CN106580879A - 双亲性辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒及其制备方法 - Google Patents

双亲性辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种双亲性辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒的制备工艺，步骤如下：(1)用普鲁兰酶酶解糊化淀粉乳，得到短直链淀粉；(2)配制短直链淀粉水溶液，糊化后加入相当于短直链淀粉干粉重25‑100％的辛烯基琥珀酸酐溶液，持续搅拌6‑10h，得到改性辛烯基琥珀酸短直链淀粉溶液；将辛烯基琥珀酸短直链淀粉制成1‑10mg/mL的溶液，37‑40℃下搅拌6‑10h，冷却至室温得到辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒溶液。本发明纳米颗粒粒径在5‑100nm之间，对组织的附着力强。可以包埋疏水的活性物质，装载率高，成本低，提高胃肠道对疏水活性成分的输送效率，提高其生物利用率。保护疏水活性成分，提高其稳定性，掩蔽不良风味的释放；并有效减少生物活性成分的添加量和毒副作用。

Description

双亲性辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及纳米颗粒制备和食品医药领域，具体涉及短直链淀粉通过辛烯基琥珀酸酐改性得到的纳米颗粒及其制备工艺。
背景技术
近年来，由于双亲聚合物材料能够自组装成各种不同功能的纳米结构而受到越来越多的关注，尤其是天然的生物聚合物纳米载体，因其对人体无毒无害而更受青睐。然而目前大部分的双亲聚合物纳米颗粒为化学合成，并不是十分适合用于包埋人体药物，对于天然聚合物改性的双亲聚合物报道则较少。
淀粉是一类重要的具有生物可降解性、可再生、良好生物相容性的天然多糖类高分子材料，来源丰富，价格低廉，作为载体材料在药物控制释放领域已经得到部分应用。但是淀粉属于亲水性物质，制备的淀粉纳米颗粒只能包埋亲水的活性成分，无法包埋疏水的活性成分。因此对于一些疏水性的药物组分如叶黄素、虾青素、番茄红素、维生素E等则无法通过使用淀粉载体达到保护药物活性、控释缓释的目的。而叶黄素等疏水性药物在储存、运输、加工过程中存在易氧化、易分解等问题，通过将这些药物包埋则可以起到一定的保护作用。因此本发明正是基于以上问题，提供一种对人体无毒害的双亲性的淀粉纳米颗粒载体，用于包埋疏水性药物，以保护药物活性，掩盖药物的不良风味，并使其在肠胃及血液中缓慢释放。
中国专利CN 102276741 B介绍了一种循环利用辛烯基琥珀酸酐制备淀粉酯的方法，该方法将淀粉配成一定浓度的淀粉乳，然后缓慢加入经乙醇稀释的辛烯基琥珀酸酐，同时控制pH值为8-9；反应结束后加酸调pH值至弱酸性，再经多次洗涤、干燥、粉碎、过筛后得到淀粉酯，得到的淀粉酯产品用作食品增稠剂、表面活性剂。尽管这种方法得到的淀粉酯具有双亲特性，但其形成的颗粒很大，取代度低，仅可用作增稠剂、表面活性剂，无法作为载体对疏水性药物进行包埋。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种对人体无毒害的双亲性辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒及其制备工艺。
一种双亲性辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒的制备工艺，步骤如下：
(1)短直链淀粉的制备：首先配制10-150mg/mL的糊化淀粉乳，并向其中加入终浓度为2-35U/mL的普鲁兰酶，40-60℃酶解6-12小时，得到短直链淀粉溶液；然后用无水乙醇将短直链淀粉沉出并水洗沉淀2-3次；最后将沉淀冷冻干燥得到短直链淀粉干粉；
(2)辛烯基琥珀酸短直链淀粉的制备：首先将上步骤得到的短直链淀粉干粉配制成50-150mg/mL的水溶液，并在120-150℃油浴20-40min，油浴后降温至50-55℃，调节短直链淀粉的pH值为8-9，然后加入相当于短直链淀粉干粉重25-100％的辛烯基琥珀酸酐(OSA)溶液，在50-55℃持续搅拌6-10h，将pH调节至6-6.5终止反应，得到改性的辛烯基琥珀酸短直链淀粉溶液；然后用无水乙醇将改性短直链淀粉沉出并水洗沉淀2-3次；最后将沉淀冷冻干燥得到辛烯基琥珀酸短直链淀粉(OSA-SGC)干粉；所述辛烯基琥珀酸酐溶液为体积比25％的辛烯基琥珀酸酐乙醇溶液；
(3)双亲性辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒的制备：将辛烯基琥珀酸短直链淀粉干粉分散于pH6.5-7.5的0.1-1M磷酸缓冲溶液中，制成1-10mg/mL的溶液，37-40℃下搅拌6-10h，冷却至室温得到辛烯基琥珀酸短直链淀粉(OSA-SGC)纳米颗粒溶液。
进一步地，步骤(1)中配制糊化淀粉乳所用的淀粉为蜡质玉米淀粉、糯性大米淀粉、蜡质马铃薯淀粉、蜡质小麦淀粉或普通玉米淀粉中的任意一种或几种，糊化淀粉乳的配制采用pH4-6的1M磷酸缓冲液。
步骤(1)中沉淀经水洗将乙醇等水溶性杂质清除，防止乙醇与短直链淀粉形成复合物从而影响步骤(2)的改性。
进一步地，步骤(2)中油浴后使用0.1M的NaOH调节短直链淀粉的pH值为碱性，保证短直链淀粉与辛烯基琥珀酸的酯化反应正常进行。本发明通过油浴将小分子的短直链淀粉充分糊化，短直链淀粉链能够完全展开，进行充分取代，可大大提高其取代度程度。
进一步地，步骤(2)中终止反应使用0.1M的HCl进行调节，将pH调节为酸性，终止酯化反应。
进一步地，步骤(1)、(2)中乙醇沉淀及水洗沉淀后进行离心去上清，离心的转速3000-5000rpm，离心时间10-20分钟。
进一步地，步骤(3)中搅拌的转速为200-500rpm。转速过慢，形成的纳米颗粒易聚集；转速过快，则纳米颗粒形成不完全。
进一步地，向步骤(3)得到的溶液中加入无水乙醇将纳米颗粒沉淀出来，并水洗沉淀2-3次，冻干沉淀得到辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒干粉。
本发明的另一个目的是提供一种以上述方法制备得到的辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒。
本发明的另一个目的是提供一种上述辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒作为载体材料在药物控制释放领域的应用。
进一步地，所述应用的具体操作方法为：将药物的乙醇溶液加入到1-10mg/mL的辛烯基琥珀酸短直链淀粉溶液中，药物与辛烯基琥珀酸短直链淀粉的重量比为0.5-1:10，然后加热至37-40℃，搅拌6-10h，旋转蒸发去除乙醇，冷却至室温，得到包埋药物的辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒溶液。
进一步地，用无水乙醇将上述溶液中的纳米颗粒沉淀出来，并水洗沉淀2-3次，冻干沉淀得到包埋药物的辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒干粉。
所述乙醇沉淀及水洗沉淀后进行离心去上清，离心的转速3000-5000rpm，离心时间10-20分钟。
本发明方法首先将疏水性药物溶解于乙醇中制成溶液，再与辛烯基琥珀酸短直链淀粉溶液混合，在37-40℃的搅拌条件下，辛烯基琥珀酸短直链淀粉一边与药物通过疏水相互作用将药物包埋，一边自组装形成纳米颗粒。
进一步地，所述药物为疏水活性成分，包括叶黄素、虾青素、番茄红素、维生素E等。
进一步地，所述搅拌的转速为200-500rpm。转速过慢，形成的纳米颗粒易聚集；转速过快，则纳米颗粒形成不完全。
进一步地，所述旋转蒸发工艺为：真空度0.1-1MPa，温度40-50℃，去除乙醇的目的是防止乙醇存在影响药物的包埋效率。
进一步地，所述冻干工艺为：真空度5-10Pa，温度-80--60℃，时间48-72小时。
本发明的另一个目的是提供以上述工艺制备得到的包埋药物的辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒。
本发明的有益效果为：
(1)本发明通过对淀粉改性使其带有疏水基团，制得双亲性的纳米颗粒，可自组装为不同形貌的纳米颗粒如胶束，超小胶束，囊泡等，因此可以包埋疏水的活性物质，如叶黄素、虾青素、番茄红素、维生素E等，既可以减少活性物质在加工或贮藏过程中的损失，提高其抗氧化活性，又能有效地将活性物质输送到人体的胃肠道位置，提高输送效率。
(2)制备得到的双亲辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒，纳米粒子尺寸小，粒径在5-100nm之间，能显著增加纳米颗粒对组织的附着力。
(3)能够有效保护具有生物活性的药物成分如叶黄素，防止外界环境中的光、热、pH值等对其的影响，提高药物的稳定性；保护药物的活性结构、功效，掩蔽不良风味的释放，避免口感差的缺陷；有效减少生物活性成分的添加量和毒副作用。
(4)制备得到的包埋药物的双亲辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒，具有装载率高，成本低，疏水活性成分活性作用强等特性，而且疏水活性成分如叶黄素在模拟肠道及血液环境中具有缓释的功效，因此可提高其生物利用率。
附图说明
图1为实施例1不同改性程度的辛烯基琥珀酸短直链淀粉红外光谱图；
图2为实施例2不同改性程度的辛烯基琥珀酸短直链淀粉核磁共振氢谱图；
图3为实施例2不同改性程度的辛烯基琥珀酸短直链淀粉临界聚集浓度图；
图1-3中：SGC(A)，OSA1.0,10h-SGC(B)，OSA1.0,6h-SGC(C)，OSA0.5,6h-SGC(D)，andOSA0.25,6h-SGC(E)；
图4为实施例3中不同浓度的低取代度的辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒(OSA2.5,6h-SGC)粒径分布图；
图5为实施例3中不同浓度的低取代度的辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒(OSA2.5,6h-SGC)透射图；
图6为实施例4中不同浓度的中取代度的辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒(OSA5.0,6h-SGC)粒径分布图；
图7为实施例4中不同浓度的中取代度的辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒(OSA5.0,6h-SGC)透射图；
图8为实施例2中不同浓度的高取代度的辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒(OSA1.0,6h-SGC)粒径分布图；
图9为实施例2中不同浓度的高取代度的辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒(OSA1.0,6h-SGC)透射图；
图10为实施例2中不同浓度的高取代度的辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒(OSA1.0,10h-SGC)粒径分布图；
图11为实施例2中不同浓度的高取代度的辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒(OSA1.0,10h-SGC)透射图；
图4-11中：A、B、C分别代表浓度为1mg/mL、5mg/mL和10mg/mL的溶液。
图12为实施例4中辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒(1mg/mL OSA1.0,6h-SGC)随不同pH变化的粒径分布图；
图13为实施例4中辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒(1mg/mL OSA1.0,6h-SGC)随不同pH的透射图；
图14为实施例4中辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒(1mg/mL OSA1.0,6h-SGC)随不同盐浓度变化的粒径分布图；
图15为实施例4中辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒(1mg/mL OSA1.0,6h-SGC)随不同盐浓度变化的透射图；
图16为实施例5包埋叶黄素纳米颗粒的储藏稳定性；
图17为实施例5包埋叶黄素纳米颗粒在模拟肠液环境中的缓释图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图对本发明做进一步详细说明。如无特殊说明，实施例中所用试剂均通过常规商业渠道购得。
实施例1
按照如下步骤制备辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒：
短直链淀粉的制备：首先选用普通玉米淀粉，用pH4的1M磷酸缓冲液配制5mg/mL的糊化淀粉乳，并向其中加入终浓度为15U/mL的普鲁兰酶，45℃酶解12小时，得到短直链淀粉溶液。用无水乙醇将短直链淀粉沉出并水洗沉淀3次，将沉淀在8Pa、-80℃下冻干50小时得到短直链淀粉干粉。
不同改性程度的双亲辛烯基琥珀酸短直链淀粉的制备：首先将上步骤得到的短直链淀粉干粉配制成50mg/mL的水溶液，并在121℃油浴30min，油浴后降温至55℃，并使用0.1M的NaOH将短直链淀粉的pH调至8，然后分别加入相当于短直链淀粉干粉重25％、50％、100％的辛烯基琥珀酸酐溶液(辛烯基琥珀酸酐溶液用3倍的无水乙醇稀释辛烯基琥珀酸酐制得)，在55℃搅拌6h或10h，用0.1M的HCl调节pH＝6.5终止反应，得到不同改性程度的双亲短直链淀粉溶液。用无水乙醇将改性短直链淀粉沉出并水洗沉淀3次，将沉淀在8Pa、-80℃下冻干50小时得到辛烯基琥珀酸短直链淀粉(OSA-SGC)干粉。(样品分别被命名，OSA0.25,6h-SGC，OSA0.5,6h-SGC及OSA1.0,6h-SGC分别表示加入25％、50％、100％OSA，反应6h；OSA1.0,10h-SGC表示加入100％OSA，反应10h)。
双亲的辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒的制备：将OSA-SGC干粉分散于pH6.5的1M磷酸缓冲溶液中，分别制成1mg/mL、5mg/mL和10mg/mL的溶液，37℃下搅拌8h，冷却至室温得到OSA-SGC纳米颗粒溶液。用无水乙醇将OSA-SGC纳米颗粒沉出并水洗沉淀3次，将沉淀在8Pa、-80℃下冻干50小时得到OSA-SGC纳米颗粒干粉。
实施例2
按照如下步骤制备辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒：
短直链淀粉的制备：首先选用蜡质玉米淀粉，用pH4.5的1M磷酸缓冲液配制10mg/mL的糊化淀粉乳，并向其中加入终浓度为10U/mL的普鲁兰酶，55℃酶解8小时，得到短直链淀粉溶液。用无水乙醇将短直链淀粉沉出并水洗沉淀3次，将沉淀在10Pa、-70℃下冻干60小时得到短直链淀粉干粉。
不同改性程度的双亲辛烯基琥珀酸短直链淀粉的制备：首先将上步骤得到的短直链淀粉干粉配制成150mg/mL的水溶液，并在135℃油浴30min，油浴后降温至50℃，并使用0.1M的NaOH将短直链淀粉的pH调至8.5，然后分别加入相当于短直链淀粉干粉重25％、50％、100％的辛烯基琥珀酸酐溶液(辛烯基琥珀酸酐溶液用3倍的无水乙醇稀释辛烯基琥珀酸酐制得)，在50℃搅拌6h或10h，用0.1M的HCl调节pH＝6终止反应，得到不同改性程度的双亲短直链淀粉溶液。用无水乙醇将改性短直链淀粉沉出并水洗沉淀3次，将沉淀在10Pa、-70℃下冻干60小时得到辛烯基琥珀酸短直链淀粉(OSA-SGC)干粉。(样品分别被命名，OSA0.25,6h-SGC，OSA0.5,6h-SGC及OSA1.0,6h-SGC分别表示加入25％、50％、100％OSA，反应6h；OSA1.0,10h-SGC表示加入100％OSA，反应10h)。
双亲的辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒的制备：将OSA-SGC干粉分散于pH6.5的1M磷酸缓冲溶液中，分别制成1mg/mL、5mg/mL和10mg/mL的溶液，40℃下搅拌6h，冷却至室温得到OSA-SGC纳米颗粒溶液。用无水乙醇将OSA-SGC纳米颗粒沉出并水洗沉淀3次，将沉淀在10Pa、-70℃下冻干60小时得到OSA-SGC纳米颗粒干粉。
实施例3
按照如下步骤制备辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒：
短直链淀粉的制备：首先选用糯性大米淀粉，用pH5的1M磷酸缓冲液配制3mg/mL的糊化淀粉乳，并向其中加入终浓度为5U/mL的普鲁兰酶，55℃酶解6小时，得到短直链淀粉溶液。用无水乙醇将短直链淀粉沉出并水洗沉淀3次，将沉淀在5Pa、-60℃下冻干72小时得到短直链淀粉干粉。
不同改性程度的双亲辛烯基琥珀酸短直链淀粉的制备：首先将上步骤得到的短直链淀粉干粉配制成100mg/mL的水溶液，并在150℃油浴20min，油浴后降温至52℃，并使用0.1M的NaOH将短直链淀粉的pH调至9，然后分别加入相当于短直链淀粉干粉重25％、50％、100％的辛烯基琥珀酸酐溶液(辛烯基琥珀酸酐溶液用3倍的无水乙醇稀释辛烯基琥珀酸酐制得)，在52℃搅拌6h或10h，用0.1M的HCl调节pH＝6.5终止反应，得到不同改性程度的双亲短直链淀粉溶液。用无水乙醇将改性短直链淀粉沉出并水洗沉淀3次，将沉淀在5Pa、-60℃下冻干72小时得到辛烯基琥珀酸短直链淀粉(OSA-SGC)干粉。(样品分别被命名，OSA0.25,6h-SGC，OSA0.5,6h-SGC及OSA1.0,6h-SGC分别表示加入25％、50％、100％OSA，反应6h；OSA1.0,10h-SGC表示加入100％OSA，反应10h)。
双亲的辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒的制备：将OSA-SGC干粉分散于pH7的1M磷酸缓冲溶液中，分别制成1mg/mL、5mg/mL和10mg/mL的溶液，38℃下搅拌6h，冷却至室温得到OSA-SGC纳米颗粒溶液。用无水乙醇将OSA-SGC纳米颗粒沉出并水洗沉淀3次，将沉淀在5Pa、-60℃下冻干72小时得到OSA-SGC纳米颗粒干粉。
实施例4
按照如下步骤制备辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒：
短直链淀粉的制备：首先选用蜡质玉米淀粉，用pH6的1M磷酸缓冲液配制15mg/mL的糊化淀粉乳，并向其中加入终浓度为35U/mL的普鲁兰酶，60℃酶解8小时，得到短直链淀粉溶液。用无水乙醇将短直链淀粉沉出并水洗沉淀3次，将沉淀在8Pa、-70℃下冻干48小时得到短直链淀粉干粉。
不同改性程度的双亲辛烯基琥珀酸短直链淀粉的制备：首先将上步骤得到的短直链淀粉干粉配制成100mg/mL的水溶液，并在140℃油浴40min，油浴后降温至53℃，并使用0.1M的NaOH将短直链淀粉的pH调至8，然后分别加入相当于短直链淀粉干粉重25％、50％、100％的辛烯基琥珀酸酐溶液(辛烯基琥珀酸酐溶液用3倍的无水乙醇稀释辛烯基琥珀酸酐制得)，在53℃搅拌6h或10h，用0.1M的HCl调节pH＝6终止反应，得到不同改性程度的双亲短直链淀粉溶液。用无水乙醇将改性短直链淀粉沉出并水洗沉淀3次，将沉淀在8Pa、-70℃下冻干48小时得到辛烯基琥珀酸短直链淀粉(OSA-SGC)干粉。(样品分别被命名，OSA0.25,6h-SGC，OSA0.5,6h-SGC及OSA1.0,6h-SGC分别表示加入25％、50％、100％OSA，反应6h；OSA1.0,10h-SGC表示加入100％OSA，反应10h)。
双亲的辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒的制备：将OSA-SGC干粉分散于pH7.5的1M磷酸缓冲溶液中，分别制成1mg/mL、5mg/mL和10mg/mL的溶液，39℃下搅拌7h，冷却至室温得到OSA-SGC纳米颗粒溶液。用无水乙醇将OSA-SGC纳米颗粒沉出并水洗沉淀3次，将沉淀在8Pa、-70℃下冻干48小时得到OSA-SGC纳米颗粒干粉。
实施例5
按照如下步骤制备包埋叶黄素的双亲纳米颗粒：
将实施例4制得的辛烯基琥珀酸短直链淀粉(OSA1.0,6h-SGC)用pH7.5的1M磷酸缓冲溶液制成1mg/mL的溶液。
将2mL叶黄素乙醇溶液(0.5mg/mL)加入到10mL的辛烯基琥珀酸短直链淀粉溶液中，然后加热至37℃，搅拌6h。0.5MPa、45℃旋转蒸发去除乙醇。然后将包埋叶黄素的纳米颗粒悬浮液冷却至室温。最后通过无水乙醇洗涤，12000g离心15分钟，8Pa、-80℃冻干得到包埋叶黄素的辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒。
对实施例1-4所制备的双亲OSA-SGC纳米颗粒进行性能检测：
(1)红外光谱检测：将实施例1制得的双亲辛烯基琥珀酸短直链淀粉干粉以溴化钾为背景进行红外光谱分析，如图1的红外图谱表明，辛烯基琥珀酸酐成功地接枝到短直链淀粉上。随着辛烯基琥珀酸酐浓度的增加，改性程度越高。
(2)核磁共振氢谱检测：将实施例2制得的双亲辛烯基琥珀酸短直链淀粉20mg分散在0.5ml DMSO-d6中，然后加入0.5％LiBr，80℃下加热溶解双亲的短直链淀粉，然后加入20mg TFA-d1，混合均匀后测定核磁共振氢谱，计算取代度的公式如下：
式中，I0.89代表OSA中的CH3信号峰的积分，Iα-1,6代表α-1,6糖苷键信号峰的积分，Iα-1,4代表α-1,4糖苷键信号峰的积分，Ir-e代表的是还原末端基团的积分。
如图2的核磁氢谱表明，辛烯基琥珀酸酐成功地接枝到短直链淀粉上，同时计算出四种改性程度的辛烯基琥珀酸短直链淀粉的取代度分别为0.378、0.354、0.297和0.116，分别对应OSA1.0,10h-SGC、OSA1.0,6h-SGC、OSA0.5,6h-SGC和OSA0.25,6h-SGC。
(3)临界聚集浓度检测：将实施例2制得的双亲辛烯基琥珀酸短直链淀粉干粉分散于含荧光探针芘的溶液中制成一系列浓度(1.0、0.5、0.091、0.0454、0.024、0.0098、0.00495mg/ml)的溶液，37℃搅拌6h，冷却至室温，自组装成纳米颗粒。如图3通过测定荧光光谱计算出OSA1.0,10h-SGC、OSA1.0,6h-SGC、OSA0.5,6h-SGC和OSA0.25,6h-SGC的临界聚集浓度分别为0.0316mg/mL，0.0562mg/mL，0.0743mg/mL和0.126mg/mL。随着取代度的降低，临界聚集浓度越大。
(4)双亲纳米颗粒的大小及形态
将实施例3制得的双亲辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒分散在超纯水中测定激光动态光散射图，图4为不同浓度的OSA0.25,6h-SGC纳米颗粒的激光动态光散射图，如图4可见，双亲纳米颗粒的粒径大小为176-206nm。
将实施例3制得的双亲辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒悬浮液，滴于带有碳支持膜的铜网上，再将铜网冷冻干燥测定。图5为不同浓度的OSA0.25,6h-SGC纳米颗粒的透射图，如图5可见，1mg/mL、5mg/mL和10mg/mL OSA0.25,6h-SGC分别自组装为混合囊泡、超小胶束和胶束，超小胶束粒径大约为10-20nm。
图6和7分别为实施例4不同浓度的OSA0.5,6h-SGC纳米颗粒的激光动态光散射图和透射图。如图6可见，双亲纳米颗粒的粒径大小为108.5-209.5nm。如图7可见，1mg/mL和5mg/mL OSA0.5,6h-SGC分别自组装为囊泡，粒径大约50nm-100nm，10mg/mL OSA0.5,6h-SGC自组装为超小胶束，超小胶束粒径大约为10-20nm。
图8和9分别为实施例2不同浓度的OSA1.0,6h-SGC纳米颗粒的激光动态光散射图和透射图。如图8可见，双亲纳米颗粒的粒径大小为126.9-209.5nm。如图9可见，1mg/mLOSA1.0,6h-SGC分别自组装为胶束，粒径大约30nm-40nm，5mg/mL和10mg/mL OSA1.0,6h-SGC自组装为超小胶束，超小胶束粒径大约为5-10nm。
图10和11分别为实施例2不同浓度的OSA1.0,10h-SGC纳米颗粒的激光动态光散射图和透射图。如图10可见，双亲纳米颗粒的粒径大小为128.8-339.8nm。如图11可见，1mg/mL和5mg/mL OSA1.0,10h-SGC分别自组装为胶束，粒径大约10nm-20nm，10mg/mL OSA1.0,10h-SGC自组装为超小胶束。以上结果表明，低取代度和低浓度双亲辛烯基琥珀酸短直链淀粉自组装为囊泡，其他自组装为胶束。
(5)纳米颗粒敏感环境(盐离子、酸碱等)测试：
①将实施例4得到的辛烯基琥珀酸短直链淀粉干粉分别分散在pH值为5.5、7.4和9.2的1M磷酸缓冲体系中，配制成1mg/mL的溶液，37℃搅拌6h，冷却至室温，自组装形成纳米颗粒。观察纳米颗粒粒径和形貌的变化。如图12所示，pH值为5.5、7.4和9.2时纳米颗粒粒径分别为442.75nm、169.12nm和265.40nm。图13所示，pH＝5.5时，粒径为200-400nm，粒径相对增加，原因可能是由于辛烯基琥珀酸羧基质子化导致聚集，粒径增大。当pH＝7.4时，粒径大约为30-40nm。当pH＝9.2时，纳米颗粒粒径为50-100nm，相对于中性体系，也是略有增加，可能是由于胶束去质子化和溶胀。
②将实施例4得到的辛烯基琥珀酸短直链淀粉干粉分别分散在盐浓度为0、0.1M、0.8M的pH＝7.4磷酸缓冲体系中，配制成1mg/mL的溶液，37℃搅拌6h，冷却至室温，自组装形成纳米颗粒。如图14所示，纳米颗粒粒径分别为168.50nm、433.10nm、606.90nm。随着盐浓度的增加，粒径是逐渐增加的。同样对应的透射图15，纳米颗粒的大小也是随着盐浓度的增加而增大。
对实施例5所制备的包埋叶黄素纳米颗粒进行性能检测：
(1)实施例5包埋叶黄素纳米颗粒的装载效率和载药量的测定
将实施例5制备的叶黄素纳米颗粒溶液取0.5ml加入到2.5ml乙酸乙酯中，旋涡搅拌1min，然后1000rpm离心，5min，分层。利用紫外分光光度计测定上层溶液中未包埋的叶黄素的吸光值，通过叶黄素的标准曲线测定出叶黄素的含量，从而计算出纳米颗粒的装载率和载药量。
由表1可见纳米颗粒的装载效率接近90％，载药量大约为8.77％-8.98％。包埋叶黄素后，1mg/mL OSA0.25,6h-SGC纳米颗粒的粒径从206.85nm增加到249.72nm。1mg/mLOSA1.0,6h-SGC纳米颗粒粒径从167.00nm增加到187.25nm。
表1包埋叶黄素纳米颗粒的装载效率和载药量
(2)包埋叶黄素纳米颗粒的储藏稳定性测定
将实施例5得到的纳米颗粒冻干粉用水配制成10mg/mL的悬浮液，将该悬浮液暴露于紫外灯下，一定间隔时间通过紫外测定叶黄素的残留量。如图16所示，10小时后，纯叶黄素溶液中叶黄素的残留量为15.2％，通过纳米颗粒包埋的叶黄素残留量还有50％，说明纳米颗粒起到了保护叶黄素的作用，有效地保护叶黄素的生物活性。
(3)肠道、血液环境缓释模拟
取实施例5得到的包埋叶黄素的纳米颗粒干粉，分别溶解在pH6.8(模拟肠道环境)和pH7.4(模拟血液环境)的1M磷酸缓冲溶液中，制成浓度为5mg/mL的溶液，置于5kDa的透析袋中。将透析袋置于0.1M磷酸缓冲溶液中，于200rpm的磁力搅拌器中搅拌不同时间，通过叶黄素标准曲线，用紫外分光光度计测定不同时间累计释放的叶黄素含量。图17为模拟肠液和血液环境中的缓释图，可见纳米颗粒具有非常显著的缓释效果，在肠液中的释放明显比血液中的释放缓慢。

Claims (10)

1.一种双亲性辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒的制备工艺，其特征在于，步骤如下：
(1)短直链淀粉的制备：首先配制10-150mg/mL的糊化淀粉乳，并向其中加入终浓度为2-35U/mL的普鲁兰酶，40-60℃酶解6-12小时，得到短直链淀粉溶液；然后用无水乙醇将短直链淀粉沉出并水洗沉淀2-3次；最后将沉淀冷冻干燥得到短直链淀粉干粉；
(2)辛烯基琥珀酸短直链淀粉的制备：首先将上步骤得到的短直链淀粉干粉配制成50-150mg/mL的水溶液，并在120-150℃油浴20-40min，油浴后降温至50-55℃，调节短直链淀粉的pH值为8-9，然后加入相当于短直链淀粉干粉重25-100％的辛烯基琥珀酸酐溶液，在50-55℃持续搅拌6-10h，将pH调节至6-6.5终止反应，得到改性的辛烯基琥珀酸短直链淀粉溶液；然后用无水乙醇将改性短直链淀粉沉出并水洗沉淀2-3次；最后将沉淀冷冻干燥得到辛烯基琥珀酸短直链淀粉干粉；所述辛烯基琥珀酸酐溶液为体积比25％的辛烯基琥珀酸酐乙醇溶液；
(3)双亲性辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒的制备：将辛烯基琥珀酸短直链淀粉干粉分散于pH6.5-7.5的0.1-1M磷酸缓冲溶液中，制成1-10mg/mL的溶液，37-40℃下搅拌6-10h，冷却至室温得到辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒溶液。
2.根据权利要求1所述的双亲性辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒的制备工艺，其特征在于，步骤(1)中配制糊化淀粉乳所用的淀粉为蜡质玉米淀粉、糯性大米淀粉、蜡质马铃薯淀粉、蜡质小麦淀粉或普通玉米淀粉中的任意一种或几种，糊化淀粉乳的配制采用pH4-6的1M磷酸缓冲液。
3.根据权利要求1所述的双亲性辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒的制备工艺，其特征在于，步骤(3)中搅拌的转速为200-500rpm。
4.根据权利要求1-3任一所述的双亲性辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒的制备工艺，其特征在于，向步骤(3)得到的溶液中加入无水乙醇将纳米颗粒沉淀出来，并水洗沉淀2-3次，冻干沉淀得到辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒干粉。
5.一种权利要求1-4任一所述工艺制备得到的辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒。
6.一种权利要求1-3任一所述工艺制备的辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒作为载体材料在药物控制释放领域的应用，其特征在于，所述应用的具体操作方法为：将药物的乙醇溶液加入到1-10mg/mL的辛烯基琥珀酸短直链淀粉溶液中，药物与辛烯基琥珀酸短直链淀粉的重量比为0.5-1:10，然后加热至37-40℃，搅拌6-10h，旋转蒸发去除乙醇，冷却至室温，得到包埋药物的辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒溶液。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，用无水乙醇将上述溶液中的纳米颗粒沉淀出来，并水洗沉淀2-3次，冻干沉淀得到包埋药物的辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒干粉。
8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述药物为疏水活性成分，包括叶黄素、虾青素、番茄红素、维生素E。
9.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述搅拌的转速为200-500rpm。
10.一种权利要求6-9任一所述方法制备得到的包埋药物的辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒。
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