食品科学及工程专业毕业论文胆固醇对磷脂脂质体膜性质的影响

摘 要脂质体作为一种有效成分的载体，能够起到靶向定位，缓释有效成分，降低毒性的作用，在国内已经成功应用于冬虫夏草，人参皂苷等中药制剂的生产，国外也使用脂质体保持食品中某些特殊营养成分的活性1。但由于其原料磷脂，化学性质活泼，常温下暴露在空气中就容易被氧化变质。人们发现在脂质体中加入一定比例的胆固醇溶液能够起到稳定脂质体化学性质，改善脂质体分子结构，使脂质体被氧化速率显著降低，同时能够改善脂质体膜的通透性以及流动性2。在本研究中，以大豆磷脂为原料研究胆固醇-脂质体混合体系的性质。通过对脂质体体系粒径的测定，发现此混合体系的粒径先随胆固醇浓度升高而升高，之后随胆固醇浓度升高而降低。采用TBA（硫代巴比妥酸）法，测定混合体系的被氧化程度，发现添加了胆固醇的脂质体溶液被氧化速率明显降低，同时胆固醇浓度在15%以上时，被氧化速率并没有明显差异。利用荧光探针法对混合体系的微极性（I1/I3）进行研究，发现此混合体系的微极性随着胆固醇浓度的增加而减少。采用差示扫描量热法测定了脂质体的相变温度，发现脂质体的相变温度随胆固醇浓度的上升呈先减小后增大的趋势。采用DPH为荧光探针测量此混合体系的荧光偏振度（P值），发现P值随着胆固醇浓度的增加而减小，证明脂质体膜的流动性和通透性随之增强。通过一系列的实验确定胆固醇的最适浓度为15%-20%。关键词：脂质体；胆固醇；最适浓度；粒径；微极性 / 文档可自由编辑打印ABSTRACT Liposome as a carrier of active ingredients,can be used for can targeted positioning, sustained release of active ingredients, reduce the toxic effects.It has been successfully used in traditional Chinese medicine preparations of Cordyceps sinensis, ginsenoside production in the domestic.In foreigh liposome is used for maintain the activity of particular nutrients in the food.However, due to its raw materials - phospholipids,has an very active chemically feature,it can be easily oxidized.It is found that adding a certain percentage of cholesterol in the liposome solution can stabileze the chemical nature of liposome and improve the molecular structure and the liposome oxidation rate was significantly lower.The mobility of the membrane is also improved. In this study,we use soybean lecithin as raw material to study the nature of the mix system of cholestrol and liposome. By determination of the liposome particle size, particle size of this mixed system first with the cholesterol concentration increased after lower cholesterol concentration. We use the method of TBA (thiobarbituric acid) to detemine the the degree of oxidation,we found that the oxidation rate is obiviously decreased with the addition of cholestrol,but when the concentration of cholestrol is higher than 15%,the further addition won't help to decrease the oxiation rate any more.The use of fluorescent probes is used to study micropolar,it is found that the micro-polarity of the mixed system decrease with increasing cholesterol concentration.Using differential scanning calorimetry method for the determination of the lipid phase transition temperature and found that the lipid phase transition temperature showed a trend of decreases and then increases with the rise of cholesterol levels.Fluorescence polarization using DPH as a fluorescence probe measurements of this mixed system (P value), and P values with the increase of cholesterol concentration reduced to prove that the liposome membrane fluidity and permeability increase as well.In the end,we determine the the optimal concentration of cholestrol is between 15% and 20%.Keywords：Liposome; cholestrol; optimal concentration; particle size; micro-polarity目 录摘 要IABSTRACTII目 录I第1章 绪论11.1 引言11.2 卵磷脂11.3 脂质体及脂质体的制备21.4 胆固醇31.5 胆固醇对于脂质体的影响31.6 胆固醇影响脂质体膜性质的原理41.7 胆固醇脂质体混合体系的研究41.7.1 TBA（硫代巴比妥酸）法41.7.2 DSC（差示扫描热量仪）测定相变温度41.7.3 脂质体的粒径与纳米粒径仪51.7.4 荧光分析技术61.8 国内外研究进展71.9 本研究的主要内容与意义81.9.1 立题背景与意义81.9.2 本课题研究的主要内容8第2章 实验材料与方法92.1 实验材料与主要仪器92.1.1 试剂92.1.2 实验仪器设备92.2 实验方法92.2.1 胆固醇溶液制备92.2.2 脂质体悬浮液制备92.2.3 脂质体颗粒粒径的测定102.2.4 脂质体溶液TBA值的测定102.2.5 差示扫描热量仪（DSC）测定脂质体相变温度102.2.6 膜微极性的测定102.2.7 膜流动性测定11第3章 实验结果与讨论123.1 超声处理对脂质体粒径的影响123.2 胆固醇添加量对脂质体粒径的影响123.3 胆固醇添加量对膜相变温度的影响133.4 胆固醇添加量对脂质体氧化稳定性的影响143.5 胆固醇添加量对脂质体膜微极性的影响153.6 胆固醇添加量对脂质体膜流动性的影响16第4章 结论与展望174.1 结论174.2 不足之处及未来展望17参考文献18致 谢20第1章 绪论1.1 引言脂质体是一种由脂质构成的双分子封闭小囊，具有类似生物膜活性，可以包入各种各样的功能成分。脂质体在人体内可以起到将功能成分缓慢释放的作用，拉长功能成分在人体内的停留时间，使功能成分得到充分完全的利用，同时降低毒副作用1。但由于脂质体本身易被氧化变质，本身不够稳定。近年来，学者们发现在脂质体溶液中加入一定量的胆固醇，可以明显提高脂质体的抗氧化能力，同时是脂质体的分子结构更加趋向于稳定，延长脂质体的保质期，但添加何种比率的胆固醇才能使脂质体获得最稳定的分子结构，最大效率的延长保质期，目前仍没有定论，因此本文将从这方面进行进一步的研究。磷脂脂质体作为较常见的脂质体之一，具有原料易于获取，脂质体制备操作简单等特点，因此本实验采用磷脂脂质体为主要的研究对象。本文主要的研究目的制备以胆固醇为调节剂的卵磷脂脂质体；测定不同贮藏天数的脂质体的TBA变化，以确定胆固醇的添加量对于脂质体氧化稳定性的影响，使用纳米粒径仪测定脂质体的粒径；采用DSC（差示扫描热量仪）测定脂质体的相变温度；利用芘为荧光探针法进行脂质体的微极性研究；测定以DPH为荧光探针的不同比例胆固醇的脂质体的荧光光谱，从而研究脂质体的膜的流动性。1.2 卵磷脂卵磷脂为两性化合物，磷脂的极性、电荷、饱和状态会影响胶束的增溶作用。囊泡是一种球形或椭圆形的单室或多室封闭双层结构的有序组织聚集体。1967年英国学者Bangham等发现磷脂分散在水中可以形成多层囊泡，并且证明每层囊泡均为双分子层脂质膜且被水相隔开3。由天然磷脂分子定向排列形成的双层膜包裹的闭合结构的囊泡，也称为脂质体。常态下，纯净的卵磷脂为淡黄色的透明或半透明的黏稠状物质，具有清淡柔和的香味，其等电点pH值是6.7，熔点160。卵磷脂在水中通常呈现胶体状态。不同的卵磷脂在有机溶剂中溶解度不同：卵磷脂在氯仿中的溶解性极强，在乙醚、乙醇等有机溶剂中也能很好的溶解，但不溶于丙酮，故可用有机溶剂来提取分离卵磷脂，其结构见图1-1 图1-1 磷脂结构图1.3 脂质体及脂质体的制备脂质体是一种定向药物载体，属于靶向给药系统的一种新剂型。它可以将药物粉末或溶液包埋在直径为纳米级的微粒中，这种微粒具有类细胞结构，进入人体内主要 被网状内皮系统吞噬而激活机体的自身免疫功能，并改变被包封药物的体内分布，使药物主要在肝、脾、肺和骨髓等组织器官中积蓄，从而提高药物的治疗指数，减少药物的治疗剂量和降低药物的毒性45。按结构和粒径，脂质体可分为单室脂质体、多室脂质体、含有表面活性剂的脂质体。按性能，脂质体可分为一般脂质体（包括上述单室脂质体、多室脂质体和多 相脂质体等）、特殊性能脂质体、热敏脂质体、PH敏感脂质体、超声波敏感脂质体、光敏脂质体和磁性脂质体等。按照荷电性，脂质体可分为中性脂质体、负电性脂质体、正电性脂质体。如图1-2图1-2 脂质体结构示意图脂质体的制备大致可以分为：手摇法、超声法、冻干再水化法、逆向蒸发法、表面活性剂去除法、高压均质法。本次实验采用的是手摇法及超声法6。手摇法：磷脂及一定比例的胆固醇溶于氯仿/甲醇溶液中，置于圆底烧瓶中用旋转蒸发仪蒸干有机溶剂后