CN1854293A - 一种生物微胶囊化的方法 - Google Patents

一种生物微胶囊化的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1854293A
CN1854293A CN 200510046323 CN200510046323A CN1854293A CN 1854293 A CN1854293 A CN 1854293A CN 200510046323 CN200510046323 CN 200510046323 CN 200510046323 A CN200510046323 A CN 200510046323A CN 1854293 A CN1854293 A CN 1854293A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
complex coacervation
preparation
core
microcapsule
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 200510046323
Other languages
English (en)
Other versions
CN100381568C (zh
Inventor
李海波
李培军
鞠京丽
张海荣
许华夏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Applied Ecology of CAS
Original Assignee
Institute of Applied Ecology of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Applied Ecology of CAS filed Critical Institute of Applied Ecology of CAS
Priority to CNB2005100463235A priority Critical patent/CN100381568C/zh
Publication of CN1854293A publication Critical patent/CN1854293A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100381568C publication Critical patent/CN100381568C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)

Abstract

本发明涉及细胞固定化生物方法，具体地说是一种可提高生物微胶囊缓释性能的生物微胶囊化的方法，向海藻酸钠水溶液里加入一株微生物菌体液体种子，在40－45℃下，通过9#针头注射器，控制下滴速度40－60滴/分钟，滴加到预先调节pH值的明胶和氯化钙混合液中，稳定3.5－5h，形成微胶囊雏形，然后在氯化钙溶液中二次钙化10－15min，最后在预先调节pH值的壳聚糖溶液中二次复凝聚反应2－3h，利用无菌生理盐水水浸泡6－24h，增殖培养，备用。本发明优点为：制备得到的微胶囊形态均一，固定效果优良；制得的生物微胶囊壁机械强度高，长期液体环境培养，微胶囊不发生溶解现象，具有优异的缓释性能。

Description

一种生物微胶囊化的方法
技术领域
本发明涉及细胞固定化生物方法，尤指利用调解pH值控制的海藻酸钠(Na·Alg)-壳聚糖(CS)-明胶(Gel)微胶囊化工艺，使微胶囊固定化微生物的活性保持和缓释性能维持，具体地说是一种可提高生物微胶囊缓释性能的生物微胶囊化的方法。
背景技术
微胶囊化技术是将酶、辅酶、蛋白质等生物大分子或微生物、动植物细胞包封在一层亲水性的半透膜内所形成的珠状、椭杆状或椭球状微胶囊，使生物大分子和细胞被阻隔在微胶囊的膜内或膜外，而氧气、营养物质以及其它的小分子物质则可以自由通过微胶囊膜进行物质传递，从而达到催化、培养或免疫隔离目的的技术。目前，生物微胶囊化技术已在细胞和酶的固定化、微生物和动植物细胞的大规模培养、药物控制释放、抗癌药物筛选、蛋白质等物质的分离等领域中获得了广泛的应用。
复凝聚法是较通用的微胶囊化技术之一，适用于对非水溶性的固体粉末或液体进行包囊，实现复凝聚的必要条件是：有关的两种聚合物离子的电荷相反，且离子所带电荷数恰好相等，此外，还必须调节体系的温度和盐的含量。利用复凝聚技术制备的微胶囊囊壁呈类似“三明治”的结构，胶囊强度高，外形尺寸均一，传质性能好。但通常其缓释性能较差，胶囊的半衰期短，不适合长时间使用，极大地限制了微胶囊的应用前景。
采用海藻酸钠-壳聚糖-明胶组合配方制备微胶囊，由于两次凝聚反应过程消耗的壁材溶液电荷数量不同，导致芯材酸碱度对微胶囊壁的渗透性能产生巨大影响。
发明内容
为解决上述问题，本发明采用分别调节两阶段芯材溶液pH值的办法，成功消除了因两次复凝聚进行时间不同造成的电荷不平衡，改善了微胶囊壁的结构缺陷，提高了胶囊的缓释性能，克服了生物微胶囊大规模实际应用的障碍；本发明利用调节海藻酸钠-明胶一次复凝聚和海藻酸钠-壳聚糖二次复凝聚反应体系的pH值，完善微胶囊“三明治”囊壁结构，制备缓释性能优异的生物微胶囊。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
向海藻酸钠水溶液里加入一株微生物菌体(例如：菌龄为16-20h的微球菌Micrococcus sp.)液体种子(质量比20％)，在40-45℃下，通过9#针头注射器，控制下滴速度40-60滴/分钟，滴加到预先调节pH值的明胶和氯化钙混合液中，稳定3.5-5h，形成微胶囊雏形，然后在氯化钙溶液中二次钙化10-15min，最后在预先调节pH值的壳聚糖溶液中二次复凝聚反应2-3h，利用无菌生理盐水水浸泡6-24h，增殖培养，备用。
一种生物微胶囊化的方法，可按如下步骤进行具体操作：
1)壁材溶液配制：配置质量百分比2.0％海藻酸钠的水溶液(用自来水浸润24h)，灭菌冷却(使用前于111℃下湿热灭菌30min，冷却到45℃，备用)，向其中加入其总质量20％的微生物菌液体种子，搅拌均匀；
2)一次复凝聚芯材溶液配制：按质量百分比配制含2.2％明胶和1.6％氯化钙的水溶液，pH＝5.5-7.0(较好为pH＝6.0-6.5，最好为pH＝6.3)，灭菌冷却(使用前于111℃下湿热灭菌30min)，备用；
3)二次钙化溶液配制：按质量百分比配制0.5％氯化钙的水溶液，灭菌冷却(使用前于121℃下湿热灭菌20min)，备用；
4)二次复凝聚芯材溶液配制：按质量百分比配制0.5％壳聚糖的水溶液，pH＝3.0-5.0(较好为pH＝3.5-4.5，最好为pH＝4.0)，灭菌冷却(使用前于111℃下湿热灭菌30min)，备用；
5)微胶囊制备：在40-45℃下，将壁材溶液在无菌条件下按40-60滴/分钟的速度滴入一次复凝聚芯材溶液中，不断搅拌；胶珠成型后，稳定3.5-5h；将胶珠转移到二次钙化液中，二次钙化10-15min，然后将胶珠转移到二次复凝聚芯材溶液中，进行二级复凝聚反应2-3h；利用无菌生理盐水浸泡6-24h，置于增殖培养基中，增殖培养后制得微胶囊。
本发明具有如下优点：
1)通过调节两次复凝聚反应体系的pH值，平衡了复凝聚反应的正负电荷量，制备得到的微胶囊形态均一，对微球菌Micrococcus sp.的固定效果优良。
2)制得的生物微胶囊壁机械强度高，长期液体环境培养，微胶囊不发生溶解现象。
3)制得的生物微胶囊具有优异的缓释性能。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
(1)微球菌Micrococcus sp.液体种子制备
用接种环在固体基础培养基上接取2环Micrococcus sp.菌苔，接入到种子培养基中，在130rpm-140rpm、28℃-30℃条件下培养16-20小时，制得液体种子；
[种子培养基]重量组成：1.25％葡萄糖，0.25％酵母膏，0.1％NH4NO3，0.02％MgSO4·7H2O，0.02％KCl，pH＝7.0-7.2；
(2)壁材溶液配制(质量百分比)
配置2.0％的海藻酸钠水溶液，于111℃下湿热灭菌30min，无菌条件下冷却到45℃，加入上述总质量20％的Micrococcus sp.液体种子，搅拌均匀；
(3)一次复凝聚芯材溶液配制(质量百分比)
配置2.5％的明胶和1.6％的氯化钙混合水溶液，调节pH＝5.5，于111℃下湿热灭菌30min；
(4)二次钙化溶液配制(质量百分比)
配置0.5％的氯化钙水溶液，pH自然，于121℃下湿热灭菌20min；
(5)二次复凝聚芯材溶液配制(质量百分比)
配置0.5％的壳聚糖水溶液，调节pH＝3.0，于111℃下湿热灭菌30min；
(6)微胶囊制备
将壁材溶液在无菌条件下注入注射器内，利用9#针头按照30滴/分钟的速度滴入一次复凝聚芯材溶液中，不断搅拌。胶珠成型后，稳定3.5h，将胶珠转移到二次钙化液中，稳定10min，然后将胶珠转移到二次复凝聚芯材溶液中，稳定2h，用无菌生理盐水浸泡16h，置于增殖培养基中，增殖48h，制得微胶囊；
[增殖培养基]重量组成：3.0％葡萄糖，0.4％酵母膏，0.1％牛肉膏，0.1％NH4NO3，0.02％MgSO4·7H2O，0.02％KCl，pH＝7.0-7.2；
增殖培养：将制备的微胶囊按照4％的质量浓度加入到增殖培养基中，在28-30℃、130rpm-140rpm培养条件下培养48小时，检测缓释性能。
(7)微胶囊缓释性检测
取3g微胶囊水浆，置于干净的玻璃皿内，在25℃环境温度下放置，使之自然干燥，检测其4周的重量变化；微胶囊失重率小于31.5％。
实施例2
与实施例1不同之处在于：
配制一次复凝聚芯材溶液时，调节pH＝6.5；配制二次复凝聚芯材溶液时，调节pH＝4.5；经上述步骤制得的微胶囊4周失重率小于25.1％。
实施例3
与实施例1不同之处在于：
配制一次复凝聚芯材溶液时，调节pH＝6.3；配制二次复凝聚芯材溶液时，调节pH＝4.0；经上述步骤制得的微胶囊4周失重率小于19.4％。

Claims (3)

1.一种生物微胶囊化的方法，其特征在于：可按如下步骤操作，
1)壁材溶液配制：配置质量百分比2.0％海藻酸钠的水溶液，灭菌冷却，向其中加入其总质量20％的微生物菌液体种子，搅拌均匀；
2)一次复凝聚芯材溶液配制：按质量百分比配制含2.2％明胶和1.6％氯化钙的水溶液，pH＝5.5-7.0，灭菌冷却，备用；
3)二次钙化溶液配制：按质量百分比配制0.5％氯化钙的水溶液，灭菌冷却，备用；
4)二次复凝聚芯材溶液配制：按质量百分比配制0.5％壳聚糖的水溶液，pH＝3.0-5.0，灭菌冷却，备用；
5)微胶囊制备：在40-45℃下，将壁材溶液在无菌条件下按40-60滴/分钟的速度滴入一次复凝聚芯材溶液中，不断搅拌；胶珠成型后，稳定3.5-5h；将胶珠转移到二次钙化液中，二次钙化10-15min，然后将胶珠转移到二次复凝聚芯材溶液中，进行二级复凝聚反应2-3h；利用无菌生理盐水浸泡6-24h，置于增殖培养基中，增殖培养后制得微胶囊。
2.按照权利要求1所述生物微胶囊化的方法，其特征在于：一次复凝聚芯材溶液的pH＝6.0-6.5；二次复凝聚芯材溶液的pH＝3.5-4.5。
3.按照权利要求1所述生物微胶囊化的方法，其特征在于：一次复凝聚芯材溶液的pH＝6.3；二次复凝聚芯材溶液的pH＝4.0。
CNB2005100463235A 2005-04-27 2005-04-27 一种生物微胶囊化的方法 Expired - Fee Related CN100381568C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100463235A CN100381568C (zh) 2005-04-27 2005-04-27 一种生物微胶囊化的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100463235A CN100381568C (zh) 2005-04-27 2005-04-27 一种生物微胶囊化的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1854293A true CN1854293A (zh) 2006-11-01
CN100381568C CN100381568C (zh) 2008-04-16

Family

ID=37194744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100463235A Expired - Fee Related CN100381568C (zh) 2005-04-27 2005-04-27 一种生物微胶囊化的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100381568C (zh)

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101240270B (zh) * 2007-02-09 2010-06-02 中国科学院化学研究所 一种固定化有细胞的海藻酸盐胶囊及其制备方法
CN101936151A (zh) * 2010-09-10 2011-01-05 天津亿利科石油技术发展有限公司 一种微生物固定化调剖驱油的方法
CN102093995A (zh) * 2010-12-08 2011-06-15 沈阳大学 一种基于pH刺激的生物微胶囊的制备方法
CN102334590A (zh) * 2011-08-10 2012-02-01 广东工业大学 一种资源化利用废酸奶的方法
CN102753205A (zh) * 2010-02-25 2012-10-24 列日大学 在脱乙酰壳多糖藻酸盐水凝胶小珠中的细胞培养
CN103275966A (zh) * 2013-06-04 2013-09-04 国家粮食局科学研究院 一种利用普通发酵罐制备微生物发酵前包被微胶囊的方法
CN103911362A (zh) * 2014-04-29 2014-07-09 金陵科技学院 纳米结构磷酸钙空心微球在微生物微囊化培养中的应用
CN104777161A (zh) * 2015-03-27 2015-07-15 北京大学 一种固定化微胶囊检测阵列及其加工方法和应用
CN105010934A (zh) * 2015-05-27 2015-11-04 青岛农业大学 一种蛋白质-壳聚糖复凝聚食品微胶囊体系及其制备方法
CN106470666A (zh) * 2014-06-04 2017-03-01 立卡达有限责任公司 微囊封装技术及其产品
CN107522293A (zh) * 2017-10-16 2017-12-29 郑州大学 一种以脱氮生物微胶囊和缓释碳源为主体的生态净水颗粒制备方法
CN107674894A (zh) * 2017-09-21 2018-02-09 宿州天雨养殖（集团）有限公司 一种利用酒糟生产饲料添加剂‑微胶囊化菌肽的制备方法
CN108669565A (zh) * 2018-04-25 2018-10-19 广东石油化工学院 一种微胶囊的制备方法
CN109172536A (zh) * 2018-09-28 2019-01-11 青岛大学 具有多层三明治结构的中空胶囊的制备及得到的中空胶囊
CN109223726A (zh) * 2018-09-28 2019-01-18 青岛大学 一种新型中空胶囊的制备方法及得到的新型中空胶囊
CN109433122A (zh) * 2018-09-28 2019-03-08 青岛大学 一种无机/有机核壳结构胶囊的制备方法及得到的胶囊
CN109913442A (zh) * 2019-03-18 2019-06-21 天津大学 一种肠道原生菌基因改造的方法
CN111328803A (zh) * 2018-12-19 2020-06-26 北京理工大学 一种苏云金芽胞杆菌菌体微胶囊及其制备方法与应用
CN114349157A (zh) * 2021-11-29 2022-04-15 顺德职业技术学院 基于微胶囊和地聚合物的生态填料
CN114368827A (zh) * 2021-11-29 2022-04-19 顺德职业技术学院 基于生物微胶囊技术的高效污水净化可降解填料

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1299671C (zh) * 2004-07-15 2007-02-14 天津大学 中药微囊化方法

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101240270B (zh) * 2007-02-09 2010-06-02 中国科学院化学研究所 一种固定化有细胞的海藻酸盐胶囊及其制备方法
CN102753205B (zh) * 2010-02-25 2016-02-10 列日大学 在脱乙酰壳多糖藻酸盐水凝胶小珠中的细胞培养
CN102753205A (zh) * 2010-02-25 2012-10-24 列日大学 在脱乙酰壳多糖藻酸盐水凝胶小珠中的细胞培养
CN101936151A (zh) * 2010-09-10 2011-01-05 天津亿利科石油技术发展有限公司 一种微生物固定化调剖驱油的方法
CN102093995A (zh) * 2010-12-08 2011-06-15 沈阳大学 一种基于pH刺激的生物微胶囊的制备方法
CN102334590A (zh) * 2011-08-10 2012-02-01 广东工业大学 一种资源化利用废酸奶的方法
CN102334590B (zh) * 2011-08-10 2013-04-03 广东工业大学 一种资源化利用废酸奶的方法
CN103275966A (zh) * 2013-06-04 2013-09-04 国家粮食局科学研究院 一种利用普通发酵罐制备微生物发酵前包被微胶囊的方法
CN103911362A (zh) * 2014-04-29 2014-07-09 金陵科技学院 纳米结构磷酸钙空心微球在微生物微囊化培养中的应用
CN103911362B (zh) * 2014-04-29 2016-07-27 金陵科技学院 纳米结构磷酸钙空心微球在微生物微囊化培养中的应用
CN106470666A (zh) * 2014-06-04 2017-03-01 立卡达有限责任公司 微囊封装技术及其产品
CN106470666B (zh) * 2014-06-04 2021-01-01 立卡达有限责任公司 微囊封装技术及其产品
CN104777161A (zh) * 2015-03-27 2015-07-15 北京大学 一种固定化微胶囊检测阵列及其加工方法和应用
CN105010934A (zh) * 2015-05-27 2015-11-04 青岛农业大学 一种蛋白质-壳聚糖复凝聚食品微胶囊体系及其制备方法
CN105010934B (zh) * 2015-05-27 2018-05-08 青岛农业大学 一种蛋白质-壳聚糖复凝聚食品微胶囊体系及其制备方法
CN107674894A (zh) * 2017-09-21 2018-02-09 宿州天雨养殖（集团）有限公司 一种利用酒糟生产饲料添加剂‑微胶囊化菌肽的制备方法
CN107522293A (zh) * 2017-10-16 2017-12-29 郑州大学 一种以脱氮生物微胶囊和缓释碳源为主体的生态净水颗粒制备方法
CN108669565A (zh) * 2018-04-25 2018-10-19 广东石油化工学院 一种微胶囊的制备方法
CN109433122A (zh) * 2018-09-28 2019-03-08 青岛大学 一种无机/有机核壳结构胶囊的制备方法及得到的胶囊
CN109223726A (zh) * 2018-09-28 2019-01-18 青岛大学 一种新型中空胶囊的制备方法及得到的新型中空胶囊
CN109172536A (zh) * 2018-09-28 2019-01-11 青岛大学 具有多层三明治结构的中空胶囊的制备及得到的中空胶囊
CN109223726B (zh) * 2018-09-28 2021-08-13 青岛大学 一种新型中空胶囊的制备方法及得到的新型中空胶囊
CN109433122B (zh) * 2018-09-28 2021-11-26 青岛大学 一种无机/有机核壳结构胶囊的制备方法及得到的胶囊
CN111328803A (zh) * 2018-12-19 2020-06-26 北京理工大学 一种苏云金芽胞杆菌菌体微胶囊及其制备方法与应用
CN109913442A (zh) * 2019-03-18 2019-06-21 天津大学 一种肠道原生菌基因改造的方法
CN114349157A (zh) * 2021-11-29 2022-04-15 顺德职业技术学院 基于微胶囊和地聚合物的生态填料
CN114368827A (zh) * 2021-11-29 2022-04-19 顺德职业技术学院 基于生物微胶囊技术的高效污水净化可降解填料
CN114349157B (zh) * 2021-11-29 2023-06-09 顺德职业技术学院 基于微胶囊和地聚合物的生态填料
CN114368827B (zh) * 2021-11-29 2024-03-22 顺德职业技术学院 基于生物微胶囊技术的高效污水净化可降解填料

Also Published As

Publication number Publication date
CN100381568C (zh) 2008-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100381568C (zh) 一种生物微胶囊化的方法
CN101289648B (zh) 一种屎肠球菌微胶囊制剂及其制备方法
CN103275962B (zh) 一种微生物发酵前包被微胶囊的制备方法
Prakash et al. Preparation and in vitro analysis of microencapsulated genetically engineered E. coli DH5 cells for urea and ammonia removal
JPS60120987A (ja) 固定化された微生物菌体もしくは酵素の製法
CN100563811C (zh) 一种微生物微胶囊大量制备的方法
CN108410783A (zh) 一种高密度培养大肠杆菌发酵生产氨基葡萄糖的方法
CN110358709A (zh) 一种荧光假单胞菌微胶囊剂及其制备方法和应用
CN103275966A (zh) 一种利用普通发酵罐制备微生物发酵前包被微胶囊的方法
CN110387389A (zh) 一种提高抗真菌活性物质hsaf发酵产量的方法
CN107974411A (zh) 一种固定化菌藻微球的制备方法
CN110803957A (zh) 苹果糖心防消解生理调节剂及处理技术
CN104430834B (zh) 解淀粉芽孢杆菌菌株b014在果蔬采后保鲜中的应用
CN104277978A (zh) 黑曲霉种子液的制备方法以及发酵制备柠檬酸的方法
CN113817635A (zh) 一种利用大豆乳清废水培养芽孢杆菌的方法
CN108624508A (zh) 一种小球藻高效培养基
CN109234334A (zh) 一种发酵生产银耳多糖的方法及所用的发酵培养基
CN109055264A (zh) 一种用于海参养殖的微生物菌剂及其制备方法
CN103497896B (zh) 一种脱水窖泥功能菌保护剂及其应用
CN101691555B (zh) 游离细胞或固定化细胞微生物转化生产l-鸟氨酸的方法
CN101265453A (zh) 一种含cmp激酶和cdp激酶的啤酒酵母菌的筛选及应用
CN106754522A (zh) 一种枯草芽孢杆菌发酵液的制备方法
CN1324130C (zh) 一种黄杆菌微胶囊化方法
CN107916261B (zh) 一种基于微流控技术的发酵前包被益生菌制备方法
EP0371408B1 (de) Biokatalysatoren und Verfahren zu ihrer Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080416

Termination date: 20100427