專利名稱：用于釋放的水包油乳液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水包油乳液，其中分散的油滴具有自組合納米結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
工業(yè)中的乳液在一些工業(yè)產(chǎn)品(例如食品、化妝品或藥物制劑)中，乳液是通常的膠狀體系。它們由分散在水性連續(xù)相中的油滴制成。分散的油滴由表面活性分子穩(wěn)定，這些表面活性分子在油滴周圍形成吸附層。為了使油相分散到連續(xù)水相中，使用能夠產(chǎn)生不同尺寸(具有約100nm-至多數(shù)百微米的半徑)油滴的均化器。均化步驟過程中，在油滴周圍形成吸附層，這使得油滴動態(tài)穩(wěn)定，不會發(fā)生聚結(jié)、絮凝或凝結(jié)。用在水包油基乳液產(chǎn)品中的表面活性物質(zhì)可以是低分子量的親水性表面活性劑，例如聚山梨醇酯、溶血卵磷脂、甘油一酸酯衍生物等，或聚合物，例如蛋白質(zhì)，如明膠或牛奶、大豆的蛋白質(zhì)，或多糖，例如阿拉伯樹膠或黃原膠，或其混合物。
基于水包油乳液的產(chǎn)品在食品、化妝品或藥物中普遍存在。主要的基于水包油乳液的食品是例如牛奶、蛋黃醬、沙拉調(diào)味料或調(diào)味汁。用在化妝品或藥物工業(yè)中主要的基于水包油乳液的產(chǎn)品是乳液、乳霜、牛奶、藥丸、片劑等。在這些產(chǎn)品中的油滴通常由例如甘油三酸酯、甘油二酸酯、蠟、脂肪酸酯、脂肪酸、醇、礦物油或烴制成。
所用的乳液可以作為原料、中間體或最終產(chǎn)品，或作為最終產(chǎn)品的添加劑。
用于釋放的乳液工業(yè)中乳液的用途之一是釋放活性化合物，例如，調(diào)味劑、維生素、抗氧化劑、營養(yǎng)藥、植物化學(xué)品、藥品等。服用活性組分需要使用適當(dāng)?shù)妮d體，將有效量的活性組分帶入希望的作用場所。水包油乳液是常用的釋放體系，因?yàn)樗鼈兝昧擞H脂性活性化合物在油中增加的溶解度。作為用乳液控制調(diào)味劑作用的實(shí)例，在EP 1116515中，將疏水性活性成分，例如調(diào)味劑組分，通過擠出機(jī)以水包油乳液形式混入基質(zhì)中，以增加所引入活性成分在產(chǎn)品的進(jìn)一步加工過程中的穩(wěn)定性。作為藥物水包油乳液的實(shí)例，在WO 00/59475中，描述了一種用于改善可離子化的疏水性治療試劑的釋放的組合物和方法，該治療試劑與離子化試劑、表面活性劑和甘油三酸酯混在一起形成水包油乳液。作為乳液在食品領(lǐng)域中的用途，WO 99/63841描述了包含植物甾醇的組合物，由于形成了乳液或微乳液，該植物甾醇在水相中的溶解性和分散性都有提高。
此外，如果水包油乳液中的油滴過小，例如直徑約數(shù)納米到約200nm，則該乳液被稱為水包油微乳液或納米乳液(Evans，D.F.；Wennerstrm，H(Eds.)；“The Colloidal Domain”，Wiley-VCH，New York(1999))。這些乳液清澈，且在熱力學(xué)上穩(wěn)定，因此對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，它們不同于熱力學(xué)不穩(wěn)定、通常渾濁的普通乳液。
另一種釋放體系是Gustafsson等(Gustafsson，J.；Ljusberg-Wahren，H.；Almgren，M.；Larsson，K.；Langmuir(1997)，13，6964-6971)所描述的表面活性劑中間相粒子。

發(fā)明內(nèi)容
在現(xiàn)有技術(shù)中，水包油乳液中的分散油滴用作溶于油滴中的親脂性分子的載體。這種乳液作為載體體系的缺點(diǎn)在于，它們不能寄宿單獨(dú)的晶態(tài)(即，以結(jié)晶形式存在)、親水性或略微兩親性分子或不能寄宿這些分子與親脂性化合物的組合，因?yàn)榛钚栽噭┤狈υ谟拖嘀械姆肿尤芙庑?。釋放晶態(tài)或兩親性或水溶化合物尤其困難，因?yàn)樗鼈兙哂袛_亂乳化劑穩(wěn)定化功能的趨勢，結(jié)果它們可以使乳液失去穩(wěn)定性。
本發(fā)明基于發(fā)現(xiàn)了在普通油滴內(nèi)部中的新型納米尺寸的自組合結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)通過將親脂性添加劑(LPA)加到油滴中而形成。這種結(jié)構(gòu)不僅可以溶解親脂性組分，而且同時可以溶解親水性和/或兩親性或水溶性或晶態(tài)組分。在油滴內(nèi)部的該納米尺寸的自組合結(jié)構(gòu)主要由納米尺寸、熱力學(xué)穩(wěn)定的親水性區(qū)域，即水滴、水棒或水通道組成。在乳液油滴內(nèi)部自發(fā)(熱力學(xué)驅(qū)動)形成的該納米尺寸區(qū)域通過LPA穩(wěn)定。LPA分子的親水性部分是該親水性區(qū)域結(jié)構(gòu)的一部分。該親水性區(qū)域的直徑可以為0.5-200nm，優(yōu)選為0.5-150nm，甚至更優(yōu)選為0.5-100nm，最優(yōu)選為0.5-50nm。
如此處所用，“親水性區(qū)域”由水區(qū)域和LPA分子的親水性頭部基團(tuán)區(qū)域組成。由于它們的尺寸超小，它們還具有大的表面區(qū)域，是用于溶解各種不同化合物的適當(dāng)場所。
本發(fā)明的乳液明顯區(qū)別于通常稱為水/油/水雙乳液的乳液。W/O/W(水/油/水)雙乳液是水包油乳液，其中油滴包含微米尺寸的水滴(Garti，N.；Bisperink，C，；Curr.Opinion in Colloid & Interface Science(1998)，3，657-667)。分散的雙乳液油滴內(nèi)的水滴通過機(jī)械能輸入，例如均化制得(分散)，結(jié)果該水滴熱力學(xué)不穩(wěn)定，且不會自組合。在W/O/W雙乳液中的內(nèi)部水滴的直徑大于300nm。本發(fā)明的乳液可以容易地與普通W/O/W雙乳液相區(qū)別，因?yàn)楸景l(fā)明乳液的油滴內(nèi)部的納米尺寸的自組合結(jié)構(gòu)的形成是自發(fā)和熱力學(xué)驅(qū)動的，水滴或通道的平均直徑低于200nm。
因此，本發(fā)明涉及油滴，該油滴包含具有親水性區(qū)域的納米尺寸的自組合結(jié)構(gòu)。概念“自組合”或“自組織”指由獨(dú)立的分子自發(fā)形成聚集體(締合體)或納米結(jié)構(gòu)。由于給定的分子間力，例如疏水、水溶或靜電作用力，自組合結(jié)構(gòu)中的分子僅基于其結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)找到適合的位置(Evans，D.F.；Wennerstrm，H.(Eds)；“The Colloidal Domain”Wiley-VCH，New York (1999))。自組合結(jié)果不取決于方法本身，而與體系的最低能量狀態(tài)(穩(wěn)定平衡)相對應(yīng)。
JP 2004 008837公開了水包油乳液，該乳液包含存在于油滴中的水溶性固體粒子。粒子的尺寸為20nm-10μm。在利用多孔膜乳化方法將全部粒子/油(S/O)懸浮液分散在水相中以前，在油包水(W/O)乳液中通過脫水(即，非自發(fā)過程)制得粒子。
WO 02/07644l公開了碳氟化合物包醇的微乳液作為用于制備固體納米粒子的前驅(qū)體的用途。該納米粒子的直徑小于200-300納米。納米粒子的形成不是自發(fā)的，而是通過將前驅(qū)體微乳液冷卻到約35℃以下，或通過將前驅(qū)體微乳液中的醇蒸發(fā)或通過將微乳液用合適的極性溶液稀釋來引發(fā)的。
US 2004/022861公開了一種W/O/W雙乳液，其中油滴包含水性微水相，該水相包含蛋白質(zhì)或其它親水性試劑。將該整個雙乳液通過毛細(xì)管噴嘴噴入例如液氮中，制備負(fù)有蛋白質(zhì)的微粒。
所有這些實(shí)例描述了利用W/O微乳液或W/O或W/O/W雙乳液，并需要外來觸發(fā)將油滴內(nèi)的親水性區(qū)域固化，而非自發(fā)地形成固體親水性(納米)粒子。在制備(納米)粒子后，它們在很大程度上不受環(huán)境因素，例如溫度、pH或外部流體性質(zhì)的影響。必須要提到，其中水滴沒有固化，即流體的普通W/O微乳液在很大程度上受這些環(huán)境因素的影響。
大量科學(xué)研究已經(jīng)表明，通過均化各種Winsor體系(Winsor I(O/W微乳液加過量油)或Winsor II(W/O微乳液加過量水))形成的乳液類型(O/W或W/O)與在平衡于其過量連續(xù)相的微乳液相中形成的乳液類型相同。例如，在足夠高的表面活性劑濃度下，即大于表面活性劑在油相中的臨界濃度cμc油，進(jìn)行W/O微乳液加過量水(Winsor II體系)的乳化，得到的W/O乳液的連續(xù)相本身是W/O微乳液(B.P.Binks，Langmuir(1993)9，25-28)。這意味著，當(dāng)用水相稀釋普通W/O微乳液時，W/O乳液的形成優(yōu)于O/W乳液的形成。Binks等(B.P.Binks，Langmuir(1993)9，25-28)根據(jù)表面活性劑在水相和油相之間的分配(與Bancroft規(guī)律(W.D.Bancroft，J.Phys，Chem.(1913)17，501)有關(guān))來解釋這種行為如果表面活性劑堆積在油相中，即在油相中的溶解性優(yōu)于在水中的溶解性，那么所形成的乳液類型總是W/O型，而非O/W型。為了由W/O微乳液或Winsor II體系(W/O微乳液加上過量水)形成O/W乳液，表面活性劑必須發(fā)生相轉(zhuǎn)移，即其溶解性由油溶性(形成W/O乳液)轉(zhuǎn)變成水溶性(形成O/W乳液)(P.Izquierdo等，Langmuir(2002)18，26-30)。利用非離子型表面活性劑，例如烷基乙氧基化物，例如C12EO4，可以通過將體系從40-50℃(PIT溫度)冷卻到25℃來實(shí)現(xiàn)。這與本發(fā)明完全不同；本發(fā)明將親脂性添加劑(LPA，在室溫下形成W/O微乳液)的相行為與O/W乳液的形成相關(guān)，在該O/W乳液中，包含親水性區(qū)域的油滴被普通的水溶性乳化劑穩(wěn)定。在這種情況下，親水性區(qū)域是流體而非固體。該W/O微乳液或包含親水性區(qū)域的油可以稀釋(分散)在水相中，而沒有進(jìn)行相轉(zhuǎn)移，釋放分散油滴內(nèi)部的親水性區(qū)域，并且在分散步驟以前，不必將油滴中的內(nèi)部親水性區(qū)域固化。
根據(jù)本發(fā)明，可以以不同方法實(shí)現(xiàn)納米尺寸的自組合結(jié)構(gòu)在油滴內(nèi)部的自發(fā)形成。一種方法是，在均化步驟以前，將親脂性添加劑(LPA)添加到油相中，該親脂性添加劑可以使納米尺寸的自組合結(jié)構(gòu)自發(fā)形成。另一種方法是，在均化步驟以前或以后，將親脂性添加劑(LPA)加到乳液產(chǎn)品中。在這種情況下，親脂性添加劑將溶于油滴中，并導(dǎo)致油滴內(nèi)納米尺寸的自組合結(jié)構(gòu)自發(fā)形成。作為均化器，可以使用普通工業(yè)用或?qū)嶒?yàn)室規(guī)模的均化器，例如Rannie活塞均化器、Kinematica轉(zhuǎn)子定子混合器、膠體磨、Stephan混合器、Couette剪切池或膜乳化設(shè)備。而且，超聲、蒸汽注射或廚用混合器也適用于制備本發(fā)明中所描述的乳液。在油滴中自發(fā)形成納米尺寸的自組合結(jié)構(gòu)不取決于用于制備乳液的能量輸入和LPA的添加順序。這意味著，微流體技術(shù)也適用于制備本發(fā)明的乳液。
另一種制備本發(fā)明乳液的途徑是，使用水溶助劑或水結(jié)構(gòu)破碎器，或進(jìn)行可以化學(xué)或熱力學(xué)驅(qū)動的自發(fā)乳化(Evans，D.F.；Wennerstrm，H.(Eds.)；“The Colloidal Domain”，Wiley-VCH，New York，(1999))。
另一種制備本發(fā)明乳液的途徑是，通過添加二嵌段共聚物或脫輔基蛋白類生物聚合物，例如蛋白質(zhì)-多糖共軛物或團(tuán)聚體，或蛋白質(zhì)-多糖、蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)或多糖-多糖雜化物，或聚合物或生物聚合物或低分子量表面活性劑的混合物，將在油滴內(nèi)自發(fā)形成納米結(jié)構(gòu)的自組合結(jié)構(gòu)與自發(fā)形成油滴，即本發(fā)明的整個乳液相組合。
乳液配制本發(fā)明涉及一種水包油乳液，其中油滴(具有5nm到成百上千微米的直徑)顯示出通過親脂性添加劑(LPA)形成的具有親水性區(qū)域的納米尺寸結(jié)構(gòu)化。LPA可以直接添加或通過化學(xué)、生化、酶或生物途徑原位制得。存在于本發(fā)明乳液中的油滴的量(油滴體積分?jǐn)?shù))是一般用在普通水包油乳液產(chǎn)品中的量。
更具體地，本發(fā)明涉及水包油乳液，該乳液包含具有納米尺寸自組合結(jié)構(gòu)內(nèi)部的分散油滴和包含乳液穩(wěn)定劑或乳化劑的水性連續(xù)相，該油滴包含(i)油，所述油選自由礦物油、烴、植物油、蠟、醇、脂肪酸、一?；?、二酰基丙三醇、三?；肌⒕?、調(diào)味油、親脂性維生素、酯、營養(yǎng)藥、萜品、萜烯和其混合物組成的組，(ii)親脂性添加劑(LPA)，或親脂性和親水性添加劑的混合物，所述添加劑具有小于約10、優(yōu)選小于8的最終HLB(親水親脂平衡)值，(iii)液滴、液棒或通道形式的親水性區(qū)域，所述區(qū)域包含水或非水的極性液體，例如多元醇。
如此處所用，“親脂性添加劑”(也簡稱為“LPA”)指親脂兩親性試劑，該試劑在分散的油相中自發(fā)形成穩(wěn)定的納米尺寸自組合結(jié)構(gòu)。親脂性添加劑(混合物)選自由下述物質(zhì)組成的組脂肪酸、脫水山梨糖醇酯、丙二醇一或二酯、聚乙二醇化(pegylated)脂肪酸、甘油一酸酯、甘油一酸酯衍生物、甘油二酸酯、聚乙二醇化植物油、聚氧乙烯脫水山梨糖醇酯、磷脂、腦磷脂、脂質(zhì)、糖酯、糖醚、蔗糖酯、聚丙三醇酯和其混合物。
根據(jù)本發(fā)明的第一個實(shí)施方式，水包油乳液在0℃-100℃下顯示具有選自由L2結(jié)構(gòu)或L2(微乳液或各向同性液滴)和油結(jié)構(gòu)的組合組成的組的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的油滴。
根據(jù)本發(fā)明的第二個實(shí)施方式，水包油乳液在0℃-100℃下顯示具有L2結(jié)構(gòu)(微乳液或各向同性液滴)的油滴。
根據(jù)本發(fā)明的第三個實(shí)施方式，水包油乳液在0℃-100℃下顯示具有選自由L2結(jié)構(gòu)(微乳液或各向同性液滴)或液晶(LC)結(jié)構(gòu)(例如反相微膠團(tuán)立方體、反相雙連續(xù)立方體或反相六角形)和其組合組成的組的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的油滴。
根據(jù)本發(fā)明的第四個實(shí)施方式，水包油乳液在0℃-100℃下顯示具有LC內(nèi)部結(jié)構(gòu)的油滴。
根據(jù)本發(fā)明的第五個實(shí)施方式，水包油乳液在0℃-100℃下顯示具有選自由L3結(jié)構(gòu)、L2和L3結(jié)構(gòu)組合、片狀液晶(Lα)和L2結(jié)構(gòu)組合以及片狀晶體和L2結(jié)構(gòu)組合組成的組的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的油滴。
根據(jù)本發(fā)明的第六個實(shí)施方式，水包油乳液在0℃-100℃下顯示具有前述結(jié)構(gòu)組合的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的油滴。
所有上述內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以通過SAXS分析和通過低溫-TEM(Qiu等.Biomaterials(2000)21，223-234；Seddon，Biochimica et Biophysica Acta(1990)1031，1-69；Delacroix等，J.Mol.Biol.(1996)258，88-103；Gustafsson等，Langmuir(1997)13，6964-6971；Portes，J.PhysCondens Matter(1992)4，8649-8670)，并對低溫TEM圖像進(jìn)行快速傅立葉變換(FFT)而毫無疑問地確定。
對于某些應(yīng)用，也可以使用高于100℃的溫度(例如干餾溫度)，并且本發(fā)明涵蓋這些內(nèi)容。親脂性添加劑(LPA)還可以與親水性添加劑(具有大于10的HLB)混合，其用量至多時要保證混合物的總HLB值不會超過10，或優(yōu)選不會超過8。添加劑(混合物)也可以通過化學(xué)、生化、酶或生物途徑直接制得。
所添加的親脂性添加劑的量被定義為α。α被定義為比率LPA/(LPA+油)×100。α優(yōu)選大于0.1，更優(yōu)選大于0.5，甚至更優(yōu)選大于1，甚至更優(yōu)選大于3，甚至更優(yōu)選大于10，最優(yōu)選大于15。比率α＝LPA/(LPA+油)×100優(yōu)選小于99.9，更優(yōu)選小于99.5，甚至更優(yōu)選小于99.0，甚至更優(yōu)選小于95，甚至更優(yōu)選小于84，最優(yōu)選小于70。下限和上限之間的任何組合都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。α可以以wt％或mol％計(jì)。α的下限和上限取決于所用油和LPA的性質(zhì)，例如極性、分子量、介電常數(shù)等，或物理特性，例如LPA在油滴相中的臨界聚集濃度。
乳液通過適用于穩(wěn)定普通水包油乳液液滴的乳化劑(也被稱為初級乳化劑)來穩(wěn)定。根據(jù)所用乳化劑，乳液可以聚集(絮凝)或不聚集。乳化劑選自由下述物質(zhì)組成的組HLB＞8的低分子量表面活性劑，明膠，例如牛奶或大豆的蛋白質(zhì)，肽，蛋白質(zhì)水解物，嵌段共聚物，表面活性水狀膠體，例如阿拉伯樹膠、黃原膠，二嵌段共聚物或脫輔基蛋白類生物聚合物，例如蛋白質(zhì)-多糖共軛物或團(tuán)聚體、或蛋白質(zhì)-多糖、蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)或多糖-多糖雜化物、共軛物或團(tuán)聚體、或聚合物和生物聚合物的混合物。
乳化劑還可以與LPA，或與油，或與LPA和油混合。這意味著，乳化劑也可以部分存在于油滴的內(nèi)部，并影響內(nèi)部納米尺寸的自組合結(jié)構(gòu)。
比率β＝乳化劑/(LPA+油+乳化劑)×100描述了用于穩(wěn)定油滴的乳化劑相對于油和LPA總含量的量。β優(yōu)選大于0.1，更優(yōu)選大于0.5，更優(yōu)選大于1，更優(yōu)選大于2。
比率β＝乳化劑/(LPA+油+乳化劑)×100優(yōu)選小于90，更優(yōu)選小于75，甚至更優(yōu)選小于50。下限和上限之間的任何組合都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。α可以以wt％或mol％計(jì)。α的下限和上限取決于所用乳化劑、油和LPA的性質(zhì)。
各種活性組分可以溶于油滴的納米尺寸的自組合結(jié)構(gòu)內(nèi)部中。它們可以是油溶性、非油溶性、晶體或水溶性組分，該組分選自營養(yǎng)藥，例如葉黃素、葉黃素酯、β-胡蘿卜素、生育酚、生育酚乙酸酯、生育三烯酚、番茄紅素、Co-Q10、亞麻籽油、硫辛酸、維生素B12、維生素D、α和γ聚不飽和脂肪酸、植物甾醇、類黃酮、維生素A、維生素C或其衍生物、糖、食品補(bǔ)充劑、功能成分、食品添加劑、植物萃取物、藥劑、藥品、藥用活性組分、化妝用活性組分、肽、蛋白質(zhì)或碳水化合物、香料、鹽和調(diào)味劑。
在根據(jù)本發(fā)明的水包油乳液中，親脂性添加劑選自由如下組分組成的組肉豆蔻酸，油酸，月桂酸，硬脂酸，棕櫚酸，PEG1-4硬脂酸酯，PEG2-4油酸酯，PEG-4二月桂酸酯，PEG-4二油酸酯，PEG-4二硬脂酸酯，PEG-6二油酸酯，PEG-6二硬脂酸酯，PEG-8二油酸酯，PEG3-16蓖麻油，PEG5-10氫化蓖麻油，PEG6-20玉米油，PEG6-20杏仁油，PEG-6橄欖油，PEG-6花生油，PEG-6棕櫚核油，PEG-6氫化棕櫚核油，PEG-4癸酸/辛酸甘油三酸酯，植物油和山梨醇的一酯、二酯、三酯、四酯，季戊四醇二、四硬脂酸酯、異硬脂酸酯、油酸酯、辛酸酯或癸酸酯，聚甘油基-3二油酸酯、硬脂酸酯或異硬脂酸酯，聚甘油基4-10五油酸酯，聚甘油基2-4油酸酯、硬脂酸酯或異硬脂酸酯，聚甘油基4-10五油酸酯，聚甘油基-3二油酸酯，聚甘油基-6二油酸酯，聚甘油基-10三油酸酯，聚甘油基-3二硬脂酸酯，C6-C20脂肪酸的丙二醇一酯或二酯，C6-C20脂肪酸的甘油一酸酯，甘油一酸酯的乳酸衍生物，甘油二酸酯的乳酸衍生物，甘油一酸酯的二乙?；剖狨ィ视痛家挥仓狨ツ懝檀?，植物甾醇，PEG5-20大豆甾醇，PEG-6脫水山梨糖醇四、六硬脂酸酯，PEG-6脫水山梨糖醇四油酸酯、脫水山梨糖醇一月桂酸酯、脫水山梨糖醇一棕櫚酸酯、脫水山梨糖醇一和三油酸酯、脫水山梨糖醇一和三硬脂酸酯、脫水山梨糖醇一異硬脂酸酯、脫水山梨糖醇倍半油酸酯、脫水山梨糖醇倍半硬脂酸酯，PEG-2-5油醚，POE2-4月桂醚，PEG-2十六烷醚，PEG-2十八烷醚，蔗糖二硬脂酸酯，蔗糖二棕櫚酸酯，油酸乙酯，肉豆蔻酸異丙酯，棕櫚酸異丙酯，亞油酸乙酯，亞油酸異丙酯，泊洛沙姆(poloxamer)，磷脂，卵磷脂，腦磷脂，燕麥脂和其它植物的親脂性兩親性脂質(zhì)和其混合物。
根據(jù)本發(fā)明的水包油乳液通常是液體形式。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，將乳液干燥并可得到粉末形式。
根據(jù)本發(fā)明的水包油乳液可以是最終產(chǎn)品或添加劑。最終產(chǎn)品中添加劑的量并不重要，并且可以變化。
本發(fā)明中所描述的乳液是新型乳液，我們將其命名為“ISAMULSION”，以描述包含內(nèi)部自組合結(jié)構(gòu)的油滴的特殊性質(zhì)，并將包含納米乳液和微乳液的普通水包油或W/O/W雙乳液排除在本發(fā)明的乳液以外；這些普通乳液的油滴沒有具有親水性區(qū)域的納米尺寸的自組合結(jié)構(gòu)。ISAMUlSION液滴基本上由油滴組成，該油滴具有帶親水區(qū)的納米尺寸的自組合結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可以是片狀液晶或片狀晶體，或反相性質(zhì)，包括L2、微乳液、各向同性液相、六角形、微膠團(tuán)立方體或雙連續(xù)立方相。油相中的該結(jié)構(gòu)可以是單一的納米結(jié)構(gòu)或不同納米結(jié)構(gòu)的混合。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種新型水包油乳液制劑，該制劑可以在食品、寵物食品、營養(yǎng)藥、功能食品、營養(yǎng)化妝品、化妝品、藥物、藥品釋放或農(nóng)用化學(xué)品工業(yè)中用于釋放活性和/或功能成分。


圖1表示以α＝100×LPA/(LPA+油)為函數(shù)，在ISAMULSION油滴的內(nèi)部發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)。
圖2表示典型ISAMULSION的低溫TEM顯微圖。
圖3表示ISAMULSION、用于制備ISAMULSION的本體油相(被LPA納米結(jié)構(gòu)化)和相應(yīng)普通乳液(沒有LPA，沒有納米結(jié)構(gòu))的小角度X射線散射(SAXS)圖。a.u.指全圖中的適合單位。
圖4表示包含不同量，即α值(α＝100×LPA/(LPA+油))的LPA的ISAMULSION的小角度X射線散射(SAXS)圖。
圖5表示通過小角度X射線散射(SAXS)(對圖3中所提及的相同ISAMULSION進(jìn)行研究)研究內(nèi)部油滴結(jié)構(gòu)隨時間的穩(wěn)定性。要注意到，4個月后，在形成ISAMULSION的油滴的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中沒有觀察到變化。
圖6表示通過小角度X射線散射(SAXS)(ISAMULSION與圖3中用的相同)測量在加熱和冷卻下ISAMULSION液滴的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的可逆性。這證明了在加熱和冷卻后結(jié)構(gòu)形成的可逆性。在冷卻到58、39和25℃過程中所得到的SAXS曲線分別重疊到在加熱到58、39和25℃過程中所得到的SAXS曲線上。
圖7表示ISAMULSION油滴(LPA存在下，具有納米結(jié)構(gòu))(a)對比相應(yīng)普通乳液液滴(在LPA不存在下，不具有納米結(jié)構(gòu))(b)的低溫TEM圖像。要注意到，在ISAMULSION油滴內(nèi)部可見的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(圖7a)在普通油滴(圖7b)中不可見。
圖8表示(a)圖7中所用的ISAMULSION(具有LPA，具有納米結(jié)構(gòu))和(d)圖7中所用的相應(yīng)普通乳液(沒有LPA，不具有納米結(jié)構(gòu))的小角度X射線散射(SAXS)圖。(b)和(c)對應(yīng)于具有高的油含量和低的LPA含量的ISAMULSION。
圖9表示僅包含LPA的分散液、含油(不含LPA)的普通乳液、將60％的LPA分散液與40％普通乳液混合并均化而得到的ISAMULSION的小角度X射線散射(SAXS)。
圖10表示在20％水的存在下，飽和-不飽和甘油一酸酯混合物的擬合二元相圖。
圖11表示包含親水性區(qū)域的ISAMULSION油滴的示意圖。要注意，親水性區(qū)域可以是球形或非球形，即棒狀、盤狀或通道。
圖12表示包含油滴的ISAMULSION的小角度X射線散射(SAXS)圖，該油滴具有反相微膠團(tuán)立方結(jié)構(gòu)(空間群fd3m)。
圖13-15表示由甘油一亞油酸酯(MLO)和二甘油一油酸酯(DGMO)的混合物作為LPA制得的ISAMULSION的小角度X射線散射(SAXS)圖。
圖16表示由磷脂(磷脂酰膽堿PC)和甘油一亞油酸酯(MLO)的混合物作為LPA制得的ISAMULSION的小角度X射線散射(SAXS)圖。
圖17表示由磷脂酰膽堿(PC)作為LPA，甘油三油酸酯作為油相制得的ISAMULSION的小角度X射線散射(SAXS)圖。該乳液的組成為95wt％水、1.912wt％甘油三油酸酯、2.643wt％大豆的磷脂酰膽堿(PC)(Lucas Meyer的Epikuron 200，LPA)和0.375wt％Pluronic F127。
圖18表示由磷脂酰膽堿(PC)作為LPA，維生素E作為油相制得的ISAMULSION的小角度X射線散射(SAXS)圖。該乳液的組成為95wt％水、1.912wt％維生素E乙酸酯、2.643wt％大豆的磷脂酰膽堿(PC)(LucasMeyer的Epikuron 200，LPA)和0.375wt％Pluronic F127。
圖1表示以親脂性添加劑的含量(以％計(jì))(％LPA＝α＝100×LPA/(LPA+OIL))和溫度為函數(shù)，在ISAMULSION分散油滴的內(nèi)部發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)的典型排序。L2指反相微乳液類結(jié)構(gòu)；LC指存在液晶相或不同液晶相的混合物。如圖1所示，在給定溫度和油滴內(nèi)所添加的親脂性添加劑的特定量(α值)下，形成預(yù)定納米尺寸的自組合結(jié)構(gòu)(對于所提及結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述，見Evans，D.F.；Wennerstrm，H.(Eds.)；“The ColloidalDomain”，Wiley-VCH，New York(1999))。所添加的LPA的量可以精確地控制自組合結(jié)構(gòu)的類型、親水性區(qū)域中存在的水量、內(nèi)部界面的量和在ISAMULSION液滴內(nèi)形成的自組合納米結(jié)構(gòu)的大小、尺寸。根據(jù)油的類型和親脂性添加劑(LPA)的類型，自組合內(nèi)部液滴結(jié)構(gòu)開始自發(fā)形成所需的LPA最小量(α)在油相中為0.1-15wt％。
該乳液中油滴的內(nèi)部納米尺寸的自組合結(jié)構(gòu)可以通過低溫透射電鏡或SAXS測定。
圖2的低溫TEM圖像是利用Adrian等的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)得到(Adrian等，Nature，(1984)308，32-36)的。國產(chǎn)截切機(jī)用于樣品冷凍。將3μl樣品分散液的液滴沉積在覆有包含直徑約為2μm的孔的多孔碳膜的銅網(wǎng)上。將濾紙壓在網(wǎng)的液體側(cè)(沾吸)，用于除去過量樣品溶液。在液體除去后，立即將網(wǎng)用鑷子推進(jìn)液體乙烷中。將冷凍的網(wǎng)存放在液氮中，并轉(zhuǎn)移到保持為-180℃的低溫儲存器中。在Philips CM12 TEM中80kV的電壓下進(jìn)行樣品分析。應(yīng)用低劑量程序，以使電子束損害最小。在一些情況下(實(shí)施例1、4和5，圖7)，使用與Egelhaaf等(Egelhaaf等，J.Microsc.(2000)200，128-139)所描述的類似的國產(chǎn)環(huán)境室。稀釋和玻璃化以前的溫度設(shè)置在25℃，并使用100％濕度?？梢酝ㄟ^油滴內(nèi)存在的小亮斑鑒別ISAMULSION。圖2，7a是典型ISAMULSION的低溫TEM顯微圖，顯示了約7-8nm的亮斑間的特性距離。應(yīng)該注意到，對于標(biāo)準(zhǔn)的非結(jié)構(gòu)化乳液，未觀察到這種亮斑，并且非結(jié)構(gòu)化乳液液滴(圖7b)內(nèi)不存在對比度。
圖3的SAXS曲線通過標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備(Bergmann等，J.Appl.Cryst.(2000)33，869-875)利用X射線發(fā)生器(Philip，PW 1730/10)在40kV和50mA下采用密封管Cu陽極操作得到。使用Gbel鏡將分散的多色X射線束轉(zhuǎn)化成聚焦的線型Cu Kα輻射(λ＝0.154nm)束。通過成像板檢測儀記錄2D散射圖，并利用SAXSQuant軟件(Anton Paar，Graz Austria)積分成一因次散射函數(shù)I(q)，其中q是散射矢量的長度，定義為q＝(4n/λ)sinθ/2，λ是波長，θ是散射角。散射圖的寬峰通過用歸一化間接傅立葉變換方法(bergmann等(2000)，33，1212-1216)將這些數(shù)據(jù)擬合而涂抹掉。特性距離由d＝2π/q得到。圖3表示ISAMULSION(與圖2中所調(diào)查的相同)，相應(yīng)未分散的本體油相(被LPA納米結(jié)構(gòu)化)(ISAMULSION由其制備)，以及相應(yīng)普通乳液(沒有LPA，沒有納米結(jié)構(gòu))的小角度X射線散射圖?？梢钥吹?，ISAMULSION顯示的峰位與制得它的未分散本體油相的相同。二者的特性距離為約7.5nm。這個特性距離大于親水性區(qū)域的直徑。因此，親水性區(qū)域的尺寸小于7nm。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，親水性區(qū)域的這種小尺寸證明了油滴的內(nèi)部結(jié)構(gòu)熱力學(xué)穩(wěn)定。而且，對于相應(yīng)的普通乳液，其中沒有添加LPA(無納米結(jié)構(gòu))，沒有觀察到峰。這也證明了在ISAMULSION的油滴內(nèi)存在納米尺寸的自組合結(jié)構(gòu)。在水中分散時，該結(jié)構(gòu)沒有變化，這表明內(nèi)部ISAMULSION液滴結(jié)構(gòu)處在熱力學(xué)平衡狀態(tài)。
而且，即使將產(chǎn)品(見圖5)存放數(shù)月后，仍沒有觀察到在ISAMULSION液滴納米結(jié)構(gòu)中有變化，這表明內(nèi)部納米尺寸的自組合液滴結(jié)構(gòu)是熱力學(xué)平衡的。在加熱和冷卻時，ISAMULSION液滴中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成的可逆性(見圖6)再次表明了所形成的內(nèi)部油滴納米尺寸的自組合結(jié)構(gòu)是熱力學(xué)平衡的。圖11表示通過添加LPA已被納米結(jié)構(gòu)化的油滴的示意圖。圖11說明了親水性區(qū)域的結(jié)構(gòu)定義。親水性區(qū)域包括LPA的極性部分(頭部基團(tuán))(不包括烴尾區(qū)和水部分)。親水性區(qū)域的最小直徑可以為約0.5nm，該直徑或多或少是不包含水分子的、2個頭部基團(tuán)的截面距離。親脂性添加劑或乳化劑的極性部分的最小尺寸為約0.2nm。水分子的直徑為約0.3nm。
實(shí)施例本發(fā)明的各種實(shí)施方式提供了水包油乳液，其中由于存在親脂性添加劑(LPA)，分散的油滴具有親水區(qū)域的納米尺寸的自組合結(jié)構(gòu)。以下實(shí)施例是說明性的，不應(yīng)視為對本發(fā)明的限制。本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求書限定。
實(shí)施例1通過均化得到ISAMULSION的一般實(shí)施例典型地，將1-5wt％的礦物油(例如十四烷)加到已經(jīng)包含0.375wt％乳化劑(BASF的Tween 80或Pluronic F127)的95wt％水中。然后，將0.5-4wt％LPA(甘油一亞油酸酯)加到混合物中。親脂性分子的總量(礦物油+LPA)為4.625wt％。
然后，超聲20分鐘。乳液的ISAMULSION特征通過低溫TEM圖像和SAXS曲線(例如，圖2和圖3-4中的那些)確定。由這些一般實(shí)施例得到圖2，圖3，圖5和圖6，該實(shí)施例中組成為2.4wt％礦物油(十四烷)；2.2wt％LPA；0.375wt％初級乳化劑(pluronic F127)；95wt％水。另外，制備并分析相應(yīng)的本體樣品(包含油和LPA，但不包含乳液穩(wěn)定劑的非分散樣品)。油(十四烷)/LPA(甘油一亞油酸酯)的重量比為1.1/1.0。將油-LPA-水的混合物加熱并通過渦旋混合，直到樣品均勻。在將0、5或10wt％水添加到油/LPA混合物中后，樣品澄清，這表明水完全溶于油/LPA混合物中，并形成了w/o微乳液。在添加更多的水后，樣品出現(xiàn)相分離。要注意到，包含15和20wt％水的樣品具有與相應(yīng)ISAMULSION樣品(2.4wt％礦物油；2.2wt％LPA；0.375wt％乳化劑)相同的SAXS曲線。這表明，ISAMULSION液滴具有與在相應(yīng)的本體相(見圖2和3)中所觀察到的相同的特性距離7.5nm。圖5證實(shí)了ISAMULSION的內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定超過4個月。圖6證實(shí)了ISAMULSION可以被加熱到室溫和冷卻到室溫，仍保持完全相同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這證明了ISAMULSION油滴的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為熱力學(xué)平衡。而且，圖4表示已由較少的LPA和較多的油(例如3.9wt％礦物油(十四烷)；0.725wt％LPA(甘油一亞油酸酯)，0.375乳化劑(pluronic F127)，95wt％水)形成ISAMULSION(例如在SAXS曲線中觀察到峰)。然而，當(dāng)如圖3中所示不存在LPA時(組成為4.625wt％油(十四烷)、0.375wt％pluronic F127，95wt％水)，未形成ISAMULSION。而且，LPA量(α值)較高時(組合物實(shí)例組合物11.32wt％十四烷，3.3wt％LPA，0.375wt％Pluronic F127；組合物21.75wt％十四烷，2.9wt％LPA，0.375wt％Pluronic F127)，形成ISAMULSION。該結(jié)構(gòu)比α值(LPA含量)較低時所觀察到的更規(guī)整，并且如SAXS曲線所示(圖12)，表現(xiàn)出反相微膠團(tuán)立方體排列的親水性區(qū)域。
實(shí)施例2通過水溶途徑得到的ISAMULSION的一般實(shí)施例將1wt％乳化劑(Pluronic F127)溶于89wt％水中，形成水性溶液。將2.5wt％礦物油(十四烷)和2.5wt％LPA(甘油一亞油酸酯)溶于5wt％乙醇中，形成親脂性溶液。將水性溶液緩緩加入親脂性溶液中，同時渦旋攪拌。過程結(jié)束時，自發(fā)形成ISAMULSION，即具有內(nèi)部納米尺寸的自組合結(jié)構(gòu)的液滴。
實(shí)施例3包含調(diào)味油的ISAMULSION將2wt％精油(R+苧烯)引入已包含0.4wt％乳化劑(Pluronic F127)的95wt％水中。將2.6wt％LPA(甘油一亞油酸酯)加到混合物中。超聲20分鐘。形成分散液。如實(shí)施例1的情況，SAXS表明了乳液的ISAMULSION特征。在超聲步驟過程中，ISAMULSION自發(fā)形成。這個實(shí)施例說明了調(diào)味油(例如苧烯)可以用作ISAMULSION結(jié)構(gòu)形成的油相。
實(shí)施例4包含營養(yǎng)物的ISAMULSION將2wt％油(右旋α生育酚乙酸酯)引入已包含0.4wt％乳化劑(Pluronic F127)和10wt％麥芽糖糊精的84.625wt％水中。將2.5wt％LPA(Dimodan U/J(約62％甘油一亞油酸酯，22％甘油一油酸酯，14％飽和甘油一酸酯)Danisco，Danmark)和0.5％抗壞血酸加到混合物中。然后，超聲2分鐘。如實(shí)施例1的情況，SAXS表明了乳液的ISAMULSION特征。油滴內(nèi)部的納米尺寸的自組合結(jié)構(gòu)在超聲步驟過程中自發(fā)形成?？梢詫⒃揑SAMULSION噴霧或凍干，得到易流動粉末。這些粉末可以重新分散到水中。這個實(shí)施例說明了營養(yǎng)油，例如維生素E可以用作ISAMULSION結(jié)構(gòu)形成的油相。
實(shí)施例5利用甘油三酸酯油的ISAMULSION
ISAMULSION還可以用其它油，例如用甘油二酸酯或甘油三酸酯油形成。將0.5-4.5wt％大豆油與0.5-4wt％LPA(Dimodan U/J，Danisco，Danmark)混合。將該混合物加入包含0.375％乳化劑(Pluronic F127)的95％水中。親脂性分子(油+LPA)的總量為4.625wt％。
將混合物用Polytron(kinematica Switzerland)剪切5分鐘。
乳液的ISAMULSION特征通過低溫TEM圖像(圖7a)、SAXS(圖8a)和檢查相應(yīng)的本體樣品(如在實(shí)施例1中進(jìn)行的)來確定。由這些一般實(shí)施例得到圖7a-8a，該實(shí)施例中組成為1.525wt％甘油三酸酯油；3.1wt％LPA；0.375wt％初級乳化劑(pluronic F127)；95wt％水。SAXS表明，較低LPA含量時，例如在0.375wt％初級乳化劑(Pluronic F127)和95wt％水的存在下，2.775wt％甘油三酸酯油和1.85wt％LPA(圖8b)以及3.2375wt％甘油三酸酯油，1.3875wt％LPA，0.375wt％初級乳化劑(Pluronic F127)，95wt％水(圖8c)，也可以形成ISAMULSION。例如在沒有LPA的情況下(圖7b，圖8d)，在普通大豆油滴的內(nèi)部沒有觀察到內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
在圖9中，得到三種不同分散液的SAXS曲線(i)僅包含LPA和乳化劑(4.625wt％LPA，0.375％乳化劑，95wt％水)的分散液；(ii)包含油，不包含LPA的普通乳液(4.625wt％油，0.375％乳化劑，95％水)和(iii)分散液(i)和(ii)，即60％(i)和40％(ii)的混合物。將混合物(iii)通過polytron混合5分鐘。混合物(iii)的SAXS曲線(圖9)表明混合物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與LPA分散液(i)和普通乳液(ii)(圖8a)非常不同。這表明，ISAMULSION液滴的所得內(nèi)部結(jié)構(gòu)不依賴于混合和加工順序。
實(shí)施例6包含2種LPA的混合物，即飽和和不飽和的甘油一酸酯的ISANMULSION將0-1.8％礦物油(十四烷)加到0.2-2％LPA中。該LPA是飽和甘油一酸酯(Dimodan HR，(包含90％甘油一硬脂酸酯的飽和甘油一酸酯)，Danisco，Denmark)和不飽和甘油一酸酯(Dimodan U/J，Danisco，Denmark)的混合物。親脂性分子(油+LPA)的總量為3％。將該混合物加到包含0.3％Tween 80作為乳化劑的96.7％水中。超聲2分鐘。如在20％水中得到的飽和甘油一酸酯(Dimodan HR)-不飽和甘油一酸酯(Dimodan U)混合物的擬合二元相圖所指示的，穩(wěn)定的L2相可以在將飽和甘油一酸酯添加到不飽和甘油一酸酯樣品中之后在高溫下形成，這表明L2基ISAMULSION可以在高溫下形成。例如，對于組合物1％十四烷，1％飽和甘油一酸酯，1％不飽和甘油一酸酯，0.3％Tween 80和1％十四烷，ISAMULSION在高于60℃下存在并且穩(wěn)定。
實(shí)施例7由甘油一酸酯(MLO)和二甘油一油酸酯制得的ISAMULSION將包含礦物油(十四烷)、甘油一亞油酸酯和二甘油一油酸酯(DGMO)的混合物加到已包含0.375wt％乳化劑(Pluronic F127)的95.375wt％水中。然后，超聲20分鐘。
SAXS表明了混合物的ISAMULSION特征(圖13-15)。與僅用甘油一油酸酯，而沒有用DGMO制備的ISAMULSION(圖13-15)相比，當(dāng)使用DGMO時，SAXS峰向更遠(yuǎn)距離偏移，這說明親水性區(qū)域變大。在DGMO存在下，更多的水可以溶在液滴中。這個實(shí)施例說明，不同LPA的混合物可以用于形成ISAMULSION油滴的特征結(jié)構(gòu)，并且特性親水性區(qū)域的尺寸可以通過調(diào)節(jié)所用的LPA來進(jìn)行調(diào)整。
實(shí)施例8由甘油一酸酯和磷脂制得的ISAMULSION將包含礦物油(十四烷)、大豆油的磷脂酰膽堿(PC)和甘油一亞油酸酯(MLO)的混合物加到已包含0.375wt％乳化劑(Pluronic F127)的95.375wt％水中。然后，超聲20分鐘。
SAXS表明了混合物的ISAMULSION特征(圖16)。這個實(shí)施例說明，磷脂可以用于形成ISAMULSION油滴的特征結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例9在室溫下僅微溶于油中的分子的溶解將1.1wt％大豆油，0.3wt％游離植物甾醇(ADM，USA)和1.7wt％LPA(Dimodan U)的混合物加熱到130℃，直到溶液變澄清。然后，將該溶液冷卻到80℃，并在80℃下加到0.2％Tween 80溶液中。超聲2分鐘。將分散液冷卻到室溫。偏振顯微鏡顯示沒有塊狀物，也沒有(非常少量)晶體。如在偏振顯微鏡下觀察的，參比乳液體系(油中不合LPA，2.8wt％大豆油，0.31植物甾醇，0.2wt％tween 80)顯示出大量尺寸高達(dá)毫米級的植物甾醇晶體。這個實(shí)施例說明，晶體親脂性成分或營養(yǎng)物可以以其分子形式溶于ISAMULSION油滴結(jié)構(gòu)的內(nèi)部中，這個過程緩慢，并且抑制了上述成分或營養(yǎng)物重新結(jié)晶。
實(shí)施例10包含多糖的ISAMULSION首先將1.2wt％大豆油，1.7％Dimodan U(LPA)，0.0075wt％來自Fluka的Dextran(分子量為1500 D)，0.14wt％水混合，加熱，并通過渦旋均化，直到形成均勻清澈的溶液。將該溶液加到其中分散有0.2wt％Tween 80的96.75wt％水中。將該混合物超聲處理2分鐘。形成ISAMULSION。這個實(shí)施例說明了，聚合物分子可以溶于ISAMULSION中。
實(shí)施例11包含氨基酸的ISAMULSION首先將0.51wt％大豆油，2.49％Dimodan U(LPA)，0.01wt％L-亮氨酸，0.15wt％水混合，加熱，并通過渦旋均化，直到形成均勻清澈的溶液。將該溶液加到其中分散有0.2wt％Tween 80的96.29wt％水中。將該混合物超聲處理2分鐘。形成了ISAMULSION。
實(shí)施例12包含糖的ISAMULSION首先將0.02wt％大豆油，2.98％Dimodan U(LPA)，0.02wt％木糖，0.35wt％水混合，加熱，通過渦旋均化，并冷卻到室溫。將該溶液加到其中分散有0.2wt％Tween 80的96.43wt％水中。將該混合物超聲處理2分鐘。形成了ISAMULSION。這個實(shí)施例說明了，親水性成分可以溶于ISAMULSION中。
實(shí)施例13包含抗氧化劑的ISAMULSION首先將0.51wt％大豆油，2.49％Dimodan U(LPA)，0.03wt％Lycored的Lyc-O-Mato(包含10％番茄紅素)混合，加熱，并通過渦旋混合直到形成均勻的溶液。將該溶液加到其中溶解有0.2wt％Tween 80的96.77wt％水中。將該混合物超聲處理2分鐘。形成了具有溶在油滴內(nèi)部納米結(jié)構(gòu)中的番茄紅素的ISAMULSION。這個實(shí)施例說明了，親脂性抗氧化劑可以溶于ISAMULSION油滴結(jié)構(gòu)的內(nèi)部中，形成均勻乳液。
實(shí)施例14利用磷脂酰膽堿(PC)作為LPA的ISAMULSION將0.1912g三油精，0.2643g大豆的磷脂酰膽堿(PC)(Lucas Meyer的Epikuron 200；LPA)與9.5g水和0.0375g Pluronic F127(乳化劑)混合在一起，并超聲20分鐘。所得乳液具有ISAMULSION特征，即如SAXS所顯示的，具有自發(fā)形成的內(nèi)部納米尺寸自組合結(jié)構(gòu)的液滴(見圖17)。如果將0.1912g維生素E乙酸酯，0.2643g大豆的磷脂酰膽堿(PC)(Lucas Meyer的Epikuron 200；LPA)與9.5g水和0.0375g Pluronic F127(乳化劑)混合在一起，并超聲20分鐘，則也得到ISAMULSION(見圖18)。
實(shí)施例15利用磷脂混合物作為LPA和不同油的混合物的ISAMULSION將2.2wt％蛋黃大豆磷脂酰膽堿(Lucas Meyer)與2.2wt％二油精和0.6wt％十四烷混合。將該混合物加到包含0.375wt％乳化劑(PluronicF127)的94.625wt％水中。然后，超聲40分鐘。形成具有典型ISAMULSION特征的乳液。也可以將PC與磷脂酰乙醇胺(PE)或其它磷脂混合，以得到ISAMULSION特征。不同磷脂和油的任意組合都可以使用，產(chǎn)生本發(fā)明所述的典型ISAMULSION特征。
實(shí)施例16利用作為LPA的磷脂酰乙醇胺(PE)和油的ISAMULSION將2.2wt％1，2-二油?；?sn-甘油基-3-磷脂酰乙醇胺(AvantiPolarLipids)與0.8wt％大豆油混合。將該混合物加入包含0.3wt％乳化劑(Pluronic F127)的96.7wt％水中。然后，超聲40分鐘。形成具有典型ISAMULSION特征的乳液。
在所有上述實(shí)施例中，分散乳液液滴中親水性區(qū)域的尺寸為0.5nm-15nm。
根據(jù)上述實(shí)施例制備的ISAMULSION可以直接使用或作為添加劑使用。
現(xiàn)在已經(jīng)全面描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解到，可以在條件、配方和其它參數(shù)的寬而等同的范圍內(nèi)進(jìn)行與本發(fā)明相同的工藝，這不影響本發(fā)明或其任何實(shí)施方式的范圍。
權(quán)利要求
1.水包油乳液，其中由于存在親脂性添加劑，直徑為5nm到成百上千微米的油滴顯示出具有直徑尺寸為0.5-200nm的親水性區(qū)域的納米尺寸的自組合結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的水包油乳液，所述乳液包含具有納米尺寸的自組合結(jié)構(gòu)化內(nèi)部的分散油滴和包含乳液穩(wěn)定劑或乳化劑的水性連續(xù)相，所述油滴包含(i)油，所述油選自由如下物質(zhì)組成的組礦物油，烴，植物油，蠟，醇，脂肪酸，一、二、三?；迹?，調(diào)味油，親脂性維生素，酯，營養(yǎng)藥，萜品，萜烯和其混合物，(ii)親脂性添加劑(LPA)或親脂性和親水性添加劑的混合物，所述添加劑具有小于約10的HLB(親水親脂平衡)值，(iii)液滴或通道形式的親水性區(qū)域，所述區(qū)域包含水或非水的極性液體，例如多元醇。
3.如權(quán)利要求1或2所述的水包油乳液，其中所述油滴在0℃-100℃的溫度下具有選自由L2結(jié)構(gòu)、L2和油結(jié)構(gòu)組合組成的組的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的水包油乳液，其中所述油滴在0℃-100℃的溫度下具有L2內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的水包油乳液，其中所述油滴在0℃-100℃的溫度下具有選自由L2結(jié)構(gòu)、LC結(jié)構(gòu)和其組合組成的組的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1或2所述的水包油乳液，其中所述油滴在0℃-100℃的溫度下具有LC內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1或2所述的水包油乳液，其中所述油滴在0℃-100℃的溫度下具有選自由L3結(jié)構(gòu)、L2和L3結(jié)構(gòu)的組合、Lα和L2結(jié)構(gòu)的組合和片狀晶體結(jié)構(gòu)和L2結(jié)構(gòu)的組合組成的組的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的水包油乳液，其中所述油滴包括油溶性、非油溶性或水溶性物質(zhì)，所述物質(zhì)選自由調(diào)味劑、調(diào)味劑前驅(qū)體、藥品、營養(yǎng)藥、葉黃素、葉黃素酯、β-胡蘿卜素、生育酚、生育酚乙酸酯、生育三烯酚、番茄紅素、Co-Q10、亞麻籽油、硫辛酸、維生素B12、維生素D、α和γ聚不飽和脂肪酸或植物甾醇、食品補(bǔ)充劑、食品添加劑、植物萃取物、藥劑、肽、蛋白質(zhì)或碳水化合物、營養(yǎng)物、香料、香料前驅(qū)體組成的組。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的水包油乳液，其中所述LPA選自下述物質(zhì)的組長鏈醇、脂肪酸、聚乙二醇化脂肪酸、丙三醇脂肪酸酯、甘油一酸酯、甘油二酸酯、甘油一酸酯的衍生物、甘油二酸酯的衍生物、聚乙二醇化植物油、脫水山梨糖醇酯、聚氧乙烯脫水山梨糖醇酯、丙二醇一或二酯、磷脂、磷脂、腦苷脂、神經(jīng)節(jié)苷脂、腦磷脂、脂質(zhì)、糖脂、硫脂、糖酯、糖醚、蔗糖酯、甾醇、聚丙三醇酯。
10.如權(quán)利要求9所述的水包油乳液，其中所述油選自由下述物質(zhì)組成的組肉豆蔻酸，油酸，月桂酸，硬脂酸，棕櫚酸，PEG 1-4硬脂酸酯，PEG 2-4油酸酯，PEG-4二月桂酸酯，PEG-4二油酸酯，PEG-4二硬脂酸酯，PEG-6二油酸酯，PEG-6二硬脂酸酯，PEG-8二油酸酯，PEG 3-16蓖麻油，PEG 5-10氫化蓖麻油，PEG 6-20玉米油，PEG 6-20杏仁油，PEG-6橄欖油，PEG-6花生油，PEG-6棕櫚核油，PEG-6氫化棕櫚核油，PEG-4癸酸/辛酸甘油三酸酯，植物油和山梨醇的一酯、二酯、三酯、四酯，季戊四醇二、四硬脂酸酯、異硬脂酸酯、油酸酯、辛酸酯或癸酸酯，聚甘油基-3二油酸酯、硬脂酸酯或異硬脂酸酯，聚甘油基4-10五油酸酯，聚甘油基2-4油酸酯、硬脂酸酯或異硬脂酸酯，聚甘油基4-10五油酸酯，聚甘油基-3二油酸酯，聚甘油基-6二油酸酯，聚甘油基-10三油酸酯，聚甘油基-3二硬脂酸酯，C6-C20脂肪酸的丙二醇一酯或二酯，C6-C20脂肪酸的甘油一酸酯，甘油一酸酯的乳酸衍生物，甘油二酸酯的乳酸衍生物，甘油一酸酯的二乙?；剖狨?，三甘油醇一硬脂酸酯膽固醇，植物甾醇，PEG 5-20大豆甾醇，PEG-6脫水山梨糖醇四、六硬脂酸酯，PEG-6脫水山梨糖醇四油酸酯、脫水山梨糖醇一月桂酸酯、脫水山梨糖醇一棕櫚酸酯、脫水山梨糖醇一和三油酸酯、脫水山梨糖醇一和三硬脂酸酯、脫水山梨糖醇一異硬脂酸酯、脫水山梨糖醇倍半油酸酯、脫水山梨糖醇倍半硬脂酸酯，PEG-2-5油醚，POE 2-4月桂醚，PEG-2十六烷醚，PEG-2十八烷醚，蔗糖二硬脂酸酯，蔗糖二棕櫚酸酯，油酸乙酯，肉豆蔻酸異丙酯，棕櫚酸異丙酯，亞油酸乙酯，亞油酸異丙酯，泊洛沙姆，磷脂，卵磷脂，腦磷脂，燕麥脂和其它植物的親脂性兩親性脂質(zhì)和其混合物。
11.如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的水包油乳液，其中所述穩(wěn)定劑或乳化劑選自由下述物質(zhì)組成的組HLB＞8的低分子量表面活性劑、牛奶或大豆的蛋白質(zhì)、肽、蛋白質(zhì)水解物、嵌段共聚物、表面活性水狀膠體，例如阿拉伯樹膠、黃原膠。
12.如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的水包油乳液，其中所述乳液是粉末形式。
13.如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的水包油乳液，其中所述乳液是最終產(chǎn)品。
14.如權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的水包油乳液，其中所述乳液是原料、中間產(chǎn)物或最終產(chǎn)品的添加劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水包油乳液，其中直徑為5nm到成百上千微米的油滴顯示出通過親脂性添加劑而形成的具有直徑尺寸為0.5－200nm的親水性區(qū)域的納米尺寸結(jié)構(gòu)。
文檔編號A23D7/005GK1953735SQ200580015930
公開日2007年4月25日 申請日期2005年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月18日
發(fā)明者A·亞格穆爾, L·德坎波, L·薩加洛維克, M·萊澤, O·格拉特, M·米克爾, H·瓦茨克 申請人:雀巢技術(shù)公司