CN105568552A - 一种槲皮素包合物电纺丝纳米膜、其制备方法及应用 - Google Patents

一种槲皮素包合物电纺丝纳米膜、其制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于食品、医药应用领域，尤其涉及一种槲皮素包合物电纺丝纳米膜、其制备方法及应用。制备方法包括步骤：1)将槲皮素与β-环糊精溶于甲醇中，再加入助溶剂，回流搅拌，再持续加热，减压蒸馏除去溶剂，机械搅拌，自然降温静置过夜，过滤，沉淀依次用蒸馏水、甲醇洗涤，干燥，得到槲皮素-β-环糊精包合物；2)将槲皮素-β-环糊精包合物和玉米蛋白溶解到DMF中，得到电纺溶液；3)电纺丝纳米膜的制备。通过本发明得到的槲皮素包合物电纺丝纳米膜抑菌的同时有缓释功能，可以用于野外擦伤碰伤等极端条件下，在长期得不到有效治疗时的防止感染、病情恶化的有效治疗手段；还可以用于极易腐败或需要高保鲜度的食品保鲜抗菌膜的研制。

Description

一种槲皮素包合物电纺丝纳米膜、其制备方法及应用
技术领域
本发明属于食品、医药应用领域，尤其涉及一种槲皮素包合物电纺丝纳米膜、其制备方法及应用。
背景技术
槲皮素作为一种非常有药用潜力的天然黄酮类化合物，一直被广泛关注。槲皮素(Quercetin)是植物中分布极广的黄酮类化合物，广泛存在于蔬菜、水果和中草药中，如圆葱、葡萄、三七和银杏等都含有槲皮素。槲皮素具有抗氧化、抗炎、抗过敏、抗菌、抗癌防癌、抗HIV、抗病毒，清除体内自由基、抑制恶性肿瘤生长和转移等多方面药理作用，及扩张动脉、改善脑循环和抗血小板活化因子、祛痰止咳、降低毛细血管通透性和脆性等多种生物活性，能提高免疫能力、降低胆固醇、增强心肌收缩力、舒张肠平滑肌、降低血压、免疫抑制和抗过敏作用，是近年来国内外学者研究热门课题。
由于槲皮素具有不稳定性、水溶性差，生物利用度低等问题，槲皮素在临床上的使用受到了极大的限制。
目前主要有两类方法改善槲皮素的水溶性。一类方法以槲皮素为先导化合物对其进行结构修饰，合成出水溶性增强、药代动力学性质改善的槲皮素包合物，通过缓释，一定程度上克服槲皮素不稳定的缺点，如β-CD—槲皮素包合物等；另一类将槲皮素制备成纳米混悬剂、纳米粒、脂质体、胶束等，可以很大程度上提高槲皮素的水中溶解性，提高生物利用度，从而提高药物疗效，扩大了临床应用。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种槲皮素包合物电纺丝纳米膜、其制备方法及应用。
一种制备槲皮素包合物电纺丝纳米膜的方法，包括以下步骤：
1)槲皮素与β-环糊精的包合
将每1.0g的槲皮素与4.0～5.0g的β-环糊精溶于50～60mL的甲醇中，再加入80～100mL的助溶剂，在50～60℃下回流搅拌1.5～2.0h，再持续加热0.5～1.0h，减压蒸馏除去溶剂，机械搅拌条件下4～8h，自然降温静置过夜，过滤，沉淀依次用蒸馏水、甲醇洗涤，干燥，得到槲皮素-β-环糊精包合物。
具体的，所述的助溶剂选自吡啶、DMSO或DMF中的任意一种或多种的混合。
具体的，洗涤沉淀用的蒸馏水的温度小于等于25℃，洗涤沉淀用的甲醇的温度小于等于25℃。
优选的，在超声条件在进行槲皮素和β-环糊精的溶解，超声频率为10kHz～30kHz。
2)电纺溶液的制备
将每4.0g的步骤1)得到的槲皮素-β-环糊精包合物和1～1.5g的玉米蛋白溶解到8～12mL的DMF中，得到电纺溶液。
具体的，步骤2)中的溶解温度为10～35℃。
优选的，步骤2)中的溶解在超声条件下进行，超声频率为10kHz～30kHz。
3)电纺丝纳米膜的制备
以步骤2)得到的电纺溶液进行静电纺丝，得到槲皮素包合物电纺丝纳米膜。
具体的，步骤3)中的电纺条件为：在室内相对湿度RH％<50％的条件下进行，电纺丝速度为0.4～0.8mL/h，电纺电场为12～20kv，电纺丝接收距离为15～25cm。
本发明还提供了根据上述制备槲皮素包合物电纺丝纳米膜的方法得到的槲皮素包合物电纺丝纳米膜。
本发明还提供了上述槲皮素包合物电纺丝纳米膜的应用，用作高效抑菌保鲜食品保鲜膜或止血抑菌贴片。
制备的槲皮素包合物电纺丝纳米膜可通过差示扫描量热法(DSC)、红外(IR)来进行表征。
本发明所提供的制备槲皮素包合物电纺丝纳米膜的方法，首先将槲皮素与β-环糊精进行包合，使槲皮素水溶性增加，通过溶解度测定，槲皮素-环糊精包合物溶解性增加了8.5倍(2.78ug/mL→23.15ug/mL)；同时包合增加了槲皮素的稳定性；然后把槲皮素-环糊精包合物和玉米蛋白加入到DMF中，制成电纺溶液，在一定条件下进行电纺丝，即可以得到槲皮素包合物电纺丝纳米膜。
通过DSC分析纳米膜可知，槲皮素包合物电纺丝纳米膜热稳定性比单纯的槲皮素β-环糊精包合物更好；通过IR分析可知，经过静电纺丝后，槲皮素包合物只是外貌形态发生了变化，其内部结构与静电纺丝前保持了一致。根据本发明得到的槲皮素包合物电纺丝纳米膜由于含有其中含有β-环糊精和玉米蛋白，抑菌的同时有缓释功能，可以用于野外擦伤碰伤等极端条件下，在长期得不到有效治疗时的防止感染、病情恶化的有效治疗手段；还可以用于极易腐败或需要高保鲜度的食品保鲜抗菌膜的研制。
附图说明
图1为本发明实施例中制备槲皮素包合物电纺丝纳米膜的方法的流程图。
图2为制备得到的槲皮素包合物的DSC图，玻璃化温度44.91℃，熔融峰值90.26℃，终止温度169.88℃。
图3为几种不同成分的玉米蛋白电纺丝溶液制备的槲皮素包合物电纺丝纳米膜的红外光谱图。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
本方法先将槲皮素与β-环糊精进行包合，使槲皮素在不改变内部结构的情况下增加了溶解性，再配以玉米蛋白，加入到DMF中，制成电纺溶液，通过电纺丝方法制备出稳定性高、溶解性高、具有特殊功能性质的纳米膜。
槲皮素和β-环糊精的包合
所述槲皮素和β-环糊精的摩尔比为1:1，包合条件为1.0g槲皮素溶于50mL甲醇中，再加80mL，在50℃下回流搅拌1.5h，加热0.5h，除去甲醇，自然降温，搅拌5h，静置过夜，过滤，沉淀用蒸馏水、甲醇洗涤，干燥；
电纺溶液的制备
所述槲皮素-β-环糊精包合物、玉米蛋白、DMF质量体积比4g：1g：8mL
电纺丝纳米膜的制备
所述电纺条件，在室内相对湿度RH％<50％的条件下，电纺丝速度为0.5mL/h，电纺电场为15kv，电纺丝接收距离为15cm。
以上述电纺丝纳米膜制作成食品保鲜膜，然后进行肉制品食品保鲜试验，发现在相同储存条件下，使用该保鲜膜的肉制品在几个相同储存时间段内菌落总数比使用其他保鲜膜的少2.2～5.6倍；使用该保鲜膜保存的肉制品的货架期比使用其他保鲜膜的货架期长3～7天作用。
实施例2
本方法先将槲皮素与β-环糊精进行包合，使槲皮素在不改变内部结构的情况下增加了溶解性，再配以玉米蛋白，加入到DMF中，制成电纺溶液，通过电纺丝方法制备出稳定性高、溶解性高、具有特殊功能性质的纳米膜。
槲皮素和β-环糊精的包合
所述槲皮素和β-环糊精的摩尔比为1.2:1，包合条件为1.0g槲皮素溶于55mL甲醇中，再加80mL，在50℃下回流搅拌2h，加热0.5h，除去甲醇，自然降温，搅拌6h，静置过夜，过滤，沉淀用蒸馏水、甲醇洗涤，干燥；
电纺溶液的制备
所述槲皮素-β-环糊精包合物、玉米蛋白、DMF质量体积比5g：1g：10mL
电纺丝纳米膜的制备
所述电纺条件，在室内相对湿度RH％<50％的条件下，电纺丝速度为0.4mL/h，电纺电场为18kv，电纺丝接收距离为15cm。
以上述电纺丝纳米膜制作成伤口贴膜，然后进行动物试验，发现在相同部位、处理方式的伤口，使用该止血抑菌贴片的止血效果比市售创可贴效果接近；使用该止血抑菌贴片的抑菌效果比市售创可贴效果更加。
实施例3
本方法先将槲皮素与β-环糊精进行包合，使槲皮素在不改变内部结构的情况下增加了溶解性，再配以玉米蛋白，加入到DMF中，制成电纺溶液，通过电纺丝方法制备出稳定性高、溶解性高、具有特殊功能性质的纳米膜。
槲皮素和β-环糊精的包合
所述槲皮素和β-环糊精的摩尔比为1.1:1，包合条件为1.0g槲皮素溶于60mL甲醇中，再加90mL，在55℃下回流搅拌4h，加热0.5h，除去甲醇，自然降温，搅拌6h，静置过夜，过滤，沉淀用蒸馏水、甲醇洗涤，干燥；
电纺溶液的制备
所述槲皮素-β-环糊精包合物、玉米蛋白、DMF质量体积比4g：1.2g：10mL
电纺丝纳米膜的制备
所述电纺条件，在室内相对湿度RH％<50％的条件下，电纺丝速度为0.4mL/h，电纺电场为18kv，电纺丝接收距离为15cm。
以上述电纺丝纳米膜制作成伤口贴膜和止血抑菌贴片，试验效果与实施例2的情况接近。
效果例
如图3所示，其中编号4为槲皮素包合物制备的纳米膜。从图中可以看出，在2960cm-1处的吸收峰应归属于CH3中C-H键的伸缩振动；2928cm-1处的吸收峰可归结为CH2中C-H键的伸缩振动；1725cm-1处的吸收峰对应于C＝O键的伸缩振动；1275cm-1处的吸收峰对应于C-C键的伸缩振动；1458cm-1和1379cm-1以两处吸收峰为C-H键的弯曲振动；1129cm-1和1054cm-1两处吸收峰均为C-O-C键的伸缩振动。经过分析，4种玉米蛋白电纺丝溶液制备的纳米膜，材料只是外貌形态发生了变化，其内部结构均与静电纺丝前保持了一致。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种制备槲皮素包合物电纺丝纳米膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)槲皮素与β-环糊精的包合
将每1.0g的槲皮素与4.0～5.0g的β-环糊精溶于50～60mL的甲醇中，再加入80～100mL的助溶剂，在50～60℃下回流搅拌1.5～2.0h，再持续加热0.5～1.0h，减压蒸馏除去溶剂，机械搅拌条件下4～8h，自然降温静置过夜，过滤，沉淀依次用蒸馏水、甲醇洗涤，干燥，得到槲皮素-β-环糊精包合物；
2)电纺溶液的制备
将每4.0g的步骤1)得到的槲皮素-β-环糊精包合物和1～1.5g的玉米蛋白溶解到8～12mL的DMF中，得到电纺溶液；
3)电纺丝纳米膜的制备
以步骤2)得到的电纺溶液进行静电纺丝，得到槲皮素包合物电纺丝纳米膜。
2.根据权利要求1所述的制备槲皮素包合物电纺丝纳米膜的方法，其特征在于：步骤1)中，所述的助溶剂选自吡啶、DMSO或DMF中的任意一种或多种的混合。
3.根据权利要求1所述的制备槲皮素包合物电纺丝纳米膜的方法，其特征在于：步骤1)中，洗涤沉淀用的蒸馏水的温度小于等于25℃，洗涤沉淀用的甲醇的温度小于等于25℃。
4.根据权利要求1所述的制备槲皮素包合物电纺丝纳米膜的方法，其特征在于：步骤1)中，在超声条件在进行槲皮素和β-环糊精在甲醇中的溶解，超声频率为10kHz～30kHz。
5.根据权利要求1所述的制备槲皮素包合物电纺丝纳米膜的方法，其特征在于：步骤2)中的溶解温度为10～35℃。
6.根据权利要求1所述的制备槲皮素包合物电纺丝纳米膜的方法，其特征在于：步骤2)中的溶解在超声条件下进行，超声频率为10kHz～30kHz。
7.根据权利要求1至6任一所述的制备槲皮素包合物电纺丝纳米膜的方法，其特征在于，步骤3)中的电纺条件为：在室内相对湿度RH％<50％的条件下进行，电纺丝速度为0.4～0.8mL/h，电纺电场为12～20kv，电纺丝接收距离为15～25cm。
8.一种根据权利要求1至7任一所述的制备槲皮素包合物电纺丝纳米膜的方法得到的槲皮素包合物电纺丝纳米膜。
9.一种根据权利要求8所述的槲皮素包合物电纺丝纳米膜的应用，其特征在于：用作食品保鲜膜或止血抑菌贴片。
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