宁夏医科大学实验动物中心的冉林武、宁夏农林科学院枸杞工程技术研究所的闫亚美*和罗格斯新泽西州立大学食品科学系的黄庆荣*等人在上述研究的理论和技术基础上,通过CS与CPP复合凝胶体系制备CS-CPP黑果枸杞花色苷纳米颗粒,并优化其制备工艺,旨在通过微胶囊技术提高黑果枸杞花色苷的稳定性。同时,研究了CS-CPP黑果枸杞花色苷纳米颗粒对体外氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)诱导的人脐静脉内皮EAhy926细胞氧化损伤的保护作用,为黑果枸杞花色苷的生物利用提供理论和技术依据。
1、CS质量浓度对CS-CPP黑果枸杞花色苷纳米颗粒粒径及分布的影响
CS质量浓度对CS-CPP黑果枸杞花色苷纳米颗粒粒径及分布影响较大。当CS质量浓度为0.10 mg/mL时,形成的颗粒粒径为290 nm,聚合分散系数为0.32;当CS质量浓度增加到0.20~0.30 mg/mL时,颗粒粒径下降到215~239 nm,聚合分散系数也下降到0.10~0.14,说明此时的CS-CPP黑果枸杞花色苷纳米颗粒体系比较稳定;当CS质量浓度升高到0.40~0.50 mg/mL时,CS-CPP黑果枸杞花色苷纳米颗粒粒径呈增大趋势,聚合分散系数也升高到0.26~0.37,说明该体系不稳定。
2、CS质量浓度对CS-CPP黑果枸杞花色苷纳米颗粒表面电势的影响
随着CS质量浓度的升高,形成的纳米颗粒表面电势开始增加,当CS质量浓度在0.20~0.30 mg/mL 时,表面电势从36 mV升至38 mV。纳米颗粒表面电势与分子的稳定性有关,溶液中纳米微胶囊的表面电势绝对值越大,其凝胶状态相对越稳定,即溶解或分散可以抵抗聚集。相反,表面电势绝对值越小,纳米微胶囊越倾向于凝结或凝聚,即吸引力超过了排斥力,分散稳定性被破坏,易发生凝结或凝聚。
3、CS质量浓度对CS-CPP黑果枸杞花色苷纳米颗粒包封率和载药量的影响
当CS质量浓度从0.10 mg/mL增加到0.25 mg/mL时,CS-CPP对黑果枸杞花色苷的包封率也不断增加;CS质量浓度为0.25 mg/mL时包封率达到最高(70.2%);当CS质量浓度增加到0.30~0.50 mg/mL时,包封率快速下降。
4、花色苷纳米颗粒体外释放分析
当将制备的CS-CPP黑果枸杞花色苷纳米颗粒在pH 7.0 PBS中37 ℃孵育时,随着孵育时间的延长,花色苷的释放率增加。在2 h时其释放率为24.3%;4~8 h时释放率在54.4%~64.2%之间,且增加速率减慢。
5、CS-CPP黑果枸杞花色苷纳米颗粒表面形态
形成的纳米颗粒呈不规则球形,直径为215.3 nm,表面电势为36 mV,颗粒粒径聚合分散系数为0.10。CS-CPP自组装形成纳米颗粒主要是由于CPP上带负电荷的磷酸基团与CS上带正电荷的—NH3+基团之间的静电相互作用。
6、CS-CPP黑果枸杞花色苷纳米颗粒对EAhy926细胞增殖的影响
当CS-CPP纳米颗粒中黑果枸杞花色苷质量浓度为100 μg/L时,能显着促进EAhy926细胞增殖;但当黑果枸杞花色苷质量浓度为400 μg/L时,能够显着降低EAhy926细胞存活率。
7、CS-CPP黑果枸杞花色苷纳米颗粒对ox-LDL诱导的EAhy926细胞氧化损伤的影响
ox-LDL诱导的氧化损伤EAhy926细胞存活率随黑果枸杞花色苷质量浓度增大而升高,黑果枸杞花色苷质量浓度为100~200 μg/L时,EAhy926细胞存活率显着升高。花色苷结构中有多个酚羟基,具有抗氧化、清除自由基、抑制细胞氧化损伤的作用。
结 论
利用CS与CPP复合凝胶体系制备CS-CPP黑果枸杞花色苷纳米颗粒最佳条件为:pH 4条件下,2 mg/mL黑果枸杞花色苷溶液与质量分数0.5% CPP溶液等体积混合,室温搅拌,然后添加等体积0.20~0.30 mg/mL CS溶液。所得CS-CPP黑果枸杞花色苷纳米颗粒粒径为215.3 nm,表面电势为36 mV,包封率为65.0%~72.2%。体外释放实验结果表明,CS-CPP黑果枸杞花色苷纳米颗粒在pH 7.0时释放率为24.3%~64.2%。体外细胞实验结果表明,CS-CPP黑果枸杞花色苷纳米颗粒在花色苷质量浓度为100~200 μg/L时能够显着提高ox-LDL诱导的氧化损伤EAhy926细胞存活率。