高顺式番茄红素纳米乳液的制备及稳定性

为了解决脂溶性生物活性物质番茄红素在食品加工过程中易降解和异构化的问题,以高顺式番茄红素为包埋对象,筛选天然表面活性剂,采用高速剪切法制备了高顺式番茄红素纳米乳液(简称纳米乳液,下同)。采用HPLC、纳米粒径电位分析仪、TEM和激光共聚焦显微镜(CLSM)对其进行了表征,通过单因素和响应面实验优化了纳米乳液的制备工艺,探究了合理贮藏纳米乳液的方法。结果表明,在油水比[V(油相)∶V(水相),将全反式番茄红素溶解于体积比1∶1的亚油酸/辛癸酸甘油酯混合溶剂形成油相;酪蛋白酸钠水溶液为水相]为1∶3、酪蛋白酸钠水溶液质量分数6.0%、剪切时间15 min、剪切转速12000 r/min的最佳制备条件下,纳米乳液中高顺式番茄红素包埋率最高,为88.09%±0.92%。低温(4℃)、避光、充氮、中性或弱碱性环境中贮藏,添加Al^(3+)、NaCl、抗氧化剂(叔丁基对苯二酚或2,6-二叔丁基对甲酚)、蔗糖,可减少和抑制纳米乳液中番茄红素顺式异构体的氧化降解和异构体恢复转化。

香芹酚纳米乳液制备及其对腐败希瓦氏菌的抑制作用

【目的】探究使用超声波乳化法制备香芹酚纳米乳液(Carvacrol nanoemulsion,CNE)的最佳条件,并分析CNE抑制腐败希瓦氏菌(Shewanella putrefaciens)的作用机制。【方法】通过正交实验优化CNE制备条件,分析乳化剂吐温-80用量、油相占比与超声时间对CNE平均粒径影响,对优化后的CNE进行平均粒径、多分散指数、形态、稳定性与抗菌活性表征,并初步探究其对腐败希瓦氏菌的作用机制。【结果】乳化剂吐温-80体积分数为11%、油相香芹酚体积分数为5%、超声时间为5 min时,CNE平均粒径最小,为(145.83±4.77)nm。优化后制备的CNE在热处理(25~100℃)条件下维持稳定,在pH接近中性时的Zeta电位绝对值较高,且在4℃下最适合贮藏。制备的CNE对腐败希瓦氏菌的最小抑菌浓度(MIC)为15.63μL/mL。腐败希瓦氏菌在CNE的处理下,其碱性磷酸酶活性上升,琥珀酸脱氢酶活性下降,蛋白质、核酸泄露量增加。推测CNE是通过破坏细胞壁完整性、细胞膜通透性和能量代谢途径抑制腐败希瓦氏菌生长。【结论】以香芹酚为原料制备的CNE对腐败希瓦氏菌具有较好抑制效果,具备作为鱼类保鲜抗菌剂的潜力。

“纳米乳液的制备、表征及粒径调控”实验的课程思政设计

将化学竞赛成果转化为具有农业特色的实验项目“纳米乳液的制备、表征及粒径调控”,并引入到物理化学实验教学中。通过实验使学生掌握纳米乳液的制备表征方法并研究制备因素对性质的影响,推动了农科和理科的融合渗透,培养了学生的跨学科思维,提高了科学素养。引导学生深刻认识纳米乳液对于减少农药使用量、保护生态环境的重要意义,关注国家粮食安全和食品安全等战略需求,加强了学生的绿色发展意识,激发了学生服务三农的责任感。

光甘草定烟酰胺纳米乳的制剂评价与透皮吸收

为提高光甘草定和烟酰胺的透皮吸收性能,利用两种高能乳化法制备了纳米乳(HPH-NE和HSSU-NE),对其形态、粒径、Zeta电位、稳定性和皮肤渗透性能进行了评价与考察.结果表明:两种纳米乳颗粒均为规则球形,未见聚集现象,平均粒径分别为51.60 nm和42.98 nm,Zeta电位分别为-50.44 mV和-68.50 mV,并且在离心、4℃和20℃以及加速试验条件下均具有较好的稳定性,两种方法制成的纳米乳相对普通乳液具有更好的皮肤渗透性能,光甘草定的平均渗透速率提高3~5倍,烟酰胺的平均渗透率提高1.6~2.6倍,为光甘草定的纳米制剂以及化妆品应用研究奠定了坚实基础.

γ-谷维素对淀粉酯-磷脂纳米乳液氧化稳定性的影响机制

抗氧化剂的添加能有效提高纳米乳液氧化稳定性。该研究探索γ-谷维素(γ-oryzanol,GO)添加量对以辛烯基琥珀酸淀粉酯(octenyl succinic anhydride modified starch,OSAS)-磷脂(phosphatidylcholine,PC)为乳化剂的纳米乳液性质的影响。结果表明,与未添加GO的纳米乳液(46.12 m V)相比,GO质量浓度为37.5 mg/L的纳米乳液ζ-电位绝对值增加至49.47 m V,所有乳液贮藏4周后未出现分层、絮凝等现象。在25℃贮藏4周的过程中,与未添加GO的纳米乳液相比,含GO的纳米乳液的过氧化值增长较慢,表现出较强的氧化稳定性。分子动力学模拟结果显示,PC-GO(-1.67×10^(5)k J/mol)和甘油三酯(triacylglycerol,TAG)-GO(-1.66×10^(5)k J/mol)的结合能显著低于OSAS-GO的结合能(-1.56×10^(5)k J/mol),表明GO倾向分布于水包油纳米乳液的分散相且靠近界面处。当GO数量由1增至3时,GO与TAG间的结合能由-1.66×10^(5)k J/mol减小至-4.94×10^(5)k J/mol,说明GO的数量影响着其与TAG的结合强度。该研究从实验和理论计算的角度阐明了GO对OSAS-PC纳米乳液的氧化稳定性有着重要影响,有望拓展GO等抗氧化剂提高纳米乳液稳定性方面的基础研究,为开发新式功能乳液产品提供借鉴。

植物甾醇对O/W型纳米乳液物化稳定性及消化特性的影响

植物甾醇(PS)具有不溶于水,难溶于油的特性,构建水包油(O/W)型纳米乳液是目前提升其生物利用度、感官品质的常见方法,然而其乳化作用对O/W型纳米乳液的稳定机制尚未得到关注。本研究构建了荷载不同质量分数的植物甾醇(0.1%,0.5%,0.9%)的纳米乳液(PSN),系统探究了PS浓度对油-水界面张力,以及乳液的微观结构、粒径、ζ-电位、储藏稳定性、氧化稳定性以及消化特性的影响。结果表明:PS可降低油-水界面张力,并可在界面处形成部分结晶,影响PSN的物化稳定性;制得的PSN粒径为165.3~247.2 nm,ζ-电位范围为-24.3~-28.4 mV,随着PS浓度的增加逐渐增大;4℃储存28 d,0.1%PSN及0.5%PSN均可保持良好的稳定性,然而在60℃储存条件下,0.9%PSN表现出最优的动力学稳定性。此外,加速氧化试验及消化试验的结果均显示,较高浓度的PS可有效抑制乳液中的脂质氧化以及游离脂肪酸的释放(<31.41%)。本研究结果可为PS功能性食品或辅料的精准开发提供较好的理论参考。

致密砂岩油藏纳米乳液渗吸增产作用机理

纳米乳液作为一种纳米级胶体分散体系,因其优异的界面性能以及提高采收率效果被广泛应用于非常规油藏开发。基于低能乳化法制备了水包油型纳米乳液体系,通过室内实验明确纳米乳液静态吸附性能、润湿反转性能以及自发渗吸的内在联系,并分析纳米乳液在致密砂岩油藏中的渗吸增产作用机理。实验结果表明:纳米乳液的平均粒径小于10nm,满足进入致密砂岩绝大部分孔喉的粒径要求,在致密孔喉内能充分扩散运移,从而扩大渗吸作用范围。纳米乳液的临界胶束质量分数为0.015%,能够有效降低油水界面张力至2 mN/m左右。纳米乳液的吸附等温线符合Langmuir吸附模型,其润湿反转机理以吸附机理为主。纳米乳液能够增溶原油,并通过乳化作用进一步分散原油,减小乳状液中油滴尺寸,减弱油滴通过孔喉时的贾敏效应,降低渗流阻力。岩心润湿性会影响渗吸采收率,随着岩心亲水性增强而增加,不同润湿性岩心自发渗吸时孔隙动用程度存在差异,加入纳米乳液能显著提高油湿岩心内小孔渗吸采收率。同时,增加纳米乳液浓度与边界开放程度可以提高渗吸采收率,这主要是由于致密砂岩自发渗吸受毛细管力主导,边界开放程度增加能够扩大纳米乳液接触面积,纳米乳液浓度增加能够增强润湿反转作用与乳化作用,从而增强自发渗吸效果。

25%烯啶虫胺·氟啶虫酰胺纳米乳液高效液相色谱分析

采用高效液相色谱建立了同时测定25%烯啶虫胺·氟啶虫酰胺纳米乳液中有效成分质量分数的分析方法。以甲醇和0.1%甲酸水溶液(体积比20∶80)为流动相,流速为0.2 mL/min,使用Shim-pack GIS C18不锈钢柱和光电二极管阵列紫外可见光检测器(SPDA-M20A),在265 nm波长下测定。烯啶虫胺的变异系数、平均回收率和线性相关系数分别为1.41%、100.46%和0.999 9;氟啶虫酰胺的变异系数、平均回收率和线性相关系数分别为0.51%、100.62%和0.999 6。该方法具有定量准确,重复性好,操作简便等特点。

香榧油复合EGCG纳米乳液制备及其对沙拉酱和月饼的品质影响

利用超声处理制备香榧油(Torreya oil)与表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallocatechin gallate,EGCG)复合纳米乳液,分析不同油水比、EGCG添加量在不同储存温度和时间下的乳液稳定性,并进一步研究添加该纳米乳液对沙拉酱和月饼的品质影响。结果表明,制备的香榧油复合EGCG纳米乳液性质稳定(粒径分布在160~180 nm、多分散性指数小于0.2、Zeta电位接近﹣60 mV),油水比和EGCG对纳米乳液稳定性影响不显著;冷藏、复合2.0%EGCG的纳米乳液有利于减少EGCG的损失从而抑制其褐变;添加1/10香榧油复合EGCG纳米乳液、0.2%新甲基橙皮苷二氢(New methyl hesperi dindihydrogen,NHDC)的沙拉酱感官风味提升,显著增强抑菌和抗氧化活性,提高其品质稳定性;添加香榧油复合EGCG乳液能够减缓月饼烘制中的丙烯酰胺累积、减少代表性不饱和脂肪酸的损失。以上结果表明,EGCG纳米乳液在提升食品品质方面有着重要意义和开发利用前景。

己烯醛纳米乳工艺优化及其对壳聚糖薄膜的影响

为解决己烯醛在应用方面水不溶性、性质不稳定等问题,以吐温-80、黄原胶共同稳定乳液,采用高速剪切-超声破碎法制备己烯醛纳米乳。以粒径、多分散指数为指标,通过单因素、正交试验优化了制备纳米乳的工艺参数,并对其进行表征。当吐温-80、黄原胶质量分数分别为2%、0.3%,己烯醛体积分数8%,超声8 min时,该纳米乳的粒径、多分散指数最小,稳定性最强。纳米乳在处理温度-20~50℃,pH值2~10,离子浓度100~500 mmol/L的条件下均表现出良好稳定性。此外,纳米乳抑菌性能增强,表明乳化体系可提高己烯醛利用率。最后将乳液与壳聚糖复合制备复合膜,改善了壳聚糖膜的阻水、抑菌性能,拓宽了壳聚糖膜和己烯醛的应用范围。

WPI和WPI-EGCG构建姜黄素纳米乳液的体外消化差异

选择接枝率为3%和4%的乳清分离蛋白(whey protein isolate,WPI)-表没食子儿茶素没食子酸酯((-)-epigallocatechin-3-gallate,EGCG)接枝物为乳化剂构建姜黄素纳米乳液,探究纳米乳液体外模拟消化过程中游离脂肪酸(free fat acid,FFA)释放和消化特性的差异。结果表明,EGCG的结合可能导致WPI分子结构的展开;与WPI相比,WPI-EGCG稳定乳液的界面膜厚度增加了31.6 nm。WPI-EGCG接枝物稳定的乳液的粒径分散度和平均粒径较小,形成的纳米乳液更加稳定,可以更好地促进脂质消化。4%WPI-EGCG稳定的纳米乳液在肠消化120 min后的最终FFA释放率达到85.13%。并且接枝还提高了系统中封装的姜黄素的生物可及性。

低渗透油藏微纳米乳液增注技术实验研究

基于纳米材料在低渗透油藏中良好的降压增注前景,对微纳米乳液作为增注剂的性能进行了研究。利用纳米粒度分析仪、接触角测量仪、岩心驱替装置等对微纳米乳液的基本性能进行评价,并对注入参数进行优化。实验结果表明,该微纳米乳液粒径较小,有一定的吸附性和改变润湿性的能力,能将岩石表面润湿性由强水湿变为弱水湿;该微纳米乳液具有良好的耐温性、防膨性、配伍性,当注入含量为0.5%(w)时,油-水表面张力最低降至0.60 mN/m;当优化后的工艺参数为单一段塞焖井、注入含量为0.3%(w)、注入流量为0.1 mL/min时,注水压力降低16.87%。基于实验室研究结果,现场试验6井次,平均注水压力下降1.8 MPa,日增注35 m^(3),有效持续时间达362 d,为低渗透油藏纳米降压增注技术提供了理论依据。

白桦脂醇纳米乳的制备及其在S180荷瘤小鼠体内分布研究

目的制备白桦脂醇纳米乳,研究其在S180荷瘤小鼠体内的分布情况。方法通过相转变法制备白桦脂醇纳米乳,腹腔注射白桦脂醇纳米乳和白桦脂醇注射液,采用HPLC方法测定小鼠各组织中的药物浓度并计算药动学参数,分析比较两种制剂在小鼠体内组织分布情况。结果白桦脂醇纳米乳在各组织中Cmax和AUC依次为:肿瘤组织>肝>肾>脾>肺>心脏,且均高于白桦脂醇注射液组(P<0.05);肿瘤组织和肝脏的峰浓度比Ce分别为1.53和1.54;肿瘤的靶向效率Te值最大。结论与白桦脂醇注射液相比,白桦脂醇纳米乳在肿瘤组织和肝脏中的分布显著增加(P<0.01),白桦脂醇纳米乳对肿瘤组织具有明显的靶向性。

椰子油纳米乳液制备工艺条件优化

为扩大椰子油的应用范围,以精制冷榨椰子油为油相,Tween 80为乳化剂,无水乙醇为助乳剂,采用超声乳化法制备椰子油纳米乳液。以椰子油纳米乳液平均粒径及多分散指数(PDI)为指标,通过单因素实验和正交实验对椰子油纳米乳液制备工艺条件进行优化,并对制备的椰子油纳米乳液的类型进行鉴定。结果表明:椰子油纳米乳液最佳制备工艺条件为超声功率500 W、超声时间20 min、油乳质量比1∶1.5、油乳混合物与水质量比2∶8,在此条件下制得的纳米乳液平均粒径和PDI分别为131.0 nm和0.27;制得的椰子油纳米乳液为水包油(O/W)型。该工艺条件下制得的椰子油纳米乳液粒径小且均匀,且O/W型的椰子油纳米乳液拓宽了椰子油的应用范围。

姜酮酚纳米乳液制备工艺优化及其稳定性研究

采用超声法制备姜酮酚纳米乳液,选用两种乳化剂(吐温85或卵磷脂),以乳液粒径和多分散指数(PDI)为标准,以乳化剂用量、超声时间、超声功率和芯材质量分数为变量,设计三因素三水平的正交试验,对制备条件进行优化。结果表明:使用吐温85制备乳液的最佳条件是:乳化剂用量为1%Tween 85、超声功率250 W、超声时间15 min、姜酮酚质量分数为0.1%。使用卵磷脂制备乳液的最佳条件是:乳化剂用量为1%卵磷脂、超声功率350 W、超声时间15 min、姜酮酚质量分数为0.2%。所制得的姜酮酚纳米乳液为水包油(O/W)型,经反复测量可知2种乳液粒径分别为(144.1±3.76)nm和(241.4±2.12)nm,姜酮酚的包封率分别为(96.5±2.51)%和(87.47±1.84)%,可以较好地将姜酮酚包封在其中。在4,25℃下贮藏35 d,结果姜酮酚纳米乳液在低温环境下贮藏稳定性较好。试验结果为脂溶性营养物的包埋保护提供一定技术参考。

超声辅助均质制备大豆分离蛋白-菊粉基人参皂苷纳米乳液的工艺优化和抗氧化活性分析

目的探究超声波辅助均质工艺对大豆分离蛋白-菊粉基人参皂苷纳米乳液品质的影响并优化其制备工艺条件。方法以人参皂苷的包埋率和纳米乳液的粒径为考察指标,研究超声功率、超声时间、均质压力和均质次数对人参皂苷纳米乳液的影响,采用响应面优化实验设计获得较佳的制备工艺。利用共聚焦激光扫描显微镜对制得的纳米乳液的微观结构进行分析,并通过1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基和2,2’-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐阳离子自由基清除率考查其抗氧化活性。结果超声波辅助均质制备大豆分离蛋白-菊粉基人参皂苷纳米乳液的最佳工艺条件为:超声功率350 W、超声时间16 min、均质压力40 Mpa,均质次数12次,在此条件下制备的纳米乳液均粒径为(263.00±4.96)nm,人参皂苷包埋率为(70.00±2.89)%。各因素对包埋率的影响程度为:超声功率>均质次数>均质压力>超声时间。与单独超声和单独均质工艺相比,超声辅助均质工艺处理的人参皂苷纳米乳液的包埋率分别提高了23%、14%,平均粒径分别减小了27%、12%,微观结构显示为O/W型结构,通过超声辅助高压均质制备的人参皂苷纳米乳液的油滴粒径较小并且分布均匀。抗氧化活性结果显示,超声辅助高压均质处理以及蛋白质-多糖复合体系的纳米载体均能够提高人参皂苷纳米乳液的抗氧化活性。结论超声波辅助均质工艺制备的大豆分离蛋白-菊粉基人参皂苷纳米乳液品质更优,该技术可以作为制备纳米乳液的一种更高效、更省时的方法。

纳米乳液的形成机制、制备方法及在食品中应用的研究进展

纳米乳液作为一种拥有较小粒径的动力学稳定体系越来越多地被应用于食品和医药行业中,包括作为生物活性化合物的载体、用于开发低脂食品以及提升食品的质地和口感。该文结合国内外科研工作者的研究成果,对纳米乳液的组成和形成机制进行综述,介绍制备纳米乳液的高能和低能两种方法,阐述纳米乳液在食品中的应用,以期为纳米乳液的进一步应用提供参考。

维生素E聚乙二醇琥珀酸酯乳化α-生育酚琥珀酸酯纳米乳的制备及体外抗肿瘤细胞活性评价

目的探索以维生素E聚乙二醇琥珀酸酯(TPGS)做乳化剂,制备α-生育酚琥珀酸酯纳米乳(T-NE),对纳米乳进行处方优化、制备方法以及制剂学性质考察,并且评价其体外抗肿瘤细胞活性。方法自2022年1―4月,先后通过水滴定法绘制伪三元相图,根据纳米乳区域确定最优处方,再采用乳化蒸发法制备,并对其进行了理化性质评价,包括类型确定、形态学考察、粒径大小和分布、Zeta电位、载药量和稳定性,并通过细胞活力实验(MTT)进行体外抗肿瘤细胞活性评价。结果T-NE的最优处方为α-生育酚琥珀酸酯(α-TOS)、维生素E、TPGS、聚乙二醇400质量比1∶1∶2∶1;所制得T-NE为O/W型,外观呈类球形且无粘连;载药量为(20.15±1.91)g/L,粒径为(258.8±3.48)nm,多分散指数(PDI)为0.136±0.03,Zeta电位值为(-27.0±0.46)mV;4℃和25℃条件下放置稳定性良好,且适宜室温长期贮存;与游离的α-TOS药物溶液相比,T-NE对人乳腺癌细胞系(MCF-7)及人卵巢癌细胞系(A2780)细胞具有更强的抑制作用,IC50值分别为16.68μmol/L和7.50μmol/L,且空白纳米乳基本无毒性作用。结论该实验制备的T-NE外观均一呈类球形,粒径较小且分布均匀,载药量高稳定性好,同时表现出比游离α-TOS更为优异的抗肿瘤细胞活性作用,具有良好的开发前景。

肉桂醛纳米乳的制备及体内药动学评价

目的 构建肉桂醛纳米乳(Cin-NE),以提高肉桂醛(Cin)稳定性、溶解度以及口服生物利用度。方法 将Cin同时作为药物和油相,以蓖麻油聚氧乙烯醚(EL-35)为乳化剂,构建Cin乳剂(Cin-E),稀释后得到具有抗稀释性的纳米递送系统——Cin-NE,通过激光粒度仪对其粒径和PDI进行检测,采用UPLC对纳米乳中肉桂醛含量进行检测,以外观性状、粒径和含量为指标,考察长期放置的Cin-NE的稳定性。此外,通过对SD大鼠进行口服灌胃给药,研究该纳米乳的口服吸收情况以及体内药动学特征。结果 将Cin载入纳米乳中,显著提高了药物在水中的溶解度;Cin-E中Cin含量为90.9 mg/ml,其制备的Cin-NE粒径较小且分布均匀,在水、模拟胃液和模拟肠液中具有抗稀释性;4℃下放置稳定性良好。SD大鼠口服灌胃给药的体内药动学结果表明,Cin-NE生物利用度是Cin原料药的3倍,可见纳米乳显著改善了Cin的口服吸收。结论 成功构建了无需额外加入其他油相、无需助乳化剂、处方精简、工艺简单的Cin纳米药物递送系统Cin-NE,其稳定性、溶解度以及口服生物利用度显著优于Cin,为Cin的临床应用提供了有益的探索和启示。

纳米乳液:性能、制备及在非常规油气开发中的应用进展

从尺寸、制备方法、热力学及动力学稳定性等方面详细地对纳米乳液和微乳液的特点与不同进行了综述,分析了影响纳米乳液稳定性的主要因素及失稳机理。系统介绍了纳米乳液的制备方法、驱油与助排机理,对其影响因素进行了总结,并对纳米乳液在非常规油气藏开发中的应用现状进行了综述。开发新型低成本、高效的制备方法及研究新型耐温耐盐型纳米乳液是下一步研究的主要方向。