宋麗潔，郭 謙，李 想，黃晶晶，胡夢欣*

（浙江工商大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，浙江 杭州 310018）

隨著生活水平的不斷提高，人們?nèi)找嬷匾暫妥非缶G色天然、營養(yǎng)健康的功能性食品。食品功能性成分VA是人體必需脂溶性維生素之一，具有維持人體正常視覺，提高機(jī)體免疫力，促進(jìn)人體生長發(fā)育，解毒抗癌等多項(xiàng)重要的生理功能[1-3]。缺乏VA可引起夜盲癥、毛囊上皮角質(zhì)化，并導(dǎo)致骨骼發(fā)育遲緩、免疫力低下[4]。由于人體不能合成VA，所以必須由攝入食物來滿足人體所需[5]。但VA具有令人不悅的氣味，在空氣中穩(wěn)定性差，對光、熱敏感，極易發(fā)生氧化分解而破壞其生物活性[6]。因此，提高VA的穩(wěn)定性和加工性在實(shí)際的應(yīng)用中顯得尤為重要。微膠囊技術(shù)就是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要方法之一[7]。

微膠囊技術(shù)是一種利用天然或合成高分子材料，將固體、液體甚至是氣體物質(zhì)包埋起來，形成具有半透性或密封囊膜的微型膠囊技術(shù)。其中，被包覆的物質(zhì)稱為微膠囊的芯材，用來包覆的物質(zhì)稱為壁材[8-9]。壁材對芯材起到隔離和保護(hù)的作用，減輕外界環(huán)境，如紫外線、氧氣、光等對敏感芯材的影響，提高芯材的穩(wěn)定性，并延長其貯存期。同時，壁材還具有遮蔽作用，可以掩蓋芯材的不良?xì)馕逗蜕珴傻取Ｔ僬?，壁材具有緩釋功能，能夠控制包埋組分的釋放，實(shí)現(xiàn)功能成分在消化系統(tǒng)中的精準(zhǔn)吸收。因此，包埋功能成分的微膠囊在食品、醫(yī)藥、生物技術(shù)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景[10-15]。

殼聚糖是甲殼素脫乙?；蟮漠a(chǎn)物。殼聚糖是自然界中存在的唯一堿性多糖，廣泛存在于蝦、蟹、藻類、真菌等動植物和微生物中。殼聚糖含量極其豐富，自然界每年產(chǎn)量約100億 t，是僅次于纖維素的天然高分子材料[16]。由于殼聚糖無毒，同時具有良好的生物相容性、安全性和生物可降解性[17-19]，被廣泛用于醫(yī)藥、食品和日化等領(lǐng)域，已成為21世紀(jì)重點(diǎn)開發(fā)的生物新材料。在醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域，殼聚糖微膠囊用于藥物緩釋放，有效提高了藥物療效[20-25]。在保健品領(lǐng)域，由于殼聚糖具有強(qiáng)化免疫機(jī)能、延緩衰老、預(yù)防疾病和調(diào)節(jié)人體生理機(jī)能等多重作用，被譽(yù)為繼蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、維生素、無機(jī)鹽之后的第六生命要素[26]。以殼聚糖為壁材，在微膠囊包埋VC、VE、姜黃油、蛋白質(zhì)和肉桂精油等方面已取得一定成效[27-32]，其被視為微膠囊的理想壁材。

但是，由于殼聚糖是一種具有氨基和羥基的聚電解質(zhì)，分子間和分子內(nèi)存在較強(qiáng)的氫鍵作用力，因此，殼聚糖不溶于水，只溶于醋酸、苯甲酸等弱酸溶液中，大大限制了殼聚糖的應(yīng)用?；跉ぞ厶欠肿又邪被土u基的高反應(yīng)活性，通過對殼聚糖分子進(jìn)行化學(xué)改性，引入其他化學(xué)基團(tuán)，既可解決殼聚糖水溶性差的不足，還可賦予殼聚糖分子新的功能，進(jìn)一步拓寬殼聚糖的應(yīng)用領(lǐng)域。

膽酸（cholic acid，CA）是存在于人和動物體內(nèi)的天然分子，由膽固醇在肝臟中合成，在化學(xué)結(jié)構(gòu)上具有親水的一面和憎水的一面。將膽酸分子化學(xué)鍵合到高分子鏈上，可賦予高分子兩親性，進(jìn)而在溶液中自組裝形成納米微膠囊[33-34]。兩親性膽酸化高分子自組裝形成的納米微膠囊在溶液中十分穩(wěn)定，可用于包埋難溶的組分[35-36]。

本研究旨在合成兩親性的膽酸化殼聚糖衍生物，通過在水溶液中自組裝形成納米微膠囊，包埋VA，制備可均勻分散在水體系中的VA納米微膠囊，保護(hù)VA不被氧化，延長VA的貨架期，拓寬其在醫(yī)藥和食品領(lǐng)域的應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

殼聚糖（中黏度200～400 MPa·s，脫乙酰度＞90%）、膽酸（無水膽酸，98%）、1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亞胺（1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimide hydrochloride，EDC）、N-羥基琥珀酰亞胺（N-hydroxysuccinimide，NHS） 阿拉丁試劑有限公司；芘（純度≥99.0%） 美國Sigma-Aldrich公司；2-氯乙醇（純度99%） 西亞試劑有限公司；甲醇、乙醇上海凌峰化學(xué)試劑有限公司。上述試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

Vector22傅里葉變換紅外（Fourier transform infrared，F(xiàn)T-IR）光譜儀、核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）儀 德國BRUKER公司；動態(tài)光散射儀 德國ALV公司；熒光分光光度儀 日本JASCO公司；離心機(jī) 美國Beckman Coulter公司；數(shù)控超聲儀 昆山市超聲儀器有限公司；電子天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；集熱式恒溫加熱磁力攪拌器杭州大力科教儀器有限公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠；真空冷凍干燥機(jī) 德國Christ公司。

1.3 方法

1.3.1 兩親性膽酸化殼聚糖的合成

圖1 兩親性膽酸化殼聚糖的合成示意圖Fig.1 Schematic diagram for the synthesis of amphiphilic CA-modif i ed chitosan

兩親性膽酸化殼聚糖的合成路線主要包括兩步，如圖1所示。第一步是水溶性羥乙基殼聚糖的合成。稱取1 g殼聚糖加入到20 mL 50%的氫氧化鈉溶液中，于0～5 ℃堿化48 h，然后向堿化后的殼聚糖溶液中加入12 mL異丙醇，并緩慢滴加一定量的2-氯乙醇，于60 ℃攪拌反應(yīng)24 h，得到淡黃色黏稠狀產(chǎn)物。反應(yīng)液冷卻后，20 ℃、8 000 r/min離心20 min，得到淡黃色沉淀產(chǎn)物。向沉淀中加入20 mL去離子水室溫溶解，得到淡黃色溶液和少量不溶物，滴加5%鹽酸將溶液pH值調(diào)整到7.0，并放入透析袋（截留分子質(zhì)量為8 000～14 000 Da）中，用去離子水透析48 h，每3～4 h換一次水。將透析后的產(chǎn)物進(jìn)行冷凍干燥，即可得到水溶性的羥乙基殼聚糖。

第二步是兩親性膽酸化殼聚糖的合成。按文獻(xiàn)[37]方法，略有改動。稱取一定質(zhì)量的水溶性羥乙基殼聚糖，加入去離子水將其溶解，另稱取一定量的膽酸（膽酸與殼聚糖葡萄糖胺殘基的摩爾比為0.012∶1～0.340∶1）用適量甲醇溶解，同時稱取等量的EDC和NHS用甲醇溶解；然后，分別將膽酸、EDC與NHS溶液加入到溶解后的羥乙基殼聚糖溶液中，室溫下攪拌反應(yīng)24 h。將反應(yīng)產(chǎn)物先后用80%甲醇水溶液、50%甲醇水溶液和去離子水各透析（截留分子質(zhì)量8 000～14 000 Da）24 h；最后，將透析液冷凍干燥，得到兩親性的膽酸化殼聚糖。

1.3.2 殼聚糖衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)表征

采用FT-IR光譜和1H NMR對殼聚糖衍生物進(jìn)行化學(xué)結(jié)構(gòu)表征。采用溴化鉀壓片法，通過FT-IR光譜對殼聚糖及其衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，設(shè)置掃描精度2 cm-1、掃描次數(shù)32 次，對樣品進(jìn)行掃描，得到殼聚糖及其衍生物的紅外光譜圖。采用D2O為溶劑，通過NMR儀進(jìn)一步對殼聚糖衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行定性和定量分析，并計算膽酸化殼聚糖分子上的膽酸取代度。取代度是指兩親性膽酸化殼聚糖分子中每100 個殼聚糖結(jié)構(gòu)單元中所含膽酸基團(tuán)的數(shù)目。

1.3.3 兩親性殼聚糖納米微膠囊

1.3.3.1 兩親性殼聚糖納米微膠囊的制備

稱取25 mg兩親性膽酸化殼聚糖，加入15 mL pH 7.4磷酸鹽緩沖液（phosphate buffered saline，PBS）中，在45 ℃恒溫水浴中磁力攪拌48 h，然后用超聲儀（功率30 W）超聲處理，每工作5 s停歇1 s，每次2 min，超聲3 次，即得透明均相的納米膠束溶液，定容備用。

1.3.3.2 兩親性膽酸化殼聚糖的自組裝行為研究

采用芘熒光探針法測定兩親性膽酸化殼聚糖在水溶液的自組裝行為，計算其臨界聚集濃度（critical aggregation concentration，CAC）。具體實(shí)驗(yàn)如下：準(zhǔn)確稱取2 mg芘，用5 mL甲醇溶解，在10 mL容量瓶中定容，制得濃度為1.0×10-3mol/L芘的甲醇溶液。用移液槍移取5 μL芘的甲醇溶液到一系列10 mL容量瓶中，通氮?dú)鈱⑵恐械募状即蹈?。?.3.3.1節(jié)中制備的納米微膠囊溶液按一定體積分別移入含有芘的10 mL容量瓶中，用pH 7.4 PBS定容，得到0.000 1～1.000 0 mg/mL之間不同質(zhì)量濃度的含芘納米微膠囊溶液。將其置于45 ℃水浴中靜置24 h，期間超聲4～5 次，每次2～3 min。測定熒光光譜，激發(fā)光波長為335 nm，發(fā)射光波長為390 nm，掃描范圍為350～500 nm，激發(fā)和發(fā)射狹縫均為3 nm。讀取372 nm和383 nm波長處的峰強(qiáng)度值I372nm和I383nm。

1.3.4 兩親性殼聚糖自組裝納米微膠囊包埋VA

1.3.4.1 包埋方法

攪拌法：稱取1 0 m g兩親性膽酸化殼聚糖與2 mg VA，加入10 mL超純水和適量1%的醋酸溶液，完全溶解，攪拌30 min。20 ℃、9 000 r/min離心25 min，取上清液，用孔徑為0.8 μm的濾膜過濾，收集濾液并進(jìn)行冷凍干燥處理。

超聲法：稱取1 0 m g兩親性膽酸化殼聚糖與2 mg VA，加入10 mL超純水和適量1%的醋酸溶液，完全溶解，在90 W功率下超聲，每工作5 s停歇1 s，每次2 min，超聲3 次。然后20 ℃、9 000 r/min離心25 min，取上清液，用孔徑為0.8 μm的濾膜過濾，收集濾液并進(jìn)行冷凍干燥處理。

溶劑法：稱取10 mg兩親性膽酸化殼聚糖溶解在1 mL超純水中，稱取2 mg VA溶解在1 mL乙醇中，兩種溶液混勻后，60 ℃旋蒸10 min后加10 mL超純水溶解，并用孔徑為0.8 μm的濾膜過濾，收集濾液并進(jìn)行冷凍干燥處理。

1.3.4.2 包埋VA的納米微膠囊的表征

采用動態(tài)光散射儀對溶液中的納米微膠囊進(jìn)行分析，測量納米微膠囊在水溶液中的粒徑大小和尺寸分布。使用氦離子激光系統(tǒng)執(zhí)行動態(tài)光散射實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)在激發(fā)波長633 nm、（25.0±0.1）℃條件下進(jìn)行。在測定前，所有樣品均用孔徑0.45 μm的微濾膜進(jìn)行前處理。自聚體的質(zhì)量濃度恒定為1 mg/mL。

此外，采用掃描電子顯微鏡觀察納米微膠囊的凍干樣品的形貌。

1.3.4.3 包埋VA的納米微膠囊的釋放行為

在胃腸液中的釋放：模擬胃液的配制：2.0 g NaCl和7 mL 36%的HCl溶液溶解于900 mL去離子水中，調(diào)節(jié)pH值至1.2，加入3.2 g胃蛋白酶，定容至1 000 mL，4 ℃貯存?zhèn)溆?。模擬腸液的配制：6.8 g磷酸二氫鉀溶于900 mL去離子水中，振蕩完全溶解后，加入NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH值至6.8，加入10.0 g胰蛋白酶，定容至1 000 mL，4 ℃貯存?zhèn)溆?。稱取80 mg樣品，置于50 mL錐形瓶中，加入10 mL模擬胃液（pH 1.2），37 ℃、100 r/min振蕩，分別在0.5、1.0、1.5、2.0 h時從溶液中取出1 mL樣品，同時再向溶液中補(bǔ)加1 mL新鮮的胃液。2 h后調(diào)節(jié)pH值至中性，并加入10 mL模擬腸液（pH 6.8），分別在2.5、3.0、3.5、4.0、5.0 h時從溶液中取出1 mL樣品，同時再向溶液中補(bǔ)加1 mL新鮮的腸液。從模擬胃液和腸液中取出的1 mL樣品中加入4 mL正己烷以萃取VA，在325 nm波長處測定萃取液的吸光度。

在PBS中的釋放：稱取80 mg樣品，置于50 mL錐形瓶中，加入20 mL pH 7.4 PBS，37 ℃、100 r/min振蕩，分別在0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、5.0 h時從溶液中取出1 mL樣品，同時再向溶液中補(bǔ)加1 mL新鮮PBS，取出的1 mL樣品中加入4 mL正己烷萃取VA，在325 nm波長處測定吸光度。

1.4 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)采用Origin 7.5進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 殼聚糖衍生物的結(jié)構(gòu)表征

2.1.1 FT-IR光譜

圖2 殼聚糖（a）、羥乙基殼聚糖（b）和膽酸化殼聚糖（c）的FT-IR光譜Fig.2 FT-IR spectra of chitosan (a), hydroxyethyl chitosan (b), and CA-modi fi ed chitosan (c)

采用紅外光譜對殼聚糖及其衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，結(jié)果如圖2所示。圖2a為殼聚糖的紅外光譜，可以看到光譜中有明顯的殼聚糖特征譜帶，3 456 cm-1為O—H伸縮振動峰，3 137 cm-1為N—H伸縮振動峰，2 928 cm-1為—CH2—CH2—伸縮振動峰，1 655 cm-1和1 625 cm-1處，分別對應(yīng)于酰胺Ⅰ帶C＝O的伸縮振動峰和酰胺Ⅱ帶（—NH2）的彎曲振動峰。出現(xiàn)在1 107 cm-1的吸收帶是C—O—C橋鍵的非對稱性伸展，1 075、1 033 cm-1的是涉及C—O伸展的骨架振動，這些都是含糖結(jié)構(gòu)的特性。由圖2b可見，殼聚糖經(jīng)過羥乙基化后，與殼聚糖相比，在3 440 cm-1處的O—H伸縮振動峰峰值強(qiáng)度增加，這就意味著一部分羥乙基被引進(jìn)到殼聚糖的6—OH上。由圖2c可見，當(dāng)膽酸化學(xué)鍵合到羥乙基殼聚糖分子上后，膽酸化殼聚糖的紅外光譜中1 625 cm-1處—NH2的彎曲振動減小，而在1 614 cm-1出現(xiàn)顯著的酰胺Ⅱ帶特征吸收峰，這是由于膽酸的—COOH與殼聚糖的—NH2發(fā)生酰胺反應(yīng)，膽酸通過酰胺基化學(xué)鍵合到羥乙基殼聚糖分子上。

2.1.21H NMR分析

圖3 羥乙基殼聚糖（a）和兩親性膽酸化殼聚糖（b）的1H NMR圖譜Fig.3 1H NMR spectra of (a) hydroxyethyl chitosan and (b)amphiphilic chitosan

采用1H NMR對殼聚糖衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，結(jié)果如圖3所示。圖3a中在3.56×10-6和3.68×10-6出現(xiàn)的2 個特征峰分別是羥乙基殼聚糖的羥乙基上兩種H原子的化學(xué)位移。殼聚糖的特征峰4.79×10-6（糖環(huán)H-1）、2.96×10-6（糖環(huán)H-2）、3.36×10-6～3.93×10-6（糖環(huán)H-3、H-4、H-5、H-6）、2.01×10-6（—COCH3）。而（0.6×10-6～2.1×10-6）的多重峰為膽酸的核磁共振峰，表明在化合物中有膽酸基團(tuán)存在（圖3b）。

表1 膽酸化殼聚糖上的膽酸取代度Table1 Degree of substitution of CA in CA-modified chitosan

實(shí)驗(yàn)通過改變反應(yīng)體系中膽酸的質(zhì)量濃度，發(fā)現(xiàn)膽酸化殼聚糖中的膽酸取代度隨膽酸質(zhì)量濃度的提高而增加，膽酸取代度最高可以達(dá)到8.92（表1）。

2.2 兩親性膽酸化殼聚糖納米微膠囊的自組裝

芘作為探針常被用來研究兩親性物質(zhì)在水溶液中的膠束化行為。本實(shí)驗(yàn)采用芘熒光探針法測定兩親性膽酸化殼聚糖在水溶液中自組裝行為。芘是一種典型的疏水化合物，由于溶解度的原因，加之自身猝滅作用，在極性環(huán)境中的熒光極弱，而在非極性環(huán)境中的熒光很強(qiáng)。因此，當(dāng)極性溶劑（如水）中有膠束或疏水結(jié)構(gòu)域生成時，芘分子自發(fā)由極性環(huán)境向非極性環(huán)境中轉(zhuǎn)移，造成熒光強(qiáng)度的顯著增加[38]。熒光光譜中第一發(fā)射峰與第三發(fā)射峰強(qiáng)度比值（I372nm/I383nm）隨芘分子所處環(huán)境的極性增大而增大。在聚合物質(zhì)量濃度低于CAC時，芘分散在極性強(qiáng)的水中；當(dāng)膠束形成時，疏水的芘則聚集于膠束內(nèi)核中，其所處環(huán)境由極性變?yōu)榉菢O性，此時I372nm/I383nm會發(fā)生突變，因此膠束的表觀CAC可由I372nm/I383nm對質(zhì)量濃度作圖得到，斜率的突變點(diǎn)即為自聚集的CAC[39]。

圖4 兩親性膽酸化殼聚糖在PBS中的熒光探針光譜Fig.4 Fluorescence spectra of amphiphilic chitosan at different concentrations in PBS

芘在兩親性膽酸化殼聚糖的pH 7.4 PBS中的熒光發(fā)射光譜如圖4所示，可看出隨著兩親性膽酸化殼聚糖質(zhì)量濃度的增大，芘的熒光發(fā)射強(qiáng)度呈明顯增加的趨勢，其中I372nm比I383nm的強(qiáng)度增加更為顯著，這充分說明兩親性膽酸化殼聚糖在水溶液中自組裝形成微膠囊，熒光探針芘從水中向微膠囊內(nèi)的疏水微區(qū)轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致發(fā)射光譜發(fā)生相應(yīng)的改變。

圖5 兩親性膽酸化殼聚糖質(zhì)量濃度對磷酸緩沖液中芘熒光發(fā)射光譜中I372nm/I383nm比值的影響Fig.5 Plot of intensity ratio (I372nm/I383nm) from pyrene emission spectra as a function of the concentration of amphiphilic CA-modif i ed chitosan in PBS

圖5 顯示了兩親性膽酸化殼聚糖在溶液中的質(zhì)量濃度對芘的熒光發(fā)射光譜中I372nm/I383nm的影響。圖中顯示，當(dāng)溶液中膽酸化殼聚糖質(zhì)量濃度小于0.2 mg/mL時，I372nm/I383nm的值接近1.5，基本不隨殼聚糖質(zhì)量濃度的變化而變化，說明芘所處的環(huán)境極性幾乎不變，此時兩親性膽酸化殼聚糖以單分子鏈的形式溶解并分散在水中，并沒有形成膠束，芘也分散在水中。當(dāng)膽酸化殼聚糖質(zhì)量濃度高于0.2 mg/mL時，I372nm/I383nm的值隨著質(zhì)量濃度的增加而直線下降，說明兩親性膽酸化殼聚糖在溶液中自組裝形成微膠囊，導(dǎo)致熒光探針分子芘逐漸從水中向微膠囊內(nèi)的疏水微區(qū)轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致熒光發(fā)射光譜發(fā)生明顯變化。I372nm/I383nm比值變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，亦即是圖中兩條直線的交點(diǎn)所對應(yīng)的質(zhì)量濃度即為兩親性膽酸化殼聚糖的臨界膠束質(zhì)量濃度，該質(zhì)量濃度為0.36 mg/mL。

2.3 兩親性膽酸化殼聚糖微膠囊包埋VA

圖6 3 種方法制備對包埋VA的兩親性膽酸化殼聚糖微膠囊粒徑的影響Fig.6 Effect of loading methods on the size of amphiphilic CA-modif i ed chitosan microcapsules loading vitamin A

本實(shí)驗(yàn)采用3 種方法制備兩親性膽酸化殼聚糖微膠囊并包埋VA，其微膠囊的粒徑采用動態(tài)光散射儀測定，結(jié)果如圖6所示?？盏奈窗馰A的微膠囊平均粒徑為68 nm。分別采用攪拌法、超聲法和溶劑法包埋VA。實(shí)驗(yàn)表明，包埋VA后，微膠囊的粒徑明顯增大。攪拌法制備的殼聚糖微膠囊平均粒徑為140 nm，超聲法制備的殼聚糖微膠囊平均粒徑241 nm，溶劑法制備的殼聚糖微膠囊平均粒徑為148 nm。其中，超聲法包埋VA的效率最高。

2.4 兩親性膽酸化殼聚糖微膠囊的形態(tài)

圖7 包埋VA的兩親性膽酸化殼聚糖微膠囊掃描電子顯微鏡圖Fig.7 Scanning electron micrograph of amphiphilic CA-modif i ed chitosan microcapsules loading vitamin A

此外，采用掃描電子顯微鏡直接對制備的兩親性膽酸化殼聚糖微膠囊進(jìn)行觀察，結(jié)果如圖7所示。兩親性膽酸化殼聚糖微膠囊呈球形或類球形，大小較均一，平均粒徑約200 nm。

2.5 兩親性膽酸化殼聚糖微膠囊的釋放行為

從圖8中可以看到，在pH 1.2的模擬胃液中，VA從兩親性膽酸化殼聚糖微膠囊中緩慢釋放，在胃液中停留2 h，總的釋放率為26%；在胃液中2 h后，溶液轉(zhuǎn)換成模擬腸液，VA從兩親性膽酸化殼聚糖微膠囊中釋放出來的速率加快，在腸液中停留3 h后，VA的累積釋放率從26%增加到86%。這一結(jié)果表明，兩親性膽酸化殼聚糖微膠囊包埋的VA更傾向于在腸液中釋放。VA在胃液中緩慢、部分釋放主要?dú)w因于水溶性殼聚糖在酸性條件下的溶解度增大，克服了殼聚糖分子鏈上膽酸基團(tuán)間疏水作用的束縛，導(dǎo)致微膠囊的部分溶脹或破壞，使得少量包埋的VA從微膠囊中釋放出來。在胃腸液中的釋放行為表明，兩親性膽酸化殼聚糖微膠囊可用于包埋VA，利于VA在腸道的集中釋放和吸收。

圖8 包埋VA的兩親性膽酸化殼聚糖微膠囊在模擬胃液和模擬腸液中的釋放行為Fig.8 Releasing behavior of amphiphilic CA-modif i ed chitosan microcapsules loading vitamin A in simulated gastric fl uid and intestinal fl uid

圖9 包埋VA的兩親性膽酸化殼聚糖微膠囊在PBS（pH 7.4）中的釋放行為Fig.9 Releasing behavior of amphiphilic CA-modif i ed chitosan microcapsules loading vitamin A in PBS (pH 7.4)

此外，實(shí)驗(yàn)還考察了包埋VA的兩親性膽酸化殼聚糖微膠囊在PBS（pH 7.4）中的釋放行為，其結(jié)果如圖9所示。包埋VA的殼聚糖微膠囊在PBS中的釋放行為為緩釋放行為。在PBS中靜置的5 h內(nèi)，微膠囊釋放的VA從0.5 h時的24%近乎線性增加到5 h時的85%。這一緩釋行為說明兩親性膽酸化殼聚糖微膠囊可用于VA的包埋及緩釋放。

3 結(jié) 論

以異丙醇為溶劑，將堿化的殼聚糖與2-氯乙醇反應(yīng)制備水溶性羥乙基殼聚糖；再以EDC為催化劑，通過膽酸上的羧基與羥乙基殼聚糖分子上的氨基反應(yīng)，將膽酸化學(xué)鍵合到羥乙基殼聚糖主鏈上，得到兩親性的膽酸化殼聚糖。兩親性的膽酸化殼聚糖在水溶液中通過自組裝形成納米微膠囊。分別采用攪拌法、超聲法和溶劑法制備包埋VA的殼聚糖微膠囊。其中，超聲法的包埋效率最佳。以兩親性殼聚糖為壁材包埋VA，方法簡便易行，包埋速度快。包埋VA的殼聚糖微膠囊主要在腸液中釋放VA，利于VA在腸道的集中釋放和吸收；而包埋VA的殼聚糖微膠囊在PBS（pH 7.4）中為緩釋放行為，說明該微膠囊可用于食品、醫(yī)藥領(lǐng)域。

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