硫酸阿米卡星-有機蒙脫土抗菌復(fù)合物的制備及性能(一)

1、硫酸阿米卡星-有機蒙脫土抗菌復(fù)合物的制備及性能(一)    作者：路新衛(wèi) 楊建華 韋莉萍 朱全紅【摘要】 目的合成一種新型抗菌復(fù)合材料。方法以離子交換的方式將硫酸阿米卡星插入到蒙脫土的層間，制備有機蒙脫土，通過FTIR、XRD對復(fù)合材料的性能進行表征，通過抑菌實驗及體外釋放試驗檢測抗菌活性和緩釋效果。結(jié)果硫酸阿米卡星已進入蒙脫土層間，d001面層間距從1.531 nm增加到1.915 nm。結(jié)論抗菌有機蒙脫土具有良好的抗菌性能及緩釋效果。 【關(guān)鍵詞】 有機蒙脫土 硫酸阿米卡星 抗菌性能蒙脫土（montmorillonite，MMT）是一種含水的21型層狀

2、硅酸鹽礦物，顆粒細小表面積巨大層間具有可交換的水合陽離子。由于蒙脫土的特殊結(jié)構(gòu)，所以具有陽離子可交換性、強吸附性等性質(zhì)1,2，使其在醫(yī)藥領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用36。蒙脫土已分別收載于美國藥典歐洲藥典和英國藥典,我國也將其列入國家級藥物制劑新產(chǎn)品開發(fā)指南7。蒙脫土在中藥上的應(yīng)用已有悠久歷史,其作為藥用礦物始載于本草綱目拾遺8。目前，國產(chǎn)中藥必奇、肯特令、賽立邁等十多個品牌蒙脫土散劑已陸續(xù)上市應(yīng)用于臨床。硫酸阿米卡星(amikacin,AMK)又名丁胺卡那霉素,是一種氨基糖苷類抗生素。由于硫酸阿米卡星具有某些特殊的功能基團,可免受細菌產(chǎn)生的鈍化酶破壞,許多對慶大霉素等氨基糖苷類藥物耐藥的細菌,對阿米卡星

3、仍敏感。但由于阿米卡星生物半衰期短,用量大,且具有耳、腎毒性,限制了它在臨床上的廣泛應(yīng)用。因此，開發(fā)阿米卡星的緩釋劑型成為臨床的研究方向之一。將阿米卡星制備成脂質(zhì)體9能夠延長有效血藥濃度時間,降低毒副作用，提高療效。而利用天然礦物蒙脫土制備緩釋阿米卡星復(fù)合物還未見報道。本文以離子交換法制備了有機蒙脫土，再二次層插硫酸阿米卡星制備硫酸阿米卡星-有機蒙脫土抗菌復(fù)合物，并進行了體外抑菌實驗的初步研究。1 藥品與儀器1.1 藥品有機蒙脫土（OMMT，自制，雙癸基二甲基氯化銨插層復(fù)合10），硫酸阿米卡星（廣州康和藥業(yè)有限公司提供，產(chǎn)品批號：050803），無水乙醇（分析純），MH培養(yǎng)基（北京陸橋技術(shù)有限

4、責任公司）。2 方法與結(jié)果2.1 硫酸阿米卡星-有機蒙脫土復(fù)合材料的制備方法將有機蒙脫土在一定量的無水乙醇中膨脹1 h，調(diào)整溶液的pH值，加一定量的硫酸阿米卡星，在一定的溫度中連續(xù)攪拌一定的時間。靜置24 h，過濾并且洗滌，將所得的復(fù)合材料在真空干燥箱中干燥，干燥后研磨過篩，得到硫酸阿米卡星-有機蒙脫土復(fù)合藥物。2.2 結(jié)構(gòu)表征及性能測試用日本理學Dmax/型X射線衍射儀測定樣品的XRD譜，測試條件為管電壓30KV，Cu K射線，掃描速度5°/min，測試范圍210o。用美國Perkin-Elmer1730型傅立葉變換紅外光譜儀進行測試，掃描范圍4004 000 cm-1，KBr壓片

5、。2.3 抑菌實驗方法根據(jù)中華人民共和國衛(wèi)生部頒發(fā)的“消毒技術(shù)規(guī)范”以及參照國內(nèi)外已有國家標準或行業(yè)標準，進行抑菌環(huán)實驗1113。取一定量的細菌與經(jīng)滅菌并冷卻到45的MH瓊脂充分混合，用滅菌生理鹽水配成0.5麥氏單位菌懸液，然后取15 ml傾注到培養(yǎng)皿中，自然冷卻備用。用無菌中空的金屬棒（自制外徑8 mm）在培養(yǎng)基上打孔,將上述所得的硫酸阿米卡星/有機蒙脫土填充在孔內(nèi)，再將培養(yǎng)皿置于37的恒溫培養(yǎng)箱中，24 h測試周圍抑菌環(huán)的大小，以抑菌環(huán)直徑的平均值作為評價抑菌性能的依據(jù)。2.4 體外釋放實驗方法取小試管若干，往每個試管加5 ml制備好的磷酸鹽緩沖液（0.03 mol·L-1，pH

6、=7.0）。將不同載藥量的樣品投進試管中，密封，分別置于水浴恒溫振蕩器，恒溫（37±0.5），以100 r/min的速率振蕩，定時（每隔24 h）取1 ml釋放溶液，同時補充等量同溫的緩沖溶液，用BIOMATE 5型紫外可見分光光度儀（英國）測定吸光度，由回歸方程計算藥物釋放濃度，并繪制累積釋藥率時間曲線。3 結(jié)果3.1 XRD分析圖1為OMMT與Amikacin/OMMT的XRD圖。由圖1所示OMMT的2為5.765°，層間距只有1.531nm；經(jīng)過Amikacin二次插層后，2縮小為4.610o，向小角方向移動，層間距則增大為1.915 nm，說明Amikacin有效地

7、插進OMMT的層間。圖1 OMMT與Amikacin/OMMT的XRD對比圖（略）3.2 FTIR分析圖2為有機蒙脫土和硫酸阿米卡星-有機蒙脫土的紅外光譜圖。由圖2可知，Amikacin/OMMT紅外波譜圖特征頻率與OMMT相類似，在2 828,2 932 cm-1處有CH2的伸縮振動峰，1 042 cm-1為SiO鍵的伸縮振動峰，1 405 cm-1為Na土特征峰，1 595 cm-1為O-H鍵的彎曲振動峰，只是向低波數(shù)位移，并且強度有所降低。此外，1 127 cm-1為阿米卡星中醚C-O伸縮振動峰。由此可知，硫酸阿米卡星已經(jīng)有效地和有機蒙脫土結(jié)合在一起。圖2 OMMT和Amikacin/O

8、MMT的紅外光譜圖（略）3.3 抑菌活性不同物質(zhì)對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和白色念珠菌抑菌環(huán)直徑如表1所示。由表1可知，無機蒙脫土對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和白色念珠菌均無抗菌性，有機蒙脫土對三者均有效，硫酸阿米卡星-有機蒙脫土的抗菌性能有明顯提高。表1 不同物質(zhì)對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和白色念珠菌抑菌環(huán)直徑（略）3.4 體外釋放實驗分析結(jié)果見圖3。由圖3可以清楚地看到，隨著時間的增長，釋放出來的藥量不斷加大，其速率漸漸減緩，最后基本達到穩(wěn)定值,也就是阿米卡星的溶出量。圖3 不同載藥量的硫酸阿米卡星-有機蒙脫土復(fù)合藥物釋藥曲線（略）4 討論首先將雙癸基二甲基氯化銨的插入蒙脫土中，使得蒙脫土的

9、層間距加大，更容易進行二次插層。同時由于雙癸基二甲基氯化銨烴基鏈的影響，改變了蒙脫土的微相結(jié)構(gòu)，使親水性的蒙脫土變?yōu)橛H油性有機蒙脫土，有助于硫酸阿米卡星的二次插層。XRD和FTIR圖譜顯示，硫酸阿米卡星插層進入蒙脫土的片層間，蒙脫土片層間的阿米卡星陽離子與蒙脫土結(jié)構(gòu)負電荷作用，能抑制藥物的釋放速度，蒙脫土片層的阻隔作用也能控制藥物的釋放。硫酸阿米卡星開始釋放比較快，隨著時間的增長，釋放出來的藥量不斷加大，其速率漸漸減緩，最后基本達到穩(wěn)定。這是因為硫酸阿米卡星和有機蒙脫土結(jié)合時，部分是表面吸附，部分是插層所致。開始釋放較快的主要原因是吸附在有機蒙脫土表面的部分硫酸阿米卡星的釋放過程，由于只是簡單

10、的吸附，作用力不強，因此容易釋放出來；而插層到有機蒙脫土片層間的硫酸阿米卡星，則由于有機蒙脫土片層的緩釋作用，導(dǎo)致緩慢釋放。體外釋放實驗結(jié)果表明，硫酸阿米卡星-有機蒙脫土具有明顯的緩釋作用。蒙脫土是一種良好的消化道黏膜保護劑，因其對消化道粘膜的保護作用，還有其對細菌以及細菌毒素、病毒的吸附性，可以減少細菌、毒素對粘膜的刺激，輔助性增強抗感染的功能。服用后不被人體吸收，不進入血液，無任何禁忌癥，適用于各種人群，特別是兒童。抑菌活性實驗結(jié)果顯示，硫酸阿米卡星-有機蒙脫土具有較好的抑菌活性，有機蒙脫土的抑菌性主要是硫酸阿米卡星的釋放。所以，該復(fù)合制劑有望開發(fā)成緩釋藥物。不僅可以減少病人服藥的種類，還

11、可以通過緩釋減少服用藥物的次數(shù)。XRD和FTIR表征結(jié)果表明，硫酸阿米卡星能夠進入有機蒙脫土層間，其層間距從1.531 nm增加到1.915 nm。硫酸阿米卡星/有機蒙脫土具有比較好的抑菌效果，對大腸桿菌的抑菌效果更好，抑菌環(huán)直徑達到25.00 mm。體外釋放實驗表明，有機蒙脫土對阿米卡星有明顯的緩釋作用，緩釋性能良好，有望成為一種抗菌緩釋藥物?！緟⒖嘉墨I】1 Maiti M.Sadhu S,Bhowmick A K.J.J Appl Polym Sci,2006,101(1):603.2 何宏平.粘土礦物與金屬離子作用研究M.北京：石油工業(yè)出版社，2001：2.3 Hu C H,Xu Z R

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