共载儿茶素-槲皮素的壳聚糖纳米粒制备及其应用研究

摘要

中国果蔬产业在国民经济中占有重要的地位,但采后易腐烂变质等问题成为影响果蔬产业健康发展的瓶颈之一。研究发现，化学保鲜剂对人类健康存在潜在危害，天然保鲜剂已成为果蔬保鲜领域的研究热点。从植物中提取的天然化学成分具备多种功效，多种成分间还存在一定的协同作用。因此，食品行业也加大了对新型天然复配保鲜剂的开发和利用。充分发挥植物提取物中活性成分联用产生的协同作用，不仅可减少单种保鲜剂的添加量，降低成本，还可弥补单种保鲜剂功能效果方面的不足，提高保鲜效果并降低毒副作用。 在众多植物活性物质中儿茶素和槲皮素由于其广泛的生物活性和协同效应引起大家的关注。儿茶素、槲皮素是果蔬中普遍共存的多酚黄酮类物质，有显著的抗氧化效果，除此之外，还具有广谱抑菌性、抗病毒、抗衰老防褐变等作用。但这两种物质却因自身溶解度差、吸收率低、稳定性差等问题使其应用受到了很大的限制。 本研究的目的是提高儿茶素和槲皮素的生物利用度，通过构建壳聚糖纳米粒载体，同时负载具有协同作用的儿茶素和槲皮素，发挥两种活性成分间协同作用,期望为开发一种新型的保鲜剂提供相应的技术参考，研究结果如下∶ 1.载儿茶素纳米粒子的制备。通过单因素实验可知，当壳聚糖/儿茶素质量比4∶1、壳聚糖/三聚磷酸钠（Sodium Tripolyphosphate,STPP）质量比5∶1、pH为5.0、搅拌时间为30min时，儿茶素包封率最高。以儿茶素包封率为响应值，通过回归模型预测最优制备工艺为：壳聚糖/儿茶素质量比4.13∶1、壳聚糖/STPP质量比4.94∶1、pH4.83、搅拌时间29.07min，理论包埋率为77.77%，实际值为76.39%，两者相差1.38%。 2.共载儿茶素和槲皮素纳米粒子的制备（Catechin-Quercetin Nanoparticles,C-Q NPs）。按照儿茶素与槲皮素质量比为1∶3、1∶2、1∶1、1∶0.5、1∶0.33，分别测定共悬液中儿茶素和槲皮素的包封率，当儿茶素和槲皮素质量比为1∶1时，两者包封率相对较高，即槲皮素与儿茶素加入量相同。 3.京尼平对共载儿茶素-槲皮素纳米粒子的影响。加入京尼平进行化学交连，增强纳米粒子稳定性。测定纳米粒子的载药量、包埋率，粒径、形态学、电动电势以及光谱性能，进一步检测其缓释效果及稳定性。结果表明，儿茶素和槲皮素的包封效率分别在76.35%和52.23%左右，载药量大约在10.47%和7.75%。京尼平修饰的儿茶素-槲皮素纳米粒子（Genipin-Catechin-Quercetin Nanoparticles,G-C-Q NPs）平均粒径约158nm，呈现近似球形，多分散性指数（Polydispersity Index,PDI）＜0.3，电动电势＞30mV，红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR）分析证实了物质间化学键的变化。体外释放研究表明，药物可以在80小时内持续释放。G-C-Q NPs冷冻干燥后放置6个月药物包封率无明显变化。 4.分别测定了单药儿茶素、槲皮素、儿茶素-槲皮素组合以及G-C-Q NPs的体外抗氧化活性、对酪氨酸酶抑制作用和抑菌性。实验证明，儿茶素槲皮素纳米化后抗氧化性和抑菌性都得到了一定程度的提高。酪氨酸酶活性研究表明，G-C-Q NPs对其有抑制作用，表现为竞争性抑制，抑制常数（K1）为0.83mg/mL。

目录

声明

1 前言

1.1 儿茶素、槲皮素研究进展

1.1.1 儿茶素、槲皮素生物活性研究

1.1.2 儿茶素和槲皮素相互作用研究

1.1.3 儿茶素、槲皮素应用局限性

1.2 纳米制剂的研究概述

1.2.1 纳米药物的发展状况

1.2.2纳米药物载体的优势

1.3 壳聚糖纳米载药

1.3.1 壳聚糖与药物传送

1.3.2 壳聚糖纳米粒的制备研究

1.4 京尼平交联纳米粒子的制备

1.4.1 京尼平作为交联剂的优势

1.4.2 京尼平在纳米粒子中的应用

1.5 保鲜抑制剂研究概述

1.5.2 果蔬中常见的保鲜剂及存在的问题

1.5.3 天然型保鲜剂研究现状

1.6 本研究的目的、意义及主要内容

1.6.1 研究目的及意义

1.6.2 研究内容

2 试验材料和仪器

2.1 试验材料

2.2 仪器设备

2.3 试剂药品

2.4 实验方法

2.4.1 纳米粒的制备

2.4.2 儿茶素-槲皮素纳米粒制备工艺优化

2.4.3 儿茶素、槲皮素包封率及载药量的测定

2.4.4 纳米粒的体外表征

2.4.5 体外缓释性测定

2.4.6 稳定性考察

2.4.7 化学法评价体外抗氧化能力

2.4.8 酪氨酸酶活性的测定

2.4.9 抑菌效果测定

3 结果与分析

3.1 纳米粒制备工艺优化

3.1.1 单因素试验

3.1.2 响应面法优化载儿茶素纳米粒子制备工艺

3.1.3 槲皮素加入量确定

3.1.4 交联剂京尼平加入

3.1.5 包封率、载药量测定

3.2 纳米粒子体外表征

3.2.1 粒径及电动电势检测

3.2.2 扫描电子显微镜测定

3.2.3 红外光谱分析

3.2.4 体外缓释效果测定

3.3 纳米粒子的稳定性

3.3.1 G-C-Q NPs悬浮液稳定性

3.3.2 G-C-Q NPs冻干品稳定性

3.4 纳米粒子的应用研究

3.4.1 化学法评价体外抗氧化能力

3.4.2 纳米粒子抑制酪氨酸酶活性研究

3.4.3 纳米粒子的抑菌活性测定

4 讨论

4.1 关于共载儿茶素-槲皮素壳聚糖纳米粒的制备分析

4.2 关于共载儿茶素-槲皮素壳聚糖纳米粒的性状分析

4.3 关于共载儿茶素-槲皮素壳聚糖纳米粒的应用分析

5 结论

参考文献

致谢