CN102552058B

CN102552058B - 复合维生素脂质纳米粒及其制备方法

Info

Publication number: CN102552058B
Application number: CN2011104430931A
Authority: CN
Inventors: 夏强; 孔荣
Original assignee: Southeast University
Current assignee: Southeast University
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2013-05-01
Anticipated expiration: 2031-12-27
Also published as: CN102552058A

Abstract

本发明公开了一种复合维生素脂质纳米粒，所述脂质纳米粒负载有维生素A、维生素C、维生素E三种活性成份，其特征在于所述脂质纳米粒内成分按其重量百分比计为：维生素A1～2%；维生素C1～4%；维生素E1～5%；乳化剂2～10%；复合脂质材料1～12%；其余为水；其中复合脂质材料为固体脂质材料和液体脂质材料的混合物，所述脂质材料选自以下至少一种或几种化合物：单月桂酸甘油酯、辛癸酸甘油酯、橄榄油、大豆油、玉米油、葵花籽油、乙酰化单甘酯、单硬脂酸甘油酯、硬脂酸。该脂质纳米粒具有良好的稳定性和水溶性，制备方法简单可控，重复性好，可以应用于含有维生素A、维生素C、维生素E的日化产品和食品保健品的制备中。

Description

复合维生素脂质纳米粒及其制备方法

技术领域

本发明属于化妆品和食品制备技术中的载体***技术领域，涉及一种纳米级载体及其制备方法，特别涉及一种以维生素A棕榈酸酯、维生素E醋酸酯和维生素C乙基醚为活性成分的脂质纳米粒及其制备方法。

背景技术

维生素A(VA)的涵义实际上是包括那些具有VA一样生物活性的一类物质。通常所说的VA是指VA1，又称视黄醇(Retinol)。食品中添加的VA作为营养强化剂通常是用维生素A醋酸酯(VA acetate)，又称醋酸视黄酯(Retinyl acetate，RC)和VA棕榈酸酯(VAPalmitate)，又称棕榈酸视黄酯(Retinyl Palmitate，RP)来实现的。天然的VA主要是全反式(all-trans)，含有少量的13-顺式(13-cris)。降解后的产生的异构体，9-cris、13-cris型异构体的生物活性仅为全反式的25％和75％。RP和RC依然对热、氧、光、催化剂、氧化强化剂和天然的溶剂敏感。

在传统的研究中，维生素A的生物活性主要体现在维护机体的生长、维护表皮完整、维持骨骼及胚胎发育、维持造血作用及视觉的正常。近年来的研究进展表明维生素A具有增强机体免疫功能、抗脂质过氧化活性、增强抗感染功能、调节脂肪的贮藏等多种生物活性功能。维生素A缺乏的重要影响之一是对上皮生长和分化的损害，引起机体内部和外部表皮的周密性下降，易继发细菌感染甚至死亡。报道称维生素A缺乏可导致暗适应能力下降，上皮细胞过度角化，泪腺、腮腺和颌下腺腺体(包括黏液膜和浆液膜部分)萎缩，角膜上皮及结膜干燥而引起干眼病。维生素A缺乏，一般出现鳞状角化细胞增加，粒状细胞和黏液分泌细胞比例下降现象，可使结膜失去杯状细胞，角结膜上皮角化和鳞状化。此外，维生素A缺乏的动物可引起多重性败血症，并有很高的病死率。由此可见维生素A对人体是不可或缺的。

维生素E，又名抗不育维生素，是一组在化学结构上与生育酚(tocopherol)、三烯生育酚(tocotrienol)及其它能够或多或少显示d-α-生育酚生物活性的衍生物的总称。是人们最早发现的维生素之一。维生素E其类型很多，但各种同系物都来自6-羟基色满结构。生育酚的基本结构为6-羟基色满和一个饱和的16个碳原子的类异戊二烯的侧链，这个侧链在6-羟基色满的第二位碳原子上。生育酚是母育酚的衍生物，这种衍生物的色满核是甲基化的。因甲基的数目和位置的不同，而分为α-、β-、γ-、δ-生育酚。三烯生育酚不同于生育酚的特点是16个碳原子的侧链有3个不饱和的键，位置在3’，7’，11’的碳原子上。

目前，维生素E已被广泛用作医药、化妆品和食品工业的营养增补剂和抗氧化剂，成为各国科学家广泛而深入研究的对象。维生素E生理学功能主要是作为自由基清除剂。暴露于各种环境因素的许多细胞酶***、线粒体电子传递都可能生成氧类自由基和其它自由基，维生素E因其脂溶性而在自由基去毒防御***中直接保护细胞膜，防止自由基或氧化剂对细胞膜中多不饱和脂肪酸、膜的富含疏基的蛋白质成分以及细胞骨架和核酸的损伤。维生素E与自由基起反应后生成的生育酚羟基自由基还可被维生素C、谷胱甘肽以及辅酶Q重新还原为生育酚。

维生素C是可溶于水的无色结晶，是一种分子结构最简单的维生素。维生素C有防治坏血病的功能，所以在医药上常把它叫做抗坏血酸。维生素C除能治愈坏血病外，还有其他重要的生理作用。维生素C缺乏可影响胆固醇的羟基化，使其不能变成胆酸而排出体外；另外，芳香族氨基酸如苯丙氨酸、酪氨酸代谢均涉及依赖维生素C的氧化酶；由维生素C既可以氧化型，又可以还原型存在于体内，所以它既可以作为氢的供体，又可作为氢受体，在体内极其重要的氧化还原反应中发挥作用。如维生素C能保持巯基酶的活性和谷胱甘肽的还原状态，起解毒作用；红细胞中的维生素C可直接还原高铁血红蛋白(HbM)成为血红蛋白(Hb)，恢复运输氧的能力；维生素C能使难以吸收的Fe³⁺还原为易于吸收的Fe²⁺，所以补铁剂中往往加有维生素C的成分；维生素C能保护维生素A、维生素E及维生素B免遭氧化，还能促进叶酸转变为有生理活性的四氢叶酸；维生素C有防止贫血的作用，也可防止若干转运金属离子毒性的影响(离子从脾脏转移是一种依赖维生素C的过程)；维生素C防止组胺的积累，有助于组胺的降解和清除，所以患感冒后服用维生素C可缓解感冒症状。

将复合维生素制备成纳米载体形式的现有制备方法中有微乳法，微胶囊法，高压均质法，但将复合维生素制备成脂质纳米粒的未见报道。且目前市场上用微胶囊工艺生产的微胶囊维生素干粉虽在稳定性方面有一定的改善，但在水溶性方面仍存在不足，本发明能很好的解决上述不足。现有复合维生素的组成成分未有统一标准，一般包含脂溶性的维生素和水溶性的维生素，脂溶性的维生素有维生素A、维生素E、维生素D、维生素K等，水溶性的维生素有维生素C等，各组成成分比例范围按照不同实际应用情况有所不同，复合维生素含量高的制剂可通过稀释的方法应用于实际。

脂溶性维生素A、维生素E均为易氧化、光敏性、热敏性活性物质，两者都是抗氧化剂且具有多种生物活性功能，对人体是必需的微量元素，常被用作膳食补充剂。但由于维生素A和维生素E的脂溶性、较差的稳定性以及较低的生物利用度使其在应用中难以达到理想的效果，且目前新型的复合维生素制剂仍不能很好地解决其水溶性和稳定性难题。

发明内容

技术问题：本发明提供一种稳定性高、相容性好的水溶性复合维生素脂质纳米粒，解决了现有技术中维生素A棕榈酸酯、维生素E醋酸酯和维生素C乙基醚稳定性差、生物利用度低等问题。

技术方案：为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

本发明的复合维生素脂质纳米粒包括重量百分比为1％～2％的维生素A棕榈酸酯，1％～5％的维生素E醋酸酯，1％～4％的维生素C乙基醚，2％～10％的乳化剂，1％～12％复合脂质材料，余量为水。

本发明中，复合脂质材料为固体脂质材料和液体脂质材料的混合物，固体脂质材料和液体脂质材料的质量比为3∶1～6∶1。固体脂质材料为单月桂酸甘油酯、乙酰化单甘酯、单硬脂酸甘油酯、硬脂酸中的一种或组合，液体脂质材料为辛癸酸甘油酯、橄榄油、大豆油、玉米油、葵花籽油中的一种或组合。

本发明中，乳化剂为以下化合物的一种或组合：聚甘油脂肪酸酯、磷脂、吐温、鲸蜡硬酯基葡萄糖苷、聚乙二醇-8辛癸酸甘油酯、聚乙二醇-40硬脂酸酯、十六十八醇/聚乙二醇-20十六十八醇和聚乙二醇-100硬脂酸酯。

本发明还提供了一种制备上述复合维生素脂质纳米粒的方法，包括以下步骤，各步骤中的重量百分比以复合维生素脂质纳米粒的总重量计：

1)称量重量百分比2～10％的乳化剂，将所述乳化剂和水混合后加热并搅拌得到55～70℃的水相；

2)称量重量百分比1～12％的复合脂质材料，将所述复合脂质材料加热混匀得到55～70℃的液态油相；

3)称量重量百分比1～2％的维生素A棕榈酸酯和1～5％维生素E醋酸酯，加入到步骤2)中制备的所述液态油相中，达到55～70℃后搅拌得到均一澄清体系；

4)在步骤3)得到的所述均一澄清体系中加入步骤1)制备的所述水相中，混合搅拌均匀后，加入重量百分比1～4％的维生素C乙基醚继续搅拌均匀，再加入预热至55～70℃、压力为50～80MPa的高压均质机均质3～7次，得到高温微乳液；

5)将步骤4)制备得到的所述高温微乳液冷却至室温即可。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的复合维生素脂质纳米粒(VACE-LNs)的制备是可控的。可以通过调节VACE-LNs的配方、高压均质循环次数等工艺条件制备出含量为1.0％～2.0％VA、1.0％～4.0％VC、1.0％～5.0％VE的VACE-LNs，制备方法简单，重复性好。

本发明中的脂质纳米粒选用生理相容性高的脂质作为载体材料，提高了活性物质维生素A、维生素E和维生素C的稳定性，体现了该配方的独特性和先进性。

本发明制备的VACE-LNs稳定性较好，高速离心(10000转/分)30分钟不分层，不沉淀，离心后粒径未有明显变化，具有很好的水溶性，与水任意比互溶，使得含有VACE-LNs的化妆品及食品的配制更为方便、简单。

本发明制备得到的VACE-LNs的油脂和乳化剂与人体有很好的相容性，易于充分发挥维生素A、维生素E和维生素C活性成分的功效。

本发明的配方突破现有的维生素A、维生素E和维生素C应用技术，材料及制备过程中不使用有机溶剂，避免对人体的刺激。

本发明得到的复合维生素脂质纳米粒(VACE-LNs)具有的特殊结构可以改善维生素A、维生素E和维生素C在相容性、化学稳定性、释放方面的性质。该脂质纳米粒以一定比例的液态油或其它不同的脂质和固体脂质为混合类脂为载体材料，不仅提高了载体的负载能力，而且能实现活性物质的控释。

本发明产品可以加入化妆品及食品配方中，或直接使用，对传统工艺的缺陷进行了很好的改进。脂质纳米粒(Lipid nanoparticles，LNs)的优势是采用生理相容性高的脂质材料作为载体材料，采用现代纳米技术制备的可用于负载活性成分的纳米级载体***。维生素A和维生素E作为脂溶性活性物质，直接经消化吸收生物利用度很低，而且化学性质很不稳定，在加工储存过程容易转化分解。利用脂质纳米粒对其进行包裹，不仅能解决维生素A和维生素E生物利用度低的问题，而且还可以为维生素A和维生素E提供适当的保护载体，提高维生素A和维生素E的水溶性，改善其对热、氧、光的稳定性，并在应用上还能进行大规模的制备。并且本发明中不含有机溶剂，避免了对人体的刺激。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。这些实施例是用于说明发明技术内容，本发明的范围和实施方式并不局限于这些实施例。实施例中采用常规的实施条件，同时还可以根据具体厂家的条件做进一步调整。

本发明的复合维生素脂质纳米粒，包括重量百分比为1％～2％的维生素A棕榈酸酯，1％～5％的维生素E醋酸酯，1％～4％的维生素C乙基醚，2％～10％的乳化剂，1％～12％复合脂质材料，余量为水。

复合脂质材料可以为固体脂质材料和液体脂质材料的混合物，固体脂质材料和液体脂质材料的质量比为3∶1～6∶1。

固体脂质材料可以为单月桂酸甘油酯、乙酰化单甘酯、单硬脂酸甘油酯、硬脂酸中的一种或组合，液体脂质材料可以为辛癸酸甘油酯、橄榄油、大豆油、玉米油、葵花籽油中的一种或组合。

乳化剂可以为以下化合物的一种或组合：聚甘油脂肪酸酯、磷脂、吐温、鲸蜡硬酯基葡萄糖苷、聚乙二醇-8辛癸酸甘油酯、聚乙二醇-40硬脂酸酯、十六十八醇/聚乙二醇-20十六十八醇和聚乙二醇-100硬脂酸酯。

实施例1：复合维生素脂质纳米粒的制备

组合物配方

该实施例的制备步骤如下：

1.称取1.0克聚乙二醇-8辛癸酸甘油酯，1.0克鲸蜡硬酯基葡萄糖苷，92.5克去离子水放入烧杯，进行60℃的水浴加热至均一溶液。

2.称取2.0克乙酰化单甘酯，0.5克辛癸酸甘油酯进行60℃的水浴加热。

3.待烧杯中脂质完全熔化后再加入1.0克维生素A和1.0克维生素E，加热混合均匀。

4.将水相加入到上述体系中，搅拌均匀后加入1.0克维生素C，并进行剪切，同时，开启高压均质机并用70℃的去离子水预热至60℃。

5.将剪切均匀后的高温乳液体系注入高压均质机，调节均质压力为60MPa，在此压力下均质循环3次。

6.冷却至室温得复合维生素脂质纳米粒的水分散液，该分散液通过光子相关光谱(PCS)测得其粒径为150±5nm，多分散指数(PDI)为0.195±0.008。

实施例2：

组合物配方

制备步骤：

1.称取4.0克聚乙二醇-8辛癸酸甘油酯，1.5克鲸蜡硬酯基葡萄糖苷，0.5g大豆粉末磷脂，85.0克去离子水放入烧杯，进行55℃的水浴加热至均一溶液。

2.称取1.5克乙酰化单甘酯，0.5克辛癸酸甘油酯进行55℃的水浴加热。

3.待烧杯中脂质完全熔化后再加入1.5克维生素A和3.0克维生素E，加热混合均匀。

4.将水相加入到上述体系中，搅拌均匀后加入2.5克维生素C，并进行剪切，同时，开启高压均质机并用70℃的去离子水预热至55℃。

5.将剪切均匀后的高温乳液体系注入高压均质机，调节均质压力为50MPa，在此压力下均质循环7次。

6.冷却至室温得复合维生素脂质纳米粒的水分散液，该分散液通过光子相关光谱(PCS)测得其粒径为136±2nm，多分散指数(PDI)为0.205±0.015。

实施例3：

组合物配方

制备步骤：

1.称取1.0克十六十八醇/聚乙二醇-20十六十八醇，2.0克聚乙二醇-100硬脂酸酯，79.0克去离子水放入烧杯，进行70℃的水浴加热至均一溶液。

2.称取2.0克单硬脂酸甘油酯，4.0克乙酰化单甘脂，0.5克橄榄油，0.5克玉米油进行70℃的水浴加热。

3.待烧杯中脂质完全熔化后再加入2.0克维生素A和5.0克维生素E，加热混合均匀。

4.将水相加入到上述体系中，搅拌均匀后加入4.0克维生素C，并进行剪切，同时，开启高压均质机并用75℃的去离子水预热至70℃。

5.将剪切均匀后的高温乳液体系注入高压均质机，调节均质压力为80MPa，在此压力下均质循环5次。

6.冷却至室温得复合维生素脂质纳米粒的水分散液，该分散液通过光子相关光谱(PCS)测得其平均粒径为225±4nm，多分散指数(PDI)为0.280±0.015。

实施例4：

组合物配方

制备步骤：

1.称取2.0克六聚甘油单硬脂酸酯，1.0克大豆粉末磷脂，4.0克聚乙二醇-40硬脂酸酯，2.0克吐温-80，77.5克去离子水放入烧杯，进行70℃的水浴加热至均一溶液。

2.称取2.0克单硬脂酸甘油酯，1.5克单月桂酸甘油酯，1.0克硬脂酸，0.5克大豆油，0.5克葵花籽油，1.0克六聚甘油三油酸酯，进行70℃的水浴加热。

3.待烧杯中脂质完全熔化后再加入2.0克维生素A和1.0克维生素E，加热混合均匀。

5.将剪切均匀后的高温乳液体系注入高压均质机，调节均质压力为65MPa，在此压力下均质循环5次。

6.冷却至室温得复合维生素脂质纳米粒的水分散液，该分散液通过光子相关光谱(PCS)测得其平均粒径为195±5nm，多分散指数(PDI)为0.232±0.013。

实施例5：复合维生素脂质纳米粒的制备

组合物配方

该实施例的制备步骤如下：

1.称取1.0克聚乙二醇-8辛癸酸甘油酯，2.0克鲸蜡硬酯基葡萄糖苷，90.0克去离子水放入烧杯，进行55℃的水浴加热至均一溶液。

2.称取0.75克乙酰化单甘酯，0.25克辛癸酸甘油酯进行55℃的水浴加热。

3.待烧杯中脂质完全熔化后再加入1.0克维生素A和2.0克维生素E，加热混合均匀。

4.将水相加入到上述体系中，搅拌均匀后加入3.0克维生素C，并进行剪切，同时，开启高压均质机并用60℃的去离子水预热至55℃。

5.将剪切均匀后的高温乳液体系注入高压均质机，调节均质压力为60MPa，在此压力下均质循环4次；

6.冷却至室温得复合维生素脂质纳米粒的水分散液。

实施例6：复合维生素脂质纳米粒的制备

组合物配方

该实施例的制备步骤如下：

1.称取1.0克聚乙二醇-8辛癸酸甘油酯，2.0克鲸蜡硬酯基葡萄糖苷，79.0克去离子水放入烧杯，进行70℃的水浴加热至均一溶液。

2.称取6.0克乙酰化单甘酯，2.0克单硬脂酸甘油酯，1.0克硬脂酸，3.0克辛癸酸甘油酯进行70℃的水浴加热。

4.将水相加入到上述体系中，搅拌均匀后加入3.0克维生素C，并进行剪切，同时，开启高压均质机并用70℃的去离子水预热至70℃。

5.将剪切均匀后的高温乳液体系注入高压均质机，调节均质压力为60MPa，在此压力下均质循环3次；

6.冷却至室温得复合维生素脂质纳米粒的水分散液。

实施例7：

1.材料与方法

1.1材料

实施例3复合维生素脂质纳米粒

组合物配方

制备步骤：

1.称取1.0克十六十八醇/聚乙二醇-20十六十八醇，2.0克聚乙二醇-100硬脂酸酯，87.5克去离子水放入烧杯，进行70℃的水浴加热至均一溶液。

2.称取2.0克单硬脂酸甘油酯，0.5克辛癸酸甘油酯进行70℃的水浴加热。

3.待烧杯中脂质完全熔化后再加入1.0克维生素A和3.0克维生素E，加热混合均匀。

4.将水相加入到上述体系中，搅拌均匀后加入3.0克维生素C，并进行剪切，同时，开启高压均质机并用75℃的去离子水预热至70℃。

5.将剪切均匀后的高温乳液体系注入高压均质机，调节均质压力为80MPa，在此压力下均质循环3次。

6.冷却至室温得复合维生素脂质纳米粒的水分散液。

上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

对本发明复合维生素脂质纳米粒的性能测试：

取复合维生素脂质纳米粒的水分散液25瓶，10瓶分别于高速离心机中进行高速离心，转速10000转/分，离心时间30分钟，观察离心后状态。其余分别于4℃、20℃和40℃各放置5瓶，在放置1个月、2个月、4个月、6个月时对其离心稳定性及粒径进行测试。与市场上购买到的微胶囊干粉进行水溶性测试对比，将等量的样品加入去离子水中，搅拌后进行放置，观察静置情况。

将本发明的复合维生素脂质纳米粒的水分散液在高速离心机中进行高速离心，转速10000转/分，离心时间30分钟后未分层，未沉淀，说明具有很好的离心稳定性。置于4℃、20℃和40℃的复合维生素脂质纳米粒的水分散液，在放置1个月、2个月、4个月、6个月后未出现破乳，分层等不稳定现象，且粒径均没有显著变化。与市场上购买到的微胶囊干粉进行水溶性测试对比发现搅拌后进行放置12小时后微胶囊干粉颗粒沉淀，而复合维生素脂质纳米粒与水互溶后仍为均一溶液，未出现沉淀现象，进行高速离心10000转/分，离心时间30分钟后也未出现沉淀等不稳定现象。可见，本发明的复合维生素脂质纳米粒具有良好的稳定性。

Claims

1.一种复合维生素脂质纳米粒，其特征在于，该脂质纳米粒包括重量百分比为1%～2%的维生素A棕榈酸酯，1%～5%的维生素E醋酸酯，1%～4%的维生素C乙基醚，2%～10%的乳化剂，1%～12%复合脂质材料，余量为水；

所述的复合脂质材料为固体脂质材料和液体脂质材料的混合物，所述固体脂质材料和液体脂质材料的质量比为3：1～6：1；

所述的固体脂质材料为单月桂酸甘油酯、乙酰化单甘酯、单硬脂酸甘油酯、硬脂酸中的一种或组合，所述的液体脂质材料为辛癸酸甘油酯、橄榄油、大豆油、玉米油、葵花籽油中的一种或组合。

2.根据权利要求1所述的复合维生素脂质纳米粒，其特征在于，所述的乳化剂为以下化合物的一种或组合：聚甘油脂肪酸酯、磷脂、吐温、鲸蜡硬酯基葡萄糖苷、聚乙二醇-8辛癸酸甘油酯、聚乙二醇-40硬脂酸酯、聚乙二醇-100硬脂酸酯。

3.一种制备权利要求1所述的复合维生素脂质纳米粒的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤，各步骤中的重量百分比以复合维生素脂质纳米粒的总重量计：

1）称量重量百分比2～10%的乳化剂，将所述乳化剂和水混合后加热并搅拌得到55～70℃的水相；

2）称量重量百分比1～12%的复合脂质材料，将所述复合脂质材料加热混匀得到55～70℃的液态油相；

3）称量重量百分比1～2%的维生素A棕榈酸酯和1～5%维生素E醋酸酯，加入到步骤2）中制备的所述液态油相中，达到55～70℃后搅拌得到均一澄清体系；

4）在步骤3）得到的所述均一澄清体系中加入步骤1）制备的所述水相中，混合搅拌均匀后，加入重量百分比1～4%的维生素C乙基醚继续搅拌均匀，再加入预热至55～70℃、压力为50～80MPa的高压均质机均质3～7次，得到高温微乳液；

5）将步骤4）制备得到的所述高温微乳液冷却至室温即可。