《Food Chemistry》：Maillard conjugate-engineered nanostructured lipid carriers for enhancing bioaccessibility of cinnamaldehyde and pyrroloquinoline quinone by synchronized co-delivery
肉桂醛（CA）是肉桂中的一种天然醛类物质，通过激活PPAR-γ和调节胰岛素信号通路，展现出通过增强胰岛素敏感性来调节葡萄糖代谢的潜力（Chen, Wang, et al., 2025）。然而，由于肝首过代谢，其水溶性差和口服生物利用度低，限制了其临床应用（Lan et al., 2024）。多组分的共包封是一种提高CA溶解度和稳定性的有效策略。吡咯喹啉醌（PQQ）是一种天然内源性抗氧化剂，通过清除自由基和激活线粒体代谢来发挥生理保护作用（Yan et al., 2024）。CA与PQQ的组合有望实现葡萄糖调节和胰岛保护的互补功能，同时促进细胞摄取并降低有效剂量（Muhoza et al., 2023）。然而，PQQ在酸性胃环境中不稳定，导致生物利用度低。尽管其二钠盐形式改善了水溶性，但持续释放仍是实际应用中的主要挑战（Charrier et al., 2024）。
由于CA和PQQ固有的化学和热力学不相容性，构建稳定的CA和PQQ共递送系统具有技术难度。疏水性的CA和亲水性离子型PQQ二钠盐具有相反的溶剂化特性，产生不利的疏水–离子相互作用，从而使其混合物失稳（Shen et al., 2025）。这种固有的不相容性要求开发定制的纳米载体以实现有效稳定（K. Chen et al., 2024）。已开发出多种先进的纳米载体来解决多组分负载物的负载和释放挑战。近期一项研究制备了碳酸铜纳米颗粒作为生物矿化无机载体，表现出可调节的结构特性用于活性成分的递送（Dong et al., 2023）。除无机纳米平台外，多糖基递送系统作为代谢性疾病干预的候选方案也备受关注。Zu-Man等人证明，覆盆子多糖衍生的纳米系统可有效介导葡萄糖和脂质代谢稳态，验证了多糖工程纳米载体可靠的代谢调节功效（Zu-Man et al., 2024）。此外，基于脂质的纳米颗粒也因其生物相容性而被广泛用于生物活性成分的递送。纳米结构化脂质载体（NLC）通过混合基质设计克服了疏水化合物的负载挑战（Y. Sun et al., 2025）。通过将液态脂质引入以破坏固态脂质的完美结晶结构，NLC为容纳疏水负载物创造了更多空间（Hyun et al., 2022）。与传统纳米乳液相比，NLC的部分结晶特性不仅增强了物理稳定性，还显著提高了包封效率。NLC的结构可调性使其能够高效负载亲水和疏水化合物（Gunawan & Boonkanokwong, 2024）。通过优化NLC组分的组成和比例，可调节亲水–亲脂平衡以适应多种活性成分。核心隔室中的脂质组合包封疏水物质，而水溶性成分通过分子间相互作用稳定锚定。
NLC的整体性能很大程度上取决于界面改性。传统的乳化剂如吐温虽然乳化效果好，但可能带来潜在的健康和环境风险（Luisa Lüdtke et al., 2022）。相比之下，蛋白质–多糖复合物因其环保特性而脱颖而出。这些两亲性复合物可自发吸附于脂质纳米颗粒表面。蛋白质部分提供乳化功能，多糖链通过空间位阻效应增强系统稳定性。这一双重机制共同维持了共递送系统的稳定性（Zhao et al., 2024）。其共价介导的刚性化效应有效抑制了脂质相变，防止NLC聚集。实验证据表明，具有紧密性和弹性的复合界面层在性能上优于单一组分系统和物理混合物（Arzeni & Pilosof, 2025; Y. Jiang et al., 2022）。
Maillard型共价偶联物是通过非酶促热反应生成的。它们在各种pH和离子强度条件下保持结构稳定（Nooshkam & Varidi, 2020）。其共价键可抵抗体内降解，有助于延长释放持续时间并提高生物利用度（Xu et al., 2025）。在本研究中，我们构建了乳清蛋白分离物–奇亚籽多糖（WPI–CSP）Maillard偶联物。通过保留WPI的缓冲和吸附特性，该偶联物可在脂质–水界面形成应变硬化吸附膜。引入CSP进一步改善了系统的溶解度、流变行为和界面功能（L. Jiang et al., 2025）。其天然胶体特性使其能够在胃肠道形成凝胶屏障，调节活性成分的释放动力学并提高生物利用度。基于我们此前的发现，本工作进一步探索了WPI–CSP偶联物在NLC系统中的应用。我们将WPI–CSP的界面稳定作用和NLC的包封优势相结合，构建了一种用于共负载CA和PQQ的复合纳米载体。该设计旨在解决亲脂性CA与亲水性PQQ之间的不相容性，并实现同步缓释。通过差示扫描量热法（DSC）、X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和原子力显微镜（AFM）等表征技术，阐明了WPI–CSP偶联物、脂质基质和生物活性组分之间的结构特征和相互作用机制。研究了NLC的粒径分布和Zeta电位等关键参数，并评估了其储存稳定性和光保护性能。体外模拟消化实验证明NLC系统具有控释效果和增强生物利用度的潜力。此外，斑马鱼（Danio rerio）胚胎和幼鱼发育毒性试验验证了NLC系统的初步生物相容性。本研究为未来设计高效安全的药物或营养递送系统提供了新的见解。
章节摘要
材料与试剂
WPI–CSP偶联物的合成遵循我们近期发表的方案（L. Jiang et al., 2025）。反应物经离心（10,000 × g，10 min）后，上清液经透析（分子量截断值8–14 kDa）48 h，然后冻干。CA（≥98%）、PQQ二钠盐（≥98%）、单硬脂酸甘油酯（GMS，≥98%）、中链甘油三酯（MCT，≥98%）和牛磺胆酸钠（≥98%）由麦克林供应。胃蛋白酶（> 2500 U mg?1蛋白质）和胰蛋白酶（> 250 U mg?1蛋白质）
SDS-PAGE证据证实WPI–CSP偶联物的形成
图1b展示了WPI、WPI/CSP混合物和WPI–CSP可溶性Maillard共价偶联物的十二烷基硫酸钠–聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）图谱，使用10%分离胶并采用考马斯亮蓝染色。纯WPI显示出明显的电泳条带，其中β-乳球蛋白（β-Lg，18 kDa）和α-乳白蛋白（α-La，14 kDa）呈现为显著、清晰定义的条带（Liang et al., 2025）。WPI/CSP混合物的电泳图谱基本
