葡萄糖响应型的伴刀豆球蛋白‑淀粉纳米颗粒的制备方法及其应用技术

葡萄糖响应型的伴刀豆球蛋白‑淀粉纳米颗粒的制备方法及其应用。本发明专利技术涉及纳米颗粒制备和食品医药领域，具体涉及伴刀豆球蛋白和支链淀粉通过组装得到葡萄糖响应性的纳米颗粒及其制备工艺。该制备工艺为配制含氯化钠的伴刀豆球蛋白(ConA)浓度为0.5‑1.5mg/mL的乙酸缓冲溶液，加入一定量的浓度为1‑10mg/mL的糊化淀粉乳，制得氯化钠浓度为0.013‑0.120g/mL的悬浮液，在15‑35℃下不断搅拌，反应1‑60min，冷冻干燥得到纳米颗粒。制备过程简单、条件温和、载药率高，并且具有非常显著葡萄糖响应型的效果，可以包埋药物如胰岛素等提高胃肠道对药物输送效率，提高其生物利用率，保护具有生物活性的胰岛素等，防止外界环境中的光、pH值等对其的影响，提高活性成分的稳定性，保护活性部位，有效减少药物的添加量和毒副作用。

Preparation method of glucose response to concanavalin type starch nanoparticles and its application

Preparation method of glucose response to concanavalin type starch nanoparticles and its application. The invention relates to the preparation of nanometer particles and the field of food and medicine, in particular to nanoparticles which can obtain glucose responsive properties by assembling concanavalin and amylopectin and the preparation process thereof. The preparation process for the preparation of concanavalin containing sodium chloride (ConA) concentration of acetic acid buffer solution 0.5 1.5mg/mL concentration, adding a certain amount of milk for 1 gelatinized starch 10mg/mL, prepare the suspension concentration of sodium chloride was 0.013 0.120g/mL, in 15 35 DEG C, stirring constantly. 1 60min particles freeze drying. The preparation process is simple, mild condition, high drug loading rate, and has a very significant effect of glucose responsive, can improve the efficiency of the gastrointestinal tract on the drug delivery entrapped drug such as insulin, improve their bioavailability, protection of biologically active insulin, to prevent the external environment of light, pH value on the the effect of improving stability of active ingredients, to protect the active sites, effectively reduce the amount of drugs and side effects.

【技术实现步骤摘要】
葡萄糖响应型的伴刀豆球蛋白-淀粉纳米颗粒的制备方法及其应用
本专利技术涉及纳米颗粒制备和食品医药领域，具体涉及伴刀豆球蛋白和支链淀粉通过组装得到葡萄糖响应性的纳米颗粒及其制备工艺。
技术介绍
近年来，载药响应型的纳米结构受到越来越多的关注，包括pH、盐、温度等响应型，尤其是葡萄糖响应型药物载体备受关注。葡萄糖响应型的药物载体能够根据环境葡萄糖浓度变化调节药物释放量，用它作为胰岛素载体能模拟胰岛的智能分泌胰岛素功能，在降低血糖的同时能够有效避免低血糖的发生，因而对控制血糖平衡有很大帮助，是糖尿病患者的一种理想的给药方式。中国专利CN201310068833.7介绍了一种葡萄糖响应性药物控释载体的制备方法，该方法1)将含糖单元的聚合物溶于碱液中并加入二乙烯基砜，调节pH停止反应，经透析得到带有乙烯基砜基团的含糖单元的聚合物；2)将制得的物质溶解于缓冲溶液中，加入ConA活化液；3)将步骤2)中得到的混合物用缓冲溶液调节pH之后滴加到环己烷与乳化稳定剂混合溶液中，反应后去除上层油相，下层经沉淀即得葡萄糖响应性载体。该方法使用的有机试剂种类多，并且有些试剂毒性较强，如二乙烯基砜，环己烷，安全性低，处理过程复杂，耗时长，仅仅透析就需要4-7天，效率低，制得的凝胶载体的载药性比纳米级的材料要差。淀粉是一类重要的具有生物可降解性、可再生、良好生物相容性的天然多糖类高分子材料，来源丰富，价格低廉，作为载体材料在药物控制释放领域已经得到部分应用。目前通过淀粉已经制备出了淀粉纳米颗粒，但是它并不是葡萄糖响应型的材料，对于一些药物组分如胰岛素等则无法通过单独使用淀粉载体达到葡萄糖响应型的控释的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的葡萄糖响应型载体制备复杂、安全性低、载药性差的上述缺陷，提供一种葡萄糖响应型的伴刀豆球蛋白-淀粉纳米颗粒，制备过程简单、条件温和、载药率高，并且具有非常显著葡萄糖响应型的效果。本专利技术是采用以下的技术方案实现的：一种葡萄糖响应型的伴刀豆球蛋白-淀粉纳米颗粒的制备工艺，包括以下步骤：配制含氯化钠的伴刀豆球蛋白(ConA)浓度为0.5-1.5mg/mL的乙酸缓冲溶液，加入一定量的浓度为1-10mg/mL的糊化淀粉乳，制得氯化钠浓度为0.013-0.120g/mL的悬浮液，在15-35℃下不断搅拌，反应1-60min，冷冻干燥得到纳米颗粒。所述乙酸缓冲液为pH为3.2-8.9、浓度0.1mol/L的乙酸-乙酸钠缓冲液。所述糊化淀粉乳的配制采用pH为4-6的浓度为1mol/L磷酸缓冲液。所述糊化淀粉乳在糊化前先去除淀粉中的直链淀粉。所采用的淀粉中支链淀粉含量为85-100％。所采用的淀粉为蜡质玉米淀粉、糯性大米淀粉、蜡质马铃薯淀粉、蜡质小麦淀粉或普通玉米淀粉中的任意一种或几种。所述搅拌的转速为200-500rpm。所述冻干工艺为真空度5-10Pa，温度-80--60℃，时间48-72h。本专利技术还提供一种包埋胰岛素的葡萄糖响应型的伴刀豆球蛋白-淀粉纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：在ConA乙酸缓冲溶液中加入胰岛素，然后加入到1mg/mL的糊化蜡质玉米淀粉乳中，使最终氯化钠的浓度为0.120g/mL,室温下搅拌反应10min，最后在真空度8Pa、-80℃条件下冻干，得到包埋胰岛素的葡萄糖响应型的伴刀豆球蛋白-淀粉纳米颗粒。本专利技术的有益效果为：(1)制备过程简单易行，条件温和，制备过程没有有毒的试剂的参与，安全性高；(2)制备得到的葡萄糖响应型的伴刀豆球蛋白-淀粉纳米颗粒，载药率高，可以包埋药物如胰岛素等提高胃肠道对药物输送效率，提高其生物利用率，保护具有生物活性的胰岛素等，防止外界环境中的光、pH值等对其的影响，提高活性成分的稳定性，保护活性部位，有效减少药物的添加量和毒副作用；(3)制备得到的葡萄糖响应型的伴刀豆球蛋白-淀粉纳米颗粒，纳米粒子尺寸小，粒径在100-300nm之间，能显著增加纳米颗粒对组织的附着力；(4)制备得到的葡萄糖响应型的伴刀豆球蛋白-淀粉纳米颗粒，具有明显的葡萄糖响应性，当血糖升高时，装载的胰岛素会被释放出来，降低血糖浓度。附图说明图1为实施例1伴刀豆球蛋白-淀粉混合物浊度图(伴刀豆球蛋白与淀粉比例为3：(0-10)，氯化钠的浓度为0.120g/mL，pH为5.2，反应10min)；图2实施例1不同比例的伴刀豆球蛋白-淀粉混合物的PDI和粒径分布图(氯化钠的浓度为0.120g/mL，pH为5.2，反应10min)；图3实施例1不同比例的伴刀豆球蛋白-支链淀粉混合物的透射图(氯化钠的浓度为0.120g/mL，pH为5.2，反应10min)；其中淀粉(A)，伴刀豆球蛋白(B)，3：1(C)，3：2(D)，3：4(E)，3：6(F)，3：8(G)，3：10(H)；图4为实施例4伴刀豆球蛋白-支链淀粉混合物不同反应时间的浊度图(氯化钠的浓度为0.120g/mL,伴刀豆球蛋白-支链淀粉的比例为3：1，pH为5.2)；图5为实施例4伴刀豆球蛋白-支链淀粉混合物不同反应时间的透射图(氯化钠的浓度为0.120g/mL,伴刀豆球蛋白-支链淀粉的比例为3：1，pH为5.2)，其中1min(A)，5min(B)，9min(C)，10min(D)，30min(E)，60min(F)；图6为实施例2伴刀豆球蛋白-淀粉混合物在不同氯化钠浓度下的PDI和粒径分布图(伴刀豆球蛋白-支链淀粉的比例为3：1，pH为5.2，反应10min)；图7为实施例2伴刀豆球蛋白-淀粉混合物在不同氯化钠浓度下的透射图(伴刀豆球蛋白-支链淀粉的比例为3：1，pH为5.2，反应10min)，其中0.013g/mL(A),0.040g/mL(B),0.067g/mL(C)，0.094g/mL(D)，0.120g/mL(E)，0g/mL(F)，(G)是(E)透析盐后的；图8是实施例2伴刀豆球蛋白-淀粉混合物在不同pH下的PDI和粒径分布图(伴刀豆球蛋白-支链淀粉的比例为3：1，氯化钠的浓度为0.120g/mL,反应10min)；图9为实施例2伴刀豆球蛋白-淀粉混合物在不同pH下的透射图(伴刀豆球蛋白-支链淀粉的比例为3：1，氯化钠的浓度为0.120g/mL,反应10min)，其中pH3.2(A)，4.2(B)，5.6(C)，7.0(D)，8.9(E)；图10为实施例1葡萄糖响应型的伴刀豆球蛋白-淀粉纳米颗粒的荧光谱图，其中伴刀豆球蛋白＝3.0mg，支链淀粉1→7分别为0mg,1mg,2mg,4mg,6mg,8mg和10mg；图11为实施例1葡萄糖响应型的伴刀豆球蛋白-淀粉纳米颗粒的同步荧光谱图，(A)Δλ＝15nm，(B)Δλ＝60nm。Δλ＝15nm代表酪氨酸，Δλ＝60nm代表色氨酸，其中伴刀豆球蛋白＝3.0mg，支链淀粉1→7分别为0mg，1mg，2mg，4mg，6mg，8mg和10mg；图12为实施例1淀粉、伴刀豆球蛋白和葡萄糖响应型的伴刀豆球蛋白-淀粉纳米颗粒的红外光谱图，1-10分别代表纳米颗粒分别由3mgConA和1mg，2mg，4mg，6mg，8mg，10mg支链淀粉组成；图13为实施例1ConA分别在在醋酸缓冲溶液和含0.120g/mL氯化钠的醋酸缓冲液中和纳米颗粒分散体系在pH＝5.2时的圆二色谱图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种葡萄糖响应型的伴刀豆球蛋白‑淀粉纳米颗粒的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：配制含氯化钠的伴刀豆球蛋白(ConA)浓度为0.5‑1.5mg/mL的乙酸缓冲溶液，加入一定量的浓度为1‑10mg/mL的糊化淀粉乳，制得氯化钠浓度为0.013‑0.120g/mL的悬浮液，在15‑35℃下不断搅拌，反应1‑60min，冷冻干燥得到纳米颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种葡萄糖响应型的伴刀豆球蛋白-淀粉纳米颗粒的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：配制含氯化钠的伴刀豆球蛋白(ConA)浓度为0.5-1.5mg/mL的乙酸缓冲溶液，加入一定量的浓度为1-10mg/mL的糊化淀粉乳，制得氯化钠浓度为0.013-0.120g/mL的悬浮液，在15-35℃下不断搅拌，反应1-60min，冷冻干燥得到纳米颗粒。2.根据权利要求1所述的葡萄糖响应型的伴刀豆球蛋白-淀粉纳米颗粒的制备工艺，其特征在于，所述乙酸缓冲液为pH为3.2-8.9、浓度0.1mol/L的乙酸-乙酸钠缓冲液。3.根据权利要求2所述的葡萄糖响应型的伴刀豆球蛋白-淀粉纳米颗粒的制备工艺，其特征在于，所述糊化淀粉乳的配制采用pH为4-6的浓度为1mol/L磷酸缓冲液。4.根据权利要求3所述的葡萄糖响应型的伴刀豆球蛋白-淀粉纳米颗粒的制备工艺，其特征在于，所述糊化淀粉乳在糊化前先去除淀粉中的直链淀粉。5.根据权利要求4所述的葡萄糖响应型的伴刀豆球蛋白-淀粉纳米颗粒的制备工艺，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙庆杰，熊柳，常然然，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37