可注射抗菌抗炎高内相乳液及其制备方法和应用

本发明属于药学领域，具体为一种可注射抗菌抗炎高内相乳液及其制备方法和应用。

背景技术：

1、牙周炎是一种微生物失调引起的慢性感染性疾病，其特征在于结缔组织附着破坏、牙槽骨丢失和牙齿脱落，细菌是其主要的致病因子，不仅对咀嚼功能、美观和生活质量产生负面影响，而且还给社会和经济带来巨大的负担。治疗牙周炎的重点是如何有效的清除牙根周围的细菌聚集物、控制炎症的发展并促进牙周和牙槽骨再生。目前的临床治疗策略主要通过超声洁牙器、牙周刮治器等机械疗法和抗生素的使用来减少牙周的细菌负荷。但是，由于牙周袋不规则的解剖结构，牙周炎在治疗周期长，根治困难，同时牙槽骨和牙龈的损伤修复效果不佳等问题上存在着一定的难度和挑战。

2、高内相pickering乳液，通常是指由固体颗粒稳定的，分散相体积分数超过74％的乳液，又被称为凝胶型乳液，因其超高的内相比例，可负载大量脂溶性物质，且乳液界面上厚而致密的固体粒子吸附层可阻隔促氧化剂，以此提升活性负载物的稳定性。因此，高内相pickering乳液是一种可用于封装生物活性化合物提高其稳定性和实现控释的良好的递送载体。此外，由于高内相pickering乳液含水量较低，使其与普通乳液相比不易变质，稳定性更好。因此，高内相乳液目前已应用于食品、药品、化妆品等领域。

3、天然化合物是治疗各种疾病的最佳选择。其中，类黄酮因其广泛分布在水果、蔬菜、谷物、草药和饮料中而脱颖而出。近年来，黄酮类化合物引起了人们的关注，体外和体内研究表明，类黄酮具有许多益处，如抗菌、抗炎、抗氧化、神经保护和强大的抗癌作用，可以满足牙周炎治疗过程中的抗菌和抗炎需求。然而，类黄酮水溶性差，导致其生物利用率较低，并且黄酮类化合物大多在高温、光照的环境下不稳定，限制了其在疾病治疗中的应用。

4、羟基磷灰石是人体骨骼的主要无机成分，具有很好的生物相容性和促血管生成以及缺损组织的修复，尤其是骨修复的作用，其复合材料已经被广泛应用于组织再生和骨再生。人骨中主要无机成分除了羟基磷灰石以外，还含有硅、镁、锌、铁、锶、碳酸根等微量元素，羟基磷灰石中的ca离子容易被上述的金属离子取代，使羟基磷灰石在结构上更接近人骨的仿生结构，可更好地提高羟基磷灰石的生物活性。

5、生长因子是一群调节细胞生长代谢的多肽分子，具有多种调节功能，可以在一定程度上激发机体组织自我修复再生的潜能，实现牙周组织再生，目前多种生长因子已被认为在牙周组织修复再生过程中起到了关键作用，例如：骨形成蛋白(bmp)、碱性成纤维细胞生长因子(bfgf)、血小板衍生生长因子(pdgf)、胰岛素样生长因子(igf)、浓缩生长因子(cgf)等。

6、因此，为治疗牙周炎，可制备以高内相pickering乳液为模板，制备一种促进牙周组织再生的可注射抗菌抗炎高内相乳液，既可提高黄酮类化合物的生物利用度和稳定性来满足牙周炎治疗过程中的抗菌、抗炎的需求，又可负载生长因子和微量功能元素掺杂羟基磷灰石纳米颗粒来实现生长因子和微量功能元素的控释和牙周炎治疗过程中的牙槽骨修复。

技术实现思路

1、本发明旨在克服天然黄酮类化合物的稳定性差、生物利用率低的问题，采用高内相乳液为载体，提升药物负载。采用微量功能元素掺杂羟基磷灰石纳米颗粒和载生长因子的蛋白纳米颗粒作为乳液稳定剂，使得高内相乳液集成了良好的可注射性、抗菌性、生物相容性、促血管生成和骨组织修复的多重功能，为牙周疾病提供了一种抗菌、抗炎、抗氧化、可注射、促血管生成和骨组织修复能力的一体化治疗和修复体系。

2、本发明提供了一种以高内相pickering乳液为模板制备的促进牙周组织再生的可注射抗菌抗炎高内相乳液，以载生长因子蛋白纳米颗粒和微量功能元素掺杂羟基磷灰石纳米颗粒作稳定剂，加入到连续相中，与含有天然黄酮类化合物和医药用油的分散相混合均质即得可注射抗菌抗炎高内相乳液。原料明胶、天然黄酮类化合物来源广泛，成本低廉。高内相pickering乳液模板稳定性高，作为控释系统能够增加天然黄酮类化合物的生物利用度和负载率，提高其稳定性，并实现生长因子、天然黄酮类化合物和微量功能元素掺杂羟基磷灰石纳米颗粒的缓慢释放。

3、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

4、(1)将b型明胶在磷酸盐缓冲液(0.1mol/l)中充分溶解，加入乙二胺后调节溶液ph至5.0，加入edc并用磷酸盐缓冲液(0.1mol/l)定容至250ml，反应1小时后透析并冻干，得到氨基化明胶。将氨基化明胶在蒸馏水中充分溶解，加入丙酮，获得沉淀，将沉淀物复溶于蒸馏水并调节溶液ph值至4.0，再次滴加丙酮直至产生沉淀物，然后向溶液中加入交联剂(京尼平用量占明胶质量的5～10％)于40℃继续恒温反应3-5小时，将反应后的溶液在10000rpm的条件下离心20-30分钟，即得氨基化明胶纳米颗粒；

5、(2)配制ca(oh)2溶液，并加入含有功能元素的化合物，用功能元素取代体系中的部分ca，在室温下密闭搅拌2-3小时至形成均匀的悬浊液(期间加入0.25～0.1ml的聚乙二醇-400)，配置h3po4溶液(0.2～0.5m)滴加至上述悬浊液中，室温搅拌4小时后停止搅拌，陈化24小时，取下层悬浊液用无水乙醇和ro水反复离心洗涤两次后，对其进行烘干、研磨、煅烧可得微量功能元素掺杂羟基磷灰石纳米颗粒；

6、(3)将蒸馏水，载生长因子蛋白纳米颗粒和微量功能元素掺杂羟基磷灰石纳米颗粒组成的连续相与含有天然黄酮类化合物和医药用油的分散相在13000～15000rpm条件下按照体积比1:3～1:4混合形成o/w型高内相pickering乳液；

7、(4)在4℃避光放置保存，即得到高内相pickering乳液法制备的一种促进牙周组织再生的可注射抗菌抗炎高内相乳液。在本发明中，蛋白纳米颗粒负载的生长因子可选择igf-1、vegf、pdgf、bmp、cgf中的任一种；制备微量功能元素掺杂羟基磷灰石纳米颗粒的微量功能元素化合物可选择含有cu、mg、zn、co、mn、se、sr的无机化合物中的任一种；天然黄酮类化合物可为槲皮素、芹菜素、木犀草素、桑黄素、杨梅素、橙皮素和儿茶素中的任一种；医药用油为肉豆蔻酸异丙酯、玉米油、葵花籽油、mct油和大豆油中的任一种。

8、本发明以天然高分子明胶为原料制备蛋白纳米颗粒，并在蛋白纳米颗粒上负载生长因子，以极少用量的载生长因子蛋白纳米颗粒和微量功能元素掺杂羟基磷灰石纳米颗粒为乳化剂，制备具有优异稳定性的高内相pickering乳液。

9、本发明所提供的高内相pickering乳液的分散相体积分数为75～80％，可负载大量的天然黄酮类化合物。乳液模板界面上的蛋白纳米颗粒和微量功能元素掺杂羟基磷灰石纳米颗粒吸附层既可以有效提高天然黄酮类化合物的稳定性又可实现生长因子、微量功能元素掺杂羟基磷灰石纳米颗粒和天然黄酮类化合物的缓慢释放，释放出的天然黄酮类化合物、生长因子、微量功能元素掺杂羟基磷灰石纳米颗粒共同发挥抗炎、抗菌、抗氧化、促血管生成和骨组织修复的作用。

10、因此，本发明提供的蛋白纳米颗粒和微量元素掺杂羟基磷灰石纳米颗粒共同稳定的高内相乳液具有抗炎、抗氧化、抗菌、促血管生成和骨组织修复的能力，在药物控释系统和牙周炎治疗等生物医学领域具有很好的应用前景。

11、因此，采用本发明制备的可注射抗菌抗炎高内相乳液具有以下优点：

12、(1)本发明所制备的蛋白纳米颗粒为具有良好的可润湿性、生物相容性和稳定性的氨基化明胶纳米颗粒，并且高内相pickering乳液的形成只需少量(0.1wt％)的蛋白纳米颗粒。

13、(2)本发明制备的微量功能元素掺杂羟基磷灰石纳米颗粒可实现微量功能元素和羟基磷灰石纳米颗粒的缓慢释放，具有良好的生物相容性、促血管生成和骨组织修复的能力，可用于组织修复和骨再生。

14、(3)本发明采用的天然黄酮类化合物已被证明具有许多益处，如抗菌、抗炎、抗氧化、神经保护和强大的抗癌作用，且来源广泛、成本低廉。

15、(4)本发明通过蛋白纳米颗粒来负载生长因子可以在一定程度上激发机体组织自我修复再生的潜能，实现牙周组织再生并实现生长因子的缓慢释放。

16、(5)本发明制备的蛋白纳米颗粒和微量功能元素掺杂羟基磷灰石纳米颗粒共同稳定的高内相pickering乳液内相体积分数大，可负载大量天然黄酮类化合物，并提高黄酮类化合物的生物利用度，对提升天然产物的资源化利用意义重大。

17、(6)本发明制备的蛋白纳米颗粒和微量功能元素掺杂羟基磷灰石纳米颗粒共同稳定的高内相pickering乳液具有良好的储存稳定性，可以有效提高黄酮类化合物的稳定性。

18、(7)本发明制备的一种促进牙周组织再生的可注射抗菌抗炎高内相乳液为治疗牙周疾病提供了一种抗菌、抗炎、抗氧化、可注射、促血管生成和骨组织修复能力的一体化修复体系。