CN109771373B - 脂质体稳定的水包油Pickering乳液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脂质体稳定的水包油Pickering乳液的制备方法，主要包括以下步骤：制备聚乙二醇水溶液、备葵花籽油溶液、制备乳液、制备冻干粉、制备脂质体悬液和复溶等步骤。根据该方法制备的水包油Pickering乳液可提高所包埋的葵花籽油的稳定性、减少其氧化、改善口感；同时，吸附在水包油Pickering乳液油滴表面的脂质体还可以用于包埋其他活性成分，这种乳液适于多种食品功能因子的组合利用，也适于在药品、化妆品和农业用品中作为活性物质的载体使用，具有较好的实际使用价值。
Description
技术领域
本发明属于食品技术领域，特别是涉及一种脂质体稳定的水包油Pickering乳液及其制备方法。
背景技术
脂质体，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封闭囊泡，称为脂质体，直径25～1000nm不等。脂质体可用于转基因，或制备药物，利用脂质体可以和细胞膜融合的特点，将药物送入细胞内部。
水包油型Pickering乳液(oil-in-water emulsion)通常乳状液中总有一相是水或其他极性液体，简称水相，另一相是与水不混溶的非极性液体，简称油相，外相为水、内相为油、同时由极细固体颗粒作为乳化剂而得到的乳状液称为水包油型Pickering乳状液，用O/W表示。药用水包油型Pickering乳液，如临床的营养食物中和亲油药物给药中使用的，通常是以天然类脂物为基的。典型的油有如豆油、红花油或中等链长的三酰基甘油等植物油。典型的乳化剂是磷脂，如蛋黄磷脂(蛋卵磷脂)或豆磷脂(豆卵磷脂)。这些乳化剂是由如磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺等两性离子和阴离子型的磷脂酰肌醇等磷脂类混合物组成的。
中国专利申请CN93110751.2公开了一种水包油型β-胡萝卜素的制作工艺，主要是经复合乳化剂：吐温类、司盘类和亲水性胶体，以一定的比例和β-胡萝卜素的油溶液及水进行乳化，可得乳化粒径小于1μm的稳定的乳状液，然后加入β-环状糊精或蔗糖作防止β-胡萝卜素氧化的保护剂，上述乳状液再经造粒、干燥，即可得含一定量的β-胡萝卜素的水包油颗粒。
中国专利申请201610328077.0公开了一种以Pickering乳液为模板制备可食用油脂凝胶的方法，先制备以大豆分离蛋白纳米颗粒为乳化剂、黄原胶为凝胶强化剂的水包油型乳液，然后利用干燥手段去除乳液中的水分，得到几乎不含水分的可食用油脂凝胶。
中国专利申请201610641096.9公开了一种环境友好的食品包装材料的制备方法。该方法按步骤为：S1.酪蛋白酸钠制备成水溶液，充分水化后，加入相当于酪蛋白酸钠质量10-40％的甘油和相当于酪蛋白酸钠质量5-30％的油相，所述油相由可食用油脂与乙酸乙酯混合而成；S2.将S1得到的物料用高速分散机预均质；然后采用高压微射流纳米均质机进行二次均质；S3.将S2得到的物料旋转蒸发，去除乙酸乙酯，干燥得到可食用的环境友好的乳液膜材料。
然而，传统水包油Pickering乳液存在粒径分布不均和颗粒聚集造成的乳液分层等问题，同时常用无机物或者低毒性物质作极细颗粒乳化剂，并且被包埋物单一，无法实现资源的最大化使用。
脂质体稳定的水包油Pickering乳液与传统的水包油乳液或脂质体包埋体系相比，具有如下优点：
1)脂质体代替传统无机或不可食用的颗粒做乳化剂，如二氧化硅、二氧化肽等，吸附在油/水界面形成新型Pickering乳液，既安全可靠，又可有效抑制油相液滴的氧化、聚结、絮凝及Ostwald熟化，该乳液贮存稳定期可长达数月；
2)吸附在油/水界面脂质体可包埋其他功能物质，实现对油溶性和水溶性多种活性物质的同时包埋；
3)可通过调节脂质体浓度，改变其吸附于油滴表面的颗粒数量，达到调控运载营养成分的目的；
4)相较于单一的脂质体包埋疏水性营养素，脂质体稳定的水包油Pickering型乳液中油相亦可运载疏水性成分，体系的总运载量显著提升。
鉴于此，在药品、化妆品和农业用品中，获得脂质体稳定的水包油Pickering乳液制备方法及乳液是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种脂质体稳定的水包油Pickering乳液及其制备方法。本发明脂质体稳定的水包油Pickering乳液，可提高所包埋的葵花籽油的稳定性、减少其氧化、改善口感；同时，吸附在水包油Pickering乳液油滴表面的脂质体还可以用于包埋其他活性成分，这种乳液适于多种食品功能因子的组合利用，也适于在药品、化妆品和农业用品中作为活性物质的载体使用，具有较好的实际使用价值。
为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种脂质体稳定的水包油Pickering乳液的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备聚乙二醇水溶液：将质量体积比为1:5～20的聚乙二醇和超纯水混合，搅拌至充分溶解，以5000g的离心力离心除去不溶物，得聚乙二醇水溶液；
(2)制备葵花籽油溶液：将DPPC溶解于乙醇中，旋蒸除去乙醇并在旋蒸瓶内形成脂质薄膜，加入葵花籽油缓慢搅拌至DPPC被完全溶解，DPPC与葵花籽油的质量比为1:100～500，得葵花籽油溶液；
(3)制备乳液：以体积比为1:6-12的比例将葵花籽油溶液和聚乙二醇水溶液混合均匀，用高速剪切机进行剪切，高压均质机均质两次形成乳液；
(4)制备冻干粉：将步骤(3)得到的乳液于-80℃冷冻后，置于冻干机中进行冻干，得到冻干粉；
(5)制备脂质体悬液：将DPPC和胆固醇混合，溶解于乙醇中，旋转蒸发仪抽真空除去乙醇，在旋蒸内形成脂质薄膜，加入超纯水洗膜得脂质体悬液，使DPPC浓度为5-50mg/mL，胆固醇浓度为0.5-10mg/mL；
(6)复溶：将步骤(4)的冻干粉用步骤(5)所得的脂质体悬液复溶至原乳液体积，涡旋振荡至完全溶解，得到脂质体稳定的水包油Pickering乳液。
优选地，步骤(1)中聚乙二醇和超纯水的质量体积比为1:5.5～9。
优选地，步骤(2)中DPPC与葵花籽油的质量比为1:150～400。
优选地，步骤(2)搅拌时间为1-3h，搅拌温度为40-60℃。
优选地，步骤(3)高速剪切机的剪切速率为10000-20000rpm，剪切时间为80-100s，高压均质第一次均质压力为20-50MPa，第二次均质压力为5-20MPa。
优选地，步骤(3)中葵花籽油溶液和聚乙二醇水溶液的体积比为1:8-10。
优选地，步骤(4)冻干时间为40-50h。
优选地，步骤(5)脂质体悬液中DPPC浓度为15-40mg/mL，胆固醇浓度为2-6mg/mL。
优选地，步骤(5)旋蒸温度为45-60℃，洗膜时间为60-120min。
本发明还提供了一种由上述制备方法获得的脂质体稳定的水包油Pickering乳液。
本发明采用水包油Pickering乳液冻干粉末以脂质体悬液复溶制备了一种脂质体稳定的水包油Pickering乳液。将葵花籽油用DPPC包埋，并与聚乙二醇溶液混合均质得到乳液，将乳液冻干成为粉末后，用脂质体悬液复溶，使得脂质体吸附在乳液的液滴表面，形成一种稳定的乳液。
本发明具有以下技术特点：
1)本发明选择合适的原材料相配合，通过改良的生产工艺，可提高葵花籽油的稳定性，减少其氧化、改善口感、增加生物利用度；
2)本发明形成的脂质体乳液体系，吸附在水包油乳液油滴表面的脂质体还可以用于包埋其他亲水和/或疏水活性成分，这种乳液适于多种食品功能因子的组合利用，也适于在药品、化妆品和农业用品中作为活性物质的载体使用，具有较好的实际使用价值。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图；
图2是本发明一种脂质体稳定的水包油Pickering乳液一较佳实施例(实施例1)的微观形貌图；其中(A)脂质体吸附在油滴表面(NBD-PE染色)(B)油滴(尼罗红染色)。
图3是脂质体稳定的水包油Pickering乳液加速热变稳定性示意图；
图4是具体实施方式中实施例1-3制备得到的脂质体稳定的水包油Pickering乳液的粒径D(3,2)示意图；
图5是具体实施方式中实施例1-3制备得到的脂质体稳定的水包油Pickering乳液的电位示意图；
图6是具体实施方式中实施例1-3制备得到的脂质体稳定的水包油Pickering乳液的粒径分布示意图。
具体实施方式
以下具体实施例是对本发明提供的方法与技术方案的进一步说明，但不应理解成对本发明的限制。
本发明公开了一种脂质体稳定的水包油Pickering乳液，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明所述脂质体稳定的水包油Pickering乳液已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
一种脂质体稳定的水包油Pickering乳液，所述脂质体稳定的水包油Pickering乳液主要由聚乙二醇溶液、葵花籽油溶液和脂质体悬液组成；其中，聚乙二醇溶液由以下组分组成：聚乙二醇、超纯水；葵花籽油溶液由以下组分组成：葵花籽油、二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)；脂质体悬液由以下组分组成：二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)、胆固醇、超纯水。
葵花籽油溶液、聚乙二醇溶液和脂质体悬液所用体积比为1:6-12:6-14。
如图1所示，是本发明脂质体稳定的水包油Pickering乳液的制备方法流程图，主要包括如下步骤：
(1)聚乙二醇水溶液的制备：将一定质量的聚乙二醇与超纯水混合，搅拌至充分溶解，以5000g的离心力离心除去不溶物；
(2)葵花籽油溶液的制备：将DPPC溶解于乙醇中，旋蒸除去乙醇并在旋蒸瓶内形成脂质薄膜，加入葵花籽油，缓慢搅拌至DPPC被完全溶解；
(3)乳液的制备：取步骤(1)中的聚乙二醇水溶液和(2)中葵花籽油溶液，混合均匀，再用高速剪切机进行剪切，高压均质机均质两次形成乳液；
(4)冻干粉的制备：将步骤(3)得到的乳液-80℃冷冻后，置于冻干机中进行冻干，得到冻干粉；
(5)脂质体悬液的制备：将DPPC和胆固醇混合，溶解于乙醇中，旋转蒸发仪抽真空除去乙醇，在旋蒸内形成脂质薄膜，加入超纯水洗膜得到脂质体悬液；
(6)复溶：将步骤(4)得到的冻干粉以步骤(5)所得的脂质体悬液复溶至原乳液体积，涡旋振荡至完全溶解，得到所述的脂质体稳定的水包油Pickering乳液；
(7)将步骤(6)得到的脂质体稳定的水包油Pickering乳液进行储存、检验。
下面结合实施例，进一步阐述本发明。
实施例1：
(1)聚乙二醇水溶液的制备：将10g聚乙二醇与90mL超纯水混合，搅拌至充分溶解，以5000g的离心力离心除去不溶物；
(2)葵花籽油溶液的制备：将25mg DPPC溶解于乙醇中，旋蒸除去乙醇并在旋蒸瓶内形成脂质薄膜，加入9.975g葵花籽油于50℃缓慢搅拌2h至DPPC被完全溶解；
(3)乳液的制备：上述(1)中聚乙二醇水溶液90mL和(2)所得的葵花籽油溶液10g混合均匀，再用高速剪切机于13500rpm剪切90s，高压均质机均质两次，第一次均质压力为35MPa，第二次均质压力为10MPa，形成乳液；
(4)冻干粉的制备：将上述(3)得到的乳液-80℃冷冻4h后，置于冻干机中进行冻干48h，得到冻干粉；
(5)脂质体悬液的制备：将2.5g DPPC和0.417g胆固醇混合，溶解于乙醇中，旋转蒸发仪抽真空除去乙醇，在旋蒸内形成脂质薄膜，加入100mL超纯水洗膜1.5h得到脂质体悬液；
(6)复溶：将上述(4)得到的冻干粉以(5)所得的脂质体悬液复溶至原乳液体积，涡旋振荡至完全溶解，得到所述的脂质体稳定的水包油Pickering乳液；
将得到的脂质体稳定的水包油Pickering乳液进行储存、检验。得到的脂质体稳定的水包油Pickering乳液的微观形貌图，如图2所示。利用稳定性分析仪测量脂质体稳定的水包油Pickering乳液的加速稳定性，在37℃条件下每个小时测量一次，监测24h，每次测量通过扫描样品得到一条样品分散曲线，加速热稳定性实验表明，每条曲线基本重合，脂质体稳定的水包油Pickering型乳液非常稳定，如图3所示。通过平均粒径和zeta电位检测，如图4、5所示，所得脂质体稳定的水包油Pickering乳液粒度D(3,2)为0.859±0.009μm，zeta电位为-5.55±0.544mV，粒径分布如图6所示。
实施例2：
(1)聚乙二醇水溶液的制备：将15g聚乙二醇与85mL超纯水混合，搅拌至充分溶解，以5000g的离心力离心除去不溶物；
(2)葵花籽油溶液的制备：将30mg DPPC溶解于乙醇中，旋蒸除去乙醇并在旋蒸瓶内形成脂质薄膜，加入9.970g葵花籽油于50℃缓慢搅拌2h至DPPC被完全溶解；
(3)乳液的制备：上述(1)中聚乙二醇水溶液85mL和(2)所得的葵花籽油溶液15g混合均匀，再用高速剪切机于15000rpm剪切90s，高压均质机均质两次，第一次均质压力为30MPa，第二次均质压力为15MPa，形成乳液；
(4)冻干粉的制备：将上述(3)得到的乳液-80℃冷冻4h后，置于冻干机中进行冻干48h，得到冻干粉；
(5)脂质体悬液的制备：将3g DPPC和0.5g胆固醇混合，溶解于乙醇中，旋转蒸发仪抽真空除去乙醇，在旋蒸内形成脂质薄膜，加入100mL超纯水洗膜1.5h得到脂质体悬液；
(6)复溶：将上述(4)得到的冻干粉以(5)所得的脂质体悬液复溶至原乳液体积，涡旋振荡至完全溶解，得到所述的脂质体稳定的水包油Pickering乳液；
将得到的脂质体稳定的水包油Pickering乳液进行储存、检验。通过粒度和zeta电位检测，如图4、5所示，所得脂质体稳定的水包油Pickering乳液粒度D(3,2)为0.919±0.028μm，zeta电位为-6.48±0.176mV，粒径分布如图6所示。
实施例3：
(1)聚乙二醇水溶液的制备：将5g聚乙二醇与95mL超纯水混合，搅拌至充分溶解，以5000g的离心力离心除去不溶物；
(2)葵花籽油溶液的制备：将50mg DPPC溶解于乙醇中，旋蒸除去乙醇并在旋蒸瓶内形成脂质薄膜，加入9.95g葵花籽油于50℃缓慢搅拌2h至DPPC被完全溶解；
(3)乳液的制备：上述(1)中聚乙二醇水溶液95mL和(2)所得的葵花籽油溶液5g混合均匀，再用高速剪切机于12000rpm剪切100s，高压均质机均质两次，第一次均质压力为40MPa，第二次均质压力为20MPa，形成乳液；
(4)冻干粉的制备：将上述(3)得到的乳液-80℃冷冻4h后，置于冻干机中进行冻干48h，得到冻干粉；
(5)脂质体悬液的制备：将2g DPPC和0.33g胆固醇混合，溶解于乙醇中，旋转蒸发仪抽真空除去乙醇，在旋蒸内形成脂质薄膜，加入100mL超纯水洗膜1.5h得到脂质体悬液；
(6)复溶：将上述(4)得到的冻干粉以(5)所得的脂质体悬液复溶至原乳液体积，涡旋振荡至完全溶解，得到所述的脂质体稳定的水包油Pickering乳液；
将得到的脂质体稳定的水包油Pickering乳液进行储存、检验。通过粒度和zeta电位检测，如图4、5所示，所得脂质体稳定的水包油Pickering乳液粒度D(3,2)为0.873±0.029μm，zeta电位为-6.96±0.085mV，粒径分布如图6所示。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种脂质体稳定的水包油Pickering乳液的制备方法，包括如下步骤：
（1）制备聚乙二醇水溶液：将质量体积比为1:5~20的聚乙二醇和超纯水混合，搅拌至充分溶解，以5000 g的离心力离心除去不溶物，得聚乙二醇水溶液；所述质量体积比为g/ml；
（2）制备葵花籽油溶液：将DPPC溶解于乙醇中，旋蒸除去乙醇并在旋蒸瓶内形成脂质薄膜，加入葵花籽油缓慢搅拌至DPPC被完全溶解，DPPC与葵花籽油的质量比为1:100~500，得葵花籽油溶液；
（3）制备乳液：以体积比为1:6-12的比例将葵花籽油溶液和聚乙二醇水溶液混合均匀，用高速剪切机进行剪切，高压均质机均质两次形成乳液；
（4）制备冻干粉：将步骤（3）得到的乳液于-80 ℃冷冻后，置于冻干机中进行冻干，得到冻干粉；
（5）制备脂质体悬液：将DPPC和胆固醇混合，溶解于乙醇中，旋转蒸发仪抽真空除去乙醇，在旋蒸内形成脂质薄膜，加入超纯水洗膜得脂质体悬液，使DPPC浓度为 5-50 mg/mL，胆固醇浓度为0.5-10 mg/mL；
（6）复溶：将步骤（4）的冻干粉用步骤（5）所得的脂质体悬液复溶至原乳液体积，涡旋振荡至完全溶解，得到脂质体稳定的水包油Pickering乳液。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中聚乙二醇和超纯水的质量体积比为1:5.5~9，所述质量体积比为g/ml。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中DPPC与葵花籽油的质量比为1:150~400。
4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）搅拌时间为1-3 h，搅拌温度为40-60 ℃。
5. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）高速剪切机的剪切速率为10000-20000 rpm，剪切时间为80-100 s，高压均质第一次均质压力为20-50 MPa，第二次均质压力为5-20 Mpa。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中葵花籽油溶液和聚乙二醇水溶液的体积比为1:8-10。
7. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）冻干时间为40-50 h。
8. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）脂质体悬液中DPPC 浓度为15-40 mg/mL，胆固醇浓度为2-6 mg/mL。
9. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）旋蒸温度为45-60 ℃，洗膜时间为60-120 min。
10.由权利要求1-9任一所述制备方法获得的脂质体稳定的水包油Pickering乳液。
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| Oil-in-Water Liposomal Emulsions: Characterization and Potential Use in Vaccine Delivery;JEAN M. MUDERHWA等;《Journal of Pharmaceutical Sciences》;19990907;第88卷(第12期);第1332-1339页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109771373A (zh) | 2019-05-21 |
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