專利名稱：一種穩(wěn)定的具有核－殼結(jié)構的納米凝膠及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種以多糖為殼，蛋白質(zhì)為核的納米凝膠及其方法和應用，屬于高分子化學、食品化學和藥物制劑技術領域。
背景技術：
納米技術和可生物降解、生物相容材料是當前藥物傳輸系統(tǒng)的研究熱點{Journal ofControlled Release，2001，70，1-20}。用納米粒子作為藥物載體可實現(xiàn)靶向輸送、緩釋給藥的目的，這是由于納米粒子可以進入很多大粒子難以進入的人體器官組織，能越過許多生物屏障到達病灶部位和腫瘤組織，如透過血腦屏障把藥物送到腦部，通過口服給藥可使藥物在淋巴結(jié)中富集{高分子通報，2002，3，24-32}。
目前，用作藥物載體的納米粒子的研究主要集中在由兩親性聚合物在水溶液中自組裝形成的膠束，粒徑大小一般在納米尺寸范圍內(nèi){Colloids and Surfaces B-Biointerfaces，1999，16，3-27}，粒徑分布很窄，通常具有核殼結(jié)構。疏水鏈段之間由于疏水相互作用而聚集形成粒子的內(nèi)核，疏水性藥物可以通過疏水作用包裹在內(nèi)。外殼則由親水鏈段組成，研究最多的是聚乙二醇(PEG，poly(ethylene glycol)){Clinical and Experimental Pharmacology andPhysiology，2006，33，557-562}。表面修飾PEG的納米藥物載體在靜脈注射后具有“隱形”的特點，即可以減少巨噬細胞對藥物的吞噬，阻礙血液蛋白質(zhì)成分及磷脂的結(jié)合，延長藥物在體內(nèi)的循環(huán)時間{Advanced Drug Delivery Reviews，1995，16，215-233}。最近發(fā)展的一類由多糖為殼的聚合物納米膠束像PEG為殼的納米膠束一樣，也具備延長體內(nèi)循環(huán)的特點{European Journal ofPharmaceutics and Biopharmaceutics，2004，58，327-341}。此外，制備穩(wěn)定性更高的具有交聯(lián)網(wǎng)絡結(jié)構和核殼結(jié)構的納米粒子也是目前的一個研究熱點{Advanced Drug DeliveryReviews，2002，54，135-147}。例如，Kissel報道了通過核交聯(lián)固定的PEG和PCL(poly(ε-caprolactone))兩嵌段或三嵌段共聚物組成的膠束可用作紫杉醇的給藥載體{BioconjugateChemistry，2004，15，441-448}。Kabanov報道了通過核交聯(lián)的由PEG和PEI(polyethyleneimine)嵌段或接枝共聚物組成的膠束可用作陰離子寡聚核苷酸的給藥載體并可增強細胞攝取量，也可用作視黃酸類、茚甲新的載體{Advanced Drug Delivery Reviews，2002，54，135-147}。然而，在合成高分子納米藥物載體的制備過程中，有兩個問題，即成本和使用安全問題尚未解決。無論嵌段或接枝共聚物的反應條件都很苛刻，成本過高，可供選擇的兼?zhèn)渖锵嗳菪院蜕锝到庑圆牧戏浅Ｓ邢?，絕大部分不適應環(huán)保和身體內(nèi)安全要求。
另一方面，可生物降解的天然生物高分子來源廣泛，價格便宜，綠色安全，越來越受到各方面的重視，發(fā)展前景很大。對于大多數(shù)球蛋白水溶液，加熱可以形成蛋白質(zhì)水凝膠(FoodProteins and Their Applications，S.Damodaran and A.Paraf，1997，Marcel DekkerNew York，327-330)。這是因為蛋白質(zhì)受熱以后會破壞其特定的空間結(jié)構蛋白質(zhì)分子的疏水基團會從分子內(nèi)部轉(zhuǎn)移到分子表面而引起分子間的疏水締合；含有巰基和分子內(nèi)二硫鍵的蛋白質(zhì)分子會形成分子間的二硫鍵而引起分子聚集。多糖是另一類常見的生物大分子，三聚磷酸離子和鈣離子可以分別誘導殼聚糖和海藻酸鹽形成凝膠{Chemical Reviews，2001，101，1869}。納米凝膠作為藥物載體有其獨特的優(yōu)勢1、相對于實心的膠束粒子，納米凝膠的低密度結(jié)構可以為藥物分子提供更大的容載空間；2、交聯(lián)的網(wǎng)絡結(jié)構使納米凝膠更穩(wěn)定；3、帶有弱酸和弱堿基團的納米凝膠具有pH響應的特點，可達到控釋的目的。白蛋白、殼聚糖、海藻酸鹽等納米凝膠粒子，具有良好的生物降解性和生物相容性，在藥物制劑領域已經(jīng)被廣泛研究。利用三聚磷酸鈉交聯(lián)殼聚糖得到的納米凝膠可以裝載多種藥物，如環(huán)孢霉素A，胰島素，阿霉素{Journal of ControlledRelease，2004，100，5-28}。由麩朊(gliadin)蛋白通過溶劑蒸發(fā)法制備的微球可用作疏水藥物維生素E、芳樟醇類(linalool)和兩親性藥物殺藻胺(benzalkonium chloride)的載體，其包埋量高達80％{International Journal of Pharmaceutics，2003，253，133-144}。通過去溶劑法或乳化法制備的白蛋白納米微粒都可以用作阿霉素{中國醫(yī)學工程，2004，12，1-4}或寡聚核苷酸{Advanced DrugDelivery Reviews，16，215-233；International Journal of Pharmaceutics，244，59-72}的載體。然而，這些由生物大分子形成的藥物載體還存在以下不足之處1.制備的方法通常為乳液聚合、噴霧干燥、溶劑蒸發(fā)等，難以避免地使用了有機溶劑或乳化劑或交聯(lián)劑。2.載體的粒徑偏大，接近微米尺度。3.目前得到應用的天然高分子材料主要集中在聚電解質(zhì)，所制備的藥物載體可以對藥物起到富集作用，但限制了其在比較寬的pH范圍內(nèi)和生理離子強度下的穩(wěn)定性；通常這類聚電解質(zhì)納米材料需要進一步的表面修飾，例如殼聚糖進一步結(jié)合PEG{Journal of AppliedPolymer Science，1997，63，125-132}、白蛋白上修飾PEG{International Journal ofPharmaceutics，1999，189，161-170}以改進納米微球的表面性質(zhì)，其前體制備過程繁瑣。
因此，有必要發(fā)展一種通用并且綠色的以天然生物大分子為基體的納米凝膠制備方法。最近，本課題組報道了利用兩種不同電荷性質(zhì)的蛋白質(zhì)或者蛋白-多糖混合物在溶液中通過靜電相互作用在加熱條件下制備納米凝膠{Biopolymers，2006，83，148-158；Langmuir，2006，22，2754-2759}。然而，這一類納米凝膠在一定的pH范圍內(nèi)和離子強度條件下會發(fā)生二次聚集或解離。本課題組還報道了酪蛋白和多糖通過Maillard反應生成酪蛋白-多糖共價復合物，并進一步得到具有pH響應性質(zhì)的納米膠束{Biopolymers，2006，81，29-38；Journal ofColloid and Interface Science，2006，301，98-106}。但是，所制備的酪蛋白-多糖納米膠束不夠穩(wěn)定，在生理pH和離子強度條件下會發(fā)生解離。Maillard反應是一個很溫和的反應，廣泛出現(xiàn)在食品和生物體系中，將蛋白質(zhì)-糖混合物加熱反應即可以發(fā)生。許多單糖和多糖與蛋白質(zhì)的Maillard反應都被研究過{Colloids and Surfaces a-Physicochemical and EngineeringAspects，1996，113，191-201；The Maillard reaction，F(xiàn)ayle，S.E.；Gerrard，J.A，2002，The RoyalSociety of ChemistryCambridge，1-3；Journal of the Science of Food andAgriculture，2005，85，2617-2624}；這些研究表明，蛋白質(zhì)上的賴氨酸殘基和N端上的氨基與糖上的還原羥基反應，形成共價鍵{Biotechnology Advances，2006，24，230-233；Trends in Food Science& Technology，2000，11，364-373}。雖然有一些利用Maillard反應制備球蛋白-多糖共價復合物以改進蛋白質(zhì)功能的報道{Colloids and Surfaces a-Physicochemical and EngineeringAspects，1996，113，191-201；Journal of the Science of Food and Agriculture，2005，85，2617-2624；Food Chemistry，2005，93，689-695；Food Hydrocolloids，2006，20，787-792}。但到目前為止，尚未見到利用Maillard反應制備球蛋白-多糖共價復合物并進一步制備在全pH范圍內(nèi)穩(wěn)定的蛋白質(zhì)-多糖納米凝膠的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種簡單、高效、安全、穩(wěn)定的核-殼結(jié)構的納米凝膠及其制備方法和應用。
本發(fā)明提供的核-殼結(jié)構的納米凝膠，是以多糖為殼，蛋白質(zhì)為核的具有交聯(lián)網(wǎng)絡結(jié)構的納米凝膠。
本發(fā)明制備納米凝膠方法簡單，只需兩步1、球蛋白和多糖在干熱條件下發(fā)生Maillard反應生成蛋白質(zhì)-多糖共價復合物；2、調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)-多糖共價復合物溶液的pH值到蛋白質(zhì)等電點附近，并且加熱一段時間使蛋白質(zhì)分子變性而發(fā)生分子間聚集形成交聯(lián)網(wǎng)絡結(jié)構，獲得具有蛋白質(zhì)核和多糖殼結(jié)構的納米凝膠。其制備原理滿足以下兩點第一，球蛋白與多糖形成共價復合物；第二，球蛋白質(zhì)在加熱條件下發(fā)生凝膠化。
本發(fā)明用天然來源的蛋白質(zhì)和多糖為原料，不使用有機溶劑，通過兩步加熱反應制備穩(wěn)定的納米凝膠。
本發(fā)明的第一步，通過Maillard反應將多糖共價偶聯(lián)到球蛋白上，形成蛋白質(zhì)-多糖共價復合物。蛋白質(zhì)和多糖的Maillard反應條件，現(xiàn)有實驗技術即能實現(xiàn)，本文不另加討論。但是較優(yōu)化的Maillard反應條件使制備成本降低，所得到的納米凝膠穩(wěn)定性更好Maillard反應溫度在50-95℃范圍，反應時間在2-200小時，反應pH為6-11，反應可以在固相進行，濕度為50％-90％。上述反應條件溫和易控，反應產(chǎn)物一般不表現(xiàn)明顯的褐色反應，水溶性好。一般而言，當反應在較高溫度進行時，所需時間大大縮短；當反應在較低pH進行時，所需時間大大增加。
另外，可通過控制多糖和蛋白質(zhì)的投料比以及多糖鏈長，可以調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)-多糖共價復合物中多糖的含量。球蛋白與多糖的投料摩爾比值在1∶30到30∶1之間，多糖分子量在3k到300k之間所制備的蛋白質(zhì)-多糖共價復合物可以形成納米凝膠。本發(fā)明的Maillard反應產(chǎn)物不需要進一步分離，可以直接進行下一步反應。
本發(fā)明的第二步，將第一步制備得到的Maillard反應產(chǎn)物加水溶解后，重量濃度為0.05％-20％，調(diào)節(jié)溶液的pH值到蛋白質(zhì)的等電點附近，攪拌使分子發(fā)生重組，位于等電點附近的蛋白質(zhì)由于其電荷趨于零而傾向于聚集，此時將溶液加熱。在加熱條件下蛋白質(zhì)發(fā)生變性，生成分子間的疏水聚集、氫鍵和二硫鍵而形成交聯(lián)的網(wǎng)絡結(jié)構。將溶液冷卻至室溫即可得到納米凝膠。該凝膠具有以蛋白質(zhì)為核、多糖為殼的結(jié)構，即蛋白質(zhì)分子主要位于納米凝膠的內(nèi)部，而親水性的多糖位于納米凝膠的外部，起著穩(wěn)定界面的作用。
本發(fā)明中，多糖為含有還原性端羥基的水溶性多糖，例如葡聚糖和麥芽糊精，或者多糖衍生物。蛋白質(zhì)為球形蛋白質(zhì)并且具備加熱其水溶液可以形成宏觀凝膠的性質(zhì)，例如白蛋白、溶菌酶、轉(zhuǎn)鐵蛋白等。用稀酸或稀堿，如0.1mol/L NaOH或HCl，調(diào)節(jié)混合溶液的PH值至蛋白質(zhì)的等電點附近，是獲得目標產(chǎn)物的好方法。在第二步中，加熱溫度和加熱時間的選擇標準是使溶液中的蛋白質(zhì)可以充分變性；加熱時的pH值控制在蛋白質(zhì)的等電點±3范圍之內(nèi)可以得到穩(wěn)定的納米凝膠；通過控制溶液pH值和蛋白質(zhì)濃度可以調(diào)節(jié)納米凝膠的尺寸在50～1000nm之間變化。
利用本發(fā)明獲得的納米凝膠，具有很好的單分散性，用動態(tài)光散射測定流體力學直徑大約在50～1000nm之間。所制備的納米凝膠可以在水溶液中長期保存，還可以經(jīng)過冷凍抽干后得到粉末進行保存，這種粉末可以重新分散到水溶液中并且保持原有的粒徑和粒徑分布。卵清溶菌酶和葡聚糖所制備的納米凝膠在水溶液中存放120天以后，其粒徑和粒徑分布幾乎沒有變化(圖1)。
通過原子力顯微鏡表征該納米凝膠為球形(圖2)。利用本發(fā)明方法可以得到蛋白質(zhì)濃度為1％或者更高的納米凝膠水溶液，納米凝膠產(chǎn)率高，產(chǎn)物不需要分離，可以直接進行下一步的包埋工作。
蛋白質(zhì)共價偶聯(lián)多糖分子后形成蛋白質(zhì)-多糖共價復合物，進一步加熱形成的納米凝膠其核由蛋白質(zhì)組成，殼由多糖組成。納米凝膠在pH1-14范圍內(nèi)穩(wěn)定，不發(fā)生宏觀聚集和解離。由于不同蛋白質(zhì)的氨基酸組成和含量不同，因而由不同蛋白質(zhì)制備的凝膠表現(xiàn)出不同的電荷性質(zhì)和疏水性質(zhì)。此類納米凝膠具備環(huán)境敏感特性當溶液的pH值低于蛋白質(zhì)的等電點時，納米凝膠帶正電荷；當溶液的pH值高于蛋白質(zhì)的等電點時，納米凝膠帶負電荷；當溶液的pH值在蛋白質(zhì)的等電點附近時，納米凝膠不帶電荷。由于加熱變性使蛋白質(zhì)的疏水基團暴露，所以制備的納米凝膠一般都表現(xiàn)較強的疏水性。因此，也可以通過靜電和疏水相互作用包埋帶電荷和疏水性的小分子物質(zhì)如藥物、營養(yǎng)物、染料、香料等?？梢酝ㄟ^擴散或者在形成凝膠的過程中包埋小分子物質(zhì)。所制備的藥物載體適合多種給藥途徑，如注射、粘膜、口服給藥。
利用本發(fā)明可以通過選擇不同的蛋白質(zhì)-多糖配對而制備具有核-殼結(jié)構和兩性性質(zhì)的納米凝膠，是一個通用的方法。該發(fā)明方法簡單易行，避免使用對人體和環(huán)境有害的化學試劑，綠色環(huán)保，安全無毒，不需要分離。


圖1.利用卵清溶菌酶和葡聚糖所制備的納米凝膠(見例1)凍干后再分散在水中以及在水溶液中存放7個月后的粒徑和粒徑分布。
圖2.用卵清溶菌酶和葡聚糖制備的納米凝膠(見例1)的原子力顯微鏡照片。
具體實施例方式
實施例1.卵清溶菌酶(Lysozyme)和葡聚糖形成納米凝膠。
將卵清溶菌酶溶解在去離子水中，配成10mg/mL的蛋白質(zhì)溶液。分別加入分子量為10k、35k、62k的葡聚糖到上述溶液中配制不同分子量的多糖與蛋白質(zhì)的混合溶液，并使葡聚糖白蛋白的摩爾比值為1∶10到10∶1，磁力攪拌混合溶液，將溶液的pH值調(diào)節(jié)到8，然后將溶液冷凍抽干。將冷凍抽干的固體放在裝有KBr飽和溶液的密閉容器中(相對濕度為79％)，置于60℃下進行Maillard反應18-24小時。將Maillard反應產(chǎn)物用去離子水溶解，配成溶菌酶濃度為1mg/mL的共價復合物溶液。以0.1mol/L NaOH調(diào)節(jié)溶菌酶-葡聚糖共價復合物溶液的pH值到10.7，攪拌溶液15分鐘，然后將溶液置于80℃的水浴中加熱0.5小時，冷卻后即可得到多分散指數(shù)在0.2左右、粒徑在80～200nm穩(wěn)定的納米凝膠。圖1所示為動態(tài)激光光散射測量得到的納米凝膠溶液的粒徑和粒徑分布圖流體力學直徑為160nm，多分散指數(shù)為0.22。該納米凝膠溶液極其穩(wěn)定，在4℃的冰箱內(nèi)存放了7個月無明顯的變化(圖1)。將上述納米凝膠溶液冷凍抽干，然后將所得到的固體粉末在去離子水中重新溶解，仍然可以得到穩(wěn)定的納米凝膠溶液，粒徑基本保持不變(圖1)。表1顯示了溶菌酶-葡聚糖共價復合物在不同pH和不同溶菌酶濃度時，在80℃水浴中加熱0.5小時得到的納米凝膠的光散射分析結(jié)果。通過控制溶菌酶-葡聚糖共價復合物溶液的濃度和pH值，可以在50～250nm范圍內(nèi)調(diào)節(jié)納米凝膠的粒徑。
如果溶菌酶-葡聚糖共價復合物在pH10.7和溶菌酶濃度1mg/ml條件下的加熱溫度為70℃、0.5小時，得到的納米凝膠的平均粒徑為200nm，多分散系數(shù)為0.17。
表1.溶菌酶-葡聚糖共價復合物(葡聚糖分子量62k，溶菌酶葡聚糖的摩爾比值為2∶1，相對濕度79％，60℃下Maillard反應18小時)在不同pH和不同溶菌酶濃度條件下于80℃加熱0.5小時得到的納米凝膠的光散射分析結(jié)果。


實施例2.牛血清蛋白(Bovine Serum Albumin)和葡聚糖形成納米凝膠。
牛血清白蛋白和葡聚糖進行Maillard反應合成牛血清白蛋白-葡聚糖共價復合物，Maillard反應條件同例1。將Maillard反應產(chǎn)物用去離子水溶解，得到牛血清白蛋白濃度為1.0mg/mL溶液，用0.1mol/L HCl調(diào)節(jié)上述溶液的pH值到5.2，并攪拌數(shù)分鐘，然后將溶液置于80℃的水浴中加熱1小時，即可得到牛血清白蛋白-葡聚糖的納米凝膠溶液。表2為不同分子量的葡聚糖和不同的葡聚糖與牛血清蛋白的摩爾比值在上述條件所得到的納米凝膠的光散射分析結(jié)果。
表2.不同分子量的葡聚糖和不同的葡聚糖與牛血清白蛋白摩爾比值(MR)在60℃、相對濕度79％條件下進行24小時Maillard反應得到的共價復合物在pH5.2、80℃加熱1小時后得到的納米凝膠的光散射分析結(jié)果。

實施例3.卵清白蛋白(Ovalbumin)和葡聚糖形成納米凝膠。
卵清白蛋白(Ovalbumin)和葡聚糖進行Maillard反應形成卵清白蛋白(Ovalbumin)-葡聚糖共價復合物，Maillard反應條件同例1。將Maillard反應產(chǎn)物用去離子水溶解，得到卵清白蛋白濃度為1.0mg/mL溶液，用0.1mol/L HCl調(diào)節(jié)上述溶液的pH值到4.6，攪拌數(shù)分鐘，然后將溶液置于80℃的水浴中加熱0.5小時，即可得到穩(wěn)定的納米凝膠溶液。用動態(tài)激光光散射測量所得到的納米凝膠溶液平均粒徑為112nm，多分散系數(shù)為0.24。
實施例4.轉(zhuǎn)鐵蛋白(Transferrin，human)和葡聚糖形成納米凝膠。
轉(zhuǎn)鐵蛋白和葡聚糖進行Maillard反應生成轉(zhuǎn)鐵蛋白-葡聚糖共價復合物，Maillard反應條件同例1。將Maillard反應產(chǎn)物用去離子水溶解，得到轉(zhuǎn)鐵蛋白濃度為1.0mg/mL溶液，用0.1mol/L HCl調(diào)節(jié)上述溶液的pH值到6.0，然后將溶液置于80℃的水浴中加熱1小時，即可得到穩(wěn)定的納米凝膠溶液。用動態(tài)激光光散射測量所得到的納米凝膠溶液平均粒徑為218nm，多分散系數(shù)為0.14。
實施例5.大豆分離蛋白(Soybean Protein Isolate)和葡聚糖形成納米凝膠。
大豆分離蛋白和葡聚糖進行Maillard反應合成大豆分離蛋白-葡聚糖共價復合物，Maillard反應條件同例1。將Maillard反應產(chǎn)物用去離子水溶解，得到大豆分離蛋白濃度為1.0mg/mL溶液，用0.1mol/L HCl調(diào)節(jié)上述溶液的pH值到3.5附近，然后將溶液置于80℃的水浴中加熱1小時，即可得到穩(wěn)定的納米凝膠溶液。用動態(tài)激光光散射測量所得到的納米凝膠溶液平均粒徑為160nm，多分散系數(shù)為0.17。
實施例6.卵清溶菌酶(Lysozyme)和麥芽糊精形成納米凝膠。
卵清溶菌酶和麥芽糊精進行Maillard反應生成卵清溶菌酶-麥芽糊精共價復合物(麥芽糊精分子量3k，溶菌酶∶麥芽糊精的摩爾比值為1∶20，相對濕度79％，60℃下Maillard反應18小時)。將Maillard反應產(chǎn)物用去離子水溶解，得到卵清溶菌酶濃度為1.0mg/mL溶液，用0.1mol/L HCl調(diào)節(jié)上述溶液的pH值到10.7附近，然后將溶液置于80℃的水浴中加熱0.5小時，即可得到穩(wěn)定的納米凝膠溶液。用動態(tài)激光光散射測量所得到的納米凝膠溶液平均粒徑為740nm，多分散系數(shù)為0.98。
實施例7.通過擴散方法實現(xiàn)溶菌酶-葡聚糖納米凝膠對布洛芬的包埋。
溶菌酶-葡聚糖納米凝膠制備方法同例一(葡聚糖分子量62k，葡聚糖∶溶菌酶的摩爾比值1∶2)。將布洛芬水溶液直接滴加到溶菌酶-葡聚糖納米凝膠溶液中，然后緩慢調(diào)節(jié)pH值到3左右，攪拌過夜，通過離心或過濾的方法除去未被包埋或吸附的布洛芬，最后凍干保存。布洛芬包埋量可達30％，包埋效率75％。
實施例8.通過共同加熱的方法制備包埋布洛芬的溶菌酶-葡聚糖納米凝膠。
溶菌酶-葡聚糖Maillard反應產(chǎn)物制備方法同例一(葡聚糖分子量62k，葡聚糖∶溶菌酶的摩爾比值1∶2)。將布洛芬水溶液直接滴加到溶菌酶-葡聚糖Maillard反應產(chǎn)物溶液中，然后調(diào)節(jié)pH到7，在80℃的水浴中加熱1h制備包埋了布洛芬的溶菌酶-葡聚糖納米凝膠溶液。通過離心或過濾的方法除去未被包埋或吸附的布洛芬，最后凍干保存。布洛芬包埋量可達9％，包埋效率24％。
實施例9.通過共同加熱的方法制備包埋布洛芬的牛血清白蛋白-葡聚糖納米凝膠。
牛血清白蛋白-葡聚糖Maillard反應產(chǎn)物制備方法同例一(葡聚糖分子量62k，葡聚糖∶牛血清白蛋白的摩爾比值1∶2)。將布洛芬水溶液直接滴加到牛血清白蛋白-葡聚糖Maillard反應產(chǎn)物溶液中，然后調(diào)節(jié)pH到5.2，在80℃的水浴中加熱1h制備包埋了布洛芬的牛血清白蛋白-葡聚糖納米凝膠溶液。通過離心或過濾的方法除去未被包埋或吸附的布洛芬，最后凍干保存。布洛芬包埋量可達12％，包埋效率58％。
權利要求
1.一種穩(wěn)定的具有核-殼結(jié)構的納米凝膠，其特征在于為以多糖為殼、蛋白質(zhì)為核的具有交聯(lián)網(wǎng)絡結(jié)構的納米凝膠。
2.根據(jù)權利要求1所述的穩(wěn)定的具有核-殼結(jié)構的納米凝膠的制備方法，其特征在于，以蛋白質(zhì)和多糖為原料，具體步驟為(1)利用Maillard反應制備蛋白質(zhì)-多糖共價復合物，(2)加熱蛋白質(zhì)-多糖共價復合物使蛋白質(zhì)變性形成納米凝膠。
3.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于所述形成蛋白質(zhì)-多糖共價復合物的Maillard反應條件是(1)反應溫度是50-95℃；(2)反應時間是2-200小時；(3)反應pH是6-11；(4)反應在固相進行，濕度為50％-90％；所述的加熱蛋白質(zhì)-多糖共價復合物使蛋白質(zhì)變性形成納米凝膠的條件是(1)蛋白質(zhì)-多糖水溶液的重量濃度在0.05％-20％范圍之內(nèi)；(2)用稀酸或稀堿，調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)-多糖共價復合物水溶液的pH值至蛋白質(zhì)等電點±3范圍之內(nèi)；(3)加熱溫度和加熱時間的選擇標準是使溶液中的蛋白質(zhì)可以充分變性。
4.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征是多糖的分子量在3000到300000之間。
5.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征是多糖為葡聚糖或麥芽糊精，或者不帶電荷的含有還原性端羥基的水溶性多糖衍生物。
6.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征是蛋白質(zhì)與多糖的摩爾比值在1∶30-30∶1之間。
7.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征是蛋白質(zhì)為白蛋白、溶菌酶、轉(zhuǎn)鐵蛋白或大豆分離蛋白。
8.一種如權利要求1所述的穩(wěn)定的具有核-殼結(jié)構的納米凝膠在包埋小分子的藥物、營養(yǎng)物、染料或香料中的應用。
9.根據(jù)權利要求8所述的納米凝膠的應用，其特征在于通過直接混合小分子物質(zhì)和納米凝膠溶液，再調(diào)節(jié)溶液pH值將小分子物質(zhì)擴散到納米凝膠中。
10.根據(jù)權利要求8所述的納米凝膠的應用，其特征在于通過混合蛋白質(zhì)-多糖共價復合物與被包埋的小分子物質(zhì)，再調(diào)節(jié)溶液pH值，然后加熱混合溶液使蛋白質(zhì)形成納米凝膠而將小分子包埋其內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明屬于高分子化學，藥物制劑技術領域，具體為一種穩(wěn)定的核殼結(jié)構納米凝膠及其應用，該納米凝膠是以多糖為殼，蛋白質(zhì)為核的具有交聯(lián)網(wǎng)絡結(jié)構的納米膠凝。其制備方法包括利用蛋白質(zhì)和多糖的Maillard反應形成蛋白質(zhì)—多糖共價復合物，然后在一定的pH值下加熱蛋白質(zhì)—多糖共價復合物溶液，即可獲得具有蛋白質(zhì)核、多糖殼結(jié)構的納米凝膠。該納米凝膠適合作為小分子物質(zhì)載體，可以通過擴散或者在形成凝膠的過程中將小分子藥物、營養(yǎng)物等負載其中，得到藥物和營養(yǎng)物的納米粒子。
文檔編號C08J3/00GK101058649SQ200710040028
公開日2007年10月24日 申請日期2007年4月26日 優(yōu)先權日2007年4月26日
發(fā)明者姚萍, 李娟 , 喻紹勇, 江明 申請人:復旦大學