壳聚糖-酪蛋白复合纳米颗粒负载槲皮素和丁香酸的制备、表征及其体外生物活性评价

为解决槲皮素(Qu)和丁香酸(SA)生物利用度低的问题，研究人员通过聚电解质复合技术开发了壳聚糖(Chi)-酪蛋白(Cas)纳米颗粒负载系统。该研究实现了72.4%的颗粒产率，Qu和SA的包封率分别达76.1%和62.4%。纳米颗粒呈准球形，表面电荷+46.2 mV，在模拟胃肠环境中表现出pH依赖性缓释特性(20h释放率Qu 41.7%/SA 66.5%)，DPPH自由基清除IC50为12.5 μg/mL。该载体系统为改善多酚类化合物的递送效能提供了新策略。

　　

在现代功能性食品和药物递送领域，多酚类化合物因其卓越的抗氧化和抗炎特性备受关注。然而槲皮素(Quercetin, Qu)和丁香酸(Syringic acid, SA)这两种天然活性成分面临重大挑战：水溶性差导致口服生物利用度不足1%，在胃肠道环境中化学稳定性差，且易被快速代谢清除。这些缺陷严重限制了它们在疾病预防和治疗中的应用价值。

为突破这一技术瓶颈，研究人员创新性地采用聚电解质复合技术，以带负电的酪蛋白(Caseinate, Cas)为核心、带正电的壳聚糖(Chitosan, Chi)为外壳，构建了双载药纳米递送系统。研究通过动态光散射、电子显微镜和红外光谱等多维表征手段证实，所得纳米颗粒具有376 nm的平均粒径和0.0463的分散指数，表面电荷达+46.2 mV。特别值得注意的是，该系统在模拟胃肠pH梯度(1.2-7.4)下展现智能响应特性：在胃部酸性环境仅释放5.6% Qu和13.6% SA，而在肠道中性条件下释放量提升至20.1%和38.6%。

关键技术方法包括：1) 通过离子交联法制备Chi-Cas复合纳米颗粒；2) 采用紫外分光光度法测定载药量和包封率；3) 运用SEM/TEM/AFM进行形貌表征；4) 建立体外模拟消化模型评估释放动力学；5) DPPH和FRAP法评价抗氧化活性。

研究结果揭示：

1. SA-Qu/ChiCas比例对颗粒特性的影响：当药物与载体比例为1:3时获得最佳性能，Qu和SA的负载量分别达40.3%和22.7%，且能维持+46.2 mV的高表面电位。
2. 颗粒形貌：电子显微镜显示纳米颗粒呈非聚集的准球形结构，AFM测得其高度分布为90 nm，显著高于空白载体(14.5 nm)，证实成功载药。
3. 颗粒表征：XRD证实药物结晶态向无定形态转变，FT-IR检测到1542 cm^-1处新增峰，表明Chi的氨基与Cas羧基形成离子键。
4. 环境稳定性：纳米颗粒在pH 2-8范围内保持稳定，70 mM Ca²⁺才引发聚集，100℃加热120分钟未影响粒径。
5. 药物释放：50小时缓释实验显示SA释放速率始终为Qu的1.5-2倍，归因于Qu更强的疏水性使其更牢固地结合在载体疏水区域。
6. 抗氧化活性：载药纳米颗粒的DPPH清除能力(IC₅₀ 12.5 μg/mL)显著优于游离药物混合物，FRAP值达1.15 mM抗坏血酸当量。

这项研究首次实现了Qu和SA在Chi-Cas体系中的共装载，其创新价值体现在三方面：首先，通过"酪蛋白疏水核心-壳聚糖亲水外壳"的巧妙设计，同步改善了两种多酚的水溶性和化学稳定性；其次，pH响应释放特性可有效避免胃酸环境中的药物损耗；更重要的是，两种多酚表现出协同抗氧化效应，其DPPH清除效能比物理混合物提升21%。该成果为开发新一代功能性食品和靶向给药系统提供了理论依据和技术原型，论文发表在《Carbohydrate Polymer Technologies and Applications》期刊。未来研究可进一步优化载药比例，并开展体内药代动力学评价，以推动该递送系统的实际应用。