一种抗菌药物系统及其制备方法技术方案

本发明专利技术公开了一种抗菌药物系统及其制备方法，所述抗菌药物系统以磷酸根修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒为载体，以盐酸左氧氟沙星为有效抗菌药物成分。本发明专利技术的抗菌药物系统显著提高了盐酸左氧氟沙星的装载量，对盐酸左氧氟沙星的控制释放时间可达100h以上，具有良好的缓释效果。同时，所述抗菌药物系统可稳定的分散于水溶液中，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌药物系统及其制备方法
本专利技术涉及纳米生物材料和药物制剂
，尤其涉及一种装载盐酸左氧氟沙星的介孔二氧化硅纳米颗粒及其制备方法。
技术介绍
左氧氟沙星是第三代喹诺酮类抗菌药物的典型代表，具有广谱的抗菌作用，抗菌效果突出。该药物对多数肠杆菌科细菌，如大肠埃希菌、克雷伯菌属、变形杆菌属、沙门菌属、志贺菌属、枸橼酸杆菌、不动杆菌属以及铜绿假单胞菌、流感嗜血杆菌、淋球菌等革兰氏阴性菌有较强的抗菌活性；对金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、化脓性链球菌等革兰氏阳性菌和肺炎支原体、肺炎衣原体也有抗菌作用。作为左氧氟沙星的盐酸盐形式，盐酸左氧氟沙星相比前者有更为优异的水溶性和更高的体内生物利用度，因此在临床上也得到了更为广泛的应用。虽然盐酸左氧氟沙星的抗菌活性较高，治疗效果显著，但在生物体内的药物分布及毒副作用仍不可忽视，如直接服用可能出现肠胃道和中枢神经系统的不良反应，近年来引起了相关研究人员的重视。随着纳米医药及纳米生物技术的迅速发展，纳米载药系统作为一种具有光明应用前景的给药工具受到了广泛的关注。通过物理吸附、化学偶联等方式，可将药物分子装载于纳米载体的内部或外表面，从而构成纳米尺度的释药平台。纳米载药系统不仅可以改善药代动力学和体内分布、进一步提高药物的生物利用度，而且可以控制药物的释放速度、减轻或避免药物的毒副作用，提升药物的治疗效果和生物安全性。自从2001年Vallet-Regí等人(Chem.Mater.，13卷，308页，2001年)首次报道了将介孔二氧化硅材料用作抗炎药物布洛芬的缓释载体，这种具有长程有序介孔孔道结构、均一可调孔径、高比表面积、较大孔容积等特点的无机多孔材料引起了人们将其用于药物传输系统的兴趣。同时，Cai等人(Chem.Mater.，13卷，258页，2001年)成功合成了纳米尺度的介孔二氧化硅纳米颗粒，使其在纳米生物医药领域的研究与应用呈现了爆发性的增长。介孔二氧化硅纳米颗粒具有巨大的比表面积和孔容积，孔道内外所拥有的丰富硅羟基易于进行化学基团修饰和改性，可针对不同的客体药物分子进行特殊的作用位点设计，同时该种纳米载体具有良好的生物相容性和体内可降解特性，近年来被广泛地作为药物载体进行纳米药物控释平台的设计。最近，Qi等人(ACSAppl.Mater.Interfaces，5卷，10874页，2013年)公开报道了利用介孔二氧化硅纳米颗粒装载抗生素药物万古霉素的研究工作，他们在颗粒外表面修饰氨基后，利用药物分子的羧基与其发生化学偶联反应，成功地将万古霉素接枝在了外表面。但是，该工作并没有充分利用介孔二氧化硅纳米颗粒丰富的孔道结构，并且药物接枝在外表面容易受到体内复杂环境的影响失去活性，纳米载体并未对药物充分起到保护作用。Cicuéndez等人(Eur.J.Pharm.Biopharm.，84卷，115页，2013年)尝试分别利用浸提法和表面活性剂助导的一步合成法成功地将左氧氟沙星药物分子装载于介孔二氧化硅材料的孔道中，然而孔道内表面因为没有进行特定的作用位点修饰，因而药物装载量较低，最大仅为35.2μg/mg，限制了该体系的实际应用。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种抗菌药物系统及其制备方法。所述抗菌药物系统以磷酸根修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒为载体，以盐酸左氧氟沙星为有效抗菌药物成分，所述盐酸左氧氟沙星的装载量为0～190μg/mg，所述的磷酸根修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒粒径为50～150nm，介孔孔径为2～4nm。本专利技术还提供了上述抗菌药物系统的制备方法，具体包括以下步骤：步骤一：将十六烷基三甲基溴化铵、去离子水、氢氧化钠在在70℃条件下加热搅拌后，加入正硅酸四乙酯，搅拌1min，加入乙酸乙酯，搅拌30s后停止，得到乳白色的溶液a，所述正硅酸四乙酯、乙酸乙酯、十六烷基三甲基溴化铵、去离子水、氢氧化钠的摩尔比为1：2.281：0.1205：1239：0.3125。步骤二：将溶液a在70℃条件下老化5～15min后，加入3-(三羟基硅基)丙甲基磷酸酯单钠盐，继续在70℃条件下老化60～180min，得到含有产物的溶液b，所述3-(三羟基硅基)丙甲基磷酸酯单钠盐与所述正硅酸四乙酯的摩尔比为0～0.01786：1。步骤三：将溶液b离心分离，得到白色沉淀，将所述白色沉淀用离子交换法去除模板后，得到磷酸根修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒。步骤四：向步骤三所述的磷酸根修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒中加入浓度为0～1400μg/mL的盐酸左氧氟沙星水溶液，超声分散1～10min后，置于恒温振荡箱中25℃摇晃2～24h，取出离心即得到所述的抗菌药物系统，所述磷酸根修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒的质量与盐酸左氧氟沙星水溶液的体积比为1mg：1mL。本专利技术的有益效果：1.本专利技术通过一步共缩合法将磷酸根功能基团修饰在介孔二氧化硅纳米颗粒的内、外表面，合成过程简单便捷。2.本专利技术中设计的磷酸根功能基团作为吸附位点以静电作用力的方式对盐酸左氧氟沙星药物分子进行吸附，显著提高了介孔二氧化硅纳米颗粒对盐酸左氧氟沙星的装载量，最大量为190μg/mg。3.本专利技术的抗菌药物系统中所述的介孔二氧化硅纳米颗粒具有良好的生物相容性和体内可降解特性，大大提高了给药的安全性。4.本专利技术的抗菌药物系统可稳定分散于水溶液中，具有良好的应用前景。5.本专利技术的抗菌药物系统在体外释放实验中对药物的控制释放时间可达100h以上，表明本专利技术中的抗菌药物系统有很好的缓释效果。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1为本专利技术的一种抗菌药物系统的透射电子显微镜照片；图2为本专利技术的实施例1制备的未修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒(曲线1)、实施例2制备的磷酸根修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒(曲线2)对盐酸左氧氟沙星的饱和吸附曲线；图3为本专利技术的实施例1制备的未修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒(曲线1)、实施例2制备的磷酸根修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒(曲线2)对盐酸左氧氟沙星的包封率曲线；图4为本专利技术的实施例2制备的装载盐酸左氧氟沙星的介孔二氧化硅纳米颗粒的体外药物释放曲线。具体实施方式如图1所示，是本专利技术的一种抗菌药物系统的透射电子显微镜照片，其以磷酸根修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒为载体，以盐酸左氧氟沙星为有效抗菌药物成分，所述盐酸左氧氟沙星的装载量为0～190μg/mg，所述磷酸根修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒粒径为50～150nm，介孔孔径为2～4nm。以下详述其制备方法。实施例1在三颈烧瓶中加入100mg十六烷基三甲基溴化铵、50mL去离子水、0.35mL氢氧化钠水溶液(2M)，70℃条件下加热搅拌，然后加入0.5mL正硅酸四乙酯，搅拌1min，加入0.5mL乙酸乙酯，搅拌30s后停止搅拌，得到乳白色的反应液。将上述反应液在70℃条件下继续老化120min，得到含有产物的溶液。反应结束后，将上述含有产物的溶液11000rpm离心，得到白色沉淀。将沉淀重新分散于60mL无水乙醇中，并加入60mg硝酸铵，常温下超声2h。该步骤重复三次以充分去除模板，即可得到未修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒。离心分离得到10mg上述未修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒，用10mL去离子水清洗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗菌药物系统，其特征在于：以磷酸根修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒为载体，以盐酸左氧氟沙星为有效抗菌药物成分，所述盐酸左氧氟沙星的装载量为0～190μg/mg。

【技术特征摘要】
1.一种抗菌药物系统，其特征在于：以磷酸根修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒为载体，以盐酸左氧氟沙星为有效抗菌药物成分，所述盐酸左氧氟沙星的装载量最大可达190μg/mg。2.如权利要求1所述的抗菌药物系统，其特征在于：所述磷酸根修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒粒径为50～150nm，介孔孔径为2～4nm。3.一种制备如权利要求1或2所述抗菌药物系统的方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一：将十六烷基三甲基溴化铵、去离子水、氢氧化钠在70℃条件下加热搅拌，然后加入正硅酸四乙酯，搅拌1min，加入乙酸乙酯，搅拌30s后停止搅拌，得到溶液a；步骤二：所述溶液a在70℃条件下老化5～15min后，加入3-(三羟基硅基)丙甲基磷酸酯单钠盐，继续在70℃条件...

【专利技术属性】
技术研发人员：古宏晨，王耀，陈媛，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31