CN103767070B - 角鲨烯与虾青素组合物液态前体脂质体的制备方法及其降基减害应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了角鲨烯与虾青素组合物液态前体脂质体的制备方法及其降基减害应用。其中液态前体脂质体是由8～12份的磷脂、8～15份的稳定剂、8～15份的表面活性剂和15～30份的角鲨烯与虾青素组合物和余量的水制备得到。将所述液态前体脂质体装入两端为防水防尘透气膜的空心圆柱体中，在卷烟滤嘴棒成型过程中内置于醋酸纤维的卷烟过滤嘴中，当消费者吸烟时，烟气通过内置的液态前体脂质体，由于液态前体脂质体表面积大，抗氧化剂与主流烟气充分地接触，可有效清除主流烟气中的气相自由基，为解决吸烟与健康的问题提供有力的技术支持。

Description

角鲨烯与虾青素组合物液态前体脂质体的制备方法及其降基减害应用

技术领域

本发明涉及化学技术领域，更具体地，涉及一种含角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体及其制备方法和在水烟型过滤嘴降基减害方面的应用。

背景技术

吸烟产生的数千种化合物以及高浓度的自由基对人体造成的危害引起人们的普遍重视。而自由基对身体作用最强危害最大，其可引起肺病、心脏病和癌症，这些自由基对吸烟者产生严重的伤害。吸烟产生高浓度的自由基，包括寿命相对较长的固相自由基，醌类和半醌类、多环芳烃类自由基以及它们与氧反应产生的活性氧自由基如超氧阴离子（O₂ ^-）、过氧化氢（H₂O₂）、羟自由基（·OH）、单线态氧（¹O₂）和脂质过氧化自由基（ROO·）等和存在时间相对较短的气相自由基，烷氧自由基（RO·）、烷基自由基（R·）、氮氧化物自由基等。

目前在对烟气中自由基清除研究方面并不多，主要从外加天然抗氧化剂、维生素、氨基酸、蛋白质等以及生物酶自由基清除剂和微量元素、天然矿物质来降低烟气中自由基对人体的伤害。还有，我国部分地区有吸水烟的习惯，其是燃烧后的烟通过水烟筒里的水后再吸入嘴里，其不但可以清除溶于水的有害化学物质，还可以清除部分气相自由基，减轻了吸烟对人体的伤害。并且可以减轻由于吸烟引起人体上火的机率。罗福仲（2013）在公开号为CN 203182005 U的实用新型专利公开了一种水烟型过滤嘴，在水中加入表面活性剂和/或加入薄荷、甘草等中草药提取成分，其达到的目的是显著降低焦油、尼古丁含量，不会上火，也不会影响烟草的味道，结构简单、成本低廉；姜志敏（2008）在专利号为ZL200820107184.1的实用新型专利申请中公开了一种水烟过滤嘴，在水烟过滤嘴结构上改进设计。蒋华国（1998）在其实用新型专利申请中公开了一种便携式水烟斗，将水烟斗的结构简单化；黄辉（2005）在公开号为CN200510129846.6的发明专利中公开了一种利用水烟斗对烟卷除焦及综合减害的方法，研究了除焦和综合减害而调制成型的液态制剂。在上述水烟型过滤嘴中，都没有涉及将适宜的抗氧化剂科学加入水烟型烟嘴中，清除烟气中气相自由基的研究。

角鲨烯是一种脂质不皂化物，为一种多不饱和烯烃（三十碳六烯），最初是从鲨鱼的肝油中发现的，1914年被命名为Squalene，其化学名称为2,6,10,15,19,23-六甲基-2,6,10,14,18,22-二十四碳六烯，属开链三萜，又称鱼肝油萜，参与人体胆固醇合成并能促进新陈代谢，具有提高体内超氧化物歧化酶（SOD）活性、增强机体免疫能力、抗衰老、抗疲劳、抗肿瘤等多种生理功能，是一种无毒性的具有防病治病作用的海洋生物活性物质。角鲨烯在植物中分布很广，但含量不高，多低于植物油中不皂化物的5%，仅少数含量较多，如橄榄油含有角鲨烯150～700mg/100g，米糠油中其含量为332mg/100g。

虾青素是从河虾外壳、牡蛎和鲑鱼中发现的一种红色类胡萝卜素，化学名称是3,3′-二羟基-4,4′-二酮基-β,β′-胡萝卜素，在体内可与蛋白质结合而呈青、蓝色。有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、预防心脑血管疾病作用。虾青素是类胡萝卜素的一种。也是类胡萝卜素合成的最高级别产物， β - 胡萝卜素、叶黄素、角黄素、番茄红素等都不过是类胡萝卜素合成的中间产物，因此在自然界，虾青素具有最强的抗氧化性。有效清除细胞内的氧自由基，增强细胞再生能力，维持机体平衡和减少衰老细胞的堆积，由内而外保护细胞和DNA健康，从而保护皮肤健康，促进毛发生长，抗衰老、缓解运动疲劳、增强活力。

为了克服普通抗氧化剂的缺点，达到可同时清除长寿命的固相自由基和存在时间相对较短的气相自由基的目的，本申请人长期致力于相关研究并申请了专利，在专利号为ZL201010529711.X的专利中公开了一种角鲨烯与茶多酚组合物及其在卷烟中的应用，在专利号为ZL201010578167.8的申请中公开了角鲨烯与β-胡萝卜素组合物及其在卷烟中的应用，相关专利技术都是将角鲨烯与β-胡萝卜素增效组合物或者角鲨烯与茶多酚增效组合物直接添加到烟丝中。但进一步的研究发现，角鲨烯与β-胡萝卜素以及角鲨烯与茶多酚增效组合物在空气中易于氧化变质，组合物在应用时不稳定，实际生产不方便。

脂质体（liposome）是一种人工膜。当两性分子如磷脂和鞘脂分散于水相时，分子的疏水尾部倾向于聚集在一起，避开水相，而亲水头部暴露在水相，形成具有双分子层结构的的封闭囊泡，称为脂质体。按照结构分类，脂质体分为单室脂质体，多室脂质体和液态前体脂质体。液态前体脂质体是一种具有缓释效果的脂质体，由许多非同心室连接构成，粒径在5～50μm，比普通脂质体具有更大的包封体积，尤其适用于水溶性药物的包封。脂质体的应用目前主要是在医药方面。

将这些自由基清除剂加工成液态前体脂质体，并科学置入水烟型烟嘴中清除气相自由基（降基）的研究目前未见报道，更未见基于角鲨烯与虾青素增效组合物的液态前体脂质体的制备技术和应用报道。

发明内容

本发明的目的是克服现有液态前体脂质体技术在卷烟方面的应用不足，以及角鲨烯与虾青素增效组合物在卷烟应用方面的技术不足，提供一种含角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体。

本发明的另一目的是提供所述液态前体脂质体的制备方法。

本发明的还一发明目的是提供所述含角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体在水烟型过滤嘴中的应用。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

提供一种含角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体，所述液态前体脂质体是由以下质量份数的各组分制备得到：

磷脂：       8～12份；

稳定剂：     8～15份；

表面活性剂： 8～15份；

角鲨烯与虾青素组合物：15～30份；

余量的水；

上述各组分质量份数之和为100份；

优选地，所述含角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体，所述液态前体脂质体是由以下质量份数的各组分制备得到：

磷脂：        9～11 份；

稳定剂：      10～13 份；

表面活性剂：   9～14份；

角鲨烯与虾青素组合物：20～25份；

余量的水；

上述各组分质量份数之和为100份。

可采用复乳法以上述各组分制备得到所述含角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体。

所述磷脂为卵磷脂、大豆磷脂、氢化大豆磷脂中的一种或多种；采用多种磷脂，各种磷脂的混合比例不做严格限定。

所述的稳定剂优选羟基淀粉，更为优选地，所述羟基淀粉为羟甲基淀粉、羟乙基淀粉或羟丙基淀粉中的一种或多种。采用多种时，混合比例不做严格限定。

所述表面活性剂为丙三醇。

所述的角鲨烯与虾青素组合物中角鲨烯与虾青素的质量比例为1∶5～5∶1，其优化比例为：1∶3～3∶1。

所述的角鲨烯可以是从植物、动物或微生物中提取的抽提物或经纯化后的纯品，可采用市购产品。

所述的虾青素可以是从虾壳、牡蛎和鲑鱼中提取的虾青素抽提物也可以是经纯化后的纯品，可采用市购产品。    

本发明同时提供了所述含角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体的制备方法，科学配伍原料，精确了工艺条件，克服了角鲨烯与虾青素在水中溶解度不

高的缺点，成功制备得到含角鲨烯与虾青素混配增效组合物的液态前体脂质体，可以很好地实现将其应用于水烟型过滤嘴的目的。所述制备方法包括以下步骤：

S1.将磷脂和角鲨烯与虾青素组合物溶于丙三醇中，得混合体系；

S2.将S1所得混合体系高速均化使其充分混匀，得均化的混合体系；

S3.将稳定剂和水混合得到稳定剂的水溶液，往S2所得均化的混合体系中加入稳定剂的水溶液后搅拌均匀，形成稳定的微粒悬浮液即得含角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体。

优选地，S2所述高速均化的工艺条件为：2500 r/min，搅拌30min。

本发明提供上述方法制备得到的含角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体。

本发明所述含角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体在卷烟中获得很好的应用，具体是应用于水烟型过滤嘴，是将所述液态前体脂质体装入两端为防水防尘透气膜的空心圆柱体中，在卷烟滤嘴棒成型过程中内置于醋酸纤维的卷烟过滤嘴中。

优选地应用方法为：将所述液态前体脂质体装入两端为防水防尘透气膜的空心圆柱体中，每粒装入1克所述液态前体脂质体，在卷烟滤嘴棒成型过程中内置于醋酸纤维的卷烟过滤嘴中，每支卷烟过滤嘴内置1粒，得到可降低卷烟危害的卷烟过滤嘴，当消费者吸烟时，烟气通过内置的液态前体脂质体，由于液态前体脂质体表面积大，抗氧化剂与主流烟气充分接触，可有效清除主流烟气中的气相自由基，为解决吸烟与健康的问题提供有力的技术支持。

本发明的有益效果：

本发明首次将脂质体尤其是液态前体脂质体的技术应用于卷烟中，并成功结合角鲨烯与虾青素增效组合物，总结出适宜的配伍助剂和配伍比例，简单易行地制备得到含角鲨烯与虾青素增效组合物的液态前体脂质体，为脂质体的进一步开拓应用提供有力的技术支持，所得液态前体脂质体为高度分散微小液滴，分散度高，比表面积大，可直接应用于水烟型过滤嘴中。

本发明将增效组合物成功包埋于液态前体脂质体中，克服了角鲨烯与虾青素在空气中易于氧化失效的缺点，同时克服角鲨烯与虾青素增效组合物不溶于水的缺陷，通过对角鲨烯与虾青素混配增效组合物微胶囊化，达到增加角鲨烯与虾青素混配增效组合物的稳定性，获得可以应用于卷烟过滤嘴的液态前体脂质体。

本发明精确限定原料配伍和制备工艺条件，加工得到的液态前体脂质体透气性强，表面积大，适合卷烟过滤嘴的应用需求，可直接应用于水烟型过滤嘴，抗氧化剂可与主流烟气充分接触，达到清除主流烟气中自由基的目的，为解决吸烟与健康的问题提供有力的技术支持。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步详细说明本发明。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从常规商业途径得到的试剂和材料。

实施例1

按照以下质量份数制备各组分：卵磷脂8克（g）；角鲨烯（上海信然生物技术有限公司，含量大于96.0%，下述实施例同。但并不因此限定本发明，本领域技术人员可采用其他来源的角鲨烯）5克（g）；虾青素（荆州市天然虾青素有限公司，含量大于2.0%，下述实施例同。但并不因此限定本发明，本领域技术人员可采用其他来源的虾青素）10克（g）；丙三醇8克（g）；羟甲基淀粉8克（g），水61克（g）。

制备步骤为：

S1.将卵磷脂和角鲨烯与虾青素组合物溶于丙三醇中，得混合体系；

S2.将S1所得混合体系高速均化使其充分混匀，得均化的混合体系；

S3.将稳定剂和水混合得到稳定剂的水溶液，往S2所得均化的混合体系中加入稳定剂的水溶液后搅拌均匀，形成稳定的微粒悬浮液即得含角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体。

实施例2

制备步骤同实施例1。称取大豆磷脂8克，10克角鲨烯，5克虾青素溶于8克丙三醇中，高速均化使其充分混匀，再加入8克羟乙基淀粉溶于61克水的水溶液，搅拌均匀，形成稳定的微粒悬浮液，即得含有抗氧化剂角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体。

实施例3

制备步骤同实施例1。称取氢化大豆磷脂10克，5克角鲨烯，15克虾青素溶于10克丙三醇中，高速均化使其充分混匀，再加入10克羟甲基淀粉溶于50克水的水溶液，搅拌均匀，形成稳定的微粒悬浮液，即得含有抗氧化剂角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体。

实施例4

制备步骤同实施例1。称取氢化大豆磷脂10克，10克角鲨烯，10克虾青素溶于10克丙三醇中，高速均化使其充分混匀，再加入10克羟丙基淀粉溶于50克水的水溶液，搅拌均匀，形成稳定的微粒悬浮液，即得含有抗氧化剂角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体。

实施例5

制备步骤同实施例1。称取卵磷脂10克，15克角鲨烯，5克虾青素溶于10克丙三醇中，高速均化使其充分混匀，再加入10克羟乙基淀粉溶于50克水的水溶液，搅拌均匀，形成稳定的微粒悬浮液，即得含有抗氧化剂角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体。

实施例6

制备步骤同实施例1。称取大豆磷脂12克，5克角鲨烯，20克虾青素溶于15克丙三醇中，高速均化使其充分混匀，再加入15克羟丙基淀粉溶于33克水的水溶液，搅拌均匀，形成稳定的微粒悬浮液，即得含有抗氧化剂角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体。

实施例7

制备步骤同实施例1。称取氢化大豆磷脂12克，10克角鲨烯，15克虾青素溶于15克丙三醇中，高速均化使其充分混匀，再加入15克羟甲基淀粉溶于33克水的水溶液，搅拌均匀，形成稳定的微粒悬浮液，即得含有抗氧化剂角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体。

实施例8

制备步骤同实施例1。称取氢化大豆磷脂12克，15克角鲨烯，10克虾青素溶于15克丙三醇中，高速均化使其充分混匀，再加入15克羟乙基淀粉溶于33克水的水溶液，搅拌均匀，形成稳定的微粒悬浮液，即得含有抗氧化剂角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体。

实施例9

制备步骤同实施例1。称取大豆磷脂12克，20克角鲨烯，5克虾青素溶于15克丙三醇中，高速均化使其充分混匀，再加入15克羟丙基淀粉溶于33克水的水溶液，搅拌均匀，形成稳定的微粒悬浮液，即得含有抗氧化剂角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体。

实施例10

制备步骤同实施例1。称取大豆磷脂10克，5克角鲨烯，25克虾青素溶于12克丙三醇中，高速均化使其充分混匀，再加入10克羟丙基淀粉溶于38克水的水溶液，搅拌均匀，形成稳定的微粒悬浮液，即得含有抗氧化剂角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体。

实施例11

制备步骤同实施例1。称取大豆磷脂10克，10克角鲨烯，20克虾青素溶于12克丙三醇中，高速均化使其充分混匀，再加入10克羟乙基淀粉溶于38克水的水溶液，搅拌均匀，形成稳定的微粒悬浮液，即得含有抗氧化剂角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体。

实施例12

制备步骤同实施例1。称取大豆磷脂10克，15克角鲨烯，15克虾青素溶于12克丙三醇中，高速均化使其充分混匀，再加入10克羟甲基淀粉溶于38克水的水溶液，搅拌均匀，形成稳定的微粒悬浮液，即得含有抗氧化剂角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体。

实施例13

制备步骤同实施例1。称取卵磷脂10克，20克角鲨烯，10克虾青素溶于12克丙三醇中，高速均化使其充分混匀，再加入10克羟甲基淀粉溶于38克水的水溶液，搅拌均匀，形成稳定的微粒悬浮液，即得含有抗氧化剂角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体。

实施例14

制备步骤同实施例1。称取卵磷脂10克，25克角鲨烯，5克虾青素溶于12克丙三醇中，高速均化使其充分混匀，再加入10克羟乙基淀粉溶于38克水的水溶液，搅拌均匀，形成稳定的微粒悬浮液，即得含有抗氧化剂角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体。

将上述实施例1～14制备得到的液态前体脂质体检测结果如下：采用激光散射法检测，实施例1～14制备得到的液态前体脂质体粒径为90～150nm，分布均匀，呈正态性，跨距小。

采用透析法分离方法将溶液中游离的角鲨烯与虾青素和脂质体分离，分别测定、计算包封率。按照（脂质体中角鲨烯与虾青素组合物质量/脂质体中角鲨烯与虾青素组合物总质量）×100%计算包封率。本发明实施例1～14制备得到的液态前体脂质体包封率为81 %以上。

对比例1

制备步骤同实施例1。称取卵磷脂5克，25克角鲨烯，5克虾青素溶于20克丙三醇中，高速均化使其充分混匀，再加入18克羟乙基淀粉溶于27克水的水溶液，搅拌均匀，形成稳定的微粒悬浮液，即得含有抗氧化剂角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体。制备得到的液态前体脂质体粒径为210～590nm，分布不均匀。包封率为45%。

对比例2

称取脑磷脂10克，5克角鲨烯，25克虾青素溶于12克丙二醇中，高速均化使其充分混匀，再加入10克羟丙基甲基纤维素溶于38克水的水溶液，搅拌均匀，形成稳定的微粒悬浮液，即得含有抗氧化剂角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体。制备得到的液态前体脂质体粒径为510～850nm，分布不均匀。包封率为36%。

实施例15 应用实验

将上述实施例1～14的液态前体脂质体装入两端为防水防尘透气膜的空心圆柱体中，每粒装入1克。在卷烟滤嘴棒成型过程中，置于醋酸纤维的卷烟过滤嘴中，每支卷烟过滤嘴内置1粒，得到可降低卷烟气相自由基危害的水烟型过滤嘴。以不含角鲨烯或虾青素的100%液态前体脂质体为对照。

卷烟烟气中自由基清除效果检测：烟气气相自由基采用自旋捕集剂PBN（2-苯叔丁基硝酮）捕集后检测。

采用常规的气相自由基检测方法：采用玻璃器皿收集烟气自由基。加一定浓度的自由基捕捉剂PBN的四氯化碳溶液到收集器中，将收集器连到吸烟机上，以抽吸容量为35.0mL，抽吸时间为2s，抽吸间隔为60s的标准抽吸速率抽吸卷烟。吸烟后定容收集到烟气自由基溶液，而后放入液氮中冷冻。检测体积为200μL。

通过检测添加不同含量和不同配比的天然抗氧化剂增效组合物液态前体脂质体的过滤嘴的卷烟产自由基的含量，与对照相比，计算组合物对卷烟烟气中气相自由基的清除效果。实验结果见表1：

表1 ：

实验结论：从上述实施例对卷烟气相自由基清除效果可以看出，当液态前体脂质体中含天然抗氧化剂的量在15～30%左右时，其对气相自由具有一定的清除效果，特别是当角鲨烯与虾青素的配比在1∶5～5∶1之间，尤其在1∶3～3∶1之间时，组合物对气相自由基清除效果具有明显的增效作用，其清除自由基的能力随着抗氧化剂的量的增加而增强。根据生产实际，本发明用于卷烟过滤嘴中的天然抗氧化剂组合物的液态前体脂质体中含角鲨烯和虾青素在20～30%左右，角鲨烯和虾青素的配比在1∶3～3∶1之间其对气相自由基的清除能力增效作用明显。

Claims (8)

1.一种含角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体，其特征在于，所述液态前体脂质体是由以下质量份数的各组分制备得到：

磷脂：       8～12份；

稳定剂：     8～15份；

表面活性剂： 8～15份；

角鲨烯与虾青素组合物：15～30份；

余量的水；

上述各组分质量份数之和为100份；

所述磷脂为卵磷脂、大豆磷脂、氢化大豆磷脂中的一种或多种；

所述稳定剂为羟基淀粉；

所述表面活性剂为丙三醇。

2.根据权利要求1所述含角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体，其特征在于，是由以下质量份数的各组分制备得到：

磷脂：        9～11 份；

稳定剂：      10～13 份；

表面活性剂：   9～14份；

角鲨烯与虾青素组合物：20～25份；

余量的水；

上述各组分质量份数之和为100份。

3.根据权利要求1所述含角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体，其特征在于，所述羟基淀粉为羟甲基淀粉、羟乙基淀粉或羟丙基淀粉中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述含角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体，其特征在于，所述的角鲨烯与虾青素组合物中角鲨烯与虾青素的质量比例为1∶5～5∶1。

5.权利要求1～4任一项所述含角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体的应用，其特征在于，应用于水烟型过滤嘴，是将所述液态前体脂质体装入两端为防水防尘透气膜的空心圆柱体中，在卷烟滤嘴棒成型过程中内置于醋酸纤维的卷烟过滤嘴中。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，每支卷烟过滤嘴内置0.5～1克所述含角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体。

7.权利要求1～4任一项所述含角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将磷脂和角鲨烯与虾青素组合物溶于丙三醇中，得混合体系；

S2.将S1所得混合体系高速均化使其充分混匀，得均化的混合体系；

S3.将稳定剂和水混合得到稳定剂的水溶液，往S2所得均化的混合体系中加入稳定剂的水溶液后搅拌均匀，形成稳定的微粒悬浮液即得含角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体。

8.根据权利要求7所述含角鲨烯与虾青素组合物的液态前体脂质体的制备方法，其特征在于，S2所述高速均化的工艺条件为：2500 r/min，搅拌30min。