本发明专利技术公开了一种水溶性的维生素D3纳米颗粒及其制备方法。该制备方法是先将玉米蛋白均匀分散于去离子水中，加热，调节pH值，加入Alcalase蛋白酶进行酶解，灭酶，透析，得玉米蛋白水解物；然后选择有机溶剂配制的维生素D3母液；将所述玉米蛋白水解物溶解于PBS溶液中；将维生素D3母液滴加到玉米蛋白水解物溶液中，离心，得玉米蛋白水解物-维生素D3纳米颗粒溶液；冻干干燥，得到水溶性维生素D3纳米颗粒。本发明专利技术利用玉米蛋白水解物与维生素D3之间次级相互作用制备水溶性的维生素D3纳米颗粒，所得产品复溶性好，粒径小，荷载率高，且化学稳定性和胶体稳定性佳，极大改善了维生素D3的加工稳定性，可以作为食品配料应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及维生素D3，特别是涉及一种水溶性的维生素D3纳米颗粒及其制备方 法；水溶性的维生素％纳米颗粒可用于保健食品及功能性食品中。
技术介绍
近十几年内关于肽自组装及两亲性的研究是一个热点话题，也有不少利用肽的自 组装性质探究其在活性配料包埋、药物输送等方面的研究。与蛋白质相比，肽具有溶解性 好，低抗原性，和更易吸收等特点，且从食物中获得的肽被认为是安全和健康的成分，具有 分子量小，费用低，高活性等优点， 对于玉米水解物的研究主要是研究其抗氧化，降血压，抗肿瘤，促进酒精代谢等生 理活性功能，对其界面性质的研究还鲜有报道。但据玉米水解物的相关报道，玉米蛋白水 解得到的水解物氨基酸组成与玉米蛋白相似，很多研究报道用碱性蛋白酶酶解得到不同水 解度的水解物中都富含谷氨酸、丙氨酸、亮氨酸和脯氨酸，疏水性氨基酸占55%以上。又有 报道指出具有离子氨基酸和疏水氨基酸重复结构的肽能够在水溶液中自发自组装成不同 的微结构，所以玉米水解物作为天然自组装材料及其在作为运输载体等方面具有很大的潜 能。用于制备玉米水解物的原料玉米黄粉，其蛋白质主要由玉米醇溶蛋白（zein，65%~ 68%)、谷蛋白（22%~23%)组成，还有少量球蛋白（1.2% )和白蛋白。该原料易得且价 格低廉。以玉米黄粉制备成玉米水解物作为疏水性活性物质的载体可以大大提高玉米黄粉 的市场价值。 分子自组装是一个借助弱相互作用来实现可逆结合，得到能量最优化的超分子结 构的动态过程。其特点是自发扩散和由与特定分子的非共价相互作用引起。很多报道研究 大分子与小分子的共组装制备纳米功能性配料，尤其是疏水性小分子物质，以期改善加工 性能。近年来关于多肽自组装的研究受到越来越多的关注，多肽的纳米材料由于具有良好 的生物相容性，在生物医药和组织工程等领域的应用前景广泛。 维生素D3作为人体必须维生素之一，在多个人体系统功能中起着至关重要的 作用，如调节钙和骨代谢，调节胰岛素反应，细胞分化和免疫系统功能等等。适当水平的 维生素〇 3与骨折风险降低、心血管健康、癌症、高血压和糖尿病的预防、自身免疫性疾病 风险的降低息息相关。在世界上许多国家，维生素％水平远低于最佳水平，主要是因为 阳光照射不足、防晒霜的使用及膳食摄入量不足，因为维生素D3膳食来源非常有限。因 此，美国FDA提倡牛奶和早餐谷物中强化维生素D3，加拿大法规也规定人造黄油和乳饮 料中必须强化维生素D3。而维生素％作为一种脂溶性维生素，其溶解度低，且加工和储 藏条件如光、温度、和氧气，在人体胃肠道消化反应（PH、酶和其他营养物质的存在）等都 会导致其异构化或氧化，对其化学结构及生理功能造成不利影响，同时也降低活性物质 的生物利用率。另外维生素％溶解度低，添加到食品体系中往往会出现一系列的问题， 对食品风味、产品稳定性、产品外观造成不利影响，大大加剧了维生素％强化食品的加工 难度，限制了维生素D3强化食品的的发展。为了提高维生素D3的水溶性，许多研究人员 通过构建不同的输送载体来改善维生素D3的加工特性并提高其生物利用率。Haham等 {Haham,M. ,Ish-Shalom,S. ,Nodelman,M. ,Duek,I. ,Segal,E. ,Kustanovich,M. ,&Livney ,Y.D. (2012).StabilityandbioavailabilityofvitaminDnanoencapsulatedin caseinmicelles.Food&Function, 3 (7), 737-744. }在体外重组装酪蛋白胶束，仿照牛奶 中酪蛋白胶束成份添加，但该纳米颗粒的制备工艺非常复杂，且酪蛋白价格昂贵，不利于 工业化生产。Teng等{Teng，Z.，Luo，Y.，&Wang，Q. (2013).Carboxymethylchitosan-soy proteincomplexnanoparticlesfortheencapsulationandcontrolledreleaseof vitaminD_3.FoodChemistry, 141 (1)，524-532. }和Luo等{Luo,Y.，Teng，Z.，&Wang，Q. (2012).DevelopmentofZeinNanoparticlesCoatedwithCarboxymethylChitosnfor EncapsulationandControlledReleaseofVitaminD3.JournalofAgriculturaland FoodChemistry, 60 (3) ,836-843. }分别通过构建大豆分离蛋白与甲壳素复合输送载体和 玉米醇溶蛋白与甲壳素复合输送载体荷载维生素D3，所得纳米颗粒粒径大，荷载率低，复溶 性极差，且制备工艺复杂。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种粒粒径小，单分 散性好，水复溶性好且胶体稳定性和化学稳定性佳的水溶性维生素D3纳米颗粒的制备方 法。 本专利技术的另一目的为提供上述方法制备的水溶性的维生素D3纳米颗粒。 本方法克服了现有制备维生素D3纳米颗粒方法制备过程复杂，所得颗粒粒径大， 载体原料昂贵的缺陷，利用大分子与小分子相互作用，通过操控简单的工艺条件形成微纳 胶体结构，制备的维生素％纳米颗粒粒径小，单分散性好，水复溶性好且胶体稳定性和化学 稳定性佳。 本专利技术的目的通过如下技术方案实现： -种水溶性维生素D3纳米颗粒的制备方法，包括如下步骤： (1)将玉米蛋白均匀分散于去离子水中，制成分散液；将物料水浴加热到40~ 60°C后调节到pH值为7. 0~9. 0,以1 %~3%的质量比加入Alcalase蛋白酶进行酶解，在 维持温度以及pH恒定的条件下，酶解1. 0_3h;酶解完成后，将物料pH值调到5. 0~7. 0,使 酶灭活；将水解物离心除渣后，上清液过微滤膜后装入透析袋透析，透析结束后经过旋蒸浓 缩和冷冻干燥处理获得玉米蛋白水解物； (2)选择有机溶剂配制的维生素D3母液；将所述玉米蛋白水解物溶解于PBS溶液 中；在搅拌下，将维生素D3母液滴加到玉米蛋白水解物溶液中，使维生素03的最终质量浓度 为0. 1~0. 2mg/mL，离心除去未被包埋的维生素DJ狡束，得玉米蛋白水解物-维生素D3纳 米颗粒溶液；将制备的玉米蛋白水解物-维生素％纳米颗粒溶液冻干干燥，得到水溶性维 生素D3纳米颗粒。 为进一步实现本专利技术目的，优选地，步骤（1)中，所述分散液的质量浓度为3%g/ mL~5%g/mL;所述调节到pH值为7. 0~9. 0是通过1~2MNaOH进行；所述将物料pH 值调到5. 0~7. 0是通过加入1~3MHC1进行；所述水解物离心的转速为10000r/min，时 间为20min。 优选地，步骤（1)中，所述透析是将上清液过微滤膜后装入截留分子量为100~ 300Da的透析袋，在4°C条件下，于去离子水中透析24h，每隔8~10个小时更换透析液一 次。 优选地，所述微滤膜的膜孔直径为0. 65iim。 优选地，所述有机溶剂为乙醇；所述维生素D3母液的浓度为5~10mg/mL;所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水溶性维生素D3纳米颗粒的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将玉米蛋白均匀分散于去离子水中，制成分散液；将物料水浴加热到40～60℃后调节到pH值为7.0～9.0，以1％～3％的质量比加入Alcalase蛋白酶进行酶解，在维持温度以及pH恒定的条件下，酶解1.0‑3h；酶解完成后，将物料pH值调到5.0～7.0，使酶灭活；将水解物离心除渣后，上清液过微滤膜后装入透析袋透析，透析结束后经过旋蒸浓缩和冷冻干燥处理获得玉米蛋白水解物；(2)选择有机溶剂配制的维生素D3母液；将所述玉米蛋白水解物溶解于PBS溶液中；在搅拌下，将维生素D3母液滴加到玉米蛋白水解物溶液中，使维生素D3的最终质量浓度为0.1～0.2mg/mL，离心除去未被包埋的维生素D3胶束，得玉米蛋白水解物‑维生素D3纳米颗粒溶液；将制备的玉米蛋白水解物‑维生素D3纳米颗粒溶液冻干干燥，得到水溶性维生素D3纳米颗粒。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓泉，林媛，王永辉，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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