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脂质体(liposome)是由两亲性的磷脂构成的一种运载体系,主要应用于药品、食品、化妆品等行业。脂质体的稳定性是决定其应用的一个重要因素,但在贮藏或消化过程中其结构容易受到氧气、光照、酸、酶等的破坏,严重制约了脂质体的应用;另外脂质体研究的基础性核心科学问题形成机理目前没有统一定论。本课题主要解决三个问题:一是采用荧光探针技术标记空白脂质体,以及将模型营养物乳铁蛋白包裹于脂质体,研究它们在模拟体外消化过程中的结构稳定性;二是为了提高脂质体的稳定性,采用层层自组装技术,制备壳聚糖(Chitosan, CH)和海藻酸盐(Alginate, AL)双层修饰的脂质体,以提高其物化稳定性和消化稳定性;三是借助动态高压微射流技术(Dynamic high pressure microfluidization, DHPM),探讨脂质体的组装机理,并阐析脂质体结构与热力学稳定性的关系。实验结果如下:1.以牛奶脂肪球膳(Milk fat globule membrane, MFGM)中提取的磷脂和大豆中提取的磷脂为原料,采用传统的薄膜分散法结合动态高压微射流技术,分别制备荧光探针(钙黄绿素)标记的空白粗脂质体和纳米脂质体,在含有胃蛋白酶的模拟胃液(Simulated gastric fluid, SGF)中消化后,物化性质(平均粒径、表面电荷)和结构特性(微观结构、膜完整性、膜通透性)变化不明显;但在含有胰酶的模拟小肠液(Simulated intestinal fluid, SIF)环境中,脂质体的消化稳定性较低。另外,以MFGM磷脂为原料、采用薄膜分散法制备的包裹模型营养物一乳铁蛋白的脂质体,包封率约为46%,在SGF消化过程中被包裹的乳铁蛋白基本不随时间的变化而减少;而在SIF中,乳铁蛋白逐渐被胰酶中的蛋白酶消化水解。实验结果表明,在SGF中脂质体磷脂膜结构基本保持完整、被包裹物(钙黄绿素、乳铁蛋白)释放率低;但在SIF中磷脂膜层易被破坏,被包裹物逐渐释放。2.以平均粒径、表面电荷、CH的包覆率和AL的沉淀率为指标,优化AL和CH两种多聚物双层修饰的脂质体(Polyelectrolyte delivery system, PDS) 配方,得到CH浓度为0.6%、AL浓度为0.5%,最优配方下PDS的平均粒径约为330 nm,zeta电位约为-15 mV,模型营养物中链脂肪酸(Medium chain fatty acids, MCFAs)的包封率约为67%。TEM和傅利叶红外光谱结构表明脂质体的表面已成功修饰上了AL和CH。PDS的物理稳定性(不同pH处理、70℃热处理和离子强度影响)结果表明,经pH处理后PDS的平均粒径和表面电荷变化较大,但其内核(纳米脂质体)并未受破坏;热处理48 h后PDS的外观、色差、丙二醛等指标比未修饰脂质体的变化更小;离子强度对PDS的平均粒径影响较大。体外模拟胃肠道消化稳定性实验表明,相比未修饰的纳米脂质体,PDS在SIF中释放游离脂肪酸(符合伪一级动力学方程)和MCFAs(符合Ritger-Peppas模型)均较少。实验结果表明,多聚物修饰后脂质体具有更高的物化稳定性和体外消化稳定性。3.结合粗脂质体和经DHPM处理后的纳米脂质体的物化性质(平均粒径、表面电荷、表面张力和相对浊度)和结构特性(微观结构、红外结构、膜结构完整性和膜通透性)的差异,推导出脂质体形成机理可能的三种模型:①在无能量或者少量能量输入时,脂质体主要以膨胀-自组装方式形成;②有适当能量输入时,脂质体以出芽分裂过程为主;③对体系输入大量能量时,许多脂质体形成碎片,然后发生第二次组装,自动弯曲、闭合,重新形成新的、颗粒较小的脂质体,DHPM处理粗脂质体即为这种二次组装过程。结合DHPM处理前后脂质体的结构性质和热力学稳定性(长期放置稳定性(180 d)、物理稳定性(超声和离心处理)和化学稳定性(不同pH值和离子强度影响)),阐析结构与热力学稳定性关系,即①制备方法不同影响了脂质体的磷脂排列方向和膜的空间结构;②脂质体的存在环境改变脂质体磷脂极性头端与膜表面的角度,从而改变脂质体的表面电荷,进而影响了脂质体的热力学稳定性。