CN116478784A - 一种紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒及其制备方法与应用 - Google Patents
一种紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116478784A CN116478784A CN202310252773.8A CN202310252773A CN116478784A CN 116478784 A CN116478784 A CN 116478784A CN 202310252773 A CN202310252773 A CN 202310252773A CN 116478784 A CN116478784 A CN 116478784A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- potassium metabisulfite
- lac
- drug
- particles
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229940043349 potassium metabisulfite Drugs 0.000 title claims abstract description 99
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 87
- 239000003814 drug Substances 0.000 title claims abstract description 70
- 229940079593 drug Drugs 0.000 title claims abstract description 68
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 235000010263 potassium metabisulphite Nutrition 0.000 claims abstract description 51
- RWPGFSMJFRPDDP-UHFFFAOYSA-L potassium metabisulfite Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)S([O-])(=O)=O RWPGFSMJFRPDDP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 235000014101 wine Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims description 21
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 17
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 claims description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 4
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 20
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 37
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 27
- 229920001800 Shellac Polymers 0.000 description 24
- 239000004208 shellac Substances 0.000 description 24
- ZLGIYFNHBLSMPS-ATJNOEHPSA-N shellac Chemical compound OCCCCCC(O)C(O)CCCCCCCC(O)=O.C1C23[C@H](C(O)=O)CCC2[C@](C)(CO)[C@@H]1C(C(O)=O)=C[C@@H]3O ZLGIYFNHBLSMPS-ATJNOEHPSA-N 0.000 description 24
- 229940113147 shellac Drugs 0.000 description 24
- 235000013874 shellac Nutrition 0.000 description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 11
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 11
- 235000019990 fruit wine Nutrition 0.000 description 9
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 8
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 8
- 230000003064 anti-oxidating effect Effects 0.000 description 7
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 240000007817 Olea europaea Species 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 3
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 3
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 3
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000013124 brewing process Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- VFLDPWHFBUODDF-FCXRPNKRSA-N curcumin Chemical compound C1=C(O)C(OC)=CC(\C=C\C(=O)CC(=O)\C=C\C=2C=C(OC)C(O)=CC=2)=C1 VFLDPWHFBUODDF-FCXRPNKRSA-N 0.000 description 2
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 2
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N hexan-1-ol Chemical compound CCCCCCO ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 2
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000030523 Catechol oxidase Human genes 0.000 description 1
- 108010031396 Catechol oxidase Proteins 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- OENHQHLEOONYIE-UKMVMLAPSA-N all-trans beta-carotene Natural products CC=1CCCC(C)(C)C=1/C=C/C(/C)=C/C=C/C(/C)=C/C=C/C=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C OENHQHLEOONYIE-UKMVMLAPSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 1
- 230000001093 anti-cancer Effects 0.000 description 1
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003579 anti-obesity Effects 0.000 description 1
- 239000012296 anti-solvent Substances 0.000 description 1
- 230000002155 anti-virotic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000089 atomic force micrograph Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 235000013734 beta-carotene Nutrition 0.000 description 1
- 239000011648 beta-carotene Substances 0.000 description 1
- TUPZEYHYWIEDIH-WAIFQNFQSA-N beta-carotene Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1=C(C)CCCC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2=CCCCC2(C)C TUPZEYHYWIEDIH-WAIFQNFQSA-N 0.000 description 1
- 229960002747 betacarotene Drugs 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 235000012754 curcumin Nutrition 0.000 description 1
- 239000004148 curcumin Substances 0.000 description 1
- 229940109262 curcumin Drugs 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- VFLDPWHFBUODDF-UHFFFAOYSA-N diferuloylmethane Natural products C1=C(O)C(OC)=CC(C=CC(=O)CC(=O)C=CC=2C=C(OC)C(O)=CC=2)=C1 VFLDPWHFBUODDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000004626 essential fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000010685 fatty oil Substances 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 1
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 235000013376 functional food Nutrition 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007794 irritation Effects 0.000 description 1
- 238000002032 lab-on-a-chip Methods 0.000 description 1
- YZXCQIOLVHGCFP-UHFFFAOYSA-N lead potassium Chemical compound [K].[Pb] YZXCQIOLVHGCFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 235000017807 phytochemicals Nutrition 0.000 description 1
- 229930000223 plant secondary metabolite Natural products 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- -1 salt ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- OENHQHLEOONYIE-JLTXGRSLSA-N β-Carotene Chemical compound CC=1CCCC(C)(C)C=1\C=C\C(\C)=C\C=C\C(\C)=C\C=C\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C OENHQHLEOONYIE-JLTXGRSLSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12H—PASTEURISATION, STERILISATION, PRESERVATION, PURIFICATION, CLARIFICATION OR AGEING OF ALCOHOLIC BEVERAGES; METHODS FOR ALTERING THE ALCOHOL CONTENT OF FERMENTED SOLUTIONS OR ALCOHOLIC BEVERAGES
- C12H1/00—Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages
- C12H1/12—Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages without precipitation
- C12H1/14—Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages without precipitation with non-precipitating compounds, e.g. sulfiting; Sequestration, e.g. with chelate-producing compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
Abstract
本发明提供了一种紫胶‑焦亚硫酸钾载药纳米颗粒及其制备方法与应用，包括以下步骤：制备紫胶溶液、制备焦亚硫酸钾溶液、制备载药纳米颗粒及检测。本发明制备的紫胶‑焦亚硫酸钾载药纳米颗粒具有粒径小且均一、多分散指数良好、稳定性好等特点，并且实现了焦亚硫酸钾缓慢释放，来减少酒中焦亚硫酸钾的使用量，减少反复添加的次数，使酒体中二氧化硫的含量一直处于较高的状态，实现减少酒体的氧化，保证酒体的品质。
Description
技术领域
本发明属于载药纳米颗粒技术领域，具体涉及一种紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒及其制备方法与应用。
背景技术
如姜黄素、β-胡萝卜素等功能食品中起主导作用的食品功能因子包括必需脂肪酸或油、维生素、植物素、活性肽等，它们在具有抗氧化、抗肥胖、抗病毒、抗癌、抗炎、抗衰老等多种优异的生物活性的同时，由于存在水溶性或脂溶性差、化学或热不稳定性，以及易受食品中pH值、氧或盐离子影响等缺陷使其易变质，严重限制了其在食品中的应用。目前，食品级聚合物纳米颗粒已经被设计用来有效地封装、保存和递送一定数量的功能因子。比如紫胶树脂粘着力强，光泽好，对紫外线稳定，电绝缘性能良好，兼有热塑性和热固性，能溶于醇和碱，耐油、耐酸，对人无毒、无刺激，可用作清漆、抛光剂、胶粘剂、绝缘材料和模铸材料等，广泛用于国防、电气、涂料、橡胶、塑料、医药、制革、造纸、印刷、食品等工业部门。
SO2是目前国际上常用在酿酒工艺当中的抗氧化剂，具备抑制微生物细菌生长、防止氧化褐变和腐败等作用。已有报道指出SO2能够对果实进行保鲜作用，通过抑制多酚氧化酶等酶的活性，有效延长其货架期。但是现有技术中使用SO2进行保鲜时仍然有果酒氧化、酒体稳定性差等现象。在果酒酿造添加SO2时只是在个别环节加入，对酒体的抗氧化保护程度不够。正确使用SO2，能够使果酒的酿造和储藏顺利进行，提高酒的质量。在酿造过程中需要严格控制SO2的有效含量，添加量过少影响其杀菌抗氧化的效果，也会对人体健康造成伤害。根据《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》(GB2760-2014)中的规定，SO2的残留量控制在250mg/L以内。游离SO2起到主要的抗氧化作用，其含量通常在20-40mg/L时效果明显。已知使用焦亚硫酸钾在发酵过程中可以产生SO2，保护酒体，然而为了保证酒体内的SO2始终能起到优良的抗氧化效果，需要考虑如何实现适宜浓度SO2的持续性释放。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒及其制备方法与应用。本发明的紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒克服了在酿酒、陈酿、储存等过程不断重复大量添加焦亚硫酸钾的弊端，提供了一种可使焦亚硫酸钾持续缓慢释放SO2的方法，保证果酒中的SO2含量始终维持一个具有杀菌抗氧化效果的浓度。
为未达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)将紫胶溶于乙醇得到紫胶溶液，过膜备用；
(2)将焦亚硫酸钾溶于超纯水，得到焦亚硫酸钾溶液，过膜备用；
(3)将紫胶溶液和焦亚硫酸钾溶液采用微流控方法控制总流速和水相:有机相流速比，使焦亚硫酸钾结晶析出并包埋于紫胶内，制备紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒。
优选的，步骤(1)中，紫胶溶液的浓度为10-30g/L。
优选的，紫胶溶液的浓度为20g/L。
优选的，步骤(2)中，焦亚硫酸钾溶液的浓度为0-25g/L。
优选的，焦亚硫酸钾溶液的浓度为25g/L。
优选的，步骤(3)中，微流控方法的总流速为30-40mL/min，水相:有机相流速比为1:3-1:5。
优选的，总流速为36mL/min，水相:有机相流速比为1:5。
本发明还提供了该制备方法制备得到的紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒。
本发明还提供了该制备方法制备得到的紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒在酒类保鲜中的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用微流控技术，利用反溶剂共沉淀原理，焦亚硫酸钾在遇到紫胶溶液后结晶析出，被包埋进紫胶中，目的是使焦亚硫酸钾能够在酒体中缓慢释放，达到持续保鲜抗氧化的作用。
2、相比于其他合成纳米粒子的方法，本发明的制备方法具有合成的粒径均一约100nm，多分散指数好，重复率高，可大量制备等优点。
3、本发明的原材料廉价易得，无毒无害，操作简便，减少了保鲜时焦亚硫酸钾的添加量，并且避免了焦亚硫酸钾反复添加的缺点，很好的保持了酒体的品质。
4、本发明制备的紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的包封率约73.9％，载药量约21.818％。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理，其中：
图1为本发明中紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的制备方法的流程图；
图2为本发明的实施例1～3、对比例1～6在相同总流速、不同流速比、不同紫胶浓度制备的紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的外观对比图；
图3为本发明的实施例1～3、对比例1～6在相同总流速，不同流速比、不同紫胶浓度制备的紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的粒径和多分散指数的对比图；
图4为本发明检测SO2的装置图；
图5为本发明实施例1制备的紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的透射电镜(TEM)图；
图6为本发明实施例1制备的紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的扫描电镜(SEM)图；
图7为本发明实施例1制备的紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的傅里叶红外光谱图；
图8为本发明实施例1制备的紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的原子力显微镜(AFM)图，其中，图8a为载药纳米粒子的平面图，图8b为载药纳米粒子的地形图；
图9为本发明实施例1制备的紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒不同pH条件下水溶液中分散图；
图10为本发明实施例1制备的紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒与对比例7的焦亚硫酸钾的释放对比。
附图标记：
A、短颈球瓶；B、三通连接管；C、通气管；D、直管冷凝管；E、弯管；F、真空蒸馏接收管；G、梨形瓶；H、气体洗涤器；I、直角弯管。
具体实施方式
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
1、焦亚硫酸钾的浓度选择
为使制得的纳米粒子的载药量和包封率较高，通过微流控合成载药纳米粒子的可能性更大，考虑提高焦亚硫酸钾的浓度。将焦亚硫酸钾溶解在超纯水中作为微流控的水相，将紫胶溶解在乙醇中作为有机相，当微流控装置中水相和有机相相遇，对于水相来说，水含量降低，焦亚硫酸钾的溶解度会降低而析出，对于有机相而言，水含量增高，会导致紫胶析出，为使焦亚硫酸钾优先于紫胶析出，紫胶再覆盖焦亚硫酸钾上进行封装，使用焦亚硫酸钾饱和溶液则是较好的选择。根据实验发现焦亚硫酸钾在水中的溶解度大致为25g/L，即为最适的焦亚硫酸钾的浓度。
2、紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的制备及载药时最佳紫胶浓度和流速比筛选
实施例1：
本发明所涉及的一种紫胶包埋焦亚硫酸钾的纳米颗粒制备的流程图如图1所示，具体方法是：
(1)紫胶溶液制备：称取一定量的紫胶，将其溶解在浓度为95％的乙醇中，超声2-3个小时，至紫胶固体完全溶解，得到浓度为20g/L的紫胶溶液，呈黄色透明状液体。
(2)焦亚硫酸钾溶液的制备：称取一定量的焦亚硫酸钾固体白色颗粒，将其溶解在超纯水中，得到25g/L的焦亚硫酸钾饱和溶液，呈无色透明状液体。
(3)溶液过膜：将步骤(1)得到的20g/L紫胶溶液用0.22μm的有机膜过滤，将过膜后的紫胶溶液装入20mL一次性注射器中备用；将步骤(2)得到的25g/L焦亚硫酸钾饱和溶液用0.22μm的水膜过滤，将过膜后的焦亚硫酸钾溶液同样装入20mL的注射器中备用。
(4)微控流方法制备紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒：
a).固定溶液：将装有20g/L紫胶溶液的注射器固定在微流控泵的泵1上，将装有25g/L焦亚硫酸钾饱和溶液的注射器固定在微流控泵的泵2上；
b).安装芯片实验室：将高分子材料所制备的微流控芯片置于特定的高分子材料的夹板中间，并在四个角采用螺丝钉进行固定；
c).连接溶液和芯片实验室：将固定好的两种溶液按照大流速直走的原则，采用特定的高分子管道和连接头，将溶液与芯片实验室连接起来；
d).排出空气：选取泵1，将流速调为0.5g/L，点击开始，至紫胶溶液通过芯片实验室流出，点击停止；选取泵2，将流速调为0.5g/L，点击开始，至焦亚硫酸钾饱和溶液通过芯片实验室流出，点击停止，此时排空气完成；
e).载药纳米颗粒的制备：将总流速调为TFR＝36mL/min，流速比调为FRR＝1:5(水相:有机相)，同时开启微流控泵的泵1和泵2，制备出紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒。
实施例2：其余步骤与实施例1一致，仅流速比调为FRR＝1:4(水相:有机相)。
实施例3：其余步骤与实施例1一致，仅流速比调为FRR＝1:3(水相:有机相)。
对比例1：其余步骤与实施例1一致，仅流速比调为FRR＝1:2(水相:有机相)。
对比例2：其余步骤与实施例1一致，仅流速比调为FRR＝1:1(水相:有机相)。
对比例3：其余步骤与实施例1一致，仅流速比调为FRR＝2:1(水相:有机相)。
对比例4：其余步骤与实施例1一致，仅流速比调为FRR＝3:1(水相:有机相)。
对比例5：其余步骤与实施例1一致，仅流速比调为FRR＝4:1(水相:有机相)。
对比例6：其余步骤与实施例1一致，仅流速比调为FRR＝5:1(水相:有机相)。
由图2可以看出，在水相为大流速的情况下，均出现白色絮状物或明显大颗粒，即紫胶析出，表明未合成载药纳米粒子，或由于电荷原因而导致聚集沉淀，仅有在流速比为1:3-1:5(水相:有机相)无明显白色颗粒析出。
将不同流速比下制备成功的紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒进行粒径和分散性指数的检测，如图3所示，可以看出在紫胶浓度为20g/L流速比1:4和1:5(水相:有机相)的条件下制备的出的载药纳米粒子，虽然分散性指数较紫胶浓度为30g/L的高，但粒径小，且紫胶浓度为30g/L时，容易堵住微流控芯片，对比紫胶浓度为10g/L的条件下制备的载药纳米粒子粒径虽然较大，但分散性指数相近，根据经验，紫胶的浓度越大，包封率越高，所以当粒径和多分散指数在可接受的范围内时选择偏高的紫胶浓度，所以最终制备载药纳米颗粒选择1:5(水相:有机相)的流速比，紫胶浓度选择20g/L。
用实施例1制备得到的紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒进行以下检测：
3、包封率载药量检测
(1)包封率的检测
封装效率定义为被紫胶纳米颗粒包裹的初始抗氧化物的部分。分离上清液，通过测量上清液SO2浓度来计算其浓度，在制备4批载药纳米颗粒后，使用冷冻离心机在12000rpm条件下离心30min使纳米粒子下沉，取上清液30mL，再加入10mL，25％磷酸溶液，会产生白色沉淀，再次使用冷冻离心机在12000rpm条件下离心30min使纳米粒子彻底沉降，再取上清液30mL，安装好SO2测定装置，如图4：
a)直角弯管I与真空泵(或抽气管)相接，直管冷凝管D通入冷却水。通过弯管E连接直管冷凝管D和真空蒸馏接收管F，通过真空蒸馏接收管F连接弯管E和梨形瓶G；取下梨形瓶G和气体洗涤器H，在梨形瓶G中加入20mL过氧化氢溶液、气体洗涤器H中加入5mL过氧化氢溶液，各加3滴混合指示液后，溶液立即变为紫色，滴入氢氧化钠标准溶液，使其颜色恰好变为橄榄绿色，然后重新安装妥当，将短颈球瓶A浸入冰浴中。
b)通过三通连接管B连接短颈球瓶A、通气管C和直管冷凝管D，吸取20.00mL样品(液温20℃)，从通气管C上口加入短颈球瓶A中，随后吸取10mL磷酸溶液，亦从通气管C上口加入短颈球瓶A中。
c)开启真空泵(或抽气管)，使抽入空气流量1000mL/min～1500mL/min，抽气10min。取下梨形瓶G，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至重现橄榄绿色即为终点，记下消耗的氢氧化钠标准滴定溶液的毫升数。以水代替样品做空白试验，操作同上。一般情况下，气体洗涤器H中溶液不应变色，如果溶液变为紫色，也需用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至橄榄绿色，并将所消耗的氢氧化钠标准滴定溶液的体积与梨形瓶G消耗的氢氧化钠标准滴定溶液的体积相加。结果计算样品中游离SO2的含量按下式计算。
式中：
X—样品中游离SO2的含量，单位为毫克每升(mg/L)；
c—氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L)；
V—测定样品时消耗的氢氧化钠标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；
V0—空白试验消耗的氢氧化钠标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；
32—SO2的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔(g/mol)；
20—吸取样品的体积，单位为毫升(mL)。
所得结果表示至整数。
再根据以下公式计算包封率：
Cf:游离药物的量；
Ct:纳米悬液中药物总量；
通过计算可得紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的包封率为73.9％。
(2)载药量的检测
用电子天平称取0.7mg冷冻干燥后的紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒，加入己醇放进数控超声波清洗器中，在超声功率100w条件下超声30min进行溶解，通过测量溶液SO2含量来计算其浓度，计算公式如下:
We:携带药物的纳米颗粒所包裹的药物量；
Wm:载药纳米颗粒的总重量。
通过计算可得紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的载药量为21.818％。
4、紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的透射电镜(TEM)检测
在进行TEM检测之前，需要通过透析袋(截留分子量3.5kDa)在超纯水中透析24h，直至透析袋中无乙醇等有机溶，然后进冷冻干燥，取透析后的载药纳米粒子在100kV的加速电压下，通过显微镜评估样品的微形貌。将样品溶液稀释10次，稀释后沉积在碳涂层铜网格上进行透射电镜分析。采用软件对粒径的估计进行了研究，如图5所示，由图中可以看出，粒径圆润，有明显的壳核结构，证明封装焦亚硫酸钾成功，且分散均匀。
5、紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的扫描电镜(SEM)检测
取透析、冷冻干燥后的纳米粒子，使用超55场发射扫描电子显微镜观察，使用程序测量颗粒大小。如图6所示可以看出在最佳条件下制备的紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的粒径大致在100nm左右，且均匀分散，粒径均一。
6、紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的傅里叶红外光谱检测
取冷冻干燥后纳米粒子进行压片，在波长分别为650cm-1和4000cm-1时，光谱的分辨率分别为4cm-1。检测结果如图7所示，在2750-3000cm-1范围内空白紫胶和载药纳米粒子中均存在双峰，是-CH3特征峰，C-H键伸缩振动而产生，在2250-2500cm-1范围内焦亚硫酸钾和载药纳米粒子存在双峰，是焦亚硫酸钾累计双键振动而产生，而在此区间，紫胶无振动峰，紫胶分子结构也不存在连续双键，证明载药纳米粒子中存在焦亚硫酸钾，证明封装焦亚硫酸钾成功。在1500-2000cm-1范围内空白紫胶和载药纳米粒子中均有峰出现，是苯衍生物C-H和C＝C的面内变形震动，在750-1000cm-1范围内均有峰出现，为C-H的变形振动。
7、紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的原子力显微镜(AFM)检测
将通过微流控设备制备出的具有抗氧化性的载药纳米颗粒，取透析后载药纳米粒子1-2滴，滴于贴有载玻片的云母片上，加入适量超纯水进行稀释，不要溢出云母片，再将多余部分吸出，稀释两到三次，再用氮气吹干水分，冷冻固定，将载玻片放置载物台，调节探针和激光等，通过极微弱的原子间相互作用力进行载药纳米颗粒的表面结构和性质的检测，如图8a所示，可以看出纳米粒子圆润，分散均匀，由于氮气吹压，导致纳米粒子存在塌陷的情况，测得粒径尺寸有所偏大，但也在100nm左右，图8b为载药纳米粒子的地形图，可以更直观的看出粒径等性质。
8、紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒在不同pH条件下水溶液中均匀分散
如图9所示，紫胶纳米颗粒是很有前途的载体，它们在水中的分散是透明和稳定的，紫胶纳米颗粒的这种特性是因为紫胶所带的羧基基团，在pH较低(例如：pH＝2)的水中，紫胶纳米颗粒表面的大多数羧基被质子化，电离被抑制，紫胶的疏水性导致纳米颗粒聚集并沉降，在pH为中性(例如：pH＝7)的水中，紫胶纳米颗粒表面的羧基部分电离使颗粒带负电，它们之间的静电排斥作用阻止了纳米颗粒的聚集，在pH较高(例如：pH＝12)的水中，大部分的羧基的解离，使紫胶可溶于水，因此焦亚硫酸钾被直接暴露于碱性溶液。焦亚硫酸钾在不同pH条件下，无明显颜色变化，焦亚硫酸钾在不同pH下均呈稳定，色调一致。由于果酒的pH不会小于2，所以不影响紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒在果酒中的应用，因此，本发明所制备的紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒可有效应用于pH＝3～12的环境中。
9、紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒在果酒中的释放检测
取10mL透析后紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒溶液，加入100mL 13％乙醇中，分别在3h、6h、9h、12h、24h进行SO2含量检测。
对比例7：取7.39mL，25g/L焦亚硫酸钾溶液，加入100mL，13％乙醇中，分别在3h、6h进行SO2含量检测。
从实施例1和对比例7的颗粒在果酒中的释放检测实验可以看出，没有进行封装的焦亚硫酸钾会在3小时内释放90％以上，在6小时左右基本释放完全，而进行封装的焦亚硫酸钾可以在24小时内持续缓慢释放，由于图10采用pH等于7的条件，会使紫胶易于分解，而果酒一般pH在3-4之间，会减缓紫胶分解速率，使缓释时间更长。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (9)
1.一种紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将紫胶溶于乙醇得到紫胶溶液，过膜备用；
(2)将焦亚硫酸钾溶于超纯水，得到焦亚硫酸钾溶液，过膜备用；
(3)将所述紫胶溶液和所述焦亚硫酸钾溶液采用微流控方法控制总流速和水相:有机相流速比，使所述焦亚硫酸钾结晶析出并包埋于所述紫胶内，制备紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒。
2.如权利要求1所述的一种紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述紫胶溶液的浓度为10-30g/L。
3.如权利要求2所述的一种紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述紫胶溶液的浓度为20g/L。
4.如权利要求1所述的一种紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述焦亚硫酸钾溶液的浓度为0-25g/L。
5.如权利要求4所述的一种紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述焦亚硫酸钾溶液的浓度为25g/L。
6.如权利要求1所述的一种紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述微流控方法的总流速为30-40mL/min，水相:有机相流速比为1:3-1:5。
7.如权利要求6所述的一种包埋焦亚硫酸钾的纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述总流速为36mL/min，所述水相:有机相流速比为1:5。
8.权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到的紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒。
9.权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到的紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒在酒类保鲜中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310252773.8A CN116478784A (zh) | 2023-03-15 | 2023-03-15 | 一种紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310252773.8A CN116478784A (zh) | 2023-03-15 | 2023-03-15 | 一种紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒及其制备方法与应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116478784A true CN116478784A (zh) | 2023-07-25 |
Family
ID=87225825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310252773.8A Pending CN116478784A (zh) | 2023-03-15 | 2023-03-15 | 一种紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116478784A (zh) |
-
2023
- 2023-03-15 CN CN202310252773.8A patent/CN116478784A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zou et al. | Improving barrier and antibacterial properties of chitosan composite films by incorporating lignin nanoparticles and acylated soy protein isolate nanogel | |
| Yang et al. | Chitosan/sodium tripolyphosphate nanoparticles: preparation, characterization and application as drug carrier | |
| CN107858784B (zh) | 一种负载肉桂醛精油的抗菌活性包装膜的制备方法 | |
| CN106880593B (zh) | 一种同时负载纳米银和姜黄素的纳米抗菌剂及其制备方法与应用 | |
| CN106835504A (zh) | 一种纳米纤维抗菌膜及其制备方法和用途 | |
| CN114452268B (zh) | 介孔聚多巴胺载花青素纳米粒的制备方法 | |
| CN113083176B (zh) | 一种空心原花青素壁材微胶囊的制备方法及其应用 | |
| CN110393683B (zh) | 一种基于蛋白载体的茶多酚微纳米复合体的制备方法及用途 | |
| CN116478784A (zh) | 一种紫胶-焦亚硫酸钾载药纳米颗粒及其制备方法与应用 | |
| CN110693036A (zh) | 超声辅助透析驱动玉米醇溶蛋白自组装制备纳米颗粒方法 | |
| CN112121178B (zh) | 一种水溶性玉米醇溶蛋白-egcg共价复合物及其制备和应用 | |
| CN115607524B (zh) | 一种负载姜黄素的复合纳米颗粒及其制备方法 | |
| CN116327737B (zh) | 一种基于金属有机骨架的白藜芦醇微胶囊的制备方法 | |
| CN116731525B (zh) | 一种豌豆分离蛋白-表没食子儿茶素没食子酸酯-铁离子三元复合物及其制备方法和应用 | |
| CN117137888A (zh) | 增强辅酶q10生物利用度的纳米粒子及其制备方法和用途 | |
| CN114392248A (zh) | 载花青素纳米粒的制备方法 | |
| CN116172903A (zh) | 一种玉米蛋白多糖纳米粒及其制备方法和应用 | |
| CN113416350B (zh) | 一种乳清蛋白-ε-聚赖氨酸-阿拉伯胶纳米颗粒的制备方法 | |
| CN113336968B (zh) | 一种生姜精油纳米乳水凝胶的制备方法和应用 | |
| CN113209359B (zh) | 一种烷基化壳聚糖止血微胶囊及其制备方法 | |
| CN112030355B (zh) | 一种原位合成纳米ZnO改性的CMA/TP-PLA同轴纳米纤维膜的制备方法 | |
| CN111214441B (zh) | 一种古罗糖醛酸低聚糖脂质体及其制备方法 | |
| CN115651232A (zh) | 负载姜黄素的γ-CD-MOFs的水果生物保鲜膜的制备方法及应用 | |
| CN116473232A (zh) | 一种紫胶-β-胡萝卜素载药纳米颗粒的制备方法及其应用 | |
| CN114950292B (zh) | 一种木糖醇戊二醛双交联的微胶囊及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |