CN109864244B - 一种柚皮苷提高β-胡萝卜素脂质体稳定性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于食品加工技术领域，公开了一种柚皮苷提高β‑胡萝卜素脂质体稳定性的方法，包括如下步骤：(1)将β‑胡萝卜素、卵磷脂、胆固醇溶解于体积比2∶1三氯甲烷‑甲醇溶液中，得到质量浓度为0.1％～2.0％的β‑胡萝卜素溶液；(2)柚皮苷溶解于甲醇溶液中，得到质量浓度为0.5～10％柚皮苷溶液；(3)搅拌条件下将β‑胡萝卜素溶液和柚皮苷溶液混合，旋转蒸发除去有机溶剂，使复合物在圆底烧瓶底部形成均匀薄膜；(4)将复合物薄膜中加入胆盐溶液复溶，经超声处理后，在30～40℃温度下搅拌3～6h；混合液离心后得到柚皮苷‑β‑胡萝卜素脂质体。本发明制备β‑胡萝卜素脂质体稳定性好、生物利用率高、生物安全性好。

Description

一种柚皮苷提高β-胡萝卜素脂质体稳定性的方法

技术领域

本发明属于功能性食品加工技术领域，具体涉及一种柚皮苷提高β-胡萝卜素脂质体稳定性的方法。

背景技术

β-胡萝卜素是广泛存在于红色、橙色及黄色果蔬中的色素，它不仅具有抗癌、抗氧化、预防眼病等重要的生理功能，而且是人和动物体内维生素A合成的前体物质。但β-胡萝卜素为脂溶性物质，在水中溶解性较差、机体内不易分散等因素使其生物利用率较低。此外，其分子结构中的不饱和双键对光、氧和热都不稳定，限制了β-胡萝卜素在医学和食品中的应用。

基于纳米乳液和生物大分子的乳化体系如自乳化载体、纳米自乳化载体、纳米粒以及纳米乳化复合体系对类胡萝卜素进行包埋，是解决类胡萝卜素溶解性、稳定性和生物利用度的有效途径。脂质体是食品领域最具应用潜力的载体***之一，因其对难溶性营养素有显著的增溶作用，并具有良好的生物相容性，利于营养素透过黏膜的吸收，且口服脂质体对营养素有缓控释作用，可延长营养素的吸收。但脂质体作为自组装微粒分散制剂，对酸、热等敏感，在贮藏期间易聚集融合、絮凝，导致芯材泄漏。此外，全反式β-胡萝卜素结构的线性度和硬度增加了分子的空间占位，使β-胡萝卜素在脂质体中易发生聚集和结晶，对脂质膜的结构有潜在的破坏作用。这些因素对脂质体的稳定性造成不利影响，限制了类胡萝卜素脂质体作为功能因子输送载体的实际应用。

利用包覆材料修饰脂质体，可以提高脂质体的体内外稳定性，延缓脂质体中活性成分循环时间，提高营养素的生物利用率。类黄酮类物质可被吸附于脂滴的表面，是油水乳化体系良好稳定剂，即形成稳定的油包水型皮克林乳液。皮克林乳液是利用不溶性类黄酮吸附于油水界面，形成致密的保护层来阻止脂滴的聚集和收缩来使乳化液稳定。此外，将胆盐加入到脂质体中可使类脂质体具有高度自身形变、可高效穿过微小孔道的性能，制备出具有高效渗透性、高柔韧性和亲水性的脂质体。本发明将柚皮苷通过自组装包覆于β-胡萝卜素脂质体表面，辅以胆盐对脂质体进行二次包覆，可制备得到一种具有高稳定性、缓释效果的β-胡萝卜素定向载体。将有助于改善β-胡萝卜素脂质体体内外稳定性、延长体内循环时间并提高生物利用度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柚皮苷提高β-胡萝卜素脂质体稳定性的方法，该方法制备的β-胡萝卜素脂质体稳定性好、生物利用率高、生物安全性好。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

(1)将β-胡萝卜素、脂相溶解于体积比为2∶1的三氯甲烷-甲醇溶液中，得到β-胡萝卜素脂溶液。

(2)柚皮苷溶解于甲醇溶液中，得到质量浓度为0.5～10％的柚皮苷溶液。

(3)搅拌条件下将β-胡萝卜素溶液和柚皮苷溶液混合，旋转蒸发除去有机溶剂，使复合物在圆底烧瓶底部形成均匀薄膜，提高真空度至0.1MPa继续抽干30min。。

(4)向步骤(3)所获得的复合物薄膜中加入胆盐溶液复溶，冰浴超声，超声功率800W，处理时间10～30min后，30～40℃温度下继续搅拌3～6h，搅拌转速800～1200r/min；

(5)将步骤(4)得到的混合液5000r/min速度条件下离心10min，得到柚皮苷-β-胡萝卜素脂质体。

作为优选，步骤(1)中所述的脂相由胆固醇与蛋黄卵磷脂组成。

进一步，胆固醇与蛋黄卵磷脂总浓度为2～8％，胆固醇与蛋黄卵磷脂质量比0.2～0.5。

作为优选，步骤(1)中所述的β-胡萝卜素脂溶液中β-胡萝卜素浓度为0.1～2.0％。

作为优选，步骤(3)中所述的β-胡萝卜素溶液和柚皮苷溶液的体积比1∶2～1∶10。

作为优选，步骤(4)中所述的胆盐溶液质量浓度为0.5～2％，pH 5.0～7.5。

进一步，胆盐与脂相的摩尔比为0.1～0.5。

本发明的有益效果主要体现在：

(1)本发明以胆固醇和蛋黄卵磷脂为膜材，利用柚皮苷修饰脂质体双分子层结构和性能，辅以胆盐二次包覆，构建稳定的β-胡萝卜素脂质体。所得的脂质体β-胡萝卜素包埋能力强，随载量的提高，β-胡萝卜素包封率可达60％～80％，有效载量可到50％～80％。

(2)脂质体稳定性好，平均直径在0.1～0.6μM，经过10天贮存后，平均粒径增加比例低于5％，表明柚皮苷包覆可以有效地稳定β-胡萝卜素脂质体。这是因为柚皮苷是多羟基大分子，具有分子极性，吸附于油水界面，极大地增强了极性分子通过脂体膜的活化能，进而在贮藏期间有效抑制氧气、水分子等的渗透，对β-胡萝卜素脂质体有良好的保护作用。

(3)本发明制备的脂质体β-胡萝卜素的保留率高，经过10天贮存后，在载量0.1％～2.0％范围内，脂质体β-胡萝卜素保留率≥80％。

(4)本发明利用柚皮苷包覆β-胡萝卜素脂质体，增加了脂质体的极性，利于β-胡萝卜素转移到消化液上层，显著提高β-胡萝卜素脂质体生物利用率。

(5)本发明柚皮苷一次包覆、胆盐二次包覆脂质体，提高β-胡萝卜素脂质体在胃肠道中的稳定性。制备的脂质体可通过可抵御胃肠道中胃酶、酸及胆汁的破坏，抑制β-胡萝卜素的快速释放阶段，延缓β-胡萝卜素脂质体在胃肠道中释放，有效提高β-胡萝卜素生物利用率。

(6)在不同载量范围内，本发明获得脂质体β-胡萝卜素生物利用率≥50％。

附图说明

图1β-胡萝卜素脂质体粒径分布图

具体实施方式

下面的实施例是对本发明的进一步详细描述，但并不意味着对本发明的任何限制。

实施例1

将β-胡萝卜素、胆固醇及蛋黄卵磷脂溶解于体积比为2∶1的三氯甲烷-甲醇溶液中，得到含0.1％β-胡萝卜素，1.0％蛋黄卵磷脂，0.5％胆固醇的溶液。将柚皮苷溶解于甲醇溶液中，得到质量浓度为0.5％的柚皮苷溶液。搅拌条件下将β-胡萝卜素油溶液和柚皮苷溶液混合，旋转蒸发除去有机溶剂，使复合物在圆底烧瓶底部形成均匀薄膜。所获得的复合物薄膜中加入pH7.4，0.75％胆盐溶液复溶，冰浴超声，超声功率800W，超声处理15min后，37℃温度下继续搅拌4h，搅拌转速1200r/min。得到的混合液5000r/min速度条件下离心10min，得到柚皮苷-β-胡萝卜素脂质体，作为实验组。

对照组：将β-胡萝卜素、胆固醇及蛋黄卵磷脂溶解于体积比为2∶1的三氯甲烷-甲醇溶液中，得到含0.1％β-胡萝卜素，1.0％蛋黄卵磷脂，0.5％胆固醇的溶液。旋转蒸发除去有机溶剂，加入0.01mol/L，pH7.4磷酸盐缓冲溶液中，冰浴超声，超声功率800W，超声处理15min后，37℃温度下继续搅拌4h，搅拌转速1200r/min。得到的混合液5000r/min速度条件下离心10min，得到普通β-胡萝卜素脂质体，作为对照组。

检测：经检测，对照组β-胡萝卜素包封率为65.7％，有效载量为55.5％，实验组β-胡萝卜素包封率为66.1％，有效载量为52.3％，与对照组无显著差异。对照组β-胡萝卜素脂质体平均粒径0.15μM，经过10天贮存后，平均粒径增加了20.4％，实验组β-胡萝卜素脂质体平均粒径0.18μM，经过10天贮存后，平均粒径增加了2.4％。经过10天贮存后，对照组β-胡萝卜素保留率为70.2％，实验组β-胡萝卜素保留率为85.2％。将对照组和实验组经体外模拟胃、肠消化实验，研究结果表明在载量β-胡萝卜素为0.1％时，对照组的β-胡萝卜素在胃液中的释放率高于10％，在肠液中的释放率高于30％，在整个消化过程中，有占总量30％的β-胡萝卜素转移至胶束相中。实验组β-胡萝卜素在胃液中的释放率低于10％，在肠液中的释放率低于30％，在整个消化过程中，有占总量40％的β-胡萝卜素转移至胶束相中。

实施例2

将β-胡萝卜素、胆固醇及蛋黄卵磷脂溶解于体积比为2∶1的三氯甲烷-甲醇溶液中，得到含0.5％β-胡萝卜素，2.0％蛋黄卵磷脂，1.0％胆固醇的溶液。将柚皮苷溶解于甲醇溶液中，得到质量浓度为2.0％的柚皮苷溶液。搅拌条件下将β-胡萝卜素油溶液和柚皮苷溶液混合，旋转蒸发除去有机溶剂，使复合物在圆底烧瓶底部形成均匀薄膜。所获得的复合物薄膜中加入pH6.8，1.5％胆盐溶液复溶，冰浴超声，超声功率800W，超声处理20min后，37℃温度下继续搅拌5h，搅拌转速1200r/min。得到的混合液5000r/min速度条件下离心10min，得到柚皮苷-β-胡萝卜素脂质体，作为实验组。

对照组：将β-胡萝卜素、胆固醇及蛋黄卵磷脂溶解于体积比为2∶1的三氯甲烷-甲醇溶液中，得到含0.5％β-胡萝卜素，2.0％蛋黄卵磷脂，1.0％胆固醇的溶液。旋转蒸发除去有机溶剂，加入0.01mol/L，pH7.4磷酸盐缓冲溶液中，冰浴超声，超声功率800W，超声处理20min后，37℃温度下继续搅拌5h，搅拌转速1200r/min。得到的混合液5000r/min速度条件下离心10min，得到普通β-胡萝卜素脂质体，作为对照组。

检测：经检测，对照组β-胡萝卜素包封率为72.1％，有效载量为70.2％，实验组β-胡萝卜素包封率为73.5％，有效载量为69.5％，与对照组无显著差异。对照组β-胡萝卜素脂质体平均粒径0.23μM，经过10天贮存后，平均粒径增加了25％，实验组β-胡萝卜素脂质体平均粒径0.24μM，经过10天贮存后，平均粒径增加了3.7％。经过10天贮存后，对照组β-胡萝卜素保留率为65.4％，实验组β-胡萝卜素保留率为82.1％。将对照组和实验组经体外模拟胃、肠消化实验，研究结果表明在载量β-胡萝卜素为0.5％时，对照组的β-胡萝卜素在胃液中的释放率高于15％，在肠液中的释放率高于35％，在整个消化过程中，有占总量40％的β-胡萝卜素转移至胶束相中。实验组β-胡萝卜素在胃液中的释放率低于15％，在肠液中的释放率低于30％，在整个消化过程中，有占总量55％的β-胡萝卜素转移至胶束相中。

实施例3

将β-胡萝卜素、胆固醇及蛋黄卵磷脂溶解于体积比为2∶1的三氯甲烷-甲醇溶液中，得到含2.0％β-胡萝卜素，3.0％蛋黄卵磷脂，1.5％胆固醇的溶液。将柚皮苷溶解于甲醇溶液中，得到质量浓度为4.0％的柚皮苷溶液。搅拌条件下将β-胡萝卜素油溶液和柚皮苷溶液混合，旋转蒸发除去有机溶剂，使复合物在圆底烧瓶底部形成均匀薄膜。所获得的复合物薄膜中加入pH6.0，2.25％胆盐溶液复溶，冰浴超声，超声功率800W，超声处理20min后，37℃温度下继续搅拌5h，搅拌转速1200r/min。得到的混合液5000r/min速度条件下离心10min，得到柚皮苷-β-胡萝卜素脂质体，作为实验组。

对照组：将β-胡萝卜素、胆固醇及蛋黄卵磷脂溶解于体积比为2∶1的三氯甲烷-甲醇溶液中，得到含2.0％β-胡萝卜素，3.0％蛋黄卵磷脂，1.5％胆固醇的溶液。旋转蒸发除去有机溶剂，加入0.01mol/L，pH6.0磷酸盐缓冲溶液中，冰浴超声，超声功率800W，超声处理20min后，37℃温度下继续搅拌5h，搅拌转速1200r/min。得到的混合液5000r/min速度条件下离心10min，得到普通β-胡萝卜素脂质体，作为对照组。

检测：经检测，对照组β-胡萝卜素包封率为78.4％，有效载量为80.5％，实验组β-胡萝卜素包封率为76.5％，有效载量为79.8％，与对照组无显著差异。对照组β-胡萝卜素脂质体平均粒径0.32μM，经过10天贮存后，平均粒径增加了31.4％，实验组β-胡萝卜素脂质体平均粒径0.31μM，经过10天贮存后，平均粒径增加了3.0％。经过10天贮存后，对照组β-胡萝卜素保留率为55.3％，实验组β-胡萝卜素保留率为87.4％。将对照组和实验组经体外模拟胃、肠消化实验，研究结果表明在载量β-胡萝卜素为2％时，对照组的β-胡萝卜素在胃液中的释放率高于20％，在肠液中的释放率高于40％，在整个消化过程中，有占总量50％的β-胡萝卜素转移至胶束相中。实验组β-胡萝卜素在胃液中的释放率低于20％，在肠液中的释放率低于40％，在整个消化过程中，有占总量70％的β-胡萝卜素转移至胶束相中。

Claims (4)

1.一种柚皮苷提高β-胡萝卜素脂质体稳定性的方法，其特征在于：

(1)将β-胡萝卜素、脂相溶解于体积比为2∶1的三氯甲烷-甲醇溶液中，得到β-胡萝卜素脂溶液；

(2)柚皮苷溶解于甲醇溶液中，得到质量浓度为0.5～4.0％的柚皮苷溶液；

(3)搅拌条件下将β-胡萝卜素脂溶液和柚皮苷溶液混合，旋转蒸发除去有机溶剂，使复合物在圆底烧瓶底部形成均匀薄膜，提高真空度至0.1MPa继续抽干30min；

(4)向步骤(3)所获得的复合物薄膜中加入胆盐溶液复溶，胆盐溶液质量浓度为0.5～2％，pH 5.0～7.5，胆盐与脂相的摩尔比为0.1～0.5，冰浴超声，超声功率800W，处理时间10～30min后，30～40℃温度下继续搅拌3～6h，搅拌转速800～1200r/min；

(5)将步骤(4)得到的混合液5000r/min速度条件下离心10min，得到柚皮苷-β-胡萝卜素脂质体，β-胡萝卜素包封率可达60-80％，有效载量50-80％，平均直径0.1-0.6μm。

2.根据权利要求1所述的一种柚皮苷提高β-胡萝卜素脂质体稳定性的方法，其特征在于：脂相由胆固醇与蛋黄卵磷脂组成。

3.根据权利要求2所述的一种柚皮苷提高β-胡萝卜素脂质体稳定性的方法，其特征在于：胆固醇与蛋黄卵磷脂总浓度为2～8％，胆固醇与蛋黄卵磷脂质量比0.2～0.5。

4.根据权利要求1所述的一种柚皮苷提高β-胡萝卜素脂质体稳定性的方法，其特征在于：β-胡萝卜素脂溶液中β-胡萝卜素浓度为0.1～2.0％。

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