玉米醇溶蛋白亚微粒的制备及其组织分布的研究.pdf
周文雅
【摘要】玉米醇溶蛋白（Zein）是一种天然可食性植物大分子，具有可再生性、无毒性、两亲性及良好的生物相容性和生物可降解性，可通过自组装形成微球或纳米粒。本文简要综述了目前国内外构建天然玉米醇溶蛋白基凝胶微球的方法，为玉米醇溶蛋白的应用前景提供基础。
【关键词】Zein；微球；构建；研究进展
【中图分类号】R944 【文献标识码】A 【文章编号】ISSN.2095-6681.2016.29.0.02
玉米中醇溶蛋白（Zein）约占玉米总蛋白80%，含有>50%疏水氨基酸基团（包括亮氨酸20%；脯氨酸10%；和丙氨酸10%），和相抵含量（21～26%）的亲水性氨基酸（谷氨酰胺酸）而表现出两亲特性。玉米醇溶蛋白分子结构中亲水部分和疏水部分分区明显（图1），有独特的自组装特性、成膜性、凝胶性，具有抗水、抗油性，并且具有良好的生物相容性、生物粘附性，这些独特的属性使其在生物活性物质以及药物输送载体系统、可食性的材料制备等方面上具有天然优势。
近年来，以Zein为基质制备不同微结构和宏观结构的微球受到广泛的关注，通过调节微球的微结构和组成和有效的荷载生物活性物质，并控制其释放。本文将从不同Zein基微球的构建方法方面进行概括论述，给其在活性物质输送和控制释放的应用提供一定的依据。
1 宏观微球的构建
Aranda和Alcantara等人先制备了将MgCl2·6H2O和AlCl3·6HO2混合制备[Mg0.67Al0.33（OH）2]Cl0.33·nH2O]层狀双氢氧化物（Layered double hydroxides，LDH），然后与药物混合荷载制备药物-LDH复合物，然后将此复合物与zein混合，在于海藻酸钠均质混合后缓慢滴加到5%CaCl2的溶液中，形成自组装的微球。这种复合微球的制备可拓展到其他活性物质（风味、色素、药物）的包埋和调控释放。此外，调节微球系统的组成可设计出不同释放动力学的输送载体。
2 微米级微球的构建
Zein不溶于水而溶于低级脂族醇，如乙醇，和醇-水混合物（60～80%）。根据这种特性Filippidi等人利用Zein低溶解性的自组装特性一步法制备了填充油的微米级微球胶囊。首先将Zein溶于乙醇水溶液中，通过缓慢的滴加水而降低Zein的溶解性使其缓慢富集在油滴表面。无面活性剂，交联剂或任何非生物相容的材料的使用，这种制备方法是由Zein的独特构象和性质决定的。Zein在油滴的表面逐渐的沉淀形成和成长。通过调控Zein与油的比例可构建不同界面厚度的微米微胶囊。
3 纳米级微球的构建
液-液分散发是制备纳米级玉米醇溶蛋白微球/颗粒的最常用方法。首先将Zein溶解于醇-水溶液中，然后加入到水溶液中并伴随着搅拌；在分散过程中，Zein的溶解性降低而自组装成纳米颗粒；醇溶液可以是甲醇、乙醇、异丙醇或者二甲基亚砜。这种反溶剂法得到的Zein纳米颗粒在
<100 nm～400 nm。亲脂性生物活活性物可以溶解在玉米醇溶蛋白的醇储备溶液，并在液-液过程中与Zein共沉淀而形成包封纳米微球，例如姜黄素、风味油和鱼油等。Podaralla等采用纳米沉淀法，加入稳定剂（卵磷脂和普朗尼克）和调节溶液pH值制得粒径小且分布较为均匀的6，7-二羟基香豆素/Zein纳米粒子，加入稳定剂后所得纳米粒子。同时，玉米醇溶蛋白也可与果胶或藻酸盐混合制备纳米级凝胶珠。Liu等人将果胶-牛血清白蛋白与Zein一起剪切溶解在75%的乙醇中，通过钙离子交联制备凝胶珠。Hu和McClements利用反溶剂法制备了具有壳壳结构的zein-海藻酸钠纳米微球，海藻酸钠吸附在Zein自组装表面。
此外，为了提高Zein的荷载量，Xu等人利用Zein用于开发中空Zein纳米微球粒子。以碳酸钠为填充材料，采用相分离法制备了中空Zein纳米粒子。
Benjamin等人为了提高水凝胶珠对姜黄素的荷载和控制释放，先采用自乳化和高压法制备了纳米级乳液，然后再将乳液于海藻酸钠混合挤压法制备包埋姜黄素的水凝胶微。自乳化制备的水凝胶珠中的姜黄素不仅存在于微球微球中还存在于连续相中的胶束中，而相对于高压法中的姜黄素仅存在于凝胶微球中。
4 结论与展望
鉴于全天然性、可生物降解以及食品级来源，玉米醇溶蛋白（Zein）已被广泛地应用于食品和医药领域。Zein的两亲特性以及其自组装特性进一步促进了它在功能性活性物质输送和控制释放方面的应用。操纵不同Zein凝胶微球的大小，可实现不同领域和功能的应用，以提高生物活性物质的高效包埋、定向输送和缓慢释放。
参考文献
[1] 王华杰，王林嵩，王瑾晔.玉米醇溶蛋白-肝素微球的制备和缓释.《科学技术与工程》，2003，3（6）：557-560.
[2] 刘 洁，裴 菲，何玉凤，徐知丽，李 涛，等.玉米醇溶蛋白/壳聚糖复合纳米微球的制备及性能研究.《化学研究与应用》，2015（2）：184-188.
[3] 张 旭，于国萍，李 昕，李昊帮.玉米醇溶蛋白膜的抗氧化和抑菌作用研究.《粮食与食品工业》，2009，16（2）：28-31.
[4] Podaralla，S.，& Perumal.Influence of formulation factors on the preparation of zein nanoparticles.Aaps Pharmscitech，2012，13（3），919-927.
本文编辑：王 琦
