玉米醇溶蛋白/透明质酸复合胶体纳米颗粒稳定的Pickering乳液作为姜黄素递送载体的表征研究

【字体: 时间:2025年08月14日 来源:Carbohydrate Polymer Technologies and Applications 6.5

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  本研究针对姜黄素(Curcumin)水溶性差、光稳定性不足等问题,开发了玉米醇溶蛋白(Zein)/透明质酸(HA)复合纳米颗粒(ZHPs)稳定的Pickering乳液体系。通过调控ZHPs浓度和油相比例,构建了具有弹性凝胶网络特性的乳液,显著提升了姜黄素的紫外稳定性(8小时保留率>60%)和体外生物利用度。该研究为功能性成分递送系统设计提供了新思路。

  

姜黄素作为从姜黄根茎中提取的多酚类化合物,因其抗癌、抗菌和潜在心血管保护作用备受关注。然而,其水溶性差(<1 μg/mL)和光不稳定性严重制约了应用效果。传统乳化剂虽能改善溶解性,但存在界面稳定性差、对活性成分保护不足等问题。Pickering乳液利用固体颗粒稳定界面的特性,可提供更稳定的递送系统,但食品级颗粒的界面润湿性调控仍是挑战。

吉林师范大学环境友好材料制备与应用教育部重点实验室的研究人员创新性地将玉米醇溶蛋白(Zein)与透明质酸(Hyaluronic Acid, HA)通过氢键和静电作用复合,构建了具有精准润湿性(三相接触角θo/w=88.9°)的ZHPs纳米颗粒。相关研究成果发表在《Carbohydrate Polymer Technologies and Applications》上。

研究采用反溶剂沉淀法制备ZHPs,通过FTIR验证分子相互作用,激光粒度仪测定粒径和ζ电位,接触角测量仪分析界面润湿性。采用高速均质(16,000 rpm)构建Pickering乳液,结合CLSM观察界面结构,流变仪测试粘弹性,并系统评估了姜黄素的UV稳定性和体外消化特性。

3.1. ZHPs特性

通过FTIR证实Zein与HA通过氢键(3297→3300 cm-1位移)和静电作用(酰胺I带位移)复合。当Zein:HA=10:3时,颗粒尺寸达364 nm,ζ电位由+50.8 mV反转为-31.3 mV,形成核壳结构。接触角优化至88.9°,SEM显示粗糙表面形貌,这些特性为乳液稳定奠定了基础。

3.2. Pickering乳液表征

CLSM证实ZHPs在油水界面形成致密吸附层(图7)。流变测试显示所有乳液均呈现剪切稀化行为,G'>G",具有弹性凝胶特性。当ZHPs浓度≥2 wt%时,乳液可稳定储存14天无相分离。

3.3. 姜黄素保护效果

ZHPs乳液使姜黄素UV照射24小时后保留率达37.38%,显著高于油相(5.45%)和Tween80乳液(10.40%)。DPPH?和ABTS?+清除率分别达93.18%和90.32%,显示卓越的抗氧化稳定性。

3.4. 消化特性

体外消化中,ZHPs乳液的游离脂肪酸释放量比油相提高约40%,姜黄素生物利用度提升2.3倍。这归因于:① 小粒径(≈20 μm)增大酶作用表面积;② 蛋白酶降解ZHPs促进胆汁盐吸附。

该研究创新点在于:首次通过Zein-HA复合精准调控颗粒润湿性,构建了兼具物理稳定性和生物功能性的Pickering乳液体系。不仅解决了姜黄素递送的技术瓶颈,还为其他疏水性活性成分的递送系统设计提供了范式。特别值得注意的是,该体系完全采用食品级材料,在功能性食品和口服给药领域具有广阔应用前景。未来研究可进一步探索该体系在肠道吸收和细胞转运中的表现。

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