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桂花苯乙醇苷生物利用度的影响机制及其基于纳米载体的改善研究

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摘要

缩略词表

第一章 绪论

1.1 苯乙醇苷稳定性及生物利用度的研究

1.1.1 苯乙醇苷概述

1.1.2 苯乙醇苷稳定性的研究

1.1.3 苯乙醇苷代谢动力学的研究

1.2 消化吸收及其研究方法的进展

1.2.1 消化模型

1.2.2 吸收模型

1.2.3 Caco-2细胞模型

1.3 P-gP及其天然抑制剂的研究进展

1.3.2 天然P-gP抑制剂

1.4 纳米载体

1.4.1 脂质体

1.4.2 聚合物纳米粒

1.4.3 固体脂质纳米粒

1.4.4 胶束

1.4.5 树枝状大分子

1.4.6 纳米乳

1.5 研究背景及内容

1.5.1 研究背景和意义

1.5.2 研究内容

1.5.3 技术路线

第二章 桂花苯乙醇苷的贮藏稳定性及降解机制研究

2.1 引言

2.2 材料与仪器

2.2.1 材料

2.2.2 主要试剂

2.2.3 主要仪器

2.3 方法

2.3.1 样品处理

2.3.2 总苯乙醇苷含量测定

2.3.4 降解产物的UPLC-QTOF-MS/MS定性检测

2.3.5 降解动力学模型

2.3.6 数据处理与分析

2.4 结果与讨论

2.4.1 温度对苯乙醇苷稳定性的影响

2.4.2 pH对苯乙醇苷稳定性的影响

2.4.3 光照对苯乙醇苷稳定性的影响

2.4.4 苯乙醇苷的降解动力学分析

2.4.5 红景天苷的降解产物及降解途径分析

2.4.6 毛蕊花糖苷的降解产物及降解途径分析

2.5 本章小结

第三章 桂花苯乙醇苷的消化吸收及转运机制研究

3.1 引言

3.2 材料与仪器

3.2.1 材料

3.2.2 主要试剂

3.2.3 主要仪器

3.3 方法

3.3.1 体外消化模型

3.3.2 细胞毒性评价

3.3.3 Caco-2单层细胞模型

3.3.4 吸收转运实验

3.3.5 总苯乙醇苷含量测定

3.4 结果与讨论

3.4.1 苯乙醇苷的消化稳定性分析

3.4.2 苯乙醇苷的细胞毒性分析

3.4.3 时间对苯乙醇苷吸收转运的影响

3.4.4 浓度对苯乙醇苷吸收转运的影响

3.4.5 EGTA对苯乙醇苷吸收转运的影响

3.4.6 外排蛋白抑制剂对苯乙醇苷吸收转运的影响

3.5 本章小结

第四章 天然P-gp抑制剂对毛蕊花糖苷稳定性和代谢动力学的影响

4.1 引言

4.2 材料与仪器

4.2.1 材料

4.2.2 主要试剂

4.2.3 主要仪器

4.3 方法

4.3.1 天然P-gp抑制剂种类及浓度的筛选

4.3.2 贮藏稳定性评价

4.3.3 消化稳定性评价

4.3.4 代谢动力学评价

4.3.5 数据处理与分析

4.4 结果与讨论

4.4.1 不同天然P-gp抑制剂及抑制剂浓度对毛蕊花糖苷吸收转运的影响

4.4.2 槲皮素和EGCG对毛蕊花糖苷贮藏稳定性的影响

4.4.3 槲皮素和EGCG对毛蕊花糖苷消化稳定性的影响

4.4.4 槲皮素和EGCG对毛蕊花糖苷代谢动力学的影响

4.5 本章小结

第五章 毛蕊花糖苷纳米载体的构建

5.1 引言

5.2 材料与仪器

5.2.1 材料

5.2.2 主要试剂

5.2.3 主要仪器

5.3 方法

5.3.1 毛蕊花糖苷纳米载体制备

5.3.2 纳米载体表征

5.3.3 数据处理与分析

5.4 结果与讨论

5.4.1 毛蕊花糖苷纳米载体的制备工艺分析

5.4.2 毛蕊花糖苷纳米载体的外形、粒径和电位分析

5.4.3 毛蕊花糖苷纳米载体的热特性分析

5.4.4 毛蕊花糖苷纳米载体的红外特性分析

5.5 本章小结

第六章 毛蕊花糖苷纳米载体的稳定性及代谢动力学研究

6.1 引言

6.2 材料与仪器

6.2.1 材料

6.2.2 主要试剂

6.2.3 主要仪器

6.3 方法

6.3.1 体外释放特性评价

6.3.2 贮藏稳定性评价

6.3.5 组织分布评价

6.3.6 数据处理与分析

6.4 结果与讨论

6.4.1 毛蕊花糖苷纳米载体的体外释放特性分析

6.4.2 毛蕊花糖苷纳米载体的贮藏稳定性分析

6.4.3 毛蕊花糖苷纳米载体的消化稳定性分析

6.4.4 毛蕊花糖苷纳米载体的代谢动力学分析

6.4.5 毛蕊花糖苷纳米载体的组织分布分析

6.5 本章小结

7.1 全文总结

7.2 创新点

7.3 展望

参考文献

附录

个人简历

攻读博士期间主要研究成果

攻读博士期间获奖情况

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摘要

苯乙醇苷(Phenylethanoid glycosides,PhGs)是以β-吡喃葡萄糖为母核,通过酯键和糖苷键与取代肉桂酰基和取代苯乙基相连的酚类化合物,常见的PhGs包括毛蕊花糖苷、红景天苷、松果菊苷等。PhGs具有抗肿瘤、抗炎症、神经保护、抗氧化、美白等功效,被广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。但是PhGs的生物利用度较低,其中毛蕊花糖苷的生物利用度仅为0.12%。因此,探究PhGs生物利用度的影响机制并探索提高其生物利用度的途径,对于提高PhGs的利用率、拓展PhGs的使用范围具有十分重要的意义。
  本文以桂花总苯乙醇苷(Total phenylethanoid glycosides,TPG)、红景天苷和毛蕊花糖苷为研究对象,结合色谱、质谱、体外消化模型、Caco-2细胞吸收模型等方法,从PhGs的稳定性和体内消化吸收两方面进行研究,阐明其对生物利用度的影响机制,并采用食源性天然P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)抑制剂和纳米技术构建PhGs的纳米载体系统,旨在提高PhGs的稳定性和生物利用度。主要研究内容和结果如下:
  1.模拟贮藏条件,研究温度、光照和pH对PhGs稳定性的影响,建立PhGs的降解动力学模型,明确红景天苷和毛蕊花糖苷的降解产物,探讨红景天苷和毛蕊花糖苷的降解途径。结果表明,TPG、红景天苷和毛蕊花糖苷的降解遵循一级动力学模型,其中毛蕊花糖苷的稳定性较差,在高温、光照、高pH条件下会快速降解。贮藏过程中红景天苷发生水解反应,生成酪醇。高温条件(≥50℃)贮藏时,毛蕊花糖苷发生水解、异构化和氧化反应,生成verbasoside、异毛蕊花糖苷、β-oxoacteoside、campneosideⅡ等物质;碱性条件(pH9.0)贮藏时,毛蕊花糖苷发生水解、异构化、氧化和环化反应,生成cistanoside F、异毛蕊花糖苷、campneosideⅡ、oraposide等物质;其它条件贮藏时,毛蕊花糖苷发生水解和异构化反应,生成咖啡酸、verbasoside和异毛蕊花糖苷。
  2.利用体外消化模型和Caco-2细胞模型研究PhGs的消化稳定性及吸收转运机制。结果表明,TPG、红景天苷和毛蕊花糖苷消化后的保留率分别为82.31%、99.77%和51.46%,消化过程中毛蕊花糖苷较不稳定;在Caco-2细胞模型中的吸收率分别为1.42~1.54%、2.10~2.68%和0.46~0.70%,毛蕊花糖苷较难吸收。TPG和毛蕊花糖苷的转运方式为主动外排,P-gp参与转运过程,而红景天苷的转运方式为被动运输,外排蛋白不参与转运。
  3.采用Caco-2细胞模型筛选促进毛蕊花糖苷吸收的食源性天然P-gp抑制剂,并研究其对毛蕊花糖苷稳定性和代谢动力学的影响。结果表明,天然P-gp抑制剂槲皮素和表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallocatechin gallate,EGCG)可以提高毛蕊花糖苷在Caco-2细胞中的吸收,但两者对毛蕊花糖苷的贮藏稳定性和消化稳定性无改善作用,EGCG可将毛蕊花糖苷的生物利用度提高1.43倍。
  4.构建并表征毛蕊花糖苷(Ac)和毛蕊花糖苷EGCG(AE)的脂质体(Ac-Lip和AE-Lip)、壳聚糖修饰的脂质体(CS-Ac-Lip和CS-AE-Lip)和脂质体壳聚糖三聚磷酸钠粒子(CS-Ac-Lip-TPP和CS-AE-Lip-TPP)纳米载体。结果表明,Ac或AE被包裹于脂质体中心,壳聚糖通过静电作用修饰于脂质体表面,生成壳聚糖修饰的脂质体。进一步与TPP发生离子交联后,生成脂质体壳聚糖三聚磷酸钠粒子。上述纳米粒子外形类似球状,粒径在69.62~169.73 nm之间,Ac-Lip和AE-Lip带负电,其它纳米粒子带正电,包封率(除AE-Lip之外)均在80%以上。
  5.针对上述构建的纳米载体,评价其体外释放、贮藏稳定性、消化稳定性、代谢动力学和组织分布特性。结果表明,上述构建的纳米载体:具有缓释性,其体外释放符合Korsmeyer-Peppas模型;提高了毛蕊花糖苷的贮藏稳定性和消化稳定性,CS-Ac-Lip-TPP和CS-AE-Lip-TPP具有较好的效果;改善了毛蕊花糖苷的生物利用度和组织分布,其中CS-AE-Lip-TPP可将毛蕊花糖苷的生物利用度提高5.32倍,并能增加毛蕊花糖苷在大鼠组织中的含量。
  综上所述,PhGs贮藏和消化过程中存在降解、较难吸收以及吸收过程中存在外排等因素导致其生物利用度较低。通过加入P-gp抑制剂并构建纳米载体,可以有效抑制毛蕊花糖苷的外排,增加毛蕊花糖苷的吸收,提高毛蕊花糖苷的稳定性,进而改善其生物利用度。

著录项

  • 作者

    周菲;

  • 作者单位

    浙江大学;

  • 授予单位 浙江大学;
  • 学科 食品科学
  • 授予学位 博士
  • 导师姓名 陆柏益;
  • 年度 2018
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 TB347;
  • 关键词

    苯乙醇苷; 生物利用度; 纳米载体系统;

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