本發(fā)明屬于精準營養(yǎng)遞送領(lǐng)域，具體涉及到一種食源性纖維素基納米復(fù)合顆粒的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、代謝性疾病，如肥胖和2型糖尿病的發(fā)生，往往與體內(nèi)脂肪積累過多有關(guān)。這些病狀不僅由于脂質(zhì)代謝異常，還與氧化應(yīng)激密切相關(guān)，后者可以進一步加劇細胞功能障礙和炎癥響應(yīng)。為了模擬人體內(nèi)脂肪酸的過量積累及其對細胞代謝和功能的影響，研究者常使用游離脂肪酸(ffa)模型進行體外實驗。這種模型通過模擬人體內(nèi)過量脂肪酸對細胞的影響不僅幫助研究者探索如何調(diào)節(jié)脂肪積累，同時也用于評估潛在的抗氧化治療策略。有效的抗氧化物質(zhì)能夠減少氧化應(yīng)激，可能幫助恢復(fù)細胞的正常代謝功能，從而改善由過量脂質(zhì)積累引起的代謝異常。

2、巖藻黃質(zhì)，一種主要從棕藻中提取的天然胡蘿卜素類化合物，已在多項研究中顯示出對代謝性疾病具有潛在的治療效應(yīng)。這種獨特的海洋生物活性物質(zhì)具有顯著的抗氧化和抗脂肪積累功能，能夠有效地減少體內(nèi)脂質(zhì)的堆積并提升能量代謝。巖藻黃質(zhì)對血糖和膽固醇水平的調(diào)節(jié)作用，也使其成為治療2型糖尿病和心血管疾病的天然干預(yù)選擇。這些特性使得巖藻黃質(zhì)在臨床和功能性食品領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。盡管巖藻黃質(zhì)具有顯著的生物活性，但其在實際應(yīng)用中面臨一些限制。其主要挑戰(zhàn)之一是水溶性極差，這顯著限制了其在體內(nèi)的有效分布和吸收。此外，巖藻黃質(zhì)對光照敏感，容易在光照條件下降解，這影響了其長期貯存的穩(wěn)定性。這些因素共同制約了巖藻黃質(zhì)作為治療劑的潛力，尤其是在需要長期或穩(wěn)定給藥的場景中。因此，采用納米技術(shù)封裝巖藻黃質(zhì)提供了一種新的解決方案。

3、纖維素作為一種天然高分子材料，因其優(yōu)異的生物降解性和廣泛的來源，近年來在藥物遞送系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。例如，羧甲基纖維素(cmc)和羥丙基纖維素(hpmc)在某些口服控釋片劑和緩釋注射制劑中展現(xiàn)出良好的控釋和穩(wěn)定性效果。然而，需要注意的是，當(dāng)處理水溶性較差或易降解的藥物時，這些傳統(tǒng)纖維素衍生物可能無法充分發(fā)揮其在藥物釋放控制和長期穩(wěn)定性方面的優(yōu)勢。此外，現(xiàn)有研究多集中于非食源性材料，這可能帶來潛在的安全性和生物相容性問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種食源性纖維素基納米復(fù)合顆粒的制備方法，通過tempo氧化的海帶納米纖維素作為藥物遞送系統(tǒng)中的骨架結(jié)構(gòu)，不僅能夠穩(wěn)固納米顆粒的整體結(jié)構(gòu)，而且通過其優(yōu)越的物理和化學(xué)特性，提升藥物的傳遞效率和生物可用性。

2、本發(fā)明提供了一種食源性纖維素基納米復(fù)合顆粒的制備方法，包括以下步驟：

3、(1)以食源性纖維素為原料，次氯酸鈉作為氧化劑，通過2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(tempo)介導(dǎo)的氧化法制備得到氧化食源性納米纖維素；

4、(2)將氧化食源性納米纖維素分散于水中，得到氧化食源性納米纖維素懸浮液，與蛋白質(zhì)水溶液混合，得到蛋白質(zhì)/氧化食源性納米纖維素混合物；

5、(3)將含有疏水性活性物質(zhì)的乙醇溶液加入到步驟(2)中的蛋白質(zhì)/氧化食源性納米纖維素混合物中，均質(zhì)、超聲、除去乙醇，得到食源性纖維素基納米復(fù)合顆粒。

6、本發(fā)明的一種實施方式中，步驟(1)中，食源性纖維素為任何來源的納米纖維素或納米纖維晶。

7、本發(fā)明的一種實施方式中，步驟(1)中，食源性纖維素為海帶納米纖維素，海帶納米纖維素的制備方法為：提取海帶纖維素，然后對其進行纖維素酶酶解，最后通過超聲處理獲得海帶納米纖維素。

8、本發(fā)明的一種實施方式中，步驟(1)中，氧化食源性納米纖維素的具體制備方法為：將食源性纖維素分散于超純水中，并在冰浴條件下，加入tempo、nabr、naclo溶液，反應(yīng)過程中，通過使用0.1mol/l的naoh和hcl維持ph值在10±0.2范圍，當(dāng)懸浮液的ph值恒定時，加入乙醇終止氧化反應(yīng)，將懸浮液超聲、離心、洗滌、透析、冷凍干燥。

9、本發(fā)明的一種實施方式中，步驟(1)中，氧化食源性納米纖維素的具體制備方法中，食源性纖維素與超純水的添加比例為1:20～2000，g/ml；tempo、nabr、naclo溶液的添加量分別為0.01～0.08g，0.05～0.5g，3～30ml。

10、本發(fā)明的一種實施方式中，步驟(2)中，蛋白質(zhì)可以為水溶性良好的的蛋白質(zhì)。

11、本發(fā)明的一種實施方式中，步驟(2)中，蛋白質(zhì)是酪蛋白酸鈉。

12、本發(fā)明的一種實施方式中，步驟(2)中，蛋白質(zhì)水溶液中蛋白質(zhì)的質(zhì)量濃度為0.25～1％。

13、本發(fā)明的一種實施方式中，步驟(2)中，蛋白質(zhì)/氧化食源性納米纖維素混合物中蛋白質(zhì)和氧化食源性納米纖維素的質(zhì)量濃度為0.5～2％；氧化食源性納米纖維素與蛋白質(zhì)的質(zhì)量比為1:0.3～3。

14、本發(fā)明的一種實施方式中，步驟(3)中，疏水性活性物質(zhì)是巖藻黃質(zhì)。

15、本發(fā)明的一種實施方式中，步驟(3)中，含有疏水性活性物質(zhì)的乙醇溶液中，疏水性活性物質(zhì)的濃度為1～50mg/ml。

16、本發(fā)明的一種實施方式中，步驟(3)中，含有疏水性活性物質(zhì)的乙醇溶液與蛋白質(zhì)/氧化食源性納米纖維素混合物的體積比為1:1～50。

17、本發(fā)明提供由上述所述方法制備得到的食源性纖維素基納米復(fù)合顆粒。

18、本發(fā)明提供上述所述的食源性纖維素基納米復(fù)合顆粒在制備預(yù)防或減輕游離脂肪酸誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激相關(guān)疾病的抗氧化物質(zhì)中的應(yīng)用。

19、本發(fā)明還提供上述所述的食源性纖維素基納米復(fù)合顆粒在制備降脂藥物中的應(yīng)用。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

21、(1)本發(fā)明采用海帶納米纖維素作為藥物遞送系統(tǒng)的骨架結(jié)構(gòu)，不僅增加了納米顆粒的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，而且由于其出色的生物相容性和生物降解性，這些納米顆粒對人體具有更低的毒性和更好的環(huán)境友好性；

22、(2)本發(fā)明采用海帶納米纖維素和酪蛋白鈉復(fù)合材料，有效提升了巖藻黃質(zhì)的封裝效率及其在貯存期間的穩(wěn)定性；

23、(3)本發(fā)明將巖藻黃質(zhì)封裝在納米顆粒中能夠被細胞有效吸收，顯著提高了巖藻黃質(zhì)的生物可及性，并通過激活nrf2/ho-1/nqo1信號通路減輕氧化應(yīng)激，有效抑制了脂滴形成。

技術(shù)特征：

1.一種食源性纖維素基納米復(fù)合顆粒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種食源性纖維素基納米復(fù)合顆粒的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，食源性纖維素為任何來源的納米纖維素或納米纖維晶。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種食源性纖維素基納米復(fù)合顆粒的制備方法，其特征在于，食源性纖維素為海帶納米纖維素，海帶納米纖維素的制備方法為：提取海帶纖維素，然后對其進行纖維素酶酶解，最后通過超聲處理獲得海帶納米纖維素。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種食源性纖維素基納米復(fù)合顆粒的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，氧化食源性納米纖維素的具體制備方法為：將食源性纖維素分散于超純水中，并在冰浴條件下，加入2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、nabr、naclo溶液，反應(yīng)過程中，通過使用0.1mol/l的naoh和hcl維持ph值在10±0.2范圍，當(dāng)懸浮液的ph值恒定時，加入乙醇終止氧化反應(yīng)，之后超聲、離心、洗滌、透析、冷凍干燥，制得所述氧化食源性納米纖維素。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種食源性纖維素基納米復(fù)合顆粒的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，蛋白質(zhì)為水溶性良好的的蛋白質(zhì)；蛋白質(zhì)水溶液中蛋白質(zhì)的質(zhì)量濃度為0.25～1％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種食源性纖維素基納米復(fù)合顆粒的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，蛋白質(zhì)/氧化食源性納米纖維素混合物中蛋白質(zhì)和氧化食源性納米纖維素的質(zhì)量濃度為0.5～2％；氧化食源性納米纖維素與蛋白質(zhì)的質(zhì)量比為1:0.3～3。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種食源性纖維素基納米復(fù)合顆粒的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，疏水性活性物質(zhì)是巖藻黃質(zhì)；含有疏水性活性物質(zhì)的乙醇溶液中，疏水性活性物質(zhì)的濃度為1～50mg/ml；含有疏水性活性物質(zhì)的乙醇溶液與蛋白質(zhì)/氧化食源性納米纖維素混合物的體積比為1:1～50。

8.權(quán)利要求1～7任一所述方法制備得到的食源性纖維素基納米復(fù)合顆粒。

9.權(quán)利要求8所述的食源性纖維素基納米復(fù)合顆粒在制備預(yù)防或減輕游離脂肪酸誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激相關(guān)疾病的抗氧化物質(zhì)中的應(yīng)用。

10.權(quán)利要求8所述的食源性纖維素基納米復(fù)合顆粒在制備降脂藥物中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種食源性纖維素基納米復(fù)合顆粒的制備方法及應(yīng)用，屬于精準營養(yǎng)遞送領(lǐng)域。本發(fā)明的食源性纖維素基納米復(fù)合顆粒的制備方法包括：在食源性纖維素的基礎(chǔ)上通過TEMPO氧化的方法制備了氧化食源性納米纖維素；將蛋白質(zhì)水溶液與氧化食源性納米纖維素懸浮液混合；再加入含有疏水性活性物質(zhì)的乙醇溶液，均質(zhì)，除去乙醇，得到食源性纖維素基納米復(fù)合顆粒。本方法增加了納米顆粒的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；提升了巖藻黃質(zhì)的封裝效率及其在貯存期間的穩(wěn)定性；將巖藻黃質(zhì)封裝在納米顆粒中能夠被細胞有效吸收，顯著提高了巖藻黃質(zhì)的生物可及性，并通過激活Nrf2/HO?1/NQO1信號通路減輕氧化應(yīng)激，有效抑制了脂滴形成。

技術(shù)研發(fā)人員：蘇文濤,王奎又,譚明乾
受保護的技術(shù)使用者：大連工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23