CN114601798B

CN114601798B - 含天然产物的眼用纳米脂肪乳及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN114601798B
Application number: CN202210288595.XA
Authority: CN
Inventors: 石爽; 何雯; 陈亮; 胡浩; 辛秀兰; 王文娟; 宛六一; 付冀峰
Original assignee: Beijing Ruiyue Biomedical Technology Co ltd; Beijing Polytechnic
Current assignee: Beijing Ruiyue Biomedical Technology Co ltd; Beijing Polytechnic
Priority date: 2022-03-23
Filing date: 2022-03-23
Publication date: 2023-08-25
Anticipated expiration: 2042-03-23
Also published as: CN114601798A

Abstract

本发明公开了一种含天然产物的眼用纳米脂肪乳及其制备方法和应用，其成分包括叶黄素、油溶剂、乳化剂和水。油溶剂为蓖麻油、改性蓖麻油或大豆油，乳化剂为聚山梨酯或蛋黄卵磷脂。本发明直接将叶黄素天然活性成分采用眼用脂肪乳剂的形式制备成眼用产品，能够直接点于眼睛内，从而直接发挥叶黄素的视力保护作用。且生物利用度高、稳定性好。

Description

含天然产物的眼用纳米脂肪乳及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及天然产物活性成分利用技术领域，具体为含天然产物的眼用纳米脂肪乳及其制备方法和应用，尤其是涉及一种叶黄素眼用纳米乳。

背景技术

叶黄素(Lutein)是一种类胡萝卜素，又名“植物黄体素”，是一种天然的抗氧化剂和无毒害的天然黄色素，广泛分布于花卉、水果、蔬菜和某些藻类生物中，如万寿菊中富含高含量的叶黄素。叶黄素是存在于人眼视网膜黄斑区的主要色素，同时叶黄素具备很高的营养价值和多种生理活性功能，由于人体无法自身合成叶黄素，只能从富含叶黄素的食物或补品中摄取，叶黄素在抗氧化、抗炎、保护血管内皮细胞和调节脂质代谢等方面对心血管具有明显的保护效应，同时在预防老年性白内障和老年黄斑变性，维持老年人的认知功能和参与婴儿的大脑发育等方面起到了巨大的作用。叶黄素普遍应用于化妆品、医药、食品、保健品、饮料等多个领域。

叶黄素化学式为C₄₀H₅₆O₂，分子结构中存在10个共轭双键，具有3个手性中心，且有8种立体异构体。叶黄素化学稳定性差，主要易受氧、光、热、金属离子、pH等因素的影响，如热处理过程可引起叶黄素异构化反应产生9-顺式和13-顺式叶黄素。因而在保存时，要将叶黄素结晶纯品或含叶黄素的材料密闭真空或充入惰性气体包装，同时避免光照并且低温保存。叶黄素不溶于水，微溶于油，易溶于丙酮、氯仿等。

这些性质和化学不稳定性，影响了叶黄素的贮藏和加工，在众多领域内的应用也受到了限制。绝大多数的叶黄素只能以叶黄素酯如叶黄素棕榈酸酯的形态存在，并且采用口服的方式在医药、食品、保健品、饮料等多个领域中应用。

天然产物叶黄素的重要作用为视力保护作用，其吸收光谱含有近蓝紫光，能够帮助眼睛的视网膜抵御紫外线。对于眼睛来说，叶黄素起着过滤蓝光和抗氧化作用，因此也把叶黄素比作“隐形的太阳镜”。向人体补充大量叶黄素，有助于维护视力持久度，提高视觉反应时间，减少视觉伤害。对于近视者来说，补充叶黄素可以延缓其近视度数的增加。

现有技术中将叶黄素应用于视力保护产品均存在以下不足或不完善之处：

当前在保护视力方面的叶黄素均是以口服或外用方式应用的，截至本发明产生前为止，没有直接应用于眼睛的眼用产品；应用于视力保护作用的产品均是以叶黄素酯如叶黄素棕榈酸酯的物质形态，采用口服或外敷的形式通过人体内环境的转化而发挥作用。

因此均以叶黄素酯的化学结构来应用，其结构如下：

叶黄素酯在人体经小肠中胆汁和胰脂酶，水解酯化物系统共同作用，水解成游离态叶黄素，经小肠黏膜吸收，供给眼部发挥视力保护作用。

且叶黄素酯类产品均只能通过体内转化形成叶黄素，经吸收到眼部发挥作用。没有直接给予到眼睛部位而发挥作用。因此其作用效果和作用时间均没有得到很好的体现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含天然产物的眼用纳米脂肪乳及其制备方法，能够直接将叶黄素天然活性成分采用眼用脂肪乳剂的滴眼液形式，且以纳米脂肪乳的形态制备成眼用产品，直接点于眼睛内，从而直接发挥叶黄素的视力保护作用。将叶黄素制备为乳液，以提高其水溶性和生物利用度，尤其显著提高天然产物叶黄素的化学稳定性。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种含天然产物的眼用纳米脂肪乳，其成分包括叶黄素、油溶剂、乳化剂和水。

进一步的优化，所述油溶剂为蓖麻油、改性蓖麻油或大豆油，所述乳化剂为聚山梨酯或蛋黄卵磷脂；当所述油溶剂为蓖麻油或改性蓖麻油时，所述乳化剂为聚山梨酯；当所述油溶剂为大豆油时，所述乳化剂为蛋黄卵磷脂；叶黄素含量为0.001％～0.5％、油溶剂含量为1.0％～20％，乳化剂含量为0.1％～5.0％。

进一步的，所述改性蓖麻油为：聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯35氢化蓖麻油、聚氧乙烯35蓖麻油、聚氧乙烯40氢化蓖麻油、聚氧乙烯60氢化蓖麻油中的任意一种。优选蓖麻油、聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯35蓖麻油。

进一步的，所述聚山梨酯为聚山梨酯20、聚山梨酯40、聚山梨酯60、聚山梨酯80、聚山梨酯85、聚山梨酯120中任意一种。优选聚山梨酯40、聚山梨酯60、聚山梨酯80，最优选聚山梨酯80。

进一步的，其成分还包括甘油、乙酸钠和硼酸，甘油含量为1.0％～5.0％，乙酸钠含量为0.01％～1.0％，硼酸含量为0.01％～1.0％。

进一步的，所述油溶剂为蓖麻油或改性蓖麻油，所述乳化剂为聚山梨酯；各成分及重量百分比组成如下：叶黄素0.001％～0.5％，蓖麻油或改性蓖麻油2.0％～20％，聚山梨酯0.5％～5.0％，甘油1.0％～5.0％，乙酸钠0.01％～1.0％，硼酸0.01％～1.0％，维生素C0.01％～0.2％，山梨酸钾0.02％～1.0％，其余量为水。

进一步的，所述油溶剂为天然大豆油，所述乳化剂为蛋黄卵磷酯；各成分及重量百分比组成如下：叶黄素0.001％～0.5％，大豆油1.0％～20％，蛋黄卵磷脂0.1％～5.0％，甘油1.0％～5.0％，乙酸钠0.01％～1.0％，硼酸0.01％～1.0％，维生素C 0.01％～0.2％，山梨酸钾0.02％～1.0％，其余量为水。

进一步的优化，叶黄素含量为0.002％～0.02％。最优选为0.005％～0.01％。粒径为50-400nm。优选为100-300nm，最优选为200-300nm。

所述的含天然产物的眼用纳米脂肪乳的制备方法，包括以下步骤：

1)将单独的蓖麻油或大豆油与蛋黄卵磷脂混和物加热至50℃-70℃，加入叶黄素后搅拌溶解，得到油相；

2)将其他组分溶于水中，得到水相；

3)将水相加热至50℃-70℃，将油相缓慢注入水相中，边注入边剪切，剪切3-5min，得到白色均匀的乳状液体为初乳；

4)将初乳经高压均质3-6次，得到所述眼用纳米脂肪乳。

所述的含天然产物的眼用纳米脂肪乳直接滴入眼内或用于制备滴眼液、眼用贴、眼用霜、眼用膏及眼用药品的应用。

本发明选择蓖麻油或改性蓖麻油作为油相并以聚山梨酯为乳化剂或以天然大豆油为油相并以蛋黄卵磷脂为乳化剂，并加入适量的硼酸和乙酸钠时，可显著改善叶黄素的稳定性，并提高纳米乳剂在泪腺中的分配系数，能够使纳米乳剂在眼睛里有更长的滞留时间，使得纳米乳剂更多地透过晶状体膜层，将有效的天然产物送达视网膜斑底处，从而更好地发挥天然产物的视力保护作用。

本发明选择了蓖麻油或改性蓖麻油的油溶剂提高了叶黄素的溶解度问题，且单一的蓖麻油或改性蓖麻油提高了叶黄素的稳定性，在水相中加入乳化剂聚山梨酯，充分发挥了聚山梨酯的亲酯性，结果超出预料之外的得到稳定性非常好的的初乳，同时硼酸和乙酸钠的组合缓冲pH调节剂为形成初乳后的叶黄素微米或纳米粒子提供了非常稳定的pH环境，为叶黄素的稳定性提供可靠保障。

本发明选择了大豆油的油溶剂同时加入蛋黄卵磷脂的混合体系溶解叶黄素也很好地解决了叶黄素的溶解性，同时蛋黄卵磷脂的乳化效果非常优秀，因此大豆油和蛋黄卵磷脂的组合油相和水相剪切时得到稳定的初乳，同时硼酸和乙酸钠的组合缓冲pH调节剂为形成初乳后的叶黄素微米或纳米粒子提供了非常稳定的pH环境，保证了叶黄素纳米粒子的长期稳定性。

上述制备的眼用纳米脂肪乳经动物实验结果显示，通过滴眼的方式给药，直接点滴于眼睛，测定眼睛内房水中叶黄素含量显著高于通过体内转化的叶黄素酯实验组的叶黄素含量，因此本发明的眼用纳米脂肪乳显著提高了叶黄素的生物利用度，优于现有技术中的叶黄素酯类的产品；叶黄素纳米眼用乳将广泛应用于在医药、食品、保健品、饮料、化妆品多个领域中。

本发明的优点和有益效果是：

1、本发明提供的含天然产物的眼用纳米脂肪乳，是含有叶黄素的眼用脂肪乳，能直接以叶黄素的分子形态作用于眼睛，无需经过体内转化和吸收。

2、本发明的眼用纳米脂肪乳直接点滴于眼睛后，通过纳米粒子的显著透膜作用穿过晶状体膜层及视网膜，将叶黄素直接携带到眼睛视网膜斑底处，充分发挥叶黄素的保护视力作用，显著提高叶黄素的生物利用度。

3、本发明的眼用纳米脂肪乳是一种液体以液珠形式分散在与它不相混溶的另一种液体中而形成的分散体系，以水包油的状态制备成平均粒径在50-400nm的液体粒子形式的均一溶液。将叶黄素制备为叶黄素乳液，可以提高其水溶性和生物利用度，尤其显著提高天然产物叶黄素的化学稳定性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为实施例1中眼用纳米脂肪乳的粒径测定结果；

图2为实施例2中眼用纳米脂肪乳的粒径测定结果；

图3为实施例3中眼用纳米脂肪乳的粒径测定结果；

图4为实施例4中眼用纳米脂肪乳的粒径测定结果。

具体实施方式

实施例1～实施例4均提供了一种含天然产物的眼用纳米脂肪乳，各实施例的组分如下：

表1

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					叶黄素	0.5g	0.2g	0.5g	0.2g
蓖麻油	60g	-	60g	60g
					聚山梨酯80	5g	-	5g	5g
甘油	10g	10g	10g	10g
					大豆油	-	80g	-	-
蛋黄卵磷脂	-	10g	-	-
					乙酸钠	0.25g	0.25g	-	0.25g
硼酸	1.2g	1.2g	-	1.2g
					山梨酸钾	0.15g	0.15g	0.15g	0.15g
维生素C	0.1g	0.1g	0.1g	0.1g
					水至	1000ml	1000ml	1000ml	1000ml

其中实施例1、实施例3、实施例4的制备方法为：

采用如下步骤：

1)将蓖麻油加热至60℃，加入叶黄素后搅拌溶解，得到油相；

2)将其他组分溶于水中，得到水相；将水相加热至60℃；

3)将油相缓慢注入水相中，边注入边剪切，剪切4min，得到白色均匀的乳状液体为初乳；

4)将初乳经高压均质5次，得到100-300nm的眼用乳剂。高压均质120bar-1000bar，每次选定的压力范围根据脂肪乳的情况选定。下同。其中实施例2的制备方法为：

采用如下步骤：

1)将大豆油和蛋黄卵磷脂加热至60℃，加入叶黄素后搅拌溶解，得到油相；

2)将其他组分溶于水中，得到水相；

3)将水相加热至60℃，将油相缓慢注入水相中，边注入边剪切，剪切4min，得到白色均匀的乳状液体为初乳；

4)将初乳经高压均质4次，得到100-300nm的眼用乳剂。

上述各实施例所制得纳米眼用脂肪乳的粒径和粒径分布详见附图1～4及表2。

表2

粒径和粒径分布	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					D₅₀(nm)	227.0	234.5	231.6	233.5
PDI	0.086	0.007	0.061	0.085

从平均粒径看，四个实施例所得到的结果没有显著差异，说明本发明技术具有极高的可实现性和高度一致性，具有非常高的实用性；从粒径分布看，四个实施例都符合并优越于常规脂肪乳的粒径分布要求(PDI不超过1.0％)。

实施例5

选用硼酸和乙酸钠缓冲对试剂对叶黄素稳定性提高的测定。

采用正向高效液相色谱法(NP-HPLC)测定叶黄素的含量，选用色谱柱InertsilSIL－100A(4.6mm×250mm，3μm)，流动相为正己烷∶乙酸乙酯＝70∶30(V∶V)，检测波长446nm，柱温30℃。分别测定实施例1和实施例3获得的眼用纳米脂肪乳中叶黄素的含量情况。

将实施例1和实施例3制得的眼用纳米脂肪乳分别充氮气状态下分装至5ml安瓿瓶中，封口。将所得产品分别放置于40℃、30℃、2-8℃条件下，于10天、30天取样测定含量，结果如表3：

表3

实施例1和实施例3显著的区别在于，实施例1选择用硼酸和乙酸钠作为缓冲对来调节叶黄素纳米脂肪乳的pH，背景资料详述了pH是对叶黄素稳定性具有显著影响的重要因素。本发明创造性的选择了硼酸和乙酸钠作为调节剂，给叶黄素带来了意想不到的稳定效果。从上表的30天稳定性数据结果昭然若揭，在40℃下实施例3的含量降低达到了10％，而同样条件下的实施例1则几乎没有变化。即使2-8℃条件下实施例3的含量降低也达到了5％，按照《中国药典》的表述为显著差异。

实施例6

动物房水中叶黄素的含量测定。

实验动物6只新西兰兔分为两组，随机分组，每组3只，一组(编号1、2、3)用实施例4的眼用纳米脂肪乳点滴于兔眼睛，每次点两滴，每日点3次，每日给药量为0.03mg；另一组(编号4、5、6)给予拌有叶黄素的饲料喂养，每日的总量不超过5.0mg；饲养第二日采取耳缘静脉空气栓塞处死兔，取房水置-20℃冰箱备用。

房水样品的处理：分别取兔房水0.2ml，各加6％高氯酸0.2ml，漩涡振荡混匀1min，10000r/min离心10min，取上清液定容至1ml，取样20μl进样测定。

采用NP-HPLC-MS法测定房水中叶黄素含量，选用色谱柱InertsilSIL－100A(4.6mm×250mm，3μm)，流动相为正己烷∶乙酸乙酯＝70∶30(V∶V)，检测波长446nm，柱温30℃。

测定结果如表4：

表4

注：生物利用度比值＝直接点于眼睛后房水中的叶黄素测得量/口服经体循环后房水中的叶黄素测得量。房水中含叶黄素平均值为测定液中叶黄素量平均值乘以1mL/0.2mL后获得的值。

眼内房水中叶黄素分布试验显示，本发明技术方案实施例4的眼用纳米脂肪乳直接点滴于眼睛里，与现有的模拟叶黄素酯类产品的口服模式给予叶黄素饲料喂养，其生物利用度相差5倍多，具有显著的提高。

最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种含天然产物的眼用纳米脂肪乳，其特征在于：其成分包括叶黄素、油溶剂、乳化剂、甘油、乙酸钠、硼酸和水；

所述油溶剂为蓖麻油，所述乳化剂为聚山梨酯；各成分及重量百分比组成如下：叶黄素0.001%~0.5%，蓖麻油2.0%~20%，聚山梨酯0.5%~5.0%，甘油1.0%~5.0%，乙酸钠0.01%~1.0%，硼酸0.01%~1.0%，维生素C 0.01%~0.2%，山梨酸钾0.02%~1.0%，其余量为水；

或

所述油溶剂为天然大豆油，所述乳化剂为蛋黄卵磷酯；各成分及重量百分比组成如下：叶黄素0.001%~0.5%，大豆油1.0%~20%，蛋黄卵磷脂 0.1%~5.0%，甘油1.0%~5.0%，乙酸钠0.01%~1.0%，硼酸0.01%~1.0%，维生素C 0.01%~0.2%，山梨酸钾0.02%~1.0%，其余量为水；

所述含天然产物的眼用纳米脂肪乳的制备方法，包括以下步骤：

1）将单独的蓖麻油或大豆油与蛋黄卵磷脂混和物加热至50℃-70℃，加入叶黄素后搅拌溶解，得到油相；

2）将其他组分溶于水中，得到水相；

3）将水相加热至50℃-70℃，将油相缓慢注入水相中，边注入边剪切，剪切3-5min，得到白色均匀的乳状液体为初乳；

4）将初乳经高压均质3-6次，得到所述眼用纳米脂肪乳。

2.根据权利要求1所述的含天然产物的眼用纳米脂肪乳，其特征在于：所述聚山梨酯为聚山梨酯20、聚山梨酯40、聚山梨酯60、聚山梨酯80、聚山梨酯85、聚山梨酯120中任意一种。

3.根据权利要求1或2所述的含天然产物的眼用纳米脂肪乳，其特征在于：叶黄素含量为0.002%~0.02%，眼用纳米脂肪乳粒径为50-400nm。

4.权利要求1~3任意一项所述的含天然产物的眼用纳米脂肪乳用于制备滴眼液、眼用贴、眼用霜、眼用膏的应用。