[发明专利]以乳清蛋白为基质的桃柁酚抗菌纳米水凝胶及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于抑菌凝胶生物的技术领域，特别是涉及以乳清蛋白为基质的桃柁酚抗菌纳米水凝胶及其制备方法。

背景技术：

乳清蛋白作为原辅料已经有40多年的历史，是重要的优质蛋白质资源之一。乳清蛋白生物价(BV)高，属于全价蛋白，含有组成蛋白质的全部20种氨基酸，且含量高于普通的食用蛋白质，与FAO规定的氨基酸标准模式相比，其氨基酸模式与人体相似，均能满足人体AA平衡的需要。随着乳清蛋白生物学功能的研究及其衍生产品开发的兴起，已证实乳清蛋白中含有具有免疫调节、降血压、降血糖、降胆固醇、抗氧化、抗菌和抗病毒等生物活性的潜在肽段，这对进一步提升乳清蛋白产品的营养保健功能，提高乳清蛋白产品的附加值及开发利用具有重大意义。成胶特性是乳清蛋白一个重要的特性，其原理在于乳清蛋白分子结构的展开，改变结构的蛋白质之间通过聚合形成乳清蛋白分子之间的聚合体。当加热温度高于70℃时，乳清蛋白中的β-乳球蛋白发生不可逆的变性作用，空间构象发生改变，暴露出疏水集团和游离巯基，形成乳清蛋白聚集体溶液，进而在不同因素诱导下形成凝胶。

桃柁酚(Totarol)是天然植物提取物，是一种高效抗菌剂，对革兰氏阳性，包括链球菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌和痤疮丙酸杆菌等具有较好的抗菌作用。桃柁酚的活性成分对人体皮肤、身体和口腔有非常好的抗菌、清洁作用，且对人体皮肤无刺激性和过敏反应。因此，桃柁酚已被广泛证实具有高效的生物活性、人体安全性和产品配方兼容性，应用于临床医疗及药妆产品。

细菌感染，是指致病菌或条件致病菌等侵入人体所引起的局部組织和全身性炎症反应，是生物医学领域面临的一个严重问题。水凝胶作为一种广泛应用的生物材料，在实际医学应用中不可避免地要面临细菌感染问题，比如手术后伤口处的感染等；而且，其自身具有较高的含水量，保持着一种湿润环境，该环境既会促进正常细胞组织的生长，同时也有利于微生物的繁殖。所以，研究开发抗菌水凝胶材料既可以治疗人体组织损伤处的细菌感染问题，也可以防止水凝胶自身引起的相关感染，具有重要的现实意义。

目前抗菌水凝胶的研究报道并不多，根据水凝胶中抗菌成分分类，主要有四种：银系抗菌水凝胶、季铵盐类抗菌水凝胶、多肽类抗菌水凝胶及天然大分子抗菌水凝胶。中国专利CNI05878280.A公开了具有抑菌功效医用温敏水凝胶的制备方法，该发明以壳聚糖纳米银复合物、甘油磷酸钠为原料，在室温条件下制得为可流动胶体溶液，而在加热条件下可转变为不流动的凝胶。中国专利CN104523452.A公开了一种抑菌型羧化壳聚糖复合凝胶的制备方法，改产品采用闪式提取器破碎和水浴杀菌法制得符合凝胶，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等具有良好抑菌效果。中国专利CN104606680.A公开了一种壳聚糖-γ-聚谷氨酸的聚电解质复合抗菌水凝胶。壳聚糖中氨基与γ-聚谷氨酸中羧基通过离子相互作用形成复合体,得到水凝胶PEC。但该类水凝胶的抗菌活性不是很好,且其抗菌性受壳聚糖分子量影响。中国专利CN103004757.A公开了一种多孔温敏水凝胶缓释剂及其制备方法。该发明以聚N-异丙基丙烯酞胺多孔温敏水凝胶为载体，在凝胶内负载上药物，利用聚N-异丙基丙烯酞胺的温度敏感特性来实现对药物的控制释放。中国专利CN102579322.A公开了一种外用水凝胶剂及其制备方法与它的用途。该发明以卡波姆、3,5-二轻基-4-异丙基二苯乙烯等制得而成，用于制备治疗牛皮癣或湿疹的药物。中国专利CN 200910039822.X公开了一种抗菌性超分子水凝胶及其制备方法和应用。该发明以硝酸银晶体和聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇三嵌段共聚物溶液为原料制备得到可注射水凝胶。

理想的抗菌水凝胶材料在具有良好抗菌活性的同时，也应具有良好的生物相容性、良好的生物可降解性及简易温和的制备方法。但从上述已经公开的专利中制备得到的水凝胶或抑菌凝胶产品可以看出，抗菌水凝胶材料很少能够兼顾以上的性能。因此，制备一种具有高效抗菌活性、生物相容性和生物可降解性，实现一种新型的食源性抑菌剂等技术难题对本领域技术人员是一种新的挑战。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种以乳清蛋白为基质的桃柁酚抗菌纳米水凝胶。该抗菌纳米水凝胶是利用超声技术物理改性代替化学改性，避免引入有害化学试剂而导致的细胞毒性上升的问题，并以乳清蛋白为凝胶基质引入桃柁酚抑菌剂制备抗菌纳米水凝胶，对以金黄色葡萄球菌为代表的革兰氏阳性菌具有较好的抑菌作用，无细胞毒性，制备条件温和，产品质量稳定，具备良好的生物相容性和生物可降解性等优势，是一种新型的食源性抑菌剂。

本发明解决问题的技术方案是：