用于负载Res的复合营养纳米乳液的制备与评价

王丹彤，赵璇，夏强

（1.东南大学生物科学与医学工程学院，南京210096；2.东南大学成贤学院，南京210088）

0 引 言

纳米乳液（N anoem ulsion）是由水、油、表面活性剂和助表面活性剂等自发形成，粒径为1～100 nm的各项同性的，透明或半透明的均相分散体系[1]。利用纳米乳液可以改善脂溶性功能组分的溶解特性，提高功能性食品配料中天然多甲氧基黄酮类成分的口服吸收效果[2]。由食品级成分制备的纳米乳液目前广泛用于功能食品中亲脂性活性成份的包封和递送[3]。

白藜芦醇（R esveratro l,R es）是一种天然黄酮类化合物。研究表明R es具有抗氧化能力，能够延缓衰老；有效为心血管减压，改善心肌缺血、抑制动脉粥样硬化，还能对抗血栓的形成，保护心血管；同时，对免疫系统也具有调节作用[4]。但由于R es的性质不稳定，难溶于水，见光易分解，极大的限制了它在食品及化妆品领域的应用[5]。

因此，本文选用食品级原材料和功能性油脂，制备了一种用于负载Res的复合营养纳米乳液，并对其抗氧化、模拟胃肠道消化情况进行考察，初步评估了其在乳制品中的应用前景。

1 仪器与材料

1.1 实验仪器

TCL-16台式高速冷冻离心机（长沙湘仪离心机仪器有限公司）；755B单光束紫外可见分光光度计（上海菁华科技仪器有限公司）；DKB-501A型超级恒温水槽、恒温培养箱（上海精宏实验设备有限公司）。

1.2 实验材料

Res（上海得恩德医药科技有限公司）；吐温80（Tw een 80）、吐温60（Tw een 60）（山东优索化工科技有限公司）；大豆卵磷脂（PC 60）（上海爱康生物科技有限公司）；辛癸酸甘油酯（ODO）（河南正通）；椰子油（文昌椰富工贸有限公司）；亚麻籽油（上海汇东有限公司）；1,1-二苯基-2-三硝基苯胼（DPPH）（阿法埃莎化学有限公司）。

2 方法与结果

2.1 R es含量测定方法

利用紫外分光光度计建立Res的标准曲线方程为y=0.1222x-0.0034，线性相关系数为0.9998（见图1）。

图1 Res的标准曲线方程

2.2 负载Res的复合营养纳米乳液的制备

亚麻籽油中α-亚麻酸含量为53%，α-亚麻酸是人体必需脂肪酸，具有降血脂、营养脑细胞等功效[6]；而椰子油更是我们日常食物中唯一由中链脂肪酸组成的油脂，易被人体消化吸收，可以提高人体新陈代谢的效率[7]。此外，磷脂不但具有较好的乳化、分解油脂的作用，还可以提供外源性胆碱、增进血液循环，改善血清脂质并增强记忆力[8]。因此，本文复配亚麻籽油、椰子油以及对于Res溶解度较高的ODO作为油相。选用Tw een 80和Tw een 60复配作为主乳化剂，PC 60作为助乳化剂在80°C的乳化温度下制备了一种用于负载R es的复合营养纳米乳液，其R es的理论负载量为1.30%。

2.3 纳米乳液的表征

2.3.1 包封率及含量测定

根据2.1所绘制的白藜芦醇的标准曲线，测定制备的纳米乳液中白藜芦醇的含量和包封率如表1所示。

表1 负载Res纳米乳液中Res的含量及包封率

负载R es的纳米乳液的包封率较高，达到82.96%，实际含量为1.08%。相比于理论含量（1.30%），其实际含量略低。这可能是由制备过程中部分R es在高温环境下或见光分解等因素造成的损失。

2.3.2 粒径及PDI测试

本文用光子相关光谱仪测定了负载Res的纳米乳液的平均粒径和多分散指数（PDI）。测试角度为90°，平衡时间2 min，室温下平行测试3次。测试结果如表2所示，所制备的R es的纳米乳液的平均粒径为45.74±0.98 nm，且均一性较好。

表2 负载Res的纳米乳液的粒径及PDI

2.3.3 透射电子显微镜（Transmission Electron microscope,TEM）

本课题采用透射电镜对R es纳米乳液的微观形貌进行表征。将样品稀释至适当的浓度，用2%磷钨酸染色，然后滴至铜网上，晾干观察。

图2 负载Res的纳米乳液的TEM透射电镜图

从图中可以看出该负载R es的纳米乳液的脂滴呈球形，大小、结构较均一，平均粒径约50 nm，与上述粒径测试结果基本一致。

2.4 DPPH自由基清除能力考察

取3.9 m L的DPPH乙醇溶液，分别与0.1 m L同等含量Res的样品（Res乙醇溶液、Res的纳米乳液）在暗处反应40 min后，在波长517 nm处测得各反应液的吸光度记为As。空白组以无水乙醇替代DPPH乙醇溶液、对照组以0.1 m L无水乙醇或去离子水代替R es乙醇溶液或Res纳米乳液参与反应，测得吸光度分别记为Ab、Ac。DPPH自由基清除率的计算公式为：

另外，本文还测试了同等剂量空白纳米乳液的DPPH清除能力作为对照。

从表3中可以看出，相比R es乙醇溶液，虽然本文制备的负载Res的纳米乳液在制备的过程中可能存在少量Res氧化造成其DPPH清除率略有降低的情况，但经统计学分析两者DPPH清除率不具有显著性差异。表明利用纳米乳液负载R es不会干扰其自身抗氧化能力的发挥。另外，空白乳液中因含有磷脂等成分也存在一定的抗氧化能力。

表3 不同样品对DPPH的清除能力

2.5 体外模拟消化

本文采用两步消化法[9]模拟R es纳米乳液在胃肠道内的消化情况。以含有相同R es的1%CM C-N a Res混悬液和空白纳米乳液的消化情况作为对照。在每个消化阶段的末期取少量消化液用去离子水稀释后进行粒径及PD I测试。消化结束后取3 m L消化液10 000 r/min离心10 min。取上层胶束溶液用乙醇稀释后测定胶束层中R es的含量，记为C胶束。根据如下公式计算各组样品的生物可给率。

其中，C总为消化物中加入的Res的浓度。

纳米乳液在各消化时期的粒径和PDI变化如图3中所示，可以看出负载Res的纳米乳液以及空白纳米乳液在胃液中消化2 h后其粒径基本不变，而PDI有明显的增大，进入肠液中消化后粒径和PDI都迅速增大，这表明消化过程主要发生在小肠部位。在胃液中，纳米乳液开始消化，部分脂滴发生聚集造成PDI增大。进入肠消化期后，乳液中的脂滴在界面上被消化液中胰酶水解，Res溶解在脂解产物中与肠液中的胆盐一起形成胶束和转运小泡最终被小肠细胞吸收[10]。

图3 体外模拟消化粒径及PDI变化图

此外，如表4所示，以1%CMC-Na Res混悬液为对照组，负载Res的纳米乳液中Res的生物可给率有了大幅度的提升。相比于传统的混悬液制剂，Res的生物可给率提高了近4倍。

表4 Res的生物可给率

2.6 纳米乳液在乳制品中的初步应用

将负载Res的纳米乳液分别与市售的不同厂家的纯牛奶（光明、伊利、蒙牛）、旺仔牛奶、娃哈哈AD钙奶以及李子园常温混合均匀，然后转移至高压均质机，在16～18 MPa压力下均质两个循环，制得含有Res复合营养纳米乳液的乳制品。将上述乳制品于4°C保存一个月后根据下述公式计算Res的保留率（Reservation rate,RR）。

其中，C n为存放一个月后乳制品中Res的含量；C 0为乳制品中Res的初始浓度。

Res在不同乳制品中存放一个月后，乳制品外观无异常，内部也未发现沉淀或者絮凝，其Res保留率如图4所示。保存一个月后Res的保留率均在80%～86%之间，仍有较多的Res存在于体系中。其中以营养快线中Res的保留率最高为85.26%，但从整体而言，并没有很大的差异。表明该纳米乳液体系与乳制品具有良好的相容性和稳定性。因此，制备得到的纳米乳液在乳制品中具有广阔的应用前景。

图4 在乳制品混合液中的保留率

3 结 论

由于Res具有抗氧化能力，能够延缓衰老，有效为心血管减压，保护心血管等作用，所以存在极大的应用前景。但Res本身存在难溶于水，见光易分解等缺点，在实际使用当中要提高其稳定性和生物利用度。本文制备的负载Res的纳米乳液粒径约为45.74 nm，包封率为82.96%。抗氧化和体外模拟消化的结果证明，纳米乳液体系可在不影响Res抗氧化功效发挥的情况下，将其生物可给率提高近4倍，解决了Res的应用瓶颈。

同时，相比传统乳液中使用大量合成乳化剂及脂质成分所带来的毒性[11]，本文制备的纳米乳液在配方上更加注重功能性成分的使用，且所有原材料均为食品级。这为Res在功能食品领域应用提供了一种新的途径。