植物精油，字面上看，源于植物，源于自然，是從植物中提取出來的具有高植物芳香和高揮發(fā)性的物質(zhì)。植物精油多為短鏈分子復(fù)合物，易滲透皮膚，植物精油在護膚產(chǎn)品、奢侈品、醫(yī)療輔助產(chǎn)品、功能食品添加劑等領(lǐng)域都有不可替代的作用。自然界中植物產(chǎn)生精油，用來吸引傳粉者、化感競爭、防御昆蟲和其他動物、抗真菌抗細菌來保護植物。不同植物來源的植物精油具有不同的效果，例如，橙花精油具有緩解皮膚緊張狀態(tài)，促進皮膚再生，防止皮膚老化的功效，可以改善皮膚干燥問題；香茅精油能夠縮小毛孔，改善青春痘，頭發(fā)出油等問題；玫瑰精油能夠緩解壓力，解決失眠問題，適用于混合型皮質(zhì)，具有鎮(zhèn)靜效果；迷迭香精油能夠清潔、緊致肌膚，有效消腫···

脂質(zhì)體是一種磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)，脂質(zhì)分子的雙親性，脂質(zhì)分子在水中可以依據(jù)相似相溶的原理自發(fā)形成同時含有水相和油相的脂質(zhì)體體系，脂質(zhì)體具備既能包封親水藥物又能包封疏水藥物的能力。脂質(zhì)體作為一種藥物遞送載體，具有以下幾個特性：①改變物質(zhì)的物理形態(tài)，便于物質(zhì)的貯存和運輸；②采用不同的形式，控制活性物質(zhì)的釋放；③保護芯材不受或少受環(huán)境的影響，提高芯材的穩(wěn)定性能；④掩蔽某些物質(zhì)的不良氣味，改善物質(zhì)的使用性；⑤控制藥物的靶向化，降低毒副作用。除此之外，脂質(zhì)體還具備水分散性好、生物利用度高、生物相容性強和生物可降解性等特點?？偟膩砜?，脂質(zhì)體與其他劑型相比，具有兩親性，可包封的物質(zhì)種類多且不改變其生理活性，是比較理想的包埋載體。隨著遠程載藥、觸發(fā)釋放、靶向配體、藥物組合等技術(shù)的開發(fā)，脂質(zhì)體的應(yīng)用越來越廣泛。并且脂質(zhì)體粒徑范圍從幾十納米至數(shù)微米，可以通過改變脂質(zhì)體的粒徑大小，表面電荷等性質(zhì)來提高其應(yīng)用范圍。

圖1 脂質(zhì)體磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)示意

 脂質(zhì)體包裹植物精油的原由，以植物源抑菌功能為例：水果果實采后腐爛問題已引起世界范圍內(nèi)的極大關(guān)注。營養(yǎng)豐富的水果是人們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵?，但眾多漿果類水果在采后貯藏運輸過程中由于微生物侵染而造成的病害，嚴重影響了采后保藏，導(dǎo)致大量的經(jīng)濟損失。而傳統(tǒng)的化學(xué)抑菌劑由于毒性較大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、不易降解造成藥物殘留、污染環(huán)境、耐藥性、危害人體健康等毒副作用而不被人們所接受，因此尋找殘留量低、環(huán)境友好、高效和低毒的抑菌替代物就日漸迫切。近年來，天然植物源性抑菌劑的研究備受重視，而植物精油作為一種具有良好性能的天然抑菌劑更是受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。在已發(fā)現(xiàn)的植物精油中，檸檬醛是一種GRAS物質(zhì)，含有新鮮檸檬樣香氣且具有較好的抑菌活性。但其本身存在一些問題函待解決，由于一系列環(huán)化和氧化反應(yīng)，檸檬醛在低pH值的含氧環(huán)境中儲存期間會發(fā)生化學(xué)降解。這些反應(yīng)減弱了檸檬醛的有效作用，并產(chǎn)生異味化合物。此外，由于檸檬醛是疏水的，其應(yīng)用受到其在水中的低溶解度的限制。一些研究人員利用脂質(zhì)體包埋技術(shù)最大限度保留植物精油的功能活性，拓展了植物精油在食品領(lǐng)域的應(yīng)用。例如，肉桂醛是肉桂精油的主要成分，其包裹在脂質(zhì)體后抑菌活性仍然顯著，推動了肉桂醛脂質(zhì)體作為高效防腐劑和保護劑在食品防腐中的應(yīng)用。精油分子中一般含有不飽和鍵，容易受外界環(huán)境因素的影響而分解，而經(jīng)過大豆卵磷脂包封之后的豆蔻精油脂質(zhì)體對肉類食品具有較好的保護作用。采用薄膜水化法輔助超聲波技術(shù)制備的茶樹精油脂質(zhì)體改善了茶樹精油水溶性差、室溫空氣中不穩(wěn)定的缺點。采用薄膜分散法制備咖喱植物精油脂質(zhì)體并將其應(yīng)用于水稻中，脂質(zhì)體表現(xiàn)出對蠟狀芽孢桿菌優(yōu)異的抑菌性；將牛至油中的主要活性成分百里香酚進行包埋并添加于可食用膜中，有效延緩了精油的釋放率并提高了抑菌持久力。為了解決檸檬醛的應(yīng)用問題，本實驗采用水分散性好、生物利用度高、生物相容性強和生物可降解的藥物傳遞載體脂質(zhì)體來改善檸檬醛的制備與應(yīng)用形式。

本實驗以檸檬醛為脂相包埋藥物，基于安全無毒方面考慮選用大豆卵磷脂、膽固醇為脂質(zhì)壁材，采用薄膜分散法結(jié)合高壓微射流均質(zhì)技術(shù)制備出檸檬醛脂質(zhì)體。對檸檬醛脂質(zhì)體的微觀形貌、粒徑分布、表面電位、包封率等進行表征；考察了檸檬醛脂質(zhì)體的緩釋特性和儲藏穩(wěn)定性。

檸檬醛脂質(zhì)體的制備

主要實驗設(shè)備：

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀RE-5299上海亞榮

超高壓均質(zhì)機WST-NANO

DLS粒度分析儀英國MalvernInstrumentsLtd.

根據(jù)檸檬醛的性質(zhì)采用應(yīng)用最為廣泛的薄膜分散法制備檸檬醛脂質(zhì)體，并通過高壓微射流進行粒徑與包封控制。

具體操作如下：

用天平精確稱量處方量的大豆卵磷脂，膽固醇，檸檬醛，使質(zhì)量比為3:1:1.5于250mL圓底燒瓶中，加入適量無水乙醇，以40KHz冰水浴超聲10分鐘，使三者充分混勻。

然后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將有機試劑旋轉(zhuǎn)真空蒸發(fā)，在圓底燒瓶內(nèi)壁形成一層均勻的脂質(zhì)薄膜，調(diào)節(jié)水浴溫度為50°C，真空度為0.1MPa，轉(zhuǎn)速為40r/min。待旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)完成之后將其置于通風(fēng)櫥中真空干燥過夜以除去殘留的有機溶劑。

把適量的磷酸鹽緩沖溶液（PBS，pH=7.0）倒入干燥好的含有脂質(zhì)薄膜的圓底燒瓶中進行水化，在常壓下以轉(zhuǎn)速60r/min進行旋轉(zhuǎn)以使脂質(zhì)薄膜剝落。

再將其置于超聲波清洗器中冰水浴超聲，直至脂質(zhì)薄膜全部碎裂形成粗脂質(zhì)體混懸液。將粗脂質(zhì)體混懸液置于微波催化合成萃取儀中，在冰水浴條件下使用探頭超聲10分鐘(頻率設(shè)置為超聲1s，停2s以防止探頭超聲產(chǎn)生的熱量破壞脂質(zhì)體，然后將混懸液在10,000psi的壓力下通過高壓微射流均質(zhì)儀進行2個循環(huán)，以控制粒徑與增加包封率。

最后，進行透析步驟以完成脂質(zhì)體加工,通過截留分子量為8-10kDa的纖維素酯透析袋所得懸浮液以除去未包封的檸檬醛，制得檸檬醛脂質(zhì)體懸浮液。

另外，按照上述方法制備不含檸檬醛的空白脂質(zhì)體。

實驗結(jié)果：

檸檬醛脂質(zhì)體形態(tài)表征

檸檬醛脂質(zhì)體的外觀狀態(tài)

圖3為所制得的檸檬醛脂質(zhì)體懸浮液外觀形態(tài)，呈半透明狀，具有均一淡藍色乳光的膠體狀態(tài)，符合脂質(zhì)體的一般特性，證明制備的脂質(zhì)體狀態(tài)良好。經(jīng)過磷鎢酸染色后在透射電鏡下觀察到的微觀形貌圖，如圖4所示。脂質(zhì)體呈近似球形囊泡狀，與前人報道的脂質(zhì)體形態(tài)相吻合，且大部分脂質(zhì)體直徑在80nm至150nm之間，脂質(zhì)體大小較為均勻。

圖4 檸檬醛脂質(zhì)體在不同放大倍數(shù)下的透射電子顯微鏡圖像：（a）×150000；（b）×750000

檸檬醛脂質(zhì)體粒徑和Zeta電位的測量

檸檬醛脂質(zhì)體與空白脂質(zhì)體的粒徑電位

由表中數(shù)據(jù)可以看出，通過DLS測得的脂質(zhì)體平均粒徑在105.7nm左右，這和透射電鏡觀察到的結(jié)果一致。檸檬醛脂質(zhì)體比空脂質(zhì)體的粒徑（117.7±1.53nm）要小，這說明檸檬醛的加入可能能夠減小脂質(zhì)體粒徑的大小，當檸檬醛與脂質(zhì)體膜表面接觸后，改變了脂質(zhì)體膜的強度，增加了脂質(zhì)流動性，而制備過程中的超聲作用能夠使脂質(zhì)更容易分散，造成粒徑減小。另外，檸檬醛能使脂質(zhì)囊泡內(nèi)的非極性鍵之間形成更高的聚合力，使大豆卵磷脂囊泡的表面曲率增加。PDI即多分散指數(shù)，表示脂質(zhì)體直徑的多分散性。PDI越大，說明脂質(zhì)體直徑分布越寬，越不均勻；PDI越小，則說明脂質(zhì)體直徑分布越集中、均勻。一般來說，體系的PDI數(shù)值小于0.3表明該體系具有均勻的分散性。本實驗制備的檸檬醛脂質(zhì)體PDI均在0.23左右，證明所制得的檸檬醛脂質(zhì)體具有較好的分散性，脂質(zhì)體粒徑分散較為均勻。

Zeta電位是表征脂質(zhì)體包封體系穩(wěn)定性的重要參數(shù)。較高的Zeta電位會在分散粒子之間產(chǎn)生排斥力，從而增加膠囊的穩(wěn)定性；反之，Zeta電位越低，膠囊粒子越傾向聚集。通常，認為Zeta電位<-30mV或>+30mV為高電位，則表示膠體分散體系具有較好的穩(wěn)定性。測得檸檬醛脂質(zhì)體的Zeta電位為-43.2±0.11mV，表明所制脂質(zhì)體具有良好的穩(wěn)定性，不易發(fā)生凝聚現(xiàn)象。檸檬醛脂質(zhì)體的Zeta電位為負值主要是因為所使用的脂質(zhì)體壁材大豆卵磷脂末端存在帶負電荷的羥基所導(dǎo)致的。而檸檬醛脂質(zhì)體與空白脂質(zhì)體Zeta電位的差異顯然是檸檬醛在脂質(zhì)膜中堆積造成的，因為檸檬醛本身為弱極性、不帶電荷的脂溶性小分子，溶解或插入脂質(zhì)膜內(nèi)，占據(jù)了磷脂的位置，導(dǎo)致脂質(zhì)體表面電荷密度下降。

包封率及保留率的測定

檸檬醛脂質(zhì)體的包封率

作為食品領(lǐng)域理想的包埋體系往往以高載量和高包封率為目標，并且高包封率也是脂質(zhì)體充分發(fā)揮優(yōu)勢，比普通制劑更加高效、低毒的關(guān)鍵。由表可知，在本實驗選取的制備脂質(zhì)體條件下，3次重復(fù)實驗的包封率均在60%以上，并且3次實驗無顯著差異（p>0.05），說明重復(fù)性好，所選的工藝條件是可行的。

檸檬醛脂質(zhì)體與游離檸檬醛在室溫下不同放置時間的保留率

經(jīng)過脂質(zhì)體包裹后，是否具有緩釋效果是判斷該脂質(zhì)體能否發(fā)揮其長效性的關(guān)鍵。檸檬醛脂質(zhì)體和游離檸檬醛于室溫下儲存3周的保留率變化曲線如圖5所示。兩種體系中檸檬醛的保留率表現(xiàn)出了很大的差異，游離檸檬醛的保留率下降幅度大，在室溫下貯存1周后其體系中檸檬醛的保留率幾乎降至為0，再一次佐證了檸檬醛在空氣中易揮發(fā)不穩(wěn)定的特點；而檸檬醛脂質(zhì)體中檸檬醛的保留率雖然也表現(xiàn)為下降趨勢，但在室溫下貯存3周后仍然保留初始檸檬醛含量的20%左右且下降速率較為緩慢?？梢钥闯?，未經(jīng)包裹的檸檬醛揮發(fā)較快，而經(jīng)過脂質(zhì)體包封之后的檸檬醛其釋放速度大幅減緩，持續(xù)揮發(fā)量明顯減少，說明脂質(zhì)體能夠延長檸檬醛的保留時間，具有一定持續(xù)釋放的能力，較好地阻止了檸檬醛的損失。

檸檬醛脂質(zhì)體儲存穩(wěn)定性的考察

檸檬醛脂質(zhì)體在室溫下放置不同時間的粒徑與Zeta電位變化情況

脂質(zhì)體是一種熱力學(xué)不穩(wěn)定的動態(tài)膜，脂質(zhì)分子之間能不斷運動交換位置，在貯存過程中會自發(fā)產(chǎn)生聚集、融合、絮凝等失穩(wěn)現(xiàn)象，導(dǎo)致脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。如圖6所示，檸檬醛脂質(zhì)體在室溫下儲存3周后，其平均粒徑從最初的105.7±2.08增加至238.0±29.82nm，并且隨著時間的變化，脂質(zhì)體平均粒徑的變化程度略高。說明了脂質(zhì)體顆粒發(fā)生了聚集融合，囊泡的聚集了導(dǎo)致粒徑的增加，但脂質(zhì)體平均粒徑的增加主要集中在前3周，此后粒徑繼續(xù)增加的趨勢不如前期明顯（未在圖片中顯示）。而隨著儲存時間的延長，Zeta電位從高負值（-43.2mV）降低為中等負值（-25.4mV），這主要由于構(gòu)成檸檬醛脂質(zhì)體壁材的主要成分為大豆卵磷脂，其末端的羥基帶負電荷，而其分子中含有不飽和的脂肪酸鏈，易與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)并進一步水解成甘油磷酸復(fù)合物及脂肪酸，使體系中負電荷總量下降；另一方面，大豆卵磷脂的氧化水解會增加膜的流動性，致使包封的檸檬醛滲漏，導(dǎo)致脂質(zhì)體溶液中的離子強度增大，而離子強度增大到一定程度時所引起的靜電屏蔽效應(yīng)會使得脂質(zhì)體表面電荷密度降低?？偟膩碚f，本實驗所制備的檸檬醛脂質(zhì)體在室溫下儲存的平均粒徑及Zeta電位變化符合脂質(zhì)體的一般規(guī)律，且變化趨勢在較穩(wěn)定的范圍內(nèi)，更重要的是現(xiàn)制的脂質(zhì)體符合良好穩(wěn)定性的特征(平均粒徑、PDI及Zeta電位)。因此，可以認為現(xiàn)制備的檸檬醛脂質(zhì)體具有較好的穩(wěn)定性。此外，脂質(zhì)體較好的儲藏穩(wěn)定性還可以從其照片直觀地觀察到，于室溫下放置1個月后仍然澄清均一，無油滴溶出亦無沉降現(xiàn)象（圖7）。當然，脂質(zhì)體長期存放還是需要注意的，可以通過密封放置在較低的溫度下來提高脂質(zhì)體的穩(wěn)定性。

圖7 檸檬醛脂質(zhì)體在室溫下放置一個月的外觀狀態(tài)A：放置前的檸檬醛脂質(zhì)體；B：放置一個月后的檸檬醛脂質(zhì)體

總結(jié)：本實驗通過薄膜分散法結(jié)合高壓微射流均質(zhì)成功制備了檸檬醛脂質(zhì)體，并對其進行了外觀形態(tài)表征。結(jié)果顯示，制備得到的檸檬醛脂質(zhì)體呈近似球形囊泡狀，平均粒徑為105.7±2.08nm，PDI為0.236±0.010小于0.3，均一性良好并且具有較高的包封率（61.75±1.58%）。而保留率結(jié)果顯示，包封之后的檸檬醛脂質(zhì)體在室溫下貯存3周后仍然保留初始檸檬醛含量的20%左右，能夠克服精油易揮發(fā)的缺點，達到長效釋放的效果。穩(wěn)定性考察顯示制備的檸檬醛脂質(zhì)體在室溫條件下避光放置1個月，無絮凝沉降現(xiàn)象，高負Zeta電位（-43.2mV）也間接證明了其具備較好的穩(wěn)定性。