牡丹籽油微囊的制备与表征研究

徐 玥，张存劳，李思萌，陈 程

(西安医学院 药学院，西安 710021)

由于亚油酸、亚麻酸等多不饱和脂肪酸对温度、水分、空气、光照和氧化剂都比较敏感，稳定性弱，在加工和贮藏过程中易被氧化，降低了油脂的品质，并且会产生一些醛类、酮类等异味物质或对人体不健康的物质[5-6]。因此，研究新型的牡丹籽油产品，对油脂的生物利用度以及使用者依从性等具有十分重要的意义。

微囊是一种通过高分子载体材料充当外壁材，包裹住固体或者液体药物的微小胶囊，起到保护、控释药物的作用[7-8]。将牡丹籽油制备成微囊，可以提高其生物利用度。在油脂产品研究开发中，已经制备出莪术油微囊[9]、南极磷虾油微囊[10]、鸦胆子油微囊[11]、汉麻籽油微胶囊[12]等。本课题拟将牡丹籽油制备成微囊，并对其进行表征，以期为牡丹籽油的进一步应用提供试验依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 原料与试剂

牡丹籽油，陕西兴森源生物科技有限公司；阿拉伯胶，明胶， 36%～37%甲醛(分析纯)，10%醋酸溶液，20%氢氧化钠溶液，正己烷(分析纯)。

1.1.2 仪器与设备

Cary60紫外可见分光光度计，DF-101S型恒温加热磁力搅拌器，QICPIC干、湿法动态粒度粒形分析仪(德国新帕泰克有限公司)，T27型布鲁克红外光谱仪，Tecnai G2 F20扫描透射电镜，DSC1 STAReSystem差示扫描量热仪，SD-Basic喷雾干燥仪。

经前期水肿 有些女性朋友自诉自己很健康，但是每每月经来潮前十天左右，就会出现眼睑、手背、脚踝甚至双下肢轻度水肿的情况，随之而来的还有烦躁、失眠、疲乏、头痛等症状。而当月经来时，上述症状就会逐渐消退。我想跟这部分朋友强调的是，这类水肿多与月经周期变化和内分泌功能改变有关，属于正常的生理现象。随着排尿量增多，水肿及其他症状亦会逐渐消退。

1.2 试验方法

1.2.1 牡丹籽油微囊的制备

明胶液的制备：称取2 g明胶，加入50 mL纯水，加热至60℃浸泡30 min溶胀，于50℃恒温加热磁力搅拌器中不断搅拌30 min使之溶解，搅拌速度不宜过高。

乳液的制备：称取一定量阿拉伯胶，加入50 mL纯水，加热至60℃搅拌溶解。加入牡丹籽油，在高速剪切机中乳化5 min，再在搅拌下加入纯水中。

微囊制备：将制备的明胶液加入乳液中，搅拌混合。用10%醋酸溶液调节pH至4.0左右，继续搅拌15 min。待温度自然降低至30～35℃后，迅速放入冰水浴中，降温到10℃以下，加入36%～37%甲醛固化。继续搅拌20 min后，加入20%氢氧化钠溶液调节pH至8左右，继续搅拌30 min。然后离心(3 000 r/min，30 min)，分离上清液和下层。用水多次洗下层，直到没有甲醛气味，喷雾干燥[13]，得牡丹籽油微囊。

1.2.2 标准曲线的绘制

分别用正己烷配制质量浓度(C)分别为10、20、30、40、50、60 mg/mL的牡丹籽油溶液，在紫外波长300 nm[14]下测定吸光度(A)，得到牡丹籽油标准曲线方程A=25.348C+0.065 5，R2=0.999 5，牡丹籽油溶液在10～60 mg/mL范围内线性关系良好。

1.2.3 牡丹籽油微囊包封率的测定

准确记录1.2.1离心后上清液体积，从中精密吸取10 mL，加入10 mL正己烷超声萃取10 min，转到10 mL容量瓶中，加正己烷溶液定容至刻度。使用紫外可见分光光度计，在300 nm处测定吸光度，带入标准曲线方程中计算，得出上清液中牡丹籽油含量。按照下式计算牡丹籽油微囊包封率[15-16]。

包封率=(1-上清液中牡丹籽油质量/样品牡丹籽油质量)×100%

1.2.4 透射电镜的观察

将样品缓慢地置于透射扫描电镜下，通过电脑显示，观察牡丹籽油微囊的外部特征，并拍摄照片。

1.2.5 牡丹籽油微囊粒径的测定

用激光粒度分析仪测定牡丹籽油微囊粒径以及Zeta电位。

1.2.6 红外光谱表征

将真空干燥后的产物与KBr按照质量比1∶100研磨，压片，用红外光谱仪测定红外谱图。

1.2.7 DSC检测分析

将样品置于样品皿中，小心地将样品皿放入DSC中，记录测定结果。

2 结果与讨论

2.1 牡丹籽油微囊制备的正交试验

在前期单因素试验结果基础上，固定乳化剪切速度为4 000 r/min，以阿拉伯胶与明胶质量比、囊材与牡丹籽油质量比、固化剂用量为因素，包封率为指标，采用三因素三水平L9(34)正交表进行正交试验，正交试验因素水平见表1，正交试验设计及结果见表2。由表2可知，3个因素对牡丹籽油微囊包封率影响大小依次为阿拉伯胶与明胶质量比>囊材与牡丹籽油质量比>固化剂用量。用阿拉伯胶和明胶作为囊材，采用复凝聚法制备牡丹籽油微囊的最佳制备工艺组合为A2B1C3，即阿拉伯胶与明胶质量比1∶1、囊材与牡丹籽油质量比1∶0.2、固化剂用量5 mL。

表1 正交试验因素水平

表2 正交试验设计及结果

2.2 牡丹籽油微囊制备的验证试验

在阿拉伯胶与明胶质量比1∶1、囊材与牡丹籽油质量比1∶0.2、固化剂用量5 mL、乳化剪切速度4 000 r/min条件下，平行制备3份牡丹籽油微囊，测得平均包封率为99.5%，RSD为1.03%。说明此工艺稳定可行，包封率高。

2.3 牡丹籽油微囊的表征

2.3.1 牡丹籽油微囊的形态(见图1)

图1 牡丹籽油微囊的透射电镜图

从图1可以看出，在最佳条件下制备的牡丹籽油微囊呈圆球或椭圆形，外观完整，大小合适，表面光滑。

2.3.2 牡丹籽油微囊的粒径(见图2、图3)

图2 牡丹籽油微囊的干法动态粒径分布

图3 牡丹籽油微囊的Zeta电位分布

由图2、图3可知，牡丹籽油微囊的粒径处于38 μm以下的占98.06%，平均粒径为12.28 μm。从图3可以看出，牡丹籽油微囊的Zeta电位为-19.1 mV，表明牡丹籽油微囊表面具有较多的净电荷，微囊之间存在静电排斥力，物理稳定性较强，有利于贮存。

2.3.3 牡丹籽油微囊的红外光谱(见图4、图5)

由图4可知，牡丹籽油在2 700～3 050 cm-1、1 700～1 800 cm-1、1 400～1 500 cm-1、1 100～1 200 cm-1、700～750 cm-1有较强的吸收峰，这是牡丹籽油中含有的不饱和脂肪酸所致，说明牡丹籽油的不饱和程度高。由图5可知，牡丹籽油微囊在2 700～3 050 cm-1、1 700～1 800 cm-1、1 400～1 500 cm-1、1 100～1 200 cm-1处也有吸收峰，但吸收峰相比于牡丹籽油较弱。而经过包合后，700～750 cm-1处吸收峰蓝移到600～650 cm-1，说明牡丹籽油被囊材很好地包裹[13]。

图4 牡丹籽油的红外光谱图

图5 牡丹籽油微囊的红外光谱图

2.3.4 牡丹籽油微囊的DSC分析(见图6)

图6 牡丹籽油微囊DSC测定结果

由图6可知，牡丹籽油微囊在63℃左右出现一个强烈的吸热峰，该吸热峰对应温度为其相变温度，故可证明牡丹籽油微囊在63℃以下热稳定性良好。

3 结 论

确定了牡丹籽油微囊的最佳制备工艺条件为：明胶质量2 g下，阿拉伯胶与明胶质量比1∶1，囊材与牡丹籽油质量比1∶0.2，固化剂用量5 mL，乳化剪切速度4 000 r/min。在最佳条件下，牡丹籽油微囊包封率达到99.5%。所得牡丹籽油微囊平均粒径为12.28 μm，分布良好，外观圆整光滑。红外光谱分析结果表明囊材可以有效地包裹牡丹籽油。DSC分析表明牡丹籽油微囊在63℃以下具有良好的热稳定性。