Нутрицевтическое поле: методы отличия истинных липосом от псевдолипосом (простые смеси)

Основная логика суждения: три основные характеристики пищевых истинных липосом

Иерархические методы различения (адаптированные для сценариев исследований и разработок/производства пищевых продуктов, от простого к точному)

(И) основной быстрый скрининг (отсутствие сложного требуемого оборудования, соответствующего для предварительного суда мастерской/скрининга сырья)

1.Визуальное наблюдение + микроскопия (морфологический предварительный скрининг)

◦Деятельность: Разбавьте небольшое количество образца с очищенной водой, падите на стеклянное скольжение, и наблюдайте под оптически микроскопом (400-1000кс); или пятно с 0,1% метиленовым синим (везикулы липосомы появляются как свет-голубые кольца).

◦Результат решения:

▪Истинные липосомы: система представляет собой однородную полупрозрачную эмульсию без явного осаждения, с дисперсными сферическими/квазисферическими частицами (размер частиц 50-1000 нм);

▪Псевдолипосомы: система склонна к стратификации и осаждению, без фиксированной морфологии, только видимые частицы пищевых ингредиентов или фосфолипидные флокулы.

1.Тест сепарации центрифугированием (предварительный скрининг EE)

◦Операция: Возьмите 1 мл образца, центрифугируйте при 10000 об/мин в течение 10 минут, соберите супернатант и определите концентрацию питательных ингредиентов в супернатанте с помощью UV-VIS или ВЭЖХ.

◦Результат решения:

▪Истинные липосомы: Везикулы легко не сломаны, и концентрация свободных ингредиентов в супернатанте низка (высокий ЭЭ);

▪Псевдолипосомы: Пищевые ингредиенты легко осаждаются или полностью растворяются в супернатанте (концентрация супернатанта близка к общей концентрации, EE≈ 0).

1.Диализный мешок Диффузионный тест (проверка эффекта инкапсуляции)

◦Операция: Загрузите образец в мешок для диализа (MWCO = 10-50kDa, больше, чем молекулы пищевых ингредиентов, но меньше, чем размер частиц липосомы), диализируйте в большом объеме буфера (имитируя среду жидкости организма) в течение 2-4 часов и обнаружьте концентрацию ингредиентов во внешнем диализате.

◦Результат решения:

▪Истинные липосомы: ингредиенты инкапсулированы в везикулах, не могут пройти через диализную мембрану, а внешняя концентрация жидкости низкая;

▪Псевдолипосомы: Ингредиенты диффундируют свободно, и внешняя жидкая концентрация близко к полной концентрации образца.

(II) Лаборатория Точная проверка (пищевой продукт R & D/Подтверждение контроля качества)

1.Анализ размера частиц и дзета-потенциала (проверка структурной однородности)

◦Инструмент: динамическое рассеяние света (DLS)

◦Ключевые показатели:

▪Истинные липосомы: равномерное распределение частиц по размерам (PDI .3), дзета-потенциал обычно-20 ~-50 мВ (естественный отрицательный заряд фосфолипидов), стабильные значения;

▪Псевдолипосомы: Чрезвычайно широкое распределение частиц по размерам (PDI> 0,5), отсутствие фиксированного дзета-потенциала (неравномерная дисперсия фосфолипидов и ингредиентов, большие флуктуации потенциала).

1.Наблюдение трансмиссионной электронной микроскопии (ТЕМ) (структурный золотой стандарт)

◦Деятельность: Запятнаем образец с фосфотунгстик кислотой для отрицательный пятнать, тогда наблюдайте под ТЕМ (разрешение на уровне нм).

◦Результат решения:

▪Истинные липосомы: отчетливо видны четкие закрытые пузырьки, образованные фосфолипидными бислоями (черные кольцеобразные структуры с водными ядрами);

▪Псевдолипосомы: отсутствие везикулярной структуры, только нерегулярные фосфолипидные агрегаты или частицы пищевых ингредиентов (без двухслойных характеристик).

◦Примечание: Крио-ТЭМ можно использовать для образцов качества еды для избежания выпарки пятна влияя на оценку безопасности.

1.Определение эффективности инкапсуляции (ЭЭ) (основной количественный показатель)

◦Принцип: отделить свободные ингредиенты от инкапсулированных ингредиентов и рассчитать долю инкапсулированных ингредиентов от общего количества ингредиентов (EE % = (общее количество ингредиентов-свободные ингредиенты)/общее количество ингредиентов × 100%).

◦Общие методы, адаптируемые к пищевым продуктам:

▪Гелевая фильтрационная хроматография (колонка Sephadex G-50/G-100): отделить липосомы от ингредиентов, свободных от малых молекул, для количественного определения;

▪Центрифугирование ультрафильтрации: Сохраните липосомы с мембранами ультрафильтрации, позволяющ свободным ингредиентам пройти до конца для обнаружения;

▪Метод ВЭЖХ: точно определить количество следовых активных ингредиентов в пище (например, полифенолы, витамины).

◦Результат: EE ≥ 20% (для водорастворимых ингредиентов, таких как витамин С) или ≥ 30% (для жирорастворимых ингредиентов, таких как DHA) указывает на истинные липосомы; EE % указывает на простую систему смеси.

1.Дифференциальная сканирующая калориметрия (DSC) (проверка фазового перехода фосфолипидов)

◦Принцип: Взаимодействие между питательными ингредиентами и бислоями фосфолипидов в истинных липосомах изменяет характерную температуру фазового перехода (Tc) фосфолипидов; Tc фосфолипидов в простых смесях соответствует чистым фосфолипидам.

◦Результат решения:

▪Истинные липосомы: Пик уширения фазового перехода и сдвиг Tc (например, Tc уменьшается после встраивания витамина E);

▪Псевдолипосомы: Пик фазового перехода идентичен чистым фосфолипидам (без взаимодействия ингредиент-фосфолипид).

1.Определение кривой высвобождения in vitro (проверка эффективности поглощения)

◦Операция: Используйте метод диализного мешка для имитации желудочно-кишечной среды (pH = 1,2 раствор соляной кислоты → pH = 7,4 буфера) и определения количества высвобождения ингредиента в разные моменты времени.

◦Результат решения:

▪Истинные липосомы: Мягкая кривая высвобождения, кумулятивная скорость высвобождения 48 часов (защита от застойного высвобождения, снижение разрушения желудочной кислоты);

▪Псевдолипосомы: Кумулятивная скорость высвобождения> 90% в течение 12 часов (быстрое воздействие, склонность к деградации).

(III) Расширенная проверка (сценарии высокого спроса на продукты питания/пищевые добавки)

1.Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия (CLSM) Наблюдение

◦Операция: маркировать фосфолипиды флуоресцентными зондами (например, DiI для двухслойной маркировки) и пищевые ингредиенты (например, FITC для маркировки пептидов), затем наблюдать распределение флуоресценции.

◦Результат решения:

▪Истинные липосомы: Перекрытие двух флуоресцентных сигналов (ингредиенты, инкапсулированные в липосомы);

▪Псевдолипосомы: разделение двух сигналов флуоресценции (отсутствие фиксированного связывания между ингредиентами и фосфолипидами).

1.Рентгеновское рассеяние с малым углом (SAXS)

◦Принцип: Фосфолипидные бислои истинных липосом дают характерные дифракционные пики (около 2θ = 20 °), которые отсутствуют в простых смесях.

◦Результат: Наличие характерных дифракционных пиков → Истинные липосомы; Отсутствие характерных пиков → Псевдолипосомы.

Общие недоразумения и ключевые напоминания в области продовольствия

1.Непонимание 1: «Эмульсия = липосомы»

Псевдолипосомы могут также образовывать эмульсии из-за агрегации фосфолипидов, но они имеют широкое распределение частиц по размерам (PDI> 0,5) и отсутствие везикулярной структуры, которую можно быстро отличить с помощью определения TEM или EE.

2.Непонимание 2: «Содержит фосфолипиды = липосомы»

Ядром липосом являются «двухслойные везикулы», а не только добавление фосфолипидов. Фосфолипиды в простых смешанных пищевых системах действуют только как эмульгаторы и не могут инкапсулировать или защищать питательные ингредиенты.

3.Ключевое напоминание: EE-основной количественный индикатор

Независимо от морфологии, системы с ЭЭ в основном оцениваются как псевдолипосомы (или неудачная подготовка липосомы пищевого качества), которые не могут достичь длительного высвобождения и улучшения биодоступности питательных ингредиентов.

4.Схема быстрого обнаружения для мастерских по производству продуктов питания

Примите комбинацию «Центрифугирование + УФ-обнаружение»: после центрифугирования при 10000 об/мин в течение 10 минут, если отношение концентрации пищевых ингредиентов в супернатанте к общей концентрации составляет <10% и система не имеет стратификации, ее можно первоначально оценить как квалифицированные липосомы пищевого качества; в противном случае, это простая система смешивания.

Резюме

Логика ядра для различать истинные/ложные липосомы в нутрицевтическом поле:Сначала количественно оценить эффект инкапсуляции и защиты питательных ингредиентов через EE, затем проверить везикулярную структуру через морфологию (TEM/микроскопия) и, наконец, подтвердить практическую ценность применения через стабильность обработки и кривые высвобождения in vitro. Он подходит для исследований и разработок и контроля качества пищевых добавок и функциональных продуктов (например, липосом DHA, пробиотические липосомы, растительные полифенольные липосомы). Предпочтительным является сочетание "ЭЭ (метод ВЭЖХ) + наблюдение ТЕМ", которое обеспечивает сбалансированность требований в отношении точности и безопасности пищевых продуктов.