[发明专利]一种核-壳结构纳米纤维膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种核‑壳结构纳米纤维膜及其制备方法和应用，包括如下步骤：(1)纺丝溶液的制备：将海藻酸钠、聚氧化乙烯和泊洛沙姆F127溶于蒸馏水中，搅拌均匀，得到壳层纺丝溶液；将负载活性物质的壳聚糖纳米粒子溶液与聚乙烯醇溶液混合均匀，得到核层纺丝溶液；(2)同轴静电纺丝：将壳层纺丝液和核层纺丝液分别注入含有同轴针头的静电纺丝装置中，在室温下进行同轴静电纺丝，纺丝过程中溶剂挥发，得到负载纳米粒子的核‑壳结构纳米纤维膜。本发明制备方法操作简单、反应条件温和，对活性物质的缓释具有很好地控制，且制备的结肠靶向控释体系具有明显的结肠靶向性，提高了活性物质的利用度。该结肠靶向控释体系可用于功能性食品领域。

技术领域

本发明属于纳米材料和功能性物质的控制释放领域，具体涉及一种利用同轴静电纺丝技术制备负载活性物质的结肠靶向控释体系的制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着人们对食品改善人类营养及健康功能的日益关注，功能性食品的研究与开发成为现代食品工业发展的新潮流。功能性食品中发挥作用的物质称为生物活性物质，如活性蛋白与多肽、微生态调节剂、黄酮类与多酚类物质、功能性油脂、生物碱、维生素以及其它生理活性物质等。然而，活性物质在生产加工及储存过程中稳定性差；口服后也易受上消化道影响(如胃酸及小肠中的蛋白酶)而失活或者发生首过效应被肝脏代谢消除，导致其生物利用度低。因此，亟需构建一个有效的运输体系来提高活性物质的稳定性和生物利用度。

小肠是营养物质消化吸收的主要场所，近年来，随着肠道菌群的发现及其促进健康功能的明确，证明了结肠亦可作为营养物质消化吸收的场所。结肠功能性食品的研究与开发成为热点。与小肠相比，结肠中蛋白酶水平和活力低；结肠壁蠕动缓慢，食物在结肠中运转时间长，而且结肠壁对蛋白质等大分子物质的穿透阻力比小肠壁小；经结肠吸收还可避免肝脏的首过效应，提高活性物质的生物利用度；另外结肠存在大量的有益菌群，能够促进营养物质的吸收利用。因此，利用结肠靶向控释体系将活性物质运载并释放于结肠，不仅可以提高其生物利用度，而且可大幅度提高诸如肠易激综合症、溃疡性结肠炎等结肠相关疾病的治疗效果。

目前，构建结肠靶向控释体系将活性物质运载并释放于结肠的方法有喷雾干燥法、冷冻干燥法、流化床包衣法、挤出滚圆法、复凝聚法、微胶囊法及溶剂蒸发法等，但喷雾干燥法对壁材要求高且不适用于热敏性物质，冷冻干燥法成本高且效率低，流化床包衣法对包衣内核要求较高，挤出法不适于大规模生产，复凝聚法操作过程复杂、活性成分易溶于凝聚溶剂中，溶剂蒸发法采用的有机溶剂易造成环境污染等。因此，负载活性物质的结肠靶向控释体系的研究具有广阔的发展前景。

发明内容

针对活性物质的应用中存在稳定性差和生物利用度低的问题，本发明的目的在于提供了一种基于静电纺丝法制备的负载活性物质的结肠靶向控释体系及制备方法和其在功能性食品中的应用。

为实现上述目的，本发明提出以下技术方案：

一种核-壳结构纳米纤维膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)纺丝溶液的制备

将海藻酸钠、聚氧化乙烯和泊洛沙姆F127溶于蒸馏水/乙醇(体积比为90:10)，搅拌均匀，得到壳层纺丝溶液；

将负载活性物质的壳聚糖纳米粒子溶液与聚乙烯醇溶液混合均匀，得到核层纺丝溶液；

(2)同轴静电纺丝

将壳层纺丝液和核层纺丝液分别注入含有同轴针头的静电纺丝装置中，在室温下进行同轴静电纺丝，纺丝过程中溶剂挥发，得到负载纳米粒子的核-壳结构纳米纤维膜。

所述壳层纺丝溶液中海藻酸钠的质量分数为6.4％～12％，聚氧化乙烯的质量分数为1.6％～3％，泊洛沙姆F127的质量分数为2％。

所述海藻酸钠与聚氧化乙烯的质量比为4:1。