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25羟基维生素D3专利

25-羟基维生素D3包合物及其制备方法和应用

技术领域

      本发明属于具体涉及25-羟基维生素D3的新剂型及其制备方法和应用，本发明通过使用beta-环糊精与25-OH-VD3可以形成一种新的包合物。

背景技术

      25-羟基维生素D3的分子结构：

      分子式为C27H44O2，Mr400.65，CASNo.:

63283-36-3

      Chemicalname:

（3β,5Z,7E）-9,10-Secocholestra-5,7,10（19）-triene-3,25-diol

      由于5，7，10位置的不饱和双键，极易被氧化变质，因此，开发一种稳定的剂型是非常重要的。

      目前市场上使用的25-羟基维生素D3（25-OH-VD3）产品是一种微胶囊（US8088410）的形式，首先，把25-OH-VD3溶于植物油中，并加入些抗氧化剂，制成油相，然后把变性淀粉溶于水中制成水相。

把油相加入淀粉溶液中，经过高速搅拌乳化，含有25-OH-VD3的油相分散成微小的油珠，油珠的粒径小于5微米，经喷雾干燥后，含有25-OH-VD3的油珠被包裹在淀粉中，得到粉末产品。

      目前，这个产品有两个缺点，由于25-OH-VD3是以分子的形式溶于油相中，淀粉层无法阻止空气中氧的渗入，而25-OH-VD3很容易被氧化变质。

目前的微胶囊产品的保质期是六个月,并且厂家建议冷藏。

目前的微胶囊产品,在45℃的加速稳定性试验时,一星期损失20％的活性,经济损失很大，并且产品的保质期短，增加了产品的运输，储存和销售难度。

      另一个缺点是，微胶囊产品中，25-OH-VD3是溶解于油相中，不溶于水，在小肠中溶解速度很慢，导致25-OH-VD3的吸收率低。

发明内容

      发明目的：

针对上述的两个缺点，经过一系列的研发实验，本发明所要解决的技术问题是提供了25-羟基维生素D3的新剂型。

即：

通过使用beta-环糊精与25-OH-VD3可以形成一种包合物：

beta-环糊精/25-OH-VD3，每个25-OH-VD3的分子需要两个beta-环糊精分子包合，25-OH-VD3的三烯醇结构进入beta-环糊精的内腔中，而25-羟基的长链进入另一个beta-环糊精的内腔中，由于beta-环糊精包合了25-OH-VD3结构中的不饱和双键，大大地提高了25-OH-VD3的稳定性。

由于beta-环糊精的外环上有许多的羟基，可以溶解在水中，包含了25-OH-VD3的包合物水中的溶解度大大的高于25-OH-VD3本身，因此，可以增加25-OH-VD3的吸收率和生物活性。

      本发明还要解决的技术问题是提供25-羟基维生素D3的新剂型的制备方法。

本发明最后要解决的技术问题是提供25-羟基维生素D3新剂型的应用。

      技术方案：

为了解决上述技术问题，本发明提供了25-羟基维生素D3包合物，所述包合物主要由β-环糊精和25-羟基维生素D3制成。

      其中，上述β-环糊精和25-羟基维生素D3的质量比为：

6:

1～12:

1。

      其中，上述包合物中每1个25-羟基维生素D3分子由2个β-环糊精分子包合。

      本发明内容还包括25-羟基维生素D3包合物的制备方法，包括以下步骤：

      1）在去离子水中，加入β-环糊精，然后加热到45～65℃，搅拌至全部溶解，保持搅拌得到β-环糊精溶液；

      2）取25-羟基维生素D3粉末溶于乙醇中得到溶液；

      3）在步骤2）的溶液中加入步骤1）得到的β-环糊精溶液获得白色沉淀，继续搅拌，降温到15-25度过滤，干燥，获得25-羟基维生素D3包合物。

      其中，上述步骤1）中去离子水、β-环糊精的质量比为：

9:

1～3:

1。

      其中，上述步骤2）中25-羟基维生素D3粉末与乙醇的质量体积比为：

1:

4～1:

8。

      本发明内容还包括上述的25-羟基维生素D3包合物在制备饲料中的应用。

      其中，上述25-羟基维生素D3包合物的添加比例为0.3-0.8克/吨饲料。

      有益效果：

本发明具有以下优点：

本发明制备得到的包合物由于beta-环糊精的外环上有许多的羟基，可以溶解在水中，包含了25-OH-VD3的包合物水中的溶解度大大的高于25-OH-VD3本身，因此，可以增加25-OH-VD3的吸收率和生物活性，同时，由于beta-环糊精的包合，隔绝了与氧气，自由基，过渡金属的接触,提高了它的稳定性。

具体实施方式

      下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述。

这些实施例仅是出于解释说明的目的，而不限制本发明的范围和实质。

      实施例1

      在500毫升的配搅拌的圆底玻璃瓶中，加入180克无离子水，加入20克beta-环糊精加热到45度，搅拌至全部溶解，保持搅拌。

取3克的25-OH-VD3粉末，溶于12毫升的乙醇中，慢慢滴入beta-环糊精溶液中，有白色的沉淀物生成，继续搅拌一小时，过滤，干燥，得到21克的包合物产品，经HPLC分析，含25-OH-VD314wt％。

      实施例2

      在500毫升的配搅拌的圆底玻璃瓶中，加入180克无离子水，加入30克beta-环糊精加热到55度，搅拌15分钟，得到beta-环糊精的悬浮液，保持搅拌。

取3克的25-OH-VD3（>98％）粉末，溶于18毫升的乙醇中，慢慢滴入beta-环糊精溶液中，有白色的沉淀物生成，继续搅拌一小时，过滤，干燥，得到42.5克的包合物产品，经HPLC分析，含25-OH-VD313.8wt％。

      实施例3

      在500升的配搅拌和加热的搪瓷釜中，加入180升无离子水，加入35公斤beta-环糊精加热到65度，搅拌30分钟，得到beta-环糊精的溶液，保持搅拌。

取3公斤的25-OH-VD3（>98％）粉末，溶于24升的乙醇中，慢慢滴入beta-环糊精溶液中，有白色的沉淀物生成，继续搅拌一小时，过滤，干燥，得到21.6公斤的包合物产品，经HPLC分析，含25-OH-VD313.7wt％。

      实施例4

      在500升的配搅拌和加热的搪瓷釜中，加入180升无离子水，加入60公斤beta-环糊精加热到50度，搅拌30分钟，得到beta-环糊精的悬浮液，保持搅拌。

取9公斤的25-OH-VD3（>98％）粉末，溶于45升的乙醇中，慢慢滴入beta-环糊精溶液中，有白色的沉淀物生成，继续搅拌一小时，过滤，干燥，得到63.6公斤的包合物产品，经HPLC分析，含25-OH-VD313.8wt％。

      实验例1热稳定性检验

      各取1克本发明实施例1～4的beta-环糊精/25-OH-VD3包合物与9克的乳糖粉混合，并加工成粉料，和帝斯曼的商业化的25-OH-VD3的产品（RovimixHyD）做热稳定性实验对比，放入45℃的恒温箱中，每星期取样分析。

beta-环糊精/25-OH-VD3包合物的产量结果如下：

      结果显示，本产品的beta-环糊精/25-OH-VD3包合物的含量变化不大，约3％，而市场上的产品在同等条件下含量下降了近25％。

      实验例2生物活性实验

      三组肉鸡，A组做为对比，A组是沒添加任何维生素D3，血清中的25-OHVD3含量极低，几乎测不出来；B组加入RovimixHyD使25-OH-VD3的含量50μg/kg饲料，C组加入实施例1的beta-环糊精/25-OH-VD3包合物使其25-OHVD3的含量达到同样的50μg/kg饲料；一周之后，抽血测25-OH-VD3的含量。

      含量，ng/ml0星期1星期2星期3星期4星期A组<10<10<10<10<10C组6564686667B组5553565554

      结果显示，相同剂量的25-OH-VD3，本产品比目前的产品可以提高血液中的25-OH-VD3水平，提高了28～36％，相应的提高了产品的生物活性。

      以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：

对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

含有25-羟基维生素D3的乳液组合物及其制备方法

技术领域

      本发明属于动物保健领域，具体涉及含有25-羟基维生素D3的乳液组合物及其制备方法。

背景技术

      维生素D（例如麦角钙化醇D2和胆钙化固醇D3）是由其生物活性定义的一组脂溶性化合物，维生素D可促进骨的再吸收，也可调控心血管、免疫和肌肉系统的功能。

流行病学研究发现了维生素D摄入及其对血压或葡萄糖代谢之间的关联。

维生素D的活性受甲状旁腺激素的负反馈控制。

维生素D缺乏在儿童中引起佝偻病，在成人中引起骨软化症。

但在数月慢性摄入多于100倍推荐每日允许量（即5～15μg或200～600IU）维生素D后可能会发生毒性，大于375nmol/L25羟基维生素D的血药浓度下可发生血钙过多。

对维生素D而言，毒性阈值是每日500～600mcg/kg体重，成人通常不应长期消耗多于RDA的三倍。

近年来，安全的维生素D上限水平被鉴定为至少250μg/天（10000IU），这样的膳食补充剂的摄入已显示导致约200nmol/L25-羟基维生素D3的血药浓度。

      维生素D是一种激素原，其必须在肝中被羟基化，产生25-羟基维生素D3（25-OHD3），其随后在肾和其他组织经历另外的羟基化，产生维生素D的活性激素形式——1,25-二羟基维生素D。

1,25-二羟基维生素D被释放到血液中，1,25-二羟基维生素D和维生素D结合蛋白（DBP）结合，并被转运至目标组织。

1,25-二羟基维生素D和维生素D受体之间的结合允许复合物在细胞核中发挥转录因子的作用。

基于上述原因，将25-羟基维生素D3作为营养补充提供给动物是有益的。

      维生素D和25-羟基维生素D3的组合物已经在动物饲料中使用。

专利US2005/0064018公开了向动物饲料添加25-羟基维生素D3和维生素D3的组合，来促进猪的骨强度。

具体地，向猪饲料中添加约10μg/kg～100μg/kg的25-羟基维生素D3和约200IU/kg～4000IU/kg的维生素D3。

专利US5695794公开了对家禽饲料添加25-羟基维生素D3和维生素D3的组合，来改善家禽胫骨软骨发育不良的影响。

专利US5043170公开了维生素D3和1-α-羟基胆钙化固醇或1α，25-羟基胆钙化固醇的组合，用于在下蛋母鸡和老母鸡中改善蛋强度和腿强度。

但是直接加入饲料中的25-羟基维生素D3在常规储存条件下并不稳定，储存过程中易于氧化，这种降解对动物饲料中的25-羟基维生素D3的剂量产生不利影响，因而需要提供在广泛的条件25-羟基维生素D3组合物稳定存在形式。

      中国专利CN1278690C公开了含有25-羟基维生素D3的组合物，剂型包括油组合物、乳液、微囊化油组合物。

其中，其乳液剂型为微囊化油组合物没有喷雾干燥的状态，其粘度很高，不利于实际应用。

而且在常规制备条件下25-羟基维生素D3不稳定，导致单位剂量的活性呈现时间依赖性损失，尤其在较高的温度下，活性成分易于降解，在使用的过程中这种降解对25-羟基维生素D3的剂量产生不利影响。

中国专利201610070588.7公开了一种猪用速效补能复合维生素微乳液制剂，组合物中80％以上组成成分的中链甘油三脂成本较高，得到的是油包水型微乳液在稀释使用过程中会产生破乳致使用不便，储存过程中需要防止酸败，产品稳定性差，对产品的制备、贮存及运输条件要求更加苛刻。

发明内容

      本发明目的之一是提供含有25-羟基维生素D3的乳液组合物，通过优化乳化剂用量及比例，调节油相的种类及比例，制备更加稳定的水包油型乳剂剂型，使25-羟基维生素D3更加方便的应用于家禽及猪的饲料中，改善其骨密度或骨强度。

      本发明目的之二是提供含有25-羟基维生素D3的乳液组合物的制备方法，此制备方法制备的乳剂能够维持较好的制剂稳定性，可定剂量的分散于饮用水中，作为家禽及猪的营养补充剂。

      为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

      含有25-羟基维生素D3的乳液组合物，由以下质量百分比的组份组成：

活性成分25-羟基维生素D30.001～5％、抗氧化剂0.5～1.5％、亲油性乳化剂2.0～2.8％、亲水性乳化剂4.0～5.0％、分散相油相溶剂5～10％和连续相水相溶剂65.0～90.0％。

      通过优化乳化剂用量及比例，调节水相、油相的种类及比例，制备更加稳定的水包油型乳剂剂型，使用时稀释25-羟基维生素D3的过程只需将本发明乳液组合物加入水中，直接稀释而不引起性状外观的改变，克服油包水型乳剂在稀释过程中会产生破乳而致使使用不便的缺陷，使用便利。

而且本发明的水包油型乳化剂产品稳定性良好，便于制备、运输和贮存，更加适用于工业化应用。

本发明的水相溶剂占组合物质量的65％以上，成本优势不言而喻。

      优选的，所述的乳液组合物通过乳化剂调节其亲水亲油值（HLB）为10～11。

      优选的，所述油相溶剂为中链甘油三脂、甘油二乙酸酯、甘油三乙酸酯、玉米油、芝麻油、豆油、杏仁油、花生油、桃仁油、菜籽油、棉籽油、葵花籽油、蓖麻油、橄榄油、氢化蓖麻油、椰子油中的一种或多种。

      优选的，所述亲油性乳化剂为单亚油酸甘油酯、乙二醇单硬脂酸酯、乙二醇单油酸酯、甘油三硬脂酸酯、甘油单硬脂酸酯、三甘油辛癸酸酯的一种或多种。

      优选的，所述亲水性乳化剂包括吐温-60、吐温-20、吐温-80、十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钾、月桂酸异丙醇酰胺的一种或多种。

      优选的，所述的抗氧化剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、乙二胺四乙酸、二丁基羟基甲苯、木糖醇、反丁烯二酸、α-生育酚、龙胆乙醇胺、抗坏血酸、抗坏血酸钠、没食子酸的一种或多种。

      优选的，所述25-羟基维生素D3结构式如式1所示：

      本发明还提供一种含有25-羟基维生素D3的乳液组合物的制备方法，包括如下步骤：

（1）油相制备：

      在10～100℃水浴条件下，将抗氧化剂溶于油性分散相，搅拌5～60min，再加入25-羟基维生素D3，搅拌5～60min；

（2）乳化剂制备：

      将亲油性乳化剂和亲水性乳化剂混合均匀；

      （3）初乳制备

      将步骤

（2）制备的乳化剂加入步骤

（2）制备的油相中，搅拌使之形成初乳，搅拌3～30min，使其成为初乳；

      （4）水处理

      水在水浴条件下维持与步骤

（1）油相相同的温度，备用；

      （5）乳液制备

      将步骤（3）制备的初乳加入到步骤（4）的水中，使用高速剪切设备制备或者其他匀质设备制备乳液，剪切速度定为25000rpm，剪切合适的时间制备乳剂，制备完毕后放冷至室温。

      优选的，上述含有25-羟基维生素D3的乳液组合物制备过程中各组分及质量比为：

      优选的，所述乳液包装为将乳液装入1000ml的白色高密度聚乙烯瓶，封口。

      优选的，所述乳液的储存条件为组合物应贮存于低于15℃密封避光的条件下，有效期为十二个月。

      本发明还提供一种上述制备方法制备的含有25-羟基维生素D3的乳液组合物，乳液组合物为水包油型乳剂，性状为乳白色液体，在4000rpm15min离心条件下不发生分层现象。

      优选的，乳液组合物中25-羟基维生素D3的质量百分比为0.001～5％。

      本发明中还提供了上述含有25-羟基维生素D3的乳液组合物作为饲料添加剂的应用。

      相对于现有技术，本发明的有益效果是：

（1）本发明通过优化乳化剂用量及比例，调节水相、油相的种类及比例，制备更加稳

      定的水包油型乳剂剂型，产品稳定性良好，便于制备、运输和贮存，更加适用于工业化

      应用。

（2）本发明制备的乳液组合物使用时稀释25-羟基维生素D3的过程只需将本发明乳液组合物加入水中，直接发生稀释效果而不引起性状外观的改变，克服油包水型乳剂在稀释过程中会产生破乳而致使使用不便的缺陷，使用便利。

      （3）本发明的水相溶剂占组合物质量的65％以上，成本优势不言而喻。

      （4）此制备方法制备的乳剂能够维持较好的制剂稳定性，可定剂量的分散于饮用水中，使25-羟基维生素D3更加方便的应用于家禽及猪的饲料中，作为家禽及猪的营养补充剂，改善其骨密度或骨强度。

具体实施方式

      应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。

除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

      需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。

如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

      术语解释部分：

      乳剂系，指互不相溶的两种液体混合，其中一相以液滴状态分散于另一相液体中形成的非均相液体制剂，属于热力学不稳定体系。

一般来说乳剂由水相、油相和乳化剂组成，可分为油包水型、水包油型及复合乳液，其中水包油型乳剂可掩盖药物的不良臭味，并具有良好的水稀释特性，适用于油溶性好的药物活性成分。

      本发明涉及的25-羟基维生素D3，其信息及理化特性如下表1所示

      表1

      名称25-羟基维生素D3化学名称（3β,5Z,7E）-9,10-secocholesta-5,7,10（19）-triene-3,25-diolmonahydrate分子式C27H44O2·分子量400.66熔点100～120℃性状白色至粉红色结晶性粉末溶解性不溶于水，可溶于乙腈、乙醇、DMSO及其他有机溶剂

      实施例1：

      含有25-羟基维生素D3的乳液组合物组成成分如表2所示：

      表2

      组成成分处方量/g处方比例/％作用25-羟基维生素D31.5840.176活性成分中链甘油三酯63.07.00油分散相2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚9.01.00抗氧剂单亚油酸甘油酯21.92.44亲油性乳化剂吐温-6041.14.50亲水性乳化剂水763.484.8连续相合计约900g100--

      上述含有25-羟基维生素D3的乳液组合物采用以下工艺过程制备：

      1、油相制备：

      采用水浴锅维持70℃水浴温度，将中链甘油三脂加入到烧杯中，检测温度至70℃；向其中加入处方量2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，采用磁力搅拌设备搅拌使之溶解，搅拌时间15min；加入处方量25-羟基维生素D3，搅拌使之溶解，搅拌时间10min。

      2、乳化剂制备

      将处方量的单亚油酸甘油酯和吐温-60混合均匀；

      3、初乳制备

      将处方量乳化剂倒入油相中，搅拌使之形成初乳，搅拌时间5min；

      4、水处理

      水相在水浴中维持70℃，备用；

      5、乳液制备

      将制备的初乳加入到处方量的水中，使用高速剪切设备制备乳液，剪切速度定为25000rpm，剪切合适的时间制备乳剂，制备完毕后放冷至室温

      6、包装

      将上述乳液装入1000ml的白色高密度聚乙烯瓶，封口。

应贮存于低于15℃密封避光的条件下，有效期为十二个月。

      实施例1所制备的产品具有以下制剂特性如表3所示：

      表3

      制剂特性实施案例1性状乳白色液体外观稳定性4000rpm15min离心不出现分层密度～1.00g/mlpH5.50装量900ml含量0.176％w/w

      实施例2

      含有25-羟基维生素D3的乳液组合物组成成分如表4所示：

      表4

      上述含有25-羟基维生素D3的乳液组合物采用以下工艺过程制备：

      1、油相制备：

      采用水浴锅维持70℃水浴温度，将中链甘油三脂加入到烧杯中，检测温度至70℃；向其中加入处方量2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，采用磁力搅拌设备搅拌使之溶解，搅拌时间15min；加入处方量25-羟基维生素D3，搅拌使之溶解，搅拌时间60min。

      2、乳化剂制备

      将处方量的单亚油酸甘油酯和吐温-20与烧杯中混合均匀；

      3、初乳制备

      将处方量乳化剂倒入油相中，搅拌使之形成初乳，搅拌时间5min；

      4、水处理

      水相在水浴中维持70℃，备用；

      5、乳液制备

      将制备的初乳加入到处方量的水中，使用高速剪切设备制备乳液，剪切速度定为25000rpm，剪切时间为15min，制备完毕后放冷至室温

      6、包装

      将上述乳液装入1000ml的白色高密度聚乙烯瓶，封口。

应贮存于低于15℃密封避光的条件下，有效期为十二个月。

      实施案例所制备的产品具有以下制剂特性如表5所示：

      表5

      制剂特性实施案例2性状乳白色液体外观稳定性4000rpm15min离心不出现分层密度～1.00g/mlpH5.50装量900ml含量0.176％w/w

      实施例3

      稳定性测试：

将实施案例1及实施案例2制备的样品放置在25℃，60％RH的条件下，考察其含量、性状、pH等项。

      稳定性结果如表6所示：

      表6

      结果显示，实施案例1及实施案例2均具有良好的稳定性，在加速25℃，60％RH的条件下，放置90天稳定。

      上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

一种25-羟基维生素D3的合成方法

技术领域

      本发明涉及有机化学合成技术领域，尤其涉及一种25-羟基维生素D3的合成方法。

背景技术

      25-羟基维生素D3是人体存储维生素D的主要形式之一，其主要功能：

调节钙磷代谢，促进骨骼发育，降低软骨症的发生，还有对细胞生长分化与免疫功能的调节作用。

其结构式如下：

      在合成25-羟基维生素D3的路线中，有一类经济实用的路线是以维生素D2为起始原料合成，J.org.Chem.,Vol.51,No.25,1986完整的报道了以下路线：