天然抗氧化剂——虾青素纳米脂质体制备
天然抗氧化剂——虾青素纳米脂质体制备
虾青素是一种天然的抗氧化剂，因其强大的抗氧化性能和多种生物活性而备受关注。本文将详细介绍虾青素的基本性质、理化功能以及在化妆品中的应用，并探讨其纳米脂质体制备方法。
关于虾青素
虾青素（Astaxanthin, AST），又称角黄素、虾红素。其分子式为 C40H52O4，游离型虾青素是一种呈暗红棕色的粉末晶体，熔点高，极性小，极难溶于水，易溶于脂肪和大部分有机溶剂中。
天然虾青素的来源
虾青素的结构是由八个异戊二烯分子的连续形成的，并包含13个共轭双键。这种独特结构能使虾青素对外提供电子或吸引其它自由基，而表现出极强的抗氧化性能。此外，虾青素结构中的共轭系统使得虾青素对光、热及氧极为敏感，在虾青素的提取过程中容易发生异构化和降解。自然界中虾青素以左旋、右旋、消旋体三种旋光异构体形式存在。
如图所示，其中，雨生红球藻中提取的虾青素为左旋异构体(3S-3′S)，其抗氧化能力最强，酵母发酵提取的虾青素为右旋异构体(3R-3′R)，而人工合成的虾青素中左旋:右旋:消旋体为1:1:2，即人工合成的虾青素仅有25%的抗氧化能力。
虾青素的理化功能
由于虾青素具有清除自由基能力强、抗癌、抗衰老和抗氧化等功效，广泛应用于医药保健、食品保鲜和化妆品等领域。作为一种重要的天然抗氧化剂，在生命科学的多个领域具有重要的生物学特性。
抗癌功能
研究表明虾青素具有抗癌特性，其原因是虾青素具有很强的抗氧化活性，可以抑制癌细胞的增殖，预防癌症的发生。有关研究报道在实验过程中给小鼠饮用含有虾青素的药品，结果发现服用了虾青素的小鼠其膀胱癌的病变机率降低了。此外，Zhang等人通过对比虾青素、辣椒红色素和β-胡萝卜素发现虾青素在白血病等相关的癌症中具有显著治疗作用。
抗氧化功能
虾青素独特的分子结构使其具有较活泼的电子效应，可以吸引电子，发生自由基反应。同时，虾青素可以通过降低细胞膜的渗透性来限制氧化物进入细胞，从而达到清除自由基和抗氧化的目的。Santocono M等人通过实验发现虾青素可以更好的减少光照对生物的损伤，表现出更强的抗氧化能力和活性；刘晓星通过对比在菜籽油和大豆油中的抗氧化性，发现虾青素的抗氧化活性均比番茄红素、叶黄素、维生素C和维生素E高。
增强免疫功能
虾青素可以显著提高人体的免疫调节能力，这与其具有强的抗氧化活性有关，主要原因是虾青素可以增强人体内的T细胞和B细胞活力。此外，虾青素可以通过其抗氧化作用保护免疫细胞的完整性免受损害，并确保身体的正常免疫 反应过程。Lin等通过研究虾青素对原代培养的小鼠淋巴细胞体外分泌的IFN γ和IL-2的免疫调节作用，发现虾青素可以刺激免疫调节作用，增加LPS诱导的离体淋巴细胞增殖，而不诱导细胞毒性。现研究阶段，虾青素可以提高免疫能力的研究诸多。但是，对于具体的免疫机理还有待进一步深入研究。
其它功能
虾青素还可以抗炎、抗感染、保护眼睛、预防心脑血管疾病及保护大脑中枢神经系统等功效，对各类神经性疾病有显著的预防作用。
虾青素原液
虾青素纳米脂质体在化妆品中的应用
虾青素由于能够吸收紫外光辐射并能降低紫外光对肌肤的损伤程度，在对抗肌肤光伤害中具有很广泛的生物应用前景。但由于虾青素是脂溶性分子，无法在水中溶解且对外部的影响因素也比较敏感，易引起生物降解反应，从而导致在肌肤中的生物利用性能较差，严重影响了在彩妆市场上的使用。但由于类脂对肌肤有着补水和滋润的功效，以类脂为基底的纳米脂质体在彩妆中的生物使用具有一定发展前景。
制备前预分散
有相关研究证明，虾青素纳米脂质体中虾青素在皮肤中的最大滞留量约为(22.9±2.2)%；皮肤的通过量为(3.9±0.9)%，皮肤保留量远高于皮肤通过量，这可能是由于配方中以磷脂作为乳化剂，使虾青素脂质纳米囊具有一定的皮肤亲和力和生物相容性。虾青素纳米脂质载体能更好地促进活性成分的皮肤渗透。体内外实验研究表明，纳米脂质体可以有效地在皮 肤中渗透和分布，显著减少紫外线引起的皱纹，也没有明显的其它不良反应。
使用德衡DNH-340微射流均质机制备虾青素纳米脂质体，相比超声法、溶剂扩散法、微乳液法，有如下优势：
- 制备方法操作简便
- 无有机溶剂残留
- 乳液体系粒径均一，稳定性高
- 多分散系数小
- 脂质体包封率高
- 全金刚石均质腔，金属污染小
实验中
制备前、制备后、稀释100倍
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