三聚体纳米颗粒自组装过程的分子动力学模拟

为了更深入理解直链淀粉/β-乳球蛋白/α-亚油酸三元复合物体系自组装行为的机制,该研究借助Gromacs软件,采用分子动力学模拟对玉米直链淀粉、β-乳球蛋白、α-亚油酸三者在373 K温度下的结合过程进行研究。通过三元纳米粒子在500 ns内的自组装快照图,可以得出直链淀粉、α-亚油酸、β-乳球蛋白3种组分的结合顺序。通过三元纳米粒子的自由能曲面图,可知该三元纳米粒子的形成是热力学自发的过程。进一步对其水合半径及溶剂可接触表面积的分析表明,该三元复合物纳米颗粒溶解性良好。研究阐释了水溶性自组装纳米颗粒的形成机理,为纳米科学领域寻找合适的壁材提供了一种新的研究途径。

短链葡聚糖-姜黄素纳米乳液的制备及结构表征

利用短链葡聚糖(short glucan chains,SGC)的螺旋空间结构来包埋姜黄素(curcumin,CUR)。通过使用高剪切分散乳化机高速剪切溶液5 min,用纳米均质机在50 MPa压力下高压均质经剪切后的乳液2次制备成纳米乳液以提高其包埋率和载药量。XRD (x-ray diffraction)和TGA (thermogravimetric analysis)很好的验证了包合物的形成,通过TGA、SEM (scanning electron microscopy)、激光粒径分析仪等各种表征分析得出短链葡聚糖-姜黄素纳米乳液制备成功,所制得的乳液对姜黄素的包埋率和载药量都高于短链葡聚糖-姜黄素包合物,分别达到了71.11%和12.07%,说明制备成纳米乳液对姜黄素的包埋率和载药量都有了明显的提高。所制备的纳米乳液的粒径小于300 nm,粒径分布均一,Zeta电位观测表明所制得的乳液的稳定性有所提高。为提高食品及医药领域姜黄素的生物利用率提供了一定的参考意义。

短链葡聚糖包合姜黄素的分子机制

通过利用普鲁兰酶来酶解蜡质玉米淀粉而得到的短链葡聚糖来包合姜黄素,可以极大地提高姜黄素的水溶性。本研究还使用新型的计算机模拟的方法来分析短链葡聚糖和姜黄素的包合行为机制,模拟了短链葡聚糖-姜黄素包合物在600 ns内的分子包合行为。从模拟轨迹中获取的自组装快照图,可以知道包合物的结合方式是边解离边复合最后趋于稳定结构的包合方式。通过体系回转半径反应了短链葡聚糖随着时间与姜黄素包合行为过程中的构象变化,结果与快照图一致。体系溶解性较好,模拟得知的结果与实验基本一致,短链葡聚糖-姜黄素的溶解性高于单独的姜黄素水溶液,提高了姜黄素的生物利用率。为医学领域寻找合适的药物壁材提供了一种新的研究途径。