番茄红素制备
番茄红素标准品的制备.pdf
番茄红素标准品的制备摘要采用番茄酱作原料, 经 0.5 mol/L NaOH溶液40℃皂化,体积分数95%乙醇洗涤,乙酸乙酯40℃提取,得到番茄红素提取液。
提取液经40℃减压浓缩, 0℃结晶和重结晶,每千克番茄酱可得到纯度>99%的番茄红素标准品100mg左右。
该标准品制备方法操作简单,有助于番茄红素高效液相色谱测定法的普及和推广。
关键词番茄红素,标准品,制备番茄红素( lycopene)是一种脂溶性天然色素,是类胡萝卜素的一种,广泛存在于番茄、胡萝卜、西瓜、南瓜、木瓜等植物果实中。
其中以番茄果实含量最高,为30~ 140 mg/ kg。
番茄红素不仅是无毒无副作用天然食用色素,而且还具有抗氧化、防癌症和抑制突变等多种功能[ 1, 2]。
已被世界粮农组织( FAO)、世界卫生组织( WH O)和联合国食品添加剂委员会( JECFA) 正式认定为营养与着色双重作用的功能性食品添加剂。
番茄红素的测定主要采用以苏丹Ⅰ为标准品的分光光度法[ 3]。
该方法优点是所用标准品价廉易得,但缺点是系统误差较大,不能排除胡萝卜素等类胡萝卜素的干扰。
高效液相色谱法能将番茄红素从繁杂的类胡萝卜素组分中有效分离,因而干扰因素少,番茄红素测定结果准确[ 4~ 6]。
但是高纯度番茄红素标准品价格昂贵,不易保存,高效液相色谱法因此难以普及。
本文选用番茄酱作原料,经过预处理、醇洗、溶剂萃取、结晶和重结晶过程,制备了纯度>99%的番茄红素标准品。
1 材料与方法1 .1 材料与仪器1 .1 1 材料番茄酱,产自新疆;乙酸乙酯,;体积分数95%乙醇, NaOH ,;苏丹I号,分析纯;番茄红素对照品1 .12 仪器低速离心机LD4 2A , 722S分光光度计,水浴恒温振荡器 ,数显电热保温箱 , Motic B series显微镜。
1. 2 实验方法1 .2 1 番茄红素的直接测定法[ 3]1 .2 .1 1 制作标准曲线准确称取标准苏丹I号色素25 0 m g溶于无水乙醇,定容至50 mL,移取0. 26、0. 52、0 .78、1 .04、1 .30 mL 该溶液, 分别置于 50 mL 容量瓶中, 用无水乙醇稀释至刻度。
番茄红素提纯工艺条件的研究
番茄红素提纯工艺条件的研究本文主要研究番茄红素的提纯工艺条件,首先介绍了番茄的提纯的历史背景和技术,然后根据现有知识对提纯工艺条件进行了系统的分析、比较和评估,以得出较完善、比较高效的番茄红素提纯工艺。
一、番茄红素提纯工艺历史番茄红素作为食物用途十分广泛,于是有许多方法开发出提纯番茄红素的方法,其中有两类比较常用的提取方法:一是经典的化学衍生法,二是固定液相萃取法。
1、化学衍生法这种方法是利用碱性浸提溶剂与番茄汁里的红素反应,溶解出红素的脂溶性化合物,然后把红素物质与其他杂质分离,最后利用醚沉淀或浓缩处理以达到提纯番茄红素的目的。
2、固定液相萃取法这种方法将番茄汁与溶剂混合,然后过滤,将粗提液进行抽提,将红素结合在吸附剂上,经过洗脱和蒸发完成提纯步骤,获得提纯的番茄红素。
二、番茄红素提纯工艺条件分析1、提纯前的准备工作番茄汁的准备工作十分重要,需要挑选无污染的新鲜番茄,新鲜度越高、红素质量越好,质量费更低,提纯效果也能得到更好地保证。
2、碱提取条件提取前需要探测番茄汁中的酸度,优化浸提溶剂的种类、浓度,使其达到最佳提取效果;此外,还需要适当控制浸提温度以及时间以保证浸提效果。
3、固定液相萃取条件萃取时需要选择良好的溶剂,以确保最佳的萃取效果;此外,需要考虑抽提的压力,以尽量提高抽提的效率。
另外,还要注意洗脱工序的控制滤液的温度和流速,确保提纯物的纯度。
三、结论番茄红素的提纯工艺条件有不同的选择,比如化学衍生法和固定液相萃取法,在实践过程中,需要根据番茄汁的特点,选择最佳的参数条件,即碱提取前要探测番茄汁的酸度,以及萃取时需要选择良好的溶剂、考虑抽提的压力,和洗脱滤液的控制温度和流速。
因此,只有掌握正确的参数和条件,才可以获得更高质量的番茄红素提纯。
番茄红素生产工艺
番茄红素生产工艺
番茄红素是一种天然色素,常用于食品、化妆品和药品等行业。
以下是番茄红素的生产工艺步骤。
1. 采摘:选择新鲜、成熟的番茄作为原料,采摘后立即进行处理,以保持番茄的新鲜度。
2. 清洗:将采摘好的番茄放入清洗机中进行清洗,去除表面的泥土、杂质和细菌等。
3. 破碎:清洗好的番茄经过破碎机进行破碎,使番茄的果肉和果汁充分分离。
4. 榨汁:将破碎后的番茄放入榨汁机中进行榨汁,得到番茄汁。
5. 过滤:使用过滤机对番茄汁进行过滤,去除固体杂质和大颗粒物质。
6. 浓缩:将过滤后的番茄汁进行浓缩,以提高番茄红素的浓度。
常用的浓缩方法有真空浓缩和膜浓缩等。
7. 结晶:将浓缩后的番茄汁进行结晶处理,去除杂质和溶液中的无关物质,得到结晶的番茄红素。
8. 过滤:将结晶的番茄红素通过过滤机进行过滤,去除残余的杂质和溶剂,得到纯净的番茄红素。
9. 干燥:将过滤后的番茄红素进行干燥处理,常用的干燥方法有喷雾干燥、真空干燥和冷冻干燥等。
10. 粉碎:将干燥后的番茄红素进行粉碎,使其成为细小的颗粒,方便储存和使用。
11. 包装:将粉碎好的番茄红素包装起来,通常使用铝箔袋或
瓶子进行密封包装,以防止水分和空气的进入。
这就是番茄红素的生产工艺步骤,具体的生产过程可能会因生产厂家的不同而有所差异。
在生产过程中,需要注意食品安全、卫生和质量控制,以确保生产出符合要求的番茄红素产品。
同时,还要根据市场需求和客户要求进行改进和创新,提高番茄红素的质量和生产效率。
番茄红素提取与测定方法的优化
番茄红素提取与测定方法的优化番茄红素是一种强效抗氧化剂,具有多种保健功效。
因此,提取和测定番茄红素的方法非常重要。
本文将讨论番茄红素提取与测定方法的优化。
1. 番茄红素的提取方法番茄红素主要存在于番茄的果实中,因此提取番茄红素的方法通常涉及番茄果实的处理。
以下是几种常见的番茄红素提取方法:1.1 有机溶剂提取法有机溶剂提取法是最常用的番茄红素提取方法之一。
该方法利用有机溶剂(如乙酸乙酯、二氯甲烷等)将番茄红素从番茄果实中提取出来。
首先,将番茄果实切碎并加入有机溶剂中,然后通过搅拌和震荡等方式使番茄红素与有机溶剂充分接触,最后使用离心机将有机溶剂层和番茄红素分离。
1.2 超声辅助提取法超声辅助提取法是一种利用超声波的作用增加提取效率的方法。
该方法通过将番茄果实置于超声波设备中,利用超声波的高频振动和热效应,促进番茄红素的释放和扩散。
超声辅助技术可以加速提取过程,缩短提取时间,并提高番茄红素的提取率。
1.3 酶解法酶解法是一种利用酶的作用将番茄红素从细胞中释放出来的方法。
该方法首先将番茄果实切碎,并加入适当的酶溶液(如纤维素酶、果胶酶等),然后在恒温条件下进行酶解反应。
酶溶液中的酶可以分解果胶和纤维素等物质,使得番茄红素释放出来。
最后,使用离心机将番茄红素和酶溶液分离。
2. 番茄红素的测定方法番茄红素的测定方法主要包括分光光度法和高效液相色谱法。
以下是对这两种方法的介绍:2.1 分光光度法分光光度法是一种通过测量溶液对特定波长光的吸收来测定物质浓度的方法。
对于番茄红素的测定,常用的波长为471 nm。
该方法通过制备番茄红素的标准溶液和待测溶液,然后使用分光光度计测量它们在指定波长下的吸光度。
通过比较标准曲线,可以计算出待测溶液中番茄红素的浓度。
2.2 高效液相色谱法高效液相色谱法是一种基于物质在液相中的分配行为进行分离和测定的方法。
该方法通常利用色谱柱将番茄红素与其他物质分离,并通过检测器检测番茄红素的相对浓度。
番茄红素提取工艺
番茄红素提取工艺
目前,世界上提取番茄红素的方法有几种,植物提取法,化学合成法,微生物发酵法。
根据不同的工艺所提取出的番茄红素在品质及对人体的健康保健上有很大的不同。
现在我们就带大家认识一下番茄红素的几种提取工艺及它们的优缺点。
1、番茄原酱提取法(植物提取法)
工艺:首先精选**优质番茄,经过打浆粉碎,去除表皮、种子、纤维等残渣等工序后生产的番茄原酱,再经过科学萃取技术提取天然番茄红素。
(红墺自主研发的单一有机溶剂提取结晶分离工艺法提取番茄红素,获国家相关专利项目。
)
原料:番茄原酱
优势:产品质量好,品质高,呈完全的自然状态,拥有多种同分异构体,具有天然活性,是其他工艺所不可取代的天然特性。
缺点:工艺复杂,成本高,提取周期长。
小知识:十吨番茄,十天时间,只能提取40公斤左右番茄红素。
2、超临界CO2法(植物提取法)
工艺:利用CO2作为萃取剂,从番茄皮渣中萃取番茄红素,分离和纯化其有效成分。
原料:番茄皮渣
小知识:农药一般附着在果实表皮,很难清洗,有无农药残留很关键。
3、化学合成工艺:利用化学分子式,经过一系列化学反应合成番茄红素。
优势:工艺简单,成本低。
缺点:产品质量差,有异味,会增加人体肾功能代谢负担。
4、微生物发酵法工艺:通过藻类,真菌及酵母发酵生产番茄红素,类似于细胞排泄。
优势:成本低,周期快,颜色鲜艳。
缺点:有异味,对人体影响目前不确定!
总结:
在番茄原酱提取的番茄红素中含有多种同分异构体,具有天然活性,是其它提取工艺所不可替代的。
纯天然的番茄红素对人体无任何毒副作用,适合长期服用,效果佳。
提取番茄红素实验报告
一、实验目的1. 掌握番茄红素的提取方法。
2. 熟悉番茄红素提取过程中的注意事项。
3. 了解番茄红素在食品、医药等领域的应用。
二、实验原理番茄红素是一种天然色素,广泛存在于番茄、胡萝卜等植物中。
本实验采用乙醇浸提法提取番茄红素,利用番茄红素在乙醇中的溶解度较大的特性,将番茄红素从原料中提取出来。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:新鲜番茄、乙醇、无水硫酸钠、蒸馏水等。
2. 实验仪器:电子天平、搅拌器、锥形瓶、布氏漏斗、旋转蒸发仪、分光光度计等。
四、实验步骤1. 准备新鲜番茄:将新鲜番茄洗净,去皮去籽,切成小块。
2. 浸提:将切好的番茄块放入锥形瓶中,加入适量的乙醇,搅拌均匀,室温下浸泡一段时间。
3. 过滤:将浸泡好的番茄块用布氏漏斗过滤,收集滤液。
4. 脱水:将滤液加入适量的无水硫酸钠,搅拌,静置,使番茄红素沉淀。
5. 分离:将沉淀的番茄红素用布氏漏斗过滤,收集沉淀物。
6. 测定:用分光光度计测定番茄红素的吸光度,计算提取率。
五、实验结果与分析1. 实验结果根据实验步骤,成功提取了番茄红素,吸光度为0.625,提取率为2.5%。
2. 结果分析通过实验,成功提取了番茄红素,说明乙醇浸提法是提取番茄红素的有效方法。
在实验过程中,应注意以下几点:(1)浸泡时间:浸泡时间不宜过长,以免番茄红素降解。
本实验中,浸泡时间为2小时。
(2)乙醇浓度:乙醇浓度对番茄红素的提取率有较大影响。
本实验中,采用95%乙醇作为溶剂。
(3)温度:室温下提取效果较好,过高或过低温度均不利于番茄红素的提取。
(4)搅拌:搅拌可提高番茄红素的提取率。
六、实验结论1. 乙醇浸提法是一种有效的提取番茄红素的方法。
2. 在提取过程中,应注意浸泡时间、乙醇浓度、温度和搅拌等因素,以提高番茄红素的提取率。
七、实验展望1. 进一步研究不同提取方法对番茄红素提取率的影响。
2. 探索番茄红素在食品、医药等领域的应用。
3. 开发新型提取番茄红素的工艺,提高提取效率和产品质量。
番茄红素的提取方法
番茄红素的提取方法番茄红素的提取方法:一、番茄红素有机溶剂提取法番茄红素是脂溶性色素,难溶于甲醇、乙醇,可溶于乙醚、石油醚、己烷、丙酮,易溶于氯仿、二硫化碳、苯等有机溶剂。
而在诸多的有机溶剂中,选用氯仿作有机溶剂来提取番茄红素效果最好。
主要步骤包括:新鲜番茄或番茄皮干燥、粉碎,选用一种有机溶剂或混合溶剂作为萃取液进行固液萃取,最后将萃取液真空浓缩,得到番茄红素的粗制品,此法简单易行。
但由于番茄中还含有其它成分,而且有机溶剂会有痕量残留,只单单采用溶剂萃取,得到的产品一般纯度不高,番茄红素含量约在5%~15%左右,而且通常不会产生番茄红素晶体,而是一种呈油状的物质即番茄红素油树脂。
二、番茄红素酶法提取利用番茄皮自身果胶酶和纤维素酶反应来提取番茄红素。
其工艺为:番茄打浆粉碎→加碱调节pH值7.5~9.0→45℃~60℃加热搅拌5h→过滤除去表皮、种子和纤维等残渣,得提取液将抽提液pH值调整为4.0一4.5,类胡萝卜素凝聚沉淀静置,虹吸除去上部浑浊液,得番茄红素沉淀→沉淀调整pH后干燥真空浓缩→成品加食盐保存。
通过外加果胶酶和纤维素酶的方法来提取番茄红素。
其工艺流程为:清洗鲜番茄→100℃热烫去皮→用高速搅拌机打浆粉碎→添加0.2%~0.5%的果胶酶、纤维素酶,在50℃条件下处理3h,除去90%的果胶、纤维素等非色素物质→离心→沉淀用96%的乙醇洗涤、过滤→乙醇和植物油提取→分离油相、产品。
三、番茄红素超临界CO2萃取法采用超临界CO2作萃取剂从液体或固体物料中萃取、分离和纯化有效成分,共考察了四个因素:萃取压力(7.5mPa~30.0mPa),温度(40℃~50℃),C仇流速(5kg/h~50kg/h),萃取时间(0.5h~4.0h),得到了最佳工艺条件为:压力为15mPa~20mPa,温度40℃~50℃,流量20kg/h,时间1h~2h,其得率可达到卯%以上.四、高速逆流色谱法、高速逆流色谱(High~SpeedCountercurrentChromatogra-phy,简称HSCCC)技术是一种高效快速的新型液一液分配色谱技术,与传统的柱色谱需使用固体填料不同,该分离方法是在两相之间进行,在高速运转产生重力场的条件下,使固定相在分离柱中实现高的保留而进行分离,因而没有不可逆吸附,具有样品无损失、无污染、高效、快速和大制备量分离的优点。
番茄红素的提取与合成工艺研究进展
番茄红素的提取与合成工艺研究进展番茄红素(lycopene)是成熟番茄的主要色素,是一种不含氧的类胡萝卜素。
1873年Hartsen首次从浆果薯蓣Tamus communis L.中分离出这种红色晶体。
1913年Schunk发现这种物质和胡萝卜素的不同,将其首次命名为lycopene,使用至今。
长期以来,番茄红素一直作为一种普通的植物色素,并未引起太多的关注。
近些年来,由于番茄红素在防治癌症,特别是前列腺癌、胃癌、皮肤癌、宫颈癌等方面的功效不断被发现和证实,才引起了人们的广泛关注。
近年的研究证实,番茄红素不仅分布在番茄中,还存在于西瓜、南瓜、李子、柿于、胡椒果、桃、木瓜、芒果、番石榴、葡萄、葡萄柚、红莓、云莓、柑橘等的果实,茶的叶片及萝卜、胡萝卜、芜菁甘蓝等的根部。
番茄及其制品中的番茄红素是西方膳食中的类胡萝卜素最主要的来源,人体从番茄中获得的番茄红素占总摄人量的80%以上。
研究表明,番茄红素除提供鲜艳的红色外,还具有许多生物学活性。
如淬灭单线态氧、清除自由基、诱导细胞间连接通讯、调控肿瘤增殖等。
在所有发现的类胡萝卜素中,番茄红素是最有效的单线态氧淬灭剂。
胰腺癌、前列腺癌、膀胱癌及消化道癌的发生均受番茄红素的制约。
哈佛大学的研究表明,摄人番茄及其制品会大大降低患前列腺癌的几率。
研究发现,血清中番茄红素含量较高时,人体患消化道癌和胃癌的机率较小。
此外,番茄红素还有防止核糖核酸和脂蛋白氧化的作用,能减缓动脉粥样硬化,阻止LDL—胆固醇的氧化,防止冠心病的发生,USDA人体营养研究中心的约翰逊指出,番茄红素较B—胡萝卜素更能抵抗酒精和尼古丁。
1、番茄红素的制备国内外对番茄红素制备方法和工艺的研究很活跃,新的方法不断出现。
目前主要有以下几种:1.1 浸提法:番茄红素不溶于水,难溶于甲醇、乙醇,可溶于乙醚、石油醚、己烷、丙酮,易溶于氯仿、苯、二硫化碳等有机溶剂。
利用这一性质,可利用亲油性有机溶剂浸提番茄红素。
番茄红素粉生产工艺流程
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科技成果——番茄红素制备关键技术
科技成果——番茄红素制备关键技术成果简介
番茄红素是植物中所含的一种天然色素,是迄今为止自然界中被发现的最强抗氧化剂之一。
主要存在于茄科植物西红柿的成熟果实中。
它是目前自然界中被发现的最强抗氧化剂。
科学证明,人体内的单线态氧和氧自由基是侵害人体自身免疫系统的罪魁祸首。
番茄红素清除自由基的功效远胜于其他类胡萝卜素和维生素E,其淬灭单线态氧速率常数是维生素E的100倍。
它可以有效的防治因衰老,免疫力下降引起的各种疾病。
技术特点
在改善番茄红素提取原料的性能方面,首次提出了适合加工型番茄的冷破碎的加工工艺条件,不但节省了能源,也为进一步提取番茄红素奠定了良好的基础;在番茄红素提取技术方面,首次使用超声波强化乙酸乙酯提取番茄红素,并使其提取率达到85%以上,达到国际领先水平;首先提出并应用超临界萃取技术去除有机溶剂残留增强了国际竞争技术优势,创造性地解决了化学提取番茄红素有机溶剂残留量高的难题;首次提出以羟丙基β-环糊精为壁材的番茄红素微胶囊技术,精制番茄红素含量达到4.5%,的包埋率达到87%以上,并且提高了番茄红素的稳定性。
番茄红素生产
番茄红素⽣产1、项⽬简介番茄红素是类胡萝⼘素代谢合成过程中的重要中间体,具有很强的清除⾃由基的能⼒,并在调控、抑制癌细胞增殖⽅⾯有很好的疗效,近年来已⼴泛应⽤到保健品、医药等领域。
番茄红素的⽣产⽅法主要有化学合成法、天然产物提取法和⽣物合成法。
相较⽽⾔,微⽣物发酵⽣产番茄红素成本低、污染⼩、产量⾼,具备⼯业化潜⼒。
⽬前在全球范围内,三孢布拉⽒霉菌是唯⼀能够实现β-胡萝⼘素⼯业化的⾼产菌株。
根据三孢布拉⽒霉菌的代谢途径,若在发酵过程中添加合适的阻断剂,阻断番茄红素到β-胡萝⼘素的环化途径,就可以⼤量积累番茄红素。
2、发酵原理与⽅法(如菌体⽣长所需条件)⼀种利⽤三孢布拉⽒霉菌发酵制备番茄红素的⽅法,采⽤三孢布拉⽒霉菌(+)和三孢布拉⽒霉菌(-)为微⽣物菌种,经种⼦培养、发酵培养、提纯得到番茄红素,其特征是发酵培养基中添加正⼰烷或正⼗⼆烷作为氧载体;具体步骤和⽅法如下:(1)种⼦培养:将三孢布拉霉(+)(-)菌种分别接种到pH6.5的种⼦培养基,在24-30℃,避光,150-200rpm摇床中培养36-40h;(种⼦培养基:淀粉4%、⽟⽶浆5%、42PO KH 0.1%、MgS 4O 0.01%、1VB 0.001%、pH6.5、115℃灭菌30min )(2)发酵培养:将步骤(1)得到的三孢布拉霉(+)(-)菌种培养液以1∶2-1∶4的体积⽐混合得到种⼦液,将种⼦液接种到添加有正已烷或正⼗⼆烷且pH6.5的发酵培养基,在24-30℃,200-280rpm摇床培养4-7天后收获菌体,在发酵培养46-50⼩时后,加⼊浓度为15g/L吡啶或叔胺类化合物阻断剂;(发酵培养基:淀粉4%、⼤⾖粉饼2%、⽟⽶浆2.5%、42PO KH 0.1%、MgS 4O 0.01%、1VB 0.001%、pH6.5、120℃灭菌30min )(3)提取:将步骤(2)得到的湿菌体在50℃真空⼲燥,得到的⼲菌粉⽤⽯油醚萃取,萃取液减压浓缩后,再加⼊⽆⽔⼄醇进⾏冷冻结晶,得到番茄红素。
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番茄红素脂质体的制备田艳燕段相林常彦忠(河北师范大学河北省动物生理生化与分子生物学重点实验室,河北石家庄050016)摘要:目的:制备番茄红素脂质体。
方法:采用薄膜-超声法制备番茄红素脂质体,通过剧命运设计法优化出了番茄红素脂质体的组分及制备工艺,应用高效液相色谱法测定番茄红素的含量,用差示扫描量热法检测番茄红素脂质体各组成物质的相变过程。
结果:番茄红素脂质体的最佳配方比为:番茄红素:胆固醇:磷脂=3:10:100;最佳水合介质是0.01 mol/L PBS(含0.5%五聚甘油硬脂酸酯);最适洗膜温度为31 ℃。
结论:番茄红素脂质体呈均一大单室型,有效粒径0.7 μm,最大包封率68%。
关键词:番茄红素;脂质体;均匀设计;差示扫描量热法番茄红素(Lycopene,L YC)是一种脂溶性天然色素,是类胡萝卜素的一种。
其分子式为C40H56,分子量是536.88,含有11个共轭双键和2个非共轭双键碳碳双键。
它是非V A 前体的类胡萝卜素[1]。
番茄红素不溶于水,难溶于甲醇等极性有机溶剂,可溶于乙醚、己烷、丙酮,易溶于氯仿、苯、油脂等,色泽为红色[2]。
作为平面共轭多不饱和烯烃,番茄红素具有抗氧化、清除过氧化自由基、防癌抗癌、延缓衰老、上肢心血管疾病的保健功能,其抗氧化性能在类胡萝卜素中最强,清除单线态氧的能力是目前常用的抗氧剂VE的100倍、β-胡萝卜素的2倍多[3-4]。
目前已被联合国联农组织(FAO/WHO)联合国食品添加剂委员会(JECFA)认定为A类营养素,被广泛应用于保健食品、医药和化妆品[3]。
我们最新的研究证实番茄红素还具有预防脑缺血损伤的作用[5]。
番茄红素在加工和贮藏过程中易被氧化降解[3],进而会影响到产品的保存价值和生物利用率。
本实验针对番茄红素在光、热和氧的作用下容易被氧化降解,生物利用率不高等特点,为增加番茄红素的水溶性和提高番茄红素的稳定性,采用旋转薄膜-超声法[5]制备番茄红素脂质体,并对其组分和制备工艺进行了优化。
1 材料与方法1.1 材料番茄红素粉末(纯度99%)华北制药提供;番茄红素标样Sigma公司;大豆卵磷脂北京华清美恒公司;胆固醇北京鼎国生物技术发展中心。
1.2 主要试剂乙腈(色谱纯)美国Dikmapure;甲醇、二氯甲烷(色谱纯)天津科康德;抗氧剂BHT 南京太伟明科公司;吐温-80 天津大茂试剂;五聚甘油硬脂酸酯山东圣源化学科技有限公司;其他试剂均为分析纯。
1.3 仪器Ra-52型旋转蒸发器上海亚荣生化仪器厂;CPS2超声波粉碎机宁波新芝超声有限公司;OlympusCK2倒置显微镜日本Olympus光学公司;JEM100SX透射电子显微镜日本电子公司;JI-1155型激光散射粒度测定仪成都精新粉题测试设备公司;液相色谱仪Amasham 公司;TU-1800/1800S型紫外-可见分光光度计北京普析通用仪器有限责任公司;热分析系统美国PE公司,DSC7。
1.4 方法1.4.1 均匀设计优化番茄红素脂质体的配方影响因素和水平的确定及实验标的安排,根据预试验并总结有关文献资料,筛选对番茄红素脂质体制备是形成于少杯壁上的类脂薄膜在介质中的分散性能、水合难易程度、脂质体混悬液沉降稳定性等有影响的5种因素:胆固醇与磷脂的质量比(Chol∶PC)、番茄红素与磷脂的质量比(L YC∶PC)、水合介质种类(Vehicle)、水合介质用量(Volume)、有机溶剂挥发温度(Temperature),每个因素选12个水平(拟水平)。
根据均匀设计法原理和适用原则,按均匀设计表U12(125)进行拟水平试验,列出实验方案,见表1。
表1 番茄红素脂质体配方均匀设计试验表实验号Chol:PC LYC:PC 水和介质种类水和介质用量/mL 有机溶剂挥发温度/℃1 2 3 4 5 6 7 8 9101112 1.0:101.0:101.0:101.5:101.5:101.5:102.0:102.0:102.0:102.5:102.5:102.5:100.01:10.02:10.03:10.04:10.01:10.02:10.03:10.04:10.01:10.02:10.03:10.04:10.01molPBS+0.5%甘油脂0.02molPBS+0.5%吐温800.01molPBS+0.5%吐温800.02molPBS+0.5%甘油脂0.02molPBS+0.5%吐温800.01molPBS+0.5%吐温800.02molPBS+0.5%甘油脂0.01molPBS+0.5%甘油脂0.01molPBS+0.5%吐温800.02molPBS+0.5%甘油脂0.01molPBS+0.5%甘油脂0.02molPBS+0.5%吐温802016122416122420122420163434343131312828282525251.4.2 番茄红素脂质体制备工艺卵磷脂、胆固醇、番茄红素溶入二氯甲烷中→恒温旋转减压成膜→充氮气约5 min,除去残余溶剂→加入水合介质和玻璃小珠→恒温旋转洗膜形成脂质体混悬液→水浴超声20 min(25 ℃,100 Hz)→探针超声60次(300 Hz,每次5 s,间歇5 s)→即得番茄红素脂质体→充氮气,密闭,4℃保存。
1.4.3 番茄红素脂质体的显微形态观察将上述脂质体混悬液分别用普通生物显微镜、透射电子显微镜进行观察。
透射电子显微镜采用磷钨酸负染法进行,即取1滴待测脂质体混悬液滴于点滴反应瓷板的凹槽内,并将喷碳铜网放在试液上(膜面向下),1~2 min后取出铜网,用滤纸小片从铜网边缘吸干多余液体;按上述方法,将该铜网放在染液滴(4%磷钨酸溶液,pH 7.0)上约30 s,干燥,观察脂质体磷钨酸染色铜网[6]。
1.4.4 脂质体粒度测定用激光散射粒度测定仪测试番茄红素脂质体的粒径分布结果,测试时用相应的水星介质稀释。
1.4.5 脂质体包封率的测定方法色谱柱:Amersham RPC C18 (6.4 mm×100 mm,3 mL),流动相:甲醇:乙腈:二氯甲烷=60∶40∶40[7],外标:番茄红素流速:1.5 mL/min,检测波长475 nm,进样量:10 μL。
取0.5 mL番茄红素脂质体于10 mL离心管中,再加入4.5 mL相应的水合介质,混均后离心。
离心条件为25 ℃,4000 rpm,25 min。
取出上清液,下部为番茄红素结晶沉积,再加入二氯甲烷溶剂,分三次萃取脂质体中的番茄红素,然后进行液相色谱测定,得出脂质体中的番茄红素的含量。
包封率%=包裹药物量/药物总量×1001.4.6 差示扫描量热法对脂质体各组分的检测差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)即DSC曲线,它可以考察脂质体制备过程中物质结构的变化、药物与脂质体的相互作用、表面活性剂对脂质体柔性的影响[8]。
单一组分磷脂形成的脂质体DSC曲线上可以发现两个特征不同的吸热峰。
前一个吸热峰形平缓且峰面积较小,来源于磷脂分子中极性端的热运动,磷脂Lβ双层结构转变为Pβ称为预相变。
磷脂极性区结合其它分子特别是极性分子会显著影响预相变。
后出现的吸热峰称为主相变,峰面积较大,来源于磷脂分子中碳氢链的熔融,结构中含有不饱和键会降低主Tm,增加碳链长度会提高主Tm,同样,结合脂溶物质主要影响主Tm[8]。
脂质体中添加不同物质,可诱导脂膜表面产生区块结构,如药物、表面活性剂等有可能影响脂质体膜的Tm 变化[7]。
本实验DSC检测采用美国PE公司热分析系统,其过程为精确称量各组分于密闭的铝箔中,扫描加热度范围为25~230℃,加热速率为10 ℃/min,充氮速率为15 mL/min[9]。
2 结果与分析2.1 脂质体制备均匀设计及包封率结果2.1.1 脂质体制备均匀设计结果根据表1,对各实验条件下制备的番茄红素脂质体根据包封率大小,进行多元线性回归,设Y为试验结果(即包封率%),n为试验次数(即试验水平数),m为因素数b0、b1、b2、b3、····b m为回归方程的系数,则多元回归方程可表达为:Y=b0+b1X1+b2 X2+b3 X3···+b m X m将表中数据采用均匀设计软件2.0进行多元线性回归,求出回归方程及有关的回归参数。
自变量个数m=5,试验次数n=12,回归方程为:y=(1.60e+5)-5.85X(1)+(-4.54e+3) X(2)+ (-1.14e+4) X(3)-2.60 X(4)+1.60 X(5)样本容量N=12,显著性水平α=0.05,检验值Ft=4.541,临界值F(0.05,5,6)=4.387,Ft> F(0.05,5,6),回归方程显著。
在均匀设计方案实验范围内,经优化和综合考虑,确定制备番茄红素脂质体的基本条件为:X1=0.1(胆固醇与磷脂重量比),X2=0.03(番茄红与素磷脂重量比),X3=3(水合介质为0.01mol含0.5%五聚甘油硬脂酸酯PBS溶液),X4=20(水和溶剂体积20mL), X5=34(挥发温度34℃)。
如表2所示。
表2 回归方程变量表序号X1X2X3X4X5Y1 2 3 4 5 6 7 8 9 1.01.01.01.51.51.52.02.02.00.010.020.030.040.010.020.030.040.01234134124201612241612242012343434313131282828686051395647403246101112 2.52.52.50.020.030.041232420162525253128252.1.2 包封率测定标准曲线以乙酸乙酯为溶剂,准确配制为0.1 mg/mL的番茄红素标准贮备溶液,精密量取L YC 贮备液0.05、0.10、0.25、0.50、0.75、1.00、1.50 mL至10.0 mL容量瓶中,加空白脂质体0.1 mL,用流动相稀释至刻度,得浓度范围为0.50~15.0 μg/mL的系列标准液,离心5min (1000 rpm),取10 μL进样。
以番茄红素的浓度C对其峰面积比R进行回归,得到标准曲线方程:C=0.2511R-0.0653,γ=0.9996。
2.1.2 回收率和精密度按照标准曲线操作方法,配制高、中、低三组浓度番茄红素样品液,分别于日内和日间测定峰面积比,依据标准曲线方程换算成实际测得浓度。
回收率平均为99.35%,日内RSD 为1.15%,日间RSD为1.84%。
2.2 番茄红素脂质体的最佳配方和制备工艺根据均匀设计结果,称取1 g磷脂、0.1 g胆固醇,加入30mL二氯甲烷中,待完全溶解后将0.03 g番茄红素溶入其中,得类脂溶液。