一种提高肠道益生菌在口服递送过程中存活率的方法技术

本发明专利技术提供一种提高肠道益生菌在口服递送过程中存活率的方法，包括：使用含有过渡金属的疏水纳米材料，并利用过渡金属与肠道益生菌表面的糖和蛋白形成配位作用，进而通过自组装包裹肠道益生菌，阻隔消化液中分子量大且亲水的消化酶与肠道益生菌的接触。本发明专利技术还提供一种可抵抗消化酶的肠道益生菌，由肠道益生菌表面通过配位作用吸附含有过渡金属的疏水纳米材料构成，疏水纳米材料包裹益生菌形成疏水保护层。本发明专利技术还提供制备可抵抗消化酶的肠道益生菌的方法。本发明专利技术可抵抗消化酶的肠道益生菌克服了传统口服益生菌的缺点，显著提升了对结肠炎的治疗能力。结肠炎的治疗能力。

【技术实现步骤摘要】
一种提高肠道益生菌在口服递送过程中存活率的方法


[0001]本专利技术涉及一种提高肠道益生菌在口服递送过程中的存活率的方法。

技术介绍

[0002]炎症性肠病(IBD)每年影响着上百万人的健康，严重影响着患者的生活质量。IBD是一类肠道慢性炎症，具有反复发作的特点，主要包括溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD)两种表型。北美和欧洲等发达地区IBD患病率较高，约为总人口的5
‰
；中国大陆地区IBD患病率约为2.2
‰
，且有被低估的可能。
[0003]与IBD相关的直接成本和间接成本都很高。每年约有250万人因IBD就诊，直接产生的医疗费用超过50亿美元。而IBD带来的间接成本则更高。由于病程漫长且经常反复发作，IBD极易引起生活质量和工作效率下降、甚至抑郁，这些成本都难以用金钱来衡量，更会影响病人家属。有研究表明，IBD患者的抑郁焦虑患病率比其他慢性病患者更高，约有不到三分之一的IBD患者同时患有抑郁症和焦虑症。
[0004]目前，IBD的发病机制还尚未明确，但越来越多的研究表明，IBD的发病与肠道菌群失调、免疫应答紊乱、肠道屏障损伤等因素具有相关性。肠道菌群是人体重要组成部分，肠道微生物和肠道粘膜免疫之间的相互作用影响着免疫反应的启动和调节。肠道菌群的紊乱可能导致免疫反应过度或失调，从而造成肠道粘膜的损伤。随着高通量测序技术的普及和生物信息学分析手段的发展，越来越多的研究表明，炎症性肠病患者普遍存在肠道微生态系统的失调以及有益肠道菌群数量的降低。
[0005]双歧杆菌是革兰氏阳性、厌氧性和分支杆状细菌。双歧杆菌作为人类肠道菌群中的优势菌，它与宿主之间存在共生关系，对于维持正常肠道菌群和人体健康具有重要作用。双歧杆菌将糖发酵成乳酸，这有助于降低肠道的pH值。部分菌株具有修复氧化损伤的酶的同系物，例如NADH氧化酶和NADH过氧化物酶。同时部分菌株还含有逆转氧化损伤的蛋白质和脂质，如：硫醇过氧化物酶、烷基过氧化氢还原酶、肽甲硫氨酸亚砜还原酶等。因此，一些特定的双歧杆菌菌株可以作为益生菌，可用于某些肠道疾病的干预治疗。如《中国微生态调节剂临床应用专家共识(2020版)》指出：益生菌如双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳酸杆菌、酪酸梭菌等作为轻
‑
中度IBD辅助治疗有助于维持缓解病情，且具有良好的安全性和耐受性。但双歧杆菌对热、水分和消化酶敏感，在口服过程中容易受到胃部消化酶的攻击，从而死亡或失活。
[0006]因此有必要研发一种提高肠道益生菌在口服递送过程中的存活率的方法，以发挥肠道益生菌经口服给药途径的肠道疾病的干预治疗功效。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种提高肠道益生菌在口服递送过程中的存活率的方法，可避免人体肠道益生菌被胃肠液中的消化酶攻击，降低益生菌在口服递送到肠道的过程中的死亡或失活率，从而增其强肠道定植能力，提升其保健和治疗疾病的作用。
[0008]本专利技术的另一个目的是提供一种可抵抗消化酶的肠道益生菌，在口服递送过程中可保持较高的存活率，可通过调节免疫响应和肠道菌群治疗IBD。
[0009]本专利技术的再一个目的是提供制备所述可抵抗消化酶的肠道益生菌的方法，简单高效，并具有良好的普适性。
[0010]本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现：
[0011]首先，提供一种提高肠道益生菌在口服递送过程中存活率的方法，包括：使用疏水的纳米材料通过自组装包裹肠道益生菌，阻隔消化液中分子量大且亲水的消化酶与肠道益生菌的接触。
[0012]本专利技术优选的所述方法是使用含有过渡金属的疏水纳米材料，并利用所述的过渡金属与所述的肠道益生菌表面的糖和蛋白形成配位作用，进而通过自组装包裹肠道益生菌，阻隔消化液中分子量大且亲水的消化酶与肠道益生菌的接触。
[0013]本专利技术进一步优选的所述方法中，所述的含有过渡金属的疏水纳米材料是掺杂过渡金属元素和N元素或O元素的碳基纳米材料；最优选是含有过渡金属原子
‑
N4或过渡金属原子
‑
O、吡啶氮、吡咯氮和石墨烯结构的碳材料。
[0014]本专利技术更优选的所述方法中，所述的含有过渡金属的疏水纳米材料是金属/有机框架化合物包裹过渡金属的前体物质经高温煅烧得到的。所述的过渡金属元素可以选自铜、铁、锰、钴、锌、铈或金中的任意一种或两种以上的混合物；优选铜、铁、锌或金中的任意一种或两种以上的混合物；最优选铜、铁或金中的任意一种。所述的高温煅烧温度为800～1800℃。
[0015]本专利技术优选的所述方法中，所述的使用疏水的纳米材料通过自组装包裹肠道益生菌是通过将肠道益生菌与疏水的纳米材料在缓冲液中混合来实现，所述缓冲液中的肠道益生菌的浓度优选为0.5～50
×
106CFU/mL，所述缓冲液中的疏水的纳米材料的浓度为0.1～5mg/mL。
[0016]本专利技术所述的方法中，所述的肠道益生菌可以选自双歧杆菌、乳杆菌、丁酸梭菌或酵母菌；所述的双歧杆菌进一步可以选自长双歧杆菌、青春双歧杆菌或短双歧杆菌中的任意一种或两种以上的混合物。
[0017]在此基础上，本专利技术还提供一种可抵抗消化酶的肠道益生菌，它是由肠道益生菌表面通过配位作用吸附含有过渡金属的疏水纳米材料构成，所述的疏水纳米材料包裹益生菌，形成疏水保护层。
[0018]本专利技术优选的所述抗消化酶的肠道益生菌中，所述的肠道益生菌可以选自双歧杆菌、乳杆菌、丁酸梭菌或酵母菌；所述的双歧杆菌进一步可以选自长双歧杆菌、青春双歧杆菌或短双歧杆菌中的任意一种或两种以上的混合物。
[0019]本专利技术优选的所述抗消化酶的肠道益生菌中，所述的含有过渡金属的疏水纳米材料是掺杂过渡金属元素和N元素或O元素的碳基纳米材料；最优选是含有过渡金属原子
‑
N4或过渡金属原子
‑
O、吡啶氮、吡咯氮和石墨烯结构的碳材料。
[0020]本专利技术进一步优选的所述抗消化酶的肠道益生菌中，所述的含有过渡金属的疏水纳米材料是金属/有机框架化合物包裹过渡金属的前体物质经高温煅烧得到的。
[0021]本专利技术再进一步优选的所述抗消化酶的肠道益生菌中，所述的金属/有机框架化合物包裹过渡金属的前体物质，按重量百分比计，含有金属/有机框架化合物的主体材料
94％～99％和过渡金属元素1％～6％。
[0022]本专利技术优选的所述抗消化酶的肠道益生菌中，所述的过渡金属元素可以选自铜、铁、锰、钴、锌、铈或金中的任意一种或两种以上的混合物；优选铜、铁、锌或金中的任意一种或两种以上的混合物；最优选铜、铁或金中的任意一种。
[0023]此外，本专利技术还提供一种制备可抵抗消化酶的肠道益生菌的方法，包括以下步骤：
[0024]1)制备含有过渡金属元素的疏水纳米材料，并将所述疏水纳米材料分散至缓冲液制成溶液A；
[0025]2)培养肠道益生菌，离心收集并将其重新分散到缓冲液中制成溶液B；
[0026]3)将1)所得溶液A和2)所得溶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高肠道益生菌在口服递送过程中存活率的方法，包括：使用含有过渡金属的疏水纳米材料，并利用所述的过渡金属与所述的肠道益生菌表面的糖和蛋白形成配位作用，进而通过自组装包裹肠道益生菌，阻隔消化液中分子量大且亲水的消化酶与肠道益生菌的接触。2.权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的含有过渡金属的疏水纳米材料是掺杂过渡金属元素和N元素或O元素的碳基纳米材料；最优选是含有过渡金属原子
‑
N4或过渡金属原子
‑
O、吡啶氮、吡咯氮和石墨烯结构的碳材料。所述的过渡金属元素优选铜、铁、锰、钴、锌、铈或金中的任意一种或两种以上的混合物；更优选铜、铁、锌或金中的任意一种或两种以上的混合物；最优选铜、铁或金中的任意一种。3.权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的含有过渡金属的疏水纳米材料是金属/有机框架化合物包裹过渡金属的前体物质经高温煅烧得到的；所述的过渡金属元素优选铜、铁、锰、钴、锌、铈或金中的任意一种或两种以上的混合物；更优选铜、铁、锌或金中的任意一种或两种以上的混合物；最优选铜、铁或金中的任意一种；所述的高温煅烧温度为800～1800℃。4.一种可抵抗消化酶的肠道益生菌，它是由肠道益生菌表面通过配位作用吸附含有过渡金属的疏水纳米材料构成，所述的疏水纳米材料包裹益生菌，形成疏水保护层；所述的肠道益生菌优选自双歧杆菌、乳杆菌、丁酸梭菌或酵母菌中的任意一种或两种以上的混合物；所述的双歧杆菌进一步优选长双歧杆菌、青春双歧杆菌或短双歧杆菌中的任意一种或两种以上的混合物。5.权利要求4所述的肠道益生菌，其特征在于：所述的含有过渡金属的疏水纳米材料是掺杂过渡金属元素和N元素或O元素的碳基纳米材料；最优选是含有过渡金属原子
‑
N4或过渡金属原子
‑
O、吡啶氮、吡咯氮和石墨烯结构的碳材料；所述的过渡金属元素优选铜、铁、锰、钴、锌、铈或金中的任意一种或两种以上的混合物；更优选铜、铁、锌或金中的任意一种或两种以上的混合物；最优选铜、铁或金中的任意一种。6.权利要求4所述的肠道益生菌，其特征在于：所述的含有过渡金属的疏水纳米材料是金属/有机框架化合物包裹过渡金属的前体物质经...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹芳芳，毛峥伟，陈小元，
申请(专利权)人：上海蓝纳成生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：