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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201611119977.0 (22)申请日 2016.12.08 (71)申请人 广东药科大学 地址 528400 广东省中山市五桂山街道五 桂山镇长命水大道9号 (72)发明人 胡坤 (74)专利代理机构 佛山帮专知识产权代理事务 所(普通合伙) 44387 代理人 胡丽琴 (51)Int.Cl. A61K 47/42(2017.01) A61K 47/36(2006.01) A61K 9/50(2006.01) (54)发明名称 一种玉米醇溶蛋白/蛋白质-多糖静电复合 物核。
2、/壳型纳米载体及其制备方法和应用 (57)摘要 本发明公开了一种玉米醇溶蛋白/蛋白质- 多糖静电复合物核/壳型纳米载体, 其为纳米微 球, 以玉米醇溶蛋白为核, 外部包裹蛋白质-多糖 静电复合物作为壳体。 本发明还公开该纳米载体 的制备方法以及应用。 所述的纳米载体粒径分布 范围窄, 酸碱稳定性和耐热性好, 可用于包埋能 溶于乙醇的药物、 食品功能性成分及植物化学 物, 以增加其在水中的溶解度, 提升被包埋成分 的稳定和生物利用度, 提升这些成分的药效或保 健功能。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 106692978 A 2017.05.24 CN 106692978 A 1.一种。
3、玉米醇溶蛋白/蛋白质-多糖静电复合物核/壳型纳米载体, 其特征是, 其为纳米 微球, 以玉米醇溶蛋白为核, 外部包裹蛋白-多糖质静电复合物作为壳体。 2.根据权利要求1所述的玉米醇溶蛋白/蛋白质-多糖静电复合物核/壳型纳米载体, 其 特征是, 所述的纳米载体为光滑或比较光滑的球形, 平均粒径范围在150350nm, 多分散性 指数PDI为0.10.3。 3.根据权利要求1所述的玉米醇溶蛋白/蛋白质-多糖静电复合物核/壳型纳米载体, 其 特征是, 所述多糖采用阴离子多糖, 包括但不限于果胶、 海藻酸钠、 黄原胶、 卡拉胶和羧甲基 纤维素中的一种; 所述蛋白质采用线性分子构象的蛋白质, 包括但不限。
4、于酪朊酸钠和明胶 中的一种。 4.一种权利要求1-3任一项所述玉米醇溶蛋白/蛋白质-多糖静电复合物核/壳型纳米 载体的制备方法, 其特征是, 包括以下步骤: (1)制备玉米醇溶蛋白纳米载体: 将玉米醇溶蛋白溶解乙醇-水溶液中, 然后边搅拌边 分散到pH2.04.0的酸性水中, 搅拌均匀后蒸发去除乙醇, 而后补充酸性水至蒸发前的体 积, 得到玉米醇溶蛋白纳米载体分散液; (2)制备蛋白质-多糖静电复合物: 分别配制多糖溶液和蛋白质溶液, 然后将多糖溶液 和蛋白质溶液混合, 使最终的多糖-蛋白质混合液中多糖 蛋白质的质量比为1:99:1, 将 混合溶液的pH调到pH4.06.0, 此时蛋白质与多糖。
5、发生静电相互作用形成蛋白质-多糖静 电复合物; (3)制备纳米载体: 将所述玉米醇溶蛋白纳米载体分散液分散到蛋白质-多糖混合溶液 中, 混合的体积比1:11:3, 将形成的复合纳米载体分散液经冷冻干燥或喷雾干燥制得纳 米载体粉末。 5.根据权利要求4所述的制备方法, 其特征是, 所述步骤(1)中, 所述玉米醇溶蛋白的乙 醇-水溶液 酸性水的体积比范围为1:31:10; 搅拌器的转速8001200转/min, 完全加入 后继续搅拌35min; 所述玉米醇溶蛋白纳米载体分散液中的纳米载体的粒径约为60 80nm。 6.根据权利要求4所述的制备方法, 其特征是, 所述步骤(2)中, 所述多糖溶液和蛋。
6、白质 溶液浓度分别为0.10.2(w/v)。 7.根据权利要求4或6所述的制备方法, 其特征是, 所述多糖采用阴离子多糖, 包括但不 限于果胶、 海藻酸钠、 黄原胶、 卡拉胶和羧甲基纤维素中的一种; 所述蛋白质采用线性分子 构象的蛋白质, 包括但不限于酪朊酸钠和明胶中的一种。 8.根据权利要求4所述的制备方法, 其特征是, 所述步骤(3)中, 所述纳米载体的平均粒 径为150350nm, 纳米载体粒径的多分散性指数PDI为0.103。 9.权利要求1-3任一项所述的玉米醇溶蛋白/蛋白质-多糖静电复合物核/壳型纳米载 体作为溶于乙醇的小分子药物载体的应用。 10.权利要求1-3任一项所述的玉米醇。
7、溶蛋白/蛋白质-多糖静电复合物核/壳型纳米载 体作为能溶于乙醇的食品生物活性成分或植物化学物的载体的应用。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 106692978 A 2 一种玉米醇溶蛋白/蛋白质-多糖静电复合物核/壳型纳米载 体及其制备方法和应用 技术领域 0001 本发明涉及一种天然的生物高分子纳米载体, 尤其涉及一种玉米醇溶蛋白/蛋白 质-多糖静电复合物核/壳型纳米载体, 同时本发明还涉及该纳米载体的制备方法和应用。 背景技术 0002 一些弱极性的药物(如抗癌药物)及食品功能性成分(如醇溶性多酚)能溶于乙醇, 但在水中溶解性很低, 从而影响口服后的生物利用度及生物活性, 限制其在。
8、药物和保健食 品中的应用。 将这些药物或者食品功能性成分与玉米醇溶蛋白一起溶解在乙醇溶液中, 以 反溶剂法制备负载这些成分的玉米醇溶蛋白纳米载体, 是提高其在水中的溶解性和生物利 用度的有效途径。 但玉米醇溶蛋白是高度疏水性的蛋白质, 在水相体系中, 玉米醇溶蛋白纳 米载体因疏水相互作用而聚集, 而且干燥后的纳米载体无法重新分散在水中。 因此, 单纯由 玉米醇溶蛋白制成的纳米载体实际应用受到限制。 有文献报道, 将玉米醇溶蛋白的乙醇溶 液分散到酪蛋白酸钠溶液中, 以稳定玉米醇溶蛋白纳米载体, 制得的干燥颗粒在水中具有 较好的重分散性。 但该方法使用的酪朊酸钠浓度较高(高于1.0), 从而导致最。
9、终制得的纳 米载体中药物载量较低。 同时, 因酪朊酸钠的等电点pI为pH4.5, 导致弱酸性条件下纳米载 体因酪朊酸钠的静电排斥作用减弱变得不稳定。 发明人也报道过以阴离子多糖如果胶、 海 藻酸钠等在酸性条件下(pH4.0)发生静电作用来稳定玉米醇溶蛋白纳米载体。 所用的多糖 浓度明显低于酪朊酸钠, 但多糖对纳米载体稳定性的影响明显受到多糖的表面电荷及水相 pH的影响如果胶作为稳定剂时, 在pH6.06.5条件下颗粒不稳定, 而海藻酸钠作为稳定剂 时, 在pH6.57.0、 pH3.0时稳定性较差。 同时, 我们以醇溶性多酚为包埋对象, 制得的纳米 载体加热后的稳定性较差, 70加热10min。
10、, 颗粒即发生聚集沉淀。 发明内容 0003 本发明的目的之一在于提供一种玉米醇溶蛋白/蛋白质-多糖静电复合物核/壳型 纳米载体, 其粒径分布范围窄, 酸碱稳定性和耐热性好, 可用于包埋能溶于乙醇的药物和食 品功能性成分及植物化学物, 以增加其在水中的溶解度, 提升被包埋成分的稳定和生物利 用度, 提升这些成分的药效或保健功能。 0004 具体地, 本发明提供一种玉米醇溶蛋白/蛋白质-多糖静电复合物核/壳型纳米载 体, 其为纳米微球, 以玉米醇溶蛋白为核, 外部包裹蛋白质-多糖静电复合物作为壳体。 0005 所述的纳米载体为光滑或比较光滑的球形, 平均粒径范围在150350nm, 多分散 性指。
11、数PDI为0.10.3。 0006 所述多糖采用阴离子多糖, 包括但不限于果胶、 海藻酸钠、 黄原胶、 卡拉胶和羧甲 基纤维素中的一种。 所述蛋白质优选采用线性分子构象的蛋白质, 包括但不限于酪朊酸钠 和明胶中的一种。 0007 本发明的目的之二是提供一种上述玉米醇溶蛋白/蛋白质-多糖静电复合物核/壳 说 明 书 1/5 页 3 CN 106692978 A 3 型纳米载体的制备方法。 0008 具体地, 所述玉米醇溶蛋白/蛋白质-多糖静电复合物核/壳型纳米载体的制备方 法, 包括以下步骤: 0009 (1)制备玉米醇溶蛋白纳米载体: 将玉米醇溶蛋白溶解乙醇-水溶液中, 然后边搅 拌边分散到p。
12、H2.04.0的酸性水中, 搅拌均匀后蒸发去除乙醇, 而后补充酸性水至蒸发前 的体积, 得到玉米醇溶蛋白纳米载体分散液; 0010 (2)制备蛋白质-多糖静电复合物: 分别配制多糖溶液和蛋白质溶液, 然后将多糖 溶液和蛋白质溶液混合, 使最终的蛋白质-多糖混合液中多糖 蛋白质的质量比为1:99: 1, 将混合溶液的pH调到pH4.06.0, 此时蛋白质与多糖发生静电相互作用形成蛋白质-多 糖静电复合物; 0011 (3)制备纳米载体: 将所述玉米醇溶蛋白纳米载体分散液分散到蛋白质-多糖混合 溶液中, 混合的体积比1:11:3, 将形成的复合纳米载体分散液经冷冻干燥或喷雾干燥制 得纳米载体粉末。。
13、 0012 所述步骤(1)中, 所述玉米醇溶蛋白的乙醇-水溶液: 酸性水的体积比范围为1:3 1:10。 搅拌器的转速8001200转/min, 完全加入后继续搅拌35min。 所述玉米醇溶蛋白纳 米载体分散液中的纳米载体的粒径约为6080nm。 0013 所述步骤(2)中, 所述多糖溶液和蛋白质溶液浓度分别为0.10.2(w/v)。 所 述的多糖溶液制备方法是将多糖搅拌分散到水中, 经加热到7090, 搅拌20-30min, 冷 却到常温, 所述的蛋白质溶液可以采用冷水直接搅拌溶解或加热溶解的方法制备。 所述多 糖采用阴离子多糖, 包括但不限于果胶、 海藻酸钠、 黄原胶、 卡拉胶和羧甲基纤维。
14、素中的一 种。 所述蛋白质优选采用线性分子构象的蛋白质, 包括但不限于酪朊酸钠和明胶中的一种。 0014 所述步骤(3)中, 因玉米醇溶蛋白的等电点为pH6.2, 混合后蛋白质-多糖的静电复 合物吸附到玉米醇溶蛋白纳米载体表面形成核/壳型结构, 颗粒的平均粒径为150350nm, 纳米载体粒径的多分散性指数PDI为0.103。 0015 本发明的目的之三在于提供上述玉米醇溶蛋白/蛋白质-多糖静电复合物核/壳型 纳米载体的用途。 0016 具体地, 所述用途涉及所述玉米醇溶蛋白/蛋白质-多糖静电复合物核/壳型纳米 载体作为药物载体的应用, 尤其是作为小分子药物载体的应用。 0017 本发明所述用。
15、途还涉及所述玉米醇溶蛋白/蛋白质-多糖静电复合物核/壳型纳米 载体作为包埋能溶于乙醇的食品生物活性成分或植物化学物的载体的应用。 所述能溶于乙 醇的食品生物活性成分和植物化学物包括: 姜黄素及白藜芦醇等醇溶性多酚、 百里香酚、 柑 桔黄酮、 维生素D3、 共轭亚油酸、 -胡萝 卜素等。 0018 本发明具有以下有益效果: 0019 1.本发明制备的纳米载体的颗粒分散液在酸性至中性pH范围内都有极好的稳定 性, 粒径范围在150350nm。 0020 2.本发明制备的纳米载体为光滑的球形结构, 颗粒大小高度集中, 粒径分布范围 窄(PDI为0.103)。 0021 3 .本发明制备的纳米载体分散。
16、液具有优异的热稳定性, 在pH7 .0时80加热 40min, 颗粒的平均粒径与未加热时相比没有明显的变化。 说 明 书 2/5 页 4 CN 106692978 A 4 0022 4.本发明提供的纳米载体对脂溶性药物或食品功能性成分的包埋效率高达80 90 0023 5.本发明提供的纳米载体对脂溶性药物或食品功能性成分的载量可以高达10 以上, 经体外模拟消化实验证明能明显增加这些成分在消化液中的浓度。 附图说明 0024 图1是玉米醇溶蛋白/明胶-果胶纳米载体的扫描电镜图。 0025 图2是载有姜黄素的玉米醇溶蛋白/明胶-果胶纳米载体分散液在不同pH水相中的 平均粒径的条形图。 0026 。
17、图3是载有姜黄素的玉米醇溶蛋白/明胶-果胶纳米载体pH7时80加热不同时间 时纳米载体的平均粒径的条形图。 具体实施方式 0027 以下实施例用于阐明与实施本发明, 属于发明的保护范围, 本技术领域的普通技 术人员根据以上公开的内容均可实现本发明的目的。 0028 实施例1 0029 (1)制备负载姜黄素的玉米醇溶蛋白纳米载体: 将姜黄素和玉米醇溶蛋白溶解在 85(v/v)的乙醇-水溶液中, 然后以注射器注射到pH4.0的水中, 玉米醇溶蛋白的乙醇-水 溶液: 酸性水的体积比范围为1:4, 加入玉米醇溶蛋白的乙醇-水溶液的同时, 以磁力搅拌器 搅拌, 搅拌器的转速800转/min, 完全加入后。
18、继续搅拌3min, 以旋转蒸发器蒸发除去乙醇, 并 加入相同体积的酸性水以补充到蒸发前的体积, 制得玉米醇溶蛋白纳米载体分散液, 纳米 载体的粒径约为6080nm。 0030 (2)制备蛋白质-多糖静电复合物: 配制浓度0.2(w/v)的果胶溶液和0.2(w/v) 明胶溶液(采用加热搅拌溶解的方法), 然后将相同浓度的果胶溶液和明胶溶液混合, 使最 终的蛋白质-多糖混合液中多糖 蛋白质的比例为7 3, 将混合溶液的pH调到pH5.0, 此时蛋 白质与多糖发生静电相互作用形成复合物。 0031 (3)将上述制备的玉米醇溶蛋白纳米载体分散液分散到蛋白质-多糖混合溶液中, 混合的体积比1:1, 因玉。
19、米醇溶蛋白的等电点为pH6.2, 混合后蛋白质-多糖的静电复合物吸 附到玉米醇溶蛋白纳米载体表面形成核/壳型结构, 颗粒的平均粒径为250nm, 纳米载体粒 径的多分散性指数PDI为0.23, 将形成的复合纳米载体分散液经冷冻干燥或喷雾干燥可制 得纳米载体粉末。 如图1显示, 经过实验证明, 所得的纳米载体在不同pH水中平均粒径变化 小, 酸碱性稳定, 如图2所示。 而在pH为7时, 80加热40分钟纳米载体的平均粒径没有发生 变化, 对热稳定(图3)。 0032 采用该方法制备的纳米载体度姜黄素的包埋率达87, 姜黄素在纳米载体中的含 量高达8, 可以极大的增加姜黄素在水中的含量(未包埋的姜。
20、黄素粉末在水中的溶解度只 有ng的数量级, 而包埋后的姜黄素在水中的浓度可达mg级。 ) 0033 实施例2 0034 (1)制备负载白藜芦醇的玉米醇溶蛋白纳米载体: 将白藜芦醇、 玉米醇溶蛋白溶解 在80(v/v)的乙醇-水溶液中, 然后以注射器注射到pH4.0的水中, 玉米醇溶蛋白的乙醇- 说 明 书 3/5 页 5 CN 106692978 A 5 水溶液: 酸性水的体积比范围为1:4, 加入玉米醇溶蛋白的乙醇-水溶液的同时, 以磁力搅拌 器搅拌, 搅拌器的转速1200转/min, 完全加入后继续搅拌3min, 以旋转蒸发器蒸发除去乙 醇, 并加入相同体积的酸性水以补充到蒸发前的体积, 。
21、制得玉米醇溶蛋白纳米载体分散液, 纳米载体的粒径约为6080nm。 0035 (2)制备蛋白质-多糖静电复合物: 配制浓度0.2(w/v)的果胶溶液和0.2(w/v) 酪朊酸钠溶液(果胶、 酪朊酸钠溶液都采用分散在水中, 加热搅拌溶解的方法制备), 然后将 相同浓度的果胶溶液和明胶溶液混合, 使最终的蛋白质-多糖混合液中多糖 蛋白质的比例 为8 2, 将混合溶液的pH调到pH4.0, 此时蛋白质与多糖发生静电相互作用形成复合物。 0036 (3)将上述制备的玉米醇溶蛋白纳米载体分散液分散到蛋白质-多糖混合溶液中, 混合的体积比1:1, 因玉米醇溶蛋白的等电点为pH6.2, 混合后蛋白质-多糖的。
22、静电复合物吸 附到玉米醇溶蛋白纳米载体表面形成核/壳型结构, 颗粒的平均粒径为240nm, 纳米载体粒 径的多分散性指数PDI为0.25, 将形成的复合纳米载体分散液经冷冻干燥或喷雾干燥可制 得纳米载体粉末。 纳米载体的微观结构类似于图1, 经过实验证明, 所得的纳米载体在不同 pH水中平均粒径变化小, 在中性及酸性pH稳定, 而在pH为7时, 80加热40分钟纳米载体的 平均粒径没有发生变化, 对热稳定。 0037 采用该方法制备的纳米载体对白藜芦醇的包埋率达85, 姜黄素在纳米载体中的 含量高达10, 可以极大的增加白藜芦醇在水中的含量。 0038 实施例3 0039 (1)制备负载白藜芦。
23、醇的玉米醇溶蛋白纳米载体: 将白藜芦醇、 玉米醇溶蛋白溶解 在85(v/v)的乙醇-水溶液中, 然后以注射器注射到pH4的水中, 玉米醇溶蛋白的乙醇-水 溶液: 酸性水的体积比范围为1:5, 加入玉米醇溶蛋白的乙醇-水溶液的同时, 以磁力搅拌器 搅拌, 搅拌器的转速1000转/min, 完全加入后继续搅拌3min, 以旋转蒸发器蒸发除去乙醇, 并加入相同体积的酸性水以补充到蒸发前的体积, 制得玉米醇溶蛋白纳米载体分散液, 纳 米载体的粒径约为6080nm。 0040 (2)制备蛋白质-多糖静电复合物: 配制浓度0.15(w/v)的海藻酸钠溶液和 0.15(w/v)酪朊酸钠溶液(采用加热, 分散。
24、搅拌溶解的方法), 然后将相同浓度的果胶溶液 和明胶溶液混合, 使最终的蛋白质-多糖混合液中多糖 蛋白质的比例为7 3, 将混合溶液的 pH调到pH5.0, 此时蛋白质与多糖发生静电相互作用形成复合物。 0041 (3)将上述制备的玉米醇溶蛋白纳米载体分散液分散到蛋白质-多糖混合溶液中, 混合的体积比1:1.25, 因玉米醇溶蛋白的等电点为pH6.2, 混合后蛋白质-多糖的静电复合 物吸附到玉米醇溶蛋白纳米载体表面形成核/壳型结构, 颗粒的平均粒径为350nm, 纳米载 体粒径的多分散性指数PDI为0.26, 将形成的复合纳米载体分散液经冷冻干燥或喷雾干燥 制得可纳米载体粉末。 纳米载体的微观。
25、结构类似于图1显示, 经过实验证明, 所得的纳米载 体在不同pH水中平均粒径变化小, 酸碱性稳定, 而在pH为7时, 80加热40分钟纳米载体的 平均粒径没有发生变化, 对热稳定。 0042 采用该方法制备的纳米载体对白藜芦醇的包埋率达80, 姜黄素在纳米载体中的 含量高达10, 可以极大的增加白藜芦醇在水中的含量。 0043 本发明不局限于上述具体实施方式, 根据上述内容, 按照本领域的普通技术知识 和惯用手段, 在不脱离本发明上述基本技术思想前提下, 本发明还可以做出其它多种形式 说 明 书 4/5 页 6 CN 106692978 A 6 的等效修改、 替换或变更, 均落在本发明的保护范围之中。 说 明 书 5/5 页 7 CN 106692978 A 7 图1 图2 图3 说 明 书 附 图 1/1 页 8 CN 106692978 A 8 。