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基于相转变温度法的植物油脂纳米乳优化制备及其抗氧化活性评价
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月06日 来源:Oil Crop Science CS4.4
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推荐:研究人员针对植物油脂疏水性和易氧化问题,采用相转变温度(PIT)技术优化制备含南瓜籽油/葡萄籽油/葡萄柚精油的纳米乳,通过Box-Behnken设计模型获得粒径33.52 nm、PDI 0.205的稳定体系,其DPPH自由基清除能力达2250 μg AA/g,显著优于非纳米化油脂,为天然抗氧化剂的递送系统开发提供新策略。
随着人们对天然植物活性成分在护发和皮肤健康领域需求的增长,南瓜籽油、葡萄籽油和葡萄柚精油等富含多酚、类黄酮和必需脂肪酸的植物油脂展现出巨大潜力。然而这些疏水性成分存在生物利用度低、易氧化降解等瓶颈问题。传统高能乳化技术虽能减小粒径,但存在能耗高、破坏热敏性成分等缺陷。如何通过绿色高效的纳米乳化技术提升植物油脂的稳定性和功效,成为当前研究的关键挑战。
越南胡志明市理工大学化学工程学院的Ngoc Anh Luu团队在《Oil Crop Science》发表研究,创新性地采用低能耗的相转变温度(PIT)技术,构建了负载三种植物油脂的纳米乳体系。研究人员通过Box-Behnken设计(BBD)模型优化配方,结合动态光散射(DLS)、透射电镜(TEM)等技术系统评价了纳米乳的理化性质,并考察了其在不同储存条件下的稳定性及抗氧化活性。
关键技术方法包括:1) 采用PIT法制备含6%植物油脂(南瓜籽油:葡萄籽油:葡萄柚精油=2.5:1:2.5)的纳米乳;2) 通过BBD模型优化表面活性剂组合(Tween 80/Span 80/卵磷脂);3) 使用Zetasizer Nano ZS90分析粒径、PDI和Zeta电位;4) TEM观察纳米乳形态;5) DPPH法测定抗氧化活性;6) 在4°C/25°C/40°C条件下进行30天稳定性测试。
3.1 油相比例的初步评估
通过离心稳定性测试筛选出最佳油相配比(2.5:1:2.5),该比例制备的纳米乳无相分离且保持透明,为后续优化奠定基础。
3.2 水相影响因素分析
研究发现10% Tween 80可使粒径降至66.67 nm,而添加2% Span 80和1%卵磷脂后,粒径进一步缩小至27.77 nm,PDI降至0.273。HLB值计算表明5:1的Tween 80/Span 80组合(HLB=13.22)最适乳化。
3.3 水相优化
BBD模型显示卵磷脂浓度对粒径和PDI影响最大(P<0.01)。优化配方(10% Tween 80+2% Span 80+1%卵磷脂)获得33.52 nm的纳米粒径和0.205的PDI,Zeta电位-15.49 mV。
3.4 优化纳米乳表征
TEM证实纳米乳呈球形,平均粒径30.16±4.766 nm,与DLS结果一致。离心测试显示体系具有优异的物理稳定性。
3.5 稳定性研究
4°C储存30天后粒径仅增长15%,显著优于25°C和40°C条件。PDI维持在0.3以下,证明低温可有效抑制奥斯特瓦尔德熟化(Ostwald ripening)。
3.6 抗氧化能力
纳米乳化使三种油脂的DPPH自由基清除能力提升至1750-2000 μg AA/g,而优化配方更达2250 μg AA/g,较非纳米化油脂混合物提高20倍,显示显著的协同增效作用。
该研究通过PIT技术成功构建了高稳定性植物油脂纳米乳,解决了天然活性成分递送的关键技术瓶颈。优化配方展现出优异的抗氧化性能和储存稳定性,特别是低温条件下可长期保持纳米结构完整性。创新点在于:1) 首次将南瓜籽油、葡萄籽油和葡萄柚精油通过PIT法共乳化;2) 阐明了卵磷脂作为辅助乳化剂对稳定纳米界面的关键作用;3) 揭示了纳米乳化对植物油脂抗氧化活性的增效机制。这项工作为开发基于天然成分的化妆品和药物递送系统提供了重要参考,尤其在防治氧化应激相关脱发症方面具有转化潜力。未来研究可进一步探索该纳米乳体系在透皮吸收和临床疗效方面的表现。
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