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天然抗氧化劑的保護傘——使用步琦微膠囊造粒儀制備葉黃素微球和微膠囊

天然抗氧化劑的保護傘——使用步琦微膠囊造粒儀制備葉黃素微球和微膠囊
步琦  2022-12-19  |  閱讀:1476

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1

簡介

葉黃素是植物中常見的天然類胡蘿卜素。外表為紅橙色,具有天然抗氧化性能,因此也具有氧敏感性;此外,葉黃素基本上也不溶于水。葉黃素和類胡蘿卜玉米黃質素存在于人類眼部視網膜中,對視覺非常重要。本研究的目的是保護抗氧化劑免于氧化,并使其在水中分散。因此,利用微膠囊造粒儀 B-390/B-395 Pro 儀器搭配氣流振動噴嘴和同心噴嘴分別制備葉黃素微球和微膠囊。制備的微球呈球形、大小均勻,微膠囊由內核和外殼兩種不同成分組成。如 下圖所示,微球和微膠囊均呈現均勻的球形形貌。


含葉黃素的微球模型

含葉黃素的微膠囊模型


2

實驗設備和材料

實驗設備:

  • 步琦微膠囊造粒儀 B-390/B-395 Pro


實驗材料:

  • 1.5%(w/w)和1.8%(w/w)海藻酸鈉溶液

  • 0.1 M CaCl2

  • 樣品1:7.5g 葉黃素粉末分散于 142.5g 濃度為 1.5% 的海藻酸鈉溶液中

  • 樣品2:5g 葉黃素粉末溶于 100mL 花生油中,磁力攪拌均勻


3

實驗過程

實驗1:

使用氣流振動噴嘴制備包埋葉黃素的海藻酸鈣基質的微球,儀器參數如下 表1所示。


表1:實驗 1 的過程參數。

儀器

微膠囊造粒儀 B-390

氣流振動噴嘴

750 μm(核)/1.5 mm(殼)

頻率

870 Hz

進樣(外置注射泵)

樣品1:5.45 mL/min

壓力

1013 mbar

噴嘴氣體流量

1 L/min

分散電壓

0 V

振幅

9

固化液

0.1 M CaCl2

攪拌

溫和攪拌(無旋渦)


實驗2:

使用同心噴嘴制備包埋葉黃素油的核殼結構海藻酸鈣微膠囊,儀器參數如下 表2 所示。


表2:實驗 2 的過程參數。

儀器

微膠囊造粒儀 B-395 Pro

同心噴嘴

450 μm(核)/ 700 μm(殼)

頻率

300 Hz

進樣

核:樣品2(注射泵進樣)

殼:1.8 %海藻酸鈉溶液(壓力瓶進樣)

核進樣速度

11.5 mL/min

壓力

300 mbar

分散電壓

0 V

振幅

9

固化液

0.1 M CaCl2

攪拌

溫和攪拌(無旋渦)


4

實驗結果

本實驗成功使用氣流振動噴嘴制得球型葉黃素微粒,如下圖(a)所示。圖中葉黃素粉末嵌入在海藻酸鈣微球內部,微球直徑尺寸在 300μm 到 600μm 之間。


與葉黃素微球相比,實驗2 制備的核殼結構葉黃素微膠囊如下圖(b)所示。通過使用同心噴嘴,海藻酸鹽基質形成的外殼可以將葉黃素油完全包覆,形成保護層,微膠囊直徑在 1200μm 到 1400μm 之間。


(a)使用氣流振動噴嘴

制得的葉黃素微球

(b)使用同心噴嘴

制得的葉黃素微膠囊


5

結論

本研究提出兩種使用微膠囊造粒儀包埋油溶性物質的可行方法,步琦微膠囊造粒儀 B-390 和 B-395 Pro 可用于制備含葉黃素的球型微粒和微膠囊。


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