CN103977435B

CN103977435B - 一种尿道物理抗微生物膜及其制备方法

Info

Publication number: CN103977435B
Application number: CN201410203550.3A
Authority: CN
Inventors: 蔡友良
Original assignee: Shenqi Science & Technology Development Co Ltd Nanjing
Current assignee: Shenqi Science & Technology Development Co Ltd Nanjing
Priority date: 2014-05-14
Filing date: 2014-05-14
Publication date: 2016-08-17
Anticipated expiration: 2034-05-14
Also published as: CN103977435A

Abstract

本发明公开了一种尿道物理抗微生物膜及其制备方法，属于尿道膜领域，该尿道膜由有机硅双长链双季铵盐、触变胶组合物、弱碱性缓冲溶液和纯化水混合而成，通过将各组分混合后搅拌均匀，即得本发明的产品。该尿道物理抗微生物膜在pH值为7～8左右有明显的触变特性。此外，该尿道物理抗微生物膜可以吸附带负电的细菌，从而排除了前列腺液检查中的细菌干扰，进一步提高了前列腺液检查的准确率。

Description

一种尿道物理抗微生物膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及尿道膜领域，具体涉及一种尿道物理抗微生物膜及其制备方法。

背景技术

前列腺炎是50岁以下男性患者最常见的尿路疾病，对于老年男性患者第三高发的疾病。约一半的男性都会在一生中的某个时候经历前例腺炎的症状。在芬兰的研究中也提示43％的男性在一生中有过1次前列腺炎，27％的男性至少每年都会出现一次症状。慢性前列腺炎在前列腺炎中更为常见，其患病率占男性的为10-14％。前列腺炎由于患病率高，而且伴有性功能障碍包括性欲减退、勃起困难和早泄等危害，于卫生系统来说是一个巨大的经济和医疗负担。

鉴于前列腺炎发病率高，社会危害大，正确诊断前列腺炎，及甄别前列腺炎的类型来指导治疗是临床上泌尿外科医生的重要责任。目前国际上前列腺炎的诊断主要依据病史、症状和实验室检验，其中前列腺液常规检查是目前比较能精确反映出前列腺炎症改变和炎症程度的客观指标之一，也是前列腺炎诊断的必检项目。鉴于目前检查方法的局限，EPS常规检查所采取的前列腺液是经尿道收集，往往受到尿道内的病原微生物(如大肠杆菌等)污染，容易造成假阳性结果。但是由于前列腺的解剖位置，在无创的条件下，获取的前列腺液必须经尿道收集，而尿道经常存在细菌，前列腺液可能被尿道的微生物污染(Thin RN.Thediagnosis of prostatitis:a review.Genitourin Med1991；67:279-283)，干扰了EPS的细菌判定，从而不断造成假阳性率高或细菌培养结果不准确，并误导治疗使抗菌素滥用而且疗效不佳。因而如何能在无创的条件下取得比较纯净的无尿道细菌污染的前列腺液是当今医学的研究热点。

1968年，Meares和Stamey(Meares EM,Stamey TA.Bacteriologic localization patternsin bacterial prostatitis and urethritis.Invest Urol.1968；5:492–518.)提出采用依次收集患者的分段尿液和EPS分别进行分离培养的方法(简称“四杯法”)，在此方法中，尿道的细菌经第二杯尿液冲刷，减少了尿道细菌的数量，但并不能排除细菌的污染，而且“四杯法”操作复杂、耗时、费用高，为了确诊还要多次重复检查，不在必要的条件下临床不建议使用。

1997年Nickel对前列腺炎病人设计了一种简便的筛选方法(Krieger JN,Ross SO,LimayeAP,Riley DE.Inconsistent localiza-tion of Gram-positive bacteria to prostate-specific specimensfrom patients with chronic prostatitis.Urology2005；66:721–5.)，即前列腺按摩前和按摩后的检测(PPMT，简称“两杯法”)，通过获取前列腺按摩前、后的尿液，进行显微镜检查和细菌培养，事实上为了诊断疾病的需要，仍会按摩前列腺并采集EPS做常规检查和培养。

Nickel所采用的方法是建立在Meares和Stamey提出的“四杯法”基础之上的，其区别主要是在形式上给予了简化，仍无法根除尿液细菌的污染。

因此有必要对目前的临床检测方法进行革新，用新的方法获得纯净的前列腺液。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题提供一种尿道物理抗微生物膜，该尿道物理抗微生物膜应用于人体尿道后可以收集纯净的前列腺液，从而可以准确的诊断前列腺炎。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种尿道物理抗微生物膜，该尿道物理抗微生物膜是含高分子阳离子的有机硅双长链双季铵盐的具有酸碱触变性的水胶体，该尿道物理抗微生物膜的电位范围为+40～+60mV。

所述的有机硅双长链双季铵盐的分子式如式(I)所示：

(R¹R²R³N⁺X^-)-R⁴-(R¹R²R³N⁺X^-) (I)

其中，R¹为C_8－18烷基；R²和R³为甲基或乙基；X^-为Cl^-或Br^-；

R⁴为下式基团：

-(CH₂)_nCH(OR⁵Si(OCH₂CH₃)₃)(CH₂)_n-

其中1≤n≤3；R⁵为单键或C_1－3亚烷基。

优选：高分子阳离子的有机硅双长链双季铵盐为式(Ⅱ)或式(Ⅲ)所示的化合物：

其中，R，R′为C₁₂H₂₅，X-为Cl^-。

其中，R，R′为C₁₂H₂₅，X^-为Cl^-。

该尿道物理抗微生物膜是由有机硅双长链双季铵盐、触变胶组合物、弱碱性缓冲溶液和纯化水混合组成；优选所述的尿道物理抗微生物膜由以下重量份数的原料混合组成：有机硅双长链双季铵盐为0.1～30份、触变胶组合物为1～30份、弱碱性缓冲溶液0.1～2份、纯化水为50～60份；进一步优选所述的尿道物理抗微生物膜由以下重量份数的原料混合组成：有机硅双长链双季铵盐为1～10份、触变胶组合物为15～30份、弱碱性缓冲溶液0.1～2份、纯化水为50～60份。

所述的触变胶组合物是组合物a、组合物b和组合物c中的任意一种，所述的组合物a是质量比为1～10：90～99的硬脂酸铝和植物油，所述的组合物b是质量比为1：1～3的六偏磷酸钠和柠檬酸钠，所述的混合物c是质量比为1～30：1～30的单硬脂酸铝和硅酸铝。优选所述的触变胶组合物是质量比为1～30：1～30的单硬脂酸铝和硅酸铝。

所述的弱碱性缓冲溶液是pH值为7.4的磷酸盐缓冲溶液、pH值为8的氨－氯化铵缓冲液、pH值为8的硼砂－氯化钙缓冲液和pH值为8的三羟甲基氨基甲烷缓冲液中的任意一种。

上述的尿道物理抗微生物膜制备方法，该方法包括以下步骤：

1)将纯化水、触变胶组合物混合后搅拌均匀，得到混合物a；

2)在所述的混合物a中加入弱碱性缓冲溶液，搅拌混合均匀，得到混合物b；

3)在混合物b中加入有机硅双长链双季铵盐，搅拌混合均匀。

步骤1)中搅拌的速度为30～50rpm，搅拌的时间为10～30min。

步骤2)中搅拌的速度为50～80rpm，搅拌的时间为10～30min。

步骤3)中搅拌的速度为120～200rpm，搅拌的时间为10～30min。

本发明的尿道物理抗微生物膜能够杀灭各种带负电的病原微生物，包括细菌、真菌、病毒，如金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、白色念珠菌、大肠杆菌、SARS冠状病毒、乙肝病毒、人乳头状病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)、梅毒螺旋体等。本发明的尿道物理抗微生物膜是通过静电力作用，而达到其能牢固吸附病原微生物并使微生物细胞膜破裂死亡的，因而是物理方式。而不是抗菌药物所采用的化学或生物的方式，因此其不会产生耐药菌株。而且不会被人体细胞吸收,也不会进入人体内部代谢,因此是安全的。

本发明的尿道膜可通过灌注器，在采集前列腺液前，以灌注的方式进入尿道，并迅速均匀铺盖在整个尿道表面，通过静电吸附并杀灭带负电荷的存在于尿道的病原微生物，同时又将尿道微生物和前列腺液隔离，这样使前列腺液不受尿道细菌的污染，从而根本上消除了污染源。

采用本发明的尿道物理抗微生物膜在前列腺炎的病例检测结束后使用弱碱性洗液冲洗尿道可降低尿道物理抗微生物膜对尿道黏膜的粘性，从而可以使用弱碱性洗液冲洗尿道排出尿道物理抗微生物膜。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种尿道物理抗微生物膜，通过触变胶组合物之间的协同作用，使得该尿道物理抗微生物膜在pH为7～8左右有明显的触变特性，在pH值在小于7的环境下，尿道物理抗微生物膜粘度较大；在pH值为8～14的环境下，尿道物理抗微生物膜粘度骤减，粘度可降低到300cP。此外，该尿道物理抗微生物膜可以吸附带负电的细菌，从而排除了前列腺液检查中的细菌干扰，进一步提高了前列腺液检查的准确率。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于此：

实施例1～3

实施例1～3以及对比例1的尿道物理抗微生物膜所用的原料以及原料的用量如表1所示：

实施例1～3以及对比例1的尿道物理抗微生物膜的制备方法是将纯化水、触变胶组合物混合后搅拌均匀，搅拌的速度为30rpm，搅拌的时间为30min；之后加入弱碱性缓冲溶液，搅拌混合均匀，搅拌的速度为50rpm，搅拌的时间为30min；最后加入有机硅双长链双季铵盐，搅拌混合均匀，搅拌的速度为120rpm，搅拌的时间为30min，即得本发明的产品。

表1实施例1～3以及对比例1所用的原料及用量

以旋转粘度计和恒温桶测量尿道物理抗微生物膜在不同pH值间的粘度变化情况，旋转粘度计转速：10rpm/min，恒温的温度37.5摄氏度。一般人类尿道pH值为5.5～7.0呈现弱酸性，具体测量结果如表2所示：

表2尿道物理抗微生物膜粘度与pH值的变化关系

实施例4～6

实施例4～6的尿道物理抗微生物膜所用的原料以及原料的用量如表3所示：

实施例4～6的尿道物理抗微生物膜的制备方法是将纯化水、触变胶组合物混合后搅拌均匀，搅拌的速度为40rpm，搅拌的时间为20min；之后加入弱碱性缓冲溶液，搅拌混合均匀，搅拌的速度为65rpm，搅拌的时间为20min；最后加入有机硅双长链双季铵盐，搅拌混合均匀，搅拌的速度为160rpm，搅拌的时间为20min，即得本发明的产品。

实验研究发现，实施例4～6制备得到的产品在pH值为7～8左右粘度具有有明显的触变特性。在pH值在小于7的环境下，尿道物理抗微生物膜粘度较大；在pH值为8～14的环境下，尿道物理抗微生物膜粘度骤减，粘度可降低到450cP以下。

表3实施例4～6所用的原料及用量

实施例7～9

实施例7～9的尿道物理抗微生物膜所用的原料以及原料的用量如表4所示：

实施例7～9的尿道物理抗微生物膜的制备方法是将纯化水、触变胶组合物混合后搅拌均匀，搅拌的速度为50rpm，搅拌的时间为10min；之后加入弱碱性缓冲溶液，搅拌混合均匀，搅拌的速度为80rpm，搅拌的时间为10min；最后加入有机硅双长链双季铵盐，搅拌混合均匀，搅拌的速度为120rpm，搅拌的时间为10min，即得本发明的产品。

表4实施例7～9所用的原料及用量

实验研究发现，实施例7～9制备得到的产品在pH值为7～8左右粘度具有有明显的触变特性。在pH值在小于7的环境下，尿道物理抗微生物膜粘度较大；在pH值为8～14的环境下，尿道物理抗微生物膜粘度骤减，粘度可降低到300cP以下。

性能检测：

1.尿道物理抗微生物膜电位与pH值的变化关系

使用Brookhaven90Plus系统对实施例1-9的尿道物理抗微生物膜电位与pH值的变化关系进行了测量。测量结果指出，该抗微生物膜具有较高的阳离子电荷电位，在所测的pH值范围内(pH值为3～12)，尿道物理抗微生物膜电位变化范围是+40mV到+60mV。

2.实施例1-9制备得到的尿道物理抗微生物膜对各种浮游病原微生物的杀灭作用

按照欧洲BS EN1040:2005(针对细菌)、BS EN1275:2005(针对真菌)和BS EN14476:2005(针对病毒)的方法，将物理抗微生物膜的溶液按不同比例稀释，观察对各种病原菌悬浮液的杀菌情况，结果显示均有杀灭作用，详见下表。

病原微生物种类	杀灭率
		大肠杆菌	99.95％
金黄色葡萄球菌	99.94％
		绿脓杆菌	99.90％
白色念珠菌	99.95％
		SARS冠状病毒	100％
手上自然菌	91.52％
		乙肝病毒	有破坏作用
梅毒螺旋体	有制动作用
		淋球菌	有灭活作用

3.动物实验

首先利用Beagle犬构建临床常见的细菌性下尿路感染动物模型。在收集前列腺液之前，通过灌注器，将实施例1-9的尿道物理抗微生物膜以灌注的方式进入尿道，并迅速均匀铺盖在整个尿道表面，通过细菌培养、生化检验和电子显微镜组织观察等方法收集数据，并与“四杯法”和“两杯法”进行对比，结果应用尿道物理抗微生物膜后，在尿道表面用扫描电镜观察到了覆盖均匀的尿道物理抗微生物膜，EPS排除了尿路感染的干扰，各项结果优于传统的“四杯法”和“两杯法”。

Claims

1.一种尿道物理抗微生物膜，其特征在于：该尿道物理抗微生物膜是含高分子阳离子的有机硅双长链双季铵盐的具有酸碱触变性的水胶体，该尿道物理抗微生物膜的电位范围为+40～+60mV，该水胶体中含有触变胶组合物，所述的触变胶组合物是质量比为1~30：1~30的单硬脂酸铝和硅酸铝。

2.根据权利要求1所述的尿道物理抗微生物膜，其特征在于：有机硅双长链双季铵盐的分子式如式（I）所示：

(R¹R²R³N⁺X^-)-R⁴-(R¹R²R³N⁺X^-) （I）

其中，R¹为C₈ _－ ₁₈烷基；R²和R³为甲基或乙基；X^-为Cl^-或Br^-；

R⁴为下式基团：

-(CH₂)_nCH(OR⁵Si(OCH₂CH₃)₃)(CH₂)_n-

其中1≤n≤3；R⁵为单键或C₁ _－ ₃亚烷基。

3.一种权利要求1所述的尿道物理抗微生物膜，其特征在于：该尿道物理抗微生物膜是由有机硅双长链双季铵盐、触变胶组合物、弱碱性缓冲溶液和纯化水混合组成。

4.根据权利要求 3 所述的尿道物理抗微生物膜，其特征在于：该尿道物理抗微生物膜由以下重量份数的原料混合组成：有机硅双长链双季铵盐为0.1~30份、触变胶组合物为1~30份、弱碱性缓冲溶液为0.1~2份和纯化水为50~60份。

5.根据权利要求 4 所述的尿道物理抗微生物膜，其特征在于：该尿道物理抗微生物膜由以下重量份数的原料混合组成：有机硅双长链双季铵盐为1~10份、触变胶组合物为15~30份、弱碱性缓冲溶液为0.1~2份和纯化水为50~60份。

6.根据权利要求 3-5任一项所述的尿道物理抗微生物膜，其特征在于：所述的弱碱性缓冲溶液是pH值为7.4的磷酸盐缓冲溶液、pH值为8的氨－氯化铵缓冲液、pH值为8的硼砂－氯化钙缓冲液和pH值为8的三羟甲基氨基甲烷缓冲液中的任意一种。

7.一种权利要求 3-5任一项所述的尿道物理抗微生物膜的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：

1）将纯化水、触变胶组合物混合后搅拌均匀，得到混合物a；

2) 在所述的混合物a中加入弱碱性缓冲溶液，搅拌混合均匀，得到混合物b；

3）在混合物b中加入有机硅双长链双季铵盐，搅拌混合均匀。

8.根据权利要求7所述的尿道物理抗微生物膜的制备方法，其特征在于：步骤1）中搅拌的速度为30~50rpm，搅拌的时间为10~30min。

9.根据权利要求7所述的尿道物理抗微生物膜的制备方法，其特征在于：步骤2）中搅拌的速度为50~80rpm，搅拌的时间为10~30min。

10.根据权利要求7所述的尿道物理抗微生物膜的制备方法，其特征在于：步骤3）中搅拌的速度为120~200rpm，搅拌的时间为10~30min。