[发明专利]一种实现可控释放壳聚糖/明胶壳核胶囊的制备方法

说明书

本发明提供的一种实现可控释放壳聚糖/明胶壳核胶囊的制备方法，是一种温度、酶协同响应下实现可控释放壳聚糖/明胶壳核胶囊的制备方法，具体是：首先利用天然高分子明胶的温度刺激响应性，制备包载有壳聚糖酶的明胶微球；然后将明胶微球分散于壳聚糖溶液中，利用阳离子聚电解质壳聚糖和阴离子表面活性剂的静电吸引作用，进一步制备得到壳聚糖/明胶壳核胶囊。本发明方法所用的明胶、壳聚糖以及壳聚糖酶均为天然高分子材料，具有良好的生物相容性、生物可降解性、无毒性、来源丰富及价格低廉等特点；并且该方法具有制备过程方便，步骤简单，反应时间短，易于控制，绿色环保，成本低廉等特点。

技术领域

本发明属于高分子材料、生物化学和生物医用材料领域，特别是一种实现可控释放壳聚糖/明胶壳核胶囊的制备方法，该方法可以在基于温度、酶协同响应下实现可控释放的壳聚糖/明胶壳核胶囊的制备。

背景技术

聚合物壳核胶囊是由一个或多个核芯与壳层材料制备得到的微容器，其芯材包括气体、液体和固体等材料；大多数外壳是由天然或合成聚合物材料制成，而壳聚糖作为几丁质脱乙酰化得到的天然阳离子电介质多糖，具有良好的生物相容性、生物降解性、无毒和生物活性，因此壳聚糖基壳核胶囊在药物输送、酶的固定、生物传感器和生物反应器等生物医学和生物技术领域具有广阔的应用前景，已引起了研究者的广泛关注。此外壳聚糖壳核胶囊可被应用于刺激性响应释放控制体系，其刺激性释放机理可以大致分为两类：第一类，胶囊的壳层在外部或内部刺激下发生破损，然后包载物从壳核胶囊中释放出来，例如chu等人利用微流控技术制备了一种pH敏感性的壳聚糖壳核胶囊，在酸刺激下壳层发生破损，随后药物从壳核胶囊中释放到外部环境中[Applied MaterInterfaces，2016,8(16)：10524-10534]；第二类，芯材受到外部环境刺激，使得芯材包埋的物质释放到外部环境中。与具有壳层刺激响应的微胶囊相比，芯材刺激响应胶囊可以稳定且连续地释放包埋物，且无需设计壳层的特定结构，当外部环境改变刺激胶囊芯材触发机制启动，芯核会发生自我破坏，从而可以快速、大量的释放包埋物质。一些研究者已对此类型胶囊进行了研究，例如在Alireza等人的设计中，将药物载入到由凝胶基质和固体脂质组成的核芯中。然后使用脂肪酶消化脂质核芯从而释放药物[Applied MaterInterfaces，2018,10(6):6046-6053]。然而，该方案受到脂肪酶浓度的限制，这限制了壳聚糖壳核胶囊在多种环境下的应用。

与脂质体不同，明胶是胶原蛋白水解的衍生物，具有来源广泛、生物相容性好、无毒性和可降解等特点，在生物医用领域具有良好的应用前景。明胶的溶胶-凝胶相转变温度接近人体温度[Mater Science and Engineering C,2015,53:222-228]，具体而言，当明胶溶液的温度升高到32℃左右时，明胶开始溶解形成溶胶；而当温度降低到32℃以下时，溶解的明胶溶胶又可逆转变为凝胶。因此，通过利用明胶的温敏特性，首先制备包载有壳聚糖酶的明胶微球，然后将其引入壳聚糖胶囊核芯中，通过升温使明胶微球溶解并释放壳聚糖酶，释放的壳聚糖酶会降解胶囊壳层中的壳聚糖产生寡聚糖，从而破坏胶囊壳层释放包埋物质。采用包覆有温敏性明胶微球制备具有自我破坏性能的壳核胶囊，达到可控释放包埋物质的方法具有制备过程简单，操作步骤简化，制备条件温和；反应时间短，易于控制，后处理过程简单，绿色环保，成本低廉等优点。本发明所制备的具有温度刺激响应性的壳聚糖/明胶壳核微球在药物传输、控制释放、生物检测和生物标记等领域具有广泛的应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种实现可控释放壳聚糖/明胶壳核胶囊的制备方法，该方法可以在基于温度、酶协同响应下实现可控释放的壳聚糖/明胶壳核胶囊的制备。