等梯度缓释多酚自组装抗氧化复合物及其制备方法技术

本发明专利技术属于食品添加剂和生物药剂复合制备领域，具体涉及一种等梯度缓释多酚自组装抗氧化复合物及其制备方法,包括下述步骤:称取磺化纳米纤维素乳液，加入去离子水，超声处理得到均一乳液；取干燥后多酚固体粉末加入2倍质量份的有机溶剂中，并与恒温水浴超声仪中超声处理使多酚固体粉末充分溶解得到多酚溶液；将得到的乳液与所述的多酚固体溶液进行自组装过程得到磺化纳米纤维素‑多酚抗氧化复合物；之后通过体外模拟胃液和体外模拟肠液实验对于磺化纳米纤维素‑多酚抗氧化复合物在人体内的多酚缓释效果的进行体外模拟表征。本申请中利用多酚分子在磺化纳米纤维素颗粒表面的单层自组装吸附进而从技术层面保证了其在人体内的等梯度释放。

Self-assembled antioxidant complexes of isogradient sustained-release polyphenols and their preparation methods

The invention belongs to the field of composite preparation of food additives and biological agents, in particular to an isogradient slow release polyphenol self-assembly antioxidant compound and a preparation method thereof, which comprises the following steps: preparing a sulfonated nano cellulose emulsion, adding deionized water and ultrasonic treatment to obtain homogeneous emulsion; after drying, polyphenol solid powder is added to 2 times of mass fraction of organic solvent, and is heated with constant temperature water bath. Ultrasound treatment made polyphenol solid powder fully dissolve to obtain polyphenol solution; the emulsion obtained was self assembled with the polyphenol solid solution to obtain sulfonated nano cellulose polyphenol antioxidant complex; then, through the in vitro simulated gastric juice and in vitro simulated intestinal juice experiment, the polyphenols sustained release effect of sulfonated nano cellulose polyphenols antioxidant compound in the human body was obtained. In vitro characterization was carried out. In this application, the monolayer self-assembled adsorption of polyphenols on the surface of sulfonated cellulose nanoparticles is used to ensure the isogradient release of polyphenols in human body.

【技术实现步骤摘要】
等梯度缓释多酚自组装抗氧化复合物及其制备方法
本专利技术属于食品添加剂和生物药剂复合制备领域，具体涉及一种等梯度缓释多酚自组装抗氧化复合物及其制备方法。
技术介绍
功能性添加剂在生物体内的作用效果与其释放浓度有直接相关性。常规制备方法制得的复合物，其在进入人体内的释放速率随时间推移呈指数性降低，导致其功能在作用初期过度发挥，而在后期阶段因浓度过低而近乎无效。近年来取得广泛关注的添加剂缓释系统通过将功能性添加剂与具有良好生物相容性的材料以物理或者化学方式结合，使其在生物体内利用浓度梯度实现渗透和扩散，从而达到在局部持续释放的效果。该方式可以有效减缓目标物的释放速率，并能使功能性助剂靶向抵达人体的特定部位。与传统制剂相比，缓释系统可以显著减少添加剂的服用次数和剂量，并提高添加剂的生物利用度，降低各种毒副作用。虽然目前一些新型的缓释递送系统已经成功应用于食品和医药行业，但在技术层面仍存在诸多问题，如递送载体在生物体内环境中对于负载物的释放模式的优化。根据添加剂的特性选择合适的生物基载体和负载方法可获得具有良好释放效果的体内缓释系统。多酚，作为常用功能性添加剂的其中一种，其在食品和生物制药领域内具有广泛的应用前景。对于食品行业而言，多酚的强抗氧化性能够有效中断脂肪氧化的链式反应，抑制氧化产物的生成。多酚本身还具有很强的抑菌性，并且能够有效防止天然色素因光照而产生的质变，从而延长储藏时间。而在生物医药领域，多酚可以控制肠道菌群、改善调节肠道内环境，而且可以有效预防胃癌、肠癌等肿瘤疾病以及动脉粥样硬化等心血管疾病。目前，对于多酚类物质的缓释主要通过微胶囊或者乳液的形式实现，例如，申请号201711438916.5提出了一种用于实现茶多酚可控释放的食品级W/O/W型乳浊液的制备方法。申请号201710585270.7提出了一种具有定点释放特性的茶多酚微胶囊及其应用。但是上述方法均普遍存在着制备过程复杂的缺陷，且从机理角度而言难以实现对于目标物等梯度释放的有效控制。本专利技术即针对复合物在人体内不均一释放的问题，创新性采用纳米自组装技术，使用磺化纳米纤维素作为负载基材，完成对多酚分子的负载，并实现其在人体内的等梯度缓释。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种等梯度缓释多酚自组装抗氧化复合物及其制备方法。本专利技术为实现上述目的，采用以下技术方案：一种等梯度缓释多酚自组装抗氧化复合物的制备方法，包括下述步骤：称取磺化纳米纤维素乳液，加入该乳液3倍质量份的去离子水，超声预处理得到均一乳液；取干燥后的多酚固体粉末加入到2倍质量份的有机溶剂中，并于恒温水浴超声仪中超声处理使多酚固体粉末充分溶解得到多酚溶液；将得到的磺化纳米纤维素乳液与所述的多酚溶液进行自组装处理得到磺化纳米纤维素-多酚抗氧化复合物的复配混合液；之后通过体外模拟胃液和模拟肠液实验对磺化纳米纤维素-多酚抗氧化复合物在人体内的多酚缓释效果进行体外模拟表征。复配混合液中的磺化纳米纤维素与多酚的绝干质量比按照自组装的技术要求严格限定于50:1。所述的自组装过程为：所述的磺化纳米纤维素乳液于3000-5000r/min的转速下预剪切5min，提高转速至8000-15000r/min并向上述磺化纳米纤维素乳液中逐滴滴加多酚溶液，待多酚溶液滴加结束后，提高转速至16000-19000r/min，剪切20-25min制得基于自组装机理的磺化纳米纤维素-多酚抗氧化复合物。下式(I)示出了该过程，纳米纤维素的C6位活性羟基被磺酸基取代后得到磺化纳米纤维素，之后在多酚溶液环境下C2、C3位的羟基通过自组装机理负载多酚分子。下式(II)示出自组装后的磺化纳米纤维素-多酚抗氧化复合物缓释过程，由于C2、C3位磺化纳米纤维素-多酚抗氧化复合物的羟基具有相同的反应活性，因此在人体环境中可以实现等梯度缓释。磺化纳米纤维素乳液预处理过程中的超声频率为80-100KHZ；多酚固体粉末溶解的超声频率为30-50KHZ，恒温条件设定为38℃，超声时间为10min。多酚固体粉末的干燥条件为真空无氧干燥,真空度＜-0.08MPa,烘箱温度55℃，干燥时间60h。本申请还包括一种所述的制备方法得到的等梯度缓释多酚自组装抗氧化复合物，所得到的复合物在体外模拟胃液中的等梯度释放速率为21.5-23.0％/2h；在体外模拟肠液环境中的等梯度释放速率为18.0-19.5％/2h。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.由于所使用的磺酸基对于纳米纤维素C6位反应活性最高的羟基的替代，剩余的反应活性接近的C2和C3位羟基位点可以在恒温剪切的制备过程中保证多酚分子在磺化纳米纤维素颗粒表面的高秩序自组装吸附；2.多酚分子在磺化纳米纤维素颗粒表面的单层自组装构造进而从技术层面上保证了其在人体内的等梯度缓释。具体实施方式为了使本
的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合最佳实施例对本专利技术作进一步的详细说明。实施例1：一种等梯度缓释多酚自组装抗氧化复合物的制备方法，包括下述步骤：称取5g磺化纳米纤维素乳液(本申请的磺化纳米纤维素乳液购自于天津浩信纤维素基科技有限责任公司，经测定，其质量浓度为5.5％(w/w)，磺酸基含量为952.37mmol/Kg(电导滴定法测定)。下同)，向该乳液中加入15g去离子水进行超声(超声频率为80-100KHZ)预处理得到均一乳液；取干燥后多酚固体粉末(多酚固体粉末的干燥条件为真空无氧干燥,真空度＜-0.08MPa,烘箱温度55℃，干燥时间60h。下同)加入到2倍质量份的乙醇中，并与恒温水浴超声仪中超声处理(超声频率为30-50KHZ，恒温条件设定为38℃，超声时间为10min。下同)使多酚固体粉末充分溶解得到多酚溶液，将得到的磺化纳米纤维素乳液与所述的多酚溶液进行自组装过程得到磺化纳米纤维素-多酚抗氧化复合物的复配混合液；复配混合液中的磺化纳米纤维素与多酚的绝干质量比按照自组装的技术要求严格限定于50:1。之后通过体外模拟胃液和体外模拟肠液实验对于磺化纳米纤维素-多酚抗氧化复合物在人体内的多酚缓释效果进行体外模拟表征。所述的自组装过程为：所述的磺化纳米纤维素乳液于3500r/min的转速下预剪切5min，提高转速至10000r/min并向上述磺化纳米纤维素乳液中逐滴滴加多酚溶液，待多酚溶液滴加结束后，提高转速至17000r/min，剪切23min制得基于自组装机理的磺化纳米纤维素-多酚抗氧化复合物。所述的模拟胃液的配制为，分别称取0.2ml浓盐酸，0.8g氯化钠，0.8g胃蛋白酶溶于400mL蒸馏水，然后用0.2mol/L的NaOH水溶液调整pH至1.3±0.1制得。所述的模拟肠液的制备为，将2.72g磷酸二氢钾加入100mL蒸馏水，震荡完全溶解后加76ml0.2mol/L氢氧化钠水溶液和200ml的蒸馏水，机械搅拌混合上述混合液，搅拌速度350r/min，并加入胰蛋白酶1.6g混和均匀；使用0.2mol/L氢氧化钠水溶液调pH值至7.5±0.1，而后加入脱氧胆酸盐1.6g后持续搅拌30min，搅拌速度350r/min得到混合液，将所得到的混合液3400r/min条件下高速离心15min得到模拟肠液。体外模拟胃液的实验过程为：取40ml模拟胃液分别放入烧杯中，取6ml磺化纳米纤维素-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种等梯度缓释多酚自组装抗氧化复合物的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：称取磺化纳米纤维素乳液，加入该乳液3倍质量份的去离子水，超声预处理得到均一乳液；取干燥后的多酚固体粉末加入到2倍质量份的有机溶剂中，并于恒温水浴超声仪中超声处理使多酚固体粉末充分溶解得到多酚溶液；将得到的磺化纳米纤维素乳液与所述的多酚溶液进行自组装处理得到磺化纳米纤维素‑多酚抗氧化复合物的复配混合液；之后通过体外模拟胃液和模拟肠液实验对磺化纳米纤维素‑多酚抗氧化复合物在人体内的多酚缓释效果进行体外模拟表征。

【技术特征摘要】
1.一种等梯度缓释多酚自组装抗氧化复合物的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：称取磺化纳米纤维素乳液，加入该乳液3倍质量份的去离子水，超声预处理得到均一乳液；取干燥后的多酚固体粉末加入到2倍质量份的有机溶剂中，并于恒温水浴超声仪中超声处理使多酚固体粉末充分溶解得到多酚溶液；将得到的磺化纳米纤维素乳液与所述的多酚溶液进行自组装处理得到磺化纳米纤维素-多酚抗氧化复合物的复配混合液；之后通过体外模拟胃液和模拟肠液实验对磺化纳米纤维素-多酚抗氧化复合物在人体内的多酚缓释效果进行体外模拟表征。2.根据权利要求1所述的等梯度缓释多酚自组装抗氧化复合物的制备方法，其特征在于，复配混合液中的磺化纳米纤维素与多酚的绝干质量比按照自组装的技术要求严格限定于50:1。3.根据权利要求1所述的等梯度缓释多酚自组装抗氧化复合物的制备方法，其特征在于，所述的自组装过程为：所述的磺化纳米纤维素乳液于3000-5000r/min的转速下预剪切5min，提高转速至800...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙波，张民，王维君，周庆礼，吴涛，司传领，刘锐，倪永浩，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津,12