木犀草素磷脂復合物的制備及其溶解性能研究

孫宇薇，吳 春

(哈爾濱商業(yè)大學食品工程學院，哈爾濱150076)

隨著食品工業(yè)的發(fā)展與消費觀念的改變，天然活性成分的保健食品成為現(xiàn)代人追逐的目標，其中黃酮類化合物以純天然、高活性、見效快、作用廣泛等特點日益受到人們的關注[1－2].木犀草素是一種很具有代表性的天然黃酮，在植物界分布較廣.黃酮類化合物有很強的抗氧化作用，可以通過抑制和清除自由基和活性氧來避免氧化損傷，并且還具有抑菌防腐的作用.

木犀草素微溶于水和油脂，影響其在食品中的利用率.磷脂具有兩親分子結構，兩個脂肪酸鏈為疏水基，磷酸及膽堿等基團為親水基，是一種乳化劑，可作為表面活性劑，具有界面和膠體性質，能在油水界面上吸附[3－4].因此本實驗將木犀草素與大豆卵磷脂結合制成磷脂復合物，并對其進行紫外紅外光譜分析和溶解性能的測定，以期達到改變木犀草素溶解性能的效果.

1 材料與方法

1.1 實驗材料及儀器

1.1.1 原料與試劑

木犀草素:寧波德康生物制品有限公司;大豆卵磷脂:天津市光復精細化工研究所;

無水乙醇，三氯甲烷，異丙酮，乙醚，無水甲醇，正辛醇均為分析純.

1.1.2 儀器

恒溫磁力攪拌器(天津市歐諾儀器儀表有限公司)

ALC－110.4型電子分析天平(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司)

DHG－9123A型電熱恒溫鼓風干燥箱(上海一恒科學有限公司)

HZS－H型恒溫水浴振蕩器(哈爾濱市東聯(lián)電子技術開發(fā)有限公司)

UV－5100B型紫外可見分光光度計(上海元析儀器有限公司)

LD4－2A型低速離心機(北京醫(yī)用離心機廠)

1.2 實驗方法

1.2.1 木犀草素磷脂復合物的制備方法

將一定量的木犀草素和大豆卵磷脂溶于有機溶劑，恒溫磁力攪拌，常壓蒸餾除去反應溶劑，再加入適量的氯仿，充分溶解其中的卵磷脂及復合物，收集沉淀，干燥并稱重.將溶解磷脂復合物的氯仿常壓蒸餾至少量，干燥后得到黃色粉末狀固體，即為木犀草素磷脂復合物.

1.2.2 復合率的計算

木犀草素的初始添加量(M1)與沉淀量(M2)的差值即為與卵磷脂復合的木犀草素的量，從而計算木犀草素與卵磷脂的結合百分率[6－8].公式如下:

1.3 木犀草素磷脂復合物制備的單因素實驗

1.3.1 反應溫度對復合率的影響

稱取0.04 g木犀草素，按投料比1∶2加入0.08 g大豆卵磷脂，溶于40 mL無水乙醇中，制成木犀草素質量濃度為1 mg/mL的溶液，分別于室溫和30、40、50、60℃下恒溫磁力攪拌2 h，以木犀草素和大豆卵磷脂的復合率為評估標準，對多個反應溫度進行考察，研究反應溫度對木犀草素磷脂復合物復合率的影響，結果見圖1.

1.3.2 反應時間對復合率的影響

稱取0.04 g木犀草素，按投料比1∶2加入0.08 g大豆卵磷脂，溶于40 mL無水乙醇中，制成木犀草素質量濃度為1 mg/mL的溶液，在室溫20℃下分別恒溫磁力攪拌 0.5、1、1.5、2、3 h，研究反應時間對木犀草素磷脂復合物復合率的影響，結果見圖2.

1.3.3 木犀草素質量濃度對復合率的影響[9]

分別稱取0.02、0.04、0.06、0.08、0.10 g 木犀草素，按投料比1∶2加入相應量的大豆卵磷脂，溶于40 mL無水乙醇中，分別制成木犀草素質量濃度為0.5、1、1.5、2、2.5 mg/mL 的溶液，在室溫 20 ℃下恒溫磁力攪拌2 h，研究藥物質量濃度對木犀草素磷脂復合物復合率的影響，結果見圖3.

1.3.4 投料比對復合率的影響

稱取0.04 g 木犀草素，分別按投料比 2∶1、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4 加入相應量的大豆卵磷脂，溶于 40 mL無水乙醇中，制成木犀草素質量濃度為1 mg/mL的溶液，在室溫20℃下恒溫磁力攪拌2 h，研究投料比對木犀草素磷脂復合物復合率的影響，結果見圖4.

1.4 木犀草素磷脂復合物理化性質測定

1.4.1 紫外線光譜掃描[9]

取少量的木犀草素、卵磷脂、木犀草素磷脂復合物充分溶解于蒸餾水中，配成木犀草素、卵磷脂、木犀草素磷脂復合物的水溶液，進行紫外光譜分析，所得圖譜見圖5～7.

1.4.2 紅外線光譜掃描

取木犀草素、卵磷脂及木犀草素磷脂復合物，經(jīng)干燥后分別制成KBr窗片，用紅外光譜儀掃描，所得圖譜見圖7～9.

1.4.3 溶解度測定

1)標準曲線的繪制

采用異丙酮－乙醚－無水乙醇(體積比1∶1∶1)作為稀釋溶劑.精密稱量木犀草素對照品適量，配成質量濃度為300 μg/mL甲醇溶液100 mL，從中取出0.5、0.6、0.7、0.8、0.9 mL 于 50 mL 量瓶中，依此補充甲醇至5 mL，再加入5 mL蒸餾水，并用稀釋溶劑定容，得不同質量濃度的木犀草素標準溶液.依次取5 mL甲醇和5 mL水于50 mL量瓶中，用稀釋溶劑稀釋至刻線，配制成空白對照液.在確定波長下測定對照品溶液的吸收光度值，并對質量濃度進行線性回歸，得標準曲線.

用同樣方法繪制磷脂復合物在水中溶解的標準曲線.

2)溶解度的測定[10－11]

取少量水于磨口三角瓶中，加入過量木犀草素，在振蕩器上震蕩使其充分溶解，8 h后將樣品轉移到離心管中，離心10 min取上清液5 mL與50 mL容量瓶，加5 mL的甲醇，再加稀釋溶劑至刻度，在353 nm波長處測其吸光度，代入標準曲線求得木犀草素在水中的表觀溶解度.

用同樣方法可測得磷脂復合物在水中的表觀溶解度.

1.4.4 油水分配系數(shù)的測定

1)水飽和正辛醇和正辛醇飽和水的配制

用量筒量取50 mL正辛醇與150 mL蒸餾水于具塞三角瓶中，振蕩24 h，使二者相互飽和，靜止分層后，分液漏斗分離，保存?zhèn)溆?其中，上層為水飽和正辛醇，下層為正辛醇飽和水.

2)油水分配系數(shù)測定

配制木犀草素的正辛醇飽和水溶液，于207 nm處測定吸光度A.精密量取該液10.00 mL置具塞三角燒瓶中，加水飽和正辛醇溶液10.00 mL，搖勻，恒溫振蕩48 h直至平衡.取出，靜置分層，吸取水層1 mL，無水乙醇稀釋并定容至5 mL，測吸光度Aw，分別將 A、Aw代入1.4.3下標準曲線求得平衡前水中木犀草素總質量濃度C、平衡后水層木犀草素質量濃度Cw，根據(jù)Ko/w=(C－Cw)/Cw計算木犀草素在正辛醇/水中的油水分配系數(shù)[12－13].用同樣方法可測得磷脂復合物的表觀油水分配系數(shù).

2 結果與討論

2.1 木犀草素磷脂復合物的制備單因素實驗結果與分析

2.1.1 反應溫度對復合率的影響結果與分析

由圖1可知，在相同條件下，隨著反應溫度的升高，復合率逐漸下降，在室溫下進行反應時，復合率最高，達到77.95%.所以，反應溫度在室溫下，即20℃時即可.

圖1 反應溫度對復合率的影響

2.1.2 反應時間對復合率的影響結果與分析

由圖2可見，在相同條件下，隨著反應時間的增加，復合率逐漸升高，反應進行2 h后，復合率趨于平穩(wěn)，說明2 h左右，反應基本完成.所以，反應時間控制在2 h.

圖2 反應時間對復合率的影響

2.1.3 木犀草素質量濃度對復合率的影響結果與分析

由圖3可知，反應物質量濃度對磷脂復合物的復合率有較大影響，在其他條件不變的情況下，隨著木犀草素質量濃度的增加，磷脂復合物的復合率先升高，而后逐漸降低，在1 mg/mL處復合率達到最大值65.75%.這是由于隨木犀草素和大豆卵磷脂量的增加，復合率由于兩者接觸率升高而升高，但體系溶劑量不變，隨著木犀草素質量濃度的增加，在木犀草素與磷脂的質量比不變的情況下，磷脂添加量成比例增加，反應體系粘度增加，不利于兩者碰撞發(fā)生反應，因此體系反應的復合率隨著木犀草素質量濃度的增加而減少.所以，制備磷脂復合物的木犀草素質量濃度應控制在1 mg/mL.

圖3 木犀草素質量濃度對復合率的影響

2.1.4 投料比對復合率的影響結果與分析

由圖4可知，木犀草素磷脂復合物的復合率先是隨著木犀草素在體系中所占的比例減少而增加，在投料比1∶1時達到最大值74%，然后復合率隨木犀草素在體系中所占的比例減少而降低.原因可能是:一方面，大豆卵磷脂對木犀草素有一定的增溶作用，另一方面，兩種反應物的投料比逐漸接近完全反應的比例，有利于木犀草素與大豆卵磷脂之間充分的相互作用，生成磷脂復合物.所以，投料比控制在1∶1為宜.

圖4 投料比對復合率的影響

2.2 木犀草素磷脂復合物理化性質分析

2.2.1 紫外光譜掃描結果分析

通過紫外光譜掃描可知，木犀草素的最大吸收波長為207 nm，大豆卵磷脂最大吸收波長為202 nm，木犀草素磷脂復合物最大吸收波長為207 nm.磷脂復合物與木犀草素的紫外光譜圖形狀相似，且有相同的最大吸收波長，紫外光譜圖表明，磷脂復合物中木犀草素的發(fā)色團沒有發(fā)生變化.見圖5～7.

圖5 木犀草素紫外光譜掃描曲線

圖6 大豆卵磷脂紫外光譜掃描曲線

圖7 木犀草素磷脂復合物紫外光譜掃描曲線

2.2.2 紅外光譜掃描結果分析

通過紅外光譜掃描圖可以看出，木犀草素磷脂復合物保留了3 420 cm－1處代表－OH基的吸收峰，以及1 655 cm－1處—C=C—的吸收峰，并且還體現(xiàn)了大豆卵磷脂2 925 cm－1處代表飽和烴的－CH2－基團，說明木犀草素磷脂復合物結合了木犀草素和大豆卵磷脂，但沒有產(chǎn)生新的物質，基本保留了木犀草素的最大吸收峰，保留了木犀草素的性質.見圖8～10.

圖8 木犀草素紅外光譜圖

圖9 大豆卵磷脂紅外光譜圖波數(shù)

圖10 木犀草素磷脂復合物紅外光譜圖

2.2.3 木犀草素磷脂復合物溶解性結果

由表1可知，木犀草素磷脂復合物在水中的溶解度大于木犀草素，說明磷脂復合物改善了反應物木犀草素的溶解性.

表1 木犀草素和磷脂復合物在水中的表觀溶解度

2.2.4 木犀草素磷脂復合物油水分配系數(shù)測定結果

由表2可知，木犀草素磷脂復合物的油水分配系數(shù)接近木犀草素的2倍，也就是表明磷脂復合物改善了木犀草素的脂溶性.

表2 木犀草素和磷脂復合物的油/水分配系數(shù)

3 結語

以木犀草素、大豆卵磷脂為原料，無水乙醇為溶劑，恒溫磁力攪拌制備磷脂復合物，分別考察反應溫度、反應時間、木犀草素質量濃度和投料比對木犀草素磷脂復合物復合率的影響，確定最佳工藝條件即反應溫度為室溫，反應時間2 h，木犀草素質量濃度為1 mg/mL，投料比為1∶1時復合率較高.紫外、紅外光譜掃描結果顯示，木犀草素和大豆卵磷脂結合形成了木犀草素磷脂復合物，并且磷脂復合物的紫外最大吸收波長、紅外最大吸收峰與木犀草素相似，說明磷脂復合物仍能顯示木犀草素的性質.通過對溶解度和油水分配系數(shù)的考察，可以證明，木犀草素磷脂復合物的脂溶性和水溶性均有所提高，即磷脂復合物達到了改善木犀草素脂溶性和水溶性的效果.

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