CN113599281A - 胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒，其特征为球形，或类球形，里面包封有三种酶解获得的小分子胶原多肽。制造方法包括以下步骤：(1)提取胶原蛋白；(2)利用(1)中提取的胶原蛋白制备小分子胶原多肽；(3)将(2)中制备的小分子胶原多肽进行包封，制备胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒。技术优点是有效成分易于渗透到皮肤深层并扩散、美容保健作用具有叠加效应、可以在皮肤内降解并被细胞作为营养吸收等。包封后的纳米缓释颗粒在生理盐水中溶胀后直径是100nm～900nm，可用作高档化妆品主要功效成分或添加剂，能够延长化妆品保质期，可使皮肤变得光滑细腻、富有弹性，以及抗皱、抗辐射、抗感染作用。
Description
技术领域
本发明属于生物医用材料领域，特别是涉及一种胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒及其制造方法，可用作高档化妆品主要功效成分或添加剂，具有使皮肤变得光滑细腻、富有弹性，以及抗皱、抗辐射、抗感染作用。
背景技术
胶原蛋白具有重要的美容作用：胶原蛋白中含有大量保湿因子——甘氨酸、羟脯胺酸、羟赖氨酸，能够提高组织细胞的储水能力，使皮肤富有弹性；供给皮肤营养，延缓皮肤衰老，减少皱纹产生；促进皮肤损伤修复，减少疤痕形成；辐射防护功能等。胶原蛋白常用于化妆品添加剂。但是，由于胶原蛋白分子量大，不易被皮肤吸收，在化妆品中常用小分子胶原多肽代替。
羧甲基壳聚糖为壳聚糖衍生物，来源于从海洋动物虾蟹的皮、壳中提取的甲壳素。羧甲基壳聚糖分为O-羧甲基壳聚糖(O-CMCS)、N-羧甲基壳聚糖(N-CMCS)和N，O-羧甲基壳聚糖(N，O-CMCS)，都是可降解生物材料，具有良好的生物相容性、抗辐射、抗细菌、抗病毒、抗肿瘤以及保湿功能，适于制作高档化妆品。
由于羧甲基壳聚糖水溶性好，可用于制造纳米缓释颗粒，以增强生物活性物质的作用效果。如果将小分子胶原多肽包封在羧甲基壳聚糖纳米颗粒中进行缓释，必将增强小分子胶原多肽的作用效果。再加上羧甲基壳聚糖本身的美容保健功能，胶原多肽缓释羧甲基壳聚糖纳米颗粒作为化妆品添加剂，可以克服直接使用胶原蛋白(或小分子胶原多肽)化妆品的缺陷，取得更好的美容保健效果。
发明内容
本发明的目的就是为了克服现有胶原蛋白、小分子胶原多肽直接在化妆品中应用时的缺陷，将三种蛋白酶依次水解后筛选获得的小分子胶原多肽(分子量2kDa～3kDa)包封在羧甲基壳聚糖纳米颗粒中进行缓释，通过多种效应联合作用，达到更好的美容保健效果。
实现上述目的的本发明的技术方案为：胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒为球形，或类球形，里面包封有三种酶解获得的小分子胶原多肽。包封后的该纳米缓释颗粒在生理盐水中溶胀后直径是100nm～900nm，具体大小由所用的羧甲基壳聚糖类型、纳米颗粒形成方法以及包封的小分子胶原多肽质量决定。制造纳米缓释颗粒的羧甲基壳聚糖类型可以是O-羧甲基壳聚糖(O-CMCS)、N-羧甲基壳聚糖(N-CMCS)和N，O-羧甲基壳聚糖(N，O-CMCS)中的一种、二种或三种。
本发明的技术方案还涉及上述胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒制造方法，该方法包括以下步骤：(1)提取胶原蛋白；(2)利用(1)中提取的胶原蛋白制备小分子胶原多肽；(3)将(2)中制备的小分子胶原多肽进行包封，制备胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒。
上述步骤(1)中，提取胶原蛋白的方法是：新鲜深海鱼皮→自来水洗涤3次，沥干→蒸馏水洗涤3次，沥干→加入0.5mol/L柠檬酸(料液比1∶30)，4℃提取36h℃→过滤，去掉滤渣→滤液离心(8000rpm，15min)，去掉沉淀→上清液加入硫酸钠或硫酸铵，盐析→收集析出的胶原蛋白→透析→冷冻干燥→胶原蛋白成品。胶原蛋白也可来自深海鱼类的鳞，或从陆地动物猪、牛、羊的皮中提取。
上述步骤(2)中，小分子胶原多肽的制备方法是：5％～7％的胶原蛋白溶液→70℃水浴15min→加入木瓜蛋白酶(温度60℃、pH6.0、酶解时间3h、酶用量2500U/g)、胰蛋白酶(温度37℃、pH8.0、酶解时间5h、酶用量6000U/g)、糜蛋蛋白酶(温度37℃、pH8.0、酶解时间5h、酶用量3000U/g)、胃蛋白酶(温度37℃、pH2.0、酶解时间3h、酶用量3000U/g)、风味蛋白酶(温度55℃、pH8.0、酶解时间5h、酶用量3000U/g)中的任意三种依次进行消化(每种酶加入前，预先调节胶原蛋白溶液的温度和pH；三种酶的加入顺序为酶解温度从低到高，若酶解温度相同、pH不同，则按照pH从高到低的顺序依次加入，若酶解温度、pH都相同，则同时加入)→三种酶依次反应完毕后，所得多肽溶液90℃水浴15min→冷却至室温，12000rpm离心20min→弃掉沉淀，上清液进行超滤，分离分子量为2kDa～3kDa的小分子多肽→冷冻干燥→小分子胶原多肽成品。
上述步骤(3)中，胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒的制备方法是：2mg/ml的羧甲基壳聚糖溶液，调节pH为2.0→向羧甲基壳聚糖溶液中加入小分子胶原多肽，使小分子胶原多肽浓度为0.5mg/ml→向羧甲基壳聚糖溶液中缓慢滴加1.5mg/ml的TPP(多聚磷酸盐)溶液，边滴加边搅拌→待反应1h后，12000rpm离心15min→冷冻干燥→胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒成品。多聚磷酸盐∶小分子胶原多肽∶羧甲基壳聚糖＝1∶2∶8。
以上为离子凝胶法制备纳米缓释颗粒。也可用CaCl2(氯化钙)法制备纳米缓释颗粒，方法是：0.5mg/ml的羧甲基壳聚糖溶液→向羧甲基壳聚糖溶液中加入小分子胶原多肽，使小分子胶原多肽浓度为0.15mg/ml→向羧甲基壳聚糖溶液中缓慢滴加1mg/ml的CaCl2溶液，边滴加边搅拌→待反应1h后，12000rpm离心15min→冷冻干燥→胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒成品。CaCl2∶小分子胶原多肽∶羧甲基壳聚糖＝20∶7∶25。
本发明的技术方案具有的优点包括：①胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒缓释的是多种酶解获得的分子量为2kDa～3kDa的小分子胶原多肽，皮肤吸收效果好，具有保湿、抗辐射、抗皱、促进皮肤伤口愈合、使皮肤具有弹性、延缓皮肤衰老等功能；②胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒中的羧甲基壳聚糖具有保湿、促进皮肤伤口愈合、抗感染(抗菌、抗病毒)、抗辐射、抗肿瘤等功能；③小分子胶原多肽、羧甲基壳聚糖的美容保健作用具有叠加效应；④胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米颗粒本身具有的表面效应、小尺寸效应以及宏观量子隧道效应，使颗粒中的有效成分——羧甲基壳聚糖和小分子胶原多肽易于渗透到皮肤深层并扩散，能够更好地发挥有效成分的作用；⑤胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒中的羧甲基壳聚糖可以在皮肤内降解并被细胞作为营养吸收；⑥胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒具有较好的抗菌作用，作为化妆品添加剂，能够延长化妆品保质期。
附图说明
附图1是本发明的剖视图；图中，1、羧甲基壳聚糖，2、小分子胶原多肽。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行具体描述。如图所示，胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒为球形，或类球形，由羧甲基壳聚糖1及其包封的小分子胶原多肽2组成，在生理盐水中溶胀后直径为100nm～900nm，具体大小由所用的羧甲基壳聚糖类型、纳米颗粒形成方法以及包封的小分子胶原多肽质量决定。
胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒的制造方法如下：
(1)提取胶原蛋白；
(2)利用(1)中提取的胶原蛋白制备小分子胶原多肽；
(3)将(2)中制备的小分子胶原多肽进行包封，制备胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒。
上述步骤(1)中，提取胶原蛋白的方法是：新鲜深海鱼皮→自来水洗涤3次，沥干→蒸馏水洗涤3次，沥干→加入0.5mol/L柠檬酸(料液比1∶30)，4℃提取36h℃→过滤，去掉滤渣→滤液离心(8000rpm，15min)，去掉沉淀→上清液加入硫酸钠或硫酸铵，盐析→收集析出的胶原蛋白→透析→冷冻干燥→胶原蛋白成品。胶原蛋白也可来自深海鱼类的鳞，或从陆地动物猪、牛、羊的皮中提取。
上述步骤(2)中，小分子胶原多肽的制备方法是：5％～7％的胶原蛋白溶液→70℃水浴15min→加入木瓜蛋白酶(温度60℃、pH6.0、酶解时间3h、酶用量2500U/g)、胰蛋白酶(温度37℃、pH8.0、酶解时间5h、酶用量6000U/g)、糜蛋蛋白酶(温度37℃、pH8.0、酶解时间5h、酶用量3000U/g)、胃蛋白酶(温度37℃、pH2.0、酶解时间3h、酶用量3000U/g)、风味蛋白酶(温度55℃、pH8.0、酶解时间5h、酶用量3000U/g)中的任意三种依次进行消化(每种酶加入前，预先调节胶原蛋白溶液的温度和pH；三种酶的加入顺序为酶解温度从低到高，若酶解温度相同、pH不同，则按照pH从高到低的顺序依次加入，若酶解温度、pH都相同，则同时加入)→三种酶依次反应完毕后，所得多肽溶液90℃水浴15min→冷却至室温，12000rpm离心20min→弃掉沉淀，上清液进行超滤，分离分子量为2kDa～3kDa的小分子多肽→冷冻干燥→小分子胶原多肽成品。
上述步骤(3)中，胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒的制备方法是：2mg/ml的羧甲基壳聚糖溶液，调节pH为2.0→向羧甲基壳聚糖溶液中加入小分子胶原多肽，使小分子胶原多肽浓度为0.5mg/ml→向羧甲基壳聚糖溶液中缓慢滴加1.5mg/ml的TPP(多聚磷酸盐)溶液，边滴加边搅拌→待反应1h后，12000rpm离心15min→冷冻干燥→胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒成品。多聚磷酸盐∶小分子胶原多肽∶羧甲基壳聚糖＝1∶2∶8。
以上为离子凝胶法制备纳米缓释颗粒。也可用CaCl2(氯化钙)法制备纳米缓释颗粒，方法是：0.5mg/ml的羧甲基壳聚糖溶液→向羧甲基壳聚糖溶液中加入小分子胶原多肽，使小分子胶原多肽浓度为0.15mg/ml→向羧甲基壳聚糖溶液中缓慢滴加1mg/ml的CaCl2溶液，边滴加边搅拌→待反应1h后，12000rpm离心15min→冷冻干燥→胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒成品。CaCl2∶小分子胶原多肽∶羧甲基壳聚糖＝20∶7∶25。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.本发明公开了一种胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒，其特征在于，胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒为球形，或类球形，里面包封有三种酶解获得的小分子胶原多肽。包封后的该纳米缓释颗粒在生理盐水中溶胀后直径是100nm～900nm，具体大小由所用的羧甲基壳聚糖类型、纳米颗粒形成方法以及包封的小分子胶原多肽质量决定。制造纳米缓释颗粒的羧甲基壳聚糖类型可以是O-羧甲基壳聚糖(O-CMCS)、N-羧甲基壳聚糖(N-CMCS)和N，O-羧甲基壳聚糖(N，O-CMCS)中的一种、二种或三种。
2.根据权利要求1所述的胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)提取胶原蛋白；(2)利用(1)中提取的胶原蛋白制备小分子胶原多肽；(3)将(2)中制备的小分子胶原多肽进行包封，制备胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒。
3.根据权利要求2所述的胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒制造方法，其特征在于，上述步骤(1)中，提取胶原蛋白的方法是：新鲜深海鱼皮→自来水洗涤3次，沥干→蒸馏水洗涤3次，沥干→加入0.5mol/L柠檬酸(料液比1∶30)，4℃提取36h℃→过滤，去掉滤渣→滤液离心(8000rpm，15min)，去掉沉淀→上清液加入硫酸钠或硫酸铵，盐析→收集析出的胶原蛋白→透析→冷冻干燥→胶原蛋白成品。
4.根据权利要求3所述的胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒制造方法，其特征在于，胶原蛋白也可从深海鱼类的鳞以及陆地动物猪、牛、羊的皮中提取。
5.根据权利要求2所述的胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒制造方法，其特征在于，上述步骤(2)中，小分子胶原多肽的制备方法是：5％～7％的胶原蛋白溶液→70℃水浴15min→加入木瓜蛋白酶(温度60℃、pH6.0、酶解时间3h、酶用量2500U/g)、胰蛋白酶(温度37℃、pH8.0、酶解时间5h、酶用量6000U/g)、糜蛋蛋白酶(温度37℃、pH8.0、酶解时间5h、酶用量3000U/g)、胃蛋白酶(温度37℃、pH2.0、酶解时间3h、酶用量3000U/g)、风味蛋白酶(温度55℃、pH8.0、酶解时间5h、酶用量3000U/g)中的任意三种依次进行消化(每种酶加入前，预先调节胶原蛋白溶液的温度和pH；三种酶的加入顺序为酶解温度从低到高，若酶解温度相同、pH不同，则按照pH从高到低的顺序依次加入，若酶解温度、pH都相同，则同时加入)→三种酶依次反应完毕后，所得多肽溶液90℃水浴15min→冷却至室温，12000rpm离心20min→弃掉沉淀，上清液进行超滤，分离分子量为2kDa～3kDa的小分子多肽→冷冻干燥→小分子胶原多肽成品。
6.根据权利要求2所述的胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒制造方法，其特征在于，上述步骤(3)中，采用离子凝胶法，制备胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒的方法是：2mg/ml的羧甲基壳聚糖溶液，调节pH为2.0→向羧甲基壳聚糖溶液中加入小分子胶原多肽，使小分子胶原多肽浓度为0.5mg/ml→向羧甲基壳聚糖溶液中缓慢滴加1.5mg/ml的TPP(多聚磷酸盐)溶液，边滴加边搅拌→待反应1h后，12000rpm离心15min→冷冻干燥→胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒成品。
7.根据权利要求6所述的胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒制造方法，其特征在于，多聚磷酸盐∶小分子胶原多肽∶羧甲基壳聚糖＝1∶2∶8。
8.根据权利要求2所述的胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒制造方法，其特征在于，上述步骤(3)中，采用CaCl2(氯化钙)法，制备胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒的方法是：0.5mg/ml的羧甲基壳聚糖溶液→向羧甲基壳聚糖溶液中加入小分子胶原多肽，使小分子胶原多肽浓度为0.15mg/ml→向羧甲基壳聚糖溶液中缓慢滴加1mg/ml的CaCl2溶液，边滴加边搅拌→待反应1h后，12000rpm离心15min→冷冻干燥→胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒成品。
9.根据权利要求8所述的胶原多肽羧甲基壳聚糖纳米缓释颗粒制造方法，其特征在于，CaCl2∶小分子胶原多肽∶羧甲基壳聚糖＝20∶7∶25。
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