油相驱动的纳米乳液提高了辅酶Q10（CoQ10）的稳定性、体外生物利用度以及离体肠道吸收效果

辅酶Q10纳米乳剂通过高压均质法制备，对比亚麻籽油、向日葵油和大豆油油相的物理化学性质、体外消化行为及体外肠道吸收性能，发现亚麻籽油相纳米乳剂具有最佳生物利用度（32.4%），油相组成显著影响稳定性和消化效率。

夏瑾|彭武|倪王|张平|李成|胡泽军|赵文豪|陈晓东

中国江苏省苏州市苏州大学化学与材料科学学院化学与环境工程学院，生命质量工程兴趣小组，邮编215123

摘要

辅酶Q10（CoQ10）具有重要的生物活性和健康促进作用，但其较差的水溶性和较低的生物利用度限制了其在食品和营养保健品配方中的广泛应用。本研究使用高压均质化技术，结合三种可食用油（葵花籽油、亚麻籽油和大豆油）制备了负载CoQ10的纳米乳液，以探讨油相组成如何影响其物理化学性质、消化过程和吸收情况。所有纳米乳液的包封效率均较高（分别为98.2%、97.8%和98.0%），其中亚麻籽油制备的纳米滴粒最小（98.9纳米），其次是葵花籽油（143.6纳米）和大豆油（171.6纳米）。所有配方均表现出良好的热稳定性、pH稳定性和储存稳定性，并具有较高的绝对ζ电位（>60 mV）。在体外消化实验中，葵花籽油和亚麻籽油纳米乳液的CoQ10生物利用度明显高于大豆油纳米乳液（分别为约49.6%和53.0%），这表明脂质组成对胶束化效率有显著影响。体外大鼠肠道实验进一步表明，亚麻籽油纳米乳液的CoQ10吸收率最高（约32.4%），葵花籽油纳米乳液为32.0%，大豆油纳米乳液为26.7%。总体而言，合理设计油相可以显著提高CoQ10的稳定性、生物利用度和肠道吸收率，为设计新型脂质基递送系统提供了理论基础。

引言

辅酶Q10（CoQ10）是一种脂溶性醌类化合物，在人体细胞中含量丰富，既可作为强效的内源性抗氧化剂（Hernández-Camacho等，2018），也是线粒体电子传递链中的必需辅因子（Gasmi等，2024）。通过清除自由基和支持ATP合成，CoQ10在维持细胞氧化还原平衡、能量代谢和整体生理功能中发挥关键作用（Mantle & Dybring，2020）。由于这些特性，CoQ10被广泛用于制药、营养保健品和功能性食品中，有助于心血管保护、免疫支持和抗衰老（Mantle等，2021；Rabanal-Ruiz等，2021）。然而，由于其极低的水溶性和吸收效率，CoQ10的口服生物利用度受到严重限制，从而影响了其临床和营养效果（Arenas-Jal等，2020；Mantle & Dybring，2020）。这些物理化学障碍阻碍了其在胃肠道液中的溶解及胶束化过程，而胶束化是肠道吸收的前提条件（Tian等，2022）。因此，提高CoQ10的溶解性、生物利用度和肠道吸收率仍是临床和营养应用中的关键挑战。

为了解决CoQ10递送问题，人们开发了多种配方策略，包括乳液、纳米乳液、包封、多层系统和脂质体。大量研究表明，经过适当设计的系统可以显著改善CoQ10的溶解性、胶束化和生物利用度。例如，包封技术可将胶束化效率从低于5%提高到较高水平（Zhao & Tang，2016）。用中链甘油三酯和磷脂配制的CoQ10显著增强了Caco-2细胞的吸收和整体生物利用度（Li & Kopec，2024）。Martinefski等（2017）发现，油包水型乳液的浓度-时间曲线下面积（IAUC₀-₃₆₀ _h）比固体CoQ10制剂增加了489%，表明相对生物利用度显著提高。Niu等（2020）的研究表明，CoQ10纳米乳液和强化饮料的生物利用度分别比未包封的CoQ10提高了约1.8倍和2.8倍。体内实验也证实了基于油的纳米乳液的有效性，鲑鱼油和大豆油配方显著提高了大鼠对CoQ10的吸收（Belhaj等，2012）。此外，新兴技术如脂质体（Wang等，2023）和纳米乳液（Garcia-Becerra等，2023）为CoQ10递送提供了新的策略。

尽管取得了这些进展，但具体油相和加工参数对CoQ10纳米乳液物理化学稳定性、消化过程和肠道吸收的影响仍不够明确。高压均质化被广泛认为是制备细小稳定纳米乳液的有效方法（Chen等，2025；Zhang等，2022），但目前尚无系统研究比较不同可食用油相在同一均质化条件下的行为，以优化CoQ10的递送效果。由于纳米乳液的特性（如滴粒大小、稳定性、胶束化效率和吸收率）会随配方变量（包括油相组成、乳化剂类型和均质化强度）而显著变化，因此明确这些影响至关重要。因此，本研究旨在使用三种不同油相通过高压均质化制备CoQ10纳米乳液，并评估其物理化学性质、体外胃肠道消化行为和体外肠道吸收性能，为设计具有增强CoQ10递送功能的下一代功能性食品和营养保健品提供科学依据。

材料

CoQ10由金王集团有限公司（中国厦门）提供。葵花籽油和转基因大豆油（产品标准编号Q02A321S）购自中粮国际粮油有限公司（北京），亚麻籽油（ω-3含量52–70%）购自辽宁盛迈实业有限公司（辽宁）。根据产品规格，葵花籽油富含亚油酸（C18:2，58–62%）和油酸。

均质化压力对滴粒大小和ζ电位的影响

CoQ10纳米乳液的滴粒大小和ζ电位受均质化压力（500、750和1000巴）和油相类型的影响显著。如图1所示，随着均质化压力的增加，滴粒大小逐渐减小，表明油滴破碎更加彻底，分散均匀性得到提升（Liu等，2022）。这一现象可归因于高压下产生的剪切力、空化效应和湍流作用。

结论

本研究使用三种不同的油相（葵花籽油、亚麻籽油和大豆油）制备了负载CoQ10的纳米乳液，并系统评估了其物理化学性质、胃肠道消化行为和体外肠道吸收性能。这些纳米乳液具有理想的胶体特性，包括纳米级滴粒大小、负ζ电位以及以弹性响应为主的粘弹性行为。

CRediT作者贡献声明

夏瑾：撰写——初稿、方法学设计、数据整理。彭武：撰写——审稿与编辑、监督、资金筹集、概念构思。倪王：撰写——审稿与编辑。张平：实验研究。李成：撰写——审稿与编辑。胡泽军：方法学设计。赵文豪：实验研究。陈晓东：监督、资源协调、项目管理、概念构思。

未引用文献

Jiang, Hu, Chen and Wu, 2025

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了江苏省自然科学基金（项目编号BK20220492）的资助。作者同时感谢金王集团有限公司提供CoQ10原材料和技术支持。