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纳米蒙脱土抗菌复合物制备及性质研究

作　者: 杨建华
导　师: 韦莉萍
学　校: 南方医科大学
专　业: 中西医结合临床
关键词: 纳米蒙脱土抗菌复合物甲硝唑缓释抑菌
分类号: TB383
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

研究背景幽门螺旋杆菌（Helicobacter pylori,Hp）感染与胃癌、慢性胃炎、消化性溃疡、胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤、心血管疾病、自身免疫性疾病、皮肽病有密切的关系。全球约50%的人口感染过Hp,通常在儿童时就已感染,如不使用抗生素治疗,将会持续终身,其中Hp引起消化性溃疡的确切发病机制尚未完全阐明。目前普遍认为Hp在胃粘膜局部定植释放毒性物质及多种酶类导致胃黏膜的局部炎症反应,进而引起组织损伤,再加上局部酸性环境,加速了溃疡的形成,因此,根除Hp已成为治疗消化性溃疡及Hp相关疾病的关键。国内外根除Hp的治疗方案可分为以质子泵抑制剂或铋剂为基础加上克拉霉素、阿莫西林（或四环素）、甲硝唑（或替硝唑）3种抗菌药物中的2种,组成三联疗法。一线药物根除率达到85-90%,但仍然有相当多的病人根除治疗失败。首先,耐药菌株的出现是Hp根除治疗失败的主要原因,Hp自身具有保护机制,在抗生素作用下染色体发生突变可造成Hp对多种抗生素耐药。其次,根除Hp除治疗方案繁琐,药物不良反应较多,导致患者对根除治疗的依从性差,也是导致治疗失败的重要原因。通过减少用药次数、剂量,可以增加患者的依从性。甲硝唑价格低廉,疗效肯定,是治疗Hp感染的关键药物。有研究显示,接近30%的用药患者因为药物不良反应影响治疗,其中恶心呕吐、味觉差和腹泻等消化道症状最为常见。近期一项研究表明,有11.5%的患者提前终止治疗,其中2/3是因药物不良反应。另外多种药物联合治疗价格昂贵,也影响了治疗效果。因此,进一步研制减少药物毒副作用、增加患者依从性的新药,以提高疗效,是根除Hp治疗的重要研究方向。蒙脱土（Montmorillonite MMT）属于2:1型层状硅铝酸盐,具有独特的双八面体结构和层纹状组合,由于其具有较大的比表面积,在456～676m²/g之间,因此有较强的吸附性。研究证实,蒙脱土本身对胃肠道有多种作用。口服后可覆盖消化道表面,吸附粘蛋白,防止各种炎症因子对胃黏膜的侵害,平衡正常胃肠道菌群的微生态,促进消化道局部免疫作用,还有局部止血作用。以蒙脱土为主要成分的思密达在临床上的应用日益广泛:早期是作为治疗腹泻的药物,现在也应用于其它疾病,包括消化道溃疡。临床研究表明:用蒙脱土代替铋剂与抗Hp的药物（或/和1到2种抗生素）联合应用,可取得与铋剂相仿的根除率,长期应用无毒副作用。蒙脱土能防止Hp在胃上皮细胞的附着,其0.01%蒙脱土混悬液可将82%的Hp的固定、抑制,进而将其清除。其仅作用于消化道,不进人血液循环系统,6h左右连同所固定的细菌一起排出体外。通过超声、振荡、搅拌等方法,可将不同物质插入到蒙脱土的层间,蒙脱土经其它物质插层处理后得到的蒙脱土复合物层间距加大,比表面积进一步加大,表面吸附能力加强,因此适合作为抗菌药物的载体。本文采用溶液插层技术制备出一种甲硝唑/蒙脱土新型抗菌复合物,分别进行表征、缓释释放及抗菌性能的测试,为今后进一步研究提供理论基础。研究方法1.甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物的合成及结构表征精密称取一定量甲硝唑溶于50ml去离子水中,加入到一定量钠基蒙脱土溶液中,调整溶液pH至1.0,超声波振荡40min后,在90℃油浴恒温搅拌一定时间,静置分层,过滤,洗涤,真空干燥,研磨并过200目筛,即得甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物,干燥保存。用X—射线衍射仪测定样品的X射线衍射角度,测试条件为CuKα辐射线,电压40KV,扫描速度为3°·min^-1,步长为0.02°。用傅立叶变换红外光谱仪进行测试,扫描范围4000～400cm^-1,KBr压片。用热重分析仪测热失重曲线,测试条件为空气气氛,升温速率为20℃·min^-1,气流量为20ml·min^-1。2.甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物的体外释放度实验称取一定量甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物2份,分别置于500ml锥形瓶内,以人工胃液和肠液为释放介质,将锥形瓶放置于恒温水浴振荡器中,转速100r/min,温度（37±0.5）℃,进行体外缓释,分别于不同时间取样5ml,经0.45μm微孔过滤膜过滤,并及时补充5ml预热过释放介质,用紫外分光光度仪测定吸收值,代入相应标准曲线计算累积释放度,绘制累积释药量—时间曲线。3.甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物的体外抑菌实验按要求配制PYG培养基,高压灭菌后倒入培养皿,待其冷却后在平板中央打孔,将菌液均匀涂布平板,将不同剂量的钠基蒙脱土和甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物置于孔内,再将培养板、厌氧指示剂、厌氧产气袋一同放入厌氧罐内,密封,在35～37℃下培养3天,记录抑菌环大小,以评价甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物抑菌活性。4.统计学处理采用SPSS13.0统计软件进行分析,实验数据用以均数±标准差表示,并作双变量相关分析,单因素随机方差分析（One-way ANOVA）,进一步分析采用LSD法,检验水准α=0.05,比较各组之间相关指标差异。研究结果1.X—射线衍射分析钠基蒙脱土的（d001）衍射峰2θ角为7.160°,层间距为1.2345nm。经插层后的甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物的（d001）面衍射峰与钠基蒙脱土的相比发生明显位移,向小角度方向偏移,2θ角变为6.780°,层间距因此增大到1.3026nm。这表明蒙脱土层间有其它物质进入,甲硝唑能够插层到钠基蒙脱土片层结构中。与此同时,插层前后两样品均出现了（06,33）衍射峰,并且d值均小于1.51nm,反映了二八面体的结构特征。2.红外光谱分析钠基蒙脱土和甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物的红外光谱共同特征是在3620cm^-1处的Al—OH伸缩振动和1050～1030cm^-1范围内强的Si—O—Si的骨架振动吸收峰,在甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物的红外光谱中出现特征峰,即在1550cm^-1出现N=O伸缩振动,结合甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物的X—射线衍射结果,表明甲硝唑已经进入钠基蒙脱土的层间。3.热重分析热重分析曲线显示钠基蒙脱土在200℃以前失重较大,是由于钠基蒙脱土失去表面吸附水和层间的结合水所导致;在500～750℃也有明显的失重,这是由于蒙脱土硅酸盐晶体中的—OH在高温下脱去水而形成。甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物热失重过程可分为3个阶段:第1阶段在升温的初始阶段,温度为20～150℃,在此阶段蒙脱土表面的吸附水分和层间的结合水蒸发,引起甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物的失重,失重率约占其总重的7.2%;第2阶段是温度为230～340℃,此阶段是药物发生急剧失重的阶段,也是热分解的主要阶段,失重率约占其总重的11.3%;第3阶段是在500～750℃,同样是由于蒙脱土硅酸盐晶体中的—OH在高温下脱去而形成,失重率约占其总重的3.6%。4.甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物体外释放度结果甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物在人工胃液或肠液中可释放出甲硝唑,在0～0.5h内,其释放速率较快,而0.5h以后释放速率较慢。钠基蒙脱土可以作为一种缓释载体。分别以人工胃液和人工肠液为溶出介质的体系中,在0～0.5h其累积释放量分别约达到4.64mg和4.24mg,释放速率分别控制在9.27mg/h和8.47mg/h;在0.5～6.0h插层在钠基蒙脱土中甲硝唑均匀释放,其累积释放量分别约达到5.25mg和5.68mg,释放速率分别控制在0.11mg/h和0.26mg/h,释药量约占插层在钠基蒙脱土中甲硝唑的47%和55%。5.甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物体外抑菌结果钠基蒙脱土周围没有抑菌环出现,且不随质量增加而变化。甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物的周围可观察到抑菌环,表现出抗菌活性,抑菌环随所加抗菌复合物剂量的增加逐渐增大,各组之间比较有显著性差异（F=40.816,P=0.000）,其中30mg组与40mg组间比较无显著性差异（P=0.173）,且显示出较好的相关性（Spearman r=0.915,P=0.000）。研究结论本实验所合成的甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物经X—射线衍射、红外光谱及热重分析对其进行表征,证实可将甲硝唑插层到钠基蒙脱土的层间且载药量约为总重的11.3%。甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物可将甲硝唑缓慢释放出来,使释放时间延长,因此具有缓释作用。pH值的变化对其缓释速率有一定影响,在0～0.5h内,甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物吸附的部分在酸性环境下比在碱性环境释放速率快,而在0.5～6.0h内,甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物插入层间的部分在酸性环境下比在碱性环境下释放速率慢。甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物具备较好抗菌活性,可进一步开发成抗感染缓释药物。

全文目录

摘要  3-8
ABSTRACT  8-16
前言  16-18
第1章蒙脱土性质及其应用研究  18-30
  1.1 蒙脱土  18
  1.2 蒙脱土结构  18-20
  1.3 蒙脱土化学组成  20-21
  1.4 蒙脱土的电荷  21
  1.5 蒙脱土性质  21-24
  1.6 蒙脱土在医药领域的应用  24-29
  1.7 本课题的创新之处  29-30
第2章甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物的制备及性质研究  30-45
  2.1 甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物的合成及结构表征  30-36
  2.2 甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物的体外释放度实验  36-41
  2.3 甲硝唑/蒙脱土抗菌复合物的体外抑菌实验  41-45
全文小结  45-47
参考文献  47-54
攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果  54-55
致谢  55-57
统计学证明  57

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