[发明专利]一种虾青素-壳聚糖自组装纳米复合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种虾青素‑壳聚糖自组装纳米复合物及其制备方法和应用，属于海洋药物制备技术领域。采用虾青素与壳聚糖为纳米复合物的原料进行化学反应，反应产物在水相体系中采用自组装的方法制备得到的纳米复合物为壳核结构，粒径在160‑220nm，具有良好的生物相容性和稳定性，且无溶血毒性，通过壳聚糖与虾青素的协同作用，拓宽了虾青素的应用，提高了壳聚糖的抗菌效果和虾青素的稳定性，在各个领域的应用具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种虾青素-壳聚糖自组装纳米复合物及其制备方法和应用，属于海洋药物技术领域。

背景技术

虾青素(AST)是一种红色固体粉末，具有脂溶性，不溶于水，可溶于有机溶剂。它广泛存在于生物界中，特别是水产动物如虾、蟹、鱼和鸟类的羽毛中，起显色作用。虾青素作为类胡萝卜素的一种，是自然界迄今发现最强的抗氧化剂，具有较强的抗菌活性，并且具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、抗炎症、抗疲劳等作用。但由于虾青素水溶性差，且对光、热等因素敏感，并且虾青素易氧化、稳定性差，容易受到破坏，不利于存储，导致较难对其开发利用。因此，虾青素改性的研究对于促进虾青素的开发利用具有重要的意义。

壳聚糖(CS)是甲壳素脱乙酰化的产物，为聚合阳离子型化合物。壳聚糖由于其良好的生物相容性和分散性，被广泛应用于纳米药物领域，现有技术通过将石墨烯纳米片与壳聚糖进行复合制备得到生物医用的复合材料，但需要对插层剂进行后续处理减少插层剂对复合材料性能的影响；也有用电纺复合聚电解质透明质酸和壳聚糖的复合溶液制备出复合聚电解质纳米材料，透明质酸作为主体聚电解质带有弱电离的羰基，另外需要用高浓度的甲酸屏蔽使其不电离或少量电离；另外也有通过以壳聚糖、金属盐和羧酸类有机配体为原料，采用自组装的方法制备得到壳聚糖@金属有机框架复合材料等等。虽然目前关于壳聚糖复合材料的研究很多，但大都存在制备工艺复杂，需要后续其他处理过程，实现大规模生产仍面临很大困难。壳聚糖虽然因其具有一定的抗菌能力、具有生物相容性、生物可降解性、无毒、低刺激等被广泛应用于医学药物纳米制备技术领域，但壳聚糖的抗菌能力比较温和，且只有在一定的pH条件下，其抗菌能力才能充分体现出来，这大大限制了壳聚糖抗菌能力的发挥。

所以，如果能提出一种抗菌能力强、稳定性好且制备方法简单、适合大规模生产的纳米复合材料，对于食品、化妆品、化工、生化、医药和生物医学等领域具有重要的意义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种虾青素-壳聚糖自组装纳米复合物及其制备方法和应用，采用虾青素与壳聚糖为纳米复合物的原料，通过化学反应生成壳聚糖-虾青素化合物，在水相体系中采用自组装的方法制备得到的纳米复合物具有良好的生物相容性和稳定性，提高了壳聚糖的抗菌效果和虾青素的稳定性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种虾青素-壳聚糖自组装纳米复合物，所述纳米复合物为核壳结构，虾青素为核，壳聚糖为壳，粒径为140-280nm，Zeta电位为(+15.2±2.5mV)～(+19.2±2.0mV)，在体外无溶血毒性，在生理状态下具有较强的稳定性。

本发明提供了一种虾青素-壳聚糖自组装纳米复合物的制备方法，包括以下步骤：

将壳聚糖溶于缓冲溶液，虾青素溶于有机溶剂后逐滴加入溶有壳聚糖的缓冲溶液中，搅拌反应，透析，冷冻干燥后得到虾青素-壳聚糖化合物，将所述虾青素-壳聚糖化合物分散于水相体系中，超声分散，即得虾青素-壳聚糖自组装纳米复合物。

进一步地，所述虾青素-壳聚糖化合物中壳聚糖与虾青素的物质的量之比为(0.5-5):1。

进一步地，所述有机溶剂包括乙醇、二氧六环和四氢呋喃中的一种或多种，所述缓冲溶液为醋酸盐和/或磷酸盐缓冲溶液。

进一步地，所述搅拌在氮气保护下40-80℃搅拌2-5d，搅拌过程避光。

进一步地，所述透析的截留分子量为3500Da，用去离子水透析2-5d。