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CN114948903A - 一种负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶-壳聚糖盐酸盐复合纳米颗粒的制备方法 - Google Patents

一种负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶-壳聚糖盐酸盐复合纳米颗粒的制备方法 Download PDF

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CN114948903A CN202210635390.4A CN202210635390A CN114948903A CN 114948903 A CN114948903 A CN 114948903A CN 202210635390 A CN202210635390 A CN 202210635390A CN 114948903 A CN114948903 A CN 114948903A
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金绍娣
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Abstract

本发明涉及一种负载百里香酚的玉米醇溶蛋白‑阿拉伯胶‑壳聚糖盐酸盐复合纳米颗粒的制备方法，将玉米醇溶蛋白溶于乙醇水溶液中，再加入百里香酚，搅拌均匀后，将其呈细流状加入到去离子水中，得到玉米醇溶蛋白‑百里香酚纳米颗粒，往纳米颗粒中加入阿拉伯胶水溶液，调pH值为4并充分搅拌，离心取上清，得到负载百里香酚的小麦醇溶蛋白/阿拉伯胶纳米颗粒，往纳米颗粒中加入壳聚糖盐酸盐溶液，搅拌混合后旋蒸，离心收集上清，并冷冻干燥，即得。与现有技术相比，本发明采用玉米醇溶蛋白、阿拉伯胶及壳聚糖盐酸盐作为运载体系壁材，安全性高，成本低，制得的纳米颗粒稳定性好，百里香酚负载率高，混悬液在28天的储藏时间之内，体系稳定无浑浊。

Description

一种负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶-壳聚糖盐酸盐 复合纳米颗粒的制备方法
技术领域
本发明涉及一种负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶-壳聚糖盐酸盐复合纳米颗粒的制备方法，属于药物制剂技术领域。
背景技术
百里香酚，又名麝香草酚，即3-羟基对异丙基甲苯，是一类单酚类药食同源化合物，提取自百里香属植物，毒性远低于苯酚，具有安全无毒、绿色高效的特点。作为百里香精油的主要组成成分，百里香酚具有麝香草的香气，且具有较强的杀菌、除螨、防腐等功效，因此可被应用于食品、医药等行业。但百里香酚难溶于水，在储藏及制备过程中存在稳定性差、生物利用率低等缺陷，限制了其的应用。
目前，为改善百里香酚的溶解性、提高其生物利用率，对百里香酚进行运载以实现抗菌的方法较多，其中，采用食源性生物大分子抗菌运载体系如玉米醇溶蛋白等具有成本低、安全性高、方便快捷以及生物相容性好等优点。玉米作为我国重要的粮食及饲料作物，下游市场对于玉米精深加工产品已达饱和且产能过剩，而玉米蛋白作为湿法加工玉米淀粉的副产物，其不符合人体必需氨基酸需求的蛋白质组成，导致玉米蛋白的应用受到限制，以玉米醇溶蛋白为原料的运载体系可在有效利用玉米醇溶蛋白的数量及结构优势的同时，解决疏水性营养物质生物利用率低的问题。从结构组成来看，玉米醇溶蛋白是由各种不同分子量大小的肽链以二硫键相连接的形式所组成的共混蛋白质，其独特的α螺旋结构使得玉米醇溶蛋白具有亲水区与疏水区并存的两亲性，进而影响其溶解性等物理性质。
目前，制备玉米醇溶蛋白纳米颗粒的方法多为反溶剂法，本发明的研究组在前期研究中发现，虽然反溶剂法制备得到的玉米醇溶蛋白纳米颗粒能够负载一定量的疏水活性物质并达到一定的储藏稳定性，但仍存在负载率不高、稳定性较差的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶-壳聚糖盐酸盐复合纳米颗粒的制备方法，该方法制备得到的纳米颗粒稳定性好，并且百里香酚的负载率高。
技术方案
发明人采用玉米醇溶蛋白复合阿拉伯胶以及壳聚糖盐酸盐作为运载体系来制备百里香酚复合纳米颗粒，借助阿拉伯胶中的蛋白结构形成的空间位阻，以及壳聚糖盐酸盐中的正电荷来稳定复合纳米颗粒，在提高复合纳米颗粒的稳定性的同时，提高百里香酚的负载率。具体方案如下：
一种负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶-壳聚糖盐酸盐复合纳米颗粒的制备方法，包括如下步骤：
(1)将玉米醇溶蛋白溶于乙醇水溶液中，再加入百里香酚，搅拌均匀后，得到玉米醇溶蛋白-百里香酚溶液，将其呈细流状加入到去离子水中，得到玉米醇溶蛋白-百里香酚纳米颗粒；
(2)将阿拉伯胶溶于去离子水中，得到阿拉伯胶水溶液，然后将其加入到玉米醇溶蛋白-百里香酚纳米颗粒中，得到分散液，调分散液的pH值为4并充分搅拌混合，离心后收集上清液，得到负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶纳米颗粒；
(3)取壳聚糖盐酸盐溶于去离子水，得到壳聚糖盐酸盐溶液，将其加入到负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶纳米颗粒中，充分搅拌混合后，旋转蒸发，然后离心收集上清，最后冷冻干燥，即得。
进一步，步骤(1)中，所述玉米醇溶蛋白与百里香酚的质量比为10:1。
进一步，步骤(1)中，所述乙醇水溶液的体积浓度为60-80％。
进一步，步骤(2)中，所述玉米醇溶蛋白与阿拉伯胶的质量比为1:1。
进一步，步骤(2)中，所述离心的转速为3500-5500r/min，时间为8-12min。
进一步，步骤(3)中，所述壳聚糖盐酸盐与阿拉伯胶的质量比为1:1。
进一步，步骤(3)中，所述搅拌混合的转速为660r/min。
进一步，步骤(3)中，所述离心的转速为2000r/min，时间为10min。
本发明的有益效果：
1)本发明采用玉米醇溶蛋白、阿拉伯胶及壳聚糖盐酸盐三种食源性生物大分子作为运载体系壁材，降低生产成本的同时，为运载抗菌物质提供了理论基础，并对盘活玉米资源起到一定促进作用。
2)本发明中壳聚糖盐酸盐通过层层静电技术与阿拉伯胶-玉米醇溶蛋白纳米颗粒的结合，可一定程度上保护玉米醇溶蛋白纳米颗粒在酸性条件及等电点环境下的分解，实现了对百里香酚的高效负载。
3)本发明制备所得到的复合纳米颗粒对百里香酚的负载率达93.2％，可以将纳米颗粒复溶形成稳定的混悬液进行注射，混悬液在28天的储藏时间之内，体系稳定无浑浊。
附图说明
图1为实施例1制得的复合纳米颗粒的扫描电镜图；
图2为实施例1制得的百里香酚纳米颗粒在不同贮藏时间下的粒径测试结果；
图3为实施例1制得的百里香酚纳米颗粒在不同贮藏时间下的粒径测试结果。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶-壳聚糖盐酸盐复合纳米颗粒的制备方法，包括如下步骤：
(1)将40mg玉米醇溶蛋白溶于0.8mL 80％(v/v)的乙醇水溶液中，再加入4mg百里香酚，搅拌均匀后，得到玉米醇溶蛋白-百里香酚溶液，将其呈细流状加入到38.6mL去离子水中，得到玉米醇溶蛋白-百里香酚纳米颗粒；
(2)将40mg阿拉伯胶溶于0.2mL去离子水中，得到阿拉伯胶水溶液，然后将其加入到玉米醇溶蛋白-百里香酚纳米颗粒中，得到分散液，调分散液的pH值为4并磁力搅拌60min，4000r/min离心10min后收集上清液，得到负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶纳米颗粒；
(3)取40mg壳聚糖盐酸盐溶于10mL去离子水，得到壳聚糖盐酸盐溶液，将其加入到负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶纳米颗粒中，在660r/min的转速下充分搅拌混合后，旋转蒸发，然后2000r/min离心10min，收集上清，最后-40℃冷冻干燥，即得负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶-壳聚糖盐酸盐复合纳米颗粒，于-20℃保存。
实施例1制得的复合纳米颗粒的扫描电镜图见图1，可以看出，纳米颗粒有着球状外形和光滑表面，颗粒大小分布在100nm～250nm间，粒径大小及分布较为均匀。
性能测试：
1.测试实施例1制得的复合纳米颗粒的粒径、电位以及百里香酚包封率
其中，百里香酚包封率的测试方法为：
取2mg实施例1制得的负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶-壳聚糖盐酸盐复合纳米颗粒，溶解于5mL去离子水中，加入3mL乙酸乙酯并置于磁力搅拌器上搅拌60min以萃取得游离的百里香酚，重复萃取3次得到合并萃取液，以乙酸乙酯作为空白对照，在276nm下测定样品的吸光值。根据百里香酚在乙酸乙酯中的标准曲线方程：y＝9.820x+0.019(R2＝0.993)计算游离百里香酚含量后，按照下式计算包封率：
Figure BDA0003680097460000031
测试结果见表1：
表1实施例1制得的复合纳米颗粒的粒径、电位以及百里香酚包封率
Figure BDA0003680097460000041
由表1可以看出，实施例1制得的复合纳米颗粒的粒径为190.45nm，与扫描电镜结果相匹配，且复合纳米颗粒体系电位稳定，能够较好的完成百里香酚的包封和运载作用。
2.测试不同浓度氯化钠溶液对实施例1制得的复合纳米颗粒的粒径、PDI、电位的影响实验方法：
称取1mg实施例1制得的负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶-壳聚糖盐酸盐复合纳米颗粒，溶解于1mL去离子水中，分别加入10mL不同浓度(0mmol/L、10mmol/L、20mmol/L、30mmol/L、50mmol/L、100mmol/L)氯化钠溶液于涡旋振荡器上振荡1min后，室温下静置10min，然后分别用pH＝4.0的磷酸盐缓冲液将含不同盐离子浓度的负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶-壳聚糖盐酸盐复合纳米颗粒稀释10倍，测定所得纳米颗粒粒径、PDI及电位。
测试结果见表2：
表2不同盐离子浓度对实施例1制得的百里香酚纳米颗粒的粒径、PDI、电位的影响
Figure BDA0003680097460000042
由表2可以看出，当盐离子浓度增大至30mmol/L时，复合纳米颗粒的粒径、PDI显著(p<0.05)增大至342.32nm和0.45，电位显著(p<0.05)增大至-20.12mV，体系肉眼无可见沉淀和絮凝物，但体系颗粒逐渐变大且不稳定性提高；当盐离子浓度为50mmol/L时体系颗粒粒径变为微米级，且颗粒严重絮凝，PDI为1.00、电位为-5.43mV，此时再增大盐离子浓度会进一步破坏体系的稳定性。该结果表明，壳聚糖盐酸盐的加入，与玉米醇溶蛋白及阿拉伯胶以静电相互作用力结合，该力可抵抗30mmol/L的盐离子浓度对其干扰，而当盐浓度高于30mmol/L时会对纳米颗粒表面电荷产生电荷屏蔽效应。同时，阿拉伯胶的多糖侧链可在玉米醇溶蛋白周围形成空间位阻，可有效阻止较低浓度盐离子对体系稳定性的影响，提高复合纳米颗粒体系稳定性。
3.贮藏稳定性测试
实验方法：称取20mg实施例1制得的负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶-壳聚糖盐酸盐复合纳米颗粒，溶解于20mL的去离子水中，然后贮藏于透明螺盖瓶内，并于25℃下分别保存1d、7d、14d、21d、28d，每瓶样品中滴入两滴0.01％叠氮化钠防止微生物生长。测定不同贮藏时间下复合纳米颗粒粒径、PDI及电位。
实施例1制得的百里香酚纳米颗粒在不同贮藏时间下的粒径测试结果见图2，实施例1制得的百里香酚纳米颗粒在不同贮藏时间下的电位测试结果见图3，可以看出，本发明的复合纳米颗粒体系在28d内均较为稳定，粒径值无显著变化，电位值也都在-34mV左右，没有沉淀和絮凝现象发生。该结果也证实了阿拉伯胶和壳聚糖盐酸盐对玉米醇溶蛋白有较好的保护作用，复合纳米颗粒具有较好的贮藏稳定性。

Claims (8)

1.一种负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶-壳聚糖盐酸盐复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将玉米醇溶蛋白溶于乙醇水溶液中，再加入百里香酚，搅拌均匀后，得到玉米醇溶蛋白-百里香酚溶液，将其呈细流状加入到去离子水中，得到玉米醇溶蛋白-百里香酚纳米颗粒；
(2)将阿拉伯胶溶于去离子水中，得到阿拉伯胶水溶液，然后将其加入到玉米醇溶蛋白-百里香酚纳米颗粒中，得到分散液，调分散液的pH值为4并充分搅拌混合，离心后收集上清液，得到负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶纳米颗粒；
(3)取壳聚糖盐酸盐溶于去离子水，得到壳聚糖盐酸盐溶液，将其加入到负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶纳米颗粒中，充分搅拌混合后，旋转蒸发，然后离心收集上清，最后冷冻干燥，即得。
2.如权利要求1所述负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶-壳聚糖盐酸盐复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述玉米醇溶蛋白与百里香酚的质量比为10:1。
3.如权利要求1所述负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶-壳聚糖盐酸盐复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述乙醇水溶液的体积浓度为60-80％。
4.如权利要求1所述负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶-壳聚糖盐酸盐复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述玉米醇溶蛋白与阿拉伯胶的质量比为1:1。
5.如权利要求1所述负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶-壳聚糖盐酸盐复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述离心的转速为3500-5500r/min，时间为8-12min。
6.如权利要求1所述负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶-壳聚糖盐酸盐复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述壳聚糖盐酸盐与阿拉伯胶的质量比为1:1。
7.如权利要求1所述负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶-壳聚糖盐酸盐复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述搅拌混合的转速为660r/min。
8.如权利要求1至7任一项所述负载百里香酚的玉米醇溶蛋白-阿拉伯胶-壳聚糖盐酸盐复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述离心的转速为2000r/min，时间为10min。
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