Protein inactivation either during the production process or along the gastrointestinal tract is the major problem associated with the development of oral delivery systems for biological drugs. This work presents an evaluation of the structural integrity and the biological activity of a model protein, catalase, after its encapsulation in glyceryl trimyristate-based solid lipid microparticles (SLMs) obtained by the spray congealing technology. Circular dichroism and fluorescence spectroscopies were used to assess the integrity of catalase released from SLMs. The results confirmed that no conformational change occurred during the production process and both the secondary and tertiary structures were retained. Catalase is highly sensitive to temperature and undergoes denaturation above 60 °C; nevertheless, spray congealing allowed the retention of most biological activity due to the loading of the drug at the solid state, markedly reducing the risk of denaturation. Catalase activity after exposure to simulated gastric conditions (considering both acidic pH and the presence of gastric digestive hydrolases) ranged from 35 to 95% depending on the carrier: increasing of both the fatty acid chain length and the degree of substitution of the glyceride enhanced residual enzyme activity. SLMs allowed the protein release in a simulated intestinal environment and were not cytotoxic against HT29 cells. In conclusion, the encapsulation of proteins into SLMs by spray congealing might be a promising strategy for the formulation of nontoxic and inexpensive oral biotherapeutic products.

中文翻译：

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用于口服过氧化氢酶的固体脂质微粒：专注于蛋白质的结构完整性和胃保护。

在生产过程中或沿胃肠道的蛋白质失活是与生物药物口服递送系统的发展相关的主要问题。这项工作提出了模型蛋白过氧化氢酶的结构完整性和生物学活性的评估，该蛋白包封在通过喷雾凝结技术获得的基于偏苯三酸酯的甘油基固体脂质微粒（SLM）中。圆二色性和荧光光谱法用于评估从SLM释放的过氧化氢酶的完整性。结果证实在生产过程中没有构象变化发生，并且二级和三级结构都保留了。过氧化氢酶对温度高度敏感，在60°C以上会发生变性。但是，由于药物处于固态状态，喷雾凝结可以保留大多数生物活性，从而显着降低了变性风险。暴露于模拟胃部条件（考虑酸性pH和胃消化水解酶的存在）后的过氧化氢酶活性介于35％到95％之间，具体取决于载体：脂肪酸链长度的增加和甘油酯的取代度提高了残留物酶活性。SLM使蛋白质在模拟的肠道环境中释放，并且对HT29细胞没有细胞毒性。总之，通过喷雾凝结将蛋白质包封在SLM中可能是配制无毒且价格便宜的口服生物治疗产品的有前途的策略。显着降低变性风险。暴露于模拟胃部条件（考虑酸性pH和胃消化水解酶的存在）后的过氧化氢酶活性介于35％到95％之间，具体取决于载体：脂肪酸链长度的增加和甘油酯的取代度提高了残留物酶活性。SLM使蛋白质在模拟的肠道环境中释放，并且对HT29细胞没有细胞毒性。总之，通过喷雾凝结将蛋白质包封在SLM中可能是配制无毒且价格便宜的口服生物治疗产品的有前途的策略。显着降低变性风险。暴露于模拟胃部条件（考虑酸性pH和胃消化水解酶的存在）后的过氧化氢酶活性介于35％到95％之间，具体取决于载体：脂肪酸链长度的增加和甘油酯的取代度提高了残留物酶活性。SLM使蛋白质在模拟的肠道环境中释放，并且对HT29细胞没有细胞毒性。总之，通过喷雾凝结将蛋白质包封在SLM中可能是配制无毒且价格便宜的口服生物治疗产品的有前途的策略。暴露于模拟胃部条件（考虑酸性pH和胃消化水解酶的存在）后的过氧化氢酶活性介于35％到95％之间，具体取决于载体：脂肪酸链长度的增加和甘油酯的取代度提高了残留物酶活性。SLM使蛋白质在模拟的肠道环境中释放，并且对HT29细胞没有细胞毒性。总之，通过喷雾凝结将蛋白质包封在SLM中可能是配制无毒且价格便宜的口服生物治疗产品的有前途的策略。暴露于模拟胃部条件（考虑酸性pH和胃消化水解酶的存在）后的过氧化氢酶活性介于35％到95％之间，具体取决于载体：脂肪酸链长度的增加和甘油酯的取代度提高了残留物酶活性。SLM使蛋白质在模拟的肠道环境中释放，并且对HT29细胞没有细胞毒性。总之，通过喷雾凝结将蛋白包封到SLM中可能是一种无毒且廉价的口服生物治疗产品配方的有前途的策略。SLM使蛋白质在模拟的肠道环境中释放，并且对HT29细胞没有细胞毒性。总之，通过喷雾凝结将蛋白包封到SLM中可能是一种无毒且廉价的口服生物治疗产品配方的有前途的策略。SLM使蛋白质在模拟的肠道环境中释放，并且对HT29细胞没有细胞毒性。总之，通过喷雾凝结将蛋白包封到SLM中可能是配制无毒且廉价的口服生物治疗产品的有前途的策略。