大麻二酚递送载体的构建、稳定性及生物利用率研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ysq2009123
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大麻二酚(CBD)是一种从大麻中提取的大麻素,具有非精神活性和广泛的治疗特性,包括抗惊厥、抗焦虑、抗精神病、抗恶心、抗风湿和关节炎等生物活性,同时具有良好的安全性和耐受性。然而,CBD对环境具有敏感性,如加热、光照和氧气时,可能会发生异构化、聚合或降解,阻碍了CBD在食品和制药行业的广泛应用。此外,口服CBD具有挑战性,由于其在胃肠道中的溶解性较差,在人体内的生物利用度仅约6%。因此,构建递送体系用于包埋和保护CBD及提高其在人体中的生物利用度具有重要意义。纳米颗粒和纳米乳液是常见的两种递送体系,可有效的递送和保护活性物质。因此,本文首先利用玉米醇溶蛋白的自组装特性通过两种反溶剂沉淀法构建玉米醇溶蛋白-乳清蛋白复合纳米颗粒,对纳米颗粒进行表征,探究了纳米颗粒的环境稳定性、抗氧化性及体外胃肠道的释放,并对生物体内的口服生物利用度进行研究。随后,构建了乳清蛋白和麦芽糖糊精的糖基化产物与迷迭香酸的复合物作为新型乳化剂,用于稳定负载CBD的乳液。通过环境稳定性实验,探究三元复合物对乳液的物理稳定性的影响及对CBD的保护效果。进一步考察了油相组成对乳液特性的影响,采用不同乳化剂和不同混合比例的油相构建乳液,阐明油相组成与界面行为及乳液特性之间相关性。最后,考查中链甘油三酯(MCT)、长链甘油三酯(LCT)、以及中链甘油三酯/长链甘油三酯(MCT/LCT)1:1的混合油相作为口服乳剂载体对CBD的胃肠道消化情况及体内生物利用度的影响。本文为提升CBD的环境稳定性和的体内生物利用度提供了新思路,为CBD递送体系的深度研究和广泛应用提供了有力支撑。本文的主要研究内容和结果如下:(1)通过3D荧光光谱和Docking分子对接技术证实CBD与玉米醇溶蛋白可以通过氢键、范德华力和疏水作用力相结合。利用逐滴反溶剂沉淀法制备负载CBD的玉米醇溶蛋白-乳清蛋白(zein-WP)复合纳米颗粒,复合纳米颗粒的粒径较小,在150-160 nm之间,并且具有很强的电负性。玉米醇溶蛋白与乳清蛋白的比例对纳米颗粒的粒径、PDI、zeta电位和包封效率均有影响。差示扫描量热法表明CBD分子从结晶态转变为无定形态。红外光谱分析表明,玉米醇溶蛋白与乳清蛋白络合的主要驱动力是氢键和疏水作用力。与玉米醇溶蛋白纳米颗粒相比,zein-WP纳米颗粒对CBD在热处理和紫外辐照下的保护效果更佳。此外,复合纳米颗粒显著提高了CBD的抗氧化能力和体外胃肠道模拟释放率。(2)采用改进的快速反溶剂沉淀法制备了负载CBD的zein-WP复合纳米颗粒。与逐滴反溶剂沉淀法制得的颗粒相比,粒径更小更均匀。通过复溶冻干后的纳米颗粒,发现乳清蛋白比例的增加显著提高了纳米颗粒的重分散性和CBD的水溶性。XRD射线衍射和傅立叶红外光谱表明CBD晶体可能被成功包裹在颗粒中,乳清蛋白通过氢键、疏水作用力和静电相互作用吸附在玉米醇溶蛋白表面。复合纳米颗粒能有效保护CBD在高温和紫外辐照下的降解,还具有良好的贮存稳定性(4℃/黑暗)。体内药代动力学研究表明,与游离态CBD相比,复合纳米颗粒中CBD的最大浓度和曲线下面积分别增强为2倍和1.75倍。(3)通过美拉德反应制备了乳清蛋白-麦芽糊精(WP-MD)糖基化产物,并与迷迭香酸非共价作用得到新型乳清蛋白-麦芽糊精-迷迭香酸(WP-MD-RA)三元复合物,以此三元复合物为新型乳化剂制备乳液,考察了其在不同环境条件下的稳定性。WP-MD糖基化产物是通过干热法制得,褐变强度、接枝度、凝胶电泳中高分子量组分的形成以及乳清蛋白二级结构的变化来表明成功接枝在麦芽糊精上。进一步制备了WP-MD-RA非共价复合物,并通过荧光猝灭和红外光谱验证乳清蛋白或WP-MD糖基化产物与迷迭香酸之间非共价相互作用。利用三元复合物稳定的乳液粒径较小。显著提高了乳液的p H稳定性和盐离子稳定性,增强了对CBD紫外辐照和热降解的保护作用。三元复合物稳定的乳液在4℃贮藏期间粒径较为稳定。(4)油相的性质影响界面的组成进而会对乳液的特性产生影响。研究结果表明,界面张力随着LCT比例的增加而变大,说明油的粘度影响界面张力。而蛋白质吸附率与界面蛋白含量的之间的变化趋势相反。粒径结果分析表明,随着LCT百分比增加,乳液粒径明显增大。CBD在乳液中的分布主要位于油相内部(90%以上),并且CBD在油相中分布随着LCT比例的增加从90%增长到96%。LCT比例的增加不利于乳液的物理稳定性和油脂氧化稳定性。但是CBD的保留率随LCT百分比的增加而显著增加。此外,乳化剂的种类也会影响乳液的特性。(5)油相组成对包裹在基于纳米乳液的递送系统中CBD的生物利用度具有显著影响。三种乳液在胃肠道消化过程中的粒径变化一致:在口腔相中保持稳定,在胃相中急剧升高,最后小肠中粒径降低。在整个胃肠道消化过程中的三种乳液粒径始终是MCT<MCT/LCT<LCT。MCT在肠相中表现出最高的消化率,约为90%,其次是MCT/LCT(76%),LCT最差(45%)。LCT乳液在胃肠道消化后CBD的有效生物利用度最高(43%),其次是MCT/LCT(39%),最后是MCT(33%)。经小肠消化后,大部分的CBD被降解,油相中CBD的转化稳定性依次为:LCT>MCT/LCT>MCT。而油相的生物可及性有不一样的趋势,MCT和MCT/LCT对CBD的生物可及性高于LCT。大鼠体内药代动力学实验表明MCT/LCT和LCT对CBD在生物体内的转运吸收更有利。
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