不同提取方法对含香橼皮精油的卵磷脂-芝麻油基纳米脂质体物理、结构及热学特性的影响研究

本综述首次系统比较了水蒸馏法（HD）与超临界流体萃取法（SFE）提取的香橼皮精油在纳米脂质体（Nanoliposome）封装后的物理特性、结构稳定性及热学行为。研究创新性地采用卵磷脂（Lecithin）与富含植物甾醇的芝麻油复配载体（比例40:60至60:40），通过扫描电镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）及差示扫描量热法（DSC）证实了纳米载体的球形结构、组分间相互作用及热稳定性提升。超临界流体萃取精油展现出更高的封装效率（EE%达71%）与更缓释的特性（体外释放率14.08–40.1%），为功能性食品开发提供了理论依据。

　　

引言

近年来，随着健康增强型食品需求的上升，天然植物源生物活性物质的研究日益受到关注。香橼（Citrus medica L.）作为重要的精油来源，其果皮富含酚类化合物、萜烯（如D-柠檬烯、γ-萜品烯）及维生素等功能性成分。然而，这些活性成分对光、热、氧化等理化条件敏感，易在加工和储存过程中降解，限制了其应用。纳米脂质体作为一种双亲性载体，能同时包封亲水和疏水成分，且采用食品级原料（如卵磷脂）制备，具有良好的生物相容性和靶向性。本研究首次比较了水蒸馏法（HD）和超临界流体萃取法（SFE）提取的香橼皮精油在卵磷脂-芝麻油基纳米脂质体中的封装效果、结构特性及释放行为，旨在为解决精油稳定性问题及开发功能性食品提供新策略。

材料与方法

材料包括食品级大豆卵磷脂（印度Amitex公司）、芝麻油（伊朗Ladan品牌）、甘油及透析袋（12-14 kDa，Sigma-Aldrich）。香橼果皮经干燥粉碎后，分别通过HD法（Clevenger装置，水料比1:5，提取3 h）和SFE法（35°C、100 bar，超临界CO₂提取30 min）获取精油。纳米脂质体制备采用热法（无有机溶剂）：将卵磷脂与芝麻油按40:60、50:50、60:40（w/w%）比例混合，溶解后加入0.4 g精油，水合后经高速匀质（12,000–18,000 rpm）及探头超声（20 kHz，80%功率，7 min）处理。封装效率（EE%）通过Folin-Ciocalteu法测定总酚及游离酚含量计算；粒径分布指数（PDI）通过动态光散射（DLS）分析；形貌采用扫描电镜（SEM）观察；分子相互作用通过傅里叶变换红外光谱（FTIR，4000–400 cm^?1）分析；热行为通过差示扫描量热仪（DSC，-40至300°C，10°C/min）评估；体外释放研究在pH 6磷酸盐缓冲液、4°C条件下进行，通过透析袋法监测5 h内酚类物质释放量。数据采用SAS软件进行方差分析（ANOVA）和Duncan检验（p ≤ 0.05）。

结果与讨论

封装效率分析显示，纳米脂质体对两种精油的EE%范围为63–71%，且随卵磷脂比例增加而升高（SFE精油最高达71%）。SFE精油纳米脂质体（60:40配方，N3）的EE%显著高于HD样品，这可能源于SFE法提取的化合物极性更低、疏水性更强，更易嵌入脂质双层的疏水区域。此外，SFE精油中更高的酚类含量（如limonene占比60.69%）也促进了封装效果。该结果与Gorjian等研究一致，表明载体内部体积增大及化合物性质共同影响EE%。

粒径分布指数（PDI）介于0.175–0.231，均低于0.3，表明体系粒径分布均匀。卵磷脂比例增加可降低PDI（60:40配方PDI最低），这与磷脂浓度提高后脂质双层有序性增强有关。SFE精油纳米脂质体的PDI略低于HD样品，进一步证实萃取方法通过影响精油组成（如酚类含量）间接调控纳米载体均匀性。

SEM图像显示，两种精油纳米脂质体均呈球形、粒径小于100 nm且无聚集。SFE样品粒径更小、分布更佳，可能与精油中酚类化合物与磷脂酰胆碱酰基链的相互作用有关，该结果与Rafiee等报道相符。

FTIR光谱揭示了精油与纳米脂质体间的相互作用：游离精油中O–H伸缩振动峰（3400 cm^?1）在封装后移至3408 cm^?1，表明酚类化合物与磷脂极性头形成氢键；C–H伸缩振动（2920–2850 cm^?1）和C=O振动（1740 cm^?1）的位移证实部分疏水成分嵌入脂质双层；PO₂^?基团振动（1230 cm^?1）强度增加提示磷脂头基水合度提高。SFE精油特征峰（如797 cm^?1的limonene信号）强度更高，反映其更高活性成分浓度。

DSC分析表明，封装后精油的相变温度（T_m）和焓值（ΔH）显著升高：游离HD和SFE精油的T_m分别为53.5°C和64°C，而纳米脂质体（60:40配方）分别升至65.9°C和97.2°C；ΔH从游离样品的-239.8 J/g（HD）和-302.2 J/g（SFE）增至-654.4 J/g（HD）和-677.9 J/g（SFE）。这种热稳定性提升源于酚类化合物与磷脂的相互作用增强了脂质双层刚性和结晶度。SFE样品更高的T_m和ΔH说明其纳米结构更紧凑、有序，与更小粒径和更高封装效率一致。

体外释放研究表明，纳米脂质体均缓释效果显著（5 h释放率14.08–41.07%），且SFE精油释放更慢（14.08–40.1% vs HD的16.06–41.07%）。卵磷脂比例增加（60:40配方）进一步降低释放率，因高磷脂密度减少了膜通透性。释放行为差异与精油组分极性、粒径及脂质膜流动性相关，符合Calvagno等提出的载体-活性物相互作用模型。

结论

本研究证实，萃取方法显著影响香橼皮精油的组成及其纳米脂质体的理化特性。超临界流体萃取法因能获取更高浓度疏水性活性成分（如limonene），在封装效率、粒径均一性、热稳定性及缓释性方面优于水蒸馏法。卵磷脂-芝麻油（60:40）配方纳米脂质体表现出最优性能，尤其适用于SFE精油的封装。该载体系统安全（无有机溶剂）、营养（植物甾醇替代胆固醇），且能有效保护精油活性，为开发功能性食品及药物递送系统提供了新思路。