一、納米維生素E微乳液製備
維生素E又名生育酚或生育三烯酚，天然維生素E有八種相似物，其中最常用且生理活性最高的是α-生育酚，廣泛分布於植物組織中，是一類天然抗氧化劑。可從天然植物中提取，也可以化學合成，是人體內一種必需的天然營養成分，具有顯著的抗氧化、消除體內自由基、消除性功能障礙、促進血液循環、防止早衰、預防癌症發生、提高機體免疫力等功能。
近年國外消費者對維生素E的保健功能非常重視，聯合國糧農組織和世界衛生組織都建議人體每天補充適量維生素E以滿足需要。美國已有35%以上的人常服維生素E製品，在新加坡，維生素E膠丸被認為是生活必需品。近兩年的醫學研究證明，維生素E在心血管病、癌症及老年人免疫係統疾病的防治方麵效果顯著。因此國外市場對維生素E的需求量非常大。而目前我國雖是維生素的生產大國，卻不是消費大國，國內維生素市場的容量還很小。隨著近幾年我國人民生活水平的不斷提高，國內市場對維生素的需求也呈快速增長趨勢。因此開發新的維生素產品，特別是果蔬保健類休閑食品，不僅能刺激國內維生素市場的消費，還能帶動農副產業的發展，具有很廣闊的應用前景。
近年來，隨著納米技術的發展，納米級營養物載體備受人們關注。經納米化後，維生素E在比表麵積、表麵活性、溶解性、吸收率、營養性和在機體內的生理生化過程中發生顯著差異,在載體中最終形成具有獨特溶解度、吸收率,以及獨特生理、生化特點的新型納米級維生素營養物。
本實例對納米維生素E載入技術進行係統研究，為納米技術在營養物高效載入和吸收上的應用提供理論方法和依據。
本課題采用超聲波-高壓均質法聯合技術製備納米級維生素E；采用的製備方法為乳液法。這一方法的關鍵是使每個脂溶性維生素油滴被一連續水相包圍,即形成水包油(O/W)型乳液,這種非均相的液相合成法具有粒度分布窄,並且容易控製等特點。
主要研究內容為：① 研究納米維生素E微乳液的最佳乳化條件；② 采用測定離心穩定參數、影響因素實驗、振搖實驗等多種方法評價納米維生素E微乳液的穩定性和安全性,並做體外模擬消化實驗來評價乳液的消化吸收性。
固定維生素E油的使用量為1.00g，水為200mL。根據HLB理論，當乳化劑的HLB值與體係的HLB值相匹配時具備最佳的乳化效果。因此最終確定乳化劑為HLB值為15左右的吐溫-80，同時再加入HLB值為3～4的親油型乳化劑大豆卵磷脂。因為維生素E為脂溶性物質，乳化主要依靠油溶性乳化劑起作用，親水型乳化劑主要為輔助作用，因此，選擇對製備乳液有較大影響的3個因素為指標，即親油型乳化劑用量、攪拌時間、乳化溫度，每個因素選擇3個水平，采用L(34)正交表設計試驗。
初乳的製備方法：按照正交表配方量取維生素E油於小燒杯中加乳化劑在T水浴中攪拌至乳化劑大致分散均勻，作為油相，再量取可溶性成分、助乳化劑於燒杯中，加入部分水，於T水浴中攪拌至溶解，作為水相。將油水兩相混合。使用高速勻漿機攪拌1～2min。
正交實驗方案及結果。因素與水平分析。極差分析表明，各因素對乳化效果的影響程度的主次順序。
得到最佳乳化條件為：大豆卵磷脂用量為0.5g，最佳攪拌化時間是3min，最適乳化溫度為50℃。
以親水型乳化劑與親油型乳化劑的比值為表示方法添加親水型乳化劑，測定乳液的離心穩定參數Ke值以研究親水型乳化劑對初乳液穩定性的影響，從而確定親水型乳化劑吐溫-80的用量。由表可知，親水型乳化劑對初乳液穩定性影響較大，在親水型乳化劑與親油型乳化劑的質量比約為15時有最低值，因此確定吐溫-80的添加量為7.5g。
為了使納米級維生素乳液中功能相左的不同離子間可以相互滲透，形成“功能協同結構體”，本實驗還添加了助表麵活性劑，促進維生素顆粒間的物質交換，而本實驗采用的助表麵活性劑為短碳鏈的多元醇—丙二醇。按確定好的乳化方法基礎上分別添加0.2g、0.5g、1.0g、1.5g、2.0g丙二醇，並測定其Ke值。不同丙二醇用量對乳液穩定性的影響。由表可知，添加助表麵活性劑後乳液穩定性有所增強，但變化趨勢趨於平穩，加入1.0g丙二醇時效果最好，加入量過多反而會破壞體係的HBL值，從而影響了乳化效果。加入丙二醇，作為非離子型表麵活性劑對納米微粒進行表麵修飾，降低體係界麵強度，同時提高維生素納米顆粒表麵活性和分散性。從而降低了乳液粒徑並且從結果可知其粒徑分布較集中。
精密稱取維生素E油100mg(內含維生素E醋酸酯50mg)，以無水乙醇製成0.5mg/mL的溶液，分別用0.1mol/L的NaOH和HCl溶液調節藥物溶液使成為不同pH的體係。測定各pH條件下、不同取樣時間的藥物含量(C),測定方法為UV法，在285nm下測定A值。不同pH時維生素E醋酸酯的濃度降解。結果表明：維生素E醋酸酯的pH為7.5左右時，維生素E最穩定。維生素E在酸性條件下，濃度變化不大；在堿性條件下，濃度變化較大，說明維生素E耐酸不耐堿。所以確定乳液的pH為7.5.
納米乳液的製備方法：按照配方量\[維生素E膠囊(精製玉米油、維生素E醋酸酯含量為50%)1.0g、大豆卵磷脂0.5g、吐溫-80(助乳化劑)7.5g、丙二醇1g\]取維生素E油於小燒杯中加乳化劑在50℃水浴中攪拌至乳化劑大致分散均勻，作為油相，再量取可溶性成分、助乳化劑於燒杯中，加入部分水於50℃水浴中攪拌至溶解，作為水相。將油水兩相混合。使用高速勻漿機攪拌3min,用水定容至200mL,用0.1mol/L焦磷酸鈉溶液調節pH至7.5，再用超聲波細胞破碎儀處理，冰箱中冷藏降溫後，再過超高壓均質機反複均質最終達到納米級。
先固定超聲處理時間為5min，然後改變超聲功率觀察不同功率下超聲破碎對乳液分散勻化的效果，由表可知，超聲功率為80W時超聲功率對納米乳液顆粒粒度的影響趨勢有最低值，因此可選定超聲功率為80W。
在確定超聲功率的基礎上，固定功率為80W，然後改變超聲時間以觀察超聲時間對納米乳液顆粒粒度的影響。由表可知，在10min以後超聲時間的延長對乳液顆粒粒徑的變化基本無太大影響，且時間越長顆粒粒徑反而有增大趨勢，主要是微乳顆粒破碎後又重新團聚的結果，所以實驗選用超聲時間為10min。
照上述配方製備初乳，以均質機製備納米級乳液。分別測定在40MPa、80MPa、100MPa、150MPa下均質次數的粒徑分布。調節超高壓均質機的一級閥和二級閥至不同壓力製備乳液，其中高壓均質機的最大調節壓力為250MPa，但實際操作中不應超過其最大量程的三分之二。
乳液的粒徑隨著均質壓力的增大而降低、粒徑的分布隨著壓力的增大而趨於集中。考慮粒徑及其分布範圍，選擇均質壓力為150MPa進行乳液的製備。
由上述的試驗結果可見，在相同壓力下，乳液的粒徑隨著均質次數的增大而降低、粒徑的分布隨著壓力的增大而趨於集中。但均質次數達4次以上時，粒度大小及分布已無明顯改善，4次後增加均質次數對乳液的平均粒徑影響不大。可能是因為在上述壓力下製備乳液，乳液的粒徑已經趨於分散穩定，再增加均質次數，會增加粒子的碰撞機會，增加小粒子合並的可能，因此應避免均質次數過多。
根據均質壓力及次數的試驗結果，本試驗以納米均質機製備終乳液時，最佳均質壓力為150MPa，均質次數為4次。但考慮150MPa超高壓下反複均質3次即導致乳液升溫至40～50℃，超過三次會升溫強烈從而影響維生素效價，因此選擇100MPa下循環均質2次，再在150MPa下循環3次。