納米金屬氧化物-米諾環(huán)素納米緩釋凝膠及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及納米材料與抗菌藥物協(xié)同作用的臨床研究，用于制備牙科用藥品，特別用于治療急慢性牙周炎和牙齦病。
【背景技術(shù)】
[0002]牙周病是指侵犯牙齦和牙周支持組織的一類慢性、感染性、破壞性疾病，在世界范圍內(nèi)患病率較高，是導(dǎo)致成人失牙的主要原因。牙周病的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，普遍認(rèn)為細(xì)菌是導(dǎo)致牙周病發(fā)生的最關(guān)鍵因素。目前牙周病治療的主要手段是潔刮治與根面平整，這兩種方法雖然可以減少部分齦下致病菌的數(shù)量，但不能完全消除齦下致病菌，潔刮治術(shù)后齦下細(xì)菌會緩慢增長，逐漸恢復(fù)到治療前水平。自20世紀(jì)80年代以來，將抗菌藥物制成局部制劑，作為潔刮治與根面平整的輔助手段，日益受到關(guān)注。
[0003]鹽酸米諾環(huán)素，化學(xué)名為7，7-二甲胺四環(huán)素，是一種速效、長效的半合成四環(huán)素。本品為無臭、味苦的黃色結(jié)晶粉末，遇光易變質(zhì)，微溶于水，易溶于乙醇、碳酸氫鈉、氫氧化鈉溶液中。鹽酸米諾環(huán)素能抑制98%的牙周病原菌(如牙銀卟啉單胞菌(Pg)、伴放線桿菌(Aa)等)，抗菌作用為四環(huán)素類藥物中最強(qiáng)(最低抑菌濃度5 μ g/mL)。該藥物還可粘附在牙根表面，不易被齦溝液沖離牙周袋，可長期保存其抗菌活性和對宿主的調(diào)節(jié)作用，因此鹽酸米諾環(huán)素可作為牙周炎的首選藥物。但米諾環(huán)素是高脂溶性藥物，易進(jìn)入人體組織，半衰期長達(dá)20小時(shí)，具有較強(qiáng)的肝腎毒性。米諾環(huán)素在齦溝液中藥物濃度比血漿中高5倍，易于螯合金屬離子沉積在牙齒表面，導(dǎo)致牙齒變色，影響美觀。因此常用米諾環(huán)素局部緩釋制劑來解決這一問題。
[0004]目前已有研究報(bào)道的米諾環(huán)素局部緩釋制劑主要有五種類型:一、30%米諾環(huán)素乙基纖維素薄膜。該緩釋劑的載體中含有乙醇、氯仿和聚乙烯乙二醇，它的不足之處是聚乙烯乙二醇是人工合成高分子材料，長期使用易在人體組織內(nèi)積蓄，通過體內(nèi)、體外代謝產(chǎn)生有毒物質(zhì)；二、米諾環(huán)素可吸收微球。它的不足之處包括:藥物包封率及載藥量低；由于微球形狀和體內(nèi)生物降解等造成的藥物非零級釋放；尚未實(shí)現(xiàn)藥物在最合適的時(shí)間內(nèi)釋放；對緩釋系統(tǒng)內(nèi)藥物的不同釋放程序和速度的研究不足；三、2%米諾環(huán)素凝膠。但濃度波動較大，用藥后GCF濃度可達(dá)1000 μ g/mL, 3小時(shí)后下降3 μ g/mL ;四、米諾環(huán)素軟膏。但藥物釋放速度不穩(wěn)定，有效藥物濃度低。五、米諾環(huán)素脂質(zhì)體。液態(tài)脂質(zhì)體的貯存穩(wěn)定性較差，易發(fā)生團(tuán)聚、融合及藥物滲漏，同時(shí)脂質(zhì)體受溫度、光線等影響會產(chǎn)生乳析、凝聚、融合和粒徑變大等現(xiàn)象，這些不足之處使脂質(zhì)體的應(yīng)用受到了很大限制。因此提高米諾環(huán)素局部制劑的藥物釋放穩(wěn)定性和有效性成為研究的熱點(diǎn)之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種納米氧化鋅-米諾環(huán)素納米凝膠及其制備方法和應(yīng)用。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]—種納米金屬氧化物-米諾環(huán)素納米緩釋凝膠的制備方法，以生物可降解高分子材料包裹米諾環(huán)素及納米金屬氧化物制成納米金屬氧化物-米諾環(huán)素納米粒，以卡波姆(carbopol-940)為基質(zhì)，以卡波姆和生物可降解高分子材料作為緩釋材料制成緩釋凝膠；組分重量百分比為:米諾環(huán)素0.005%?0.5% (W/W)，生物可降解高分子材料20%?40%(W/W)，化學(xué)交聯(lián)劑0.01 %?0.02 % (W/W)，納米金屬氧化物0.2 %?0.6 % (W/W)，卡波姆膠CBM-94060%?80% (W/W)，所述卡波姆膠是按照lg卡波姆膠固體:100mL蒸餾水置于40 V水浴攪拌至固體完全溶解得到。
[0008]所述的制備方法，納米金屬氧化物-米諾環(huán)素蛋白納米粒尺寸為lOOnm左右。
[0009]所述的制備方法，所述生物可降解高分子材料包括聚乳酸(PLA)、羧甲基纖維素鹽(CMC-Na)、海藻酸鹽、白蛋白中的一種或多種。
[0010]所述的制備方法，所述的化學(xué)交聯(lián)劑包括甲醛、戊二醛、多聚甲醛、多聚磷酸中的一種或幾種。
[0011 ] 所述的制備方法，所述的納米金屬氧化物包括氧化鋅、氧化銀、二氧化鈦中的一種或多種。
[0012]所述的制備方法，所述納米金屬氧化物-米諾環(huán)素納米粒的制備步驟如下:稱取鹽酸米諾環(huán)素溶于適量水中，將鹽酸米諾環(huán)素水溶液加入磷酸鹽緩沖液中，配置成鹽酸米諾環(huán)素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05?50%的磷酸鹽緩沖溶液，pH = 8，加入所述金屬氧化物和生物可降解高分子材料，攪拌使之形成懸濁液；向上述懸濁液中加入有機(jī)相，水相與有機(jī)相的體積比為1: 4?1: 5，并加入所述的化學(xué)交聯(lián)劑，攪拌30min，待其充分固化后離心，洗滌得金屬氧化物-米諾環(huán)素納米粒。
[0013]所述的制備方法，緩釋凝膠的制備方法如下:取卡波姆膠固體，加入蒸餾水，水浴攪拌至固體完全溶解；冷卻至室溫后，放置到攪拌器中，邊攪拌邊加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%?10%的金屬氧化物-米諾環(huán)素納米粒，攪拌混勻，逐滴滴加三乙醇胺調(diào)節(jié)pH值，pH值為7時(shí)形成透明凝膠，超聲波脫氣后即得目標(biāo)產(chǎn)品
[0014]根據(jù)任一所述的制備方法制備得到的納米金屬氧化物-米諾環(huán)素納米緩釋凝膠。
[0015]所述納米金屬氧化物-米諾環(huán)素納米緩釋凝膠在制備治療口腔牙周疾病藥物中的應(yīng)用。
[0016]本發(fā)明的有益效果如下:
[0017](1)活性氧化物納米粒子攜帶藥物分子通過內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞并聚集在靶細(xì)胞的特定部位，提高靶區(qū)的藥物濃度、藥物利用率和療效，降低藥物的毒副作用以及一些不良反應(yīng)。(2)緩控釋效果好。可降解生物高分子材料和凝膠都具有緩控釋作用，可以在牙周袋內(nèi)維持較長時(shí)間的藥物濃度，可持續(xù)起效10天。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的活性氧化物-米諾環(huán)素納米粒電鏡圖。
[0019]圖2是本發(fā)明的體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果:活性氧化物-米諾環(huán)素納米粒凝膠細(xì)胞毒性研究。
[0020]圖3是本發(fā)明的體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果:活性氧化物-米諾環(huán)素納米粒凝膠的抑菌性能測試。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0022]實(shí)施例1:納米氧化鋅-米諾環(huán)素白蛋白凝膠的制備
[0023]—、納米氧化鋅的制備
[0024]十六烷基三甲基溴化銨CTAB 0.3644g、環(huán)己烷10ml置于反應(yīng)瓶中，精確滴加異丙醇IPA 5ml，室溫?cái)嚢柚列纬删鶆虻娜榘咨橐?；保持?jǐn)嚢璧臓顟B(tài)，向溶液中緩慢滴加lmol/L的乙酸鋅水溶液，直到溶液體系瞬間澄清。3000?4000rpm旋轉(zhuǎn)離心得納米氧化鋅顆粒，粒徑保持在20?200納米。
[0025]二、米諾環(huán)素緩沖液的制備
[0026]lOOmg鹽酸米諾環(huán)素膠囊內(nèi)容物置于500mL燒杯中，加入200mL蒸餾水溶解，充分?jǐn)嚢韬筮^濾取清液，用氫氧化鈉的甲醇溶液調(diào)至pH值為7.5，得50%濃度的米諾環(huán)素溶液。
[0027]取27.22g磷酸二氫鉀于1000mL容量瓶中，用水溶解并稀釋至刻度，得0.2mol/L磷酸二氫鉀溶液。取8.00g氫氧化鈉于1000mL容量瓶中，用水溶解并稀釋至刻度，得0.2mol/L氫氧化鈉溶液。取250ml磷酸二氫鉀溶液(0.2mol/L)與230.5mL氫氧化鈉溶液(0.2mol/L)于1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，即得磷酸二氫鉀-氫氧化鈉緩沖液(pH值為8)。
[0028]取0.5%的米諾環(huán)素溶液0.lml于10mL容量瓶中，加0.9ml磷酸二氫鉀-氫氧化鈉緩沖溶液至刻度，搖勻，即得0.05%米諾環(huán)素緩沖液。
[0029]三、納米氧化鋅-米諾環(huán)素蛋白納米粒的制備
[0030]取納米氧化鋅固體0.lmg、白蛋白4mg于10mL西林瓶中，加入0.05%米諾環(huán)素磷酸鹽緩沖液lmL，室溫下500rpm勾速攪拌lOmin后，加入4mL乙醇，稍微攪拌lmin后，加入多聚磷酸20 μ L，繼續(xù)攪拌30min后得納米氧化鋅-米諾環(huán)素蛋白納米粒，粒徑儀檢測粒徑發(fā)現(xiàn)粒徑控制在300nm左右。
[0031]按照上述方法分別制備含氧化鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%、0.2%、0.4%、0.6%的納米氧化鋅-米諾環(huán)素的蛋白納米粒。
[0032]四、納米氧化鋅-米諾環(huán)素凝膠的制備
[0033]取卡波姆膠固體lg于100mL燒杯中，加入100mL蒸餾水，置于40°C水浴攪拌至固體完全溶解。冷卻至室溫后，放置到攪拌器中，邊攪拌邊加入含氧化鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%、0.2%、0.4%、0.6%等不同濃度的納米氧化鋅-米諾環(huán)素的蛋白納米粒，攪拌混勻，逐滴滴加三乙醇胺調(diào)節(jié)pH值，pH值為7時(shí)形成透明凝膠，超聲波脫氣30min后即得目標(biāo)產(chǎn)品。
[0034]實(shí)施例2:納米氧化銀-米諾環(huán)素白蛋白凝膠的制備
[0035]—、納米氧化銀的制備
[0036]向含0.04mol/LNa0H溶液和環(huán)己烷各10mL的反應(yīng)瓶中加入0.3688g CTAB固體，室溫?cái)嚢柚凉腆w完全溶解，向溶液中緩慢滴加0.04mol/L的硝酸銀水溶液，40°C攪拌lh，溶液有黑褐色混濁生成。反應(yīng)結(jié)束后，用低速自動平衡離心機(jī)在4000rpm離心分離，產(chǎn)物依次用無水乙醇、蒸餾水各洗滌3次以除去殘留的離子和CTAB。洗滌后的產(chǎn)物置于60°C真空干燥箱中干燥ld，得到最終的納米氧化銀粉末，粒徑保持在70?100納米，粒徑分布均勾，分散性較好。
[0037]二、米諾環(huán)素緩沖液的制備
[0038]lOOmg鹽酸米諾環(huán)素膠囊內(nèi)容物置于500mL燒杯中，加入200mL蒸餾水溶解，充分?jǐn)嚢韬筮^濾取清液，用氫氧化鈉的甲醇溶液調(diào)至pH值為7.5，得50%濃度的米諾環(huán)素溶液。
[0039]取27.22g磷酸二氫鉀于lOOOmL容量瓶中，用水溶解并稀釋至刻度，得0.2mol/L磷酸二氫鉀溶液。取8.00g氫氧化鈉于1000mL容量瓶中，用水溶解并稀釋至至刻度，得0.2mol/L氫氧化鈉溶液。取250ml磷酸二氫鉀溶液(0.2mol/L)與230.5mL氫氧化鈉溶液(0.2mol/L)于1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，即得磷酸二氫鉀-氫氧化鈉緩沖液(pH值為8)。
[0040]取0.5 %的米諾環(huán)素溶液0.lml于10mL容量瓶中，加0.9ml磷酸二氫鉀-氫氧化鈉緩沖溶液至刻度，搖勻，即得0.05%米諾環(huán)素緩沖液。
[0041]三、納米氧化銀-米諾環(huán)素蛋白納米粒的制備
[0042]取納米氧化銀固體0.lmg