一种提高姜黄素结肠利用率的载体及其制备方法

本发明涉及一种提高姜黄素结肠利用率的载体及其制备方法，属于姜黄素递送载体。

背景技术：

1、姜黄素是一种从姜黄中提取的天然多酚类脂溶性化合物；大量研究证明其具有优异的抗氧化、抗炎及抗肿瘤等生物活性，对肠道微生态环境稳态起到积极的调节作用。姜黄素通过肠道微生物之间相互作用，发生去甲基化、羟基化、脱甲氧基化等生物转化作用，并生成一系列姜黄素代谢物，对促进有益菌的生长、改善肠道屏障功能、抵消促炎介质的表达等方面产生积极影响。因此，姜黄素在调节肠道菌群、促进肠道健康方面具有极大的应用潜力。

2、人体的肠道菌群主要定植于结肠部位，经口腔摄入的姜黄素需要依次经过胃和小肠的消化作用，然后到达结肠发挥其调节肠道健康的生理活性。目前，姜黄素在结肠的利用率较低是限制其发挥肠道健康促进作用的关键难题。一方面，姜黄素是脂溶性化合物，难以分散在以水为基质的肠道消化液中，而不分散的姜黄素难以与肠道微生物相互作用；另一方面，姜黄素在上消化道环境中容易降解并失去其生理活性，并且在胆盐等成分的作用下还会发生部分释放，降低了其到达结肠后的可利用量。因此，提高姜黄素在水性基质中的分散性，同时提高其在上消化道中的保留率，是提高姜黄素结肠利用率、促进其发挥肠道健康调节作用的关键技术。

3、目前，文献（yao hu, et al. encapsulation, protection, and delivery ofcurcumin using succinylated-cyclodextrin systems with strong resistance toenvironmental and physiological stimuli,food chemistry,volume 376,2022,131869.）是通过将姜黄素包埋在水溶性环糊精分子空腔中，有效提高了其在水基质中的分散性，已取得优异效果；但由于其制备的姜黄素-环糊精包合物水溶性高，进入消化道后姜黄素立刻全部释放，无法保留至结肠。文献（刘松奇,向慧,吴京京,et al.静电溶吹制备明胶/玉米醇溶蛋白/百里香酚纳米纤维及其表征[j].食品科学, 2023, 44(12):0-0.）公开了利用静电溶吹技术制备明胶/玉米醇溶蛋白/百里香酚纳米纤维，但是该纳米纤维的装载能力十分有限。文献（金晓春,安琪,王心雅,等.玉米醇溶蛋白/聚环氧乙烷同轴静电纺丝负载姜黄素及其释放特性[j].食品工业科技, 2021, 42(14):9.doi:10.13386/j.issn1002-0306.2020110056.）公开了将姜黄素负载在 zein 和聚环氧乙烷（polyethylene oxide，peo）组成的三种核/壳结构纳米纤维中，但是其在水体系中孵育10 min后即完成50-70%的姜黄素释放，这种突释效应难以实现将大部分姜黄素递送至结肠。

4、因此，提高姜黄素结肠利用率的技术难点在于如何制备高效的姜黄素递送载体以提高其在上消化道中的保留率，促进其在结肠发挥肠道健康调节作用。

技术实现思路

1、[技术问题]

2、姜黄素在结肠的利用率较低。

3、[技术方案]

4、为了解决上述问题，本发明采用玉米醇溶蛋白作为天然大分子网络，将琥珀酸环糊精酯（sacd）和玉米醇溶蛋白（z）混合，通过静电纺丝制备sacd/z纳米纤维型载体，提高了姜黄素在储存、加工及消化道生理微环境下的稳定性，提高了姜黄素在结肠中的可利用量。

5、本发明的第一个目的是提供一种提高姜黄素结肠利用率的方法，所述的方法是制备纤维素纳米载体，所述纤维纳米载体的制备方法，包括如下步骤：

6、（1）将玉米醇溶蛋白（z）、琥珀酸环糊精酯（sacd）和溶剂混合均匀，得到混合溶液；

7、（2）将姜黄素加入混合溶液中，充分分散，得到纺丝液；

8、（3）将纺丝液通过静电纺丝，得到纳米纤维载体。

9、在本发明的一种实施方式中，步骤（1）中玉米醇溶蛋白（z）和琥珀酸环糊精酯（sacd）的质量比为12-18：35。

10、在本发明的一种实施方式中，步骤（1）中琥珀酸环糊精酯（sacd）和溶剂的用量比为10-20g：70-140ml。

11、在本发明的一种实施方式中，步骤（1）中溶剂为冰醋酸水溶液，体积浓度为80-95%。

12、在本发明的一种实施方式中，步骤（2）中姜黄素和玉米醇溶蛋白的质量比为1-3：3.5。

13、在本发明的一种实施方式中，步骤（3）中静电纺丝的参数设置为：纺丝液流速为0.1-1 ml/h，电压为14-15 kv，接收距离为5-20 cm。

14、在本发明的一种实施方式中，步骤（3）中静电纺丝采用的针头型号为18g。

15、在本发明的一种实施方式中，步骤（3）中静电纺丝具体是：

16、将纺丝液装入不锈钢针头的注射器中，排出气泡，安装在注射泵中；

17、之后将电源正极连接至注射器针尖，接地电源连接至收集板上；

18、最后开启电源进行静电纺丝，收集样品，即：纳米纤维载体。

19、本发明的第二个目的是本发明所述的方法在食品或药品领域的应用。

20、[有益效果]

21、（1）本发明基于静电纺丝制备了提高姜黄素结肠利用率的纳米纤维载体，不仅制备工艺简单、高效、绿色；而且可通过控制sacd与玉米醇溶蛋白比例调控纳米纤维载体的形貌。

22、（2）本发明制备的提高姜黄素结肠利用率的纳米纤维载体用于装载姜黄素时表现出优异的装载效果，装载量能高达38 mg/g；并且可以有效地提高姜黄素在人体微环境作用下的稳定性，减少姜黄素在模拟胃液ph、肠液ph、生理盐浓度及生理温度作用下的降解；此外，在模拟体外消化过程中，姜黄素在上消化道中的保留量增加，提高了其在到达结肠消化阶段的可利用量。

技术特征：

1.一种提高姜黄素结肠利用率的方法，其特征在于，所述的方法是制备纳米纤维载体，所述纳米纤维载体的制备方法，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中玉米醇溶蛋白（z）和琥珀酸环糊精酯（sacd）的质量比为12-18：35。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中姜黄素和玉米醇溶蛋白的质量比为1-3：3.5。

4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中琥珀酸环糊精酯（sacd）和溶剂的用量比为10-20 g：70-140 ml。

5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中静电纺丝的参数设置为：纺丝液流速为0.1-1 ml/h，电压为14-15 kv，接收距离为5-20 cm。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中静电纺丝具体是：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中静电纺丝采用的针头型号为18g。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中溶剂为冰醋酸水溶液。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，冰醋酸水溶液的体积浓度为80-95%。

10.权利要求1-9任一项所述的方法在食品或药品领域的应用。

技术总结本发明公开了一种提高姜黄素结肠利用率的载体及其制备方法，属于姜黄素递送载体技术领域。本发明采用玉米醇溶蛋白作为天然大分子网络，将琥珀酸环糊精酯（SACD）和玉米醇溶蛋白（Z）混合，通过静电纺丝制备SACD/Z纳米纤维型载体，提高了姜黄素在储存、加工及消化道生理微环境下的稳定性，提高了姜黄素在结肠中的可利用量。技术研发人员：胡瑶,王鹏杰,刘思源,郭佳悦,王然,陈娟,方冰,陈冲,张伟博,杨悦,张健,李依璇,刘蓉,陈翰,王丽娟受保护的技术使用者：中国农业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11