本發(fā)明涉及一種天然的生物高分子納米載體，尤其涉及一種玉米醇溶蛋白/蛋白質(zhì)-多糖靜電復合物核/殼型納米載體，同時本發(fā)明還涉及該納米載體的制備方法和應用。

背景技術：

一些弱極性的藥物(如抗癌藥物)及食品功能性成分(如醇溶性多酚)能溶于乙醇，但在水中溶解性很低，從而影響口服后的生物利用度及生物活性，限制其在藥物和保健食品中的應用。將這些藥物或者食品功能性成分與玉米醇溶蛋白一起溶解在乙醇溶液中，以反溶劑法制備負載這些成分的玉米醇溶蛋白納米載體，是提高其在水中的溶解性和生物利用度的有效途徑。但玉米醇溶蛋白是高度疏水性的蛋白質(zhì)，在水相體系中，玉米醇溶蛋白納米載體因疏水相互作用而聚集，而且干燥后的納米載體無法重新分散在水中。因此，單純由玉米醇溶蛋白制成的納米載體實際應用受到限制。有文獻報道，將玉米醇溶蛋白的乙醇溶液分散到酪蛋白酸鈉溶液中，以穩(wěn)定玉米醇溶蛋白納米載體，制得的干燥顆粒在水中具有較好的重分散性。但該方法使用的酪朊酸鈉濃度較高(高于1.0％)，從而導致最終制得的納米載體中藥物載量較低。同時，因酪朊酸鈉的等電點pI為pH4.5，導致弱酸性條件下納米載體因酪朊酸鈉的靜電排斥作用減弱變得不穩(wěn)定。發(fā)明人也報道過以陰離子多糖如果膠、海藻酸鈉等在酸性條件下(pH4.0)發(fā)生靜電作用來穩(wěn)定玉米醇溶蛋白納米載體。所用的多糖濃度明顯低于酪朊酸鈉，但多糖對納米載體穩(wěn)定性的影響明顯受到多糖的表面電荷及水相pH的影響如果膠作為穩(wěn)定劑時，在pH6.0～6.5條件下顆粒不穩(wěn)定，而海藻酸鈉作為穩(wěn)定劑時，在pH6.5～7.0、pH3.0時穩(wěn)定性較差。同時，我們以醇溶性多酚為包埋對象，制得的納米載體加熱后的穩(wěn)定性較差，70℃加熱10min，顆粒即發(fā)生聚集沉淀。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一在于提供一種玉米醇溶蛋白/蛋白質(zhì)-多糖靜電復合物核/殼型納米載體，其粒徑分布范圍窄，酸堿穩(wěn)定性和耐熱性好，可用于包埋能溶于乙醇的藥物和食品功能性成分及植物化學物，以增加其在水中的溶解度，提升被包埋成分的穩(wěn)定和生物利用度，提升這些成分的藥效或保健功能。

具體地，本發(fā)明提供一種玉米醇溶蛋白/蛋白質(zhì)-多糖靜電復合物核/殼型納米載體，其為納米微球，以玉米醇溶蛋白為核，外部包裹蛋白質(zhì)-多糖靜電復合物作為殼體。

所述的納米載體為光滑或比較光滑的球形，平均粒徑范圍在150～350nm，多分散性指數(shù)PDI為0.1～0.3。

所述多糖采用陰離子多糖，包括但不限于果膠、海藻酸鈉、黃原膠、卡拉膠和羧甲基纖維素中的一種。所述蛋白質(zhì)優(yōu)選采用線性分子構象的蛋白質(zhì)，包括但不限于酪朊酸鈉和明膠中的一種。

本發(fā)明的目的之二是提供一種上述玉米醇溶蛋白/蛋白質(zhì)-多糖靜電復合物核/殼型納米載體的制備方法。

具體地，所述玉米醇溶蛋白/蛋白質(zhì)-多糖靜電復合物核/殼型納米載體的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備玉米醇溶蛋白納米載體：將玉米醇溶蛋白溶解乙醇-水溶液中，然后邊攪拌邊分散到pH2.0～4.0的酸性水中，攪拌均勻后蒸發(fā)去除乙醇，而后補充酸性水至蒸發(fā)前的體積，得到玉米醇溶蛋白納米載體分散液；

(2)制備蛋白質(zhì)-多糖靜電復合物：分別配制多糖溶液和蛋白質(zhì)溶液，然后將多糖溶液和蛋白質(zhì)溶液混合，使最終的蛋白質(zhì)-多糖混合液中多糖﹕蛋白質(zhì)的質(zhì)量比為1:9～9:1，將混合溶液的pH調(diào)到pH4.0～6.0，此時蛋白質(zhì)與多糖發(fā)生靜電相互作用形成蛋白質(zhì)-多糖靜電復合物；

(3)制備納米載體：將所述玉米醇溶蛋白納米載體分散液分散到蛋白質(zhì)-多糖混合溶液中，混合的體積比1:1～1:3，將形成的復合納米載體分散液經(jīng)冷凍干燥或噴霧干燥制得納米載體粉末。

所述步驟(1)中，所述玉米醇溶蛋白的乙醇-水溶液：酸性水的體積比范圍為1:3～1:10。攪拌器的轉速800～1200轉/min，完全加入后繼續(xù)攪拌3～5min。所述玉米醇溶蛋白納米載體分散液中的納米載體的粒徑約為60～80nm。

所述步驟(2)中，所述多糖溶液和蛋白質(zhì)溶液濃度分別為0.1％～0.2％(w/v)。所述的多糖溶液制備方法是將多糖攪拌分散到水中，經(jīng)加熱到70℃～90℃，攪拌20-30min，冷卻到常溫，所述的蛋白質(zhì)溶液可以采用冷水直接攪拌溶解或加熱溶解的方法制備。所述多糖采用陰離子多糖，包括但不限于果膠、海藻酸鈉、黃原膠、卡拉膠和羧甲基纖維素中的一種。所述蛋白質(zhì)優(yōu)選采用線性分子構象的蛋白質(zhì)，包括但不限于酪朊酸鈉和明膠中的一種。

所述步驟(3)中，因玉米醇溶蛋白的等電點為pH6.2，混合后蛋白質(zhì)-多糖的靜電復合物吸附到玉米醇溶蛋白納米載體表面形成核/殼型結構，顆粒的平均粒徑為150～350nm，納米載體粒徑的多分散性指數(shù)PDI為0.1～03。

本發(fā)明的目的之三在于提供上述玉米醇溶蛋白/蛋白質(zhì)-多糖靜電復合物核/殼型納米載體的用途。

具體地，所述用途涉及所述玉米醇溶蛋白/蛋白質(zhì)-多糖靜電復合物核/殼型納米載體作為藥物載體的應用，尤其是作為小分子藥物載體的應用。

本發(fā)明所述用途還涉及所述玉米醇溶蛋白/蛋白質(zhì)-多糖靜電復合物核/殼型納米載體作為包埋能溶于乙醇的食品生物活性成分或植物化學物的載體的應用。所述能溶于乙醇的食品生物活性成分和植物化學物包括：姜黃素及白藜蘆醇等醇溶性多酚、百里香酚、柑桔黃酮、維生素D3、共軛亞油酸、β-胡蘿卜素等。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1.本發(fā)明制備的納米載體的顆粒分散液在酸性至中性pH范圍內(nèi)都有極好的穩(wěn)定性，粒徑范圍在150～350nm。

2.本發(fā)明制備的納米載體為光滑的球形結構，顆粒大小高度集中，粒徑分布范圍窄(PDI為0.1～03)。

3.本發(fā)明制備的納米載體分散液具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，在pH7.0時80℃加熱40min，顆粒的平均粒徑與未加熱時相比沒有明顯的變化。

4.本發(fā)明提供的納米載體對脂溶性藥物或食品功能性成分的包埋效率高達80～90％

5.本發(fā)明提供的納米載體對脂溶性藥物或食品功能性成分的載量可以高達10％以上，經(jīng)體外模擬消化實驗證明能明顯增加這些成分在消化液中的濃度。

附圖說明

圖1是玉米醇溶蛋白/明膠-果膠納米載體的掃描電鏡圖。

圖2是載有姜黃素的玉米醇溶蛋白/明膠-果膠納米載體分散液在不同pH水相中的平均粒徑的條形圖。

圖3是載有姜黃素的玉米醇溶蛋白/明膠-果膠納米載體pH7時80℃加熱不同時間時納米載體的平均粒徑的條形圖。

具體實施方式

以下實施例用于闡明與實施本發(fā)明，屬于發(fā)明的保護范圍，本技術領域的普通技術人員根據(jù)以上公開的內(nèi)容均可實現(xiàn)本發(fā)明的目的。

實施例1

(1)制備負載姜黃素的玉米醇溶蛋白納米載體：將姜黃素和玉米醇溶蛋白溶解在85％(v/v)的乙醇-水溶液中，然后以注射器注射到pH4.0的水中，玉米醇溶蛋白的乙醇-水溶液：酸性水的體積比范圍為1:4，加入玉米醇溶蛋白的乙醇-水溶液的同時，以磁力攪拌器攪拌，攪拌器的轉速800轉/min，完全加入后繼續(xù)攪拌3min，以旋轉蒸發(fā)器蒸發(fā)除去乙醇，并加入相同體積的酸性水以補充到蒸發(fā)前的體積，制得玉米醇溶蛋白納米載體分散液，納米載體的粒徑約為60～80nm。

(2)制備蛋白質(zhì)-多糖靜電復合物：配制濃度0.2％(w/v)的果膠溶液和0.2％(w/v)明膠溶液(采用加熱攪拌溶解的方法)，然后將相同濃度的果膠溶液和明膠溶液混合，使最終的蛋白質(zhì)-多糖混合液中多糖﹕蛋白質(zhì)的比例為7﹕3，將混合溶液的pH調(diào)到pH5.0，此時蛋白質(zhì)與多糖發(fā)生靜電相互作用形成復合物。

(3)將上述制備的玉米醇溶蛋白納米載體分散液分散到蛋白質(zhì)-多糖混合溶液中，混合的體積比1:1，因玉米醇溶蛋白的等電點為pH6.2，混合后蛋白質(zhì)-多糖的靜電復合物吸附到玉米醇溶蛋白納米載體表面形成核/殼型結構，顆粒的平均粒徑為250nm，納米載體粒徑的多分散性指數(shù)PDI為0.23，將形成的復合納米載體分散液經(jīng)冷凍干燥或噴霧干燥可制得納米載體粉末。如圖1顯示，經(jīng)過實驗證明，所得的納米載體在不同pH水中平均粒徑變化小，酸堿性穩(wěn)定，如圖2所示。而在pH為7時，80℃加熱40分鐘納米載體的平均粒徑?jīng)]有發(fā)生變化，對熱穩(wěn)定(圖3)。

采用該方法制備的納米載體度姜黃素的包埋率達87％，姜黃素在納米載體中的含量高達8％，可以極大的增加姜黃素在水中的含量(未包埋的姜黃素粉末在水中的溶解度只有ng的數(shù)量級，而包埋后的姜黃素在水中的濃度可達mg級。)

實施例2

(1)制備負載白藜蘆醇的玉米醇溶蛋白納米載體：將白藜蘆醇、玉米醇溶蛋白溶解在80％(v/v)的乙醇-水溶液中，然后以注射器注射到pH4.0的水中，玉米醇溶蛋白的乙醇-水溶液：酸性水的體積比范圍為1:4，加入玉米醇溶蛋白的乙醇-水溶液的同時，以磁力攪拌器攪拌，攪拌器的轉速1200轉/min，完全加入后繼續(xù)攪拌3min，以旋轉蒸發(fā)器蒸發(fā)除去乙醇，并加入相同體積的酸性水以補充到蒸發(fā)前的體積，制得玉米醇溶蛋白納米載體分散液，納米載體的粒徑約為60～80nm。

(2)制備蛋白質(zhì)-多糖靜電復合物：配制濃度0.2％(w/v)的果膠溶液和0.2％(w/v)酪朊酸鈉溶液(果膠、酪朊酸鈉溶液都采用分散在水中，加熱攪拌溶解的方法制備)，然后將相同濃度的果膠溶液和明膠溶液混合，使最終的蛋白質(zhì)-多糖混合液中多糖﹕蛋白質(zhì)的比例為8﹕2，將混合溶液的pH調(diào)到pH4.0，此時蛋白質(zhì)與多糖發(fā)生靜電相互作用形成復合物。

(3)將上述制備的玉米醇溶蛋白納米載體分散液分散到蛋白質(zhì)-多糖混合溶液中，混合的體積比1:1，因玉米醇溶蛋白的等電點為pH6.2，混合后蛋白質(zhì)-多糖的靜電復合物吸附到玉米醇溶蛋白納米載體表面形成核/殼型結構，顆粒的平均粒徑為240nm，納米載體粒徑的多分散性指數(shù)PDI為0.25，將形成的復合納米載體分散液經(jīng)冷凍干燥或噴霧干燥可制得納米載體粉末。納米載體的微觀結構類似于圖1，經(jīng)過實驗證明，所得的納米載體在不同pH水中平均粒徑變化小，在中性及酸性pH穩(wěn)定，而在pH為7時，80℃加熱40分鐘納米載體的平均粒徑?jīng)]有發(fā)生變化，對熱穩(wěn)定。

采用該方法制備的納米載體對白藜蘆醇的包埋率達85％，姜黃素在納米載體中的含量高達10％，可以極大的增加白藜蘆醇在水中的含量。

實施例3

(1)制備負載白藜蘆醇的玉米醇溶蛋白納米載體：將白藜蘆醇、玉米醇溶蛋白溶解在85％(v/v)的乙醇-水溶液中，然后以注射器注射到pH4的水中，玉米醇溶蛋白的乙醇-水溶液：酸性水的體積比范圍為1:5，加入玉米醇溶蛋白的乙醇-水溶液的同時，以磁力攪拌器攪拌，攪拌器的轉速1000轉/min，完全加入后繼續(xù)攪拌3min，以旋轉蒸發(fā)器蒸發(fā)除去乙醇，并加入相同體積的酸性水以補充到蒸發(fā)前的體積，制得玉米醇溶蛋白納米載體分散液，納米載體的粒徑約為60～80nm。

(2)制備蛋白質(zhì)-多糖靜電復合物：配制濃度0.15％(w/v)的海藻酸鈉溶液和0.15％(w/v)酪朊酸鈉溶液(采用加熱，分散攪拌溶解的方法)，然后將相同濃度的果膠溶液和明膠溶液混合，使最終的蛋白質(zhì)-多糖混合液中多糖﹕蛋白質(zhì)的比例為7﹕3，將混合溶液的pH調(diào)到pH5.0，此時蛋白質(zhì)與多糖發(fā)生靜電相互作用形成復合物。

(3)將上述制備的玉米醇溶蛋白納米載體分散液分散到蛋白質(zhì)-多糖混合溶液中，混合的體積比1:1.25，因玉米醇溶蛋白的等電點為pH6.2，混合后蛋白質(zhì)-多糖的靜電復合物吸附到玉米醇溶蛋白納米載體表面形成核/殼型結構，顆粒的平均粒徑為350nm，納米載體粒徑的多分散性指數(shù)PDI為0.26，將形成的復合納米載體分散液經(jīng)冷凍干燥或噴霧干燥制得可納米載體粉末。納米載體的微觀結構類似于圖1顯示，經(jīng)過實驗證明，所得的納米載體在不同pH水中平均粒徑變化小，酸堿性穩(wěn)定，而在pH為7時，80℃加熱40分鐘納米載體的平均粒徑?jīng)]有發(fā)生變化，對熱穩(wěn)定。

采用該方法制備的納米載體對白藜蘆醇的包埋率達80％，姜黃素在納米載體中的含量高達10％，可以極大的增加白藜蘆醇在水中的含量。

本發(fā)明不局限于上述具體實施方式，根據(jù)上述內(nèi)容，按照本領域的普通技術知識和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術思想前提下，本發(fā)明還可以做出其它多種形式的等效修改、替換或變更，均落在本發(fā)明的保護范圍之中。