本發(fā)明屬于食品、生物材料、微流控技術和包埋遞送，具體涉及一種具有ph響應的雙網(wǎng)絡凝膠微球及其制備方法與應用。

背景技術：

1、色氨酸在包括十字花科蔬菜和肉類在內(nèi)的許多食物中含量高，可被結腸中的腸道微生物分解成一系列代謝物。吲哚丙酸作為色氨酸的代謝產(chǎn)物的一種，具有多種健康益處，包括調(diào)節(jié)植物生長和參與人體腸道菌群的平衡。吲哚丙酸通過與芳基烴受體結合作用，并通過抑制促炎細胞因子水平和炎癥反應來調(diào)節(jié)腸道免疫穩(wěn)態(tài)。據(jù)報道，結腸炎患者的糞便中吲哚丙酸的濃度降低了。因此，提高吲哚丙酸在結腸中的含量能夠有效預防和緩解腸道炎癥癥狀。然而，吲哚丙酸在體內(nèi)的穩(wěn)定性和生物利用度受限，需要有效的遞送系統(tǒng)以增強其功效。

2、膳食多酚不僅具有抗炎、抗癌、預防心腦血管疾病、ii型糖尿病、認知功能障等慢性非傳染性疾病的發(fā)生，還能調(diào)節(jié)腸道菌群提高免疫力，是一類公認的健康食品功能因子。然而膳食多酚普遍存在對光熱敏感，在加工過程中易分解氧化，造成日常攝入量不足。此外，多酚在人體中易被上消化道破壞難以被腸道吸收利用，由此導致其難以充分發(fā)揮功效。

3、在生物材料領域，高直鏈淀粉和海藻酸鈉因其獨特的物理化學性質(zhì)和生物相容性而被廣泛研究和應用。高直鏈淀粉因其高抗性淀粉含量和優(yōu)異的阻隔性能，被用于制備藥物控制釋放的口服基質(zhì)。高直鏈淀粉是一種抗性淀粉，它可以抵抗胃酸和酶的破壞，通過腸道微生物分解產(chǎn)生短鏈脂肪酸。因此，高直鏈淀粉不僅可以作為膳食纖維促進腸道蠕動，還可以釋放短鏈脂肪酸促進腸道益生菌增殖。鑒于高直鏈淀粉的抗小腸消化特性，將吲哚丙酸與高直鏈淀粉接枝可能是一種穩(wěn)定遞送吲哚丙酸的有效方法。海藻酸鈉作為一種天然多糖，因其良好的生物相容性和凝膠化特性，常被用于制備水凝膠，以用于藥物遞送和組織工程。然而，單一的海藻酸鈉凝膠機械強度較低，容易在受到擠壓或剪切作用時發(fā)生結構變形、缺損甚至坍塌，導致包埋物質(zhì)提前暴露。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有ph響應的雙網(wǎng)絡凝膠微球及其制備方法與應用，以克服現(xiàn)有技術的不足。

2、為實現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案包括：

3、本發(fā)明實施例提供了一種具有ph響應的雙網(wǎng)絡凝膠微球的制備方法，其包括：

4、在edc、nhs的催化作用下，使吲哚丙酸與2-羥乙基乙烯醚反應，制得吲哚丙酸-2-羥乙基乙烯醚聚合物；

5、在對甲苯磺酰胺的催化作用下，使所述吲哚丙酸-2-羥乙基乙烯醚聚合物與高直鏈淀粉反應，制得吲哚丙酸接枝淀粉；

6、以及，將所述吲哚丙酸接枝淀粉、海藻酸鈉與水混合作為分散相；將包含表面活性劑的溶液作為連續(xù)相，之后采用微流控技術制備具有ph響應的雙網(wǎng)絡凝膠微球。

7、本發(fā)明實施例還提供了前述的制備方法制得的具有ph響應的雙網(wǎng)絡凝膠微球。

8、本發(fā)明實施例還提供了前述的具有ph響應的雙網(wǎng)絡凝膠微球在藥物遞送系統(tǒng)中的應用。

9、本發(fā)明實施例還提供了一種具有ph響應的藥物遞送系統(tǒng)的制備方法，其包括：

10、在edc、nhs的催化作用下，使吲哚丙酸與2-羥乙基乙烯醚反應，制得吲哚丙酸-2-羥乙基乙烯醚聚合物；

11、在對甲苯磺酰胺的催化作用下，使所述吲哚丙酸-2-羥乙基乙烯醚聚合物與高直鏈淀粉反應，制得吲哚丙酸接枝淀粉；

12、以及，將所述吲哚丙酸接枝淀粉、海藻酸鈉與水混合作為分散相；使至少包含表面活性劑和多酚類物質(zhì)的油溶液作為連續(xù)相，之后采用微流控技術制備具有ph響應的藥物遞送系統(tǒng)。

13、本發(fā)明實施例還提供了前述的制備方法制得的具有ph響應的藥物遞送系統(tǒng)。

14、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于：

15、(1)本發(fā)明通過將吲哚丙酸和多酚共遞送，有效解決了吲哚丙酸和多酚口服生物利用度低的問題，提高了其在體內(nèi)的吸收和利用效率，從而提高了生物利用度；

16、(2)本發(fā)明制備的吲哚丙酸接枝淀粉聚合物具有ph響應性，能夠在特定的ph環(huán)境下響應，實現(xiàn)藥物的控制釋放，從而提高藥物的療效和減少副作用；

17、(3)本發(fā)明通過引入縮醛鍵和鈣離子誘導，制備的具有ph響應的雙網(wǎng)絡凝膠微球和具有ph響應的藥物遞送系統(tǒng)，增強了凝膠微球的機械強度和穩(wěn)定性；

18、(4)本發(fā)明利用微流控技術，能夠精確控制凝膠微球的大小和均勻性，為藥物遞送提供更加精確和可控的載體；

19、(5)本發(fā)明通過在高直鏈淀粉上接枝吲哚丙酸，制備了新型的接枝淀粉聚合物，拓寬了淀粉基材料的應用領域；

20、(6)本發(fā)明的制備方法操作簡便，易于放大生產(chǎn)，有利于工業(yè)化應用；

21、(7)通過優(yōu)化的制備工藝，本發(fā)明實現(xiàn)了吲哚丙酸和多酚的高效包埋，提高了藥物的載荷量；

22、(8)本發(fā)明使用高直鏈淀粉和海藻酸鈉作為主要原料，制備的凝膠微球、藥物遞送系統(tǒng)具有良好的生物相容性，適合用于口服藥物遞送；

23、(9)本發(fā)明的制備過程中使用的原料和溶劑均易于降解，對環(huán)境友好，符合綠色化學的要求；

24、(10)本發(fā)明制備的藥物遞送系統(tǒng)不僅可用于吲哚丙酸和多酚的遞送，還可以擴展到其他藥物或活性成分的遞送，具有廣泛的應用前景。

技術特征：

1.一種具有ph響應的雙網(wǎng)絡凝膠微球的制備方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，具體包括：將吲哚丙酸、edc、nhs與溶劑混合并于室溫攪拌8-12h，形成混合溶液，之后加入2-羥乙基乙烯醚并于40-60℃攪拌反應18-24h，然后經(jīng)透析、離心、洗滌、冷凍干燥處理，制得吲哚丙酸-2-羥乙基乙烯醚聚合物。

3.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，具體包括：將高直鏈淀粉、吲哚丙酸-2-羥乙基乙烯醚聚合物、對甲苯磺酰胺與溶劑混合并于室溫攪拌反應48h，之后經(jīng)透析、離心、洗滌、冷凍干燥處理，制得吲哚丙酸接枝淀粉。

4.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，具體包括：

5.由權利要求1-4中任一項所述的制備方法制得的具有ph響應的雙網(wǎng)絡凝膠微球。

6.權利要求5所述的具有ph響應的雙網(wǎng)絡凝膠微球在藥物遞送系統(tǒng)中的應用。

7.一種具有ph響應的藥物遞送系統(tǒng)的制備方法，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權利要求7所述的制備方法，其特征在于，具體包括：具體包括：將吲哚丙酸、edc、nhs與溶劑混合并于室溫攪拌8-12h，形成混合溶液，之后加入2-羥乙基乙烯醚并于40-60℃攪拌反應18-24h，然后經(jīng)透析、離心、洗滌、冷凍干燥處理，制得吲哚丙酸-2-羥乙基乙烯醚聚合物；

9.根據(jù)權利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述高直鏈淀粉包括高直鏈玉米淀粉、高直鏈小麥淀粉、異淀粉酶水解玉米淀粉中的任意一種或多種的組合；

10.由權利要求7-9中任一項所述的制備方法制得的具有ph響應的藥物遞送系統(tǒng)。

技術總結
本發(fā)明公開了一種具有pH響應的雙網(wǎng)絡凝膠微球及其制備方法與應用。所述制備方法包括：在EDC、NHS的催化作用下，使吲哚丙酸與2?羥乙基乙烯醚反應，制得吲哚丙酸?2?羥乙基乙烯醚聚合物；在對甲苯磺酰胺的催化作用下，使所述吲哚丙酸?2?羥乙基乙烯醚聚合物與高直鏈淀粉反應，制得吲哚丙酸接枝淀粉；以及，將所述吲哚丙酸接枝淀粉、海藻酸鈉與水混合作為分散相；使至少包含表面活性劑的溶液作為連續(xù)相，之后采用微流控技術制備具有pH響應的雙網(wǎng)絡凝膠微球。本發(fā)明制備的具有pH響應的雙網(wǎng)絡凝膠微球具有良好的熱穩(wěn)定性和pH響應性，能夠實現(xiàn)吲哚丙酸和多酚的加工以及口服遞送的穩(wěn)定性。

技術研發(fā)人員：章寶,王辰晨,陶晗,陳雨濃,馮然,馬飛
受保護的技術使用者：合肥工業(yè)大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/8