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抗消化淀粉制备及淀粉基口服结肠靶向控缓释载体技术与应用

该成果获得日内瓦国际发明展金奖(2010)、中国专利优秀奖(2009) 广东省专利优秀奖(2009)。
该成果主要利用丰富、价廉的可再生资源——淀粉为原料,对其进行物理重组和生物修饰改性和调控,从而获得适合不同药物的口服结肠靶向控释给药系统的抗消化淀粉载体材料。
通过采用物理重组和生物修饰的方法,从分子层面上对淀粉的消化性能进行精确调控,赋予其在人体消化道中不同部位的靶向性和控释性,解决了制约淀粉载体在人体消化道靶向控释系统中应用的问题,成功地构建了淀粉消化道靶向控释系统,突破了天然淀粉由于可被人体肠道中的淀粉酶消化吸收致使功能因子快速释放故不能直接做为功能因子口服消化道靶向缓控释载体材料的难题。通过挤出滚圆技术、喷雾干燥及流化床技术,制备出消化性能可控的淀粉靶向控释载体材料,由此研究得到的淀粉载体材料可在食品、医药等领域广泛应用。该研究成果不仅符合当今化石经济向碳水化合物经济转变的全球性循环经济发展战略,而且具有以下优势:①所采用的淀粉原料价格低,涉及的重组修饰技术工艺简单,故所获得的抗消化淀粉载体材料的成本远低于目前市售的同类药物载体材料,从而使释药系统的生产成本降低,具有很好的市场竞争力;②所构建的口服结肠靶向控释给药系统即可满足多肽、蛋白质大分子药物的口服给药要求,又能用作结肠治疗新药5-氨基水杨酸等小分子药物的口服给药,并使原料药的利用率明显提高,获得较为理想的靶向释药效果;③由于淀粉分子多羟基结构特点使其具有较大的改性空间,采用不同的重组修饰技术对淀粉进行改性,可获得结构和性质不尽相同的、适合不同药物释药要求的抗消化淀粉载体材料,并可拓展到适合整个人体消化道靶向控释给药,而且还可使相同的原料药生产出多种剂型,因此,在固定投资不明显增加的情况下,易使企业的生产效益明显增强;④由此而衍生的改性新技术可提高淀粉的附加值,促进深加工的发展,所获得的抗消化淀粉产品还可作为新型保健食品,以及拓展应用于食品和农药领域作为缓释载体材料,极大地提高了大宗农副产品——淀粉的附加值,促进我国农副产品高附加值深加工的发展,提升传统产业。
相关成果达到国际先进水平,已在J Material Science: Material Medicine(2007, 18: 2199-2203)、Food Hydrocolloid(2008, (22): 973-978)、Current Applied Physics(2007, 7S1: e90-e93)Carbohydrate Polymer(2007, (69): 756-762)、Polymer Degradation and Stability(2008, (93): 260-262)、Starch(2006, (58): 611-615)、高分子材料科学与工程、精细化工等国内外学术刊物上发表学术论文20余篇,其中被SCI收录5篇,EI收录5篇。特别是发表在J Material Science: Material Medicine上的论文Resistant Starch as a Carrier for Oral Colon-targeting Drug Matrix System(2007,18:2199-2203)中,一位同行专家指出“该文章提出了有关抗消化淀粉的非常有趣的研究结果…”(“The paper is presenting some very interesting results on the use of resistant starch…”),发表在Current Applied Physics上的论文Acetylated Starch-based Biodegradable Materials with Potential Biomedical Applications as Drug Delivery Systems(2007,7S1:e90-e93)中,评审专家均认为“该项研究属于新颖和原始创新的文章”(The paper is a new and original contribution…”)。由此创新性研究突破指导下形成的关键技术获得4项国家发明专利(抗消化淀粉及其制备方法和应用, ZL 2003 1 0112540.0;利用粉磨机械力化学方法改性淀粉的方法,ZL 2004 1 0015367.7;淀粉基口服结肠靶向水凝胶的制备方法及应用,ZL 2006 1 0037094.5;变性淀粉口服结肠靶向控释薄膜包衣材料及其制备方法和应用,ZL 2006 1 0036456.9)。并为应用企业创造近8000万元的经济效益,对提高我国农副产品加工效益、解决“三农”问题、推进相关领域技术发展和保护环境具有重要的意义。