《高載鈣膠原蛋白的化學修飾、膠囊化製備及其吸收機制》是依託西北大學，由鄧建軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高載鈣膠原蛋白的化學修飾、膠囊化製備及其吸收機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：鄧建軍
- 依託單位：西北大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
缺鈣是全球公認的營養學難題，以蛋白/多肽為載體的複合鈣製劑對Ca2+的釋放和吸收具有緩釋作用，代表了未來鈣製劑研發的新方向。本課題組率先以無毒、水溶性好、可食的類人膠原蛋白（HLC）為載體製備了HLC-Ca複合物，但要將其開發成安全、高效的補鈣製劑，尚需解決載鈣量低、易被蛋白酶降解及其Ca2+吸收途徑不清楚等問題。為此，本項目首先擬對HLC進行化學修飾以增加Ca2+的結合位點，得到具有高載鈣量的mHLC-Ca複合物；同時，建立mHLC-Ca微膠囊製備工藝以避免蛋白酶對其降解，從動力學和熱力學角度探索模擬胃腸道體系中mHLC-Ca微膠囊中mHLC及Ca2+的緩釋動力學行為，並在離體細胞和在體動物水平上綜合評價mHLC-Ca複合物及其微膠囊的安全性和補鈣活性；最後利用分子生物學手段監測胃腸道中與Ca2+轉運相關基因的調控表達，結合營養學實驗闡釋HLC/mHLC-Ca複合物中Ca2+的吸收途徑。
結題摘要
以蛋白質/多肽為載體製備新型複合鈣，被認為是解決鈣營養缺乏症的有效途徑之一。選擇鈣離子結合能力強的載體蛋白是關鍵，本項目將水溶性好、生物相容性好、無毒、可食的類人膠原蛋白（HLC）進行化學修飾、微囊化處理，成功製備了高載鈣量的膠原鈣複合物，主要成果如下： 1. 製備了三種高載鈣類人膠原蛋白複合物（mHLC-Ca）：PHLC-Ca、As-HLC-Ca和SH-HLC-Ca；利用光譜學方法對製備的三種mHLC-Ca複合物進行了結構表征，明確了修飾後HLC與鈣離子的相互作用機制，對其作用位點、結合常數及熱力學參數進行系統表征，並對複合物的穩定性劑溶解性進行了研究；利用細胞模型（Caco-2細胞和BHK21細胞）對mHLC-Ca複合物的細胞毒性進行了測定。利用維甲酸誘導的骨質疏鬆小鼠模型研究發現，相比市場上常見的葡萄糖酸鈣製劑，PHLC-Ca、Ac-HLC-Ca和SH-HLC-Ca複合物顯著改善了小鼠骨密度和骨骼鈣質的含量，有效緩解了骨質疏鬆。 2. 以海藻酸鈉(ALG)和殼聚糖(CS)為壁材，採用高壓脈衝電場製備了PHLC-Ca的微膠囊(CS/ALG-PHLC-Ca)；通過改變ALG和PHLC-Ca的質量比對微膠囊載藥量和包封率進行了最佳化，最終確定ALG與PHLC-Ca的最佳質量比為：1:1/2；採用掃描電鏡、粒徑分析儀對所製備的微膠囊的形態和粒徑分布進行了研究；通過熱力學分析、紅外光譜證明了PHLC-Ca是通過靜電吸附被成功地包埋在微膠囊中；通過殼聚糖的分子量、濃度及反應時間與微膠囊成型規律的研究，確定了CS/ALG-(PHLC-Ca)微膠囊外層殼膜的厚度、在模擬連續胃腸液中的溶脹率以及PHLC-Ca的釋放規律。最終確定殼聚糖分子量為55-100KDa、殼聚糖濃度1%、反應時間20min所製備的微膠囊對PHLC-Ca有很好的緩控釋效果。 3. 利用MTT比色法證實Empty CS/ALG微膠囊和CS/ALG-(PHLC-Ca)微膠囊對細胞安全無毒；利用骨質疏鬆動物模型，微囊化處理的PHLC-Ca微膠囊可避免胃液對其活性以及鈣穩定性的影響，延長了PHLC-Ca的吸收時間，進而提高了鈣離子的生物利用率。
