紫甘薯花青素脂质体的修饰及性质研究

作     者：王建新 

作者单位：天津科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吕晓玲;孙华庚

授予年度：2018年

学科分类：08[工学] 0822[工学-轻工技术与工程] 082203[工学-发酵工程] 

主      题：紫甘薯花青素 脂质体 多糖 稳定性 

摘      要：作为性能优良的天然食用色素:花青素,其稳定性差,应用范围较窄。本研究以卵磷脂（大豆）（Lecithin）作为主要壁材,用紫甘薯花青素为芯材,制备得到花青素脂质体。并用海藻酸钠、羧甲基壳聚糖、果胶对脂质体进行修饰。测定脂质体的物理化学性质、体外释放特性和体外模拟胃肠道环境的稳定性。在此基础上,进一步研究多糖对脂质体的修饰机理,及不同多糖修饰对脂质体结构影响。首先对用薄膜超声法制得的紫甘薯花青素脂质体进行工艺优化。得到了优化的处方工艺为:在卵磷脂浓度为20mg/mL、芯脂比为1:21、卵磷脂与胆固醇比6:1、Tween80用量10:4、温度50℃,超声时间3min,包封率可达到47.24%,载量为2.25%。紫甘薯花青素脂质体的粒径为（214±12）nm,电位为（0.50±0.39）mV、密度为1.086g/mL、粘度为（4.73±0.02）厘泊、表面张力为（51.0±2.1）mN/m。将紫甘薯花青素溶液、紫甘薯花青素脂质体溶液的抗氧化能力进行了比较,结果显示,花青素脂质体与花青素的自由基清除能力没有显著性差异,抗氧化能力与花青素的浓度呈现正相关。用稳定性分析仪测定花青素脂质体的光强变化,光强变化趋势显示花青素脂质体很稳定。用不同浓度的三种多聚糖修饰紫甘薯花青素脂质体,分别得到了羧甲基壳聚糖修饰脂质体（CMC-LP）、海藻酸钠修饰脂质体（AL-LP）和果胶修饰脂质体（P-LP）。经过三种多聚糖修饰的脂质体粒径大小变化相对一致,其粒径都会随着三种多糖浓度的增大而逐渐增大。然而,随着三种多糖浓度的增大,Zeta电位的变化为先降低,后趋于稳定。进行粘度测定时,果胶修饰的脂质体粘度变化不明显,而海藻酸钠修饰的脂质体粘度随着浓度的增加逐渐增大。紫甘薯花青素脂质体的表面张力最大为50.1 mN/m,且随着三种修饰多糖浓度的升高呈现下降的趋势。三种不同多糖修饰脂质体的贮藏稳定性及体外释放特性变化:脂质体形成能显著提升花青素的稳定性。而用多糖修饰脂质体后又能进一步提高花青素的贮藏稳定性,不同多糖修饰的脂质体之间没有显著性差异。体外释放的数据表明,花青素脂质体延缓释放的效果显著。花青素脂质体在体外胃液、肠液中的稳定性:经过四种不同浓度的多糖溶液修饰和未经修饰的脂质体,在体外模拟肠道环境中消化一定时间后,花青素含量都会显著降低。不同浓度羧甲基壳聚糖修饰的花青素脂质体在模拟肠液环境中稳定性变化并不是很明显。三种修饰的脂质体样品中,0.4%海藻酸钠修饰的脂质体花青素保存率最高,其次为0.3%果胶修饰的脂质体。脂质体样品在胃环境中的稳定性要明显比在肠环境中的高。经过三种多糖修饰的脂质体均能明显提高花青素在胃中的稳定性。多糖对脂质体的作用力及结构的影响:红外光谱图表明,脂质体双分子层界面生成了氢键,或修饰过程中增强了氢键的作用。而双分子层内部没有发生化学键的变化,表明花青素的结构没有改变。拉曼光谱图表明:多糖的修饰能够诱导脂质体反式构象数目的增加,碳氢链之间堆积紧密,进而使链内纵向有序度增加。脂质体经海藻酸钠修饰后,分子间的侧向堆积仍然较为紧密。但是,相比空白脂质体而言,经果胶修饰的脂质体分子间的侧向堆积有序度有所降低。