安阳工学院开题报告模版

生物与食品工程系（院）2013届

题目维生素E-环糊精复合物的制备

课题类型论文课题来源自拟题目

学生姓名王晓静学号201106070009专业食品科学年级班11级专升本指导教师袁超职称副教授

填写日期：2013年2月1日

一、本课题研究的主要内容、目的和意义

研究目的：

维生素E又称生育酚，是人和动物必需的生物活性物质，具有抗氧化、提高机体的免疫功能、抗癌和治疗皮肤疾患，促进组织呼吸、激素合成、核酸代谢等作用[1]。维生素E在食品、药品、保健品和化妆品等领域有着广泛的应用，在食品领域是一种优良的食品抗氧化剂[2]。维生素E对氧化剂十分敏感，抗氧化性能缺乏持久性。采用环糊精包埋的方法将维生素E微胶囊化，可以有效地防止维生素E贮存过程中遇光、遇氧气而出现的氧化问题，减缓氧化程度，从而有可能添加到食品、药品等中，对提高维生素E的利用率，具有十分积极的作用[3]。

研究意义：

1、维生素E具有重要的用途

维生素E为脂溶性维生素，是人们最早发现的维生素之一。维生素E在保持组织的完整性以及在生命活动中起着极其重要的作用，具有防癌、抗衰老等功能维生素E是一种强有效的自由基清除剂[4]。维生素E能保护机体细胞及生物大分子免遭自由基的攻击，能抑制体内自由基反应，促进RNA和蛋白质的合成及增加免疫功能，具延缓衰老作用，在延缓衰老、防治心血管疾病、抗肿瘤方面具有良好的效果[5]。但其暴露于氧、紫外线、碱、铁盐和铅盐下会遭到破坏，影响了它的用途。维生素E常用的是胶丸剂，亦有加入到各种复合维生素制剂中。近来有将维生素E制成乳膏剂外用，用于治疗老年性角化斑等皮肤病[6]。

2、制备维生素E-环糊精复合物具有重要意义

维生素E结构中含有双键结构，常温常压下易被氧化成醌而导致维生素E 的作用失效。因此，保持维生素E的性质稳定，成为医药、化妆品等行业的一个重要问题[7]。

环糊精具有非极性筒状空腔的特殊分子结构和特殊性质，可与极性相似、分子大小与其空腔相匹配的不同类型分子形成包合物。环糊精不但能够包合药物中的有效成分，同时以它作为药物载体还能够除去药物中的异味，增加药物的溶解度，减少药物的挥发和氧化等，并提高其生物利用度[8-9]，经包合后形成的包合物具有比客体分子更优良的性能。环糊精分子具有六元环结构，呈“V”形疏水性空穴，而外部结构为亲水性，使疏水性客体分子能包结在宿主分子的空穴内，

生成包合物[10]，维生素E分子为疏水性分子，能与环糊精形成稳定的包合物，即将维生素E微胶囊化。制备维生素E微胶囊可增加维生素E的稳定性。

维生素E属于脂溶性的热敏物质，难以与水溶性物质混溶，因此难以均匀地添加到水溶性食品中，且紫外线、碱以及氧等都能破坏维生素E，限制其在食品工业中的应用[11]。将维生素E制成微胶囊，既能保持维生素E固有的性质，又能克服其易氧化和不溶于水的缺点。维生素E微胶囊产品可用于面包或点心制品、饮料、饼干类、保健食品以及营养强化食品等方面，具有广阔的应用前景。

主要研究内容：

鉴于以上分析，本课题拟开展以下3个方面的研究内容：

1、制备维生素E与β-环糊精复合物工艺条件的选择

（1）考察维生素E与β-环糊精的比例、包合温度、搅拌时间包合效果的影响。

（2）通过测定维生素E与β-环糊精包合物产率(包合率)、维生素E回收率、包合物收率来评价包合。

（3）考察用紫外分光光度计测定包合效果的准确性。

2、工艺条件的优化

（1）根据前步确定的工艺条件，进行单项实验。

（2）根据以上实验，选择不同工艺条件，进行正交实验，优化反应条件。

3、产品检测和缓释效果研究

（1）采用分光光度计对产品检测，看是否达到预期包结效果。

（2）做高温加速试验，测定维生素E与β-环糊精复合物的稳定性。

二、文献综述（国内外相关研究现况和发展趋向）

国内外研究现状

微胶囊技术最初始于20世纪40年代，用于制备鱼肝油的微胶囊。微胶囊技术可以有效减少了物质对水、光、氧气、温度等环境因素的反应，从而改善和提高物质的表观和性质[12]。微胶囊技术使许多传统工艺无法解决的难题得以解决，为此，极大地促进微胶囊技术在食品领域的应用。应用微胶囊技术可对一些食品配料或添加剂进行包裹，如香料、脂肪、维生素、矿物质和生物活性物质等[13]。因而国际上已将其列为21世纪重点研究开发的高新技术，关于微胶囊技术的研究成为一个重要的研究领域。

维生素E与β-环糊精制备的复合物是微胶囊技术中的一个分支，也是微胶囊技术的一个颇为典型的应用，指的是心材为维生素E的微胶囊化[14]。环糊精包合法是一种有效的微胶囊化维生素E的方法[15]，其能提高维生素E的稳定性和水溶性。维生素E与β-环糊精复合物的制备方法有：研磨法、饱和水溶液法等，研磨法较适合大生产[16]。

徐庆[17]等用研磨法制备维生素E复合物的最佳工艺条件为：维生素E与β-环糊精的摩尔比用量1：2，研磨时间为60min，研磨用水为β-环糊精重量的1.5倍，制备得到的包合物收率为79.18%，维生素E回收率为98.62%，维生素E为21.85%。乔华等采用饱和水溶液法制备维生素E包合物的最佳工艺条件：β-环糊精/维生素E为10：1、水的体积为β-环糊精重量的16倍、超声波作用时间为20min。

近20年，日本对微胶囊技术的大力开发和对微胶囊独特性能的研究，更使微胶囊技术发展迅速。微胶囊技术已应用到医药、农业、计算机、化学品、食品加工、化妆品等工业中，引起世界的广泛关注。尤其是随着微胶囊技术在生物、医学领域的推广应用，微胶囊技术已被广泛的应用于动物细胞的大规模培养、细胞和酶的固定化、药物的控制释放、抗癌药物的筛选以及蛋白质等物质的分离等方面[18]。

发展趋势：

目前，微胶囊技术在国外发展迅速，美国对它的研究一直处于领先地位。微胶囊技术作为食品加工中的一种新方法在欧美已较普及，在美国约有60%的食品

采用这种技术[19]。日本在20世纪60~70年代也逐步赶上来，我国的研究起步较晚。在日本，每年申报的有关微胶囊技术方面的专利就大上百件[20]。近几年，我国在微胶囊技术的应用方面有了许多发展，但同国外相比，国内的微胶囊技术仍处于起步阶段，进口微胶囊在生产中仍其着主导作用。根据市场的需求，以及我国目前的状况，在国内开展微胶囊技术的研究，特别是在进一步开发微胶囊技术的应用场合以及深化微胶囊基础理论的研究，具有重大的意义。

三、拟采取的研究方法（方案、技术路线等）和可行性论证

研究方案

1、搜集资料，形成可行的实验方案

查阅大量文献，了解国内外研究现状，维生素E的功效，缓释技术，制备维生素E与β-环糊精复合物的实验原理，简单的缓释性能的检测方法及成品的应用，所用到的仪器的操作方法。

2、制备维生素E与β-环糊精复合物

按照维生素与β-环糊精配比为1:1、1:2、1:3、1:5、1:7、1:8(摩尔比)，分别称取β-环糊精8g和维生素E适量。在100ml蒸馏水中加8gβ-环糊精，加热至6O℃，搅拌饱和水溶液，保持同一温度，用少量无水乙醇溶解维生素E，缓缓滴入β-环糊精饱和水溶液中，搅拌6小时，边搅拌边冷至室温，析出粒子状固体，放置冰箱静置过夜，抽滤，用无水乙醇洗涤，60℃低温烘干，即得粉末的维生素E与β-环糊精复合物。

3、测定成品的包合率，得出最佳包合条件

结合包合原理，为提高包合率（预计60%以上），选择3种主要影响因素按3水平进行考察，通过正交试验，以包合率、维生素E回收率、包合物收率为评价指标，确定制备维生素E与β-环糊精复合物过程中的最佳包合条件。

4、粗略估计维生素E与β-环糊精复合物的缓释效果

做出维生素E与β-环糊精复合物后采用紫外分光光度计对复合物进行结构认证，并测定维生素E与β-环糊精复合物的溶出度和稳定性，粗略估计维生素E与β-环糊精复合物的缓释效果。

技术路线：（采用饱和水溶液法的工艺路线）

称取适量β-环糊精→加一定量蒸馏水使饱和→加热溶解(温度60℃)→恒温搅拌→无水乙醇溶解维生素E→将溶液滴入饱和液中→搅拌冷却至室温→析出粒子固体→冰箱静置过夜→抽滤→无水乙醇洗涤→低温烘干→得到干复合物→检测→重复实验→得出最佳包结条件。

可行性论证：

1、制备维生素E与β-环糊精复合物的实验原料从市场上便于购买。

2、制备维生素E与β-环糊精复合物方法在很多教材和期刊文献中都有详细

的记载。

3、所需溶液可以购买到或在实验室可配制得到。

4、我校实验室满足课题的实验要求，实验室配备有冷冻干燥设备和分光光度计等试验需用的各项仪器，主要实验步骤都可完成。

根据以上分析，在现有的条件下制备维生素E与β-环糊精复合物技术的研究基本可以实行。

四、预期结果（或预计成果）

1、通过整理数据，得到一个预期实验方案及技术方法。

2、进行实验并优化工艺，制备一些维生素E与β-环糊精复合物的固体粉末。

3、测定成品的性质，计算出包合率，并且得到这些不同配比条件复合物的性质对比表，得出最佳制备方案。方案应包括：维生素E与β-环糊精的比例，搅拌时间，搅拌温度。另外还要看最佳方案是否达到预期包埋效果（包合率60%以上）。

4、将制成的复合物进行稳定性检测，并粗略估计溶出效果。

5、得到一个或多个溶出技术方案。

五、研究进度安排

1、2012年12月-2013年3月上旬

选择课题，导师安排工作，收集整理资料，写开题报告，预试验。

2、2013年3月-2013年4月上旬

检查试验仪器设备、购买原料，确定详细技术路线。

3、2013年4月-2013年5月上旬

进行实验，着手论文写作，并查找实验漏洞。对工艺进行测试，并最终确定最合适工艺路线及技术，整理论文准备答辩。

4、2013年5月中旬

论文预答辩。

5、2013年5月下旬

论文答辩。

六、主要参考文献

[1]李军生,黄位明,秦国梅,等.VE酯衍生物稳定性能及其在食品中的应用研究[J].食品科学,2005,26(8):29-33.

[2]田少云.人工合成VE与天然VE[J].食品科技,1995(3):37.

[3]姚芳莲,孙经武.微胶囊化技术及其应用[J].天津化工,1995(1):25-29.

[4]Hiromi Yo.shida,etc.J.Am.Oil Chem.Soc.,1993,70(10).

[5]张石革,等.维生素E霜剂的制备及应用.中国医院药学杂志,1985,5(2):28.

[6]冯琳,张红梅,王景祥.维生素E微囊的制备及其稳定性研究.中国医院药学杂志,1997,17(1):3.

[7]S.H.Coh J.Am.Oil Chem.Soc.,1990,67(4):250.

[8]李俊芬,许志成,董川.隐丹参酮与环糊精包合物的制备与光谱研究[J].分析科学学报,2004,20(2):229-232.

[9]姜典卓,王志宜,武凤兰.维甲酸羟丙-β环糊精包合物制备条件的优化及包合过程热力学参数的测定[J].沈阳药科大学学报,2004,20(2):178-181.

[10]Kondo H,Nakatani H,Hiromi K.Interaction of Cyclodextrins With Fluorescent Probes And Its Application to Kinnetic Stidies of Amylase[J].J Biochem,1976,79(2):393-405

[11]Minhthy L.Nguyen and Steven J.Schwartz.Lycopene:Chemical and Biological Properties[J]. Food Technology,1999,53(2):38-45.

[12]Shahidi F,Han XQ.Encapsulation of food ingredients[J].Crit Rev Food Sci Nut,1993,33(6):501-507.

[13]顾振东,刘晓艳,蔡培钿.食品微胶囊技术的国内外应用与研究现状[J].广州化工,2010, 38(7):65-68.

[14]韩路路,毕良武,赵振东,等.微胶囊的制备方法研究进展[J].物质化学工程,2011,45(3):41-46.

[15]吴克刚,柴向华.食品微胶囊技术[M].中国轻工业出版社,2006.

[16]鲍鲁生.食品工业中应用的微胶囊技术[J].食品科学,1999,20(9):6-8.

[17]徐庆,吴敏,蒋惠娣.维生素E与β-环糊精包合物的制备[J].中国现代应用药学,1997,8:24-26.

[18]宋键等.微胶囊及微胶囊技术的研究进展[J].化工进展,1999,l:42-44.

[19]孙肖明,周传欣,石晓林.微胶囊技术在食品工业中的应用与展望[J].吉林工商学院学报, 2009,25(3):79-82.

[20]丁洁,李博生.微胶囊技术及其在食品工业中的应用[J].中国食物与营养,2010(3):29-31.

七、审核意见

指导教师签字：年月日院系审核意见：

审核人签字：年月日说明：1、该表每生一份，院系妥善存档；

2、课题来源填：“国家、部、省、市科研项目”或“企、事业单位委托”或“自拟课

题”或“其它”；课题类型填：“设计”或“论文”或“其它”。