基于反溶剂与pH偏移构建玉米醇溶蛋白基蜂胶运载体系及特性研究

发布时间：2020-04-29 21:46

【摘要】：蜂胶(propolis)是一种天然树脂混合物,主要来自一些植物的嫩芽和植物渗出液。蜂胶富含多酚类物质,具有许多有益健康的生理活性。然而蜂胶在水中的溶解度差、气味浓烈感官性质不受大众喜爱且生物利用率低,因此在食品和药品中的应用受到限制。目前针对蜂胶的运载体系常有包埋率低,不能有效的控制蜂胶在胃肠中的释放且蜂胶的生物利用率低等问题。在本研究中,首次设计和制备了包埋率高、稳定性好且具有控释功能的热变性玉米醇溶蛋白(Zein)/羧甲基壳聚糖(CMCS)复合纳米粒子作为蜂胶的运载体系,从而增强蜂胶的口服生物利用率。在最优条件下制备得到的纳米粒子外观呈球型,平均粒径大约156 nm,Zeta电位约-30mV。蜂胶在热变性的Zein/CMCS复合纳米粒子中的包埋率和载药量分别达到83%和13.83%。傅里叶变换红外光谱分析表明:纳米粒子形成的主要相互作用力是氢键,静电和疏水相互作用力。包埋后的蜂胶的体外抗氧化活性要显著高于蜂胶分散在水中的体外抗氧化活性。负载蜂胶的热变性Zein-CMCS纳米粒子能有效提高蜂胶的包埋率、水溶性并且减缓蜂胶在胃液中的释放控制蜂胶在肠液中的持续释放。虽然热变性Zein-CMCS纳米粒子是一种良好的蜂胶载体,但经典的反溶剂沉淀法来构建Zein纳米粒子制备过程繁琐如有机溶剂的加入限制了在食品中的应用,后续去除有机溶剂也会导致Zein失稳沉淀;另外没有连续化制备的机器只局限于实验室小批量制备无法大规模生产。为了解决这些问题,本研究利用在碱性条件下Zein的溶解性增加,蜂胶去质子化的原理,发明了“一步法”实现了快速制备负载蜂胶的Zein/酪蛋白酸钠(caseinate)/海藻酸钠(alginate)复合纳米粒子,避免了有机溶剂的加入且无需特殊设备,使负载蜂胶的Zein复合纳米粒子的大规模生产成为可能;“一步法”制备得到的纳米粒子(方法三),外观呈球型,粒径在230 nm左右,表面电位为-30 mV。Zein-酪蛋白酸钠-海藻酸钠纳米粒子的包埋效率和载药量分别为87.5%和60.2μg/mg。由红外光谱得知氢键、疏水和静电力是形成纳米粒子的主要相互作用力。纳米粒子在pH值范围为2-8和NaCl浓度为0-300 mM时有良好的聚集稳定性。与未包埋的蜂胶相比,蜂胶被包埋在纳米粒子中的生物利用率增加到了 80%。我们的研究提供了一种清洁,低成本的方法来快速制备包埋蜂胶的纳米粒子,另外此方法也可用于运载其他含有羟基的疏水性营养物质如姜黄素、芦丁等,从而拓展它们在食品及药品中的应用范围。
【图文】：

０－８逡逑１．４＿２邋ｃｘ－Ｚｅｉｎ的结构模型逡逑ａ－Ｚｅｉｎ含有大量的ａ－螺旋结构，由高度均一的重复单元组成。图１－２展示了逡逑两种可能的ａ－Ｚｅｉｎ的三维结构模型。图１－２邋（ａ）由Ａｒｇｏｓ等人【２８］基于甲醇溶液中逡逑ａ－Ｚｅｉｎ的重复序列单元和ａ－螺旋含量分析提出。这此模型中，９个相邻且反平行逡逑６逡逑

基于Ｚｅｉｎ的两亲特性，Ｋｉｍ等人推断出Ｚｅｉｎ的胶束结构会随着乙醇浓度变化而逡逑发生结构逆转，进一步加入亲水（玻璃珠）或疏水粒子（颜料粒子）测试乙醇浓度高逡逑于或低于９０邋％时粒子与Ｚｅｉｎ的结合能力，最后提出图１－４所示的结构转变模逡逑型。逡逑黏度是Ｚｅｉｎ溶液的重要的流变性质之一，也是在加工生产中需要考虑的一逡逑个重要参数，因为黏度决定了在加工过程中（Ｚｅｉｎ的提取与纯化）所需要的抽取力逡逑与搅动力。另外观察在不同浓度乙醇水溶液中Ｚｅｉｎ的黏度变化能更好的理解Ｚｅｉｎ逡逑的构象变化。Ｆｕ等人［３４】研宄了邋Ｚｅｉｎ在乙醇水溶液中的流变行为，结果表明Ｚｅｉｎ逡逑表现出良好的牛顿流体行为。Ｚｅｉｎ的浓度，，乙醇的质量分数都会影响Ｚｅｉｎ的黏逡逑度。温度对Ｚｅｉｎ的黏度的影响符合Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ－ｔｙｐｅ方程。Ｚｅｉｎ的浓度增加，黏度逡逑以指数形式迅速增加。而乙醇的质量分数增加，Ｚｅｉｎ的黏度减小。逡逑８逡逑
【学位授予单位】：浙江工商大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TB383.1;TS201.2

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本文编号：2645034