交联多孔淀粉的制备及其负载姜黄素功能性凝胶微球的构建和性质研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaoqiudyy1988
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了克服部分药物稳定性和溶解性差,生物利用率低等问题。本研究以姜黄素作为模拟药物,利用交联多孔淀粉为吸附剂,吸附姜黄素制备交联多孔淀粉/姜黄素混合物;再利用羧甲基纤维素和壳聚糖制备复合凝胶微球对交联多孔淀粉/姜黄素混合物进行包埋,制备一种p H敏感型的药物递送体系。从而改善药物的稳定性和生物利用度,同时实现结肠的靶向给药。主要内容和结果如下:1)以玉米原淀粉(CS)为原料,首先利用酶解制备玉米多孔淀粉(CPS),然后脉冲电场(PEF)处理CPS,探究PEF处理对CPS吸油率的影响。结果表明:以2%复合酶浓度,α-淀粉酶:糖化酶配比为1:4,酶水解时间为1.5 h制备的CPS,吸油率为76.16%;响应面优化酶解与PEF处理的复合改性的最佳工艺为:PEF实际处理时间为49.98 min,PEF处理强度为12.33 k V/cm,酶水解时间为1.67 h。此时,PEF强化后CPS(CPS-PEF)的吸油率为95.67%,相比于CPS,吸油率提高了19.51%。2)探究了不同处理条件下淀粉的结构和功能性质。SEM和低温氮吸附结果表明,PEF处理后,CPS-PEF的孔洞直径明显增加,比表面积和累积孔体积值相比于CPS分别提高了1.221 m~2/g和9.627×10-3 cc/g,表明PEF处理可以起到强化成孔的效果。XRD和Raman结果表明,酶水解和PEF处理均可以提高CS的结晶度。FT-IR结果表明,PEF处理不会改变CPS的化学结构组成,但会破坏CPS的短程有序性。DSC和热重分析结果表明,CPS和CPS-PEF的糊化焓值相比于CS均有所下降,表明PEF破坏了淀粉颗粒内部致密的结晶区,使得CPS-PEF的热稳定性下降。此外,PEF处理使CPS-PEF的溶解度和膨胀力分别上升了2.01%和0.37 g/g,表明酶解和PEF处理均能改善原淀粉的溶解度和膨胀力。3)为了提高CPS-PEF的热稳定性和吸油率,利用三偏磷酸钠对CPS-PEF进行交联处理,并对不同交联度的交联多孔淀粉(Sc PS)进行结构和理化性质的研究。FT-IR和XPS结果表明,多孔淀粉分子间产生C-O-P共价键,5%交联度的Sc PS吸油率为97.36%,高于CPS-PEF。结合低温氮吸附结果,5%交联度Sc PS的比表面积值和累积总孔体积值比CPS-PEF分别提高了0.402m~2/g和0.462×10-3 cc/g,表明交联反应一定程度上均可提高Sc PS的吸附性能。此外,Sc PS的相对结晶度,溶解度,膨胀力及淀粉的有序结构相比于CPS-PEF均有所下降,但其热稳定性有所提高,糊化焓值以及最大分解温度均高于CPS-PEF。4)利用上述制备的不同淀粉样品吸附姜黄素(Cur)制备淀粉/姜黄素混合物,再以此混合物为底物制备复合凝胶微球。吸附实验结果表明,Sc PS对Cur的吸附率最高为61.12%,吸附量为6.11 mg/g。FT-IR结果表明,淀粉吸附Cur的作用力主要为分子间相互作用。随后,选用交联多孔淀粉/姜黄素(Sc PS/Cur)混合物为底物,利用CMC与Fe3+的配位作用形成羧甲基纤维素凝胶微球(ZnO/CMC beads)对混合物进行包埋,同时在制备过程中添加ZnO纳米颗粒。再将ZnO/CMC beads浸入壳聚糖(Cs)溶液中,以层层自组装的形式在ZnO/CMC beads外层包裹一层壳聚糖聚合电解质层,得到羧甲基纤维素壳聚糖复合凝胶微球(ZnO/CMC/Cs beads),实现对混合物的层层包埋。CMC、ZnO和Cs的添加量对凝胶微球的形状,表面平滑度,溶胀性等均有影响。FT-IR结果表明,凝胶微球组分间存在分子间相互作用力,以及共价键和离子键作用。ZnO/CMC/Cs beads的溶胀率,在p H为1.2的环境中,溶胀率均低于35%;在p H为6.8和7.4中,溶胀率达到320~360%。体外消化实验结果表明,不同CMC,ZnO和Cs添加量制备的ZnO/CMC/Cs beads经8 h累积释放,姜黄素在结肠模拟液中的累积释放率维持在68.15%~80.35%。这表明通过调节CMC,ZnO和Cs的添加量可以调节ZnO/CMC/Cs beads中姜黄素的体外释放行为,从而实现结肠的可控释放。
其他文献
中国对虾(Penaeus chinensis)因其营养丰富广受消费者青睐。原肌球蛋白(TM)是引起虾类过敏反应最主要的蛋白质,引起过敏反应的并不是整个TM蛋白,而是TM蛋白上的一些片段即抗原表位,通过对抗原表位的加工可以改变其构象并影响致敏性。低温等离子体(CP)作为一种新型非热加工技术和高级氧化手段,可以有效改变蛋白质的构象,进而影响蛋白质的功能特性。目前关于CP介导的氧化处理对抗原表位及关键氨
学位
酱卤牛肉是传统酱卤肉制品的一个重要品类,风味佳、营养价值高,深受欢迎。腌制处理是酱卤牛肉加工过程中的一个重要步骤,然而传统湿腌处理存在时间长、能耗大等缺点,此外,长时间的浸泡易造成营养物质流失以及带来微生物污染风险。因此,迫切需要一种新技术来解决传统湿腌处理的局限性。研究发现,脉冲电场技术(Pulsed electric field,PEF)在肉品加工领域具有很大潜力,可以强化腌制效率,提高肉品嫩
学位
帕金森病(Parkinson’s Disease,PD)是一种常见于中老年人群的神经退行性疾病,伴随着人口老龄化和生活环境复杂化,帕金森病已经成为危害国民健康的重要问题。微量元素硒(selenium,Se)在预防和治疗帕金森病上表现出良好的潜力,但由于硒的有效剂量和中毒剂量范围狭窄,极大地限制了硒的应用。纳米硒(nano-selenium,SeNPs)可显著降低硒的毒性并表现出良好的生物活性,已引
学位
大米酒糟是米酒加工过程中的副产物,含有丰富的蛋白质。本课题以大米酒糟为原料提取大米酒糟蛋白,并通过一系列改性手段提高大米酒糟蛋白的感官特性和起泡性。具体研究内容及结果如下:(1)以大米酒糟为原料,采用碱溶酸沉法和排杂法提取大米酒糟蛋白。在碱溶酸沉法中,以蛋白回收率为评价指标确定了最佳提取条件为:p H 12、温度45°C、时间6 h和料液比1:8,酸沉p H 4,得到的碱溶酸沉蛋白(RPA)含量和
学位
酱油是中国传统的调味品之一,因其滋味鲜美、酱香浓郁的特点而广受消费者的青睐,其独特的咸鲜感和浓厚感是衡量酱油品质的重要指标。近年来,检测技术的进步促使发酵食品中多种新型呈味物质的检出,比如核苷酸、呈味肽、肽类衍生物等。本团队前期在酱油中发现一类具有潜在浓厚味贡献的氨基酸衍生物——乳酰基氨基酸,然而关于酱油中该类物质的研究报道较少。因此本论文研究了酱油发酵过程中乳酰基氨基酸的演变规律,筛选关键乳酰基
学位
在可持续发展、环境压力和人类健康等因素驱动下,人们开始寻找具有良好功能特性的传统动物蛋白的替代物,并向植物蛋白饮食模式转变。尽管大量研究表明植物蛋白具有一定健康效应,但该效应产生的机制尚未明晰。食物的消化与健康关系密切,而蛋白质在不同热处理条件下会形成不同的结构,进而影响消化过程。本研究以大豆蛋白为研究对象,对其进行热处理和双螺杆热熔挤出使其形成不同的胶体结构,考察不同的加工条件对大豆蛋白胃消化行
学位
江苏省基础教育青年教师教学基本功大赛是省内规格最高、规模最大的教学比赛之一。结合亲身参赛经历,针对课堂教学环节,分析参赛选手面临的挑战,介绍思维型课堂演示实验的有效应用,并对如何在平时教学过程中练就扎实功底,提出几点思考和建议。
期刊
酱油是亚洲地区重要的传统发酵调味品,其原料主要包括蛋白质原料和淀粉质原料,大豆和豆粕是生产中常用的两种原料,两种原料发酵的酱油风味特征差异明显,但其物质基础和形成机制不明。因此,本论文以大豆和豆粕发酵酱油,结合定量感官和代谢组学技术系统阐明两类酱油香气和滋味感官的具体差异及其物质基础,分别从成曲差异和酱醪阶段脂质降解两个角度,探究影响大豆和豆粕酱油风味品质差异形成的影响因素,对酱油发酵生产的风味调
学位
玉米蛋白肽具有抗氧化、醒酒护肝等多种生理活性,但玉米蛋白肽成本高,有苦味。未水解的玉米蛋白可能具有与玉米蛋白肽相似的生理活性,然而其消化率较低,不易被生物体吸收。本研究考察了不同类型玉米蛋白产品的消化率,通过酶法脱酰胺对消化率较高的产品进行改性,进一步提高其消化率;考察了不同玉米蛋白产品的抗氧化性及醒酒等生理活性;最后,利用大豆分离蛋白与玉米蛋白共混进行p H循环得到氨基酸均衡的复合蛋白,增加其营
学位
随着大豆加工产业的蓬勃发展及绿色可持续发展战略的广泛实施,将工业副产物豆渣变废为宝的思路得到了整个社会的广泛认同,促使大量科研单位和企业进行豆渣中水溶性大豆多糖(SSPS)提取的生产推广。然而,传统的提取方式能耗高、提取率低,无法满足企业低能耗和市场高需求的现状,亟需研发一种新的提取技术。本课题采用高压脉冲电场与超声处理方法对豆渣中SSPS的提取过程进行了探索研究,比较了热水浸提(HWE)、高压脉
学位