大豆蛋白基复合水凝胶的制备及其体外释放

利用天然无毒的京尼平交联大豆蛋白(SB)和壳聚糖(CS)制备复合水凝胶(HD)控释载体,以茶碱(TP)作为药物模型,结合扫描电镜和核磁共振研究了复合凝胶的表观形态和结构,并对其在模拟胃肠液中的控释特性进行研究。结果表明:复合水凝胶中大豆蛋白和壳聚糖通过京尼平发生了明显的交联作用,并呈现紧密的网络结构。在pH1.2模拟胃液中,复合水凝胶的溶胀度和茶碱释放率较低,但在pH6.8模拟肠液中,却呈现较高的溶胀度和释放率。复合水凝胶在模拟胃肠液中120h内可实现对茶碱的可控释放。复合凝胶的释放特性不仅与SB/CS比例相关,而且还取决于添加的京尼平的含量。本实验结果说明了这种京尼平交联的复合凝胶较为适合用作药物在胃肠道中的定向运送载体。     

转谷氨酰胺酶诱导复合蛋白冷致凝胶性能及对茶碱的控释研究

利用转谷氨酰胺酶(MTG酶)诱导大豆分离蛋白-明胶形成复合蛋白冷致凝胶并将其用作茶碱的控释载体,同时对其在模拟胃液和肠液中的控释特性进行研究。结合动态流变测试盒扫描电镜技术研究了复合冷致凝胶性质和表面形态。结果表明:大豆分离蛋白-明胶复合蛋白冷致凝胶呈现致密的网络结构,制备的冷致凝胶在模拟胃液中均呈现溶胀状态,在模拟肠液中逐渐被消化,且其在模拟胃液中溶胀率较低。凝胶在模拟胃液(pH1.2)中的释药率相对模拟肠液(pH7.4)要快,水凝胶对于茶碱的保护能保持至少5h,因此,MTG酶诱导的复合蛋白冷致凝胶对于功能食品的开发将有深远影响。     

pH敏感性壳聚糖/果胶复合物对牛血清蛋白的负载及缓释

以壳聚糖和果胶复合物(CTS/PE)为对象,研究其对pH的敏感特性及其对牛血清蛋白(BSA)的负载与缓释,结果表明:在pH处于6～8之间时,CTS/PE溶胀速率急剧增大;壳聚糖分量小、脱乙酰度高,CTS/PE溶胀度大。壳聚糖的分子量、脱乙酰度影响CTS/PE胶复合物对BSA的负载有明显影响。在模拟胃液和模拟肠液中的释放研究表明,随着壳聚糖分子量减小,载药凝胶的体外控释效果越来越好;随着壳聚糖脱乙酰度的增大,载药凝胶的体外控释效果越来越好。     

壳聚糖/纤维素硫酸钠复合膜性能的研究

为了研究以壳聚糖和纤维素硫酸钠(NaCS)为材料制备的聚电解质复合膜在药物控制释放上的应用,考察了壳聚糖相对分子质量、NaCS相对分子质量和取代度对该复合膜机械性能(强度、韧性等)和溶胀性能的影响。结果表明,壳聚糖相对分子质量、NaCS相对分子质量和取代度对壳聚糖/NaCS复合膜的机械性质和溶胀性能都有显著的影响。壳聚糖相对分子质量越高,该复合膜的断裂伸长率越大。而NaCS相对分子质量和取代度的增大则会导致该膜的溶胀率降低。此外,溶液pH值对壳聚糖/NaCS复合膜溶胀率也有明显的影响。     

茶多酚在钙交联果胶/壳聚糖复合膜中的缓释性研究

分别制备了果胶/壳聚糖复合膜和钙交联的果胶/壳聚糖复合膜,研究不同配比对膜溶胀性的影响以及茶多酚在钙交联复合膜中的释放行为。结果表明,果胶/壳聚糖膜随着配比的不同,溶胀率随之变化,溶胀率最小的膜是果胶与壳聚糖之比为1:0.5,2 h的溶胀率为9.5。钙交联果胶/壳聚糖膜的溶胀率与钙含量有关,适量的钙交联使膜的溶胀率降低,其最小溶胀率在6 h只有2.1,过量的钙会导致膜的溶胀率增大。茶多酚在交联膜中的缓释规律与溶胀率一致,释放率随着钙交联度的增加而减少,但过量的钙使得释放率变大,可通过调节钙用量来控制茶多酚的释放率;茶多酚释放率随着茶多酚含量的增加而增大,在pH=3的溶液中释放速率大于pH=9的溶液。     

不同芯材的海藻酸-壳聚糖微球的体外模拟释放

以酪氨酸、维生素B1或牛血清白蛋白为芯材,在芯材/壁材比为1:10、pH 5.0的条件下,采用锐孔法制备Ca2+单一交联和双重交联海藻酸-壳聚糖凝胶微球,测定芯材的包埋率,并考察芯材在模拟胃肠液中的释放.结果表明,牛血清白蛋白包埋率最大,超过83%;模拟胃液中芯材的释放速率低于其在模拟肠液中的释放速率,释放速度与分子质量有关;模拟胃液中双重交联微球比Ca2+单一交联微球的芯材释放速率更慢,释放速度也与分子质量有关,30min时芯材释放率低于50%.结果表明,双重交联海藻酸-壳聚糖微球在酸性条件下可限制性释放芯材,在中性条件下较快地释放芯材.     

聚丙烯酸钠-纤维素多糖类互穿网络水凝胶的制备及溶胀特性研究

利用互穿网络(IPN)技术制备了以甘油和N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂的聚丙烯酸钠/纤维素互穿网络水凝胶.研究了该IPN凝胶在不同温度、pH值和不同离子下的溶胀变化行为以及它在模拟胃液和肠液环境中的溶胀动力学性质.结果表明:该IPN凝胶的平衡溶胀率随温度的升高而降低,在中性和碱性的环境下,温度于35～42℃时该凝胶具有溶胀突变特性,但在酸性环境下无此特性.于25℃和37℃的条件下,分别考察pH对该凝胶溶胀率的影响,表明在25℃和37℃时该凝胶都有良好的pH敏感性.在人工胃液和人工肠液环境中,考察了该凝胶的溶胀动力特性,发现该凝胶在人工胃液环境中溶胀率小,溶胀缓慢;而在人工肠液中溶胀率高,且溶胀速儋率快.通过调整配方,该IPN凝胶有望成为一种潜在的靶向肠道功能成分释放载体.     

半纤维素基pH响应性水凝胶的制备及其药物控释研究

以从玉米芯中提取的水不溶性半纤维素(wis-AGX)(中性单糖组成为:83. 09%木糖、10. 03%葡萄糖、4. 76%阿拉伯糖、0. 76%半乳糖)为原料,在碱性介质中与丙烯酰胺接枝共聚并适度水解,在半纤维素中引入具有pH响应性的聚丙烯酸(PAA)链段,再将共聚物与聚乙烯醇(PVA)溶液共混后以戊二醛交联制备半纤维素基水凝胶。通过核磁共振仪和傅里叶变换红外光谱仪对该水凝胶的化学结构进行表征,利用扫描电子显微镜对水凝胶的形貌特征进行表征,研究了该水凝胶在去离子水和不同pH值环境下的溶胀行为。结果表明,水凝胶具有明显的pH响应性,且在pH值10时溶胀率最高,可达1210%。此外,水凝胶的溶胀率与羧基含量正相关,与戊二醛用量负相关。以茶碱作为模型药物,探讨了其在模拟胃液(pH值1. 2)和肠液(pH值7. 4)介质中的药物释放行为。在6 h内,担载药物后的水凝胶在模拟肠液中的药物累积释放量可达68%,明显高于其在胃液中51%的药物累积释放量,故此水凝胶有明显的药物缓释作用。     

菠萝果肉纤维素水凝胶的制备及对益生菌的包埋与缓释分析

以菠萝果肉纤维素（pineapple pulp cellulose,PPC）为原料,利用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（1-butyl-3-methylimidazole chloride,BmimCl）作溶剂,溶解PPC制备菠萝果肉纤维素水凝胶（pineapple pulp cellulose hydrogel,PPCH）,以丙烯酸（acrylic acid,AA）为改性单体制备pH敏感性水凝胶（PPCH-AA）,对其进行结构表征,并研究其功能特性;同时以水凝胶为载体吸附益生菌,研究其在模拟胃液和模拟肠液中的缓释行为。结果表明：所制备水凝胶的溶胀和药物缓释作用均具有pH敏感性,负载益生菌的PPCH和PPCH-AA在模拟胃液中的累计释放量（7 h内）分别为44.11 mg/g和16.7 mg/g,释放率分别为66.17%和25.05%;在模拟肠液中的累计释放量（7 h内）分别为59.25 mg/g和58.01 mg/g,释放率分别为88.87%和87.02%。结论：AA接枝的PPCH可以作为潜在的递送载体,用于益生菌的控释。     

内源乳化法制备溶菌酶微胶囊的研究

研究了壳聚糖-海藻酸钠内源乳化法制备溶菌酶微胶囊的工艺条件。海藻酸钠浓度2.0%,溶菌酶浓度1.5%,壳聚糖浓度为0.3%,Span80的添加量为油相体积的1.0%时,正交实验得出最佳制备条件为：碳酸钙与海藻酸钠质量比为7：40,水相与油相体积比为30：70,冰醋酸与碳酸钙质量比为1.4：1。然后,研究了溶菌酶微胶囊的粒径分布以及在模拟胃肠液中的控制释放效果和包埋后的溶菌酶在模拟胃液中的稳定性。结果表明,微胶囊粒径大小为483.7μm,粒径分布指数为0.6;优化得到的微胶囊在模拟胃液中2h释放率为35.5%,在模拟肠液4h后总释放率达88.9%;模拟胃液处理后溶菌酶保留活性达90.0%。     

交联壳聚糖薄膜及其水凝胶骨架片的制备与控释性能探讨

针对活性物质生物利用度提高这一热点问题,本文以三聚磷酸钠为交联剂,研究了交联壳聚糖薄膜的相关结构性能,探讨了交联壳聚糖水凝胶骨架片对活性物质的控释性能。壳聚糖来源广泛、生物相容性好,FT-IR-ATR分析显示,通过交联反应壳聚糖薄膜上引入一定基团,增强了薄膜的三维网络结构,从而使其具有一定的溶胀吸水性能。同时,交联后的壳聚糖薄膜耐酸性能明显提升,通过扫描电镜观察,交联壳聚糖薄膜经模拟胃液运转后表面仍然致密,无破损,具有作为活性物质载体材料的潜质。另外,以5-ASA为模型活性物质,通过压制得到交联壳聚糖水凝胶骨架片,在模拟释放实验中,5-ASA在胃液中0.5~1 h的释放率明显降低。研究结果显示,交联改性壳聚糖在活性物质传递及药物控释等领域都具有良好的应用前景。     

蚕蛹油不饱和脂肪酸微胶囊的制备及其性质研究

以壳聚糖、乳糖等为壁材,蚕蛹油不饱和脂肪酸为芯材,通过喷雾干燥法制备微胶囊。以微胶囊包埋率为评价指标,采用旋转曲面法设计正交实验,优化微胶囊壁材配比为：脱油大豆卵磷脂添加量为壳聚糖的13%（w/w）,复配壁材乳糖与基础壁材壳聚糖比例为1.42：1.0（w/w）,芯材蚕蛹油不饱和脂肪酸与总壁材质量比0.52：1.0（w/w）,此时微胶囊包埋率达到83.31%,效果达到最佳;蚕蛹油不饱和脂肪酸经微胶囊化后流动性良好,且壁材有效阻隔芯材过氧化,货架期可延长至8个月;模拟胃肠液实验中,被壁材包裹的不饱和脂肪酸在胃液中受到保护缓慢释放,在肠液中可迅速释放。     

壳聚糖绒网成型及其在模拟体液内降解的研究

壳聚糖具有良好的生物相容性和生物可降解性,在医药领域常作为药物载体和释放体。将壳聚糖乙酸溶液喷纺成绒,自然沉积成网,分别置于空气和模拟体液中,用显微镜观察绒网体的降解和吸附特征。结果表明,壳聚糖绒网具有良好的降解特征,降解速度不仅与制品的材料构成有关,而且主要受成型工艺控制的绒网结构,即绒的线密度和网孔尺寸的影响。研究结果可为以壳聚糖为载体的药物释放体的设计和制备提供理论依据和技术路径。     

大豆和油菜籽油体形成的天然乳液的稳定性及胃肠道消化特性

为了解大豆和油菜籽油体所形成的天然乳液的稳定性及其在胃肠道中的消化特性,本研究分析了从大豆和油菜籽中所提取植物油体的基本组成;利用激光粒度分析仪、旋转流变仪和激光共聚焦扫描显微镜对大豆和油菜籽油体形成的天然乳液进行了粒径分析、黏度分析和微观结构观察;此外,考察两种油体天然乳液在环境应力（pH值、离子浓度和热处理）条件下的稳定性和在胃肠道消化过程中蛋白和粒径的变化。结果表明：大豆油体蛋白质量分数显著高于油菜籽油体（P＜0.05）,而大豆油体脂质质量分数显著低于油菜籽油体（P＜0.05）。两种油体所形成天然乳液的粒径都随着油体质量分数的增加而减小,其中大豆油体所形成天然乳液的粒径明显低于油菜籽油体所形成天然乳液。通过激光共聚焦扫描显微镜观察到的两种油体微观结构也表明大豆油体所形成的天然乳液粒径小于油菜籽油体所形成的天然乳液,其中大豆油体天然乳液液滴界面覆盖了大量的油体蛋白。大豆油体乳液的黏度高于油菜籽油体乳液。大豆油体乳液在pH 4.0和NaCl浓度分别为100、200 mmol/L时粒径较大,表现不稳定,而油菜籽油体乳液受NaCl浓度的影响较小。大豆油体乳液在85 ℃处理前15 min比较稳定,而油菜籽油体乳液对温度比较敏感。大豆油体乳液在180 min胃消化过程中,乳液的蛋白在前30 min分解较快,然后逐渐趋于平缓,而油菜籽油体乳液在整个胃消化过程中蛋白逐渐被分解。两种油体乳液经胃消化180 min后粒径都明显大于起始乳液粒径,而大豆油体乳液经小肠消化180 min后,其粒径较胃消化过程中明显减小,而油菜籽油体乳液粒径变化不明显。     

喷雾干燥法制备可控释微胶囊及其释放性能研究

分别以VB1、ACE抑制肽和牛血清白蛋白为芯材,以聚丙烯酸树脂Ⅱ和乙基纤维素水分散体为壁材,按芯材/壁材比为1:10,喷雾干燥法制备微胶囊,并研究芯材在模拟胃肠液中的释放性能。分析结果表明,聚丙烯酸树脂Ⅱ微胶囊为表面光滑的圆球,乙基纤维素水分散体微胶囊表面有凹陷,芯材包埋率均大于98%。聚丙烯酸树脂Ⅱ微胶囊在模拟胃液中120 min芯材累计释放率小于10%,在模拟肠液中60 min则完全释放;乙基纤维素水分散体微胶囊在模拟胃肠液中芯材释放速率基本一致,120 min累计释放率达70%以上。以聚丙烯酸树脂Ⅱ为壁材的微胶囊可以实现在胃肠液中可控制释放芯材。     

淀粉基胃漂浮控释载体的制备及其控释特性

通过在淀粉分子中引入羧甲基基团,制备了淀粉基胃漂浮控释系统载体材料。系统考察了不同羧甲基取代度对淀粉基胃漂浮控释系统载体结构和性能的影响规律。结果显示,随着取代度的提高,羧甲基淀粉的结晶程度降低,溶胀性能先增大后降低,当取代度为0.08时,其溶胀性能比原淀粉提高了10倍。在此基础上,选择维生素B1作为模型功能活性物质,羧甲基淀粉作为胃漂浮控释系统载体材料,制备了胃靶向漂浮控释系统,并考察了其对维生素B1在体外模拟胃液中的释放性能。结果表明,羧甲基淀粉胃漂浮控释系统具有良好的漂浮性能和控缓释性能。以取代度为0.08的羧甲基淀粉为载体,所制得的淀粉基胃漂浮控释系统起漂时间小于2 min,持续漂浮时间可达8 h。体外释放动力学研究显示,此羧甲基淀粉胃漂浮控释系统可使维生素B1释放时间延长至6 h,释放行为符合零级动力学。     

不同形式壳聚糖基水凝胶的微观结构与控释性能对比

本文采用离子交联和巯基化两种不同方式改性壳聚糖,制备载有活性蛋白的壳聚糖水凝胶。通过红外光谱、粒径/zeta电位分析、透射电镜、扫描电镜、模拟消化实验等手段,探讨了其微观结构和控释性能。实验结果发现,由于分子间氢键作用,p H值、CS:TPP质量比以及BSA浓度等对交联壳聚糖水凝胶的蛋白包载率影响明显,而由于巯基的引入,使得巯基化壳聚糖水凝胶在酸性环境下具有较小的粒径(平均409.61 nm)和较低的表面电势(平均-0.67 mV)。壳聚糖基材料微观结构的变化进而影响其水凝胶的控释性能。模拟消化实验显示,交联壳聚糖水凝胶在模拟胃液中出现突释现象,在运送至结肠前,已有44.76%的活性蛋白释放,而巯基化壳聚糖水凝胶在模拟上消化道环境中释放缓慢,仅有8.42%的活性蛋白释放,运转至模拟结肠,活性蛋白释放速度逐渐增加,呈现持续释放的效果,约有34.53%的BSA逐渐释放在结肠中。因此,巯基化壳聚糖基水凝胶具有更好的控释性能,这对活性蛋白的生物利用改善具有重要作用。     

Synthesis and controlled-release properties of chitosan/β-Lactoglobulin nanoparticles as carriers for oral administration of epigallocatechin gallate

A nano-sized double-walled carrier composed of chitosan and β-lactoglobulin (β-Lg) for oral administration of epigallocatechin gallate (EGCG) was developed to achieve a prolonged release of EGCG in the gastrointestinal tract. Carboxymethyl chitosan (CMC) solution was added dropwise to chitosan hydrochloride (CHC) containing EGCG to form a primary coating by ionic complexation. Subsequently, β-Lg was added to create a secondary layer by ionic gelation. The obtained EGCG-loaded chitosan/β-Lg nanoparticles had sizes between 100 and 500 nm and zeta potentials ranging from 10 to 35mV. FT-IR spectroscopy revealed a high number of hydrogen-bonding sites in the nanoparticles, which could incorporate EGCG, resulting in high encapsulation efficiency. EGCG incorporated in the primary coating was released slowly over time by diffusion from the swollen CMC-CHC matrix after the outer layer of β-Lg was degraded in the intestinal fluid. The sustained-release property makes chitosan/β-Lg nanoparticles an attractive candidate for effective delivery of EGCG.