一种眼用抗菌凝胶及其制备方法和用途与流程

本发明涉及眼科用药，具体是一种眼用抗菌凝胶，以及该眼用抗菌凝胶的制备方法和用途。

背景技术：

1、感染性眼内炎是内眼手术最严重的并发症之一，常会因发现和治疗不及时而导致视力丧失的严重后果。分析原因，引起术后感染性眼内炎的病原菌，主要在于眼睑及结膜囊。作为内眼手术的必经途径，结膜囊及眼睑内均存在有大量定植菌群分布，其可通过手术刺激或挤压而进入眼内，而角膜、玻璃体等均为无血管的透明组织，可为移位的病原菌提供生长繁殖的良好环境。

2、感染性眼内炎的治疗重点，在于快速消除感染，使玻璃体内的药物浓度快速达到有效剂量，局部抗菌治疗仍是主要方法。但是，一般情况下，血-眼屏障使得抗菌药物难以通过，泪液保护机制使得滴眼液易被稀释流失，均会导致局部抗菌治疗很难达到理想效果。

3、经临床试验证明，以左氧氟沙星为有效成份的眼用凝胶，是防治眼部感染的术前或术后的首选药物。左氧氟沙星是左旋异构体的氧氟沙星，其分子结构中含有亲水性的羧基和噁嗪环、以及疏水性的n-甲基哌嗪，性状为白色或浅黄色的粉末，无味，遇到光照易变色分解，药物存在光不稳定性。左氧氟沙星作为第三代氟喹诺酮类抗菌药物，体外抗菌活性较氧氟沙星类强1倍，常用于治疗医院获得性肺炎、社区获得性肺炎、急性细菌性鼻窦炎、慢性支气管炎的急性细菌性发作、复杂性皮肤或皮肤软组织感染等症状，抗菌谱广、抗菌作用强，对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和支原体等都有较强的抗菌活性，对眼部感染的主要菌群(如凝固酶阴性葡萄球菌、金黄色葡萄球菌)有良好的抑菌效果。以水凝胶形式向眼部给药，药物在眼部的滞留时间介于滴眼液和眼膏之间、且易于清洗，能够可靠地达到延缓药物释放的目的。

4、一直以来，包含左氧氟沙星的眼用凝胶，是以左氧氟沙星作为单一有效成份的，辅以水凝胶辅料制成，例如中国专利文献公开的名称为“一种盐酸左氧氟沙星凝胶型的滴眼液”(公开号cn 102949334 a，公开日2013年03月06日)、“一种盐酸左氧氟沙星凝胶型的滴眼液制备方法”(公开号cn 102949335 a，公开日2013年03月06日)、“一种眼用凝胶及其制备方法、用途和使用方法”(公开号cn 106963726 a，公开日2017年07月21日)等技术。然而，由于左氧氟沙星的药物稳定性易受外界光照之影响，包含单一左氧氟沙星的水凝胶在滴入人体眼部时，光照影响之下的稳定性较差、抗菌效果相对有限。另外，包含单一左氧氟沙星的水凝胶在人体眼部的渗透相对有限，难以有效地渗透眼部皮肤，从而不能对眼部内侧、全身最大皮脂腺-睑板腺形成有效地抗菌清洁，对睑板腺的抗菌效果相对有限。

5、中国专利文献公开了名称为“乳酸左氧氟沙星眼用缓释凝胶剂及其制备方法”(公开号cn 1562038 a，公开日2005年01月12日)的技术，其以乳酸左氧氟沙星为活性物质，辅以增稠剂、防腐剂、等渗调节剂、渗透促进剂和水制成眼用凝胶。在该技术中，其披露了以包含羟丙基-β-环糊精在内的组分作为渗透促进剂，渗透促进剂的含量为0.005～20％。该技术所制成的凝胶，因渗透促进剂的含量选择、以及与左氧氟沙星的配伍性，使得在人体眼部皮肤处虽有一定的渗透效果，但其稳定性较差、渗透效果有限。

技术实现思路

1、本发明的技术目的在于：针对上述眼部感染的特殊性及现有眼用抗菌凝胶的技术不足，提供一种稳定性好、渗透和抗菌效果优异的眼用抗菌凝胶，以及该眼用抗菌凝胶的制备方法和用途。

2、本发明的技术目的通过下述技术方案实现，一种眼用抗菌凝胶，所述抗菌凝胶主要是由下列质量百分比的原料组成：

3、

4、

5、所述眼用抗菌凝胶的ph值为6.0～8.0。

6、进一步的，所述抗菌凝胶主要是由下列质量百分比的原料组成：

7、

8、所述眼用抗菌凝胶的ph值为6.0～8.0。

9、作为优选方案之一，所述眼用抗菌凝胶的ph值是以适量的磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、醋酸、醋酸钠和/或氢氧化钠调节。

10、上述技术措施的眼用抗菌凝胶，以左氧氟沙星作为抗菌药物，以羟丙基-β-环糊精作为渗透、增效剂，以泊洛沙姆407和泊洛沙姆188作为凝胶基质，相互协同、配伍制成。

11、在上述技术措施中，根据反复试验，获得羟丙基-β-环糊精的表观渗透系数与其质量浓度呈倒u型曲线的关系，以羟丙基-β-环糊精的4～10％(特别是4～8％)含量作为最佳选择，该含量能够显著提高药物的表观渗透系数。经反复试验表明，当羟丙基-β-环糊精的质量浓度＜4％或＞12％时，会降低水相中药物的势能，使药物的表观渗透系数下降，试验数据见如下表1所示。因此，在上述技术措施中，将作为渗透、增效剂的羟丙基-β-环糊精的质量浓度选择为4～10％(特别是4～8％)，其能够显著提高药物的表观渗透系数，稳定性好，在人体眼部皮肤处的渗透效果优异，从而能够对眼部内侧、全身最大皮脂腺-睑板腺形成有效地抗菌清洁，对睑板腺的抗菌效果优异。

12、表1羟丙基-β-环糊精的表观渗透系数与其质量浓度的关系

13、

14、

15、注意，gbr(谷胱甘肽-碳酸氢钠林格溶液)作为空白对照；

16、hl为角膜水化值；

17、papp为表观渗透系数；

18、比值为各组与gbr溶液组之间的papp之比。

19、通过表1数据可以清楚看出，随着hp-β-cd(即羟丙基-β-环糊精)浓度的增加(2％、4％、6％、8％、10％和12％)，左氧氟沙星的表观渗透系数(papp)先增大后减小，当hp-β-cd浓度为4％、6％和8％时，hp-β-cd组左氧氟沙星的表观渗透系数与对照组相比显著性增加，浓度6％的hp-β-cd使得左氧氟沙星的表观渗透系数达到最大，是对照组的3.12倍。浓度2％、浓度12％的hp-β-cd组左氧氟沙星的表观渗透系数与对照组相比统计差异不太明显。

20、由此可见，羟丙基-β-环糊精的表观渗透系数与其质量浓度呈倒u型曲线关系，在与左氧氟沙星配伍中，含量浓度4～10％(特别是4～8％)的羟丙基-β-环糊精是最佳选择。

21、水凝胶具有温度敏感特性，其随着环境温度的变化而发生可逆性的相转变，以控制包埋在其体系内的药物分子的释放速率。作为凝胶基质的泊洛沙姆，是一类由聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯组成的两亲性共聚物，聚氧乙烯为亲水性，聚氧丙烯为疏水性，二者比例可获得不同类型的泊洛沙姆。在上述技术措施中，泊洛沙姆407的聚氧乙烯比例为70％，泊洛沙姆188的聚氧乙烯比例为80％。

22、泊洛沙姆407在水溶液中形成以亲水性的聚氧乙烯为外壳、包裹着疏水性的聚氧丙烯嵌段内核的球状胶束，随着泊洛沙姆407溶液的质量浓度增大，胶束数量增加并发生相互间堆砌和缠结，最终形成胶凝。然而，泊洛沙姆407的黏度急剧上升时所对应的胶凝温度会降低，这会直接影响水凝胶的温度敏感性。在上述技术措施中，辅以少量泊洛沙姆188的加入，提高溶液中亲水性的聚氧乙烯的比例，以提高胶凝温度，对泊洛沙姆407的凝胶温度形成可靠补充，以确保所成型水凝胶的温度敏感性。

23、一种上述眼用抗菌凝胶的制备方法，所述制备方法包括下列工艺措施：

24、步骤1.将配方量的左氧氟沙星和羟丙基-β-环糊精，研磨制得包合物粉末；

25、将配方量的泊洛沙姆407和泊洛沙姆188，在适量纯化水中充分搅拌润湿，静置、使泊洛沙姆颗粒充分溶胀，得到澄清、分散均匀的水凝胶基质溶液；

26、步骤2.将包合物粉末在适量纯化水中充分溶解；

27、步骤3.将步骤2的溶液缓慢加入到水凝胶基质溶液中，搅拌混合充分，以适量纯化水稀释；

28、步骤4.调节步骤3溶液的ph值为6.0～8.0，即得眼用抗菌凝胶。

29、作为优选方案之一，步骤1中所述包合物粉末的具体制备过程是：

30、将配方量的左氧氟沙星和羟丙基-β-环糊精，在研钵中干研磨至少30分钟，使左氧氟沙星和羟丙基-β-环糊精被细磨充分；

31、用适量纯化水冲洗研钵，冲洗形成的浆料在40～45℃的烘箱中干燥处理，得到包合物粉末；

32、包合物粉末在干燥、密闭、低温环境备用放置。

33、作为优选方案之一，步骤1中所述搅拌润湿的泊洛沙姆颗粒，在2～5℃的温度条件下至少放置12小时。

34、上述抗菌凝胶的制备方法，将左氧氟沙星与羟丙基-β-环糊精经干研磨法制备成包合物。

35、羟丙基-β-环糊精是一种由低葡萄糖分子以1、4-糖苷键连接的环状低聚糖化合物，为中空圆筒形的立体结构，其立体结构的空穴开口处为亲水性，空穴内部为疏水性。经干研磨法的细细研磨，将客体分子的左氧氟沙星药物分子，可靠地(至少是大部分)包合于羟丙基-β-环糊精内，形成特殊的包合物粉末。也就是说，利用包合技术，将左氧氟沙星的疏水性结构基团(n-甲基哌嗪)包裹住，以改善左氧氟沙星的水溶性，以及改善左氧氟沙星遇光变质的特性，确保药物的稳定性、并可靠地延缓药物的释放。

36、羟丙基-β-环糊精作为包合物的载体，与左氧氟沙星的分子结构相连之后，使药物进入眼内后的亲水性增加，增加药物在眼部皮肤两侧的药物浓度梯度，促进药物的扩散吸收，进而增强抗菌效应。同时，羟丙基-β-环糊精可渗透进入细胞膜内，通过从细胞膜内提取脂溶性的物质(例如胆固醇和磷脂)来增加药物的渗透量，进而增强左氧氟沙星的抗菌效应。

37、包合物的形成是一个物理过程，在水溶液中包合物与游离左氧氟沙星是处于动态平衡状态。当加入泊洛沙姆188和泊洛沙姆407两种聚合物之后，由于泊洛沙姆本身为两亲性共聚物，其分子上的疏水性片段也可能进入到羟丙基-β-环糊精的空穴结构中，增加了疏水片段的溶解性。这也导致本该在一定温度发生聚合的泊洛沙姆分子，由于溶解度的增大而不形成胶束，而是通过与羟丙基-β-环糊精的相互交联而形成更为紧密的三维网状结构，进而改变左氧氟沙星与泊洛沙姆水凝胶原有的胶凝温度与释药的特点，稳定性更好。

38、经实验表明，在人工泪液模拟环境下，加入羟丙基-β-环糊精形成包合物前、后，泊洛沙姆407与泊洛沙姆188的质量浓度比例有明显变化，具体的：

39、通过星点-效应面实验设计，对左氧氟沙星/羟丙基-β-环糊精包合物与泊洛沙姆407/泊洛沙姆188的各组分质量浓度比例进行模型拟合，得到验证后的产品胶凝温度在32.8～34.0之间(相对误差＜5％)的强效抗菌水凝胶产品，能够可靠地满足于临床治疗中眼部给药的要求。

40、同时，药物释放的控制受到凝胶体系中溶液-半固体的相转变和包合-解离的双重驱动，不仅保持了羟丙基-β-环糊精包合能力，还明显改善了凝胶的释药性能。实验结果显示：加入羟丙基-β-环糊精之前，左氧氟沙星/泊洛沙姆水凝胶在2h的累积溶蚀百分率为19.75％，累积释放百分率为15.82％。加入羟丙基-β-环糊精形成包合物之后，左氧氟沙星强效抗菌水凝胶在2h的累积溶蚀百分率为6.80％，累积释放百分率为32.08％；12h的累积溶蚀百分率为23.01％，累积释放百分率为88.48％。在同一时间点(2h)，包合后的强效抗菌水凝胶产品的累积溶蚀百分率显著低于未包合的普通水凝胶，但其累积释放百分率明显高于未包合的普通水凝胶。确实证明了，被羟丙基-β-环糊精包合后的左氧氟沙星溶解性增加，从而药物释放量增加、释放加快；但包合物与泊洛沙姆之间形成了更为牢固的三维结构，使产品获得更优良的释药效果，实验结果显示饱和后的水凝胶溶蚀量降低，延长药物在作用部位的滞留时间，并通过快速释放，达到提高药物吸收利用度、强效抗菌的效果。

41、一种上述眼用抗菌凝胶的用途，所述眼用抗菌凝胶用于感染性眼内炎的治疗。上述技术措施的眼用抗菌凝胶，显著改善了左氧氟沙星遇光变质的特性，渗透性好，性能稳定，对结膜囊及眼睑内存在的定植菌群有可靠地抑制效果，满足感染性眼内炎病理治疗的技术要求。

42、本发明的有益技术效果是：上述技术措施的眼用抗菌凝胶，针对于眼部感染的特殊性及现有眼用抗菌凝胶的技术不足，羟丙基-β-环糊精将左氧氟沙星包合后，包合物与泊洛沙姆之间形成了更为牢固的三维结构，改变了药物的溶解性，使抗菌凝胶获得更为优良的释药效果，渗透和抗菌效果优异。

43、制得的抗菌凝胶分别进行了稳定性、安全性和抗菌效果实验。

44、关于稳定性实验，在低温条件下可长期储存，静置4周后仍为黄色澄清液体。高速离心状态下(2000g，离心10min)，凝胶溶液均匀，未出现分层、沉淀现象，状态稳定。可见，其稳定性好，对光与热可操持稳定。

45、关于安全性实验，羟丙基-β-环糊精与泊洛沙姆均为安全、无刺激、生物相容度高的材料。体外动物实验显示，多次涂抹抗菌凝胶刺激之后，皮肤完整无损的对照组实验兔的皮肤未见红斑、水肿等刺激性反应，破损皮肤的对照组实验兔也未见刺激性反应，涂抹48h之后皮肤反应的平均分值均为0。72h之后观察，破损皮肤的对照组实验兔的伤口均愈合结痂，基本恢复正常状态。

46、关于抗菌效果实验，左氧氟沙星形成包合物之后，使膜的通透性、蛋白质的结合性发生改变，从而增强了药物的抗菌效应。体外动物实验显示，与普通左氧氟沙星水凝胶相比，本发明的凝胶能够明显抑制细菌生长，抑菌效果明显增强。