辅酶Q10类脂囊泡及凝胶的制备与性能研究

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辅酶Q10(CoQ10)是一种黄色脂溶性天然维生素类似物,常存在于人体内的血液、线粒体以及细胞膜等多种组织中。它是一种天然的抗氧化剂,在维持机体的多种生化途径中有着重要的作用。它在糖尿病、慢性心力衰竭、癌症、白内障、心脾综合征等方面表现出多种药理活性。此外,它还具有营养补充剂的功效,是目前世界上人类可食用的第三大营养补充剂。同时由于其抗衰老、抗氧化性能优越,它也被广泛地应用于化妆品行业。然而由于它的高分子量、水溶性差以及生物利用率低,极大地阻碍了它的发展。因此,研究者们探索开发了各种新型给药载体,以克服其限制。本文以吐温、胆固醇(Chol)、PEG或壳聚糖(CS)为原料,制备了囊泡载体,提高CoQ10的稳定性和生物利用度,并将其封装于凝胶中,通过对载体凝胶基质的性能考察,以进一步扩展CoQ10在食品、医药、化妆品等方面的应用。(1)辅酶Q10类脂囊泡的制备及性能的研究本文采用薄膜水化法为制备方法,以囊泡的包封率(EE)为主要考察指标,优化了辅酶Q10载药囊泡(CoQ10-Nio)的制备条件,最终得到的较优制备条件为:采用Tween 60作为表面活性剂,表面活性剂与胆固醇质量比(Surf/Chol)为2:1,CoQ10与表面活性剂质量比(CoQ10/Surf)为1:10,水化温度60℃,水化时间60 min,制备的囊泡包封率为93.09%,粒径为136.3±0.8 nm。对优化后的囊泡分别进行高分子PEG和CS修饰,制备PEG-CoQ10-Nio和CS-CoQ10-Nio,发现PEG修饰后的囊泡粒径略有减小,且包封率基本不变。而CS修饰后的囊泡粒径明显增大且电位由负变正,包封率比CoQ10-Nio的略有降低。并对三种囊泡进行TEM、FTIR、DSC等结构考察,表明PEG修饰囊泡存在氢键作用,CS修饰囊泡可能存在静电和氢键作用,部分官能团吸收峰的变化表明高分子成功地修饰在囊泡表面,CoQ10以无定形的状态存在于囊泡中。与CoQ10的乙醇溶液相比,部分CoQ10囊泡对羟自由基的清除能力显著增强(P<0.05)。光稳、热稳实验表明PEG修饰可以很好的提高囊泡的稳定性,而CS修饰对囊泡稳定性的提高效果不显著。且经过60天的存储,PEG/Surf 1:2的CoQ10保留率仍接近100%。与CoQ10的乙醇溶液相比,CoQ10经囊泡包埋后具有很好的体外缓释效果。(2)辅酶Q10类脂囊泡凝胶基质的制备及囊泡凝胶性能研究以卡波姆(CBM)为凝胶基质,加入不同质量比的小核菌胶(SCL)制备复合凝胶CBM-SCL-Gel,对其流变、质构性能进行考察。结果表明SCL改善了卡波姆凝胶的凝胶性能,随着SCL含量的增大,复合凝胶的黏性、模量都明显提高。凝胶中加入保湿剂-甘油,基本不影响凝胶的凝胶性能。通过SEM、FTIR等对凝胶进行结构表征,结果显示复合凝胶中CBM主要通过氢键与SCL交联,形成了致密的网状结构。复合凝胶的溶胀行为符合拟二阶动力学,且SCL的加入使得卡波姆凝胶的吸水机理趋向于non-Fickian扩散模式。以优化后的配方(CBM/SCL 5:5、10%的甘油)为凝胶基质,分别加入CoQ10、CoQ10-Nio、PEG-CoQ10-Nio制备囊泡凝胶CoQ10-Gel、N-Gel、P-N-Gel。通过对囊泡凝胶进行流变、质构、FTIR、DSC、DLS等表征考察,发现囊泡与凝胶之间可能存在相互作用,但装载的囊泡基本不影响体系的凝胶性能,囊泡以无晶态存在于凝胶中。对囊泡凝胶的储藏稳定性考察,发现囊泡凝胶在储存30天后,CoQ10的保留率仍为92%(4℃,N-Gel)。
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