一种双酶法控制环糊精包合物缓释的方法与流程

文档序号:14545679阅读:303来源:国知局

本发明涉及一种双酶法控制环糊精包合物缓释的方法,具体涉及环糊精包合物在环糊精糖基转移酶和糖化酶的共同作用下均匀、速度可控、彻底释放,以提高客体分子的最大利用率,属于食品、药品和纺织服装技术领域。



背景技术:

环糊精是由d-吡喃型葡萄糖单元通过α-(1→4)-糖苷键连接而成的一类环状低聚麦芽糖。根据葡萄糖单元的数目的不同(6-13个),环糊精可以分为α-、β-、γ-、δ-、······θ-环糊精等。除以上母体环糊精外,目前又出现了功能基团修饰环糊精、环糊精二聚体和环糊精高聚物等。环糊精是一种没有还原性的环式低聚糖,由环糊精糖基转移酶作用于淀粉而得,其含有一个亲水性外表面和一个疏水性内孔洞,这种环状结构允许环糊精包埋客体分子并形成内含复合物,这就是环糊精在食品、制药、纺织行业有很大应用潜力的原因。

由于环糊精表面分布着众多反应性羟基,同时具有一个疏水空腔,使其具有很多特别的性能,能与范围极其广泛的各类客体,比如有机分子、无机离子、配合物甚至惰性气体等,通过分子间相互作用形成主-客体包合物,从而对客体具有屏蔽、控制释放、活性保护等功能,因而广泛用到食品、医药和纺织领域。

而目前的研究仅着眼于环糊精包合物的制备以提高客体分子的水溶性、生物活性,而往往忽略了环糊精包合物中客体分子的利用率等问题。环糊精包合物在应用中主要存在如下问题:1)客体分子因一次性释放过快导致其生物活性降低;2)客体分子在自然条件缓慢释放,从而达不到预期的作用效果;3)环糊精包合物中空腔内的客体不能完全释放而造成客体分子不能完全利用等问题需要解决。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服了目前环糊精包合物中客体分子不能稳定的、可控的、完全利用的问题,提供了一种双酶法控制环糊精包合物缓释方法,使得客体分子得以均匀的、速度可控的、彻底而稳定的释放。

本发明的技术方案,一种双酶法控制环糊精包合物缓释的方法,步骤如下:

(1)混合溶液的制备:将环糊精和客体分子按照比例进行包合,制备得到环糊精包合物混合溶液;

(2)环糊精包合物的制备:将步骤(1)得到的混合溶液在真空条件下进行冷冻干燥,然后利用水或有机试剂对环糊精包合物混合物进行洗涤;对洗涤后所得溶液进行过滤,除去滤液,得到滤渣;将滤渣在真空干燥箱中烘干,制得环糊精包合物;

(3)反应底物溶液的制备:将步骤(2)所得环糊精包合物溶于磷酸盐缓冲溶液中,得到环糊精包合物质量浓度为0.05%-2%的反应底物溶液;

(4)双酶反应:在步骤(3)所得反应底物溶液加入环糊精糖基转移酶和糖化酶进行反应,使得客体分子均匀的、速度可控的、彻底释放。

所述环糊精包括α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、葡萄糖基-α-环糊精、葡萄糖基-β-环糊精、葡萄糖基-γ-环糊精、麦芽糖基-α-环糊精、麦芽糖基-β-环糊精、麦芽糖基-γ-环糊精、麦芽三糖基-α-环糊精、麦芽三糖基-β-环糊精或麦芽三糖基-γ-环糊精中的一种。

所述客体分子主要包括水不溶的客体分子、不稳定的客体分子、易挥发的客体分子和生物活性不稳定的客体分子。

所述客体分子具体为苯甲酸钠、香兰素、苏合香、β-胡萝卜素、姜黄素、番茄红素、布洛芬、克拉霉素、维生素a、维生素e、丙酸乙酯、戊酸、香芹酚、银杏酮酯、丁香油、玫瑰精油、β-紫罗兰酮、肉桂油、肉桂酸醛、桂利嗪、穿心莲内酯、苯海索、石墨烯、吲哚美辛、诺氟沙星、大蒜精油、水杨酸、人参皂苷、血红素、柔红霉素、亮绿、尼泊金乙酯、紫杉醇、丹皮酚、维胺酯、栀子黄色素、艾叶挥发油、腺苷、鱼腥草挥发油、氟苯尼考、替米考星、甲苯磺丁脲、双氯芬酸钠、阿司匹林、水飞蓟素、薄荷醇、薄荷油、人工麝香、葛根素、黄连素、青蒿油或黄酮类物质等物质。

步骤(1)具体如下:将环糊精与客体分子按照包合比为1:1-100进行包合,具体为在室温条件下搅拌10-24h,通过饱和溶液法制备得到环糊精包合物混合溶液。

步骤(2)具体如下:将步骤(1)得到的混合溶液在-50℃、10-30pa真空下进行冷冻干燥24-48h,然后利用水或有机试剂对环糊精包合物混合物进行洗涤1-3次;对洗涤后所得溶液进行过滤,得到滤渣,将滤渣在25-55℃、10-50pa的真空干燥箱中进行干燥6-24h,得到环糊精包合物。

步骤(2)中有机试剂为无水乙醇、正己烷、甲醇或乙醚中的一种。

步骤(3)具体如下:将步骤(2)所得环糊精包合物溶于ph为4.0-8.0、浓度为10mm-200mm的磷酸盐缓冲液中,得到质量浓度为0.05%-2%的反应底物溶液。

取步骤(3)所得反应底物溶液900μl于离心管中,加入1-500μl环糊精糖基转移酶cgtase和1-500μl糖化酶,置于30-60℃反应0.5-48h,使得双酶法控制环糊精包合物进行缓释。

本发明的有益效果:本发明环糊精包合物在环糊精糖基转移酶和糖化酶的共同作用下,客体分子释放速度可控的条件下,使得包合物中客体分子逐步稳定的从环糊精空腔中释放出来,以最大限度的利用包合物客体分子。

本发明能够应用于食品和纺织领域,可以持续稳定的保持体系中包合物客体分子(香精、香料和色素)均匀的、速度可控的、彻底释放,而非一次性释放,且此发明可以最大限度的利用客体分子。

本发明还能够应用于药物领域,可以根据包合物中客体分子的释放需求调节其释放速率,以达到药物均匀、速度可控、彻底释放。

附图说明

图1是实施例1中包合物中环糊精主体分子水解图。

具体实施方式

实施例1苯甲酸钠-β-环糊精包合物在双酶的作用下匀速、缓慢、彻底的释放

(1)取1.14g(0.001mol)β-环糊精溶于100ml水中,向β-环糊精的水溶液中加入0.15g(0.001mol)苯甲酸钠,室温的条件下搅拌12h;

(2)将步骤(1)得到的溶液在-50℃、10pa真空下进行冷冻干燥48h,得到苯甲酸钠-β-环糊精包合物的混合物,用-4℃的超纯水洗涤粉末3次,至冷水中无苯甲酸钠存在;

(3)将步骤(2)的溶液在45℃的条件下烘干,制得苯甲酸钠-β-环糊精包合物;

(4)将步骤(3)的苯甲酸钠-β-环糊精包合物溶于ph5.5的磷酸盐缓冲溶液中,制成1%的反应底物溶液;

(5)取步骤(4)溶液900μl于离心管中,加入50μlcgtase和50μl糖化酶反应,客体分子苯甲酸钠在6h的时长内速度均匀的彻底释放。

实施例2:香兰素-β-环糊精包合物在双酶的作用下匀速、缓慢、彻底的释放

(1)取1.14gβ-环糊精溶于100ml水中,向β-环糊精的水溶液中加入0.15g香兰素,室温的条件下搅拌12h;

(2)将步骤(1)得到的溶液在-50℃、30pa真空下进行冷冻干燥24h,得到香兰素-β-环糊精包合物的混合物,用乙醇洗涤粉末3次,至乙醇中无香兰素存在;

(3)将步骤(2)在25℃的条件下烘干,制得香兰素-β-环糊精包合物;

(4)将步骤(3)粉末溶于ph5.5的磷酸盐缓冲溶液中,制成1%的反应底物溶液;

(5)取步骤(4)溶液900μl于离心管中,加入200μlcgtase和200μl糖化酶反应,客体分子香兰素在2h的时长内速度均匀的彻底释放。

实施例3:β-胡萝卜素-γ-环糊精包合物在双酶的作用下匀速、缓慢、彻底的释放

(1)取2.27gγ-环糊精溶于100ml水中,向γ-环糊精的水溶液中加入0.53gβ-胡萝卜素正己烷溶液,室温避光的条件下搅拌12h;

(2)将步骤(1)得到的液体在-50℃、20pa真空下冷冻干燥36h,得到β-胡萝卜素-γ-环糊精包合物的混合物,用乙醇洗涤粉末3次,至乙醇中无β-胡萝卜素存在;

(3)将步骤(2)的溶液在30℃的条件下避光烘干,制得β-胡萝卜素-γ-环糊精包合物;

(4)将步骤(3)粉末溶于ph5.5的磷酸盐缓冲溶液中,制成1%的反应底物溶液;

(5)取步骤(4)溶液900μl于离心管中,加入10μlcgtase和10μl糖化酶反应,客体分子β-胡萝卜素在13h的时长内速度均匀的稳定释放。

实施例4:香兰素-麦芽糖基-β-环糊精包合物在双酶的作用下匀速、缓慢、彻底的释放

(1)取1.14g麦芽糖基-β-环糊精溶于100ml水中,向麦芽糖基-β-环糊精的水溶中加入0.15g香兰素,室温的条件下搅拌12h;

(2)将步骤(1)得到的液体在-50℃、15pa真空下冷冻干燥48h,得到香兰素-麦芽糖基-β-环糊精包合物的混合物,用乙醇洗涤粉末3次,至乙醇中无香兰素存在;

(3)将步骤(2)的溶液在30℃的条件下烘干,制得香兰素-麦芽糖基-β-环糊精包合物;

(4)将步骤(3)粉末溶于ph5.5的磷酸盐缓冲溶液中,制成1%的反应底物溶液;

(5)取步骤(4)溶液900μl于离心管中,加入10μlcgtase和10μl糖化酶反应,客体分子香兰素在20h的时长内速度均匀的稳定释放。

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