《食品工业科技》客座主编专栏：湖北工业大学张毅讲师|艾叶多糖明胶微球的制备及其体外释放性能

2023年8月，湖北工业大学张毅讲师课题组在国家综合性科技期刊《食品工业科技》发表题为《艾叶多糖明胶微球的制备及其体外释放性能》的论文。湖北工业大学张毅讲师为通讯作者，湖北工业大学硕士研究生王云鹏为第一作者。论文得到了湖北省自然科学基金项目（2016CFB105）的资助。

图片来源于图司机

图1 艾叶多糖DEAE-52纤维柱色谱图

注：梯度曲线为 NaCl 溶液浓度。

用DEAE纤维素-52色谱柱纯化多糖，NaCl溶液浓度梯度（0~0.5 mol/L）洗脱粗多糖。如图1所示，观察到4个峰，表明成功分离了4个不同的组分。

图2 多糖浓度对微球包封率、载药量的影响

注：不同小写字母表示样品间差异显著（P<0.05），图3~图5,图10同。

由图2可知，1~15mg/mL时包封率和载药量逐渐增加。当多糖浓度达到15mg/mL时，微球的包封率和载药量达到了最高分别为64.14%和9.56%。当在20mg/mL时，包封率出现下降，载药量保持升高，分别为60.33%和12.06%。

图3 明胶质量分数对微球包封率、载药量的影响

由图3可知，当明胶质量分数为8%时，微球的包封率和载药量分别为39.33%和4.92%。随着明胶质量分数增大，包封率和载药量呈现先升高后降低的趋势。当明胶质量分数达到10%时，微球的包封率和载药量分别为56.41%和5.64%。

图4 油水比对微球包封率、载药量的影响

如图4所示，随着油水比值的增加，包封率和载药量逐渐上升。当油水比为2:1时，微球的包封率和载药量分别为45.76%和3.74%。当油水比为4:1时达到最大值，包封率和载药量分别为56.41%和5.64%。当油水比达到5:1时，包封率和载药量显著下降（P<0.05）。

如图5所示，当乳化剂浓度为0.8%时微球的包封率和载药量分别为49.18%和4.92%。随着乳化剂浓度的增高，包封率与载药量逐渐增加。当浓度为1.2%时达到极值，包封率和载药量分别为58.12%和5.81%，随后包封率随浓度增加而下降。

表2 响应面因素设计及结果

表3 包封率回归模型方差分析结果

表4 载药量回归模型方差分析结果

图6 各因素交互作用响应面图

结果表明，最优配方为艾叶多糖浓度为15mg/mL、油水比为3.8:1、乳化剂浓度为1.2%、明胶质量分数为10.20%，其包封率为63.80%，载药量为9.38%。

图7 艾叶多糖明胶微球扫描电镜图

图8 粒径分布图

由图7所示，微球形态圆整，表面相对光滑。图8为微球粒径分布图，微球平均粒径为59.593μm，跨距为1.755，粒径跨度较小。

表5 在pH2.5释放介质中释药曲线拟合结果

表6 在pH7.4释放介质中释药曲线拟合结果

图9 艾叶多糖明胶微球体外释药曲线

由表5、表6可知，在零级、一级、Higuchi模型拟合中，艾叶多糖明胶微球的释放与一级动力学模型拟合度高。累积释药曲线如图9所示，艾叶多糖-明胶微球在酸性条件下（pH2.5）释放较缓；在酸性条件下艾叶多糖明胶微球0.5h药物释放达30%以下，4h后药物释放达60%以上，而在pH7.4条件下0.5h药物释在40%左右，4h后药物释放达80%以上。

图10 α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活性抑制实验结果

由图10可知，在pH7.4中释放介质中抑制活性要高于在pH2.5的释放介质中。在pH7.4释放介质中，微球释放多糖对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制率分别为 31.31%和17.15%，多糖对两种酶抑制率分别为 34.13%和18.05%，抑制活性无显著性差异（P>0.05）。

综上所述，本研究为艾叶多糖调节降血糖相关功能食品开发奠定了理论基础。但目前还有些许问题尚未解决，微球粒径较大，可能是由于乳化过程中的搅拌速度太低引起的，需要通过后续实验探究搅拌速度对制备工艺的影响。且关于微球的表征只停留在初步，需要通过红外光谱、差示扫描热量分析、X射线衍射等手段，对微球的结构和热稳定性进行进一步的探究。