[发明专利]一种基于伴刀豆球蛋白与糖原特异相互作用制备中空微胶囊的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备中空微胶囊的方法，尤其是基于伴刀豆球蛋白与糖原 特异相互作用制备中空微胶囊的方法。

背景技术

微胶囊是通过成膜物质将囊内空间与囊外空间隔离开所形成的特定三维结 构，其形状以球形为主，也可为卵圆形、正方形或长方形、多角形及其它各种 不规则形状。传统微胶囊尺寸大小通常为微米至毫米级，壁厚为亚微米至几百 微米，囊壁通常由天然或合成的高分子材料组成，也可是无机化合物。微胶囊 在食品、药物、化妆品、生物医用等领域中都有着十分重要的应用。

微胶囊的制备方法有很多。根据囊壁形成的原理，微胶囊的传统制备技术 大体可分为三类：利用反应生成囊壁的化学方法、利用相分离形成囊壁的物理 化学方法和利用机械或其它物理作用形成囊壁的物理方法。近年来研究人员又 开发了许多新的微胶囊制备方法，如模板组装、模板聚合、表面接枝聚合、分 散聚合等，这其中基于在胶体微粒表面利用层层自组装技术制备的微胶囊由于 具有材料选择多样、结构精确可控、易赋予胶囊智能响应性等优点而得到了广 泛研究。利用该方法制备的胶囊对外界环境pH值、离子浓度、温度、激光、磁 场等具有智能响应，但是实现以上响应所需的刺激物大多难以在人体内实现， 这给这些智能胶囊体系在生物医用领域的应用前景带来了挑战，制备对糖类尤 其是葡萄糖有响应的智能微胶囊则可以较好地解决这一问题。已有的少数关于 葡萄糖响应的微胶囊的报道主要有两类。一类是基于苯硼酸基团与糖类的相互 作用，但此类胶囊的葡萄糖响应性大多需在pH＞9时才能比较明显地表现出来， 然而人体内难以找到这样的pH环境。另一类是利用葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖分 子从而导致局部微环境的pH值发生变化以影响胶囊通透性的原理来实现胶囊 的葡萄糖响应，但是其所用原材料-酶的价格昂贵且极易失活。而利用凝集素 (如伴刀豆球蛋白)-多糖(如糖原)特异相互作用制备的微胶囊则具有在生 理pH值下具有葡萄糖响应性、原料的生物相容性与可降解性好、原料成本低廉 稳定等优点，可较好地弥补已报道胶囊体系的不足，同时所得胶囊对于基于葡 萄糖单元的多糖分子也具有响应，以上优点使得该微胶囊在生物医用领域有着 良好的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于伴刀豆球蛋白与糖原特异相互作用制备中空 微胶囊的方法，以实现胶囊在生理pH值下对葡萄糖及低分子量葡聚糖的刺激响 应。

本发明的基于伴刀豆球蛋白与糖原特异相互作用制备中空微胶囊的方法， 是采用将含有葡萄糖结合位点的伴刀豆球蛋白与由葡萄糖单元构成的糖原在胶 体微粒表面进行层层组装，获得聚合物多层膜后将胶体微粒除去，从而得到囊 壁为基于伴刀豆球蛋白与糖原特异相互作用制备的中空微胶囊。具体包括以下 步骤：

1)往pH值为7.1-7.8、浓度为0.025-0.05mol/L的三羟甲基氨基甲烷-盐酸 缓冲液中加入CaCl₂与MnCl₂，使缓冲液中含有1mmol/L Mn²⁺和1mmol/L Ca²⁺， 以该缓冲液为溶剂分别配制浓度为0.2mg/ml的伴刀豆球蛋白溶液与浓度为 1mg/ml的糖原溶液；

2)往浓度为4mg/ml、pH值为7且含有0.5M NaCl的聚乙烯亚胺溶液中， 按每毫升聚乙烯亚胺溶液加入5-25mg碳酸盐胶体粒子，振荡吸附后离心水洗；

3)将步骤2)所得粒子分散于步骤1)的伴刀豆球蛋白溶液中，振荡吸附 并用浓度为0.025-0.05mol/L的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液离心洗涤，得到 表面组装有一层伴刀豆球蛋白分子的粒子；

4)将步骤3)所得粒子分散于步骤1)的糖原溶液中，振荡吸附并用浓度 为0.025-0.05mol/L的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液离心洗涤，得到在伴刀豆 球蛋白分子层表面进一步组装一层糖原分子的粒子；

5)在步骤4)所得粒子表面重复步骤3)和4)，组装伴刀豆球蛋白层和糖 原层直至所需组装层数，将所得粒子分散于浓度为0.1mol/L的乙二胺四乙酸二 钠溶液中，振荡去除胶体粒子，得到囊壁为基于伴刀豆球蛋白与糖原特异相互 作用构建的中空微胶囊。

本发明中，所说的碳酸盐为碳酸钙或碳酸锰。

本发明中，所说的组装层数一般为3-15层。

本发明方法的有益效果在于：