專利名稱：茶多酚海藻酸鈉微球及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微球，尤其涉及一種茶多酚微球及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
海藻酸鈉是海藻酸的鈉鹽，海藻酸是從海洋植物褐藻中提取出的一種天然多糖， 它是由α-L-古羅糖醛酸(Μ基團(tuán))與其立體異構(gòu)體β-D-甘露糖醛酸(G基團(tuán))兩種結(jié)構(gòu)單元，通過α (1-4)糖苷鍵鏈接而成的一種無支鏈的線性嵌段共聚物。海藻酸鈉為無臭無味的白色粉末，有吸濕性。在水存在時(shí)能溶脹而形成粘稠的膠體溶液，不溶于乙醇和其它有機(jī)溶劑。其黏度隨聚合度、濃度及PH值而異。該材料穩(wěn)定、無毒、生物相容性好、生物可降解[1_2]。海藻酸鈉的一個(gè)非常重要的性質(zhì)就是可以與二價(jià)陽離子或多價(jià)陽離子形成凝膠。單價(jià)陽離子和Mg2+不會引起膠凝。大多數(shù)應(yīng)用是藻酸鹽與Ca2+交聯(lián)瞬時(shí)形成凝膠。形成凝膠的原理是G基團(tuán)連接的Na+離子與二價(jià)陽離子進(jìn)行交換，G基團(tuán)的羧基和二價(jià)陽離子形成“蛋箱”結(jié)構(gòu)(圖1)。這些凝膠具有類似固體的一定的形狀和強(qiáng)度，基本上99%的成分都是水。許多研究表明，海藻酸鈉的化學(xué)結(jié)構(gòu)，分子量，膠凝動力學(xué)以及陽離子的種類和濃度對形成凝膠的性質(zhì)包括多孔性，溶脹行為，穩(wěn)定性，機(jī)械強(qiáng)度，生物相容性及降解都有很大的影響[23]。近年來，由于海藻酸及其鹽類具有廣泛的用途而日益受到人們的重視。 在食品工業(yè)，用于制作人造水果、人造蛋、果凍等人造食品，還被用作食品增稠劑、乳化劑、 穩(wěn)定劑、飲料的防凍劑、防沉劑、矯味劑以及冰淇淋等，被人們稱之為奇妙的食品添加劑。此外，海藻酸及其鹽還被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域，在防病治病方面，海藻酸具有降低人體內(nèi)的膽固醇含量、疏通血管、降低血液粘度、軟化血管等作用，被人們譽(yù)為保健長壽食品；在藥學(xué)方面，是DNA，蛋白質(zhì)，細(xì)胞或組織的優(yōu)良載體，因?yàn)楹Ｔ逅徕c和二價(jià)陽離子交聯(lián)是在相對比較溫和的條件下進(jìn)行的，不用有機(jī)溶劑，其獨(dú)一無二的熱穩(wěn)定性，在室溫即可形成穩(wěn)定的凝膠，凝膠具有多孔性以及可以生物降解。用作助懸劑、崩解劑、乳化劑、黏合劑、包衣材料、膜劑、凈水劑等，在微球、微囊、納米粒、緩控釋制劑等新型藥物給藥系統(tǒng)的研制中因其良好的成型性而深受歡迎。與其它的水凝膠不同，藻酸鹽的凝膠在許多有機(jī)溶劑中穩(wěn)定在生物工程方面，用于細(xì)胞、酶的固定化載體；在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，用于包載體細(xì)胞移植及包載疫苗。另外， 研究表明，具有一定電荷密度的高分子可以作為一種優(yōu)良的粘膜粘附劑。電荷密度越高，粘附效果越好。作為生物粘附劑，陰離子聚合物要比陽離子聚合物或非離子聚合物效果更好。 作為具有羧基末端的一種陰離子聚合物，藻酸鹽是一種很好的粘膜粘附劑。與其它高分子例如聚苯乙烯，殼聚糖，羧甲基纖維素，聚乳酸相比，藻酸鹽具有最高的粘膜粘附強(qiáng)度[μ]。海藻酸鹽形成凝膠的常用膠凝技術(shù)基本上包括兩步第一步是內(nèi)向的形成，包含生物材料的藻酸鹽溶液分散成小液滴；第二步是液滴膠凝固化或在液滴表面形成膜。海藻酸鈉微球從制備方法上可分為噴霧滴制與乳化膠凝兩大類。
1.噴霧滴制法噴霧滴制法制備的微球較大，粒徑除與海藻酸鈉溶液粘度及噴頭直徑有關(guān)外，對氣體剪切法、靜電造粒法與毛細(xì)管破碎法，可分別改變軸向氣體流速、靜電破碎電壓與機(jī)械震動破碎波長來控制粒徑，其中毛細(xì)管破碎法的粒徑分布最小。以上制備過程，微球是一個(gè)接一個(gè)制備的，從而生產(chǎn)規(guī)模有限。通過增加噴頭個(gè)數(shù)可提高產(chǎn)量，對于20個(gè)噴頭的靜電造粒與10個(gè)噴頭的毛細(xì)管破碎制備過程，其產(chǎn)量可分別達(dá)到0. 7L/h與50L/h[6]。2.乳化膠凝法乳化膠凝法生產(chǎn)規(guī)模較大，可制備粒徑較小的微膠囊，但粒徑分布較寬，對于機(jī)械攪拌乳化還存在高剪切力的問題，只適于包埋穩(wěn)定的蛋白、多肽與小分子藥物?，F(xiàn)已開發(fā)出內(nèi)源乳化法與外源乳化法[7]。海藻酸鈉的凝膠過程有內(nèi)外源法，常規(guī)過程為外源法，它是將海藻酸鈉溶液分散在Ca2+溶液中，二價(jià)陽離子由外向內(nèi)凝膠，但由于微膠囊表面快速形成一層致密海藻酸鈣，限制了鈣離子在微膠囊內(nèi)的擴(kuò)散速度，所得到的一般為非均相微球。在凝膠液中加入一定量的Na+、Mg2+等非凝膠離子，交聯(lián)速度降低，則會形成較為均一性的微囊，對這一動力學(xué)過程加以控制，將得到不同程度的各向異性凝膠。為減少剪切力，開發(fā)出了氣體攪拌乳化(內(nèi)源凝膠)與膜乳化法，對前者當(dāng)氣體流率增大時(shí)，粒徑減少但分布變寬，對后者微膠囊大小主要決定于所用微孔膜的材料與孔徑分布，同時(shí)受到膜乳化壓力與膜乳化時(shí)間的影響。與傳統(tǒng)的乳化技術(shù)相比，膜乳化技術(shù)具有液滴單分散性及穩(wěn)定性好、條件溫和、能耗低、 易于規(guī)?；a(chǎn)等特點(diǎn)。同為多糖類的殼聚糖是一種陽離子聚合物，海藻酸鈉與其通過靜電力的結(jié)合可謂天作之和，大大強(qiáng)于表面膠凝鍍膜。實(shí)驗(yàn)中一般是海藻酸鈉溶液滴入CaCl2/殼聚糖混合液中。海藻酸鈉-殼聚糖微球以兩種方法制成方法一是在含有殼聚糖的溶液中滴加海藻酸鈉溶液；方法二是將海藻酸鈣小球在殼聚糖溶液中浸漬培養(yǎng)。結(jié)果方法一在微囊表面結(jié)合的殼聚糖為0. 015 μ g/mm2 ；方法二超過了 2 μ g/mm2, 24h后獲得的殼聚糖與海藻酸鈉的最大重量比為0. 40。通過降低殼聚糖的分子量至20000Da以下，或增加海藻酸鈉的多孔性，殼聚糖的結(jié)合率會明顯提高。增強(qiáng)凝膠的多孔性可以通過在凝膠制備過程中增大其均勻性，或在復(fù)合膜的形成過程中往殼聚糖溶液中填加CaCl2來實(shí)現(xiàn)。研究中還發(fā)現(xiàn)，通過降低殼聚糖的乙?；?jǐn)?shù)Fa(從0. 3降至0)，或?qū)H從4升到6，可以增加殼聚糖的結(jié)合度。反應(yīng)24h 后，直徑為500 μ m的微球比1500 μ m的微球具有更高的結(jié)合度。海藻酸鈉-殼聚糖微球的穩(wěn)定性和通透性的研究結(jié)果證明，在一步法制備的微球中，所有的殼聚糖都集中在微球表面形成的海藻酸鈉-殼聚糖薄膜內(nèi)，微球強(qiáng)度較兩步法差很多。在兩步法中，可以通過降低殼聚糖的分子量至15000以下，或增強(qiáng)微球的均一性， 或?qū)⑽⑶虻闹睆浇抵?00 μ m左右來制得高強(qiáng)度的微球。其中具有不同均一性的微球可以通過調(diào)整膠凝液中鹽的濃度來獲得。當(dāng)微球被鈣分離劑(如檸檬酸鹽)處理后，海藻酸鈣凝膠通常溶解，但仍含有一個(gè)凝膠芯，表明了殼聚糖在整個(gè)膠囊母體中存在。用3H標(biāo)記的殼聚糖制成的微球被置于不同的緩沖溶液中振搖，以檢測殼聚糖的損失。一個(gè)月后，在 0. OlMHCl溶液中的損失最高，幾乎達(dá)2%，而在3MNaCl和其它具有較低鹽濃度的溶液中，殼聚糖的損失率小于1%，因而殼聚糖與海藻酸鈉的結(jié)合也越強(qiáng)。當(dāng)殼聚糖的分子量升高， 或乙酰度升高，或均一性下降時(shí)，微球的通透性降低。多層的海藻酸鈉-殼聚糖微球幾乎對
4IgG無通透性，表明微球的平均孔徑小于90 A[8。海藻酸鈉微囊化后具有如下的特點(diǎn)和優(yōu)勢1)掩蓋藥物的不良?xì)馕逗涂谖独玺~油的腥和生物堿的苦等，制成微球或微囊后這些不愉快的味道和氣味都消失了 ；2)提高藥物的穩(wěn)定性，對于易氧化的、易揮發(fā)的、易受環(huán)境影響的藥物通過微囊化可以使得藥物穩(wěn)定；3)防止藥物在胃酸的作用下失活或減少對胃的刺激性，例如紅霉素、胰島素等易在胃內(nèi)失活，吲哚美辛等刺激胃、易引起胃潰瘍的藥物，可用微囊化克服這些缺點(diǎn)；4)使液態(tài)藥物固態(tài)化以便于應(yīng)用和儲存，例如可將脂溶性維生素等藥物微囊化；5)有利于復(fù)方藥物的配伍，例如可以將難以配伍的阿司匹林與撲爾敏分別包裹， 再按劑量組成復(fù)方制劑，就可避免藥物之間的相互影響；6)使藥物具有緩釋或控釋性能，例如可以采用惰性模塊、薄膜、可生物降解材料、 親水性凝膠等作為微囊化材料，從而使藥物具有緩釋或控釋性；7)使藥物具有靶向性，例如可將治療指數(shù)低的藥物或細(xì)胞毒素藥制成靶向制劑， 使得藥物濃集于肺或肝等靶區(qū)，提高藥物的療效，降低毒副作用；8)可將活細(xì)胞或生物活性物質(zhì)包裹，以提高在體內(nèi)的生物活性，從而具有很好的生物相容性和穩(wěn)定性；9)定位釋放利用一些高分子材料溶解的PH依賴性，使藥物制成微囊或微球后在胃腸道定位釋放，提高生物利用度減小副作用。茶起源于中國，傳播與世界。茶的歷史悠久并且被廣泛接受，不僅是因?yàn)椴杈哂薪饪实墓π?，更重要的是茶葉具有多種醫(yī)療保健功能。茶葉的有效成分大致可以分為酚類、多糖類、維生素類、氨基酸類等，其中以茶多酚、茶多糖、氨基酸在茶葉中的含量較多，所起的作用相對較大，一般被認(rèn)為是茶葉中的主要活性成分，截至目前對它們的研究也最廣泛和深入。這些活性成分有很多功能例如是一種很有效的天然的抗氧化劑，可以降血脂，可以消炎抗輻射，預(yù)防和治療腫瘤的功能等等。但是這些成分在潮濕、陽光、高溫等條件下極易發(fā)生氧化、聚合、縮合等反應(yīng)，穩(wěn)定性很差，口服生物利用度特別低，另外自身又存在苦澀的味道等問題，因此限制了茶多酚的應(yīng)用。文獻(xiàn)也有報(bào)道利用海藻酸鈉-殼聚糖微球來包裹茶多酚，但是研究結(jié)果表明，茶多酚在微球中的含量比較低，另外，由于茶多酚的穩(wěn)定性沒有得到根本性的提高。本發(fā)明利用海藻酸鈉微球做為載體，以茶多酚作為茶葉有效成分之一對其進(jìn)行了微囊化研究，在微球中加入多孔二氧化硅顯著增強(qiáng)茶多酚的含量，并且顯著縮短茶多酚在水溶液中的時(shí)間，采用冷凍干燥的方法來干燥微球，顯著增強(qiáng)了茶多酚的穩(wěn)定性。此方法制備得到茶多酚微球，為解決茶多酚應(yīng)用的局限性提供參考。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供了一種茶多酚海藻酸鈉-殼聚糖微球，其特征在于主要由以下重量份的組分制成海藻酸鈉1 8份、殼聚糖1 5份、多孔二氧化硅1 5份、茶多酚 4 8份。其中各組分的重量份配比優(yōu)選為海藻酸鈉2 6份、殼聚糖1 3份、多孔二氧化硅1 3份、茶多酚3 7份。各組分的重量份配比進(jìn)一步優(yōu)選為海藻酸鈉4 6份、殼聚糖1 2份、多孔二氧化硅1 2份、茶多酚3 6份。其中所述海藻酸鈉的分子量為10，000 600，000 ；所述殼聚糖的分子量為 10，000 600，000 ；所述多孔二氧化硅的粒徑在20nm，并且具有多孔性。本發(fā)明目的還在于提供了一種茶多酚海藻酸鈉-殼聚糖微球的制備方法、茶多酚的含量測定方法以及茶多酚載藥量和包封率的測定方法。其制備方法如下采用液滴法制備茶多酚微球。第一種方法為一步法制備茶多酚微球，具體方法如下將多孔二氧化硅、茶多酚、0. 5wt% -2wt%海藻酸鈉水溶液混合脫氣后，然后將此溶液以一定的速度滴到接受液中，此接收液中含有氯化鈣和殼聚糖，持續(xù)攪拌lh，過濾，收集微球，冷凍干燥Mh，即得茶多酚微球。第二種方法為兩步法即第一步制備空白海藻酸鈉-殼聚糖微球，第二步利用空白微球吸附茶多酚來制備茶多酚微球。具體方法如下，將 0. 5wt% -2wt%海藻酸鈉和二氧化硅的水溶液脫氣，然后將此溶液以一定的速度滴加到接受液中，此接收液中含有氯化鈣和殼聚糖，持續(xù)攪拌lh，過濾，收集微球，將制得的空白微球置于適當(dāng)濃度的茶多酚溶液中，緩慢攪拌下吸附2h，收集微球，水洗后冷凍干燥Mh，即得茶多酚微球。茶多酚的含量測定方法如下茶多酚水溶液在波長280nm處有最大吸收，其線性范圍是5_40 μ g/ml。微球中茶多酚的含量測定如下精密稱取茶多酚微球約10-50mg，置于小燒杯中，加入檸檬酸三鈉溶液(pH4. 0)，避光，電磁攪拌約l_2h，取上清液體。提取2次，合并2次提取液，置于容量瓶中，以蒸餾水定容至刻度，搖勻。精密量取以上溶液在波長^Onm處測定吸收度，從而得到茶多酚的含量。茶多酚載藥量和包封率的測定方法包括下列步驟依照如上茶多酚含量測定的方法，測定微球中茶多酚的濃度，載藥量和包封率通過公式計(jì)算得到。載藥量<% =(茶多酚濃度*體積/微球的質(zhì)量)*100%包封率<%=(包載茶多酚的質(zhì)量/制備時(shí)加入的茶多酚質(zhì)量)*100%本發(fā)明目的還在于提供了一種茶多酚微球在制備降血脂、降血壓、抗氧化、抗衰老、抗炎、抗腫瘤藥物中的用途。


圖一海藻酸鈣凝膠形成的蛋箱結(jié)構(gòu)
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例和試驗(yàn)例具體說明本發(fā)明，本發(fā)明的實(shí)施例和試驗(yàn)例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并非限定本發(fā)明的實(shí)質(zhì)。[實(shí)施例1]茶多酚海藻酸鈉-殼聚糖微球的一步法制備利用液滴法中的一步法制備茶多酚海藻酸鈉-殼聚糖微球。
制劑1 將IOOmg茶多酚溶解在Iwt %海藻酸鈉(分子量約10萬，60目，黏度 120mPa -s)水溶液中，脫氣后，然后將此溶液以一定的速度滴到含有0. IM氯化鈣和0. 4wt% 殼聚糖(分子量20萬)的接受液中，續(xù)攪拌lh，過濾，收集微球，冷凍干燥Mh，即得茶多酚微球。按照茶多酚含量測定的方法，測定微球中茶多酚的含量并計(jì)算載藥量和包封率。制劑2 將IOOmg茶多酚和20mg多孔二氧化硅溶解分散在Iwt %海藻酸鈉(分子量約10萬，60目，黏度120mPa*s)水溶液中，脫氣后，然后將此溶液以一定的速度滴到含有 0. IM氯化鈣和殼聚糖(分子量20萬)的接受液中，續(xù)攪拌lh，過濾，收集微球，冷凍干燥Mh，即得茶多酚微球。按照茶多酚含量測定的方法，測定微球中茶多酚的含量并計(jì)算載藥量和包封率。
權(quán)利要求
1.一種茶多酚微球，其特征在于主要由以下重量份的組分制成海藻酸鈉1 8份、殼聚糖1 5份、多孔二氧化硅1 5份、茶多酚4 8份。
2.按照權(quán)利要求1所述的茶多酚微球，其特征是各組分的重量份配比是海藻酸鈉 2 6份、殼聚糖1 3份、多孔二氧化硅1 3份、茶多酚3 7份。
3.按照權(quán)利要求2所述的茶多酚微球，其特征是各組分的重量份配比是海藻酸鈉 4 6份、殼聚糖1 2份、多孔二氧化硅1 2份、茶多酚3 6份。
4.權(quán)利要求1、2或3所述的茶多酚微球，其特征是所述海藻酸鈉的分子量為10，000 600，000。
5.權(quán)利要求1、2或3所述的茶多酚微球，其特征是所述殼聚糖的分子量為10，000 600，000。
6.權(quán)利要求1、2或3所述的茶多酚微球，其特征是所述多孔二氧化硅的粒徑在20nm， 并且具有多孔性。
7.—種權(quán)利要求1-6之一所述的茶多酚微球的制備方法，包括以下步驟將多孔二氧化硅、茶多酚、0. 5wt% -2wt%海藻酸鈉水溶液混合脫氣后，將此溶液以一定的速度滴到接受液中，此接收液中含有氯化鈣和殼聚糖，持續(xù)攪拌lh，過濾，收集微球，冷凍干燥Mh，即得茶多酚微球。
8.—種權(quán)利要求1-6之一所述的茶多酚微球的制備方法，包括以下步驟將 0. 5wt% -2wt%海藻酸鈉和二氧化硅的水溶液脫氣，然后將此溶液以一定的速度滴加到接受液中，此接收液中含有氯化鈣和殼聚糖，持續(xù)攪拌lh，過濾，收集微球，將制得的空白微球置于適當(dāng)濃度的茶多酚溶液中，緩慢攪拌下吸附2h，收集微球，水洗后冷凍干燥Mh，即得茶多酚微球。
9.權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所述的茶多酚微球在制備降血脂、降血壓、抗氧化、抗衰老、抗炎、抗腫瘤藥物中的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種茶多酚海藻酸鈉微球及其制備方法和應(yīng)用，更具體地說，涉及一種新的茶多酚海藻酸鈉微球，該微球由下述重量份的組分制成海藻酸鈉4～6份、殼聚糖1～2份、多孔二氧化硅1～2份、茶多酚3～6份。本發(fā)明茶多酚微球中加入多孔二氧化硅可以顯著增加茶多酚在微球中的含量。本發(fā)明茶多酚微球的制備方法為液滴一步法和液滴兩步法。本發(fā)明微球可以廣泛應(yīng)用于保健品和生物醫(yī)學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，可用于降血脂用于肥胖癥的治療、抗氧化清除自由基、預(yù)防和治療腫瘤。
文檔編號A61P35/00GK102552546SQ20101061369
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者李利鵬, 馬會利 申請人:無錫納諾生物科技有限公司