玉米醇溶蛋白/壳聚糖复合物的制备 及表征α-生育酚及其体外控释研究外文翻译资料

玉米醇溶蛋白/壳聚糖复合物的制备

及表征alpha;-生育酚及其体外控释研究

Yangchao Luo, Boce Zhang, Monica Whent,Liangli (Lucy) Yu, Qin Wang

Department of Nutrition and Food Science, University of Maryland,

0112 Skinner Building, College Park, MD 20742, United States

关键词 摘要

玉米蛋白壳聚糖；生育酚； 复杂的纳米粒子控释

在我们先前的研究中，包覆玉米醇溶蛋白的壳聚糖（S）纳米颗粒已被证明是一种有前途的亲水营养养分和递送系统，具有增强的生物活性。在这项研究中，疏水性营养素alpha;-生育酚（TOC）被成功地包入玉米蛋白/ CS复合物。系统地研究了玉米醇溶蛋白浓度，玉米醇溶蛋白/ CS重量比和TOC负载百分比等制造参数。物理化学和结构分析表明，静电相互作用和氢键是造成复合物形成的主要因素。扫描电子显微镜研究揭示了配合物表面光滑的球形性质。差示扫描量热法也证明了TOC封装。复合物的粒径和zeta;电势分别在200至800 nm和 22.8至 40.9 mV之间变化。 TOC的动力学释放曲线显示出爆发效应，然后缓慢释放。与玉米蛋白纳米颗粒相比，玉米蛋白/ CS复合物由于CS涂层而提供了更好的TOC释放抵抗胃肠道疾病的保护。玉米蛋白/ CS复合物被认为是用于疏水性营养物或药物的补充或治疗的有前途的递送系统。

外文文献出处：elsevier

1. 介绍

维生素E是膳食中脂溶性抗氧化剂的主要成分，在体内起着重要作用。它是四个生育酚的家族（alpha;，beta;，gamma;和delta;）以及四种相应的生育三烯酚（alpha;，beta;，gamma;和delta;），其中alpha;-生育酚（TOC）具有最高的生物活性。维生素E作为防止自由基反应传播的链断裂抗氧化剂，因此，维生素E的消费已被广泛认为有助于降低许多慢性疾病的风险，例如心血管疾病[1,2]. 尽管维生素E的明显缺乏在人类中很少见，但是少量的维生素E缺乏会导致对自由基损伤的敏感性增加，尤其是在早产儿和高胆固醇血症的受试者中，导致神经肌肉异常，神话和其他神经系统疾病[3,4]. 因此，在上述情况下需要补充维生素E。但是，与其他亲脂性营养保健品一样，TOC在水中的溶解性很差，并且在暴露于环境因素（例如光，温度和氧气）的情况下具有生物学上的不稳定性[5,6].

为了克服在加工和储存过程中生物活性化合物的敏感性并提高其稳定性，

纳米/微囊包封技术最近已在食品和营养保健行业中应用。除了保护它们免受苛刻的加工条件和不利的存储环境的影响外，生物活性化合物的包封还可以实现靶向输送和将捕获的营养物控制释放到特定部位。 TOC早已被封装进麦麸蛋白（小麦麸质的一种植物蛋白）中，形成约900 nm的微粒，但是，控制释放仅在25◦C的有机介质（癸烷）中进行，无法模拟TOC的释放。体内环境[7]. 在无酶的模拟胃液（SGF）和模拟肠液（SIF）中TOC的受控释放可以通过将TOC微囊包封在海藻酸钙凝胶中来实现[8] 和果胶酸钙微胶囊[9]. 体内研究还表明，TOC在果胶酸钙微囊中的包封可以提供TOC在血浆中的持续释放，从而通过口服给药提高TOC的生物利用度。一项新研究表明，游离TOC在模拟的胃肠道（SGI）中在存在酶的情况下孵育时会迅速分解，其稳定性大大提高了[10]. 因此，通过基于聚合物的递送系统包封TOC不仅可以提高其稳定性，而且可以提高TOC在体内的生物利用度和控释性能。据我们所知，大多数具有控制释放特性的TOC递送系统都是微珠或凝胶。纳米级的封装和递送系统尚未得到充分开发和表征。

玉米蛋白被食品和药物管理局（FDA）认为是公认的安全（GRAS）和食品级成分。它包含四分之三的亲脂性和四分之一的亲水性氨基酸残基。由于其高疏水性，玉米醇溶蛋白已成功地用作有希望的载体，用于在药物和食品领域中包封和控制释放脂溶性化合物（例如胃泌素，鱼油等）。[11,12]. 壳聚糖（CS）是一种线性多糖，由随机分布的N乙酰基-d-氨基葡萄糖和beta;-（1,4）连接的d-氨基葡萄糖单元组成。 CS由于其良好的生物学特性（例如生物降解性，生物相容性和低毒性）而被广泛认为是一种多功能聚合物，用于制药和营养保健领域，用作输送系统开发的壁材。[13]. 与其他输送系统相比，CS制备的纳米或微粒具有能够粘附的特殊特征

表格1

本研究开发了不同的复合物配方。

样品 玉米蛋白（mg / ml）TOC加载

百分比

玉米醇溶蛋白/ CS的重量比

由于其CS分子表面带正电荷，因此它在粘膜表面形成粘膜并暂时打开上皮细胞之间的紧密连接。近年来，CS参与了TOC的交付系统。例如，与未包衣的脂质体纳米颗粒相比，CS已被用作壁材料来包覆TOC包封的脂质体纳米颗粒，从而大大提高了TOC稳定性[14]. 另外，最近显示出可以通过超声成功制备TOC包封的CS纳米颗粒[15]. 然而，已经表明，CS-三聚磷酸盐（CS-TPP）纳米颗粒可能无法提供对胃肠道环境中封装的小分子药物的充分保护和持续释放，这是由于CS在水性酸性条件下的高度溶解性导致胶囊药物的快速释放[16,17]. 因此，为了克服这些障碍，引入第二聚合物以与CS形成更强的聚合物配合物将是有帮助的。

最近，进行了许多研究以研究微粉的制备，表征和应用。

两种或多种聚合物形成的纳米复合物[18,19]. 玉米醇溶蛋白和CS配合物已得到新开发，可通过静电纺丝形成抗菌超薄纤维结构[20,21]. 然而，在文献中仍然缺乏通过玉米醇溶蛋白和CS的自组装特性来研究聚合物络合物的方法。 CS /玉米蛋白纳米传递系统已在我们的实验室中成功开发，以包裹具有高生物活性的亲水性营养素，玉米蛋白纳米粒被玉米蛋白包被后，CS纳米粒子中亲水性营养素的释放特性得以大大改善。[17]. 在当前的研究中，开发了一种新型的玉米醇溶蛋白/玉米醇溶蛋白/玉米醇溶蛋白复合物纳米级递送系统，以提供对胃肠道疾病的保护，并增强其释放性能。研究了具有不同玉米醇溶蛋白浓度，玉米醇溶蛋白/ CS比率和TOC负载百分比的各种配方。通过评估TOC /玉米蛋白-CS配合物的粒径，zeta;电位和包封效率进行表征。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）和差示扫描量热法（DSC）研究了分子相互作用。还研究了在存在或不存在酶的情况下在不同培养基中包封的TOC的控释特性。

1. 材料和方法
   1. 用料

具有92％脱酰度的低分子量CS（批次编号：MKBB4232），维生素E（TOC，Flukagt; = 97％），Tween-20（Tw）和胃蛋白酶均购自Sigma-Aldrich Chemical Co. Ltd.（密苏里州圣路易斯）。昭和商代（日本东京）提供的最低蛋白质含量为97％的玉米蛋白样品。磷酸盐缓冲盐水（PBS）购自EMD Chemicals Incorpora-

tion（新泽西州吉布斯敦）。不含胃蛋白酶（SGF）的模拟胃液

胰酶（SIF）的模拟肠液购自RICCA Chemical Company（德克萨斯州阿灵顿）。所有其他试剂均为分析纯。

• 1. 制备TOC包裹的玉米醇溶蛋白-玉米蛋白（TOC /玉米醇溶蛋白-CS）复合物

首先通过在600 rpm的磁力搅拌下60分钟将TOC（溶于纯乙醇中）滴加到玉米醇溶蛋白（溶于75％乙醇中）溶液中，将不同量的TOC包入玉米醇溶蛋白中。然后在磁力搅拌下将具有不同浓度的溶解在1％乙酸中的CS滴加到上述溶液中60分钟，随后在磁力搅拌下再滴加Tw溶液（1％的乙醇溶液）再搅拌60分钟。 Tw的终浓度为0.44％。本研究中制备的不同配方显示在表格1。对新鲜制备的纳米颗粒溶液进行粒度，zeta;电势和包封效率的测量。在使用氮气蒸发器（N-EVAP 111，Organomation Associates，Inc.，MA）在氮气流中除去乙醇后，立即将用于释放曲线测量的样品冷冻干燥，并保存在20◦C进行进一步测定。没有CS涂层的TOC包封的玉米醇溶蛋白纳米颗粒（TOC /玉米蛋白）被制备为对照纳米颗粒，没有TOC的玉米蛋白-CS复合物被制备为空白复合物。

minus;

• 1. 傅里叶变换红外光谱（FTIR）和差示扫描量热法（DSC）

玉米醇溶蛋白，CS，TOC，Tw，TOC /玉米醇溶蛋白纳米颗粒和TOC /玉米醇溶蛋白复合物的化学结构通过Jasco 4100系列的FTIR和衰减全反射（ATR）电池（Jasco Inc.，伊斯顿，密苏里州）进行监测。首先将样品在铝托盘上铸干24小时，然后直接安装在ATR晶体上。光谱是在550-4000 cmminus;1的波数下以4 cmminus;1的分辨率获得的。

使用差示扫描量热仪（Pyris-1，Perkin-Elmer，W​​altham，MA），对铟进行校准，对纯玉米蛋白，CS，玉米蛋白-CS物理混合物，TOC /玉米蛋白纳米颗粒，TOC /玉米蛋白-CS复合物进行DSC分析。将每个样品（5 mg）放在标准铝盘上，压接并从室温加热

至250◦C，在连续加热下以恒定速率10◦C / min加热

吹扫氮气（20毫升/分钟）。将空的密封铝锅用作基线。

• 1. 形态观察

玉米醇溶蛋白，CS，TOC /玉米醇溶蛋白纳米颗粒和TOC /玉米醇溶蛋白-CS复合物的形态结构是通过扫描电子显微镜（SEM，Hitachi SU-70 Pleasanton，CA）获得的。首先将样品在铝盘上铸干，然后切成合适的形状。

尺寸合适的产品，然后粘附到导电碳带上（电子显微镜科学，宾夕法尼亚州华盛顿堡）。随后，将它们安装在样品桩上，并使用溅射镀膜机（Hummer XP，Anatech，CA）涂上一层薄的（lt;20 nm）导电金和铂层。报告了代表性的SEM图像。

• 1. 粒度和zeta;电势

新鲜样品的pH范围为5.3-5.5，TOC（4 mg / ml）溶于pH 5.9的纯乙醇溶液，玉米蛋白溶液（10 mg / ml）溶于75％pH 5.8的乙醇溶液。粒度和Zeta电位测量。用动态光散射仪（DLS，BI-200SM，Brookhaven Instruments Corp.，Holtsville，NY）测量不同处理的流体动力学直径。 DLS配备了波长为637 nm的35 mW HeNe激光束。所有DLS测量均在25◦C下进行。使用折叠毛细管比色皿（Folded Capillary Cell）通过激光多普勒测速仪（Zetasizer Nano ZS90，英国马尔文）测量不同样品的表面电荷

– DTS1060，英国马尔文）。表面电荷由zeta电位表示，它使用Smoluchowski理论从测得

剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

英语原文共 8 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

资料编号：[271191]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word