具体实施方式

下列实施例用于进一步解释说明本发明，但是，它们并不构成对本发明范围的限制或限定。

本发明使用的玉米醇溶蛋白(zein)购置于美国密苏里州Sigma试剂公司，岩藻多糖购置于山东洁晶集团股份有限公司。

本发明采用马尔文电位仪测试纳米颗粒的粒径、多分散性(PDI)和zeta电位。测定前，用pH值为4的去离子水将样品稀释至适当浓度(计数率100-200kcps)，以备分析。

本发明槲皮素的包封率(EE)的测定：取1mL新制得的复合纳米粒子分散液与4mL乙醇混合，涡旋2分钟后于10000g离心10分钟，收集上清液，用紫外分光光度计在波长为370nm处测量溶液的吸光度，通过参考在相同条件下得到的槲皮素的标准曲线(y＝0.0754512x+0.00218657，R²＝0.99987)计算出槲皮素的浓度。所有样品均一式三份进行测试，并使用下列公式计算槲皮素的EE。

本发明采用使用型号为G9800A的荧光分光光度计对样品进行测试，测试前用去离子水(pH 4.0)将复合纳米粒子分散体的浓度稀释至约0.25mg/mL(以zein计算)。设置激发波长为280nm，发射光谱采集范围为290-450nm，激发和发射的狭缝宽度都为5nm，扫描速度为120nm/min。

本发明采用傅里叶变换分光光度计在波长为400-4000cm^-1，分辨率为4cm^-1对样品的进行表征。

本发明热重(TG)分析：取冻干后的样品(约10mg)进行TG分析，测试温度设置为30-500℃，升温速率为10℃/min，氮气流速为20mL/min。

本发明X-射线衍射光谱(XRD)分析：使用广角XRD铜靶(入射线波长为0.15418nm)对冻干后的样品进行测试。扫描范围为5-55°，加速电压为40kV，电流为40mA，步长0.02°，测试速度为0.1sec/step。

本发明SEM表征：取少量冻干后的样品，用导电胶将其固定在样品台上，并对其进行真空镀金，随后在3.0kv的加速电压下观察并记录样品的微观形态特征。

理化稳定性研究

pH稳定性

将含有不同Ca²⁺浓度的纳米粒子分散液的pH用0.1M NaOH或HCl分别调节为2.5、6.0、8.5。将调好pH的溶液在25℃下放置24小时后测试其粒径、PDI和zeta电位，测量前需用具有相同pH值的去离子水对待测样品进行稀释。

离子稳定性

分别向含有不同Ca²⁺浓度的纳米粒子分散液中加入NaCl固体，使得溶液中含有的NaCl的浓度分别为20mM、40mM和80mM，500rpm搅拌10min后，置于25℃下24小时后测试纳米粒子的稳定性。

热稳定性

分别取5mL新制得的复合纳米粒子分散体置于50、65、80℃的恒温水浴锅中加热30分钟，加热完毕后取出，冷却至25℃后测试纳米粒子的稳定性，并用测试槲皮素包封率的步骤中相同的方法测试槲皮素的稳定性。

光稳定性

将10mL新制得的复合纳米粒子分散体放入石英瓶中，置于38W的紫外灯下照射2小时，每30分钟取样1mL，用3.3.3中的方法测试槲皮素的稳定性。

储存稳定性

将新制得的复合纳米粒子分散体置于4℃下储存22天后，测量其粒径、PDI、电位及复合纳米粒子中的Que的稳定性。

体外消化实验

将30mL新制备的分散体与30mL含有2.0mg/mL NaCl和3.2mg/mL胃蛋白酶的模拟胃液(SGF)混合，调节混合溶液的pH至2.5。随后将混合溶液置于37℃的恒温箱中孵育，并以120rpm的速率振摇60分钟后，将上述溶液(60mL)与60mL模拟肠液(SIF)(含有2.0mg/mL胰酶、6.8mg/mL K₂HPO4、10mg/mL猪胆盐和8.8mg/mL NaCl)进行混合，调节pH至7.4，继续孵育90分钟。在整个模拟消化的实验中，每隔30分钟进行取样，并用对应的模拟消化液进行补充。对不同消化条件下的纳米粒子的粒径进行测试，并将取出的样液以10000rpm离心10分钟，然后用0.45μm的微孔滤膜进行过滤得到上清液，随后如测试槲皮素包封率中所述测定槲皮素的释放量。

实施例1含有不同Ca²⁺浓度的递送槲皮素的复合纳米粒子的制备

将0.8g的zein和32mg的槲皮素共溶于40mL的乙醇水溶液(80％v/v)中，700rpm磁力搅拌1小时，随后用0.45μm的微孔滤膜对其进行过滤以除去杂质。使用注射器将2mL上述混合溶液缓慢滴加至48mL的岩藻多糖溶液(含80mg岩藻多糖，pH调至4.0)中，600rpm搅拌40分钟后，向溶液中分别滴加2mL不同浓度的Ca²⁺溶液(分别为0、12.5mM、25mM、37.5mM、50mM、60.5mM、75mM)，继续搅拌20分钟。然后使用旋转蒸发仪(40℃，-0.1MPa)除去溶液中的乙醇，并添加适量的水(pH 4.0)，使得溶液的总体积为50mL，然后将溶液的pH调节至4.0。最后，将纳米粒子分散体在3000rpm下离心10分钟以除去大颗粒以得到含有不同浓度的Ca²⁺的分散体。将制得的部分样液进行真空冷冻干燥(真空度低于5Pa)用于后续表征，其余部分置于4℃的冰箱中保存备用。将得到的终溶液中具有不同Ca²⁺浓度(0、0.5mM、1.0mM、1.5mM、2.0mM和3.0mM)的递送槲皮素的复合纳米粒子分别命名为ZFQ、ZFQC0.5、ZFQC1.0、ZFQC1.5、ZFQC2.0和ZFQC3.0，制备得到的复合纳米粒子用于后续实验研究。

实施例2不同Ca²⁺浓度的递送槲皮素的复合纳米粒子的粒径、PDI和电位的影响

将实施例1制备得到的复合纳米粒子进行粒径、PDI和电位的测定，结果如图1所示，在未加入Ca²⁺时制得的ZFQ的粒径为153.2±3.6nm，随着Ca²⁺浓度的逐渐升高，复合纳米粒子的粒径也随之增加，在加入的Ca²⁺浓度为3.0mM时制得的ZFQC3.0的粒径为211.7±5.1nm。所有复合纳米粒子均具有很小的PDI(<0.2)，且随着Ca²⁺浓度的增加，复合纳米粒子的PDI也逐渐减小(从0.121减小到了0.068)，在图1C中也观察到形成的复合纳米粒子的粒径分布的峰宽越来越窄，这表明Ca²⁺的加入能增加复合纳米粒子的均一性。复合纳米粒子的zeta电位的也与Ca²⁺浓度呈现出一定的依赖性，从Ca²⁺浓度为0时的-33.8±0.6mV上升到了3.0mM时的-31.5±0.8mV。Ca²⁺的加入可能消耗了zein中带负电的氨基酸和岩藻多糖中的负电荷，引起复合纳米粒子总体电荷量减少，降低了粒子间的静电斥力，从而引起了粒子的聚集，导致溶液中复合纳米粒子的粒径增加。同时，过多的Ca²⁺也可能引起Ca²⁺在粒子间发生桥连从而引起粒径的增大。同时，随着，Ca²⁺浓度的增加，纳米粒子分散体的浊度不断增大，这是纳米粒子的粒径增大所引起的。

实施例3不同Ca²⁺浓度的递送槲皮素的复合纳米粒子的槲皮素EE(％)

纳米递送系统对生物活性物质的EE是评估其实际应用潜力的重要指标之一。图2为实施例1中加入不同浓度的Ca²⁺形成的复合纳米粒子对槲皮素的包封效果。总体来说，随着Ca²⁺浓度的增加，复合体系对槲皮素的包封率总体表现为先增大后减小，从ZFQ的85.92±0.62％增加到了ZFQC1.5的90.83±0.40％，随后减小到了ZFQ3.0的80.54±0.99％。加入的Ca²⁺可能与zein和/或岩藻多糖结合，改变了复合纳米粒子的结构。其可能扩大了zein与岩藻多糖之间的间距，进而扩大了复合纳米粒子的内部容量，因此能够负载更多的槲皮素。然而当Ca²⁺浓度增加到2.0mM及以上时，槲皮素的EE出现了明显的下降，这可能是过量的Ca²⁺吸附在了复合纳米粒子的表面，导致了“复合纳米粒子-Ca²⁺-复合纳米粒子”的形成，从而减少了槲皮素的负载空间。

实施例3不同Ca²⁺浓度的递送槲皮素的复合纳米粒子FS分析

蛋白质和其他化合物之间的相互作用可能引起蛋白质的微环境发生变化，这可以通过FS反映出来。图3显示了激发波长为280nm时不同样品(实施例1中制备得到的递送槲皮素的复合纳米粒子)的FS图谱。对于单独的zein而言，其在309nm处出现了最大荧光强度，该荧光强度主要来源于zein中的酪氨酸残基的荧光发射，其对蛋白质的折叠和展开敏感，可用于监测蛋白质的构象变化。岩藻多糖的加入使得荧光强度有所降低，这可能是zein中带正电的氨基酸残基与带负电的岩藻多糖相互作用所致。槲皮素加入后，荧光强度明显降低，表明槲皮素能也与zein发生相互作用。值得注意的是，加入槲皮素以后，在298nm处还出现了一个新的发射峰。在Ca²⁺浓度小于2.0mM之前，复合纳米粒子的荧光强度略微升高，这表明Ca²⁺可能通过静电相互作用引起了zein的构象发生了变化，暴露出了更多的疏水环境。随后在Ca²⁺浓度达到2.0mM时出现了明显的荧光淬灭，在Ca²⁺浓度为2.0mM和3.0mM时，复合纳米粒子的粒径明显增大，这可能是荧光强度降低的原因。

实施例4不同Ca²⁺浓度的递送槲皮素的复合纳米粒子FTIR分析

FTIR可评估复合纳米粒子中各组分的相互作用。如图4所示，实施例1制备的不同Ca²⁺浓度的递送槲皮素的复合纳米粒子在约3500cm^-1左右出现的一个较强烈的吸收峰是由O-H的伸缩振动引起的。在3000-2800cm^-1范围内出现的吸收峰归因于C-H的伸缩振动。然而在含有不同Ca²⁺浓度的复合纳米粒子中，都没有观察到槲皮素的特征吸收峰，这表明槲皮素被封装在了复合纳米粒子中。

与zein相比，ZFQ的O-H吸收峰从3439.5移动到了3345.0cm^-1，这表明zein、岩藻多糖和槲皮素中存在着氢键和疏水相互作用。钙离子的加入可能影响了复合纳米粒子中的氢键或疏水相互作用，使其中的O-H吸收峰分别移动到了Ca²⁺浓度为0.5-3.0mM时的3446.4cm^-1、3443.6cm^-1、3442.2cm^-1、3447.9cm^-1和3440.7cm^-1。此外，还可观察到酰胺I带(C＝O伸缩振动)的吸收峰也从ZFQ的1646.9cm^-1分别位移到了ZFQC(0.5-3.0)中的1648.4cm^-1、1646.9cm^-1、1651.2cm^-1、1645.5cm^-1和1646.9cm^-1；在加入了Ca²⁺的复合纳米粒子中，位于1540cm^-1附近的酰胺II带(C-N伸缩振动和N-H弯曲振动)的吸收峰未发现明显位移，但其强度似乎变小了，位于1250cm^-1附近的吸收峰为岩藻多糖的硫酸基团，其强度也发生了变化。

实施例5不同Ca²⁺浓度的递送槲皮素的复合纳米粒子TG分析

图5显示了不同样品(实施例1制备的不同Ca²⁺浓度的递送槲皮素的复合纳米粒子)的热重损失情况。100℃时岩藻多糖的质量损失(14.70％)明显高于zein(4.87％)，这可能是岩藻多糖作为水溶性多糖，因此含有更多的自由水。100-200℃时可能涉及到结合水的损失，在200℃时，ZFQ对应的失重百分比为13.00％，加入Ca²⁺后的ZFQC(0.5-3.0)的失重分别为9.66％、17.47％、20.01％、24.15％和23.12％。Ca²⁺的加入可能破坏了复合纳米粒子中原有的相互作用力，从而降低了复合纳米粒子的热稳定性。

实施例6不同Ca²⁺浓度的递送槲皮素的复合纳米粒子XRD分析

图6显示了zein、岩藻多糖、槲皮素和实施例1中制备得到的复合纳米粒子(含有0-3.0mM Ca²⁺)的XRD图谱。如图可知，zein在9.2°和21.8°出现了特征吸收峰，岩藻多糖在22.8°出现了一个广泛的吸收峰，这些结果表明zein和岩藻多糖的都以非晶体形态存在。槲皮素在12.5°、13.2°、14.1°、17.2°、22.2°、26.5°和27.2°出现的尖锐的吸收峰为槲皮素的特征吸收峰，表明槲皮素具有高度结晶的结构，以晶体形式存在。但在ZFQ中，没有观察到槲皮素的吸收峰，表明槲皮素已转变为非晶体状态，这可能是槲皮素在封装过程中与zein和/或岩藻多糖发生了分子间相互作用引起的^]。与ZFQ相比，随着加入的Ca²⁺的增多，复合纳米粒子中存在于zein和岩藻多糖的特征峰强度逐渐减弱甚至消失，这表明Ca²⁺的加入可能引起了复合纳米粒子中相互作用力发生了变化。此外，可明显观察到在加入了Ca²⁺的复合纳米粒子出现了一些新的衍射峰(27.4°、31.8°、和45.5°附近)，这可能是CaCl₂晶体造成的。

实施例7不同Ca²⁺浓度的递送槲皮素的复合纳米粒子SEM观察

利用SEM观察了包含不同Ca²⁺浓度的的递送槲皮素的复合纳米粒子(实施例1中制备得到的)微观形态。所有的复合纳米粒子均呈现出了良好的球形外观。Ca²⁺浓度较低时形成的复合纳米粒子的粒径小于Ca²⁺浓度较高时，这种变化趋势与我们用DLS测量的结果一致，但可明显观察到，所有样品在SEM中的粒径大小均小于用DLS测量得到的结果，这可能是两者测量原理的差异造成的。在ZFQ3.0中观察到的块状物可能是CaCl₂晶体，这也表明了此时的Ca²⁺浓度已经过饱和。

实施例8不同Ca²⁺浓度的递送槲皮素的复合纳米粒子理化稳定性

蛋白-多糖体系的稳定性可能受到pH的影响。由图8可知，具有不同Ca²⁺浓度的递送槲皮素的复合纳米粒子(实施例1中制备得到的)的粒径随着pH的升高而略微减小，其电荷量随之增加，但PDI几乎不发生变化(<0.20)。复合纳米粒子在不同pH下的粒径变化表明可通过pH调控其粒径大小。在整个pH变化过程中，复合纳米粒子的电位始终为负，这表明岩藻多糖主导了其电学特性。pH较小时的复合纳米粒子的粒径增大可归因于溶液中粒子之间的静电斥力减小引起的粒子聚集。而溶液的浊度随pH的升高而减小，这可能是分散体中的纳米粒子的粒径减小所致。所有溶液均没有大颗粒和沉淀出现，表明添加Ca²⁺后的ZFQ复合体系仍具有良好的pH稳定性。

实施例9不同Ca²⁺浓度形成的复合纳米粒子的离子稳定性

如图9所示，不同Ca²⁺浓度的递送槲皮素的复合纳米粒子(实施例1中制备得到的)的粒径随着NaCl浓度的升高而增加，但Ca²⁺浓入提高了复合纳米粒子的离子稳定性。当NaCl浓度为20mM时，ZFQ溶液变得十分浑浊并且出现了沉淀，这可能是NaCl破坏了ZFQ纳米粒子间的静电斥力，从而导致了溶液的不稳定。此时，尽管ZFQC0.5的溶液的浊度变大了，但添加了Ca²⁺的ZFQC纳米粒子仍能保持溶液的稳定。随着NaCl浓度的升高，ZFQC0.5和ZFQC1.0在NaCl浓度为40和80mM时都出现了沉淀，且其他添加了Ca²⁺的溶液的浊度也变大了，但Ca²⁺的浓度更高的复合纳米体系表现出了更好的稳定性。Ca²⁺可能与复合纳米粒子中的zein和岩藻多糖发生反应，从而增强了体系的抗盐性，在Ca²⁺浓度较高时，过量的Ca²⁺可能附着在复合纳米粒子表面，增强其离子稳定性。

实施例10不同Ca²⁺浓度的递送槲皮素的复合纳米粒子的热稳定性

如图10所示，在50-80℃时对ZFQC(0-3.0mM)进行热处理后，它们的粒径、PDI和zeta电位均未发生明显改变，但槲皮素的保留率发生了变化。温度为50和65℃时，Ca²⁺的加入对槲皮素的保留率影响不大，但在温度为80℃时，Ca²⁺浓度的增加促进了槲皮素的降解而使其保留率变小，从ZFQ的96.7±0.86％降低到了ZFQ3.0的86.47±2.46％。Ca²⁺的加入可能使复合纳米粒子的结构发生转变，从而降低了复合纳米体系在80℃时的热稳定性，导致槲皮素的保留率减小。这也符合从TG分析中得到的结果—Ca²⁺的加入降低了复合纳米粒子的热稳定性。

实施例11不同Ca²⁺浓度的递送槲皮素的复合纳米粒子的光稳定性

槲皮素的光稳定性差，评估复合体系的槲皮素在紫外光下的稳定性具有重要意义。实验发现，在未将槲皮素进行包封时，紫外照射60分钟后，槲皮素几乎全部被分解。图11中，包封后的槲皮素在紫外下照射120分钟后，都具有40％以上的保留率，这表明包封后的槲皮素具有更好的光稳定性。照射30分钟后，槲皮素在ZFQ和ZFQC(0.5-3.0)中的稳定性无明显差异。照射120分钟后，可观察到ZFQC2.0和ZFQC3.0中的槲皮素稳定性明显下降，过量的Ca²⁺可能引起复合纳米粒子的结构改变，减弱了槲皮素与复合纳米体系的结合能力，降低了其对槲皮素的保护作用。

实施例12为不同Ca²⁺浓度的递送槲皮素的复合纳米粒子的储存稳定性

如图12所示，将复合纳米粒子分散体在4℃下保存22天后，它们的粒径、PDI和zeta电位几乎都没有发生变化，这可能是因为它们都具有较高的电荷量，使溶液中的纳米粒子之间仍能保持较强的静电排斥作用，因而能保证溶液的稳定。22后所有复合纳米粒子中槲皮素的保留率都在90％以上，这表明加入了Ca²⁺的复合纳米体系在储存过程中对槲皮素也具有良好的保护作用。

实施例12为不同Ca²⁺浓度的递送槲皮素的复合纳米粒子体外消化研究

如图13所示，所有复合纳米粒子的粒径和释放特性在模拟消化实验中具有相似的变化趋势。在SGF和SIF中，它们的粒径都增大了，且在SIF中的粒径远大于在SGF中；在SGF中释放了大量的槲皮素，随后在SIF中继续释放少量的槲皮素。这表明复合纳米粒子中的槲皮素在模拟消化中的释放特性可能与其粒径变化有关。在SGF中时，胃蛋白酶可能破坏了纳米粒子的结构从而引起粒径的增大，导致大量的槲皮素的释放，且在30分钟时可观察到明显的突释；随后在SIF中，其结构受到胰酶的进一步破坏，从而导致槲皮素的继续释放。此外，SGF和SIF的不同pH环境和存在的大量的NaCl也可能导致复合纳米粒子的粒径发生变化。在整个模拟消化过程中，加入了Ca²⁺制得的分散体在SGF和SIF中似乎能减少槲皮素的释放，尤其是在ZFQC0.5和ZFQC1.5中，这表明Ca²⁺的加入可能改变了复合纳米粒子的结构，从而增强了其对模拟胃肠液的抵抗力，使槲皮素的释放特性得到了改善。

本发明通过对比研究表明：

(1)Ca²⁺可能通过静电相互作用与zein和岩藻多糖结合，改变了基于zein/FD的复合纳米体系的结构，从而引起其各项性质的变化。

(2)加入Ca²⁺后，包封槲皮素的复合纳米体系仍具有良好的pH稳定性和储存稳定性，且它们的离子稳定性得到了增强，但在Ca²⁺浓度较高时，复合纳米体系(ZFQC2.0和ZFQC3.0)的光稳定性和在80℃的热稳定性明显下降，这可能是Ca²⁺过量所致。Ca²⁺的过量也导致了其对槲皮素的包封率的下降。

(3)模拟消化实验表明，Ca²⁺的加入可增强复合纳米粒子在模拟消化液中的稳定性，改善其对活性物质的释放性能。

本发明研究考察了不同浓度Ca²⁺对装载槲皮素的zein/FD复合纳米体系的稳定性影响，采用SEM、FTIR、热重(TG)分析、X-射线衍射光谱(XRD)、荧光光谱(FS)等手段对复合纳米粒子进行了表征。研究表明，Ca²⁺可通过静电相互作用与zein和FD结合，改变基于zein/FD的复合纳米体系结构，从而引起其各项性质的变化。加入Ca²⁺后，包封槲皮素的复合纳米体系呈现出良好的pH稳定性和储存稳定性，且离子稳定性得到了增强，但在Ca²⁺浓度较高时，复合纳米体系(ZFQC2.0和ZFQC3.0)的光稳定性和在80℃的热稳定性明显下降，这可能是Ca²⁺过量所致，Ca²⁺的过量也导致了其对槲皮素的包封率的下降。模拟消化实验表明，Ca²⁺的加入可增强复合纳米粒子在模拟消化液中的稳定性，改善槲皮素在消化液中的释放特性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。