一种具有多重刺激响应性的蛋白微球的可控制备方法技术

本发明专利技术提供了一种具有多重响应性的蛋白微球的可控制备方法，包括，制备玉米醇溶蛋白的乙醇/水溶液与疏水二氧化硅纳米颗粒的油分散液；将玉米醇溶蛋白溶液加入到油分散液中乳化；通过溶剂蒸发使蛋白质骨架析出，洗涤并干燥得到蛋白微球。本发明专利技术首次提出以玉米醇溶蛋白为微球主体骨架材料，进行活性物的多重刺激响应释放。该蛋白微球具有优异的pH响应性、酶响应性、氧化还原响应性，适合应用于生物医学，化妆品、食品科学等领域。食品科学等领域。食品科学等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种具有多重刺激响应性的蛋白微球的可控制备方法


[0001]本专利技术涉及药物或活性物的控制释放领域，具体地说，涉及一种具有多重刺激响应性的蛋白微球的可控制备方法。

技术介绍

[0002]刺激响应型微球，能有效地将活性物保留在微球中，并具有由目标刺激触发释放的优良特异性，在药物和基因传递、化妆品、食品工业、人工细胞器等方面具有相当大的意义。制备此类智能响应微球的关键点是设计具有刺激响应性的微球骨架材料，使其在外部刺激触发下发生化学或物理分解，如酸碱度、温度、光、氧化还原、酶和电磁场等。尽管在制备刺激响应性材料方面已经取得了一定的成果，但其中大部分都集中在合成聚合物。大部分合成材料制备过程复杂且产率低，并且涉及到使用有毒性的有机溶剂和交联剂等，缺乏生物相容性以及生物可降解性，这会大大限制其应用。除此之外，微球骨架材料同时拥有多种刺激响应特性更为有利，因为传统微球和单一刺激响应微球已经满足不了市场对多功能化的需求。
[0003]近年来，使用可持续来源的天然生物聚合物作为智能材料越来越受到人们的关注。目前，关于玉米醇溶蛋白载药微球的研究已有报道，申请号为CN201810431366.2的专利技术专利公布了一种制备载药玉米醇溶蛋白微球的方法，该方法是将三羟甲基氨基甲烷偶联到经碳二亚胺盐活化的玉米醇溶蛋白上，并以此为载体材料采用反溶剂制备药物递送系统，但是，该制备方法制备得到的载药微球不仅包封率较低，且容易团聚、无法精准调控其粒径，此外通过化学接枝或改性不利于大规模生产。
[0004]目前，以玉米醇溶蛋白作为一种生物响应性材料用于pH、酶、氧化/还原等多重内源性刺激响应释放的微球制备仍未见报道。

技术实现思路

[0005]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0006]鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
[0007]因此，本专利技术的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种绿色可控的方法制备具有多重刺激响应性的蛋白微球。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种具有多重刺激响应性的蛋白微球的可控制备方法，包括，
[0009]将正硅酸四乙酯引入乙醇和氨水的混合溶液中，室温下搅拌，离心洗涤并冷冻干燥得到二氧化硅纳米颗粒粉末；
[0010]将上述二氧化硅纳米颗粒分散于甲苯中，向其中加入硅烷偶联剂，室温下磁力搅拌过夜，离心洗涤，真空干燥收集得到疏水二氧化硅纳米颗粒；
[0011]将疏水二氧化硅纳米颗粒分散在油相中，制得油相分散液；
[0012]将玉米醇溶蛋白和活性物溶解在乙醇/水的混合溶液中，制得水相分散液；
[0013]将水相分散液加入油相分散液中，均质乳化得到Pickering乳液；
[0014]在加热蒸发移除乙醇和水的过程中，玉米醇溶蛋白析出，使二氧化硅纳米颗粒沉积，得到蛋白微球；
[0015]离心清洗，真空干燥得到微球粉末。
[0016]作为本专利技术所述具有多重刺激响应性的蛋白微球的可控制备方法的一种优选方案，其中：所述二氧化硅纳米颗粒，其粒径分别约为50nm、100nm、250nm。
[0017]作为本专利技术所述具有多重刺激响应性的蛋白微球的可控制备方法的一种优选方案，其中：所述硅烷偶联剂，包括γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、二氯二甲基硅烷，优选为二氯二甲基硅烷。
[0018]作为本专利技术所述具有多重刺激响应性的蛋白微球的可控制备方法的一种优选方案，其中：所述油相分散液，二氧化硅纳米颗粒与油相的质量体积比按照g：mL计为0.1％～5％。
[0019]作为本专利技术所述具有多重刺激响应性的蛋白微球的可控制备方法的一种优选方案，其中：所述制得水相分散液，其中，玉米醇溶蛋白用量为乙醇/水的混合溶液质量的1％～50％。
[0020]作为本专利技术所述具有多重刺激响应性的蛋白微球的可控制备方法的一种优选方案，其中：所述活性物包括亚甲基蓝、藻蓝蛋白、牛血清蛋白、葡聚糖，优选为葡聚糖。
[0021]作为本专利技术所述具有多重刺激响应性的蛋白微球的可控制备方法的一种优选方案，其中：所述将水相分散液加入到油相分散液中，其中，水相与油相体积比为1：1～20。
[0022]作为本专利技术所述具有多重刺激响应性的蛋白微球的可控制备方法的一种优选方案，其中：所述油相包括辛酸/癸酸甘油三酯、肉豆蔻酸异丙酯、十二烷、十六烷、花生油、大豆油、液体石蜡、硅油，优选为辛酸/癸酸甘油三酯。
[0023]本专利技术的再一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种具有多重刺激响应性的蛋白微球的可控制备方法制得的产品。
[0024]本专利技术的有益效果：
[0025](1)本专利技术提供一种具有多重刺激响应性的蛋白微球的可控制备方法，首次提出以玉米醇溶蛋白为微球主体骨架材料，进行活性物的多重刺激响应释放；利用疏水二氧化硅纳米颗粒与玉米醇溶蛋白协同稳定Pickering乳液模板，再通过溶剂蒸发，固化形成蛋白微球，所得微球具有良好的机械强度且大小均一，且可达到对蛋白微球尺寸的精准调控。
[0026](2)本专利技术制备的蛋白微球具有优异的pH响应性、酶响应性、氧化还原响应性，整个制备过程未涉及使用有毒性的交联剂、有机溶剂以及表面活性剂，仅用制备简单、便宜无毒的二氧化硅纳米颗粒对蛋白进行表面包覆；其中，玉米醇溶蛋白是可再生的，具有良好的生物相容性和生物可降解性，而二氧化硅纳米颗粒不仅可以充当乳液模板稳定剂，还可以通过调控其粒径达到对蛋白微球尺寸的精准调控；除此之外，以乳液为模板制备的微球可以大大提升其活性物封装运载能力，在生物医学、化妆品、食品科学等领域具有巨大的应用前景。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1是实施例1中不同粒径二氧化硅纳米颗粒的扫描电子显微镜图像；
[0029]图2是实施例1中疏水二氧化硅颗粒的接触角图像；
[0030]图3是实施例1中不同粒径蛋白微球的扫描电子显微镜图像；
[0031]图4是实施例3中蛋白微球的激光共聚焦显微镜图像；
[0032]图5是实施例3中蛋白微球的光学显微镜图像；
[0033]图6是实施例4中蛋白微球的扫描电子显微镜图像；
[0034]图7是实施例5中蛋白微球的扫描电子显微镜图像；
[0035]图8是对比例1中蛋白微球的扫描电子显微镜图像；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有多重刺激响应性的蛋白质微球的可控制备方法，其特征在于：包括，将正硅酸四乙酯引入乙醇和氨水的混合溶液中，室温下搅拌，离心洗涤并冷冻干燥得到二氧化硅纳米颗粒粉末；将二氧化硅纳米颗粒分散于甲苯中，向其中加入硅烷偶联剂，室温下磁力搅拌过夜，离心洗涤，真空干燥收集得到疏水二氧化硅纳米颗粒；将疏水二氧化硅纳米颗粒分散在油相中，制得油相分散液；将玉米醇溶蛋白和活性物溶解在乙醇/水的混合溶液中，制得水相分散液；将水相分散液加入油相分散液中，均质得到Pickering乳液；在加热蒸发移除乙醇和水的过程中，玉米醇溶蛋白固化析出，使二氧化硅纳米颗粒沉积，得到蛋白微球；离心清洗，真空干燥得到微球粉末。2.根据权利要求1所述具有多重刺激响应性的蛋白微球的可控制备方法，其特征在于：所述二氧化硅纳米颗粒，其粒径分别约为50nm、100nm、250nm。3.根据权利要求1所述具有多重刺激响应性的蛋白微球的可控制备方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂，包括γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷和二氯二甲基硅烷。4.根据权利要求1所述具有多重刺激响应性的蛋白...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋航，蒋伟杰，李云兴，杨成，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：