一种具有抗氧化性的纳米脂质乳浊液及其制备方法与流程

本发明属于脂质乳浊液制备的技术领域，具体涉及一种具有抗氧化性的纳米脂质乳浊液及其制备方法。

背景技术：

dha、epa、花生四烯酸、亚油酸、亚麻酸等具有活性的脂肪酸在人体中发挥着重要的作用，它们与人体组织的结构和功能、免疫功能以及妊娠和婴儿期的大脑和视网膜发育密切相关。此外，这一类脂肪酸在人体内不能合成或合成的量极微，主要依赖于从饮食中或以补充剂的形式摄取。但作为多不饱和脂肪酸，这些脂肪酸极易氧化。目前这些脂肪酸只能以其本身的存在状态进行胶囊化或者低量添加入乳制品等产品中，这在一定程度上解决了氧化的问题，但是在应用的广度上仍旧存在局限；而且由于其高亲脂性，富含pufa的脂质在肠道水环境中弥散性有限，穿过肠道黏膜到达体循环的通道较差，从而限制了其口服途径的生物可及性。

纳米乳液是一个由油-水-表面活性剂-助表面活性剂组成，具有良好的动力学稳定性和各向同性的多分散体系。纳米乳液能够利用表面活性剂的两亲性质有效的提升脂溶性成分在水中的溶解度，这将打破脂质的应用局限，实现脂质在以水为基质的体系中应用。众所周知，脂质乳化是脂肪消化的基础步骤，它产生脂质水界面，是调节水溶性脂肪酶和水不溶性脂质营养物质相互作用的必要条件。而纳米乳液颗粒粒径小、比表面积大，更易于被消化吸收。此外，有研究表明含有生育酚的抗氧化协同制剂纳米乳浊液比其悬浮液具有更好的生物利用度和抗炎特性。在脂质工业中主要使用人工合成的油溶性抗氧化剂，如丁基羟基茴香醚(bha)、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(bht)、特丁基对苯二酚(tbhq)和没食子酸丙酯(pg)及一些天然油溶性抗氧化剂，如ve。茶多酚这种高效无毒的天然抗氧化剂抗氧化活力远高于上述合成抗氧化剂，但其水溶性限制了其在脂质抗氧化中的应用，就是由于天然茶多酚的分子结构中含有很多酚羟基，其易溶于水，难溶于油；对油脂性体系，茶多酚中的儿茶素类物质的溶解度很小，直接加入影响产品的外观，致使其浑浊。冷却、静置、离心均会发生分子凝聚，产生沉淀。这样就难于使溶解于油脂性体系中的茶多酚达到有效浓度，其优异的生物、生理活性等难以发挥作用。利用纳米乳化技术，使油、水在表面活性剂的媒介作用下达成稳定的均一体系，从而使抗氧化剂均匀分散并增加与脂质的接触面积，可以发挥茶多酚优异的抗氧化作用。

纳米乳液的制备方法主要分为两类，一类叫做高能乳化法，包括均质、超声、静态混合、胶体磨等；另一类是低能乳化法，可以用磁力搅拌作为辅助，但一般转速不会很高，所以需要较高温度辅助。现在有研究表明，高能乳化中输入的能量仅有0.1％用于乳化，而低能乳化法的高温条件则会造成脂肪酸、茶多酚加速氧化等问题发生，并且在工厂化过程中会增加很大的能源消耗和成本增加。

发明的内容

本发明要解决的技术问题是高能乳化中输入的能量极大部分并未被利用，而低能乳化法的高温条件则会造成脂肪酸、茶多酚加速氧化等问题发生。

为解决上述问题，本发明通过调整选择合适的表面活性剂以及水油相的比例，实现了在常温下采用相转化乳化法(emulsionphraseinversion，epi)制备纳米乳浊液，一方面实现了工厂化过程中的节能，一方面制备的脂质纳米乳浊液粒径较小，粒径的分布范围窄，由于非离子型表面活性剂不易受到酸碱的影响，因此该类型乳化剂稳定的纳米乳浊液有广泛的ph稳定性，并且乳浊液具有良好的抗氧化性，未添加抗氧化剂的空白乳液在20天储藏期间脂质过氧化值(pov)从0.15meq/kg增加到0.8meq/kg，而添加了抗氧化剂的dha纳米乳浊液中脂质过氧化值稳定在0.15meq/kg左右。

为达到上述目的，本发明通过以下技术手段实现，一种具有抗氧化性的纳米脂质乳浊液的制备方法，采用相转化乳化法制备纳米乳浊液，相转化乳化法(epi)是低能乳化法中的一种，相较于高能乳化法依赖于外界高能输入促使乳液形成，其原理在于依赖于体系成分和环境变化而引发体系中微小液滴的自发形成。低能乳化法中自发乳化(se)法是利用表面活性剂等材料本身的性质自发形成纳米乳液；相转化温度(pit)法是依赖表面活性剂在某一特定温度发生的相转化的性质来制备纳米乳液；而相转化乳化(epi)法则是利用油相和水相含量的变化来引起相转化制备。当水被滴加到含有油和表面活性剂的混合系统中会发生所谓的灾难性相转化，当增加滴加到表面活性剂-油-水(sow)混合物中的水量时，sow系统会经过很多不同的结构，首先形成w/o乳液，然后形成o/w/o多重乳液，然后形成o/w乳液。

其具体方法如下：常温下，将肉豆蔻酸异丙酯(ipm)和脂质混合作为油相，再加入表面活性剂，将三者置于磁力搅拌器混合；将助表面活性剂加入去离子水中作为水相；依据选择的抗氧化剂的溶解性将其溶解在水相或者油相中；最后在磁力搅拌器上将水相逐滴加入到油相中，继续搅拌获得脂质纳米乳浊液；其中，水油相的质量比为2:1-5:1，并且随着油与dha/epa比例及表面活性剂与油比例(sor)的改变，所制备的脂质乳浊液的粒径也会随之变化，如图3、图4所示：随着ipm与dha/epa的比例增加，所得到的制备的纳米乳浊液的粒径先增加再减小，比例为2:1时，粒径最小；随着表面活性剂浓度升高，纳米乳液的液滴尺寸减小。

上述工艺流程中选用肉豆蔻酸异丙酯作为油相。首先该物质是无毒和生物相容的亲脂油，常被选为口服药物或功能性成分微乳载体的油相；其次，对于脂质的溶解性较好，还有一定的乳化作用。

进一步的，所述肉豆蔻酸异丙酯和脂质的质量比为1:2-4:1，该比例下均可以形成较为理想的纳米乳液粒径。

进一步的，所述的脂质包括二十二碳六烯酸(dha)、二十碳五烯酸(epa)、花生四烯酸、亚麻酸、亚油酸等，这些脂质在人体中发挥着重要的角色，且生物利用度有待提高。

进一步的，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂的一种或一种以上的混合物，如吐温系列、司盘系列；添加量为油相质量的60％-70％，该范围内可以较好地平衡表面活性剂的用量与粒径的关系，使用较少的表面活性剂制备尽量小的纳米颗粒。非离子型表面活性剂的毒性小于其他离子型表面活性剂，在溶液中比较稳定，不易受强电解质无机盐类存在的影响，也不易受酸碱的影响，溶血作用较小；另外受制备条件的制约较少。

进一步的，所述助表面活性剂为食用酒精，相较于其他的助表面活性剂，无异味。助表面活性剂的用量为表面活性剂质量的30％-40％，在该范围内助表面活性剂更好的嵌入表面活性剂中，以调节表面活性剂的亲水亲油平衡值(hlb)至相对亲水以更好地形成纳米乳浊液。

进一步的，所述抗氧化剂为茶多酚、抗坏血酸等，均为水溶性天然抗氧化剂，用量为水相或者油相与表面活性剂混合相质量的0.1-0.5％。抗氧化剂的加入一方面对脂质的氧化起到抑制作用；另一方面，水溶性抗氧化剂可以在水中发生电离从而增加水相的离子强度而改变水相的极性，使得水相与表面活性剂基团之间的吸引力增大，从而使得纳米乳浊液的颗粒粒径减小。

进一步的，磁力搅拌的转速为500-700rpm,在规定时间内可以形成均一稳定的乳浊液，所获得的乳浊液粒径较为理想。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明能够在常温下采用相转化乳化法制备纳米乳浊液，制备工艺操作方便、成本低廉；脂肪酸和水溶性抗氧化剂在制备过程中损失小，保留率高。

(2)本发明工艺可用于制备脂质纳米乳浊液，可有效地解决脂质在应用中面临的氧化问题并且可以扩展脂质的应用范围到以水为基质的体系中。

(3)本发明提供了将水溶性抗氧化剂应用到脂质抗氧化中的方法，也在一定程度上提高了脂质的生物利用度。

(4)本发明选用的油相、表面活性剂、助表面活性剂均可食用，所制备的脂质纳米乳浊液粒径较小(平均粒径110-120nm)，粒径的分布范围窄(多分散指数pdi为0.14-0.16)，有广泛的ph稳定性，并且乳浊液具有良好的抗氧化性。

附图说明

图1：相转化乳化法(epi)制备o/w型纳米乳浊液的原理示意图。

图2：纳米乳液的tem图像。(a)dha纳米乳液和(b)epa纳米乳液。以40000×放大率拍摄图像，并且图片注释的比例为500nm。

图3不同油组合物对(a)含有dha和(b)含有epa的纳米乳液的平均粒径的影响。

图4表面活性剂与油的比率(sor)对(a)含有dha和(b)含有epa的纳米乳液的平均粒径的影响。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

将肉豆蔻酸异丙酯和dha按照3:1进行混合作为油相，再加入油相的65％的吐温80和司盘80的复合液，将将三者置于磁力搅拌器上混合。将食用酒精按照表面活性剂的34％加入去离子水中作为水相，再将茶多酚按照0.1％(w/w)加入到水相中，在磁力搅拌器上将水相逐滴加入到油相中，继续混合得到dha纳米乳浊液。

表1：ph(2-8)对dha纳米乳液粒度的影响随储存时间的变化

上表为在2至8的ph范围内测定纳米乳液的稳定性情况，结果表明dha纳米乳液的粒径在20天内没有显示出明显的变化；dha的保留率保持在60％-70％之间。

实例2：

将肉豆蔻酸异丙酯和epa按照2:1进行混合作为油相，再加入油相的65％的吐温80和司盘80的复合液，将维生素e按照0.1％(w/w)加入上述混合液中，混合液置于磁力搅拌器上混合。将食用酒精按照表面活性剂的34％加入去离子水中作为水相，在磁力搅拌器上将水相逐滴加入到油相中，继续混合得到epa纳米乳浊液。

表2：ph(2-8)对epa纳米乳液粒度的影响随储存时间的变化

上表为在2至8的ph范围内测定纳米乳液的稳定性情况，结果表明epa纳米乳液的粒径在20天内没有显示出明显的变化；epa的保留率保持在60％-70％之间。