β-胡萝卜素—薏苡仁油复合脂质体的制备及功能特性研究

发布时间：2020-11-05 14:49

　　 活性成分包埋于脂质体内可提高其稳定性,降低光、氧等对活性成分的破坏。同时,脂质体还具有较好的缓释作用、靶向性、细胞亲和性、无毒性与组织相容性等优点。包埋单一活性成分的脂质体已有大量研究,但多种活性成分复合的脂质体还鲜有报道。多种活性成分能够协同作用以提高生理功能,将两种或多种活性成分同时包埋于脂质体中形成复合脂质体有重要意义。β-胡萝卜素(βC)具有抗衰老、抗癌等生理功能,薏苡仁油(CSO)则具备消炎、抗癌等作用,将类胡萝卜素与植物油制备成复合物能增强两者生理功能。考虑到β-胡萝卜素和CSO两者都含有不饱和键,在光、热、氧条件下易被分解,本实验采用乙醇注入法制备β-胡萝卜素-薏苡仁油复合脂质体(L-βC-CSO),并对其理化性质进行分析,研究结果如下:(1)以L-βC-CSO的粒径分布及β-胡萝卜素的包封率为指标,通过单因素实验确定对L-βC-CSO影响最大的三个因素,在此基础上采用Box-Behnken响应面法优化L-βC-CSO的制备工艺。单因素实验显示对L-βC-CSO影响较大的三个因素为制备温度、卵磷脂与胆固醇的质量比和PBS缓冲液用量。BoxBehnken响应面结果显示制备L-βC-CSO的最佳工艺为:搅拌温度43℃,卵磷脂与胆固醇质量比7:1,PBS缓冲液用量25 mL/10 m L乙醇,此条件下的β-胡萝卜素包封率理论值为84.39%,与实际值81.22%基本一致,平均粒径为187.9±7.5 nm,多分散性指数(PDI)为0.104±0.09,平均Zeta电位为-29.33±4.77mv。(2)制备β-胡萝卜素与CSO质量比分别为1:1、1:5和1:10的复合脂质体L-βC-CSO(1:1,1:5,1:10),以L-βC、L-CSO和un-L为对照,考察β-胡萝卜素与CSO质量比对L-βC-CSO(1:1,1:5,1:10)粒径分布、包封率、表观形态、抗氧化性、贮藏稳定性、体外模拟释放及抑制人体结肠癌细胞生长作用的影响。结果显示CSO的加入能够占据脂质体中的疏水空间,导致L-βC-CSO的粒径分布及β-胡萝卜素包封率较L-βC都有一定差异。L-βC-CSO(1:1)与L-βC均呈现单层囊泡与指纹结构,但是L-βC-CSO的分散更均一。所有样品对DPPH自由基都有清除作用,L-CSO、L-βC及L-βC-CSO(1:1,1:5,1:10)清除率分别为49.2±3.32%、41.5±7.1%、51.93±6.63%、66.74±2.23%和73.48±3.66%,L-βCCSO的DPPH自由基清除率随着CSO含量的升高而增强,说明L-βC-CSO的抗氧化性更好。贮藏实验结果表明,低温贮藏能够有效减缓脂质体中油脂的氧化,但在25℃下高含量的CSO可能会加速L-βC-CSO中β-胡萝卜素的降解。在人工模拟胃液(SGF)中,L-βC-CSO(1:10)中β-胡萝卜素的释放量最低,而L-βC最高,表明CSO的加入能够缓解胃液对β-胡萝卜素的破坏。而人工模拟肠液(SIF)中,L-βC-CSO中β-胡萝卜素的释放量都比L-βC高,且这种趋势与CSO含量正相关,表明CSO的加入能够促进β-胡萝卜素在SIF中释放。在SGF中,各种脂质体中的释放特性都符合一级模型,而在SIF中,则都与Korsmeyr-peppas模型拟合度最高。MTT实验结果显示,含β-胡萝卜素或CSO的样品对Caco-2癌细胞的生长抑制作用均呈现药物浓度和培养时间相关性,在所有的药物浓度和培养时间下,L-βC-CSO对Caco-2的抑制效果都比单一的L-CSO、L-βC显著。即L-βC-CSO较单一的L-βC有明显的优势。(3)为了提高L-βC-CSO的稳定性及缓释效果,实验还利用果胶与壳聚糖间的静电相互作用对L-βC-CSO(1:1)进行双层修饰,探讨双层修饰过程对脂质体理化性质的影响,并评价其贮藏稳定性及控释特性。结果显示L、C-L、P-C-L的粒径依次增大,但都呈现规则的球形结构,可能是双层修饰后脂质体表面的保护层使其粒径有所增大。红外光谱(FTIR)表明壳聚糖上的氨基能够与脂质体磷脂双分子层上的极性基团形成氢键,形成C-L;而果胶电离的羧基与壳聚糖上的氨基也能相互作用形成双层修饰的P-C-L。差式扫描量热仪分析(DSC)表明L、C-L、P-C-L的相变温度依次升高,表明双层修饰后脂质体热稳定性提高。热重分析(TGA)也表明L、C-L、P-C-L的热稳定性依次增强。贮藏稳定性实验结果表明,双层修饰能够有效增强脂质体的贮藏稳定性,低温贮藏有利于提高体系稳定性。体外模拟释放结果显示在SGF中和SIF中,L中β-胡萝卜素的释放速率始终最高,而P-C-L最低,说明果胶、壳聚糖修饰后形成的保护层对于脂质体芯材有一定的缓释作用。在SGF中,L、C-L及P-C-L三种脂质体释放特性都符合一级模型,而在SIF中,L的释放特性符合Korsmeyr-peppas模型,而C-L及P-C-L的释放特性符合一级模型。
【学位单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TB33
【部分图文】：

第 1 章 绪论第 1 章 绪论 脂质体概述.1 脂质体的定义、分类及特性1965年，英国科学家 Bangham 博士发现磷脂分散在水中可以形成闭合的双层囊泡结构[1,2]，将其定义为脂质体。脂质体的中心及外层亲水，而双分子部疏水，其结构与生物膜非常相似，如图 1.1 所示。此外，由于胆固醇可节磷脂双分子层的刚性及流动性从而调节脂质体的稳定性及芯材的包封率，与磷脂共同作用形成脂质体[3]。

第 1 章 绪论形成的粉末或固体颗粒；磁性脂质体：在传统的脂质体中加入磁性物质，在体外施加磁场作用以提高脂质体的靶向性，通常在医药领域应用广泛；阳离子脂质体：通常由带阳离子的两亲性化合物如胆固醇衍生物和中性脂质如磷脂酰胆碱组成，能够转运 DNA 等生物分子；长循环脂质体：在制备过程中通过加入多糖等物质使脂质体表面的亲水基团增多，从而增加其稳定性。脂质体的基本特性有：既可包埋亲水性物质又可包埋疏水性物质，良好的水分散性和生物相容性，无毒性，靶向性等。

靶向、缓释等作用[17]。在食品行业中，脂质体常用于食品功能性成分及营养因子的包埋及运载，在制备过程中通过控制工艺条件可以准确掌握脂质体的渗透性、亲和性及表面活性，结合芯材的功能性能够制备出不同性能的脂质体。至今，脂质体在食品中的应用已经十分广泛，主要用于脂类[18]、抗氧化剂[19]、维生素和矿物质[20]、蛋白质和酶等物质的包埋与运载[21]。基于目前脂质体在食品领域的研究成果及实验仪器等的快速发展，未来脂质体在食品领域中的应用将更加广泛。1.2 β-胡萝卜素与薏苡仁油简介1.2.1 β-胡萝卜素概况β-胡萝卜素是一种脂溶性化合物，它是类胡萝卜素之一，也是自然界中最普遍也最稳定的天然色素。其分子式是 C40H56，相对分子量为 536.88，主链上有八个异戊二烯结构，主链末端各有一个β-紫罗酮环，这些共轭双键结构使得β-胡萝卜素的紫外-可见光谱的最大吸收峰在 450 nm[22]，其结构有全反式、9-顺式、13-顺式及 15-顺式四种形式[23]，全反式结构如图 1.3所示。
【参考文献】

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本文编号：2871787