荔枝多酚微膠囊的制備工藝優(yōu)化及其特性分析

張漢輝，程杏安, ，李俊杰，黃 相，東方云，劉 欣，劉展眉，蔣旭紅,

（1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院, 廣東廣州 510225；2.廣州南洋理工職業(yè)學(xué)院教學(xué)科研部, 廣東廣州 510900）

荔枝(Litchi chinensisSonn.)為無(wú)患子科，主產(chǎn)于我國(guó)廣東、廣西、海南等地[1]。荔枝中含有大量的酚類物質(zhì)，如黃酮、酚酸、單寧等多類活性成分[2]，具有抗氧化[3]、抗炎[4]、降血糖[5]及抑癌[6]等多種重要的生物活性。目前有關(guān)荔枝多酚的研究大多停留在提取純化方面，謝三都等[7]通過(guò)超聲波提取荔枝殼多酚，提取率為37.10%；董麗紅等[8]通過(guò)C18硅膠層析柱將荔枝果肉多酚提取物分離出4個(gè)成分群。但荔枝多酚易氧化，對(duì)溫度、光照、pH等較為敏感[9]，并且荔枝多酚在體內(nèi)容易與生物大分子發(fā)生相互作用，從而導(dǎo)致其生物利用度降低[10]，因此，提高荔枝多酚的穩(wěn)定性具有重要的意義。

微膠囊技術(shù)是一種或多種組分通過(guò)天然高分子材料對(duì)某種基質(zhì)進(jìn)行包埋，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)包埋物有效遞送的技術(shù)[11]。利用微膠囊技術(shù)對(duì)荔枝多酚進(jìn)行包埋，可保護(hù)其活性物質(zhì)免受環(huán)境影響，提高其氧化穩(wěn)定性，并具有緩釋效果。常用的微膠囊制備方法包括噴霧干燥法、化學(xué)交聯(lián)法及復(fù)凝聚法等[12]，噴霧干燥法雖然設(shè)備要求低，但處理不當(dāng)易造成結(jié)塊、粘壁及噴頭堵塞等問(wèn)題[13]；化學(xué)交聯(lián)法主要運(yùn)用合成高分子材料進(jìn)行包埋，這類材料一般化學(xué)穩(wěn)定性高，但生物相容性差[14]；而復(fù)凝聚法操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件相對(duì)溫和，無(wú)有毒試劑，可批量生產(chǎn)[15]，因此在各領(lǐng)域的應(yīng)用中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。OIHANE等[16]通過(guò)復(fù)凝聚法制備白藜蘆醇微膠囊，包埋率達(dá)41.72%，具有較好的耐酸性；石靜文等[17]通過(guò)復(fù)凝聚法制備了蘋果多酚微膠囊，包埋率高達(dá)85.13%，在腸道中具有良好的釋放性能。目前，仍缺少對(duì)荔枝多酚進(jìn)行包埋的相關(guān)研究。

本實(shí)驗(yàn)以海藻酸鈉、殼聚糖為壁材，采用復(fù)凝聚法制備荔枝多酚微膠囊，以包埋率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化制備工藝，并對(duì)其體外釋放性能、抗氧化活性及溫度穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)定。以期為荔枝多酚的高值化利用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

荔枝多酚（純度≥70%） 西安瑞盈生物科技有限公司；海藻酸鈉 高純級(jí)，合肥博美生物科技有限責(zé)任公司；殼聚糖（中粘度，200~400 mpa·s）、磷酸氫二鈉（分析純）、檸檬酸（分析純）、2,2’-聯(lián)氮雙 (3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(ABTS+，98%) 上海麥克林生化科技有限公司；碳酸鈉、氯化鈣、無(wú)水乙醇、鹽酸、沒(méi)食子酸 分析級(jí)，天津市大茂化學(xué)試劑廠；福林酚試劑 生物試劑純，南京都萊生物技術(shù)有限公司。

SU8010型掃描電子顯微鏡 日本日立電子儀器有限公司；UV-2450型紫外分光光度計(jì) 美國(guó)安捷倫科技有限公司；BSA124S型電子分析天平 賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；BSH012383型真空干燥器 江蘇華鷗玻璃有限公司；THZ-82型水浴恒溫振蕩器 中國(guó)榮華儀器制造有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 荔枝多酚微膠囊的制備 取一定量的海藻酸鈉，加入到磷酸緩沖液（41.1 mL 0.2 mol/L磷酸氫二鈉與158.9 mL 0.1 mol/L檸檬酸混合配制pH3.0的磷酸緩沖液），并于60 ℃下加熱溶解，待溶解完全后冷卻至室溫，加入一定量的荔枝多酚；采用滴注法把氯化鈣溶液逐滴注入至混合液中，液滴迅速包裹形成膠珠，反應(yīng)一段時(shí)間（即包埋時(shí)間）后將膠珠浸泡在氯化鈣溶液中，于4 ℃下靜置過(guò)夜，使其硬化。過(guò)濾除去氯化鈣溶液，用去離子水清洗數(shù)遍，將凝膠珠過(guò)濾到殼聚糖溶液中復(fù)膜，常溫反應(yīng)15 min，過(guò)濾，清洗，于真空干燥器中干燥備用，得荔枝多酚微膠囊。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 精確稱取（0.100±0.001） g沒(méi)食子酸，5 mL 70%甲醇溶解，用超純水定容至100 mL配制沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 mg/mL）。分別移取 2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5 mL的沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液于100 mL容量瓶中，分別用超純水定容至刻度，搖勻，質(zhì)量濃度分別為 20~45 μg/mL，間隔 5 μg/mL。分別移取不同質(zhì)量濃度的沒(méi)食子酸溶液1 mL于10 mL容量瓶中，加入5 mL 10%福林酚試劑，搖勻。反應(yīng)3~8 min，加入4 mL 7.5% 碳酸鈉溶液，加水定容至刻度，搖勻，室溫下放置60 min。用 10 mm比色皿、在765 nm波長(zhǎng)條件下用分光光度計(jì)測(cè)定吸光度。以沒(méi)食子酸質(zhì)量濃度（μg/mL）為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.3 微膠囊工藝的單因素及正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 初步固定殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%，氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%，包埋時(shí)間1 h，荔枝多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%，海藻酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%合成荔枝多酚微膠囊。以微膠囊包埋率為指標(biāo)優(yōu)化微膠囊的制備工藝，分別對(duì)海藻酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)（1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%）、氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)（2%、3%、4%、5%、6%）、殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、3.0%）、包埋時(shí)間（1、2、3、4、5 h）、荔枝多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.6%、0.8%、1.0%、1.5%、2.5%）進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)。

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取海藻酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)、荔枝多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)、殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)三個(gè)因素進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)的設(shè)計(jì)，以微膠囊包埋率為指標(biāo)確定最佳制備工藝。正交試驗(yàn)因素與水平見(jiàn)表1。

表1 正交試驗(yàn)因素與水平Table 1 Coded levels of independent variables used for orthogonal array design

1.2.4 微膠囊包埋率的測(cè)定 精確稱取荔枝多酚微膠囊（1.0±0.2）g，破碎振蕩，超聲溶解 20 min，靜置，取上清液，測(cè)定吸光度，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)曲線（下圖1），求得荔枝多酚的含量。荔枝多酚微膠囊的包埋率（Encapsulation efficiency，EE）按下式（1）計(jì)算。

圖1 沒(méi)食子酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curves of gallic acid

式中：m1為未包埋多酚的質(zhì)量，g；m0為微膠囊中多酚的質(zhì)量，g。

1.2.5 掃描電鏡（SEM）分析 取適量微膠囊樣品分散于導(dǎo)電膠上，并進(jìn)行噴金處理，用SU8010型電子顯微鏡進(jìn)行觀察。

1.2.6 抗氧化活性的測(cè)定 參考鄧姣等[18]、高瑾等[19]的方法，將 5 mL 7 mmol/L 的 ABTS+溶液和 88 μL 140 mmol/L 的 K2S2O8均勻混合，避光放置 14~16 h，得到ABTS+溶液。使用前用無(wú)水乙醇稀釋至A734為（0.70±0.02）。準(zhǔn)確吸取 ABTS+工作液 2 mL與25 μL不同質(zhì)量濃度的待測(cè)樣品溶液混合搖勻，室溫下避光反應(yīng)6 min，于734 nm下測(cè)其吸光度A1，同時(shí)用無(wú)水乙醇代替樣品液作為對(duì)照測(cè)定吸光度為A0，用蒸餾水代替ABTS+作為本底樣液，測(cè)得吸光度為A2。用維生素C重復(fù)上述步驟。上述所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)操作三次，取平均值。

式中：A1為樣品的吸光度；A2為本底樣液的吸光度；A0為空白的吸光度。

1.2.7 微膠囊的體外釋放性能

1.2.7.1 pH對(duì)微膠囊溶脹性能的影響 往20 mL的緩沖液（pH2.00、6.86、11.00）中分別加入 0.30 g微膠囊，維持溫度為（37±0.5）℃，60 r/min，分別在 10、20、30、60、120、180 min 時(shí)取出稱重，按式（3）計(jì)算溶脹率。

式中：m1為t時(shí)刻微膠囊的質(zhì)量，g；m0為微膠囊的初始質(zhì)量，g。

1.2.7.2 pH對(duì)微膠囊體外釋放性能的影響 參照陳文彬[20]、YANG等[21]的方法，往 20 mL的緩沖液（pH2.00、6.86、11.00）中加入微膠囊，維持溫度為（37±0.5）℃，60 r/min，分別在 10、20、30、60、120、180 min時(shí)取上清液，同時(shí)補(bǔ)充同體積的緩沖液，按式（2）、式（4）計(jì)算 ABTS+清除率及多酚釋放率。

式中：m1為荔枝多酚的釋放量，g；m0為微膠囊中荔枝多酚的總量，g。

1.2.7.3 微膠囊的緩釋機(jī)理 常見(jiàn)的微膠囊釋放動(dòng)力學(xué)模型如表2所示，將荔枝多酚微膠囊緩釋數(shù)據(jù)代入方程擬合，以方程的相關(guān)擬合系數(shù)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，探究其釋放機(jī)理[22]。

表2 數(shù)學(xué)擬合模型Table 2 Model fitting equations

1.2.8 微膠囊的貯藏穩(wěn)定性 準(zhǔn)確稱取0.30 g荔枝多酚及微膠囊，置于20 mL水中，參照SHAO[23]等的方法，分別于30、40、50 ℃條件下避光放置，10、20、30、60、120、180 min后取樣，進(jìn)行荔枝多酚含量及ABTS+清除能力的測(cè)定，同時(shí)補(bǔ)充同體積相應(yīng)的緩沖液，其中荔枝多酚的保留率按式（5）計(jì)算。

式中：m1為t時(shí)刻荔枝多酚的含量，g；m0為荔枝多酚的初始含量，g。

1.3 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)均設(shè)置3次重復(fù)，且所得數(shù)值采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)主要用SPSS 21.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，圖表利用Origin 2019b進(jìn)行繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

根據(jù)沒(méi)食子酸質(zhì)量濃度C（μg/mL）與紫外分光吸光度Abs之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立線性方程，繪制相對(duì)的校準(zhǔn)曲線：Y=0.0114x+0.0146（R2=0.9993）。

2.2 荔枝多酚微膠囊的單因素實(shí)驗(yàn)

2.2.1 海藻酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)荔枝多酚微膠囊包埋率的影響 由圖2可知，隨著海藻酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高，微膠囊的包埋率逐漸升高，并于3.0%質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，包埋率達(dá)到最高91.76%。這是由于海藻酸鈉分子中含有G分子鏈，可以跟二價(jià)金屬鈣離子鍵合，形成海藻酸鈣三維網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu)，稱為蛋盒（egg-box）結(jié)構(gòu)[24?25]，隨著海藻酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高，存在更多的G分子鏈與鈣離子鍵合，形成更穩(wěn)定的微膠囊，從而提升微膠囊的包埋率。但隨著海藻酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)繼續(xù)提高，其分子鏈與鈣離子的鍵合已達(dá)到飽和，出現(xiàn)分子鏈過(guò)剩的現(xiàn)象，難以形成緊密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，造成膠囊包埋率的下降。因此，海藻酸鈉的最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)是3.0%。

圖2 海藻酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)微膠囊包埋率的影響Fig.2 Effects of mass fraction of alginate sodium on the embedding rate of microcapsles

2.2.2 氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)荔枝多酚微膠囊包埋率的影響 由圖3可知，隨著氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高，微膠囊的包埋率逐漸升高，并于3%質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，包埋率達(dá)到最高91.44%。這是由于氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高，更多的鈣離子與海藻酸鈉的G分子鏈鍵合，形成更為緊密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而提升膠囊的包埋率。但隨著氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，出現(xiàn)氯化鈣過(guò)剩的現(xiàn)象，G分子鏈與鈣離子形成過(guò)于緊密的結(jié)構(gòu)，多酚的包埋量有限，造成膠囊包埋率下降。因此，氯化鈣的最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)是3%。

圖3 氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)微膠囊包埋率的影響Fig.3 Effects of mass fraction of calcium chloride on the embedding rate of microcapsles

2.2.3 殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)荔枝多酚微膠囊包埋率的影響 由圖4可知，隨著殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高，微膠囊的包埋率逐漸升高。這是由于殼聚糖溶解于稀醋酸中，其分子鏈上產(chǎn)生大量帶正電荷的伯氨基，海藻酸鈉在水中可形成大量帶負(fù)電荷的羧基，加入殼聚糖溶液時(shí)，殼聚糖可通過(guò)正、負(fù)電荷的靜電作用聚集在海藻酸鈉表面[26?27]，形成第二層膠囊壁。隨著殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高，殼聚糖將快速包裹于海藻酸鈉膠囊表面，防止制備過(guò)程中多酚的損失，從而提高膠囊的包埋率。但隨著殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)繼續(xù)提高，質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.0%時(shí)，殼聚糖溶液過(guò)于粘稠，微膠囊難以均勻復(fù)膜。因此，殼聚糖的最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)是1.5%。

圖4 殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)微膠囊包埋率的影響Fig.4 Effects of mass fraction of chitosan on the embedding rate of microcapsles

2.2.4 包埋時(shí)間對(duì)荔枝多酚微膠囊包埋率的影響由圖5可知，隨著海藻酸鈉-氯化鈣包埋時(shí)間的增加，微膠囊的包埋率逐漸升高，并于3 h時(shí)，包埋率達(dá)到最高90.26%。當(dāng)包埋時(shí)間大于3 h時(shí)，內(nèi)部多酚逸出，導(dǎo)致包埋率下降。1 h與3 h的包埋率僅相差1.57%，因此從效益最大化考慮，包埋的最佳時(shí)間是1 h。

圖5 包埋時(shí)間對(duì)微膠囊包埋率的影響Fig.5 Effects of embedding time on the embedding rate of microcapsles

2.2.5 荔枝多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)荔枝多酚微膠囊包埋率的影響 由圖6可知，隨著荔枝多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高，微膠囊的包埋率逐漸升高，并于0.8%時(shí)，包埋率達(dá)到最高89.23%。當(dāng)荔枝多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)繼續(xù)提高，多酚樣品出現(xiàn)過(guò)剩，從而導(dǎo)致膠囊包埋率下降。因此，荔枝多酚的最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.8%。

圖6 荔枝多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)微膠囊包埋率的影響Fig.6 Effects of mass fraction of Lichi polyphenols on the embedding rate of microcapsles

2.3 荔枝多酚微膠囊的正交試驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，確定正交因素的水平范圍為海藻酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.5%~3.5%、荔枝多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.6%~1.5%、殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.0%~2.0%，以包埋率為指標(biāo)，確定荔枝多酚微膠囊的最佳制備條件。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見(jiàn)下表3。

表3 微膠囊制備正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 3 Orthogonal array design and experimental results

從正交試驗(yàn)結(jié)果表可知：以微膠囊包埋率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，影響從大到小排序分別是荔枝多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)>海藻酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)>殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)。荔枝多酚微膠囊制備的最佳組合為：3.5%海藻酸鈉，0.8%荔枝多酚，2.0%殼聚糖，依照上述條件進(jìn)行方法驗(yàn)證，得到的包埋率是（95.74%±0.89%）。

2.4 荔枝多酚微膠囊掃描電鏡分析

如圖7所示，制備的荔枝多酚微膠囊外貌近似球狀，直徑為1~1.5 mm。制得的微膠囊粒徑均一，外表不平滑；從圖7c觀察，微膠囊內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密，可對(duì)荔枝多酚起到緩慢釋放的效果。

圖7 微膠囊全貌（a）、微膠囊（b）、膠囊內(nèi)部結(jié)構(gòu)（c）的電鏡圖Fig.7 SEM of lichi polyphenols microcapsules

2.5 體外釋放性能

2.5.1 pH對(duì)微膠囊溶脹性能的影響 由圖8可知，膠囊處于pH6.86（模擬腸液）時(shí)溶脹率最大，這是由于羧基發(fā)生電離,氨基發(fā)生質(zhì)子化，分子之間的靜電斥力加大,降低了微膠囊的交聯(lián)密度，隨后引起微膠囊溶脹[28]。當(dāng)膠囊處于pH11.00時(shí)，微膠囊表面的殼聚糖在堿性環(huán)境下會(huì)沉淀固化，氨基質(zhì)子化趨勢(shì)減弱，結(jié)構(gòu)收縮[29]，從而導(dǎo)致微膠囊溶脹率較pH6.86低。當(dāng)膠囊處于pH2.00（模擬胃液）時(shí)溶脹率最低，這是由于氨基和羧基都呈現(xiàn)出不同程度的質(zhì)子化，—NH2的質(zhì)子化作用(—NH3+)使得靜電斥力和親水性增加,但—COO－的質(zhì)子化作用使—COOH、—NH2和—OH之間形成氫鍵而導(dǎo)致高分子鏈?zhǔn)湛s,導(dǎo)致其溶脹率較低[30]，說(shuō)明膠囊在胃液中相對(duì)穩(wěn)定，可較好地保護(hù)荔枝多酚；而膠囊在模擬腸液中溶脹率最大，表明荔枝多酚能較好地在腸道逸出，達(dá)到精準(zhǔn)釋放的效果。

圖8 膠囊在pH2.00、6.86、11.00的溶脹性能Fig.8 Swelling properties of microcapsules at pH2.00、6.86、11.00

2.5.2 pH對(duì)微膠囊體外釋放性能的影響 由圖9可知，隨著pH的升高，膠囊溶液的多酚釋放率及ABTS+清除率呈現(xiàn)先升高后降低的現(xiàn)象，表現(xiàn)出明顯的pH敏感性。膠囊在pH2.00（模擬胃液）時(shí)，膠囊的釋放率及ABTS+清除率隨時(shí)間的增長(zhǎng)并無(wú)較大變化，30 min時(shí)多酚釋放率達(dá)到7.05%，ABTS+清除率為7.48%，3 h后多酚釋放率為7.59%，ABTS+清除率為8.89%，兩者并無(wú)明顯變化，并逐漸趨于平穩(wěn)，表明膠囊的壁材可較好地保護(hù)荔枝多酚，并未在酸性環(huán)境中嚴(yán)重破壞，可在酸性環(huán)境中停留較長(zhǎng)時(shí)間。而pH6.86（模擬腸液）時(shí)，膠囊的釋放率隨時(shí)間的增長(zhǎng)出現(xiàn)大幅上升的趨勢(shì)，30 min時(shí)多酚釋放率便達(dá)到16.95%，ABTS+清除率達(dá)18.22%，3 h后多酚釋放率為 19.66%，ABTS+清除率為 20.30%。當(dāng) pH11.00時(shí)，膠囊的釋放率較pH6.86時(shí)有所下降，多酚釋放率于 30 min后為 13.39%，ABTS+清除率為 7.95%，3 h后多酚釋放率為18.33%，ABTS+清除率為15.56%，表明在強(qiáng)堿環(huán)境中膠囊的多酚釋放受到一定的限制，并且釋放的多酚在強(qiáng)堿環(huán)境中較不穩(wěn)定，抗氧化活性明顯下降。且結(jié)合圖8分析，膠囊在模擬胃液中的溶脹率最小，在模擬腸液的溶脹率最大，綜合表明膠囊在人體胃液中具有較好的穩(wěn)定性，可較好地保護(hù)多酚，而在腸液中可靶向釋放多酚，使其在腸液中得到吸收利用，并發(fā)揮生理作用，具有很好的腸道靶向釋放性。

圖9 膠囊在 pH2.00、6.86、11.00 的多酚釋放率（a）、ABTS+清除率（b）Fig.9 Release curve(a) and ABTS+ scavenging activity(b) of polyphenols microcapsules at pH2.00、6.86、11.00

2.5.3 膠囊在不同pH中的釋放機(jī)理研究 為了研究荔枝多酚微膠囊在不同pH下的釋放機(jī)理，分別采用零級(jí)動(dòng)力學(xué)、一級(jí)動(dòng)力學(xué)及Higuchi模型對(duì)不同pH下的釋放曲線進(jìn)行擬合，結(jié)果見(jiàn)表4、圖10。由表4、圖10可知，微膠囊在 pH2.00、6.86、11.00的釋放曲線與一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型擬合度最高，R2分別為0.985、0.995、0.925。可用傳質(zhì)模型理論來(lái)描述芯材釋放的過(guò)程[31]，水透過(guò)聚合物膜擴(kuò)散進(jìn)入微膠囊內(nèi)，使多酚溶解，由于pH改變了囊壁的物理膨脹性能，結(jié)合圖8分析，膠囊在pH6.86時(shí)溶脹率最大，因此多酚釋放率達(dá)到最大，符合溶脹及緩釋結(jié)果。

表4 膠囊在pH2.00、6.86、11.00中的釋放動(dòng)力學(xué)模型Table 4 Release kinetics model of microcapsules at pH2.00、6.86、11.00

圖10 膠囊在pH2.00、6.86、11.00的一級(jí)動(dòng)力學(xué)擬合曲線Fig.10 Fitting curves of first-order kinetic model of microcapsules at pH2.00、6.86、11.00

2.6 微膠囊的貯藏穩(wěn)定性

由圖11可知，隨著溫度的升高，微膠囊、未包埋的荔枝多酚溶液中多酚的保留率呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢(shì)。當(dāng)未包埋的荔枝多酚溶液置于30、40、50 ℃下，3 h后多酚保留率分別下降為80.47%、73.74%、67.19%，說(shuō)明荔枝多酚對(duì)溫度較為敏感，并且溫度越高，溶液中多酚降解越快，這是因?yàn)楦邷卮偈苟喾由磻?yīng)的進(jìn)行，部分活性物質(zhì)含有紅色的黃烊鹽陽(yáng)離子，升溫使其向無(wú)色的假堿或查爾酮方向轉(zhuǎn)化，并且高溫破壞了反應(yīng)的可逆性，導(dǎo)致活性物質(zhì)進(jìn)一步降解，多酚保留率迅速下降[32]。當(dāng)微膠囊置于30、40、50 ℃下，3 h后多酚保留率分別為82.56%、77.08%、70.08%，多酚保留率均比未包埋的荔枝多酚高，表明荔枝多酚微膠囊化后可有效提高多酚的溫度穩(wěn)定性。

圖11 荔枝多酚及其微膠囊在30、40、50 ℃的穩(wěn)定性Fig.11 Stability of lichi polyphenol and its microcapsules at 30, 40, 50 ℃

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)復(fù)凝聚法制備了荔枝多酚微膠囊，并以包埋率為指標(biāo)，采用正交試驗(yàn)得出最優(yōu)制備工藝：海藻酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.5%，氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%，殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.0%，包埋時(shí)間1 h，荔枝多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.8%，所得微膠囊的包埋率為95.74%。該膠囊近似球形，粒徑均一，外表不平滑，平均粒徑為1 mm。

體外釋放性能結(jié)果表明荔枝多酚微膠囊在不同pH下的多酚釋放曲線均符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，在模擬腸液（pH6.86）中的多酚釋放率、ABTS+清除率及溶脹率最大，具有良好的靶向釋放性；且在相同的溫度條件下，荔枝多酚微膠囊較未包埋的荔枝多酚具有較高的多酚保留率，提高了2.09%~3.34%，表明荔枝多酚的微膠囊化可有效提高荔枝多酚的溫度穩(wěn)定性。