專利名稱：固載抗菌藥物疝補片及制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種固載抗菌藥物疝補片及制備方法。
背景技術：
無張力疝修補術是以人工材料作為補片來加強腹股溝管后壁，這種方法修補后周圍的組織內有張力，減少了感染、復發(fā)、疼痛等情況的發(fā)生。無張力疝修補術已成為修補各種疝的主要常規(guī)手術方式。補片分為生物材料補片和生物補片兩大類，又以前者使用居多。 生物材料補片以聚合體為主要基礎材料，主要有三類聚丙烯、聚酯和聚四氟乙烯，其中聚丙烯材料(PP)是當今研究熱點。聚丙烯補片充填式修補疝是治療腹股溝疝具有安全、有效的方法，具有創(chuàng)傷小、恢復快等優(yōu)點，較傳統(tǒng)疝修補術有著明顯優(yōu)勢，已逐漸被廣大外科醫(yī)生所接受。但術后感染現(xiàn)象廣泛存在。補片植入部位的感染一般是遲發(fā)性的，并且造成補片感染的細菌以金葡菌最常見。因此提高補片的長久抗感染性能變得尤為重要。目前研究主要集中在往材料中加入一定的抗菌材質以增加補片的抗感染能力。Attila Cakmak等制備固載有含三氯生的殼聚糖凝膠的補片(Cakmak A, Cirpanli Y, Bilensoy E, et al. International Journal of Pharmaceutics. 2009 ；3 :214-219.)，Karem C等人研究制備載有萬古霉素的改性β -環(huán)糊精的補片來達到抗菌的目的(Harth KC, Rosen MJ, Thatiparti TR, etal. Journal of Surgical Research. 2010 ；163 :337-343.)，MS. Cohen等人通過實驗證明外科補片負載納米銀的抗菌效果與單獨納米銀的抗菌效果顯著(Michael S. Cohen, Joshua Μ. Stern, Alex J. Vanni, et al. Surgical Infections. June 2007,8(3) :397-404.)。聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)是一種具有良好生物相容性及生物可降解性的高分子材料，經美國FDA批準可用作醫(yī)用手術縫合線、微膠囊、微球等器械和藥用材料。 PLGA在體內最終代謝產物是(X)2和H2O,中間產物是乳酸，是人機體正常的代謝產物，不會在重要器官聚集，非常適用于藥物傳遞系統(tǒng)中作為緩釋制劑的載體材料。去甲萬古霉素與萬古霉素的化學結構相近，活性比萬古霉素稍強，屬快效殺菌劑。 本品對各種革蘭陽性球菌與桿菌均具強大抗菌作用，MIC大多為0. 06 5mg/L。耐甲氧西林金葡菌(MRSA)、耐甲氧西林表皮葡萄球菌(MRSE)幾無耐藥菌株；腸球菌屬對本品亦多數(shù)敏感。聚乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)是一種可熱處理的聚酯類高分子材料，它具有良好的柔韌性，而且價格便宜；EVA聚合物膜已被成功的用于膜控釋透皮給藥系統(tǒng)，EVA作為藥物釋放載體基質，用于釋放呋喃苯胺酸(Cheong-Weon Cho, Jun-Shik Choi, Sang-Chul Shin. International Journal of Pharmaceutics. 2005 ；299 :127-133),5- M^BtPS (AlvaroA. A. de Queiroz, Gustavo A. Abraham, Olga Zazuco Higa. Acta Biomaterialia. 2006 ；2 641-650, Qing-hai Guo, Sheng-rong Guo, Zhong-min Wang. International Journal of Pharmaceutics. 2007 ；333 :95-102)，氯雷他定(Cheong-Weon Cho, Seong-Jin Kim, Kyu-Ho Yang, et al. Drug Delivery. 2008 ； 15 :423-428),(Cheong-ffeon Cho, Jun-Shik
4Choi, Kyu-Ho Yang. Archives of Pharmacal research. 2009 ；32 (5) :747-753),抗菌藥多西環(huán)素(A. Ramadevi, Τ. Padmavathy, G. Stigall, et al. Journal of Materials Science Materials in Medicine. 2008 ；19 :721-727)均已見報道。在藥物控/緩釋制劑制備方法方面，乳液-溶劑揮發(fā)法是制備聚合物藥物載體的經典方法，利用這種方法制備載藥微球，并固載至補片，制備成抗菌疝修補補片未見報道。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的旨在提供一種固載抗菌藥物疝補片及制備方法，它是一種固載乳酸基聚合物微球的疝補片和夾層式抗菌補片及制備方法，具體是包載親水性藥物的乳酸基聚合物載藥微球。本發(fā)明具有明顯的緩釋性能，能夠治療疝修補術后引起的細菌感染，適用于臨床，可成為理想的抗感染疝補片材料。本發(fā)明提供的固載抗菌藥物疝補片包括空白補片層、藥物層或/和薄膜層，藥物層為載藥微球。所述的補片層是EVA補片層、PLGA補片層、殼聚糖補片層、膠原層或聚己內酯層。所述的薄膜層是EVA薄膜、PLGA薄膜、殼聚糖補片薄膜、膠原薄膜或聚己內酯薄膜。 所述的藥物層可以是各種固體抗菌藥物(親水性或非親水性均可)，不受藥物性質限制。所述的載藥微球為包載親水性抗菌藥物的乳酸基聚合物載藥微球；所述的抗菌藥物選自下述中的至少一種青霉素類甲氧西林、苯唑西林、阿莫西林；頭孢菌素類頭孢唑啉；β -內酰胺類亞胺培南、舒巴坦中；氨基糖苷類慶大霉素；喹諾酮類諾氟沙星；大環(huán)內酯類紅霉素；糖肽類去甲基萬古霉素、萬古霉素；所述的乳酸基聚合物微球直徑為1 300 μ m,分子量范圍為5000 50000。所述的親水性藥物與乳酸基聚合物高分子材料PLGA的質量配比為1 2 40。可選地，所述的包載藥物為去甲萬古霉素、萬古霉素或甲氧西林?？蛇x地，包載藥物與PLGA的質量比為1 2 15。本發(fā)明提供的固載抗菌藥物疝補片包括空白補片層、藥物層和薄膜層為夾層疝補片，即補片層，藥物層和薄膜層。本發(fā)明提供的固載抗菌藥物疝補片的制備方法包括的步驟1)將空白補片剪成一定形狀，置于支撐劑溶液中充分浸潤。2)將載藥微球均勻分散在補片上，放置晾干，得到固載有載藥微球的補片。所述的空白補片剪成各種形狀，如正方形，類橢圓形，橢圓形，圓形等；支撐劑為包含但不限于纖維素酯、烯類聚合物、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、乙烯-醋酸乙烯共聚，聚乙烯醇，；載藥微球的質量為IOmg 200mg。所述的空白補片為聚合體材料補片，如聚丙烯、聚酯或聚四氟乙烯材料制成。本發(fā)明提供的一種乳酸基聚合物微粒的制備方法包括的步驟按計量將聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)的二氯甲烷溶液與聚乙烯醇(PVA)水溶液混合，攪拌反應時間2 6小時，將懸濁液離心，用去離子水洗去表面活性劑 (PVA)，_30°C冷凍干燥后得到PLGA微球。所述的聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)的濃度為0. 8%，聚乙烯醇(PVA) 溶液濃度為0. 4% ；攪拌速率為400rpm 20000rpm。本發(fā)明提供的一種乳酸基聚合物載藥微球制備方法包括的步驟1)將聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)與二氯甲烷混合，室溫下攪拌至PLGA溶解， 得到PLGA溶液，質量濃度為0. 1 % 8 %。2)將親水性藥物溶液加入到PLGA溶液中，高壓勻質機勻質攪拌。3)將聚乙烯醇(PVA)配制成PVA水溶液。4)將含有親水藥物(NV)的PLGA溶液與PVA溶液混合；攪拌至溶劑揮發(fā)完全， 離心、洗滌，冷凍干燥。具體參數(shù)(IOOOOrpm離心lOmin，梯度降溫干燥20°C 2h,10°C 2h， 0°C 4h, -15°C 20h, -30°C 20h)。所述的PLGA的濃度為0. 8%，聚乙烯醇(PVA)溶液濃度為0. 4% ；所述的親水性藥物濃度為1. 5 50mg/mL。攪拌速率為400rpm 20000rpm。攪拌時間2 4小時。本發(fā)明所述的乳酸基聚合物為含有乳酸單體的均聚物和嵌段共聚物，PLGA可用聚乳酸(PLA)、聚乙二醇修飾的聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA-PEG)、聚乳酸天門冬氨酸 (PAL)、乳酸-蘋果酸共聚物(PLMA)等代替。本發(fā)明提供一種將載藥微球固載于聚丙烯(PP)補片的制備方法包括的步驟將空白PP補片剪成一定形狀，置于乙烯-醋酸乙烯(EVA)的環(huán)己烷溶液中充分浸潤。將一定量的載藥微球均勻分散在補片上，放置晾干，得到固載有載藥微球的補片。所述的空白PP補片可剪成各種形狀，如正方形，類橢圓形，橢圓形，圓形等；EVA的濃度為 30% ；載藥微球的質量為IOmg 150mg。本發(fā)明提供的一種夾層式固載抗菌藥物疝補片的制備方法的步驟為1)將空白PP補片剪成一定形狀，表面均勻涂抹乙烯-醋酸乙烯(EVA)的環(huán)己烷溶液，置于室溫揮發(fā)溶劑，成補片層。2)溶劑尚未完全揮發(fā)時，將載藥微球均勻分散在制備的補片層上，得載有藥物的載藥層補片。3)將EVA環(huán)己烷溶液傾入聚四氟乙烯槽中，置于室溫，放置晾干，得EVA薄膜。4)將得到的載藥層表面嚴密的覆蓋EVA薄膜，得到夾層式固載抗菌藥物抗菌疝補片。所述的空白PP補片可剪成各種形狀，如正方形，類橢圓形，橢圓形，圓形等；EVA的濃度為 30% ；載有藥物的質量IOmg lOOOmg。所述的EVA環(huán)己烷溶液可換成PLGA 二氯甲烷溶液，EVA薄膜可換成PLGA薄膜。本發(fā)明提供了固載抗菌藥物疝補片及制備方法。固載有載藥微球的抗菌補片中載藥微球粒徑分布均一，固載有載藥補片表面平整，適于包載親水性藥物，具有載藥量高，藥物緩慢釋放，抗菌效果明顯等特點。夾層式抗菌補片可以包載不同類型、不同藥量的藥物， 以滿足不同臨床用藥需求。本發(fā)明工藝成熟、重現(xiàn)性好，而且所用材料具有良好的生物相容性、可降解、無免疫原性，廉價易得。因此，可成為理想的抗感染疝補片材料。該制備方法工藝簡單，重現(xiàn)性好，較高的載藥量和包封率，有很好的緩釋效果，抗菌效果明顯?？沙蔀槔硐氲目垢腥攫扪a片材料。


圖1為載有去甲萬古霉素的PLGA球形微粒的SEM照片，標尺為100 μ m。
圖2為將載藥微球固載至聚丙烯補片的SEM照片，標尺為200 μ m。
圖3為固載有去甲萬古霉素PLGA微球的PP補片的體外釋放曲線。
圖4為固載有載藥微球補片與周圍組織整合緊密，無感染表現(xiàn)。
圖5為空白補片周圍可見膿腫形成。
圖6為HE染色，固載有載藥微球補片實驗組。
圖7為HE染色，空白補片實驗組。
圖8為夾層式EVA載藥補片的表面形貌。
圖9為夾層式EVA載藥補片的體外釋放曲線。
圖10為夾層式EVA載藥補片與周圍組織整合緊密，無感染表現(xiàn)。
圖11為夾層式EVA空白補片周圍可見膿腫形成。
圖12為HE染色，夾層式EVA載藥補片實驗組。
圖13為HE染色，夾層式EVA空白補片實驗組。
圖14夾層式PLGA載藥補片的表面形貌。
圖15為夾層式PLGA載藥補片的體外釋放曲線。
圖16為夾層式PLGA載藥補片與周圍組織整合緊密，無感染表現(xiàn)。
圖17為夾層式PLGA空白補片周圍可見膿腫形成。
圖18為HE染色，夾層式PLGA載藥補片實驗組。
圖19為HE染色，夾層式PLGA空白補片實驗組。
具體實施例方式實施例1 采用復乳溶劑揮發(fā)法制備去甲萬古霉素微球。將鹽酸去甲萬古霉素水溶液OOmg/ ml)作為內水相；PLGA溶于CH2Cl2形成濃度為PLGA溶液作為油相；按體積比1 6 將內水相加入到油相中，室溫，高壓勻質機以轉速5000rpm勻質30s，形成初乳(W/0)；以 PVA (PVA 05-88，以下同)作為乳化劑，制備成濃度為PVA水溶液為外水相；將初乳倒入外水相中，初乳與外水相體積比為1 3，形成復乳(W/0/W)，室溫，以轉速200rpm恒速攪拌機攪拌池，揮發(fā)有機溶劑，經離心、洗滌、冷凍(速度IOOOrpm，離心lOmin，梯度降溫干燥 200C 2h，10°C 2h，0°C 4h，-15°C 20h, -30°C 20h)，得到白色抗感染藥物NV微球，形態(tài)完整， 粒徑分布均一，如圖1。實施例2:將空白補片(聚丙烯補片PCDM 1. 01，美國Ethicon公司)剪成正方形，置于 EVA的環(huán)己烷溶液中充分浸潤，精密稱量去甲萬古霉素微球30mg，將載藥微球均勻分散在補片上，放置晾干，得到固載有去甲萬古霉素微球的補片表面平整，微球與補片均無損壞，如圖2。累計釋放率達72.6%，可持續(xù)釋放^d以上，具有明顯的緩釋效果，如圖3。將40 只SD大鼠隨機分為兩組，每組各20只；分別為實驗組與對照組。腹腔注射戊巴比妥鈉麻醉兩組大鼠后，于背部正中作長約Icm的縱行切口，達皮下層，游離皮下間隙。根據(jù)分組情況， 將對應補片植入皮下層鋪平后，于補片表面滴加0. 5mL含2X107CFU的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌懸液，縫合皮膚。動物體內抗菌實驗結果表明40只大白鼠全部存活，未發(fā)生感染的大白鼠切口創(chuàng)面周圍干燥，無紅腫、溢膿，打開切口補片周圍無紅腫滲出及膿液積聚，補片與周圍軟組織包被整合完整，色澤淺淡(圖4)。發(fā)生感染者部分手術切口周圍皮膚紅腫， 局部滲液，部分打開切口可見補片周圍膿腫形成(圖5)。其中實驗組發(fā)生補片周圍感染2 只，感染率為10% ；對照組發(fā)生補片周圍感染20只，感染率為100%，兩組間比較差異有統(tǒng)計學意義(P <0.01)。HE染色結果表明實驗組鏡下見局部炎性反應不明顯(圖6)，對照組鏡下見補片有大量炎性細胞浸潤(圖7)。實施例3 將聚丙烯補片(聚丙烯補片PCDM 1.01，美國Ethicon公司)裁成IcmX Icm正方形，表面涂抹0.25%的EVA(FM 114. l,d 0.941)環(huán)己烷溶液，置于室溫揮發(fā)，待未完全干燥時，將精密稱量的鹽酸去甲萬古霉素(NV)均勻分散在其表面，再將采用揮發(fā)鑄造法(EVA的環(huán)己烷溶液放入聚四氟乙烯槽中，室溫，放置晾干)制備的EVA薄膜，覆蓋表面(圖8)。體外釋放結果表明載藥補片累計釋放率達90.6%，可持續(xù)釋放Mh以上，具有明顯的緩釋效果(如圖9)。將12只Wistar大鼠隨機分為兩組，每組各6只；分別為實驗組和對照組。腹腔注射戊巴比妥鈉麻醉兩組大鼠后，于背部正中作長約Icm的縱行切口，達皮下層，游離皮下間隙。根據(jù)分組情況，將對應補片植入皮下層鋪平后，于補片表面滴加0. 5mL含2X 107CFU的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌懸液，縫合皮膚。動物體內抗菌實驗結果結果表明12只大鼠全部存活，未發(fā)生感染的大鼠切口創(chuàng)面周圍干燥，無紅腫、溢膿，打開切口補片周圍無紅腫滲出及膿液積聚，補片與周圍軟組織包被整合完整，色澤淺淡(圖10)。發(fā)生感染者部分手術切口周圍皮膚紅腫，局部滲液，部分打開切口可見補片周圍膿腫形成(圖11)。HE染色結果表明實驗組鏡下見局部炎性反應不明顯(圖12)，對照組鏡下見補片有大量炎性細胞浸潤(圖13)。實施例4 將補片(聚丙烯補片PCDM 1.01，美國Ethicon公司)裁成IcmXlcm正方形，表面涂抹0. 25 %的PLGA 二氯溶液，置于室溫揮發(fā)，待未完全干燥時，將精密稱量的鹽酸去甲萬古霉素(NV)均勻分散在其表面，再將采用揮發(fā)鑄造法制備的PLGA薄膜，覆蓋表面(圖8)。 體外釋放結果表明載藥補片累計釋放率達90.6%，可持續(xù)釋放Mh以上，具有明顯的緩釋效果，(如圖15)。動物體內抗菌實驗結果結果表明12只大鼠全部存活，未發(fā)生感染的大鼠切口創(chuàng)面周圍干燥，無紅腫、溢膿，打開切口補片周圍無紅腫滲出及膿液積聚，補片與周圍軟組織包被整合完整，色澤淺淡(圖16)。發(fā)生感染者部分手術切口周圍皮膚紅腫，局部滲液，部分打開切口可見補片周圍膿腫形成(圖17)。HE染色結果表明實驗組鏡下見局部炎性反應不明顯(圖18)，對照組鏡下見補片有大量炎性細胞浸潤(圖19)。
權利要求
1.一種固載抗菌藥物疝補片，其特征在于它包括空白補片層、藥物層或/和薄膜層， 藥物層為載藥微球；所述的補片層是EVA補片層、PLGA補片層、殼聚糖補片層、膠原層或聚己內酯層；所述的薄膜層是EVA薄膜、PLGA薄膜、殼聚糖補片薄膜、膠原薄膜或聚己內酯薄膜；所述的藥物是各種固體抗菌藥物；所述的空白補片為聚丙烯、聚酯或聚四氟乙烯材料制成。
2.按照權利要求1所述的疝補片，其特征在于所述的載藥微球為包載親水性抗菌藥物的乳酸基聚合物載藥微球，所述的抗菌藥物選自青霉素類、頭孢菌素類、內酰胺類、 氨基糖苷類、喹諾酮類、大環(huán)內酯或糖肽類中的至少一種；所述的乳酸基聚合物微球直徑為 1 300 μ m,分子量為5000 50000 ；所述的親水性藥物與乳酸基聚合物PLGA的質量配比為1 2 40。
3.按照權利要求1所述的疝補片，其特征在于所述的抗菌藥物為去甲萬古霉素、萬古霉素或甲氧西林。
4.按照權利要求1所述的疝補片，其特征在于所述的藥物與PLGA的質量比為1 2 15。
5.一種權利要求1所述的疝補片的制備方法，其特征在于包括的步驟1)將剪成各種形狀的空白補片置于支撐劑溶液中充分浸潤；2)將載藥微球均勻分散在空白補片上，放置晾干，得到固載有載藥微球的補片。所述的空白補片為正方形，類橢圓形，橢圓形或圓形；支撐劑為包含但不限于纖維素酯、烯類聚合物、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯或乙烯-醋酸乙烯共聚物；載藥微球的質量為 10mg 200mg。
6.按照權利要求5所述的方法，其特征在于所述的空白補片為聚丙烯補片，乙烯-醋酸乙烯共聚物的濃度為 30% ；載藥微球的質量為IOmg 150mg。
7.—種權利要求2所述的乳酸基聚合物微粒的制備方法，其特征在于包括的步驟 按計量將聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)的二氯甲烷溶液與聚乙烯醇(PVA)水溶液混合，攪拌反應時間2 6小時，將懸濁液離心，用去離子水洗去表面活性劑聚乙烯醇，_30°C冷凍干燥后得到PLGA微球；所述的聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)的濃度為0.1% 8%，聚乙烯醇(PVA)溶液濃度為0. 4% ；攪拌速率為400rpm 20000rpm。
8.—種權利要求2所述的乳酸基聚合物載藥微球制備方法，其特征在于包括的步驟1)將聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)與二氯甲烷混合，室溫下攪拌至PLGA溶解，得到 PLGA溶液，質量濃度為0. 1% 8%;2)將親水性藥物溶液加入到PLGA溶液中，高壓勻質機勻質攪拌；3)將聚乙烯醇(PVA)配制成PVA水溶液；4)將含有親水藥物(NV)的PLGA溶液與PVA溶液混合；攪拌至溶劑揮發(fā)完全，離心、洗滌，冷凍干燥，具體參數(shù)為IOOOOrpm離心lOmin，梯度降溫干燥20°C 2h,10°C 2h， 0°C 4h, -15°C 20h, -30°C 20h ；所述的PLGA的濃度為0. 8%，聚乙烯醇(PVA)溶液濃度為0. 4% ；所述的親水性藥物濃度為1. 5 50mg/mL ；攪拌速率為400rpm 20000rpm ；攪拌時間2 4小時。
9.按照權利要求8所述的方法，其特征在于所述的乳酸基聚合物為含有乳酸單體的均聚物和嵌段共聚物，PLGA可用聚乳酸(PLA)、聚乙二醇修飾的聚乳酸-羥基乙酸共聚物 (PLGA-PEG)、聚乳酸天門冬氨酸(PAL)或乳酸-蘋果酸共聚物(PLMA)代替。
10. 一種夾層式固載抗菌藥物疝補片的制備方法，其特征在于包括的步驟1)將空白PP補片剪成一定形狀，表面均勻涂抹乙烯-醋酸乙烯(EVA)的環(huán)己烷溶液， 置于室溫揮發(fā)溶劑，成補片層；空白PP補片為正方形、類橢圓形、橢圓形或圓形；EVA的濃度為 -30% ；2)溶劑尚未完全揮發(fā)時，將載藥微球均勻分散在制備的補片層上，得載有藥物的載藥層補片；所述的載有藥物的質量10mg-1000mg。3)將EVA的環(huán)己烷溶液傾入聚四氟乙烯槽中，置于室溫，放置晾干，得EVA薄膜；4)將得到的載藥層表面嚴密的覆蓋EVA薄膜，得到夾層式固載抗菌藥物抗菌疝補片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種固載抗菌藥物疝補片及制備方法。所述的固載有載藥微球的抗菌補片包括載藥微球、補片和支撐劑。所述的夾層式抗菌疝補片包括補片層，藥物層和薄膜層。所述的固載有載藥微球的抗菌疝補片是將載藥微球通過支撐劑固載至補片材料表面。所述的載藥微球通過溶劑揮發(fā)法包載水溶性藥物。所述的夾層式抗菌疝補片是通過層層疊加的原理將藥物層夾在補片層與薄膜層之間。本發(fā)明的抗菌疝補片制備簡單易行，適應不同臨床用藥需求，具有明顯的緩釋性能，大鼠體內抗菌效果明顯，解決了疝修補術后急性及遲發(fā)性的感染問題，具有良好的市場前景，值得推廣使用。
文檔編號A61L27/16GK102205151SQ201110133190
公開日2011年10月5日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權日2011年5月23日
發(fā)明者劉天軍, 王瓊, 高麗麗 申請人:中國醫(yī)學科學院生物醫(yī)學工程研究所