专利名称：γ-聚谷氨酸/壳聚糖纳米胶囊的制备方法y -聚谷氨酸(γ -Polyglutamic acid, y -PGA)是一种由D-或L-谷氨酸通过 α-氨基和Y-羧基形成Y-谷氨酰胺键结合而成的阴离子聚合物。Y-PGA是一种水溶 性可生物降解的高分子物质，具有可食用性、无毒性、粘结性、保湿性等特点，其应用非常广 泛。在目前的研究报道中，Y-PGA主要是作为药物载体、生物黏合剂用于附加值比较高的 医药领域，其次Y-PGA也可以作为絮凝剂、重金属螯合剂用于水处理方面，还可以作为保 水剂及水果、蔬菜的防冻剂、保鲜剂用于食品、保健品和化妆品中。Y-PGA分子结构中存在 着大量有活性的游离羧基因而是一种阴离子聚合物。Y-PGA作为药物载体通常有两种方式一种是利用聚乙二醇、L-苯丙氨酸、苄胺 以及醇等对Y-PGA的修饰；另一种方式是直接与喜树碱、紫杉酚、青霉胺和顺钼等药物结 合，通过这种方式制得的Y-PGA-药物复合物对药物的水溶性、半衰期、毒性以及缓释性等 都有一定的改进。壳聚糖是甲壳素脱乙酰基后的产物，其活性基团为脱乙酰基后的氨基，由于分子 结构中存在一定量的氨基，CS是一种弱碱也是目前唯一的天然的阳离子聚合物。CS具有良 好的生物相容性、安全性和免疫刺激活性，同时还具有降血脂、降胆固醇、抗菌、增加免疫等 生理活性是一种很好的天然生物医药材料。具有缓释或者控释功能的微球或微胶囊的研究是当今的热点，其可以用于医药领 域也可以用于食品及香精香料领域。目前常用于制备微胶囊的方法有乳化法、喷雾干燥法 以及复合凝聚法等。这些方法的工艺相对比较复杂，制备条件比较苛刻，同时由于反应体系 中存在多种原料，容易引起一定的副反应带来副产物。综上所述，将Y-PGA与壳聚糖组合到一起制成纳米胶囊将具有(1)超小的体积可 以通过最细的毛细血管，避免巨噬细胞迅速清除，因此其在血液中持续时间大大延长；(2) 可以穿透细胞和组织间隙到达靶器官，如肝脏、脾、肺、脊髓和淋巴；(3)可以通过生物降解 性能、PH值、离子及材料的温度敏感性控制其释放；(4)可以提高药效并减少毒副作用等 性质，可以用于输送药物、多肽、蛋白质、疫苗、核酸、基因等。且目前未见有将Y-PGA与壳 聚糖组合到一起制成纳米胶囊的报道。
本发明的目的之一在于提供一种Y “聚谷氨酸和壳聚糖纳米胶囊。奔发明的目的之二，提供一种通过聚电解质自组装的方式进行复凝聚法制得 Y-聚谷氨酸和壳聚糖纳米胶囊的方法。本发明的目的在于提供一种利用Y -聚谷氨酸和壳聚糖通过聚电解质自组装的方式进行复凝聚法制得纳米胶囊的一种方法。 本发明的技术方案一种Y-PGA/CS纳米胶囊，将原料γ-聚谷氨酸(Y-PGA)和壳聚糖(CS)及Mg2+的配 比按Y -PGA =CS =Mg2+为Img :1 90mg 2 90mol，利用聚电解质自组装原理制得微胶囊， 即首先配制不同浓度的Y “聚谷氨酸水溶液和壳聚糖醋酸溶液，在一定浓度Mg2+离子存在 下，通过边滴加边搅拌的方式得到纳米胶囊溶液，然后干燥得到Y -聚谷氨酸/壳聚糖纳米 胶囊。一种Y -PGA/CS纳米胶囊的制备方法，包括如下步骤(1)、溶液的配制①、称取Y-PGA固体溶于超纯水中，得到质量浓度为0.05mg/mL 5 mg/mL的γ-PGA 水溶液，调节ρΗ值为6. 0 8. 0 ；②、称取CS固体溶于1%的醋酸溶液中，得到质量浓度为0.1 mg/mL 10 mg/mL的CS 醋酸溶液，调节ρΗ值为3. 0 6. 0 ；③、称取MgSO4·7Η20溶解于步骤②所得溶液中，控制Mg2+的浓度为Omol/L 2mol/mL， 得到Mg2+的CS醋酸溶液；
(2)、将步骤(1)中①所得的Y-PGA水溶液通过边滴加边搅拌的方式加入③所得的 Mg2+的CS醋酸溶液中，滴加速度为0. 5mL/h 5mL/h，搅拌速度为50r/min 200r/min，最 终得Y -PGA水溶液与含Mg2+的CS醋酸溶液的混合液；
其中Y-聚谷氨酸(Y-PGA)和壳聚糖(CS)及Mg2+的配比按Y-PGA:CS:Mg2+为Img: 1 90mg 2 90mol ；
(3)、将步骤(2)所得的Y-PGA水溶液与含Mg2+的CS醋酸溶液的混合液在转速为50r/ min 200r/min条件下继续搅拌反应IOmin 120min得到γ -PGA/CS纳米胶囊溶液；
(4)、将步骤(3)所得的Y-PGA/CS纳米胶囊溶液离心，离心条件为lOOOr/min 3000r/min,离心时间为5min lOmin，收集上清液在真空度为0. OlMPa,温度为30°C下真空 干燥48h即得到γ -PGA/CS纳米胶囊。y -PGA/CS纳米胶囊的另一种制备方法，包括如下步骤
(1)、溶液的配制
①、称取Y-PGA固体溶于超纯水中，得到质量浓度为0. 05mg/mL 5mg/mL的、-PGA 水溶液，调节ρΗ值为6. 0 8. 0 ；
②、称取CS固体溶于1%的醋酸溶液中，得到质量浓度为0.lmg/mL 10 mg/mL的CS 醋酸溶液，调节ρΗ值为3. 0 6. 0 ；
③称取MgSO4·7Η20溶解于步骤①所得Y -PGA水溶液中，控制Mg2+的浓度为Omol/L 2mol/L,得到含Mg2+的γ -PGA水溶液；
(2)、将步骤(1)中②所得的CS醋酸水溶液通过边滴加边搅拌的方式加入③所得的含 Mg2+的Y -PGA水溶液中，滴加速度为0. 5mL/h 5mL/h，搅拌速度为50r/min 200r/min， 最终得含Mg2+的γ -PGA水溶液与CS醋酸溶液的混合液；
其中Y -聚谷氨酸(Y -PGA)和壳聚糖(CS)及Mg2+的配比按Y -PGA =CS =Mg2+的为Img 1 90mg 2 90mol ；
(3)、将步骤(2)所得的含Mg2+的γ-PGA水溶液与CS醋酸溶液的混合液在转速为50r/min 200 r/min条件下继续搅拌反应10 min 120 min得到Y-PGA/CS纳米胶囊溶 液；
(4)、将步骤(3)所得的Y-PGA/CS纳米胶囊溶液离心，离心条件为1000 r/min 3000 r/min，离心时间为5 min 10 min，收集上清液在真空度为0. OlMPa，温度为30°C下真空干 燥48h即得到γ -PGA/CS纳米胶囊。本发明的γ-PGA/CS纳米胶囊平均粒径为150 220nm，多分散系数为0. 13 0. 16。可用于包覆红霉素、硝苯地平等药物。本发明的有益效果
本发明的Y-PGA/CS纳米胶囊主要是利用生物发酵的产物Y-PGA和天然提取产物 CS为原料制备而成纳米胶囊，二者都是未经过修饰的天然产物具有很好的生物相容性和生 物可降解性，对人体和环境无 毒无害，其平均粒径为150 220nm，多分散系数为0. 13 0. 16，可作为红霉素、硝苯地平等药物的载体，也可以用于功能食品及香精的包埋，即特别 适用于食品及医药领域。另外，本发明纳米胶囊的制备方法是在常温常压下进行，条件比较温和，更利于大 规模扩大生产。同时由于制备纳米胶囊的体系为水溶液，不需要其他试剂，从而降低了生产 成本。

Y-聚谷氨酸利用枯草芽孢杆菌通过发酵生产得到含有Y-聚谷氨酸的发酵液，再以 异丙醇作为沉淀剂提取发酵液中的产物，进一步纯化后得到的产物，其纯度> 95% ；
壳聚糖分子量为150000，脱乙酰度为90%，生化试剂，上海正极生物科技有限公司； MgSO4 · 7H20 分析纯，sigma公司生产；
本发明所用的激光粒度仪=Nano-ZS纳米粒度激光仪，英国马尔文。实施例1
精密称取Y-PGA固体0.0250 g，用超纯水定容至25 mL，调节pH值为7. 4，得到浓度为 1 mg/mL的γ-PGA水溶液；精密称取CS固体0.0500 g，用1%的醋酸溶液定容至50 mL，调节 PH值为6. 0，得到质量浓度为，1 mg/mL的CS醋酸溶液；精密称取0. 2465 g MgSO4 ·7Η20溶 于20 mL CS醋酸溶液中，Mg2+的浓度为0.001 mol/L。以流速为0. 5 mL/h将4 mL y-PGA 水溶液滴加到20 mL含Mg2+的CS醋酸溶液中，搅拌速度为100 r/min，接着以相同的搅拌 速度继续搅拌反应30 min。得到的混合液在2000 r/min下离心8 min，收集上清液在真空 度为0. OlMPa，温度为30°C下真空干燥48h得到、-PGA/CS纳米胶囊。利用激光粒度仪测定其平均粒径为175. Onm,多分散系数为0. 093。实施例2
精密称取Y-PGA固体0.0250 g，用超纯水定容至25 mL，调节pH值为7. 4，得到浓度为 1 mg/mL的γ-PGA水溶液；精密称取CS固体0.0500 g，用1%的醋酸溶液定容至50 mL，调节 PH值为6. 0，得到质量浓度为，1 mg/mL的CS醋酸溶液；精密称取0. 4930 g MgSO4 ·7Η20溶 于20 mL CS醋酸溶液中，Mg2+的浓度为0.002 mol/L。以流速为1. 0 mL/h将10 mL y-PGA 水溶液滴加到10 mL含Mg2+的CS醋酸溶液中，搅拌速度为100 r/min，接着以相同的搅拌速度继续搅拌反应30 min0得到的混合液在2000 r/min下离心8 min，收集上清液在真空 度为0. OlMPa，温度为30°C下真空干燥48h得到、-PGA/CS纳米胶囊。利用激光粒度仪测定其平均粒径为158. 5nm,多分散系数为0. 132。实施例3
精密称取Y-PGA固体0.0100 g，用超纯水定容至50 1^，调节？!1值为7.4，得到浓度为 0. 2 mg/mL的Y-PGA水溶液；精密称取CS固体0. 1000 g，用1%的醋酸溶液定容至50 mL，调 节PH值为3. 0，得到质量浓度为，2 mg/mL的CS醋酸溶液；精密称取0. 2465 g MgSO4 ·7Η20 溶于20 mL CS醋酸溶液中，Mg2+的浓度为0.001 mol/L。以流速为0. 5 mL/h将2 mL y-PGA 水溶液滴加到10 mL含Mg2+的CS醋酸溶液中，搅拌速度为100 r/min，接着以相同的搅拌 速度继续搅拌反应60 min。得到的混合液在2000 r/min下离心8 min，收集上清液在真空 度为0. OlMPa，温度为30°C下真空干燥48h得到、-PGA/CS纳米胶囊。利用激光粒度仪测定其平均粒径为215. 4nm,多分散系数为0. 139。实施例4
精密称取Y-PGA固体0.0050 g，用超纯水定容至50 mL，调节pH值为7. 4，得到浓度为 0. 1 mg/mL的、-PGA水溶液；精密称取CS固体0. 0500 g，用1%的醋酸溶液定容至50 mL, 调节PH值为6. 0，得到质量浓度为1 mg/mL的CS醋酸溶液；精密称取0. 2465 g MgSO4 ·7Η20 溶于20 mL CS醋酸溶液中，Mg2+的浓度为0.001 mol/L。以流速为0. 5 mL/h将2 mL y-PGA 水溶液滴加到18 mL含Mg2+的CS醋酸溶液中，搅拌速度为100 r/min，接着以相同的搅拌 速度继续搅拌反应60 min。得到的混合液在2000 r/min下离心8 min，收集上清液在真空 度为0. OlMPa，温度为30°C下真空干燥48h得到、-PGA/CS纳米胶囊。利用激光粒度仪测定其平均粒径为170. 5nm,多分散系数为0. 163。实施例5
精密称取CS固体0. 1000 g，用1%的醋酸溶液定容至200 mL,调节pH值为6. 0，得到 质量浓度为0.5 mg/mL的CS醋酸溶液；精密称取γ-PGA固体0.0250 g，用超纯水定容 至50 1^，调节？!1值为7.0，得到浓度为0.51^/1^的￥^^^水溶液；精密称取0.2465 g MgSO4 · 7H20溶于10 mL y -PGA水溶液中，Mg2+的浓度为0. 002 mol/mL。以流速为1 mL/h 将5 mLCS溶液滴加到20 mL含Mg2+的、-PGA水溶液中，搅拌速度为120 r/min,接着以相 同的搅拌速度继续搅拌反应30 min。得到的混合液在2000 r/min下离心7 min，收集上清 液在真空度为0. OlMPa，温度为30°C下真空干燥48h得到、-PGA/CS纳米胶囊。利用激光粒度仪测定其平均粒径为200. 6nm,多分散系数为0. 145。以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所做的任 何等效变换，均应属于本发明的保护范围。


本发明公开一种γ-聚谷氨酸/壳聚糖纳米胶囊及其制备方法。该纳米胶囊即将原料γ-聚谷氨酸(γ-PGA)和壳聚糖(CS)及Mg2+的配比按γ-PGA∶CS∶Mg2+为1mg∶1～90mg∶2～90mol，利用聚电解质自组装原理制得纳米胶囊。其制备方法即首先配制不同浓度的γ-聚谷氨酸水溶液和壳聚糖醋酸溶液，在Mg2+存在下，通过边滴加边搅拌的方式得到纳米胶囊溶液，然后干燥得到γ-聚谷氨酸/壳聚糖纳米胶囊。本发明制得的纳米胶囊粒度均一，粒径大小为纳米级。所采用的原料为天然高分子材料，对人体和环境无毒无害，又由于制备工艺简单，条件温和，可作为药物载体用于医药行业，也可以用于功能食品及香精的包埋。