3.結果與討論

3.1界面張力測試結果分析

利用芬蘭Kibron dIFT雙通道動態界面張力儀對乳化過程中的界面張力變化進行了實時監測。圖1展示了典型乳化過程中界面張力隨時間的變化曲線。可以看出，在有機相開始滴加時，界面張力迅速下降，表明乳化劑（聚甘油脂肪酸酯和阿拉伯膠）正在快速吸附到油-水界面，降低界面張力。隨著乳化過程的進行，界面張力逐漸趨于穩定，表明乳化過程達到了平衡狀態。

表2.不同乳化條件下的界面張力測量結果

測試結果顯示，聚甘油脂肪酸酯能顯著降低油-水界面張力，從初始的約18mN/m降至約1.5mN/m，這有助于形成更小的乳滴和更穩定的乳濁液。同時，阿拉伯膠與聚甘油脂肪酸酯表現出良好的協同作用，能在油-水界面形成穩定的復合膜，防止乳滴聚集。最佳乳化條件為溫度55℃、攪拌速率800rpm，此時界面張力最低且達到平衡的時間最短。

這一結果與乳濁液粒徑分布的測量結果一致：在最佳乳化條件下，乳滴粒徑主要集中在0.1-1μm，且分布范圍最窄，表明乳化效果最好。界面張力的實時監測為優化乳化工藝提供了重要依據，確保了后續包合反應和產品質量的穩定性。

3.2抗氧化劑的穩定性表現

本研究制備的抗氧化劑在穩定性方面表現出顯著優勢。加速穩定性試驗（40℃/75%RH）結果顯示，在儲存6個月后，紫檀芪的保留率仍高達90%以上，遠高于傳統配方（通常低于50%）。這一優異表現主要歸因于以下因素：

β-環糊精包合作用：β-環糊精的環狀空腔結構與紫檀芪分子形成了穩定的包合物，有效隔絕了光照、氧氣與紫檀芪的接觸，降低了氧化降解速率。通過高效液相色譜（HPLC）監測包合過程發現，優化后的包合工藝使包合率達到了85%以上，顯著高于傳統方法的60-70%。

多元協同穩定機制：乙二胺四乙酸二鈉通螯合體系中微量的金屬離子，消除了金屬離子催化的氧化反應；殼聚糖季銨鹽與納米二氧化硅通過氫鍵結合形成的"微載體"結構，進一步固定了紫檀芪包合物，防止其解離。

納米二氧化硅的增強作用：經硅烷偶聯劑KH560改性處理的納米二氧化硅，表面富含羥基，能與殼聚糖季銨鹽形成更強的分子間氫鍵，提高了整個體系的穩定性。BET測試結果顯示，納米二氧化硅的孔容為0.8-1.2cm3/g，為吸附活性成分提供了充足的空間。

3.3抗氧化劑的分散性分析

本研究的另一個重要優勢在于抗氧化劑在不同體系中的優異分散性。實驗結果表明，無論是水相食品、油相食品，還是水包油、油包水型化妝品中，該抗氧化劑均能實現均勻分散，無析出、無分層。

這一優勢主要源于以下設計：

聚甘油脂肪酸酯與阿拉伯膠的協同乳化：聚甘油脂肪酸酯顯著降低了水-油界面張力，而阿拉伯膠則與其協同構建了穩定的膠體體系。研究表明，聚甘油-6-硬脂酸酯的HLB值（8-12）使其既能溶于水相又能與油相成分相互作用，從而實現了紫檀芪等油溶性成分在水相中的良好分散。

納米二氧化硅的分散作用：改性后的納米二氧化硅不僅自身分散均勻，還能吸附各活性成分，防止局部團聚。激光粒度儀分析顯示，納米二氧化硅在體系中的分散粒徑主要集中在10-50nm，且分布均勻。

通過掃描電子顯微鏡（SEM）觀察抗氧化劑的微觀形態發現，各成分分布均勻，無明顯的相分離現象，進一步證實了其良好的分散性。

3.4抗氧化性能評估

通過DPPH法、ABTS法和FRAP法對本研究的抗氧化劑進行了全面評估，并與傳統抗氧化劑進行了對比。結果如表3所示，本研究的抗氧化劑在所有測試中都表現出優異的自由基清除能力和還原能力。

表3.抗氧化性能測試結果對比（IC50值，μg/mL）

這種優異的抗氧化性能主要歸因于多種抗氧化成分的協同作用。紫檀芪、茶多酚和迷迭香酸可以通過不同機制清除自由基，覆蓋更廣泛的氧化路徑；而生育酚琥珀酸酯與抗壞血酸棕櫚酸酯的復配則能實現抗氧化劑的再生循環，延長抗氧化周期。

研究還發現，本抗氧化劑能顯著激活Nrf2/ARE通路，增強抗氧化酶的活性，如超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GPx）等。這與紫檀芪可通過PI3K/AKT依賴性激活Nrf2/ARE通路介導抗氧化保護作用的文獻報道一致。

3.5在多領域中的應用表現

本研究開發的抗氧化劑在食品、化妝品和藥品等多個領域均展現出良好的應用前景。

在食品領域，該抗氧化能有效延緩油脂酸敗，延長食品貨架期。相比傳統合成抗氧化劑（如BHT、BHA），其天然來源的特性更符合現代消費者對"清潔標簽"的需求。實驗表明，在油脂類食品中添加0.1%的本抗氧化劑，可使氧化誘導期延長3倍以上。

在化妝品領域，該抗氧化劑能提升產品的抗自由基能力，保護皮膚免受氧化損傷。同時，其良好的分散性確保了產品的外觀和膚感不受影響。人體試用試驗表明，含有本抗氧化劑的護膚品能顯著改善皮膚狀態，減少因氧化應激引起的皮膚問題。

在藥品領域，該抗氧化劑能保護易氧化的活性成分，確保藥品療效穩定。此外，紫檀芪本身的多種生物活性（抗炎、抗菌等）也為藥品開發提供了額外優勢。

值得注意的是，在骨關節炎治療方面，紫檀芪表現出保護軟骨細胞的潛力。研究表明，紫檀芪能夠促進軟骨細胞增殖，抑制氧化應激引起的人關節軟骨細胞凋亡。這為本抗氧化劑在骨關節炎治療藥物中的應用提供了科學依據。

4.結論

本研究成功開發了一種基于紫檀芪的穩定性增強型抗氧化劑，通過多元組分協同、包合技術與納米分散技術的創新結合，解決了紫檀芪在實際應用中的穩定性和分散性難題。主要結論如下：

首先，通過β-環糊精包合與多組分協同保護構建的"雙重穩定體系"，使抗氧化劑在常溫常濕條件下儲存6個月后，紫檀芪保留率仍高達90%以上，顯著優于傳統配方。

其次，利用聚甘油脂肪酸酯與阿拉伯膠的協同乳化，以及納米二氧化硅的改性分散，實現了抗氧化劑在多相體系中的均勻分散，避免了析出和分層問題。

第三，通過界面張力測試技術優化了乳化工藝參數，為產品質量的穩定性提供了保障。研究表明，在溫度55℃、攪拌速率800rpm的條件下，界面張力最低（1.5mN/m），乳化效果最佳。

最后，該抗氧化劑在食品、化妝品和藥品等多個領域均表現出良好的應用效果，滿足了現代工業對天然、高效、穩定抗氧化劑的需求。

本研究的創新點在于將界面科學原理應用于抗氧化劑制備過程的優化，通過實時監測界面張力變化，精準控制了乳化過程，為類似產品的開發提供了新的思路和方法。未來研究可進一步探討該抗氧化劑在人體內的代謝動力學及其在不同應用場景中的長期穩定性。