结构化羟丙基甲基纤维素乳液的构建及其对川陈皮素的包载与递送

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天然多甲氧基黄酮类化合物具有优良的生物活性,但是口服生物可利用性常受其低水溶性、易结晶性等物理特性的限制。乳液递送体系已被广泛应用于此类功能组分的溶解、包载及递送。前期研究表明,通过在乳液体系中添加生物高分子聚合物,可抑制易结晶功能组分的结晶析出并延长其过饱和状态的维持时间。因此,本论文首先以羟丙基甲基纤维素(hydroxypropyl methylcellulose,HPMC)为乳化剂构建结构化乳液递送体系;然后将乳清浓缩蛋白(whey protein concentrate,WPC)加入HPMC乳液,对其进行结构化修饰;将所得乳液体系用于脂溶性川陈皮素(nobiletin,NOB)的包载与递送,探究乳液结构与NOB晶体形貌及包封稳定性之间的关系;最后通过体外消化模型系统评价三种结构化乳液体系中NOB的生物可给性。本研究工作为易结晶脂溶性营养素递送体系的构建提供理论借鉴。主要研究结果如下:1.HPMC稳定乳液的配方优化及其对NOB结晶行为和生物可给性的调控。HPMC乳液最佳配方为MCT 20 wt%、HPMC 3 wt%,乳液粒径稳定在300 nm左右;选择9.0 mg/g NOB负载于乳液中,结果表明,4℃条件下储存有利于维持其过饱和状态,NOB晶体附着在油滴表面,HPMC作为乳化剂可能阻碍NOB晶体从油/水界面的迅速脱落析出,延长附着时间,从而提高NOB包载量;选择4.5-7.5mg/g NOB进行负载,发现NOB在HPMC乳液中的包载量稳定维持在4.5 mg/g;对新鲜乳液进行生物可给性测试,结果表明NOB的生物可给性不受其初始浓度(4.5-7.0 mg/g)影响,均达到80%以上。2.利用蛋白质等电点沉淀的性质,通过p H调节构建HPMC/WPC结构化乳液凝胶体系,并对NOB生物可给性进行评价。结果表明,以3 wt%HPMC与1wt%WPC为复合乳化剂,所得乳液体系可将NOB包载量稳定在6.0 mg/g左右。高于单一乳化剂HPMC(4.5 mg/g)和WPC(1.5 mg/g)乳液体系;利用p H调节形成乳液凝胶后,HPMC/WPC乳液凝胶体系具有聚集的簇状结构,该结构能在NOB表面形成“包裹层”,对NOB晶体形成与析出有一定抑制作用,使得NOB的负载量维持在7.5 mg/g。p H在4.5时,NOB的生物可给性有一定提升,乳液凝胶体系中NOB生物可给性在70%左右。3.利用钙离子(Ca2+)交联蛋白质,构建HPMC/WPC结构化乳液凝胶体系,并对NOB生物可给性进行评价。HPMC的存在对WPC/Ca2+凝胶体系有很好的稳定作用,能控制凝胶网络结构的形成,且能抑制凝胶的析水过程;微流变结果显示HPMC的存在削弱了WPC/Ca2+凝胶的粘弹性行为;偏光显微镜结果显示NOB多以晶体形式存在于凝胶网络结构的“包裹层”中;不同Ca2+浓度对油脂消化速率影响较大,对于WPC-Ca2+乳液体系,FFA释放率0.12 wt%>0.24 wt%>0.50 wt%>1.00wt%,而HPMC/WPC-Ca2+乳液体系,FFA释放率0.50 wt%>0.24 wt%>0.12 wt%>1.00 wt%;不同Ca2+浓度对NOB生物可给性的影响研究结果与油脂消化速率结果保持一致,HPMC/WPC-Ca2+乳液体系能提升NOB生物可给性,当Ca2+浓度为0.50 wt%时NOB的生物可给性最高,达70%以上。4.对比上述三种NOB结构化乳液递送体系。HPMC结构化乳液体系可抑制NOB晶体的析出,将其包载量稳定在4.5 mg/g;WPC的加入可将NOB的包载量从4.5 mg/g提升到6.0 mg/g;HPMC/WPC复合结构化乳液递送体系经p H调节、Ca2+交联两种方式形成凝胶网络结构,使NOB被包裹,从而将NOB包载量维持在初始量7.5 mg/g。上述三种体系均可将NOB的生物可给性提高至70%以上。
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