細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠及其制備方法，乃藉由將具有增稠性的高分子化合物懸浮于水中，使成為適合用于皮膚上的凝膠基底，并藉此凝膠基底來提供黏稠度，以結(jié)合通過培養(yǎng)嗜鹽菌所獲得的細(xì)菌視紫紅質(zhì)培養(yǎng)液，而制成本發(fā)明所提供的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠，它是由非常有益的維生素、礦物質(zhì)、氨基酸等組成，不但可應(yīng)用于皮膚的美容與治療上，更可望在許多方面發(fā)展出極大的商業(yè)潛力。
【專利說明】細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及細(xì)菌視紫紅質(zhì)，特別是涉及一種細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人們之所以對(duì)嗜鹽菌(halobacteria)這類微生物感興趣，主要是因?yàn)閬碜允塞}菌的紫色細(xì)胞膜(purple membrane,PM)中含有與視覺中的視紫紅質(zhì)類似的蛋白質(zhì),并且紫色細(xì)胞膜中只有這一種唯一的蛋白質(zhì)，所以稱為細(xì)菌視紫紅質(zhì)(bacteriorhodopsin,BR)。細(xì)菌視紫紅質(zhì)具有單一方向光趨動(dòng)質(zhì)子泵(light-drivenproton pump)功能，既可以利用光能合成腺苷三磷酸(Adenosine triphosphate, ATP),類似于光合作用的功能,也可以在無光情況下進(jìn)行氧化磷酸化，進(jìn)行細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖。由于細(xì)菌視紫紅質(zhì)在紫色細(xì)胞膜中有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和功能，已被公認(rèn)為是除了綠色植物中的葉綠素外最簡(jiǎn)單的光能量轉(zhuǎn)換生物分子，且最具有應(yīng)用潛力的綠色光電材料之 一。其應(yīng)用范疇極廣，例如人工視網(wǎng)膜、三維光學(xué)內(nèi)存、光開關(guān)、光電傳感器、像緣檢測(cè)器、光學(xué)圖像單調(diào)濾波系統(tǒng)、防偽材料、生物芯片以及生質(zhì)氫能與燃料電池的開發(fā)等多方面。
[0003]而本申請(qǐng)案發(fā)明人則潛心研究此嗜鹽菌的一切，尤其是關(guān)于通過培養(yǎng)這些嗜鹽菌所產(chǎn)生的細(xì)菌視紫質(zhì)的研究及應(yīng)用性開發(fā)上，我們已經(jīng)得知用來生產(chǎn)細(xì)菌視紫質(zhì)的培養(yǎng)液是非常有用的，它有益的維生素、礦物質(zhì)、氨基酸等組成的液體，可不僅用作任何美容產(chǎn)品的一部分，也可以在其它應(yīng)用中使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的主要目在于提出一種細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠及其制備方法，乃將細(xì)菌視紫紅質(zhì)培養(yǎng)液結(jié)合于具有黏稠性的凝膠基底，使得細(xì)菌視紫紅質(zhì)培養(yǎng)液產(chǎn)生的生理機(jī)能效益，可用來提升皮膚的功能或改善一些皮膚的病變，對(duì)于民眾來說有莫大的幫助。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠，包含有凝膠基底和細(xì)菌視紫紅質(zhì)培養(yǎng)液，其中凝膠基底是由具有增稠性的高分子化合物混合于水中所形成，而細(xì)菌視紫紅質(zhì)培養(yǎng)液則分散于凝膠基底中，且細(xì)菌視紫紅質(zhì)培養(yǎng)液包含由耗竭培養(yǎng)液中培養(yǎng)嗜鹽菌所產(chǎn)生的細(xì)菌視紫紅質(zhì)。
[0006]另外，本發(fā)明提出一種細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠的制備方法，其步驟包含有:首先，通過將具有增稠性的高分子化合物混合于水中的步驟來獲得凝膠基底，然后，將通過在耗竭培養(yǎng)液中培養(yǎng)嗜鹽菌所獲得的細(xì)菌視紫紅質(zhì)培養(yǎng)液加入凝膠基底中，即可制得本發(fā)明的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠。
[0007]由于細(xì)菌視紫紅質(zhì)培養(yǎng)液包含許多營養(yǎng)物質(zhì)，譬如維生素、礦物質(zhì)和氨基酸等等，不僅有助于保持皮膚的健康與年輕，并有預(yù)防及改善疾病的效果。另外，在具體實(shí)施例中，高分子化合物可為卡伯波樹脂或黃原膠，黃原膠亦可和其它水性膠體來結(jié)合，譬如角豆膠，可使得細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠可保持適當(dāng)黏稠性而成為適合用在皮膚上的凝膠劑型，再者，此細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠不但制作快速，不阻塞毛孔，會(huì)迅速且均勻分布在皮膚上，而且可以輕易添加其它成份，譬如，可進(jìn)一步添加香精或親水性的醫(yī)藥物質(zhì)，來提供給消費(fèi)者一個(gè)符合需求及具有良好特性的產(chǎn)品。
[0008]因此，本發(fā)明所提供的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠，可望成為一項(xiàng)突破性的醫(yī)學(xué)美容產(chǎn)品，并可因應(yīng)不同使用者的需求，發(fā)展出其它功能，具有極大的商業(yè)潛力。
[0009]底下藉由具體實(shí)施例配合說明書附圖詳加說明，以使更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其所達(dá)成的功效。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠的制備方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]根據(jù)本發(fā)明所揭露的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠的制備方法的流程圖，如圖1所示。首先，進(jìn)行步驟S10，提供一凝膠基底，此凝膠基底基本上是由具有增稠性的高分子化合物懸浮于水中所制備，而高分子化合物可譬如為卡伯波樹脂(Carbopol)或黃原膠(Xanthan)，以下分別對(duì)于如何使用這兩種高分子化合物制備本發(fā)明的凝膠基底來加以說明。
[0012](1)由卡伯波樹脂制備凝膠基底:
[0013]a.首先，將卡伯波樹脂稱重?？ú渲暮繛槟z基底的0.2至0.5wt%(BP,每100克凝膠基底中有0.2至0.5克的卡伯波樹脂)。
[0014]b.將卡伯波樹脂過篩加入低pH值冷水中，靜待一天左右，使卡伯波樹脂吸水膨脹。
[0015]c.將所得到的溶液進(jìn)行30分鐘的均勻化過程。
[0016]d.加入中和劑，以500轉(zhuǎn)/分鐘不斷攪拌,進(jìn)行中和過程(neutralizationstep),調(diào)節(jié)溶液的PH值達(dá)到6至7之間，以獲得具有高黏度和良好應(yīng)用特性的透明凝膠，即本發(fā)明的凝膠基底。
[0017]中和劑，可選自堿(alkali)、小蘇打(soda)、碳酸鹽(carbonate)、氫銨碳酸鹽(ammonium hydrogen carbonate)、氨(ammonia)、三乙酉享胺(triethanolamine)、氫氧化鈉(NaOH)和氫氧化鉀(KOH)的群組組合。
[0018]其中，若使用三乙醇胺，則卡伯波樹脂與三乙醇胺的比例為1.0:1.5。若使用氫氧化物(氫氧化鈉或氫氧化鉀)，則卡伯波樹脂與氫氧化鈉或氫氧化鉀的比例為1.0:2.3。
[0019]上述中和過程是非常重要的。由于本發(fā)明所使用的卡伯波樹脂中有一個(gè)游離羧基(carboxyl group, -C00H)分子,使得分布有卡伯波樹脂的水溶液的pH值為3至4。當(dāng)pH值達(dá)到大于6時(shí)，卡伯波樹脂緊密不規(guī)則纏繞的高分子鏈便會(huì)開始帶電并互斥打散開來，分子鏈糾結(jié)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而使黏度增加。因此，通過中和過程，將相對(duì)于水為非常少量的中和劑加入，將可使得混合物變稠以形成黏稠的凝膠。
[0020](2)由黃原膠制備凝膠基底:
[0021]a.將黃原膠稱重。黃原膠于低濃度，就可以是非常黏稠的凝膠，其使用含量大概為凝膠基底的0.5至2wt%。
[0022]b.將水加熱到約36至38°C的溫度。黃原膠在熱水和冷水中都會(huì)良好地溶解，但在此溫度下，其溶解速度會(huì)更快。
[0023]c.要讓黃原膠在水中容易拌勻而不形成硬塊，而且最好可以容易分離(分散)。要做到這一點(diǎn)，就必須與其它成分充分混合，然后加水。它可以是干的成分，如玉米淀粉、黏土或燕麥粉?；蛘?，也可以在非水溶劑中，如甘油、酒精或植物油(只是幾滴)，將黃原膠混合，靜待一兩分鐘，再攪拌均勻。
[0024]d.在水中加入黃原膠，并強(qiáng)力攪拌，以制得凝膠基底。
[0025]另外，可以在凝膠基底中加入其它成分，可以先將其它成分添加到水中，再添加黃原膠。也可以添加防腐劑，以利保存。再者，也可以使用黃原膠結(jié)合其它水性膠體，譬如角豆膠。
[0026]在上述過程之后，就可以獲得了凝膠基底，并可以搭配使用任何其它成分，譬如添加香精來提供香味，或者進(jìn)一步添加親水性的醫(yī)藥物質(zhì)，藉此可提供一個(gè)符合消費(fèi)者需求的產(chǎn)品。
[0027]然后，我們使用它結(jié)合細(xì)菌視紫紅質(zhì)培養(yǎng)液完成細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠的制備，如圖1的步驟S20。而此細(xì)菌視紫紅質(zhì)培養(yǎng)液的制備，是藉由在耗竭(spent)培養(yǎng)液中培養(yǎng)嗜鹽菌并產(chǎn)生細(xì)菌視紫紅質(zhì)，而此包含有細(xì)菌視紫紅質(zhì)的液體就是我們所要的細(xì)菌視紫紅質(zhì)培養(yǎng)液。
[0028]本發(fā)明以應(yīng)用于治療牛皮癬(psoriasis)為范例，我們使用25%的氯化鈉溶液作為耗竭培養(yǎng)液(實(shí)際應(yīng)用上,耗竭培養(yǎng)液可為濃度26至31%的氯化鈉溶液)，來進(jìn)行嗜鹽菌的培養(yǎng)以及細(xì)菌視紫紅質(zhì)的生 產(chǎn)，且細(xì)菌視紫紅質(zhì)培養(yǎng)液樣品的活細(xì)胞含量為0.3至4克/升，我們將此細(xì)菌視紫紅質(zhì)培養(yǎng)液和凝膠基底倒入一個(gè)容器中，混合了 5分鐘，使顏色均勻，即完成細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠的制備，如步驟S30。
[0029]表一至表四為本發(fā)明的范例中細(xì)菌視紫紅質(zhì)培養(yǎng)液成分的色譜分析結(jié)果。
[0030]表一氨基酸(amino acid)成分
[0031]
【權(quán)利要求】
1.一種細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠，其包含: 一凝膠基底，是由具有增稠性的高分子化合物混合于水中所形成 '及 一細(xì)菌視紫紅質(zhì)(bacteriorhodopsin, BR)培養(yǎng)液,分散于該凝膠基底中，且該細(xì)菌視紫紅質(zhì)培養(yǎng)液包含由一耗竭(spent)培養(yǎng)液中培養(yǎng)嗜鹽菌所產(chǎn)生的細(xì)菌視紫紅質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠，其中該高分子化合物為卡伯波樹脂(Carbopol)ο
3.如權(quán)利要求2所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠，其中該卡伯波樹脂的含量為該凝膠基底的 0.2 至 0.5wt%。
4.如權(quán)利要求2所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠，其中該凝膠基底還包含選自堿(alkali)、小蘇打(soda)、碳酸鹽(carbonate)、氫銨碳酸鹽(ammoniumhydrogencarbonate )> 氨(ammonia)、三乙醇胺(tri ethanol amine)、氫氧化鈉(NaOH)與氫氧化鉀(KOH)的群組組合的中和劑，以進(jìn)行中和。
5.如權(quán)利要求4所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠，其中該卡伯波樹脂與該三乙醇胺的重量比例為1.0:1.5。
6.如權(quán)利要求4所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠，其中該卡伯波樹脂與該氫氧化鈉或該氫氧化鉀的重量比例為1.0:2.3。
7.如權(quán)利要求1所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠，其中該高分子化合物為黃原膠(Xanthan)。
8.如權(quán)利要求7所述的細(xì)菌視 紫紅質(zhì)生物凝膠，其中該黃原膠的含量為該凝膠基底的0.5 至 2wt%0
9.如權(quán)利要求7所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠，其中該凝膠基底更包含選自玉米淀粉、黏土與燕麥粉的群組組合的干的成分，來混合該黃原膠。
10.如權(quán)利要求7所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠，其中該凝膠基底更包含選自甘油、酒精與植物油的群組組合的非水溶劑，來混合該黃原膠。
11.如權(quán)利要求7所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠，其中該高分子化合物更包含角豆膠。
12.如權(quán)利要求1所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠，其中該耗竭培養(yǎng)液為26至31%的氯化鈉溶液。
13.如權(quán)利要求1所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠，其中該細(xì)菌視紫紅質(zhì)培養(yǎng)液保持每升具有0.3至4克的活細(xì)胞。
14.一種細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠的制備方法，其步驟包含: 提供一凝膠基底，該凝膠基底是藉由將具有增稠性的高分子化合物混合于水中的步驟所獲得；及 將一細(xì)菌視紫紅質(zhì)(bacteriorhodopsin, BR)培養(yǎng)液加入該凝膠基底中以制得該細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠，該細(xì)菌視紫紅質(zhì)培養(yǎng)液是藉由在一耗竭(spent)培養(yǎng)液中培養(yǎng)嗜鹽菌產(chǎn)生細(xì)菌視紫紅質(zhì)的步驟所產(chǎn)生。
15.如權(quán)利要求14所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠的制備方法，其中該高分子化合物為卡伯波樹脂(Carbopo I)。
16.如權(quán)利要求15所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠的制備方法，其中該卡伯波樹脂的含量為該凝膠基底的0.2至0.5wt%。
17.如權(quán)利要求15所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠的制備方法，其中將該卡伯波樹脂混合于水中的步驟之后，更包含加入選自堿(a I ka I i )、小蘇打(s ο da )、碳酸鹽(carbonate)、氫銨碳酸鹽(ammonium hydrogen carbonate)、氨(ammonia)、三乙酉享胺(triethanolamine)、氫氧化鈉(NaOH)與氫氧化鉀(KOH)的群組組合的中和劑，來進(jìn)行中和。
18.如權(quán)利要求17所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠的制備方法，其中該卡伯波樹脂與該三乙醇胺的重量比例為1.0:1.5。
19.如權(quán)利要求17所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠的制備方法，其中該卡伯波樹脂與該氫氧化鈉或該氫氧化鉀的重量比例為1.0:2.3。
20.如權(quán)利要求14所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠的制備方法，其中該高分子化合物為黃原膠(Xanthan)。
21.如權(quán)利要求20所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠的制備方法，其中該黃原膠的含量為該凝膠基底的0.5至2wt%。
22.如權(quán)利要求20所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠的制備方法，其中將該黃原膠混合于水中的步驟，是將水加熱于36至38°C的溫度下，使該黃原膠易于溶解。
23.如權(quán)利要求20所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠的制備方法，其中將該黃原膠混合于水中的步驟之前，是先將該黃原膠與選自玉米淀粉、黏土與燕麥粉的群組組合的干的成分混合。
24.如權(quán)利要求20所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠的制備方法，其中將該黃原膠混合于水中的步驟之前，是先將該黃原膠與選自甘油、酒精與植物油的群組組合的非水溶劑混合。
25.如權(quán)利要求2·0所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠的制備方法，其中該高分子化合物更包含角豆膠。
26.如權(quán)利要求14所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠的制備方法，其中該耗竭培養(yǎng)液濃度為26至31%的氯化鈉溶液。
27.如權(quán)利要求14所述的細(xì)菌視紫紅質(zhì)生物凝膠的制備方法，其中在該培養(yǎng)嗜鹽菌的步驟之后，保持每升細(xì)菌視紫紅質(zhì)培養(yǎng)液中具有0.3至4克的活細(xì)胞。
【文檔編號(hào)】A61P17/00GK103845276SQ201210495597
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月28日
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