本發(fā)明屬于功能因子穩(wěn)態(tài)化技術(shù)中的傳遞系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生物大分子復(fù)合物穩(wěn)態(tài)槲皮萬(wàn)壽菊素的制備方法。

背景技術(shù)：

槲皮萬(wàn)壽菊素作為一種多羥基黃酮類(lèi)化合物，具有抗氧化、抗癌、抗炎、抗菌、抗病毒等多種生物學(xué)功能及藥理作用，能夠有效預(yù)防心血管疾病，顯著提高人體免疫力。然而，槲皮萬(wàn)壽菊素難溶于水，對(duì)光、熱、氧敏感，容易發(fā)生降解，生物利用率低，明顯限制了其在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用?，F(xiàn)有研究表明，多糖和蛋白質(zhì)類(lèi)生物大分子由于其安全、可生物降解及穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，可用于多種生物活性物質(zhì)的包埋、保護(hù)與傳遞。

玉米醇溶蛋白作為一種天然可食性植物蛋白質(zhì)，具有可再生、無(wú)毒、兩親性及良好的生物相容性和可降解性，可通過(guò)自組裝形成微球或納米顆粒，常用于功能因子的包埋與傳遞。然而單一的玉米醇溶蛋白膠體顆粒在水中的溶解性較差，對(duì)熱敏感，這極大限制了其在水溶性食品體系中的應(yīng)用。現(xiàn)有研究表明，玉米醇溶蛋白與多糖可通過(guò)非共價(jià)相互作用形成復(fù)合物。如玉米醇溶蛋白與殼聚糖及甜菜果膠通過(guò)氫鍵、范德華力、疏水等相互作用形成復(fù)合顆粒。然而，目前有關(guān)玉米醇溶蛋白與多糖的研究主要集中于親水性多糖，與兩親性多糖相互作用的研究尚屬空白。

藻酸丙二醇酯，是由海藻酸和氧化丙烷發(fā)生酯化反應(yīng)生成的線(xiàn)性高分子多糖，主鏈由α-l-古洛糖醛酸和β-d-甘露糖醛酸組成，由于分子中的丙二醇基為親脂端，可以與脂肪球結(jié)合，分子中的糖醛酸為親水端，含有大量羥基和部分羧基，可以和蛋白質(zhì)結(jié)合。因此，藻酸丙二醇酯分子兼具親水性和親油性?xún)煞N基團(tuán)，具有良好的表面活性和乳化穩(wěn)定性，適用于乳制品、乳飲料、冷凍食品等。本發(fā)明擬采用玉米醇溶蛋白與藻酸丙二醇酯制備復(fù)合顆粒用于包埋與保護(hù)槲皮萬(wàn)壽菊素。

目前用于制備膠體顆粒最常用的方法為反溶劑沉淀法，又稱(chēng)液液分散法或相分離法。該方法應(yīng)用于將含有一種組分的溶液滴于有極性差異的另一種溶液中制備膠體顆粒，將含兩種或多種組分的有機(jī)溶液采用反溶劑法也可制備復(fù)合膠體顆粒，該種方法稱(chēng)為反溶劑共沉淀法，已用于玉米醇溶蛋白對(duì)多種生物活性物質(zhì)的包埋，如槲皮素、姜黃素和白藜蘆醇。

本發(fā)明以玉米醇溶蛋白、藻酸丙二醇酯為原料，以槲皮萬(wàn)壽菊素為代表性生物活性物質(zhì)，采用反溶劑共沉淀法制備負(fù)載槲皮萬(wàn)壽菊素的玉米醇溶蛋白—藻酸丙二醇酯復(fù)合物。本發(fā)明不僅顯著改善了槲皮萬(wàn)壽菊素的水溶性，而且明顯提高了其包埋率與負(fù)載量，有效降低了其光降解和熱降解速率，顯著改善其生物利用率，同時(shí)為功能因子穩(wěn)態(tài)化提供了新途徑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)槲皮萬(wàn)壽菊素的水溶性水溶性差、對(duì)光、熱、氧敏感、生物利用率低的不足，提供了一種生物大分子復(fù)合物穩(wěn)態(tài)槲皮萬(wàn)壽菊素的制備方法，其特征在于，以玉米醇溶蛋白和藻酸丙二醇酯為原料，以槲皮萬(wàn)壽菊素為生物活性物質(zhì)，采用反溶劑共沉淀法制備負(fù)載槲皮萬(wàn)壽菊素的玉米醇溶蛋白—藻酸丙二醇酯生物大分子復(fù)合物，包括如下步驟：

(1)溶解：將玉米醇溶蛋白、藻酸丙二醇酯、槲皮萬(wàn)壽菊素同時(shí)溶于乙醇水溶液中，磁力攪拌至完全溶解；

(2)反溶劑共沉淀：采用注射器將步驟(1)得到的玉米醇溶蛋白、藻酸丙二醇酯和槲皮萬(wàn)壽菊素乙醇水溶液注射到蒸餾水中，注射過(guò)程中磁力攪拌，形成玉米醇溶蛋白-藻酸丙二醇酯-槲皮萬(wàn)壽菊素三元復(fù)合物分散液；

(3)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)：將步驟(2)得到的玉米醇溶蛋白—藻酸丙二醇酯—槲皮萬(wàn)壽菊素三元復(fù)合物分散液采用減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除部分乙醇和水，制備三元復(fù)合物濃縮液；

(4)離心：將步驟(3)得到的三元復(fù)合物濃縮液，離心去除顆粒聚集體，得到三元復(fù)合物精液；

(5)干燥：將步驟(4)得到的三元復(fù)合物精液進(jìn)行真空冷凍干燥或噴霧干燥，準(zhǔn)備出負(fù)載槲皮萬(wàn)壽菊素的玉米醇溶蛋白—藻酸丙二醇酯生物大分子復(fù)合物。

步驟(1)中所述玉米醇溶蛋白與藻酸丙二醇酯的質(zhì)量比為40:1～1:10，槲皮萬(wàn)壽菊素的加入量為玉米醇溶蛋白與藻酸丙二醇酯質(zhì)量總和的0.1wt％～2.0wt％，乙醇水溶液中乙醇的體積分?jǐn)?shù)為60％～90％。

步驟(2)中所述注射速度為5ml/min，攪拌速度200r/min，玉米醇溶蛋白、藻酸丙二醇酯和槲皮萬(wàn)壽菊素乙醇水溶液與蒸餾水的體積比1:10～1:1。

步驟(3)中所述的減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的壓力為-0.1mpa，溫度為30～60℃，旋轉(zhuǎn)速度200～500r/min，蒸發(fā)時(shí)間為10～50min，三元復(fù)合物濃縮液體積為三元復(fù)合物分散液體積的1/2～1/10。

步驟(4)中所述離心轉(zhuǎn)速為3000～6000r/min，離心時(shí)間為10～60min。

步驟(5)中所述的真空冷凍干燥的溫度為-40～-60℃，時(shí)間為2～10h；噴霧干燥進(jìn)料溫度150～180℃，出料溫度為80℃。

步驟(5)中所述的負(fù)載槲皮萬(wàn)壽菊素的玉米醇溶蛋白—藻酸丙二醇酯生物大分子復(fù)合物中槲皮萬(wàn)壽菊素的包埋率大于90％，負(fù)載量為6.2％～15.4％，有效降低了其光降解和熱降解速率，明顯改善了其生物利用率。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明以天然生物大分子玉米醇溶蛋白和藻酸丙二醇酯為原料，以具有抗氧化、抗癌、抗炎等多種生物學(xué)功能的槲皮萬(wàn)壽菊素為代表性生物活性物質(zhì)，首次采用反溶劑共沉淀法制備負(fù)載槲皮萬(wàn)壽菊素的玉米醇溶蛋白-藻酸丙二醇酯復(fù)合物。該復(fù)合物呈海綿狀且具有獨(dú)有的果樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，不僅顯著改善了槲皮萬(wàn)壽菊素的水溶性，而且明顯提高了其包埋率與負(fù)載量，有效降低了其光降解和熱降解速率，顯著改善其生物利用率。本發(fā)明的實(shí)施為功能因子穩(wěn)態(tài)化提供了新途徑。

附圖說(shuō)明

圖1為反溶劑共沉淀法制備負(fù)載槲皮萬(wàn)壽菊素的玉米醇溶蛋白-藻酸丙二醇酯復(fù)合物示意圖；

圖2為負(fù)載槲皮萬(wàn)壽菊素的玉米醇溶蛋白-藻酸丙二醇酯復(fù)合物的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1-玉米醇溶蛋白；2-藻酸丙二醇酯；3-槲皮萬(wàn)壽菊素；4-負(fù)載槲皮萬(wàn)壽菊素玉米醇溶蛋白-藻酸丙二醇酯復(fù)合物；5-果樹(shù)狀微結(jié)構(gòu)；6-海綿狀凍干產(chǎn)物。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種生物大分子復(fù)合物穩(wěn)態(tài)槲皮萬(wàn)壽菊素的制備方法，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但并非對(duì)本發(fā)明的限制。

實(shí)施例1

如圖1所示，將0.4g玉米醇溶蛋白、0.08g藻酸丙二醇酯(兩者質(zhì)量比5:1)20mg槲皮萬(wàn)壽菊素溶解于40ml體積分?jǐn)?shù)為80％的乙醇溶液中，磁力攪拌使其充分溶解。用注射器將40ml上述溶液注射入至盛有120ml水的大燒杯中并不停攪拌，攪拌速度為200r/min，形成渾濁的黃色溶液，即為玉米醇溶蛋白-藻酸丙二醇酯-槲皮萬(wàn)壽菊素三元復(fù)合物分散液。采用減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮三元復(fù)合物分散液，壓力為-0.1mpa，溫度為40℃，旋轉(zhuǎn)速度300r/min，蒸發(fā)時(shí)間為30min，三元復(fù)合物濃縮液體積為三元復(fù)合物分散液體積的1/4；三元復(fù)合物濃縮液離心去除顆粒聚集體，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速4000r/min，離心時(shí)間10min，得到三元復(fù)合物精液；三元復(fù)合物精液采用真空冷凍干燥，干燥溫度為-50℃，時(shí)間為6h，獲得負(fù)載槲皮萬(wàn)壽菊素的玉米醇溶蛋白—藻酸丙二醇酯復(fù)合物。

玉米醇溶蛋白—藻酸丙二醇酯復(fù)合壁材對(duì)槲皮萬(wàn)壽菊素的包埋率為93.8％，負(fù)載量為6.2％。經(jīng)95℃加熱處理30min后，未經(jīng)包埋的槲皮萬(wàn)壽菊素的保留率為40.21％，而經(jīng)玉米醇溶蛋白—藻酸丙二醇酯包埋后的槲皮萬(wàn)壽菊素的保留率為96.49％；經(jīng)光降解120min后，未經(jīng)包埋的槲皮萬(wàn)壽菊素的保留率為44.06％，而經(jīng)玉米醇溶蛋白—藻酸丙二醇酯包埋后的槲皮萬(wàn)壽菊素的保留率為85.69％。因此，玉米醇溶蛋白—藻酸丙二醇酯復(fù)合物有效降低了槲皮萬(wàn)壽菊素的熱降解和光降解速率。

實(shí)施例2

如圖1所示，將0.4g玉米醇溶蛋白、0.2g藻酸丙二醇酯(兩者質(zhì)量比2:1)50mg槲皮萬(wàn)壽菊素溶解于40ml體積分?jǐn)?shù)為70％的乙醇溶液中，磁力攪拌使其充分溶解。用注射器將40ml上述溶液注射入至盛有200ml水的大燒杯中并不停攪拌，攪拌速度為500r/min，形成渾濁的黃色溶液，即為玉米醇溶蛋白-藻酸丙二醇酯-槲皮萬(wàn)壽菊素三元復(fù)合物分散液。采用減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮三元復(fù)合物分散液，壓力為-0.1mpa，溫度為50℃，旋轉(zhuǎn)速度300r/min，蒸發(fā)時(shí)間為20min，三元復(fù)合物濃縮液體積為三元復(fù)合物分散液體積的1/4；三元復(fù)合物濃縮液離心去除顆粒聚集體，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速4000r/min，離心時(shí)間10min，得到三元復(fù)合物精液；三元復(fù)合物精液三元復(fù)合物精液采用噴霧干燥，進(jìn)料溫度180℃，出料溫度為80℃，獲得負(fù)載槲皮萬(wàn)壽菊素的玉米醇溶蛋白—藻酸丙二醇酯復(fù)合物。

玉米醇溶蛋白—藻酸丙二醇酯復(fù)合壁材對(duì)槲皮萬(wàn)壽菊素的包埋率為91.7％，負(fù)載量為10.8％。經(jīng)95℃加熱處理30min后，未經(jīng)包埋的槲皮萬(wàn)壽菊素的保留率為40.21％，而經(jīng)玉米醇溶蛋白—藻酸丙二醇酯包埋后的槲皮萬(wàn)壽菊素的保留率為92.19％；經(jīng)光降解120min后，未經(jīng)包埋的槲皮萬(wàn)壽菊素的保留率為44.06％，而經(jīng)玉米醇溶蛋白—藻酸丙二醇酯包埋后的槲皮萬(wàn)壽菊素的保留率為80.52％。因此，玉米醇溶蛋白—藻酸丙二醇酯復(fù)合物有效降低了槲皮萬(wàn)壽菊素的熱降解和光降解速率。

實(shí)施例3

如圖1所示，將0.4g玉米醇溶蛋白、0.8g藻酸丙二醇酯(兩者質(zhì)量比1:2)100mg槲皮萬(wàn)壽菊素溶解于40ml體積分?jǐn)?shù)為60％的乙醇溶液中，磁力攪拌使其充分溶解。用注射器將40ml上述溶液注射入至盛有200ml水的大燒杯中并不停攪拌，攪拌速度為500r/min，形成渾濁的黃色溶液，即為玉米醇溶蛋白-藻酸丙二醇酯-槲皮萬(wàn)壽菊素三元復(fù)合物分散液。采用減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮三元復(fù)合物分散液，壓力為-0.1mpa，溫度為55℃，旋轉(zhuǎn)速度300r/min，蒸發(fā)時(shí)間為15min，三元復(fù)合物濃縮液體積為三元復(fù)合物分散液體積的1/4；三元復(fù)合物濃縮液離心去除顆粒聚集體，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速4000r/min，離心時(shí)間10min，得到三元復(fù)合物精液；三元復(fù)合物精液采用真空冷凍干燥，干燥溫度為-50℃，時(shí)間為6h，獲得負(fù)載槲皮萬(wàn)壽菊素的玉米醇溶蛋白—藻酸丙二醇酯復(fù)合物。

玉米醇溶蛋白—藻酸丙二醇酯復(fù)合壁材對(duì)槲皮萬(wàn)壽菊素的包埋率為84.1％，負(fù)載量為15.4％。經(jīng)95℃加熱處理30min后，未經(jīng)包埋的槲皮萬(wàn)壽菊素的保留率為40.21％，而經(jīng)玉米醇溶蛋白—藻酸丙二醇酯包埋后的槲皮萬(wàn)壽菊素的保留率為82.27％；經(jīng)光降解120min后，未經(jīng)包埋的槲皮萬(wàn)壽菊素的保留率為44.06％，而經(jīng)玉米醇溶蛋白—藻酸丙二醇酯包埋后的槲皮萬(wàn)壽菊素的保留率為75.12％。因此，玉米醇溶蛋白—藻酸丙二醇酯復(fù)合物有效降低了槲皮萬(wàn)壽菊素的熱降解和光降解速率。

圖2所示，藻酸丙二醇酯呈細(xì)長(zhǎng)的纖維狀結(jié)構(gòu)，玉米醇溶蛋白顆粒呈球形緊密吸附在纖維表面，槲皮萬(wàn)壽菊素大部分嵌入至纖維內(nèi)部，少部分被玉米醇溶蛋白包埋，該復(fù)合物就像一顆結(jié)滿(mǎn)果實(shí)的果樹(shù)，負(fù)載槲皮萬(wàn)壽菊素的玉米醇溶蛋白—藻酸丙二醇酯復(fù)合物干燥后呈海綿狀，顯著增加了槲皮萬(wàn)壽菊素的水溶性。