本发明属于材料制备领域,具体涉及一种黑米花色苷/羟丙基-β-环糊精包合物的制备方法。
背景技术:
1、黑米花色苷的主要成分(矢车菊素-3-o-葡萄糖苷,cyanidin-3-o-glucoside,c3g)具有广泛的生理活性,如抗氧化、清除自由基、降糖、抗肿瘤等,在食品、医疗和保健品等方面有着很大的潜力,但因其对光和热稳定性差,且容易被氧化,阻碍了其在食品医药行业中的广泛应用。
2、环糊精(cyclodextrin,cd)是由6至8个d-葡萄糖单体通过α-1,4-糖苷键连接组成大环分子,其呈现截顶圆锥状三维结构,具有疏水空腔和亲水外壁,可以通过分子间相互作用包合各种小分子或聚合物形成主-客体包合物,从而对客体具有增溶、控制释放和活性保护等功能。β-环糊精在包合方面的应用较广,对其研究也较为深入。有研究报道以黑老虎花色苷为客体,采用溶液搅拌法成功制备了β-环糊精包合物,经β-环糊精包合后,花色苷的稳定性和抗氧化活性得到了提高。但同时也发现β-环糊精存在一些不足,如肾毒性大、溶血作用强等,这在一定程度上影响了其在医药和食品领域的应用。如在注射给药时,造成肾脏损害,引起溶血甚至是注射部位坏死等不利反应。
3、β-环糊精的改性衍生物羟丙基-β-环糊精(hydroxypropyl-β-cyclodextrin,hp-β-cd)是近几年有关制备方法、毒理试验和应用研究比较透彻的β-cd衍生物之一。羟丙基-β-环糊精具有溶血活性低,在人体内基本上不会被分解代谢,也不会累积,对肌肉合黏膜几乎无刺激性,已通过美国食品药品管理局(fda)审批用作注射制剂添加物,目前已应用于食品色素、挥发油等活性成分的增溶、屏蔽、活性保护和控制释放等。
技术实现思路
1、为此,本发明提供一种黑米花色苷/羟丙基-β-环糊精包合物制备的方法,以β-环糊精的改性衍生物羟丙基-β-环糊精为主体,以黑米花色苷为客体,通过控制主客体摩尔比、搅拌时间和温度,以最简便经济的方法,更高效率地制备黑米花色苷/羟丙基-β-环糊精包合物。
2、本发明是通过如下技术方案实现的:
3、根据本发明提供的一种黑米花色苷/羟丙基-β-环糊精包合物制备的方法,采用box-behnken响应面设计法,在单因素实验的基础上,选择主客体比例(羟丙基-β-环糊精为主体,黑米花色苷为客体)、反应温度和搅拌时间三个因素作为相应变量,以单因素实验最优点为中心,围绕最优点上下各取一个水平值作为响应值,对所述的相应变量进行多项式拟合回归,得到回归方程式,对回归方程式进行计算,得到黑米花色苷/羟丙基-β-环糊精包合物的制备条件。
4、进一步的,所述回归方程为:
5、y=120.96+33.05a+5.62b+57.80c+0.41ab-2.18c-0.36bc-12.88a2-0.083b2-12.04c2;式中y
6、为黑米花色苷/羟丙基-β-环糊精包合物的包合率,变量参数a为主客体比例,b为反应温度,c为搅拌时间。
7、进一步的,所述包合方法包括以下步骤:
8、(1)称取适量羟丙基-β-环糊精与黑米花色苷。
9、(2)将黑米花色苷加到去离子水中溶解,得到溶液a;
10、(3)将羟丙基-β-环糊精加到去离子水中溶解,得到溶液b;
11、(4)分别移取一定量的溶液a、b,将溶液a缓慢加到溶液b中,一定温度下包合得到红色液体,记为溶液c;
12、(5)将溶液c去除溶剂、研磨,得到黑米花色苷/羟丙基-β-环糊精包合物。
13、上述技术方案中,进一步的,所述步骤(1)的具体步骤为称取黑米花色苷与羟丙基-β-环糊精,使摩尔比为1:(0.5-2)。
14、上述技术方案中,进一步的,所述步骤(2)中,溶液a为质量浓度为1.0%-3.0%的黑米花色苷水溶液,具体步骤为将黑米花色苷溶解在去离子水中,配置质量浓度为1.0%-3.0%的黑米花色苷水溶液。
15、上述技术方案中,进一步的,所述步骤(3)中,溶液b为质量浓度为3%-15%的羟丙基-β-环糊精水溶液,具体步骤为将羟丙基-β-环糊精溶解在去离子水中,配置质量浓度为3%-15%的羟丙基-β-环糊精水溶液。
16、上述技术方案中,进一步的,所述步骤(4)中包合方法为溶液搅拌法。
17、上述技术方案中,进一步的,所述步骤(4)包合过程中包合温度为20-40℃,包合时间为0.5-3h。
18、上述技术方案中,进一步的,所述步骤(5)中所用到的去除溶剂的方法为冷冻干燥法。
19、本发明具有如下优点:
20、本发明在在单因素试验的基础上,利用响应面法优化黑米花色苷/羟丙基-β-环糊精包合物制备工艺条件。确定主客体比例(羟丙基-β-环糊精为主体,黑米花色苷为客体)、反应温度和搅拌时间这三个条件对黑米花色苷/羟丙基-β-环糊精包合物的包合率的影响较为显著,最终确定了制备黑米花色苷/羟丙基-β-环糊精包合物的最佳工艺条件。本发明制备简单,制备快速效果好,为黑米花色苷/羟丙基-β-环糊精包合物的开发利用提供参考依据。
1.一种黑米花色苷/羟丙基-β-环糊精包合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种黑米花色苷/羟丙基-β-环糊精包合物的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,羟丙基-β-环糊精与黑米花色苷的摩尔比为1:(0.5-2)。
3.根据权利要求1所述的一种黑米花色苷/羟丙基-β-环糊精包合物的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,溶液a为质量浓度为1.0%-3.0%的黑米花色苷水溶液。
4.根据权利要求1所述的一种黑米花色苷/羟丙基-β-环糊精包合物的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,溶液b为质量浓度为3%-15%的羟丙基-β-环糊精水溶液。
5.根据权利要求1所述的一种黑米花色苷/羟丙基-β-环糊精包合物的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中包合方法为溶液搅拌法。
6.根据权利要求1所述的一种黑米花色苷/羟丙基-β-环糊精包合物的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)包合过程中包合温度为20-40℃,搅拌时间为0.5-3h。
7.根据权利要求1所述的一种黑米花色苷/羟丙基-β-环糊精包合物的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中所用到的去除溶剂的方法为冷冻干燥法。