一种淀粉基结肠靶向控释晶体包合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种淀粉基结肠靶向控释晶体包合物及其制备方法。该制备方法对原淀粉进行糊化、完全酶解脱支，以及醇沉分级得到螺旋糊精，将所得螺旋糊精完全溶解，冷却至80～100℃，在全程通氮气以隔绝氧气的条件下加入预热至80～100℃的脂溶性营养素乙醇溶液，恒温搅拌，反应完全后将混合液以0.49‑0.59℃/h降温速率缓慢冷却至室温结晶5～7天。本发明专利技术首次通过共结晶技术对螺旋糊精/脂溶性营养素包合物进行共结晶沉淀，包合物能够抵抗胃与小肠的消化吸收，实现脂溶性营养素在结肠靶向释放。本发明专利技术以天然多糖高分子为原料，价廉易得，生物相容性好，拓宽了淀粉的应用领域，在结肠靶向控释载体方面具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种淀粉基结肠靶向控释晶体包合物及其制备方法
本专利技术属于天然高分子材料对功能活性物质结肠靶向输送领域，具体指一种淀粉基结肠靶向控释晶体包合物的制备方法。
技术介绍
近年来，在高分子领域研究中，高分子功能活性物质缓控释材料成为最热门的研究课题之一，并且缓控释技术在科学领域中发展速度很快，涉及化工、材料、生物等诸多领域，缓控释技术能够输送功能活性物质至特定的靶向器官，改善其稳定性，提高生物利用率，并且可降低其对基体器官造成的毒副作用。在缓控释系统中，载体材料起着关键的作用，是赋予该系统特定功能的重要因素，决定这功能活性物质在体内的缓释效果。天然高分子多糖—淀粉缓控释材料的研究，不仅拓宽了淀粉的应用领域，在食品与医学应用中都有着重要意义。淀粉作为天然高分子化合物在可再生资源中占据非常重要地位，价廉易得，无污染且生物相容性好等，尤其经过特定的结构重组或修饰之后可以获得特定功能的淀粉衍生物。国内外研究表明，直链淀粉可将无机和有机小分子包合，但是目前国内外研究用来包埋客体分子的直链淀粉都是从原淀粉中提取获得，制备方法不仅要用到有机化合物如正丁醇、异戊醇等，而且制备直链淀粉工艺效率低，能耗高，包埋效率低。本课题组前期研究发现，采用均相酶解脱支协同醇沉技术，获得一种聚合度分布范围较窄且集中的类直链淀粉--螺旋糊精，该命名已得到国际一区TOP期刊(PingpingWang,XinshengQin,QingyuYang,ZhigangLuo,ZhigangXiao,andXichunPeng.ComparativeStructuralCharacterizationofSpiralDextrinInclusionComplexeswithVitaminEorSoyIsoflavone.JournalofAgriculturalandFoodChemistry,2017,65,8744-8753)的确认。现有研究表明，利用其“内疏外亲”的空腔结构，螺旋糊精在40～60℃下发生包合作用之后于4℃冰箱冷却过夜后可与脂溶性营养素形成V-型结晶结构包合物，由于V-型包合物具有抗胃酸酸解而易被小肠液中胰酶酶解的特性，实现对脂溶性营养素起到胃液保护而全部释放于小肠中的作用，从而可以作为一种优异的上消化道缓控释载体材料。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术存在的问题，提供淀粉基结肠靶向控释晶体包合物及其制备方法，所得包合物具有结肠靶向释放性能，脂溶性营养素在小肠消化内释放率不超过20％，可应用于结肠疾病的预防与治疗。脂溶性营养素作为能够有效防治心脑血管疾病、高血压等慢性病的功能因子，有些需要在上消化道吸收。但对于预防与治疗结肠炎等下消化道疾病具有很强作用的脂溶性营养素，如白藜芦醇、维生素D3、β-胡萝卜素等，此类脂溶性营养素虽具有较强的生物学活性，但其水溶性差，性质不稳定，代谢迅速，口服此营养素的生物利用度几乎为零，特别是该类营养素需要克服上消化道的消化进入结肠部位才能发挥功效。因此，如能重新调控螺旋糊精与脂溶性营养素包合物结构，将包合物制备成脂溶性营养素结肠靶向控释体系，不仅可以提高脂溶性营养素的稳定性与生物利用率，还能靶向输送脂溶性营养素至结肠发挥抗氧化、抗炎症作用，有效预防结肠炎及一些结肠疾病，显著扩大淀粉的应用范围。本专利技术采用体外模拟消化系统对晶体包合物在胃液、小肠液中的抗消化能力进行探索，对其消化过程中的螺旋糊精酶解速率与脂溶性营养素释放速率进行监测。经过本专利技术制备方法所得到的螺旋糊精/脂溶性营养素晶体包合物突破了之前研究的螺旋糊精/脂溶性营养素包合物只能输送营养素到达小肠，在小肠内全部释放的特点，螺旋糊精/脂溶性营养素晶体包合物能够靶向输送脂溶性营养素至结肠发挥抗氧化、抗炎症作用，有效预防与治疗结肠相关疾病。本专利技术的目的通过如下技术方案实现：一种淀粉基结肠靶向控释晶体包合物的制备方法，包括如下步骤：(1)淀粉原料配成质量百分比浓度为5％～10％的淀粉乳，置于密闭容器中在100～150℃下搅拌糊化60～80min；(2)将步骤(1)得到的糊化液冷却，加入脱支酶，用量为每克干淀粉加入脱支酶7.5～25U，在45～60℃下搅拌反应10～12h；糊精脱支完全，灭酶，冷却得脱支糊精溶液；(3)将步骤(2)中的脱支糊精溶液置于旋转蒸发仪中进行浓缩，沉淀浓缩液中的脱支糊精；脱支糊精离心干燥后再将脱支糊精配成水溶液，60～80℃下溶解3～4h，离心，将沉淀物干燥，得螺旋糊精；(4)将所得螺旋糊精分散在140～160℃的水溶液中完全溶解，冷却至80～100℃，在全程通氮气以隔绝氧气的条件下加入预热至80～100℃的脂溶性营养素乙醇溶液，恒温搅拌；(5)将步骤(4)中混合液以0.49-0.59℃/h降温速率缓慢冷却至室温结晶5～7天，得螺旋糊精/脂溶性营养素晶体包合物。为了更好的实现本专利技术，优选地，步骤(1)中所述的淀粉为高直链玉米淀粉、马铃薯淀粉和木薯淀粉中的一种。优选地，步骤(2)中所述的脱支酶为异淀粉酶或普鲁兰酶。优选地，所述的沉淀浓缩液中的脱支糊精是向浓缩液中加入8～10倍体积的无水乙醇使脱支糊精全部沉淀。优选地，所述的脱支糊精配成水溶液的质量浓度为0.5～1％；所述的沉淀物干燥为常压干燥、减压干燥或喷雾干燥。优选地，步骤(4)中所述的脂溶性营养素为白藜芦醇、维生素D3或β-胡萝卜。优选地，步骤(4)中，所述的水溶液中螺旋糊精浓度为4～6mg/mL；搅拌的时间为30～60min.优选地，步骤(4)中，所述的脂溶性营养素乙醇溶液中脂溶性营养素的浓度为3～5mg/mL，螺旋糊精与脂溶性营养素的干基质量比为10:1～5:1，恒温搅拌的时间为1～3h。优选地，步骤(5)中，所述的缓慢冷却至室温是将步骤(4)中混合液反应完全后与反应容器一同置于充满沸水的杜瓦瓶中冷却至室温。一种淀粉基结肠靶向控释晶体包合物，由上述的制备方法制得；所述的淀粉基接肠靶向控释晶体包合物由淀粉与脂溶性营养素组成，呈现淡黄色晶体结构，形状规则，其相对结晶度为90～100％，且控制脂溶性营养素在小肠消化内释放率不超过20％。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：(1)本专利技术提供了一种淀粉基结肠靶向控释晶体包合物的制备方法，解决了传统的螺旋糊精/脂溶性营养素包合物只能将活性成分输送至小肠吸收的问题。通过共结晶方法制备的螺旋糊精/脂溶性营养素晶体包合物能够改善脂溶性营养素的稳定性，实现脂溶性营养素结肠靶向释放功能，达到预防和治疗结肠疾病的目的，给结肠疾病患者带来福音。(2)本专利技术采用了一种精制固体化学物的共结晶法来制备螺旋糊精/脂溶性营养素晶体包合物，该方法多应用于化学行业，还未在食品行业的直链淀粉与疏水性的客体分子中得到应用。在共结晶之前的搅拌过程中，脂溶性营养素分子已通过疏水相互作用进入到螺旋糊精的疏水空腔中得到螺旋糊精/脂溶性营养素包合物，共结晶过程目的是将水溶液中的包合物分子高度有序排列，形成结晶度接近100％的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种淀粉基结肠靶向控释晶体包合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：/n(1)淀粉原料配成质量百分比浓度为5％～10％的淀粉乳，置于密闭容器中在100～150℃下搅拌糊化60～80min；/n(2)将步骤(1)得到的糊化液冷却，加入脱支酶，用量为每克干淀粉加入脱支酶7.5～25U，在45～60℃下搅拌反应10～12h；糊精脱支完全，灭酶，冷却得脱支糊精溶液；/n(3)将步骤(2)中的脱支糊精溶液置于旋转蒸发仪中进行浓缩，沉淀浓缩液中的脱支糊精；脱支糊精离心干燥后再将脱支糊精配成水溶液，60～80℃下溶解3～4h，离心，将沉淀物干燥，得螺旋糊精；/n(4)将所得螺旋糊精分散在140～160℃的水溶液中完全溶解，冷却至80～100℃，在全程通氮气以隔绝氧气的条件下加入预热至80～100℃的脂溶性营养素乙醇溶液，恒温搅拌；/n(5)将步骤(4)中混合液以0.49-0.59℃/h降温速率缓慢冷却至室温结晶5～7天，得螺旋糊精/脂溶性营养素晶体包合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种淀粉基结肠靶向控释晶体包合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)淀粉原料配成质量百分比浓度为5％～10％的淀粉乳，置于密闭容器中在100～150℃下搅拌糊化60～80min；
(2)将步骤(1)得到的糊化液冷却，加入脱支酶，用量为每克干淀粉加入脱支酶7.5～25U，在45～60℃下搅拌反应10～12h；糊精脱支完全，灭酶，冷却得脱支糊精溶液；
(3)将步骤(2)中的脱支糊精溶液置于旋转蒸发仪中进行浓缩，沉淀浓缩液中的脱支糊精；脱支糊精离心干燥后再将脱支糊精配成水溶液，60～80℃下溶解3～4h，离心，将沉淀物干燥，得螺旋糊精；
(4)将所得螺旋糊精分散在140～160℃的水溶液中完全溶解，冷却至80～100℃，在全程通氮气以隔绝氧气的条件下加入预热至80～100℃的脂溶性营养素乙醇溶液，恒温搅拌；
(5)将步骤(4)中混合液以0.49-0.59℃/h降温速率缓慢冷却至室温结晶5～7天，得螺旋糊精/脂溶性营养素晶体包合物。


2.根据权利要求1所述淀粉基结肠靶向控释晶体包合物的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的淀粉为高直链玉米淀粉、马铃薯淀粉和木薯淀粉中的一种。


3.根据权利要求1所述淀粉基结肠靶向控释晶体包合物的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的脱支酶为异淀粉酶或普鲁兰酶。


4.根据权利要求1所述淀粉基结肠靶向控释晶体包合物的制备方法，其特征在于：所述的沉淀浓缩液中的脱支糊精是向浓缩液中加入8～10倍...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗志刚，王萍萍，
申请(专利权)人：华南理工大学，广州现代产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44