[发明专利]一种基于新型反溶剂法的疏水外壳凝胶微粒的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种基于新型反溶剂法的疏水外壳凝胶微粒的制备方法及应用，通过内源固化法，通过乙酸与海藻酸钠溶液中的碳酸钙反应释放Ca²⁺固化海藻酸钠成为凝胶颗粒，将一定数量的凝胶颗粒加入到溶于特定乙酸浓度的玉米醇溶蛋白溶液中，基于凝胶颗粒及玉米醇溶蛋白溶液间的乙酸浓度差，凝胶颗粒中的水作为反溶剂渗出，玉米醇溶蛋白溶液的乙酸浓度降低，从而使溶于乙酸‑水溶液中的玉米醇溶蛋白析出，在凝胶颗粒表面自组装形成外壳，最终形成具有玉米醇溶蛋白疏水外壳的凝胶微粒。本发明所使用的材料全部为天然可食用材料，制备方法简单，形成的疏水外壳凝胶微粒可用于香精物质、功能因子以及油脂的缓释。

技术领域

本发明涉及疏水外壳凝胶微粒制备技术领域，具体涉及一种基于新型反溶剂法的疏水外壳凝胶微粒的制备方法及应用。

背景技术

核壳结构微粒是由不同化学成分的内核材料和外壳材料组装而成的复合颗粒。该种结构的颗粒通过整合内核和外壳材料独特的结构特征从而表现出新颖的功能特性。核壳结构微粒具有的新颖物理和化学性质使其在材料、医药、生物工程、食品等众多领域得到广泛的关注。具有疏水外壳的凝胶颗粒能够通过整合凝胶颗粒与疏水外壳的亲水、疏水特性，达到性能互补和协同增效的作用，从而进一步丰富和增强凝胶微粒的功能特性，并可预测其在食品功能因子的荷载/输送特性上能够表象出比单一凝胶微粒更强的优势。

海藻酸钠(sodium alginate)是一种天然来源的阴离子聚合多糖。因易提取，成本低廉等因素，在食品工业以及医药领域中得到广泛应用。海藻酸钠可通过大部分二价离子例如钙离子交联形成水凝胶，具有药物制剂辅料所需的稳定性、粘性与可食用性等，所以不仅可以作为良好的伤口敷料，还可以作为微胶囊芯材运送小分子药物、蛋白质以及食品功能因子。

玉米醇溶蛋白(zein)是玉米中天然存在的蛋白质，具有生物降解性、生物相容性、无毒性、成本低等优点，被广泛应用于食品、制药和生物技术等领域。高比例的非极性氨基酸和低比例的碱性、酸性氨基酸导致玉米醇溶蛋白有独特的溶解性：玉米醇溶蛋白不可直接溶解于纯水中，但可溶解于乙醇-水、丙酮-水等二元体系，pH为11.3-12.7的碱性水溶液，一定浓度的乙酸溶液，高浓度尿素溶液，以及阴离子表面活性剂等溶液。而目前基本都是基于乙醇-水反溶剂法制备而得，还没有过使用过乙酸-水反溶剂法的报道。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于新型反溶剂法的疏水外壳凝胶微粒的制备方法及应用，利用玉米醇溶蛋白不溶于水而溶解于一定浓度乙酸溶液的溶解特性制备疏水外壳凝胶微粒，凝胶颗粒兼具亲水材料与疏水材料共同的特性，对于包埋的香精物质、功能因子以及油脂等物质具有很好的缓释效果，解决了上述背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于新型反溶剂法的疏水外壳凝胶微粒的制备方法，所述方法包括制备亲水胶体核体步骤、固化亲水胶体核体步骤和制备疏水外壳凝胶微粒步骤；具体如下：

S1、制备亲水胶体核体：将海藻酸钠溶液与含有2％卵磷脂的中链甘油三酯溶液按照质量比1:4混合，得到海藻酸钠为分散相，中链甘油三酯为连续相的油包水乳液，通过机械搅拌或高速剪切乳化机使海藻酸钠均匀分散于油相中；

S2、固化亲水胶体核体：降低搅拌速度后将含有0.45mol/L乙酸的中链甘油三酯溶液缓慢滴加入步骤S1中的油包水乳液中，乙酸与海藻酸钠中的CaCO₃反应，释放出Ca²⁺使海藻酸钠凝胶固化；

S3、制备疏水外壳凝胶微粒：将步骤S2固化后的凝胶颗粒乳液通过无脂纱布去除油相后加入到溶有玉米醇溶蛋白的乙酸溶液中均匀搅拌，凝胶中的水与乙酸溶液进行交互，使溶液中的乙酸浓度降低，使玉米醇溶蛋白析出，最终形成疏水外壳凝胶微粒。

优选的，所述的海藻酸钠溶液中还可以包含有水溶性的维生素或极性挥发性化合物。

优选的，所述的海藻酸钠溶液中含有50mmol/L的CaCO₃。