[发明专利]一种包埋亲水化合物的纳米微胶囊及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种包埋亲水化合物的纳米微胶囊及其制备方法与应用。本发明提供的亲水化合物纳米微胶囊，以蛋白和多糖作为壁材，将所述壁材和所述亲水化合物在水中混合，形成混合溶液，超声处理混合溶液的同时，调节混合溶液pH为3.4‑4.5，获得亲水化合物纳米微胶囊。在本发明提供的制备方法中，所述亲水化合物占所述壁材干物质总重的0.5‑7％。本发明提供的亲水化合物纳米微胶囊的分散性良好，可以有效包埋咖啡因等亲水化合物，形成核‑壳结构，本发明提供的亲水化合物纳米微胶囊还可进一步形成核‑壳‑壳结构。

技术领域

本发明涉及亲水化合物包埋技术领域，涉及一种包埋亲水化合物的纳米微胶囊及其制备方法与应用，具体涉及一种蛋白和多糖纳米微胶囊包埋亲水化合物的方法及产品。

背景技术

微胶囊技术可以实现食品和药品活性物质的靶向递送和精准释放，然而亲水化合物极易扩散到水相中，限制了亲水化合物的包埋。有大量文献报道了关于疏水性组分的包埋，然而仍缺乏有效的方法包埋和传递亲水化合物。目前关于亲水化合物的包埋方法主要有多层乳液，脂质体和水凝胶等方法，这些方法存在热不稳定，包埋率低，以及非食用级材料等技术问题。

在亲水化合物的包埋材料中，多糖和蛋白质因其天然安全的特性引起了广泛关注，常用的天然多糖有海藻酸钠、壳聚糖、阿拉伯胶等，天然蛋白质包括乳清蛋白、牛血清蛋白、酪蛋白等。一些学者采用海藻酸钠凝胶珠包埋亲水性药物(盐酸阿霉素)，通过将海藻酸钠和亲水化合物混合滴加到氯化钙和壳聚糖混合溶液中，从而实现亲水化合物的层层自组装，然而较大的粒径(大约100μm)限制了其应用。还有一些学者采用超声乳液的方法制备微胶囊用于亲水化合物的递送，然而其最高得率为38.2％，最高包埋率为54.6％。

咖啡因是一种中枢神经兴奋类物质，对中枢神经系统有广泛兴奋作用，能增强大脑皮层及皮层运动区的兴奋，可溶于水和乙醇。咖啡因广泛存在于茶、咖啡、可可等植物中。小剂量咖啡因具有抗氧化、保护心脏血管、利尿、减少疲劳、提高工作效率等功效。人体摄入咖啡因后，大约在40-50min达到血药浓度峰值，因而需要多次服用才能产生持续的有益效果。然而大剂量咖啡因又可能导致不良的反应，例如神经过敏，心悸，焦虑，震颤，肌肉抽搐、睡眠紊乱等症状。通过微胶囊手段可以延缓或延长咖啡因的作用，从而达到持续兴奋作用。

发明内容

现有技术在制备包埋亲水化合物纳米微胶囊时，常使用的包埋方法主要有多层乳液，脂质体和水凝胶等方法，这些方法存在热不稳定，包埋率低，以及非食用级材料等技术问题。本发明首次发现，在适当的壁材与芯材比例下，结合连续的超声和酸化处理，可以成功的将芯材(亲水化合物)包埋在由多糖和蛋白组成的壁材中，形成可包埋亲水化合物的核-壳或核-壳-壳结构的纳米微胶囊。

具体地，本发明为了解决现有技术中，体系热不稳定，包埋率低，以及非食用级材料等问题，提供了一种具体方案如下：

第一方面，本发明提供一种包埋亲水化合物的纳米微胶囊的制备方法，以蛋白和多糖作为壁材，将所述壁材和所述亲水化合物在水中混合，形成混合溶液，超声处理混合溶液的过程中，调节混合溶液pH为3.4-4.5，获得可包埋亲水化合物的核-壳结构的纳米微胶囊。

本发明提供的制备方法，采用食品级的壁材及物理处理方法，有效减少了工艺处理难度，本发明在超声的同时改变混合液pH，使得作为壁材的多糖和蛋白形成致密的纳米微胶囊核-壳结构，有效包埋分散在水中的亲水化合物。采用本发明所提供的制备方法得到的纳米微胶囊可以用于食品、药品及保健品等精细加工领域。

在本发明所提供的制备方法中，以质量体积百分数计，所述蛋白的浓度为0.3-10％，所述多糖的浓度为0.3-10％；所述超声处理为在100-750W超声1-5min。

在本发明所提供的制备方法中，所述多糖为卡拉胶和/或硫酸软骨素；所述多糖的浓度为1-3％。

在本发明所提供的制备方法中，所述蛋白为乳清蛋白、牛血清蛋白、酪蛋白和/或蛋清蛋白；所述蛋白为乳清蛋白；所述蛋白的浓度为1-3％。