核壳结构溶菌酶纳米颗粒及其制备方法和应用

本发明涉及纳米材料，尤其涉及核壳结构溶菌酶纳米颗粒及其制备方法和应用。

背景技术：

1、溶菌酶是一种能水解细菌中黏多糖的碱性酶，广泛用于食品、医药、生物工程以及日用化工等领域。例如，食品工业中作为“绿色”防腐剂，医药行业中用于抗毒、消炎等，生物工程中用于辅助提取细胞浸提物，日用化工中用于预防龋齿等。溶菌酶取自生物，安全无毒害，市场范围广阔，在微生物耐药性问题逐渐凸显的当下，开发和利用具有天然活性的溶菌酶变得愈发重要。

2、通过对溶菌酶进行改性可以提高其酶活力。当前对溶菌酶的改性手段多为化学法和生物法，改性过程中对溶菌酶分子的结构易造成破坏，且存在生理毒性的隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供核壳结构溶菌酶纳米颗粒及其制备方法和应用，本发明提供的核壳结构溶菌酶纳米颗粒安全性高，同时还能够有效提高溶菌酶的酶活力。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种核壳结构溶菌酶纳米颗粒，包括外壳与包裹在所述外壳内的核芯，所述外壳由溶菌酶经自组装形成，所述核芯为氢气形成的气芯或水溶液形成的液芯。

4、优选地，所述核壳结构溶菌酶纳米颗粒的粒径为200~550nm。

5、优选地，所述溶菌酶包括鸡蛋清溶菌酶。

6、本发明提供了上述技术方案所述核壳结构溶菌酶纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：

7、将氢气与第一缓冲溶液混合，在密闭条件下依次进行加压与减压，得到氢气体相纳米气泡溶液；

8、将溶菌酶与第二缓冲溶液混合，进行水化处理，得到溶菌酶溶液；

9、将所述溶菌酶溶液与氢气体相纳米气泡溶液混合，进行自组装，得到含气芯的核壳结构溶菌酶纳米颗粒的分散液；

10、将所述含气芯的核壳结构溶菌酶纳米颗粒的分散液进行冷冻干燥，将所得剩余物与水混合，得到含液芯的核壳结构溶菌酶纳米颗粒。

11、优选地，所述第一缓冲溶液与第二缓冲溶液独立包括tris-hcl缓冲溶液、na2hpo4-nah2po4缓冲溶液、na2hpo4-c6h8o7缓冲溶液或c6h8o7-naoh-hcl缓冲溶液。

12、优选地，所述氢气体相纳米气泡溶液中氢气纳米气泡的水合粒径为200~750nm，氢气纳米气泡的浓度≥109个/ml；所述溶菌酶溶液的浓度为0.25~2.00mg/ml；所述溶菌酶溶液与氢气体相纳米气泡溶液的体积比为3:1~1:3。

13、优选地，所述加压包括：在2s内将压强从大气压升高至400~500kpa；所述减压包括：在2s内将压强恢复至大气压；以1次加压与1次减压记为1次循环，所述循环的次数为20~500次。

14、优选地，所述水化处理的温度为2~8℃，时间为12~36h；所述水化处理在静置条件下进行。

15、优选地，所述自组装的条件包括：ph值为2~9，温度为4~30℃，时间为3~10min；所述自组装在搅拌条件下进行。

16、本发明提供了上述技术方案所述核壳结构溶菌酶纳米颗粒或上述技术方案所述制备方法制备得到的核壳结构溶菌酶纳米颗粒在制备酶学活性改良酶制剂或制备纳米载体递送系统的应用。

17、有益效果：本发明提供的核壳结构溶菌酶纳米颗粒包括外壳与包裹在所述外壳内的核芯，所述外壳由溶菌酶经自组装形成，所述核芯为氢气形成的气芯或水溶液形成的液芯。本发明中核壳结构溶菌酶纳米颗粒是基于物理方法对溶菌酶进行改性，只是改变溶菌酶的次级结构，安全性较高且具有较高的营养价值保留，同时还能够有效提高溶菌酶的酶活力。

技术特征：

1.一种核壳结构溶菌酶纳米颗粒，包括外壳与包裹在所述外壳内的核芯，所述外壳由溶菌酶经自组装形成，所述核芯为氢气形成的气芯或水溶液形成的液芯。

2.根据权利要求1所述的核壳结构溶菌酶纳米颗粒，其特征在于，所述核壳结构溶菌酶纳米颗粒的粒径为200~550nm。

3.根据权利要求1或2所述的核壳结构溶菌酶纳米颗粒，其特征在于，所述溶菌酶包括鸡蛋清溶菌酶。

4.权利要求1~3任一项所述核壳结构溶菌酶纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一缓冲溶液与第二缓冲溶液独立包括tris-hcl缓冲溶液、na2hpo4-nah2po4缓冲溶液、na2hpo4-c6h8o7缓冲溶液或c6h8o7-naoh-hcl缓冲溶液。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述氢气体相纳米气泡溶液中氢气纳米气泡的水合粒径为200~750nm，氢气纳米气泡的浓度≥109个/ml；所述溶菌酶溶液的浓度为0.25~2.00mg/ml；所述溶菌酶溶液与氢气体相纳米气泡溶液的体积比为3:1~1:3。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述加压包括：在2s内将压强从大气压升高至400~500kpa；所述减压包括：在2s内将压强恢复至大气压；以1次加压与1次减压记为1次循环，所述循环的次数为20~500次。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述水化处理的温度为2~8℃，时间为12~36h；所述水化处理在静置条件下进行。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述自组装的条件包括：ph值为2~9，温度为4~30℃，时间为3~10min；所述自组装在搅拌条件下进行。

10.权利要求1~3任一项所述核壳结构溶菌酶纳米颗粒或权利要求4~9任一项所述制备方法制备得到的核壳结构溶菌酶纳米颗粒在制备酶学活性改良的酶制剂或制备纳米载体递送系统中的应用。

技术总结本发明提供了核壳结构溶菌酶纳米颗粒及其制备方法和应用，属于纳米材料技术领域。本发明提供的核壳结构溶菌酶纳米颗粒包括外壳与包裹在所述外壳内的核芯，所述外壳由溶菌酶经自组装形成，所述核芯为氢气形成的气芯或水溶液形成的液芯。本发明中核壳结构溶菌酶纳米颗粒是基于物理方法对溶菌酶进行改性，只是改变溶菌酶的次级结构，安全性较高且具有更高的营养价值保留，同时还能够有效提高溶菌酶的酶活力。技术研发人员：王文骏,徐丛艺,闫天一,王号,潘天舸,刘东红,徐恩波,吕瑞玲,于松峰受保护的技术使用者：浙江大学技术研发日：技术公布日：2024/11/18