納米蜂膠制備方法研究進(jìn)展

殷素會 高麗嬌 楊金龍

摘要 納米蜂膠是指應(yīng)用納米技術(shù)將提純的蜂膠制成納米級的粒子或溶液。本文綜述了納米復(fù)合蜂膠的主要制備方法，包括共混法、冷凍法、緩沖液法、溶膠-凝膠法、乳化法等，分析比較了這些方法的基本原理、制備過程及優(yōu)缺點(diǎn)，并闡述了納米蜂膠在各領(lǐng)域的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞 納米蜂膠；制備方法；研究進(jìn)展

中圖分類號 S896.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）10-0247-02

納米技術(shù)（毫微技術(shù)）是研究結(jié)構(gòu)在0.1～100.0 nm之間的材料的性質(zhì)及其應(yīng)用的技術(shù)，屬于一種新興科技，興起于20世紀(jì)80年代末。物質(zhì)尺寸達(dá)到納米程度，其性能會發(fā)生突變，此時物質(zhì)性能與宏觀物質(zhì)所具有的性能不同。但需要注意的是，若只是尺寸達(dá)到納米程度，卻缺乏特殊性能，也不屬于納米材料。納米粒子和傳統(tǒng)固體相比其特異性能顯著，因而被稱為具有發(fā)展前途和巨大發(fā)展空間的材料。現(xiàn)今納米技術(shù)應(yīng)用最為寬廣的領(lǐng)域包括農(nóng)業(yè)產(chǎn)品、材料制備、生物技術(shù)、計算機(jī)、能源環(huán)境、微電子技術(shù)、航天科技以及醫(yī)藥等。納米材料制成的器材具有維修成本低、輕便、方便設(shè)計、使用時間長以及硬度強(qiáng)的優(yōu)勢。利用納米材料還能制成仿生材料、生物材料或其他具有特定性質(zhì)的材料，甚至是自然界中找不到的材料。

1 蜂膠的特征

蜂膠是一種黏性物質(zhì)，即蜜蜂將樹脂以及樹芽、樹皮等處的揮發(fā)性物質(zhì)采集起來，與其上腺體分泌物（舌腺、蠟腺等）以及少許花粉混合后加工而成。當(dāng)代藥理學(xué)研究指出，蜂膠不僅可以降脂、降糖以及降血壓，而且可以抗氧化、抗感染以及抗腫瘤，此外還能提高機(jī)體免疫力、加速組織再生等，因而又稱“紫黃金”。但由于蜂膠物理性質(zhì)與眾不同（低溫環(huán)境下變脆，高溫環(huán)境下黏度強(qiáng)，不溶于水以及具有較強(qiáng)的吸濕性等），使得蜂膠精加工難度增加，且傳統(tǒng)蜂膠產(chǎn)品溶解性差，人體食用后吸收利用率低，極大削弱了其藥效，制約了蜂膠的臨床應(yīng)用及銷售。

2 納米復(fù)合蜂膠概述

納米技術(shù)屬于當(dāng)前最熱門的科技之一，已在不少領(lǐng)域得到了推廣和使用。最近有研究指出，通過納米技術(shù)將材料轉(zhuǎn)變?yōu)榧{米顆粒，會引起其理化性質(zhì)以及相關(guān)作用產(chǎn)生巨大變化，能使納米材料表面物化性得到明顯改變，并增強(qiáng)水溶性。相比于傳統(tǒng)蜂膠，一方面納米蜂膠化學(xué)性質(zhì)相對活潑，而且水溶性也較強(qiáng)，因而比較容易被機(jī)體腸胃所吸收；另一方面納米蜂膠顆粒表面結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，其具有納米粒子的表面界面效應(yīng)，增強(qiáng)了其各種生物學(xué)作用，例如加快機(jī)體組織再生、抗菌、抗腫瘤、提高機(jī)體免疫力以及抗氧化等功能。在蜂膠制作中引用納米技術(shù)使其變?yōu)榧{米顆粒，改變其理化性質(zhì)以及相應(yīng)的作用，創(chuàng)造出新一代納米蜂膠產(chǎn)品，能極大提升蜂膠價值，推動養(yǎng)蜂業(yè)不斷向前發(fā)展。

納米復(fù)合蜂膠屬于一種新型蜂膠產(chǎn)品，即復(fù)合材料的兩相顯微結(jié)構(gòu)內(nèi)有一相或以上的一維尺度滿足納米尺度（標(biāo)準(zhǔn)為100 nm以下），即為納米復(fù)合蜂膠，其基體為蜂膠，其內(nèi)分散著很多納米尺度的無機(jī)粒子。相比于傳統(tǒng)蜂膠產(chǎn)品，由于納米粒子特有的納米粒子效應(yīng)，再加之納米粒子以及基體間較強(qiáng)的界面二者之間的相互影響與作用等，使得納米復(fù)合蜂膠相比于其他蜂膠產(chǎn)品，不論是熱學(xué)性能還是化學(xué)性能等均具有極大的優(yōu)越性，從而為功能更加豐富且性能更加優(yōu)良的新型蜂膠產(chǎn)品的制作帶來了可能性，成為未來蜂膠領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。納米復(fù)合蜂膠能融合納米粒子以及有機(jī)和無機(jī)3種特性，有利于促進(jìn)具備特殊功能且性能更加優(yōu)良的復(fù)合蜂膠產(chǎn)品的研發(fā)，發(fā)展前景非常廣闊。

3 納米復(fù)合蜂膠制備方法

3.1 共混制備法

納米復(fù)合蜂膠產(chǎn)品制備最為直接的一種方法就是共混法，該種制備方法第一步是進(jìn)行不同形態(tài)納米粒子的合成，第二步是使用有效的方法將其與蜂膠乙醇提取物等物質(zhì)進(jìn)行融合，該種方式適用于形態(tài)各異的納米粒子。由于納米粒子具有較強(qiáng)的界面自由能，使得粒子自身會自發(fā)團(tuán)聚，因而僅僅通過一般的共混法無法消除聚合物以及無機(jī)粒子二者間的高界面能差。若直接將無機(jī)納米粒子于有機(jī)基質(zhì)中進(jìn)行分散來進(jìn)行納米復(fù)合蜂膠產(chǎn)品的制備，首先應(yīng)采取物理機(jī)械分散以及化學(xué)預(yù)分散等方式將納米粒子團(tuán)聚狀態(tài)打散，然后讓其在聚合物基體內(nèi)均勻分散。采用該種方法制作而成的納米復(fù)合蜂膠產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)是可以分步進(jìn)行蜂膠提取液以及納米粒子的合成，且能對納米粒子大小及其形態(tài)進(jìn)行控制；缺陷是納米粒子具有自發(fā)團(tuán)聚特征，在共混時做到粒子均勻分散并不容易，因而需要在共混前對納米粒子進(jìn)行表面預(yù)處理，或在共混過程中通過分散劑進(jìn)行分散，以確保其能以原生粒子狀于基體內(nèi)均勻分散。

王嘉軍等[1]研究表明，于室溫環(huán)境中，根據(jù)一定比例利用蜂膠醇溶液、表面活性劑、一定量的吐溫-80以及硝酸銀水溶液制作成銀離子濃度達(dá)到50 ？滋g/L且其內(nèi)含有20 g/L蜂膠的復(fù)合乳劑（棕黃色澄明），4 500 r/min離心15 min，對乳劑進(jìn)行檢測以判斷其穩(wěn)定性。關(guān)于納米乳液顆粒結(jié)構(gòu)的觀察，通常采用0.2 ？滋m濾膜對復(fù)合乳劑進(jìn)行除菌以及過濾，再用銅網(wǎng)吸附，并在其負(fù)染后通過透射電子顯微鏡進(jìn)行觀察，乳液無分層或混濁，乳劑顆粒直徑為30～100 nm。

張 旭等[2]用偽三元相圖法優(yōu)選處方，以RH-40、無水乙醇、乙酸乙酯、蜂膠和黃芪多糖為原料制備復(fù)方蜂膠納米乳，并考察其結(jié)構(gòu)類型、形態(tài)粒徑、黏度、穩(wěn)定性，結(jié)果表明，復(fù)方蜂膠納米乳在透射電鏡下呈球形，平均粒徑為12.70 nm，粒徑分布均勻，黏度為2 s（每個垂直流出0.4 mL所需時間）。影響因素試驗顯示其品質(zhì)穩(wěn)定。這種復(fù)方蜂膠納米乳制備工藝簡單、穩(wěn)定性好、黏度低，有望成為疫苗佐劑的新型制劑。

3.2 溶膠-凝膠制備法

溶膠-凝膠法是把高分子鏈末端部位的前驅(qū)物（金屬鹽以及烷氧金屬）和蜂膠水溶液或有機(jī)溶劑進(jìn)行融合，使之成為均質(zhì)溶液的一種方法。因為溶質(zhì)出現(xiàn)水解反應(yīng)后能生成納米粒子并進(jìn)而生成溶膠，對溶膠進(jìn)行蒸發(fā)干燥后就會變?yōu)槟z。李瑞麗等[3]對蜂膠超細(xì)微粉末經(jīng)小分子納米水凝膠設(shè)計進(jìn)行了初步研究，試驗中采用溶膠-凝膠法實現(xiàn)核黃素與三嗪環(huán)衍生物的二組分小分子納米水凝膠基質(zhì)對蜂膠超細(xì)微粉末進(jìn)行承載，自組裝設(shè)計出蜂膠小分子納米水凝膠，并在掃描電子顯微鏡下進(jìn)行觀察。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，以摩爾比率進(jìn)行配比，當(dāng)三嗪環(huán)衍生物以及核黃素二者之間的比例為2∶1（c=0.11 mol/L）時，凝膠基質(zhì)載藥量最高。承載蜂膠超細(xì)微粉末最大值可達(dá)0.45 mg，而且小分子納米水凝膠結(jié)構(gòu)在載藥后穩(wěn)定性更強(qiáng)；而小分子納米水凝膠處于0～55 ℃溫度環(huán)境中時，其穩(wěn)定性及對光線的穩(wěn)定性均良好。說明蜂膠超分子納米水凝膠的超分子凝膠設(shè)計較為成功，為實現(xiàn)蜂膠新劑型的研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

3.3 乳化制備法

首先對蜂膠乙醇溶液進(jìn)行乳化，然后讓其和其他水溶物質(zhì)進(jìn)行混合后形成水包油（O/W）復(fù)合納米乳劑。通過乳化法制作而成的納米復(fù)合蜂膠乳劑不僅抗微生物性能良好，而且熱力學(xué)穩(wěn)定性也較強(qiáng)。魯傳華等[4]通過擬三元相圖，利用復(fù)合油水體系和微乳技術(shù)直接研制了蜂膠納米分散體。結(jié)果表明，納米顆粒平均粒徑110 nm，粒徑分布較窄，含量可達(dá)94 mg/mL，溶解度比不用超聲處理提高了約2 500倍。因而蜂膠納米粒溶解性較高，隨意加水稀釋也無聚集以及渾濁情況，這是當(dāng)前市場上任何蜂膠軟膠囊所缺乏的性能。

3.4 冷凍干燥制備法

李雅晶[5]通過冷凍干燥法進(jìn)行納米蜂膠的制作，于試驗過程中探討了納米蜂膠在2型糖尿病大鼠胰島素抵抗以及其對新陳代謝紊亂的影響等方面的應(yīng)用。其處理程序為蜂膠冷凍—粉碎—溶解于有機(jī)溶劑—超聲處理（30～50 min）—加入適量分散劑或助溶劑—超聲處理（控制時間、次數(shù)和pH值）—冷凍熔融（控制反復(fù)次數(shù)）—真空冷凍干燥—溶于水—測定。結(jié)果表明，采用此方法制備的納米蜂膠可降低2型糖尿病大鼠的FBG及HbAlc水平，提高1A1及穩(wěn)態(tài)下GIR，增強(qiáng)機(jī)體胰島素敏感性，降低2型糖尿病大鼠血清TG水平，調(diào)節(jié)機(jī)體脂質(zhì)代謝，對2型糖尿病大鼠氧化損傷具有抵抗能力，提高了血清SOD活力，并使MDA含量降低，且對肝、腎、胰腺組織具有保護(hù)作用。

3.5 緩沖液制備法

緩沖液法制備納米蜂膠是將蜂膠乙醇溶液以及磷酸鹽緩沖液進(jìn)行均勻混合（其pH值為7.4），再經(jīng)過一系列處理后獲得納米蜂膠。通過緩沖液法制作而成的納米復(fù)合蜂膠不僅水融合性強(qiáng)，而且具有較低的黏度。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 王嘉軍，劉敏霞，王全立，等.蜂膠-銀離子復(fù)合納米乳劑的研制及其殺菌活性評價[J].中國消毒學(xué)雜志，2006，23（4）：289-292.

[2] 張旭，歐陽五慶，陳建民，等.復(fù)方蜂膠納米乳的制備及其品質(zhì)評價[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2010，19（5）：24-27.

[3] 李瑞麗，于智莘，李軍鴿，等.治療小兒口腔潰瘍新劑型蜂膠超分子納米水凝膠的超分子水凝膠設(shè)計及性能研究[J].中國婦幼保健，2015， 30（18）：3063-3066.

[4] 魯傳華，吳鴻飛，閔智偉.納米蜂膠水分散體的制備工藝與配方研究[J].中成藥，2008，30（5）：674-677.

[5] 李雅晶.納米蜂膠對實驗性2型糖尿病大鼠代謝紊亂與胰島素抵抗的影響[D].杭州：浙江大學(xué)，2006.