负载生物活性成分的蛋白肽-多糖纳米颗粒的超声波制备方法技术

本发明专利技术公开了负载生物活性成分的蛋白肽‑多糖纳米颗粒的超声波制备方法，涉及食品包埋技术领域。该制备方法是在磁力搅拌下，将含1％冰醋酸的壳聚糖溶液等体积滴加到加入了槲皮素原液的酪蛋白磷酸肽溶液中，调节体系pH后，对混合溶液进行超声处理，超声结束后，冷冻干燥后得到负载槲皮素的酪蛋白磷酸肽‑壳聚糖纳米颗粒。本发明专利技术在利用酪蛋白磷酸肽与壳聚糖之间的静电相互作用包埋槲皮素的过程中，使用多模式超声波处理技术，通过超声波的物理力促进了多肽和多糖交联，为复合物包埋更多生物活性成分提供基础。本发明专利技术所得产品槲皮素包埋率高，在水中溶解性好，光和热稳定性佳，且有较强的抗氧化性，极大地提高了槲皮素在胃肠中的生物利用度。

【技术实现步骤摘要】
负载生物活性成分的蛋白肽-多糖纳米颗粒的超声波制备方法
本专利技术涉及食品包埋
，特指一种以酪蛋白磷酸肽和壳聚糖为原料负载生物活性物质槲皮素，采用超声波处理技术制备复合纳米颗粒的方法。
技术介绍
槲皮素是一种黄酮类物质，属于生物活性成分，它具有抗氧化、抗肿瘤、降血压血脂等优点。然而，槲皮素存在水溶性低、稳定性差、生物利用度低等缺点，这严重限制了它在食品和药品等领域的应用。研究表明，通过纳米包埋对活性物质进行组装，形成复合纳米颗粒，不仅能够为人体提供必需的营养素，而且能提高疏水性物质的水溶性、稳定性及生物利用度。天然的生物大分子(蛋白质/多肽和多糖)都是人体必需的营养成分，且具有营养价值高、安全性高、价格低廉、容易获得等优点，已有很多研究报道可作为活性成分输送的优良载体。研究发现蛋白质与多糖之间相互作用形成复合物可以克服单一组分pH敏感、稳定性差、包埋效率低的不足，对生物活性成分起到很好的包埋和保护作用。因此国内外学者进行了大量的有关蛋白质-多糖复合物的制备方法及其对生物活性成分包埋的研究。然而蛋白质与多糖复合凝聚时，由于两者处于折叠状态，反应基团包裹于分子内部，因此蛋白质与多糖的结合力较弱，得到的纳米颗粒功能特性较差。蛋白质酶解后会暴露大量较强的反应活性基团，容易通过与活性物质分子间的物理作用(如疏水作用、氢键及范德华力)形成稳定的纳米级的胶体复合物，在提高生物活性物质的生物利用度和稳定性方面更具有优势。酶解得到的酪蛋白磷酸肽是一类富含磷酸丝氨酸的生物活性肽，含有核心结构-Ser(P)-Ser(P)-Ser(P)-Glu-Glu，由于其含有成簇的磷酸丝氨酸残基[-Ser(P)-]，能与天然黄酮类化合物发生结合反应，因此酪蛋白磷酸肽具有很强的负载黄酮类化合物的能力，可以解决传统输送系统低负载的问题。壳聚糖是甲壳素的脱乙酰衍生物，带有氨基，是唯一一种带正电荷的多糖，因其具有良好的亲水性、生物相容性和生物可降解性等被广泛应用食品、药品和化妆品等多个领域。为了促进槲皮素在食品、药品等领域的高效应用，目前研究人员通过构建不同的输送载体来改善槲皮素的水溶性、加工特性和生物利用率等特性。Chen等{ChenH,YaoY.PhytoglycogenimprovesthewatersolubilityandCaco-2monolayerpermeationofquercetin[J].FoodChemistry,2017,221(APR.15):248-257.}利用植物糖原包埋槲皮素，构建纳米输送体系，槲皮素的溶解度得到改善，但是该方法的乙醇添加量较大(为25％)，增加了制备成本且不利于后续冷冻干燥。Zhang等{ZhangY,YangY,TangK,etal.Physicochemicalcharacterizationandantioxidantactivityofquercetin-loadedchitosannanoparticles[J].JournalofAppliedPolymerScience,2010,107(2):891-897.}通过壳聚糖和三聚磷酸盐的离子凝胶化法制备了负载槲皮素的纳米颗粒，但抗氧化性不高，其DPPH自由基清除率约为50％。Yan等{YanL,WangR,WangH,etal.Formulationandcharacterizationofchitosanhydrochlorideandcarboxymethylchitosanencapsulatedquercetinnanoparticlesforcontrolledapplicationsinfoodssystemandsimulatedgastrointestinalcondition[J].FoodHydrocolloids,2018,84(NOV.):450-457.}通过静电相互作用构建了负载槲皮素的壳聚糖盐酸盐(CHC)和羧甲基壳聚糖(CMCN)纳米粒子，但获得的纳米颗粒的平均尺寸较大约为386.30±10.10nm。本专利技术将带负电的酪蛋白磷酸肽和带正电的壳聚糖复合制备成结构稳定的纳米颗粒以作为包埋槲皮素的载体，并采用先进的多模式超声波处理技术，希望超声波能激发多肽与多糖两种生物大分子产生与其自身固有频率相匹配的共振频率，产生交联，获得了一种包埋率高、水溶性好、平均粒径小(约为241.27±7.63nm)、光热条件下稳定性佳、抗氧化性强且生物利用度高的负载槲皮素的纳米颗粒。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术通过构建酪蛋白磷酸肽-壳聚糖负载体系，采用超声处理的物理加工方法制备负载槲皮素的酪蛋白磷酸肽-壳聚糖复合纳米颗粒，并研究超声处理条件对槲皮素包埋效果以及槲皮素复合纳米颗粒性能的影响。本专利技术负载槲皮素的酪蛋白磷酸肽-壳聚糖复合纳米颗粒的超声制备方法，按照下述步骤进行：(1)将酪蛋白磷酸肽溶解到蒸馏水中，调节溶液pH为11；(2)将壳聚糖溶解到1％的冰醋酸溶液中，磁力搅拌至完全溶解；(3)将槲皮素溶解到无水乙醇中配制槲皮素原液；(4)将步骤(1)酪蛋白磷酸肽溶液在恒速搅拌下，根据不同的槲皮素与酪蛋白磷酸肽的质量比，缓慢加入步骤(3)槲皮素原液；(5)在室温搅拌的条件下，按照不同的酪蛋白磷酸肽与壳聚糖的质量比，将等体积的步骤(2)壳聚糖溶液滴加到步骤(4)的混合物中，并调节pH至6；(6)对步骤(5)的混合溶液进行超声处理，超声结束后，即得负载槲皮素的酪蛋白磷酸肽-壳聚糖纳米颗粒分散液，冷冻干燥后得到负载槲皮素的酪蛋白磷酸肽-壳聚糖纳米颗粒。其中步骤(1)所述的酪蛋白磷酸肽浓度为(1.0～3.0)mg/ml，优选酪蛋白磷酸肽浓度为1.5mg/ml。其中步骤(4)所述的槲皮素与酪蛋白磷酸肽的质量比为(1:5～1:20)，优选槲皮素与酪蛋白磷酸肽的质量比为1:15。其中步骤(5)所述的酪蛋白磷酸肽与壳聚糖的质量比为(1～3):(1～3)，优选酪蛋白磷酸肽与壳聚糖的质量比为1:1。其中步骤(6)所述超声处理的具体参数为超声频率20kHz、35kHz、50kHz、20/35kHz、20/50kHz、35/50kHz、20/35/50kHz，优选超声频率35/50kHz；超声功率60W～300W，优选超声功率为240W；超声时间5～30min，优选超声时间为15min；超声间歇比为30s/5s。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术向酪蛋白磷酸肽中添加壳聚糖以构建多肽-多糖负载体系，二者主要通过静电相互作用结合，多肽和多糖相互交联形成小的聚集体，各聚集体通过疏水相互作用形成复合颗粒为包埋生物活性成分提供基础。(2)本专利技术通过超声诱导酪蛋白磷酸肽-壳聚糖复合负载槲皮素制备的纳米颗粒能显著提高槲皮素的水溶性(最大可提高约39.76μg/ml)，具有包埋率高、稳定性好、抗氧化性强、缓释时间长、生物利用度高等优点，可应用于食品、保健品、药品及化妆品等多个领域。(3)本专利技术在利用酪蛋白磷酸肽-壳聚糖复合包埋槲皮素本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.负载生物活性成分的蛋白肽-多糖纳米颗粒的超声波制备方法，其特征在于按照下述步骤进行：/n(1)将酪蛋白磷酸肽溶解到蒸馏水中，调节溶液pH为11；/n(2)将壳聚糖溶解到1％的冰醋酸溶液中，磁力搅拌至完全溶解；/n(3)将槲皮素溶解到无水乙醇中配制槲皮素原液；/n(4)将步骤(1)酪蛋白磷酸肽溶液在恒速搅拌下，根据不同的槲皮素与酪蛋白磷酸肽的质量比，缓慢加入步骤(3)槲皮素原液；/n(5)在室温搅拌的条件下，按照不同的酪蛋白磷酸肽与壳聚糖的质量比，将等体积的步骤(2)壳聚糖溶液滴加到步骤(4)的混合物中，并调节pH至6；/n(6)对步骤(5)的混合溶液进行超声处理，超声结束后，即得负载槲皮素的酪蛋白磷酸肽-壳聚糖纳米颗粒分散液，冷冻干燥后得到负载槲皮素的酪蛋白磷酸肽-壳聚糖纳米颗粒。/n

【技术特征摘要】
1.负载生物活性成分的蛋白肽-多糖纳米颗粒的超声波制备方法，其特征在于按照下述步骤进行：
(1)将酪蛋白磷酸肽溶解到蒸馏水中，调节溶液pH为11；
(2)将壳聚糖溶解到1％的冰醋酸溶液中，磁力搅拌至完全溶解；
(3)将槲皮素溶解到无水乙醇中配制槲皮素原液；
(4)将步骤(1)酪蛋白磷酸肽溶液在恒速搅拌下，根据不同的槲皮素与酪蛋白磷酸肽的质量比，缓慢加入步骤(3)槲皮素原液；
(5)在室温搅拌的条件下，按照不同的酪蛋白磷酸肽与壳聚糖的质量比，将等体积的步骤(2)壳聚糖溶液滴加到步骤(4)的混合物中，并调节pH至6；
(6)对步骤(5)的混合溶液进行超声处理，超声结束后，即得负载槲皮素的酪蛋白磷酸肽-壳聚糖纳米颗粒分散液，冷冻干燥后得到负载槲皮素的酪蛋白磷酸肽-壳聚糖纳米颗粒。


2.根据权利要求1所述的负载生物活性成分的蛋白肽-多糖纳米颗粒的超声波制备方法，其特征在于其中步骤(1)所述的酪蛋白磷酸肽浓度为(1.0～3.0)mg/ml。


3.根据权利要求1所述的负载生物活性成分的蛋白肽-多糖纳米颗粒的超声波制备方法，其特征在于其中步骤(4)所述的槲皮素与酪蛋白磷酸肽的质量比为(1:5～1:20)。


4.根据权利要求1所述的负载生物活性成分的蛋白肽-多糖纳米颗粒的超声波制备方法，其特征在于其中步骤(5)所述的酪蛋白磷酸肽与壳聚糖的...

【专利技术属性】
技术研发人员：任晓锋，孙心如，梁秋芳，马海乐，刘雪琼，汤佳琳，周成伟，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32