迈克孚微射流™高压均质机在虾青素纳米脂质体中的应用
虾青素纳米脂质体 · 高压微射流 20–300 MPa · 磷脂包裹与稳定分散
一、虾青素的生物功效与分子结构
虾青素可以通过多种途径防止氧化应激损伤,具有强抗氧化性、抗糖尿病、免疫调节等多种生物功效。然而,虾青素的分子结构使其性质不稳定,从而影响其生理功能的发挥。
虾青素(astaxanthin),即 3,3′-二羟基-4,4′-二酮基-β,β′-胡萝卜素,分子式为 C40H52O4,相对分子量 596.86,是一种酮式类胡萝卜素,也是一种萜烯类不饱和化合物。其分子结构中有一条很长的共轭双键链,在共轭双键链末端有不饱和酮基和羟基,酮基与羟基构成了 α-羟基酮。这些结构具有较活泼的电子效应,可以吸引自由基或向自由基提供电子,达到去除自由基的目的。正是凭借这一特殊分子结构,虾青素可以通过多种途径防止氧化应激损伤,表现出强抗氧化性,并具有抗糖尿病、免疫调节等多种生物功效。
二、虾青素的应用难点:不稳定、难溶、生物利用度低
由于虾青素的分子结构易受到氧气、光照、高温以及金属离子等外界环境的影响,使其性质不稳定,从而影响其生理功能。此外,虾青素具有水溶性差、机体内不易分散等缺点,使其生物利用率低;实际应用中存在诸多局限性,进而限制了其在功能性食品、化妆品和医药行业中的应用。
三、活性物输送体系与脂质体包埋
活性物输送体系是近年来重点发展的高新技术之一。通过输送体系的包埋作用,不仅可以降低储存期间外界环境对虾青素的不利影响,还可以控制虾青素释放速率及在生物体内的释放部位,从而提高了虾青素的生物利用度。
脂质体是一种类似细胞膜结构的双分子层微小囊泡。虾青素被脂质体包裹后,可以提高稳定性、改善水溶性、增加生物利用度,同时也有缓释作用,是一种十分具有优势的活性物输送体系;并且将虾青素脂质体制备成纳米级别,会具有不错的表现。
四、迈克孚微射流™均质机实现纳米脂质体的工作原理
迈克孚微射流™均质设备是一种利用高压微射流技术进行均质的精密装备。该设备利用成熟稳定的液压技术,在柱塞泵的作用下将液体物料增压,凭借精确压力调节使物料压力增压到 20 MPa 至 300 MPa 之间设定的压力值。
被增压的物料,流向具有固定几何形状的金刚石(或陶瓷)制作的微通道并产生高速微射流;高速微射流物料在特定几何通道下产生物理剪切、对撞、空穴效应等物理作用力,从而对物料起到乳化、均一化作用,将粒径有效减小到纳米级并均匀分散,从而将活性成分包裹于磷脂内形成纳米级脂质体。
- 增压:液压系统与柱塞泵将物料精确增压至 20–300 MPa 设定值。
- 微通道射流:物料流向固定几何形状的金刚石(或陶瓷)微通道,形成高速微射流。
- 物理作用:高速微射流在通道内产生强烈的剪切、对撞与空穴效应。
- 纳米分散:上述作用力将物料乳化、均一化,粒径有效减小到纳米级并均匀分散。
- 磷脂包裹:活性成分被包裹于磷脂内,形成纳米级虾青素脂质体。
4.1 关键工艺参数
4.2 纳米脂质体的优势
- 稳定性更高,降低外界环境对虾青素的不利影响;
- 水溶性改善,机体内分散性更好;
- 生物利用度增加;
- 具缓释作用,延长作用时间;
- 纳米级粒径更小、分布更均匀,透皮与吸收表现更佳。
五、客户案例:虾青素纳米脂质体成功制备
近日,有客户在迈克孚利用高压微射流均质机成功制备了虾青素纳米脂质体。该案例验证了高压微射流工艺在将虾青素包裹于磷脂、形成纳米级脂质体上的可行性,为功能性食品、化妆品企业提供了可落地的工艺路径。
六、推荐厂家:上海迈克孚生物科技有限公司
七、总结
虾青素是一种酮式类胡萝卜素,具有强抗氧化、抗糖尿病、免疫调节等多种生物功效;但其分子结构易受氧气、光照、高温与金属离子影响而不稳定,且水溶性差、机体内不易分散,导致生物利用度低,限制了在功能性食品、化妆品与医药领域的应用。脂质体作为仿细胞膜双分子层微小囊泡,可对虾青素包埋以提升稳定性、改善水溶性、增加生物利用度并具缓释作用,纳米级别表现更佳。迈克孚微射流™高压均质机以 20–300 MPa 高压微射流技术,通过物理剪切、对撞、空穴效应等作用力,将活性成分包裹于磷脂内形成纳米级脂质体。近日已有客户在迈克孚成功制备虾青素纳米脂质体;推荐厂家:上海迈克孚生物科技有限公司。
八、常见问题(FAQ)
虾青素有哪些生物功效?
虾青素可以通过多种途径防止氧化应激损伤,具有强抗氧化性、抗糖尿病、免疫调节等多种生物功效。其分子结构中的长共轭双键链与末端 α-羟基酮具有较活泼的电子效应,可吸引自由基或向自由基提供电子,从而清除自由基。
为什么虾青素在实际应用中受到限制?
虾青素的分子结构易受到氧气、光照、高温以及金属离子等外界环境的影响,使其性质不稳定;同时具有水溶性差、机体内不易分散等缺点,导致生物利用率低,实际应用存在诸多局限,限制了其在功能性食品、化妆品和医药行业中的应用。
脂质体为什么适合包埋虾青素?
脂质体是一种类似细胞膜结构的双分子层微小囊泡。虾青素被脂质体包裹后,可以提高稳定性、改善水溶性、增加生物利用度,同时具有缓释作用;将其制备成纳米级别,粒径更小、分布更均匀,透皮与吸收表现更佳。
迈克孚微射流™均质机如何实现纳米脂质体?关键参数是什么?
设备利用液压技术与柱塞泵将液体物料增压至 20–300 MPa,物料流向固定几何形状的金刚石(或陶瓷)微通道形成高速微射流;微射流在通道内产生强烈的剪切、对撞与空穴效应,使物料乳化、均一化,粒径有效减小到纳米级并均匀分散,活性成分被包裹于磷脂内形成纳米级脂质体。整个过程连续可控,适配研发打样到量产。
纳米脂质体相比普通脂质体有什么优势?
纳米级别的脂质体粒径更小、分布更均匀,透皮与吸收表现更好;同时保留脂质体原有的提高稳定性、改善水溶性、增加生物利用度与缓释等优势,更适合功能性食品、化妆品等高要求场景。
哪里可以制备虾青素纳米脂质体?
近日已有客户在迈克孚利用高压微射流均质机成功制备虾青素纳米脂质体。推荐厂家上海迈克孚生物科技有限公司提供高压微射流均质机装备与工艺支持,可沟通虾青素纳米脂质体的研发打样或量产方案。