姜黄素提取及姜黄素纳米粒的制备及优化

背景：姜黄素是姜黄的主要活性成分，在抗肿瘤、抗炎、抗氧化等方面具有显著的药用价值，然而水溶性差、化学性质不稳定且易分解等导致姜黄素的提取困难、提取产率较低，因此，优化姜黄素提取方法显得尤为重要。目的：为提高姜黄素的提取产率与利用价值，优化姜黄素提取工艺和姜黄素纳米粒制备工艺。方法：采用乙醇提取法、超声提取法、离子液体提取法、酶提取法与离子液体联合超声辅助酶提取法分别从姜黄中提取姜黄素，通过高效液相色谱法检测姜黄素提取产率，确定最佳的提取方法，进行后续工艺优化实验。以离子液体种类、反应温度、超声时间、液料比、离子液体浓度、酶药质量比为参数，姜黄素提取产率为响应值，采用单因素结合响应面实验确定离子液体联合超声波辅助酶提取法的最佳制作工艺。以醋酸浓度、壳聚糖与三聚磷酸钠质量比、搅拌速率、姜黄素质量浓度、三聚磷酸钠质量浓度、壳聚糖质量浓度为参数，药物包封率为响应值，采用单因素结合响应面实验确定离子交联法制备姜黄素纳米粒的最优工艺。在最佳工艺下制备姜黄素纳米粒，检测纳米粒的粒径、多分散指数、Zata电位值、载药量、稳定性、溶血率与体内外抗氧化能力。结果与结论：(1)在5种提取方法中，离子液体联合超声辅助酶提取的姜黄素产率最高，选取该方法作为姜黄素提取方法进行后续实验。单因素结合响应面实验结果显示，姜黄素提取的最佳工艺为：离子液体选择1-己基-3-甲基咪唑氯盐、反应温度55℃、液料比40 mL/g、超声时间57 min、离子液体浓度57%、酶药质量比为3.5∶10，所得姜黄提取产率为3.10%；姜黄素纳米粒的最佳制备工艺为：冰醋酸浓度0.5%、壳聚糖与三聚磷酸钠质量比为5.0∶1、搅拌速度150 r/min、姜黄素质量浓度2.23 mg/mL、三聚磷酸钠质量浓度1.45 mg/mL、壳聚糖质量浓度3.63 mg/mL，所得药物包封率为90.61%。(2)姜黄素纳米粒的载药量为(14.49±0.23)%，平均粒径为(76.95±1.65) nm，多分散系数为0.15±0.02,Zata电位值为(32.37±1.46) mV；姜黄素纳米粒具有良好的稳定性与血液相容性，未引发溶血反应，在体内外的抗氧化能力均强于游离姜黄素。(3)结果表明，工艺优化不仅解决了姜黄素提取产率低、溶解性差和生物利用度低等难题，并且增强了其体内外抗氧化活性。