固体脂质纳米粒（ＳＬＮ）与纳米结构脂质载体（ＮＬＣ）均属于脂质纳米粒，是一类脂溶性营养物质的递送载体。在食品领域应用中，固体脂质纳米粒与纳米结构脂质载体的粒径通常小于500nm。递送载体的油相脂质类型是区分两者的重要特征，固体脂质纳米粒是以固体脂质为结构核心，并伴有表面活性剂稳定水包油结构的固态结构载体；而纳米结构脂质载体是将部分固体脂质替换为液体脂质形成混合脂质，并在室温和体温下维持载体的固态结构 。固体脂质结晶形成的独特固态结构网络，有利于包埋脂溶性营养物质，并具备良好的生物相容性。固体脂质纳米粒和纳米结构脂质载体可以作为优异的氧屏障以及提供特定的物理性质，在营养物质输送和储藏稳定性方面起着至关重要的作用，如减少营养物质的损失、调节活性物质释放、减缓活性物质的氧化降解速度和掩盖不需要的味道等。目前，固体脂质纳米粒与纳米结构脂质载体因其生物毒性低、制备工艺成熟和利于规模化应用等优点，被广泛应用于食品、化妆品及医药等行业。

１固体脂质纳米粒和纳米结构脂质载体的结构

1.1固体脂质纳米粒的结构

       固体脂质纳米粒是以固态油相为核心，被一层连续的表面活性剂覆盖，粒径小于500nm的纳米颗粒。固态油相的关键成分为高熔点脂质，其在室温和体温下均为固体，且形成独特的晶体网络结构，具有优异的生物相容性，单硬脂酸甘油酯、棕榈酸、棕榈硬脂等常作为高熔点脂质，用来负载脂溶性营养物质。根据固体脂质在固态油相中的分布位置，可将其归纳为外壳型、均匀分布型和内核型３种油相结构：外壳型结构中，固体脂质分布在油相的外侧，脂溶性营养物质被固体脂质包埋，且具备优异的氧屏障；均匀分布型结构中，油相内的固体脂质与脂溶性营养物质无分布差异；内核型结构中，固体脂质集中在油相的内侧，脂溶性营养物质因在油相的外侧，导致乳液稳定性较差。表面活性剂附着在固态油相表面，提高了乳液的稳定性。固体脂质纳米粒具有许多优势，例如：延长和持续释放靶向药物，同时将药物的副作用降至最低；制备过程中不使用有机溶剂，与使用有机溶剂的其他聚合物载体相比更安全等。然而，储存期间，核心结构的固化和晶型的变迁会导致纳米粒的不稳定；营养物质负载量低、低溶解性同样是固体脂质纳米粒的缺陷。

1.2纳米结构脂质载体的结构

       纳米结构脂质载体是固体脂质纳米粒的改良载体，是将部分固体脂质替换为液体脂质以形成混合脂质，并保持其在室温和体温下为固态，粒径小于500nm的纳米颗粒 。混合脂质由硬脂酸或长链单甘油酯组成的固体脂质和油酸，中链单、二或三甘油酯的液体脂质组成。纳米结构脂质载体的优点包括：良好的生物相容性，能够封装一种或多种疏水性营养物质，保护敏感物质远离酸性环境；具有高负载量；更好的稳定性以及更少的包埋物泄漏量。然而，脂质基质的浓度和性质可能对细胞产生毒性，少量表面活性剂的使用可能会使其产生刺激性和过敏反应，与其他脂质输送系统相比，有关纳米结构脂质载体消化吸收的研究较少。

２ 固体脂质纳米粒与纳米结构脂质载体的组成

2.1脂类

       脂质是固体脂质纳米粒与纳米结构脂质载体的主要结构材料，在很大程度上决定了胶体系统的性质。脂质通常为脂肪酸、脂肪醇、甘油酯和蜡，这类脂质难溶于水。磷脂是脂类中的双亲性分子， 常作为油相与水相的乳化剂，大豆卵磷脂或鸡蛋卵磷脂是大多数研究中首选的两性乳化剂。表１展示了几种常用于制备固体脂质纳米粒与纳米结构脂质载体的脂类。

表 １ 固体脂质纳米粒与纳米结构脂质载体中常见脂类

2.2 乳化剂

       在固体脂质纳米粒与纳米结构脂质载体制备过程中，乳化剂通常在油水结合界面处聚集，减少油相和水相之间的界面能，因此在颗粒周围形成一层薄膜，有助于提高分散体的物理稳定性。研究表明，乳化剂的参与影响颗粒的晶体结构变化，进而影响颗粒的电性质。乳化剂通常可以分为合成乳化剂与天然乳化剂，其中：合成乳化剂由于成本低、生产工艺成熟、乳化速度快等优点，被广泛应用于营养物质的包埋，如吐温、司盘等；天然乳化剂为生物来源的化合物，包括磷脂、蛋白质、多糖和天然胶体颗粒，因绿色健康的特性受到研究者的青睐。

2.3其他成分

       除了脂类和乳化剂用于制备固体脂质纳米粒和纳米结构脂质载体外，其他添加剂还包括：冻干制剂中的冷冻保护剂，如葡萄糖、果糖和山梨醇；喷雾干燥制剂中的微胶囊壁材，如麦芽糊精和环化糊精。此外，戊二醇、辛基二醇、苯氧乙醇、苯甲醇、生育酚和山梨酸钾等商用防腐剂也常用于脂质纳米粒的制备。

３ 固体脂质纳米粒和纳米结构脂质载体的生产技术

       固体脂质纳米粒和纳米结构脂质载体的制备方法可分为高能制备工艺和低能制备工艺。高能制备 工艺通常需要使用能够产生高剪切力、压力变形或其他机制的设备，以实现颗粒粒径的减小。低能制备工艺是指不消耗大量能量实现颗粒粒径减小的方法，有些乳液是自发形成的。根据应用场景的需求，固体脂质纳米粒与纳米结构脂质载体可通过干燥工艺（冷冻干燥、喷雾干燥）获得微胶囊粉末。

3.1 高能制备工艺

3.1.1高压均质法

      在高压均质过程中，均质机内的剪切力会拉伸和破碎颗粒或液滴，同时在压力波动下导致颗粒或 液滴发生随机变形。通过高压剪切混合作用，物料的粒径分布呈均匀状态。高压均质法可以根据环境的温度分为热高压均质法与冷高压均质法。

      热高压均质法中的设备温度保持在高于固体脂质熔点，将生物活性物质与熔融状态下的固体脂质 混合组成油相，含有乳化剂的水溶液预热到相同的温度后与油相混合。随后，在高剪切混合器的作用下，获得粗乳液，然后在高压（40-80Ｍpa）下均质数次，获得粒径在50-400nm的颗粒 。最后将高温乳液置于室温环境或低温环境冷却，形成固体脂质纳米粒乳液。

       冷高压均质法是将熔化的脂质和活性成分的混合物冷却，然后研磨至50-100μｍ的细小颗粒，并分散于含有乳化剂的冷水相中获得悬浮液，最后通过高压均质机制备成分散均匀的稳定乳液。由于脂质在高压均质前凝固，故脂肪晶体在固态油相中的分布通常为均匀分布型。与热高压均质法相比，冷高压均质法具有热敏性活性物质低降解、高负载的优点。

3.1.2 微射流法

      微射流均质机通过增压机构使流体快速通过缝隙，并在高速撞击下形成超声速流体，使微纳米粒子受到粒子碰撞和剪切力的作用，使介质中的颗粒极度细化，从而得到具有高胶状、高稳定性等优点的均质产品。微射流法在纳米新材料、制药、生物技术、化妆品和高端饮品等行业有广泛应用。微射流法被广泛应用于药物（如 ｍRNA疫苗） 制备，然而，在食品生产领域内，由于微射流均质机的成本较高，微射流法通常被高压均质法替代。

3.1.3超声法

      超声法制备脂质纳米粒是先将熔融的固体脂质与生物活性物质混合均匀，然后将油相混合物分散 于含有乳化剂的水相中，采用超声探头对乳液施加超声，使其形成纳米级的颗粒。超声空化过程是 乳液粒径减小的主要原因。超声法具有设备成本低、操作简单等优点，同时，超声法制备脂质纳米粒的条件比高压均质法更加温和。然而，来自超声探头的金属污染是超声法制备脂质纳米粒的重要缺陷，如金属离子的存在会促进脂质氧化。

3.2 低能制备工艺

3.2.1 变温相转变法

      相转变温度指乳化剂的亲水疏水性达到平衡的温度，系统温度高于此温度，乳化剂可溶于油相，反之，乳化剂溶于水相。变温相转变法通过加热和冷却循环产生从水包油乳液到油包水乳液的连续相转变，每次相转变都会减小液滴的大小，直至最终形成小粒径水包油乳液。脂质纳米粒冷爆是变温相转变法中最新的脂质纳米颗粒制备工艺（图１）。该技术关键在于固体脂质与乳化剂的组合，需确保二者具有较低三相接触角，制备过程需缓慢加热使体系温度至脂质熔点附近，再快速冷却使体系温度至脂质凝固点以下。经多次冷热循环后，微米尺寸的固体脂质颗粒内部的脂质晶体将连续变迁晶体形态，导致脂质体积出现缩塌，进而产生真空缝隙，从而使颗粒内外表面产生压力差。在颗粒内外压力差的驱动下，颗粒表面的乳化剂渗透至颗粒内部，其斥力主导微米颗粒裂解成多个亚微米和纳米颗粒。

3.2.2 微乳液法

      微乳液法是指高比例的表面活性剂／熔融脂质在适度搅拌下自发形成微乳液，然后用过量的冷水 稀释微乳液，即形成脂质纳米粒。如果活性物质为亲水性物质，需在熔融脂质中形成油包水混合液，再将其分散在亲水乳化剂的水溶液中以形成水包油包水的双乳液。微乳液法需高浓度乳化剂，且这些乳化剂需具备良好的乳化性能。但要获得高浓度的颗粒分散体，还需要额外的浓缩工艺。同时，使用天然乳化剂采用微乳液法制备乳液时，其体系粒径稳定性较差，在食品领域内应用范围狭窄。

3.2.3膜接触法

       膜接触法指对含有活性成分的熔融脂质混合物加压通过多孔疏水膜，再与水相接触，水相冷却至室温时，脂质将形成液滴，获得脂质纳米粒。膜接触法具有乳化操作便捷、颗粒尺寸可控、纳米颗粒连续生产等优势。然而，此工艺需高浓度乳化剂维持乳液的稳定，若为获得高浓度的乳液，采用浓缩工艺将会改变脂质纳米粒的粒径，并引发集聚现象。

3.2.4恒温相反转法

      溶剂扩散和溶剂注入是两种典型的基于溶剂的恒温相反转法，是指脂质相（液态和固态脂质的混合物）与生物活性成分一起溶解在部分亲水性溶剂中，在搅拌（通常采用磁力搅拌器）下，将其倒入水相（水和表面活性剂）中，然后将得到的悬浮液冷却到环境温度以形成纳米结构脂质载体 。溶剂注入法与溶剂扩散法的区别是如何将脂质转移到水相中，前者一般使用在水中快速分散的溶剂〔例如二甲基亚砜和乙醇〕来溶解脂质。

４ 固体脂质纳米粒和纳米结构脂质载体的质量评估

4.1脂质纳米粒的粒径、Zeta电位

     脂质纳米粒的粒径和PDI通常采用动态光散射法测量。固体脂质纳米粒与纳米结构脂质载体的平 均粒径均在100-400ｎｍ，PDI小于0.3。粒径及粒径分布与原料及其制备方法无明确的规律。例如：实验人员评估了不同的固体脂质纳米粒制备工艺对脂溶性药物利培酮包载的影响，结果表明，热高压均质法与超声法制备的固体脂质纳米粒的理化性质（粒径、包载率）无显著性差异。

     Zeta电位是由颗粒表面的性质决定，溶剂的性质、ｐＨ、离子强度以及溶液中电解质的性质和浓度直接影响 Zeta电位的大小 。通常，稳定的脂质颗粒的 Zeta电位绝对值大于20ｍＶ。使用硫醇修饰的β－乳球蛋白原纤维／0.5％壳聚复合物重组鱼油微胶囊， Zeta电位为41.3-41.6ｍＶ，与使用未修饰的β－乳球蛋白原纤维相比，具有更高的热稳定性与包埋率。

4.2活性分子的负载能力和包封率

      活性分子的负载能力（载药量）与包封率是考察脂质纳米粒作为载体适用性的重要参数。载药量 表示颗粒中的活性成分与颗粒总质量的比率，而包封率是指颗粒内活性成分的实际质量与分散体中活性成分总质量比率。脂质纳米粒活性成分含量的测定需要超滤、离心和透析的适当组合。通常，活性成分在脂质纳米粒中的包封率大于70％。活性分子包埋在脂质载体中的能力取决于脂质和药物的性质和晶体结构，以及药物在熔融脂质和水介质之间的分配。

4.3脂质基质的结晶行为

      脂质结晶动力划分为晶核的形成与晶型变迁（晶核的聚集）两个阶段，而且纳米尺寸的脂质晶体易受表面活性剂分子作用的影响，故脂质基质的组成和表面活性剂决定颗粒内固体脂质的结晶行 为。脂质基质内晶体生长与晶型变迁易导致包封率和颗粒形貌的不稳定。颗粒内部的脂质具有多种构象，例如甘油三酯最常见的多晶型为α、β′和 β。α 晶型是亚稳态的六边形晶胞；β′晶型为中等稳定性的正交堆积晶胞；β晶型具有很大的稳定性，是一个平行的三斜晶胞。亚稳态的α晶型能够填充更多质量的活性物质，储存期间，晶型向更稳定的多晶型逐渐转化（α→β′→β），颗粒的初始形状也发生改变，并形成结晶聚集体。其中，甘油三酯的晶型转化速率受脂肪酸组分的影响，长链脂肪酸或同种脂肪酸酯化的甘油三酯晶型的转化速率缓慢，诱导活性物质的排出，影响脂质纳米粒的储藏稳定性。

５ 展 望

       基于固体脂质纳米粒与纳米结构脂质载体具有优异的物理稳定性和化学稳定性，其可作为保持生 物活性物质活性的天然载体应用于功能性食品和医药产品。然而，在食品领域内固体脂质纳米粒与纳米结构脂质载体的应用面临多方面挑战，如食品级固体脂质与乳化剂成分复杂，固体脂质纳米粒与纳米结构脂质载体的研究偏重于理化性质的分析，细胞对其的摄取机制以及体内消化过程的研究较少。为更好地开发固体脂质纳米粒与纳米结构脂质载体，并将其应用于食品领域，需要在以下方面进行进一步研究：选择合适的天然脂质作为固体脂质原料，如可可脂、棕榈油和乳脂等；探究液体脂质和包埋物对固体脂质热力学性质的影响，如结晶、熔融、晶体分布位置等；添加微量乳化剂组合或开发新型乳化剂以控制脂质晶体的晶型变迁，减少营养物质的排出，提高固体脂质纳米粒与纳米结构脂质载体的储藏稳定性；探究生产工艺与储藏条件对固体脂质纳米粒与纳米结构脂质载体氧化稳定性及对食品感官品质的影响；利用仿真模拟软件与深度学习技术，搭 建固体脂质纳米粒与纳米结构脂质载体的结构与理化功能的相关性，以指导开发高效的固体脂质纳米粒与纳米结构脂质载体制备工艺；研究体内消化吸收过程中固体脂质纳米粒与纳米结构脂质载体的脂质基质对消化细胞及肠道菌群的生理毒性作用，固体脂质对营养物质有效释放及细胞摄取营养物质动力学的影响。

微射流高压均质机

                                                                                                                              CHEN241025M