專利名稱：姜黃素制劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及姜黃素制劑，該制劑包含新的晶體改型的姜黃素，和涉及其制備方法和用途。
姜黃素是天然存在的色素，特別是姜黃植物中存在的色素，姜黃素經常地用于食品領域，作為合成染料的代替物，特別用于染色的焙烤食品、腌制食品、奶酪、湯、色拉調料和調味品中。
除了用作色素以外，姜黃素還具有引人觀注的藥理活性，該藥理活性已經在動物實驗和人體中得到證明。這些活性包括，例如，促膽囊排空活性(刺激膽囊肌)；抗高血脂活性(降低血漿膽固醇)；抗腫瘤活性[其內容參見R.Hansel,K.Keller,H.Rimpler和G.Schneider(編者)Hagers Handbuch der Pharmazeutischen Praxis[Hager藥物實踐手冊]，Springer出版社，第4卷，藥物A-D,5版，1084-1102頁]。
姜黃素的化學合成特別描述于雜環(1977),7,241-246；Liebig年度化學(Liebig Ann.Chem.)(1985),1557-1569和國際有機制備方法(Org.Prep.Proced.Int.)(1994),26,674-677。
H.Tonnesen等人的Acta Chem.Scand.B 36(1982),7,475-479，描述了從乙醇/水再結晶的姜黃素晶體結構。
WO91/06292描述了在水解膠體存在的情況下，研磨姜黃素的方法。
然而，姜黃素分散體或抗腫瘤油樹脂具有這樣的缺點，這就是在空氣中它們很快就會有些褪色。由于其穩定性不夠和對水的不溶性，姜黃素的使用在食品工業和藥物制劑中被高度限制。另外，姜黃素的生物可利用率目前還不能滿意。
因此，本發明的目的是提供新的和穩定的姜黃素制劑，該制劑不具有上述缺點。
我們已經發現通過包含A型姜黃素的姜黃素制劑可以實現本發明目的，該A型姜黃素其X-射線衍射圖顯示出新的線強度分布。本發明制劑在X-射線衍射圖中具有最大強度的反射線，線的范圍是2Θ=13°至2Θ=15°，優選范圍從2Θ=13.5°至2Θ=14.5°。該制劑在這種情況下，使用CuKα-輻射[X-射線衍射儀(2Θ)]進行X-射線衍射分析。
在該范圍中最大強度的反射線是在最大值中具有最高計數率的那些線。
本發明制劑的X-射線衍射圖中出現的反射線的情況下，在2Θ=17°的反射線強度與2Θ=13°至2Θ=15°范圍的反射線強度的比率小于1，優選小于0.5，特別優選小于0.05，極特別優選小于0.01。
該新型姜黃素制劑其區別特征還在于，它包括具有結晶度范圍大于3％，優選大于10％，特別優選的范圍是20-95％，極特別優選的范圍是30-80％的A型姜黃素。在這里，結晶度也可以通過X-射線衍射測量來確定。
為了本發明目的，姜黃素制劑，特別是水分散體或水懸浮液，其中的A型姜黃素形成分散相，由此制備的干粉或其它乳液，例如油/水/油(O/W/O)乳液。優選的制劑是干粉和水分散體。
本發明制劑中A型姜黃素的含量是0.1至50％wt.，優選2至30％wt.，特別優選5至20％wt.，極特別優選是8至15％wt.，基于制劑的干重量。
根據配制方法的類型，水分散體中的，還有干粉中被細分的A型姜黃素的平均粒徑小于10μm，優選小于5μm，特別優選是0.01至2μm，極特別優選是0.05至2μm。
為了提高上述姜黃素制劑的穩定性，除了活性化合物以外，優選將保護膠體、軟化劑和/或穩定劑混合到制劑中。
合適的保護膠體不僅是帶電的聚合物(聚合電解質)，也可以是中性聚合物。典型的例子特別是，明膠例如牛明膠、豬明膠或魚明膠、淀粉、糊精、可以被水解的植物蛋白如大豆蛋白、果膠、瓜爾豆膠、黃原膠、阿拉伯樹膠、酪蛋白、酪蛋白酸鹽或其混合物。然而，聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、蟲膠和藻酸鹽也可以被使用。對此的詳細說明參見R.A.Morton，脂溶性維生素，國際食品和營養百科全書，第9卷，Pergamon出版社(1970),128-131頁。
優選的保護膠體選自由明膠例如牛明膠、豬明膠和魚明膠、植物蛋白、果膠、酪蛋白、酪蛋白酸鹽、阿拉伯樹膠和蟲膠組成的組的化合物。保護膠體特別優選使用明膠、酪蛋白、酪蛋白酸鹽、阿拉伯樹膠和/或魚明膠的水溶液。
為了提高終產品的機械穩定性，權宜之計是將軟化劑加入膠體，軟化劑例如是糖或糖醇，例如蔗糖、葡萄糖、乳糖、轉化糖、山梨糖醇、甘露糖醇或甘油，但也包括聚合物，例如聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮。軟化劑優選使用蔗糖、山梨糖醇和乳糖。
在姜黃素中保護膠體和軟化劑的比率一般選擇為使獲得的終產品包括0.1至50％wt.的A型姜黃素，10至50％wt.、優選15至35％wt.的保護膠體，20至70％wt.、優選30至60％wt.的軟化劑，所有百分含量基于制劑的干重量，且各成分百分含量總和是100％.
為了提高活性化合物的穩定性，以防止氧化降解，適于加入0至10％wt.，優選0.5至7.5％wt.的一種或多種穩定劑，基于制劑的干重量，穩定劑例如是α-生育酚、丁基羥基甲苯、丁基羥基茴香醚、抗壞血酸或乙氧喹。
另外，可以使用乳化劑，例如抗壞血酸基棕櫚酸酯、聚甘油脂肪酯、山梨糖醇脂肪酯、丙二醇脂肪酯或卵磷脂，其濃度是0至200％wt.，優選5至150％wt.，特別優選10至80％wt.，基于使用的A型姜黃素。
在某些環境中，也可適宜另外使用生理上可接受的油，例如芝麻油、玉米油、棉子油、大豆油或花生油或中鏈植物脂肪酸酯，其濃度是0至500％wt.，優選10至300％wt.，特別優選20至100％wt.，基于A型姜黃素。
除了A型姜黃素以外，該制劑還包括0.1至25％wt.，優選2至20％wt.，特別優選5至10％wt.的B型姜黃素，基于該制劑的干重量。該B型姜黃素最大強度反射線在X-射線衍射圖中的范圍是2Θ=16°至2Θ=18°或2Θ=25°至2Θ=26°。
本發明還涉及用于制備最初所述的姜黃素制劑的方法，該制劑包含A型姜黃素，其最大強度反射線在X-射線衍射圖中的范圍是2Θ=13°至2Θ=15°，該方法包括a)制備在水可混合的有機溶劑中或水和水可混合的有機溶劑的混合物中的姜黃素分子分散體和b)向該溶液添加保護膠體的水溶液，所形成的姜黃素的疏水相為毫微(納米)分散相。
對于制備干粉，在方法步驟b)獲得的分散體通過另外的步驟c)將溶劑和水分離，在有或沒有涂料的情況下干燥。
適合于進行本發明方法步驟a)的溶劑，優選是水可混合的，熱穩定的，只含碳、氫和氧的揮發性溶劑，例如醇、醚、酯、酮和縮醛。通常適宜使用至少10％水可混合的那些溶劑，其沸點低于200℃和/或具有少于10個碳。優選使用乙醇、正丙醇、異丙醇、1、2-丁二醇1-甲基醚、1、2-丙二醇1-正-丙基醚或丙酮。
該方法的另一個特征是可以將選自由乳化劑、聚合物，特別是蟲膠和食用油組成的組的其它添加劑加入進步驟a)和/或步驟b)的姜黃素溶液。該水性的保護膠體溶液還至少包括一種軟化劑。但是，也可以向保護膠體溶液添加一種或多種乳化劑。參見在開始處用于描述這些添加劑所作的解釋。
在該方法的優選實施方案中，步驟a)中在高于30℃，優選50至240℃的范圍，特別優選140至180℃下制備姜黃素分子分散體，之后，即刻進行步驟b)，添加保護膠體水溶液，混合物溫度是約為35至80℃，特別優選固定為55℃至70℃。
由于高溫作用可以導致活性化合物姜黃素的不必要損失，姜黃素應盡可能快地溶解，例如在數秒鐘內，例如0.1至10秒，特別優選少于1秒。對于分子分散體的快速制備，采用加壓手段，例如20bar至100bar，優選30至80bar是有益的。
根據使用的保護膠體的種類和數量，在步驟b)之后，獲得A型姜黃素毫微粒分散體的深色水分散體。
為了制備干粉，去除溶劑，例如用水可混合溶劑進行提取，或根據沸點，以本領域公知的方式去除溶劑，例如通過蒸餾，可以在減壓下進行。在這種情況下，已經證實當使用異丙醇時，直接使用獲得的共沸混合物作為溶劑而勿需去除水是方便和可行的。但優選通過噴霧干燥或噴霧制粒，溶劑和水被一起去除。
如果需要，在有涂料的情況下，水性姜黃素分散體也可以轉化成干粉。合適的涂料首先是玉米淀粉、硅石或磷酸三鈣。
依賴于干燥方法， 含姜黃素干粉具有的平均粒徑是100至1000μm，優選200至800μm，特別優選250至600μm。
EP-A-0065193在此處被直接引入作為參考，用以更詳細地了解方法和設備。
其中A型姜黃素是分散相的水性分散體，也可以被乳化成另外的油相，類似于EP-A-0845503，這樣使得它們在O/W/O乳液形式中形成雙分散體系統。這種類型的制劑依次具有的優點是易于與油混合和由此可以適用于親油系統中的相應應用。
根據上述方法制備的姜黃素制劑，其特征在于具有非常高的顏色穩定性和提高的生物可利用率。本發明干粉與結晶的姜黃素相比還具有在熱水和冷水中非常高的可再分散性。
本發明的姜黃素制劑優選適合于用作食品和動物飼料的添加劑，作為制備藥物和化妝品和制備人和動物的食品添加劑的組合物。
在食品領域中的典型應用領域是例如用作飲料、乳品例如奶酪、酸奶、增香乳飲料或牛奶冰淇淋，或用作布丁粉、芥末、蛋品、色拉調料、焙烤混合物、調味品和甜食的色素。
在飼料領域中，例如姜黃素制劑在有或沒有胡蘿卜素類的情況下，可以用于在家禽飼養業中對蛋黃和童子雞皮染色。
在化妝品領域中，本發明的姜黃素制劑可以用于例如，美體養護制劑的色素。
本發明還涉及食品添加劑、動物飼料、食品和藥品和化妝品，它們包含上述姜黃素制劑。
包含本發明姜黃素制劑的食品添加劑和藥劑優選是片劑、糖衣片劑和硬的和軟的明膠膠囊。
食品例如飲料、乳品例如奶酪、酸奶、增香乳飲料或牛奶冰淇淋和布丁粉、芥末、蛋品、色拉調料、焙烤混合物、調味品和甜食包含上述姜黃素制劑。
可包含本發明姜黃素制劑的化妝品是例如，局部涂敷的制劑，特別是美體養護組合物，例如口紅、霜類、洗液類、粉類或作為胭脂的其它形式的面部化妝品。
所述的藥劑適合于傷口處理，作為利膽劑和用于預防或治療膽固醇過高。
在下文的實施例中，對本發明姜黃素制劑的制備進行了更詳細地說明。實施例中使用的設備的細節在EP-B-0065193可以找到。
實施例1制備10％wt.濃度的姜黃素干粉，其中含有作為保護膠體的酪蛋白酸鈉和明膠。
作為活性化合物懸浮液，首先將47g姜黃素在343g的異丙醇和水的共沸混合物中攪拌。作為保護膠體水溶液，將71.7g明膠B200Bloom、36g酪蛋白酸鈉、137g蔗糖和4.65g的由2.15g苯甲酸鈉、1.43g山梨酸、0.75g對羥基苯甲酸甲酯和0.32g對羥基苯甲酸丙酯組成的防腐劑系統溶于10820g的水中。通過加入13ml 1M的NaOH將保護膠體溶液的PH值調節至6.4。
將活性化合物懸浮液加熱至96℃，且以2.0kg/h的流速連續地與已經是217℃、流速是2.7kg/h的異丙醇/水共沸混合物混合。在此期間，姜黃素以分子方式溶解。該姜黃素溶液與流速為54.8kg/h的上述保護膠體水溶液混合。在此期間，姜黃素作為水溶膠以核/殼粒子的形式被沉淀。
姜黃素粒子的粒徑是194nm，具有41％的方差。在水溶膠中的姜黃素含量在E1/1值為83下是0.32％。該水溶膠接著在薄膜蒸發器中被濃縮至接近38％的固形物含量，再通過雙乳化作用制成干粉。干粉中姜黃素的含量為10.4％wt.。
實施例2制備10％wt.濃度的姜黃素干粉，其中采用明膠混合物作為保護膠體。
如實施例1制備活性化合物懸浮液和保護膠體溶液，但用36g的低分子量明膠Gelita Sol P代替36g的酪蛋白酸鈉溶于保護膠體溶液。通過加入18ml 1M的NaOH將保護膠體溶液的PH值調節至6.4。
溶解和沉淀條件與實施例1一致。
姜黃素粒子的粒徑是275nm，具有42％的方差。在水溶膠中的姜黃素含量在E1/1值為64下是0.32％。該水溶膠接著在薄膜蒸發器(Sambay)中被濃縮至37％的固形物含量，再通過雙乳化作用被制成干粉。干粉中姜黃素的含量為10.7％wt.。
實施例3制備12％wt.濃度的姜黃素干粉，其中采用酪蛋白酸鈉作為保護膠體。
以實施例1類似的方法制備活性化合物懸浮液。作為保護膠體水溶液，將36g的酪蛋白酸鈉、137g的蔗糖和4.65g的實施例1的防腐劑系統溶于10820g的水中。通過加入10ml 1M的NaOH將保護膠體溶液的PH值調節至6.5。
溶解和沉淀條件如下97℃的活性化合物懸浮液，流速是2.1kg/h,220℃的異丙醇/水共沸混合物，流速是2.4kg/h和保護膠體溶液的流速是55.3kg/h。在此期間，姜黃素作為如實施例1的水溶膠以核/殼粒子的形式被沉淀。
姜黃素粒子的粒徑是219nm，具有46％的方差。在水溶膠中的姜黃素含量在E1/1值為67下是0.31％。該水溶膠接著在薄膜蒸發器(Sambay)中被濃縮至45％的固形物含量，用19.3g的明膠B200bloom涂敷，再通過雙乳化作用制成干粉。干粉中姜黃素的含量是12.3％wt.。
實施例4制備12％wt.濃度的姜黃素干粉，其中采用酪蛋白酸鈉作為保護膠體和采用抗壞血酸基棕櫚酸酯。
如實施例1制備活性化合物懸浮液。作為保護膠體水溶液，將39g的酪蛋白酸鈉和1.1g的抗壞血酸基棕櫚酸酯溶于10820g的水中。保護膠體溶液的PH值是6.9，不用添加NaOH。
溶解和沉淀條件如下95℃的活性化合物懸浮液，流速是2.1kg/h,219℃的異丙醇/水共沸混合物，流速是2.5kg/h和保護膠體溶液的流速是55.4kg/h。姜黃素作為如實施例1的水溶膠以核/殼粒子的形式被沉淀。該水溶膠接著用19.7g的明膠B 200 bloom涂敷，且在旋轉蒸發器中被濃縮至27％的固形物含量，再通過雙乳化作用制成干粉。干粉中姜黃素的含量是11.8％wt.。
實施例5制備接近12％wt.濃度的姜黃素干粉，其中采用酪蛋白酸鈉作為保護膠體和采用抗壞血酸基棕櫚酸酯。
作為活性化合物懸浮液，將47g姜黃素和141g的玉米油在686g的異丙醇中攪拌。作為保護膠體水溶液，將368的酪蛋白酸鈉和1.1g的抗壞血酸基棕櫚酸酯溶于10820g的水中。保護膠體溶液本身的PH值是6.8。
溶解和沉淀條件如下95℃的活性化合物懸浮液，流速是2.1kg/h，219℃的異丙醇/水共沸混合物，流速是2.2kg/h和保護膠體溶液的流速是55.2kg/h。在此期間，將姜黃素與玉米油作為如實施例1的水溶膠以核/殼粒子的形式被沉淀，該粒子核含姜黃素和所述油。
粒子的粒徑是389nm，具有72％的方差。在水溶膠中的姜黃素含量在E1/1值為25下是0.17％。該水溶膠接著在薄膜蒸發器(Sambay)中被濃縮至48％的固形物含量，用10g的明膠B 200 bloom涂敷，再通過雙乳化作用制成干粉。干粉中姜黃素的含量是11.6％wt.。
實施例6姜黃素和蟲膠作為水溶膠的制備，采用抗壞血酸基棕櫚酸酯和酪蛋白酸鈉。
作為活性化合物懸浮液，首先將47g姜黃素和47g蟲膠在343g異丙醇中攪拌。作為保護膠體水溶液，將36g酪蛋白酸鈉和1.1g抗壞血酸基棕櫚酸酯溶于10820g水中。在此期間PH值是6.9。
將活性化合物懸浮液加熱至95℃，且以1.1kg/h的流速連續地與已經是218℃、流速是0.8kg/h的異丙醇/水共沸混合物混合。在此期間，姜黃素和蟲膠以分子形式溶解。該溶液與流速為54.8kg/h的上述保護膠體水溶液混合。在此期間，姜黃素和蟲膠作為基質粒子被沉淀，該基質粒子通過酪蛋白酸鈉作為水溶膠被穩定。該水溶膠接著在旋轉蒸發器中被濃縮至31％的固形物含量，用14.6g的明膠B 200bloom涂敷，再通過雙乳化作用制成干粉。干粉中姜黃素的含量是11.5％wt.。
根據本發明制備的干粉使用CuKα輻射進行X-射線衍射分析。該X-射線寬-角度圖記錄的范圍是1°≤2Θ≤50°。


圖1顯示的是根據實施例4制備的本發明含姜黃素干粉的粉末衍射圖。
圖2顯示的是根據現有技術的結晶姜黃素粉末衍射圖。
圖3顯示的是根據WO91/06292(實施例13)制備的含姜黃素干粉的粉末衍射圖。
權利要求
1．一種姜黃素制劑，其中包括A型姜黃素，該姜黃素在X-射線衍射圖中具有最大強度的反射線的范圍是2Θ=13°至2Θ-15°。
2．如權利要求1所述的姜黃素制劑，其中在2Θ=17°的反射線的強度與2Θ=13°至2Θ=15°范圍的反射線強度的比率小于1。
3．如權利要求1或2所述的姜黃素制劑，其中它是水性分散體或干粉。
4．如權利要求1至3中任一權利要求所述的姜黃素制劑，其中包括的A型姜黃素具有的結晶度大于3％。
5．如權利要求1至4中任一權利要求所述的姜黃素制劑，其中包括的A型姜黃素具有的粒徑小于10μm。
6．如權利要求1至5中任一權利要求所述的姜黃素制劑，其中包括0.1至50％wt.的A型姜黃素，10至50％wt.的保護膠體，20至70％wt. 的軟化劑，0至10％wt.的穩定劑，所有的百分含量基于制劑的干重量，且各成分百分含量的總和是100％。
7．如權利要求6所述的姜黃素制劑，還包括0.1至25％wt.的B型姜黃素，該B型姜黃素最大強度反射線在X-射線衍射圖中的范圍是2Θ=16°至2Θ=18°或2Θ=25°至2Θ=26°。
8．根據權利要求1所定義的姜黃素制劑的制備方法，其中包括a)制備在水可混合的有機溶劑中或水和水可混合的有機溶劑的混合物中的姜黃素分子分散體和b)向該溶液添加保護膠體水溶液，姜黃素的疏水相形成毫微分散相。
9．如權利要求8所述的方法，其中在方法步驟b)獲得的分散體通過在另外的步驟c)將溶劑和水分離用以制備干粉，且在有或沒有涂料的情況下干燥。
10．如權利要求8或9所述的方法，其中其它添加劑選自由乳化劑、聚合物和食用油組成的組，在步驟a)將其添加進姜黃素溶液。
11．如權利要求8至10中任一權利要求所述的方法，其中在步驟b)中，該保護膠體水溶液還至少包括一種軟化劑。
12．如權利要求8至11中任一權利要求所述的方法，其中在步驟a)中，于高于30℃的溫度下制備姜黃素溶液，之后，即刻在步驟b)中添加保護膠體水溶液，混合物溫度是35至80℃。
13．根據權利要求1至7中任一權利要求所定義的姜黃素制劑在制備食品添加劑、藥劑和化妝品，和作為食品和動物飼料的添加劑的用途。
14．如權利要求13所述的用途，是用作色素。
15．如權利要求13所述的用途，是用于制備營養品和藥劑。
16．如權利要求15所述的用途，是用于防止或處理膽固醇過高。
17．一種食品添加劑、動物飼料、食品和藥劑及化妝品，其中包括根據權利要求1至7中任一權利要求所定義的姜黃素制劑。
全文摘要
本發明涉及姜黃素制劑,該制劑包含在X－射線衍射圖中具有最大強度的反射線的范圍是
文檔編號A61K9/50GK1302559SQ0012836
公開日2001年7月11日 申請日期2000年11月24日 優先權日1999年11月26日
發明者H·奧維特爾, H·波恩, O·哈瑟爾萬德, J·里格爾, H·施雷德爾, C·維格納 申請人:Basf公司