[发明专利]一种酶制剂及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了酶制剂及其制备方法，该酶制剂包括：包括壳聚糖纳米粒子和酶的芯材，包括海藻酸钠和海藻糖的第一层壁材和包括纳晶纤维素的第二层壁材，第一层壁材包覆在芯材表面，第二层壁材包覆在第一层壁材表面。制备方法包括步骤：(1)将酶加入到壳聚糖溶液中，加入三聚磷酸钠，通过离子交联形成装载酶的壳聚糖纳米粒子，(2)加入CaCl₂溶液，再加入海藻酸钠和海藻糖的混合溶液，形成第一层壁材，过滤得到单层微胶囊形式的酶制剂；(3)将酶制剂加入到纳晶纤维素溶液中，纳晶纤维素吸附在第一层壁材表面形成第二层壁材。该酶制剂制备方法简单、酶包埋效率高、可显著提高酶制剂在胃肠道中的活性，可用于药物、农业、食品和饲料等领域中。

技术领域

本发明涉及一种酶制剂包埋材料，更具体地说涉及一种新型双层微胶囊形式的酶制剂及其制备方法和用途。

背景技术

酶制剂是一类无毒、绿色的生物活性物质，具有催化分解、改善肠道环境、促进营养物质消化吸收、清除自由基和保护肠道上皮细胞等功能，然而，酶易受到重金属离子、pH、表面活性剂和温度等因素影响而活性降低甚至失活。如何防止酶在食品或饲料加工中失活具有重要的意义。

壳聚糖是几丁质经脱乙酰后得到的生物聚合物，具有无毒、生物相容性、生物降解性、丰富的羟基和氨基和来源广泛等优点，已在酶制剂包埋领域得到广泛应用。经专利局查询中国专利公开号：CN101664111B公开一种用于饲料中的以壳聚糖和三聚磷酸钠(TPP)为原料形成的壳聚糖纳米粒子包埋α- 半乳糖苷酶的制备方法；CN113388169A公开一种用壳聚糖、甘油、蒙脱石、 Tween-80、耐高温溶菌酶和铜陵白姜精油制备食品用耐高温复合保鲜膜的方法；CN113061595A公开一种以环氧基修饰的磁性壳聚糖纳米粒子为载体的固定化磷脂酶C的方法；CN113652415A公开一种将壳聚糖附着在鸡蛋壳膜的表面并通过共沉淀的方式将磁性Fe₃O₄均匀沉淀分布在蛋壳膜上，制备出磁性 Fe₃O₄/CS/ESMP作为固定化β-葡萄糖苷酶的酶载体；CN107699558B公开一种以壳聚糖和海藻酸钠为基材的双层固定化酶的方法。然而，现有技术公开的以壳聚糖为壁材包埋酶制剂的方法大部分为单层包埋，释放速度快，在胃肠道中不能实现持续释放，如壳聚糖纳米粒子包埋酶制剂产量低不利于工业化生产。

纳晶纤维素(CNC)是经硫酸水解或酶水解纤维素得到的一种刚性棒状粒子，具有来源广泛、尺寸小、比表面积大、成本低、无毒、生物可降解和生物相容性等优点，CNC已经被广泛应用生物医药、农业、食品、化妆品等方面。经国家知识产权局查询所公开的以CNC为壁材包埋酶制剂的专利较少，但是有CNC稳定酶制剂的文章，如Deng(Food ResearchInternational,2020, 137,109380)等报道了一种CNC与壳聚糖纳米粒子结合包埋β-半乳糖苷酶以提高该种酶的稳定性以及延长体外释放时间；Zhang(International Journal ofBiological Macromolecules,2021,191,71-78)等以CNC为功能交联剂，以 Pickering乳化剂，通过离子凝胶法稳定季铵盐壳聚糖纳米颗粒包埋的溶菌酶。 Zhang(CarbohydratePolymers,2020,236,115974)等报道了一种将CNC添加到溶菌酶装载的β-壳聚糖纳米粒子中，以增强其抗菌稳定性的制备方法。现有技术的缺点是：(1)CNC是在溶液中稳定酶装载的壳聚糖纳米粒子，难以量化生产；(2)CNC稳定的纳米粒子溶液贮藏时间短(低于2个月)。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明一方面的目的是提供一种双层微胶囊包埋酶制剂，为实现本发明的目的，本发明的采用以下技术方案：

一种酶制剂，其包括：

芯材，其包括壳聚糖纳米粒子和酶，

第一层壁材，其包括海藻酸钠和海藻糖，

第二层壁材，其包括纳晶纤维素，