综述：基于乳化技术的封装技术在药物制剂中用于稳定益生菌方面的进展

生物通首页 > 今日动态 > 正文

综述：基于乳化技术的封装技术在药物制剂中用于稳定益生菌方面的进展

时间：2025年12月8日

来源：International Journal of Pharmaceutics

编辑推荐：

益生菌乳液化封装技术研究及其在医药中的应用

赫莉亚·马瓦达特（Helia Mavaddat）| 马吉德·赞德卡里米（Majid Zandkarimi）

伊朗伊斯兰阿扎德大学（Islamic Azad University）德黑兰医学院药学与制药科学学院药学系

摘要

益生菌的使用趋势日益增长，研究表明它们在治疗或预防多种健康问题方面具有巨大潜力。益生菌可能对胃肠道疾病以及代谢性和炎症性疾病有益。此外，它们被制成多种剂型以适应不同的制药应用。然而，保持成品中益生菌的活性和稳定性具有挑战性，因为它们极易受到环境、生物和生产条件的影响。因此，用于生产基于益生菌的剂型的配方和技术需要精心设计和选择，以确保其有效性、安全性和稳定性。乳化是一种用于包裹和保护益生菌细菌的技术，乳剂在制药配方中得到广泛应用，尤其是在局部用药中。尽管乳化技术存在一些局限性，但它易于放大生产规模、具有灵活性，并且可以用于不同的益生菌微生物。此外，该技术还可以与离子凝胶化、冷冻干燥和喷雾干燥等技术结合使用，以获得更好的效果。本研究旨在评估可用于通过乳化法包裹益生菌的材料，以提高其稳定性和活性。此外，本文还通过回顾现有数据，探讨了基于乳化技术的益生菌封装和制剂的制药应用。

引言

根据世界卫生组织的定义，益生菌是指在适当用量下对宿主具有潜在健康益处的活性微生物（Guo等人，2024年）。这些微生物因其对胃肠道（GI）和代谢系统的益处而广为人知并得到应用（Karkar等人，2024年；Shah等人，2016年；Zhang等人，2024年）。此外，益生菌还可用于治疗过敏反应和增强免疫功能（Shah等人，2016年）。乳酸菌、双歧杆菌和酵母菌是医学应用中常用的益生菌菌株（Stavropoulou和Bezirtzoglou，2020年）。益生菌可以在制药行业中以多种剂型存在，例如片剂（阴道给药或口崩片）、胶囊、口服膜、栓剂、水凝胶、乳剂和鼻喷雾剂（Baral等人，2021年；Sharma等人，2021年）。

由于益生菌是用于制药应用的活微生物，因此需要特别关注其稳定性，因为它们极易受到环境（氧气、热量和湿度）、生物因素（酶、胆汁酸、pH值和胃肠道运动）以及工艺相关因素（热量、机械压力等）的影响（Baral等人，2021年）。这些挑战可以通过使用封装技术来解决，包括喷雾干燥、冻干或冷冻干燥、乳化、挤出、流化床干燥、共凝聚、离子凝胶化、电喷雾和电纺等（Barajas-Álvarez等人，2021年）。在喷雾干燥和冻干过程中，益生菌可能会受到渗透压和机械应力的影响。为了更好地保护益生菌，有时会将乳化技术与其他技术结合使用，如喷雾干燥、冷冻干燥和离子凝胶化（Agriopoulou等人，2023年；Baral等人，2021年）。乳剂是通过将不相溶的液体分散成液滴形成的，通常这种不相溶的液体是油和水（Ding等人，2022年）。乳剂中的油相可以保护细菌免受热和湿度的影响，因此乳化技术可以用作提高益生菌活性和稳定性的封装方法（Su等人，2021年；Su等人，2018年）。

单相（O/W和W/O）和多相（W/O/W及O/W/O）乳剂是用于制药应用的不同类型的乳剂。乳液和霜剂是局部用药的例子（Lu和Gao，2010年）。此外，一些肠外乳剂制剂用于营养治疗，基于乳剂的制剂也可以开发用于口服和眼部给药途径（Marti-Mestres和Nielloud，2002年）。乳化技术具有良好的工艺可持续性、易于放大生产且具有灵活性（Agriopoulou等人，2023年）。基于这些原因，乳化技术可能是益生菌封装和制药应用的一个有前景的方法。

在本文中，我们旨在回顾和讨论通过乳化技术进行益生菌封装的最新研究，重点关注封装材料及微胶囊/胶囊的结构。此外，我们还回顾了采用基于乳化技术的益生菌剂型的制药配方。

益生菌封装和乳化的基本原理

可以通过多种技术来保护材料或材料混合物，包括封装技术，即将脆弱的材料包裹在胶囊或基质中（Omer等人，2021年）。近年来，人们越来越认识到封装技术可以提高益生菌在储存、加工和胃肠道转运过程中的活性和稳定性（Agriopoulou等人，2023年）。

益生菌的封装可以是物理性的，例如喷雾干燥、冻干等。

不同乳剂和乳化技术的评估

通过乳化作用，两种不相溶的油相和水相被乳化剂混合并稳定。乳剂有多种类型（Akbari和Nour，2018年）。单相乳剂（W/O或O/W乳剂）是最简单的用于封装和保护益生菌的乳剂类型。某些油相含量超过64–74%的O/W乳剂被称为高内相乳剂（HIPEs），可用于将益生菌细菌包裹在油相中并保护它们免受各种破坏性因素的影响。

用于益生菌稳定的封装材料和乳化剂

多种材料，包括蛋白质、脂肪和多糖羟胶，已被用于益生菌的封装。多糖羟胶包括海藻酸盐、壳聚糖、纤维素、卡拉胶和黄原胶（Misra等人，2022年）。研究表明，像乳清蛋白、牛奶蛋白和明胶这样的蛋白质，以及低熔点脂肪和乳糖、海藻糖等糖类，可以保护益生菌免受热应力的影响（Singh等人，2022年）。益生元也被用于益生菌的稳定。

双相乳剂

Ding等人在2023年发表了一篇关于制备用于罗伊氏乳酸菌封装的双相乳剂（W/O/W）的文章。内部水相由甘油、海藻糖和WPI（作为益生菌保护剂）以及益生菌悬浮液组成。油相为大豆油，外部水相为羧甲基-Konjac-葡甘露聚糖-壳聚糖复合纳米凝胶。然后将这种双相乳剂和CaCO₃（作为内部抗酸剂）加入海藻酸盐水凝胶中（Ding等人，2023年）。

基于乳化技术的制药应用

如今，益生菌除了用于食品产品外，还以多种剂型应用于制药领域，包括口服粉末、胶囊、片剂、栓剂、透皮贴剂、鼻喷雾剂和其他局部用药形式（Baral等人，2021年；Kiepś和Dembczyński，2022年）。为了提高细菌的存活率并保护它们免受可能影响其活性的各种因素的影响，需要使用适当的保护物质和优化工艺。