CN109550054A - 一种短链烷基膦酸囊泡的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种短链烷基膦酸囊泡的制备方法，属于囊泡制备技术领域。其以烷基链长小于12的短链烷基膦酸为原料，在胺类或氨基酸作用下，在水溶液环境自组装形成囊泡。本发明烷基膦酸在水体系中自组装形成囊泡，以生物体内主要脂肪酸为自组装，相容性好，有利于协同运载，为O/W运载体系开发提供了一条新的可实施的有效途径。
Description
技术领域
本发明属于囊泡制备技术领域，具体涉及一种短链烷基膦酸囊泡的制备方法。
背景技术
囊泡是膜状结构，其中空结构与原始生物细胞相似。基于囊泡与细胞膜结构的相似性具有独特的生物膜物理和仿生化学优势。生物囊泡主要由两亲物质组装形成，例如磷脂，脂肪酸。两亲分子具有使表面能最小化的先天趋势，并且稳定性来自亲溶剂/疏溶剂相互作用。两亲分子是可以自组装形成稳定囊泡的主要类别的分子， 囊泡具有边界的亲水性特性已经用于研究简单膜上的养分吸收和包封的催化反应。一般而言，囊泡的自发形成需要分子结构的最佳曲率，以满足将分子包装成双层的几何要求，同时保持烷基链的流动性。尽管有广泛的两亲分子可用，但解决超短分子结构和囊泡形成之间关系仍然是巨大挑战。Hsia通过热力学分析了囊泡形成以及确定闭合球形囊泡形成的条件和相图。Richens监测了脂质囊泡之间的自发带电脂质转移的荧光信号的变化。
囊泡(vesicle)作为一种重要的自组装纳米结构，是由特殊分子自发形成，有序排列的双层或多层膜形成一种纳米空心结构，具有运载、增溶、缓释等特点，广泛应用于药品、食品等行业。在食品工业中，囊泡在食品中主要的应用包括改善食品成分的质构，封装食品原料或添加剂，控制风味物质的释放以及提高营养物质的利用率。如将蛋白酶封装在磷脂囊泡中，够在奶酪凝结中保持良好的活性；将乳酸链球菌肽包埋在囊泡中，实现腐败微生物的地方定向释放，抑制奶酪的腐败。囊泡也广泛应用于功能性食品添加剂中：将添加剂封包于囊泡中，可有效减少这些物质在加工保存中的损失，提高脂溶性添加剂的溶解度，增强其吸收率，添加剂以这种方式进入体内后，还可以其免受体内消化液的破坏作用，并具有定向控释的效果；维生素C和维生素E包埋在囊泡中，以增强口服效果，添加到营养品中，生物活性得到了较好的保护。
囊泡用作抗肿瘤药物的载体时，能够降低包埋药物的毒性，克服耐药性，提高治疗效果。Kakinuma利用热敏性脂质体，通过给大鼠脑部加热，增加了药物在脑部肿瘤部位的聚集，提高疗效。Kubo利用磁性脂质体治疗仓鼠的骨内瘤，发现其靶向治疗效果明显；囊泡还可以用作抗菌药物和激素药物的载体，并具有良好的效果。
发明内容
本发明的目的在于设计提供一种短链烷基膦酸囊泡的制备方法的技术方案。该方法采用生物相溶性的烷基膦酸为原料，生物相容性好，可应用于食品、保健品、化妆品、医药、生物化工等领域，特别适合生物药物运载体系，具有提高生物相容性、pH响应等优势。
所述的一种短链烷基膦酸囊泡的制备方法，其特征在于以烷基链长小于12的短链烷基膦酸为原料，在胺类或氨基酸作用下，在水溶液环境自组装形成囊泡。
所述的一种短链烷基膦酸囊泡的制备方法，其特征在于将烷基膦酸溶于水相溶液，加入胺类或氨基酸质子化。
所述的一种短链烷基膦酸囊泡的制备方法，其特征在于所述烷基膦酸按摩尔比1-5:0.5的比例与胺类或氨基酸混合均匀。
所述的一种短链烷基膦酸囊泡的制备方法，其特征在于所述烷基膦酸的碳链大于2且小于12。
所述的一种短链烷基膦酸囊泡的制备方法，其特征在于调节pH值=6.5-9.5，接近pKa值。
所述的一种短链烷基膦酸囊泡的制备方法，其特征在于所述烷基膦酸囊泡粒径范围为60-280nm。
所述的一种短链烷基膦酸囊泡的制备方法，其特征在于所述水相溶液为去离子水或pH在6-8的缓冲溶液。
上述的一种短链烷基膦酸囊泡的制备方法，设计合理，与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明提供了一种以烷基膦酸在水体系中自组装形成囊泡方法，可用于水溶性溶剂环境，提高水体系运载有效浓度。使用本发明的囊泡运载体系生物相溶性好，可以有效增溶，并且可大幅度提高生物利用度，符合药物运载体系的需求。
2、本发明烷基膦酸在水体系中自组装形成囊泡作为一种新型的水相低毒载体，粒径范围60-400nm，符合研究资料，粒径在几百纳米左右更易被细胞吞噬，有利于被负载成分达到靶向目标。同时，对负载成分有一定缓释作用。
3、本发明烷基膦酸在水体系中自组装形成囊泡，以生物体内主要磷脂代谢产物烷基膦酸为自组装，相容性好，有利于协同运载，为O/W运载体系开发提供了一条新的可实施的有效途径。
附图说明
图1 为实施例1中烷基膦酸囊泡图，其中（a）分散在等摩尔的50mM L-Ser中的己基膦酸（6 PAC）的DLS和(b)ζ-电位随温度的变化；PAC混合D-Ser或L-Ser的ζ-电位作为链长的函数；插图：25°C时样品的DLS光谱；（c）（d）50mM PAc / Ser混合物在溶液中显示其球形结构。
图2 为FT-IR谱图对照，图中分别为链长为2到8烷基膦酸FT-IR谱图。
具体实施方式
以下结合实施例来进一步说明本发明。
实施例1
一种烷基膦酸囊泡的制备方法，将乙基膦酸、丁基膦酸、已基膦酸或庚基膦酸和丝氨酸按5mmol/L和0.5mmol/L溶解于去离子水中混合，搅拌5-10min，平衡10-60min，调节pH=6.5-7.5，即可制得自组装囊泡溶液。
通过动态光散射显示烷基膦酸和丝氨酸自组装形成囊泡的粒径为300-400nm（图1），同时低温透射电子显微观察到球形囊泡结构，表明形成均一稳定的烷基膦酸囊泡。
实施例2
不同链长烷基膦酸囊泡形成光谱分析实验：将乙基膦酸、丁基膦酸、已基膦酸或庚基膦酸和丝氨酸按5mmol/L和0.5mmol/L溶解于水中并均匀混合，调节pH=6.5-7.5。
取样进行傅里叶红外光谱进行400-4000cm-1扫描：图2为链长为2到8烷基膦酸和丝氨酸自组装形成囊泡的FT-IR谱图变化，在2800cm-1和3000 cm-1出峰位移及裂峰表明烷基膦酸形成氢键，进一步证明烷基膦酸自组装形成囊泡。
实施例3
在不同链长烷基膦酸与乙胺形成囊泡实验：乙基膦酸、丁基膦酸、已基膦酸或庚基膦酸和乙胺按0.2mmol/L和0.1mmol/L溶解于水中并均匀混合，调节pH=6.5-9.5。取样通过动态光散射和透射电子显微进行形貌表征均能形成囊泡。
实施例4
在不同链长烷基膦酸与D-丝氨酸形成囊泡实验：将乙基膦酸、丁基膦酸、已基膦酸或庚基膦酸和D-丝氨酸0.2mmol/L和0.2mmol/L溶解于去离子水中并均匀混合，取不同pH范围进行表征。同样可得，样品通过动态光散射和透射电子显微在pH6.5与pH9.5存在相转变过程。
实施例5
碱性氨基酸与烷基膦酸形成囊泡实验：将庚基膦酸和组氨酸，或苯丙氨酸，或赖氨酸按0.2mmol/L和0.2mmol/L溶解于去离子水中并均匀混合，调节pH值=6.5-9.5，即可制得自组装囊泡溶液。取样通过动态光散射和透射电子显微进行形貌表征均能形成囊泡。
Claims (7)
1.一种短链烷基膦酸囊泡的制备方法，其特征在于以烷基链长小于12的短链烷基膦酸为原料，在胺类或氨基酸作用下，在水溶液环境自组装形成囊泡。
2.如权利要求1所述的一种短链烷基膦酸囊泡的制备方法，其特征在于将烷基膦酸溶于水相溶液，加入胺类或氨基酸质子化。
3.如权利要求1或2所述的一种短链烷基膦酸囊泡的制备方法，其特征在于所述烷基膦酸按摩尔比1-5:0.5的比例与胺类或氨基酸混合均匀。
4.如权利要求1所述的一种短链烷基膦酸囊泡的制备方法，其特征在于所述烷基膦酸的碳链大于2且小于12。
5.如权利要求1所述的一种短链烷基膦酸囊泡的制备方法，其特征在于调节pH值=6.5-9.5，接近pKa值。
6.如权利要求1所述的一种短链烷基膦酸囊泡的制备方法，其特征在于所述烷基膦酸囊泡粒径范围为60-280nm。
7.如权利要求2所述的一种短链烷基膦酸囊泡的制备方法，其特征在于所述水相溶液为去离子水或pH在6-8的缓冲溶液。
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| CN106562931A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-04-19 | 浙江科技学院 | 一种短链脂肪酸囊泡的制备方法 |
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