大豆磷脂维生素E脂质体的制备

ScienceandTechnologyofFoodIndustry 工 艺 技 术 2007年第05期 食品工业科技 大豆磷脂维生素 E脂质体的制备 张伟光,安 红,初文君 (齐齐哈尔大学化学与化学工程学院,黑龙江齐齐哈尔161006) 摘 要:采用复乳法,利用大豆粉状高纯磷脂制备维生素 E脂质 体。研究了维生素E脂质体配方中不同成分的比例、制备 条件对脂质体包封率的影响。结果表明,用复乳法获得维 生素E脂质体的最佳制备条件为:温度46℃,粉状混合磷 脂加入量为 2.5g,维生素 E∶磷脂为 1∶25(wt/wt),胆固醇 的量为0.25g,维生素E与胆固醇比为1∶2.0(wt/wt),体积 比为2∶1的三氯甲烷/甲醇混合有机溶剂为 80mL(1g维 生素E对应1200mL体积比为2∶1的三氯甲烷/甲醇混合 有机溶剂),在此条件下,维生素E的包埋率为75%。 关键词:大豆磷脂,维生素E,脂质体,复乳法,包封率 中图分类号:TS201.2+4 文献标识码:A 文 章 编 号 :1002-0306(2007)05-0140-03 收稿日期:2006-09-11 作者简介:张伟光(1970-),男,硕士,副教授,研究方向:精细化学品及 大豆深加工的应用研究。 基金项目:黑龙江省教育厅青年骨干教师资助项目(1054G065)。 维生素E是化妆品中常见的添加剂,具有抗氧化、 舒张血管和防皮肤粗糙等作用[1]。近年来,维生素 E 又被广泛用于抗衰老方面,认为它可消除脂褐素在 细胞中的沉积,改善细胞的正常功能,减慢组织细胞 的衰老过程[2]。脂质体包封维生素E可以有效提高维 生素 E的稳定性,促进维生素 E的透皮吸收[3],并且 大豆磷脂对皮肤有营养保健的功能。从文献[4]报道 来看,虽然对维生素E脂质体制备工艺的研究取得 了一定的进展,但一般脂质体的粒度大,包封率低和 稳定性差。本文所采用的复乳法,利用大豆粉状高纯 磷脂作为脂质体对维生素E进行包结,能有效地改 善上述缺点,并有很高的包封率,且具有缓释效果, 适合大规模化工业生产。 1材料与方法 1.1材料与设备 胆固醇 纯,上海政翔化学试剂研究所;硫 酸铈 分析纯,天津市凯通化学试剂有限公司;粉状 混合磷脂 (其中 PC含量为 17.6%,PE为 8.08%,PA 为 20.7%,PI为 26.9%)自制;维生素 E(生育酚) 生化试剂,成都科龙化工试剂厂;三氯甲烷、甲醇、磷 酸二氢钠、磷酸氢二钠等 均为分析纯。 1810-B型石英自动双重纯水蒸馏器 江苏省金 坛市医疗仪器厂;RE-52AA旋转蒸发器 上海亚荣 生化仪器厂;葡聚糖G-50凝胶色谱柱 自制。 1.2脂质体的制备 称取一定比例的粉状混合磷脂、胆固醇和维生 素E置于500mL梨形瓶中,加入一定体积有机溶剂 (体积比为2∶1的三氯甲烷/甲醇混合溶剂)溶解,再 加入10mLpH为6.8的磷酸盐缓冲溶液,将梨形瓶 置于超声波仪上超声乳化 1min,形成的W/O型乳液 呈乳白色。将梨形瓶置于旋转蒸发仪上,进行减压蒸 馏,由室温经 1.5h逐渐升至所需温度,再加入70mL pH为6.8的磷酸盐缓冲溶液,此时形成内含 pH为 6.8的磷酸盐缓冲溶液,即形成W/O/W型复乳。温度 保持不变,压力不变,继续蒸馏除尽有机溶剂,形成 的脂质体为乳白色悬浮液,置于冰箱中6℃保存。 1.3脂质体包封率的测定 包封率(EntrapmentEfficiency,EE%)指被包裹 在脂质体囊中的药物占脂质体混悬液中药物总量 的比例。EE%=(Clip/Ctol)×100%(Clip:被包裹在 脂质体囊中的药物量;Ctol:脂质体混悬液中的药物 总量)。 采用葡聚糖 G-50凝胶色谱柱分离脂质体和未 包封的维生素 E。包封率测定采用以二苯胺为指示 剂,用硫酸铈溶液滴定未包封的维生素E的方法[5]。 1mL0.01mol/L的硫酸铈溶液相当于 0.002154g 的游离生育酚(维生素E)。 计算为: Q=(W 包/W 总)×100%=(W 总-W 滴)/W 总×100% Q-包封率; W 包-被包封于脂质体内的维生素E; W 滴-未被包封于脂质体中的维生素E; W 总-维生素E的加入量。 2结果与讨论 2.1包结温度对包封率的影响 140 2007年第05期 Vol.28,No.05,2007 工 艺 技 术 食品工业科技 本实验采用的是粉状混合磷脂,没有准确的相 变点,故本实验采取选择同一处方固定其他组分的 比例和条件不变,只改变温度制备维生素E脂质体, 测定其包封率。检测不同温度下制备的脂质体包封 率的大小来确定合成脂质体的温度。根据文献[6],制 备了42、44、46、48、50℃时5组脂质体并测定其包封 率,包封率结果见图1。 从图1中可以看出,固定其它条件不变的情况 下,维生素E脂质体的包封率与温度呈现曲线的关 系,当温度为46℃时,维生素E脂质体的包封率最 高,为71.90%,由此确定46℃是最佳温度。 2.2磷脂含量对包封率的影响 固定其他组分的比例不变(维生素E质量0.1g、胆 固醇 0.2g、温度 46℃、溶剂 120mL),只改变维生素 E 和粉状混合磷脂的比例,制备维生素E脂质体,包封 率结果见图2。 从图2中可以看出,随着粉状磷脂的增加,维生 素E脂质体的包封率增大,但药脂比(维生素E与粉 状磷脂的质量比)大于1∶20时包封率趋于稳定,综合 实验结果和实际情况,在后面的单因素实验中,确定 粉状混合磷脂的质量为2.5g,即维生素E对磷脂的 质量比为1∶25。 2.3胆固醇含量对包封率的影响 考察了胆固醇含量对维生素E脂质体包封率的 影响,选择同一处方固定其他组分(1.5g粉状混合磷 脂,维生素 E0.1g,溶剂 120mL),只改变胆固醇的含 量制备维生素E脂质体。包封率结果见图3。 从图3中可以看出,随着胆固醇的增加,维生素E 脂质体的包封率增大,但维生素E与胆固醇的质量比 为1∶2时包封率达到最大,为68.01%。故当维生素E 与胆固醇在脂质体中质量比是1∶2.0时,包封率最大。 2.4溶剂量对包封率的影响 有机溶剂对脂质体的作用是可溶解脂质体中的 磷脂成分。为了表明溶剂量对包封率的影响,选择同 一处方,固定其他组分的比例不变 (维生素 E质量 0.1g、胆固醇 0.15g、粉状混合磷脂 1.5g、温度 46℃), 只改变体积比为 2/1的三氯甲烷/甲醇混合溶剂量, 制备维生素E脂质体。包封率结果见图4。 从图4中可以看出,在一定条件下,随着溶剂含 量的增加,维生素E脂质体的包封率增大,当溶剂含 量为120mL时,包封率达到最大,为68.01%,1g维生 素E对应1200mL体积比为2∶1的三氯甲烷/甲醇混 合有机溶剂,继续加入,包封率逐渐减少。 2.5正交设计确定维生素E脂质体配方 2.5.1正交实验 制备维生素 E脂质体的初步实验 分析,影响维生素E脂质体包封率的主要因素有:温 度、包封体系中胆固醇的含量、粉状混合磷脂的含量 以及有机溶剂加入量。因此,用L9(34)表正交实验设 计法进行实验,确定维生素E脂质体的配方比例见 表1。 图1不同温度对包封率的影响 80 70 60 50 40 30 20 10 0 包 封 率 ( % ) 42 44 46 48 50 温度(℃) 图2粉状磷脂含量对包封率的影响 80 70 60 50 40 30 20 10 0 包 封 率 ( % ) 1∶5 1∶10 1∶15 1∶20 1∶25 1∶30 1∶35 药脂比(wt∶wt) 图3不同胆固醇含量对包封率的影响 80 70 60 50 40 30 20 10 0 包 封 率 ( % ) 0.1∶0.25 0.1∶0.20 0.1∶0.15 0.1∶0.100.1∶0.05 维生素E质量∶胆固醇质量 图4溶剂含量对包封率的影响 80 70 60 50 40 30 20 10 0 包 封 率 ( % ) 140 120 100 80 60 溶剂含量(mL) 水平 A温度 (℃) B粉状混合 磷脂(g) C胆固醇 (g) D溶剂含量 (mL) 1 44 2.5 0.25 120 2 46 2.0 0.20 100 3 48 1.5 0.15 80 表1正交实验设计 141 ScienceandTechnologyofFoodIndustry 工 艺 技 术 2007年第05期 食品工业科技 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! [2]王肇慈.粮油食品品质分析[M].北京:中国轻工业出版社, 2005.50～51. [3]WalkerTH,etal.Supercriticalcarbondioxideextractionof lipidsfrompythiumirregulare[J].JAmOilChemSoc,1999,76 (5):617～621. [4]孙冀平,计咏燕,等.超临界 CO2萃取菜籽油初步研究 [J]. 粮食与油脂,2002(5):2～4. [5]沈立荣,任玉翠,等.超临界CO2萃取鼎突多刺蚁蚁油的正 交试验和GC-MS分析[J].中国中药杂志,2005,30(1):33～36. [6]徐学兵.油脂化学 [M].北京:中国商业出版社,1993.340～ 346. [7]张静波,詹琳,何英.西番莲籽油成分的测定及其开发利用 [J].中国油脂,2000,25(6):116～118. [8]姚茂君,李加兴,张永泉.猕猴桃籽油的开发利用探 [J].食 品与发酵工业,2001,27(12):28～30. [9]纵伟,夏文水.大叶紫薇种籽油的理化特性及脂肪酸组成 GC-MS法的分析 [J].中国油脂,2004,29(10):65～67. [10]唐传核,徐建祥,彭志英.脂肪酸营养与功能的最新研究 [J].中国油脂,2000,25(6):20～23. [11]梁敏.燕麦的功能性及保健食品的开发[J].粮油加工与食 品机械,2006(4):67～69. 表2燕麦油脂肪酸分析结果 序号 保留时间(min) 化学组分 分子式 分子量 相对百分含量(%) 1 24.95 棕榈酸(C16∶0) C16H32O2 256 15.30 2 28.85 硬酯酸(C18∶0) C18H36O2 284 2.24 3 29.45 顺-9-十八碳烯酸(C18∶1) C18H34O2 282 44.84 4 30.51 亚油酸(C18∶2) C18H32O2 280 33.81 5 31.98 亚麻酸(C18∶3) C18H30O2 278 1.69 6 34.5 反-9-十八碳烯酸(C18∶1) C18H34O2 282 2.12 按照表1正交实验设计确定的配方,进行正交 设计,以维生素E包封率为指标,结果见表2。 从表 2的 K值分析可看出,A2B2C2D3为最优工 艺条件,然而依此条件所得出的维生素E包封率不 如实验4的包封率高,因此,在选定的范围内用复乳 法获得维生素 E脂质体的最佳制备工艺条件为 A2B1C2D3,即从室温升到 46℃,粉状混合磷脂加入量 为 2.5g(维生素 E对磷脂的质量比为 1∶25),胆固醇 量为0.25g(维生素E与胆固醇的质量比为1∶2.0),体 积比为 2:1的三氯甲烷/甲醇混合有机溶剂为 80mL (1g维生素 E对应 1200mL体积比为 2∶1的三氯甲 烷/甲醇混合有机溶剂);对包封率的影响因素贡献依 次为:A>C>D>B。 2.5.2验证实验 用A2B1C2D3的条件做了三次平行实 验,以验证实际是否与正交实验相符,证明正交实验 结果是否可信。三次平行实验其包封率分别为 75.72%,75.76%,75.74%,结果与正交实验基本相符, 证明正交实验结果是可信的。 3结论 本文复乳法制备维生素E脂质体,并通过正交实 验确定了最佳制备条件为:温度46℃,粉状混合磷脂 加入量为2.5g(维生素E对磷脂的质量比为1∶25), 胆固醇量为0.25g(维生素E与胆固醇的质量比为1∶ 2.0),体积比为2∶1的三氯甲烷/甲醇混合有机溶剂 为80mL(1g维生素E对应1200mL体积比为2∶1的 三氯甲烷/甲醇混合有机溶剂)。在此条件下,大豆混 合磷脂对维生素E的包封率为75.74%。 参考文献: [1]林强,刘国川.维生素 E脂质体的制备与性能研究[J].日用 化学品科学,2006,29(1):22. 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