研究发现：微胶囊化技术助力益生菌输送与胃肠健康
研究发现：微胶囊化技术助力益生菌输送与胃肠健康
近年来，微胶囊化技术和基于微粒的药物制剂在制药行业引起了广泛关注。特别是在药物递送和益生菌输送方面，微胶囊化技术展现出巨大的潜力。近日，一项发表在《Journal of Controlled Release》上的研究采用喷雾制粒法生产了一系列微复合物（MCs），并评估了它们在模拟胃肠道消化条件下的释放特性及其对微生物群落的影响。
传统的药物递送系统往往难以精确控制药物在特定部位的释放，而微胶囊化技术可以通过改变微胶囊的物理化学性质来实现这一目标。此外，微胶囊还可以用于包封益生菌，以提高其在胃肠道中的存活率和生物利用度。本研究旨在通过优化微胶囊的物理化学性质，使其能够在胃肠道中保持完整，并在结肠中释放，从而为益生菌提供一个良好的生长环境。
研究人员采用喷雾制粒法，使用不同的生物聚合物（海藻酸盐、壳聚糖、果胶和结冷胶）制备了一系列MCs。制备的MCs具有不同的直径和密度组成。
在每个MC中共同包封荧光探针，以便通过流式细胞术评估其在模拟胃肠道消化条件下的释放特性。使用化学模拟胃和小肠消化条件，评估不同MCs的解体情况。
使用结肠微生物组的生物反应器模型，评估掺杂有羧甲基纤维素（CMC）聚合物的结冷胶（GG）MCs对微生物群落的影响。通过16S rRNA测序和Shannon熵以及观察到的特征多样性指标，分析粘膜细菌多样性和分类组成的变化。检测短链脂肪酸（SCFA）代谢物的浓度变化。
研究结果显示：MCs的大小、凝胶强度、密度和生物聚合物材料都对其在胃肠道条件下的反应产生了显著影响。结冷胶（GG）MCs在模拟胃和小肠消化过程中表现出完全抗解体性，能够完整地到达结肠。
微生物群落影响：
补充GG-CMC MCs后，观察到粘膜细菌多样性和分类组成发生了显著变化。16S rRNA测序结果显示，MCs的存在增加了微生物群落的多样性。SCFA代谢物的浓度也发生了变化，表明MCs对肠道代谢有积极影响。
这项研究表明，通过优化微胶囊的物理化学性质，可以实现对胃肠道释放特性的精确控制，并且这些MCs在结肠中具有潜在的有益微生物改变特性。具体建议如下：
个性化药物递送：利用3D打印等先进技术，进一步定制微胶囊，以满足不同患者的个性化需求。
益生菌输送：将这种微胶囊技术应用于益生菌输送，提高其在胃肠道中的存活率和生物利用度。
益生元策略：开发基于MCs的新型益生元策略，以促进肠道微生物群落的健康和多样性。
这项研究为进一步探索微胶囊化技术在药物递送和益生菌输送中的应用提供了重要的科学依据。未来的研究可以进一步优化微胶囊的制备工艺，开发更多种类的生物聚合物，并探索其在其他治疗领域（如局部给药、植入式药物递送系统等）的应用。
参考文献：
Ta, Linh P., et al. "Gastrointestinal-inert prebiotic micro-composites improve the growth and community diversity of mucosal-associated bacteria." Journal of Controlled Release375 (2024): 495-512.
本文原文来自腾讯新闻