牡丹籽油微囊的制備與表征研究

徐 玥，張存勞，李思萌，陳 程

(西安醫學院 藥學院，西安 710021)

由于亞油酸、亞麻酸等多不飽和脂肪酸對溫度、水分、空氣、光照和氧化劑都比較敏感，穩定性弱，在加工和貯藏過程中易被氧化，降低了油脂的品質，并且會產生一些醛類、酮類等異味物質或對人體不健康的物質[5-6]。因此，研究新型的牡丹籽油產品，對油脂的生物利用度以及使用者依從性等具有十分重要的意義。

微囊是一種通過高分子載體材料充當外壁材，包裹住固體或者液體藥物的微小膠囊，起到保護、控釋藥物的作用[7-8]。將牡丹籽油制備成微囊，可以提高其生物利用度。在油脂產品研究開發中，已經制備出莪術油微囊[9]、南極磷蝦油微囊[10]、鴉膽子油微囊[11]、漢麻籽油微膠囊[12]等。本課題擬將牡丹籽油制備成微囊，并對其進行表征，以期為牡丹籽油的進一步應用提供試驗依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 原料與試劑

牡丹籽油，陜西興森源生物科技有限公司；阿拉伯膠，明膠， 36%～37%甲醛(分析純)，10%醋酸溶液，20%氫氧化鈉溶液，正己烷(分析純)。

1.1.2 儀器與設備

Cary60紫外可見分光光度計，DF-101S型恒溫加熱磁力攪拌器，QICPIC干、濕法動態粒度粒形分析儀(德國新帕泰克有限公司)，T27型布魯克紅外光譜儀，Tecnai G2 F20掃描透射電鏡，DSC1 STAReSystem差示掃描量熱儀，SD-Basic噴霧干燥儀。

經前期水腫 有些女性朋友自訴自己很健康，但是每每月經來潮前十天左右，就會出現眼瞼、手背、腳踝甚至雙下肢輕度水腫的情況，隨之而來的還有煩躁、失眠、疲乏、頭痛等癥狀。而當月經來時，上述癥狀就會逐漸消退。我想跟這部分朋友強調的是，這類水腫多與月經周期變化和內分泌功能改變有關，屬于正常的生理現象。隨著排尿量增多，水腫及其他癥狀亦會逐漸消退。

1.2 試驗方法

1.2.1 牡丹籽油微囊的制備

明膠液的制備：稱取2 g明膠，加入50 mL純水，加熱至60℃浸泡30 min溶脹，于50℃恒溫加熱磁力攪拌器中不斷攪拌30 min使之溶解，攪拌速度不宜過高。

乳液的制備：稱取一定量阿拉伯膠，加入50 mL純水，加熱至60℃攪拌溶解。加入牡丹籽油，在高速剪切機中乳化5 min，再在攪拌下加入純水中。

微囊制備：將制備的明膠液加入乳液中，攪拌混合。用10%醋酸溶液調節pH至4.0左右，繼續攪拌15 min。待溫度自然降低至30～35℃后，迅速放入冰水浴中，降溫到10℃以下，加入36%～37%甲醛固化。繼續攪拌20 min后，加入20%氫氧化鈉溶液調節pH至8左右，繼續攪拌30 min。然后離心(3 000 r/min，30 min)，分離上清液和下層。用水多次洗下層，直到沒有甲醛氣味，噴霧干燥[13]，得牡丹籽油微囊。

1.2.2 標準曲線的繪制

分別用正己烷配制質量濃度(C)分別為10、20、30、40、50、60 mg/mL的牡丹籽油溶液，在紫外波長300 nm[14]下測定吸光度(A)，得到牡丹籽油標準曲線方程A=25.348C+0.065 5，R2=0.999 5，牡丹籽油溶液在10～60 mg/mL范圍內線性關系良好。

1.2.3 牡丹籽油微囊包封率的測定

準確記錄1.2.1離心后上清液體積，從中精密吸取10 mL，加入10 mL正己烷超聲萃取10 min，轉到10 mL容量瓶中，加正己烷溶液定容至刻度。使用紫外可見分光光度計，在300 nm處測定吸光度，帶入標準曲線方程中計算，得出上清液中牡丹籽油含量。按照下式計算牡丹籽油微囊包封率[15-16]。

包封率=(1-上清液中牡丹籽油質量/樣品牡丹籽油質量)×100%

1.2.4 透射電鏡的觀察

將樣品緩慢地置于透射掃描電鏡下，通過電腦顯示，觀察牡丹籽油微囊的外部特征，并拍攝照片。

1.2.5 牡丹籽油微囊粒徑的測定

用激光粒度分析儀測定牡丹籽油微囊粒徑以及Zeta電位。

1.2.6 紅外光譜表征

將真空干燥后的產物與KBr按照質量比1∶100研磨，壓片，用紅外光譜儀測定紅外譜圖。

1.2.7 DSC檢測分析

將樣品置于樣品皿中，小心地將樣品皿放入DSC中，記錄測定結果。

2 結果與討論

2.1 牡丹籽油微囊制備的正交試驗

在前期單因素試驗結果基礎上，固定乳化剪切速度為4 000 r/min，以阿拉伯膠與明膠質量比、囊材與牡丹籽油質量比、固化劑用量為因素，包封率為指標，采用三因素三水平L9(34)正交表進行正交試驗，正交試驗因素水平見表1，正交試驗設計及結果見表2。由表2可知，3個因素對牡丹籽油微囊包封率影響大小依次為阿拉伯膠與明膠質量比>囊材與牡丹籽油質量比>固化劑用量。用阿拉伯膠和明膠作為囊材，采用復凝聚法制備牡丹籽油微囊的最佳制備工藝組合為A2B1C3，即阿拉伯膠與明膠質量比1∶1、囊材與牡丹籽油質量比1∶0.2、固化劑用量5 mL。

表1 正交試驗因素水平

表2 正交試驗設計及結果

2.2 牡丹籽油微囊制備的驗證試驗

在阿拉伯膠與明膠質量比1∶1、囊材與牡丹籽油質量比1∶0.2、固化劑用量5 mL、乳化剪切速度4 000 r/min條件下，平行制備3份牡丹籽油微囊，測得平均包封率為99.5%，RSD為1.03%。說明此工藝穩定可行，包封率高。

2.3 牡丹籽油微囊的表征

2.3.1 牡丹籽油微囊的形態(見圖1)

圖1 牡丹籽油微囊的透射電鏡圖

從圖1可以看出，在最佳條件下制備的牡丹籽油微囊呈圓球或橢圓形，外觀完整，大小合適，表面光滑。

2.3.2 牡丹籽油微囊的粒徑(見圖2、圖3)

圖2 牡丹籽油微囊的干法動態粒徑分布

圖3 牡丹籽油微囊的Zeta電位分布

由圖2、圖3可知，牡丹籽油微囊的粒徑處于38 μm以下的占98.06%，平均粒徑為12.28 μm。從圖3可以看出，牡丹籽油微囊的Zeta電位為-19.1 mV，表明牡丹籽油微囊表面具有較多的凈電荷，微囊之間存在靜電排斥力，物理穩定性較強，有利于貯存。

2.3.3 牡丹籽油微囊的紅外光譜(見圖4、圖5)

由圖4可知，牡丹籽油在2 700～3 050 cm-1、1 700～1 800 cm-1、1 400～1 500 cm-1、1 100～1 200 cm-1、700～750 cm-1有較強的吸收峰，這是牡丹籽油中含有的不飽和脂肪酸所致，說明牡丹籽油的不飽和程度高。由圖5可知，牡丹籽油微囊在2 700～3 050 cm-1、1 700～1 800 cm-1、1 400～1 500 cm-1、1 100～1 200 cm-1處也有吸收峰，但吸收峰相比于牡丹籽油較弱。而經過包合后，700～750 cm-1處吸收峰藍移到600～650 cm-1，說明牡丹籽油被囊材很好地包裹[13]。

圖4 牡丹籽油的紅外光譜圖

圖5 牡丹籽油微囊的紅外光譜圖

2.3.4 牡丹籽油微囊的DSC分析(見圖6)

圖6 牡丹籽油微囊DSC測定結果

由圖6可知，牡丹籽油微囊在63℃左右出現一個強烈的吸熱峰，該吸熱峰對應溫度為其相變溫度，故可證明牡丹籽油微囊在63℃以下熱穩定性良好。

3 結 論

確定了牡丹籽油微囊的最佳制備工藝條件為：明膠質量2 g下，阿拉伯膠與明膠質量比1∶1，囊材與牡丹籽油質量比1∶0.2，固化劑用量5 mL，乳化剪切速度4 000 r/min。在最佳條件下，牡丹籽油微囊包封率達到99.5%。所得牡丹籽油微囊平均粒徑為12.28 μm，分布良好，外觀圓整光滑。紅外光譜分析結果表明囊材可以有效地包裹牡丹籽油。DSC分析表明牡丹籽油微囊在63℃以下具有良好的熱穩定性。