一种两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒及其制备方法和应用。两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒的壁材为两亲性壳聚糖，芯材为茶树油，所述两亲性壳聚糖为接枝脱氧胆酸和N‑乙酰‑L‑半胱氨酸的壳聚糖，分子量为10～300kDa。本发明专利技术的两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒粒径较小，表面积大，易于动物吸收，采用两亲性壳聚糖作为包载物，对茶树油进行包载形成纳米颗粒，在不破坏茶树油生物活性的前提下，改善了茶树油的水溶性和适口性，结合了壳聚糖和茶树油抗菌抗炎的特点并形成协同作用能够更好的用于猪炎性肠病的防控，可将断奶仔猪和成年猪的腹泻率降低到10％，可广泛应用于饲料添加剂领域。

An amphiphilic chitosan-coated tea tree oil nanoparticles and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒及其制备方法和应用
本专利技术涉及饲料添加剂
，更具体地，涉及一种两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒及其制备方法和应用。
技术介绍
猪炎性肠病近年流行广泛，其病因复杂，防控困难。一般以细菌和病毒引起的传染性疾病为主，包括猪流行性腹泻、痢疾、传染性胃肠炎等，表现形式主要为腹泻，同时还伴有体温升高、食欲不振、脱水等症状，引起猪的生长缓慢，饲料报酬下降，生产性能下降，甚至引起猪的死亡，严重影响了养殖业的经济效益。依赖抗生素的防控策略产生了抗生素残留和细菌耐药性增强等严重生态问题，亟待开发一种不依赖于抗生素的绿色、生态防控策略。现有技术CN105285508A公开了一种提高黄颡鱼抗病性的饲料，其配方中含有茶油和壳聚糖，但其针对的是黄颡鱼的肠炎病，且茶油成分是直接添加到饲料组合物中的，对于茶油成分的适口性并未有相关改善，抗炎成分也还包含大蒜粉。本领域所期待的是提高一种可以改善具有抗炎作用的茶树油成分的生物相容性和适口性，为猪饲料领域研发一种高效的抗炎性肠病饲料添加剂。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有抗炎茶树油生物相容性差，应用于饲料添加剂中适口性差的缺陷和不足，提供一种两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒。本专利技术的目的是提供一种两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒的制备方法。本专利技术的又一目的在于提供两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒在预防或治疗猪炎性肠病的饲料添加剂中的应用。本专利技术的又一目的在于提供一种猪饲料添加剂。本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：一种两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒，所述纳米颗粒的壁材为两亲性壳聚糖，芯材为茶树油，所述两亲性壳聚糖为接枝脱氧胆酸和N-乙酰-L-半胱氨酸的壳聚糖，分子量为10～300kDa。本专利技术的两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒以壳聚糖和茶树油为原料进行制备得到，两种天然材料之间相互配合，发挥协同增效作用，安全可靠。壳聚糖提取于虾、蟹等海产品加工副产物，具有强大的粘膜修复活性和免疫调节功能，作为一种功能性生物材料本身固有生物相容性和生物可降解性，对生物体组织无毒性，以及具有抗菌，抗肿瘤活性等功能而且具有聚电解质反应官能团，一定的凝胶形成能力，高的吸附容量和生物降解的能力，被列入国家食品添加剂可使用的被膜剂(GB-2760)。茶树油是一种纯天然植物精油，具有强力抗菌活性和抗炎功能，但其难溶于水且具有特殊气味，影响适口性，不宜直接添加饲料。本专利技术通过对壳聚糖进行接枝改性，制得两亲性壳聚糖，本专利技术制得的两亲性壳聚糖具有良好的生物相容性和生物可降解性，可以解决茶树油难溶于水且具有特殊气味影响适口性的问题，本专利技术制得的两亲性壳聚糖包载茶树油饲料添加剂既可作为固体拌于日粮中，也可溶于水中自由饮用。采用两亲性壳聚糖作为包载材料，对茶树油进行包载形成纳米颗粒，在不破坏茶树油生物活性的前提下，改善了茶树油难溶于水、特殊气味影响适口性的特点。此外，两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒饲料添加剂微粒较小，表面积大，易于动物吸收，同时，两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒饲料添加剂结合了壳聚糖和茶树油抗菌抗炎的特点并形成协同作用能够更好的用于猪炎性肠病的防控。优选地，所述纳米颗粒的粒径大小为120～500nm。优选地，所述纳米颗粒的茶树油载药量为20～55％。20％、50％或55％。其中，本专利技术的载药量的计算如下：载药量＝[被包埋的茶树油质量/(茶树油总质量+两亲性壳聚糖溶液质量)]×100％随着载药量的升高，粒径随之增大，但仍属于微小颗粒，易于动物吸收，粒径变化范围不影响治疗效果。更优选地，所述纳米颗粒的茶树油载药量为35～55％。优选地，所述纳米颗粒的茶树油包封率为78～96％。例如可以为78％、85％或96％。其中，本专利技术的包封率的计算方法如下：包封率＝(被包埋的茶树油质量/茶树油总质量)×100％。茶树油包封率和载药量的升高，说明单位质量内茶树油浓度随之升高，相对的茶树油生物利用度也提高，减少茶树油的浪费，提高治疗效率。更优选地，所述纳米颗粒的包封率为85～95％。优选地，所述两亲性壳聚糖的制备方法包括如下步骤：S1.配制1～5％的壳聚糖乙酸溶液和2～5％的脱氧胆酸乙醇溶液；S2.取等量的壳聚糖乙酸溶液和脱氧胆酸乙醇溶液，常温下搅拌催化反应，冷冻干燥得脱氧胆酸壳聚糖粉末；S3.在S2中的脱氧胆酸壳聚糖粉末溶于水中，加入N-乙酰-L-半胱氨酸和缩合剂，避光搅拌3小时，透析，冷冻干燥即得两亲性壳聚糖，其中N-乙酰-L-半胱氨酸的加入量为脱氧胆酸壳聚糖溶液体积的10～25％，缩合剂的加入量为脱氧胆酸壳聚糖溶液体积的1～10％。其中，S1中的壳聚糖乙酸溶液和脱氧胆酸乙醇溶液的溶剂均优为1％的乙酸溶液。S2中的缩合剂可以为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和和1-羟基-苯并三唑，反应时间优选为24h。其中本专利技术的缩合剂为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和1-羟基-苯并三唑按质量比3:1混合制得。优选地，所述搅拌速度为500～3500rpm。搅拌效果更好，可以促进反应完成且使得产物溶液更加均匀稳定。优选地，所述壳聚糖的粘度为50～200mPa.s。本专利技术优选选用粘度为50～200mPa.s的壳聚糖作为两亲性壳聚糖的制备原料。壳聚糖的粘度会影响制得的两亲性壳聚糖用于制备复合饲料添加剂时，纳米颗粒的形成和形态，粘度过大或过小都不利于纳米颗粒饲料添加剂的形成。粘度过小(小于50mPa.s)，壳聚糖和制得的两亲性壳聚糖的包载能力和生物相容性较差，不能形成纳米颗粒，粘度过大(大于200mPa.s)，形成的纳米颗粒容易粘在一起，分散性不好。本专利技术制备方法中，优选壳聚糖的粘度在50～200mPa.s时，最有利于两亲性壳聚糖包载茶树油纳米复合饲料添加剂的制备。本专利技术的脱氧胆酸的接枝率达到10～30％，N-乙酰-L-半胱氨酸的接枝率达到5～20％。更优选地，所述壳聚糖的粘度为100～200mPa.s。本专利技术的透析液为为1mM盐酸和含有1％氯化钠水溶液。本专利技术还保护一种两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒的制备方法，包括如下步骤：将两亲性壳聚糖配置成质量浓度为1～5％的两亲性壳聚糖水溶液，充分溶解后搅拌滴加茶树油，继续超声得到两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒胶束，洗涤抽滤，冷冻干燥即得两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒。本专利技术为了使两亲性壳聚糖在水中成分溶解，优选超声溶解，得到充分溶解、均匀分布且具有“核壳”结构的壳聚糖胶束，超声结束后缓慢搅拌滴加茶树油，继续超声使茶树油进入两亲性壳聚糖的疏水内核，得到两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒胶束。优选地，所述两亲性壳聚糖与茶树油的质量比为1:1～5。例如可以为1:1、1:2、1:3、1:4或1:5，优选为1:2～5，更优选为1:4。其中本专利技术的超声功率100～250w，超声处理时间15～45min，超声频率为超声时间2～5秒，间歇时间3～6秒。搅拌速度优选为500rpm～3500rpm，搅拌效果更好，可以促进反应完成，以及使反应结束后得到的两亲性壳聚糖-茶树油纳米颗粒溶液更加均匀稳定。两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒在预防或治疗猪炎性肠病的饲料添加剂中的应用也在本专利技术的保护范围之内。通过制备两亲性壳聚糖，包载茶树油形成纳米颗粒，不仅消除了茶树本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒，其特征在于，所述纳米颗粒的壁材为两亲性壳聚糖，芯材为茶树油，所述两亲性壳聚糖为接枝脱氧胆酸和N‑乙酰‑L‑半胱氨酸接枝的壳聚糖，分子量为10～300kDa。

【技术特征摘要】
1.一种两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒，其特征在于，所述纳米颗粒的壁材为两亲性壳聚糖，芯材为茶树油，所述两亲性壳聚糖为接枝脱氧胆酸和N-乙酰-L-半胱氨酸接枝的壳聚糖，分子量为10～300kDa。2.如权利要求1所述两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒，其特征在于，所述纳米颗粒的粒径大小为120～500nm。3.如权利要求2所述两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒，其特征在于，所述纳米颗粒的茶树油载药量为20～55％。4.如权利要求3所述两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒，其特征在于，所述纳米颗粒的茶树油包封率为78～96％。5.如权利要求1所述两亲性壳聚糖包载茶树油纳米颗粒，其特征在于，所述两亲性壳聚糖的制备方法包括如下步骤：S1.配制质量百分数为1～5％的壳聚糖乙酸溶液和质量百分数2～5％的脱氧胆酸乙醇溶液；S2.取等量的壳聚糖乙酸溶液和脱氧胆酸乙醇溶液，常温下搅拌催化反应，冷冻干燥得脱氧胆酸壳聚糖粉末；S3.在S2中的脱氧胆酸壳聚糖粉末溶于水中，加入N-乙酰-L-半胱氨酸和缩合...

【专利技术属性】
技术研发人员：巨向红，吴莲云，李思东，雍艳红，
申请(专利权)人：广东海洋大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44