一种微生物发酵油脂的超临界颗粒制备工艺

技术领域

本发明涉及药物制剂领域，尤其涉及一种微生物发酵油脂的超临界颗粒制备工艺。

背景技术

二十二碳六烯酸(DHA)作为ω-3系列不饱和脂肪酸中的一大类，是人体体内一种不可缺少的脂肪酸，俗称脑黄金。但是人体很难自身合成，大部分都需要从体外摄入。一般从鱼油中提取的DHA，含量不高、含有大量的其他不饱和以及饱和脂肪酸，并且鱼油中DHA具有较重的鱼腥味，含量不稳定，易氧化。这些缺点都制约着海产鱼生产DHA的发展。

微生物油脂又称为单细胞油脂(SCO)，是酵母、霉菌和藻类等产油微生物在一定条件将碳水化合物转化并储存在菌体内的油脂，主要是由不饱和脂肪酸(PUFAs)组成的甘油三酯(TAG)。因此微生物替代鱼油生产ω-3系列不饱和脂肪酸成为研究热点，具有较大的开发前景。

微生物合成DHA通常是从单不饱和脂肪酸——油酸开始，经过ω-3途径或ω-6途径合成多不饱和脂肪酸，其中主要涉及到碳链的延长和去饱和作用。

研究表明，发酵液中DHA分离与纯化的方法有蒸馏法、结晶法、层析法、高效液相色谱法、超临界CO

DHA作为一种很有市场前景的产品，需求量与日俱增。但是，利用微生物发酵生产的DHA无法实现大规模的工业化生产，从微生物发酵液中提取DHA方法还需要进一步改进，以适用于工业化生产的需要。

中国专利CN102919512B公开了一种富含DHA微藻粉及其制备方法，直接由富含DHA的微生物发酵液通过真空冷冻干燥技术获得。中国专利CN102492544A公开了一种干法制取DHA微藻油的方法，用有机溶剂萃取或者物理压榨提取，得到DHA微藻油。此方法工艺简单，但是压榨后残油量较高，杂质含量较多。中国专利CN106635405A公开了一种从微藻粉中超临界萃取DHA油脂的方法，本发明方法破壁率高，但是通常存在萃取收率低的缺点。为解决上述问题，本申请中提出一种微生物发酵油脂的超临界颗粒制备工艺。

发明内容

(一)发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种微生物发酵油脂的超临界颗粒制备工艺，油脂颗粒在超临界反应釜中药物与流体形成乳液；在设定的磁力搅拌时间、压力、温度条件下预膨胀后，以一定流速通过特殊喷嘴快速喷射至超临界收集釜内的水相介质中，经分散并沉析，形成油脂颗粒混悬液。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种微生物发酵油脂的超临界颗粒制备工艺，方法步骤如下：

S1、将一定量的微藻粉加入到超临界反应釜中；

S2、通过超临界CO

S3、将一定量的芯材、壁材(阿拉伯胶、α和β-环糊精)与助表面活性剂(吐温80)加入到特制的反应釜中；

S4、待反应釜温度达到设定温度，开启气瓶向高压釜中通入CO

S5、开启反应釜出口阀，调节流体流速，并开启反应釜下方磁力搅拌器，高速搅拌形成超临界微乳液，此过程处于超临界状态，两相混合后表面张力为0；

S6、当体系压力和流量稳定时，将上述超临界微乳液在设定的压力、温度条件下预膨胀后，以一定流速通过喷嘴快速喷射至超临界收集釜内的水相介质中，经分散并沉析，形成脂质体混悬液。

优选的，微藻粉提前破壁处理。

优选的，在S2中，萃取压力为25-60MPa，优选为35-45MPa；萃取温度为30-100℃，优选为60-80℃；萃取时间为50-130min，优选为60-90min。

优选的，在S5中，磁力搅拌功率为15-35Kw，优选为25-27Kw；磁力搅拌时间为10-40min，优选为20-35min。

优选的，在S6中，预膨胀压力为10-45MPa，优选为25-30MPa；预膨胀温度为325-365K，优选为335-345K。

优选的，在S6中，超临界微乳液以0.5-10L/min的流速喷射至水相介质中，优选流速为2-6L/min。

优选的，脂质体平均粒径为50-1000nm，在优选条件下制备出的样品粒度分布窄而均匀，平均粒径在100nm以下。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

一、通过超临界流体技术进行微生物油脂萃取，降低了杂质含量，提高了微生物发酵油脂的DHA含量。

二、通过超临界流体技术进行微生物发酵油脂包埋制粒，为微生物发酵油脂适用性提供了新的途径。

三、药物材料在超临界状态下的乳化，是一种全新的低温乳化技术，并且两相混合后表面张力为0。

四、将超临界流体技术与传统乳液法结合起来，壁材用量少，包埋率较高，为制备脂质体提供了新的方法，为进一步包封热敏性等不稳定药物创造了条件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例1

本发明提出的一种微生物发酵油脂的萃取方法，步骤包括：将250g微藻粉加入到超临界反应釜中，封盖。打开CO

实施例2

本发明提出的一种微生物发酵油脂的萃取方法，步骤包括：将250g微藻粉加入到超临界反应釜中，封盖。打开CO

实施例3

本发明提出的一种微生物发酵油脂的萃取方法，步骤包括：将250g微藻粉加入到超临界反应釜中，封盖。打开CO

实施例4

本发明提出的一种微生物发酵油脂的萃取方法，步骤包括：将250g微藻粉加入到超临界CO

由上述实施例可知，实施例3中的参数为最优萃取条件，萃取回收率为98.8％。

实施例5

本发明提出的一种微生物发酵油脂的超临界颗粒制备工艺，步骤包括：将10g阿拉伯胶和3gβ-环糊精混合，注入CO

实施例6

本发明提出的一种微生物发酵油脂的超临界颗粒制备工艺，步骤包括：将10g阿拉伯胶和3gβ-环糊精混合，注入CO

实施例7

本发明提出的一种微生物发酵油脂的超临界颗粒制备工艺，步骤包括：将10g阿拉伯胶和3gβ-环糊精混合，注入CO

实施例8

本发明提出的一种微生物发酵油脂的超临界颗粒制备工艺，步骤包括：将10g阿拉伯胶和3gβ-环糊精混合，注入CO

实施例5-8在制备纳米颗粒过程中预膨胀压力、搅拌功率和搅拌时间的影响见表1：

表1

实施例5-8为用超临界CO

实施例9

本发明提出的一种微生物发酵油脂的超临界颗粒制备工艺，步骤包括：将10g阿拉伯胶和3gα-环糊精混合，注入CO

实施例10

本发明提出的一种微生物发酵油脂的超临界颗粒制备工艺，步骤包括：将10g阿拉伯胶和3gα-环糊精混合，注入CO

实施例11

本发明提出的一种微生物发酵油脂的超临界颗粒制备工艺，步骤包括：将10g阿拉伯胶和3gα-环糊精混合，注入CO

实施例9-11在制备纳米颗粒过程中乳液喷射速度和预膨胀温度的影响见表2：

表2

实施例9-11为用超临界乳化技术以不同乳液喷射速度和预膨胀温度制备出来的纳米颗粒。本实施例9-11结果表明，相比较于较小的流速，超临界微乳液保持较高的流速喷射进液相介质，有利于两相之间的传递，纳米颗粒的分散性更好。随着预膨胀温度的增加，纳米颗粒的粒径较小，且粒度分布窄而均匀。

由实施例5-11表明，超临界乳化技术克服了传统方法制备纳米颗粒的不稳定性，易于团聚的缺陷，优选工艺下所制备的脂质体的粒径小于100nm。

上述实施案例制备出油脂颗粒的包埋率EE(％)＝(总油含量-表面油含量)/总油含量>90％。

因此，本发明中制备出来的油脂颗粒，具有好的包埋效率。超临界乳化工艺过程中壁材用量少，所以包埋率高，超过90％。此外，本发明超临界乳化工艺的操作过程在低温无氧的状态下，将发酵油脂包裹在壁材中，明显提高了油脂的质量稳定性，并且极大地扩大了发酵油脂的适用范围。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。