本发明涉及一种玉米肽为载体的叶黄素纳米粒的制备方法。
背景技术：
叶黄素又名“黄体素”，属于类胡萝卜素，广泛分布于植物的果实、枝叶和花当中，人们可以从水果蔬菜等食品中摄取叶黄素。
叶黄素是人体内重要的类胡萝卜素，广泛分布于人体多个组织，对维持健康起到重要作用。叶黄素是一种重要的抗氧化剂，具有高效泯灭单线态氧和清除自由基作用，可保护人体免受氧和自由基作用而带来的损害，增强机体免疫力；叶黄素可以通过滤过蓝光和抗氧化作用保护皮肤、视网膜和体内多个组织免受氧化损伤；叶黄素具有保护视力的作用，叶黄素和玉米黄素是视网膜中两种主要色素，叶黄素对视网膜中的黄斑具有重要保护作用，叶黄素可吸收蓝光，而蓝色可见光的波长和紫外光接近，是能达到视网膜的可见光中潜在危害性最大的一种光，在到达视网膜上敏感的细胞前，光经过叶黄素的最高聚集区，若此时视黄斑处的叶黄素含量丰富，就能将伤害减到最小，叶黄素在视网膜中的含量随着年龄的增加逐年下降，缺乏时容易引起黄斑退化和视力模糊，进而出现视力退化，近视等症状，更容易引起如老年黄斑变性(age-relatedmaculardegenera-tion，amd)这一不可逆的致盲性眼病。叶黄素还可以抑制体内组织的炎性和免疫反应；动脉壁细胞中的叶黄索还可降低ldl胆固醇的氧化性，对早期的动脉硬化进程有延缓作用；多项研究表明，叶黄素对多种癌症如乳腺癌、前列腺癌、直肠癌、皮肤癌等有预防和抑制作用。
但是，叶黄素的化学结构决定了它的物理化学特性：由于其分子结构中碳链较长且含有较多疏水基团，在水中溶解性差，降低了体内吸收和生物利用率；其分子中含有多个不饱和双键，导致易受氧、光辐射、高温、ph值以及体内酶、抗体和胃酸等因素的影响而发生分解和失活，失去原有的生理活性，稳定性较差。这两个因素严重限制了叶黄素进入体内到达有效部位和被较好的吸收，难以有效地发挥其生理功能。同时也极大地影响了叶黄素在食品和医药领域的应用。
纳米化是一种物理改性手段，和化学改性相比，具有不改变原有分子结构和主要化学特性，具有较高的稳定性和更好的保留生物活性，是目前提高药物和食品活性成分溶解性和促进体内吸收比较常用的方法，通过纳米化可以减小叶黄素的微粒尺寸，增大比表面积和在水中的分散性能，有利于胃肠道吸收。因此常用于食品、医药和化妆品领域微纳米包埋体系的制备。
目前，针对上述问题对叶黄素的开发主要是采用些载体将其包埋制备成纳米颗粒作为食品添加剂和保健品食用，如中国专利cn102329520a申请公开的一种叶黄素纳米液的制备方法：将总抗氧化剂和稳定剂添加到植物油脂中，加热溶解，再将叶黄素晶体添加到植物油中，搅拌分散均匀，经球磨机、超高压均质机或高压微射流，破碎至纳米级，制得叶黄素纳米液。方法和工艺技术简单，安全可靠，保持了叶黄素的营养活性。但没有合适载体保护叶黄素，对光热等稳定性差，且纳米体系属于油溶性，在水中分散性差，体内吸收效果不佳。又如中国专利cn104095816a公开了叶黄素酯纳米颗粒及其制备方法：先在加热条件下将包裹材料溶于一种有机溶剂中，然后将叶黄素酯与同一种有机溶剂混合后，加热溶解，机械搅拌下将叶黄素酯溶液批量加入到包裹材料溶液中并添加乳化剂，使溶液颗粒达到纳米级，再通过常规方法挥去溶液中的溶剂，干燥制成粉末，该发明通过将叶黄素酯制成纳米颗粒，可以使其溶于冷水或常温水中，并增加了叶黄素酯的稳定性，从而增加其应用范围，且便于运输和储藏。但制备过程中使用吐温等较多的乳化剂，营养和安全性较低。目前，以玉米醇溶蛋白作为食品功能成分载体已有报道，但是在有效成分溶解释放性、体内吸收利用和营养安全等方面还存在不足，如中国专利cn103431156a和cn106420666a公开了一种玉米醇溶蛋白纳米粒子及其制备方法及糖基化玉米醇溶蛋白纳米载体的制备方法，分别是将玉米醇溶蛋白和糖基化的醇溶蛋白经过挤压喷射设备制成纳米载体颗粒，但所制备颗粒较大，作为叶黄素纳米载体不具有良好的水溶性、释放性和吸收性，难以发挥叶黄素在体内的生理功能。因此，目前还没有一种兼有使叶黄素包埋率高、溶解性好以及体内吸收释放利用率高的玉米蛋白肽负载叶黄素纳米粒的制备方法。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种具有包埋率高、溶解性好、叶黄活性高和体内吸收利用率好的以玉米肽为载体的叶黄素纳米粒的制备方法。
本发明的制备工艺包括以下步骤：
1、一种玉米肽为载体的叶黄素纳米粒的制备方法，其特征是：该方法包括下列步骤：
（1）原料筛选和预处理
取一定量的玉米蛋白粉，粉碎至60~80目，喷雾方式均匀加入10~15%的水分，润胀10~12h；将润胀后的玉米蛋白粉放入高压灭菌锅中，在温度105~125℃，压力0.1~0.15mpa条件下预处理15~30min。
（2）玉米肽的制备
称取上述预处理后的玉米蛋白粉加入到10~20倍体积的ph8.0的缓冲液中，然后加入蛋白粉质量0.1%~1.0%的碱性蛋白酶，在60℃条件下酶解2~4h，100℃条件下蒸煮10min灭酶；酶解液在4000r/min下离心20min，然后使用截留分子量为8000~12000道尔顿的超滤膜进行分离，所分离溶液在温度为120~160℃，进料速度为10~20ml/min条件下喷雾干燥，得到玉米肽粉备用。
（3）玉米肽负载叶黄素纳米粒的制备
将纯度大于等于80%的叶黄素加入到体积分数为85%的乙醇溶液中，调整叶黄素浓度0.4~0.8mg/ml，超声溶解1min制备叶黄素溶解液；另取上述步骤制备的玉米肽溶解到85%的乙醇溶液中，调整玉米肽浓度10~20mg/ml并搅拌30分钟制备玉米肽溶液；
将上述叶黄素溶解液与等体积的玉米肽溶液混合，在压力20~40mpa下均质5~10min，循环两次，取上清液加入等体积的ph4.0~6.0的pbs缓冲液，旋转蒸发除去乙醇，即得玉米肽负载叶黄素纳米粒乳液，经粒度分析仪测得玉米肽负载叶黄素纳米粒的粒径小于100nm，扫描电镜sem显示为分散球型纳米粒结构。
附图说明：
图1.玉米肽负载叶黄素纳米粒粒径分析图
图2.玉米肽负载叶黄素纳米粒微观结构扫描电镜图
本发明和现有的技术相比具有以下优点：
一、显著提高了叶黄素的营养价值和体内吸收利用率。
以具有抗氧化、降血压和抗癌等功能的玉米蛋白小肽为叶黄素的载体，玉米肽和叶黄素二者在营养上具有协同作用效果，营养价值更高。玉米肽负载叶黄素纳米粒颗粒度较小更容易吸收，且由于玉米肽的亲水作用显著提高了叶黄素的溶解性，在胃肠液条件下6h内叶黄素释放率可达80%以上。进而提高了叶黄素的体内吸收和利用效果。
二、粒度小、溶解性高，稳定性好。玉米肽负载叶黄素纳米粒粒径小于100nm，粒径分布范围较窄、分布区域比较均匀，形态一致；在水中溶解度高，分散性好，可提高叶黄素溶解度10倍以上，水溶性明显提高；玉米肽将叶黄素包裹成壳核结构，提高了叶黄素的体内外稳定性。
三、不使用非食用材料，安全性高，可作用为食品和保健品直接食用，避免了传统纳米载体材料中有害化合物的残留。
四、工艺先进、简单，应用前景广阔。采用生物酶解和膜分离技术获得玉米肽，采用先进的易于工业生产的高压均质方法制备玉米肽负载叶黄素纳米粒，包埋率高且分散型好。
可充分提高玉米肽和叶黄素的附加值，市场前景广阔。是一种营养价值高、稳定性和溶解性好以及体内利用率高的玉米肽-叶黄素复合纳米粒产品。
具体实施方式
具体实施方式一：一种玉米肽为载体的叶黄素纳米粒的制备方法通过以下步骤实现：
1、一种玉米肽为载体的叶黄素纳米粒的制备方法，其特征是：该方法包括下列步骤：
（1）原料筛选和预处理
取一定量的玉米蛋白粉，粉碎至60~80目，喷雾方式加入10~15%的水分，润胀10~12h；将润胀后的玉米蛋白粉放入高压灭菌锅中，在温度105~125℃，压力0.1~0.15mpa条件下预处理15~30min。
（2）玉米肽的制备
称取上述预处理后的玉米蛋白粉加入到10~20倍体积的ph8.0的缓冲液中，然后加入蛋白粉质量0.1%~1.0%的碱性蛋白酶，在60℃条件下酶解2~4h，100℃条件下蒸煮10min灭酶；酶解液在4000r/min下离心20min，然后使用截留分子量为8000~12000道尔顿的超滤膜进行过滤，分离液在温度为120~160℃，进料速度为10~20ml/min条件下喷雾干燥，得到玉米肽粉备用。
（3）玉米肽负载叶黄素纳米粒的制备
将纯度大于等于80%的叶黄素加入到体积分数为85%的乙醇溶液中，调整叶黄素浓度0.4~0.8mg/ml，超声溶解1min制备叶黄素溶解液；另取上述步骤制备的玉米肽溶解到85%的乙醇溶液中，调整玉米肽浓度10~20mg/ml并搅拌30分钟制备玉米肽溶液。
将上述叶黄素溶解液与等体积的玉米肽溶液混合，在压力位20~40mpa下均质5~10min，循环两次。取上清液加入等体积的ph4.0~6.0的pbs缓冲液，旋转蒸发除去乙醇，即得玉米肽负载叶黄素纳米粒，经粒度分析仪测得玉米肽负载叶黄素纳米粒的粒径小于100nm，扫描电镜sem显示为分散球型纳米粒结构。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤（1）中粉碎至80目，喷雾方式均匀加入15%的水分，润胀12h。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤（1）中在温度115~125℃，压力0.1~0.15mpa条件下预处理20~30min。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤（2）中玉米蛋白粉加入到10倍体积的ph8.0的缓冲液中，然后加入蛋白粉质量0.5%的碱性蛋白酶，在60℃条件下酶解3h。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤（2）使用截留分子量为8000~10000道尔顿的超滤膜进行分离，溶液在温度为120~150℃，进料速度为15~20ml/min条件下喷雾干燥。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤（3）中调整叶黄素浓度0.4~0.6mg/ml，超声溶解1min制备叶黄素溶解液；另取上述步骤制备的玉米肽溶解到85%的乙醇溶液中，调整玉米肽浓度15~20mg/ml并搅拌30分钟制备玉米肽溶液。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤（4）中在压力20~40mpa下均质5~10min，循环两次。其它步骤与具体实施方式一相同。