Preparation and Evaluation of Sweet Corn Cob Polysaccharide Nano Emulsion
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摘要: 甜玉米芯多糖是一种水溶性多糖，但是其分子量较大，难以吸收及利用。采用自发乳化法制备甜玉米芯多糖纳米乳，通过伪三元相图筛选并比较不同质量分数的混合表面活性剂和甜玉米芯多糖溶液对甜玉米芯多糖纳米乳透明度及粒径的影响，得到最佳配方，并研究其体外释放效果和体外降血糖作用。结果表明，制备的甜玉米芯多糖纳米乳是一种W/O（油包水）型纳米乳液，其最佳配方为（Tween80:Span80=1:1）/无水乙醇/液体石蜡/1.5%甜玉米芯多糖水溶液=33.3%/11.1%/44.5%/11.1%，粒径为（43.22±4.84） nm；多分散系数（PDI）为（0.320±0.014）；pH为（7.6±0.2）；粘度为（209.9±4.1）cP；透明度为97.62%±0.39%；多糖含量为2.154±0.024 mg/mL，稳定性实验表明其具有良好的稳定性。体外模拟胃肠液消化实验表明，甜玉米芯多糖纳米乳具有缓释性能，能延长药效作用时间。体外降血糖实验表明，甜玉米芯多糖纳米乳对α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶都具有一定的抑制作用。Abstract: Sweet corn cob polysaccharide is a water-soluble polysaccharide, but its molecular weight is large, and it is difficult to absorb and utilize. Sweet corn cob polysaccharide nano emulsion was prepared by spontaneous emulsification method. Pseudo-ternary phase diagram was used to screen and compare the effects of mixed surfactants with different mass fractions and sweet corn cob polysaccharide solution on the transparency and particle size of sweet corn cob polysaccharide nano emulsion. The optimal formula was obtained, and its in vitro release effect and in vitro hypoglycemic effect were studied. The results showed that, the prepared sweet corn cob polysaccharide nano emulsion is a kind of W/O (water-in-oil) nano emulsion, and the optimal formula was (Tween80:Span80=1:1)/ethanol/liquid paraffin/1.5% sweet corn cobs polysaccharide aqueous solution=33.3%/11.1%/44.5%/11.1%, particle size (43.22±4.84) nm. Polydispersity index（PDI）was (0.320±0.014), pH was (7.6±0.2), the viscosity was (209.9±4.1) cP. The transparency was 97.62%±0.39%. The polysaccharide content was 2.154±0.024 mg/mL. Stability experiments showed that it had good stability. In vitro simulated gastrointestinal fluid digestion experiments showed that sweet corncob polysaccharide nano emulsion had sustained release properties and could prolong the action time. The hypoglycemic experiment in vitro showed that sweet corn cob polysaccharide nano emulsion had a certain inhibitory effect on α-amylase and α-glucosidase.
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甜玉米芯是甜玉米的副产物，甜玉米芯多糖（Sweet corn cob polysaccharide, SCP）是甜玉米芯中的一种重要生物活性物质[1]，具有降血糖[2]、抗肿瘤[3]、抗氧化等生物活性[4]，但是前期[5]制备的甜玉米芯多糖（SCP-80）其分子量约为100 kDa，难于被机体吸收利用，生物利用率较低。采用纳米乳包埋甜玉米芯多糖，制备甜玉米芯多糖纳米乳，一方面可以使其处于一个更加稳定的体系当中，生物活性成分更加稳定[6]；另一方面可以将其分子变小，更容易被机体吸收利用，从而提高其生物利用度[7]。
纳米乳液（nano emulsion，NE），是将两种互不相溶的溶液在表面活性剂、助表面活性剂的作用下，形成外观透明或半透明，粒径在1～100 nm，具有热力学稳定性、各向同性的分散体系[8]。纳米乳液是一种极具潜力的新型载药系统，具有提高包埋药物稳定性[9]、提高难溶性药物溶解度[10]、提高大分子水溶性药物的生物利用率[11]、药物缓释作用[12]等优点。纳米乳的制备方法主要有[13]剪切搅拌法、高压均质法、高能超声法、相转变温度法、自发乳化法、低能乳化法。自发乳化法充分利用系统的物理化学破坏特性，它可以使水滴的自发性和分散作用成为一种可能，因此，大大减少了人工制备药物过程中对于药物的局部物理化学破坏，自发地形成小乳滴[14]。
本研究采用自发乳化法制备甜玉米芯多糖纳米乳（SCP-80-NE），以期提高SCP-80的生物利用率。实验以伪三元相图法对甜玉米芯配方进行筛选，再以粒径、透明度为指标对配方进行优化，并对最佳配方制备的SCP-80-NE进行表征，并对所制备的SCP-80-NE进行体外模拟胃肠液缓释性能研究及体外对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制作用研究，为多糖纳米乳制备及其在食品中应用提供参考。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
甜玉米芯多糖 实验室制备；聚山梨酯-85（Tween85）、失水山梨糖醇单油酸酯-85（Span85）、肉豆蔻酸异丙酯 山东优索化工科技有限公司；聚山梨酯-80（Tween80） 天津市富宇精细化工有限公司；失水山梨糖醇单油酸酯-80（Span80） 广东润华化工有限公司；大豆油、玉米油、阿卡波糖 市售；液体石蜡 天津市致远化学试剂有限公司；亚甲基蓝 天津基准化学试剂有限公司；苏丹红 福晨（天津）化学试剂有限公司；α-淀粉酶（3700 U/g） 北京奥博星生物技术有限责任公司；α-葡萄糖苷酶（60 U/mg） 合肥博美生物科技有限公司；谷胱甘肽 上海和氏璧化工有限公司；对硝基苯-β-D-半乳糖吡喃糖苷 上海阿拉丁生化科技股份有限公司；可溶性淀粉 天津市博迪化工有限公司；胃蛋白酶（1200 U/g） 中国惠世生化试剂有限公司；胰蛋白酶（4000 U/g） 源叶生物科技有限公司；其余试剂 均为国产分析纯。
Nano-ZS90激光粒度仪 英国马尔文仪器有限公司；79-1磁力搅拌器 天津得利实验分析仪器制造厂；DV2TRVTJ0粘度计 美国博勒飞；PHS-2F酸度计 上海仪电科学仪器股份有限公司；AF2011007紫外分光光度计 上海元析仪器有限公司；TG16-WS离心机 湖南湘仪仪器有限公司；HWS-26电热恒温水浴锅 上海一恒科学仪器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 甜玉米芯多糖纳米乳的制备方法
甜玉米芯多糖（SCP-80）的制备：以甜玉米芯为原料，采用水提醇沉法，经过干燥→粉碎→过筛→脱脂→水提→浓缩→脱蛋白→脱色→体积分数80%乙醇醇沉→冷冻干燥→制得SCP-80[15]。
采用自发乳化法，制备SCP-80-NE。依次向表面活性剂中加入助表面活性剂和油相，待三相原料混匀后，逐步向混合液中以液滴态加入SCP-80溶液，滴加时不断进行磁力搅拌[16]。随着SCP-80溶液的增加，体系由澄清逐渐变浑浊，澄清度逐渐减小，随着磁力搅拌器继续搅拌，体系再次逐渐恢复到原澄清油相状态[17-18]，即为SCP-80-NE。
1.2.2 伪三元相图法筛选甜玉米芯多糖纳米乳配方
伪三元相图法是将水相、油相、表面活性剂三组分在等温等压的条件下用平面三角形的形式表现出来，在四组分体系中，伪三元相图的一个顶点一般用助表面活性剂与表面活性剂看作混合表面活性剂（Smix）表示。该方法将纳米乳组分之间的关系转化为平面图，更加直观、简洁，易于确定各组分的比例。采用水滴定法建立纳米乳形成过程中各相比值伪三元相图[19]，对于每个相图，Smix和油相以1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2、9:1（w/w）的比例混合[20]，25 ℃下不断搅拌，缓慢的向混合体系中加入蒸馏水，当混合体系达到浊点，体系将由澄清变为浑浊，浊液再继续搅拌可以恢复澄清状态时，记录各组分质量分数，绘制伪三元相图，乳化区域的范围可以反应出各组分所占比例。
1.2.2.1 表面活性剂的筛选
固定助表面活性剂为无水乙醇，Km值为3:1，油相为液体石蜡，水相为质量浓度1%的甜玉米芯多糖水溶液，选用单一表面活性剂Span80、Span85、Tween80、Tween85和复合表面活性剂Tween80:Span80=1:1、1:2、2:1、3:1、4:1（m:m），绘制伪三元相图。
1.2.2.2 助表面活性剂的筛选
固定表面活性剂Tween80:Span80=1:1（m:m），Km值为3:1，油相为液体石蜡，水相为质量浓度1%的甜玉米芯多糖水溶液，选取1,2-丙二醇、无水乙醇、丙三醇作为助表面活性剂，绘制伪三元相图。
1.2.2.3 Km值的筛选
固定表面活性剂为Tween80:Span80=1:1（m:m），助表面活性剂为无水乙醇，油相为液体石蜡，水相为质量浓度1%的甜玉米芯多糖水溶液，Km值（表面活性剂与助表面活性剂的质量比值）分别设置为1:1、2:1、3:1、4:1、5:1，绘制伪三元相图。
1.2.2.4 油相的筛选
固定表面活性剂为Tween80:Span80=1:1（m:m），助表面活性剂为无水乙醇，Km值为3:1，水相为质量浓度1%的甜玉米芯多糖水溶液，选取大豆油、玉米油、液体石蜡、肉豆蔻酸异丙酯（IPM）作为油相，绘制伪三元相图。
1.2.2.5 水相的筛选
固定表面活性剂为Tween80:Span80=1:1（m:m），助表面活性剂为无水乙醇，Km值为3:1，油相选取液体石蜡，水相选取质量浓度分别为0.5%、1%、1.5%、2%的甜玉米芯多糖水溶液，绘制伪三元相图。
1.2.3 甜玉米芯多糖纳米乳配方优化
从伪三元相图得到最佳相图，确定混合表面活性剂和多糖溶液的质量分数范围，比较不同质量分数的混合表面活性剂（10%、20%、30%、40%、50%），不同质量分数的SCP-80溶液（5%、15%、25%、35%、45%）对纳米乳透明度、粒径的影响，确定出最佳配方，并按照最佳配方制备的纳米乳液进行验证性实验。
1.2.4 甜玉米芯多糖纳米乳的评价
宏观检查所制备SCP-80-NE的外观的透明度和均一性，通过使用亚甲基蓝和苏丹红的不同铺展速度模式来确定纳米乳的类型[21]；用可见分光光度计测量纳米乳的透明度；采用激光粒度分析仪检测SCP-80-NE的粒径和多分散性系数（PDI）。
1.2.5 甜玉米芯多糖纳米乳稳定性实验
分别考察SCP-80-NE的离心稳定性（10000 r/min离心30 min）、冷热循环稳定性（4、40 ℃下依次保存六个循环）、冻融稳定性（储存在−18、25 ℃进行三个循环，每个温度下的储存时间不少于48 h）和贮藏稳定性（分别在4 、25 、60 ℃条件下放置30 d），以乳液的颜色和状态评定所制备的SCP-80-NE稳定性。
1.2.6 甜玉米芯多糖纳米乳中多糖含量的测定
绘制葡萄糖标准曲线，采用苯酚硫酸法对SCP-80-NE中多糖含量进行测定[22]。取1 mL SCP-80-NE加入1 mL蒸馏水，1 mL 0.06 g/mL苯酚溶液，最后加入5 mL硫酸，震荡摇匀，沸水浴15 min，在490 nm波长下检测吸光度值。
1.2.7 甜玉米芯多糖纳米乳体外模拟胃肠液缓释作用分析
参考张贝贝等[23]对模拟胃肠液配制方法并稍作修改。取适量的SCP-80-NE于透析袋中放于模拟胃液中，水浴维持37 ℃，以100 r/min的速度搅拌，模拟人体的胃液消化功能，30 min测量一次SCP-80-NE的释放量，测量时应在92 ℃条件下灭酶2 min，采用苯酚硫酸法检测样品中总糖含量，每次取1 mL模拟胃液混合物，稀释1000倍，取1 mL稀释液加入1 mL蒸馏水，1 mL 0.06 g/mL苯酚溶液，最后加入5 mL硫酸，震荡摇匀，沸水浴15 min，在490 nm波长下检测吸光度值。模拟肠液的消化过程同模拟胃液的消化过程，计算累计释放率见式（1）。
Qt(%)=MtM0×100 (1) 式中：Qt 为t时刻SCP-80的累计释放率，%；Mt为t时刻释放出SCP-80含量，mg；M0为释放初始时刻SCP-80-NE中的SCP-80，mg。
1.2.8 甜玉米芯多糖纳米乳体外降血糖效果初探
参考董丽娟等[24]的方法并稍作修改，将SCP-80-NE配置成浓度分别为2、4、6、8、10 mg/mL，取0.3 mL的α-淀粉酶溶液与SCP-80-NE均匀加热混合后待预热37 ℃后再加入预热的0.3 mL淀粉溶液，反应5 min，37 ℃继续反应一定一段时间后，沸水浴中加入0.5 mL DNS溶液进行显色，沸水浴5 min后立刻取出溶液冷却，用蒸馏水稀释至10 mL，在波长为540 nm下测定吸光度（A3）。阳性对照组使用阿卡波糖替代SCP-80-NE，空白对照物以蒸馏水代替抑制剂及磷酸盐缓冲溶液代替α-淀粉酶（A2），以磷酸盐缓冲溶液代替使用α-淀粉酶（A4），蒸馏水代替抑制剂作为空白组（A1）。根据抑制率计算酶活性被抑制50%时的抑制率浓度（IC50）。计算抑制率见式（2）。
抑制率(%)=(1−A3−A4A1−A2)×100 (2) 式中：A1为SCP-80-NE用蒸馏水替代测定的吸光度；A2为SCP-80-NE用蒸馏水替代及α-淀粉酶被磷酸盐缓冲溶液替代测定的吸光度；A3为SCP-80-NE作为抑制剂测定的吸光度；A4为α-淀粉酶用磷酸盐缓冲溶液替代。
参考李春英等[25]的方法并稍作修改，将SCP-80-NE配置成浓度分别为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/mL的溶液，比色管中加入0.1 mL 1 U/mL α-葡萄糖苷酶以及2 mL的磷酸盐缓冲溶液（67 mmol/L pH6.8），混匀，于37 ℃条件下温孵10 min，然后加入0.1 mL 3 mmol/L谷胱甘肽溶液，在37 ℃条件下，加入0.25 mL 10 mmol/L对硝基苯-β-D-半乳糖吡喃糖苷（PNPG）开始反应10 min，加入2 mL 0.1 mol/L碳酸钠溶液终止反应，测定其在400 nm处的吸光度（A1），对照组以酶液被磷酸盐缓冲液代替（Ax1），空白对照以磷酸盐缓冲液代替酶液和SCP-80-NE（Ax2），磷酸盐缓冲液代替SCP-80-NE测定的吸光度（A0）。计算抑制率见式（3）。根据抑制率算得酶活性被抑制50%时的抑制率浓度（IC50）。
抑制率(%)=(A0−AX2)−(A1−AX1)(A0−AX2)×100 (3) 式中：A1为SCP-80-NE作为抑制剂测定的吸光度；A0为磷酸盐缓冲溶液代替SCP-80-NE测定的吸光度；Ax1以磷酸盐缓冲溶液代替α-葡萄糖苷酶测定的吸光度；Ax2以磷酸盐缓冲溶液代替α-葡萄糖苷酶和SCP-80-NE测定的吸光度。
1.3 数据处理
所有实验进行3次平行处理，结果均以平均数±标准差表示，采用SPSS 17.0进行显著性分析，P<0.05为差异显著，P<0.01表示差异性极显著，采用Origin 2018软件作图。
2. 结果与分析
2.1 甜玉米芯多糖纳米乳配方筛选结果
2.1.1 表面活性剂的确定
室温条件下，在表面活性剂、无水乙醇、液体石蜡和水（Km=3:1）体系中，研究了单一表面活性剂Span80、Span85、Tween80、Tween85和混合表面活性剂Tween80:Span80（m:m）=1:1、1:2、2:1、3:1和4:1对纳米乳液形成的影响。伪三元相图如图1所示，图中黑色部分为W/O纳米乳液区。仅使用一种表面活性剂时，所选表面活性剂均不能与油相形成稳定的纳米乳，而混合表面活性剂Tween80:Span80（m:m=1:1）能与油相形成稳定的纳米乳，可能是因为表面活性剂复配，可以更好的降低油/水界面张力，形成界面膜而促使纳米乳的形成，从而增大微乳区范围，这与姚秋萍等[26]制备鱼腥草多糖纳米乳的筛选结果相似，因此选择Tween80:Span80（m:m=1:1）为制备SCP-80-NE的表面活性剂。
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图 1 表面活性剂对伪三元相图的影响注：A：Tween80；B：Tween85；C：Span80；D：Span85；E：Tween80:Span80（m:m）=1:2；F：Tween80:Span80（m:m）=1:1；G：Tween80:Span80（m:m）=2:1；H：Tween80:Span80（m:m）=3:1；I：Tween80:Span80（m:m）=4:1。Figure 1. Effect of surfactants on the pseudo-ternary phase diagram2.1.2 助表面活性剂的确定
结果表明，在纳米乳液形成过程中加入适量的助表面活性剂，可以降低界面膜弯曲应力，并且使界面膜获得足够弹性，从而使纳米乳区域范围增大，促进纳米乳的形成，使纳米乳液更加稳定[27-28]。图2为Tween80:Span80（m:m=1:1）作为表面活性剂，1,2-丙二醇、无水乙醇和丙三醇为助表面活性剂时绘制的伪三元相图。如图2所示，当比较三种助表面活性剂的乳化能力时，无水乙醇能辅助表面活性剂形成更大的纳米乳区，这可能是因为无水乙醇含有过多的羟基，而且丙二醇与丙三醇中有较高的亲水性，从而降低了油包水纳米乳区范围，这结果跟Li等[29]在制备香菇多糖纳米乳时，筛选的助表面活性具有相同的结论。因此，确定以无水乙醇作为助表面活性剂。
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图 2 助表面活性剂对伪三元相图的影响注：A：1,2-丙二醇；B：丙三醇；C：无水乙醇。Figure 2. Effect of cosurfactant on pseudo-ternary phase diagram2.1.3 Km值的确定
研究表明，Km值的选择也对纳米乳的形成的有较大程度的影响[30]。图3显示了在Tween80:Span80 （m:m=1:1）为表面活性剂，无水乙醇作为助表面活性剂时，在不同Km值时绘制的伪三元相图，随着Km值的增加，微乳区域呈现先增加再减小的趋势。Km值的变化一方面可以控制表面活性剂的含量，使界面膜具有较好的弹性和流动性促进纳米乳形成，另一方面调节助表面活性剂的含量，将表面活性剂调至最佳，更容易与油相结合成稳定的体系。结果表明Km=3:1时能形成较大的纳米乳区，此筛选结果与郝艳霜等[31]在制备藏蒲公英多糖纳米乳时Km值筛选结果一致，故Km值确定为3:1。
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图 3 不同Km值对伪三元相图的影响注：A：Km=1:1；B：Km=2:1；C：Km=3:1；D：Km=4:1；E：Km=5:1。Figure 3. Influence of different Km values on the pseudo-ternary phase diagram2.1.4 油相的确定
制备纳米乳时，油相的选择主要在于油相本身的分子大小，油相碳链太长，其分子体积较大，不易与表面活性剂结合形成界面膜；油相碳链太短，分子体积太小，亲油能力不强，影响界面膜的形成。图4显示了表面活性剂为Tween80:Span80 （m:m=1:1），助表面活性剂为无水乙醇，Km值为3:1，油相分别为液体石蜡、肉豆蔻酸异丙酯、大豆油、玉米油时形成的相图区域。相图显示液体石蜡所形成的纳米乳区最大，且能在较大范围内被大量水相稀释至接近相图中水相顶点，仍保持透明和稳定。此外，液体石蜡是一种安全的油，通常被选作口服药物或功能性组分微乳液载体的油相[32]，因此，确定以液体石蜡作为油相。
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图 4 不同油相对伪三元相图的影响注：A：油相大豆油；B：玉米油；C：液体石蜡；D：肉豆蔻酸异丙酯。Figure 4. Influence of different oils on the pseudo-ternary phase diagram2.1.5 水相的确定
纳米乳可承载的活性物质浓度也是影响纳米乳的主要因素之一，图5为在Tween80:Span80 （m:m=1:1），助表面活性剂为无水乙醇，Km值为3:1，液体石蜡作为油相条件下，分别加入质量浓度为0.5%、1%、1.5%、2%的SCP-80水溶液形成的相图区域。相图表明纳米乳可携带的最大SCP-80溶液浓度为1.5%，当浓度为2%时，乳区面积显著减小，这可能是由于随着多糖浓度的升高，纳米乳液的流动性降低。因此当浓度上升到一定点时纳米乳液的稳定性降低，相图区域减小。因此，选择水相比例为1.5%。
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图 5 不同浓度的甜玉米芯多糖溶液对伪三元相图的影响注：SCP-80溶液浓度，A：0.5%；B：1%；C：1.5%；D：2%。Figure 5. Influence of different concentrations of polysaccharide solution on the pseudo ternary phase diagram2.2 配方优化结果
研究结合各种因素对纳米乳液伪三元相图的影响，筛选出SCP-80-NE配方为：Tween80/Span80/无水乙醇/液体石蜡/水溶液，Tween80:Span80（m:m）=1:1，Km=3:1。通过考察混合表面活性剂及SCP-80溶液体积分数对SCP-80-NE粒径、透明度的影响，确定了SCP-80-NE的最终配方质量比为：表面活性剂Tween80:Span80=1:1（m:m）为33.3%，无水乙醇为11.1%，液体石蜡为44.5%，1.5%甜玉米芯多糖溶液为11.1%。
2.3 甜玉米芯多糖纳米乳验证实验结果
按照2.2最佳配方制备的SCP-80-NE如图6所示，SCP-80-NE为一种淡黄色透明液体，观察其体系均一，未出现浑浊、分层及含有絮凝物等现象，SCP-80-NE透明度为97.62±0.39%。如图7所示，SCP-80-NE平均粒径为43.22±4.84 nm，PDI为0.320±0.014，属W/O型纳米乳液，其粘度为209.9±4.1 cP，流动性较好；pH为7.6±0.2，属于中性偏碱性纳米乳液。
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图 6 甜玉米芯多糖纳米乳（SCP-80-NE）Figure 6. Sweet corn cob polysaccharide nano emulsion (SCP-80-NE)2.4 甜玉米芯多糖纳米乳稳定性实验结果
如表1所示，SCP-80-NE在4、25、60 ℃贮藏稳定性较好，贮藏过程中未出现浑浊、分层及含有絮凝物等现象，离心后未出现分层、多糖析出等现象。而冷-热循环、冻融实验表明其具有良好的热力学稳定性。
表 1 SCP-80-NE的稳定性评价Table 1. Stability evaluation of SCP-80-NE评价指标 颜色和状态 贮藏稳定性 贮藏过程中未出现浑浊、分层及含有絮凝物等现象 离心稳定性 离心后未出现分层、多糖析出等现象 冷-热循环稳定性 未出现分层、浑浊及多糖析出等现象 冻融稳定性 澄清透明、无分层、浑浊及多糖析出等现象 2.5 甜玉米芯多糖纳米乳中多糖含量的测定结果
以葡萄糖浓度（mg/mL）为横坐标，吸光度值为纵坐标绘制标准曲线，回归方程为y=59.00x+0.006，R2=0.9970，经测定SCP-80-NE中多糖含量为2.154±0.024 mg/mL。
2.6 甜玉米芯多糖纳米乳体外模拟胃肠液缓释作用结果
2.6.1 模拟胃液中的释放行为
由图8可知，模拟胃液消化时间为0.5 h时，SCP-80-NE的累计释放率小于10%，而SCP-80的累计释放量超过50%。SCP-80的释放率极显著高于SCP-80-NE（P<0.01），在1 h时SCP-80的释放率显著提高（P<0.05），而SCP-80-NE在0.5~1 h释放率没有显著性差异（P>0.05），1.5 h时释放率显著提高（P<0.05），表明SCP-80-NE具有一定的缓释作用。由于SCP-80-NE在纳米乳膜的作用下，多糖分子无法快速释放，延长了被包埋的多糖分子的释放时间，从而减少多糖分子在胃液酸性体系下水解及糖苷键的断裂，维持多糖的生物活性。而未被纳米乳包埋的多糖，初始释放率较大，此结果与Sun等[33]研究纳米乳体外释放具有相似的结论。
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2.6.2 模拟肠液中的释放行为
由图9可知，与模拟胃液消化过程相比，SCP-80-NE在模拟肠液中的累计释放率表现为均匀释放的趋势。SCP-80-NE与SCP-80相比，多糖释放率具有极显著差异（P<0.01），SCP-80-NE在0.5~2 h内释放差异不显著（P>0.05），2 h后纳米乳中SCP-80释放率显著增加（P>0.05），表明SCP-80-NE在肠液中释放缓慢且均匀。可能是随消化时间增加，未经处理的多糖分子在搅拌的作用下快速释放，而SCP-80-NE在2 h内能保持多糖分子结构不被破坏，减少肠酶对多糖结构的影响，同时，SCP-80-NE释放平缓，可能是由于纳米乳外壳在碱性模拟肠液中破坏程度较低，释放均匀。
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图 9 SCP-80-NE在模拟肠液中的累计释放量Figure 9. Cumulative release of SCP-80-NE in simulated intestinal fluid2.7 甜玉米芯多糖纳米乳体外降血糖结果
2.7.1 甜玉米芯多糖纳米乳对α-淀粉酶的抑制作用
如图10所示，在质量浓度2～10 mg/mL范围内，抑制率随SCP-80-NE浓度的增加而增加。当质量浓度为2 mg/mL时，抑制率为16.48%±1.29%,其IC50为19.55 mg/mL。随着SCP-80的增加，当浓度达到10 mg/mL时，抑制率达到32.60%±1.89%，此时抑制率具有显著性提高（P<0.05），结果表明SCP-80-NE对α-淀粉酶也具有一定的抑制作用，这可能是SCP-80与α-淀粉酶是一种可逆性竞争抑制，SCP-80与α-淀粉酶结合，减少α-淀粉酶的结合位点，快速降低α-淀粉酶酶促反应速度，起到抑制作用[34]，此结果与周笑犁等[35]研究得到的结果类似。
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图 10 SCP-80-NE对α-淀粉酶活性抑制曲线Figure 10. Inhibition curve of α-amylase activity by SCP-80-NE2.7.2 甜玉米芯多糖纳米乳对α-葡萄糖苷酶的抑制作用
如图11所示，在质量浓度0.2～1.0 mg/mL范围内，抑制率随着SCP-80-NE浓度的增加而增大。当质量浓度为0.2 mg/mL时，SCP-80-NE的抑制率为17.78%±1.76%，其IC50为1.63 mg/mL随着剂量的增大到1.0 mg/mL时，抑制率达到了38.03%±1.35%，此时抑制率极显著提高（P<0.01）。表明SCP-80-NE对α-葡萄糖苷酶有一定的抑制作用，这可能是SCP-80与α-葡萄糖苷酶可逆性的结合，抑制酶的活性，此结果与宋佩林等[36]的研究得到的结果类似。
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图 11 SCP-80-NE对α-葡萄糖苷酶活性抑制曲线Figure 11. Curve of inhibition of α-glucosidase activity by SCP-80-NE3. 结论
采用伪三元相图法筛选SCP-80-NE配方，分别考察了表面活性剂、助表面活性剂、Km值、油相、甜玉米芯多糖溶液浓度对乳化区域大小的影响。在最佳配方下制备的SCP-80-NE，平均粒径为43.22±4.84 nm，PDI为0.320±0.014，pH为7.6±0.2，多糖含量2.154±0.024 mg/mL且具有良好稳定性W/O型纳米乳液。模拟胃肠液消化实验表明，SCP-80-NE具有一定的缓释作用。体外降血糖实验表明，SCP-80-NE对α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶存在一定的抑制作用，当SCP-80-NE浓度达到10 mg/mL时对α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶的抑制率分别为32.60%±1.89%和38.03%±1.35%，此结果为甜玉米芯多糖在功能性食品的开发利用提供参考价值。
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图 1 表面活性剂对伪三元相图的影响
注：A：Tween80；B：Tween85；C：Span80；D：Span85；E：Tween80:Span80（m:m）=1:2；F：Tween80:Span80（m:m）=1:1；G：Tween80:Span80（m:m）=2:1；H：Tween80:Span80（m:m）=3:1；I：Tween80:Span80（m:m）=4:1。
Figure 1. Effect of surfactants on the pseudo-ternary phase diagram
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图 2 助表面活性剂对伪三元相图的影响
注：A：1,2-丙二醇；B：丙三醇；C：无水乙醇。
Figure 2. Effect of cosurfactant on pseudo-ternary phase diagram
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图 3 不同Km值对伪三元相图的影响
注：A：Km=1:1；B：Km=2:1；C：Km=3:1；D：Km=4:1；E：Km=5:1。
Figure 3. Influence of different Km values on the pseudo-ternary phase diagram
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图 4 不同油相对伪三元相图的影响
注：A：油相大豆油；B：玉米油；C：液体石蜡；D：肉豆蔻酸异丙酯。
Figure 4. Influence of different oils on the pseudo-ternary phase diagram
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图 5 不同浓度的甜玉米芯多糖溶液对伪三元相图的影响
注：SCP-80溶液浓度，A：0.5%；B：1%；C：1.5%；D：2%。
Figure 5. Influence of different concentrations of polysaccharide solution on the pseudo ternary phase diagram
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图 6 甜玉米芯多糖纳米乳（SCP-80-NE）
Figure 6. Sweet corn cob polysaccharide nano emulsion (SCP-80-NE)
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图 9 SCP-80-NE在模拟肠液中的累计释放量
Figure 9. Cumulative release of SCP-80-NE in simulated intestinal fluid
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图 10 SCP-80-NE对α-淀粉酶活性抑制曲线
Figure 10. Inhibition curve of α-amylase activity by SCP-80-NE
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图 11 SCP-80-NE对α-葡萄糖苷酶活性抑制曲线
Figure 11. Curve of inhibition of α-glucosidase activity by SCP-80-NE
表 1 SCP-80-NE的稳定性评价
Table 1 Stability evaluation of SCP-80-NE
评价指标 颜色和状态 贮藏稳定性 贮藏过程中未出现浑浊、分层及含有絮凝物等现象 离心稳定性 离心后未出现分层、多糖析出等现象 冷-热循环稳定性 未出现分层、浑浊及多糖析出等现象 冻融稳定性 澄清透明、无分层、浑浊及多糖析出等现象 
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