一种益生菌-水凝胶口服递送系统及其制备方法

本发明涉及益生菌口服递送，尤其是涉及一种益生菌-水凝胶口服递送系统及其制备方法。

背景技术：

1、随着合成生物学技术的发展，以益生菌为底盘构建的工程益生菌已被广泛应用于多种疾病的治疗研究，如肠炎、高尿酸血症、高血压、糖尿病和抑郁症等。工程益生菌生产的功能分子主要通过以下几种形式参与疾病过程：①表达功能蛋白、多肽或者酶，直接参与疾病病理进程；②表达信号分子，参与宿主代谢调控；③表达抗原，激活机体的固有免疫反应。其中，如何实现工程益生菌的口服递送，有效规避它们在胃肠道转运过程中活性降解的不足，是急需解决的问题。

2、大肠杆菌(escherichia coli)，又叫大肠埃希氏菌，两端钝圆、能运动、无芽孢的革兰氏阴性、兼性厌氧、杆状、大肠埃希氏菌属细菌，常见于小肠下部的温血生物。大多数大肠杆菌的菌株是无害的，无害的菌株是动物肠道中正常寄居菌，会制造维生素k、防止肠道中其他致病菌的生长，对人体有益。大肠杆菌的最适生长温度为37℃，生存ph范围为4.0-9.0，当ph过低，难以生存。当口服大肠杆菌活菌或制剂，必然要经过胃液，而胃液的ph为0.9-1.5，会造成大量活菌失活，严重影响服用效果。

3、水凝胶具备的高生物相容性、容纳多种活性物质的能力、可调控性、特定部位的递送和可控释放等优势，是口服益生菌递送的理想载体。通过水凝胶将益生菌封装在内部，可以有效地将益生菌与周围环境隔离，避免递送过程中胃酸和酶等造成的不良影响。其次，这种输送系统可在空间和时间维度上调节菌的释放函数，以实现合理的交付和发挥特定的功能。同时这种递送方法以有限的服用次数实现良好的治疗效果，患者依从性高。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种益生菌-水凝胶口服递送系统及其制备方法，以解决益生菌服用过程中会发生活性降解，到达肠道的益生菌数量和活力不确定，导致服用效果不稳定，存在安全隐患的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种益生菌-水凝胶口服递送系统及其制备方法，一种益生菌-水凝胶口服递送系统的制备方法，步骤如下：

3、s1、将益生菌与海藻酸钠溶液混合；

4、s2、将益生菌-海藻酸钠混合液滴加到氯化钙溶液中，制得海藻酸钙微胶囊；

5、s3、将海藻酸钙微胶囊与壳聚糖溶液混合，得到益生菌-水凝胶口服递送系统。

6、优选的，步骤s1中的益生菌为大肠杆菌，海藻酸钠溶液的质量浓度为0.05％-2％，益生菌与海藻酸钠溶液的添加比例为1ml海藻酸钠溶液加入1×109cfu益生菌。

7、优选的，步骤s2中滴加速率为50ml/min，氯化钙溶液的质量浓度为0.01mol/l-0.2mol/l，全部滴加完毕后将体系于室温下静置2-10min。

8、优选的，步骤s2中氯化钙溶液的质量浓度为0.1mol/l。

9、优选的，步骤s3中壳聚糖溶液的质量浓度为0.1％-0.8％，海藻酸钙微胶囊与壳聚糖溶液以质量体积比为1:10混合，海藻酸钙微胶囊与壳聚糖溶液混合后，室温孵育1-2h。

10、一种如上所述的制备方法制备的益生菌-水凝胶口服递送系统。

11、一种如上所述的益生菌-水凝胶口服递送系统在非医疗目的的益生菌体内递送中的应用。

12、因此，本发明提供的一种益生菌-水凝胶口服递送系统及其制备方法，其具体技术效果如下：

13、(1)本发明提供的益生菌-水凝胶口服递送系统，只有在中性环境中才会发生崩解，可以在酸性条件下保证益生菌的活力稳定，有效避免益生菌在胃液中的损耗，保证到达肠道的益生菌数量和活力，进而保证服用效果，还可以有效规避到达肠道的活菌量不足达不到效果、到达肠道的活菌数量太大，引发诸如急性肠胃炎、尿道炎等多种感染情况的发生；

14、(2)本发明提供的益生菌-水凝胶口服递送系统，没有经过如胃液的高酸性、小肠的低酸性环境，直达肠道，在肠道的中性环境下才会崩解释放，释放后的益生菌适应性好，不需要休眠调整即可发挥治疗作用，进而实现快速、有效补给益生菌的目的；

15、(3)本发明提供的益生菌-水凝胶口服递送系统，所用材料对人体安全，服用后不会产生任何毒副作用，制备方法简单、易操作，适于工业化生产。

16、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种益生菌-水凝胶口服递送系统的制备方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种益生菌-水凝胶口服递送系统的制备方法，其特征在于：步骤s1中的益生菌为大肠杆菌，海藻酸钠溶液的质量浓度为0.05％-2％，益生菌与海藻酸钠溶液的添加比例为1ml海藻酸钠溶液加入1×109cfu益生菌。

3.根据权利要求1所述的一种益生菌-水凝胶口服递送系统的制备方法，其特征在于：步骤s2中滴加速率为50ml/min，氯化钙溶液的质量浓度为0.01mol/l-0.2mol/l，全部滴加完毕后将体系于室温下静置2-10min。

4.根据权利要求1所述的一种益生菌-水凝胶口服递送系统的制备方法，其特征在于：步骤s2中氯化钙溶液的质量浓度为0.1mol/l。

5.根据权利要求1所述的一种益生菌-水凝胶口服递送系统的制备方法，其特征在于：步骤s3中壳聚糖溶液的质量浓度为0.1％-0.8％，海藻酸钙微胶囊与壳聚糖溶液以质量体积比为1:10混合，海藻酸钙微胶囊与壳聚糖溶液混合后，室温孵育1-2h。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的制备方法制备的益生菌-水凝胶口服递送系统。

7.一种如权利要求6所述的益生菌-水凝胶口服递送系统在非医疗目的的益生菌体内递送中的应用。

技术总结本发明公开了一种益生菌‑水凝胶口服递送系统及其制备方法，属于益生菌递送技术领域。本发明提供的益生菌‑水凝胶口服递送系统，只有在中性环境中才会发生崩解，可以在酸性条件下保证益生菌的活力稳定，有效避免益生菌在胃液中的损耗，保证到达肠道的益生菌数量和活力，进而保证服用效果，还可以有效规避到达肠道的活菌量不足达不到效果、到达肠道的活菌数量太大，引发诸如急性肠胃炎、尿道炎等多种感染情况的发生；适应性好，不需要休眠调整即可发挥治疗作用，进而实现快速、有效补给益生菌的目的；所用材料对人体安全，服用后不会产生任何毒副作用，制备方法简单、易操作，适于工业化生产。技术研发人员：叶硕,张英英,徐凌云,倪可欣,尹杭,陆昱利,陈诗情,汤敏煊,李亦泽受保护的技术使用者：徐州医科大学技术研发日：技术公布日：2024/5/16