一种防治牙菌斑的牙膏的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及口腔卫生领域，具体涉及一种牙膏。
【背景技术】
[0002] 医学上将围绕并覆盖在牙齿周围的软组织称为牙龈，发生于牙龈组织的急慢性炎 症称为牙龈炎。表现为牙龈出血，红肿，胀痛，继续发展侵犯硬组织，产生牙周炎，包括牙龈 组织的炎症及全身疾病在牙龈的表现。牙菌斑是基质包裹的互相粘附、或粘附于牙面、牙间 或修复体表面的软而未矿化的细菌性群体，为不能被水冲去或漱掉的一种细菌性生物膜。 当牙菌斑量较少时，肉眼是很难观察到的，通常用菌斑指示剂可以很好地显示。
[0003] 牙膏是辅助刷牙的一种制剂，可增强刷牙的摩擦力，帮助去除食物残肩、软垢和牙 菌斑，有助于消除或减轻口腔异味。通过机械性方法，彻底去除牙菌斑或者防治牙龈炎对大 多数人来说很难做到。因此，研究者提出在牙膏中加入一定的抗菌剂。目前，市面上用于防 治牙龈炎和牙菌斑的功能性牙膏中的抗菌剂主要为西药，长期使用容易产生耐药性。生物 酶牙膏是一种含有生物酶活性成分以及酶稳定剂、激活剂等成分的牙膏，它能更进一步地 杀菌抑菌，促进口腔进一步清洁，从而保护牙齿，增强口腔自身的防御体系。
[0004] 溶菌酶（lysozyme)又称胞壁质酶(muramidase)或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶0-acetylmuramide glycanohydrlase)，是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性酶。主要通过破 坏细胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之间的β-1，4糖苷键，使细胞壁不溶性黏多 糖分解成可溶性糖肽，导致细胞壁破裂内容物逸出而使细菌溶解。溶菌酶还可与带负电荷 的病毒蛋白直接结合，与DNA、RNA、脱辅基蛋白形成复盐，使病毒失活。因此，该酶具有抗菌、 消炎、抗病毒等作用。溶菌酶(也称溶解酶)是一个分子量为14.4kDa的酶，它能够通过催化 肽聚糖中N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡萄糖残基间和壳糊精中N-乙酰葡糖胺残基间的1， 4-β链的水解，而破坏细菌的细胞壁。在人体中，溶菌酶在细胞分泌液，如唾液、眼泪以及其 他一些体液中广泛存在;也存在于线粒体中的细胞质颗粒体中。此外，蛋清中也有大量的溶 菌酶。溶菌酶因能够专一的作用于目的微生物的细胞壁的盐基水解蛋白酶，被广泛的运用 于食品、饲料、医药等行业。
[0005] 溶菌酶（lysozyme)由18种129个氨基酸构成的单纯碱性球蛋白，分子量为 14.4KDa。化学性质非常稳定。当pH值为1.2~11.3范围内剧烈变化时，其结构几乎不变。在 酸性环境中，溶菌酶对热的稳定性很强；当pH值为4~7时100°C处理lmin仍能保持原酶活 性；当pH值为3时能耐100°C加热处理45min;在干燥条件下，溶菌酶可以长期在室温存放，其 纯品为白色或微黄色。黄色的结晶体或无定形粉末，无臭，味甜。易溶于水，遭碱易破坏，不 溶于丙酮和乙醚。作为医药用品，溶菌酶具有生物相容性好、对组织无刺激、无毒性等优点。
[0006] 溶菌酶广泛存在于家禽、鸟类的蛋清和哺乳动物的泪液、唾液、血浆、尿、乳汁、白 细胞及其他体液和组织(如肝、肾）细胞内；从大麦、无花果、木瓜和卷心菜、萝卜等植物中也 能分离出溶菌酶，其中以蛋清中含量为最高(约含0.3%)。而人乳、眼泪、唾液中的溶菌酶活 性远高于蛋清中（约为3倍)或其他来源的溶菌酶的活性。鸡蛋清中的溶菌酶是动物溶菌酶 的典型代表，是溶菌酶群中重要的研究对象，也是目前了解最清楚的溶菌酶之一。在哺乳动 物的乳汁中，人乳汁中的溶菌酶含量是牛乳的3000倍。按来源不同，可将溶菌酶分为蛋清溶 菌酶、动物溶菌酶、植物溶菌酶、微生物产生的溶菌酶和细菌噬菌体产生的溶菌酶;按作用 细胞壁不同，可将溶菌酶分为细菌细胞壁溶菌酶和真菌细胞壁溶菌酶。
[0007] 溶菌酶能够专一裂解目的细菌的细胞壁。它主要进攻肽聚糖，水解连接N-乙酰胞 壁酸和N-乙酰葡糖胺第四位碳原子的β-1，4糖苷键。整个过程是，首先溶菌酶通过其两个结 构域之间的"沟"结合到肽聚糖分子上；随后其底物在酶中形成过渡态的构象。根据 Phillips机制，溶菌酶与葡聚六糖结合。然后溶菌酶将葡聚六糖上的第四个糖扭曲为半椅 形构象。在这种扭曲状态(能量较高）中，糖苷键很容易就发生断裂。位于溶菌酶蛋白序列35 位的谷氨酸(Glu35)和52位的天冬氨酸(Asp52)的侧链对溶菌酶的活性非常关键。Glu35作 为糖苷键的质子供体，剪切底物的C-0键;而Asp52作为亲核试剂参与生成糖基酶中间体。随 后，糖基酶中间体与水分子发生反应，水解生成产物，而酶保持不变。
[0008] 溶菌酶的提取方法包括以下几种：1、直接结晶法:此法操作简单，成本低，但不能 用以分离微量的溶菌酶。2、离子交换层析法:此法具有简便、高效、成本低，且可自动化连续 操作的优点圈。3、亲和层析:亲和层析法分离纯化的倍数较高、质量较好，且可广泛应用于 各种来源的溶菌酶，用于浓缩和精制微量的溶菌酶。但是由于亲和吸附剂的制作较复杂，限 制了其在工业上的大规模利用。4、超滤与亲和层析结合:超滤与亲和层析结合提取溶菌酶， 是近年来开发的新方法。首先用超滤除去大部分杂蛋白，保留溶菌酶，此时溶菌酶还较粗， 再用亲和层析法得到精制产品。5、膜色谱技术:20世纪80年代末，出现了亲和膜色谱技术。 该技术兼具膜分离与亲和分离的特点。与传统的膜分离、亲和色谱相比，膜色谱技术不仅具 有纯化倍数高、压降小、分离时间短、生物大分子在分离过程中变性概率小，以及允许较快 的加料速度等特点，而且比柱亲和色谱更易实现规模化生产。6、超滤:与传统的生化分离技 术相比，超滤技术主要的优点是产品的高产出量。然而尽管超滤技术在反渗析及浓缩等过 程中得到广泛的应用，但是作为在生物工业领域中潜能很大的一种蛋白质分离技术，超滤 仍未被充分利用。7、反胶团提取:反胶团萃取是近年发展起来的一种新的萃取方法，它是利 用有机溶剂中加入少量表面活性剂形成的反胶团来提取的方法，为一些不能使用有机溶剂 萃取的酶和活性蛋白质等生物活性物质开拓了一种新的分离技术，扩大了有机溶剂萃取的 适用范围。8、生物分离技术：以亲和力为基础的生物分离技术（固定金属亲和层析、亲和沉 淀、亲和过滤法），也是溶菌酶提取方法之一。
[0009] 溶菌酶具有多种独特而重要的药理作用。
[0010] 第一，抗菌消炎。细菌的细胞壁由胞壁质组成，胞壁质是由N-乙酰氨基葡萄糖及N-乙酰胞壁酸交替组成的多聚物，胞壁残基上可以连接多肽，称为肽聚糖。多糖以直链形式存 在，彼此邻近的多糖链之间可以通过肽链部分相互连接，从而形成三维结构。溶菌酶专一性 地作用于肽聚糖分子的N-乙酰胞壁酸与N-乙酰葡萄糖氨之间的糖苷键，结果使细菌细胞壁 变得松驰，失去对细胞的保护作用，最后细胞溶解死亡;溶菌酶能直接杀灭革兰阳性菌，在 分泌型免疫球蛋白补体的参与下，还能杀灭革兰阴性菌:如大肠埃希氏菌。溶菌酶还可与各 种诱发炎症的酸性物质结合，减少细菌内毒素释放，从而减轻内毒素血症发生，减缓炎症发 生过程，并对抗生素有一定增效作用，改善组织基质的黏多糖代谢，起到抗菌消炎、修复组 织的作用。经试验证明，用1种纤维素共聚物将人溶菌酶和蛋白水解酶偶联，可显著提高溶 菌酶抗菌能力，加速伤口愈合。
[0011] 第二，抗病毒。溶菌酶在中性体液环境下带有大量正电荷，可与带有负电荷的病毒 蛋白直接作用，与DNA、RNA、脱附基蛋白相结合形成复盐，使病毒失活。在被疱疹病毒感染的 Hela细胞培养液中加溶菌酶后有抑制细胞变性作用。溶菌酶也可抑制腺病毒生长，可用于 带状疱疹、腮腺炎、鸡水痘、肝炎及流感等病毒性疾患治疗。