[发明专利]一种光干涉脂质层复合材料及其构建方法和应用

说明书

本发明公开了光干涉脂质层复合材料及其构建方法和应用，利用二氧化硅微球溶液制备二氧化硅胶体晶体薄膜，二氧化硅胶体晶体薄膜进行亲水化和烷基化疏水处理后将脂质负载于其上，制备光干涉脂质层，用光干涉脂质层制备光学反应池，并与显微镜结合测量光干涉脂质层的反射干涉光谱。将脂肪酶溶液通入光学反应池，对选定干涉光谱波段采用极值法拟合计算得到光学厚度的变化，即脂质消化的实时信息。本发明以脂质负载的二氧化硅胶体晶体薄膜构筑光干涉脂质层，基于光干涉脂质层构筑的系统具有光学转导和底物放大功能，能够灵敏且实时测量脂解信息，对脂解过程的动力学参数进行分析，具有操作简单和灵敏度高的优点。

技术领域

本发明涉及一种光干涉脂质层复合材料及其构建方法和应用，属于反射干涉技术领域。

背景技术

反射干涉光谱测量技术(Reflectometric Interference Spectroscopy，RIfS)首先由德国图宾根大学的Gauglitz教授命名并用于薄膜干涉层界面上生物分子相互作用的原位实时非标记分析。二氧化硅胶体晶体(Silica colloidal crystal，SCC)薄膜作为单分散硅纳米层的三维有序多孔阵列，在反射干涉光谱技术中显示Fabry-Perot干涉条纹。基于二氧化硅薄膜干涉层的反射干涉光谱技术系统为生物分子相互作用的实时动态敏感定量分析提供了更多的可能性。然而二氧化硅薄膜作为一种亲水层，不易实现油性物质的稳定负载。

脂质消化最终是基于脂肪酶吸附到乳化脂滴界面的反应过程。消化主要涉及脂肪酶对甘油三酯的水解。酶将甘油三酯分解成不同种类的脂肪酸和甘油，这些脂肪酸和甘油被吸附到血液中。脂解发生在水相和油相的非均相界面上。而研究酶学的方法往往适用于均相环境，而不是非均相反应系统。因此制备脂质层，建立一个水-油界面监测脂解存在很大的困难。脂质消化主要通过体外消化模型模拟胃肠道运输进行研究，大多数体外脂解模型遵循与游离脂肪酸释放相关的乳状液微结构(例如液滴大小和液滴组成)，用pH滴定法测量，不能实现原位的实时跟踪监测。

综上，现有的脂类均没有光干涉特性，因此目前还缺乏一种直接基于水-油界面能够实时原位跟踪脂解反应过程的检测方法。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供了一种光干涉脂质层复合材料，该复合材料是基于功能化的二氧化硅胶体晶体薄膜作为结构模板制备的光干涉脂质层。

本发明还要解决的技术问题是提供了一种光干涉脂质层复合材料的构建方法。

本发明还要解决的技术问题是提供了一种直接基于水-油界面能够实时原位跟踪脂解反应过程的检测方法，赋予其特殊的光学性质结合复合材料的协同效应实现脂解的实时的定位跟踪，基于反射干涉光谱技术构筑敏感反应层的研究为脂解的物理化学机制提供了更有价值的见解，可用于设计和测试输送系统以及开发功能性食品和药品。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光干涉脂质层复合材料，所述光干涉脂质层复合材料为脂类物质或含有脂类物质的混合物负载的二氧化硅胶体晶体薄膜，所述二氧化硅胶体晶体薄膜为烷基化的二氧化硅胶体晶体薄膜。

其中，所述脂类物质为三油酸甘油酯、甘油酸肉豆蔻酸酯、三癸精、三己酸甘油酯中的一种或几种。

其中，所述含有脂类物质的混合物包括三油酸甘油酯和石蜡油。

其中，所述烷基化的二氧化硅胶体晶体薄膜的厚度为3500～5500nm。

本发明内容还包括所述的光干涉脂质层复合材料的构建方法，包括以下步骤：

(1)将二氧化硅胶体晶体薄膜进行亲水化处理，再进行烷基化疏水处理，得到烷基化的二氧化硅胶体晶体薄膜；

(2)将步骤(1)制得的烷基化的二氧化硅胶体晶体薄膜平放，通过毛细作用将脂类物质或含有脂类物质的混合物负载于烷基化的二氧化硅胶体晶体薄膜中，制得光干涉脂质层复合材料。