脱酰胺玉米醇溶蛋白纳米颗粒的制备及其应用研究
发布时间：2021-09-04 23:03
玉米醇溶蛋白（zein）是一种植物来源的两亲性生物大分子,它能够在特定组成的溶剂中通过自组装过程形成zein纳米颗粒（ZNP）。ZNP不仅可以作为颗粒稳定剂以取代分子型表面活性剂用于乳液的制备,还可以作为载体有效地改善疏水活性物的稳定性和生物利用度。因此,ZNP在食品、化妆品和药品等领域引起了科学界和工业界研究人员的极大关注。但是,由于ZNP的表面过于疏水,这导致其既不能有效地稳定Pickering乳液,又使其在干燥后难以被再分散于水中。基于此,本论文以酸碱预处理改善ZNP的表面疏水性为出发点;继而研究ZNP对百里香酚的包封能力;最后探究所得ZNP在制备Pickering乳液的应用。主要研究内容如下:（1）基于传统的反溶剂沉淀过程,以在不同pH条件下预处理的zein为前驱体,制备得到ZNP。研究表明,不同pH条件下的预处理过程不仅可以控制所得ZNP的尺寸,还可以调节其表面的亲疏水性。具体而言,相比于酸性条件,在碱性条件预处理的zein分子的脱酰胺度更高、亲水性更好,因而可以制备出粒径更小的、表面亲水性更高的ZNP。值得注意的是,以碱性下预处理的zein为前驱体,所制备出的ZNP具有良好...
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
α-zein的三级结构模型：圆柱形（a）；带状（b）；环状（c）；超螺旋状（d）[25]
第一章绪论3在较低pH值的水相体系中溶解。因此，可以说zein的氨基酸组成改变必然会引起它的物化性质发生变化[2]。图1-2玉米醇溶蛋白在乙醇和水中的溶解度三元相图[2]Fig.1-2Ternaryphasediagramforthesolubilityofzeininethanolandwater1.1.5玉米醇溶蛋白的生物相容性以及免疫原性如果将zein应用于化妆品、食品、药学以及人体组织学等领域，它的生物相容性以及动物免疫原性的研究必不可少。生物相容性是指生物材料在动物体内或体外应用过程中，适宜的宿主反应能力，生物相容性评价与给药途径和应用目的密切相关[35]。迄今为止，zein的生物相容性研究主要集中在人体组织工程方面，且大多局限于体外细胞水平[36-38]。有报道称，未经或经过表面处理的膜状zein对小鼠胚胎成纤维细胞（NIH-3T3）、人肝细胞（HL-7702）和人肝癌细胞（BEL-7402）在细胞附着、铺展和增殖方面的性能可与聚乳酸薄膜相媲美，且优于胶原、聚羟基丁酸酯共聚物薄膜[39-40]。Zein的细胞相容性具有分子定向依赖的特性，这种受控的细胞相容性是基于zein分子对细胞膜表面的极性域作出反应导致的，当转换溶液体系时zein能重新定位在细胞的其他区域表面[23]。研究表明zein的亲水端有利于人体成纤维细胞的附着和增殖[41]。此外，有研究称胰蛋白酶和胶原酶降解的zein片段在一定浓度下可以提高人肝细胞（HL-7702）的生存能力[40]。免疫原性是一种材料在动物体内使用时需要考虑的另一个关键因素，这也与给药途径和应用目的密切相关[35]。然而，有关zein免疫原性的研究却非常有限，在此做一些简单论述。早期关于zein免疫原性的研究报道称：注射zein后致敏的豚鼠在每隔17~25天接受第二次注射时出现过敏反应。随后的研究表明如果每天摄入zein可以帮助豚鼠逐步发展出耐受性[42-43]。C
第一章绪论5评估过程中带来潜在的毒性风险，不能够满足人们环保绿色的消费观念[25]。因此，长远来看使用化学交联法制备zein纳米颗粒这一方法将逐渐被淘汰。图1-3化学交联法制备zein纳米颗粒示意图[25]Fig.1-3Processofzeinnanoparticlespreparedbychemicalcrosslinking（2）乳化-沉淀法乳化-沉淀法按其制备机理可分为三种。第一种为使用模板沉淀得到zein纳米颗粒，是指将zein的醇水溶液与含有油相（如芝麻油）的表面活性剂溶液混合后，乳化制备油包水乳状液作为纳米颗粒组装的模板，乳液的内相通过溶剂蒸发过程可以固化为刚性微粒[60-61]。例如，Karthikeyan等人[60]通过该方法制备出负载乙酰氯芬酸的玉米醇溶蛋白微球，在胃酸pH条件下玉米醇溶蛋白微球提高了药物的稳定性，从而降低药物对胃损伤的可能性。第二种乳化-沉淀法制备zein纳米颗粒的方法是基于zein在水中的溶解性来制备纳米颗粒[62]。由于zein可溶解在强碱性水溶液中而不溶于中性水溶液，首先可使用含有表面活性剂的强碱水溶液溶解zein并均质得到油包水乳液。然后加入一种可溶于油相的酸（如冰醋酸）将乳液液滴分离，并且使其pH值逐接近中性（6.0）。在体系由酸到碱的变化过程中，zein会自发沉淀并聚集成大小不一的颗粒[61]。最后一种乳化-沉淀法的制备机理涉及到凝胶化，是乳化-沉淀-凝胶化组合的制备方法。其制备机理主要是基于油溶性的酸引发体系中的钙离子释放和钙离子介导的聚合物交联与凝胶化[62]。图1-4详细描述了通过乳化-沉淀-凝胶法制备大豆分离蛋白-zein复合纳米颗粒的过程。使用强碱水溶液溶解zein并制备成油包水乳液，加入冰醋酸中和液滴内相的pH值，使zein沉淀的同时释放Ca2+，引发海藻酸钠凝胶化，从而将大豆分离蛋白与zein复合。由于zein的沉淀与钙离子的释放?
【参考文献】：
期刊论文
[1]亲水性玉米醇溶蛋白的改性研究进展[J]. 董辉. 胶体与聚合物. 2019(04)
[2]集中上市压力凸显 粮价总体承压趋弱[J]. 杨景元. 黑龙江粮食. 2019(10)
[3]牛至油研究进展[J]. 武瑞. 饲料工业. 2019(18)
[4]基于食品级胶体颗粒稳定Pickering乳液的研究进展[J]. 佟臻,韦阳,高彦祥. 食品工业科技. 2019(04)
[5]玉米醇溶蛋白作为传递载体研究进展[J]. 许辰琪,袁芳,高彦祥. 中国食品添加剂. 2015(07)
[6]纳米玉米醇溶蛋白微球稳定的O/W型Pickering乳液[J]. 马亚鲁,靳晓宁,刘娜,林光宇,冯天时. 应用化学. 2014(06)
[7]水溶性的抗菌小麦醇溶蛋白纳米粒子构建及性能研究[J]. 王丽娟,胡二坤,尹寿伟,杨晓泉. 现代食品科技. 2014(05)
[8]玉米醇溶蛋白作为药物载体的研究进展[J]. 张伟,张彩云,鲁传华. 高分子通报. 2013(11)
[9]植物蛋白在微胶囊中应用的研究进展[J]. 夏亚穆,夏军. 农产品加工(学刊). 2013(12)
[10]高分子材料α-玉米醇溶蛋白（α-Zein）结构研究进展[J]. 尹华月,王典,鲁传华. 化工新型材料. 2013(06)
本文编号：3384171
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
α-zein的三级结构模型：圆柱形（a）；带状（b）；环状（c）；超螺旋状（d）[25]
第一章绪论3在较低pH值的水相体系中溶解。因此，可以说zein的氨基酸组成改变必然会引起它的物化性质发生变化[2]。图1-2玉米醇溶蛋白在乙醇和水中的溶解度三元相图[2]Fig.1-2Ternaryphasediagramforthesolubilityofzeininethanolandwater1.1.5玉米醇溶蛋白的生物相容性以及免疫原性如果将zein应用于化妆品、食品、药学以及人体组织学等领域，它的生物相容性以及动物免疫原性的研究必不可少。生物相容性是指生物材料在动物体内或体外应用过程中，适宜的宿主反应能力，生物相容性评价与给药途径和应用目的密切相关[35]。迄今为止，zein的生物相容性研究主要集中在人体组织工程方面，且大多局限于体外细胞水平[36-38]。有报道称，未经或经过表面处理的膜状zein对小鼠胚胎成纤维细胞（NIH-3T3）、人肝细胞（HL-7702）和人肝癌细胞（BEL-7402）在细胞附着、铺展和增殖方面的性能可与聚乳酸薄膜相媲美，且优于胶原、聚羟基丁酸酯共聚物薄膜[39-40]。Zein的细胞相容性具有分子定向依赖的特性，这种受控的细胞相容性是基于zein分子对细胞膜表面的极性域作出反应导致的，当转换溶液体系时zein能重新定位在细胞的其他区域表面[23]。研究表明zein的亲水端有利于人体成纤维细胞的附着和增殖[41]。此外，有研究称胰蛋白酶和胶原酶降解的zein片段在一定浓度下可以提高人肝细胞（HL-7702）的生存能力[40]。免疫原性是一种材料在动物体内使用时需要考虑的另一个关键因素，这也与给药途径和应用目的密切相关[35]。然而，有关zein免疫原性的研究却非常有限，在此做一些简单论述。早期关于zein免疫原性的研究报道称：注射zein后致敏的豚鼠在每隔17~25天接受第二次注射时出现过敏反应。随后的研究表明如果每天摄入zein可以帮助豚鼠逐步发展出耐受性[42-43]。C
第一章绪论5评估过程中带来潜在的毒性风险，不能够满足人们环保绿色的消费观念[25]。因此，长远来看使用化学交联法制备zein纳米颗粒这一方法将逐渐被淘汰。图1-3化学交联法制备zein纳米颗粒示意图[25]Fig.1-3Processofzeinnanoparticlespreparedbychemicalcrosslinking（2）乳化-沉淀法乳化-沉淀法按其制备机理可分为三种。第一种为使用模板沉淀得到zein纳米颗粒，是指将zein的醇水溶液与含有油相（如芝麻油）的表面活性剂溶液混合后，乳化制备油包水乳状液作为纳米颗粒组装的模板，乳液的内相通过溶剂蒸发过程可以固化为刚性微粒[60-61]。例如，Karthikeyan等人[60]通过该方法制备出负载乙酰氯芬酸的玉米醇溶蛋白微球，在胃酸pH条件下玉米醇溶蛋白微球提高了药物的稳定性，从而降低药物对胃损伤的可能性。第二种乳化-沉淀法制备zein纳米颗粒的方法是基于zein在水中的溶解性来制备纳米颗粒[62]。由于zein可溶解在强碱性水溶液中而不溶于中性水溶液，首先可使用含有表面活性剂的强碱水溶液溶解zein并均质得到油包水乳液。然后加入一种可溶于油相的酸（如冰醋酸）将乳液液滴分离，并且使其pH值逐接近中性（6.0）。在体系由酸到碱的变化过程中，zein会自发沉淀并聚集成大小不一的颗粒[61]。最后一种乳化-沉淀法的制备机理涉及到凝胶化，是乳化-沉淀-凝胶化组合的制备方法。其制备机理主要是基于油溶性的酸引发体系中的钙离子释放和钙离子介导的聚合物交联与凝胶化[62]。图1-4详细描述了通过乳化-沉淀-凝胶法制备大豆分离蛋白-zein复合纳米颗粒的过程。使用强碱水溶液溶解zein并制备成油包水乳液，加入冰醋酸中和液滴内相的pH值，使zein沉淀的同时释放Ca2+，引发海藻酸钠凝胶化，从而将大豆分离蛋白与zein复合。由于zein的沉淀与钙离子的释放?
【参考文献】：
期刊论文
[1]亲水性玉米醇溶蛋白的改性研究进展[J]. 董辉. 胶体与聚合物. 2019(04)
[2]集中上市压力凸显 粮价总体承压趋弱[J]. 杨景元. 黑龙江粮食. 2019(10)
[3]牛至油研究进展[J]. 武瑞. 饲料工业. 2019(18)
[4]基于食品级胶体颗粒稳定Pickering乳液的研究进展[J]. 佟臻,韦阳,高彦祥. 食品工业科技. 2019(04)
[5]玉米醇溶蛋白作为传递载体研究进展[J]. 许辰琪,袁芳,高彦祥. 中国食品添加剂. 2015(07)
[6]纳米玉米醇溶蛋白微球稳定的O/W型Pickering乳液[J]. 马亚鲁,靳晓宁,刘娜,林光宇,冯天时. 应用化学. 2014(06)
[7]水溶性的抗菌小麦醇溶蛋白纳米粒子构建及性能研究[J]. 王丽娟,胡二坤,尹寿伟,杨晓泉. 现代食品科技. 2014(05)
[8]玉米醇溶蛋白作为药物载体的研究进展[J]. 张伟,张彩云,鲁传华. 高分子通报. 2013(11)
[9]植物蛋白在微胶囊中应用的研究进展[J]. 夏亚穆,夏军. 农产品加工(学刊). 2013(12)
[10]高分子材料α-玉米醇溶蛋白（α-Zein）结构研究进展[J]. 尹华月,王典,鲁传华. 化工新型材料. 2013(06)
本文编号：3384171
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3384171.html
