本發(fā)明涉及高分子化學(xué)及生物材料技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種醫(yī)用抗生素水凝膠，特別是其連接劑為氨基糖苷類(lèi)抗生素藥物本身，且連接鍵為酸性敏感化學(xué)鍵。該水凝膠可在細(xì)菌增殖所產(chǎn)生的酸性環(huán)境下降解，從而釋放出藥物進(jìn)行殺菌，實(shí)現(xiàn)氨基糖苷類(lèi)抗生素的按需釋放，且藥物釋放速率可自我調(diào)節(jié)。

背景技術(shù)：

細(xì)菌感染一直給人類(lèi)的健康造成巨大的威脅。氨基糖苷類(lèi)抗生素是已經(jīng)被世界健康組織列為治療細(xì)菌感染非常高效的一類(lèi)藥物，抗菌譜非常廣泛，對(duì)肺結(jié)核、腦膜炎以及鼠疫等均有效。盡管如此，這類(lèi)藥物仍然面臨藥物抗性以及副作用等的困擾，使得其在臨床治療中的用量很難控制。比如，當(dāng)氨基糖苷類(lèi)抗生素藥物濃度不足時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌生物膜的形成以及持久的慢性細(xì)菌感染。然而，高濃度的氨基糖苷類(lèi)抗生素又會(huì)導(dǎo)致多種副作用的產(chǎn)生。由于氨基糖苷類(lèi)抗生素是通過(guò)靶向到細(xì)菌核糖體來(lái)抑制其蛋白質(zhì)的合成從而達(dá)到抑菌的目的，而核糖體在各種哺乳動(dòng)物細(xì)胞中廣泛存在，因而氨基糖苷類(lèi)抗生素對(duì)細(xì)菌的選擇性很低，高濃度的氨基糖苷類(lèi)抗生素便會(huì)導(dǎo)致耳毒性及神經(jīng)毒性等副作用。因此，獲得臨床上合適的抗生素藥物濃度是保證治療成功的關(guān)鍵，雖然近年來(lái)相關(guān)工作者一直在致力于研發(fā)新的抗生素藥物來(lái)解決這一問(wèn)題，然而卻收效甚微。

開(kāi)發(fā)能夠精確控制氨基糖苷類(lèi)抗生素釋放速率的按需遞送體系來(lái)有效調(diào)節(jié)藥物的濃度，成為替代新型抗生素藥物研發(fā)的新策略。其中，包裹有抗菌藥物的水凝膠是目前進(jìn)行抗生素局部給藥的主要形式，該類(lèi)劑型具有多種明顯的優(yōu)勢(shì)，例如可以進(jìn)行局部給藥，具有良好的生物黏附性，可以數(shù)日乃至數(shù)星期持續(xù)給藥，提高生物利用度的同時(shí)也降低了藥物的毒副作用。然而，傳統(tǒng)的凝膠大多是通過(guò)被動(dòng)擴(kuò)散或者凝膠的降解來(lái)釋放藥物的，仍然存在無(wú)法獲得具有可調(diào)節(jié)釋放動(dòng)力學(xué)的按需藥物輸送的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服現(xiàn)有傳統(tǒng)凝膠無(wú)法精確控制藥物釋放的不足，創(chuàng)新提出了一種能精確控制氨基糖苷類(lèi)抗生素釋放的按需給藥凝膠，由氧化的天然多糖與氨基糖苷抗生素通過(guò)酸敏感的席夫堿鍵交聯(lián)而成。由于細(xì)菌增殖會(huì)產(chǎn)生酸性環(huán)境，會(huì)導(dǎo)致構(gòu)建凝膠的席夫堿鍵斷裂從而使凝膠降解，同時(shí)按需釋放出氨基糖苷類(lèi)抗生素藥物殺菌。與傳統(tǒng)通過(guò)被動(dòng)擴(kuò)散來(lái)釋放藥物的凝膠不同，所述藥物凝膠是通過(guò)凝膠溶蝕逐漸釋放藥物的，避免了初期的藥物爆釋?zhuān)⑶铱墒沟盟幬锏尼尫潘俾逝c凝膠的降解速率一致。本發(fā)明利用氧化的天然多糖和氨基糖苷多糖抗生素通過(guò)席夫堿鍵共價(jià)連接成膠，獲得了可根據(jù)感染程度按需釋放抗生素的藥物凝膠，合成簡(jiǎn)易，抗菌譜廣，抗菌效率高，且凝膠的強(qiáng)度、藥物的釋放速率均可通過(guò)其中藥物的含量來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本發(fā)明提供一種可控釋放的抗生素水凝膠的制備方法，所述可控釋放的抗生素水凝膠為氧化的天然多糖-抗生素水凝膠，將氨基糖苷類(lèi)抗生素藥物分子作為交聯(lián)劑，通過(guò)席夫堿鍵與氧化的天然多糖高分子原位交聯(lián)，形成所述氧化的天然多糖-抗生素水凝膠；所述水凝膠在酸性微環(huán)境下可加速降解，同時(shí)釋放出氨基糖苷類(lèi)抗生素藥物。

本發(fā)明中，所述氨基糖苷類(lèi)抗生素藥物是一類(lèi)由氨基糖與氨基環(huán)醇通過(guò)氧橋連接而成的苷類(lèi)抗生素，并且分子結(jié)構(gòu)中含有多個(gè)氨基基團(tuán)。其中氨基糖苷類(lèi)抗生素藥物的分子結(jié)構(gòu)中含有的氨基數(shù)≧2，通式如式(I)所示：

式(I)中，R₁，R₂，R₃，R₄，R₅為H或者烷基，R₆，R₇，R₈為羥基或烷基羥基。

所述氨基糖苷類(lèi)抗生素包括但不局限于以下種類(lèi)：奈替米星，異帕米星，卷曲霉素，核糖霉素，西索米星，安普霉素，阿米卡星，卡那霉素，慶大霉素，巴龍霉素，妥布霉素，新霉素等。其代表性藥物結(jié)構(gòu)式如下所示：

本發(fā)明中，所述天然多糖高分子材料包括但不局限于以下材料：葡聚糖、殼聚糖、海藻酸、透明質(zhì)酸、纖維素、木質(zhì)素、軟骨素、糖胺聚糖、淀粉、果膠、甘露聚糖等。

作為多糖類(lèi)高分子，本發(fā)明優(yōu)選右旋糖酐為例，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：

式(II)中，n是多糖高分子的重復(fù)單元數(shù)，為1-100000優(yōu)選地為350左右。

本發(fā)明中，氧化的天然多糖高分子獲得的方式為，天然多糖高分子在氧化劑存在的條件下，被氧化為氧化的天然多糖高分子，使其分子結(jié)構(gòu)中生成醛基，其中，所述氧化劑為高碘酸鈉等。

氧化的右旋糖酐的結(jié)構(gòu)如式(III)所示：

式(III)中，n是多糖高分子的重復(fù)單元數(shù)，為1-100000；優(yōu)選地為350左右。

x是醛基化的比例，為5％-95％，優(yōu)選地，為50％左右。

本發(fā)明中，氧化的天然多糖高分子與氨基糖苷抗生素之間通過(guò)席夫堿鍵交聯(lián)成膠，交聯(lián)機(jī)理如下：

本發(fā)明的成膠條件為，交聯(lián)所需的多糖高分子的濃度為30mg/mL-200mg/mL，優(yōu)選地為50mg/mL；醛基化比例為5％-95％，優(yōu)選地為50％。

本發(fā)明的成膠條件為，交聯(lián)所需的氨基糖苷類(lèi)抗生素的質(zhì)量百分比為0.1％-20％。

本發(fā)明中，成膠的溫度為室溫。

本發(fā)明中，可以通過(guò)調(diào)節(jié)氨基糖苷類(lèi)抗生素藥物的含量來(lái)調(diào)節(jié)水凝膠的凝膠化時(shí)間，所述天然多糖-氨基糖苷類(lèi)抗生素水凝膠的凝膠化時(shí)間為1秒至60分鐘之間，優(yōu)選地為10秒至15分鐘；進(jìn)一步優(yōu)選地為1分鐘。凝膠化時(shí)間與多糖高分子的醛基化比例以及氨基糖苷類(lèi)抗生素分子結(jié)構(gòu)中的氨基數(shù)有關(guān)，醛基化比例越高，凝膠化時(shí)間越短；抗生素分子中氨基數(shù)越多，凝膠化時(shí)間也會(huì)縮短。

本發(fā)明還提出了一種由上述制備方法制備得到的天然多糖-氨基糖苷類(lèi)抗生素水凝膠，所述水凝膠由氨基糖苷類(lèi)抗生素通過(guò)席夫堿鍵與氧化的天然多糖高分子原位交聯(lián)，所得水凝膠呈現(xiàn)出明顯的微觀多孔結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明中，所述天然多糖-氨基糖苷類(lèi)抗生素水凝膠的機(jī)械強(qiáng)度可通過(guò)改變多糖高分子和氨基糖苷類(lèi)抗生素的濃度比例來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，也可以通過(guò)調(diào)節(jié)氨基糖苷類(lèi)抗生素藥物的含量來(lái)調(diào)節(jié)水凝膠的機(jī)械強(qiáng)度；所述水凝膠的存儲(chǔ)模量位于10帕至10000帕之間，優(yōu)選地為數(shù)十帕至數(shù)千帕之間，可用于制備多種劑型。

本發(fā)明中，所制得的天然多糖-氨基糖苷類(lèi)抗生素水凝膠具有良好的組織粘附性能，十分適合于在皮膚敷料等組織工程中進(jìn)行應(yīng)用。

本發(fā)明中，所制得的天然多糖-氨基糖苷類(lèi)抗生素水凝膠可對(duì)細(xì)菌增殖所產(chǎn)生的酸性環(huán)境做出響應(yīng)而降解，從而釋放出抗生素藥物，且釋放速率可通過(guò)改變氨基糖苷類(lèi)抗生素藥物在凝膠中的質(zhì)量百分比來(lái)調(diào)節(jié)，即，可以通過(guò)調(diào)節(jié)氨基糖苷類(lèi)抗生素藥物的含量來(lái)調(diào)節(jié)水凝膠的降解速率，也可通過(guò)調(diào)節(jié)氨基糖苷類(lèi)抗生素藥物的含量來(lái)調(diào)節(jié)藥物的釋放速率。氨基糖苷類(lèi)抗生素藥物的釋放半周期可調(diào)節(jié)為1小時(shí)至數(shù)月，適用于多種不同的給藥情況。

本發(fā)明中，所制得的天然多糖-氨基糖苷類(lèi)抗生素水凝膠抗菌譜廣泛，對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌、陰性菌等多種菌種均具有良好的抑菌作用。

本發(fā)明還提出了所述天然多糖-氨基糖苷類(lèi)抗生素水凝膠在制備抑制細(xì)菌感染的藥物中的應(yīng)用。

其中，所述細(xì)菌選自金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌。

本發(fā)明中，所制得的天然多糖-氨基糖苷類(lèi)抗生素水凝膠具有以下特點(diǎn)：(1)與傳統(tǒng)抗生素凝膠利用物理包埋裝載藥物的方式相比，本發(fā)明中氨基糖苷類(lèi)抗生素藥物分子能十分穩(wěn)定地交聯(lián)于凝膠網(wǎng)絡(luò)中，避免了藥物由于被動(dòng)擴(kuò)散導(dǎo)致的爆釋?zhuān)?2)形成該天然多糖-氨基糖苷類(lèi)抗生素水凝膠的席夫堿鍵具有酸敏感性，當(dāng)細(xì)菌生長(zhǎng)產(chǎn)生酸性環(huán)境，席夫堿鍵斷裂釋放出抗生素分子，實(shí)現(xiàn)了氨基糖苷類(lèi)抗生素藥物在細(xì)菌感染部位的按需釋放；(3)可通過(guò)調(diào)節(jié)凝膠中氨基糖苷抗生素藥物的質(zhì)量百分比來(lái)調(diào)節(jié)藥物分子的釋放速率以及凝膠的各種性能。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1中氧化右旋糖酐的合成路線。

圖2為實(shí)施例1中氧化右旋糖酐的氧化度滴定擬合曲線。

圖3：圖3A為實(shí)施例2中氧化右旋糖酐與部分氨基糖苷類(lèi)抗生素成膠圖((1)-(9)分別為不同氨基糖苷類(lèi)抗生素與氧化右旋糖酐形成的凝膠，從左至右依次為：奈替米星、異帕米星、核糖霉素、西索米星、安普霉素、阿米卡星、卡那霉素、妥布霉素、慶大霉素)；圖3B中，(10)～(12)分別為實(shí)施例2中氧化羧甲基纖維素、氧化海藻酸鈉、氧化硫酸軟骨素與阿米卡星交聯(lián)反應(yīng)形成的凝膠。

圖4為實(shí)施例2中天然多糖-阿米卡星水凝膠的掃描電鏡圖片。

圖5為實(shí)施例3中天然多糖-阿米卡星水凝膠的流變學(xué)性能圖。

圖6為實(shí)施例4中天然多糖-阿米卡星水凝膠的流變學(xué)性能圖。

圖7為實(shí)施例5中天然多糖-阿米卡星水凝膠的流變學(xué)性能圖。

圖8為實(shí)施例6中不同藥物含量的天然多糖-阿米卡星水凝膠的外觀形貌圖。

圖9為實(shí)施例7中天然多糖-1.18％阿米卡星水凝膠的降解曲線圖。

圖10為實(shí)施例8中天然多糖-2.32％阿米卡星水凝膠的降解曲線圖。

圖11為實(shí)施例9中天然多糖-1.43％阿米卡星水凝膠在pH 7.4緩沖溶液中阿米卡星的釋放曲線。

圖12為實(shí)施例10中海藻酸鈉/Ca²⁺-阿米卡星水凝膠在pH 7.4緩沖溶液中阿米卡星的釋放曲線。

圖13為實(shí)施例11中天然多糖-1.43％阿米卡星水凝膠在pH 5.0緩沖溶液中阿米卡星的釋放曲線。

圖14為實(shí)施例12中天然多糖-0.76％阿米卡星水凝膠在pH 5.0緩沖溶液中阿米卡星的釋放曲線。

圖15為實(shí)施例13中天然多糖-1.18％阿米卡星水凝膠在pH 5.0緩沖溶液中阿米卡星的釋放曲線。

圖16為實(shí)施例14中天然多糖-2.32％阿米卡星水凝膠在pH 5.0緩沖溶液中阿米卡星的釋放曲線。

圖17為實(shí)施例15中阿米卡星水凝膠、海藻酸鈉/Ca²⁺-阿米卡星凝膠、納米銀抗菌凝膠、四環(huán)素抗菌膠、紅霉素抗菌膠等對(duì)大腸桿菌的抑菌活性。

圖18為實(shí)施例16中阿米卡星水凝膠、海藻酸鈉/Ca²⁺-阿米卡星凝膠、納米銀抗菌凝膠、四環(huán)素抗菌膠、紅霉素抗菌膠等對(duì)表皮葡萄球菌的抑菌活性。

圖19為實(shí)施例17中阿米卡星水凝膠、海藻酸鈉/Ca²⁺-阿米卡星凝膠、納米銀抗菌凝膠、四環(huán)素抗菌膠、紅霉素抗菌膠等對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌活性。

圖20為實(shí)施例18中阿米卡星水凝膠、海藻酸鈉/Ca²⁺-阿米卡星凝膠、納米銀抗菌凝膠、四環(huán)素抗菌膠、紅霉素抗菌膠等對(duì)綠膿桿菌的抑菌活性。

圖21為實(shí)施例19中沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何處理，經(jīng)金黃色葡萄球菌感染三天的昆明鼠，以及感染部分皮膚的菌落數(shù)統(tǒng)計(jì)圖。

圖22為實(shí)施例20中注射了游離的阿米卡星藥物，經(jīng)金黃色葡萄球菌感染三天的昆明鼠，以及感染部分皮膚的菌落數(shù)統(tǒng)計(jì)圖。

圖23為實(shí)施例21中注射有海藻酸鈉/Ca²⁺-阿米卡星水凝膠，經(jīng)金黃色葡萄球菌感染三天的昆明鼠，以及感染部分皮膚的菌落數(shù)統(tǒng)計(jì)圖。

圖24為實(shí)施例22中注射有阿米卡星水凝膠，經(jīng)金黃色葡萄球菌感染三天的昆明鼠，以及感染部分皮膚的菌落數(shù)統(tǒng)計(jì)圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下具體實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的保護(hù)內(nèi)容不局限于以下實(shí)施例。在不背離發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的變化和優(yōu)點(diǎn)都被包括在本發(fā)明中，并且以所附的權(quán)利要求書(shū)為保護(hù)范圍。實(shí)施本發(fā)明的過(guò)程、條件、試劑、試驗(yàn)方法等，除以下專(zhuān)門(mén)提及的內(nèi)容之外，均為本領(lǐng)域的普遍知識(shí)和公知常識(shí)，本發(fā)明沒(méi)有特別限制內(nèi)容。

實(shí)施例1：多糖高分子的氧化

將1g右旋糖酐(Mw：45-60kDa)溶解在12.5mL去離子水中，逐滴加入8mL高碘酸鈉溶液(0.5M,107mg/mL)，避光攪拌反應(yīng)4h，加入1mL乙二醇，攪拌1h終止反應(yīng)，之后通過(guò)透析(截?cái)喾肿恿浚?500Da)對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行除雜，透析2天后凍干樣品，并配制成醛基化右旋糖酐溶液(80mg/mL)，冷藏待用。，氧化右旋糖酐的合成路線如圖1所示。

將1g羧甲基纖維素鈉(Mw：100kDa)溶解在70mL去離子水中，逐滴加入18mL高碘酸鈉溶液(0.5M,107mg/mL)，避光攪拌反應(yīng)4h，加入2mL乙二醇，攪拌1h終止反應(yīng)，之后通過(guò)透析(截?cái)喾肿恿浚?500Da)對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行除雜，透析2天后凍干樣品，配制成醛基化羧甲基纖維素鈉溶液(80mg/mL)，冷藏待用。

將1g海藻酸鈉(Mw：250kDa)溶解在50mL去離子水中，逐滴加入16mL高碘酸鈉溶液(0.5M,107mg/mL)，避光攪拌反應(yīng)4h，加入2mL乙二醇，攪拌1h終止反應(yīng)，之后通過(guò)透析(截?cái)喾肿恿浚?500Da)對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行除雜，透析2天后凍干樣品，配制成醛基化海藻酸鈉溶液(80mg/mL)，冷藏待用。

將1g硫酸軟骨素鈉(Mw：50kDa)溶解在15mL去離子水中，逐滴加入8mL高碘酸鈉溶液(0.5M,107mg/mL)，避光攪拌反應(yīng)4h，加入1mL乙二醇，攪拌1h終止反應(yīng)，之后通過(guò)透析(截?cái)喾肿恿浚?500Da)對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行除雜，透析2天后凍干樣品，配制成醛基化軟骨素鈉溶液(80mg/mL)，冷藏待用。

取約30mg凍干后的氧化右旋糖酐固體，溶解于3mL鹽酸羥胺/甲基橙溶液中，之后用0.1M的NaOH溶液進(jìn)行滴定，記錄對(duì)應(yīng)的pH值，繪制所消耗的NaOH體積與對(duì)應(yīng)pH值的相關(guān)曲線，并對(duì)該曲線進(jìn)行一次微分?jǐn)M合，得到的擬合曲線最高點(diǎn)即為滴定終點(diǎn)，進(jìn)而計(jì)算得出右旋糖酐的氧化比例。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：如圖2，根據(jù)滴定結(jié)果計(jì)算可得，右旋糖酐聚合物分子鏈中約有48％的羥基被氧化為醛基，即，醛基化比例為48％。以相同的方法可計(jì)算出其他幾種多糖高分子的醛基化比例，羧甲基纖維素鈉的氧化比例(醛基化比例)為35％，海藻酸鈉的氧化比例(醛基化比例)為58％，硫酸軟骨素的氧化比例(醛基化比例)為45％。后續(xù)實(shí)施例主要以氧化右旋糖酐為例進(jìn)行說(shuō)明。

實(shí)施例2：抗菌水凝膠的制備

該實(shí)施例(1)～(9)主要以氧化右旋糖酐為多糖高分子代表，對(duì)其與多種氨基糖苷類(lèi)抗生素藥物的交聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行觀察，如圖3A所示；(10)～(12)分別為氧化羧甲基纖維素、氧化海藻酸鈉、氧化硫酸軟骨素與阿米卡星的交聯(lián)反應(yīng)；如圖3B所示；結(jié)合圖3A及圖3B可得，氧化天然多糖高分子與氨基糖苷類(lèi)抗生素藥物均可形成透明均勻的水凝膠。相比而言，氧化海藻酸鈉與藥物形成水凝膠的時(shí)間較長(zhǎng)，可能是由于其較低的水溶性以及較高的黏度所造成。

(1)將150μL氧化右旋糖酐溶液(50mg/mL)，50μL奈替米星溶液(50mg/mL)混合，室溫下約2分鐘成膠。

(2)將150μL氧化右旋糖酐溶液(50mg/mL)，50μL異帕米星溶液(50mg/mL)混合，室溫下約1分鐘成膠。

(3)將150μL氧化右旋糖酐溶液(50mg/mL)，50μL核糖霉素溶液(50mg/mL)混合，室溫下約5分鐘成膠。

(4)將150L氧化右旋糖酐溶液(50mg/mL)，50μL西索米星溶液(50mg/mL)混合，室溫下約3分鐘成膠。

(5)將150μL氧化右旋糖酐溶液(50mg/mL)，50μL安普霉素溶液(50mg/mL)混合，室溫下約2分鐘成膠。

(6)將150μL氧化右旋糖酐溶液(50mg/mL)，50μL阿米卡星溶液(50mg/mL)混合，室溫下約1分鐘成膠。

(7)將150μL氧化右旋糖酐溶液(50mg/mL)，50μL卡那霉素溶液(50mg/mL)混合，室溫下約50秒成膠。

(8)將150μL氧化右旋糖酐溶液(50mg/mL)，50μL妥布霉素溶液(50mg/mL)混合，室溫下約40秒成膠。

(9)將150μL氧化右旋糖酐溶液(50mg/mL)，50μL慶大霉素溶液(50mg/mL)混合，室溫下約20秒成膠。

(10)將150μL氧化羧甲基纖維素溶液(50mg/mL)，50μL阿米卡星溶液(50mg/mL)混合，室溫下約50秒成膠。

(11)將150μL氧化海藻酸鈉溶液(80mg/mL)，50μL阿米卡星溶液(50mg/mL)混合，室溫下約10分鐘成膠。

(12)將150μL氧化硫酸軟骨素溶液(80mg/mL)，50μL阿米卡星溶液(50mg/mL)混合，室溫下約2分鐘成膠。

將本實(shí)施例中右旋糖酐與阿米卡星所形成的凝膠采取掃描電子顯微鏡對(duì)其截面進(jìn)行觀測(cè)，所得的微觀結(jié)構(gòu)如圖4所示。其明顯的多孔結(jié)構(gòu)證明右旋糖酐與阿米卡星確實(shí)形成了水凝膠。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，右旋糖酐等多糖高分子經(jīng)氧化使得分子結(jié)構(gòu)中含有醛基后，可與氨基糖苷類(lèi)抗生素藥物發(fā)生高效的交聯(lián)反應(yīng)形成水凝膠。

在后續(xù)實(shí)施例中，主要以氧化右旋糖酐-阿米卡星水凝膠為例來(lái)說(shuō)明其在凝膠的形貌、成膠時(shí)間、機(jī)械強(qiáng)度、藥物釋放、抗菌活性等方面的效果。

實(shí)施例3：0.71％阿米卡星水凝膠(0.71％為阿米卡星含藥量(占水凝膠總質(zhì)量的百分含量))的凝膠時(shí)間及機(jī)械性能測(cè)定

制備阿米卡星含量為0.71％的氧化右旋糖酐-阿米卡星水凝膠：將170μL氧化右旋糖酐溶液(50mg/mL，48％氧化度)與30μL阿米卡星溶液(50mg/mL)混合，大約90s可形成凝膠。

機(jī)械性能的測(cè)試：采取多功能流變儀對(duì)該阿米卡星含量為0.71％的水凝膠進(jìn)行機(jī)械性能的測(cè)試。具體方法是：850μL氧化右旋糖酐溶液(50mg/mL，48％氧化度)與150μL阿米卡星溶液(50mg/mL)混合，之后立即轉(zhuǎn)移到37℃的流變儀平板上，進(jìn)行時(shí)間相關(guān)的模量測(cè)試(流變儀型號(hào)為ARES-G2，TA儀器公司，應(yīng)變率為1％，頻率為1Hz)。如圖5所示，所得凝膠的存儲(chǔ)模量大約為80Pa左右。

實(shí)施例4：1.43％阿米卡星水凝膠(1.43％阿米卡星含藥量)的凝膠時(shí)間及機(jī)械性能測(cè)定

制備阿米卡星含量為1.43％的氧化右旋糖酐-阿米卡星水凝膠：將140μL氧化右旋糖酐溶液(50mg/mL，48％氧化度)與60μL阿米卡星溶液(50mg/mL)混合，大約60s可形成凝膠。

機(jī)械性能的測(cè)試：采取多功能流變儀對(duì)該阿米卡星含量為1.43％的水凝膠進(jìn)行機(jī)械性能的測(cè)試。具體方法是：750μL氧化右旋糖酐溶液(50mg/mL，48％氧化度)與250μL阿米卡星溶液(50mg/mL)混合，之后立即轉(zhuǎn)移到37℃的流變儀平板上，進(jìn)行時(shí)間相關(guān)的模量測(cè)試(流變儀型號(hào)為ARES-G2，TA儀器公司，應(yīng)變率為1％，頻率為1Hz)。如圖6所示，所得凝膠的存儲(chǔ)模量大約為550Pa左右。

實(shí)施例5：2.41％阿米卡星水凝膠(2.41％阿米卡星含藥量)的凝膠時(shí)間及機(jī)械性能測(cè)定

制備阿米卡星含量為2.41％的氧化右旋糖酐-阿米卡星水凝膠：將120μL氧化右旋糖酐溶液(50mg/mL，48％氧化度)與80μL阿米卡星溶液(50mg/mL)混合，大約40s可形成凝膠。

機(jī)械性能的測(cè)試：采取多功能流變儀對(duì)該阿米卡星含量為2.41％的水凝膠進(jìn)行機(jī)械性能的測(cè)試。具體方法是：600μL氧化右旋糖酐溶液(50mg/mL，48％氧化度)與400μL阿米卡星溶液(50mg/mL)混合，之后立即轉(zhuǎn)移到37℃的流變儀平板上，進(jìn)行時(shí)間相關(guān)的模量測(cè)試(流變儀型號(hào)為ARES-G2，TA儀器公司，應(yīng)變率為1％，頻率為1Hz)。如圖7所示，所得凝膠的存儲(chǔ)模量大約為2800Pa左右。

由實(shí)施例3-5的結(jié)果可知，氧化右旋糖酐與阿米卡星形成水凝膠的時(shí)間隨著阿米卡星的含量增高而逐漸縮短，且存儲(chǔ)模量隨著含藥量的增加而上升，在數(shù)十帕至數(shù)千帕之間。

實(shí)施例6：阿米卡星含量對(duì)凝膠形貌的影響

制備阿米卡星含量為0.71％的氧化右旋糖酐-阿米卡星水凝膠：將170μL氧化右旋糖酐溶液(50mg/mL，48％氧化度)與30μL阿米卡星溶液(50mg/mL)混合，所得凝膠呈透明狀。

制備阿米卡星含量為1.43％的氧化右旋糖酐-阿米卡星水凝膠：將140μL氧化右旋糖酐溶液(50mg/mL，48％氧化度)與60μL阿米卡星溶液(50mg/mL)混合，所得凝膠呈半透明狀。

制備阿米卡星含量為2.41％的氧化右旋糖酐-阿米卡星水凝膠：將120μL氧化右旋糖酐溶液(50mg/mL，48％氧化度)與80μL阿米卡星溶液(50mg/mL)混合，所得凝膠呈白色不透明狀。

三種含量的阿米卡星水凝膠的形貌如圖8所示。

實(shí)施例7：1.18％阿米卡星水凝膠在pH 5.0緩沖液中的降解行為

研究藥物含量為1.18％的氧化右旋糖酐-阿米卡星水凝膠的降解行為。具體方法是：將150μL右旋糖酐溶液(60mg/mL)，50μL阿米卡星溶液(50mg/mL)混合得到抗菌水凝膠。在瓶中加入pH 5.0的磷酸鹽緩沖溶液(PBS，0.1M)1mL，分別在特定時(shí)間點(diǎn)用移液器收集瓶中的溶液，持續(xù)時(shí)間為24小時(shí)，之后將收集得到的溶液凍干稱(chēng)重，繪制該水凝膠隨著時(shí)間的降解曲線。

如圖9所示，1.18％阿米卡星水凝膠在24小時(shí)內(nèi)大約降解了50％左右。

實(shí)施例8：2.32％阿米卡星水凝膠在pH 5.0緩沖液中的降解行為

研究藥物含量為2.32％的氧化右旋糖酐-阿米卡星水凝膠的降解行為。具體方法是：將150μL右旋糖酐溶液(70mg/mL)，50μL阿米卡星溶液(100mg/mL)混合得到抗菌水凝膠。在瓶中加入pH 5.0的磷酸鹽緩沖溶液(PBS，0.1M)1mL，分別在特定時(shí)間點(diǎn)用移液器收集瓶中的溶液，持續(xù)時(shí)間為24小時(shí)，之后將收集得到的溶液凍干稱(chēng)重，繪制該水凝膠隨著時(shí)間的降解曲線。

如圖10所示，2.32％阿米卡星水凝膠在24小時(shí)內(nèi)大約降解了10％左右。

綜合圖9、圖10可得，阿米卡星水凝膠的降解行為可通過(guò)其藥物含量來(lái)調(diào)節(jié)，隨著藥物含量的增加，凝膠的降解速率減慢。

實(shí)施例9：1.43％阿米卡星水凝膠在pH 7.4緩沖液中對(duì)阿米卡星的釋放行為

研究阿米卡星凝膠在pH 7.4緩沖液中對(duì)阿米卡星的控制釋放行為。具體方法是：將140μL氧化右旋糖酐溶液(50mg/mL)，60μL阿米卡星溶液(50mg/mL)混合制得阿米卡星含量為1.43％的水凝膠。在瓶中加入pH 7.4的磷酸鹽緩沖溶液(PBS，0.1M)2mL，每隔一小時(shí)從瓶中取樣300μL，同時(shí)補(bǔ)充300μL對(duì)應(yīng)的空白磷酸緩沖液(pH 7.4)以保持體積恒定。

采取鄰苯二甲醛對(duì)收集到的樣品進(jìn)行衍生化，536mg的鄰苯二甲醛(OPA)，20mL甲醇，2.8mL巰基乙酸，pH 10.5的硼酸緩沖液77.2mL混合得到衍生化OPA試劑，每個(gè)釋放樣品中加入600μL進(jìn)行衍生化，20分鐘后對(duì)樣品在波長(zhǎng)為333nm處的紫外吸收進(jìn)行檢測(cè)分析，得到該抗生素水凝膠對(duì)抗生素藥物的控釋行為。如圖11所示，所檢測(cè)的阿米卡星在pH 7.4的緩沖液中對(duì)抗生素藥物的釋放非常緩慢，24小時(shí)內(nèi)僅釋放了10％左右的藥物。

實(shí)施例10：海藻酸鈉/Ca²⁺-1.43％阿米卡星水凝膠在pH 7.4緩沖液中對(duì)阿米卡星的釋放行為

將4.5mg CaCO₃和7.5mg葡萄糖內(nèi)脂溶于1mL水中配置成懸浮液，取100μL與100μL海藻酸鈉溶液(15mg/mL)等體積混合，同時(shí)加入3mg阿米卡星(與1.43％阿米卡星水凝膠中的阿米卡星含量相同)，約20分鐘成膠，加入pH 7.4的磷酸鹽緩沖溶液(PBS，0.1M)2mL，每隔一小時(shí)從瓶中取樣300μL，同時(shí)補(bǔ)充300μL對(duì)應(yīng)的空白磷酸緩沖液(pH 7.4)以保持體積恒定。

采取鄰苯二甲醛對(duì)收集到的樣品進(jìn)行衍生化，536mg的鄰苯二甲醛(OPA)，20mL甲醇，2.8mL巰基乙酸，pH 10.5的硼酸緩沖液77.2mL混合得到衍生化OPA試劑，每個(gè)釋放樣品中加入600μL進(jìn)行衍生化，20分鐘后對(duì)樣品在波長(zhǎng)為333nm處的紫外吸收進(jìn)行檢測(cè)分析，得到該抗菌凝膠的體外藥物控釋行為。

如圖12所示，所述海藻酸鈉/Ca²⁺-阿米卡星凝膠是通過(guò)物理包裹來(lái)裝載阿米卡星的，藥物呈現(xiàn)出非?？焖俚臄U(kuò)散釋放，24小時(shí)內(nèi)幾乎釋放完全。

實(shí)施例11：1.43％阿米卡星水凝膠在pH 5.0緩沖液中對(duì)阿米卡星的釋放行為

研究阿米卡星凝膠在pH 5.0緩沖液中對(duì)藥物的控制釋放行為。將140μL氧化右旋糖酐溶液(50mg/mL)，60μL阿米卡星溶液(50mg/mL)混合得到阿米卡星含量為1.43％的凝膠，加入pH 5.0的磷酸鹽緩沖溶液(PBS，0.1M)2mL，每隔一小時(shí)從瓶中取樣300μL，同時(shí)補(bǔ)充300μL對(duì)應(yīng)的空白磷酸緩沖液(pH 5.0)以保持體積恒定。

采取鄰苯二甲醛對(duì)收集到的樣品進(jìn)行衍生化，536mg的鄰苯二甲醛(OPA)，20mL甲醇，2.8mL巰基乙酸，pH 10.5的硼酸緩沖液77.2mL混合得到衍生化OPA試劑，每個(gè)釋放樣品中加入600μL進(jìn)行衍生化，20分鐘后對(duì)樣品在波長(zhǎng)為333nm處的紫外吸收進(jìn)行檢測(cè)分析，得到該類(lèi)抗菌凝膠的體外藥物控釋行為。

如圖13所示，所檢測(cè)的1.43％阿米卡星水凝膠在pH 5.0的緩沖液中對(duì)抗生素阿米卡星的釋放速率大于在pH 7.4緩沖液中的釋放速率。大約24小時(shí)內(nèi)釋放了30％左右的藥物。

綜合圖11、圖12、圖13可得，與物理包裹藥物的水凝膠在生理?xiàng)l件下即大量釋放藥物不同，本發(fā)明的阿米卡星水凝膠在正常生理環(huán)境下不釋放藥物，然而會(huì)對(duì)酸性環(huán)境做出響應(yīng)，構(gòu)成凝膠網(wǎng)絡(luò)的席夫堿鍵斷裂進(jìn)而釋放出抗生素，可實(shí)現(xiàn)對(duì)抗生素藥物的按需釋放。

實(shí)施例12：0.76％阿米卡星水凝膠(阿米卡星含量為0.76％)對(duì)藥物的控釋行為

研究阿米卡星水凝膠中阿米卡星含量對(duì)其控制釋放能力的影響。具體方法是：將160μL右旋糖酐溶液(50mg/mL)，40μL阿米卡星溶液(40mg/mL)混合得到藥物含量為0.76％的阿米卡星水凝膠。在瓶中加入pH 5.0的磷酸鹽緩沖溶液(PBS，0.1M)2mL，每隔一小時(shí)從瓶中取樣300μL，同時(shí)補(bǔ)充300μL對(duì)應(yīng)的空白磷酸緩沖液(pH 5.0)以保持體積恒定，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中制備三份平行樣以減小操作誤差。

采取鄰苯二甲醛對(duì)收集到的樣品進(jìn)行衍生化，536mg的鄰苯二甲醛(OPA)，20mL甲醇，2.8mL巰基乙酸，pH 10.5的硼酸緩沖液77.2mL混合得到衍生化OPA試劑，每個(gè)釋放樣品中加入600μL進(jìn)行衍生化，20分鐘后對(duì)樣品在波長(zhǎng)為333nm處的紫外吸收進(jìn)行檢測(cè)分析，得到該抗菌凝膠的體外藥物控釋行為。

如圖14所示，該實(shí)施例中0.76％阿米卡星水凝膠大約在兩天內(nèi)釋放了90％藥物。

實(shí)施例13：1.18％阿米卡星水凝膠(阿米卡星含量為1.18％)對(duì)藥物的控釋行為

研究1.18％阿米卡星水凝膠中阿米卡星的釋放行為。具體方法是：將150μL右旋糖酐溶液(60mg/mL)，50μL阿米卡星溶液(50mg/mL)混合得到抗菌水凝膠。在瓶中加入pH 5.0的磷酸鹽緩沖溶液(PBS，0.1M)2mL，每隔一小時(shí)從瓶中取樣300μL，同時(shí)補(bǔ)充300μL對(duì)應(yīng)的空白磷酸緩沖液(pH 5.0)以保持體積恒定，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中制備三份平行樣以減小操作誤差。

采取鄰苯二甲醛對(duì)收集到的樣品進(jìn)行衍生化，536mg的鄰苯二甲醛(OPA)，20mL甲醇，2.8mL巰基乙酸，pH 10.5的硼酸緩沖液77.2mL混合得到衍生化OPA試劑，每個(gè)釋放樣品中加入600μL進(jìn)行衍生化，20分鐘后對(duì)樣品在波長(zhǎng)為333nm處的紫外吸收進(jìn)行檢測(cè)分析，得到該抗菌凝膠的體外藥物控釋行為。

如圖15所示，該實(shí)施例中1.18％阿米卡星水凝膠大約在一個(gè)月內(nèi)釋放了85％的藥物。

實(shí)施例14：2.32％阿米卡星水凝膠(阿米卡星含量為2.32％)對(duì)藥物的控釋行為

將150μL右旋糖酐溶液(70mg/mL)，50μL阿米卡星溶液(100mg/mL)混合得到抗菌水凝膠。在瓶中加入pH 5.0的磷酸鹽緩沖溶液(PBS，0.1M)2mL，每隔一小時(shí)從瓶中取樣300μL，同時(shí)補(bǔ)充300μL對(duì)應(yīng)的空白磷酸緩沖液(pH 5.0)以保持體積恒定，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中制備三份平行樣以減小操作誤差。

采取鄰苯二甲醛對(duì)收集到的樣品進(jìn)行衍生化，536mg的鄰苯二甲醛(OPA)，20mL甲醇，2.8mL巰基乙酸，pH 10.5的硼酸緩沖液77.2mL混合得到衍生化OPA試劑，每個(gè)釋放樣品中加入600μL進(jìn)行衍生化，20分鐘后對(duì)樣品在波長(zhǎng)為333nm處的紫外吸收進(jìn)行檢測(cè)分析，得到該抗菌凝膠的體外藥物控釋行為。

如圖16所示，該實(shí)施例中2.32％阿米卡星水凝膠在一個(gè)月內(nèi)僅釋放了30％左右的藥物。

由圖14、圖15、圖16可得，該抗菌凝膠對(duì)藥物的控釋能力與抗菌藥物的含量有關(guān)，當(dāng)含藥量為0.76％時(shí)，所得到的抗菌膠較軟且透明，交聯(lián)程度低，藥物釋放快，在兩天內(nèi)釋放出90％的藥物。升高藥物含量提高凝膠的交聯(lián)度，隨之凝膠的強(qiáng)度也就增加，藥物的釋放速度則降低。1.18％的凝膠在一周內(nèi)大致釋放出33％的藥物，2.32％的凝膠在一個(gè)月內(nèi)只釋放出30％左右的藥物?？筛鶕?jù)這一特點(diǎn)制備不同藥物含量的凝膠，以符合臨床上不同用藥需求的患者。

實(shí)施例15：阿米卡星水凝膠對(duì)大腸桿菌的體外抑菌效果

研究所制備得到的阿米卡星凝膠對(duì)大腸桿菌的體外抑菌效果。具體方法是：在96孔板中分別加入70μL的阿米卡星水凝膠(阿米卡星含量分別為1.08％、1.43％、1.84％、2.80％)，70μL的海藻酸鈉/Ca²⁺-阿米卡星凝膠，70μL的醛基化右旋糖酐-PEI凝膠，70μL的納米銀抗菌膠，70μL的紅霉素藥膏，70μL的四環(huán)素藥膏。每個(gè)孔中加入100μL大腸桿菌的LB溶液(10⁴CFU/mL)，在37℃，200rpm下孵育24h，檢測(cè)細(xì)菌密度。另在孔中不加任何抑菌材料，檢測(cè)其在24h后的細(xì)菌密度，用作對(duì)照。

如圖17所示，經(jīng)阿米卡星凝膠處理24小時(shí)后的大腸桿菌存活率呈現(xiàn)出顯著降低，其中藥物含量為2.80％的阿米卡星水凝膠的抑菌效率達(dá)到99％以上，總體抑菌效果明顯均優(yōu)于其他抗菌凝膠。

實(shí)施例16：阿米卡星水凝膠對(duì)表皮葡萄球菌的體外抑菌效果

研究所制備得到的阿米卡星凝膠對(duì)表皮葡萄球菌的體外抑菌效果。具體方法是：在96孔板中分別加入70μL的阿米卡星水凝膠(阿米卡星含量分別為1.08％、1.43％、1.84％、2.80％)，70μL的海藻酸鈉/Ca²⁺-阿米卡星凝膠，70μL的醛基化右旋糖酐-PEI凝膠，70μL的納米銀抗菌膠，70μL的紅霉素藥膏，70μL的四環(huán)素藥膏。每個(gè)孔中加入100μL表皮葡萄球菌的TSB溶液(10⁴CFU/mL)，在37℃，200rpm下孵育24h，檢測(cè)細(xì)菌密度。另在孔中不加任何抑菌材料，檢測(cè)其在24h后的細(xì)菌密度，用作對(duì)照。

如圖18所示,經(jīng)阿米卡星水凝膠處理24小時(shí)后的表皮葡萄球菌存活率呈現(xiàn)出顯著降低，其中藥物含量為2.80％的阿米卡星水凝膠的抑菌效率達(dá)到99％以上，總體抑菌效果明顯均優(yōu)于其他抗菌凝膠。

實(shí)施例17：阿米卡星水凝膠對(duì)金黃色葡萄球菌的體外抑菌效果

研究所制備得到的阿米卡星水凝膠對(duì)金黃色葡萄球菌的體外抑菌效果。具體方法是：在96孔板中分別加入70μL的阿米卡星水凝膠(阿米卡星含量分別為1.08％、1.43％、1.84％、2.80％),70μL的海藻酸鈉/Ca²⁺-阿米卡星凝膠，70μL的醛基化右旋糖酐-PEI凝膠，70μL的納米銀抗菌膠，70μL的紅霉素藥膏，70μL的四環(huán)素藥膏。每個(gè)孔中加入100μL金黃色葡萄球菌的TSB溶液(10⁴CFU/mL)，在37℃，200rpm下孵育24h，檢測(cè)細(xì)菌密度。另在孔中不加任何抑菌材料，檢測(cè)其在24h后的細(xì)菌密度，用作對(duì)照。

如圖19所示，經(jīng)阿米卡星水凝膠處理24小時(shí)后的金黃色葡萄球菌存活率呈現(xiàn)出顯著降低，其中藥物含量為1.43％的阿米卡星凝膠的抑菌效率達(dá)到99％以上，總體抑菌效果明顯均優(yōu)于其他抗菌凝膠。

實(shí)施例18：阿米卡星水凝膠對(duì)綠膿桿菌的體外抑菌效果

研究所制備得到的阿米卡星凝膠對(duì)綠膿桿菌的體外抑菌效果。具體方法是：在96孔板中分別加入70μL的阿米卡星水凝膠(阿米卡星含量分別為1.08％、1.43％、1.84％、2.80％),70μL的海藻酸鈉/Ca²⁺-阿米卡星凝膠，70μL的醛基化右旋糖酐-PEI凝膠，70μL的納米銀抗菌膠，70μL的紅霉素藥膏，70μL的四環(huán)素藥膏。每個(gè)孔中加入100μL綠膿桿菌的TSB溶液(10⁴CFU/m)，在37℃，200rpm下孵育24h，檢測(cè)細(xì)菌密度。另在孔中不加任何抑菌材料，檢測(cè)其在24h后的細(xì)菌密度，用作對(duì)照。

如圖20所示，經(jīng)阿米卡星水凝膠處理24小時(shí)后的綠膿桿菌存活率呈現(xiàn)出顯著降低，其中藥物含量為1.84％的阿米卡星凝膠的抑菌效率達(dá)到99％以上，總體抑菌效果明顯均優(yōu)于其他抗菌凝膠。

結(jié)合以上對(duì)四種不同菌株的體外抑菌效果可知，不同藥物含量的阿米卡星水凝膠均顯示了良好的抗菌及殺菌效果，無(wú)論是對(duì)于革蘭氏陽(yáng)性菌抑或是革蘭氏陰性菌，以及致病菌或者是非致病菌，細(xì)菌抑制率都可達(dá)到99％左右。相比而言，其他的抗菌凝膠則未顯示出如此高效的抑菌效果，并且抑菌能力存在一定的局限性，廣譜性欠佳。由此可以得出，由氧化右旋糖酐與氨基糖苷抗生素交聯(lián)所得的抗菌水凝膠具有非常廣譜的抗菌性，且抑菌效果顯著。

實(shí)施例19：金黃色葡萄球菌對(duì)昆明鼠的皮膚感染評(píng)估

該組昆明鼠麻醉后背部剃毛，不在體內(nèi)注射任何抗菌材料，直接在背部注射70μL 10⁸CFU/mL的金黃色葡萄球菌。三天后觀察昆明鼠注射細(xì)菌部位的感染情況，并且取下感染部位的皮膚通過(guò)點(diǎn)板方法計(jì)算細(xì)菌菌落數(shù)。

如圖21所示，沒(méi)經(jīng)過(guò)任何抗菌材料處理的昆明鼠的感染部位皮膚發(fā)生了嚴(yán)重潰爛，單位體積的菌落數(shù)為9.8×10⁹CFU/mL，皮膚外觀顯示存在嚴(yán)重的感染情況。

實(shí)施例20：游離阿米卡星藥物的體內(nèi)抑菌效果評(píng)價(jià)

研究游離阿米卡星藥物(給藥量與1.43％阿米卡星水凝膠相同)在體內(nèi)的抑菌效果。具體方法：將8周的昆明鼠麻醉后背部剃毛，對(duì)昆明鼠尾靜脈注射游離的阿米卡星溶液，隨后在背部注射70μL 10⁸CFU/mL的金黃色葡萄球菌。三天后觀察昆明鼠注射細(xì)菌部位的感染情況，并且取下感染部位的皮膚通過(guò)點(diǎn)板方法計(jì)算細(xì)菌菌落數(shù)。

如圖22所示，注射了游離阿米卡星的老鼠的感染部位皮膚有部分潰爛，單位體積皮膚的菌落數(shù)為4.7×10⁹CFU/mL，皮膚外觀顯示存在一定程度的感染情況。

實(shí)施例21：海藻酸鈉/Ca²⁺-阿米卡星水凝膠的體內(nèi)抑菌效果評(píng)價(jià)

研究海藻酸鈉/Ca²⁺-阿米卡星水凝膠(抗生素含量與含1.43％阿米卡星的氧化右旋糖酐-阿米卡星水凝膠相同)在體內(nèi)的抑菌效果。具體方法：將8周的昆明鼠麻醉后背部剃毛，在老鼠背部皮下注射海藻酸鈉/Ca²⁺-阿米卡星水凝膠(100μL)，隨后注射70μL 10⁸CFU/mL的金黃色葡萄球菌。三天后觀察昆明鼠注射細(xì)菌部位的感染情況，并且取下感染部位的皮膚通過(guò)點(diǎn)板方法計(jì)算細(xì)菌菌落數(shù)。

如圖23所示，注射有海藻酸鈉/Ca²⁺-阿米卡星水凝膠的老鼠感染部位的皮膚有部分潰爛，單位體積皮膚的菌落數(shù)為6.8×10⁹CFU/mL，皮膚外觀也顯示存在一定程度的感染情況。

實(shí)施例22：阿米卡星水凝膠的體內(nèi)抑菌效果評(píng)價(jià)

研究所制備得到的阿米卡星水凝膠(藥物含量為1.43％)在體內(nèi)的抑菌效果。具體方法：將8周的昆明鼠麻醉后背部剃毛，在老鼠背部皮下注射阿米卡星抗菌水凝膠(阿米卡星含量1.43％，100μL)，隨后注射70μL 10⁸CFU/mL的金黃色葡萄球菌。三天后觀察昆明鼠注射細(xì)菌部位的感染情況，并且取下感染部位的皮膚通過(guò)點(diǎn)板方法計(jì)算細(xì)菌菌落數(shù)。

如圖24所示，注射有阿米卡星水凝膠的老鼠感染部位的皮膚基本完好，單位體積皮膚的菌落數(shù)為1.5×10⁸CFU/mL，皮膚外觀也顯示并不存在嚴(yán)重的感染情況。

綜合圖21、圖22、圖23、圖24可以得到，金黃色葡萄球菌的感染性很強(qiáng)，如不采取任何抗菌措施，可造成小鼠皮膚的嚴(yán)重潰爛。游離的阿米卡星具有一定的抗菌效果，但是由于游離的小分子藥物在體內(nèi)代謝快，在感染部位的富集能力弱，因而治療效果欠佳。實(shí)施例21中，包裹在海藻酸鈉凝膠中的阿米卡星是以被動(dòng)擴(kuò)散的形式進(jìn)行釋放的，藥物也會(huì)在短期內(nèi)隨著體液的循環(huán)而被代謝清除，所以也只能在一定程度上減輕細(xì)菌感染程度。相比之下，實(shí)施例22中由氧化右旋糖酐與阿米卡星交聯(lián)所得的水凝膠的抑菌效果則遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于經(jīng)游離阿米卡星或者是物理包裹阿米卡星的凝膠處理的抑菌效果，這是由于阿米卡星被穩(wěn)定交聯(lián)在凝膠中，在細(xì)菌感染部位通過(guò)酸性環(huán)境的刺激逐漸降解，釋放出阿米卡星繼而殺菌，藥物穩(wěn)定持續(xù)的釋放會(huì)保證在感染部位持續(xù)有效的殺菌濃度，從而表現(xiàn)出長(zhǎng)程、高效的殺菌效果。

上述實(shí)施例只是為了說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡是根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的實(shí)質(zhì)所做出的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。