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纳米蜂胶制备方法研究进展

2018-11-24殷素会高丽娇杨金龙

现代农业科技 2018年10期
关键词:制备方法研究进展

殷素会 高丽娇 杨金龙

摘要 纳米蜂胶是指应用纳米技术将提纯的蜂胶制成纳米级的粒子或溶液。本文综述了纳米复合蜂胶的主要制备方法,包括共混法、冷冻法、缓冲液法、溶胶-凝胶法、乳化法等,分析比较了这些方法的基本原理、制备过程及优缺点,并阐述了纳米蜂胶在各领域的应用情况。

关键词 纳米蜂胶;制备方法;研究进展

中图分类号 S896.6 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2018)10-0247-02

纳米技术(毫微技术)是研究结构在0.1~100.0 nm之间的材料的性质及其应用的技术,属于一种新兴科技,兴起于20世纪80年代末。物质尺寸达到纳米程度,其性能会发生突变,此时物质性能与宏观物质所具有的性能不同。但需要注意的是,若只是尺寸达到纳米程度,却缺乏特殊性能,也不属于纳米材料。纳米粒子和传统固体相比其特异性能显著,因而被称为具有发展前途和巨大发展空间的材料。现今纳米技术应用最为宽广的领域包括农业产品、材料制备、生物技术、计算机、能源环境、微电子技术、航天科技以及医药等。纳米材料制成的器材具有维修成本低、轻便、方便设计、使用时间长以及硬度强的优势。利用纳米材料还能制成仿生材料、生物材料或其他具有特定性质的材料,甚至是自然界中找不到的材料。

1 蜂胶的特征

蜂胶是一种黏性物质,即蜜蜂将树脂以及树芽、树皮等处的挥发性物质采集起来,与其上腺体分泌物(舌腺、蜡腺等)以及少许花粉混合后加工而成。当代药理学研究指出,蜂胶不仅可以降脂、降糖以及降血压,而且可以抗氧化、抗感染以及抗肿瘤,此外还能提高机体免疫力、加速组织再生等,因而又称“紫黄金”。但由于蜂胶物理性质与众不同(低温环境下变脆,高温环境下黏度强,不溶于水以及具有较强的吸湿性等),使得蜂胶精加工难度增加,且传统蜂胶产品溶解性差,人体食用后吸收利用率低,极大削弱了其药效,制约了蜂胶的临床应用及销售。

2 纳米复合蜂胶概述

纳米技术属于当前最热门的科技之一,已在不少领域得到了推广和使用。最近有研究指出,通过纳米技术将材料转变为纳米颗粒,会引起其理化性质以及相关作用产生巨大变化,能使纳米材料表面物化性得到明显改变,并增强水溶性。相比于传统蜂胶,一方面纳米蜂胶化学性质相对活泼,而且水溶性也较强,因而比较容易被机体肠胃所吸收;另一方面纳米蜂胶颗粒表面结构发生了变化,其具有纳米粒子的表面界面效应,增强了其各种生物学作用,例如加快机体组织再生、抗菌、抗肿瘤、提高机体免疫力以及抗氧化等功能。在蜂胶制作中引用纳米技术使其变为纳米颗粒,改变其理化性质以及相应的作用,创造出新一代纳米蜂胶产品,能极大提升蜂胶价值,推动养蜂业不断向前发展。

纳米复合蜂胶属于一种新型蜂胶产品,即复合材料的两相显微结构内有一相或以上的一维尺度满足纳米尺度(标准为100 nm以下),即为纳米复合蜂胶,其基体为蜂胶,其内分散着很多纳米尺度的无机粒子。相比于传统蜂胶产品,由于纳米粒子特有的纳米粒子效应,再加之纳米粒子以及基体间较强的界面二者之间的相互影响与作用等,使得纳米复合蜂胶相比于其他蜂胶产品,不论是热学性能还是化学性能等均具有极大的优越性,从而为功能更加丰富且性能更加优良的新型蜂胶产品的制作带来了可能性,成为未来蜂胶领域的研究重点。纳米复合蜂胶能融合纳米粒子以及有机和无机3种特性,有利于促进具备特殊功能且性能更加优良的复合蜂胶产品的研发,发展前景非常广阔。

3 纳米复合蜂胶制备方法

3.1 共混制备法

纳米复合蜂胶产品制备最为直接的一种方法就是共混法,该种制备方法第一步是进行不同形态纳米粒子的合成,第二步是使用有效的方法将其与蜂胶乙醇提取物等物质进行融合,该种方式适用于形态各异的纳米粒子。由于纳米粒子具有较强的界面自由能,使得粒子自身会自发团聚,因而仅仅通过一般的共混法无法消除聚合物以及无机粒子二者间的高界面能差。若直接将无机纳米粒子于有机基质中进行分散来进行纳米复合蜂胶产品的制备,首先应采取物理机械分散以及化学预分散等方式将纳米粒子团聚状态打散,然后让其在聚合物基体内均匀分散。采用该种方法制作而成的纳米复合蜂胶产品的优点是可以分步进行蜂胶提取液以及納米粒子的合成,且能对纳米粒子大小及其形态进行控制;缺陷是纳米粒子具有自发团聚特征,在共混时做到粒子均匀分散并不容易,因而需要在共混前对纳米粒子进行表面预处理,或在共混过程中通过分散剂进行分散,以确保其能以原生粒子状于基体内均匀分散。

王嘉军等[1]研究表明,于室温环境中,根据一定比例利用蜂胶醇溶液、表面活性剂、一定量的吐温-80以及硝酸银水溶液制作成银离子浓度达到50 ?滋g/L且其内含有20 g/L蜂胶的复合乳剂(棕黄色澄明),4 500 r/min离心15 min,对乳剂进行检测以判断其稳定性。关于纳米乳液颗粒结构的观察,通常采用0.2 ?滋m滤膜对复合乳剂进行除菌以及过滤,再用铜网吸附,并在其负染后通过透射电子显微镜进行观察,乳液无分层或混浊,乳剂颗粒直径为30~100 nm。

张 旭等[2]用伪三元相图法优选处方,以RH-40、无水乙醇、乙酸乙酯、蜂胶和黄芪多糖为原料制备复方蜂胶纳米乳,并考察其结构类型、形态粒径、黏度、稳定性,结果表明,复方蜂胶纳米乳在透射电镜下呈球形,平均粒径为12.70 nm,粒径分布均匀,黏度为2 s(每个垂直流出0.4 mL所需时间)。影响因素试验显示其品质稳定。这种复方蜂胶纳米乳制备工艺简单、稳定性好、黏度低,有望成为疫苗佐剂的新型制剂。

3.2 溶胶-凝胶制备法

溶胶-凝胶法是把高分子链末端部位的前驱物(金属盐以及烷氧金属)和蜂胶水溶液或有机溶剂进行融合,使之成为均质溶液的一种方法。因为溶质出现水解反应后能生成纳米粒子并进而生成溶胶,对溶胶进行蒸发干燥后就会变为凝胶。李瑞丽等[3]对蜂胶超细微粉末经小分子纳米水凝胶设计进行了初步研究,试验中采用溶胶-凝胶法实现核黄素与三嗪环衍生物的二组分小分子纳米水凝胶基质对蜂胶超细微粉末进行承载,自组装设计出蜂胶小分子纳米水凝胶,并在扫描电子显微镜下进行观察。结果发现,以摩尔比率进行配比,当三嗪环衍生物以及核黄素二者之间的比例为2∶1(c=0.11 mol/L)时,凝胶基质载药量最高。承载蜂胶超细微粉末最大值可达0.45 mg,而且小分子纳米水凝胶结构在载药后稳定性更强;而小分子纳米水凝胶处于0~55 ℃温度环境中时,其稳定性及对光线的稳定性均良好。说明蜂胶超分子纳米水凝胶的超分子凝胶设计较为成功,为实现蜂胶新剂型的研发奠定了基础。

3.3 乳化制備法

首先对蜂胶乙醇溶液进行乳化,然后让其和其他水溶物质进行混合后形成水包油(O/W)复合纳米乳剂。通过乳化法制作而成的纳米复合蜂胶乳剂不仅抗微生物性能良好,而且热力学稳定性也较强。鲁传华等[4]通过拟三元相图,利用复合油水体系和微乳技术直接研制了蜂胶纳米分散体。结果表明,纳米颗粒平均粒径110 nm,粒径分布较窄,含量可达94 mg/mL,溶解度比不用超声处理提高了约2 500倍。因而蜂胶纳米粒溶解性较高,随意加水稀释也无聚集以及浑浊情况,这是当前市场上任何蜂胶软胶囊所缺乏的性能。

3.4 冷冻干燥制备法

李雅晶[5]通过冷冻干燥法进行纳米蜂胶的制作,于试验过程中探讨了纳米蜂胶在2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗以及其对新陈代谢紊乱的影响等方面的应用。其处理程序为蜂胶冷冻—粉碎—溶解于有机溶剂—超声处理(30~50 min)—加入适量分散剂或助溶剂—超声处理(控制时间、次数和pH值)—冷冻熔融(控制反复次数)—真空冷冻干燥—溶于水—测定。结果表明,采用此方法制备的纳米蜂胶可降低2型糖尿病大鼠的FBG及HbAlc水平,提高1A1及稳态下GIR,增强机体胰岛素敏感性,降低2型糖尿病大鼠血清TG水平,调节机体脂质代谢,对2型糖尿病大鼠氧化损伤具有抵抗能力,提高了血清SOD活力,并使MDA含量降低,且对肝、肾、胰腺组织具有保护作用。

3.5 缓冲液制备法

缓冲液法制备纳米蜂胶是将蜂胶乙醇溶液以及磷酸盐缓冲液进行均匀混合(其pH值为7.4),再经过一系列处理后获得纳米蜂胶。通过缓冲液法制作而成的纳米复合蜂胶不仅水融合性强,而且具有较低的黏度。

4 参考文献

[1] 王嘉军,刘敏霞,王全立,等.蜂胶-银离子复合纳米乳剂的研制及其杀菌活性评价[J].中国消毒学杂志,2006,23(4):289-292.

[2] 张旭,欧阳五庆,陈建民,等.复方蜂胶纳米乳的制备及其品质评价[J].西北农业学报,2010,19(5):24-27.

[3] 李瑞丽,于智莘,李军鸽,等.治疗小儿口腔溃疡新剂型蜂胶超分子纳米水凝胶的超分子水凝胶设计及性能研究[J].中国妇幼保健,2015, 30(18):3063-3066.

[4] 鲁传华,吴鸿飞,闵智伟.纳米蜂胶水分散体的制备工艺与配方研究[J].中成药,2008,30(5):674-677.

[5] 李雅晶.纳米蜂胶对实验性2型糖尿病大鼠代谢紊乱与胰岛素抵抗的影响[D].杭州:浙江大学,2006.

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