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Temperature Window for Encapsulation of an Enzyme into Thermally Shrunk, CaCO3 Templated Polyelectrolyte Multilayer Capsules.
Macromolecular Bioscience ( IF 4.4 ) Pub Date : 2020-06-02 , DOI: 10.1002/mabi.202000081 Louis Van der Meeren 1 , Jie Li 1 , Manfred Konrad 2 , Andre G Skirtach 1 , Dmitry Volodkin 3 , Bogdan V Parakhonskiy 1
Macromolecular Bioscience ( IF 4.4 ) Pub Date : 2020-06-02 , DOI: 10.1002/mabi.202000081 Louis Van der Meeren 1 , Jie Li 1 , Manfred Konrad 2 , Andre G Skirtach 1 , Dmitry Volodkin 3 , Bogdan V Parakhonskiy 1
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Encapsulation of enzymes allows to preserve their biological activities in various environmental conditions, such as exposure to elevated temperature or to proteases. This is particularly relevant for in vivo applications, where proteases represent a severe obstacle to maintaining the activity of enzymes. Polyelectrolyte multilayer capsules are suitable for enzyme encapsulation, where CaCO3 particles and temperature‐dependent capsule formation are the best templates and the most adequate method, respectively. In this work, these two areas are combined and, ALP (alkaline phosphatase), which is a robust and therapeutically relevant enzyme, is encapsulated into thermally shrunk polyelectrolyte multilayer (PDADMAC/PSS)4 capsules templated on calcium carbonate particles (original average diameter: ≈3.5 µm). The activity of the encapsulated enzyme and the optimal temperature range for encapsulation are investigated. The enzymatic activity is almost four times higher upon encapsulation when the temperature range for encapsulation is situated just above the glass transition temperature (40 °C), while its optimal conditions are dictated, on the one hand, by the enzyme activity (better at lower temperatures) and, on the other hand, by the size and mechanical properties of capsules (better at higher temperatures).
中文翻译：
将酶封装到热收缩的CaCO3模板化聚电解质多层胶囊中的温度窗口。
酶的包囊可以在各种环境条件下保持其生物活性，例如暴露于高温或蛋白酶。这对于体内应用特别重要，在体内应用中，蛋白酶是维持酶活性的严重障碍。聚电解质多层胶囊适用于酶包封，其中CaCO 3颗粒和依赖温度的胶囊形成分别是最好的模板和最适当的方法。在这项工作中，将这两个区域结合在一起，并且将一种强大且具有治疗意义的酶ALP（碱性磷酸酶）封装到热收缩的聚电解质多层膜（PDADMAC / PSS）中4以碳酸钙颗粒为模板的胶囊（原始平均直径：≈3.5µm）。研究了包封酶的活性和包封的最佳温度范围。当包封的温度范围刚好高于玻璃化转变温度（40°C）时，包封时的酶促活性几乎高出四倍，而其最佳条件一方面取决于酶的活性（更好的是较低的酶促活性）。温度），以及胶囊的尺寸和机械性能（在较高温度下更好）。
更新日期：2020-06-02
中文翻译：
将酶封装到热收缩的CaCO3模板化聚电解质多层胶囊中的温度窗口。
酶的包囊可以在各种环境条件下保持其生物活性，例如暴露于高温或蛋白酶。这对于体内应用特别重要，在体内应用中，蛋白酶是维持酶活性的严重障碍。聚电解质多层胶囊适用于酶包封，其中CaCO 3颗粒和依赖温度的胶囊形成分别是最好的模板和最适当的方法。在这项工作中，将这两个区域结合在一起，并且将一种强大且具有治疗意义的酶ALP（碱性磷酸酶）封装到热收缩的聚电解质多层膜（PDADMAC / PSS）中4以碳酸钙颗粒为模板的胶囊（原始平均直径：≈3.5µm）。研究了包封酶的活性和包封的最佳温度范围。当包封的温度范围刚好高于玻璃化转变温度（40°C）时，包封时的酶促活性几乎高出四倍，而其最佳条件一方面取决于酶的活性（更好的是较低的酶促活性）。温度），以及胶囊的尺寸和机械性能（在较高温度下更好）。
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