入多乙氧基醚以前和在微加熱到大約50℃之後，將十八碳三烯酸和/或十八碳烯酸，例如以α-亞麻酸，γ-亞麻酸，亞油酸或油酸的形式加入所述溶液中。對於填充膠囊，其殼由明膠或無明膠組成，如果抗壞血酸溶於等量的蒸餾水，在微加熱下加入等量的或最大量為兩倍抗壞血酸量的脂肪酸和加入大約二到約三倍量的多乙氧基醚80，並將混合物攪拌加熱到大約80℃，將是有利的。
下列具體實施例將闡明本發明。
實施例1將20g抗壞血酸完全地溶於20g脫氣的蒸餾水中。如果將水加熱到大約45℃，可以加快溶解過程。然後將60g的多乙氧基醚80在攪拌和加熱到大約80℃的情況下加入該溶液中。攪拌加溶物直到它變透明並且均勻為止，在室溫下該加溶物是透明的並且幾乎呈凝膠狀，可用水稀釋而不混濁，並且可以不需要進一步的加工步驟直接加到需保存的組合物或食品，飲料，化妝品和藥物中。
為了獲得一種較低濃度的加溶物，將10g的抗壞血酸溶於10g的蒸餾水並且加入80g的多乙氧基醚，其餘步驟如上所述。由此生產的10％抗壞血酸加溶物用水稀釋到1∶1000後拍照的電子顯微鏡圖像示於

圖1中。可以看出，該抗壞血酸加溶物膠束的直徑為約100nm。從圖1下面的電子顯微鏡圖像可以看出，將加溶物放入石蠟可使膠束直徑減少一半。此現象可以由膠束在石蠟裡丟失外部的多乙氧基醚包囊來解釋。
實施例2如同實施例1，將10％重量抗壞血酸(以抗壞血酸加溶物的總量為100％)溶於10％重量蒸餾水中，並將70％重量多乙氧基醚80與10％重量輕植物油，例如薊子油或亞麻子油一起加入該水溶液中。然後加熱該混合物到至少60℃，並且攪拌，直到加溶物變透明和均勻為止，在室溫下，該加溶物可完全溶解在水中而沒有殘餘。
如果抗壞血酸的含量減少到約7％重量和水含量也減少到約7％重量，並且加溶物的其它比例相應升高，由於水的比例相對低，它特別適合用作裝入膠囊作為緩釋製劑的活性物質的防腐劑。膠囊殼事實上不受加溶物的侵蝕，而在高水含量時預計將發生這種侵蝕。
實施例3將10g的抗壞血酸溶於10g的蒸餾水中，並將20g的薊子油加入到該溶液中。將110g的多乙氧基醚80加入到該混合物中，在約100℃加熱攪拌整個混合物直到無水，也就是說直到煮沸終止。在冷卻到室溫後，有6.5％的抗壞血酸加溶物存在加溶劑中，其水含量明確低於5％體積，並可溶於水和油脂中。當溶液剛製成時和過了五個多月後，通過獨立的化學檢驗實驗室檢測溶液的壞血酸含量表明，這段時間抗壞血酸的損失只有大約3％。
實施例4這裡以實施例2的加溶物為起點。向其中加入一種按如下方式生產的混合生育酚加溶物。將10％重量的混合生育酚(以混合生育酚加溶物為100％重量)通過攪拌與90％重量的多乙氧基醚20混合，加熱到大約60℃可加快混合過程。繼續攪拌直到透明為止，該加溶物可容易地溶解於水。對於混合生育酚，推薦各組分加入量為α-生育酚91mg/g混合生育酚，β-生育酚21mg/g混合生育酚，γ-生育酚608mg/g混合生育酚，和δ-生育酚209mg/g混合生育酚。
然後將約3重量份的實施例2中第一種方案的加溶物，與約7重量份的混合生育酚加溶物混合，微微加熱到大約50℃以加快該混合過程。在加熱的情況下進行攪拌，直到產生均勻和透明的加溶物。因此1g產品包含大約70mg的混合生育酚和大約30mg的抗壞血酸。此加溶物可以作為改善食品著色劑，油劑，化妝品，藥物和類似產品穩定性的有效抗氧化劑。
比較試驗表明，無論最終產品的性質如何(親水性或憎水性)，此加溶物可以不經過中間生產工序直接地加入最終產品中，並且比同樣量的來自抗壞血酸衍生物如棕櫚酸抗壞血酸酯的抗壞血酸，具有更好的抗氧化保護性。並且，與抗壞血酸衍生物相比，所述加溶物具有相對無色的優點。根據需要，大約1000g的最終產品中可以加入例如1～10g的加溶物。
從營養學的觀點看，此加溶物的生理學的優點在於，該膠束在胃酸裡是穩定的，並且膠束該能保證抗壞血酸(維生素C)和(在使用α-生育酚時)維生素E毫無損失地到達小腸，在此它們可以被吸收。此優點也可以利用到其他維生素，例如視黃醇(維生素A)和β-胡羅卜素，並且由下列製備多維生素的實施例可以得到這種優點實施例5將需要時加熱到大約50℃的20％重量的α-生育酚，通過攪拌與80％重量的多乙氧基醚20混合，直到透明和均勻為止。
10％重量的視黃醇以同樣方式與90％重量的多乙氧基醚80混合。
最後，10％重量的含有大約30％的β-胡羅卜素的濃縮液(可從La Roche獲得)與90％重量的多乙氧基醚80以合適的方式混合，形成一種紅棕色的透明的加溶物，其在溫水裡完全溶解。
然後將85％重量的實施例2的第一種方案的抗壞血酸加溶物，與10％重量的上述α-生育酚加溶物、2％重量的上述視黃醇加溶物和最後的3％重量的β-胡羅卜素加溶物在微微加熱和攪拌條件下有效混合，直到獲得一種均勻透明的混合加溶物。此水溶性維生素加溶物可以包裝在明膠或無明膠的膠囊裡，或不經進一步的加工步驟直接加入含水的和/或脂溶性的最終產品中。
本發明的維生素加溶物放進水和/或透明的果汁中時，與乳液或脂質體相反，得到一種穩定和透明的溶液。在胃酸裡所述產品膠束是穩定的。在所述膠束中的脂溶性物質例如維生素A，維生素E和β-胡羅卜素的吸收發生在不包括膽汁鹽和酶的小腸中。因此，呈此膠束態的所述活性物質在生物學上可被更快速利用。
加入食品中或包裝在膠囊裡的具有上述組成的1g維生素加溶物，包括了人們每日所需的維生素A，C，E和β-胡羅卜素。具有上述組成的維生素加溶物組合物是適合此應用的。這考慮了維生素C的日需量顯著高於別的維生素。然而，如果某一維生素的存在是不需要的或對於目標應用是不希望的，本發明範圍也允許維生素加溶物選擇其他組成和/或完全省略一種或多種維生素。
圖2，3和4顯示了α-生育酚加溶物，β-胡羅卜素加溶物和視黃醇加溶物的平均膠束半徑。可以看出，平均膠束半徑為10nm，對於視黃醇加溶物降至僅有8nm。用Wyatt Technologies的場流分級法進行尺寸測量。圖5顯示了維生素A膠束的電子顯微鏡像，圖6顯示了維生素E膠束的電子顯微鏡圖；樣品是上述加溶物的1∶1000的水溶液。
權利要求
1.一種抗壞血酸的水溶液，含有過量的HLB值為約9～約18的乳化劑，例如多乙氧基醚。
2.根據權利要求1的溶液，含有多乙氧基醚80。
3.根據權利要求1或2的溶液，含有十八碳三烯酸和/或十八碳烯酸，例如以α-亞麻酸，γ-亞麻酸，亞油酸或者油酸的形式。
4.根據權利要求1或2的溶液，其中抗壞血酸含量為約20％重量和多乙氧基醚含量為約60％重量。
5.根據權利要求3的溶液，其中抗壞血酸含量為約5％～約15％重量，多乙氧基醚的含量為約60％～約75％重量，和十八碳三烯酸和/或十八碳烯酸的含量為約10％～約20％重量。
6.根據上述的任一權利要求的溶液，含有一些混合生育酚。
7.根據權利要求6的溶液，含有一些多乙氧基醚20。
8.根據權利要求6或7的溶液，含有約8～約20％重量的α-生育酚，約1.5～約4.5％重量的β-生育酚，約55～約70％重量的γ-生育酚和約15～約27％重量的δ-生育酚。
9.根據上述的任一權利要求的溶液，含有維生素A，和/或維生素E，和/或β-胡羅卜素。
10.製造上述任一權利要求的溶液的方法，其特徵在於，向抗壞血酸水溶液中加入多乙氧基醚，並且在需要時微微加熱並攪拌該混合物直到其變透明為止。
11.根據權利要求10的方法，其特徵在於，向溶液中加入多乙氧基醚80。
12.根據權利要求10或11的方法，其特徵在於，在加入多乙氧基醚之前和攪拌並微微加熱到大約50℃之後，向溶液中加入十八碳三烯酸和/或十八碳烯酸，例如以α-亞麻酸，γ-亞麻酸，亞油酸或者油酸的形式。
13.根據權利要求10～12中任意一項的方法，其中一定量抗壞血酸溶於等量的蒸餾水中，在微微加熱下加入等於抗壞血酸量至兩倍抗壞血酸量的包含三甘油酯的輕脂肪酸，並加入約二到約三倍量的多乙氧基醚80，將混合物在攪拌下加熱到大約80℃。
14.根據權利要求10或11的方法，其特徵在於，向溶液中加入α-生育酚和多乙氧基醚20的混合物，該混合物已在適當時進行輕微加熱的情況下被攪拌至透明。
15.根據權利要求10，11或14中任意一項的方法，其特徵在於，加入已攪拌至透明的視黃醇和多乙氧基醚80的混合物。
16.根據權利要求10，11，14或15中任意一項的方法，其特徵在於，加入已攪拌至透明的β-胡羅卜素和多乙氧基醚80的混合物。
17.根據權利要求1～9的任一項的溶液作為護膚和護髮產品，食品，藥劑和細胞及細菌培養物或藻類培養物營養液的添加劑的應用。
18.根據權利要求17的應用，以明膠膠囊和/或無明膠膠囊的形式應用。
全文摘要
公開了一種抗壞血酸的水溶液，其包含過量的HLB值為約9～約18的乳化劑，例如多乙氧基醚，及該溶液的製造方法和該溶液的應用。
文檔編號C12N1/12GK1502325SQ0312749
公開日2004年6月9日 申請日期2003年5月30日 優先權日2002年11月23日
發明者D·貝納姆, D 貝納姆 申請人:德國阿奎諾瓦增溶技術有限公司