一种酪蛋白/海藻酸钠复合微囊的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种酪蛋白/海藻酸钠复合微囊的制备方法，配制酪蛋白溶液，再称取海藻酸钠粉末，室温下机械搅拌，使其充分溶解于酪蛋白溶液中形成均匀的酪蛋白/海藻酸钠混合溶液；配制CaCl2溶液，室温下磁力搅拌得到无色透明的溶液作为固化凝固浴；将酪蛋白/海藻酸钠混合溶液滴加入CaCl2凝固浴中固化，得复合凝胶微囊；过滤收集微囊。并以核黄素为模型药物进行包埋；以海藻酸钠和酪蛋白作为复合壁材，以核黄素作芯材，获取生物相容性的微胶囊，可以用于输送多种敏感性的生物活性物质。该微囊与以往微胶囊相比包埋率更高，在模拟肠胃条件下有良好缓释性能，所使用的酪蛋白在分解后能释放多种功能性多肽，其制备工艺条件温和，操作条件安全简单，有利于大规模生产。

Preparation method of casein / alginate composite microcapsules

The invention relates to a preparation method of casein / sodium alginate composite microcapsules, preparation of casein solution, and then sodium alginate powder, stirring mechanically at room temperature, making it fully dissolved in the casein solution to form a uniform casein / sodium alginate mixture solution, and preparing CaCl2 solution at room temperature without magnetic stirring. The clear solution is used as a solidifying bath, and the mixture of casein / sodium alginate is added to the CaCl2 solidification bath to be solidified in a composite gel microcapsule, and the microcapsules are collected and collected. In addition, riboflavin was used as a model drug, and sodium alginate and casein were used as composite wall materials, and riboflavin was used as core material to obtain biocompatibility microcapsules, which could be used to transport a variety of sensitive bioactive substances. Compared with the previous microcapsules, the encapsulation rate is higher, and it has good sustained release performance under the simulated gastrointestinal condition. The used casein can release a variety of functional peptides after decomposition. The preparation process is mild, the operating conditions are safe and simple, and it is beneficial to large-scale production.

【技术实现步骤摘要】
一种酪蛋白/海藻酸钠复合微囊的制备方法
本专利技术涉及一种酪蛋白/海藻酸钠复合微胶囊的制备方法，属于以蛋白为壁材制备微胶囊的生物材料领域。
技术介绍
微胶囊技术是指利用天然或合成的高分子材料将一些具有敏感性、反应活性或挥发性的固、液、气体物质包裹起来，形成具有半透性或密封囊膜的技术。微胶囊的制备方法及芯壁材种类众多，可以实现多种活性物质的包覆，目前已被广泛应用于医药和生物技术等领域。海藻酸钠作为壁材的一种，可与二价或多价阳离子交联形成不溶凝胶层，达到封装药物芯材的目的。在微胶囊的制备中，为了增强胶囊壁材的功能性，经常将一些聚合物加入到海藻酸钠体系中。例如：将壳聚糖与海藻酸钠相结合，这种方法在一定程度上增强了壁材的粘合性和微囊的稳定性,但是其形貌不够均一，并且存在表面裂痕，容易损失芯材[1]。另外，还有在海藻酸钠体系中加入改性淀粉的研究，这种方法修饰了多酚类芯材物质在酸性介质中的释放，但是微囊的强度及稳定性不够好[2]。除此之外还有海藻酸钠和乳清分离蛋白结合的研究，这种方法制备出的微球载体具有良好的生物相容性，可用于负载口服类活性物质，但是其应用范围窄，芯材物质受限[3]。因此，需要选用新型壁材使其在微胶囊领域满足多方面的要求。酪蛋白是哺乳动物乳液中含量最高的蛋白质，占乳蛋白的80％。酪蛋白是由αs1-酪蛋白、αs2-酪蛋白、β-酪蛋白、κ-酪蛋白等四种磷酸化蛋白聚集而成的复杂胶束分子。它们可以为初生婴儿和人体提供丰富的氨基酸，还能利用其特殊的胶束结构提高溶液钙离子浓度，防止乳腺因钙化而导致的病变。此外，酪蛋白经由蛋白酶水解，可释放出多种活性多肽，从而改善机体的免疫和抗病能力。由于酪蛋白特殊的结构形态和物理化学性质，使其成为生物活性物质的天然载体。海藻酸钠具备与二价金属离子瞬时交联固化的特性，是作为锐孔-凝固浴方法制备微胶囊的最优壁材。但是，目前还未见将酪蛋白与海藻酸钠相结合用锐孔-凝固浴方法制备微胶囊的报道。本专利技术旨在解决现有微胶囊技术中出现的一些问题，设计了一种酪蛋白和海藻酸钠复合微胶囊的制备方法，并用于药物缓释。参考文献:[1]O,JolliffeIG,HampsonFC.Theenhancementofthebioadhesivepropertiesofcalciumalginategelbeadsbycoatingwithchitosan.InternationalJournalofPharmaceutics,1998,175(2):237-246.[2]LópezCórdobaA,DeladinoL,MartinoM.Effectofstarchfilleroncalcium-alginatehydrogelsloadedwithyerbamateantioxidants.CarbohydratePolymers,2013,95(1):315-323.[3]ChenL,SubiradeM.Alginate-wheyproteingranularmicrospheresasoraldeliveryvehiclesforbioactivecompounds.Biomaterials,2006,27(26):4646-4654.
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种酪蛋白/海藻酸钠复合微胶囊的制备方法。包括酪蛋白/海藻酸钠复合微囊的制备方法，以及酪蛋白/海藻酸钠复合微囊包埋模型药物核黄素芯材的应用。具体技术方案如下：一种酪蛋白/海藻酸钠复合微囊的制备方法，其特征是步骤如下：1)配制酪蛋白溶液，再称取海藻酸钠粉末，室温下机械搅拌，使其充分溶解于酪蛋白溶液中形成均匀的酪蛋白/海藻酸钠混合溶液；2)配制CaCl2溶液，室温下磁力搅拌得到无色透明的溶液作为固化凝固浴；3)将上述酪蛋白/海藻酸钠混合溶液滴加入CaCl2凝固浴中固化，得复合凝胶微囊；固化3-60min后，过滤收集微囊，并用蒸馏水冲洗。其中：酪蛋白溶液的质量浓度为1-6％(％，w/v)，海藻酸钠在酪蛋白/海藻酸钠混合溶液中的质量浓度为1.75～3.25％(％，w/v)，CaCl2在其凝固浴中的质量浓度为0.4-0.8％(％，w/v)。所述的酪蛋白/海藻酸钠复合微囊中海藻酸钠在酪蛋白/海藻酸钠混合溶液中的质量浓度为2.8％(w/v),CaCl2在其凝固浴中的质量浓度为0.53％(w/v)。步骤3)的滴加速度是优选以90滴/分。本专利技术制备的酪蛋白/海藻酸钠复合微囊包埋模型药物核黄素芯材的应用，首先配制酪蛋白溶液，再称取海藻酸钠粉末，室温下机械搅拌，使其充分溶解于酪蛋白溶液中形成均匀的酪蛋白/海藻酸钠混合溶液；再称取核黄素加入上述混合溶液，形成包含核黄素的酪蛋白/海藻酸钠混合溶液；再配制CaCl2溶液，室温下磁力搅拌得到无色透明的溶液作为固化凝固浴。将核黄素/酪蛋白/海藻酸钠混合溶液滴加入CaCl2凝固浴中，得复合凝胶微囊；固化3-60min后，过滤收集微囊，并用蒸馏水冲洗，制得包埋模型药物核黄素的酪蛋白/海藻酸钠微胶囊。所述的微胶囊中模型药物核黄素的载药量优选为3.25mg/ml。本专利技术以海藻酸钠和酪蛋白作为复合壁材，以核黄素作芯材，获取了一种新型的具备生物相容性的微胶囊，该微囊可以用于输送多种敏感性的生物活性物质。专利技术中优化了壁材原料及芯材负载物的加入量以提升微胶囊对芯材的包埋率，并考察了芯材核黄素在模拟肠、胃液中的缓释效果。本专利技术制备的微胶囊与以往海藻酸钠复合微胶囊相比，包埋率更高，在模拟肠胃条件下有良好的缓释性能，所使用的酪蛋白在分解后还能释放多种功能性多肽，且制备工艺条件温和，操作条件安全简单，有利于大规模生产。本专利技术的有益效果(1)本专利技术提供的酪蛋白/海藻酸钠复合微胶囊与以往海藻酸钠复合微胶囊相比，所用材料天然无毒、绿色环保，制备工艺安全且条件温和。(2)本专利技术制得的酪蛋白/海藻酸钠微囊表面光滑，冻干后的微囊表面致密平滑，无明显裂痕及破损现象，微球内部呈现三维网状结构有助于芯材的释放(见附图1-4)，与以往海藻酸钠微囊相比，该微囊在活性物质包覆及缓释方面的效果更好。(3)本专利技术制备的微胶囊与以往微囊相比，芯材包埋率高，在以核黄素为模型药物的研究中，这种酪蛋白/海藻酸钠微囊的包埋率高达98％，且在模拟肠胃条件下有良好的缓释性能，利于药物在肠条件下的充分释放(附图5、6)。(4)本专利技术由于功能性酪蛋白具备的特殊功效，与以往微胶囊相比，能释放出多种活性多肽，改善机体的免疫和抗病能力(附图7)。附图说明图1是酪蛋白/海藻酸钠微囊的实物照片图；图2是酪蛋白/海藻酸钠微囊整体的电镜照片图；图3是酪蛋白/海藻酸钠微囊表面的电镜照片图；图4是酪蛋白/海藻酸钠微囊截面的电镜照片图；图5是酪蛋白/海藻酸钠—核黄素微囊在模拟胃液中的缓释曲线；图6是酪蛋白/海藻酸钠—核黄素微囊在模拟肠液中的缓释曲线；图7是酪蛋白在模拟肠胃液中的分解产物的反相高效液相色谱图；图8是CaCl2、芯材核黄素以及海藻酸钠的加入量对微胶囊包埋率的影响。具体实施方式结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的详细说明：酪蛋白/海藻酸钠复合微囊的制备1)首先配制酪蛋白溶液，再称取海藻酸钠粉末，室温下机械搅拌，使其充分溶解于酪蛋白溶液中形成均匀的酪蛋白/海藻酸钠混合溶液；2)配制CaCl2溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酪蛋白/海藻酸钠复合微囊的制备方法，其特征是：1)配制酪蛋白溶液，再称取海藻酸钠粉末，室温下机械搅拌，使其充分溶解于酪蛋白溶液中形成均匀的酪蛋白/海藻酸钠混合溶液；2)配制CaCl2溶液，室温下磁力搅拌得到无色透明的溶液作为固化凝固浴；3)将上述酪蛋白/海藻酸钠混合溶液滴加入CaCl2凝固浴中固化，得复合凝胶微囊；固化3‑60min后，过滤收集微囊，并用蒸馏水冲洗。

【技术特征摘要】
1.一种酪蛋白/海藻酸钠复合微囊的制备方法，其特征是：1)配制酪蛋白溶液，再称取海藻酸钠粉末，室温下机械搅拌，使其充分溶解于酪蛋白溶液中形成均匀的酪蛋白/海藻酸钠混合溶液；2)配制CaCl2溶液，室温下磁力搅拌得到无色透明的溶液作为固化凝固浴；3)将上述酪蛋白/海藻酸钠混合溶液滴加入CaCl2凝固浴中固化，得复合凝胶微囊；固化3-60min后，过滤收集微囊，并用蒸馏水冲洗。2.如权利要求1所述的方法，其特征是酪蛋白溶液的质量浓度为1-6％(％，w/v)，海藻酸钠在酪蛋白/海藻酸钠混合溶液中的质量浓度为1.75～3.25％(％，w/v)，CaCl2在其凝固浴中的质量浓度为0.4-0.8％(％，w/v)。3.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的酪蛋白/海藻酸钠复合微囊中海藻酸钠在酪蛋白/海藻酸钠混合溶液中的质量浓度为2.8％(w/v),CaCl2在其凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐崴，黄仁亮，张茜青，屈彦宁，苏荣欣，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12