一种可调表面电荷姜黄素纳米晶体及其制备方法和抗菌应用技术

一种可调表面电荷姜黄素纳米晶体的制备方法，包括：通过湿式球磨法制备不同表面电荷的姜黄素纳米晶体，再将姜黄素粉末转移到研磨罐中，加入稳定剂和研磨球，研磨后将纳米晶分散液移出得姜黄素纳米晶体。本发明专利技术通过组合使用不同的稳定剂来设计和制造具有可调表面电荷的稳定性强、水溶性好、抗菌性能强、制备工艺简单,可用于工业化生产的姜黄素纳米晶体。

【技术实现步骤摘要】
一种可调表面电荷姜黄素纳米晶体及其制备方法和抗菌应用
本专利技术涉及药物制剂领域和生物医药
，具体涉及一种可调表面电荷的姜黄素纳米晶制剂。可作为抗菌药物、可应用于食品及饲料抗菌剂和防腐剂。
技术介绍
姜黄素(Curcumin，CUR)是一种无毒、具有生物活性的天然多酚类化合物。姜黄素具有亲脂性，易溶于冰醋酸、乙酸乙酯，乙醇，丙酮，但难溶于水。姜黄素稳定性易受光照、温度、酸度、金属离子等多种因素的影响，光和热可促使其氧化分解，因而需避光并置于阴凉处保存。姜黄素已被广泛研究并证明具有多种功能，包括抗菌，抗氧化，抗肿瘤，抗炎，伤口愈合和保肝等作用，显示出对抗各种恶性和慢性疾病的潜力。姜黄素在是安全无毒的并已广泛用于食品中作为饮食香料以及用于着色，调味的食品添加剂。然而,姜黄素虽然具有广泛的药理活性，但姜黄素是一种疏水性很强的化合物，在室温下的水溶性很差，导致较低的生物利用度。同时水溶性差通常在水性体系中产生姜黄素分散不均匀的现象，这大大限制了其功效(例如抗菌活性)和在水性食品体系中的应用。因此，寻求一种能够有效提高姜黄素溶解度和稳定性的药物新剂型是长期以来一直渴望解决的问题。基于纳米载体的脂质体和高分子胶束等纳米颗粒已被广泛开发用于药物输送，以改善药物的溶解度和生物利用度，并实现靶向输送。然而，基于纳米载体的制剂的使用由于其低的药物负载能力和来自载体材料的潜在负担而受到限制。纳米晶是一种新型药物递送系统，仅用药物分子和少量表面活性剂就可组成稳定的胶体分散体系，载药量高。同时,通过其纳米级尺寸实现高表面积，并因此提高了药物的溶解度。药物纳米晶体可以通过自上而下的方法(例如湿球磨和高压均质)和自下而上的方法(例如反溶剂沉淀)来制造。湿球磨由于其可扩展性和狭窄的尺寸分布，已成为药物纳米晶体制造中最先进的技术之一。因此，开发姜黄素纳米晶有望增强姜黄素的生理活性，并且姜黄素纳米晶体的均匀分散有利于其在水性食品体系中的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种姜黄素纳米药物新制剂，通过组合使用不同的稳定剂来设计和制造具有可调表面电荷(Zeta电位)的稳定性强、水溶性好、抗菌性能强、制备工艺简单,可用于工业化生产的姜黄素纳米晶体。为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案具体如下：一种可调表面电荷姜黄素纳米晶体的制备方法，包括：通过湿式球磨法制备不同表面电荷的姜黄素纳米晶体，再将姜黄素粉末转移到研磨罐中，加入稳定剂和研磨球，研磨后将纳米晶分散液移出得姜黄素纳米晶体。进一步的，所述稳定剂是普朗尼克F127水溶液。进一步的，所述稳定剂是含100mg普朗尼克F127的5mL水溶液。进一步的，所述稳定剂是普朗尼克F127和十六烷基三甲基溴化铵CTAB混合液。进一步的，所述稳定剂是含100mg普朗尼克F127和0.1mg十六烷基三甲基溴化铵CTAB的5mL水溶液。进一步的，所述研磨球是氧化锆珠。本专利技术还提供了由上所述方法制备的姜黄素纳米晶体。本专利技术还提供了上述姜黄素纳米晶体在制备食品抑菌剂中的应用。本专利技术还提供了上述姜黄素纳米晶体在制备饲料添加剂中的应用。与现有技术相比，本专利技术的益技术效果：1.构建的姜黄素纳米晶制剂，制备方法简单易行，条件可控，重复性好，可极大地提高姜黄素的水溶性。实用性能优越，易于工业化生产的实施。2.姜黄素纳米晶制剂的稳定性好、溶解度强，可在4℃下长期保存。3.冷冻干燥后的粉末姜黄素纳米晶制剂可保存长久，且复溶于超纯水中理化性质没有明显变化。4.姜黄素纳米晶制剂的表面电荷与抗菌活性有着正向关系,可通过调节其表面电位值控制其抗菌性能。5.通过体外抗菌实验，在常见的食物致病细菌(例如大肠杆菌E.coli和金黄色葡萄球菌S.aureus)中测试了具有不同表面电荷的姜黄素纳米晶体和游离姜黄素的抗菌活性。结果表明，姜黄素纳米晶体具有极强的广谱抗菌效果，具有高正表面电荷的姜黄素纳米晶体在两种细菌中均表现出较强的抗菌活性。6.这种表面带正电荷的纳米晶具有开发高效、精确菌株特异性和均匀分散的食品水溶液天然防腐剂的潜力。附图说明图1为制备的姜黄素纳米晶制剂水溶液与游离姜黄素溶于水的图片。图2为制备的姜黄素纳米晶制剂的透射电镜(TEM)图。图3为制备的姜黄素纳米晶制剂的粒径大小及分布图。图4为制备的姜黄素纳米晶制剂Zeta电位图。图5为制备的姜黄素纳米晶制剂在一定时间内的粒度大小变化图。图6姜黄素纳米晶制剂的傅里叶变换红外光谱(FTIR)图。图7为姜黄素纳米晶制剂的热重(TGA)图。图8为冻干前后姜黄素纳米晶制剂的粒径大小变化。图9姜黄素姜黄素纳米晶制剂在不同浓度下对大肠杆菌的抑菌率结果。图10姜黄素姜黄素纳米晶制剂在不同浓度下对金黄色葡萄球菌德抑菌率结果。图11为姜黄素姜黄素纳米晶制剂对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌圈大小。图12是姜黄素纳米晶制剂对金黄色葡萄球的抗菌活性测试结果。图13是姜黄素纳米晶制剂对大肠杆菌的抗菌活性测试结果。具体实施方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。姜黄素、普朗尼克F127、十六烷基三甲基溴化铵CTAB、LB培养基等实施例1姜黄素纳米晶体采用行星式球磨机以湿式研磨法来制备得到。20mL研磨罐中加入适量姜黄素，加含100mg普朗尼克F127水溶液5mL作为稳定剂，加30g直径为0.5mm的氧化锆研磨球，以1000rpm转速下研磨10个循环(每个循环研磨3分钟，暂停15分钟)。研磨结束后，以带针头的注射器将研磨后的纳米晶分散液移出，即得本专利技术的姜黄素纳米晶制剂1号。实施例2姜黄素纳米晶体采用行星式球磨机以湿式研磨法来制备得到。20mL研磨罐中加入适量姜黄素。作为稳定剂，加30g直径为0.5mm的氧化锆研磨球，以1000rpm转速下研磨10个循环(每个循环研磨3分钟，暂停15分钟)。研磨结束后，以带针头的注射器将研磨后的纳米晶分散液移出，即得本专利技术的姜黄素纳米晶制剂2号。实施例3姜黄素纳米晶体采用行星式球磨机以湿式研磨法来制备得到。20mL研磨罐中加入适量姜黄素。加含100mg普朗尼克F127和1.15mg十六烷基三甲基溴化铵CTAB的水溶液5mL作为稳定剂，加30g直径为0.5mm的氧化锆研磨球，以1000rpm转速下研磨10个循环(每个循环研磨3分钟，暂停15分钟)。研磨结束后，以带针头的注射器将研磨后的纳米晶分散液移出，即得本专利技术的姜黄素纳米晶制剂3号。实施例4姜黄素纳米晶体采用行星式球磨机以湿式研磨法来制备得到。20mL研磨罐中加入适量姜黄素。加入含100mg普朗尼克F127和2.5mg十六烷基三甲基溴化铵CTAB的水溶液5mL作为稳定剂，加30g直径为0.5mm的氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调表面电荷姜黄素纳米晶体的制备方法，其特征在于，包括：通过湿式球磨法制备不同表面电荷的姜黄素纳米晶体，再将姜黄素粉末转移到研磨罐中，加入稳定剂和研磨球，研磨后将纳米晶分散液移出得姜黄素纳米晶体。/n

【技术特征摘要】
1.一种可调表面电荷姜黄素纳米晶体的制备方法，其特征在于，包括：通过湿式球磨法制备不同表面电荷的姜黄素纳米晶体，再将姜黄素粉末转移到研磨罐中，加入稳定剂和研磨球，研磨后将纳米晶分散液移出得姜黄素纳米晶体。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稳定剂是普朗尼克F127水溶液。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述稳定剂是含100mg普朗尼克F127的5mL水溶液。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稳定剂是普朗尼克F127和十...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，宗锐，张鹏，樊少华，张春雷，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32