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载虾青素海藻酸钙微球的制备及性能研究

尹文娟  
【摘要】:虾青素具有高效的抗氧化作用和生物活性,此特性与其分子结构中羟基、羰基以及共轭不饱和双键长碳链的存在密切相关,但这些结构在高温、酸性环境、光照和氧气存在的条件下易被氧化,导致虾青素性质不稳定,从而影响其生物性能。虾青素难溶于水的性质也使其生物利用度低。已有研究报道微球包载技术可提高虾青素的稳定性,但传统方法制备的微球包载率较低且粒径分布不均。本研究中,通过双乳液法制备载虾青素海藻酸钙微球,解决了微球粒径分布不均、包载率低的问题;同时利用海藻酸钙微球的包载作用提高了虾青素在高温、酸性环境、光照和氧气存在条件下的稳定性以及其在水中的分散性;探究载虾青素海藻酸钙微球对肝癌(Hepa)细胞活性的影响。本研究首先考察了剪切速度、制乳时间、Span 80用量和油水比对乳液粒径和稳定性的影响,确定最佳的制乳条件:剪切速度4000 r/min,制乳时间30min,Span 80用量4%(v/v),油水比1:1时,制出的乳液均一稳定,乳液液滴大小集中分布在2.0-3.0 gm。在最佳的制乳条件下,通过单因素分析法确定制备海藻酸钙凝胶微球的最佳实验条件:氯化钙浓度10%(w/v),海藻酸钠浓度1%(w/v),反应温度15℃时,制备的海藻酸钙微球粒径集中分布在0.8-3.0 μm,平均粒径是1.5 gm,分散指数(PDI)0.15,表明微球的粒径大小均一。研究了虾青素加入量,超声破乳时间和微球洗涤次数对载虾青素海藻酸钙微球包载率和载药量的影响:虾青素加入量30 mg,超声破乳30 min,微球洗涤1次时,微球对虾青素的包载率达86.1%,载药量是15.6%。制备的载虾青素海藻酸钙微球粒径集中分布在0.8-2.0 μm,平均粒径是1.6 μm,PDI为0.17,表明微球的粒径大小均一。通过对比游离虾青素和被包载虾青素在不同温度、光照、氧气存在条件下的剩余量和不同时间的抗氧化能力,证明海藻酸钙微球的包载可以避免外界环境对虾青素的破坏,保护虾青素的稳定性。被海藻酸钙微球包载的虾青素在去离子水中的吸光度高于游离虾青素,表明海藻酸钙微球的包载可提高虾青素的水中分散性。将载虾青素海藻酸钙微球进行体外模拟释放,在pH=1.5的盐酸介质里,24 h内微球对虾青素释放量仅有9%,pH=7.4的PBS缓冲介质中,虾青素的释放量达46%,说明海藻酸钙微球能控制虾青素的释放,避免酸性环境对虾青素稳定性的破坏。体外细胞实验数据表明载虾青素海藻酸钙微球能明显抑制Hepa肝癌细胞的生长,对正常ADSCs细胞的生长无明显影响。


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