基本信息
- 项目名称：
- 高压静电场制备叶绿素铁衍生物微囊
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本项目采用高压静电场喷雾法制备微囊，装置简单、操作方便，得到的微胶囊粒径细小、尺寸均匀，具有较窄的粒径分布且空间弥散程度广，生产效率高，是一种比较理想的微胶囊化技术，实用可行、适于工业化生产。
- 详细介绍：
- 研究了高压静电场中制备海藻酸钠—铁叶绿酸钠微囊的工艺条件。在实验中探讨了溶液浓度、下滴高度、搅拌速度、温度、电压等实验参数对微囊形态及包封率的影响。实验结果表明：高压静电场制备海藻酸钠—铁叶绿酸钠微囊，最佳工艺条件为海藻酸钠浓度为1.5～5.0%、铁叶绿酸钠浓度1.0～3.0%、CaCl2浓度1.0～4.0%、下滴高度5～10cm、转速450～850r/min、固化剂温度15～55℃、电压8～12kV。铁叶绿酸钠微囊产品为墨绿色小颗粒，外形颗粒圆整，大小均匀，微囊粒径大部分在100-200µm范围内，赋有青草味。本文通过测定微囊中铁叶绿酸钠的含量，对微囊的性能进行了评价。实验确定了分光光度法测定微囊中铁叶绿酸钠的最佳条件为pH=4.5，显色剂用量为2 mL，显色时间为15min。在此条件下，测得微囊中铁含量为1.10%，药物含量为33.43%，包封率为82.10%。微囊在8小时内的累积释放度约为80%，具有较好的缓释性。同时比较了室内和室外光对微囊稳定性的影响,该微囊对室内光稳定，在室外光照下，应避光保存。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 为了提高天然色素的稳定性本课题组曾经研究过用锐孔法制备铁叶绿酸钠微囊。为了提高生产效率、进一步扩展其在食品、药品领域的应用前景，本作品研究了采用高压静电场法制备铁叶绿酸钠微囊的工艺参数，并对其性能进行了测试。
科学性、先进性及独特之处
- 本作品的优点： 1、 采用高压静电场法制备叶绿素铁衍生物微囊，可显著改善微囊外形，提高微囊包封率和载药量，提高生产效率，是一种实用可行、适于工业化生产微囊的方法； 2、 得到的微囊产品品质较好，为墨绿色小颗粒，赋有青草味，微囊粒径大部分小于200μm，颗粒均匀； 3、 微囊化对铁叶绿酸钠有很好的保护作用，既可达到缓释作用的目的，又能很好地提高药物的稳定性，延长保质期。
应用价值和现实意义
- 本产品以海藻酸钠为嚢材制备铁叶绿酸钠微囊，既增强了铁叶绿酸钠的稳定性，又可达到缓释作用的目的，同时满足了广大消费者追求食品环保、营养的愿望，扩大了天然色素的应用前景。 本项目采用高压静电场喷雾法制备微囊，有效地提高了生产效率，实用可行、适于工业化生产，有较大的实际应用价值。
学术论文摘要
- 研究了高压静电场中制备海藻酸钠—铁叶绿酸钠微囊的工艺条件。在实验中探讨了溶液浓度、下滴高度、搅拌速度、温度、电压等实验参数对微囊形态及包封率的影响。实验结果表明：高压静电场制备海藻酸钠—铁叶绿酸钠微囊，最佳工艺条件为海藻酸钠浓度为1.5-5.0%、铁叶绿酸钠浓度1.0-3.0%、CaCl2浓度1.0-4.0%、下滴高度5-10cm、转速450-850r/min、固化剂温度15-55℃、电压8-12kV。铁叶绿酸钠微囊产品为墨绿色小颗粒，外形颗粒圆整，大小均匀，微囊粒径大部分在100-200µm范围内，赋有青草味。 通过测定微囊中铁叶绿酸钠的含量，对微囊的性能进行了评价：测得微囊中铁含量为1.10%，药物含量为33.43%，包封率为82.10%；微囊在8小时内的累积释放度约为80%，具有较好的缓释性；同时比较了室内和室外光对微囊稳定性的影响,该微囊对室内光稳定，在室外应防止阳光直射，避光保存。
获奖情况
- 2008年9月获唐山市科技进步二等奖
鉴定结果
- 铁叶绿酸钠具有抗菌、抗病毒、抗过敏等作用，对各种原因引起的白细胞减少症及各种贫血有治疗作用。该作品以高压静电场法制备铁叶绿酸钠胶囊并对该微囊的性能进行测试，有较大的应用价值。
参考文献
- 本课题组采用锐孔法制备微囊发表过论文： [1] 刘欣，郭星尧，韩亚. 海藻酸钠为囊材锐孔法制备铁叶绿酸钠微囊[J]. 现代食品科技，2009,25(9)：1043-1045,1015 参考文献： [1] 刘晓庚,谢亚桐.微囊制备方法的比较[J].粮食与食品工业,2005,12(1):92～94 [2] 王显伦.锐孔法制备微囊技术研究[J].郑州粮食学院学报,1995,16(4):21～26 [3] 魏靖明,张志斌,冯华等.海藻酸钠作为药物载体材料的研究进展[J].化工新型材料,2007,35 (8):20～22 [4] 向纪明,王琳,潘晓辉等.蚕沙中叶绿酸铜钠、叶绿酸铁钠的提制及应用[J].安康师专学报, 2007,11(3):40～42
同类课题研究水平概述
- 本产品与国内外同类课题研究水平相比，具有以下优点： 一、材料方面 目前在食品工业中所用色素大多为合成色素，虽然价格低廉但毒性较大，有的甚至致癌。天然色素安全性高，但稳定性差，使用受限。 本产品所采用的铁叶绿酸钠是一种具有补铁保健功能的天然绿色色素。在医药上，铁叶绿酸钠除了用于一些慢性病的辅助治疗外，还可以用作铁强化剂，治疗缺铁性贫血。国外药理研究认为，铁叶绿酸钠具有抗菌、抗病毒、抗过敏和促进组织再生等作用，是一种良好的造血细胞再生剂。 为了增强铁叶绿酸钠的稳定性，本项目对铁叶绿酸钠进行微囊化处理，所用嚢材为海藻酸钠。海藻酸钠是天然多糖，是海藻细胞壁和细胞间质的主要成分，无毒可生物降解，具有良好的生物相容性、缓释和控释功能。 二、技术方面 微囊技术又称微囊造粒技术，起源于20世纪50年代。90年代以来，医学界开始尝试以微囊作为基因重组细胞的免疫隔离和运载工具，利用重组细胞的代谢产物调节机体生理功能，治疗相关疾病。 目前，制备微囊的方法之一—锐孔法由于设备简单并且在低温条件下操作而受到重视。对在高温条件下易挥发、分解、变性的物料, 锐孔法不失为一种比较理想的微囊化技术。但是制备微囊速度受限，大小不均匀，微囊粒径较大。而高压静电场法制备微囊恰恰克服了以上各种缺点。采用高压静电场力可制备圆形光滑均匀性较好的微囊。 利用气流式锐孔法制备制囊，具有形状不规则，微囊表面不光滑、大小均匀性差等缺点。 本项目采用高压静电场喷雾法制备微囊，装置简单、操作方便，得到的微胶囊粒径细小、尺寸均匀，具有较窄的粒径分布且空间弥散程度广，生产效率高，是一种比较理想的微胶囊化技术，实用可行、适于工业化生产。
