1. 成功制备出结构完整的核壳结构槲皮素负载水凝胶微球
通过滴注法与反溶剂沉淀法,成功制备了 SA@Q、SA/XG@Q 与 SA/XG-WG@Q 三种水凝胶微球,微球外观呈规则球形,粒径约 2 mm,表面致密无孔隙。SEM 与 CLSM 结果显示,WG 成功沉积在水凝胶微球表面,形成了表面光滑、内部致密多孔的完整核壳结构;SA/XG 复合体系形成了比单一 SA 体系更有序致密的内部网络,为槲皮素的负载提供了更优的空间。流变学分析证实,所有水凝胶微球均呈现 G'>G'' 的特征,以弹性行为为主,具备稳定的三维网络结构,其中 SA/XG-WG@Q 的弹性与网络稳定性最优,满足活性物质递送载体的结构要求。
2. 核壳结构显著提升了水凝胶微球的机械性能与槲皮素包封效率
质构分析结果表明,核壳结构的构建使水凝胶微球的机械性能得到显著提升,SA/XG-WG@Q 的硬度达 117.75 g,弹性达 0.53,内聚性达 0.53,均显著高于 SA@Q 与 SA/XG@Q 体系。包封效率检测显示,SA/XG-WG@Q 对槲皮素的包封效率最高,达 82.83%,显著优于单一 SA 体系的 75.68%。FTIR 与 XRD 分析进一步揭示了包封机制,槲皮素与多糖、蛋白分子之间通过静电相互作用与氢键形成分子间结合,其特征结晶峰在微球体系中完全消失,以无定形态成功包封于水凝胶的三维网络结构中,为其生物活性的保留与可控释放奠定了基础。
3. 核壳结构赋予水凝胶微球优异的热稳定性与水分固持能力
TG-DSC 热分析结果显示,纯槲皮素在 322.1℃出现明显的分解峰,而包封后该特征峰消失,SA/XG-WG@Q 的初始降解温度显著高于 SA@Q 与 SA/XG@Q,热分解速率更慢,证实核壳结构的构建显著提升了微球的热稳定性,可有效降低高温条件下槲皮素的热分解风险。LF-NMR 与 MRI 结果表明,水凝胶微球中的水分以不易流动水为主,其中 SA/XG-WG@Q 的不易流动水占比高达 94.86%,为所有体系中最高,同时其内部氢质子密度最大,具备极强的水分固持能力,可有效维持微球的结构完整性,为槲皮素的肠道递送提供了稳定的基质环境。
4. 水凝胶微球可有效延缓槲皮素降解,显著提升其抗氧化活性的储存稳定性
ABTS 与 DPPH 自由基清除试验结果显示,游离槲皮素在 15 天的储存期内,抗氧化活性发生急剧下降,其 ABTS 与 DPPH 自由基清除率分别从初始的 86.3%、84.2% 降至 32.5%、36.3%;而包封于水凝胶微球中的槲皮素,抗氧化活性在储存期内保持稳定,无显著下降。其中 SA/XG-WG@Q 表现最优,储存 15 天后其 ABTS 自由基清除率仍保持 66.7%,DPPH 自由基清除率保持 65.5%,证实核壳结构可有效隔绝氧气、光照等外界不利因素,避免槲皮素与自由基直接接触,大幅提升了槲皮素的储存稳定性与抗氧化活性保留率。
5. 核壳结构水凝胶微球实现了槲皮素的 pH 响应性释放与肠道靶向递送
体外模拟胃肠道消化试验结果表明,三种水凝胶微球均具备优异的胃液稳定性,在模拟胃液中消化 2 h,槲皮素释放率均低于 18%,其中 SA/XG-WG@Q 的释放率仅为 15.27%,可有效避免槲皮素在胃部强酸环境中发生降解与提前释放。而进入模拟肠液环境后,微球的三维网络结构快速溶胀解体,槲皮素实现持续高效释放,经 6 h 模拟肠液消化,SA/XG-WG@Q 的槲皮素累计释放率达 77.63%,显著高于 SA@Q 的 68.13% 与 SA/XG@Q 的 72.60%,成功实现了槲皮素的肠道靶向释放,为提升槲皮素的肠道吸收效率与生物利用度提供了技术支撑。