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疏水性活性物质,特别是姜黄素类天然植物多酚,具有抗氧化、抗炎、抗癌等生物活性。然而,水溶性低、代谢速度快和稳定性差等缺陷限制了它的应用范围。为了使其更好地发挥生理功效,可制备纳米载体将其运输到靶向部位,以提高其生物利用度。天然多糖由于具有良好的生物相容性和可降解性等特点,一直是纳米载体的研究热点之一。对多糖进行疏水改性以构建两亲性多糖,使其在水中自组装形成胶束,对疏水性活性物质具有较好的包载和释放效果。普鲁兰多糖具有良好的水溶性、生物相容性和缓释特性,被广泛用于食品和制药行业。本论文优化了普鲁兰多糖的疏水改性制备工艺,并对其结构性质和载体性能进行了表征,以解决姜黄素类物质水溶性低、稳定性差等难题,为改善疏水性活性物质的生物利用度提供一定的理论指导。主要研究内容如下:(1)用水相法制备2-辛烯基琥珀酸酐(OSA,Octenyl Succinic Anhydride)改性普鲁兰多糖(OSAP,OSA modified pullulan),并对其制备工艺进行探究。研究结果表明,OSAP的最佳制备条件为反应温度45°C,反应时间2 h,p H 8.5,普鲁兰多糖浓度为30%。当OSA添加量为3%,6%,9%时,取代度分别为0.0163、0.0346、0.0469,将其命名为OSAP1、OSAP2、OSAP3。随后对OSAP的结构进行表征,OSAP的分子量和均方根回旋半径与取代度呈正相关。红外光谱在1730 cm-1和1580 cm-1处,而核磁共振图谱在δ0.85 ppm、1.25 ppm和1.96 ppm附近出现了OSA基团的特征峰,均表明OSA基团成功接入到普鲁兰多糖上。接着研究了OSA改性对普鲁兰多糖性质的影响,经OSA改性后,普鲁兰多糖的黏度和Zeta电位绝对值均随着取代度的增加而增加。(2)通过改变OSA添加量制备不同取代度OSAP,并研究取代度对其乳化性质的影响。结果表明,随着取代度的增加,OSAP的表面张力和界面张力显著降低。同普鲁兰多糖制备的乳液相比,OSAP制备的纳米乳液的粒径减小,乳液稳定性和黏度增大,并且随着OSAP取代度增加而不断增加。表明OSA基团的引入可以显著提高普鲁兰多糖的乳化性,特别是当取代度高于0.0346时,OSAP制备的乳液拥有较高的稳定性。因此,OSAP可以作为潜在的乳化剂和稳定剂应用于乳化基食品和饮料产品中,而且还可以作为合适的包埋剂应用于功能食品中。(3)基于食品用OSA的添加量不能超过3%的限制,在低取代度(OSA添加量3%)下制备乙酰化OSA复合改性普鲁兰多糖(AOSAP,acetylated OSA modified pullulan)以提高其乳化性质,并对其制备工艺进行探究。结果表明,最佳制备条件为反应温度35°C,反应时间3 h,p H 8.5。当乙酸酐添加量为4%,8%,12%时,乙酰基取代度分别为0.0537,0.0928和0.1286,将其命名为AOSAP1、AOSAP2、AOSAP3。对AOSAP的结构表征显示,AOSAP的分子量和均方根回旋半径与乙酰基取代度呈正相关。红外光谱在1253 cm-1处,而核磁共振图谱在δ1.5-2.2 ppm附近均出现了乙酰基的特征峰,均表明乙酰基团成功接入到普鲁兰多糖上。同时研究了不同乙酰基取代度的AOSAP的乳化性质。随着乙酰取代度的增加,AOSAP的表面张力和界面张力显著降低。同低取代度OSAP制备的乳液相比,AOSAP制备的纳米乳液的粒径减小,乳化稳定性和黏度随着取代度的增加而不断增加。结果表明,乙酰基团的引入可以进一步提高OSAP的乳化特性。(4)基于食品安全考虑(OSA添加量小于3%,乙酰取代度小于0.097),选取不同疏水改性普鲁兰多糖载体OSAP1,AOSAP1和AOSAP2,通过自组装制备疏水改性普鲁兰多糖-姜黄素胶束,考察不同疏水改性普鲁兰多糖载体对姜黄素包埋率和负载量、稳定性及体外释放特性的影响,综合评价疏水改性普鲁兰多糖作为纳米载体的效果。结果表明,当疏水改性普鲁兰多糖和姜黄素的质量比为10:1时,三种疏水改性普鲁兰多糖载体的包埋率和负载量均较高。其中AOSAP2包埋率和负载量最高,分别为56.36%和5.64%。通过红外光谱和荧光光谱结果证明,疏水改性普鲁兰多糖与姜黄素之间主要通过氢键和疏水作用力连接。此外,与游离姜黄素相比,疏水改性普鲁兰多糖-姜黄素胶束具有较好的光稳定性和缓慢释放性能。(5)考虑到壳聚糖是自然界唯一的阳离子多糖,利用静电沉积法在AOSAP2周围形成壳聚糖涂层,制备了壳聚糖-AOSAP2-姜黄素复合纳米胶束,并研究了其工艺和性质。结果表明,当壳聚糖浓度为0.5 mg/m L时,复合纳米胶束的包埋率和负载量相对较高,分别为74.49%和7.45%。壳聚糖的引入,降低了AOSAP2纳米胶束的粒径,但是随着壳聚糖浓度的增大,纳米胶束的粒径不断增大,从137.6 nm增加到214.9 nm。荧光光谱结果显示,当壳聚糖-AOSAP2纳米胶束与姜黄素复合后,姜黄素的荧光强度不断增强,并且发生了更明显的蓝移现象,表明姜黄素和壳聚糖-AOSAP2纳米胶束之间具有较强的疏水相互作用。以上研究结果表明,疏水改性普鲁兰多糖可以作为生物活性物质的纳米载体,在食品和制药行业具有广阔的应用潜力。