复合亚麻籽油和CoQ10的微纳米载体的制备与评价

 2022-11-30 16:22:26

论文总字数:20886字

摘 要

本论文将对亚麻籽油和CoQ10进行包裹,得到两个负载亚麻籽油和CoQ10的微纳米载体体系,该体系显著提高了亚麻籽油和CoQ10的物理和化学稳定性。

第一部分是复合亚麻籽油和CoQ10乳液,是先经过高速剪切再利用高压均质法)600bar,3 cycles制备得到。同时从稀释稳定性、升温稳定性、冻融稳定性、离子强度稳定性、体外模拟消化、体外释放、光稳定性考察等方面对CoQ10纳米乳液的稳定性进行研究,测得CoQ10在水中分散性较好,适合在低温环境下,高温可能会对乳液产生影响。在乳液中加入Na 、Ca2 不影响乳液的粒径,但是电位的绝对值下降。体外模拟消化中亚麻籽油的消化率得到提高,CoQ10的生物可及率提高,体外释放CoQ10的释放具有缓释特性。光稳定性考察中,CoQ10乳液的具有较好的光稳定性。

第二部分复合亚麻籽油和CoQ10硅脂微球是经过冷冻干燥制备得到,并对其加速脂质氧化、体外模拟消化、体外释放、光稳定性考察等特征进行了研究。载体化能够有效地抑制亚麻籽油的初级氧化和次级氧化。体外模拟消化研究表明,硅脂微球的亚麻籽油消化量和消化速率更高。体外释放硅脂微球显示出了缓释的效果。光稳定性结果表明,CoQ10硅脂微球优于CoQ10乳液,其对CoQ10具有双层保护作用。

关键词:亚麻籽油;CoQ10;固体脂质纳米粒;硅脂微球;纳米乳液

Preparation and Evaluation of Co-Loaded Linseed oil and CoQ10 Nano Carriers

Abstract

In this paper, linseed oil and CoQ10 were coated to obtain two micro-nano carrier systems loaded with linseed oil and CoQ10, which significantly improved the physical and chemical stability of linseed oil and CoQ10.

The one part is the co-loaded linseed oil and CoQ10 emulsion,which was prepared by high-speed shearing and then high-pressure homogenization at 600bar, 3 cycles. At the same time, the stability of CoQ10 emulsion was studied from the aspects of dilution stability, temperature rise stability, freeze-thaw stability, ionic strength stability, in vitro simulated digestion, in vitro release, light stability investigation, etc. It was found that COQ10 had good dispersibility in water and was suitable for low temperature environment, and high temperature might affect the emulsion. The addition of Na and Ca2 to the emulsion don’t affect the mean size of the emulsion, but the absolute value of potential decreases. In vitro simulated digestion, the digestibility of linseed oil was improved, the bioaccessibility of CoQ10 was improved, and the release of CoQ10 in vitro had slow release characteristics. In the light stability investigation, CoQ10 emulsion has good light stability.

The next part is the Co-loaded linseed oil and CoQ10 silica lipid hybrid microparticles ,which were prepared by freeze-drying, and their characteristics such as accelerating lipid oxidation, in vitro simulated digestion, in vitro release and light stability were studied. The carrier can effectively inhibit the primary oxidation and secondary oxidation of linseed oil. In vitro simulated digestion studies showed that the digest volume and digestion rate of linseed oil of silica lipid hybrid microparticles were higher. In vitro release of silica lipid hybrid micro- particles showed a sustained release effect. The light stability results show that CoQ10 silica lipid hybird microparticles superior to CoQ10 emulsion, which has double-layer protection effect on CoQ10.

Key words: Linseed Oil; CoQ10; Solid Lipid Nanoparticles; Silica Lipid Hybird Microparticles; Nano Emulsion

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2 活性成分 1

1.2.1 亚麻籽油 1

1.2.2 CoQ10 1

1.3 研究体系 1

1.3.1 纳米乳液 1

1.3.2 固体脂质纳米粒 2

1.4 研究目的和内容 2

1.4.1 研究目的 2

1.4.2 研究内容 2

第二章 复合亚麻籽油和CoQ10纳米乳液制备与表征 3

2.1 实验试剂及仪器 3

2.1.1 实验试剂 3

2.1.2 实验仪器 3

2.2 实验方法 4

2.2.1 CoQ10含量的测定方法 4

2.2.2 乳液的制备方法 4

2.2.2.1 乳化剂筛选 4

2.2.2.2 高压均质法 4

2.2.3 表征与评价 5

2.2.3.1 稀释稳定性 5

2.2.3.2 升温稳定性 5

2.2.3.3 冻融稳定性 5

2.2.3.4 离子强度稳定性 5

2.2.3.5 体外模拟消化 6

2.2.3.6 体外释放 6

2.2.3.7 光稳定性考察 6

2.3 结果分析与讨论 7

2.3.1 CoQ10含量测定方法 7

2.3.2 乳化剂筛选 7

2.3.2 高压均质条件 7

2.3.3 稀释稳定性 8

2.3.4 升温稳定性 8

2.3.5 冻融稳定性 9

2.3.6 离子强度稳定性 9

2.3.7 体外模拟消化 11

2.3.8 体外释放 13

2.3.9 光稳定性考察 14

第三章 亚麻籽油和CoQ10硅脂微球制备与评价 15

3.1 实验试剂及仪器 15

3.1.1 实验试剂 15

3.1.2 实验仪器 16

3.2 实验方法 16

3.2.1 负载CoQ10乳液的制备 16

3.2.2 负载CoQ10硅脂微球的制备 17

3.2.3 表征与评价 18

3.2.3.1 脂质加速氧化实验 18

3.2.3.2 体外模拟消化实验 18

3.2.3.3 体外释放实验 18

3.2.3.4 光稳定性考察 18

3.3 结果分析与讨论 18

3.3.1 负载CoQ10乳液的制备 18

3.3.2 负载CoQ10硅脂微球的制备 18

3.3.3 脂质加速氧化实验 19

3.3.4 体外模拟消化实验 20

3.2.5 体外释放实验 22

3.2.6 光稳定性考察 22

致 谢 24

参考文献 25

第一章 绪 论

1.1引言

2003年9月,美国农业部第一次提出纳米技术在食品工业上的应用,并预言纳米技术会改变整个食品工业,推动食品行业纳米技术的发展。[1] 随着纳米技术的发展与应用,其在功能性食品领域与营养物的方面的研发也是日益提升。研发人员越来越致力于在负载包裹物营养物质以及功能性食品的纳米载体上。其中包括纳米乳液、脂质纳米粒、纳米脂质载体、纳米球等传递系统。纳米颗粒有缓释、靶向等优点,即药物释放速度缓慢可控,药物的生物利用度提高。[2] 对于人体不易直接吸收的脂溶性营养功能活性物质而言,通过筛选制备温度、脂质及乳化剂种类、形成具有不同尺寸的纳米O/W稳定体系。[3] 通过包裹的脂溶性活性物质由于具备了纳米级特殊结构,在水中的溶解度会大大提高。因此纳米技术制备的食品可以提高人体的吸收利用率,改善活性物质生物利用度低的问题,同时符合人们对营养保健的渴求。在此背景下,本文研究了亚麻籽油、CoQ10等营养成分的纳米载体,希望能为纳米载体技术的应用提供一些参考。

1.2 活性成分

1.2.1 亚麻籽油

亚麻籽油(Linseed oil)含有丰富的人体必需多不饱和脂肪酸,其中ω-3不饱和脂肪酸之一的α-亚麻酸(ALA)含量比其他油料作物都高,含有超过50%,与ω-3不饱和脂肪酸摄入相关的健康益处已被广泛证实,尤其是与心血管疾病预防相关的益处。[4] 此外,亚麻籽油还有降脂、降血压,预防癌症等功能。同时,亚麻籽油中较高水平的ALA限制了花生四烯酸和其它促炎类花生酸的产生,这使得亚麻籽油具有抗炎作用。[5]

1.2.2 CoQ10

CoQ10(coenzyme10,CoQ10)是一种脂溶性醌类化合物,是生物体中线粒体重要组成成分之一,经被美国 FDA 批准可用于治疗各种线粒体疾病,如糖尿病、充血性心力衰竭、癌症、帕金森病、牙周病和其他疾病等。CoQ10作为一种天然的抗氧化剂,亦可以清除自由基和抑制脂质过氧化。CoQ10的抗氧化特性有助于保护重要器官心脏免受循环低密度脂蛋白的影响,CoQ10由于自身结构和高分子量,导致水溶性差,吸收缓慢和口服生物利用度低。[6]

1.3 研究体系

1.3.1 纳米乳液

纳米乳液(Nanoemulsio,NE),是由水相、油相、表面活性剂和助表面活性剂等自发形成,粒径为1-100nm的热力学稳定、各向同性,透明或半透明的均相分散体系.一般来说,纳米乳主要分为三种类型,即水包油型纳米乳液(O/W),油包水型纳米乳液(W/O)以及双连续型纳米乳(B.C),O/W纳米乳液是比较常见的乳液,除了具有高稳定性和保持活性物质抗氧化和抗微生物性能的能力外,还可以包封活性物质,掩盖不愉快的味道,并易于分散在其他食品中。粒径更小赋予粒子更大的表面积,使得活性物更容易被吸收,生物利用度提高。[7]

1.3.2 固体脂质纳米粒

固体脂质纳米粒(Soild lipid nanoparticles,SLN),是一种胶体脂质基载体,由常温下为固体的脂质和公认安全的表面活性剂制成,用于稳定纳米载体,避免聚集。在过去十年中,其载体受到越来越多的关注,表现出良好的物理稳定性,为活性成分提供了保护,具有靶向定位和有针对性的释放作用。[8] SLN的生产无需使用有机溶剂,毒性风险小,易于放大和灭菌,从而满足最佳颗粒载体系统的要求。[9] 该工艺将油脂输送成自由流动的粉末,对难溶性成分进行了包裹,作为一种延缓或抑制氧化反应的关键技术,在最终产品中具有一定的应用前景,可用于营养食品或食品强化。

1.4 研究目的和内容

1.4.1 研究目的

本论文主要研究亚麻籽油和CoQ10两种营养成分的复配载体,针对亚麻籽油和CoQ10水溶性差、光热不稳定、口服生物利用度低等问题,采用纳米载体技术,包括做成纳米乳液和硅脂微球,以及期望改善它们的溶解度,提高生物利用度和稳定性。

1.4.2 研究内容

本实验主要分为两部分,第一部分研究了复配亚麻籽油和CoQ10纳米乳液的制备与表征,通过前期乳化剂筛选和均质条件确定了纳米乳液的配方,之后进行了一系列的表征,如稀释稳定性、升温稳定性、冻融稳定性、离子强度稳定性、体外模拟消化、体外释放、光稳定性考察等。

第二部分研究了复配亚麻籽油和CoQ10硅脂微球的制备与评价,经过乳化剂筛选、均质条件和粉体学测定确定配方,并采取冷冻干燥技术实现硅脂微球的制备,之后进行了加速脂质氧化实验、体外模拟消化、体外释放和光稳定性考察。

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