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       【摘要】 
       目的合成一种新型抗菌复合材料。方法以离子交换的方式将硫酸阿米卡星插入到蒙脱土的层间，制备有机蒙脱土，通过FTIR、XRD对复合材料的性能进行表征，通过抑菌实验及体外释放试验检测抗菌活性和缓释效果。结果硫酸阿米卡星已进入蒙脱土层间，d001面层间距从1.531 nm增加到1.915 nm。结论抗菌有机蒙脱土具有良好的抗菌性能及缓释效果。
       【关键词】  有机蒙脱土 硫酸阿米卡星 抗菌性能
       蒙脱土（montmorillonite，MMT）是一种含水的2∶1型层状硅酸盐矿物，颗粒细小表面积巨大层间具有可交换的水合阳离子。由于蒙脱土的特殊结构，所以具有阳离子可交换性、强吸附性等性质［1,2］，使其在医药领域有广泛的应用［3～6］。蒙脱土已分别收载于《美国药典》《欧洲药典》和英国药典,我国也将其列入《国家级药物制剂新产品开发指南》［7］。蒙脱土在中药上的应用已有悠久历史,其作为药用矿物始载于《本草纲目拾遗》［8］。目前，国产中药必奇、肯特令、赛立迈等十多个品牌蒙脱土散剂已陆续上市应用于临床。
       
       硫酸阿米卡星(amikacin,AMK)又名丁胺卡那霉素,是一种氨基糖苷类抗生素。由于硫酸阿米卡星具有某些特殊的功能基团,可免受细菌产生的钝化酶破坏,许多对庆大霉素等氨基糖苷类药物耐药的细菌,对阿米卡星仍敏感。但由于阿米卡星生物半衰期短,用量大,且具有耳、肾毒性,限制了它在临床上的广泛应用。因此，开发阿米卡星的缓释剂型成为临床的研究方向之一。将阿米卡星制备成脂质体［9］能够延长有效血药浓度时间,降低毒副作用，提高疗效。而利用天然矿物蒙脱土制备缓释阿米卡星复合物还未见报道。本文以离子交换法制备了有机蒙脱土，再二次层插硫酸阿米卡星制备硫酸阿米卡星-有机蒙脱土抗菌复合物，并进行了体外抑菌实验的初步研究。
       1  药品与仪器
       1.1  药品有机蒙脱土（OMMT，自制，双癸基二甲基氯化铵插层复合［10］），硫酸阿米卡星（广州康和药业有限公司提供，产品批号：050803），无水乙醇（分析纯），MH培养基（北京陆桥技术有限责任公司）。
       1.2  仪器HH.B11.420型电热恒温培养箱（上海医疗器械七厂），YS-1型医用净化工作台（珠海海银净化设备工程公司），高压灭菌锅（武汉江岸区医疗器械厂）。
       2  方法与结果
       2.1  硫酸阿米卡星-有机蒙脱土复合材料的制备方法将有机蒙脱土在一定量的无水乙醇中膨胀1 h，调整溶液的pH值，加一定量的硫酸阿米卡星，在一定的温度中连续搅拌一定的时间。静置24 h，过滤并且洗涤，将所得的复合材料在真空干燥箱中干燥，干燥后研磨过筛，得到硫酸阿米卡星-有机蒙脱土复合药物。
       2.2  结构表征及性能测试用日本理学Dmax/Ⅲ型X射线衍射仪测定样品的XRD谱，测试条件为管电压30KV，Cu Kα射线，扫描速度5°/min，测试范围2～10o。
       
       用美国Perkin-Elmer1730型傅立叶变换红外光谱仪进行测试，扫描范围400～4 000 cm-1，KBr压片。
       2.3  抑菌实验方法根据中华人民共和国卫生部颁发的“消毒技术规范”以及参照国内外已有国家标准或行业标准，进行抑菌环实验［11～13］。取一定量的细菌与经灭菌并冷却到45℃的MH琼脂充分混合，用灭菌生理盐水配成0.5麦氏单位菌悬液，然后取15 ml倾注到培养皿中，自然冷却备用。用无菌中空的金属棒（自制外径8 mm）在培养基上打孔,将上述所得的硫酸阿米卡星/有机蒙脱土填充在孔内，再将培养皿置于37℃的恒温培养箱中，24 h测试周围抑菌环的大小，以抑菌环直径的平均值作为评价抑菌性能的依据。
       2.4  体外释放实验方法取小试管若干，往每个试管加5 ml制备好的磷酸盐缓冲液（0.03 mol·L-1，pH=7.0）。将不同载药量的样品投进试管中，密封，分别置于水浴恒温振荡器，恒温（37±0.5）℃，以100 r/min的速率振荡，定时（每隔24 h）取1 ml释放溶液，同时补充等量同温的缓冲溶液，用BIOMATE 5型紫外可见分光光度仪（英国）测定吸光度，由回归方程计算药物释放浓度，并绘制累积释药率－时间曲线。
       3  结果
       3.1  XRD分析图1为OMMT与Amikacin/OMMT的XRD图。由图1所示OMMT的2θ为5.765°，层间距只有1.531nm；经过Amikacin二次插层后，2θ缩小为4.610o，向小角方向移动，层间距则增大为1.915 nm，说明Amikacin有效地插进OMMT的层间。
       图1  OMMT与Amikacin/OMMT的XRD对比图（略）
       3.2  FTIR分析图2为有机蒙脱土和硫酸阿米卡星-有机蒙脱土的红外光谱图。由图2可知，Amikacin/OMMT红外波谱图特征频率与OMMT相类似，在2 828,2 932 cm-1处有－CH2－的伸缩振动峰，1 042 cm-1为Si－O键的伸缩振动峰，1 405 cm-1为Na土特征峰，1 595 cm-1为O-H键的弯曲振动峰，只是向低波数位移，并且强度有所降低。此外，1 127 cm-1为阿米卡星中醚C-O伸缩振动峰。由此可知，硫酸阿米卡星已经有效地和有机蒙脱土结合在一起。
       图2  OMMT和Amikacin/OMMT的红外光谱图（略）
       3.3  抑菌活性不同物质对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌抑菌环直径如表1所示。由表1可知，无机蒙脱土对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌均无抗菌性，有机蒙脱土对三者均有效，硫酸阿米卡星-有机蒙脱土的抗菌性能有明显提高。
       表1  不同物质对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌抑菌环直径（略）
       3.4  体外释放实验分析结果见图3。由图3可以清楚地看到，随着时间的增长，释放出来的药量不断加大，其速率渐渐减缓，最后基本达到稳定值,也就是阿米卡星的溶出量。
       图3  不同载药量的硫酸阿米卡星-有机蒙脱土复合药物释药曲线（略）
       4  讨论
          
       首先将双癸基二甲基氯化铵的插入蒙脱土中，使得蒙脱土的层间距加大，更容易进行二次插层。同时由于双癸基二甲基氯化铵烃基链的影响，改变了蒙脱土的微相结构，使亲水性的蒙脱土变为亲油性有机蒙脱土，有助于硫酸阿米卡星的二次插层。XRD和FTIR图谱显示，硫酸阿米卡星插层进入蒙脱土的片层间，蒙脱土片层间的阿米卡星阳离子与蒙脱土结构负电荷作用，能抑制药物的释放速度，蒙脱土片层的阻隔作用也能控制药物的释放。硫酸阿米卡星开始释放比较快，随着时间的增长，释放出来的药量不断加大，其速率渐渐减缓，最后基本达到稳定。这是因为硫酸阿米卡星和有机蒙脱土结合时，部分是表面吸附，部分是插层所致。开始释放较快的主要原因是吸附在有机蒙脱土表面的部分硫酸阿米卡星的释放过程，由于只是简单的吸附，作用力不强，因此容易释放出来；而插层到有机蒙脱土片层间的硫酸阿米卡星，则由于有机蒙脱土片层的缓释作用，导致缓慢释放。体外释放实验结果表明，硫酸阿米卡星-有机蒙脱土具有明显的缓释作用。
       
       蒙脱土是一种良好的消化道黏膜保护剂，因其对消化道粘膜的保护作用，还有其对细菌以及细菌毒素、病毒的吸附性，可以减少细菌、毒素对粘膜的刺激，辅助性增强抗感染的功能。服用后不被人体吸收，不进入血液，无任何禁忌症，适用于各种人群，特别是儿童。抑菌活性实验结果显示，硫酸阿米卡星-有机蒙脱土具有较好的抑菌活性，有机蒙脱土的抑菌性主要是硫酸阿米卡星的释放。所以，该复合制剂有望开发成缓释药物。不仅可以减少病人服药的种类，还可以通过缓释减少服用药物的次数。
       
       XRD和FTIR表征结果表明，硫酸阿米卡星能够进入有机蒙脱土层间，其层间距从1.531 nm增加到1.915 nm。硫酸阿米卡星/有机蒙脱土具有比较好的抑菌效果，对大肠杆菌的抑菌效果更好，抑菌环直径达到25.00 mm。体外释放实验表明，有机蒙脱土对阿米卡星有明显的缓释作用，缓释性能良好，有望成为一种抗菌缓释药物。
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