负载疏水药物、营养物的酪蛋白/阴离子多糖纳米粒子及其制备方法技术

本发明专利技术属于药物和营养物制剂技术领域，具体为负载疏水药物、营养物的酪蛋白/阴离子多糖纳米粒子及其制备方法。本发明专利技术采用酪蛋白和水溶性阴离子多糖作为原料，不使用油相和有机溶剂，在水相中通过pH调节和高压均质方法制备；具体步骤包括：将酪蛋白和药物和/或者营养物共同溶解在碱性水溶液中；将阴离子多糖溶解于碱性水溶液中；将两种水溶液混合均匀，酸化，通过高速剪切和高压均质方法，制备得稳定的负载疏水药物和/或者营养物的酪蛋白/多糖纳米粒子；该纳米粒子作为疏水药物和营养物口服递送体系，可有效提高药物和营养物的利用度。

Casein / anionic polysaccharide nanoparticles loaded with hydrophobic drugs and nutrients and their preparation methods

【技术实现步骤摘要】
负载疏水药物、营养物的酪蛋白/阴离子多糖纳米粒子及其制备方法
本专利技术属于药物和营养物制剂
，具体涉及负载疏水药物和营养物的酪蛋白/阴离子多糖纳米粒子及其制备方法。
技术介绍
由于水溶性不好，许多疏水性药物在体内的药效很低，从而限制了这些药物在临床上的应用【NatureReviewsDrugDiscovery,6(2007),231-248】。很多脂溶性营养物，如β-胡萝卜素、姜黄素等，在预防多种慢性疾病方面具有积极的作用【Molecularpharmaceutics,4(2007),807-818；JournalofNanoparticleResearch,14(2012),1-16】，但是这些分子的水溶性和化学稳定性较差，口服生物利用度很低，限制了其营养功能的发挥【FoodHydrocolloids,43(2015),153-164】。在制药和食品工业，表面活性剂被广泛地用来增加疏水药物和营养物在水中的分散性和在人体内的吸收【JournalofPharmaceuticalTechnology,ResearchandManagement,1(2013),11-36；JournalofDispersionScienceandTechnology,30(2009),1363-1383】。合成表面活性剂的生物降解性和生物相容性较差，使用时会对生物体产生一定的毒副作用【Nature,519(2015),92-96；JournalofDispersionScienceandTechnology,30(2009),1363-1383；JournalofCleanerProduction,150(2017),127-134；BiochimicaetBiophysicaActa,1508(2000),235-251】。许多具有两亲性的食品蛋白，如酪蛋白、大豆蛋白等，具有安全、营养、低成本等优势【TrendsinFoodScience&Technology,17(2006),272-283】，是食品工业常用的表面活性剂【FoodHydrocolloids,45(2015),301-308；JournalofAgriculturalandFoodChemistry,53(2005),2022-2027】。但是，蛋白质是大分子，其疏水氨基酸残基通常位于分子或者聚集体内部而不能与疏水药物或者营养物相结合【TrendsinBiotechnology,34(2016),496-505】。虽然有机溶剂或者超声、高压均质等高能方法可以使蛋白质的疏水残基暴露出来与疏水药物或者营养物相结合，但是由蛋白质制备的微米/纳米粒子、乳液、胶束等体系对疏水药物和营养物的负载率通常较低，不能达到治疗和保健所需要的剂量要求。酪蛋白是牛奶中的主要蛋白质，由4种成分组成：αs1-、αs2-、β-、κ-酪蛋白，其比例大约为4:1:4:1。酪蛋白在水溶液中的溶解性与pH有关，在等电点(4.6)pH值附近溶解度最小【JournalofColloidandInterfaceScience,316(2007),405-412；JournalofControlledRelease,153(2011),206–216】。在中性和碱性条件下，酪蛋白形成酪蛋白酸盐，如酪蛋白酸钠而溶解于水溶液中。酪蛋白在水溶液中的行为与两亲性的嵌段聚合物相似，具有疏水和亲水相互作用【CurrentOpinioninColloidandInterfaceScience,7(2002),456–461】。Esmaili等人将姜黄素负载在骆驼β-酪蛋白中，使得姜黄素在水溶液中的溶解度提高了2500倍以上，并且提高了姜黄素的抗氧化活性和对人白血病K562细胞株的细胞毒性【LWT-FoodScienceandTechnology,44(2011),2166-2172】。Pan等人将姜黄素和酪蛋白共同溶解于pH12.0水溶液中，然后将溶液调节到pH7.0得到负载姜黄素的酪蛋白纳米胶束，包埋在酪蛋白胶束中的姜黄素对人结肠癌和胰腺癌细胞具有显著的抗增殖活性【SoftMatter,10(2014),6820-6830.】。由于蛋白纳米粒子主要依靠粒子之间的静电排斥作用来维持其分散稳定性【ColloidsandSurfacesB:Biointerfaces,20(2001),197-210】，因此蛋白纳米粒子的稳定性容易受到环境因素如pH、离子强度、温度等的影响【TrendsinFoodScience&Technology,8(1997),1-6；CurrentOpinioninColloid&InterfaceScience,9(2004),305–313】。酪蛋白胶束在其等电点(pH4.6)及附近会聚集形成沉淀，这大大限制了酪蛋白纳米胶束的应用【JournalofControlledRelease,153(2011),206-216】。还有，酪蛋白在胃蛋白酶作用下发生酶解【Food&Function,3(2012),320-326】，这不利于酪蛋白纳米胶束将所负载的药物/营养物输送到肠道进而在肠道被吸收。与单独的蛋白相比，蛋白和多糖通过共价接枝或者静电吸引而形成的复合物具有显著的优势，蛋白质可以通过氢键和疏水作用与疏水药物和营养物相结合，从而提高包封率；多糖可以提高纳米粒子在水溶液中的分散性，还可以作为屏障保护体系中的蛋白质免于胃蛋白酶降解【JournalofAgriculturalandFoodChemistry,64(2016),5053-5059；FoodHydrocolloids,50(2015),16-26】。在我们之前的研究工作中，通过反溶剂法用酪蛋白-葡聚糖接枝共聚物制备了负载β-胡萝卜素的纳米粒子，该纳米粒子能够在水溶液中抵御稀释、pH变化、离子强度变化和FeCl3氧化，具有优异的长期存储稳定性，但是在纳米粒子中β-胡萝卜素的负载量不高并且需要使用有机溶剂【JournalofColloidandInterfaceScience,315(2007),456-463】。我们还通过酪蛋白与大豆多糖形成的静电复合物制备了负载姜黄素的纳米乳液，所制备的纳米乳液可以在pH2.0～6.8范围内保持长期稳定，并且能够保护乳滴中所负载的姜黄素免于降解【FoodHydrocolloids,71(2017),108-117】。所存在的问题是姜黄素的负载量不高，姜黄素在乳液中的浓度只有1.7mg/mL，在乳液中增加姜黄素浓度会导致乳滴的油水界面膜不完整从而降低姜黄素的稳定性【FoodHydrocolloids,61(2016),11-19】。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无需有机溶剂和油相，高效、高容量负载疏水药物和营养物的蛋白/多糖复合纳米粒子及其制备方法。本专利技术采用酪蛋白和水溶性阴离子多糖作为原料，不使用油相和有机溶剂，在水相中通过pH调节和高压均质方法制备负载疏水药物和营养物的酪蛋白/多糖复合纳米粒子。酪蛋白是线形蛋白，可以自我聚集形成胶束本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负载疏水性药物、营养物的酪蛋白/多糖复合纳米粒子的制备方法，其特征在于，采用酪蛋白和水溶性阴离子多糖作为原料，在水相中通过pH调节和高压均质方法制备负载疏水药物和营养物的酪蛋白/多糖复合纳米粒子，具体步骤如下：/n（一）将酪蛋白、药物和/或者营养物共同溶解在碱性水溶液中；将阴离子多糖溶解于碱性水溶液中；/n（二）将含有药物和/或者营养物的酪蛋白水溶液与多糖水溶液混合均匀，对混合溶液进行酸化，通过高速剪切和高压均质方法，制备得稳定的负载疏水药物和/或者营养物的酪蛋白/多糖纳米粒子；其中：/n（1）酪蛋白与药物和/或者营养物水溶液的pH值在7~13之间；/n（2）酪蛋白在水溶液中的浓度为1~100 mg/mL；/n（3）疏水药物和/或者营养物在水溶液中的浓度为1~200 mg/mL；/n（4）多糖在水溶液中的浓度为1~100 mg/mL，pH值在7~13之间；/n（5）酪蛋白与多糖的质量比在1:10到10:1之间；/n（6）将含有药物和/或者营养物的酪蛋白水溶液与多糖水溶液混合后，将混合溶液调节到pH 3~6之间；/n（7）通过高速剪切和高压均质制备纳米粒子，其中高速剪切速率为1000~20000转/分钟，剪切时间为0.5~10分钟，高压均质压力为400~1500 bar，高压均质时间为2~30分钟。/n...

【技术特征摘要】
1.一种负载疏水性药物、营养物的酪蛋白/多糖复合纳米粒子的制备方法，其特征在于，采用酪蛋白和水溶性阴离子多糖作为原料，在水相中通过pH调节和高压均质方法制备负载疏水药物和营养物的酪蛋白/多糖复合纳米粒子，具体步骤如下：
（一）将酪蛋白、药物和/或者营养物共同溶解在碱性水溶液中；将阴离子多糖溶解于碱性水溶液中；
（二）将含有药物和/或者营养物的酪蛋白水溶液与多糖水溶液混合均匀，对混合溶液进行酸化，通过高速剪切和高压均质方法，制备得稳定的负载疏水药物和/或者营养物的酪蛋白/多糖纳米粒子；其中：
（1）酪蛋白与药物和/或者营养物水溶液的pH值在7~13之间；
（2）酪蛋白在水溶液中的浓度为1~100mg/mL；
（3）疏水药物和/或者营养物在水溶液中的浓度为1~200mg/mL；
（4）多糖在水溶液中的浓度为1~100mg/mL，pH值在7~13之间；
（5）酪蛋白与多糖的质量比在1:10到10:1之间；
（6）将含有药物和/或者营养物的酪蛋白水溶液与多糖水溶液混合后，将混合溶液调节到pH3~6之间；
（7）通过高速剪切和高压均质制备纳米粒子，其中高速剪切速率为1000~20000转/分钟，剪切时间为0....

【专利技术属性】
技术研发人员：姚萍，徐广锐，包晓燕，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海;31