CN115068441B - 一种水溶性大麻二酚微胶囊及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水溶性大麻二酚微胶囊及其制备方法,涉及生物技术领域。方法包括以下步骤:向乳清分离蛋白的水溶液中加入半乳糖,调节pH值后进行反应,之后冷却,得到乳清分离蛋白‑半乳糖的糖基化产物(MRPs)溶液;向MRPs溶液中加入乳化剂,调节pH值后,与大麻二酚(CBD)的油溶液中高速剪切搅拌得到粗乳液,对粗乳液进行均质,得到糖基化产物‑大麻二酚(MRPs‑CBD)乳液;将MRPs‑CBD乳液依次进行预冻,真空冻干,得到水溶性大麻二酚微胶囊。本发明增加了大麻二酚在水中的溶解度和分散性,提高了大麻二酚在不良环境中的稳定性以延长货架期,改善了大麻二酚的缓释能力以增强靶向给药功效,提高了其生物利用度。
Description
技术领域
本发明涉及生物技术领域,特别是涉及一种水溶性大麻二酚微胶囊及其制备方法。
背景技术
大麻二酚(CBD)是大麻提取物中的一种非成瘾性成分,具有抗氧化、抗癌、抗炎等诸多生理活性。由于CBD 水溶性低,稳定性差,易受外界环境(温度、光照、氧气)、加工贮存条件和消化道环境(pH值、酶、其他物质)的影响,导致CBD在应用时存在很多限制。因此,提供一种水溶性大麻二酚微胶囊的制备方法,增加CBD的水溶性,提高 CBD在不良环境中的稳定性,改善CBD的缓释能力,对于CBD的应用具有重要意义。
发明内容
基于上述内容,本发明提供一种水溶性大麻二酚微胶囊及其制备方法,利用糖基化产物良好的乳化性与抗氧化性,有效提高大麻二酚微胶囊的水溶性及储藏稳定性,增强大麻二酚的实用性。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
本发明技术方案之一,一种水溶性大麻二酚微胶囊的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,向乳清分离蛋白的水溶液中加入半乳糖,调节pH值为碱性后进行反应,之后冷却,得到乳清蛋白-半乳糖的糖基化产物溶液;
步骤2,向所述乳清蛋白-半乳糖的糖基化产物溶液中加入乳化剂,调节pH值为酸性或中性后,与大麻二酚的油溶液中混合搅拌得到粗乳液,对所述粗乳液进行均质,得到MRPs-CBD乳液;
步骤3,将所述MRPs-CBD乳液依次进行预冻,真空冻干,得到所述基于糖基化产物的水溶性大麻二酚微胶囊。
进一步地,步骤1中,所述乳清分离蛋白的水溶液的浓度为1~6wt%;所述调节pH值具体为:调节pH=8~10;所述反应具体为:70~90℃反应1~5h。
进一步地,步骤2中,所述乳清蛋白-半乳糖的糖基化产物溶液中的乳清蛋白与所述半乳糖的质量比为1:1;所述乳化剂为茶皂素、甜菊糖苷、绞股蓝或蒺藜皂苷中的一种;所述乳化剂占所述乳清蛋白-半乳糖的糖基化产物溶液质量的0.05-5%,优选的为 0.2-0.4%,更优选的为0.35%。
进一步地,步骤2中,所述大麻二酚的油溶液的浓度为2~12wt%,优选的为8~12wt%,更有选的为11.43%;所述大麻二酚的油溶液中的油为植物油;所述植物油为葵花籽油、大豆油、橄榄油、花生油或玉米油中的一种。
进一步地,步骤2中,所述乳清蛋白-半乳糖的糖基化产物溶液与所述大麻二酚的油溶液的体积比为6:4~9:1,优选的为6:4~8:2,更优选的为6:4。
进一步地,步骤2中,所述调节pH值具体为:调节pH=6~7,优选的为pH=6.7~6.9,更优选的为pH=6.85;所述搅拌具体为:6000~10000r/min乳化2~5min;所述均质具体为:50~80MPa循环4~6次。
进一步地,步骤3中,所述预冻具体为采用液氮预冻1min。
进一步地,步骤3中,所述真空冻干具体为-50~-70℃,2~10MPa条件下冻干18~30 h。
本发明技术方案之二,利用上述的制备方法制备得到的水溶性大麻二酚微胶囊。
本发明技术方案之三,上述的水溶性大麻二酚微胶囊在制备抗氧化、抗癌、抗炎药物中的应用。
本发明公开了以下技术效果:
本发明制备的水溶性大麻二酚微胶囊的壁材采用乳清蛋白糖基化产物,芯材采用溶解CBD的植物油,乳化剂采用天然乳化剂,微胶囊化方法采用真空冻干法,且预冻时采用液氮速冻,有效降低了预冻时水分结晶对微胶囊结构造成的破坏,并通过响应面模型优化基于糖基化产物的水溶性大麻二酚微胶囊的制备条件,所得微胶囊包埋率为(76.02±0.06)%,负载量为(27.82±0.27)%,常温常压下CBD在超纯水中的溶解度为276.33±1.34mg/mL,增加了CBD的水溶性以方便应用于生产,提高了CBD 在不良环境中的稳定性以延长货架期,改善了CBD的缓释能力以增强靶向给药功效,进而提高其生物利用度。通过扫描电镜观察到微胶囊是具有紧密结构的不规则颗粒,表面存在孔隙与凹陷。微胶囊的自由基清除率显著高于未经包埋的CBD(P<0.05),具有较强抗氧化活性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例响应面试验设计和结果。
图2为本发明实施例最佳制备条件及制备结果。
图3为本发明实施例未经包埋的CBD扫描电镜放大倍数为1200倍、5000倍的微观结构图,其中,左图为1200倍,右图为5000倍。
图4为本发明实施例MRPs-CBD微胶囊扫描电镜放大倍数为1200倍、5000倍的微观结构图,其中,左图为1200倍,右图为5000倍。
图5为本发明实施例MRPs-CBD微胶囊自由基清除率结果,其中,左图为DPPH 清除率,右图为ABTS+清除率。
图6为本发明实施例温度对MRPs-CBD微胶囊稳定性的影响。
图7为本发明实施例环境pH值对MRPs-CBD微胶囊稳定性的影响。
图8为本发明实施例氧气对MRPs-CBD微胶囊稳定性的影响,其中,左图为4℃条件下,右图为25℃条件下。
图9为本发明实施例白炽光照对MRPs-CBD微胶囊稳定性的影响。
图10为本发明实施例紫外光照对MRPs-CBD微胶囊稳定性的影响。
图11为本发明实施例MRPs-CBD微胶囊在模拟胃液中的释放结果。
图12为本发明实施例MRPs-CBD微胶囊在模拟肠液中的释放结果。
图13为本发明实施例MRPs-CBD微胶囊在模拟胃、肠液中的依次释放结果。
图14为本发明实施例油相种类对MRPs-CBD微胶囊包埋率的影响。
图15为本发明实施例油相种类对MRPs-CBD微胶囊中CBD溶解度的影响。
图16为本发明实施例油相含量对MRPs-CBD微胶囊包埋率的影响。
图17为本发明实施例油相含量对MRPs-CBD微胶囊中CBD溶解度的影响。
图18为本发明实施例CBD含量对MRPs-CBD微胶囊包埋率的影响。
图19为本发明实施例CBD含量对MRPs-CBD微胶囊中CBD溶解度的影响。
图20为本发明实施例茶皂素含量对MRPs-CBD微胶囊包埋率的影响。
图21为本发明实施例茶皂素含量对MRPs-CBD微胶囊中CBD溶解度的影响。
图22为本发明实施例外水相pH值对MRPs-CBD微胶囊包埋率的影响。
图23为本发明实施例外水相pH值对MRPs-CBD微胶囊中CBD溶解度的影响。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式,该详细说明不应认为是对本发明的限制,而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式,并非用于限制本发明。另外,对于本发明中的数值范围,应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明,否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料,但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入,用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时,以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下,可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化,这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。
本发明中所述的“室温”如无特别说明,均指15-30℃。
实施例1
(1)外水相的制备:将乳清分离蛋白(WPI)粉末溶于蒸馏水中配置成浓度为4%(wt%)的溶液,在室温下搅拌2h使其充分溶解。在WPI溶液中,加入与WPI粉末相同质量的半乳糖,制备得混合溶液;将混合溶液pH值调节为8.0,置于密闭容器中,并于90℃下进行水浴反应4h,反应结束后,取出溶液,迅速冰浴冷却,即获得乳清蛋白-半乳糖的糖基化产物溶液,标记为MRPs,置于4℃储存备用。
(2)油相的制备:分别称量一定量的大麻二酚溶于葵花籽油中,使大麻二酚(CBD)的含量为2%、4%、6%、8%、10%、12%(wt%),室温下搅拌使其完全溶解。
(3)乳液的制备:取出储存的外水相,按照表1添加茶皂素和调节pH值后,加入不同大麻二酚含量的油溶液,分别将混合液在高速分散器中采用10000r/min乳化4 min,制备粗乳液,然后分别用超高压均质机将粗乳液进行均质,80MPa均质循环6 次形成乳清蛋白糖基化产物运载大麻二酚的O/W乳液,标记为MRPs-CBD乳液。
表1 MRPs-CBD微胶囊制备条件的单因素试验因素水平
(4)MRPs-CBD微胶囊的制备:将制备好的MRPs-CBD乳液,放置于平板中,称量后用锡纸包裹,放入液氮中保持1min,预冻为固体,在-60℃,10MPa条件下真空冻干24h制成粉末,取出冻干粉末再次称量后,转移至棕色离心管-20℃冷冻保存,该粉末即为乳清蛋白糖基化产物运载大麻二酚微胶囊(基于糖基化产物的水溶性大麻二酚微胶囊),标记为MRPs-CBD微胶囊,简称微胶囊,整个过程在避光条件下进行以减少CBD的氧化。
(5)利用高效液相色谱法绘制CBD的标准曲线并测量不同条件制备的MRPs-CBD 微胶囊中CBD的含量,并以此计算微胶囊中CBD的包埋率、负载量、溶解度。
绘制CBD标准曲线:准确称取0.1g大麻二酚标准品溶解于乙腈,定容于100mL 棕色容量瓶中,配制为1000μg/mL的大麻二酚母液。用乙腈稀释适当倍数,分别配制 CBD浓度为10μg/mL、20μg/mL、40μg/mL、60μg/mL、80μg/mL的标准溶液,-10℃下保存。使用高效液相色谱法进行检测,色谱条件如下:色谱柱为C18色谱柱(4.6×100 mm,5μm,Agilent)、流动相为30%乙腈溶液、采用等度洗脱的方法洗脱10min、色谱柱平衡和洗脱时的流速为1mL/min、柱温为37℃、进样量为10μL、检测波长为220 nm,以上述条件进样分析,以CBD浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,绘制标准曲线,计算得CBD的标准曲线为y=36.09x-21.73,R2>0.9999。
微胶囊中CBD含量的测定:称取0.1g样品,加入3mL的超纯水并搅拌均匀,涡旋至完全溶解,再加入5mL乙腈涡旋30s,置于超声波清洗机中37℃、20W超声30 min。超声后的样品在5000r/min条件下离心3min。离心后取上清液,经过220μm有机滤膜,放入棕色瓶,在波长为220nm处,测定其峰面积,再代入标准曲线,从而计算出MRPs-CBD微胶囊中CBD的含量。
微胶囊中CBD包埋率与负载量的测定:根据上述方法测量微胶囊中总CBD含量,测量并记录制备微胶囊时总CBD投入质量和微胶囊质量,按照以下公式计算微胶囊包埋率与负载量:
微胶囊中CBD溶解度的测定:将微胶囊在常温条件下溶于1mL水中,得到最大限度溶解质量M,按以下公式计算微胶囊中CBD的溶解度:
微胶囊中CBD溶解度(mg/mL)=M×负载量×1000
(6)油相种类对MRPs-CBD微胶囊的影响
分别选取玉米油、葵花籽油、大豆油、橄榄油、花生油五种植物油作为油相,固定油相含量为40%、外水相含量为60%、CBD含量为2%、茶皂素含量为0.05%、调节外水相pH值为6.6,制备MRPs-CBD乳液及其微胶囊,探究油相种类对MRPs-CBD 乳液及其微胶囊的影响。
图14为油相种类对MRPs-CBD微胶囊包埋率的影响。由图14可知,玉米油、葵花籽油、大豆油、花生油、橄榄油制备的MRPs-CBD微胶囊包埋率分别为(42.65± 1.20)%、(65.33±2.02)%、(52.13±0.77)%、(56.89±0.57)%、(47.36±0.89)%。
图15为油相种类对MRPs-CBD微胶囊中CBD溶解度的影响,由图15可知,玉米油、葵花籽油、大豆油、花生油、橄榄油制备的MRPs-CBD微胶囊中CBD溶解度分别为(13.37±0.98)mg/mL、(20.42±0.54)mg/mL、(17.22±0.76)mg/mL、(24.39 ±0.77)mg/mL、(33.43±1.102)mg/mL。
(7)油相含量对MRPs-CBD微胶囊的影响
选取葵花籽油作为油相,调节油相与外水相的含量,使得油相含量分别为10%、20%、30%、40%,外水相含量分别为90%、80%、70%、60%,固定CBD含量为2%、茶皂素含量为0.05%、调节外水相pH值为6.6,制备MRPs-CBD乳液及其微胶囊探究油相含量对MRPs-CBD乳液及其微胶囊的影响。
图16为油相含量对MRPs-CBD微胶囊包埋率的影响。由图16可知,当油相比例为30%时,包埋率达到最高(68.52±1.23)%,继续提高油相比例至40%时,包埋率下降至(65.17±0.32)%,与油相比例为10%的微胶囊相比,包埋率提高了5.94%。
图17为油相含量对MRPs-CBD微胶囊中CBD溶解度的影响。由图17可知,40%油相含量所制得的MRPs-CBD微胶囊中CBD的溶解度为(33.45±0.81)mg/mL,与油相含量为10%的MRPs-CBD微胶囊相比,CBD溶解度提高了三倍,差异极显著。
(8)CBD含量对MRPs-CBD微胶囊的影响
选取葵花籽油作为油相,将不同质量的CBD于常温下溶于葵花籽油,固定该油相含量为40%、茶皂素含量为0.05%、调节外水相pH值为6.6,制备MRPs-CBD乳液及其微胶囊,使乳液中CBD含量(w%)分别为0%、2%、4%、6%、8%、10%、12%,探究CBD含量对MRPs-CBD乳液及其微胶囊的影响。
图18为CBD含量对MRPs-CBD微胶囊包埋率的影响。由图18可知,当CBD含量从2%增加至12%时,MRPs-CBD微胶囊包埋率呈先增加后减小的趋势。当CBD含量为10%时,包埋率达到峰值,为(73.34±0.56)%。
图19为CBD含量对MRPs-CBD微胶囊中CBD溶解度的影响。由图19可知,当 CBD含量为2%、4%、6%、8%、10%、12%,所制得MRPs-CBD微胶囊中CBD溶解度分别为(33.34±2.32)mg/mL、(55.83±1.73)mg/mL、(92.37±4.72)mg/mL、(125.38 ±1.38)mg/mL、(153.43±3.67)mg/mL、(186.23±2.44)mg/mL。
(9)茶皂素含量对MRPs-CBD微胶囊的影响
选取葵花籽油作为油相,固定油相含量为40%、CBD含量为2%、将不同质量的茶皂素溶于外水相,调节外水相pH值为6.6,使MRPs-CBD乳液中茶皂素含量(w%) 分别为0%、0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%,制备MRPs-CBD乳液及其微胶囊,探究茶皂素含量对MRPs-CBD乳液及其微胶囊的影响。
图20为茶皂素含量对MRPs-CBD微胶囊包埋率的影响。由图20可知,当茶皂素含量为0.3%时,MRPs-CBD微胶囊包埋率最大,为(71.32±0.26)%。
图21为茶皂素含量对MRPs-CBD微胶囊中CBD溶解度的影响。由图21可知,当茶皂素含量为0.3%时,MRPs-CBD微胶囊中CBD溶解度最大,为(43.45±0.31) mg/mL,与不添加茶皂素的空白组相比,CBD溶解度增加了一倍。
(10)外水相pH值对MRPs-CBD微胶囊的影响
选取葵花籽油作为油相,固定油相含量为40%、CBD含量为2%、茶皂素含量为0.05%,调节外水相pH值为6.6、6.7、6.8、6.9、7.0,制备MRPs-CBD乳液及其微胶囊,探究茶皂素含量对MRPs-CBD乳液及其微胶囊的影响。
图22为外水相pH值对MRPs-CBD微胶囊包埋率的影响。由图22可知,在外水相pH值为6.8时达到峰值,为(69.91±0.20)%。
图23为外水相pH值对MRPs-CBD微胶囊中CBD溶解度的影响。由图23可知,在外水相pH值为6.8时,MRPs-CBD微胶囊中CBD溶解度达到峰值,为(41.48±0.46) mg/mL。继续增加外水相pH至7.0时,微胶囊中CBD在水中溶解度下降。
(11)得到每个条件的包埋率和溶解度后,确定出最佳四因素三水平为油相含量分别为20%、30%、40%,CBD含量分别为8%、10%、12%,茶皂素含量分别为0.2%、 0.3%、0.4%,外水相pH值分别为6.7、6.8、6.9。
表2 MRPs-CBD微胶囊响应面试验因素水平编码表
使用响应面模型Design-Expert分析软件,采用Box-Behnken设计实验,以MRPs-CBD微胶囊的包埋率和CBD溶解度为响应值,得到19组响应面试验设计和结果;按照19组试验设计进行每组试验,输入每组结果值(见图1)。根据软件进行下一步操作,得到回归拟合方程。
包埋率(%)=76.47+0.082A+0.28B+1.51C+0.65D+0.01AB-0.12AC-0.015AD+0.59B C+0.072BD-0.03CD-0.69A2-0.87B2-2.08C2-0.74D2。
CBD溶解度(mg/mL)=197.51+54.71A+37.05B+12.61C+11.85D+24.07AB+16.93A C+19.16AD+0.99BC-3.19BD-4.54CD-18.94A2-10.77B2-14.84C2-13.91D2。
继续操作得到最佳制备条件及预测结果(见图2)。
利用Design-Expert分析软件,采用联合求解法确定最优制备条件为:油相含量为37.53%,CBD含量为11.43%,茶皂素含量为0.35%,外水相pH值为6.85,此条件下理论包埋率为76.46%,理论CBD溶解度为278.64mg/mL。为便于生产,将制备条件优化为油相含量40%,CBD含量12%,茶皂素含量0.35%,外水相pH值为6.85,进行三次平行试验,所得微胶囊包埋率、CBD溶解度分别为(76.02±0.06)%,(278.23 ±0.27)mg/mL。响应值的试验值与回归方程预测值之间具有较高的吻合度,表明该模型是有效的。选取该制备条件下制得的微胶囊进行后续实验。
将未经包埋的CBD粉末与包埋率、CBD溶解度分别为(76.02±0.06)%,(278.23 ±0.27)mg/mL的MRPs-CBD微胶囊置于扫描电镜下观察得图3(未经包埋的CBD扫描电镜放大倍数为1200倍、5000倍的微观结构图,其中左图为1200倍,右图为5000 倍)、图4(MRPs-CBD微胶囊扫描电镜放大倍数为1200倍、5000倍的微观结构图,其中左图为1200倍,右图为5000倍)。
由图3可见,未经包埋的CBD粉末是一种不规则的晶体,颗粒大小不均匀,表面不平滑,颗粒直径超过400μm;由图4可见,MRPs-CBD微胶囊为不规则颗粒,表面粗糙,表面存在孔状结构,这可能是预冻后乳液中水分凝结而成的冰晶在干燥时升华留下的微孔,内部为紧密的网孔状结构,这种结构能增强微胶囊对CBD缓慢释放的效果。
采用自由基清除率分析基于糖基化产物的水溶性大麻二酚微胶囊的抗氧化性。主要研究其对DPPH、ABTS+两种自由基清除能力。
DPPH自由基清除率测定:分别取1mL不同浓度的CBD、不同浓度微胶囊甲醇溶液和4mL 0.1mmol/L的DPPH溶液(DPPH用95%乙醇溶解)混匀,室温下避光放置 30min。以95%乙醇为参比液,读取517nm处的吸光值。样品混合DPPH乙醇溶液的吸光值记为A,样品混合95%乙醇溶液的吸光值为Ai,单独的DPPH乙醇溶液的吸光值为Aj,计算公式如下:
ABTS+自由基清除率测定:取ABTS 10mg,过硫酸钾2.9mg溶于10mL的0.01 mol/L磷酸钠缓冲液,25℃避光储存15h,备用。取2.5mLABTS溶液,加入20mL 的0.01mol/L磷酸钠缓冲液,蒸馏水稀释,使得在734nm吸光度为0.7,得到ABTS 分析溶液。分别取1mL不同浓度的CBD、不同浓度微胶囊甲醇溶液,加入2mL上述 ABTS分析溶液至试管反应10min后,以95%乙醇为参比液,读取734nm处的吸光值。样品混合ABTS分析溶液的吸光值记为A,样品混合95%乙醇溶液的吸光值为Ai,单独的ABTS分析溶液的吸光值为Aj,计算公式如下:
图5为MRPs-CBD微胶囊自由基清除率结果,其中,左图为DPPH清除率,右图为ABTS+清除率;由图5可见,未经包埋的CBD与MRPs-CBD微胶囊的DPPH、ABTS+清除率随着CBD浓度的增大而显著上升(P<0.05)。在体系中CBD浓度相同的情况下,MRPs-CBD微胶囊的DPPH、ABTS+清除率均高于未经包埋的CBD。原因可能是MRPs-CBD微胶囊不仅保留了被包埋CBD的抗氧化能力,还包含了微胶囊壁材 MRPs的抗氧化活性。
为验证本发明的水溶性大麻二酚微胶囊的稳定性,进行以下试验:
一、大麻二酚保留率的测定
MRPs-CBD微胶囊中CBD的保留率测定:利用上述测定MRPs-CBD微胶囊中CBD 含量的方法,准确测定MRPs-CBD微胶囊中起始的CBD含量与不同处理方式下微胶囊中保留的CBD含量,按照以下公式计算微胶囊中CBD的保留率。
二、不同环境对MRPs-CBD微胶囊的影响
将实施例1中的样品(MRPs-CBD微胶囊)按照以下步骤分别进行处理:
1.温度对MRPs-CBD微胶囊稳定性的影响
称取适量样品,密封避光放置于4℃、25℃、37℃、50℃、80℃、100℃的温度环境下保持12h,取出样品,测定其CBD保留率,检测结果见图6。
由图6可见,随着温度的升高,CBD、MRPs-CBD的保留率呈现持续下降的趋势,在温度为4℃时,MRPs-CBD中CBD的保留率与未经包埋的CBD相比无显著性差异,当处理温度为25℃、37℃、50℃、80℃、100℃温度时MRPs-CBD微胶囊中CBD保留率均显著高于未经包埋的CBD。表明微胶囊化可有效保护CBD,减少CBD在高温环境下的降解。
2.环境pH值对MRPs-CBD微胶囊稳定性的影响
称取适量样品溶于蒸馏水中,分别调节溶液pH值为1、2、3、4、5、6、7、8、9、 10、11、12,在4℃环境下密封避光放置12h后,取出样品,测定其CBD保留率,检测结果见图7。
由图7可见,在环境pH值由1增至6时,CBD、MRPs-CBD保留率显著提升,当环境pH为6、7、8时,CBD、MRPs-CBD保留率差异不显著,当环境pH值由8增至12时,CBD、MRPs-CBD的保留率显著降低。在环境pH值小于5、大于8时, MRPs-CBD微胶囊中CBD的保留率均显著高于未经包埋的CBD。这说明微胶囊可以有效减少被包埋的CBD在强酸或强碱环境中的损失。
3.氧气对MRPs-CBD微胶囊稳定性的影响
称取适量样品,分别在4℃、25℃避光有氧的条件下放置15d,并在第1、3、5、 7、9、12、15d时取出样品,测定其CBD保留率,检测结果见图8。其中,左图为4℃条件下,右图为25℃条件下。
由图8可见,随着暴露于有氧环境时间的增加,未经包埋的CBD和MRPs-CBD 微胶囊中CBD的保留率均显著降低,放置15d时,4℃、25℃环境条件下,未经包埋的CBD的保留率仅为(43.87±1.83)%、(38.85±1.76)%;MRPs-CBD微胶囊保留率分别降为(70.77±2.09)%、(61.11±2.38)%;放置相同时间时,在4℃、25℃有氧环境下,MRPs-CBD微胶囊暴露于氧气条件下稳定性高于未经包埋的CBD,能有效抑制CBD与氧气接触。
4.光照对MRPs-CBD微胶囊稳定性的影响
(1)白炽光照对MRPs-CBD微胶囊稳定性的影响
称取适量样品密封后,在4℃环境下,放置于白炽光照(25W)下15d,分别在第1、3、6、9、12、15d时取出样品,测定其CBD保留率,检测结果见图9。
由图9可见,样品经白炽光照处理后,MRPs-CBD微胶囊中CBD的保留率显著大于未包埋的CBD。白炽光照第15d时,MRPs-CBD微胶囊保留率降为(72.59±2.53)%,未经包埋的CBD保留率降为(24.53±1.56)%。与未经包埋的CBD相比,微囊化后的CBD在白炽光照下的稳定性明显提高。白炽光照会使CBD发生不可逆的异构化反应,而MRPs-CBD微胶囊中具有致密且抗氧化的MRPs界面层,可能会减弱光照对CBD 的破坏作用。
(2)紫外光照对MRPs-CBD微胶囊稳定性的影响
称取适量样品密封后,在室温下,放置于紫外灯(100W)下6h,每隔1h取样一次(取样前样品被搅拌均匀),测定其CBD保留率,检测结果见图10。
由图10可见,经紫外光照后,MRPs-CBD微胶囊中CBD保留率显著高于未经包埋的CBD。在光照6h时,MRPs-CBD微胶囊保留率降为(62.49±2.31)%,未经包埋的CBD保留率降为(2.49±0.2.34)%,基本被光解。与未经包埋的CBD相比,微囊化后的CBD在紫外光照下的稳定性得以提高。
三、MRPs-CBD微胶囊的释放规律研究
(1)MRPs-CBD微胶囊在模拟胃液中的释放
称取适量样品,在模拟胃液中进行释放。按时间梯度0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 h取样,测定CBD累积释放率,检测结果见图11。
由图11可见,CBD在模拟胃液中放置1h即被全部消化降解。随释放时间的增加,当释放时间增至3h时,MRPs-CBD微胶囊在模拟胃液中的CBD累积释放率显著升高,且在1.5h时释放速度明显加快,在3h时,累积释放率达到最高值(64.45±1.46)%。
(2)MRPs-CBD微胶囊在模拟肠液中的释放
称取适量样品,在模拟肠液中进行释放。按时间梯度0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 h取样,测定CBD累积释放率,检测结果见图12。
由图12可见,CBD在模拟肠液中放置1h即被全部消化降解;当释放时间增至3h 时,MRPs-CBD微胶囊在模拟肠液中的CBD累积释放率显著升高,在3h时,累积释放率达到最高值(86.05±3.45)%。
(3)MRPs-CBD微胶囊在模拟胃肠液中的依次释放
称取适量样品,在模拟胃液、肠液中依次进行释放。按时间梯度0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0h取样,测定CBD累积释放率,检测结果见图13。
由图13可见,MRPs-CBD微胶囊的累积释放率随时间增大显著提高,在释放时间为2h时,累积释放率明显变大,说明进入模拟肠液后,微胶囊中的CBD在30min内被迅速释放出来,可能是因为模拟肠液中的胰蛋白酶会对MRPs-CBD微胶囊产生更强烈的分解作用。在模拟胃肠液中依次释放后,MRPs-CBD微胶囊的生物利用度为(24.87 ±2.45)%。
对比例1
与实施例1最优制备条件(油相含量40%,CBD含量12%,茶皂素含量0.35%,外水相pH值为6.85)不同之处仅在于,省略茶皂素的添加。
结果:本对比例所制备的微胶囊包埋率、CBD溶解度分别为(53.23±0.27)%,(155.23±0.34)mg/mL,与实施例1的最优制备条件相比差异显著。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种水溶性大麻二酚微胶囊的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,向乳清分离蛋白的水溶液中加入半乳糖,调节pH值为碱性后进行反应,之后冷却,得到乳清分离蛋白-半乳糖的糖基化产物溶液;
步骤2,向所述乳清分离蛋白-半乳糖的糖基化产物溶液中加入乳化剂,调节pH值为酸性或中性后,与大麻二酚的油溶液中混合搅拌得到粗乳液,对所述粗乳液进行均质,得到MRPs-CBD乳液;
步骤3,将所述MRPs-CBD乳液依次进行预冻,真空冻干,得到所述基于糖基化产物的水溶性大麻二酚微胶囊;
步骤2中,所述乳化剂为茶皂素;所述搅拌具体为:6000~10000 r/min乳化2~5 min;
步骤3中,所述真空冻干具体为-50 ~ -70℃,2~10 Pa条件下冻干18~30 h;
步骤2中,所述大麻二酚的油溶液中的油为葵花籽油;所述乳清蛋白-半乳糖的糖基化产物溶液与所述大麻二酚的油溶液的体积比为6:4~8:2;所述调节pH值具体为:调节pH=6.7~6.9。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述乳清分离蛋白的水溶液的浓度为1~6wt%;所述调节pH值具体为:调节pH=8~10;所述反应具体为:70~90℃反应1~5h。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2中,所述乳清蛋白-半乳糖的糖基化产物溶液中的乳清蛋白与半乳糖的质量比为1:1;所述乳化剂占所述乳清蛋白-半乳糖的糖基化产物溶液质量的0.05~5%。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2中,所述大麻二酚的油溶液的浓度为2~12wt%。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2中,所述均质具体为:50~80 MPa循环4~6次。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤3中,所述预冻具体为采用液氮预冻1min。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法制备得到水溶性大麻二酚微胶囊。
8.如权利要求7所述的水溶性大麻二酚微胶囊在制备抗氧化、抗癌、抗炎药物中的应用。
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