[发明专利]对溶菌酶有高效吸附和可控缓释的纳米羟基磷灰石及制备

说明书

技术领域

本发明属于生物工程材料技术领域，涉及一种用于对溶菌酶吸附和缓释的纳米羟基磷灰石材料及其制备方法。

背景技术

溶菌酶(Lysozyme，LSZ)是一种由129个氨基酸构成的碱性球蛋白，能破坏细菌胞壁和杀灭细菌，因而具有抗菌、抗病毒并加快组织恢复等作用。在食品工业、生物工程及医学等领域有着广泛的应用，如食物的防腐保鲜、提取菌体内活性物质的工具酶、龋齿的预防等。龋齿的发生与齿质、糖和病原菌三种因子的相互作用有关。因此，有效消除口腔中各种病原菌的存在是预防龋齿的有效措施。过去常用溶菌酶制备的口腔药片或漱口液来有效预防龋齿，但该产品中游离状态的酶对热、强酸、强碱、高离子强度、有机溶剂等稳定性较差，易失活，纯化困难，不能重复使用。为了克服这些问题，自20世纪60年代起，人们就致力于采用化学或物理的手段，将其束缚或固定在一定的载体上发挥作用，但如何实现溶菌酶的缓释可控及载体的同步降解一直是限制其应用领域的重要问题。

羟基磷灰石(Hydroxyapatite，HA)是常见的一种生物活性材料，与其它生物材料显著不同之处在于它具有与人体骨骼和牙齿相同的无机矿物成分，并且物理和化学性质稳定。有关纳米羟基磷灰石(n-HA)应用于硬组织修复的研究已经相当广泛，由于羟基磷灰石晶面规则的立体化学结构，可以分辨出被吸附在分子表面上原子几何排列的微小差别，因此对DNA、核苷酸、多肽以及多种蛋白质有很好的选择吸附性能。同时HA无毒，生物相容性好，多孔性质结构易于在体内降解，适合做药物载体。同时，载药纳米羟基磷灰石具有粘附性，粒径小，可以延长药物在局部组织或部位的滞留时间，增加药物的接触面积，提高药物的吸收和生物利用度。

近年来有关纳米羟基磷灰石作为药物载体的报道日益增多。如中国专利(2006，公开号：CN1791424)公开了一种含有人体生长激素的药物缓释剂及其制备法，其载体为掺锌多孔羟基磷灰石，可最大吸附20％的药物。为了避免药物初期的爆发性释放，在缓释剂中添加了氯化锌。锌虽然是生物体必需的微量元素，但氯化锌却是一种毒性很强的物质，因此当该缓释剂在自行降解的过程中就会在体液中产生氯化锌毒性物质，造成对生物体的伤害，因而也限制了其在生物工程领域中的应用，例如不适合负载碱性蛋白。中国专利(2006，公开号：CN1799643)公开了生物医用缓释金属离子的磷酸钙复合粉末及其制备方法。磷酸钙作为负载并缓释金属离子的载体材料，但其在制备过程中的烧结工艺，使得它的结晶度较高而降解和吸收能力不够理想。目前应用于负载溶菌酶的载体均为各类有机物质，比如中国专利(2003，公开号：CN1413574)公开了一种溶菌酶防晒美白霜，其载体为甲氧基肉桂酸辛酯等多种有机物质，虽然有机类物质可在体内水解消失而成为溶菌酶的理想载体，但溶菌酶水溶性高，使用有机物质作为载体时，无法避免在投药初期产生过多释放的情况，因而在生物医学工程领域中的应用受到限制。

基于上述事实，提出一种无毒、生物相容性好、表面活性高，对溶菌酶具有高效吸附性能的纳米羟基磷灰石材料具有积极意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备方法简单、吸附性能高且缓释可控的纳米羟基磷灰石材料及其制备方法，这种材料可以作为溶菌酶制剂在龋齿防护等医学领域应用中的固相载体，提供缓释性能，可用于疾病防护和治疗。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：采用化学共沉淀法制备羟基磷灰石纳米粉体(n-HA)。配置合适pH值的缓冲溶液，将一系列不同浓度的溶菌酶溶液按照一定的固液比加入n-HA进行搅拌吸附后过滤，室温下真空干燥得到载有溶菌酶的磷灰石粉末，根据不同应用场合的需要，将其置于一定温度和pH值的缓冲溶液中进行解吸缓释。

本发明提供的具有高效吸附和可控缓释性能的羟基磷灰石的制备及其性能实施包括以下步骤：

(1)弱结晶性羟基磷灰石的制备：按照一定的Ca/P摩尔比(1.6～1.7)配制一定浓度的氢氧化钙、碳酸钙或醋酸钙的含钙化合物和磷酸二氢铵、磷酸或磷酸氢钙的含磷化合物溶液，完全混合后加入乙醇、聚乙二醇或异丙醇的醇类分散剂继续搅拌反应一段时间20～60min，将生成的悬浊液在25～60℃进行搅拌或陈化20～26h进行后续处理，过滤洗涤至溶液呈中性，所得滤饼在80℃烘箱隔夜干燥后碾磨成粉，制得所需纳米羟基磷灰石材料；