從營(yíng)養和安全的角度來(lái)看,脂質(zhì)體具有巨大的營(yíng)養載體潛力。盡管脂質(zhì)體具有生物相容性、生物降解性、無(wú)毒性和非免疫原性等優(yōu)點(diǎn),但其較差的理化穩定性嚴重限制了其在食品工業(yè)和制藥領(lǐng)域的應用。穩定性差的原因:1、磷脂對酯基水解和不飽和?;溠趸鸬牧字瘜W(xué)降解的高度敏感性,這有助于脂質(zhì)體膜的結構破壞;2、囊泡融合導致囊泡變大和沉淀,由于脂質(zhì)降解和/或溫度波動(dòng),疏水性生物活性化合物與脂質(zhì)雙層可能發(fā)生相分離,這也會(huì )導致嵌入的生物活性化合物泄漏;3、由于脂質(zhì)降解和/或溫度波動(dòng),疏水性生物活性化合物與脂質(zhì)雙層可能發(fā)生相分離,這也會(huì )導致嵌入的生物活性化合物泄漏。因此,如何降低脂質(zhì)體對環(huán)境的敏感性并實(shí)現脂質(zhì)體的有效利用仍然值得關(guān)注。
與修改脂質(zhì)體膜組成的繁瑣方案相比,在脂質(zhì)體表面進(jìn)行涂層被認為是有效提高其穩定性經(jīng)濟且有效的方法。在眾多涂層材料中,殼聚糖是形成保護性聚電解質(zhì)層的zui/佳選擇,因為其正電荷容易與帶負電荷的脂質(zhì)體表面相互作用。
選取低(LCS)、高(HCS)分子量殼聚糖以三種梯度濃度(L:低;M:中等;H:高)包衣的脂質(zhì)體(Cur-LP)進(jìn)行穩定性評估。
采用薄膜水合法結合高壓均質(zhì)法制備Cur-LP,減小了囊泡尺寸,提高了脂質(zhì)體的均一性。
通過(guò)蠕動(dòng)泵將制備的Cur-LP分散液滴加到低分子量殼聚糖(LCS)和高分子量殼聚糖(HCS)溶液中,體積比為3:5,磁力攪拌60分鐘。滴速為2.5 mL/min?;诿糠N殼聚糖的預設梯度濃度(分別為1、2.5和5mg/mL),在與Cur-LP分散液混合后,殼聚糖的最終濃度被稀釋至0.625、1.563和3.125mg/mL。這三種濃度被稱(chēng)為低(L)、中(M)和高(H)濃度的殼聚糖。因此,LCS-L(-M,-H)和HCS-L(-M,-H)定義了由低(中、高)濃度的低分子量和高分子量殼聚糖包覆的Cur-LP。將樣品儲存在4°C冰箱中用于進(jìn)一步分析。
使用 LUMiSizer®進(jìn)行測試,轉速:2000 rpm、測試譜線(xiàn)數量:360,時(shí)間間隔:10 s、溫度:25 ℃。以不穩定性指數隨時(shí)間變化曲線(xiàn)以表示樣品在測試過(guò)程中的失穩狀態(tài),不穩定性指數越高代表體系越不穩定,反之乳狀液穩定。
圖1 根據LUMiSizer測量結果,在25℃下,添加殼聚糖涂層和不添加殼聚糖涂層的Cur-LP的透光率圖譜(A1-A7)和不穩定性指數曲線(xiàn)(B)
使用LUMiSizer進(jìn)行了囊泡的離心穩定性試驗(圖1)。如圖1所示,LUMiSizer透光率曲線(xiàn)的顏色從紅色逐漸變?yōu)榫G色,代表掃描時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化。樣品界面處(110mm附近)透光率隨測試的進(jìn)行逐漸升高,這表明囊泡不斷向樣品管底部遷移。Cur-LP樣品整體透光率增加,表明囊泡在離心作用下快速向樣品管底部遷移,形成沉淀。相反,在有殼聚糖包被的Cur-LP樣品透光率變化明顯降低。樣品管上部和下部之間不同的透光率變化表明囊泡遷移減緩。無(wú)論是LCS還是HCS,當殼聚糖濃度增加時(shí),這一現象更為顯著(zhù)。換言之,殼聚糖涂層和增加濃度都有效地改善了Cur-LP的物理穩定性。Tan還發(fā)現,在有殼聚糖涂層的情況下,使用相同的檢測方法,負載有類(lèi)胡蘿卜素的脂質(zhì)體穩定性有所提高。為了量化穩定性差異,確定了不穩定性指數曲線(xiàn)(圖1B)。當殼聚糖濃度較低時(shí),LCS-L囊泡的穩定性HCS-L。正如較小的曲線(xiàn)斜率所示,較小尺寸的囊泡比較大的囊泡移動(dòng)得慢。當殼聚糖濃度增加到中等水平時(shí),相似的斜率表明LCS-M和HCS-M脂質(zhì)體之間的離心穩定性相似。這主要歸因于高分子量的殼聚糖制備的脂質(zhì)體囊泡之間排斥阻力更強,粘度更高。作為一種兩親性聚電解質(zhì),殼聚糖同時(shí)具有靜電和粘滯穩定機制,在離心作用下減緩了囊泡的移動(dòng)。此外,殼聚糖的粘度隨著(zhù)其濃度和分子量的增加而增加,所以HCS-H沉淀速度最慢??紤]到HCS涂層的Cur-LP具有相對較大的囊泡尺寸,我們得出結論,具有殼聚糖涂層的脂質(zhì)體的囊泡大小和物理穩定性之間存在明顯的聯(lián)系。增加殼聚糖的分子量和濃度可以協(xié)同穩定姜黃素脂質(zhì)體。離心穩定性結果與儲存穩定性分析的囊泡大小變化結果一致。
3. 結論
增加殼聚糖的分子量和濃度可以有效提高Cur-LP的穩定性,其中HCS-H涂層表現出最佳的性能。殼聚糖涂層在體外穩定性方面也表現出積極作用,有望用于制造具有更長(cháng)保質(zhì)期的脂質(zhì)體食品,并顯著(zhù)提高生物活性化合物的生物利用度,如姜黃素的情況所示。
在較高濃度下,高分子量殼聚糖的應用,是一種很有前景的提高Cur-LP體外穩定性和緩釋的包覆材料。
LUMiSizer分散體系分析儀,應用STEP技術(shù),對配方穩定性分析提供了快捷有效的工具。不僅可以同時(shí)檢測12個(gè)樣品,而且多波長(cháng)(近紅外865nm、藍光410nm)覆蓋多品類(lèi)樣品的測試,為用戶(hù)可提供更多更深入的分析信息,極大提高了工作效率。
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