壳聚糖-三聚磷酸盐微胶囊封装Lansium domesticum叶提取物的优化、表征及其生物活性研究:提升多酚稳定性和治疗潜力的创新策略
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时间:2025年09月27日
来源:International Journal of Biological Macromolecules 8.5
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本研究创新性地采用壳聚糖-三聚磷酸盐(CS-TPP)微胶囊封装技术,通过Box-Behnken设计优化工艺,成功将Lansium domesticum叶提取物的封装效率(EE)提升至81.45%。该微胶囊系统显著增强了多酚化合物的热稳定性与控制释放性能,并展现出优异的抗氧化(DPPH、ABTS法)及细胞毒性(诱导MCF-7/T47D/4T1细胞凋亡),同时在大鼠急性口服毒性试验中表现出高度安全性(LD50>5000 mg/kg),为天然产物制剂开发提供了关键技术支撑。
本研究通过Box-Behnken设计(BBD)优化了壳聚糖(CS)-三聚磷酸盐(TPP)微胶囊封装Lansium domesticum叶提取物的工艺条件,实现了81.45%的高封装效率(EE)。傅里叶变换红外光谱(FTIR)和差示扫描量热法(DSC)分析证实了分子间相互作用及改善的热稳定性,扫描电子显微镜(SEM)显示形成了平均粒径0.65微米的球形颗粒。体外释放研究表明,在模拟胃液(SGF)和肠液(SIF)中多酚呈现持续释放模式,且4℃储存较25℃能更有效保留酚类含量。微胶囊表现出强抗氧化活性(DPPH、ABTS法)并通过诱导凋亡对MCF-7、T47D和4T1细胞系产生细胞毒作用(IC50水平)。大鼠急性口服毒性试验显示,在5000 mg/kg剂量下未观察到不良反应。
植物源多酚是天然存在于果蔬中的活性化合物。近年来,因其营养与药理特性,多酚在疾病防治领域备受关注。然而,其光敏感性、低生物利用度、快速代谢和短生物半衰期等局限限制了其应用,而微胶囊封装技术(包括黄酮与非黄酮类化合物)可有效改善这些问题。本研究开发的CS-TPP微胶囊系统成功提升了L. domesticum提取物的稳定性与生物效应,为天然活性成分的递送提供了新思路。
在优化条件(1.134% CS、2.288%提取物、2.024% TPP)下,采用离子凝胶法封装L. domesticum叶提取物所形成的CS-TPP微胶囊主要呈球形,平均直径0.65微米,封装效率达81.45±0.18%。FTIR与DSC分析证实了成功封装及改善的热稳定性。体外模拟胃肠液释放研究显示多酚可持续释放,4℃储存优于25℃。该微胶囊具有显著抗氧化与细胞毒活性(通过诱导凋亡),且急性口服毒性试验表明其安全性良好(LD50>5000 mg/kg),具备作为营养制剂或药物开发的潜力。
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