彭 宇，任曉麗，陳 林，劉天中

(1.中國(guó)科學(xué)院 青島生物能源與過(guò)程研究所，山東 青島 266101； 2.中國(guó)海洋大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院， 山東 青島 266101； 3.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049)

蝦青素(化學(xué)名稱3，3′-二羥基-4，4-二酮基-β，β′-胡蘿卜素，分子式為C40H52O4)是一種脂溶性的酮式類胡蘿卜素，具有極強(qiáng)的抗氧化能力，其抗氧化活性是維生素E的500倍[1]，是β-胡蘿卜素的38倍[2]。臨床實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，蝦青素在以下方面具有顯著效果：①淬滅機(jī)體內(nèi)自由基和活性氧、終止自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，保護(hù)有機(jī)體免受氧化傷害[3]；②減小心肌血栓，降低血壓，治療心腦血管疾病；③防止胰腺β-細(xì)胞的高血糖氧化損傷和恢復(fù)淋巴細(xì)胞的功能，緩解糖尿病癥狀；④防止UV-C誘導(dǎo)的皮膚加厚和膠原蛋白降解等皮膚損傷；⑤治療眼部感染；⑥緩解疲勞和焦慮；⑦免疫調(diào)節(jié)等。因此，蝦青素在食品、營(yíng)養(yǎng)醫(yī)學(xué)、飼料和化妝品等行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用[4]。

目前，最主要的天然蝦青素來(lái)源是微藻雨生紅球藻[5]。雨生紅球藻厚壁孢子中蝦青素含量最高達(dá)到細(xì)胞干重的7%[6]。蝦青素分子兩端各有一個(gè)羥基，能與脂肪酸發(fā)生反應(yīng)生成蝦青素酯。雨生紅球藻胞內(nèi)蝦青素主要為酯化蝦青素和少量的游離蝦青素。2010年，衛(wèi)生部批準(zhǔn)雨生紅球藻為新資源食品；自2012年以來(lái)，國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局陸續(xù)批準(zhǔn)了多種雨生紅球藻來(lái)源蝦青素的保健食品，這些舉措對(duì)推動(dòng)蝦青素產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展具有積極意義。

蝦青素是具有多個(gè)共軛雙鍵的萜烯基團(tuán)化合物，對(duì)光、氧、溫度等因素敏感，容易發(fā)生降解反應(yīng)而失去生物活性[3]。此外，蝦青素不溶于水，也影響了其生物利用度。近年來(lái)，一些研究開(kāi)始探究?jī)?chǔ)藏及加工條件對(duì)蝦青素穩(wěn)定性的影響，證實(shí)了通過(guò)控制加工和制劑條件可以提高蝦青素的穩(wěn)定性和生物利用度。本文綜述了蝦青素制劑技術(shù)及其對(duì)蝦青素穩(wěn)定性影響的研究進(jìn)展，旨在為天然蝦青素的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供理論參考。

1 蝦青素的化學(xué)降解過(guò)程

蝦青素分子由位于兩側(cè)的羥基和羰基取代的紫羅蘭酮環(huán)和中央多聚烯鏈組成。由于分子結(jié)構(gòu)中羥基酯化程度區(qū)別，蝦青素有游離態(tài)、單酯和雙酯3種[7]。由于分子結(jié)構(gòu)中存在兩個(gè)手性碳原子，因而蝦青素存在左旋、右旋和內(nèi)消旋體3種旋光異構(gòu)體[7]。此外，由于長(zhǎng)烯烴鏈中雙鍵的順?lè)词剑r青素存在全反式結(jié)構(gòu)和多種順式異構(gòu)體[8]，其中主要的順式異構(gòu)體有9-順式蝦青素、13-順式蝦青素和15-順式蝦青素。3種常見(jiàn)的蝦青素幾何異構(gòu)體的分子結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。結(jié)構(gòu)上的區(qū)別決定其生理生化功能和生物活性存在很大差異，如左旋異構(gòu)體的抗氧化性能強(qiáng)于右旋異構(gòu)體和內(nèi)消旋異構(gòu)體[7]，9-順式蝦青素較13-順式和全反式蝦青素的生物利用度更高[9]。

圖1 3種常見(jiàn)的蝦青素幾何異構(gòu)體的分子結(jié)構(gòu)

研究報(bào)道，蝦青素易發(fā)生化學(xué)降解而出現(xiàn)生物活性降低、褪色等。酯化蝦青素在長(zhǎng)期儲(chǔ)存中發(fā)生水解反應(yīng)生成游離蝦青素[10]，而游離蝦青素更容易發(fā)生降解反應(yīng)。Yang[9]、Zhao等[11]發(fā)現(xiàn)在紫外照射、微波輻射誘導(dǎo)下，全反式蝦青素發(fā)生向9-順式異構(gòu)體和13-順式異構(gòu)體的轉(zhuǎn)化，吸收光譜藍(lán)移2～10 nm并出現(xiàn)褪色現(xiàn)象，同時(shí)引起劇烈的全反式蝦青素降解，載色體降解斷裂，光譜向紫外漂移最終失去顏色[9]。蝦青素異構(gòu)化過(guò)程中發(fā)生分子扭轉(zhuǎn)，導(dǎo)致的不成對(duì)自旋容易與氧反應(yīng)，進(jìn)而生成環(huán)氧化物、羰基化合物和不特定的低聚物，之后繼續(xù)氧化生成短支鏈的羰基化合物、二氧化碳和羧酸鏈[12]。Mendes-Pinto等[13]發(fā)現(xiàn)蝦青素末端紫羅蘭酮環(huán)，在堿性環(huán)境中逐步脫去2個(gè)或4個(gè)氫原子生成半蝦紅素和蝦紅素。之后，進(jìn)一步的氧化反應(yīng)可能與類胡蘿卜素類似，發(fā)生環(huán)氧化反應(yīng)和羥基化反應(yīng)。這一過(guò)程中可能涉及了雙鍵被單線態(tài)氧攻擊，氧化生成正離子自由基[14]。其氧化降解可以被直接過(guò)氧化加速，或者被脂肪酸氧化產(chǎn)生的自由基間接加速。根據(jù)其種類和化學(xué)鍵斷裂位置的不同，可生成多種衍生物，如維生素、植物激素及芳香類化合物等[15]。然而，蝦青素的具體降解過(guò)程目前還尚未明確。

2 蝦青素制劑技術(shù)及不同劑型中蝦青素的穩(wěn)定性

蝦青素分子自被提取出之后就失去了細(xì)胞的保護(hù)，與環(huán)境因素直接接觸而更容易發(fā)生氧化降解從而失去生物活性，如藻油中類胡蘿卜素在不加保護(hù)條件下儲(chǔ)存30 d就幾乎全部降解[16]。此外，蝦青素的水溶性差，并且由于具有特殊的藻腥味，使其不能滿足某些特殊需求。為符合食品和化妝品等行業(yè)使用需求，必須提高蝦青素的穩(wěn)定性而便于儲(chǔ)存，同時(shí)為針對(duì)特殊應(yīng)用而需要改善蝦青素的水溶性或水分散性，以及掩蓋氣味，因此通常借鑒藥劑學(xué)方法，將蝦青素制備成符合應(yīng)用的形式。

2.1 傳統(tǒng)蝦青素制劑技術(shù)及其對(duì)蝦青素穩(wěn)定性的影響

蝦青素油脂是最早出現(xiàn)的蝦青素產(chǎn)品，也是目前使用最廣泛的劑型，通常有1%、5%和10%等規(guī)格。為使用方便，通常將高濃度蝦青素油溶解于食用油脂中，密封于明膠等軟質(zhì)囊材中形成膠囊劑。如美國(guó)西亞諾泰克的BioAstin、日本富士化學(xué)的AstaReal、我國(guó)荊州天然蝦青素公司的艾詩(shī)特等品牌的10%蝦青素油脂或軟膠囊等。蝦青素油脂和軟膠囊屬于傳統(tǒng)制劑技術(shù)，制備技術(shù)簡(jiǎn)單。蝦青素產(chǎn)品的穩(wěn)定性通常受到分散劑、保護(hù)劑，以及產(chǎn)品中微量雜質(zhì)和pH等因素的影響。

2.1.1 分散劑對(duì)蝦青素制劑穩(wěn)定性的影響

蝦青素是脂溶性的，但終產(chǎn)品則依客戶要求而制備成油劑或水劑。Rao等[17]比較蝦青素保存在油脂和水劑中的穩(wěn)定性差異，發(fā)現(xiàn)蝦青素分散于植物油中在70℃下8 h后的含量大于84%，特別是在棕櫚油中即使保存于更高溫度(90℃)下仍有90%的有效成分，而在同等條件下分散于水劑中僅有10%的蝦青素維持穩(wěn)定。從蝦殼中提取的蝦青素，在亞麻籽油中保存于30℃下，其氧化降解速率低，同時(shí)也降低了亞麻籽油的脂質(zhì)氧化速率[18]；在油劑中保存8周以上，蝦青素?zé)o明顯降解[19]。因此，通過(guò)將蝦青素溶入植物油中而形成油分散型制劑，以提高其穩(wěn)定性，是最常見(jiàn)的產(chǎn)品劑型之一。

2.1.2 保護(hù)劑對(duì)蝦青素制劑穩(wěn)定性的影響

為提高蝦青素的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期，通常需要在產(chǎn)品中加入保護(hù)劑，如添加抗氧化劑[16，20-21]。維生素E是一種脂溶性維生素類抗氧化劑，其添加可顯著抑制蝦青素的降解。當(dāng)維生素E添加量為0.05%時(shí)，蝦青素的降解率僅為不添加保護(hù)劑的11.9%[21]。Tamjidi等[20]的研究也證明了維生素E對(duì)蝦青素的保護(hù)效果。維生素C也抑制蝦青素的降解，但是效果沒(méi)有維生素E強(qiáng)[16，20]。通過(guò)添加離子螯合劑，如乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)，可掩蔽金屬離子對(duì)蝦青素的降解作用。Zhou等[21]發(fā)現(xiàn)當(dāng)添加0.05%的EDTA時(shí)，蝦青素的降解率僅為不添加保護(hù)劑的1.4%。離子螯合劑對(duì)蝦青素降解的抑制作用甚至優(yōu)于抗氧化劑[20]。關(guān)于抗氧化劑和離子螯合劑合并使用對(duì)蝦青素穩(wěn)定性的影響，Tamjidi等[20]認(rèn)為二者結(jié)合使用的效果好于單獨(dú)使用，而Zhou等[21]則認(rèn)為相反，因此需要更多的深入研究加以驗(yàn)證。

2.1.3 雜質(zhì)及pH對(duì)蝦青素制劑穩(wěn)定性的影響

研究表明分散劑中的金屬離子雜質(zhì)和pH也影響蝦青素的穩(wěn)定性。銅離子、二價(jià)鐵離子和鐵離子等明顯降低蝦青素的穩(wěn)定性[22]。尤其是Fe2+，即使在無(wú)光條件下也能誘導(dǎo)蝦青素發(fā)生氧化降解[22]。而鈣、鎂、鉀、鈉、鋅等金屬離子對(duì)蝦青素穩(wěn)定性的影響不顯著[22-23]。短時(shí)間的酸性或堿性環(huán)境接觸對(duì)蝦青素化學(xué)穩(wěn)定性影響不大，如在1 mol/L鹽酸中1 h蝦青素也未發(fā)生明顯的結(jié)構(gòu)變化[24]，但是在長(zhǎng)期弱酸條件下化學(xué)穩(wěn)定性變差[25]；相反，在中性和弱堿性環(huán)境中蝦青素則表現(xiàn)得相當(dāng)穩(wěn)定[22-23]。因此，蝦青素提取物在制備過(guò)程中宜在中性和弱堿性環(huán)境中進(jìn)行，且需要防止原料藻粉和加工過(guò)程的金屬離子導(dǎo)入，并在灌裝時(shí)避免金屬離子的接觸。

2.2 新型蝦青素制劑技術(shù)及其對(duì)蝦青素穩(wěn)定性的影響

隨著蝦青素產(chǎn)品應(yīng)用多元化和藥劑學(xué)方法的發(fā)展，一些新的產(chǎn)品形態(tài)，包括固態(tài)微/納米顆粒、水分散體系、超分子水溶液等逐步出現(xiàn)，其中已有部分類別的蝦青素產(chǎn)品問(wèn)世。

2.2.1 蝦青素微/納米顆粒(固體分散型)

微/納米顆粒是由高分子材料包裹有效成分(囊心物)形成的微小貯庫(kù)型結(jié)構(gòu)，直徑在微米范圍內(nèi)的稱微囊和微球，直徑在納米范圍內(nèi)的則稱為納米囊或納米球。微/納米顆粒制品屬于固體分散型制劑，具有水分散性能良好、物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，便于后期儲(chǔ)存及使用，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)囊材以實(shí)現(xiàn)緩釋功能。目前，市場(chǎng)上的蝦青素顆粒制品主要包括日本富士化學(xué)的AstaReal EL25、以色列 AlgaTech 的AstaPure系列和我國(guó)荊州天然蝦青素公司的Asta-CWD2微囊粉劑等。

用于蝦青素微/納米顆粒的囊材或骨架包括多種天然聚合物，如海藻酸鈉[26]、酪蛋白、乳糖和葡萄糖美拉德反應(yīng)產(chǎn)物[27]、槚如樹(shù)膠和明膠復(fù)合凝聚物[28]；或化學(xué)合成聚合物，如辛烯基琥珀酸淀粉酯[29-30]、羥丙基-β-環(huán)糊精[31]、聚(環(huán)氧乙烷)-4-甲氧基肉桂?；彵蕉柞；鶜ぞ厶荹32]、聚(羥基丁酸酯-羥基戊酸酯)共聚物[33-34]等，具體見(jiàn)表1。

表1 蝦青素產(chǎn)品的微/納米顆粒制備技術(shù)

噴霧干燥法是目前蝦青素顆粒生產(chǎn)中最常用的方法。其過(guò)程是先將蝦青素油與囊材溶液通過(guò)均質(zhì)形成穩(wěn)定的水包油(O/W)乳化體系，再將乳化液噴入惰性熱氣流使液滴收縮成球形，進(jìn)而干燥固化。噴霧干燥法使用的囊材有酪蛋白、乳糖和葡萄糖美拉德反應(yīng)產(chǎn)物[27]、辛烯基琥珀酸淀粉酯[29-30]和羥丙基-β-環(huán)糊精[31]等。通過(guò)優(yōu)化囊心物與囊材比例、均質(zhì)壓力、噴霧干燥的進(jìn)出口溫度等工藝參數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)90%以上的蝦青素包封率[27，29，31]。如黃文哲等[29]在辛烯基琥珀酸淀粉酯與麥芽糊精比例1∶1、均質(zhì)壓力50 MPa、進(jìn)口溫度190℃、出口溫度90℃條件下，蝦青素包封率達(dá)到98.3%。通過(guò)噴霧干燥法制備的蝦青素微囊，能夠明顯減少蝦青素的氧化降解[27，29-30]，提高蝦青素穩(wěn)定性近8倍[29]。噴霧干燥微囊化技術(shù)由于干燥時(shí)間短、單元操作簡(jiǎn)便、處理量大、連續(xù)生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)而廣泛用于活性物質(zhì)的包封，但是噴霧干燥法一般只能制備微米級(jí)顆粒。需要注意的是，在噴霧干燥過(guò)程一定要嚴(yán)格控制溫度，否則蝦青素等熱敏性物質(zhì)的活性損失較大。

相分離法是一種新的微囊化方法，通過(guò)調(diào)整條件使囊心物與囊材在液相中形成新相析出，從而實(shí)現(xiàn)微囊化。凝聚法是其中應(yīng)用最早且最廣泛的方法，包括水相凝聚法(單凝聚法和復(fù)凝聚法)和有機(jī)相凝聚法。單凝聚法是用一種高分子材料加入凝聚劑使之凝聚成囊，固化定型。Park等[26]利用蝦青素油和海藻酸鈉，與吐溫80形成O/W乳化體系，噴射進(jìn)入氯化鈣溶液中固化形成微膠囊。復(fù)凝聚法是利用兩種帶有相反電荷的高分子材料以離子間的作用相互交聯(lián)，從而形成復(fù)合型囊材的微膠囊。Gomez-Estaca等[28]利用槚如樹(shù)膠和明膠為囊材采用復(fù)凝聚法制備多核多態(tài)的微囊。在水相凝聚法中通過(guò)調(diào)整pH、離子強(qiáng)度和溫度等工藝參數(shù)，可以控制顆粒直徑，從而改善蝦青素包封率。如在pH 4～4.5時(shí)，以槚如樹(shù)膠和明膠為囊材形成的復(fù)凝聚微膠囊對(duì)蝦青素的包封率59.9%[28]。隨微球粒徑的增大，蝦青素包封率明顯提高。當(dāng)平均粒徑為210 μm時(shí)，海藻酸鈉形成的單凝聚微膠囊對(duì)蝦青素的包封率達(dá)到75.7%[26]。有機(jī)相凝聚法在蝦青素微/納米顆粒制備過(guò)程中使用較少見(jiàn)。Tachaprutinun等[32]將蝦青素和聚(環(huán)氧乙烷)-4-甲氧基肉桂?；彵蕉柞；鶜ぞ厶?PCPLC)或者乙烯醇-乙烯基-4-甲氧基肉桂酸酯共聚物(PB4)溶解于二甲基甲酰胺(DMF)中，再將有機(jī)相溶液通過(guò)水透析，隨著DMF與水互換，蝦青素-聚合物納米囊逐漸發(fā)生自乳化，并沉淀析出，最終形成聚合物納米顆粒。比較不同相分離法制備的蝦青素微囊，水相凝聚法所得蝦青素微囊粒徑一般在微米級(jí)[26，28]，而通過(guò)有機(jī)相凝聚法可得到粒徑300 nm的納米顆粒[32]；另一方面，水相凝聚法所得微囊的蝦青素包封率較低(59.9%)[28]，而有機(jī)相凝聚法所得微囊的包封率可高達(dá)98%[32]。通過(guò)相分離法制備微囊可有效地減緩蝦青素降解，提高蝦青素的穩(wěn)定性[26，28，32]；大大改善了蝦青素的水分散性能，表現(xiàn)出很好的水分散性[32]，如蝦青素微囊可很好地溶解于原味酸奶中，并且在36℃下儲(chǔ)藏43 d未發(fā)現(xiàn)脂肪氧化產(chǎn)物[28]。此外，蝦青素納米顆粒還表現(xiàn)出良好的緩控釋性能，如PCPLC納米粒的凍干粉在丙酮中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的蝦青素釋放，60 min最高釋放85%[32]。相分離技術(shù)包封過(guò)程不需要熱處理且不需要特定設(shè)備，特別適用于包封熱敏性物質(zhì)制備微米或納米粒，實(shí)現(xiàn)了高效負(fù)載和緩控釋，但是凝聚過(guò)程中涉及有毒有機(jī)溶劑的使用，存在溶劑殘留的安全風(fēng)險(xiǎn)，而且依賴于冷凍干燥等技術(shù)。

超臨界流體技術(shù)也應(yīng)用于蝦青素微/納米顆粒的制備。超臨界流體快速膨脹技術(shù)(RESS)是將溶質(zhì)高濃度溶解于超臨界流體中，之后通過(guò)快速減壓膨脹，使溶質(zhì)在瞬間達(dá)到高度過(guò)飽和，并形成大量晶核，從而生成大量微小的、粒度分布均勻的超微顆粒。Quan等[35]利用RESS制備了平均粒徑500 nm的蝦青素納米顆粒，其粒徑是自然條件下形成的蝦青素晶體(約5 μm)的1/10。這一方法制備的納米顆?？梢酝ㄟ^(guò)超聲形成水分散體系。另一種超臨界流體技術(shù)是超臨界流體抗溶劑技術(shù)(SAS)。Machado等[33-34]利用超臨界CO2作為抗溶劑制備蝦青素和聚(羥基丁酸酯-羥基戊酸酯)共聚物的共沉淀納米顆粒。當(dāng)使用二氯甲烷作為共溶劑時(shí)的蝦青素最高包封率達(dá)到51.20%，在壓力為100 MPa時(shí)所得粒徑為128 nm。但是，超臨界流體技術(shù)必須使用高壓容器，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求高，存在初始投資大、生產(chǎn)成本高等缺點(diǎn)。

2.2.2 蝦青素水分散體系(乳劑型)

目前，蝦青素也有制備成乳劑產(chǎn)品出售，如AstaReal?Water Soluble、荊州天然蝦青素公司的Asta-W05乳劑等。蝦青素乳劑可與水任意比例互溶，易于在食品、化妝品等含水量大的體系中得到應(yīng)用。

蝦青素乳劑的制備過(guò)程是將蝦青素與乳化劑、助乳化劑和水等按一定比例溶解調(diào)制成均相的液體制劑。其重要的指標(biāo)要求是乳化分散性和分散液的穩(wěn)定性。蝦青素乳劑制備常用的乳化劑有酪蛋白酸鈉[25，36]、吐溫[20-21]、卵磷脂和殼聚糖[37]、聚山梨醇酯20和阿拉伯膠[36]。通過(guò)調(diào)整乳化體系pH、蝦青素和乳化劑量比、助乳化劑量等工藝參數(shù)，并采用高速均質(zhì)、高壓微射流[21]、超聲[20，37]等均質(zhì)方法，蝦青素可以形成粒徑幾十到幾百納米的穩(wěn)定乳化體系。研究發(fā)現(xiàn)溫度、pH和離子強(qiáng)度影響蝦青素乳劑的物理穩(wěn)定性。pH在酪蛋白等電點(diǎn)附近時(shí)，蝦青素會(huì)形成高度不穩(wěn)定的液滴凝聚[25]。Zhou等[21]將蝦青素乙酸丁酯溶液加入吐溫和乙醇水溶液中，再依次經(jīng)高速均質(zhì)、高壓微射流乳化后，形成的乳化體系在20 d不發(fā)生變化。Tamjidi等[20]以吐溫80作為乳化劑，經(jīng)過(guò)攪拌和超聲乳化后形成的蝦青素乳化體系15 d不發(fā)生明顯聚集。在穩(wěn)定的乳化體系中，蝦青素降解速率和損失率顯著降低。Anarjan等[36]以聚山梨醇酯20、酪蛋白酸鈉和阿拉伯膠混合乳化劑制備了蝦青素納米分散體系，8周的蝦青素?fù)p失率僅5%；當(dāng)將蝦青素納米乳化液添加至橘子汁和牛奶中時(shí)，蝦青素的生物可利用度明顯提高[38]。

2.2.3 蝦青素超分子水溶液(溶液型)

蝦青素固態(tài)粉末和乳劑型產(chǎn)品分散于水中后形成乳化體系，不能形成透明的蝦青素水溶液。近年來(lái)，一些學(xué)者開(kāi)發(fā)出利用分子間弱相互作用(如氫鍵、范德華力、疏水相互作用等)包結(jié)客體分子于含疏水空腔的主體分子內(nèi)，形成包結(jié)物的技術(shù)，即主客體包結(jié)絡(luò)合技術(shù)，將蝦青素分子通過(guò)分子間弱相互作用包結(jié)于親水大分子的疏水空腔內(nèi)，可形成超分子結(jié)構(gòu)的包合物[39]。Chen等[40]利用β-環(huán)糊精作為外部骨架，與蝦青素形成蝦青素-β-環(huán)糊精包合物，蝦青素溶解度提高至接近0.5 mg/mL。進(jìn)一步地，Yuan等[41]利用水溶性更高的羥丙基-β-環(huán)糊精(HPCD)作為主體分子，在蝦青素和HPCD分子比2∶1時(shí)包結(jié)絡(luò)合，形成蝦青素包合物的溶解度提高到1 mg/mL，并實(shí)現(xiàn)了蝦青素的緩控釋和熱穩(wěn)定。利用主客體包結(jié)絡(luò)合技術(shù)制備的蝦青素包合物是一種分子包埋技術(shù)，不僅改善蝦青素的水溶性，也保護(hù)其免受環(huán)境影響而降解失活。但是，目前主客體包結(jié)絡(luò)合技術(shù)對(duì)蝦青素的包合效率和形成包合物的溶解度還較低，羥丙基-β-環(huán)糊精作為主體分子的成本也較高，該技術(shù)還有待進(jìn)一步研究。

2.3 蝦青素制劑包裝技術(shù)對(duì)蝦青素穩(wěn)定性的影響

蝦青素經(jīng)過(guò)加工制備成油脂、固體粉末、乳劑或水溶液后，需要經(jīng)過(guò)包裝以進(jìn)一步保護(hù)其功能、儲(chǔ)存和應(yīng)用，即利用適當(dāng)?shù)牟牧匣蛉萜鬟M(jìn)行分、封裝等操作。研究發(fā)現(xiàn)，蝦青素的穩(wěn)定性受到光照、溫度、氧濃度等環(huán)境因素的影響。高光照會(huì)導(dǎo)致蝦青素氧化降解。蝦青素在UV-C和日光燈下的降解速率分別是黑暗條件下的13倍和7.9倍[36]。劉鐵楠等[42]發(fā)現(xiàn)連續(xù)日光照射24 h，蝦青素即被完全破壞；室內(nèi)自然光下，24 h后蝦青素含量為70%；避光保存時(shí)，蝦青素基本不會(huì)遭到破壞。低溫有利于維持蝦青素的穩(wěn)定性。王紅霞等[43]發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)藏溫度高于70℃時(shí)，蝦青素發(fā)生明顯的降解。此外，通過(guò)降低包裝中的氧濃度可以延長(zhǎng)蝦青素穩(wěn)定時(shí)間，在真空環(huán)境下較充氮環(huán)境更為有利[16，44]。通過(guò)包裝技術(shù)為蝦青素制劑創(chuàng)造合適的微環(huán)境，以避免與不利環(huán)境因素的接觸，將有利于蝦青素的長(zhǎng)期儲(chǔ)存。如通過(guò)選擇遮光性好、透氧度小的包裝材料，并結(jié)合脫氧劑制造避光、無(wú)氧環(huán)境，并在低溫下保存，可以大大延長(zhǎng)蝦青素穩(wěn)定時(shí)間[19，36]，也可以通過(guò)向包裝瓶中通入氮?dú)鈦?lái)保護(hù)蝦青素[44]。

3 展 望

目前，市場(chǎng)上傳統(tǒng)的蝦青素油脂和軟膠囊產(chǎn)品仍然占主要份額，但新的蝦青素制劑產(chǎn)品呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)。這很大程度上是因?yàn)樾滦椭苿┘夹g(shù)使蝦青素的穩(wěn)定性和生物利用度得到提高且水溶性得以改善，使其得到更廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，新型制劑技術(shù)有著加工溫度低、可實(shí)現(xiàn)高效負(fù)載和緩控釋等優(yōu)點(diǎn)，相對(duì)傳統(tǒng)劑型有更好的工業(yè)化應(yīng)用前景。但是，溶劑殘留風(fēng)險(xiǎn)、對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求高、初始投資大等缺點(diǎn)是目前限制其發(fā)展的主要因素。未來(lái)要實(shí)現(xiàn)蝦青素大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)還要依賴于人們對(duì)蝦青素穩(wěn)定性和水溶性的改善、產(chǎn)品安全性和生產(chǎn)成本控制等多方面同步探索和推動(dòng)。