β－胡萝卜素促使酪蛋白－葡聚糖接枝共聚物胶束化研究-中国聚合物网.PDFVIP

β－胡萝卜素促使酪蛋白－葡聚糖接枝共聚物胶束化研究 * 潘晓赟，姚萍，江明 高分子科学系和聚合物分子工程教育部重点实验室，复旦大学，上海200433 关键词：β－胡萝卜素 酪蛋白 葡聚糖 胶束化 基于天然高分子的纳米尺寸的药物载体，既具有良好的生物相容性和生物降解 [1] 性，又具有纳米尺寸载体的优点，所以有着良好的应用前景 。β－胡萝卜素是人 体所必需的营养物质之一，研究表明β－胡萝卜素除了在人体内可转化为维生素A [2] 外，还具有明显的防癌抗癌，捕捉人体自由基，抗氧化等多种作用 。但是由于β －胡萝卜素水溶性极低，并且由于在其共轭多烯键两端有两个紫罗兰酮环，极易 [3] 被氧化，从而限制了应用。本工作利用Maillard反应 制备的酪蛋白－葡聚糖接枝 共聚物对β－胡萝卜素进行了包埋，发现β－胡萝卜素和酪蛋白作用后，形成了以 酪蛋白和β－胡萝卜素为核，葡聚糖为壳的稳定胶束。该胶束在整个pH范围内保持 稳定，但可以通过胰蛋白酶水解酪蛋白达到释放的目的。 酪蛋白－葡聚糖接枝共聚物是通过Maillard反应制备的，葡聚糖的分子量为 10k，利用酪蛋白的赖氨酸以及氮末端的氨基和葡聚糖的还原性端羟基之间的反 应性，制备了以酪蛋白为主链，葡聚糖为侧链的接枝共聚物，接枝度约为38 ％， 即平均每个酪蛋白分子接枝了5个葡聚糖分子。接枝的葡聚糖提高了酪蛋白的亲 水性，破坏了酪蛋白自身在水相中形成的胶束。由于酪蛋白的溶解性随pH值而变 化，该接枝共聚物可在水溶液pH值接近酪蛋白的等电点（pI=4.6）时形成以酪蛋 白为核，葡聚糖为壳的胶束；而当水溶液pH值偏离酪蛋白的等电点时，胶束会解 离。 包载β-胡萝卜素的过程如下：将等体积的酪蛋白－葡聚糖接枝共聚物的水溶液 （1 mg/mL）和一定质量的β-胡萝卜素（与酪蛋白的质量比为1:1－1:10）的乙醇 溶液混合，搅拌过夜。除去混合溶剂后将样品重新分散在水溶液中。然后，在室 温下抽干样品，用环己烷多次洗涤样品以去除未被包埋的β-胡萝卜素。最后，除 去样品中剩余的环己烷，得到了包埋了β-胡萝卜素的酪蛋白－葡聚糖接枝共聚物 胶束粉末。 我们的研究发现，当接枝共聚物与β-胡萝卜素作用以后，即使在水溶液pH 值 偏离酪蛋白的等电点时, 也可以形成直径约为 200 纳米的粒子（表 1）。这表明β- 胡萝卜素能够和酪蛋白的疏水残基结合并诱导酪蛋白－葡聚糖接枝共聚物形成胶 束。该胶束以β-胡萝卜素和酪蛋白为核，葡聚糖为壳，在整个pH 范围内保持稳定。 胶束的粒径与接枝共聚物和β-胡萝卜素二者的比值、溶液的pH 等条件有关。 Table 1. Scatting light intensity and hydrodynamic diameter of the samples before and after encapsulation of beta-carotene at different pH DLS measurement result Wadded-carotene pH 2.6 pH 6.5 pH 11.5 : Wcasein Kcounts(Kcps) Dh Kcounts(Kcps) Dh Kcounts(Kcps) Dh /Slit(nm) (nm) /Slit(nm) (nm) /Slit(nm) (nm) 0 33.1/150 218 171.1/150 105 28.0/150 209 1 : 3 46.1/35 271 48.9/35 248 44.9/35 293 2 : 3