CN102205151A - 固载抗菌药物疝补片及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种固载抗菌药物疝补片及制备方法。所述的固载有载药微球的抗菌补片包括载药微球、补片和支撑剂。所述的夹层式抗菌疝补片包括补片层，药物层和薄膜层。所述的固载有载药微球的抗菌疝补片是将载药微球通过支撑剂固载至补片材料表面。所述的载药微球通过溶剂挥发法包载水溶性药物。所述的夹层式抗菌疝补片是通过层层叠加的原理将药物层夹在补片层与薄膜层之间。本发明的抗菌疝补片制备简单易行，适应不同临床用药需求，具有明显的缓释性能，大鼠体内抗菌效果明显，解决了疝修补术后急性及迟发性的感染问题，具有良好的市场前景，值得推广使用。

Description

固载抗菌药物疝补片及制备方法

技术领域：

本发明涉及一种固载抗菌药物疝补片及制备方法。

背景技术：

无张力疝修补术是以人工材料作为补片来加强腹股沟管后壁，这种方法修补后周围的组织内有张力，减少了感染、复发、疼痛等情况的发生。无张力疝修补术已成为修补各种疝的主要常规手术方式。补片分为生物材料补片和生物补片两大类，又以前者使用居多。生物材料补片以聚合体为主要基础材料，主要有三类：聚丙烯、聚酯和聚四氟乙烯，其中聚丙烯材料(PP)是当今研究热点。

聚丙烯补片充填式修补疝是治疗腹股沟疝具有安全、有效的方法，具有创伤小、恢复快等优点，较传统疝修补术有着明显优势，已逐渐被广大外科医生所接受。但术后感染现象广泛存在。补片植入部位的感染一般是迟发性的，并且造成补片感染的细菌以金葡菌最常见。因此提高补片的长久抗感染性能变得尤为重要。目前研究主要集中在往材料中加入一定的抗菌材质以增加补片的抗感染能力。Attila Cakmak等制备固载有含三氯生的壳聚糖凝胶的补片(Cakmak A，Cirpanli Y，Bilensoy E，et al.International Journal of Pharmaceutics.2009；3：214-219.)，Karem C等人研究制备载有万古霉素的改性β-环糊精的补片来达到抗菌的目的(Harth KC，Rosen MJ，Thatiparti TR，etal.Journal of Surgical Research.2010；163：337-343.)，MS.Cohen等人通过实验证明外科补片负载纳米银的抗菌效果与单独纳米银的抗菌效果显著(Michael S.Cohen，Joshua M.Stern，Alex J.Vanni，et al.Surgical Infections.June 2007，8(3)：397-404.)。

聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)是一种具有良好生物相容性及生物可降解性的高分子材料，经美国FDA批准可用作医用手术缝合线、微胶囊、微球等器械和药用材料。PLGA在体内最终代谢产物是CO₂和H₂O，中间产物是乳酸，是人机体正常的代谢产物，不会在重要器官聚集，非常适用于药物传递系统中作为缓释制剂的载体材料。

去甲万古霉素与万古霉素的化学结构相近，活性比万古霉素稍强，属快效杀菌剂。本品对各种革兰阳性球菌与杆菌均具强大抗菌作用，MIC大多为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)几无耐药菌株；肠球菌属对本品亦多数敏感。

聚乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)是一种可热处理的聚酯类高分子材料，它具有良好的柔韧性，而且价格便宜；EVA聚合物膜已被成功的用于膜控释透皮给药系统，EVA作为药物释放载体基质，用于释放呋喃苯胺酸(Cheong-Weon Cho，Jun-Shik Choi，Sang-Chul Shin.International Journal of Pharmaceutics.2005；299：127-133)，5-氟尿嘧啶(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)，普拉洛芬(Cheong-Weon Cho，Jun-Shik Choi，Kyu-Ho Yang.Archives of Pharmacal research.2009；32(5)：747-753)，抗菌药多西环素(A.Ramadevi，T.Padmavathy，G.Stigall，et al.Journal of Materials Science：Materials in Medicine.2008；19：721-727)均已见报道。

在药物控/缓释制剂制备方法方面，乳液-溶剂挥发法是制备聚合物药物载体的经典方法，利用这种方法制备载药微球，并固载至补片，制备成抗菌疝修补补片未见报道。

发明内容：

本发明目的旨在提供一种固载抗菌药物疝补片及制备方法，它是一种固载乳酸基聚合物微球的疝补片和夹层式抗菌补片及制备方法，具体是包载亲水性药物的乳酸基聚合物载药微球。本发明具有明显的缓释性能，能够治疗疝修补术后引起的细菌感染，适用于临床，可成为理想的抗感染疝补片材料。

本发明提供的固载抗菌药物疝补片包括：空白补片层、药物层或/和薄膜层，药物层为载药微球。所述的补片层是EVA补片层、PLGA补片层、壳聚糖补片层、胶原层或聚己内酯层。所述的薄膜层是EVA薄膜、PLGA薄膜、壳聚糖补片薄膜、胶原薄膜或聚己内酯薄膜。所述的药物层可以是各种固体抗菌药物(亲水性或非亲水性均可)，不受药物性质限制。

所述的载药微球为包载亲水性抗菌药物的乳酸基聚合物载药微球；

所述的抗菌药物选自下述中的至少一种：

青霉素类：甲氧西林、苯唑西林、阿莫西林；

头孢菌素类：头孢唑啉；

β-内酰胺类：亚胺培南、舒巴坦中；

氨基糖苷类：庆大霉素；

喹诺酮类：诺氟沙星；

大环内酯类：红霉素；

糖肽类：去甲基万古霉素、万古霉素；

所述的乳酸基聚合物微球直径为1～300μm，分子量范围为5000～50000。所述的亲水性药物与乳酸基聚合物高分子材料PLGA的质量配比为1∶2～40。

可选地，所述的包载药物为：去甲万古霉素、万古霉素或甲氧西林。

可选地，包载药物与PLGA的质量比为1∶2～15。

本发明提供的固载抗菌药物疝补片包括空白补片层、药物层和薄膜层为夹层疝补片，即补片层，药物层和薄膜层。

本发明提供的固载抗菌药物疝补片的制备方法包括的步骤：

1)将空白补片剪成一定形状，置于支撑剂溶液中充分浸润。

2)将载药微球均匀分散在补片上，放置晾干，得到固载有载药微球的补片。

所述的空白补片剪成各种形状，如正方形，类椭圆形，椭圆形，圆形等；支撑剂为包含但不限于纤维素酯、烯类聚合物、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、乙烯-醋酸乙烯共聚，聚乙烯醇，；载药微球的质量为10mg～200mg。

所述的空白补片为聚合体材料补片，如聚丙烯、聚酯或聚四氟乙烯材料制成。

本发明提供的一种乳酸基聚合物微粒的制备方法包括的步骤：

按计量将聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)的二氯甲烷溶液与聚乙烯醇(PVA)水溶液混合，搅拌反应时间2～6小时，将悬浊液离心，用去离子水洗去表面活性剂(PVA)，-30℃冷冻干燥后得到PLGA微球。

所述的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)的浓度为0.1％～8％，聚乙烯醇(PVA)溶液浓度为0.1％～4％；搅拌速率为400rpm～20000rpm。

本发明提供的一种乳酸基聚合物载药微球制备方法包括的步骤：

1)将聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)与二氯甲烷混合，室温下搅拌至PLGA溶解，得到PLGA溶液，质量浓度为0.1％～8％。

2)将亲水性药物溶液加入到PLGA溶液中，高压匀质机匀质搅拌。

3)将聚乙烯醇(PVA)配制成PVA水溶液。

4)将含有亲水药物(NV)的PLGA溶液与PVA溶液混合；搅拌至溶剂挥发完全，离心、洗涤，冷冻干燥。具体参数(10000rpm离心10min，梯度降温干燥20℃2h，10℃2h，0℃4h，-15℃20h，-30℃20h)。

所述的PLGA的浓度为0.1％～8％，聚乙烯醇(PVA)溶液浓度为0.1％～4％；所述的亲水性药物浓度为1.5～50mg/mL。搅拌速率为400rpm～20000rpm。搅拌时间2～4小时。

本发明所述的乳酸基聚合物为含有乳酸单体的均聚物和嵌段共聚物，PLGA可用聚乳酸(PLA)、聚乙二醇修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA-PEG)、聚乳酸天门冬氨酸(PAL)、乳酸-苹果酸共聚物(PLMA)等代替。

本发明提供一种将载药微球固载于聚丙烯(PP)补片的制备方法包括的步骤：

将空白PP补片剪成一定形状，置于乙烯-醋酸乙烯(EVA)的环己烷溶液中充分浸润。

将一定量的载药微球均匀分散在补片上，放置晾干，得到固载有载药微球的补片。

所述的空白PP补片可剪成各种形状，如正方形，类椭圆形，椭圆形，圆形等；EVA的浓度为1％～30％；载药微球的质量为10mg～150mg。

本发明提供的一种夹层式固载抗菌药物疝补片的制备方法的步骤为：

1)将空白PP补片剪成一定形状，表面均匀涂抹乙烯-醋酸乙烯(EVA)的环己烷溶液，置于室温挥发溶剂，成补片层。

2)溶剂尚未完全挥发时，将载药微球均匀分散在制备的补片层上，得载有药物的载药层补片。

3)将EVA环己烷溶液倾入聚四氟乙烯槽中，置于室温，放置晾干，得EVA薄膜。

4)将得到的载药层表面严密的覆盖EVA薄膜，得到夹层式固载抗菌药物抗菌疝补片。

所述的空白PP补片可剪成各种形状，如正方形，类椭圆形，椭圆形，圆形等；EVA的浓度为1％～30％；载有药物的质量10mg～1000mg。

所述的EVA环己烷溶液可换成PLGA二氯甲烷溶液，EVA薄膜可换成PLGA薄膜。

本发明提供了固载抗菌药物疝补片及制备方法。固载有载药微球的抗菌补片中载药微球粒径分布均一，固载有载药补片表面平整，适于包载亲水性药物，具有载药量高，药物缓慢释放，抗菌效果明显等特点。夹层式抗菌补片可以包载不同类型、不同药量的药物，以满足不同临床用药需求。本发明工艺成熟、重现性好，而且所用材料具有良好的生物相容性、可降解、无免疫原性，廉价易得。因此，可成为理想的抗感染疝补片材料。该制备方法工艺简单，重现性好，较高的载药量和包封率，有很好的缓释效果，抗菌效果明显。可成为理想的抗感染疝补片材料。

附图说明

图1为载有去甲万古霉素的PLGA球形微粒的SEM照片，标尺为100μm。

图2为将载药微球固载至聚丙烯补片的SEM照片，标尺为200μm。

图3为固载有去甲万古霉素PLGA微球的PP补片的体外释放曲线。

图4为固载有载药微球补片与周围组织整合紧密，无感染表现。

图5为空白补片周围可见脓肿形成。

图6为HE染色，固载有载药微球补片实验组。

图7为HE染色，空白补片实验组。

图8为夹层式EVA载药补片的表面形貌。

图9为夹层式EVA载药补片的体外释放曲线。

图10为夹层式EVA载药补片与周围组织整合紧密，无感染表现。

图11为夹层式EVA空白补片周围可见脓肿形成。

图12为HE染色，夹层式EVA载药补片实验组。

图13为HE染色，夹层式EVA空白补片实验组。

图14夹层式PLGA载药补片的表面形貌。

图15为夹层式PLGA载药补片的体外释放曲线。

图16为夹层式PLGA载药补片与周围组织整合紧密，无感染表现。

图17为夹层式PLGA空白补片周围可见脓肿形成。

图18为HE染色，夹层式PLGA载药补片实验组。

图19为HE染色，夹层式PLGA空白补片实验组。

具体实施方式

实施例1：

采用复乳溶剂挥发法制备去甲万古霉素微球。将盐酸去甲万古霉素水溶液(20mg/ml)作为内水相；PLGA溶于CH₂Cl₂形成浓度为1％PLGA溶液作为油相；按体积比1∶6将内水相加入到油相中，室温，高压匀质机以转速5000rpm匀质30s，形成初乳(W/O)；以PVA(PVA 05-88，以下同)作为乳化剂，制备成浓度为1％PVA水溶液为外水相；将初乳倒入外水相中，初乳与外水相体积比为1∶3，形成复乳(W/O/W)，室温，以转速200rpm恒速搅拌机搅拌2h，挥发有机溶剂，经离心、洗涤、冷冻(速度1000rpm，离心10min，梯度降温干燥20℃2h，10℃2h，0℃4h，-15℃20h，-30℃20h)，得到白色抗感染药物NV微球，形态完整，粒径分布均一，如图1。

实施例2：

将空白补片(聚丙烯补片PCDM 1.01，美国Ethicon公司)剪成正方形，置于1％EVA的环己烷溶液中充分浸润，精密称量去甲万古霉素微球30mg，将载药微球均匀分散在补片上，放置晾干，得到固载有去甲万古霉素微球的补片表面平整，微球与补片均无损坏，如图2。累计释放率达72.6％，可持续释放28d以上，具有明显的缓释效果，如图3。将40只SD大鼠随机分为两组，每组各20只；分别为实验组与对照组。腹腔注射戊巴比妥钠麻醉两组大鼠后，于背部正中作长约1cm的纵行切口，达皮下层，游离皮下间隙。根据分组情况，将对应补片植入皮下层铺平后，于补片表面滴加0.5mL含2×107CFU的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌悬液，缝合皮肤。动物体内抗菌实验结果表明40只大白鼠全部存活，未发生感染的大白鼠切口创面周围干燥，无红肿、溢脓，打开切口补片周围无红肿渗出及脓液积聚，补片与周围软组织包被整合完整，色泽浅淡(图4)。发生感染者部分手术切口周围皮肤红肿，局部渗液，部分打开切口可见补片周围脓肿形成(图5)。其中实验组发生补片周围感染2只，感染率为10％；对照组发生补片周围感染20只，感染率为100％，两组间比较差异有统计学意义(P＜0.01)。HE染色结果表明实验组镜下见局部炎性反应不明显(图6)，对照组镜下见补片有大量炎性细胞浸润(图7)。

实施例3：

将聚丙烯补片(聚丙烯补片PCDM 1.01，美国Ethicon公司)裁成1cm×1cm正方形，表面涂抹0.25％的EVA(FM 114.1，d 0.941)环己烷溶液，置于室温挥发，待未完全干燥时，将精密称量的盐酸去甲万古霉素(NV)均匀分散在其表面，再将采用挥发铸造法(EVA的环己烷溶液放入聚四氟乙烯槽中，室温，放置晾干)制备的EVA薄膜，覆盖表面(图8)。体外释放结果表明载药补片累计释放率达90.6％，可持续释放24h以上，具有明显的缓释效果(如图9)。

将12只Wistar大鼠随机分为两组，每组各6只；分别为实验组和对照组。腹腔注射戊巴比妥钠麻醉两组大鼠后，于背部正中作长约1cm的纵行切口，达皮下层，游离皮下间隙。根据分组情况，将对应补片植入皮下层铺平后，于补片表面滴加0.5mL含2×107CFU的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌悬液，缝合皮肤。

动物体内抗菌实验结果结果表明：12只大鼠全部存活，未发生感染的大鼠切口创面周围干燥，无红肿、溢脓，打开切口补片周围无红肿渗出及脓液积聚，补片与周围软组织包被整合完整，色泽浅淡(图10)。发生感染者部分手术切口周围皮肤红肿，局部渗液，部分打开切口可见补片周围脓肿形成(图11)。HE染色结果表明实验组镜下见局部炎性反应不明显(图12)，对照组镜下见补片有大量炎性细胞浸润(图13)。

实施例4：

将补片(聚丙烯补片PCDM 1.01，美国Ethicon公司)裁成1cm×1cm正方形，表面涂抹0.25％的PLGA二氯溶液，置于室温挥发，待未完全干燥时，将精密称量的盐酸去甲万古霉素(NV)均匀分散在其表面，再将采用挥发铸造法制备的PLGA薄膜，覆盖表面(图8)。体外释放结果表明载药补片累计释放率达90.6％，可持续释放24h以上，具有明显的缓释效果，(如图15)。动物体内抗菌实验结果结果表明：12只大鼠全部存活，未发生感染的大鼠切口创面周围干燥，无红肿、溢脓，打开切口补片周围无红肿渗出及脓液积聚，补片与周围软组织包被整合完整，色泽浅淡(图16)。发生感染者部分手术切口周围皮肤红肿，局部渗液，部分打开切口可见补片周围脓肿形成(图17)。HE染色结果表明实验组镜下见局部炎性反应不明显(图18)，对照组镜下见补片有大量炎性细胞浸润(图19)。

Claims (10)

1.一种固载抗菌药物疝补片，其特征在于它包括：空白补片层、药物层或/和薄膜层，药物层为载药微球；所述的补片层是EVA补片层、PLGA补片层、壳聚糖补片层、胶原层或聚己内酯层；所述的薄膜层是EVA薄膜、PLGA薄膜、壳聚糖补片薄膜、胶原薄膜或聚己内酯薄膜；所述的药物是各种固体抗菌药物；所述的空白补片为聚丙烯、聚酯或聚四氟乙烯材料制成。

2.按照权利要求1所述的疝补片，其特征在于所述的载药微球为包载亲水性抗菌药物的乳酸基聚合物载药微球，所述的抗菌药物选自：青霉素类、头孢菌素类、β-内酰胺类、氨基糖苷类、喹诺酮类、大环内酯或糖肽类中的至少一种；所述的乳酸基聚合物微球直径为1～300μm，分子量为5000～50000；所述的亲水性药物与乳酸基聚合物PLGA的质量配比为1∶2～40。

3.按照权利要求1所述的疝补片，其特征在于所述的抗菌药物为：去甲万古霉素、万古霉素或甲氧西林。

4.按照权利要求1所述的疝补片，其特征在于所述的药物与PLGA的质量比为1∶2～15。

5.一种权利要求1所述的疝补片的制备方法，其特征在于包括的步骤：

1)将剪成各种形状的空白补片置于支撑剂溶液中充分浸润；

2)将载药微球均匀分散在空白补片上，放置晾干，得到固载有载药微球的补片。

所述的空白补片为正方形，类椭圆形，椭圆形或圆形；支撑剂为包含但不限于纤维素酯、烯类聚合物、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯或乙烯-醋酸乙烯共聚物；载药微球的质量为10mg～200mg。

6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于所述的空白补片为聚丙烯补片，乙烯-醋酸乙烯共聚物的浓度为1％～30％；载药微球的质量为10mg～150mg。

7.一种权利要求2所述的乳酸基聚合物微粒的制备方法，其特征在于包括的步骤：

按计量将聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)的二氯甲烷溶液与聚乙烯醇(PVA)水溶液混合，搅拌反应时间2～6小时，将悬浊液离心，用去离子水洗去表面活性剂聚乙烯醇，-30℃冷冻干燥后得到PLGA微球；

所述的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)的浓度为0.1％～8％，聚乙烯醇(PVA)溶液浓度为0.1％～4％；搅拌速率为400rpm～20000rpm。

8.一种权利要求2所述的乳酸基聚合物载药微球制备方法，其特征在于包括的步骤：

1)将聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)与二氯甲烷混合，室温下搅拌至PLGA溶解，得到PLGA溶液，质量浓度为0.1％～8％；

2)将亲水性药物溶液加入到PLGA溶液中，高压匀质机匀质搅拌；

3)将聚乙烯醇(PVA)配制成PVA水溶液；

4)将含有亲水药物(NV)的PLGA溶液与PVA溶液混合；搅拌至溶剂挥发完全，离心、洗涤，冷冻干燥，具体参数为10000rpm离心10min，梯度降温干燥：20℃2h，10℃2h，0℃4h，-15℃20h，-30℃20h；

所述的PLGA的浓度为0.1％～8％，聚乙烯醇(PVA)溶液浓度为0.1％～4％；所述的亲水性药物浓度为1.5～50mg/mL；搅拌速率为400rpm～20000rpm；搅拌时间2～4小时。

9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于所述的乳酸基聚合物为含有乳酸单体的均聚物和嵌段共聚物，PLGA可用聚乳酸(PLA)、聚乙二醇修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA-PEG)、聚乳酸天门冬氨酸(PAL)或乳酸-苹果酸共聚物(PLMA)代替。

10.一种夹层式固载抗菌药物疝补片的制备方法，其特征在于包括的步骤：

1)将空白PP补片剪成一定形状，表面均匀涂抹乙烯-醋酸乙烯(EVA)的环己烷溶液，置于室温挥发溶剂，成补片层；空白PP补片为正方形、类椭圆形、椭圆形或圆形；EVA的浓度为1％-30％；

2)溶剂尚未完全挥发时，将载药微球均匀分散在制备的补片层上，得载有药物的载药层补片；所述的载有药物的质量10mg-1000mg。

3)将EVA的环己烷溶液倾入聚四氟乙烯槽中，置于室温，放置晾干，得EVA薄膜；

4)将得到的载药层表面严密的覆盖EVA薄膜，得到夹层式固载抗菌药物抗菌疝补片。

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