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超临界二氧化碳抗溶剂法制备玉米蛋白基纳米营养物

作　者: 林长春
导　师: 赵亚平
学　校: 上海交通大学
专　业: 化学工程与技术
关键词: 超临界二氧化碳超临界抗溶剂法玉米蛋白纳米颗粒叶黄素纳米胶囊纳米营养物
分类号: R944
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

玉米蛋白作为一种天然的生物大分子,具有优秀的生物相容性和生物可降解的特性,而且食物蛋白通常被认为是安全的营养物,其本身也有营养价值。玉米蛋白已广泛用于缓释控释药物的载体材料,其中玉米蛋白微球较为常见。其作为载体材料包埋的药物均具有良好的缓释性能、且表现出抗一定的抗胃蛋白酶分解的特性,是一种不错的肠溶性包衣材料。近年来,超临界流体抗溶剂技术已成功应用于制备微纳米颗粒,因具备溶剂残留低、产品粒径小、粒度分布可控、反应条件温和、工艺简单等优势,该技术在药物载体领域中的应用受到广泛的关注。本文主要采用超临界流体提高溶液分散法(SEDS)进行制备玉米蛋白基药物载体,并以叶黄素为模型药物,制备叶黄素-玉米蛋白纳米胶囊。主要研究结果如下:玉米蛋白空白微球的制备和表征。采用SEDS法从玉米蛋白的丙酮-二甲亚砜混合溶液中制得了玉米蛋白纳米颗粒,考察了温度、压力、溶液浓度、二氧化碳流速和溶液流速对玉米蛋白空白微球形貌和粒径的影响。用扫描电镜、纳米粒度分析、热重分析、差热分析等手段对结果进行表征。实验结果表明,SEDS法可用于制备球形度较好,粒径分布较窄的玉米蛋白微球,所得玉米蛋白微球平均粒径在160-400nm之间。温度、压力、溶液浓度都会影响微粒的粒径,选取不同的工艺组合可制备不同粒径及分布要求的微粒。热重分析和差热分析的结果显示制得的玉米蛋白空白微球较原料稳定性有所提高。叶黄素-玉米蛋白纳米胶囊的制备和表征。在玉米蛋白空白微球制备的基础上,选用叶黄素作为模型药物,采用SEDS法制备叶黄素-玉米蛋白纳米胶囊。考察了温度、压力、溶液浓度、芯材比和溶液流速对叶黄素纳米胶囊形貌、粒径、载药量和包埋率的影响。用扫描电镜、纳米粒度分析、紫外-可见光谱分析、差热分析、X射线衍射分析等手段对结果进行表征。实验结果表明,SEDS法可制备出较高载药量和包埋率的叶黄素-玉米蛋白纳米胶囊,温度、压力、芯材比、溶液流速都会影响纳米胶囊的粒径、包埋率和载药量。在温度为45℃、压力为10MPa、玉米蛋白溶液浓度为1.5%、芯材比为1:18、溶液流速为1mL/min的最佳条件下制备出的叶黄素纳米胶囊载药量有5.87%,包埋率为60.38%,此时纳米胶囊的平均粒径为205nm。差热分析和X射线衍射分析的结果表明,纳米胶囊中叶黄素以晶体的形式存在,且叶黄素晶体是被包埋在玉米蛋白中形成叶黄素-玉米蛋白纳米胶囊。最后对全文作了总结,对文章的创新点和不足做了概括并提出后续发展的建议。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-12
第一章绪论  12-35
  1.1 引言  12
  1.2 纳米粒子运载系统  12-19
    1.2.1 控制释放给药系统  14-15
    1.2.2 天然高分子微球  15-16
    1.2.3 玉米蛋白微球  16-19
      1.2.3.1 玉米蛋白的组成和结构  16-17
      1.2.3.2 玉米蛋白的溶解特性  17-18
      1.2.3.3 玉米蛋白微球的制备  18-19
  1.3 超临界二氧化碳简介  19-24
    1.3.1 超临界流体  19-22
      1.3.1.1 超临界流体定义  19-20
      1.3.1.2 超临界流体技术的历史和发展  20-21
      1.3.1.3 超临界流体性质  21-22
    1.3.2 超临界二氧化碳  22-24
      1.3.2.1 二氧化碳性质  23
      1.3.2.2 超临界二氧化碳性质  23-24
  1.4 基于超临界流体的微纳米技术  24-27
    1.4.1 超临界溶液快速膨胀（RESS）  24
    1.4.2 超临界抗溶剂法（SAS）  24-27
      1.4.2.1 超临界抗溶剂技术的原理  24-25
      1.4.2.2 超临界抗溶剂技术的分类  25-27
  1.5 超临界抗溶剂法制备控释药物微粒的原理和技术  27-34
    1.5.1 影响控释药物质量的因素  28-33
      1.5.1.1 影响控释药物粒径大小和分布的因素  28-29
      1.5.1.2 影响控释药物形貌和形态的因素  29-31
      1.5.1.3 影响控释药物载药量和包埋率的因素  31
      1.5.1.4 影响控释药物体外释放的因素  31-33
    1.5.2 SAS在类胡萝卜素类纳米营养物制备中的应用  33-34
  1.6 研究目标和研究内容  34-35
    1.6.1 研究目标  34
    1.6.2 研究内容  34-35
第二章超临界二氧化碳抗溶剂法制备玉米蛋白纳米颗粒  35-48
  2.1 前言  35-36
  2.2 材料和方法  36-38
    2.2.1 材料和仪器  36
      2.2.1.1 材料和试剂  36
      2.2.1.2 仪器  36
    2.2.2 实验方法  36-38
      2.2.2.1 玉米蛋白微球的制备  36-37
      2.2.2.2 玉米蛋白微球的表征  37-38
  2.3 结果和讨论  38-46
    2.3.1 溶剂的选择  38
    2.3.2 工艺参数对玉米蛋白颗粒形貌和粒径的影响  38-46
      2.3.2.1 溶液浓度对粒径和回收率的影响  39-41
      2.3.2.2 温度对粒径的影响  41-42
      2.3.2.3 压力对粒径的影响  42-43
      2.3.2.4 流速对实验结果的影响  43-44
      2.3.2.5 对玉米蛋白颗粒稳定性的研究  44-46
  2.4 结论  46-48
第三章超临界二氧化碳抗溶剂法制备叶黄素-玉米蛋白纳米胶囊  48-72
  3.1 前言  48-49
  3.2 材料和方法  49-59
    3.2.1 材料和仪器  49-50
      3.2.1.1 材料和试剂  49-50
      3.2.1.2 仪器  50
    3.2.2 实验方法  50-52
      3.2.2.1 叶黄素-玉米蛋白纳米胶囊的制备  50-51
      3.2.2.2 玉米蛋白微球的表征  51-52
    3.2.3 叶黄素分析方法的建立  52-57
      3.2.3.1 乙醇水溶液体系中叶黄素标准曲线  53-54
      3.2.3.2 叶黄素标准曲线法的精密度测试  54-55
      3.2.3.3 正己烷体系中叶黄素含量的测定  55-57
    3.2.4 微胶囊载药量和包埋率的计算  57-59
      3.2.4.1 微胶囊中叶黄素载药量的计算  57
      3.2.4.2 微胶囊中叶黄素包埋率的计算  57-59
  3.3 结果和讨论  59-70
    3.3.1 温度的影响  60-61
    3.3.2 压力的影响  61-63
    3.3.3 玉米蛋白溶液浓度的影响  63-66
    3.3.4 溶液流速的影响  66-68
    3.3.5 纳米胶囊中叶黄素的物相分析  68-69
    3.3.6 叶黄素纳米胶囊的XRD分析  69-70
  3.4 结论  70-72
第四章总结  72-76
  4.1 全文内容总结  72-74
  4.2 本文的创新点、不足之处及后续工作建议  74-76
参考文献  76-85
附录一粒度分析结果  85-89
附录二原料和样品的TG分析结果  89-90
附录三原料和样品的DSC分析结果  90-92
攻读硕士学位期间发表和录用的学术论文  92-93
致谢  93-95

超临界二氧化碳抗溶剂法制备玉米蛋白基纳米营养物

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