一种由木犀草素稳定的Pickering乳液及其制备方法、应用

一种由木犀草素稳定的pickering乳液及其制备方法、应用
技术领域
1.本发明涉及乳液制备技术领域，具体地说，涉及一种由木犀草素稳定的pickering乳液及其制备方法、应用。


背景技术：

2.脂溶性活性物质如磷脂、脂溶性维生素、多不饱和脂肪酸等具有多种有益健康的功效，但因其水溶性差、易氧化降解、生物利用度低等特性，导致其不易被人体吸收，不能充分发挥其功能特性，严重限制了其在食品、医药等领域的应用。为克服这些障碍，通常选用乳液实现对脂溶性活性物质的递送，且该方式在活性物质输送系统应用中表现良好。
3.由固体颗粒代替表面活性剂稳定的乳液统称为pickering乳液。pickering乳液与传统乳液相比，由于具有抗脂质氧化、稳定性强、毒性低、安全性高、成本低等性能，更有利于脂溶性活性物质的装载，已经被广泛应用于包埋递送体系中。近年来常用于稳定pickering乳液的食品级固体颗粒有蛋白质、多糖、多酚等。随着乳液在食品工业中应用的不断扩展，食品级pickering乳液的研制与开发已成为研究的热点。
4.木犀草素是一种广泛分布于各种植物中具有生物特性的天然多酚类成分，属弱酸性四羟基黄酮类化合物。因其结构中含有多羟基结构，所以具有较强的抗氧化特性。研究表明木犀草素还具有抗菌、抗炎、抗癌、保护肝脏及肾脏等多种药理作用，是一种具有开发潜力和市场价值的功能性化合物。然而，现有技术中鲜见关于木犀草素稳定的pickering乳液的报道。并且，基于固体颗粒和油相之间的相互作用较为复杂，因此，开发一种稳定性更好的由木犀草素稳定的pickering乳液需要克服大量的技术难题。


技术实现要素：

5.技术问题：开发一种操作简便，制备得到的乳液平均粒径较小，储存稳定性高，光稳定性强，表观剪切粘度大，对于脂溶性活性物质保留率高的由木犀草素稳定的pickering乳液及其制备方法。
6.技术方案：
7.本发明的第一目的在于提供一种由木犀草素稳定的pickering乳液的制备方法，包括如下步骤：
8.s1、油相的制备：将脂溶性活性物质溶解于南极磷虾油中，配置成脂溶性活性物质-南极磷虾油溶液；
9.s2、水相的制备：将木犀草素溶于无水乙醇中，向其中缓慢注入去离子水，旋蒸使无水乙醇完全挥发，配置成木犀草素悬浮液；
10.s3、混合：将步骤s1制备的油相与步骤s2制备的水相混合，高速分散；
11.s4、均质：将步骤s3所得产物均质，制得由木犀草素稳定的pickering乳液。
12.作为本发明的一种实施方式，所述脂溶性活性物质包括异硫氰酸苄酯。
13.作为本发明的一种实施方式，所述步骤s1中脂溶性活性物质-南极磷虾油溶液中
异硫氰酸苄酯的质量浓度为3～9mg/ml。
14.作为本发明的一种实施方式，所述步骤s1中脂溶性活性物质-南极磷虾油溶液中异硫氰酸苄酯的质量浓度为5mg/ml。
15.作为本发明的一种实施方式，所述步骤s2中木犀草素悬浮液中木犀草素的质量浓度为2～6mg/ml。
16.作为本发明的一种实施方式，所述步骤s2中木犀草素悬浮液中木犀草素的质量浓度为4mg/ml。
17.作为本发明的一种实施方式，所述步骤s3中油相体积为水相体积的5％～15％。
18.作为本发明的一种实施方式，所述步骤s3中油相体积为水相体积的10％。
19.作为本发明的一种实施方式，所述步骤s3中高速分散：9000～14000r/min高速分散2～3min。优选地，10000r/min高速分散2min。
20.作为本发明的一种实施方式，所述步骤s4中均质：5000～10000psi高压均质3～5次。优选地，7000psi高压均质3次。
21.作为本发明的一种实施方式，由木犀草素稳定的pickering乳液的制备方法，包括如下步骤：
22.s1、油相的制备：将异硫氰酸苄酯溶解于南极磷虾油中，配置成质量浓度为3～9mg/ml异硫氰酸苄酯-食用油溶液(油相)；
23.s2、水相的制备：将木犀草素溶于无水乙醇中，向其中缓慢注入4～8倍无水乙醇体积的去离子水，采用旋转蒸发仪将无水乙醇完全挥发，配置成质量浓度为2～6mg/ml的木犀草素悬浮液(水相)；
24.s3、混合：将步骤s1制备的油相按添加量为水相体积的5％～15％与步骤s2制备的水相混合，9000～14000r/min高速分散2～3min；
25.s4、均质：5000～10000psi高压均质3～5次，制得木犀草素pickering乳液。
26.本发明的第二目的在于提供一种由木犀草素稳定的pickering乳液，根据前述方法制备得到。
27.本发明的第三目的在于提供一种前述的由木犀草素稳定的pickering乳液在制备食品、医药或化妆品中的应用。
28.本发明的有益效果是：
29.(1)本发明基于木犀草素固体颗粒稳定pickering乳液，木犀草素成分天然、来源广泛、生物安全性高，不仅具有较强的抗氧化特性，而且还具有抗菌、抗炎、抗癌、保护肝脏及肾脏等多种药理作用，可以提高pickering乳液的抗氧化稳定性及营养特性，可以用于制备功能性食品。本发明将木犀草素作为乳化剂应用于pickering乳液系统，既可以扩大天然多酚类活性物质的应用范围，同时也为脂溶性活性物质的有效利用提供研究基础。
30.(2)本发明中木犀草素以低溶解性颗粒形式分散在pickering乳液中，紧密吸附在油水界面，从而使乳液体系稳定。
31.(3)本发明研究发现，对于特定脂溶性活性物质——异硫氰酸苄酯，在包埋异硫氰酸苄酯的pickering乳液系统的制备过程中，固体颗粒及油相的选择对于体系的稳定性及异硫氰酸苄酯的保留率影响巨大：以南极磷虾油为油相制备的木犀草素pickering乳液的平均粒径更小，对于异硫氰酸苄酯的保留率更高(高达65.25
±
1.45％，如图8所示)，新鲜乳
液平均粒径更小(为194.27
±
2.06nm，如图6所示)且4℃存放14天后乳液平均粒径几乎未见变化(相较于新鲜乳液平均粒径仅变化了 1.86nm，如图6所示)，表观剪切粘度更高(如图7所示)，光稳定性更强(图9～10)，综合来看，以南极磷虾油为油相制备的木犀草素pickering乳液更稳定。
32.(4)本发明的方法操作简便，制备得到的乳液平均粒径较小，储存稳定性高，光稳定性强，表观剪切粘度大，对于异硫氰酸苄酯的保留率高。
附图说明
33.图1是本发明实施例1～3制备的产物乳液在4℃存放0天的实物图；
34.图2是本发明实施例1～3制备的产物乳液在4℃存放1天的实物图；
35.图3是本发明实施例1～3制备的产物乳液在4℃存放4天的实物图；
36.图4是本发明实施例1～3制备的产物乳液在4℃存放7天的实物图；
37.图5是本发明实施例1～3制备的产物乳液在4℃存放14天的实物图；
38.图6是本发明实施例1～3制备的产物乳液分别在4℃存放0天、1天、4天、7天及14天的平均粒径；
39.图7是本发明实施例1～3制备的产物乳液表观剪切粘度；
40.图8是本发明实施例1～3制备的产物乳液分别在4℃存放14天的异硫氰酸苄酯保留率；
41.图9是本发明实施例1～3制备的产物乳液在不同光照条件下放置2小时的实物图；
42.图10是本发明实施例1～3制备的产物乳液乳液在不同光照条件下放置2小时的乳液浊度变化。
具体实施方式
43.下述实施例中所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
44.本发明提供了一种由木犀草素稳定的pickering乳液的制备方法，制备步骤如下：
45.s1、油相的制备：将异硫氰酸苄酯溶解于食用油中，配置成质量浓度为3～9mg/ml异硫氰酸苄酯-食用油溶液(油相)；
46.s2、水相的制备：将木犀草素溶于无水乙醇中，向其中缓慢注入4～8倍无水乙醇体积的去离子水，采用旋转蒸发仪将无水乙醇完全挥发，配置成质量浓度为2～6mg/ml的木犀草素悬浮液(水相)；
47.s3、将步骤s1制备的油相按添加量为水相体积的5％～15％与步骤s2制备的木犀草素悬浮液混合，9000～14000r/min高速分散2～3min；
48.s4、5000～10000psi高压均质2～5次，制得木犀草素pickering乳液。
49.实施例1(玉米油)
50.一种由木犀草素稳定的pickering乳液的制备方法，制备步骤如下：
51.s1、油相的制备：将异硫氰酸苄酯溶解于玉米油中，配置成质量浓度为5mg/ml异硫氰酸苄酯-食用油溶液(油相)；
52.s2、水相的制备：将木犀草素溶于无水乙醇中，向其中缓慢注入6倍无水乙醇体积的去离子水，采用旋转蒸发仪将无水乙醇完全挥发，配置成质量浓度为4mg/ml的木犀草素
悬浮液(水相)；
53.s3、将步骤s1制备的油相按添加量为水相体积的10％与步骤s2制备的木犀草素悬浮液混合，10000r/min高速分散2min；
54.s4、7000psi高压均质3次，制得木犀草素pickering乳液。
55.实施例2(亚麻籽油)
56.一种由木犀草素稳定的pickering乳液的制备方法，制备步骤如下：
57.s1、油相的制备：将异硫氰酸苄酯溶解于亚麻籽油中，配置成质量浓度为5mg/ml异硫氰酸苄酯-食用油溶液(油相)；
58.s2、水相的制备：将木犀草素溶于无水乙醇中，向其中缓慢注入6倍无水乙醇体积的去离子水，采用旋转蒸发仪将无水乙醇完全挥发，配置成质量浓度为4mg/ml的木犀草素悬浮液(水相)；
59.s3、将步骤s1制备的油相按添加量为水相体积的10％与步骤s2制备的木犀草素悬浮液混合，10000r/min高速分散2min；
60.s4、7000psi高压均质3次，制得木犀草素pickering乳液。
61.实施例3(南极磷虾油)
62.一种由木犀草素稳定的pickering乳液的制备方法，制备步骤如下：
63.s1、油相的制备：将异硫氰酸苄酯溶解于南极磷虾油中，配置成质量浓度为5mg/ml异硫氰酸苄酯-食用油溶液(油相)；
64.s2、水相的制备：将木犀草素溶于无水乙醇中，向其中缓慢注入6倍无水乙醇体积的去离子水，采用旋转蒸发仪将无水乙醇完全挥发，配置成质量浓度为4mg/ml的木犀草素悬浮液(水相)；
65.s3、将步骤s1制备的油相按添加量为水相体积的10％与步骤s2制备的木犀草素悬浮液混合，10000r/min高速分散2min；
66.s4、7000psi高压均质3次，制得木犀草素pickering乳液。
67.实施例4
68.一种由木犀草素稳定的pickering乳液的制备方法，制备步骤如下：
69.s1、油相的制备：将异硫氰酸苄酯溶解于南极磷虾油中，配置成质量浓度为3～9mg/ml异硫氰酸苄酯-食用油溶液(油相)；
70.s2、水相的制备：将木犀草素溶于无水乙醇中，向其中缓慢注入6倍无水乙醇体积的去离子水，采用旋转蒸发仪将无水乙醇完全挥发，配置成质量浓度为2～6mg/ml的木犀草素悬浮液(水相)；
71.s3、将步骤s1制备的油相按添加量为水相体积的5％～15％与步骤s2制备的木犀草素悬浮液混合，9000～14000r/min高速分散2～3min；
72.s4、5000～10000psi高压均质3～5次，制得木犀草素pickering乳液。
73.测试方法：
74.外观变化观察与乳液粒径测定：取适量的实施例1～3制备的产物乳液(4℃分别存放0天、1天、4天、7天及14天)观察其外观变化；同时取适量的实施例1～3制备的产物乳液(4℃分别存放0天、1天、4天、7天及14天)稀释100倍后，采用纳米粒度仪进行平均粒径的检测。不同大写字母表示同一贮藏时间不同油相显著性差异，不同小写字母表示不同贮藏时间同
一油相显著性差异(p《0.05)。具体分析及理论依据包括：
75.(1)乳液外观形态无明显变化，体系越稳定。
76.(2)乳液平均粒径越小，体系越稳定。
77.表观剪切粘度测定：取适量的实施例1～3制备的新鲜产物乳液使用装有平板的流变仪进行乳液表观粘度测定。吸取适量乳液滴于测量平台，使两板间均匀覆盖乳液且无气泡，剪切速率为0.1-100rad/s。测定实施例1～3制备的产物乳液表观粘度的变化曲线。具体分析及理论依据为：乳液的粘度越大，其油滴的沉降速度越慢，体系越稳定。
78.异硫氰酸苄酯保留率测定：取适量实施例1～3制备的产物乳液4℃存放14天，用正己烷和甲醇萃取乳液中的异硫氰酸苄酯，采用高效液相色谱分析异硫氰酸苄酯含量，根据溶液中异硫氰酸苄酯的浓度与峰含量呈正相关，计算乳液中异硫氰酸苄酯的保留率，保留率(％)＝乳液中异硫氰酸苄酯的峰面积/标准品中异硫氰酸苄酯的峰面积。不同大写字母表示同一贮藏时间不同油相显著性差异(p《0.05)。具体分析及理论依据为：乳液的包埋率越高，体系越稳定。
79.光稳定性分析：对本发明实施例1～3制备的产物乳液通过短时间不同光照进行光稳定性分析，通过乳液浊度反映光稳定性。取新鲜制备和不同光照条件(自然光、紫外光)处理的实施例1～3的乳液分别用去离子水稀释20倍，在500nm波长下用紫外线-可见分光光度计检测吸光度，进而进行浊度计算。浊度计算方法：r
t
＝(a
f-a1)/(a
b-a2)
×
100％，式中：ab——新鲜配制稀释介质的吸光度值；af——不同光照条件操作后稀释介质的吸光度；a2——实验操作前稀释介质的吸光度；a1——不同光照条件操作后稀释介质的吸光度；100——换算系数。
80.数据中不同大写字母表示相同光照条件不同油相显著性差异，不同小写字母表示不同光照条件同一油相显著性差异(p《0.05)。具体分析及理论依据包括：
81.(1)乳液外观形态无明显变化，体系越稳定。
82.(2)乳液浊度越大，体系越稳定。
83.结果分析：
84.本发明通过对比采用不同种类的油相(玉米油、亚麻籽油和南极磷虾油)构建木犀草素pickering乳液输送系统同时包埋异硫氰酸苄酯研究发现：
85.相较于以玉米油和亚麻籽油为油相制备的木犀草素pickering乳液，以南极磷虾油为油相制备的木犀草素pickering乳液的平均粒径更小，对于异硫氰酸苄酯的保留率更高(高达65.25
±
1.45％，如图8所示)，新鲜乳液平均粒径更小(为194.27
±
2.06nm，如图6所示)且4℃存放14天后乳液平均粒径几乎未见变化(相较于新鲜乳液平均粒径仅变化了 1.86nm，如图6所示)，表观剪切粘度更高(如图7所示)，光稳定性更强(图9～10)，综合来看，以南极磷虾油为油相制备的木犀草素pickering乳液更稳定。
86.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。