新疆石河子大學(xué)（832000） 江發(fā)壽

微乳（microemulsion）由Hoar和Sehulman于1943年首次提出，是由水相、油相、表面活性劑和助表面活性劑按適當(dāng)比例自發(fā)形成的一種透明或半透明的、低黏度、各向同性且熱力學(xué)穩(wěn)定的溶液體系。微乳不僅具有普通乳劑的性質(zhì)，同時也具備許多液體的性質(zhì)[1]。番茄紅素（lycopene）是類胡蘿卜素的一種，具有抗氧化和清除氧化自由基活性，在天然抗氧化劑、營養(yǎng)保健品及醫(yī)藥制劑等方面得到了廣泛應(yīng)用[2]。番茄紅素因分子中含有共軛雙鍵結(jié)構(gòu)，遇氧、熱和光易發(fā)生氧化還原反應(yīng)。番茄紅素的不穩(wěn)定性及其溶解性使它的實際應(yīng)用受到很大限制。目前國內(nèi)外主要采用微膠囊、環(huán)糊精、脂質(zhì)體等作為番茄紅素的載體，以克服番茄紅素易被氧化及不溶于水等不足，而以微乳液為番茄紅素載體的研究報道尚不多見。

本研究試尋找一種合適的O／W型微乳液來包封番茄紅素，并分析該載體的物理化學(xué)性質(zhì)及番茄紅素的穩(wěn)定性，以期能夠制備一種較為理想的番茄紅素微乳液，克服番茄紅素易被氧化及不溶于水等不足，提高其在實際應(yīng)用中的水平。

1 儀器與試劑

1.1 儀器 UV-2401紫外分光光譜儀（日本島津）、BP211D電子天平（Startorius）。

1.2 試劑 番茄紅素油樹脂（新疆中基公司）、蘇丹Ⅰ對照品（sigma公司）、乙酸乙酯、油酸、丙酮、無水乙醇、丙三醇、Tween60，所用試劑均為分析純。水為二次去離子水。

2 微乳的制備

根據(jù)番茄紅素在油相中的溶解度確定油相，選擇合適的表面活性劑和助表面活性劑，繪制微乳體系的偽三元相圖，確定微乳的組成。

2.1 分光光度法測定番茄紅素[3][4]

2.1.1 測定波長的選擇 取番茄紅素標準品丙酮溶液，照紫外分光光度法于350～500nm波長范圍內(nèi)掃描，在472nm處有最大吸收，故選472nm為測定波長。

2.1.2 標準曲線的制備[5]精密稱取番茄紅素標準品0.025g，用丙酮溶解并定容至50ml，搖勻。準確吸取上述溶液0.26、0.52、0.78、1.04、1.30ml分別注入一組50ml容量瓶中，用丙酮稀釋至刻度，搖勻，取上述溶液，按照紫外分光光度法在472nm波長處測定吸光度（A），將濃度C對A進行線性回歸分析，回歸方程Y=93.7248X+0.9693，R2=0.9995，n=5，其濃度在0.5～2.5μg/ml范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

2.1.3 精密度試驗 精密稱取25mg番茄紅素油樹脂放入50ml容量瓶中，用丙酮定容，再用移液管精密量取2ml于10ml容量瓶中，用丙酮定容測吸光度，其RSD＜2.0%，說明精密度良好。

2.1.4 回收率試驗 精密吸取番茄紅素標準品丙酮溶液0.5、1.0、2.0ml分別注入一組50ml容量瓶中，用丙酮稀釋至刻度，搖勻。另稱取已知含量的番茄紅素油樹脂置50ml容量瓶中，用丙酮溶解，過濾，用丙酮定容至50ml，分別移取上述兩種溶液5ml混合均勻，于472nm處測定其吸光度，并計算回收率，平均回收率為99.09%，RSD為2.00%。

2.2 番茄紅素油樹脂的結(jié)晶 取番茄紅素油樹脂50g加入丙三醇約50ml，混合均勻，再加入KOH的乙醇飽和溶液，充分反應(yīng)后加入重蒸水混勻，靜置分層。將油相水洗至中性，再用乙醇洗2～3次，用丙酮50℃溶解，棄去不溶物，在0℃左右放置8h，抽濾，將得到的不溶物用少量丙酮溶解，暗處冷凍干燥，即得。

2.3 油相的選擇 由于番茄紅素是11個共軛雙鍵及2個非共軛碳-碳雙鍵構(gòu)成的高度不飽和直鏈型烴類化合物，為脂溶性色素，不溶于水，難溶于甲醇、乙醇，可溶于脂肪、乙醚、石油醚等[6]，因此，乙酸乙酯、油酸作為油相待選。

2.3.1 油相中番茄紅素溶解度的測定 稱取過量的番茄紅素結(jié)晶7份，分別置于125ml三角瓶中，加入50ml的待選油相，分別放在0℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃冰箱及恒溫水浴中，并不斷攪拌到有結(jié)晶存留，直到溶解平衡為止；在此條件下，靜置20min取出后立即用濾紙過濾，精密量取2ml濾液，用紫外分光光度法測定各濾液中番茄紅素的含量。結(jié)果表明，乙酸乙酯、油酸對番茄紅素都有較強的溶解力。

2.3.2 油相的確定 番茄紅素的分子結(jié)構(gòu)是1個直鏈的不飽和烯烴，11個共軛及2個非共軛碳-碳雙鍵，不飽和雙鍵的存在使得番茄紅素非常不穩(wěn)定，極易氧化，所以應(yīng)選擇具有抗氧化的油酸，可起到保護番茄紅素的作用。

2.4 表面活性劑的選擇 親水-親脂平衡值（HLB）對微乳配方的設(shè)計十分重要。一般而言，系統(tǒng)HLB值在3～6易形成W／O型微乳，HLB值在8～18易形成O／W型微乳。本實驗中要制備的是O／W型微乳，選擇的表面活性劑必須具有較大的HLB值。食品級的吐溫類非離子表面活性劑由于價廉、無毒已被廣泛地用于食品、化妝品及醫(yī)藥行業(yè)[7]。本實驗中選用HLB值較大的Tween60（HLB值=14.9）作為表面活性劑。

附圖1 不同的乙醇與油酸配比下乙醇-油酸-水體系的偽三元相圖

2.5 助表面活性劑的選擇 食品中常用的助表面活性劑有乙醇、甘油以及丙二醇。從本實驗中發(fā)現(xiàn)甘油、丙二醇體系易形成液晶或凝膠，因而選用乙醇作助表面活性劑。在一般的偽三元相圖中，常常把表面活性劑和助表面活性劑看作一組分，而在食品級微乳液常常把固定比例的油與短鏈的醇看作一個組分[8]。當(dāng)乙醇作助表面活性劑時，由于乙醇與油酸互溶，為此，本實驗把油酸和乙醇看作一個組分。分別選取油酸與乙醇的質(zhì)量比為2／1、1／1、1／2，在25±1℃下用滴定法繪制相圖來確定油酸與乙醇最佳配比，所得相圖見附圖1。

從附圖1中看出，油酸與乙醇的質(zhì)量比為1／2所形成的單相區(qū)最大，但考慮到該體系是用來包裹番茄紅素的，所以應(yīng)盡可能提高油相的含量，故選定油酸與乙醇的質(zhì)量比為1／1。因此，本研究選擇Tween60為表面活性劑，乙醇為助表面活性劑，油酸為油相，油酸與乙醇的質(zhì)量比為1／1。

3 番茄紅素的穩(wěn)定性

制備相同濃度的番茄紅素微乳液和番茄紅素油酸溶液100ml，立即測定其吸光度，在不同光照和溫度進行穩(wěn)定性實驗。

光照對番茄紅素在不同介質(zhì)中的影響見附圖2（s代表番茄紅素的殘存溶度）。由附圖2可以看出，無論是日光還是室內(nèi)光，在微乳液中番茄紅素都比它在油酸溶液中穩(wěn)定。它的穩(wěn)定性表現(xiàn)為番茄紅素在微乳液中（室內(nèi)光）＞番茄紅素在微乳液中（日光）＞番茄紅素在油酸溶液中（室內(nèi)光）＞番茄紅素在油酸溶液中（日光）。還可以看出日光對番茄紅素有一定的破壞作用。

溫度對番茄紅素在不同介質(zhì)中的影響見附圖3。由附圖3可見，隨著溫度的升高，番茄紅素降解速度加快，說明溫度對番茄紅素有一定的破壞作用；番茄紅素在油酸溶液中比在微乳液中降解得快。

附圖2 光照對番茄紅素穩(wěn)定性的影響

附圖3 溫度對番茄紅素穩(wěn)定性的影響

4 結(jié)論

光照和溫度對番茄紅素穩(wěn)定性的影響實驗表明，番茄紅素在O／W微乳液中有較好的穩(wěn)定性。這可能是因為在O／W微乳液中，界面向油相彎曲，油相外面的表面活性劑排列得更加緊密，番茄紅素分子是親油性的，難以在彎曲的界面上聚集，只能定位于O／W微乳液液滴的油相內(nèi)核里。

在微乳液中處于液滴膜相內(nèi)側(cè)的番茄紅素與光熱的接觸機會極少，因而不易被氧化，而在油酸溶液中番茄紅素直接與光熱接觸。同時還說明日光和溫度對番茄紅素有明顯的破壞作用，室內(nèi)自然光和室溫對番茄紅素的影響較小。所以用番茄紅素的食品在儲存和運輸過程中應(yīng)盡量避免高溫和陽光直射，以保持食品色澤。

O／W型微乳液制備簡單，具有良好的耐熱、耐光穩(wěn)定性。用該載體來包裹番茄紅素，不僅解決了番茄紅素在應(yīng)用中的溶解性問題，而且明顯提高了番茄紅素的穩(wěn)定性。因此，用其作為食品、化妝品、醫(yī)藥行業(yè)中的番茄紅素載體具有廣泛的開發(fā)應(yīng)用前景。