[發明專利]用于益生菌負載和腸道遞送的再生纖維素微球及其制備方法

有效

• 申請號: 201711248482.2
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN107964124B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 黃鳳洪;湯虎;欒倩;張浩;鮑雨萍
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院油料作物研究所
• 主分類號: C08L1/02
• 分類號: C08L1/02;C08L1/08;C08J9/28
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張秋燕

本發明公開了一種再生纖維素微球，是由纖維素和納米纖維素共混經溶解及再生制備得到的多孔微球，平均孔徑為1～3μm，其中纖維素和納米纖維素的質量比為1：(0～9)，且納米纖維素不為0。本發明所得的再生纖維素微球具有良好的孔徑結構和pH響應性能，具有平均孔徑為1～3μm，能實現益生菌的有效負載及腸道遞送，對益生菌的有效負載量可達到2.68×10⁸cfu/mL，有效遞送量達到2.5×10⁷cfu/mL，表現出良好的益生菌負載及腸道遞送能力。

技術領域

本發明涉及高分子材料領域，具有涉及用于負載、遞送益生菌的再生纖維素微球及其制備方法。

背景技術

益生菌是一類通過改善寄主腸道微生態平衡而有益于寄主的一類微生物，具有調節腸道菌群結構、促進腸道中有益菌的繁殖、提高機體免疫力、調節膽固醇水平、抑制腫瘤生長等功效。然而，益生菌最大的缺點是活菌期時間短，從加工、貯藏、運輸，再經口服從消化道到達腸道期間，因外界條件的影響，達到腸道的活菌數大大減少，因此，使用微膠囊技術將足夠量的活菌遞送到腸道成為研究熱點。目前常見的益生菌包埋材料有海藻酸鈉、淀粉和蛋白質等，但這幾種壁材在益生菌包埋上都有各自的不足之處，如海藻酸鈉致密性低，蛋白質易變性、穩定性差等，為此，新型益生菌遞送材料的發掘受到廣泛關注。

纖維素是地球上最豐富的多糖，因具有生物相容性和可生物降解性而廣泛應用于許多領域。許多纖維素衍生物如羥丙基纖維素和羧甲基纖維素已被廣泛用作益生菌包埋材料，但是這些衍生物是水溶性的，可物理降解，因此在益生菌的遞送過程中不能實現益生菌的有效保護。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術存在的不足而提供一種再生纖維素微球，具有良好的孔徑結構、pH響應和益生菌負載及腸道遞送等性能。

本方案為解決上述所提出的問題所采用的技術方案為：

再生纖維素微球，它是由纖維素和納米纖維素共混經溶解及再生制備得到的多孔微球，平均孔徑為1～3μm，其中纖維素和納米纖維素的質量比為1：(0～9)，且納米纖維素不為0。

按上述方案，所述纖維素的粘均分子量為3萬～37萬道爾頓。

按上述方案，納米纖維素是纖維素通過TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物)媒介氧化體系制備得到表面富含羧基的納米纖維素，表面羧基含量為0.1～1.6mmol/g。

按上述方案，再生制備過程在鹽酸溶液中進行，整個再生制備過程體系pH不超過5。

本發明同時提供一種上述再生纖維素微球的制備方法，主要步驟如下：

1)按纖維素和納米纖維素制備成共混溶液；

2)將步驟1)所得纖維素和納米纖維素共混溶液滴加到鹽酸溶液中進行再生，得到再生纖維素微球粗產品；

3)將步驟2)所得再生纖維素微球粗產品浸泡于水中，除去殘留的鹽酸，得到再生纖維素微球。

按上述方案，步驟1)中，所述纖維素和納米纖維素的質量比為1：(0～9)，且納米纖維素不為0。

按上述方案，步驟1)中，共混溶液中纖維素和納米纖維素的總濃度為2％～6％。

按上述方案，步驟1)中，共混溶液為纖維素和納米纖維素混合溶解在尿素和堿的水溶液。其中，纖維素和納米纖維素的總量的質量百分含量為1～5wt.％，尿素的質量百分含量為2～30wt.％，堿的質量百分含量為6～10wt.％。堿優選堿金屬的氫氧化物等。進一步地，堿優選氫氧化鈉，共混溶液中尿素和氫氧化鈉的質量百分含量分別為4～30wt.％、7～9wt.％；或者，堿優選氫氧化鋰，共混溶液中尿素和氫氧化鋰的質量百分含量分別為2～20wt.％、6～10wt.％。