水可分散组合物及其制备方法.pdf

本发明涉及水可分散组合物，优选由水可提取的专门是水果或蔬菜或植物来源的生物活性组分组成的通过下述方法获得的粉末组合物，所述的方法包括：a)将所选择的水果或蔬菜或植物材料在弱碱性条件下和在中等的温度下匀化，b)从匀化的物质中分离液体提取物，并调至中性，并且c)最终浓缩或干燥优选冷冻干燥该中性液体提取物。本组合物可用作制备诸如口服施用的食品、食品增补剂、宠物食品、宠物食品增补剂、化妆品制剂或药物制剂的基本组合物。

权利要求书
1.  制备由专门是水果或蔬菜或植物来源的水可提取性、亲脂性和非亲脂性生物活性组分组成的水可分散的基本组合物的方法，其包括：
a)将所选择的水果或蔬菜或植物材料在8至11的pH及20-25和50℃之间的温度下匀化，
b)从匀化的物质中分离液体提取物，并调至中性，并且
c)最终浓缩或干燥该中性液体提取物。

2.  根据权利要求1的方法，其中所选的水果或蔬菜或植物材料在匀化前在室温下用水清洗。

3.  根据权利要求1和2的任意项的方法，其中所述的可提取的亲脂生物活性成分选自脂类、类胡萝卜素和亲脂性维生素。

4.  根据权利要求1和2的任意项的方法，其中所述的可提取的非亲脂生物活性成分选自生物碱、糖类、多酚类诸如黄酮类、水溶性的维生素和矿物质。

5.  根据权利要求1至4的任意项的方法，其中步骤a)在未加工的或已经清洗的水果或蔬菜或植物材料中在低于30℃的温度下进行。

6.  根据权利要求1至5的任意项的方法，其中根据步骤c)的干燥通过冷冻干燥而进行。

7.  由专门是水果或蔬菜或植物来源的水可提取性、亲脂性和非亲脂性生物活性组分组成的基本组合物，其中所述生物活性成分的特性与相应的整个水果或蔬菜的特性相比如果不是相同的也是相似的。

8.  根据权利要求7的组合物，其中所述的可提取的亲脂生物活性成分选自脂类、类胡萝卜素类和亲脂性维生素。

9.  根据权利要求8的组合物，其中所述的类胡萝卜素类为胡萝卜素类和叶黄素类诸如番茄红素、胡萝卜素、六氢番茄红素、八氢番茄红素、斑蝥黄、还原虾红素、β-隐黄质、辣椒红素、叶黄素、玉米黄素、或这些物质的脂肪酸酯的形式。

10.  根据权利要求7的组合物，其中所述的可提取的非亲脂生物活性成分选自生物碱、糖类、多酚类诸如黄酮类、水溶性的维生素和矿物质。

11.  根据权利要求10的组合物，其中所述的黄酮类为黄酮诸如芹菜配基、木樨草素或香叶木素，黄酮醇诸如槲皮素、杨梅黄酮、山奈酚，黄烷酮诸如柚苷配基和橙皮素，儿茶素类诸如表儿茶素和没食子儿茶精，花色素类诸如天竺葵甙元、二甲花翠素、矢车菊甙元，或异黄酮染料木黄酮、大豆黄酮。

12.  根据权利要求7至11的任意项的组合物，其为水可分散的粉末组合物。

13.  根据权利要求7至12的任意项的组合物，其中所述的水果或蔬菜或植物材料为浆果诸如薄叶西方雪果、越橘、酸果蔓、白醋栗、红醋栗、黑醋栗、桑椹、黑莓、圆醋栗、覆盆子、沙棘、草莓、杨梅、葡萄或其他富含黄酮、多酚或类胡萝卜素的水果、蔬菜、种子、花或植物材料诸如苹果、甜瓜、猕猴桃、樱桃、红枣、洋李、桃、柿子、柑桔水果诸如桔、橙、红橘、葡萄柚和甘菊、菊花、枳壳、金银花、茉莉和红花，和番茄、菠菜、芹菜、胡萝卜、豌豆、羽衣甘蓝、荷兰芹、水田芥菜、卷心菜、花茎甘蓝、莴苣、抱子甘蓝、绿色芥蓝菜、青萝卜、茴香、洋葱、茶、玉米、可可、咖啡、百里香或甜红辣椒。

14.  根据权利要求7至13的任意一项的基本组合物用于制备口服施用的食品、食品增补剂、宠物食品、宠物食品增补剂、化妆品制剂或药物制剂的用途。

15.  根据权利要求7至13的任意一项的基本组合物用于制备为改善皮肤健康、特别是对皮肤的光保护或防止皮肤组织老化的口服组合物、化妆品组合物或药物组合物的用途。

16.  根据权利要求7至13的任意一项的基本组合物用于制备为了眼健康的口服组合物、局部组合物或药物组合物的用途。

17.  根据权利要求7至13的任意一项的基本组合物用于制备刺激免疫系统的口服组合物、化妆品组合物或药物组合物的用途。

18.  根据权利要求7至13的任意一项的基本组合物用于制备用于预防或治疗心血管疾病或障碍或癌症或糖尿病的口服组合物、化妆品组合物或药物组合物的用途。

19.  包含根据权利要求7至13的任意一项的基本组合物的用于口服施用的食品、食品增补剂、宠物食品、宠物食物增补剂、化妆品制剂或药物制剂。

说明书水可分散组合物及其制备方法
发明领域
本发明涉及水可分散组合物，优选由水可提取的专门是水果或蔬菜或植物来源的生物活性组分组成的粉末组合物，它的制备方法以及它作为基本组合物在制备各种食品、食物增补剂、宠物食品、宠物食物增补剂或化妆品或药物制剂中的用途。
发明背景
从水果或植物材料中提取的色素和生物活性化合物作为功能性成分广泛用于食品工业中。其中，宁夏枸杞(Lycium barbarum)是中国最有价值的功能性成分之一，特别是其对视力、免疫系统的益处及其抗衰老性质，与该水果中存在的多种生物活性化合物相关。其传统上是通过热水提取使用的。
许多其它生物活性成份亦因其有益的性质为消费者认知，但它们在例如食品产品中的应用困难或者其提供较差的生物利用度。除此以外，当前的提取技术提供所需的成分的产率非常低且常导致被提取成分原有性质的一些破坏。事实上，水果常富含还原糖，使粉末的干燥和处理非常困难。
许多提取技术已经是已知的。例如，在WO0320053中，描述了用于从含类胡萝卜素的植物中提取类胡萝卜素的方法。其包括(i)植物与水混合以实现不大于10DEG的白利糖度(Brix)；(ii)将步骤(i)的混合物压碎并将固体与液体分离以获得两相，即果肉和浆液；(iii)提取果肉以获得含类胡萝卜素的植物油性树脂。这种水提取技术是天然的且某种程度保留了类胡萝卜素提取物的性质，但与溶剂的使用相比不够有效。
US6,648,564描述了通过在丙二醇和碱水溶液的组分中的含胡萝卜醇二酯的植物提取物的皂化而形成、分离和纯化胡萝卜醇结晶以形成胡萝卜醇结晶的方法。这样获得的基本上纯的胡萝卜醇结晶适于人体消费，并且可用作营养增补剂及用作食品添加剂。但是，溶剂提取技术更难于处理，且使用溶剂肯定损害了真正的天然特性、消费者的感觉和/或产品的一些营养功能。
WO 2005/020948公开了从相对富含类胡萝卜素的水果或蔬菜提取类胡萝卜素，像例如番茄红素或胡萝卜素的方法，通过将水果或蔬菜在中性的水中煮沸、分离液相并最终干燥得到相对富含番茄红素的物质。所述物质不幸地是其难于获得干燥形式并因此限制了其的用途。
传统提取技术通常提取植物或水果材料中的数种化合物，剩下一些其它生物活性化合物。例如，多糖、多酚和其它非脂溶性化合物未被与脂溶性成分诸如类胡萝卜素、脂溶性维生素及其他脂质一同提取。
因此本发明的目标着重解决以上问题，提供了从水果或植物材料中提取和收集在水系统中有着改善的稳定性、混溶性、分散性并且与现有技术的相似提取物相比有着改善的生物利用度的生物活性成分的方法。本发明的进一步的目标可从下文的详细描述中显见。
发明概述
本发明的第一个目标提供了由专门是水果或蔬菜或植物来源的水提取亲脂和非亲脂生物活性成分组成的基本水可分散组分的制备方法，其包括：
a)将所选择的水果或蔬菜或植物材料在约8至11的pH及约20-25和50℃之间的温度下匀化，
b)从匀化的物质中分离液体提取物，并调至中性，并且
c)最终浓缩或干燥该中性液体提取物。
本发明的另一个目标是由专门水果或蔬菜或植物来源的水提取的亲脂及非亲脂的生物活性成分组成的基本组合物，其中所述生物活性成分的特性与相应的整个水果或蔬菜的特性如果不是相同的也是相似的，及其制备口服施用的食品、食品增补剂、宠物食品、宠物食贫增补剂或化妆品或药物制剂的用途。
本发明的另一个目标是所述基本组合物用于制备为改善皮肤健康、特别是对皮肤的光保护或防止皮肤组织老化的口服、化妆品或药物组合物，或者用于制备为了眼健康的口服、化妆品或药物组合物，或者用于制备刺激免疫系统的口服、化妆品或药物组合物，或者制备用于预防或治疗心血管疾病或障碍或癌症或糖尿病的口服、化妆品或药物组合物的用途。
发明详述
在以下描述中，术语生物活性化合物可理解为当口服消化或应用于化妆品中时显示生物活性或健康作用的分子或成分。
根据本发明，整个水果或蔬菜或植物材料在相对弱的碱性即约8和更高的pH，一般在约8和11之间的条件下匀化。所述匀化是在适度的温度下进行的，更通常地是在室温(通常为20至25℃)至最高50℃之间的温度下，以便尽可能地保留整个水果或蔬菜中存在的全部活性成分的完整性。亦可以考虑在更高的温度下，例如60℃或70℃或者甚至更高。
依赖于要处理的水果或蔬菜或植物材料，后面的材料首先要用水清洗；所述清洗优先地在室温下(通常20至25℃)或略高的温度下进行。这样做可弃去高度水溶性的水果或蔬菜成分像例如还原糖或给最终提取物提供不想要的吸湿性的高度亲水性成分。另外，弃去所述高度水溶性成分常增加生物活性亲脂性物质的浓度。
匀化是按照本领域常用技术实施的，例如通过高速混合器或旋转粉碎机的方法实现所有纤维和细胞物质的必需的粉碎。
匀化的水果或蔬菜或植物的不溶的、固体颗粒通过任何适当的技术、最方便地通过离心的方法从液相中分离。得到的液相，在大多数情况下实际上是有颜色物质的相当澄清的混悬液，接着优选地通过加入所需量的食用级别的酸调至中性(pH7)。
中性液体物质的浓缩使用任何可保留被提取物质完整性的技术进行，即，将不损害或几乎不损害在整个水果或蔬菜或植物材料中最初存在的所有生物活性成分的地道的性质。
本发明的优选的实施方案是干燥所述液体提取物。为此，尽管在一些情况下可考虑喷雾干燥，但是冷冻干燥是优选的干燥方法。这样获得的粉末组合物是稳定的并易于处理。
已观察到专门为水果或蔬菜或植物来源的这些提取物与根据现有技术制备的相似提取物相比呈现改善的或增加的生物活性，一定更接近在其天然环境中所述成分的特性的活性。这些提取物，即本发明的优选的粉末组合物包含在本发明的框架内定义为“水提取成分”，即主要是水溶性成分诸如多糖、蛋白质或肽、抗氧剂像多酚和维生素、矿物质以及亲脂成分像例如不管是包埋在多糖中(例如，淀粉衍生物、糊精……)或者蛋白质复合物或结合物的类胡萝卜素。
在本发明框架内使用的水果或蔬菜或植物材料可以是蔬菜、叶、花、水果、种子及植物的其他部分、或其混合物。
在优选的实施方案中，选择浆果或任何其他富含黄酮、多酚或类胡萝卜素的水果或蔬菜或种子。可使用例如，浆果诸如薄叶西方雪果(wolfberry)、越橘(blueberry)、酸果蔓(craneberry)、桑椹(mulberry)、黑莓(blackberry)、圆醋栗(gooseberry)、白醋栗(white currant)、黑醋栗(blackcurrant)、红醋栗(red currant)、覆盆子(raspberry)、沙棘(seabuckthorn)、草莓(strawberry)、杨梅(arbutus berry)或葡萄和其他水果诸如苹果、甜瓜、猕猴桃(kiwi)、樱桃、红枣、洋李、桃、柿子、柑桔水果诸如桔、橙、红橘(tangerine)、葡萄柚(grapefruit)。可使用花诸如甘菊(chamomile)、菊花(chrysanthemum)、枳壳(bitter orange)、金银花(honeysuckle)、茉莉(jasmine)和红花(safflower)。可使用蔬菜诸如番茄、菠菜、芹菜、胡萝卜、豌豆、羽衣甘蓝、荷兰芹(parsley)、水田芥菜、卷心菜、花茎甘蓝、莴苣、抱子甘蓝(Brussels sprouts)、绿色芥蓝菜(collardgreens)、青萝卜、茴香或洋葱以及种子诸如玉米、黑米、可可、咖啡及诸如茶、百里香(thyme)、甜红辣椒(sweet red pepper)。
水果、蔬菜或植物材料可使用新鲜的、浓缩的或干燥材料的形式，例如风干或冻干材料的形式。
水果、蔬菜或植物材料的基本生物活性成分可包含例如脂类、生物碱类、蛋白质类、糖类、类胡萝卜素类、多酚化合物诸如黄酮类、和维生素类或矿物质类。特别地，生物活性化合物可以是黄酮类诸如黄酮(例如，芹菜配基、木樨草素或香叶木素)、黄酮醇(例如，槲皮素、杨梅黄酮、山奈酚)、黄烷酮(例如，柚苷配基、橙皮素)、儿茶素类(例如表儿茶素、没食子儿茶精)、花色素类(例如，天竺葵甙元、二甲花翠素、矢车菊甙元)或异黄酮(例如染料木黄酮、大豆黄酮)；类胡萝卜素诸如胡萝卜素和叶黄素(例如番茄红素、胡萝卜素、六氢番茄红素、八氢番茄红素、斑蝥黄、还原虾红素、β-隐黄质、辣椒红素、叶黄素、玉米黄素、或这些物质的脂肪酸酯的形式；糖类诸如阿拉伯半乳聚糖蛋白质(例如，宁夏枸杞多糖)；维生素(例如，维生素C、B、E……)；矿物质类(例如，硒、钙、镁、钾)。
如上文所指出的，本发明提供了组合物，优选具有与整个水果或蔬菜如果不相同但相似的基本营养成分的相似特性的粉末组合物；再者，其呈现良好的稳定性、与水的混溶性及生物利用度。本发明的粉末组合物实际上在水相系统，不论是冷水还是热水中高度分散。
根据本发明的另一个实施方案，这样的组合物被用作制备口服施用的食品、食品增补剂、宠物食品、宠物食品增补剂、化妆品或药物制剂的基本组合物。
在本文中，所述基本组合物还另外包括一种或多种乳化剂、稳定剂、抗氧剂及其他添加剂。可使用与食品相容的乳化剂，诸如磷脂，例如卵磷脂、聚氧乙烯脱水山梨醇单-或三硬脂酸酯、单月桂酸酯、单棕榈酸酯、单-或三油酸酯、单-或二甘油酯。可使用任何类型的在食品、化妆品或药品中已知的抗氧剂。可使用添加剂、矫味剂、色素及食品、化妆品或药品中的任何其他添加剂。按照基本组合物的最终用途加入这些乳化剂、稳定剂、抗氧剂及添加剂。
所述基本组合物亦包含合成或天然的生物活性成分诸如氢基酸类、脂肪酸类、维生素类、矿物质类、类胡萝卜素、多酚类等，其可以在巴斯德灭菌和/或干燥前通过干混或湿混加入至所述组合物中。
根据另一方面，本发明涉及包含以上所述的基本组合物在食品、食品增补剂、宠物食品、化妆品制剂或药物制剂中的口服组合物。
在优选的实施方案中，用于人体消费的食物组合物是通过以上基本组合物进行补充的。该组合物可以是完全营养配方、乳制品、冷藏的或货架稳定的饮料、矿物水或纯化水、液体饮料、汤、乳制品增补剂、膳食替代品、营养棒、糖果、乳或发酵乳制品、酸乳酪、基于乳的粉末、肠营养品、婴儿配方、婴儿营养产品、谷类产品或发酵的基于谷类的产品、冰淇淋、巧克力、咖啡、烹饪用品诸如蛋黄酱、番茄泥或沙拉调料或宠物食品。
在这种情况下，基本组合物可分散在以上提及的食品或饮料中以便上述生物活性营养成分的每日吸收，其主要依赖于使用的水果、蔬菜或植物材料或所需的作用及靶组织。每个个体要消费的以获得有益作用的基本组合物或食物组合物的量将取决于其体形大小、其类型、及其年龄。
用于口服施用的营养增补剂可以是胶囊、明胶胶囊、软胶囊、片剂、糖衣片、小丸、糊剂或锭剂、口香糖、或可饮用的溶液或乳剂、糖浆剂或凝胶剂，剂量为约0.1至100％的基本组合物，可直接用水服用或通过其他已知的方法服用。该增补剂亦可包含甜味剂、稳定剂、抗氧剂、添加剂、矫味剂或色素。用于化妆品用途的增补剂可另含皮肤方面的活性化合物。用于制备它们的方法是普通的知识。
在另一个实施方案中，药物组合物可用于预防和/或治疗施用。在治疗应用中，组合物如本文以下所述的，以足以治愈的量或至少部分停止疾病的症状及其并发症的量被施用于已患病的患者。充分实现此目的的量被定义为“治疗有效剂量”。为此的有效量将取决于患者的疾病的严重性和体重以及一般状态。在预防性应用中，根据本发明的组合物被施用于易于或处于特殊疾病危险的患者。这样的量被定义为“预防有效剂量”。在此用途中，精确的量又取决于患者的健康状态和体重。
本发明的基本组合物优选地与可药用载体施用，载体的性质因施用方式，例如，肠内、口服和局部(包括眼)途径而不同。所需制剂可使用各种赋形剂包括例如药用级别的甘露醇、乳糖、淀粉、硬脂酸镁、糖精钠、纤维素、碳酸镁进行制备。该组合物可以是片剂、胶囊、小丸、溶液、混悬液、糖浆、干燥的口服增补剂、湿的口服增补剂。
应当理解熟练人员将基于其自身的知识，考虑施用途径，选择适当的组分和盖伦形式使活性化合物靶向于感兴趣的组织，例如，皮肤、结肠、胃、眼、肾或肝。
本发明亦涉及包含以上所述的基本组合物的化妆品组合物。其可制成例如洗剂、香波、霜剂、遮光剂、日光后霜剂、抗衰老霜剂和/或软膏剂。可局部使用的该组合物可另外包含可用于化妆品的脂肪或油，例如那些在CTFA文件、Cosmetics Ingrdients Handbook，Washington中提及的。增加其他化妆品活性成分亦是可能的。该组合物另外包含结构性成分和乳化剂。其他赋形剂、色素、香料或遮光剂亦可加入该组合物中。应当理解本化妆品将包含熟练技术人员已知的不同成分的混合物，确保所述物质迅速地渗透至皮肤中并防止其在贮存中降解。
应该理解本发明的概念可同样地作为帮助当前使用的药物的辅助治疗。因为本发明的化合物可易于与食物材料一同施用，可以使用包含高量的所述物质的特别的临床食物。通过阅读本说明书连同所附权利要求书，熟练技术人员可对本文提及的具体实施方案构想出许多不同的替换方案这一点是清楚的。
施用于宠物或人体的如上所述的食品、营养增补剂、化妆品或药物组合物带来改善的皮肤健康，特别是用于皮肤的光的保护或用于保护皮肤抵抗衰老，例如通过抑制胶原酶和提高胶原的合成用于抑制对皮肤和/或粘膜的损伤。事实上，如上所述的基本组合物的使用使例如提高所述生物活性化合物在体内的生物利用度并减缓皮肤的衰老成为可能。亦可用于防止或治疗敏感、干燥或反应性皮肤，或用于改善皮肤密度或韧性。
本文上述的组合物亦可用于制备用于视力、特别是用于降低白内障和老年性黄斑病变的危险的口服、局部药物组合物。例如亦可用于预防或治疗心血管疾病或障碍或癌症并用于刺激或改善天然免疫系统并降低血糖。
以下实施例更详细地阐述了本发明，不是为了借此限制本发明。除非另有说明，所有百分数均以重量百分数给出。
实施例1：水可分散枸杞制剂
将160g自来水和2g碳酸氢钠加入到0.5升玻璃反应器中，40g包含0.29％的玉米黄素棕榈酸酯的干燥的枸杞果实加至以上溶液中，在15分钟的时间段混合物用混合装置(Polytron，26000rpm)匀化。温度用冰浴冷却保持在30℃以下。得到的混合物pH 8.3。混合物然后在2000G离心10分钟。弃去固体残留物(50g)。液相(150g)通过加入0.8g 50％枸橼酸水溶液中和至pH 7。将橙红色液体冻干，并得到33.2g的橙红色粉末。
该粉末包含枸杞的所有基本的生物活性成分，并可在水中分散形成稳定的混悬液。粉末中玉米黄素棕榈酸酯的含量是0.28％；玉米黄素棕榈酸酯的收率是80％。
实施例2：水分散玉米黄素浓缩物(2-步法)
2.1水溶性化合物的去除(主要是糖)
将250g的包含0.29％的玉米黄素棕榈酸酯的干燥枸杞果实加入到3.0升的玻璃反应器中。加入1.5升的自来水，在室温下轻轻混合该混合物1小时。然后分离液相并用1升的水在相同的条件下第二次清洗果实固体。将两份的液相合并并冻干得到157g包含少于0.02％的玉米黄素棕榈酸酯的粉末。
2.2水可分散玉米黄素浓缩物
以上水清洗的枸杞果实加入到装有pH电极的2升反应器中。加入另外的250g自来水，加入10％氢氧化钠水溶液调pH至10.5。将混合物用混合装置匀化(Polytron，26000rpm)15分钟。在匀化过程中混合物的pH通过加入10％的氢氧化钠水溶液而维持在10.5。温度通过冰浴冷却保持在30℃以下。然后将混合物在2000G离心10分钟。弃去固体残留物。液相在85℃用巴斯德灭菌法灭菌2分钟，然后加入6.8g 50％枸橼酸水溶液中和pH至7.0。得到的液体冻干并得到68.8g红色粉末。
该粉末可分散在水中形成稳定的混悬液。粉末中玉米黄素棕榈酸酯的含量是0.81％。玉米黄素棕榈酸酯的收率是76.8％。
实施例3：乳制品的制备
实施例1中制备的基本组合物用于发酵类似酸乳酪的乳制品的生产。为此，制备了1L的包含2.8％脂肪并添加2％的脱脂乳粉和6％的蔗糖的乳制品，巴斯德灭菌法灭菌，然后其温度降至42℃以下。嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)的非增稠菌株和保加利亚乳酸杆菌(Lactobacillus bulgaricus)的非粘稠菌株的预培养物在包含10％复溶的乳粉和0.1％的商购酵母提取物的无菌的MSK培养基中再活化。巴斯德灭菌法灭菌的乳制品然后接种以1％的这些再活化的预培养物，使该乳制品在32℃发酵，直至pH达到4.5。向发酵乳、类似酸乳酪的制品中如实施例1加入基本组合物(1％)并贮存于4℃。
实施例4：宠物食品的制备
饲料混合物是由玉米、玉米面筋、鸡肉和鱼、盐、维生素和矿物质组成。润湿的饲料离开预制机，然后加入到挤压-烹煮机并凝胶化。使离开挤压机的凝胶化的基质通过模具并挤出。将离开模具端的挤出物切成适合饲喂狗的小片，在约110℃下干燥约20分钟，并冷却以形成小丸。所述的小丸的水活性约为0.6。小丸通过喷雾包含动物脂肪和实施例1制备的基本组合物的衣层底物而包衣。
实施例5：口服施用的化妆品的制备
硬胶囊形式的组合物具有以下处方：
 化合物  mg/胶囊 实施例1的基本组合物  500 芯用赋形剂 微晶纤维素  70 Encompress TM  60 硬脂酸镁  3 无水胶态二氧化硅  1 包衣剂 Gum-lack  5 滑石粉  61 蔗糖  250 聚维酮  6 二氧化钛  0.3  着色剂  5
表1.
该组合物可每日以2至3粒胶囊的量给个体施用。