【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物材料，具体涉及一种分隔包埋蒜氨酸和蒜酶，制备类液泡水凝胶控制大蒜素释放的方法，制备的水凝胶可以用于治疗溃疡性结肠炎等炎症性疾病。
技术介绍
1、细胞分隔化是机体实现生物功能的基础。通过分隔，生物体将酶和底物放置在细胞器内的不同位置，以有效调节酶促反应。人工构建细胞器用于模拟细胞功能已经受到了科学家们的广泛关注，这可以在更精细的范围内控制疾病反应的进程。但是如何利用水凝胶构建人工细胞器，控制酶反应过程，并调控挥发性和生物活性化合物的释放以用于疾病治疗，并未得到广泛的研究。
2、近年来，大蒜在疾病治疗方面的应用也得到了探究。据报道，大蒜可以有效缓解动脉粥样硬化、心血管疾病、高血压和各种癌症。大蒜在疾病治疗方面的积极作用主要归功于二烯丙基硫代亚磺酸盐，被称为大蒜素，它是由蒜氨酸(烯丙烯半胱氨酸亚砜)和蒜酶之间的反应产生的。在大蒜中，蒜酶存在于液泡中，而底物存在于细胞质中，与酶实现了物理分离，蒜酶裂解蒜氨酸生成大蒜素，伴随着大蒜的独特气味。大量的研究表明，大蒜素是大蒜中的关键活性物质，具有抗菌、抗炎和抗动脉粥样硬化等特性。但是大蒜素极易挥发，不稳定，会迅速降解，因此需要设计策略控制大蒜素在靶点原位生成，从而优化药物利用以及降低其全身毒性。
3、溃疡性结肠炎是一种炎症性肠病，会损害粘膜和粘膜下层，破坏肠道内稳态，导致肠出血、腹泻和便血。目前，溃疡性结肠炎的发病率显著增加，其反复发作、病程延长并且有发展为结肠癌的风险。结肠炎的治疗具有药物递送困难和滞留不足的问题，常规的治疗方法往往效果不佳并伴有副作
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服大蒜素不稳定，易挥发的缺点与不足，模拟大蒜的天然液泡结构，旨在促进大蒜素的原位生成，控制大蒜素的合成与释放，提供一种分隔包埋蒜酶和蒜氨酸的方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案。
3、首先将蒜氨酸包埋至铁蛋白的空腔结构中，然后通过对多糖的巯基化修饰以期构建具有粘附性的水凝胶，将负载了蒜氨酸的铁蛋白和蒜酶一同包埋至高粘附性的多糖水凝胶中，达到了制备类液泡水凝胶以控制大蒜素的生成和释放的目的。
4、优选地，选择虾铁蛋白突变体包埋蒜氨酸。
5、优选的，选择15％巯基化果胶和15％海藻酸钠以1:2体积比复配，在50mm钙离子的诱导下得到水凝胶。
6、优选的，将负载了蒜氨酸的铁蛋白和蒜酶加入15％巯基化果胶和15％海藻酸钠以1:2体积比复配的混合溶液中，搅拌10分钟后，加入终浓度为50mm的钙离子继续搅拌至形成凝胶，即构建了大蒜类液泡水凝胶。
7、本专利技术提供了一种分隔包埋蒜氨酸和蒜酶以控制大蒜素合成和释放的类液泡水凝胶的构建方法，该水凝胶可以促进大蒜素的原位生成，用于治疗小鼠结肠炎，采用上述技术方案中的制备方法即可得到。
8、本专利技术具有以下优势：
9、本专利技术提出的一种分隔包埋蒜氨酸和蒜酶以控制大蒜素合成和释放的类液泡水凝胶的制备方法，首先利用铁蛋白的笼形结构将蒜氨酸包埋进去，然后制备增强粘附性的巯基化多糖以备构建水凝胶，再利用水凝胶的多孔结构包埋负载了蒜氨酸的铁蛋白和蒜酶。通过上述步骤，实现了模拟大蒜液泡结构，分隔包埋蒜氨酸和蒜酶以控制大蒜素合成和释放的目的。
10、本专利技术制备的水凝胶材料选择的是生物相容性良好的海藻酸钠和果胶多糖，为了增强凝胶的粘附性，将果胶多糖进行了巯基化处理。本专利技术制备的大蒜类液泡水凝胶，有效控制了大蒜素的生成和释放。可以促进大蒜素的原位生成，将该水凝胶用于小鼠结肠炎治疗，达到了与阳性药物相当的缓解结肠炎的效果，并且在低剂量下即可达到治疗效果。本方法模拟天然液泡结构，利用分隔包埋制备的类液泡水凝胶不仅扩大了人工细胞器的构建领域，而且为利用高挥发性、生物活性化合物治疗疾病提供了新的途径。本专利技术制备方法简单，成本低廉，功能活性显著，符合社会经济可持续发展的目标。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种可控制大蒜素生成和释放的类液泡水凝胶的制备方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，由钙离子诱导形成多糖水凝胶。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多糖为果胶和/或海藻酸钠，其中，所述果胶为巯基化果胶，所述果胶的巯基含量为300-800μmol/g，优选地，果胶巯基含量为350μmol/g。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述巯基化果胶与所述海藻酸钠的体积比为3:1-1:3，优选地，所述巯基化果胶与所述海藻酸钠的体积比为1:2。
5.根据权利要求1所述的制备方法得到的水凝胶，其特征在于可以在结肠截留，铁蛋白和蒜酶能缓慢释放。
6.根据权利要求1所述的制备方法得到的水凝胶，其特征在于所述水凝胶释放的铁蛋白可以响应pH值的变化，释放蒜氨酸，在蒜酶的作用下生成大蒜素，实现大蒜素在结肠的可控释放。
【技术特征摘要】
1.一种可控制大蒜素生成和释放的类液泡水凝胶的制备方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，由钙离子诱导形成多糖水凝胶。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多糖为果胶和/或海藻酸钠，其中，所述果胶为巯基化果胶，所述果胶的巯基含量为300-800μmol/g，优选地，果胶巯基含量为350μmol/g。
4.根据权利要求1所述的制备方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕晨艳，常晓曦，赵广华，张拓，臧佳辰，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。