CN116077461A - 一种基于益生菌的肠道内药物递送微胶囊及其制备方法和应用 - Google Patents
一种基于益生菌的肠道内药物递送微胶囊及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种基于益生菌的肠道内药物递送微胶囊及其制备方法和应用，属于微生物技术领域。将多巴胺和脂质双分子依次包裹益生菌后，得到；所述益生菌包括乳杆菌、乳球菌、双歧杆菌以及罗伊氏菌中的一种或多种。益生菌生物利用率高；作为肠道内共生的益生菌，安全性高；益生菌黏附于肠道内，源源不断产生药物的方式使药物浓度更加恒定；可通过改变益生菌的种类控制不同药物的递送；有望实现在退行性神经性疾病，代谢类疾病等多种疾病中的应用。
Description
技术领域
本发明涉及微生物技术领域，尤其涉及一种基于益生菌的肠道内药物递送微胶囊及其制备方法和应用。
背景技术
益生菌已被广泛用作口服制剂和食品添加剂，它们通过合成和释放神经递质并调节肠道内益生菌的丰度而使宿主受益。它们被认为是多种疾病的替代疗法，具有公认的安全性。然而，由于胃液的强酸和活性酶环境，益生菌将被严重破坏，导致结构损伤和生物活性丧失。因此，到达肠道后，大多数细菌死亡或严重受伤，其代谢能力严重受损，这对于药物的递送效果并不理想。粪菌移植和抗生素治疗可以主要通过提高产生有益代谢产物的细菌的丰度来改善疾病。然而，粪菌移植存在一些问题，例如操作复杂、供体要求严格、来源有限、不稳定以及患者接受度差。使用抗生素可能引发抗生素耐药性和肠道微生物群紊乱等副作用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于益生菌的肠道内药物递送微胶囊及其制备方法和应用，采用本发明提供的微胶囊能够实现将益生菌在肠道内递送，不受肠道环境的损伤。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种基于益生菌的肠道内药物递送微胶囊，将多巴胺和脂质双分子依次包裹益生菌后，得到；
所述益生菌包括乳杆菌、乳球菌、双歧杆菌以及罗伊氏菌中的一种或多种。
优选的，所述脂质双分子的原料包括大豆卵磷脂、胆固醇和维生素E。
优选的，所述大豆卵磷脂、胆固醇和维生素E的质量比为4:2:1。
本发明还提供了上述技术方案所述的肠道内药物递送微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
1)将所述益生菌与缓冲液、多巴胺混合，旋涡、离心后，得到多巴胺包裹菌；
2)将所述脂质双分子与步骤1)得到的多巴胺包裹菌、氯化钙混合，旋涡、离心后，得到的沉淀为肠道内药物递送微胶囊。
优选的，所述缓冲液包括Tris-HCl或PBS溶液，所述缓冲液的pH值为5～8。
优选的，所述步骤1)益生菌与缓冲液、多巴胺混合，得到混合物，所述混合物中多巴胺的浓度为0.01～1000mg/ml；
所述混合物中益生菌的数量为1×102～1×108CFU。
优选的，所述步骤1)旋涡的条件包括：先旋涡1～10min，再每10～100min旋涡1～10min，10～1000min后进行洗涤；
所述步骤2)旋涡的时间为10～100min。
优选的，所述步骤2)脂质双分子的制备方法包括：
将所述大豆卵磷脂、胆固醇和维生素E溶于易挥发的有机溶剂中，除去有机溶剂后，与盐缓冲液混合、超声处理，经无菌微孔滤膜过滤，得到的滤液中含有脂质双分子。
本发明提供的微胶囊中的益生菌免受肠道内环境影响的机理为：
选取植物乳杆菌、青春双歧杆菌作为短链脂肪酸药物产生活细胞工厂，具有双层胶囊外衣，第一涂层为多巴胺涂层包裹，多巴胺在碱性溶液中具有氧化自聚合能力的特性能够保证其在益生菌表明的涂层包裹，自聚合后的聚多巴胺含有大量氨基分子内环化形成的DHI结构可以赋予益生菌在肠道内的黏附功能；第二涂层为脂质体双分子层，脂质双分子层通过反向蒸发法合成，然后通过简单的涡旋实现磷脂双分子层重排，从而包裹在益生菌表面，脂质在胃酸中可以保持稳定，到达肠道后才会在脂肪酶的水解下壳层破裂，脂质双分子层赋予益生菌抵抗恶劣微环境的能力，保护益生菌免受胃肠道环境的损伤。
本发明的有效果为：
(1)益生菌生物利用率高；
(2)作为肠道内共生的益生菌，安全性高；
(3)益生菌黏附于肠道内，源源不断产生药物的方式使药物浓度更加恒定；
(4)可通过改变益生菌的种类控制不同药物的递送；
(5)有望实现在退行性神经性疾病，代谢类疾病等多种疾病中的应用。
附图说明
图1为植物乳杆菌的多巴胺涂层包裹图；
图2为植物乳杆菌的脂质双分子层包裹图；
图3为益生菌在肠道内黏附增加图。
具体实施方式
本发明提供了一种基于益生菌的肠道内药物递送微胶囊，将多巴胺和脂质双分子依次包裹益生菌后，得到；所述益生菌包括乳杆菌、乳球菌、双歧杆菌以及罗伊氏菌中的一种或多种。在本发明中，所述益生菌优选为植物乳杆菌和/或青春双歧杆菌。
在本发明中，所述脂质双分子的原料优选包括大豆卵磷脂、胆固醇和维生素E。在本发明中，所述大豆卵磷脂、胆固醇和维生素E的质量比优选为4:2:1。在本发明中，所述脂质双分子的制备方法优选包括：将所述大豆卵磷脂、胆固醇和维生素E溶于易挥发的有机溶剂中，除去有机溶剂后，与盐缓冲液混合、超声处理，经无菌微孔滤膜过滤，得到的滤液中含有脂质双分子。，在本发明中，所述有机溶剂优选为氯仿，本发明优选采用在减压下蒸发除去氯仿。在本发明中，所述盐缓冲液的pH值为5～8。在本发明中，所述超声处理的条件优选包括：时间为5min，功率为500w。
在本发明中，在菌表面形成涂层，因此是单个微胶囊，含有一个菌。
在本发明中，所述肠道内药物递送微胶囊的使用方法优选包括：口服菌的数量为108CFU。
本发明还提供了上述技术方案所述的肠道内药物递送微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
1)将所述益生菌与缓冲液、多巴胺混合，旋涡、离心后，得到多巴胺包裹菌；
2)将所述脂质双分子与步骤1)得到的多巴胺包裹菌、氯化钙混合，旋涡、离心后，得到的沉淀为肠道内药物递送微胶囊。
本发明将所述益生菌与缓冲液、多巴胺混合、旋涡，得到多巴胺包裹菌。在本发明中，所述缓冲液优选包括Tris-HCl或PBS溶液，所述缓冲液的pH值优选为5～8。在本发明中，所述益生菌与缓冲液、多巴胺混合，得到混合物，所述混合物中多巴胺的浓度优选为0.01～1000mg/ml，更优选为2mg/ml。在本发明中，所述混合物中益生菌的数量优选为1×102～1×108CFU/ml。
在本发明中，所述步骤1)旋涡的条件优选包括：先旋涡1～10min，再每10～100min旋涡1～10min，10～1000min后进行洗涤。在本发明中，所述步骤2)旋涡的时间优选为10～100min。
本发明将所述脂质双分子与得到的多巴胺包裹菌、氯化钙混合，旋涡、离心后，得到的沉淀为肠道内药物递送微胶囊。在本发明中，所述脂质双分子优选以滤液形式与多巴胺包裹菌、氯化钙混合。在本发明中，所述氯化钙优选以氯化钙溶液的形式与多巴胺包裹菌、脂质双分子混合，所述氯化钙溶液的浓度为12.5mM。在本发明中，所述滤液的体积与多巴胺包裹菌的数量、氯化钙溶液的体积比优选为1ml:1×108CFU:200μl。
为了进一步说明本发明，下面结合实例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
(1)多巴胺涂层的包裹
选取植物乳杆菌或青春双歧杆菌传代培养溶液(1×108CFU/ml)，860g离心后加入1ml Tris-HCl(Ph＝6.8)溶液，然后加入多巴胺，多巴胺终浓度为2mg/ml，涡旋5min，每半小时涡旋5min，2h后洗涤细菌，去除未包裹的多巴胺。通过扫描电子显微镜观察细菌表面，结果见图1，为植物乳杆菌的结果。
(2)脂质双分子层的包裹
称取大豆卵磷脂、胆固醇、维生素E按质量比例4:2:1，置于氯仿溶剂中，室温搅拌至混合物完全溶解。将溶液转移到圆底烧瓶中，并在减压下蒸发以除去氯仿。将磷酸盐缓冲溶液加入烧瓶中并超声处理5分钟。空白脂质体通过用0.22μm无菌微孔膜过滤溶液而获得。取步骤(1)中多巴胺包裹细菌，并在860g下离心。将沉淀物溶(菌数量为1×108CFU)解在1mL空白脂质体溶液中加入。200μL氯化钙(12.5mM)，涡旋15分钟。通过扫描电子显微镜观察细菌表面，结果见图2，为植物乳杆菌的结果。
实施例2
给小鼠口服上述制备的益生菌(植物乳杆菌)微胶囊，菌数量为108CFU，6h后解剖小鼠，分离肠道，通过小动物成像观察益生菌的黏附。可以看到，包裹后的菌在肠道内荧光信号增强，表明更多的菌黏附于肠道，包裹方法提高了菌在肠道内的粘附性，结果见图3。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于益生菌的肠道内药物递送微胶囊，其特征在于，将多巴胺和脂质双分子依次包裹益生菌后，得到；
所述益生菌包括乳杆菌、乳球菌、双歧杆菌以及罗伊氏菌中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的肠道内药物递送微胶囊，其特征在于，所述脂质双分子的原料包括大豆卵磷脂、胆固醇和维生素E。
3.根据权利要求2所述的肠道内药物递送微胶囊，其特征在于，所述大豆卵磷脂、胆固醇和维生素E的质量比为4:2:1。
4.权利要求1～3任一项所述的肠道内药物递送微胶囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将所述益生菌与缓冲液、多巴胺混合，旋涡、离心后，得到多巴胺包裹菌；
2)将所述脂质双分子与步骤1)得到的多巴胺包裹菌、氯化钙混合，旋涡、离心后，得到的沉淀为肠道内药物递送微胶囊。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述缓冲液包括Tris-HCl或PBS溶液，所述缓冲液的pH值为5～8。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)益生菌与缓冲液、多巴胺混合，得到混合物，所述混合物中多巴胺的浓度为0.01～1000mg/ml；
所述混合物中益生菌的数量为1×102～1×108CFU/ml。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)旋涡的条件包括：先旋涡1～10min，再每10～100min旋涡1～10min，10～1000min后进行洗涤；
所述步骤2)旋涡的时间为10～100min。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)脂质双分子的制备方法包括：
将所述大豆卵磷脂、胆固醇和维生素E溶于易挥发的有机溶剂中，除去有机溶剂后，与缓冲液混合、超声处理，经无菌微孔滤膜过滤，得到的滤液中含有脂质双分子。
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