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壳聚糖—结冷胶钙凝胶珠的制备与开释性子商酌

食品添加剂

  蛋白多肽类功能成分口服时往往在吸收前就易被胃肠道内众多的蛋白酶水解而失去活性,这直接推动了稳定、安全有效的控制释放系统的研究与开发。多糖具有来源丰富和安全稳定等特性,可用作控制释放载体的优良基质。以凝胶珠外覆壳聚糖形成的微胶囊,因其良好的生物相容性及温和的形成条件而成为极具潜力的释放载体。本论文采用离子移变交联和聚电解质络合相结合的方法,系统研究了载有蛋白类功能性成分的壳聚糖-结冷胶钙凝胶珠体系的制备工艺和配方,探讨了其体外溶胀释放特性,旨在为蛋白类功能成分肠道释放载体的开发提供指导。 通过比较牛血清白蛋白的包封率、载量及产品的溶胀释放特性,确定了一步法制备载有牛血清白蛋白的壳聚糖-结冷胶钙凝胶珠的优良工艺条件,结冷胶溶液1.50%(w/v)、BSA/结冷胶质量比2:4,氯化钙溶液0.25mol/L、壳聚糖溶液0.5%(w/v)、壳聚糖-氯化钙交联溶液pH3.5,结冷胶溶液pH5.5和真空干燥。该条件下制备的凝胶珠中BSA的包封率和载量分别为85.41%和14.60%。经模拟胃液消化2h后,BSA释放率为33.85%;转入模拟小肠液中消化3h后,BSA累积释放率为52.24%;转入模拟结肠液中3h,BSA累积释放率为58.91%。与未添加壳聚糖的体系相比,BSA包封率提高了近20%,在模拟胃液中突释率降低了20%。通过采用数学模型拟合确定了壳聚糖-结冷胶钙凝胶珠体系中BSA的释放行为主要符合一级动力学模型和Higuchi模型,释放指数n均小于0.43,属于Fickian扩散。 通过扫描电镜(SEM)和光学显微镜对壳聚糖-结冷胶钙凝胶珠的超微结构进行了表征。湿态壳聚糖-结冷胶钙凝胶珠表面无明显凹陷褶皱,相对光滑圆整;经过真空干燥后,凝胶珠发生了体积相变,由规则的球形变为不规则的椭球形结构,凝胶珠表面呈现裂纹。壳聚糖在结冷胶钙表面形成了致密的壳聚糖-结冷胶聚电解质复合膜,具有明显的“核壳”结构,使得凝胶珠表面更为致密、裂纹分布更少且更小,从而赋予体系良好的包埋和胃肠道控制释放特性。 通过傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)和X-射线衍射仪(XRD)等手段探讨了各组分之间的相互作用及其存在方式。壳聚糖与结冷胶之间的静电作用和结冷胶与Ca~(2+)之间离子交联作用为载有BSA的壳聚糖-结冷胶钙凝胶珠形成的主要驱动力,BSA以非晶态分布于其基质中。 为改善壳聚糖-结冷胶钙凝胶珠在模拟胃液中的突释现象,将结冷胶和果胶复配使用。当结冷胶/果胶质量比为7:1时,模拟胃液中BSA的突释率降低了7%,在模拟小肠液和模拟结肠液中BSA的释放率也增加了近25%。数学模型拟合结果显示,果胶的辅助使用使得其释放指数n介于0.43~0.85范围内,为不规则扩散。通过比较体系对不同蛋白(BSA、胰岛素、大豆多肽和大米多肽)的适用性,发现该体系对相对分子质量较大、亲水性较差的蛋白多肽类物质更易达到较好包埋和控释效果。

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本站文章于2019-10-25 07:30,互联网采集,如有侵权请发邮件联系我们,我们在第一时间删除。 转载请注明:壳聚糖—结冷胶钙凝胶珠的制备与开释性子商酌 食品添加剂