脉冲电场辅助酶解制备多孔淀粉—海藻酸盐微球及其包埋叶黄素研究

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为克服口服药物递送体系中(BCS)II类药物水溶性低、稳定性差等特性的限制,本文提出一种多孔淀粉与海藻酸盐结合的新型口服药物递送体系,以改善药物在体内的有效浓度和生物利用度低等缺陷。主要研究结果如下:以蜡质玉米淀粉为原料,采用脉冲电场(PEF)协同复合糖化酶解技术制备多孔淀粉,探究PEF对淀粉的水解率和吸油率的影响。结果表明:通过PEF改性后,淀粉水解率达到24.28%时所需的水解时间缩短一半;在相同加酶量的条件下,通过PEF改性后,淀粉水解率为23.11%较原淀粉显著提高,表明PEF处理能缩短酶解时间的同时减少酶解过程中的加酶量,节省工业成本。对PEF改性淀粉与改性后再进行复合糖化酶酶解制备的多孔淀粉样品进行形态以及结构表征:扫描电镜结果显示,PEF改性可使淀粉表面产生凹槽状结构;激光共聚焦电镜观察显示,PEF改性淀粉颗粒内分布着更多的通道;粒径分析与孔容孔径分析显示PEF处理增加原淀粉的孔容、孔径、比表面积以及粒径;凝胶渗透色谱显示PEF处理破坏了支链淀粉分子的糖苷键,使支链淀粉断裂析出;热力学性质测定结果显示PEF改性淀粉焓值(△Hgel)低于原淀粉,表明PEF改性影响了淀粉颗粒的多尺度结构,破坏了淀粉颗粒内部分致密的结晶区,从而增加了原淀粉的敏感性,提高了酶解效率。以叶黄素为模型药物,PEF辅助酶解制备的多孔淀粉为壁材,制备吸附有叶黄素油脂的包埋物L/PS,并以此为对照制备了海藻酸钠浓度为1%、2%的凝胶微球L/PS/1%AG与L/PS/2%AG,以探究海藻酸钠浓度对包埋率以及释放效果的影响。叶黄素的包埋率依次为:L/PS(95.85%)>L/PS/2%AG(81.55%)>L/PS/1%AG(71.25%),凝胶微球的包埋率较低的原因可能是海藻酸钠形成胶凝过程中叶黄素的损失,而海藻酸钠浓度更高时凝胶强度更大,使叶黄素不易溢出。体外释放研究表明,叶黄素在模拟胃液(SGF,p H=1.2)中的释放均比模拟肠液(SIF,p H=6.8)更慢,海藻酸钠凝胶微球在胃液中保持原状,阻碍了叶黄素的释放,但在SIF中溶胀状态下释放叶黄素的速度加快。L/PS/1%AG的释放速度比L/PS/2%AG更快,这是因为较高的海藻酸钠浓度会形成密度与机械强度更高的微球,进而影响了叶黄素的溶出速度。试验结果成功地验证了这一药物递送体系在改善当前低溶解度和低稳定性口服药物靶向递送效果的可行性。
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