论文部分内容阅读
根皮素(Phloretin,PT)是以C6-C3-C6为骨架的具有葡萄糖吸收抑制作用的二氢查尔酮类植物黄酮,由于其结构为平面型,分子内π-π作用强,外加具有晶格能和分子间强烈的氢键作用,其显现出极差的水溶性(20 μg/mL)。甜菊糖苷(Steviolglycosides,STE)是以甜菊醇为基本骨架的四环二萜类化合物的混合物,被广泛的应用为食品行业的甜味剂。从分子结构分析,其是一种两头亲水性、中间疏水性结构的Bola型两亲性分子,具有表面活性剂类似的功能,可对疏水性物质起到增溶作用。本文通过STE的胶束(micelle,MC)和固体分散体系(Solid dispersion,SD)分别对PT进行增溶,主要对两种增溶工艺参数进行了优化,探讨了两种体系下的增溶原理、状态及能力的差异性,并对增溶前后PT的释放性、吸收性和葡萄糖吸收抑制能力的变化进行了考察,为PT与STE的复合并应用于糖尿病人群健康产品的开发提供了理论基础与相关适用技术。本文的主要结论如下:1.主要采用单因素实验、Box-Behnken响应面和分子动力学模拟技术优化并建立了甜菊糖苷-根皮素自组装胶束增溶体系(STE-PTMC)和固体分散增溶体系(STE-PT SD)。结果显示,甜菊苷(STE的主要成分)(14.346(J/cm3)1/2)与PT(17.455(J/cm3)1/2)的溶解度参数差值仅为3.1(J/cm3)1/2,两者之间具有较好的相容性,前者是后者适合的增溶材料。在STE-PTMC中,103 mg/mLSTE添加量、30 min搅拌时间和80℃的工艺条件下,30 mg PT可全部溶解于10 mL水中,而在STE-PT SD中,无需加热且仅用50 mg/mL STE便可将30 mg全部溶解于10 mL水中。另外,由于STE中的莱鲍迪苷A在水中会发生自聚集沉淀,其含量的增加不利于两个体系增溶作用的发挥。2.采用芘荧光探针、分子介观模拟、红外光谱、电子显微镜、粒径分析、X射线衍射等技术对STE-PTMC/SD的结构进行表征,探讨了两种工艺的增溶机理及增溶能力差异性。结果显示,两个增溶体系中均无化学反应发生。对于STE-PT MC,STE能自组装形成粒径为5 nm的球形胶束结构,并将PT负载于疏水核心中以达到增溶目的。对于STE-PT SD,固体分散后的PT在STE中以非晶态分散,这种状态使得PT在水中能以较少的外能输入下溶解,从而显著提高PT的水溶性。同时,在STE-PT SD中不仅存在4～5 nm的小型胶束,还发现了500～700 nm大胶束的形成,而该现象与PT的非晶态可能是使STE-PT SD具有较高增溶能力的潜在原因。3.通过PT增溶前后与牛血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)之间相互作用的荧光和紫外吸收光谱变化,对两种体系中PT的增溶行为和分散状态进行了探讨。结果显示,在STE-PTMC中,STE自组装胶束包裹了绝大多数的PT,阻碍了 PT与BSA的相互作用,而在STE-PTSD中,无定形态的PT大部分直接溶解在水中,与BSA之间的相互作用较强,仅有少量的PT是被STE胶束包载而被增溶。4.基于体外静态消化、单层Caco-2细胞系与释放模型,考察了 PT增溶前后的体外消化稳定性、吸收性、释放度及释放动力学,并对增溶前后PT的葡萄糖抑制吸收效果进行了初步评估。结果显示,STE-PT MC与STE-PT SD在各消化液中均保持良好的增溶稳定性,且增溶后PT的释放性得到了显著的提升,其中STE-PT SD的PT在36小时内的释放速率和累计释放率要略高于STE-PT MC。另外,由于PT在酸性释放介质中的溶解度较低,STE-PT-MC和STE-PT-SD的PT在胃液(SD:53.84%,MC:41.37%)中的释放率要高于肠液(SD:21.05%,MC:24.37%)。STE-PT SD 中 PT 的释放动力学符合Ritger-Peppas 方程(n<0.5),其释放依赖于浓度梯度,属于Fickian扩散,符合Fick第一定律,而STE-PTMC中PT由于受胶束包裹和递送,其释放更符合一级动力学方程,属于非Fickian扩散。最后,增溶后PT的吸收性和葡萄糖抑制吸收效果显著上升,且STE-PT SD的提升效果相对较好。