CN101156849A - 一种促牙周再生的苯妥英钠缓释凝胶及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种促牙周再生的苯妥英钠缓释凝胶，由组分苯妥英钠、PLGA缓释微球和泊洛沙姆凝胶制成，其中活性组分苯妥英钠的含量为2～5mg/ml微球凝胶。所述促牙周再生的苯妥英钠缓释凝胶的制备方法步骤是：①W/O/W型乳化溶剂挥发法制备含苯妥英钠的PLGA微球；②将上述微球混合到25％泊洛沙姆凝胶中，制成含苯妥英钠2～5mg/ml的微球凝胶。本发明为牙周病治疗的局部用药提供了一种新的、安全有效、价格易于接受和推广应用的药物。本发明提供的苯妥英钠缓释凝胶的制备方法，方便、可操作性强，所制备的缓释药物性能稳定，微球粒度分布较均匀。

Description

一种促牙周再生的苯妥英钠缓释凝胶及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于制药领域，尤其涉及一种促牙周再生的苯妥英钠缓释凝胶及其制备方法与其在牙周再生领域中的应用。

背景技术

牙周炎是以反复的细菌感染为始动因素的牙周支持组织的慢性破坏性疾病。牙周病治疗不仅要控制炎症，还要恢复已丧失的牙周组织，即实现牙槽骨、牙骨质和牙周膜协调一致地、生理性再生，从而达到牙周组织结构和功能的完全恢复。牙周病的治疗包括手术治疗和非手术治疗，为了加强各种治疗的效果，尤其是对于重度牙周炎患者，常采用一些辅助治疗措施。如全身或局部应用药物，或在牙周手术中使用一些促进再生的方法。近二十多年来，一些特殊技术相继问世，主要包括：感染根面的酸蚀处理技术、引导性组织再生术、骨移植材料的使用、釉基质蛋白和生长因子等，但在恢复牙周组织的生理形态和功能方面还远远未达到预期的目标；这一领域的现有产品大多来源有限、价格昂贵且疗效并不肯定。

苯妥英钠(phenytoin sodium，PHT)为临床上最常用的抗癫痫药，研究发现对多种病因引起的创面和皮肤溃疡都有显著的治疗效果；而且能够刺激骨形成；对牙龈和牙周膜也有一定的生物学作用。

目前，苯妥英钠的临床应用剂型只有普通片剂、注射液和粉剂，应用于癫痫、偏头痛、促进创面愈合和牙髓炎的治疗。

中国专利CN1208651公布了一种治疗癫痫的药物。是一种以青阳参总甙和苯妥英钠配制而成的的复方药物，可以克服已有药物单独使用时存在的毒副作用大、有选择性以及药效较低的缺点。

CN1265889公布了一种治疗癫痫病的药物，由苯妥英钠、卡马西平、扑痫痛、丙戊酸钠和硝基安定片剂所组成，对各种类型的癫痫病和三叉神经均有独特的疗效，无毒副作用，标本兼治。

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以上剂型一般为全身用药，都不适宜用于牙周病的治疗。

牙周病的基础治疗配合使用局部应用药物，尤其是能持续发挥药效的缓释或控释药物已经被越来越多的学者所接受。

缓释制剂通过延缓药物的释放速率，降药物进入机体的吸收速率，直接作用于病变组织，使病变局部能较长时间维持有效药物浓度，能减少用药剂量和次数，能避免或减少毒副作用。半固态，即凝胶或膏剂是目前应用较为广泛的缓释剂型。凝胶遇水后变硬成高黏度凝胶状，不易从牙周袋脱落，基质材料被分解而逐渐排出，在此过程中，药物成分缓慢释放。

经检索，苯妥英钠缓释凝胶及其在牙周再生领域中的应用还未见报道。

发明内容

针对现有技术不足，本发明的目的是提供一种促牙周再生的苯妥英钠缓释凝胶及其制备方法与其在牙周再生领域中的应用。

本发明设计依据：

(1)1958年，Shapiro首次将苯妥英钠用于牙龈创面的治疗，发现其能够明显降低局部水肿，减轻疼痛，促进创面愈合。近十余年来，各国学者对其促进创面愈合的应用和机制进行了广泛的研究，发现它对多种病因引起的创面和皮肤溃疡都有显著的治疗效果。例如：可以显著地增加闭合或开放性伤口胶原沉积和新血管化；提高肠道外科手术后血管吻合程度；并可以明显地加速难愈性创面的愈合如麻风病人皮肤溃疡，顽固性营养不良的溃疡，扁平苔藓，慢性骨髓炎溃疡，放射性溃疡，手术后伤口经久不愈的溃疡，烧伤创面等。苯妥英钠的以上作用可能与其上调碱性成纤维细胞生长因子(basicfibroblast growth factor，bFGF)有关，而bFGF是新生血管化和成纤维细胞生成胶原重要的调节因子。

(2)有研究指出，苯妥英钠能够刺激骨的形成。PHT治疗加速兔下颌骨骨折的愈合，动物实验显示PHT能刺激骨的形成。Lau和他的合作者报道，PHT治疗可以促进体外培养的骨细胞增殖分化和胶原合成。临床报道显示，接受PHT治疗的患者上颌骨和颅盖骨厚度和密度增加，与对照组相比牙槽骨丧失明显减少，还有学者报道PHT能够促进拔牙窝的愈合，接受PHT治疗的病人血清中与成骨有关的生化标志上调。Ikedo等人指出，PHT能够刺激成骨细胞相关标记物的表达，如：碱性磷酸酶，骨钙素，骨桥素，以及I型胶原的合成。这些发现提示人们PHT对骨组织具有合成代谢作用。

(3)PHT对牙周组织有生物学作用。有学者研究了正畸治疗牙齿移动过程中PHT对牙周组织的影响，发现压力侧牙槽骨表面破骨细胞活性降低，牙周膜中成纤维细胞的密度显著高于对照组。癫痫患者长期服用PHT引起牙龈、牙槽骨增生的事实更说明了这一点。

PHT促进创面愈合和刺激骨形成的机制可能与bFGF和骨形成蛋白-2(bonemorphogenetic protein-2，BMP-2)等生长与分化因子有关，而bFGF和BMP-2能显著促进牙周再生。成骨剂量的PHT可以促进BMP-2的合成与释放，而且PHT刺激骨钙素分泌的作用与BMP-2的上调有关。PHT部分成骨能力与TGF-β₁合成上调有关，即增加人骨细胞TGF-β₁的合成和释放。

总之，PHT具有(1)抗感染和减轻局部炎症反应；(2)促进组织血管化；(3)直接或间接促进多种生长与分化因子产生和表达；(4)对牙龈，牙周膜，牙槽骨均有一定的生物学作用。

苯妥英钠原料为白色粉末；无臭，味苦；微有吸湿性；在空气中渐渐吸收二氧化碳分解为苯妥英。水溶液显碱性反应，因水解而显浑浊。易溶于水，溶于乙醇，几乎不溶于乙醚和氯仿。

现有的制剂有苯妥英钠片和注射用苯妥英钠两种，用于抗癫痫、抗心律失常。

关于缓释微球：

微球是一种细小而均匀的骨架型颗粒，能够增加药物的稳定性，对药物的适应性较宽，在制备工艺和材料选择方面更简便。

作为靶向给药系统的微球制剂必须具备下列要求：

1.能在所需部位累积或滞留；

2.能以适宜的速率释药并能选择性作用于靶细胞使其中的药物浓度高而持久；

3.在体外稳定，体内无毒；

4.具备可生物降解性和生物相容性，且无免疫反应。

PLGA是L一丙交酯(LLA)与乙交酯(GA)的无规共聚物，由于其良好的生物相容性和可生物降解性且无明显的崩解现象而被广泛用作控释和缓释给药系统的载体材料。

本发明所述促牙周再生的苯妥英钠缓释凝胶，由组分苯妥英钠、PLGA缓释微球和泊洛沙姆凝胶制成，其中活性组分苯妥英钠的含量为2～5mg/ml微球凝胶。

上述促牙周再生的苯妥英钠缓释凝胶中，活性组分苯妥英钠的优选含量为3mg/ml微球凝胶。

本发明所述促牙周再生的苯妥英钠缓释凝胶的制备方法，步骤如下：

①W/O/W型乳化溶剂挥发法制备含苯妥英钠的PLGA微球；

②将上述微球混合到25％泊洛沙姆凝胶中，制成含苯妥英钠2～5mg/ml的微球凝胶。

上述促牙周再生的苯妥英钠缓释凝胶的实验室制备步骤如下：

①W/O/W型乳化溶剂挥发法制备含苯妥英钠的PLGA微球：

将100μl 80μg/ml苯妥英钠溶液(内水相W₁)滴加至2ml 40mg/ml PLGA的二氯甲烷溶液中(0)，以10000转/分～15000转/分的转速混合1.5min～2min乳化制得初乳液，然后将其滴加入10ml 4％明胶溶液(37℃水浴溶解)中(外水相W₂)，以10000转/分～15000转/分的转速混合2min～3min，制成复乳，室温下5000转/分～10000转/分磁力搅拌4h后，10000转/分离心5min～12min，取下层沉淀物，去离子水反复清洗5次以上，减压干燥，得含苯妥英钠的PLGA微球干粉；

②微球凝胶的制备：

将上述含苯妥英钠的PLGA微球干粉混合到25％泊洛沙姆凝胶中，使活性组分苯妥英钠的含量为2～5mg/ml微球凝胶，即制成促牙周再生的苯妥英钠缓释凝胶。

上述促牙周再生的苯妥英钠缓释凝胶的制备方法中：所述活性组分苯妥英钠的含量优选为3mg/ml微球凝胶。

本发明述促牙周再生的苯妥英钠缓释凝胶在制备促进牙周组织再生药物中的应用。

本发明所述的苯妥英钠缓释凝胶应用于大鼠磨牙区牙周缺损模型中，可观察到该药物能明显促进牙周组织再生。

本发明的优点：

(1)将苯妥英钠这种临床应用多年的药物开发出新的用途，节省了大量的人力、物力。

(2)将苯妥英钠首次应用于牙周再生领域，通过动物体内实验，疗效显著。

(3)为牙周病治疗的局部用药提供了一种新的、安全有效、价格易于接受和推广应用的药物。

(4)提供了一种苯妥英钠缓释凝胶的制备方法，方便、可操作性强，所制备的缓释药物性能稳定，微球粒度分布较均匀。

附图说明

图1微球显微镜照片(×250)；其中：A空白微球，B含药微球。

图2微球粒径分布图。

图3微球HPLC色谱图；其中：A.空白微球(blank microsphere)，B.苯妥英钠微球(Phenytoin microsphere)，C.苯妥英钠对照品(Phenytoin reference substance)。

图4微球的体外释药曲线。

具体实施方式

以下实施例是对本发明的进一步说明，但本发明并不局限于此。

实施例1：苯妥英钠缓释凝胶的制备方法：

原料：纯净水

40mg/ml PLGA的二氯甲烷溶液

80μg/ml苯妥英钠水溶液

4％明胶溶液(37℃水浴溶解)。

1.1 W/O/W型乳化溶剂挥发法制备PLGA微球：

将100μl纯净水或等量80μg/ml苯妥英钠溶液(内水相W₁)滴加至2ml 40mg/mlPLGA的二氯甲烷溶液(0)，以15000转/分的转速混合1.5min乳化制得初乳液，再将其滴加入10ml 4％明胶溶液中(外水相W₂)，15000转/分的转速速混合2min，制成复乳，室温下8000转/分磁力搅拌4h后，10000转/分离心10分钟，取下层沉淀物，去离子水反复清洗5次，减压干燥，即得PLGA微球干粉(空白对照)或含苯妥英钠的PLGA微球干粉。

1.2微球凝胶的制备：

将上述两种微球适量混合到25％泊洛沙姆凝胶中，制成空白微球凝胶或含活性组分苯妥英钠的微球凝胶；其中：活性组分苯妥英钠的含量为3mg/ml微球凝胶。

实施例2：微球的理化性能考察结果：

2.1微球粒度及粒度分布

2.1.1微球的形态观察结果

微球的形态为类球形实体粒子，外观形态圆整，表面光滑，且无粘连现象。显微镜照片见图1。

2.1.2微球的粒径、粒径分布考查结果

计数500个以上，根据公式d_av＝∑nd/∑n计算微球的平均粒径为(3.93±0.003)μm，；以微球的粒径为横坐标，每1μm为一单元划分粒径范围，并以此范围内微球个数除以总个数得到的微球的分布频率(％)为纵坐标绘制粒径分布图，见图2；以中间粒径D₅₀表示微球大小，以跨度公式(D₉₀-D₁₀)/D₅₀计算得跨度为1.71，表明微球粒度分布较均匀。

由图2可看出，微球粒径在1～10μm范围内都有分布，但大部分分布在1～6μm范围内，占微球总数的84.00％，且粒径分布较为集中，表明微球质量较好。

2.2微球包封率的测定

2.2.1色谱条件

色谱柱：C₁₈-ODS色谱柱(150mm×4.6mm，5μm)；流动相：甲醇-乙睛-0.02mol/LKH₂PO₄(60∶5∶35)；柱温：室温；流速：1.0mL·min^-1；紫外检测波长：230nm；进样量：20μL；外标法。

2.2.2溶液配制

①苯妥英钠储备液的配制：精密称取苯妥英钠对照品2.5mg于25ml量瓶中，乙睛∶水(1∶4)混合液溶解并稀释至刻度，摇匀，即得100μg·mL^-1对照品储备液。分别精密量取对照品储备液0.5，2.0，4.0mL于10mL量瓶中，乙睛∶水(1∶4)混合液定容，即得浓度为5，20，40μg·mL^-1的苯妥英钠储备液。

②苯妥英钠微球溶液：精密称取适量的载药微球于离心管中，加入乙睛1.0mL，涡旋振荡至微球完全溶解后，加入水溶液4.0mL，涡旋振荡，10,000r·min^-1离心10min，取上清液，0.22μm滤膜过滤备用。

③空白微球溶液：处理方法同苯妥英钠微球溶液。

2.2.3色谱行为

取20μg·mL^-1苯妥英钠储备液、苯妥英钠微球溶液和空白微球溶液，进样20μL分析，色谱图见图3，苯妥英钠峰的保留时间约为6.2min。空白微球中无干扰苯妥英钠测定的物质，此色铺条件适于微球中苯妥英钠的测定。

2.2.4标准曲线绘制

分别精密量取对照品储备液0.1，0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0mL于10mL量瓶中，乙睛∶水(1∶4)混合液定容，进样检测。以苯妥英钠对照品质量浓度(C)对峰面积(A)进行线性回归。回归方程为：

A＝9645.05C+2227.48    r＝0.9999

苯妥英钠浓度在1.0~50μg·mL^-1内呈良好的线性关系。

2.2.5回收率试验

称取空白微球5mg，分别加入低、中、高3种不同浓度的苯妥英钠标准溶液0.1mL，然后加入乙睛1.0mL，涡旋振荡至微球完全溶解后，加入水溶液4.0mL，涡旋振荡，10,000r·min^-1离心10min，取上清液，0.22μm滤膜过滤。分别进样20μL，测定峰面积，代入标准曲线换算成实际测定浓度，计算回收率，回收率分别为98.9％，100.4％，99.7％，RSD分别0.87％，1.03％，0.94％(n＝3)。由此可见，处方中的辅料对测定基本无干扰。

2.2.6苯妥英钠微球包封率测定

精密称取载药微球5mg置离心管中，同回收率试验项下处理，标准曲线法计算含量。包封率的测定按下式计算：包封率(％)＝微球中药物含量/投入量(mg/mg)×100％。三批优化处方的包封率分别为72.69％，70.01％和75.47％。

2.3体外溶出度的测定

2.3.1溶出介质的选择

苯妥英钠微球应用于牙周袋内给药并局部释药。根据参考文献^[1]，牙周炎龈沟液pH值为8.10±0.57，因此我们选用pH 7.8-8.0的磷酸盐缓冲液(含0.02％叠氮钠作为抑菌剂)为溶出介质。

2.3.2苯妥英钠微球体外释放试验

参考动态透析法^[2]，测定苯妥英钠微球在模拟龈沟液中的释放情况。精密称取适量载药微球(含苯妥英钠2.88mg)，置事先处理的透析袋(含2ml释放介质)中，扎紧袋口，放入28mL释放介质中，将试样置恒温振荡器中，温度为37℃，转速为75r/min，在0.0，0.5，1.0，2.0，4.0，7.0，21.5，48.67，73.0，102.0，144.0，166.25，192.0，216.0，240.0，264.0，312.0，336.0，360.0，456.0h取样1.5mL，并加入1.5mL新鲜释放介质，隔天更换释放介质，用上述高效液相色谱方法测定释放介质中苯妥英钠浓度，计算累积释放度。重复3批样品，取平均值。用累积释药百分数对时间绘图得微球的体外释药曲线，见图4。

实施例3：苯妥英钠缓释凝胶体内局部应用于实验性大鼠磨牙区牙周缺损中及其效果测定：

32只成年健康雄性Wistar大鼠(体重280～300g)(山东大学动物实验中心提供)，每只动物以左侧下颌磨牙区作为实验部位，随机分为2组：A、对照组(外科建立牙周缺损模型后，植入空白微球凝胶)；B、实验组(外科建立牙周缺损模型后，植入含苯妥英钠的微球凝胶)；每组16只动物，其中随机取8只于术后14天处死，剩余8只术后28天处死。

大鼠麻醉后，固定于手术台上，左侧下颌区备皮，消毒铺巾。沿左侧下颌骨下缘做一长约2cm的口外切口，分离皮下筋膜，暴露咬肌。于下颌骨下缘切断咬肌的韧带附着，将咬肌和骨膜翻开以暴露骨面。整个过程中小心避免损伤颌面部重要血管和神经。结合口内磨牙位置确定磨牙区牙根的位置，边用生理盐水冲洗边用低速手机和4号球钻和裂钻小心制备骨开窗。开窗上缘约位于牙槽嵴顶下1mm，冠根向长度用球钻的直径标准化约2mm，近远中向长度5mm(用牙周探针测量)，深度为去除牙槽骨、牙周膜、牙骨质和牙本质表层。整个手术过程中注意时刻注意动物的呼吸和心跳。勿用手工或旋转器械伤及粘膜从而导致与口腔相通；冲洗时生理盐水勿进入口腔。盐水冲洗缺损区，无菌棉球吸干，实验组置入含苯妥英钠的微球凝胶，对照组置入空白微球凝胶，使凝胶充满缺损区。咬肌复位到下颌骨，缝合口外切口。术后3天肌注16万u青霉素钠以预防感染。

①术后大鼠饲养14天或28天，局麻下以多聚甲醛血管灌注内固定约1.5h。

②取右侧下颌骨置于4％多聚甲醛溶液中固定过夜，取出，流水冲洗一小时。修整下颌骨，去除近、远中多余结构。

③复合甲酸脱钙4周，每周更换两次脱钙液。待标本针扎变软时终止脱钙。取出后流水冲洗，去除表面的酸液。

④标本由低浓度酒精至高浓度酒精梯度脱水。

⑤将标本从100％乙醇中取出，晾干，然后置入二甲苯溶液I中，用二甲苯置换出标本中的乙醇，约50min；将标本放入二甲苯溶液II中约50min，根据组织块大小和厚度不同适当调节透明时间，待灯光照射组织呈透明状为止。

⑥标本的浸蜡及包埋：将已透明好的标本分别放入石蜡I、II中各1h；60度左右低温浸蜡，注意浸蜡温度不可过高。最后石蜡包埋成块，使下颌骨的近中或远中面位于石蜡的基底面，以便于颊舌向切片。小心地用刀片修整蜡块周围多余的石蜡，但保证组织块四周皆有适量石蜡以便于操作。

⑦取石蜡块，在切片机上小心调整方向，使切片方向基本平行于第一磨牙远中根的长轴。切取5μm厚的颊舌向连续石蜡切片，间隔等距离取5张切片，入47-50℃水中展开，用处理过的载玻片捞片，60℃烤箱烘烤2小时。

⑧切片脱蜡至水。

⑨将玻片于苏木素中浸泡约20分钟，流水冲洗至流出的水不再是蓝紫色为止；再于伊红中染色约5分钟，流水冲洗，盐酸酒精脱色，整个过程均需辅以显微镜观察。最后，梯度乙醇脱水，二甲苯透明，中性树脂封片，晾干。每个标本选取5张切片进行观察和组织学测量。所有的组织学观察和测量的数据均来源于第一磨牙的远中根，牙根面颊侧明显的切迹显示了外科手术骨缺损的范围。光镜下观察新生牙周组织生长情况，并用Image-Pro-Express软件对其进行组织学测量，测量指标为：

术后14天：

1.新生骨的总面积2.牙周缺损的总面积

(上述两数据相除得到新生骨的面积百分比)

3.新生骨的颊舌向宽度4.牙周缺损的颊舌向宽度

(上述两数据相除得到新生骨的宽度百分比)

5.新生骨的冠根向高度6.牙周缺损的冠根向高度

(上述两数据相除得到新生骨的高度百分比)。

术后28天：

1.新生骨的总面积  2.牙周缺损的总面积

(上述两数据相除得到新生骨的面积百分比)

3.新生骨的颊舌向宽度4.牙周缺损的颊舌向宽度

(上述两数据相除得到新生骨的宽度百分比)。

5.新生骨的冠根向高度6.牙周缺损的冠根向高度

(上述两数据相除得到新生骨的高度百分比)。

其中在每张切片上3.4.5.6四个数据都是测量三个位点取平均值。

所得数值用SASS软件进行统计学分析，见表1、表2：

表1.术后14天新生牙槽骨的面积、高度、宽度百分比(％)(

)

组别	新生牙槽骨的面积百分比(％)	宽度百分比(％)	高度百分比(％)
				对照组实验组	26.61±11.6241.77±8.60	34.41±11.9255.89±17.48	35.76±14.0055.16±14.51

表2.术后28天新生牙槽骨的面积、宽度百分比(％)(

)

组别	新生牙槽骨的面积百分比(％)	宽度百分比(％)
			对照组实验组	48.42±14.2865.84±8.94*	52.43±14.2370.06±6.53*

*P＜0.05

上表显示，含苯妥英钠的微球凝胶能够显著促进大鼠磨牙区牙周缺损的愈合。

Claims (6)

1.一种促牙周再生的苯妥英钠缓释凝胶，由组分苯妥英钠、PLGA缓释微球和泊洛沙姆凝胶制成，其中活性组分苯妥英钠的含量为2～5mg/ml微球凝胶。

2.如权利要求1所述促牙周再生的苯妥英钠缓释凝胶，由组分苯妥英钠、PLGA缓释微球和泊洛沙姆凝胶制成，其中活性组分苯妥英钠的含量为3mg/ml微球凝胶。

3.权利要求1所述促牙周再生的苯妥英钠缓释凝胶的制备方法，步骤如下：

①W/O/W型乳化溶剂挥发法制备含苯妥英钠的PLGA微球；

②将上述微球混合到25％泊洛沙姆凝胶中，制成含苯妥英钠2～5mg/ml的微球凝胶。

4.如权利要求3所述促牙周再生的苯妥英钠缓释凝胶的制备方法，实验室制备步骤如下：

①W/O/W型乳化溶剂挥发法制备含苯妥英钠的PLGA微球：

将100μl  80μg/ml苯妥英钠溶液滴加至2ml 40mg/ml PLGA的二氯甲烷溶液中，以10000转/分～15000转/分的转速混合1.5min～2min乳化制得初乳液，然后将其滴加入10ml 4％明胶溶液中，以10000转/分～15000转/分的转速混合2min～3min，制成复乳，室温下5000转/分～10000转/分磁力搅拌4h后，10000转/分离心5min～12min，取下层沉淀物，去离子水反复清洗5次以上，减压干燥，得含苯妥英钠的PLGA微球干粉；

②微球凝胶的制备：

将上述含苯妥英钠的PLGA微球干粉混合到25％泊洛沙姆凝胶中，使活性组分苯妥英钠的含量为2～5mg/ml微球凝胶，即制成促牙周再生的苯妥英钠缓释凝胶。

5.如权利要求4所述促牙周再生的苯妥英钠缓释凝胶的制备方法，其特征是：所述活性组分苯妥英钠的含量为3mg/ml微球凝胶。

6.权利要求1或2所述促牙周再生的苯妥英钠缓释凝胶在制备促进牙周组织再生药物中的应用。

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