一种芥末精油脂质体及其制备方法与应用与流程

1.本发明涉及脂质体制备技术领域，特别涉及一种芥末精油脂质体及其制备方法与应用。


背景技术：

2.脂质体是由脂质分子在水溶液中形成的具有双分子层结构的囊泡。近年来，对脂质体的研究取得很大进展，脂质体作为各种药物载体应用在食品、化妆品、医药等许多领域。由于脂质体独特的分子结构和理化性质，其基本特性主要表现在，亲水性和疏水性物质的双包埋，水分散性好；生物相容性好，无毒性；芯材扩散速率低，具有缓释性和长效性。
3.芥末精油是从芥菜、辣根、山葵等植物中提取出来的产品，其主要活性成分为异硫氰酸烯丙酯，大量的研究证明其具有抗微生物、防霉、杀虫等功能特点，可用于食品调味和药用。但是异硫氰酸烯丙酯具有强烈的刺激性气味和强挥发性，其在空气中易氧化变质的特性严重影响了它的加工和贮存，因此需要一种载体来保护芥末精油免受氧化的同时掩盖其刺激性气味。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供一种芥末精油脂质体及其制备方法与应用，将脂质体作为载体包埋芥末精油，脂质体不会对芥末精油的主要活性成分造成破坏，使芥末精油中的活性成分与外界环境隔绝开来，可以降低芥末精油挥发性，保护芥末精油免受氧化，延长保存期，制备得到的芥末精油脂质体可作为调味品应用在食品领域，还可作为抗菌剂应用在涂料中。
5.本发明采用的技术方案是：一种芥末精油脂质体的制备方法，包括以下步骤：步骤s1. 从芥末籽中提取芥末精油；步骤s2. 将卵磷脂、胆固醇和芥末精油混合，搅拌至完全溶解，得到油相料液；步骤s3. 在油相料液中加入纯化水，于25℃~45℃进行水浴搅拌水化1h~3h，得脂质体混悬液；步骤s4. 将脂质体混悬液于低温冰箱中反复冻融，冻融后过微孔滤膜得到芥末精油脂质体。
6.在本技术公开的芥末精油脂质体的制备方法中，所述步骤s1中，从芥末籽中提取芥末精油，其具体步骤为：步骤s11. 将芥末籽粉碎，过50目筛，得到芥末籽粉；步骤s12. 称取芥末籽粉，加入蒸馏水，恒温水浴搅拌，水解；步骤s13. 水解后采用水蒸气蒸馏得到油水混合物；将油水混合物分离得到芥末精油。
7.在本技术公开的芥末精油脂质体的制备方法中，所述步骤s12中，芥末籽粉的水解
条件为：在芥末籽粉中加入芥末籽粉重量3~5倍的蒸馏水，于70℃~80℃恒温水浴搅拌，水解3h~5h，水解ph控制在5~7。
8.在本技术公开的芥末精油脂质体的制备方法中，所述步骤s2中，卵磷脂与胆固醇的质量比为4：1；卵磷脂与芥末精油的质量比为5~10：1。
9.在本技术公开的芥末精油脂质体的制备方法中，所述步骤s4中，脂质体混悬液的冻融方法为：将脂质体混悬液于-20℃~-40℃下冷冻0.5h~1.5h，然后在25℃~45℃下快速解冻融化，融化后再次冷冻、解冻，重复3~4次，得到纳米脂质体混悬液。
10.在本技术公开的芥末精油脂质体的制备方法中，所述解冻融化过程采用超声波辅助处理，其超声条件为超声功率400 w，间歇超声，超声2 s停3 s，直至完全解冻。
11.在本技术公开的芥末精油脂质体的制备方法中，所述步骤s4中，微孔滤膜的孔径为0.22μm。
12.基于同样的发明构思，本发明还公开了由上述制备方法得到的芥末精油脂质体。
13.基于同样的发明构思，本发明还公开了所述芥末精油脂质体在食品中的应用，具体地，所述芥末精油脂质体为调味品。
14.基于同样的发明构思，本发明还公开了所述芥末精油脂质体在涂料中的应用，具体地，所述芥末精油脂质体为抗菌剂。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了一种芥末精油脂质体及其制备方法与应用，通过冻融法生产芥末精油脂质体，其包封率较高，适合较大量生产，同时冻融法可以较大程度避免芥末精油挥发和氧化变质，同时克服了有机试剂引入的问题。脂质体作为载体包埋芥末精油，脂质体不会对芥末精油的主要活性成分造成破坏，使芥末精油中的活性成分与外界环境隔绝开来，可以降低芥末精油挥发性，保护芥末精油免受氧化，延长保存期，制备得到的芥末精油脂质体可作为调味品应用在食品领域，还可作为抗菌剂应用在涂料中。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为芥末精油脂质体溶液与芥末精油溶液中异硫氰酸烯丙酯含量的经时变化对照曲线。
具体实施方式
18.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本技术的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
19.本技术中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
20.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
21.在本技术中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
22.本技术实施例提供了一种芥末精油脂质体的制备方法，主要目的是解决芥末精油的主要活性成分异硫氰酸烯丙酯具有强烈的刺激性气味和强挥发性，其在空气中易氧化变质的特性严重影响了它的加工和贮存的问题。
23.本技术公开的一种芥末精油脂质体的制备方法，包括以下步骤：步骤s1. 从芥末籽中提取芥末精油。芥末籽内含有2-丙烯基硫代葡萄糖苷，2-丙烯基硫代葡萄糖苷在β-葡萄糖硫苷酶的作用下进行水解后，生成异硫氰酸烯丙酯和其他异硫氰酸酯及一系列衍生物，将这些水解产物精馏后可以得到主要为异硫氰酸烯丙酯的芥末精油。
24.步骤s2. 将卵磷脂、胆固醇和芥末精油混合，搅拌至完全溶解，得到油相料液。用芥末精油溶解卵磷脂、胆固醇，可以避免有机试剂的引入。
25.步骤s3. 在油相料液中加入纯化水，于25℃~45℃进行水浴搅拌水化1h~3h，得脂质体混悬液。卵磷脂在纯化水中自组装可形成球形小泡，球形小泡是由一层或多层双分子层和由其包裹的一个内水相组成，其双分子层可以包封芥末精油，形成脂质体。
26.步骤s4. 将脂质体混悬液于低温冰箱中反复冻融，冻融后过微孔滤膜得到芥末精油脂质体。脂质体在冷冻过程中，其磷脂双分子层由于冰晶的形成而受到破坏，随后在融化的过程中磷脂重新融合形成脂质体，通过冻融法生产芥末精油脂质体，其包封率较高，适合较大量生产，同时冻融法可以较大程度避免芥末精油挥发和氧化变质。
27.在一个实施方式中，对于步骤s1，从芥末籽中提取芥末精油，其具体步骤为：步骤s11. 将芥末籽粉碎，过50目筛，得到芥末籽粉。原料应挑选籽粒饱满、颗粒大、颜色深黄的芥末籽。
28.步骤s12. 称取芥末籽粉，加入蒸馏水，恒温水浴搅拌，水解。
29.具体地，芥末籽粉的水解条件为：在芥末籽粉中加入芥末籽粉重量3~5倍的蒸馏水，于70℃~80℃恒温水浴搅拌，水解3h~5h，水解ph控制在5~7。
30.步骤s13. 水解后采用水蒸气蒸馏得到油水混合物；将油水混合物分离得到芥末精油。
31.在一个实施方式中，对于步骤s2，卵磷脂与胆固醇的质量比为4：1。卵磷脂与芥末精油的质量比为5~10：1。
32.在一个实施方式中，对于步骤s4，脂质体混悬液的冻融方法为：将脂质体混悬液于-20℃~-40℃下冷冻0.5h~1.5h，然后在25℃~45℃下快速解冻融化，融化后再次冷冻、解冻，重复3~4次，得到纳米脂质体混悬液。
33.具体地，解冻融化过程采用超声波辅助处理，其超声条件为超声功率400 w，间歇超声，超声2 s停3 s，直至完全解冻。
34.在一个实施方式中，对于步骤s4，微孔滤膜的孔径为0.22μm。
35.本技术还公开了由上述制备方法得到的芥末精油脂质体。该芥末精油脂质体包括由磷脂、胆固醇形成的脂质体和脂质体中包封的芥末精油。
36.本技术还公开了芥末精油脂质体在食品中的应用，具体地，该芥末精油脂质体为调味品。芥末精油用作食品调味，具有解腻爽口、增进食欲的特点。将芥末精油以脂质体作为载体进行包埋，可以降低调味品中芥末精油的挥发性，保护芥末精油免受氧化，延长保存期。
37.本技术还公开了芥末精油脂质体在涂料中的应用，具体地，该芥末精油脂质体为抗菌剂。芥末精油属于天然抗菌剂，具有抗微生物、防霉、杀虫等功能特点，但是由于其具有强挥发性和在空气中易氧化变质的特性，它的抗菌性能有限，且耐热性较差，做不到长效，将芥末精油以脂质体作为载体进行包埋，使芥末精油中的活性成分与外界环境隔绝开来，可以降低芥末精油挥发性，保护芥末精油免受氧化，延长保存期，使得涂料具有长效的抗菌性能。
38.本技术将脂质体作为载体包埋芥末精油，脂质体不会对芥末精油的主要活性成分造成破坏，使芥末精油中的活性成分与外界环境隔绝开来，可以降低芥末精油挥发性，保护芥末精油免受氧化，延长保存期，制备得到的芥末精油脂质体可作为调味品应用在食品领域，还可作为抗菌剂应用在涂料中。
39.实施例1选取芥末籽，将芥末籽粉碎，过50目筛，得到芥末籽粉。称取1kg芥末籽粉，加入3l蒸馏水，于70℃恒温水浴搅拌，ph控制在5.0，水解5h。水解后采用水蒸气蒸馏得到油水混合物，将油水混合物分离得到芥末精油。称取1kg卵磷脂、0.25kg胆固醇和0.2kg芥末精油，混合，加热搅拌至完全溶解，得到油相料液。在油相料液中加入50l纯化水，于25℃水浴搅拌水化3h，得到脂质体混悬液，脂质体混悬液于-20℃下冷冻1.5h，然后在25℃下快速解冻融化，解冻融化过程进行间歇超声，超声功率400 w，超声2 s停3 s，直至完全解冻融化。融化后再次冷冻、解冻，重复3次，得到纳米脂质体混悬液。纳米脂质体混悬液过0.22μm的微孔滤膜，得到芥末精油脂质体，芥末精油的包封率为80.3%。
40.实施例2选取芥末籽，将芥末籽粉碎，过50目筛，得到芥末籽粉。称取1kg芥末籽粉，加入4l蒸馏水，于75℃恒温水浴搅拌，ph控制在6.0，水解4h。水解后采用水蒸气蒸馏得到油水混合物，将油水混合物分离得到芥末精油。称取1kg卵磷脂、0.25kg胆固醇和0.15kg芥末精油，混合，加热搅拌至完全溶解，得到油相料液。在油相料液中加入50l纯化水，于35℃水浴搅拌水化2h，得到脂质体混悬液，脂质体混悬液于-30℃下冷冻1h，然后在35℃下快速解冻融化，解冻融化过程进行间歇超声，超声功率400 w，超声2 s停3 s，直至完全解冻融化。融化后再次冷冻、解冻，重复3次，得到纳米脂质体混悬液。纳米脂质体混悬液过0.22μm的微孔滤膜，得
到芥末精油脂质体，芥末精油的包封率为89.4%。
41.实施例3选取芥末籽，将芥末籽粉碎，过50目筛，得到芥末籽粉。称取1kg芥末籽粉，加入5l蒸馏水，于80℃恒温水浴搅拌，ph控制在7.0，水解3h。水解后采用水蒸气蒸馏得到油水混合物，将油水混合物分离得到芥末精油。称取1kg卵磷脂、0.25kg胆固醇和0.1kg芥末精油，混合，加热搅拌至完全溶解，得到油相料液。在油相料液中加入50l纯化水，于45℃水浴搅拌水化1h，得到脂质体混悬液，脂质体混悬液于-40℃下冷冻0.5h，然后在25℃下快速解冻融化，解冻融化过程进行间歇超声，超声功率400 w，超声2 s停3 s，直至完全解冻融化。融化后再次冷冻、解冻，重复4次，得到纳米脂质体混悬液。纳米脂质体混悬液过0.22μm的微孔滤膜，得到芥末精油脂质体，芥末精油的包封率为86.2%。
42.对实施例1~3得到的芥末精油脂质体进行指标测定，其外观均较为清澈，芥末精油的刺激性气味较小，粒径小于300nm，pdi小于0.5。
43.对实施例2得到的芥末精油脂质体进行稳定性研究。
44.取实施例2制备得到的芥末精油脂质体，以蒸馏水稀释，得到芥末精油脂质体溶液；取芥末精油，以二甲基亚砜稀释至相同体积，得到芥末精油溶液。将芥末精油脂质体溶液与芥末精油溶液同时置于室温空气中，在不同时间点进行取样，采用气相色谱测定芥末精油和芥末精油脂质体中的异硫氰酸烯丙酯含量，比较芥末精油脂质体溶液与芥末精油溶液中芥末精油的挥发速度。由图1的对照曲线可知，芥末精油脂质体在室温下空气中放置24h后，异硫氰酸烯丙酯含量仍有初始的60%左右，而芥末精油溶液在室温下空气中放置12h后，异硫氰酸烯丙酯的含量只有初始的10%左右。由此可见芥末精油脂质体能有效延缓芥末精油的挥发，延长保存期。
45.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。