前药封装的工程化益生菌及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于微生物技术领域，具体涉及一种前药封装的工程化益生菌及其制备方法与应用。该工程化益生菌是采用脂质体和巴柳氮组成益生菌外衣，然后将其修饰到益生菌表面而制成。本专利采用脂质体和巴柳氮组成益生菌外衣，成功赋予益生菌较强的消化液抗性，使益生菌进入肠道后仍具有较高的生物活性。巴柳氮进入结肠后，在偶氮还原酶作用下释放5

【技术实现步骤摘要】
前药封装的工程化益生菌及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于微生物
，具体涉及一种前药封装的工程化益生菌及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]人类肠道中居住着数以万亿计的微生物，它们形成了一个复杂的群落，被统称为肠道微生物。研究表明肠道微生物在免疫调节、维持体内平衡和宿主健康方面发挥着至关重要的作用。溃疡性结肠炎(UC)是一种慢性、复发性疾病，通常始于直肠，然后逆行向近端发展，可累及部分或全结肠以及回肠末端，目前已影响全球数百万患者。有研究证明UC和肠道微生物结构紊乱有关，而益生菌能够调节肠道微生物结构，因此益生菌疗法被认为是一种治疗UC的有效策略。然而，现有益生菌疗法存在不少于以下2点缺陷：(1)益生菌经口服进入消化道后，受到胃液，肠液等影响，其生物活性会降低；(2)快速的胃肠道运转使得益生菌很难有效在肠道中定植，因此无法有效发挥其益生作用以预防和治疗疾病。为了克服这些挑战，人们开发了几种方法，如将益生菌做成胶囊、片剂或微丸。虽然这些方法在保护益生菌免受酸和酶分解方面取得了成功，但益生菌肠道滞留时间短的问题仍未得到有效解决。因此，提高益生菌在极端条件下的生存能力，同时加强其增殖和定植，对于益生菌预防和治疗疾病是至关重要的。
[0003]菌体表面修饰是一种简单但有效地赋予菌体外源特性的策略，但包裹、修饰只能短暂的保护菌体免受胃肠道中消化液的影响，无法保证菌体在UC复杂的病理环境下有效在肠道中定植。UC的病理特点之一是胃肠道炎症稳态失衡，这会导致病灶处产生大量的活性氧，进而降低益生菌的生存能力和肠道定植能力。黏液层是肠道上皮防御的关键部分，是肠道微生物的栖息地。然而，UC中黏液层是被破坏的，黏液层破坏会导致微生物结构失调，微生物结构失调又会引起黏液层进一步破坏，从而形成恶性循环。研究表明，抑制炎症有助于肠道黏液层修复，肠道微生物结构改善，益生菌定植，进而促进UC治疗。临床数据也表明，肠道微生物结构改善与抗炎治疗相结合，能够提升UC治疗的效果。在临床UC治疗中，5
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氨基水杨酸(5
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ASA)通过发挥抗炎作用改善UC，然而，5
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ASA口服后会在上消化道被大量吸收，因此利用率很低。为了改善5
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ASA在结肠中的释放情况，5
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ASA的前体药物巴柳氮(简称：Bal)因具有结肠酶响应释放，系统吸收少，人体耐受性好等优点，被广泛用于临床。
[0004]公开号为CN102014926A的专利技术专利公开了一种用于治疗炎性肠病的方法和试剂盒。该方法为：给需要治疗的哺乳动物施用活性剂和益生菌的组合物，活性剂为巴柳氮、氨基水杨酸盐等，益生菌为鼠李糖乳杆菌、乳酸菌等；公开号为CN112006285A的专利技术专利公开了一种靶向定植的益生菌粉及其制备方法，该益生菌粉包括益生菌、益生元和包埋层；益生菌包括两歧双歧杆菌、嗜热链球菌、嗜酸链球菌、长双歧杆菌和德式乳杆菌保加利亚亚种。虽然该上述专利技术公开了巴柳氮和鼠李糖乳杆菌可联合应用用于治疗炎性肠病，以及益生菌增加包埋层以加强其定植，但是上述专利技术在药效和益生菌的靶向定植能力方面仍存在一定局限，且均未公开采用Bal构建益生菌外衣。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种用于提高益生菌生物活性和肠道定植能力的益生菌外衣。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]用于提高益生菌生物活性和肠道定植能力的益生菌外衣，所述益生菌外衣由LPC和巴柳氮组成；所述LPC和巴柳氮的摩尔比为1:1～1:5；所述益生菌为LGG。
[0008]进一步，所述LPC和巴柳氮的摩尔比优选为1：1。
[0009]进一步，所述益生菌外衣为LPC
‑
Bal，所述LPC
‑
Bal结构式如式Ⅲ所示；所述LPC的结构式如式Ⅰ所示；所述巴柳氮的结构式如式Ⅱ所示；
[0010][0011]进一步，所述Bal苯环(4，5)上的氢质子的核磁峰范围为6.00
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8.00ppm；LPC上的
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CH3核磁峰在3.79ppm；LPC上
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CH2和
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CH3的核磁峰在0.89
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1.00ppm。
[0012]本专利技术的目的之二在于提供一种所述益生菌外衣的制备方法。
[0013]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0014]所述益生菌外衣的制备方法，包括以下步骤：
[0015]S1：将所述巴柳氮、4
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二甲氨基吡啶、N
‑
羟基硫代琥珀酰亚胺溶于N,N
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二甲基甲酰胺，反应得反应液1；
[0016]S2：添加所述LPC于S1所得反应液1中，制得反应液2；
[0017]S3：透析、冷冻干燥，得所述益生菌外衣。
[0018]进一步，所述巴柳氮、所述4
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二甲氨基吡啶、所述N
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羟基硫代琥珀酰亚胺的摩尔比为1：1
‑
5：1
‑
5。
[0019]进一步，所述巴柳氮、所述4
‑
二甲氨基吡啶、所述N
‑
羟基硫代琥珀酰亚胺的摩尔比优选为1：1.2：1.2。
[0020]进一步，S1中，反应条件为：40℃搅拌反应4h。
[0021]进一步，所述巴柳氮和所述LPC的摩尔比为1：1。
[0022]进一步，S2中，反应时间为8h。
[0023]进一步，所述透析为：用500Da的透析袋在超纯水中透析8h，每2h换一次水。
[0024]本专利技术的目的之三在于提供一种益生菌组合物。
[0025]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0026]益生菌组合物，所述益生菌组合物由外部的包裹层和内部的益生菌组成；所述包
裹层为目的一所述的益生菌外衣；所述益生菌为LGG。
[0027]进一步，所述益生菌优选为LGG。
[0028]本专利技术的目的之四在于提供一种采用所述组合物制得的工程化益生菌。
[0029]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0030]采用所述组合物制得的工程化益生菌，所述工程化益生菌由LPC
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Bal和LGG组成；所述LPC
‑
Bal包裹所述LGG。
[0031]本专利技术的工程化益生菌原理：由脂质体LPC和Bal组成的益生菌外衣(LPC
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Bal)赋予了LGG较强的消化液抗性，以确保LGG进入肠道后仍具有较高的生物活性；前药进入结肠后，在偶氮还原酶作用下释放5
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ASA，抑制炎症，改善病理环境；益生菌外衣破裂后释放出LGG，LGG能够有效的在肠道中定植，并调节肠道微生物结构。药物与益生菌协同作用，安全、高效治疗UC。
[0032]本专利技术的目的之五在于提供一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于提高益生菌生物活性和肠道定植能力的益生菌外衣，其特征在于，所述益生菌外衣由LPC和巴柳氮组成；所述LPC和巴柳氮的摩尔比为1:1～1
‑
5；所述益生菌为LGG。2.根据权利要求1所述的益生菌外衣，其特征在于，所述益生菌外衣为LPC
‑
Bal，所述LPC
‑
Bal结构式如式Ⅲ所示；所述LPC的结构式如式Ⅰ所示；所述巴柳氮的结构式如式Ⅱ所示；3.权利要求1
‑
2任一所述的益生菌外衣的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将所述巴柳氮、4
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二甲氨基吡啶、N
‑
羟基硫代琥珀酰亚胺溶于N,N
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二甲基甲酰胺，反应得反应液1；S2：添加所述LPC于S1所得反应液1中，制得反应液2；S3：透析、冷冻干燥，得所述益生菌外衣。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述巴柳氮、所述4
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二甲氨基吡啶、所述N
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羟基硫代琥珀酰亚胺的摩尔比为1：1
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴伟，张坤，瞿凯，覃弦，朱力，钟元，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：