本發(fā)明屬于生物藥物控釋材料技術(shù)領域，涉及一種蠶絲蛋白膠囊及其制備方法，特別是涉及一種可控緩釋、藥物活性高效保持的蠶絲蛋白膠囊及其制備方法。

背景技術(shù)：

可控緩釋、藥物活性高效保持的膠囊在醫(yī)藥衛(wèi)生、生物技術(shù)領域具有廣泛的研究和應用價值。一般情況下，藥物(活性制劑)的可控緩釋功能是指在一個特定的藥物體系內(nèi)，藥物可按預先設定的速度釋放到周圍環(huán)境(例如人體)中去，從而在某段時間內(nèi)，在特定的區(qū)域，藥物的濃度可以保持在某個事先設定的范圍內(nèi)?？煽鼐忈屧谔岣咚幮?，減少給藥頻率，增加安全性，降低藥物毒副作用等方面有顯著的作用。

目前，可控緩釋主要是利用聚合物作為藥物的載體或基質(zhì)制成一定的劑型，即制成緩釋劑，從而實現(xiàn)活性制劑的可控釋放。其中，膠囊劑作為一種最常見的劑型，是指用物理或化學方法使原藥分散，然后用聚合物包裹和固定起來，形成具有一定包覆強度的囊體。物理型膠囊緩釋劑是將活性制劑(藥物)“溶解”(均勻分散)在基質(zhì)材料中或用其它物理方法使之與基質(zhì)材料形成一體而制成的劑型。藥物的緩釋過程控制主要通過擴散作用與滲透作用實現(xiàn)。被包覆的物質(zhì)(藥物或者其它活性制劑)稱為囊核，形成包覆膜的材料稱為囊皮(或膜、殼、囊壁、包膜等)，藥物通過囊皮的半透膜性能或開裂溶解特性控制原藥釋放；囊皮通常由天然或合成高分子材料組成，主要包括聚酰胺、聚脲、聚酯、纖維素、多孔水凝膠和蛋白質(zhì)類等。

蠶絲是熟蠶結(jié)繭時分泌液凝固而成的連續(xù)長纖維，蠶絲蛋白是從蠶絲中提取的天然高分子纖維蛋白，含量約占蠶絲的70％～80％，含有18種氨基酸。在經(jīng)不溶化處理過程中，蠶絲蛋白的結(jié)構(gòu)會發(fā)生從任意卷曲到β結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。在蠶絲蛋白發(fā)生結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變后，側(cè)鏈與側(cè)鏈間、側(cè)鏈與主鏈間以及分子與分子之間可形成大量的氫鍵結(jié)合，產(chǎn)生大量的次級交聯(lián)點，可以有效地控制蠶絲蛋白的溶解性。根據(jù)我們最近的研究發(fā)現(xiàn)(Advanced Materials,2015,27,4273–4279)，蠶絲蛋白基質(zhì)中分布的活性制劑能夠長時間保持其生物活性，具有高效保持藥物活性的特點。此外，蠶絲蛋白本身具有良好的機械性能和理化性質(zhì)，并且與人體有極好的生物相容性，所以蠶絲蛋白被廣泛應用于生物醫(yī)學研究領域。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上情況，本發(fā)明的目的在于提供一種蠶絲蛋白膠囊及其制備方法，通過對蠶絲蛋白的水溶性和降解特性的調(diào)節(jié)，控制蠶絲蛋白膠囊包裹藥物的釋放過程，制備的蠶絲蛋白基膠囊不僅具有優(yōu)異的生物相容性，藥物緩釋控制方式更加靈活，同時能夠長時間保持藥物的活性。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種蠶絲蛋白膠囊的制備方法，所述制備方法包括：制備蠶絲蛋白溶液；

將所述蠶絲蛋白溶液干燥制備成空心膠囊；

調(diào)節(jié)所述空心膠囊中蠶絲蛋白的水溶性和降解性能；

將藥物包裹在所述空心膠囊中。

優(yōu)選地，所述制備蠶絲蛋白溶液的方法為：

1)將蠶繭置于碳酸鈉溶液中加熱，進行脫膠，形成蠶絲；

2)將所述蠶絲置于超純水中洗滌，重復數(shù)次，進行干燥；

3)將干燥后的所述蠶絲浸沒于溴化鋰溶液中并充分混合，保溫一定時間，得到蠶絲蛋白與溴化鋰的混合溶液；

4)將所述蠶絲蛋白與溴化鋰的混合溶液裝入透析袋中，置于超純水中透析；

5)透析后，將所述透析袋中的溶液進行離心分離，收集上層清液，最終得到所需的蠶絲蛋白溶液。

優(yōu)選地，所述步驟1)中，蠶繭為去除蠶蛹的蠶繭殼。

優(yōu)選地，所述蠶繭為整體開口蠶繭或剪碎蠶繭，其中，所述剪碎蠶繭的形狀為條形或方形，面積為1～1000mm²，當然，所述剪碎蠶繭的形狀也可以是其他合適的形狀，在此不限。

優(yōu)選地，所述步驟1)中，碳酸鈉溶液的濃度為0.01～100g/L，蠶繭質(zhì)量和碳酸鈉溶液體積比為10：(1～100)g/L。

優(yōu)選地，所述步驟1)中，加熱方式為電爐加熱或高壓鍋加熱，加熱溫度為50～121℃，加熱壓強為0.1～2MPa，加熱時間為1s～1000h。

優(yōu)選地，所述步驟2)中，洗滌方式為攪拌洗滌或靜置浸泡，其中，攪拌洗滌的攪拌方式為機械攪拌或磁力攪拌，磁力攪拌速度為1r/min～2000r/min；單次洗滌過程中，蠶絲和水質(zhì)量比為1:10～1:1000，時間為1s～200h，每次洗滌后取出蠶絲并擠干，洗滌重復次數(shù)為1～50次。

優(yōu)選地，所述步驟2)中，進行干燥的方式為自然風干或加熱通風干燥，其中，加熱通風干燥的加熱溫度為40～100℃，干燥時間為0.1～100h。

優(yōu)選地，所述步驟3)中，溴化鋰溶液濃度為0.01～2g/mL，干燥的蠶絲質(zhì)量和溴化鋰溶液體積比為(1～100)：100g/mL。

優(yōu)選地，所述步驟3)中，保溫溫度為20～100℃，保溫時間為0.1～100h。

優(yōu)選地，所述步驟4)中，透析袋規(guī)格為10～10000000Da，透析方式為靜置透析或磁力攪拌透析，其中，磁力攪拌透析的攪拌速度為1～2000r/min，透析過程中換水的時間間隔為0.1～100h，每次所換超純水的體積為1mL～1000L。

優(yōu)選地，所述步驟5)中，離心分離的轉(zhuǎn)速為1～40000r/min，時間為1s～10h，離心時的溫度為-3～10℃。優(yōu)選地，制備的所述空心膠囊的形狀為橢圓形、方塊形、三角形塊、圓塊或者圓顆粒、。當然，所述空心膠囊的形狀也可以是其他合適的形狀，在此不限。

優(yōu)選地，干燥所述蠶絲蛋白溶液的方式為常溫常壓干燥，干燥時間為1s～1000h。

優(yōu)選地，調(diào)節(jié)所述膠囊中蠶絲蛋白的水溶性和降解特性的方式為使用固化劑或水蒸氣退火，采用的固化劑為甲醇，固化時間為1s～1000h；采用水蒸氣退火，退火溫度為1～100℃，時間為1s～1000h，真空度為-100～-25KPa(相對于大氣壓)。

本發(fā)明還公開一種蠶絲蛋白膠囊，由上述方法制備獲得。

如上所述，本發(fā)明的一種蠶絲蛋白膠囊及其制備方法，包括蠶絲蛋白溶液的制備、包藥膠囊制備和緩釋特性調(diào)節(jié)。本發(fā)明具有以下有益效果：通過對膠囊中蠶絲蛋白的水溶性和降解特性的調(diào)節(jié)，可以控制蠶絲蛋白膠囊包裹藥物的釋放過程。蠶絲蛋白基膠囊不僅具有優(yōu)異的生物相容性，藥物緩釋控制方式更加靈活，同時能夠長時間保持藥物的活性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明制備方法的工藝流程圖。

圖2～圖4為本發(fā)明實施例二中制備蠶絲蛋白包裹藥物膠囊的結(jié)構(gòu)流程圖。

具體實施方式

以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。

請參閱附圖。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也 可能更為復雜。

實施例一

如圖1所示，本發(fā)明提供一種蠶絲蛋白膠囊的制備方法，具體制備步驟為：

首先執(zhí)行步驟S1，制備蠶絲蛋白溶液。

制備所述蠶絲蛋白微針的具體方法為：

1)將蠶繭置于碳酸鈉溶液中加熱，進行脫膠，形成蠶絲。

其中，所述蠶繭采用去除了蠶蛹的蠶繭殼。可以是整體開口的蠶繭，也可以是剪碎的蠶繭。如果采用剪碎的蠶繭，則形狀條形或者方形，當然，也可以是其他合適的形狀，在此不限。所述蠶繭的面積為1～1000mm²。

作為示例，所述碳酸鈉溶液的濃度為0.01～100g/L，加入的蠶繭質(zhì)量和碳酸鈉溶液體積比為10：(1～100)g/L。加熱方式為電爐加熱或高壓鍋加熱，加熱溫度為50～121℃，加熱時間為1s～1000h，加熱壓強為0.1～2MPa。

2)將所述蠶絲置于超純水中洗滌，重復數(shù)次，進行干燥。

作為示例，本步驟所述洗滌可以是攪拌洗滌或者靜置浸泡。其中，攪拌洗滌可以是機械攪拌或磁力攪拌。若采用磁力攪拌，則磁力攪拌速度為1r/min～2000r/min。單次洗滌過程中，蠶絲和水質(zhì)量比為1:10～1:1000，時間為1s～200h，每次洗滌后取出蠶絲并擠干，洗滌重復次數(shù)為1～50次。干燥的方式為自然風干或加熱通風干燥，其中，加熱通風干燥的加熱溫度為40～100℃，干燥時間為0.1～100h。

3)將干燥后的所述蠶絲浸沒于溴化鋰溶液中，保溫一定時間，得到蠶絲蛋白與溴化鋰的混合溶液。

作為示例，所述溴化鋰溶液的濃度為0.01～2g/mL，干燥的蠶絲質(zhì)量和溴化鋰溶液體積為(1～100)：100g/mL，保溫溫度為溫度為20～100℃，保溫時間為0.1～100h。

4)將所述蠶絲蛋白與溴化鋰的混合溶液裝入透析袋中，置于超純水中透析。

作為示例，所述透析袋規(guī)格為10～10000000Da(道爾頓)，透析方式為靜置透析或磁力攪拌透析，其中，磁力攪拌透析的攪拌速度為1～2000r/min，透析過程中換所述超純水的時間間隔為0.1～100h，每次所換超純水的體積為1mL～1000L。

5)透析后，將所述透析袋中的溶液進行離心分離，收集上層清液，最終得到所需的蠶絲蛋白溶液。

作為示例，所述離心分離的轉(zhuǎn)速為1r/min～40000r/min，時間為1s～10h，離心時的溫度為-3℃～10℃。

制備的所述蠶絲蛋白溶液中，蠶絲蛋白的分子量可以是一種，也可以是多種的組合。

然后制備步驟S2，將所述蠶絲蛋白溶液干燥制備成空心膠囊。

制備的所述空心膠囊的形狀為橢圓形、方塊形、三角形塊、圓塊或者圓顆粒。當然，也可以是其他合適的形狀，在此不限。

作為示例，干燥所述蠶絲蛋白溶液的方式為常溫常壓干燥，溫度為25℃，壓力為101.325KPa，干燥時間為1s～1000h。

接著執(zhí)行步驟S3，調(diào)節(jié)所述膠囊中蠶絲蛋白的水溶性和降解性能。

調(diào)節(jié)所述膠囊中蠶絲蛋白的水溶性和降解特性的方式為使用固化劑或水蒸氣退火，采用的固化劑為甲醇，固化時間為1s～1000h；采用水蒸氣退火，退火溫度為1～100℃，時間為1s～1000h，真空度為-100～-25KPa(相對于大氣壓)。通過調(diào)節(jié)所述膠囊中蠶絲蛋白的水溶性和降解性能，可以很好的控制蠶絲蛋白膠囊包裹藥物的釋放過程。

最后執(zhí)行步驟S4，將藥物包裹在所述空心膠囊中。

實施例二

本實施例制備的蠶絲蛋白膠囊為空心蠶絲蛋白膠囊包裹藥物。

如圖2～圖4所示，1為煮2h的蠶絲蛋白溶液；2分別為橢圓形空心膠囊；3為藥物，具體為維生素B11.5毫克、鈣162毫克、鉻25微克、乳糖20毫克混合粉末。

具體的實施步驟包括：

首先執(zhí)行步驟S1：如圖1所示，制備蠶絲蛋白溶液1。

具體的，在本實施例中，首先，將每份10g蠶繭剪碎置于4L濃度為2g/L的碳酸鈉溶液中，用電爐加熱沸騰并磁力攪拌，轉(zhuǎn)速為200r/min，加熱時間為2h。

然后，將每份煮過的蠶絲置于2L超純水中攪拌洗滌捏干，重復6次，再進行干燥，攪拌速度為200r/min，攪拌時間20min，每次所換超純水的體積為2L，干燥方式為25℃、常壓(0.1MPa)下干燥。

接著，將干燥的蠶絲浸沒于濃度為0.98g/mL的溴化鋰溶液中，溴化鋰溶液的體積與干燥后蠶絲的關(guān)系為4mL:1g，在60℃保溫4h，得到蠶絲蛋白與溴化鋰的混合溶液。

接著，將蠶絲蛋白與溴化鋰的混合溶液裝入截留分子量為3500Da透析袋中，置于4L超純水中透析，間隔0.5h換一次超純水，每次換水體積4L，透析總共48h；

最后，透析過的蠶絲蛋白溶液在4℃下離心分離，轉(zhuǎn)速12000r/min，離心時間30min，收集上層清液，最終得到所需的蠶絲蛋白溶液1。

接著執(zhí)行步驟S2，如圖2所示，將所述蠶絲蛋白溶液1干燥制備成空心膠囊2。

具體地，將蠶絲蛋白溶液1填充在不同形狀的藥物模具中，25℃常壓(0.1MPa)下干燥24h，獲得橢圓形空心膠囊2。

接著執(zhí)行步驟S3，調(diào)節(jié)所述空心膠囊2中蠶絲蛋白的水溶性和降解性能。

將橢圓形空心膠囊2在真空下水蒸氣退火處理4h，調(diào)節(jié)蠶絲蛋白的水溶性和降解特性，控制蠶絲蛋白膠囊包裹藥物的釋放過程。

接著執(zhí)行步驟S4，如圖3所示，將藥物維生素B11.5毫克、鈣162毫克、鉻25微克、乳糖20毫克混合粉末3包裹在橢圓形空心膠囊2中。

綜上所述，本發(fā)明提供一種蠶絲蛋白膠囊及其制備方法，包括如下步驟：制備蠶絲蛋白溶液；將所述蠶絲蛋白溶液干燥制備成空心膠囊；調(diào)節(jié)所述空心膠囊中蠶絲蛋白的水溶性和降解性能；將藥物包裹在所述空心膠囊中。本發(fā)明通過調(diào)節(jié)蠶絲蛋白的水溶性和降解特性，控制蠶絲蛋白膠囊包裹藥物的釋放過程。本發(fā)明的蠶絲蛋白基膠囊不僅具有優(yōu)異的生物相容性，藥物緩釋控制方式更加靈活，同時能夠長時間保持藥物的活性。

所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。