基于白首乌蛋白质的姜黄素递送体系构建及特性研究

发布时间：2020-11-19 18:25

【摘要】：本文采用白首乌蛋白为主要材料,果胶、玉米油为辅助材料,对姜黄素构建递送体系,旨在改善姜黄素一类功能活性物质生物利用率低、稳定性差等限制其应用的缺点,本文中构建出三种不同递送体系,具体研究内容及实验结果如下:(1)蛋白递送体系:以白首乌蛋白、大豆蛋白为原料。对姜黄素与白首乌蛋白与大豆蛋白相互作用进行比较研究。通过采用稳态荧光分析、傅里叶-变换红外光谱分析、圆二色谱分析、差示扫描量热分析以及粒径和姜黄素的热稳定性分析。得出姜黄素通过静态方式淬灭白首乌蛋白和大豆蛋白的内源荧光,在疏水相互作用,发生吉布斯自由能降低的自发反应。条件相同下姜黄素与大豆蛋白的结合能力略高于白首乌蛋白。傅里叶-变换红外光谱分析进一步证实了姜黄素与两种蛋白质通过疏水相互作用结合。姜黄素结合改变了两种蛋白质的二级结构。白首乌蛋白与大豆蛋白蛋白可以有效提高姜黄素在热处理过程中的稳定性,白首乌蛋白的保护效果相对较弱。(2)复合纳米递送体系:以白首乌蛋白、果胶为材料,通过热处理,白首乌蛋白/果胶在pH 3.5形成可溶性静电复合物制备纳米颗粒。结果显示白首乌蛋白/低甲酯化果胶纳米粒子相比,白首乌蛋白/高甲酯化纳米粒子尺寸更小,结构更紧密,表面绝对电势和疏水性更高。姜黄素主要通过氢键和疏水相互作用被包埋于纳米载体内,纳米复合物可以显著增强在紫外线照射下姜黄素的光稳定性。(3)白首乌蛋白与果胶在不同pH条件下形成复合的凝聚物,发现白首乌蛋白/果胶复合凝聚物在pH 3~4过程中时复合凝聚物粒径达最大值,在pH和操作条件相同下,白首乌蛋白:果胶比例在4:1时,复合凝聚物具有更佳流变性,且高甲酯化果胶相比于低甲酯化果胶具有更好的流变特性,持油性也更佳,为后续制备高内相乳液打下理论基础。乳液递送体系:根据复合凝聚物,高压均质制备高内相乳液,观察外观,通过光学显微镜和激光共聚焦观察内部微观状态,进一步通过流变学和触变实验研究高内相乳液的粘弹性。结构表明,在适宜pH条件下,呈现奶油体状,乳液稳定性良好,可稳定储存。后负载活性物质姜黄素,研究荷载了姜黄素乳液的物理性能,实验结果表明,负载了姜黄素的高内相乳液流变学特性良好,证明其内部有凝胶网络体系稳固,姜黄素在该乳液中抗辐,可提高了姜黄素的生物利用度。
【学位授予单位】：哈尔滨商业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2020
【分类号】：TS201.2
【图文】：

哈尔滨商业大学硕士学位论文第14页图2-1不同浓度（0-44.8×10-5M）姜黄素对CAP（A）和SPI（B）荧光发射光谱的影响在激发波长278nm条件下Fig2-1Effectsofcurcuminatdifferentconcentrations(0-44.8×10-5M)onCAP(A)andSPI(B)fluorescenceemissionspectraattheexcitationwavelengthof278nm图2-2Cur与CAP（A）和SPI（B）在35、42、49℃温度下相互作用的Stern-Volmer曲线Fig2-2Stern-volmercurveofCurinteractingwithCAP(A)andSPI(B)at35,42and49℃表2-1Cur与CAP和SPI在35、42、49℃温度下结合的Stern-VolmerTab2-1Stern-volmerofCurcombinedwithCAPandSPIat35,42and49℃T(°C)Stern-volmerequationKSV（L/mol）Kq（L/mol/s）R2Cur-CAP35F0/F=1.299+4.851×103[Cur]4.851×1034.851×10110.90142F0/F=1.190+4.676×103[Cur]4.676×1034.676×10110.97849F0/F=1.167+4.277×103[Cur]4.277×1034.277×10110.985Cur-SPI35F0/F=2.125+7.914×103[Cur]7.914×1037.914×10110.96042F0/F=1.986+7.134×103[Cur]7.134×1037.134×10110.96449F0/F=1.726+6.971×103[Cur]6.971×1036.971×10110.985

哈尔滨商业大学硕士学位论文第14页图2-1不同浓度（0-44.8×10-5M）姜黄素对CAP（A）和SPI（B）荧光发射光谱的影响在激发波长278nm条件下Fig2-1Effectsofcurcuminatdifferentconcentrations(0-44.8×10-5M)onCAP(A)andSPI(B)fluorescenceemissionspectraattheexcitationwavelengthof278nm图2-2Cur与CAP（A）和SPI（B）在35、42、49℃温度下相互作用的Stern-Volmer曲线Fig2-2Stern-volmercurveofCurinteractingwithCAP(A)andSPI(B)at35,42and49℃表2-1Cur与CAP和SPI在35、42、49℃温度下结合的Stern-VolmerTab2-1Stern-volmerofCurcombinedwithCAPandSPIat35,42and49℃T(°C)Stern-volmerequationKSV（L/mol）Kq（L/mol/s）R2Cur-CAP35F0/F=1.299+4.851×103[Cur]4.851×1034.851×10110.90142F0/F=1.190+4.676×103[Cur]4.676×1034.676×10110.97849F0/F=1.167+4.277×103[Cur]4.277×1034.277×10110.985Cur-SPI35F0/F=2.125+7.914×103[Cur]7.914×1037.914×10110.96042F0/F=1.986+7.134×103[Cur]7.134×1037.134×10110.96449F0/F=1.726+6.971×103[Cur]6.971×1036.971×10110.985

哈尔滨商业大学硕士学位论文第15页对于静态淬灭，研究者多采用双对数Stern-Volmer模型来研究小分子与蛋白质的结合常数Kb和结合位点数n[47]：。图2-3Cur与CAP（A）和SPI（B）在35、42、49℃温度下Stern-Volmer曲线Fig2-3CurandCAP(A)andSPI(B)curvesstern-volmerat35,42and49℃如图2-3所示，Cur与两种蛋白质互作的双倒数Stern-Volmer曲线的线性拟合度较高（R2>0.94），在不同温度条件下。因此，Kb和n可以通过拟合直线与y轴的交点和斜率来确定。在温度35、42和49°C条件下，Cur与CAP的结合常数分别为7.620×103、8.786×103以及9.508×103L/mol，而Cur与SPI的结合常数分别为8.382×103、9.183×103、9.931×103L/mol（表2-2）。由此可知，Cur与两种蛋白质的结合常数均随温度的升高而增加，并且相同温度下Cur与SPI的结合常数高于CAP。Cur与CAP或者SPI互作的结合位点数接近于1，表明两者之间形成了一个结合位点。表2-2Cur与CAP和SPI在35、42、49℃温度下的结合常数Kb、结合位点数nTab2-2ThecombinationconstantsofcurcurandCAPandSPIat35,42and49℃wereKbandnT(°C)Double-logarithmStern-volmerequationKb（L/mol）nR2Cur-CAP35Log[(F0-F)/F]=3.882+0.964Log[Cur]7.620×1030.9640.94242Log[(F0-F)/F]=3.944+0.986Log[Cur]8.786×1030.9860.95649Log[(F0-F)/F]=3.978+1.002Log[Cur]9.508×1031.0020.991Cur-SPI35Log[(F0-F)/F]=3.923+0.881log[Cur]8.382×1030.8810.97342Log[(F0-F)/F]=3.963+0.916Log[Cur]9.183×1030.9160.98249Log[(F0-F)/F]=3.997+0.947Log[Cur]9.931×1030.9470.947在此基础上，进一步结合热力学方程计算Cur与蛋白质结合的吉布斯自由能（ΔG）、焓变（ΔH）和熵变（ΔS）等热力学参数:ΔH、ΔS>0主要表现为疏水作用力
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本文编号：2890317