玉米醇溶蛋白-番石榴黃酮復(fù)合納米顆粒的制備及其抗氧化活性

周 濃，余志良，李承勇

（1.廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院，廣東 湛江 524088；2.廣東海洋大學(xué)深圳研究院，廣東 深圳 518018；3.廣東海洋大學(xué)化學(xué)與環(huán)境學(xué)院，廣東 湛江 524088）

番石榴（Psidum guajavaL.）又名芭樂，屬于桃金娘科喬木，在中國華南地區(qū)（廣東省、廣西省、福建省等）都有種植[1]。番石榴的果實(shí)含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，如維生素、蛋白質(zhì)和各種人體所需的微量元素等[2-3]，還含有多種活性成分，包括黃酮、多酚、鞣質(zhì)類、萜類、甾體類等[4]。研究表明，番石榴具有抗氧化、降血糖、抑菌、抗腫瘤和抗衰老等功效[5-6]。黃酮類化合物不穩(wěn)定、容易被氧化，因此，其在貯存、醫(yī)藥和食品方面的應(yīng)用受到較大的限制[7-8]。有研究表明，可通過化學(xué)反應(yīng)改變黃酮類化合物分子結(jié)構(gòu)來提高其保存穩(wěn)定性，但這種方法適用性較差且改性后產(chǎn)品的安全性也無法保證[9]。為了克服這一缺點(diǎn)，通常將活性物質(zhì)包埋到各種納米材料中（納米粒子、微膠囊、納米乳液、水凝膠等），其中納米粒子的應(yīng)用較為廣泛。近年來玉米醇溶蛋白在納米包埋技術(shù)方面?zhèn)涫苤匾暎醒芯勘砻鳎ㄟ^玉米醇溶蛋白裝載活性物質(zhì)可以有效提高其穩(wěn)定性并減緩藥物的釋放速度。黎亢抗[10]的研究表明經(jīng)酪蛋白酸鈉-玉米醇溶蛋白納米粒子荷載的百里香酚具有良好的貯藏穩(wěn)定性和緩釋能力。黃旭琳等[11]的研究表明姜黃素經(jīng)玉米醇溶蛋白包埋后其生物活性可提高。Hou Heting等[12]通過二硫鍵共價(jià)結(jié)合玉米醇溶蛋白和紫杉醇合成了玉米醇溶蛋白-紫杉醇復(fù)合納米顆粒。與純紫杉醇相比，復(fù)合顆粒有較好的緩釋效果，在化療中具有更好的療效和更低的副作用。Wang Yi等[13]的研究表明玉米醇溶蛋白在乙醇水溶液中可以通過自組裝制備納米顆粒球。

目前黃酮的提取方法主要有超臨界萃取法、醇提法、超聲波輔助提取法、微波輔助提取法、酶解法等[14-18]。其中超聲波輔助提取是目前應(yīng)用較為廣泛的提取方法。本實(shí)驗(yàn)選擇珍珠番石榴（白肉）為原料，通過超聲波輔助提取純化番石榴黃酮，再采用玉米醇溶蛋白對提取純化后的番石榴黃酮進(jìn)行包埋，以改善其保存品質(zhì)，并對其抗氧化活性進(jìn)行研究，為番石榴的綜合利用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

番石榴 湛江市麻章區(qū)湖光市場；亞硝酸鈉、硝酸鋁、二甲基亞砜（dimethyl sulfoxide，DMSO）（均為分析純） 上海麥克林生化科技有限公司；四甲基偶氮唑藍(lán)（methyl thiazolyl tetrazolium，MTT）、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）、DMEM培養(yǎng)基、胰酶、胎牛血清、雙抗（青霉素-鏈霉素）、HepG2細(xì)胞 廣州彬尚生物科技公司。

1.2 儀器與設(shè)備

KQ-500E超聲波清洗機(jī) 昆山市超聲儀器公司；LGJ-12真空冷凍干燥機(jī) 廣州吉迪儀器有限公司；RE-3000B旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 鞏義市宏華儀器設(shè)備工貿(mào)有限公司；JEM-1400透射電子顯微鏡（transmission electron microscope，TEM） 上海鑄金分析儀器有限公司；Epoch 2酶標(biāo)儀 美國伯騰儀器有限公司；TENSOR27傅里葉變換紅外光譜（Fourier transform infrared spectroscopy，F(xiàn)TIR）儀 德國Bruker公司；MIRA3掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）泰思肯（中國）有限公司；U-3900H紫外-可見分光光度計(jì)天美（中國）科學(xué)儀器有限公司；IX53倒置熒光顯微鏡日本Olympus公司。

1.3 方法

1.3.1 番石榴粉的制備及黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定

將新鮮的番石榴清洗干凈，切成0.5～1 cm大小的方塊，打漿，粉碎后過60 目篩，于-6～-55 ℃下真空冷凍干燥48 h，將干燥后的番石榴粉分裝密封后置于干燥器中避光冷凍保存。

采用亞硝酸鈉-硝酸鋁比色法[19-20]測定黃酮含量，以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品，以吸光度為縱坐標(biāo)，蘆丁質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)得到回歸方程：A＝0.010 8ρ+0.009 1，R2＝0.998 7，黃酮質(zhì)量濃度以每毫升體系中所含蘆丁質(zhì)量表示，再經(jīng)過計(jì)算得到黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.3.2 番石榴黃酮的提取純化

準(zhǔn)確稱取5 g番石榴粉于500 mL錐形瓶中，加入255 mL體積分?jǐn)?shù)40%乙醇溶液，在溫度為50 ℃的條件下超聲47 min，5 000 r/min離心5 min，得到番石榴黃酮的粗提液。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮后，流過裝有AB-8大孔樹脂的柱子進(jìn)行純化，洗脫劑為體積分?jǐn)?shù)80%乙醇溶液，洗脫速率為1 mL/min[21]。對洗脫后的乙醇溶液進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)蒸干，獲得純化的黃酮樣品。

1.3.3 玉米醇溶蛋白納米球顆粒的制備

利用溶劑揮發(fā)自組裝方法制備納米顆粒，分別準(zhǔn)確稱取玉米醇溶蛋白20、100、200 mg于燒杯中，加入體積分?jǐn)?shù)70%乙醇溶液后超聲1 min使玉米醇溶蛋白完全分散溶解[21-22]，定容至100 mL。將玉米醇溶蛋白溶液倒入250 mL燒杯中，在真空中靜置。隨著乙醇的緩慢揮發(fā)，玉米醇溶蛋白會進(jìn)行自組裝而形成納米顆粒，靜置12 h左右至乙醇基本揮發(fā)，玉米醇溶蛋白納米顆粒則分散在剩下的溶液中，最后將剩下的溶液進(jìn)行冷凍干燥得到玉米醇溶蛋白納米球顆粒。

1.3.4 玉米醇溶蛋白-番石榴黃酮樣品的制備

準(zhǔn)確稱取玉米醇溶蛋白100 mg于燒杯中，加入純化后的番石榴黃酮樣品，玉米醇溶蛋白與番石榴黃酮樣品的質(zhì)量比分別為4∶1、8∶1、12∶1、16∶1、20∶1，再分別加入體積分?jǐn)?shù)70%乙醇溶液，超聲1 min使其完全溶解，定容至100 mL。將定容后的樣液倒入250 mL燒杯中，在真空中靜置12 h后冷凍干燥獲得玉米醇溶蛋白-番石榴黃酮（zeinguava flavonoid composite nanoparticles，ZGF）。

1.3.5 包埋率的測定

稱取30 mg ZGF樣品于離心管中，加入25 mL的無水乙醇，振蕩靜置3 min，5 500 r/min離心5 min，棄上清液，再加入25 mL無水乙醇靜置5 min，棄上清液后，將沉淀于60 ℃下烘干。將烘干的樣品用體積分?jǐn)?shù)70%乙醇溶液溶解，定容至25 mL。按式（1）計(jì)算包埋率。

式中：m1為包埋樣品中的黃酮質(zhì)量/g；m0為加入的黃酮質(zhì)量/g。

1.3.6 ZGF的FTIR分析

稱取500 mg左右的溴化鉀樣品于紅外線快速干燥器中，用紅外加熱照射燈照射30 min，然后取適量干燥的ZGF與溴化鉀固體混合研磨10 min左右，使溴化鉀固體研磨成粉末與ZGF充分混合均勻，接著用壓片機(jī)（15～20 MPa）壓片，并將壓好的片用鑷子輕輕夾起置于干燥器中5 min，在4 000～400 cm-1的波數(shù)范圍內(nèi)掃描得到玉米醇溶蛋白、番石榴黃酮和ZGF復(fù)合顆粒的FTIR圖。

1.3.7 玉米醇溶蛋白納米顆粒和ZGF樣品的形貌觀察

使用SEM（加速電壓15 kV）和TEM（加速電壓120 kV）觀察玉米醇溶蛋白納米顆粒和ZGF的形貌。

1.3.8 差示掃描量熱法分析

稱取4 mg左右樣品于鋁制盒中密封壓緊后置于坩堝中，以密封空鋁盒為空白對照，設(shè)置實(shí)驗(yàn)溫度從-20 ℃升至300 ℃（升溫速率為10 ℃/min）。對玉米醇溶蛋白納米顆粒、番石榴黃酮、ZGF復(fù)合納米顆粒進(jìn)行差示掃描量熱（differential scanning calorimetry，DSC）分析。

1.3.9 ZGF樣品DPPH自由基清除率的測定

DPPH溶液的配制：準(zhǔn)確稱取5 mg DPPH溶于體積分?jǐn)?shù)95%的乙醇溶液中，超聲3 min使其充分溶解，定容到100 mL并充分振蕩，避光冷藏。

樣品溶液：將番石榴黃酮樣品和ZGF分別用體積分?jǐn)?shù)95%的乙醇溶液溶解成1 mg/mL的樣液。

番石榴黃酮樣品DPPH自由基清除率的測定：準(zhǔn)確加入DPPH溶液2 mL于10 mL比色管中，分別加入番石榴黃酮樣液70、140、210、280、350 μL，再加入體積分?jǐn)?shù)95%乙醇溶液，使比色管中溶液的總體積為6 mL，混合搖勻，避光反應(yīng)30 min，然后測其在519 nm波長處的吸光度A1，以不加樣品液為空白組，其吸光度記為A0。

ZGF樣品DPPH自由基清除率的測定：準(zhǔn)確加入DPPH溶液2 mL于10 mL比色管中，分別加入ZGF樣液0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mL，再加入體積分?jǐn)?shù)95%的乙醇溶液，使比色管中溶液的總體積為6 mL，混合搖勻，避光反應(yīng)30 min，然后測其在519 nm波長處的吸光度A1，以不加樣品液為空白組，其吸光度設(shè)為A0。按式（2）計(jì)算DPPH自由基清除率。

1.3.10 細(xì)胞培養(yǎng)

將HepG2細(xì)胞置于含有10%（體積分?jǐn)?shù)）胎牛血清、100 U/mL青霉素、100 U/mL鏈霉素的高糖DMEM培養(yǎng)基中，并于37 ℃、5% CO2的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，每2 d換一次培養(yǎng)基。當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)到約80%～90%時(shí)，可進(jìn)行傳代培養(yǎng)。

1.3.11 細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)

將HepG2細(xì)胞接種至48 孔板，密度為1×105個(gè)/孔。培養(yǎng)24 h后使細(xì)胞貼壁，吸出舊培養(yǎng)液，按樣品液質(zhì)量濃度梯度為0（對照）、0.5、1、1.5、2、5、10 mg/mL上樣，補(bǔ)充培養(yǎng)基至200 μL，每組做3 個(gè)平行實(shí)驗(yàn)。繼續(xù)培養(yǎng)24 h后，吸出舊培養(yǎng)液，每孔加入150 μL MTT（1 mg/mL）溶液，避光培養(yǎng)4 h后吸出MTT溶液，加入150 μL的DMSO，避光搖動7 min使晶體完全溶解，使用酶聯(lián)免疫檢測儀測定各孔在540 nm波長處的OD值。空白為孔中不添加任何物質(zhì)。細(xì)胞相對活力按公式（3）計(jì)算。

1.3.12 氧化損傷模型中H2O2濃度的篩選

將HepG2細(xì)胞以1×105個(gè)/孔接種至48 孔板。培養(yǎng)24 h使細(xì)胞貼壁，吸出舊培養(yǎng)液，按H2O2濃度梯度為0、100、200、300、400、500、600、800、1 000 μmol/L上樣，補(bǔ)齊培養(yǎng)基至200 μL，每組進(jìn)行3 個(gè)平行實(shí)驗(yàn)。繼續(xù)孵育24 h后吸出舊培養(yǎng)液，每孔加入150 μL MTT（1 mg/mL）溶液。避光培養(yǎng)4 h后吸出MTT溶液，加入150 μL DMSO，避光搖晃7 min，使晶體完全溶解，并測定各孔在540 nm波長處的OD值[23]。

1.3.13 ZGF對H2O2誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞氧化損傷的影響

設(shè)置空白組、對照組（加800 μmol/L的H2O2但不加樣液）和實(shí)驗(yàn)組（加800 μmol/L的H2O2和質(zhì)量濃度梯度分別為0.5、1、1.5、2、5 mg/mL的樣液），每組3 個(gè)平行。將細(xì)胞按1×105個(gè)/孔接種至48 孔板中，培養(yǎng)24 h使細(xì)胞貼壁，棄去培養(yǎng)液，按樣液的質(zhì)量濃度梯度上樣，補(bǔ)齊培養(yǎng)基，培養(yǎng)1 h后再加適量的H2O2使其濃度為800 μmol/L，且每孔總體積為200 μL。繼續(xù)培養(yǎng)24 h后吸出舊培養(yǎng)液，每孔加入150 μL MTT（1 mg/mL）溶液，避光培養(yǎng)4 h后吸出MTT溶液。每孔加入150 μL DMSO，避光搖晃7 min，使晶體完全溶解，并測定各孔在540 nm波長處的OD值。

1.3.14 ZGF對H2O2誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞產(chǎn)生活性氧的影響

根據(jù)1.3.13節(jié)的分組方法將細(xì)胞分組。將HepG2細(xì)胞1×105個(gè)/孔接種至48 孔板中，培養(yǎng)24 h使細(xì)胞貼壁，棄培養(yǎng)液，用質(zhì)量濃度梯度0.5、1、1.5、2、5 mg/mL樣液上樣，補(bǔ)齊培養(yǎng)基，1 h后再加適量的H2O2使其濃度為800 μmol/L，且每孔總體積為200 μL。繼續(xù)培養(yǎng)24 h后吸出舊培養(yǎng)液，加入200 μL的DMEM培養(yǎng)搖晃振蕩清洗3 次，每次5 min。接著每孔加入DCFH-DA熒光試劑（10 μmol/L）150 μL，搖晃振蕩5 min使其充分與HepG2細(xì)胞接觸，放入培養(yǎng)箱中避光培養(yǎng)20 min后吸出熒光試劑。用200 μL磷酸鹽緩沖液（phosphate buffered saline，PBS）清洗3 次，每次5 min，吸凈每孔的PBS后于熒光倒置顯微鏡下觀察。

1.3.15 釋放實(shí)驗(yàn)

人工胃液的配制：取1 mol/mL的稀鹽酸，加超純水稀釋至pH值為1.5。在100 mL溶液中加入1 g胃蛋白酶，混勻，用0.2 μm的無菌有機(jī)針頭濾膜過濾待用。

稱取10 mg的ZGF樣品置于含有2 mL人工胃液的5 mL離心管中，每間隔1 h吸取300 μL溶液，做3 組平行實(shí)驗(yàn)，每組100 μL溶液。然后補(bǔ)充相同體積的新鮮PBS到5 mL離心管。通過紫外分光光度計(jì)測定釋放的黃酮的量并用以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品制作質(zhì)量濃度曲線。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

使用Origin 8.0和Graphpad Prism 5軟件作圖，采用SPSS 25軟件中Duncan’s法進(jìn)行顯著性分析，當(dāng)P＜0.05時(shí)為具有顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 番石榴黃酮的提取和純化結(jié)果

經(jīng)過超聲波輔助提取得到的番石榴黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)只有2.8%，而經(jīng)純化后的番石榴黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升至67.0%，純化大幅提高了番石榴黃酮的純度。

2.2 不同比例的ZGF的包埋率

圖1 不同比例的ZGF對黃酮化合物的包埋率Fig.1 Encapsulation efficiency of ZGF with different ratios of flavonoids to zein

由圖1可看出，番石榴黃酮和玉米醇溶蛋白質(zhì)量比為1∶4、1∶8、1∶12、1∶16、1∶20時(shí)ZGF的包埋率分別為85.12%、83.23%、83.92%、93.29%、75.25%，其中質(zhì)量比為1∶16時(shí)的包埋率最高，質(zhì)量比為1∶20時(shí)的包埋率最低。因此選擇質(zhì)量比為1∶16的番石榴黃酮-玉米醇溶蛋白進(jìn)行后續(xù)的實(shí)驗(yàn)。

2.3 納米球顆粒表征

2.3.1 SEM觀察結(jié)果

圖2 不同質(zhì)量濃度玉米醇溶蛋白制備的玉米醇溶蛋白納米顆粒以及ZGF的SEM圖Fig.2 SEM images of zein nanoparticles prepared with different concentrations of zein and ZGF

用SEM對ZGF和玉米醇溶蛋白納米顆粒的形貌進(jìn)行表征，結(jié)果如圖2所示。當(dāng)玉米醇溶蛋白質(zhì)量濃度為0.2 mg/mL和1 mg/mL時(shí)形成的納米顆粒球尺寸均勻。當(dāng)玉米醇溶蛋白質(zhì)量濃度為2 mg/mL時(shí)所形成的納米顆粒球尺寸較不均勻，有些甚至超過1 μm。因此，在后續(xù)的包埋實(shí)驗(yàn)中采用玉米醇蛋白的最終質(zhì)量濃度為1 mg/mL。圖2D為番石榴黃酮與1 mg/mL玉米醇溶蛋白質(zhì)量比為1∶16條件下合成的ZGF的SEM圖，可看出形成的納米球比較均勻，均在500 nm左右。

2.3.2 TEM觀察和石蠟切片SEM觀察結(jié)果

圖3 玉米醇溶蛋白納米球顆粒TEM圖和ZGF石蠟切片SEM圖Fig.3 TEM images of zein nanoparticles and SEM images of ZGF

由圖3可看出，在玉米醇溶蛋白質(zhì)量濃度為1 mg/mL的條件下合成的玉米醇溶蛋白納米顆粒與番石榴黃酮和玉米醇溶蛋白質(zhì)量比為1∶16的條件下合成的ZGF都為均勻的球形，大小為500 nm左右，番石榴黃酮化合物的引入不會引起納米顆粒形貌發(fā)生較大的改變。從石蠟切片后的SEM圖可看出，經(jīng)切割后的玉米醇溶蛋白納米球顆粒和ZGF都為實(shí)心。

2.3.3 FTIR分析結(jié)果

圖4 玉米醇溶蛋白納米顆粒、純化后的番石榴黃酮和ZGF的FTIR圖Fig.4 FTIR spectra of zein nanoparticles, purified guava flavonoids and ZGF

由圖4可知，在3 419、2 960、1 651 cm-1和1 539 cm-1處的峰為玉米醇溶蛋白納米球顆粒的主要特征峰，分別歸因于羥基、C—H、酰胺I帶的C＝O拉伸和酰胺II帶的C—N拉伸[24-25]。番石榴黃酮在3 419 cm-1處具有較強(qiáng)的吸收峰且峰形較寬，這是由分子間氫鍵O—H伸縮振動引起的。此外，從圖4中還觀察到苯環(huán)的特征吸收峰（1 616 cm-1和1 519 cm-1處）[26]。比較玉米醇溶蛋白納米球顆粒、番石榴黃酮和ZGF（番石榴黃酮與1 mg/mL玉米醇溶蛋白1∶16的條件下合成）的FTIR圖，發(fā)現(xiàn)ZGF的氫鍵峰向低波數(shù)轉(zhuǎn)移，出現(xiàn)在3 315 cm-1處，這是因?yàn)橛衩状既艿鞍字絮０返陌被c番石榴黃酮的羥基之間發(fā)生了相互作用而形成了氫鍵，氫鍵的形成會使伸縮振動波數(shù)移向低波數(shù)。這說明黃酮已被玉米醇溶蛋白包埋[27]。

2.3.4 差示掃描量熱法分析結(jié)果

圖5 玉米醇溶蛋白納米顆粒、純化后的番石榴黃酮和ZGF的DSC分析圖Fig.5 DSC curves of zein nanoparticles, purified guava flavonoids and ZGF

如圖5所示，玉米醇溶蛋白納米顆粒和番石榴黃酮分別在56.66 ℃和84.29 ℃處出現(xiàn)較寬的吸熱峰，玉米醇溶蛋白納米顆粒的峰值低于番石榴黃酮，可能是番石榴黃酮的親水性更強(qiáng)。而番石榴黃酮與1 mg/mL玉米醇溶蛋白質(zhì)量比為1∶16條件下合成的ZGF復(fù)合顆粒在61.46 ℃處出現(xiàn)較寬的吸熱峰，介于玉米醇溶蛋白和番石榴黃酮吸熱峰之間，可能是番石榴的加入增強(qiáng)了玉米醇溶蛋白的水親和力，以及它們之間形成了氫鍵，從而增強(qiáng)了復(fù)合顆粒的熱穩(wěn)定性。

2.4 番石榴黃酮和ZGF的DPPH自由基清除率

圖6 純化后的番石榴總黃酮質(zhì)量濃度對DPPH自由基的清除能力Fig.6 Scavenging ability of purified flavonoids at different concentrations on DPPH radicals

清除自由基實(shí)驗(yàn)是體外抗氧化活性測定的方法之一，其中DPPH自由基清除法是比較常用的經(jīng)典方法之一[28]，DPPH自由基的清除率越大則說明樣品的抗氧化活性越強(qiáng)[29]。圖6和圖7分別顯示了純化后的番石榴總黃酮和ZGF（番石榴黃酮與1 mg/mL玉米醇溶蛋白質(zhì)量比為1∶16條件下制備）對DPPH自由基的清除能力。結(jié)果表明，隨著番石榴黃酮的質(zhì)量濃度增加，DPPH自由基的清除率逐漸增加。對于純化后的番石榴總黃酮，黃酮質(zhì)量濃度在39.08 μg/mL（番石榴黃酮的樣液量為350 μL）時(shí)，DPPH自由基的清除率達(dá)到90.34%（圖6）。對于ZGF，黃酮質(zhì)量濃度在16.42 μg/mL（ZGF的樣液量為2.5 mL，ZGF的質(zhì)量濃度為416.67 μg/mL）時(shí)，DPPH自由基的清除率達(dá)到86.02%（圖7）。這說明番石榴黃酮和ZGF具有較強(qiáng)的清除DPPH自由基的能力。

圖7 ZGF中黃酮質(zhì)量濃度對DPPH自由基的清除能力Fig.7 Scavenging ability of ZGF with different flavonoid concentrations on DPPH radicals

2.5 ZGF對HepG2細(xì)胞活力的影響

分別測定質(zhì)量濃度為0、0.5、1、1.5、2、5 mg/mL和10 mg/mL的番石榴黃酮和ZGF（番石榴黃酮與1 mg/mL玉米醇溶蛋白質(zhì)量比為1∶16條件下制備）對HepG2細(xì)胞活力的影響，通過MTT法來檢測細(xì)胞活力，篩選ZGF細(xì)胞實(shí)驗(yàn)最適的質(zhì)量濃度[30]。由圖8可看出，當(dāng)番石榴黃酮質(zhì)量濃度在5 mg/mL以下時(shí)，番石榴黃酮對細(xì)胞活力沒有影響。當(dāng)番石榴黃酮質(zhì)量濃度為10 mg/mL時(shí)，細(xì)胞活力下降，且與空白組相比，具有高度顯著差異；因此以0.5、1、1.5、2 mg/mL和5 mg/mL作為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)質(zhì)量濃度梯度。

圖8 不同質(zhì)量濃度番石榴黃酮對HepG2細(xì)胞活力的影響Fig.8 Effect of different concentrations of flavonoids on HepG2 cell viability

由圖9可看出，當(dāng)質(zhì)量濃度在5 mg/mL以下時(shí)，ZGF對細(xì)胞基本沒有毒性作用。當(dāng)ZGF質(zhì)量濃度達(dá)到10 mg/mL時(shí)，HepG2細(xì)胞的相對活力高度顯著下降，表明對細(xì)胞造成嚴(yán)重的損傷，因此以0.5、1、1.5、2 mg/mL和5 mg/mL作為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)質(zhì)量濃度梯度。

圖9 不同質(zhì)量濃度ZGF培養(yǎng)對HepG2細(xì)胞活力的影響Fig.9 Effect of different concentrations of ZGF on HepG2 cell viability

2.6 氧化損傷模型中H2O2濃度的篩選結(jié)果

圖10 不同濃度H2O2對HepG2細(xì)胞活力的影響Fig.10 Effect of different concentrations of H2O2 on the viability of HepG2 cells

由圖10可知，隨著H2O2濃度的增加，HepG2細(xì)胞的相對活力逐漸降低，說明H2O2可以對HepG2肝癌細(xì)胞造成氧化損傷[31]，且當(dāng)H2O2濃度達(dá)到800 μmol/L時(shí)，細(xì)胞的相對活力約為空白組的一半，此時(shí)H2O2已經(jīng)對HepG2細(xì)胞造成嚴(yán)重?fù)p傷，因此選擇H2O2濃度為800 μmol/L建立細(xì)胞氧化損傷模型。

2.7 ZGF對H2O2誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞氧化損傷的影響

圖11 不同質(zhì)量濃度的ZGF對H2O2誘導(dǎo)的HepG2肝癌細(xì)胞氧化損傷的影響Fig.11 Effect of different concentrations of ZGF on oxidative damage of HepG2 cells induced by H2O2

由圖11可知，加入800 μmol/L H2O2后，細(xì)胞的相對活力高度顯著低于空白組，且實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞的活力高于對照組。在5 mg/mL內(nèi)，隨著ZGF（番石榴黃酮與1 mg/mL玉米醇溶蛋白質(zhì)量比為1∶16條件下制備）質(zhì)量濃度的增加，細(xì)胞的活力也相應(yīng)增加。因此，ZGF對H2O2誘導(dǎo)的氧化損傷具有保護(hù)作用。

2.8 ZGF對H2O2誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞產(chǎn)生活性氧的影響

圖12 HepG2細(xì)胞ROS熒光染色結(jié)果Fig.12 Fluorescence staining analysis of ROS production in HepG2 cells

由圖12可見，對照組與空白組相比，熒光強(qiáng)度明顯增大，這說明HepG2細(xì)胞在H2O2作用下產(chǎn)生了大量的活性氧（reactive oxygen species，ROS）[32]。加入ZGF后，在0.5～2 mg/mL范圍內(nèi)，熒光強(qiáng)度隨著ZGF質(zhì)量濃度的增大而減小。當(dāng)質(zhì)量濃度在2～5 mg/mL范圍時(shí)，熒光強(qiáng)度無明顯的變化。這說明ZGF在一定質(zhì)量濃度內(nèi)可以有效清除H2O2誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞產(chǎn)生的ROS，且清除能力在0.5～2 mg/mL的范圍內(nèi)隨著ZGF質(zhì)量濃度增加而增強(qiáng)。

2.9 ZGF在人工胃液中的釋放效果

ZGF在人工胃液中的釋放實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖13所示，在1～6 h內(nèi)，累積釋放率隨時(shí)間的延長而增加。6 h的累積釋放率為64.11%。6 h后，隨著時(shí)間的延長，累積釋放率趨于穩(wěn)定。番石榴黃酮在整個(gè)釋放過程中緩慢釋放，釋放效果良好。

圖13 ZGF在人工胃液中的釋放曲線Fig.13 Release curve of ZGF in artificial gastric juice

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)通過超聲輔助提取番石榴果實(shí)中的黃酮，并測得其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.8%。利用AB-8大孔樹脂對其進(jìn)行純化，使番石榴黃酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到67.0%。通過溶劑揮發(fā)自組裝方法制備玉米醇溶蛋白-番石榴黃酮復(fù)合納米顆粒。當(dāng)玉米醇溶蛋白和番石榴黃酮的質(zhì)量比為16∶1時(shí)其包埋率高達(dá)93.29%，制備的復(fù)合納米顆粒為直徑500 nm左右的球形，且顆粒大小均勻。FTIR和DSC分析表明玉米醇溶蛋白與番石榴黃酮發(fā)生了相互作用，增強(qiáng)了復(fù)合顆粒的熱穩(wěn)定性。此外，體外實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，ZGF對H2O2誘導(dǎo)的氧化損傷有一定的保護(hù)作用，同時(shí)，隨著ZGF質(zhì)量濃度的增加，DPPH自由基的清除率逐漸增加，表明ZGF具備良好的抗氧化活性。此外，在1～6 h內(nèi)，ZGF樣品在人工胃液中的累積釋放率隨時(shí)間延長而增加，6 h時(shí)的累積釋放率為64.11%，釋放效果良好。該研究結(jié)果可為番石榴黃酮的綜合利用提供理論參考。