益生菌因促进肠道健康和增强免疫被广泛关注,但在制备、储存及胃肠递送过程中,易受氧气、温度、pH及胃蛋白酶影响,活菌数量大幅减少,限制其功效发挥。为提升益生菌稳定性和靶向递送,烟台大学王潇晗团队设计了一种基于豌豆蛋白(PPI)与海藻酸钠(SA)的复合微凝胶递送体系。
该体系采用氯化钙离子交联和谷氨酰胺转氨酶(TGase)酶促双重交联,增强微凝胶结构稳定性和功能性能,有效保护包埋的植物乳杆菌(L. plantarum YTU 30007),提升其胃肠道耐受性及靶向释放能力。
在医药研发中,定制水凝胶载体对材料性能要求极高。中新康明具备丰富水凝胶制备经验和先进设备,能为客户量身定制符合需求的水凝胶产品,支持实验室研发到中试放大全流程,满足GMP标准,确保产品质量和批次稳定,助力医药研发高效推进。
材料选择与交联机制
豌豆蛋白作为一种安全、环保且富含营养的植物蛋白,具备良好的生物相容性和生物降解性,适合作为载体材料。海藻酸钠是一种天然多糖,广泛应用于生物医药领域,因其形成的凝胶结构具有温和且可控的交联特性。通过Ca²⁺离子的桥联作用,海藻酸钠分子链间形成稳定的物理网络;同时,TGase催化豌豆蛋白分子间的共价交联,进一步强化凝胶的机械强度和热稳定性。这种双重交联不仅提升了微凝胶的结构致密性,也增强了其对外界环境的抵抗力。
中新康明的水凝胶产品广泛应用于药物修饰和药物包裹领域。通过精细调控水凝胶的结构和交联方式,我们能够有效提升药物的稳定性和释放特性,满足不同药物递送的需求。同时,公司提供抗体偶联的定制服务,支持精准医疗和靶向治疗的开发,为复杂生物大分子的包埋和递送提供解决方案。
结构与性能优化
研究团队系统优化了PPI和SA的浓度,以及CaCl₂和TGase的交联剂用量。结果显示,随着CaCl₂浓度的增加,微凝胶结构更趋致密,凝胶强度和热稳定性提升,耐胃酸能力显著增强;但同时,肠道释放量相对减少,有利于结肠部位的靶向释放。TGase浓度的提升则加强了蛋白质的共价交联,使微凝胶结构更为稳定,包埋率达到较高水平,同时肠道释放能力增强,保证足够活菌进入肠道发挥功能。
在生产方面,中新康明具备大批量生产能力,能够支持客户的规模化需求,确保水凝胶产品在中试及工业化阶段的顺利转换。此外,公司严格遵循GMP规范,保障产品质量安全与生产过程可控,满足医药研发的高标准要求。
功能评估与应用前景
通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、低场核磁共振(LF-NMR)、磁共振成像(MRI)、动态流变学、差示扫描量热(DSC)、质构分析及溶胀率测定等多种技术手段,研究团队对微凝胶结构和理化性能进行了详尽表征。体外模拟胃肠液试验验证了该递送体系在保护益生菌活性和实现肠道靶向释放方面的卓越表现。
结合当前医药研发趋势,水凝胶的多功能定制和精准调控尤为关键。中新康明注重与客户的深度合作,围绕应用需求开展材料开发和技术服务,积极支持从基础研究到临床前开发的全周期项目推进,助力新药递送系统的创新与突破。
总结
王潇晗及其团队通过对PPI和SA复合微凝胶的深入研究,提出了一种基于CaCl₂离子和TGase酶促双重交联的高效益生菌包埋递送体系。该体系显著提高了植物乳杆菌的包埋率和胃肠道的耐受性,实现了精准的肠道靶向释放,展现了广阔的应用潜力。未来,随着更多功能材料和技术的融合,PPI-SA复合微凝胶在医药领域的应用前景值得期待。
中新康明以雄厚的技术实力和丰富的生产经验,致力于为医药研发领域提供高品质水凝胶材料和全方位技术服务,欢迎各界合作,共同推动医药载体技术的创新发展。