CN112316008A - 一种樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备方法,通过溶剂沉淀法从樱桃果渣中提取樱桃可溶性抗氧化膳食纤维,再经超微粉碎和纳米球磨得到纳米化的膳食纤维,再采用抗溶剂沉淀法制备樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂,本发明制备的樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂具有较强的抗氧化性,通过槲皮素与膳食纤维的复合增加其水溶性和稳定性,实现槲皮素的缓慢释放,提高其生物利用度。
Description
技术领域
本发明属于功能食品制备技术中的纳米载体技术领域,具体涉及一种樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备方法。
背景技术
膳食纤维被称为人体的第七类营养素,是一种不被人体消化酶消化的碳水化合物,但对机体有着重要的调节作用。随着对膳食纤维研究的深入,人们提出抗氧化膳食纤维这一新概念,抗氧化膳食纤维是因其中所含的植物原料中的抗氧化活性物质具有抗氧化性而得名,即大量天然抗氧化剂结合到膳食纤维基质中的产物,具有很强的自由基清除作用,这些抗氧化活性物质主要为多酚类化合物,如黄酮类、酚酸、缩合单宁及类胡萝卜素等;抗氧化膳食纤维按水中的溶解性不同分为水溶性膳食纤维和非水溶性膳食纤维。研究表明膳食纤维通常含有大量羟基,膳食纤维的糖苷键上的氧原子可与多酚类化合物的羟基之间形成氢键并产生相互作用,所以当抗氧化膳食纤维与多酚类物质结合,可增加其抗氧化能力,在此过程中膳食纤维不仅是多酚类物质的载体,还通过与多酚类物质间的协同作用,促进负载的多酚及黄酮类物质的吸收和功能发挥。
目前膳食纤维可通过高压匀质、超微粉碎和纳米球磨等技术进行纳米化,进而得到纳米膳食纤维。研究证明膳食纤维的功能活性会随着粒度的变化而改变,膳食纤维粒径的减小使其比表面积增大,进而增强了表面羟基的活性。且纳米膳食纤维还具有无毒、生物相容性好及可自组装等优点,成为一种理想的纳米载体材料,可与药物形成复合体,水溶性较差的药物与可溶性纳米膳食纤维偶联后可显著提高药物水溶性,并且促进药物的缓慢释放。
樱桃果皮和果肉中含有大量的天然多酚类活性物质,主要有花色苷、黄酮醇、羟基桂皮酸、黄烷-3-醇类等。因此从樱桃果渣中可得到天然的可溶性抗氧化膳食纤维,但其中多酚类化合物含量仅占10%~15%,可利用膳食纤维与多酚类物质结合,达到增强其抗氧化能力的目的。槲皮素是一种黄酮醇类化合物,具有强抗氧化性,以及抗病毒、抗炎和抗癌的活性,能通过多种途径诱导肿瘤细胞的凋亡。槲皮素的水溶性低、化学稳定性差,导致其生物利用度受到限制,利用樱桃纳米可溶性抗氧化膳食纤维作为槲皮素的载体,制备纳米可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素复合物,可增加槲皮素溶解性,提高槲皮素药物稳定性,协同增强二者的生物学功效,并能够实现槲皮素的缓释效果。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备方法,既能增加樱桃膳食纤维的抗氧化能力,同时可提高槲皮素的溶解性和稳定性,实现槲皮素在体内的缓慢释放,协同增强樱桃膳食纤维和槲皮素的生物利用度。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
一种樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备方法,通过溶剂沉淀法从樱桃果渣中提取樱桃可溶性抗氧化膳食纤维,再经超微粉碎和纳米球磨得到纳米化的膳食纤维,再采用抗溶剂沉淀法制备樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂;具体包括如下步骤:
S1、樱桃果渣的酶解
将樱桃果渣磨成匀浆,得到樱桃匀浆,向樱桃匀浆中添加复合酶,在恒温水浴箱中酶解,在酶解成的果渣匀浆中加入去离子水,果渣匀浆与去离子水的质量比为1:1~3,搅拌使其充分溶解,过滤后得滤液,再将滤液煮沸灭酶,冷却至室温;
S2、樱桃可溶性抗氧化膳食纤维的提取
在所述步骤S1得到的滤液中添加70%的乙酸溶液,进行酸处理,然后在经过酸处理的滤液中加入95%的乙醇进行醇提,静置一段时间,过滤、收集沉淀,真空干燥,即得樱桃可溶性抗氧化膳食纤维;
S3、樱桃可溶性抗氧化膳食纤维的纳米化
将所述步骤S2中获得的樱桃可溶性抗氧化膳食纤维进行超微粉碎,过筛,然后经纳米球磨机粉碎,得到颗粒粒径在0~200 nm的樱桃纳米可溶性抗氧化膳食纤维。
S4、樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备
将所述步骤S3得到的樱桃纳米可溶性抗氧化膳食纤维溶解在去离子水中得到第一溶液,将槲皮素溶解在65%的乙醇溶液中得到第二溶液,将第一溶液和第二溶液快速混合、磁力搅拌,然后静置一段时间,离心,除去上清液,真空干燥,即得到樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤S1中复合酶为蛋白酶、纤维素酶、果胶酶的复合酶,其中,各种酶的质量比为蛋白酶:纤维素酶:果胶酶=2~4:3~5:3~5。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述复合酶与樱桃匀浆质量比为1~5:100。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤S1中酶解温度为50~60℃,酶解时间为4~6h。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤S2中滤液与乙酸溶液的体积比为1:0.5~2。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤S2中酸处理的滤液与乙醇的体积比为1:2~4。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤S3中樱桃纳米可溶性抗氧化膳食纤维经纳米球磨机粉碎后的粒径为0~200 nm。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤S4中第一溶液中樱桃纳米可溶性抗氧化膳食纤维与去离子水的质量比为1~3:10,第二溶液中槲皮素与乙醇的质量比为1:80~90。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤S4中第一溶液和第二溶液快速混合的体积比为1:2~4,磁力搅拌5~20 min,静置时间为2~4 h。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤S4中离心转速为5000~8000 rpm,离心时间为5~10 min。
由于采用了上述技术方案,本发明取得的技术进步是:
1、本发明制备的樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂具有较强的抗氧化性,通过槲皮素与膳食纤维的复合增加其水溶性和稳定性,实现槲皮素的缓慢释放,提高其生物利用度。该制备方法简单、安全,且这种纳米制剂的生物相容性好,可广泛应用于功能性食品及制药等领域。
2、本发明所制备的樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂溶液在4℃条件下静置7 d,无析出、分层等现象,证明该纳米粒子在水中溶解性好,稳定性高;
3、本发明所制备的樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂粒径在200 nm以下,具有明显的纳米粒子的特性和优势;
4、本发明所制备的樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂在模拟消化液中反应12 h,槲皮素含量随时间延长逐渐增加,证明该粒子可以实现槲皮素的缓慢释放;
5、配方中各组分安全性高,对机体无刺激,无毒性,生物相容性好,可广泛用于功能性食品及制药领域;
6、本发明可充分利用了樱桃中可溶性抗氧化膳食纤维和多酚的活性,并与槲皮素协同,使生物活性明显提高。
附图说明
图1是本发明实施案例1制得的樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米粒子的电镜图;
图2是本发明实施案例1制得的樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米粒子的粒径分布图;
图3是本发明实施案例1制得的樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米粒子在4℃保存下的粒径变化图;
图4是本发明实施案例1制得的樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米粒子在模拟消化液中12 h内的槲皮素含量图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明:
实施例1
本实施例公开一种樱桃纳米可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备方法,包括以下步骤:
S1、樱桃果渣的酶解
将樱桃果渣磨成匀浆,添加复合酶,(复合酶与樱桃匀浆质量比为1:100,蛋白酶:纤维素酶:果胶酶=2:3:3) 在恒温水浴箱中酶解,酶解温度为50℃,酶解时间为4 h,在酶解成的果渣匀浆中加入去离子水,樱桃匀浆与去离子水质量比1:1,搅拌使其充分溶解,过滤后得滤液,再将滤液煮沸灭酶,冷却至室温。
S2、樱桃可溶性抗氧化膳食纤维的提取
在所述步骤S1所得到的滤液中添加70%的乙酸溶液,滤液与乙酸溶液体积比1:0.5,进行酸处理。然后在经过酸处理的滤液中加入体积比为1:2的95%的乙醇进行醇提,静置8 h,过滤、收集沉淀,真空干燥,即得樱桃可溶性抗氧化膳食纤维。
S3、樱桃可溶性抗氧化膳食纤维的纳米化
在所述步骤S2所得的樱桃可溶性抗氧化膳食纤维进行超微粉碎,过筛,然后经纳米球磨机粉碎,得到颗粒粒径在0~200 nm的樱桃纳米可溶性抗氧化膳食纤维。
S4、樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备
将所述步骤S3得到的樱桃纳米可溶性抗氧化膳食纤维以质量比1:10溶解在去离子水中,将槲皮素以质量比为1:80溶解在65%乙醇溶液中,将两种溶液以体积比1:2快速混合、磁力搅拌5 min,然后静置2 h,于5000 rpm离心5 min,除去上清液,真空干燥,即得到樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂。
应用透射电子显微镜对樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂进行形貌表征,如图1所示,纳米粒子呈竹叶状,分散性较好,可见纳米粒子的粒径在150~200 nm之间;如图2所示,经动态光散射系统测量平均粒径164 nm;如图3所示,4℃保存下樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的粒径粒径变化不明显,说明樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂稳定性良好;如图4所示,樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂在模拟消化液中消化反应12 h,消化液中槲皮素的含量随时间延长逐渐增加,说明樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂可实现槲皮素的缓慢释放。
实施例2
本实施例公开一种樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备方法,包括以下步骤:
S1、樱桃果渣的酶解
将樱桃果渣磨成匀浆,添加复合酶,(复合酶与樱桃匀浆质量比为3:100,蛋白酶:纤维素酶:果胶酶=3:4:4)。在恒温水浴箱中酶解,酶解温度为55℃,酶解时间为5 h,在酶解成的果渣匀浆中加入去离子水,樱桃匀浆与去离子水质量比1:2,搅拌使其充分溶解,过滤后得滤液,再将滤液煮沸灭酶,冷却至室温。
S2、樱桃可溶性抗氧化膳食纤维的提取
在所述步骤S1所得到的滤液中添加70%的乙酸溶液,滤液与乙酸溶液体积比1:1,进行酸处理。然后在经过酸处理的滤液中加入体积比为1:3的95%乙醇进行醇提,静置10 h,过滤、收集沉淀,真空干燥,即得樱桃可溶性抗氧化膳食纤维。
S3、樱桃可溶性抗氧化膳食纤维的纳米化
在所述步骤S2所得的樱桃可溶性抗氧化膳食纤维进行超微粉碎,过筛,然后经纳米球磨机粉碎,得到颗粒粒径在0~200 nm的樱桃纳米可溶性抗氧化膳食纤维。
S4、樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备
将所述步骤S3得到的樱桃纳米可溶性抗氧化膳食纤维以质量比2:10溶解在去离子水中,将槲皮素以质量比为1:85溶解在65%乙醇溶液中,将两种溶液以体积比1:3快速混合、磁力搅拌10 min,然后静置3 h,于6000 rpm离心10 min,除去上清液,真空干燥,即得到樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂。
实施例3
本实施例公开一种樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备方法,包括以下步骤:
S1、樱桃果渣的酶解
将樱桃果渣磨成匀浆,添加复合酶,(复合酶与樱桃匀浆质量比为5:100,蛋白酶:纤维素酶:果胶酶=4:5:5)在恒温水浴箱中酶解,酶解温度为60℃,酶解时间为6 h,在酶解成的果渣匀浆中加入去离子水,樱桃匀浆与去离子水质量比1:3,搅拌使其充分溶解,过滤后得滤液,再将滤液煮沸灭酶,冷却至室温。
S2、樱桃可溶性抗氧化膳食纤维的提取
在所述步骤S1得到的滤液中添加70%的乙酸溶液,滤液与乙酸溶液体积比1:2,进行酸处理。然后在经过酸处理的滤液中加入体积比为1:4的95%乙醇进行醇提,静置12 h,过滤、收集沉淀,真空干燥,即得樱桃可溶性抗氧化膳食纤维。
S3、樱桃可溶性抗氧化膳食纤维的纳米化
在所述步骤S2所得的樱桃可溶性抗氧化膳食纤维进行超微粉碎,过筛,然后经纳米球磨机粉碎,得到颗粒粒径在0~200 nm的樱桃纳米可溶性抗氧化膳食纤维。
S4、樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备
将所述步骤S3得到的樱桃纳米可溶性抗氧化膳食纤维以质量比3:10溶解在去离子水中,将槲皮素以质量比为1:90溶解在65%乙醇溶液中,将两种溶液以体积比1:4快速混合、磁力搅拌20 min,然后静置4 h,于8000 rpm离心10 min,除去上清液,真空干燥,即得到樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂。
上述实例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让本领域专业技术人员能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备方法,其特征在于:通过溶剂沉淀法从樱桃果渣中提取樱桃可溶性抗氧化膳食纤维,再经超微粉碎和纳米球磨得到纳米化的膳食纤维,再采用抗溶剂沉淀法制备樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂;具体包括如下步骤:
S1、樱桃果渣的酶解
将樱桃果渣磨成匀浆,得到樱桃匀浆,向樱桃匀浆中添加复合酶,在恒温水浴箱中酶解,在酶解成的果渣匀浆中加入去离子水,果渣匀浆与去离子水的质量比为1:1~3,搅拌使其充分溶解,过滤后得滤液,再将滤液煮沸灭酶,冷却至室温;
S2、樱桃可溶性抗氧化膳食纤维的提取
在所述步骤S1得到的滤液中添加70%的乙酸溶液,进行酸处理,然后在经过酸处理的滤液中加入95%的乙醇进行醇提,静置一段时间,过滤、收集沉淀,真空干燥,即得樱桃可溶性抗氧化膳食纤维;
S3、樱桃可溶性抗氧化膳食纤维的纳米化
将所述步骤S2中获得的樱桃可溶性抗氧化膳食纤维进行超微粉碎,过筛,然后经纳米球磨机粉碎,得到颗粒粒径在0~200 nm的樱桃纳米可溶性抗氧化膳食纤维;
S4、樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备
将所述步骤S3得到的樱桃纳米可溶性抗氧化膳食纤维溶解在去离子水中得到第一溶液,将槲皮素溶解在65%的乙醇溶液中得到第二溶液,将第一溶液和第二溶液快速混合、磁力搅拌,然后静置一段时间,离心,除去上清液,真空干燥,即得到樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂。
2.根据权利要求1所述的一种樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备方法,其特征在于:所述步骤S1中复合酶为蛋白酶、纤维素酶、果胶酶的复合酶,其中,各种酶的质量比为蛋白酶:纤维素酶:果胶酶=2~4:3~5:3~5。
3.根据权利要求2所述的一种樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备方法,其特征在于:所述复合酶与樱桃匀浆质量比为1~5:100。
4.根据权利要求1所述的一种樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备方法,其特征在于:所述步骤S1中酶解温度为50~60℃,酶解时间为4~6h。
5.根据权利要求1所述的一种樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备方法,其特征在于:所述步骤S2中滤液与乙酸溶液的体积比为1:0.5~2。
6.根据权利要求1所述的一种樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备方法,其特征在于:所述步骤S2中酸处理的滤液与乙醇的体积比为1:2~4。
7.根据权利要求1所述的一种樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备方法,其特征在于:所述步骤S3中樱桃纳米可溶性抗氧化膳食纤维经纳米球磨机粉碎后的粒径为0~200 nm。
8.根据权利要求1所述的一种樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备方法,其特征在于:所述步骤S4中第一溶液中樱桃纳米可溶性抗氧化膳食纤维与去离子水的质量比为1~3:10,第二溶液中槲皮素与乙醇的质量比为1:80~90。
9.根据权利要求1所述的一种樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备方法,其特征在于:所述步骤S4中第一溶液和第二溶液快速混合的体积比为1:2~4,磁力搅拌5~20 min,静置时间为2~4 h。
10.根据权利要求1所述的一种樱桃可溶性抗氧化膳食纤维/槲皮素纳米制剂的制备方法,其特征在于:所述步骤S4中离心转速为5000~8000 rpm,离心时间为5~10 min。
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