载没食子酸的复合多糖递送系统的构建、表征及应用

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近年来,针对生物活性成分的靶向递送系统的研究备受关注。本课题构建了一种以海藻酸钠(SA)、羧甲基壳聚糖(CCT)和纳米纤维素(CN)为骨架的高分子多糖互穿聚合物(PIPNs),并以多孔淀粉(PS)为辅助,包埋递送没食子酸(GA)的微珠体系。首先对PS装载GA过程进行优化和表征,然后对PIPNs进行流变性能和Zeta电位测定,通过单因素和响应面实验优化微珠壁材组成,接着利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、热稳定性分析、p H敏感性试验、质构分析、体外释放模拟和抗氧化实验对载GA微珠的表观形态、化学结构和功能特性进行了表征,最后将制备得到的载GA微珠应用于软糖中,拓展GA在食品工业中的应用。主要结果如下:(1)吸附优化实验得到的最佳GA/PS比例为1:1.5,最佳吸附时间为12 h,经优化制备的多孔淀粉/没食子酸(PG)组合体中GA含量最高可>300 mg/g。由SEM图可观察到在吸附行为前后,PS外表面未发生较大改变,孔洞结构减少,印证了PS成功装载GA,这一结果与粒径结果相一致。X-rd图谱显示PS吸附GA行为并未改变多孔淀粉的晶型结构,这一结果与FT-IR和粒径结果相一致。(2)在递送体系构建过程中,通过流变仪和电位测定确定多糖的选择,结果表明以SA、CCT和CN物理混合而成的PIPNs可以有效地为没食子酸提供保护,保证体系的稳定性。并且进行了单因素实验与响应面分析,得到的最佳浓度:2.37%Ca Cl2(w/w),2.19%SA(w/w),0.43%CN(w/w)和1.17%CCT(w/w)。经验证实验,构建的微珠体系对GA的封装率为56.57%。(3)利用SEM、FT-IR、TG、质构和抗氧化分析等手段对微珠进行表征。由SEM图,CN和CCT的加入使微珠表面的裂缝变窄并使表面更加致密光滑。FT-IR结果验证了SA、CN和CCT之间的离子相互作用和分子兼容性,热稳定性实验则说明了PIPNs的形成提高了微珠相对于原始材料的热稳定性有利于载没食子酸微珠后续在食品工业中的应用。微珠的质构实验说明了CN可以提高微珠的力学性能。p H敏感性分析结果表明由SA/CCT/CN(S/C/C)组成的壁材对p H敏感,抗氧化分析结果显示SCC微珠的抗氧化能力最低,但封装效率最高,说明CCT和CN的添加与SA的配合作用使得壁材在递送过程中发挥了保护GA的作用。各种表征手段都说明了构建的SCC微珠可用于输送胃肠道中不稳定的药物或食品成分。(4)体外释放模拟结果表明SCC微珠的p H响应效果和对GA的保护效果极佳,GA在模拟胃液(SGF)中的释放率仅为6.95%,而SA和SCN微珠分别达到57.94%和78.49%。(5)将制备得到的载GA微珠应用于软糖中,以白砂糖、麦芽糖浆、卡拉胶为主要材料,以感官评分为标准进行了单因素和响应面实验,创新研发出了质构特性良好,适口性高,感官评价好的含没食子酸软糖。
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