[发明专利]一种以壳聚糖-TPP-KGM为复合壁材的纳米微囊的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以壳聚糖-TPP-KGM为复合壁材的纳米微囊的制备方法，属于生物材料领域。

背景技术

纳米微胶囊技术是指利用纳米复合、纳米乳化和纳米构造等技术在纳米尺度范围内(1～1000nm)对囊内物质进行包覆形成微胶囊的新型技术。近年来，纳米微胶囊技术已经成为食品研究及应用领域的一个热点。在食品工业中，用作芯材的物质主要是具有生物活性的功能因子，纳米微胶囊不仅能够保护这些活性成分，防止其挥发、流失或氧化，还能促进有效成分的缓释和吸收，以提高和增进食品的风味和营养。壁材则主要选择有良好的溶解性、吸湿性、稳定性、机械强度、成膜性和乳化性等性能的天然高分子物质。

壳聚糖(chitosan)是天然生物大分子甲壳素经过N端脱乙酰作用而得到的衍生物，其具有良好的生物活性和生物相容性，常作为微胶囊的壁材应用于药物缓释、食品包埋等领域。壳聚糖分子上聚集有带正电的游离氨基，可以与三聚磷酸钠(TPP)分子上带负电的磷酸根结合，在水溶液中通过离子诱导凝胶化作用制备纳米微粒，从而避免使用戊二醛、甲醛等有机交联剂对于药物或食品造成的毒性。目前多数研究采用以壳聚糖和TPP为壁材制备微胶囊，但其往往没有很高的强度和较好的球形形貌，易形成褶皱裂痕，造成芯材的损失。另外，可生物降解的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米囊也是生物活性物质中一种常用的载体^[1]，但其制备过程复杂且包埋率低，并且使用过程中需用到有机溶剂，毒性大并带来诸多问题。因此，选择合适的壁材添加剂成为微胶囊制备的一大难题。

魔芋葡甘露聚糖(KGM)是一种从魔芋中提取出来的天然水溶性多糖，具有良好的持水性、增稠性和凝胶性能，且其在水溶液中呈电中性。KGM作为壁材，不仅有利于微胶囊的形成，还能增加囊壁的机械强度，改善纳米囊的形貌。KGM水解得到的葡萄糖和甘露糖，还具备降血压、降血脂、治疗糖尿病、提高人体免疫功能的生理功效，是一种优良的膳食纤维。KGM在微胶囊中的加入也能够提升壁材的生物功能性，使其具有保健功能的新型微胶囊。但是目前还未见将KGM加入复合壁材的研究报道。本发明在复合壁材中加入KGM，制备了一种以壳聚糖-TPP-KGM为复合壁材的纳米微胶囊，以弥补单一壁材在作为生物活性物质载体中出现的诸多问题。

参考文献:

[1]Kim Y D,Morr C V,Schenz T W.Microencapsulation properties of gum arabic and several food proteins:liquid orange oil emulsion particles.Journal of Agricultural and Food Chemistry,1996,44(5):1308-1313.

发明内容

本发明目的在于提供一种以壳聚糖、TPP、KGM三者为复合壁材的微胶囊。本发明包括壳聚糖-TPP-KGM纳米微囊的制备以及壳聚糖-TPP-KGM纳米微囊包覆酪蛋白磷酸肽(CPPs)-Ca²⁺复合芯材的应用。

具体技术方案如下：

一种以壳聚糖-TPP-KGM为复合壁材的纳米微囊的制备方法，其步骤如下：

1)配制质量分数为0.2-0.5％(％，w/v)的壳聚糖溶液，取TPP溶液与KGM溶液混合，将这两种物质的混合液逐滴加入上述壳聚糖溶液中；

2)滴加同时伴随磁力搅拌，直至混合液滴加完毕，在10-50℃下继续搅拌15-60min后，离心收集纳米囊，并用双蒸水冲洗，得到壳聚糖-TPP-KGM复合纳米微囊。

其中，壳聚糖/TPP/KGM的质量比为6：1：1.2～3。

优选所述的壳聚糖的质量分数为0.2％(％，w/v)，壳聚糖与TPP、KGM的质量比为6/1/1.2。

所述的交联温度为30℃，交联时间为15min。