CN111150708B - 一种同步制备功能性同源纳米组合物的方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明一种同步制备功能性同源纳米组合物的方法和应用，属于医药技术领域，包括以下步骤：（1）取脱脂干燥的薏苡粉，经筛网过滤后，加入蒸馏水酶解，加入无水乙醇搅拌离心，收集上清液即薏苡仁醇溶蛋白A溶液和沉淀；（2）在沉淀中加入蒸馏水溶解，升温，提取后分离，得到薏苡仁多糖B溶液；（3）降温，将A溶液滴加到B溶液中，搅拌后离心获得薏苡仁醇溶蛋白‑多糖纳米组合物C溶液。本发明通过同步制备天然活性物，将超临界CO2提取薏苡仁酯的废弃物薏苡粉作为原料，将其中的醇溶性蛋白和多糖有效利用，避免资源浪费，极大地提高了天然产物利用率与附加值，实现对不稳定营养素的包封作用，包封率可达到40%。

Description

一种同步制备功能性同源纳米组合物的方法和应用
技术领域
本发明属于医药技术领域，具体涉及一种同步制备功能性同源纳米组合物的方法和应用。
背景技术
微粒制剂一直是药剂学、食品工业研究的一个热点，利用纳米颗粒荷载活性物质具有稳定界面性，天然蛋白易于代谢是作为食品、药品载体的理想材料。可食性或全降解的天然高分子物质原料是食品、药品载体的理想材料。
谷物醇溶蛋白是天然生物高分子，具有独特的自组装特性，是荷载食品功能组分的良好载体，与动物醇溶蛋白相比，谷物醇溶蛋白来源广泛，不易被病毒或朊病毒污染，同时又具有生物活性，更有利于开发成为新一代纳米载体。多糖是亲水性聚合物，通过蛋白-多糖分子间相互作用可以提高纳米颗粒的稳定性和界面性质。但在现有技术中将一些功能性醇溶性蛋白、多糖等功能因子当作废弃物处理，造成极大浪费。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种同步制备功能性同源纳米组合物的方法和应用。本发明以脱脂薏苡粉为原料，采用同步制备技术保留天然产物生物活性物，获得分散相平均粒径500-2000µm的薏苡仁醇溶蛋白-多糖纳米组合物C溶液。本发明方法所制备的产品一方面具有缓释递送作用，另一方面可作为食品级纳米运载体应用于药物载体和食品功能配料。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
具体包括以下步骤：
（1）取脱脂干燥的薏苡粉，经筛网过滤后，加入蒸馏水溶解，调节PH 3-7，加入淀粉酶，调节温度，进行超声辅助萃取酶解，加入无水乙醇，磁力搅拌后离心，收集上清液即薏苡仁醇溶蛋白A溶液和沉淀；
（2）在步骤（1）得到的沉淀中加入蒸馏水溶解，升高温度至95℃，进行提取后分离，得到薏苡仁多糖B溶液；
（3）降低温度，将步骤（1）获得的薏苡仁醇溶蛋白A溶液逐步滴加到薏苡仁多糖B溶液中，磁力搅拌后离心分离，获得薏苡仁醇溶蛋白-多糖纳米组合物C溶液。
所述的一种同步制备功能性同源纳米组合物的方法，其特征在于所述步骤（1）中酶解条件为：淀粉酶加入量0.5-5%，酶解温度45-60℃，酶解时间60-120min，超声功率500-1000W，搅拌条件为：搅拌转速500-1000rpm，搅拌时间2-4h，离心转速为5000-10000rpm。
所述的一种同步制备功能性同源纳米组合物的方法，其特征在于所述步骤（1）中筛网为40-100目，蒸馏水加入量与薏苡粉的质量比为5-20:1，无水乙醇加入量与蒸馏水体积比为2-1:1。
所述的一种同步制备功能性同源纳米组合物的方法，其特征在于所述步骤（2）中提取条件为：提取时间60-120min，蒸馏水加入量与沉淀质量比为10-20:1。
所述的一种同步制备功能性同源纳米组合物的方法，其特征在于所述步骤（3）中降低温度至45-70℃，滴加速度1-5ml/min，搅拌条件为：搅拌转速500-2000rpm，搅拌时间1-2h，离心转速1000-3000rpm。
所述的一种同步制备功能性同源纳米组合物的方法，其特征在于在步骤（3）得到的薏苡仁醇溶蛋白-多糖纳米组合物C溶液中，滴加经超临界萃取的浓度为10%-15%的薏苡仁油，以1000-2000rpm转速磁力搅拌30min后，得到同源功能性活性物。
所述的一种同步制备功能性同源纳米组合物的方法，其特征在于在步骤（3）得到的薏苡仁醇溶蛋白-多糖纳米组合物C溶液中，加入辅料，得到纳米粒子乳浊液，在温度-18℃下预冻24h，进行真空冷冻干燥，得到薏苡仁同源醇溶蛋白-多糖纳米粒子，所述辅料为果胶或阿拉伯胶，所述辅料加入量与C溶液的质量比为5-9:1。
所述的方法在制备食品级纳米运载体上的应用。
所述的方法所制备的同源纳米组合物在缓释递送中的应用。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过同步制备天然活性物，将超临界CO2提取薏苡仁酯的废弃物薏苡粉作为原料，将其中的醇溶性蛋白和多糖有效利用，避免资源浪费，极大地提高了天然产物利用率与附加值。并且通过该方法制备的同源纳米离子具有较好的生物相容性、保留同源生物活性，实现对不稳定营养素的包封作用，包封率可达到40%，提高了负载物的稳定性和生物利用度，可应用于药物载体、食品功能配料。
附图说明
图1为一种同源纳米组合物制备方法示意图；
图2为薏苡仁醇溶蛋白-多糖纳米包封薏苡油组合物粒径及电位随时间变化图；
图3为薏苡仁醇溶蛋白-多糖纳米包封薏苡油组合物SEM图；
图4为纳米颗粒在食品工业应用中的生物相容性图，其中：（A）MTT法检测不同浓度CSO负载纳米颗粒对Caco-2细胞的安全性评价，（B）Caco-2细胞单层从顶端到基底外侧的运输模型，（C）CSO和CSO负载纳米颗粒的累积输运，（D）CSO的表观渗透率（Papp）和CSO荷载。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明做进一步说明。
实施例1：
（1）取1kg脱脂干燥的薏苡粉，过80目筛网后，加入10L蒸馏水溶解。调节pH至3，加入0.5%淀粉酶。调节温度至45℃，超声辅助萃取120min酶解,超声功率为500W。随后加入20L无水乙醇，以1000rpm的转速磁力搅拌4h后，离心收集上清液即薏苡仁醇溶蛋白A溶液，其沉淀用于后续工艺，离心转速为5000rpm。
（2）在步骤（1）得到的沉淀中按质量比1:20加入蒸馏水溶解，升高温度至95℃，保持120min提取后分离，得到薏苡仁多糖B溶液。
（3）降低温度至70℃，将步骤（1）获得的薏苡仁醇溶蛋白A溶液以1:2 (A:B,V:V)逐步滴加到薏苡仁多糖B溶液中,滴加速度为5ml/min。以500-2000rpm的转速磁力搅拌2h后，以3000rpm的转速离心分离，获得分散相平均粒径1000µm的薏苡仁醇溶蛋白-多糖纳米组合物C溶液，其制备方法流程图如图1所示。
实施例2：
（1）取1kg脱脂干燥的薏苡粉，过50目筛网后，加入20L蒸馏水溶解。调节pH=5，加入3%淀粉酶。调节温度至45℃，进行超声辅助萃取60min酶解，超声功率为500w。随后加入40L无水乙醇，以1000rpm的转速磁力搅拌2h后，离心收集上清液即薏苡仁醇溶蛋白A溶液，其沉淀用于后续工艺。
（2）在步骤（1）得到的沉淀中按质量比1:15加入蒸馏水溶解，调节pH至7，升高温度至95℃，用超声波辅助萃取60min后分离，得到薏苡仁多糖B溶液。
（3）降低温度至50℃，将步骤（1）获得的薏苡仁醇溶蛋白A溶液逐步滴加到薏苡仁多糖B溶液中，滴加速度为5ml/min。以500-2000rpm的转速磁力搅拌2h后，以3000rpm的转速离心分离，获得薏苡仁醇溶蛋白-多糖纳米组合物C溶液中多糖活性组分为15%。
实施例3：
（1）取1kg脱脂干燥的薏苡粉，过50目筛网后，加入10L蒸馏水溶解。调节PH至3，加入1%淀粉酶。调节温度至55℃，进行超声辅助萃取120min酶解，超声功率为500w。加入10L无水乙醇，以1000rpm的转速磁力搅拌4h后，以3000 rpm的转速离心，收集上清液即薏苡仁醇溶蛋白A溶液和沉淀。
（2）在步骤（1）得到的沉淀中按1:30加入蒸馏水溶解，调节pH至7，升高温度至95℃，搅拌80min提取后分离，得到薏苡仁多糖B溶液。
（3）降低温度至50℃，将步骤（1）获得的薏苡仁醇溶蛋白A溶液以5ml/min的速度逐步滴加到薏苡仁多糖B溶液中。以2000rpm的转速磁力搅拌2h后，以3000rpm的转速离心分离，获得薏苡仁醇溶蛋白-多糖纳米组合物C溶液。滴加经超临界萃取的浓度为10%-15%的薏苡仁油，以1000-2000rpm转速磁力搅拌30min后，获得同源纳米粒子，包封率为40%，纳米颗粒粒径为800um（见图2）,经喷雾干燥后用电镜观察纳米颗粒的微结构，具有均一球形包封结构（见图3）。
实施例4：
在实施例 1获得的薏苡仁醇溶蛋白-多糖纳米组合物C溶液中，按照3%（v;v）加入阿拉伯胶，得到纳米粒子乳浊液，在-18摄氏度预冻24小时，再经真空冷冻干燥，得到同源纳米天然产物复合缓释递送粒子。
将此缓释递送粒子用于包封薏苡仁油（CSO），包载量为10%。经过细胞毒性试验来确定纳米颗粒在食品工业应用中的生物相容性见（图4）。与游离薏不同，CSO包裹的纳米颗粒显示细胞活力增加。CSO和CSO纳米粒的细胞存活率均在90%以上，无毒、安全。此外，CSO负载纳米颗粒表现出良好的细胞生物相容性，并且细胞活力在CSO浓度为1.0ug/ml时接近95%，具有可忽略的细胞毒性。CSO负载纳米颗粒对细胞无毒性，生物相容性好，稳定性好。同时，采用Caco-2细胞模型评估了负载CSO的纳米颗粒在Caco-2细胞单层上的传输特性（图4B）。在实验处理中，载CSO纳米粒显示在120分钟处理结束时基底外侧至少有原始CSO的29.1%（图4C），而CSO的比例为21.8%。此外，CSO的表观渗透率为5.6×10-5，明显低于CSO的14.3×10-5（图4D）。这些结果证实了负载CSO的纳米颗粒具有高Papp值和低渗透性。

Claims (4)

1.一种同步制备功能性同源纳米组合物的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）取脱脂干燥的薏苡粉，经筛网过滤后，加入蒸馏水溶解，调节PH 3-7，加入淀粉酶，调节温度，进行超声辅助萃取酶解，加入无水乙醇，磁力搅拌后离心，收集上清液即薏苡仁醇溶蛋白A溶液和沉淀；
所述酶解条件为：淀粉酶加入量0.5-5%，酶解温度45-60℃，酶解时间60-120min，超声功率500-1000W，搅拌条件为：搅拌转速500-1000rpm，搅拌时间2-4h，离心转速为5000-10000rpm；
所述筛网为40-100目，蒸馏水加入量与薏苡粉的质量比为5-20:1，无水乙醇加入量与蒸馏水体积比为2-1:1
（2）在步骤（1）得到的沉淀中加入蒸馏水溶解，升高温度至95℃，进行提取后分离，所述提取条件为：提取时间60-120min，蒸馏水加入量与沉淀质量比为10-20:1，得到薏苡仁多糖B溶液；
（3）降低温度至45-70℃，将步骤（1）获得的薏苡仁醇溶蛋白A溶液逐步滴加到薏苡仁多糖B溶液中，滴加速度1-5ml/min，磁力搅拌后离心分离，搅拌条件为：搅拌转速500-2000rpm，搅拌时间1-2h，离心转速1000-3000rpm，获得薏苡仁醇溶蛋白-多糖纳米组合物C溶液；
（4）步骤（3）得到的薏苡仁醇溶蛋白-多糖纳米组合物C溶液中，滴加经超临界萃取的浓度为10%-15%的薏苡仁油，以1000-2000rpm转速磁力搅拌30min后，得到同源功能性活性物。
2.如权利要求1所述的一种同步制备功能性同源纳米组合物的方法，其特征在于在步骤（3）得到的薏苡仁醇溶蛋白-多糖纳米组合物C溶液中，加入辅料，得到纳米粒子乳浊液，在温度-18℃下预冻24h，进行真空冷冻干燥，得到薏苡仁同源醇溶蛋白-多糖纳米粒子，所述辅料为果胶或阿拉伯胶，所述辅料加入量与C溶液的质量比为5-9:1。
3.如权利要求1所述的方法在制备食品级纳米运载体上的应用。
4.如权利要求1所述的方法所制备的同源纳米组合物在制备缓释递送试剂中的应用。
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黄旭琳等.负载姜黄素的玉米醇溶蛋白-多糖纳米颗粒的制备及生物活性研究.《广东药学院学报》.2016,第32卷(第5期),第545-549页. *

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