维生素E/β-胡萝卜素复合脂质体及凝胶的制备与性能研究

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维生素E(VE)和β-胡萝卜素(βC)均为脂溶性生物活性物质,具有抗氧化性和促进健康的特性,是功能性食品中的营养强化成分,但其不稳定性,溶解性差和低生物利用度限制了应用。脂质体是天然活性成分的纳米载体,因具有良好生物相容性、提高包埋物稳定性等特点而引起广泛关注。维生素E和β-胡萝卜素的组合可发挥协同增效作用,同时降低β-胡萝卜素的氧化变质。目前,包埋维生素E或β-胡萝卜素的脂质体已被研究,而二者在脂质体中共同发挥作用的研究还鲜有报道。本实验采用大豆卵磷脂和氢化大豆卵磷脂两种磷脂制备复合脂质体,优化制备工艺,研究复合脂质体的理化性质、抗氧化活性及体外释放性能。通过对脂质体进行高分子修饰以及将脂质体制备成凝胶制剂,进一步提高脂质体结构的稳定性、改善活性物质的控制释放,提高生物可及性。本论文研究为开发性能较好的递送系统以用于食品、化妆品等领域。本文主要包括以下三部分内容:(1)复合脂质体的制备及理化性能研究。采用大豆卵磷脂和氢化大豆卵磷脂两种磷脂制备包埋维生素E和β-胡萝卜素的脂质体(L-VE-βC),以两种活性成分的包封率为主要考察指标,优化工艺条件,维生素E和β-胡萝卜素的包封率可达到93.64%和92.12%。通过DLS、DSC、TEM、FTIR和荧光分析,对制备的复合脂质体进行理化性能研究,并与空白脂质体(un-L)和包埋单一活性物质的脂质体(L-VE、L-βC)进行对比,结果表明脂质体呈球形,L-VE-βC的粒径大于un-L,但小于L-VE和L-βC。脂质体双层膜的刚性增加,热稳定性提高。进一步通过自由基清除活性和脂质过氧化抑制能力的研究,考察了脂质体的抗氧化活性,L-VE-βC(5:3)显示出最高的抗氧化活性,优于L-βC和L-VE。通过测定脂质体在不同温度下贮藏期间包封率的变化,考察脂质体的稳定性,4℃更有助于脂质体的贮藏。最后,通过测定β-胡萝卜素在模拟胃肠液中的累计释放率,探究脂质体的体外释放性能,L-VE-βC中β-胡萝卜素在模拟胃液(SGF)中的释放率低于L-βC,但在模拟肠液中(SIF)中的释放率高于L-βC。(2)壳聚糖修饰复合脂质体(C-L)的制备及其性能表征。通过DLS、DSC、TEM和FTIR分析技术,对C-L进行理化性能研究,并与未修饰脂质体进行对比,结果表明,壳聚糖与脂质体之间通过静电作用结合,C-L具有更高的热稳定性。进一步通过自由基清除活性的研究,考察脂质体抗氧化活性,C-L的抗氧化活性显著高于L-VE-βC。最后,通过测定β-胡萝卜素在模拟胃肠液中的累计释放率,探究了体外模拟释放特性,壳聚糖的表面修饰抑制了脂质体在胃中的降解,延长了活性物质在肠道内的释放。(3)脂质体凝胶的制备及性能研究。以海藻酸钠(ALG)复配不同质量的卡拉胶(CA)/黄原胶(XG)为凝胶基质,通过EDTA螯合剂缓慢释放钙离子制备凝胶,将脂质体L-VE-βC包埋在凝胶网络中,制备复合脂质体凝胶。SEM和FTIR表征表明,脂质体成功包埋在水凝胶网络中,二者之间可能存在氢键作用。通过流变、质构、DSC等考察发现脂质体加入海藻酸盐凝胶后,其热稳定性降低,但卡拉胶/黄原胶的添加会影响脂质体凝胶网络结构强度,提高脂质体凝胶的热稳定性。溶胀研究表明,脂质体的包埋提高了海藻酸盐凝胶的溶胀率,同样地,少量的卡拉胶/黄原胶添加会显著改善脂质体凝胶的溶胀性能。溶胀动力学分析发现Fickian扩散和Schott的拟二阶动力学模型可用来解释凝胶在水介质中的溶胀机理。体外模拟释放研究表明,卡拉胶/黄原胶的添加会改善活性物质的释放,其中,0.1%CA-L-GEL凝胶的控释效果最好,SIF内消化2 h其β-胡萝卜素的累积释放量达到84.2%,远高于在SGF中的释放量7.4%。
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