瓦文強，秦娟娟，楊敏，魏彥明,*，袁子文，紀鵬，甄晨波

1(甘肅農(nóng)業(yè)大學 理學院，甘肅 蘭州，730070)2(甘肅農(nóng)業(yè)大學 動物醫(yī)學院，甘肅 蘭州，730070)

酪蛋白是牛乳中含量最高的蛋白質(zhì)，是一類結(jié)構(gòu)相近且磷酸化的蛋白總稱，主要包括αs1-、αs2-、β-和κ-酪蛋白4種單體。牛乳中，4種酪蛋白單體通過疏水、靜電等相互作用形成直徑大小為80～400 nm的近球形粒子，稱為酪蛋白膠束[1]。酪蛋白膠束結(jié)構(gòu)獨特，內(nèi)部由αs-、β-酪蛋白及礦物元素組成，形成多個疏水空腔，κ-酪蛋白覆蓋在膠束表面形成毛發(fā)層，具有較好的親水性；因此，酪蛋白膠束具有疏水內(nèi)部和親水表面，易溶于水，且結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定[2]。酪蛋白膠束可通過膜分離技術(shù)提取，其來源廣泛、成本低廉、營養(yǎng)價值高，且具有可降解和生物相容性高等優(yōu)點。

果膠是一種天然水溶性陰離子多糖，其中半乳糖醛酸含量超過65%，結(jié)構(gòu)多樣，來源廣泛，價格低廉[3]。果膠具有降低膽固醇和血糖水平等功效，其抗結(jié)腸癌的效果尤為明顯[3]。在食品工業(yè)領(lǐng)域中，果膠作為一種食品添加劑，可用于改善食品的口感、質(zhì)地、外觀等特性。近年來，眾多研究發(fā)現(xiàn)，果膠作為天然大分子親水性多糖，可以用來提高乳液的穩(wěn)定性[4]。

乳液凝膠是一類具有特殊三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠，內(nèi)部具有乳液的O/W或W/O結(jié)構(gòu)，甚至可以是多相乳液結(jié)構(gòu)，外觀表現(xiàn)為凝膠。乳液凝膠不僅給予產(chǎn)品順滑的口感，還可以用于負載活性分子，將其均勻分散在凝膠質(zhì)地中，實現(xiàn)功能成分靶向輸送[5]。乳化劑是乳液及乳液凝膠制備的關(guān)鍵成分之一。目前，食品工業(yè)用乳化劑多為化學合成的小分子物質(zhì)，其食用安全性及添加量備受消費者關(guān)注。因此，選用具有一定乳化功能的天然大分子作為基質(zhì)，是乳液及乳液凝膠的研究熱點，其中以蛋白質(zhì)-多糖復合物為基質(zhì)的乳液及乳液凝膠制備倍受研究者青睞[6]。果膠不僅具有優(yōu)良的乳化性，而且黏度較高，可通過位阻效應、靜電斥力等作用穩(wěn)定油滴，可顯著提高乳液的穩(wěn)定性，因此成為制備乳液及凝膠的常用多糖[7]。另外，還可通過Ca2+交聯(lián)以促使果膠凝膠，提升其穩(wěn)定性[3]。有研究指出，以玉米醇溶蛋白-果膠復合物為基質(zhì)制備的O/W乳液穩(wěn)定性高于單一基質(zhì)制備的乳液[8]。酪蛋白具有較好的乳化性和凝膠性，是乳液及凝膠制備的主要蛋白質(zhì)基材之一[5]。酪蛋白在乳液凝膠制備過程中不僅可用于乳化油滴，還可作為凝膠基質(zhì)用于制備酸誘導和酶誘導凝膠[9]。另外，添加一定量的多糖可縮短酪蛋白凝膠時間[5]。然而，以酪蛋白膠束-果膠復合物為基質(zhì)的乳液凝膠制備及性質(zhì)研究鮮為報道。

乳液及乳液凝膠不僅可作為食品原料，賦予食品特殊質(zhì)地和品質(zhì)，還可用于活性分子負載和遞送，提高其生物利用度。有研究指出，將姜黃素負載于以酪蛋白-大豆可溶性多糖為基質(zhì)的O/W型乳液中，有效減緩了其降解，且乳劑組的姜黃素口服生物利用度比姜黃素/吐溫-20混懸液組的生物利用度高11倍[10]。而且，酪蛋白酸鈉-果膠復合基質(zhì)的乳劑可用于負載表沒食子兒茶素，有效減少了唾液黏蛋白誘導的乳液聚集，實現(xiàn)了對表沒食子兒茶素的保護[11]。大黃素是一種從植物中提取的天然藥物分子，具有多種藥理活性，如抗炎、抗腫瘤、抗應激等[12]。還有研究表明，大黃素可以通過抑制HIF-1α、VEGF-α、EphA2、MMP-2蛋白的表達，抑制前列腺癌的血管擬態(tài)形成，從而抑制前列腺癌的發(fā)生[13]。然而，大黃素的水溶性較差，在加工、儲藏和胃腸道環(huán)境中易氧化降解，因此口服大黃素的生物利用度很低。近年來，有研究表明，經(jīng)脂質(zhì)納米粒負載后，大黃素穩(wěn)定性提高[14]。另外，聚乳酸微球負載的大黃素肝腎毒性降低，緩釋效果顯著[15]。然而，乳液凝膠對大黃素的負載研究鮮有報道。

本文以膠束態(tài)酪蛋白-果膠復合物為基質(zhì)，以溶解了姜黃素的大豆油作為油相，采用均質(zhì)法制備出不同酪蛋白-果膠比例的乳液凝膠，系統(tǒng)分析了乳液凝膠的結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)及穩(wěn)定性，通過體外模擬消化評價了凝膠中大黃素的釋放過程，并研究了凝膠載體中大黃素的細胞毒性。研究結(jié)果可為大黃素凝膠劑型的開發(fā)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

酪蛋白膠束：巴氏滅菌牛乳，蘭州天天鮮乳制品有限責任公司，采用離心機于4 000×g離心脫脂20 min后過100 kDa有機膜濃縮4倍；濃縮液經(jīng)冷凍干燥即得膠束態(tài)酪蛋白。經(jīng)測定，酪蛋白膠束中蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為(83.26±1.87)%。

果膠、大黃素、脂肪酶(10萬U/g)、胃蛋白酶(15 000 U/mg)、胰蛋白酶(2 500 U/mg)、豬膽鹽、尼羅紅、羅丹明B，上海麥克林生化科技有限公司；Cell Counting Kit-8，北京索萊寶科技有限公司；其余試劑均為分析純。

AD500S-H均質(zhì)機，上海昂尼儀器儀表有限公司；Bettersize 2000激光粒度分布儀，丹東百特儀器有限公司；Nicolet iS50 FTIR紅外光譜儀，美國賽默飛世爾科學公司；XD3 X射線多晶衍射儀，北京浦肯氏通用儀器有限公司；STA 449 F5 TG-DSC熱分析儀，德國耐馳儀器制造有限公司；H1850離心機，湖南湘儀有限責任公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 乳液凝膠的制備

參考寧雪瑩等[16]的方法并稍做修改。將果膠溶解分散至pH 6.86、0.5 mol/L的磷酸鹽緩沖溶液中，37 ℃恒溫水浴下充分攪拌過夜至完全溶解(約15 h)，質(zhì)量濃度為0.2 g/L，備用。

將酪蛋白膠束溶解于pH 6.86、0.5 mol/L的磷酸鹽緩沖溶液中，使酪蛋白膠束質(zhì)量濃度為0.4 g/L。添加質(zhì)量濃度0.2 g/L的疊氮化鈉，備用。

將配制好的酪蛋白溶液和果膠溶液分別按照5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1的體積比混合，在37 ℃恒溫水浴鍋內(nèi)攪拌3 h，備用[不同體積比的酪蛋白-果膠復合物下文分別用M-P(5/5)、M-P(6/4)、M-P(7/3)、M-P(8/2)、M-P(9/1)表示]。將大黃素分散至食用大豆油中，室溫下充分攪拌過夜至完全溶解(約15 h)，使大黃素質(zhì)量濃度為0.5 mg/mL，備用。取9 mL酪蛋白-果膠混合液與21 mL油相于燒杯中，均質(zhì)機探頭伸至液面下2/3處，室溫下以14 000 r/min的轉(zhuǎn)速均質(zhì)3 min，之后儲藏于4 ℃冰箱待用[不同比例的酪蛋白-果膠復合物所制備的乳液凝膠下文分別用M-P-O(5/5)、M-P-O(6/4)、M-P-O(7/3)、M-P-O(8/2)、M-P-O(9/1)、M-P-O(10/0)表示]。

1.2.2 乳液凝膠的CaCl2處理

在制備好的凝膠中添加適量0.05 mol/L的CaCl2溶液，使乳液凝膠完全浸泡其中靜置6 h，之后將CaCl2溶液倒出，蒸餾水清洗凝膠表面，備用。

1.2.3 熒光顯微鏡觀察

于酪蛋白-果膠混合液中添加0.1 μg/mL羅丹明B并攪拌均勻，油相中添加0.1 μg/mL尼羅紅并攪拌均勻，采用1.2.1的方法制備凝膠，在熒光顯微鏡下觀察微觀結(jié)構(gòu)。

1.2.4 粒徑測量

采用激光粒度分布儀分別測定酪蛋白膠束溶液、果膠溶液以及不同配比下酪蛋白-果膠復合物的粒徑，使用前儀器進行清洗和校零，水作為分散劑，平衡時間120 s，樣品折射率1.35，介質(zhì)折射率1.33。

乳液凝膠無法在水中均勻分散，故粒徑測量采用光學顯微鏡觀察并且拍照，然后使用軟件ImageJ對顯微鏡照片中的油滴進行粒徑統(tǒng)計分析。

1.2.5 傅里葉變換紅外光譜(Fourier transform infrared spectroscopy，F(xiàn)TIR)測量

使用衰減全反射(attenuated total refraction，ATR)模式單元的紅外光譜儀，記錄各樣品的紅外光譜。

1.2.6 X射線衍射(X-ray diffraction，XRD)測量

使用X射線多晶衍射儀在Cu Ka輻射下連續(xù)掃描，掃描速率為5 °/min，分別記錄各樣品的X射線衍射譜圖。

1.2.7 熱穩(wěn)定性分析

用TG-DSC熱分析儀測定各樣品的熱穩(wěn)定性。稱量樣品15～20 mg，置于氧化鋁坩鍋中，以5 ℃/min的升溫速率從25 ℃加熱至500 ℃，用空坩堝作空白對照。

1.2.8 貯藏穩(wěn)定性

將制備好的乳液凝膠貯藏于4 ℃冰箱中，每隔一定時間取出觀察并拍照記錄；在光學顯微鏡下觀察微觀結(jié)構(gòu)。

1.2.9 大黃素體外模擬釋放分析

參考MOHAMMADIAN等[17]的方法并稍作修改。將1 g凝膠樣品(或與凝膠中所含大黃素等量標品)置于3 mL pH 1.2模擬胃液(simulated gastric fluid，SGF)中(由2 g/L NaCl、7 mL/L HCl、3.2 g/L胃蛋白酶和5 g/L脂肪酶組成，最終pH值為1.2)，裝于透析袋(截留分子質(zhì)量1 kDa)中。將透析袋置于含有150 mL釋放介質(zhì)的燒杯中，釋放介質(zhì)由75 mL乙醇和75 mL無酶SGF組成。在37 ℃、100 r/min下振蕩2 h。將溶液的pH調(diào)至7.5，加入6 mL模擬腸液(simulated intestinal fluid，SIF)，由6.8 g/L KH2PO4、10 g/L胰蛋白酶、5 g/L脂肪酶和12 g/L豬膽鹽組成，最終pH為7.5。然后將透析袋置于含有150 mL釋放介質(zhì)的燒杯中，釋放介質(zhì)由75 mL乙醇和75 mL無酶SIF組成，并在37 ℃、100 r/min下振蕩4 h。在每個特定時間點收集3 mL透析袋外溶液，并添加等體積新鮮介質(zhì)。采用紫外-可見分光光度計在311 nm處測定透析液的吸光值，以同一釋放介質(zhì)中繪制的大黃素標準曲線為依據(jù)計算大黃素濃度，進而計算釋放率。

1.2.10 細胞毒性評價

將大黃素標品及酪蛋白-果膠復合凝膠M-P-O(7/3)制備成不同質(zhì)量濃度(5、10、20、40、80 μg/mL，培養(yǎng)基稀釋)備用。在96孔板中配制100 μL的293T細胞懸液。將培養(yǎng)板在培養(yǎng)箱預培養(yǎng)24 h(37 ℃，5% CO2的條件下)。向培養(yǎng)板加入10 μL不同濃度的樣品，在培養(yǎng)箱培育6 h。向每孔加入10 μL CCK-8溶液。在加CCK-8之前更換新鮮培養(yǎng)基(除去培養(yǎng)基，并用培養(yǎng)基洗滌細胞2次，然后加入新的培養(yǎng)基)，去除藥物影響。將培養(yǎng)板在培養(yǎng)箱內(nèi)培育4 h后用酶標儀測定450 nm處的吸光度，計算細胞活力，如公式(1)所示。

(1)

式中：A加藥，具有細胞、CCK-8溶液和藥物溶液的孔的吸光度；A空白，具有培養(yǎng)基和CCK-8溶液而沒有細胞的孔的吸光度；A0加藥，具有細胞、CCK-8溶液而沒有藥物溶液的孔的吸光度。

1.2.11 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

所有實驗重復3次，數(shù)據(jù)以平均值±標準偏差表示。采用SPSS 26進行單因素方差分析，P<0.05差異顯著。采用Origin 9軟件進行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 凝膠顯微結(jié)構(gòu)及粒徑分析

圖1-a為采用粒度儀測定的不同比例下酪蛋白-果膠復合物粒徑。酪蛋白膠束平均粒徑為(190.72±6.04)nm，果膠平均粒徑為(5 180.66±136.09)nm。當酪蛋白膠束與果膠以一定比例混合后，復合物粒徑隨著果膠添加量的增加逐漸增大，但依然為納米級粒子。由此可見，與酪蛋白膠束混合后，果膠結(jié)構(gòu)改變，粒徑減小。果膠上的羧基基團pKa為3.5，酪蛋白膠束等電點為4.6，果膠與酪蛋白在不同pH條件下相互作用不同，形成的復合物類型不同[18]。研究指出，當體系pH接近中性時，酪蛋白膠束和果膠均帶負電荷，二者發(fā)生排斥作用，可能形成相容的單相體系，2個大分子分布均勻，體系穩(wěn)定；也可能形成兩相，互不相容；二者形成的體系類型與其濃度有關(guān)[3]。本研究中，果膠濃度較低，當與酪蛋白膠束溶液混合時，在靜電斥力作用下，果膠分子結(jié)構(gòu)變化，形成粒徑較小的粒子，充斥在酪蛋白膠束粒子之間，從而形成穩(wěn)定的單相體系。因此，復合物粒徑顯著低于果膠粒徑。隨著果膠添加量的增大，混合物中果膠粒子數(shù)量增加，而果膠粒徑大于酪蛋白膠束粒徑，所以混合體系粒徑隨果膠添加量的增加而增大。

a-酪蛋白-果膠復合物粒徑;b-乳液凝膠中油滴粒徑分布;c-乳液凝膠M-P-O(7/3)熒光顯微結(jié)構(gòu)圖1 酪蛋白-果膠復合物及乳液凝膠油滴粒徑和顯微鏡照片F(xiàn)ig.1 Particle size of casein-pectin mixture and oil droplets in emulsion gels and optical micrographs of emulsion gels

圖1-b為不同比例酪蛋白-果膠復合物乳液凝膠中油滴的粒徑分布圖。凝膠中油滴粒徑隨著果膠添加量的增加而減小。其中，酪蛋白膠束乳液凝膠油滴粒徑為80 μm，當酪蛋白-果膠體積比為9∶1時，油滴粒徑減小至60 μm，酪蛋白-果膠體積比為7∶3時，粒徑降至40 μm，這與酪蛋白-果膠復合物的粒徑變化趨勢相反，說明酪蛋白-果膠復合體系的乳化性較單一酪蛋白膠束好，可以更好地降低油水界面的表面張力[19]。當酪蛋白-果膠體積比為5∶5、6∶4時，復合物黏度過大，難以與大豆油形成均一穩(wěn)定的凝膠，因此后續(xù)實驗不再考慮該比例。研究指出，油滴粒徑減小不僅有利于增加乳液的穩(wěn)定性，而且可縮短油滴間距離，從而增加乳滴間相互作用，進而賦予乳液更高的黏度[16]。因此，適量添加果膠可提升酪蛋白膠束乳液凝膠的穩(wěn)定性。

乳液凝膠M-P-O(7/3)的熒光顯微鏡照片如圖1-c所示，乳液類型為O/W，油滴粒徑分布較為均勻。由于果膠濃度較小，且與酪蛋白膠束間形成靜電斥力；而且果膠的乳化活性較酪蛋白差，因此酪蛋白膠束覆蓋在油滴表面，果膠粒子充斥在油滴之間。酪蛋白膠束與果膠在靜電斥力作用下，油滴粒徑有所減小，有利于乳液穩(wěn)定。另外，果膠增加了凝膠的黏度，從而提高了凝膠的穩(wěn)定性。由此推斷，酪蛋白膠束-果膠復合乳液凝膠穩(wěn)定性高于酪蛋白膠束乳液凝膠。

2.2 乳液凝膠的紅外光譜分析

酪蛋白、果膠及其不同比例復合物的紅外光譜如圖2-a所示。

a-酪蛋白-果膠復合物；b-乳液凝膠圖2 酪蛋白-果膠復合物及乳液凝膠的紅外光譜圖Fig.2 FTIR spectra of casein-pectin mixture and emulsion gels

2.3 乳液凝膠的XRD分析

酪蛋白、果膠及復合物的XRD圖如圖3-a所示。酪蛋白、果膠為大分子，沒有特征衍射峰，這與文獻報道一致[22]。酪蛋白和果膠混合后，復合物的衍射峰有所偏移，說明果膠和酪蛋白膠束之間產(chǎn)生了物理作用，果膠結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，與粒徑研究結(jié)果一致(圖1-a)；但復合物依然表現(xiàn)為大分子特征。酪蛋白-果膠復合物乳液凝膠的XRD圖如圖3-b所示。

a-酪蛋白-果膠復合物；b-乳液凝膠圖3 酪蛋白-果膠復合物及乳液凝膠的XRD圖Fig.3 X-ray diffraction spectra of casein-pectin mixture and emulsion gels

凝膠衍射峰與油的衍射峰位置基本一致，說明油滴均勻分布于凝膠內(nèi)部。與大黃素標品XRD圖譜相比，凝膠中大黃素的特征衍射峰消失，表明大黃素被完全包裹在乳液凝膠之中，處于內(nèi)相，再次證實了乳液的O/W結(jié)構(gòu)。

2.4 乳液凝膠的熱穩(wěn)定性分析

酪蛋白膠束、果膠及大豆油的熱重(thermogravimetric，TG)曲線如圖4-a所示。油的熱穩(wěn)定性最高，其主要失重出現(xiàn)在350～450 ℃，為油的汽化和分解溫度。果膠和酪蛋白膠束第一失重階段在70～100 ℃，為水分蒸發(fā)階段。果膠第二失重階段出現(xiàn)在200～300 ℃，為果膠的分解所致[23]。酪蛋白膠束的第二失重階段為250～350 ℃，為膠束解離及酪蛋白分解階段?？梢?，酪蛋白膠束熱穩(wěn)定性高于果膠。乳液凝膠的TG曲線如圖4-b所示，乳液凝膠的失重曲線相似，說明各凝膠微觀結(jié)構(gòu)相似。乳液凝膠的第一失重階段出現(xiàn)在70～100 ℃，主要原因為凝膠中水分汽化。隨著果膠添加量的增加，第一階段失重率增大，這是因為果膠濃度低于酪蛋白，所以水分含量增加，因此水分汽化引起的失重率隨著果膠添加量的增加而增大。當溫度升高至350～450 ℃，食用豆油開始汽化和分解，酪蛋白和果膠也開始分解，此時凝膠質(zhì)量迅速降低。溫度高于450 ℃之后，質(zhì)量損失速度減緩，剩余殘渣碳化，這與曹慶龍等的研究結(jié)果一致[24]。綜上所述，酪蛋白-果膠復合乳液凝膠具有較高的熱穩(wěn)定性。

a-酪蛋白、果膠和大豆油的TG曲線；b-乳液凝膠的TG曲線圖4 酪蛋白-果膠乳液凝膠的熱穩(wěn)定性Fig.4 Thermal stability of casein-pectin emulsion gel

2.5 乳液凝膠的貯藏穩(wěn)定性分析

由圖5-a可以看出，貯藏7 d后，乳液凝膠M-P-O(10/0)發(fā)生輕微分層現(xiàn)象，底層有少量水相析出；貯藏90 d后，乳液凝膠M-P-O(9/1)也出現(xiàn)乳析，而M-P-O(8/2)、M-P-O(7/3)尚未分層。貯藏240 d后，乳液凝膠M-P-O(8/2)、M-P-O(7/3)依舊未分層，說明這2個樣品穩(wěn)定性較高。由此可見，添加果膠提高了乳液凝膠的穩(wěn)定性。

a-外觀照片;b-顯微鏡照片圖5 貯藏期間酪蛋白-果膠乳液凝膠外觀和顯微鏡照片F(xiàn)ig.5 Apperance and optical micrographs of casein-pectin emulsion gel

酪蛋白膠束帶有負電荷，形成乳液時膠束粒子覆蓋在油滴表面，使其表面帶上負電荷，在乳滴間形成靜電斥力，起到穩(wěn)定油滴的作用；添加果膠后，果膠充斥在油滴之間，與油滴表面酪蛋白膠束間形成靜電斥力，進而增加油滴間斥力；另外，果膠黏度較大，也有利于阻止油滴聚集。因此，添加果膠后，乳液凝膠穩(wěn)定性提升，且其穩(wěn)定性隨果膠添加量增加而增大。呂思伊等[4]研究證實，添加果膠有利于提高核桃蛋白乳液的穩(wěn)定性，與本文研究結(jié)果一致。

由圖5-b可以看出，酪蛋白膠束乳液凝膠油滴粒徑大于酪蛋白-果膠復合乳液凝膠中油滴粒徑，且油滴大小隨著果膠添加量的增大而減小。貯藏7 d后，酪蛋白膠束乳液凝膠中油滴粒徑略微增大，該現(xiàn)象在貯藏30 d時更加明顯。貯藏90 d后，乳液凝膠M-P-O(9/1)的油滴粒徑明顯增大，這是由于小分子的油滴聚集所致。貯藏240 d后，乳液凝膠M-P-O(8/2)、M-P-O(7/3)的油滴粒徑仍然未發(fā)生明顯改變，這與凝膠的外觀變化一致。由此可見，添加適量果膠后，酪蛋白膠束乳液凝膠穩(wěn)定性顯著提高，酪蛋白-果膠復合乳液凝膠的貯藏期較長，可用作藥物載體。

2.6 乳液凝膠中大黃素的胃腸模擬釋放分析

如圖6所示，在模擬胃液中，大黃素溶解性差，釋放率極低，而將其分散于凝膠中有利于提高其分散性和溶解性，因此凝膠中大黃素釋放率高于游離大黃素。在模擬腸道消化中，隨著消化時間的延長，大黃素的釋放率呈上升趨勢。累積消化240 min后，凝膠中大黃素釋放率大于游離大黃素，這是因為凝膠中大黃素分散較好，溶解性增大，更易于擴散，而游離大黃素溶解性差，在腸液中難以分散，其擴散速率較低。腸液環(huán)境中，未添加果膠的凝膠中大黃素釋放最快，因為其黏度較低，大黃素在凝膠內(nèi)部擴散較快。

圖6 酪蛋白-果膠乳液凝膠中大黃素的胃腸模擬釋放曲線Fig.6 Simulated gastrointestinal release of emodin from casein-pectin emulsion gels

就CaCl2處理的凝膠而言，當果膠含量較低時，凝膠中大黃素釋放速率與未交聯(lián)凝膠相當。然而，當酪蛋白與果膠體積比達到8∶2時，大黃素釋放率顯著降低，且低于游離大黃素的釋放率。當消化時間為360 min時，游離大黃素的釋放率為(53.97±4.42)%，而CaCl2交聯(lián)的M-P-O(8/2)和M-P-O(7/3)中大黃素的釋放量分別為(50.21±4.14)%和(38.40±6.89)%。由于Ca2+可交聯(lián)果膠，形成致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不僅提升了乳液凝膠系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而且減緩了大黃素在凝膠網(wǎng)絡(luò)中的擴散速率。因此，乳液凝膠中大黃素的釋放速率減緩[20,25]。綜上所述，適宜的Ca2+交聯(lián)有利于延緩酪蛋白-果膠復合凝膠中大黃素的釋放。

2.7 乳液凝膠的細胞毒性分析

如圖7所示，當大黃素質(zhì)量濃度低于20 μg/mL時，細胞活力均大于90%，這說明低濃度大黃素標品對細胞的毒性較小。當大黃素質(zhì)量濃度為40 μg/mL時，細胞活力下降至45%以下，且隨著大黃素濃度的繼續(xù)升高，細胞活力逐漸降低，表明高濃度大黃素對細胞有明顯毒性。當大黃素被負載于乳液凝膠后，大黃素質(zhì)量濃度≤80 μg/mL時，細胞活力均在85%以上。由此可見，酪蛋白-果膠復合乳液凝膠體系負載可顯著降低大黃素的細胞毒性。

圖7 乳液凝膠中大黃素的細胞毒性分析Fig.7 Cell cytotoxic analysis of emodin in emulsion gel注：不同字母代表差異顯著，P<0.05

3 結(jié)論

以不同配比酪蛋白-果膠復合物為基質(zhì)，將大黃素負載于油相，制備了含油量70%的乳液凝膠。通過顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，乳液凝膠為O/W型；添加適量果膠，降低了乳液凝膠中油滴粒徑。而且，果膠與酪蛋白膠束間產(chǎn)生靜電斥力作用，提高了乳液凝膠的穩(wěn)定性。果膠-酪蛋白膠束體積比為8∶2和7∶3時，凝膠在貯藏240 d時依舊穩(wěn)定，其油滴粒徑未發(fā)生明顯改變。熱重分析發(fā)現(xiàn)，乳液凝膠具有較高的熱穩(wěn)定性。經(jīng)負載后，大黃素在模擬腸液環(huán)境中釋放速率發(fā)生改變，適量Ca2+交聯(lián)有利于延緩大黃素的釋放。細胞毒性實驗表明，負載于酪蛋白膠束-果膠復合乳液凝膠中的大黃素細胞毒性顯著低于游離大黃素。綜上所述，酪蛋白-果膠復合乳液凝膠制備簡單，凝膠穩(wěn)定性高，可實現(xiàn)大黃素的有效負載，并有利于降低其細胞毒性。