糖原树枝状大分子水凝胶的结构表征与递送平台潜力：实现溶菌酶肠道靶向递送与生物利用度提升的新策略

本研究创新性地开发了基于糖原树枝状大分子（PG）的pH响应型凝胶递送系统，通过羧甲基化与酶促组装双重修饰构建三维网络结构，有效保护溶菌酶（LZM）在胃酸环境中的活性，实现肠道靶向释放（释放率达87.51%），为口服生物大分子递送提供了新思路。

　　

Highlight

Materials

实验材料包括来自中国农业科学院的甜玉米 sugary-1 突变体籽粒、葡萄糖-1-磷酸（Glc-1-P）（纯度≥97%）、糖原磷酸化酶（≥20 单位/mg蛋白）、α-淀粉酶（75,000 U/g）、α-淀粉葡萄糖苷酶（260 U/mL）以及荧光异硫氰酸酯（FITC）（纯度≥80%）。溶菌酶（LZM）（纯度≥20,000 U/mg）购自Sigma-Aldrich公司（美国密苏里州圣路易斯市）。

Synthesis and characterization of PG-derived Gel

图1A展示了通过酶促组装制备的PG-Gel和CMPG-Gel的形成过程。糖原磷酸化酶可将Glc-1-P嫁接至PG和CMPG表面，形成α-(1,4)-葡聚糖链。嫁接后PG和CMPG的糖链平均长度分别为63.50±0.22和60.07±0.83。通过糖链的缠绕与组装形成具有三维结构的凝胶系统，LZM被复合于该凝胶体系中。与PG-Gel相比，CMPG-Gel表现出更高的储能模量（G′）和更致密的网络结构，表明羧甲基化修饰增强了凝胶的机械强度与稳定性。

Conclusions

总而言之，通过糖原磷酸化酶介导的酶促组装，将Glc-1-P嫁接至PG和CMPG表面形成糖链，进而通过糖链缠绕与组装成功原位制备了能够负载LZM的三维凝胶结构递送系统——PG（或CMPG）-Gel。研究发现，强烈的焓驱动结合（更负的?H值）和较高的KD值表明直链淀粉在凝胶中形成了更紧密的三维网络。