[发明专利]γ-聚谷氨酸/壳聚糖纳米胶囊的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及γ-聚谷氨酸的应用领域，具体是利用γ-聚谷氨酸和壳聚糖为原料制备γ-PGA/CS纳米胶囊的一种方法。

背景技术

γ-聚谷氨酸(γ-Polyglutamic acid, γ-PGA)是一种由D-或L-谷氨酸通过α-氨基和γ-羧基形成γ-谷氨酰胺键结合而成的阴离子聚合物。γ-PGA是一种水溶性可生物降解的高分子物质，具有可食用性、无毒性、粘结性、保湿性等特点，其应用非常广泛。在目前的研究报道中，γ-PGA主要是作为药物载体、生物黏合剂用于附加值比较高的医药领域，其次γ-PGA也可以作为絮凝剂、重金属螯合剂用于水处理方面，还可以作为保水剂及水果、蔬菜的防冻剂、保鲜剂用于食品、保健品和化妆品中。γ-PGA分子结构中存在着大量有活性的游离羧基因而是一种阴离子聚合物。

γ-PGA作为药物载体通常有两种方式：一种是利用聚乙二醇、L-苯丙氨酸、苄胺以及醇等对γ-PGA的修饰；另一种方式是直接与喜树碱、紫杉酚、青霉胺和顺铂等药物结合，通过这种方式制得的γ-PGA-药物复合物对药物的水溶性、半衰期、毒性以及缓释性等都有一定的改进。

壳聚糖是甲壳素脱乙酰基后的产物，其活性基团为脱乙酰基后的氨基，由于分子结构中存在一定量的氨基，CS是一种弱碱也是目前唯一的天然的阳离子聚合物。CS具有良好的生物相容性、安全性和免疫刺激活性，同时还具有降血脂、降胆固醇、抗菌、增加免疫等生理活性是一种很好的天然生物医药材料。

具有缓释或者控释功能的微球或微胶囊的研究是当今的热点，其可以用于医药领域也可以用于食品及香精香料领域。目前常用于制备微胶囊的方法有乳化法、喷雾干燥法以及复合凝聚法等。这些方法的工艺相对比较复杂，制备条件比较苛刻，同时由于反应体系中存在多种原料，容易引起一定的副反应带来副产物。

综上所述，将γ-PGA与壳聚糖组合到一起制成纳米胶囊将具有（1）超小的体积可以通过最细的毛细血管，避免巨噬细胞迅速清除，因此其在血液中持续时间大大延长；（2）可以穿透细胞和组织间隙到达靶器官，如肝脏、脾、肺、脊髓和淋巴；（3）可以通过生物降解性能、pH 值、离子及材料的温度敏感性控制其释放；（4）可以提高药效并减少毒副作用等性质，可以用于输送药物、多肽、蛋白质、疫苗、核酸、基因等。且目前未见有将γ-PGA与壳聚糖组合到一起制成纳米胶囊的报道。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种γ-聚谷氨酸和壳聚糖纳米胶囊。

奔发明的目的之二，提供一种通过聚电解质自组装的方式进行复凝聚法制得γ-聚谷氨酸和壳聚糖纳米胶囊的方法。

本发明的目的在于提供一种利用γ-聚谷氨酸和壳聚糖通过聚电解质自组装的方式进行复凝聚法制得纳米胶囊的一种方法。

本发明的技术方案

一种γ-PGA/CS纳米胶囊，将原料γ-聚谷氨酸（γ-PGA）和壳聚糖（CS）及Mg²⁺的配比按γ-PGA：CS：Mg²⁺为1mg：1～90mg：2～90mol，利用聚电解质自组装原理制得微胶囊，即首先配制不同浓度的γ-聚谷氨酸水溶液和壳聚糖醋酸溶液，在一定浓度Mg²⁺离子存在下，通过边滴加边搅拌的方式得到纳米胶囊溶液，然后干燥得到γ-聚谷氨酸/壳聚糖纳米胶囊。

一种γ-PGA/CS纳米胶囊的制备方法，包括如下步骤：

（1）、溶液的配制：

①、称取γ-PGA固体溶于超纯水中，得到质量浓度为0.05 mg/mL～5 mg/mL的γ-PGA水溶液，调节pH值为6.0～8.0；

②、称取CS固体溶于1%的醋酸溶液中，得到质量浓度为0.1 mg/mL～10 mg/mL的CS醋酸溶液，调节pH值为3.0～6.0；

③、称取MgSO₄·7H₂O溶解于步骤②所得溶液中，控制Mg²⁺的浓度为0mol/L～2mol/mL，得到Mg²⁺的CS醋酸溶液；

（2）、将步骤（1）中：①所得的γ-PGA水溶液通过边滴加边搅拌的方式加入③所得的Mg²⁺的CS醋酸溶液中，滴加速度为0.5mL/h～5mL/h，搅拌速度为50r/min～200r/min，最终得γ-PGA水溶液与含Mg²⁺的CS醋酸溶液的混合液；