碘/环糊精金属有机骨架复合物及其制备方法与应用与流程

1.本发明涉及药学生物材料领域，更具体地涉及一种碘/环糊精金属有机骨架复合物及其制备方法与应用。


背景技术：

2.碘是一种具有强氧化性、高反应活性和亲生物性等特点的物质，具备杀灭病原菌的特点。碘能有效杀灭细菌、真菌、病毒和阿米巴原虫等微生物。其杀菌机理是卤化微生物菌体蛋白质，使菌体蛋白和酶受到破坏，从而导致微生物生理代谢功能发生障碍而死亡。碘作为杀菌消毒剂已经在临床、卫生、环境保护、农牧养殖业以及日常生活中得到了广泛的应用。然而碘存在极易挥发、水中溶解性差、有刺激性气味、着色能力强等的问题。
3.目前碘的产品以液体制剂为主，如碘酊、聚维酮碘等；也有西地碘含片用于口腔溃疡、慢性咽炎和牙龈炎、牙周炎。但是对于特殊场景，野外、战伤等，采用碘的喷粉剂更快速、便捷，且携带方便；对于有特定颗粒粒径需求形式的碘，如用于呼吸道给药，准确控制碘的粒径非常重要。然而，目前没有可供粉末直接吸入的碘制剂产品和研究报道。
4.金属有机骨架(metal-organic frameworks，mof)将有机配体以配位方式与无机中心(金属离子或离子簇)连接，形成无限延伸的立体网状结构晶体，对目标分子具有超高负载能力。mof的最大特点是具有超高孔隙率和巨大比表面积，内部孔道结构灵活多变、且形态规则、粒径尺寸范围广，能为多种药物分子提供可靠的吸附存储空间。
5.目前已有文献报道了关于mof载碘的研究，主要针对放射性碘的吸附。
6.环糊精-金属有机骨架是一种绿色的材料，利用环糊精在水溶液中能与第一、二主族金属离子以一种有机配位的方式形成一种新的晶体，这种晶体具有多孔、表面积大、储存气体等特点。这种绿色、多孔材料能够吸附一些不稳定的药物，其巨大的空腔能够对药物起到保护作用，尤其是以环糊精和钾离子配位形成的钾-环糊精-金属有机骨架，安全可食用、生物相容性高。环糊精-金属有机骨架能够有效地吸附气体，例如可以高选择性、高速度、高容量地吸附甲醛；韩莉萍等利用环糊精-金属有机骨架载六氟化硫气体，可有效改善六氟化硫的稳定性。
7.ai-nhan au-duong等采用zif-8吸附碘作为抗菌剂，zif-8是由硝酸锌与2-甲基咪唑构成的金属有机骨架，但是作为药物载体，zif-8的生物相容性仍存在质疑。ai-nhan au-duong等采用溶剂孵育法用zif-8吸附碘，将碘溶解在正庚烷中用zif-8进行吸附，再进行分离。该方法吸附时间长，1g zif-8在10h仅能吸附50mg碘，且使用大量正庚烷溶剂，非常不利于工业化生产(a.au-duong,c.lee.iodine-loaded metal organic framework as growth-triggered antimicrobial agent.materials science&engineering.c,materials for biological applications,2017,76:477-482)。
8.卢姗等以交联型环糊精金属有机骨架(cof)作为载体，采用溶剂孵育法吸附碘，控制碘的缓慢释放，用于大鼠牙周炎的治疗研究。一方面溶剂孵育法进入了大量的溶剂，对碘的有效利用率非常低，绝大部分(85％以上)的碘仍在溶剂中；另一方面cof是基于γ-cd和
koh形成的cd-mof，再使用碳酸二苯酯对cd-mof进行交联、洗涤纯化得到的交联型有机骨架，cof保留了cd-mof的框架结构，但是结构中不再含有金属离子(k
+
)，最终为γ-cd构建的在水中稳定、降解缓慢的载体(cd-mof遇水易崩解，吸附碘后实现快速增溶发挥疗效)(s lu,et al.controlled release of iodine from cross-linked cyclodextrin metal-organic frameworks for prolonged periodontal pocket therapy.carbohydrate polymers,2021,267:118187)。
9.本发明申请提供一种形态、粒径可控且稳定性好、溶解性佳的碘复合物粉体，为外伤、呼吸道感染提供抗菌药碘的新给药剂型选择。


技术实现要素：

10.本发明的目的在于提供一种环糊精金属有机骨架，其可以高效稳固地负载大量碘，负载后碘的稳定性优异，且尺寸和形貌可调。
11.本发明的另一目的在于提供一种碘/环糊精金属有机骨架复合物，其稳定性优异，具有优异的抗菌抗炎效果，无刺激性，且尺寸和形貌可调，可满足不同制剂类型的需求。
12.本发明的又一目的在于提供一种碘/环糊精金属有机骨架复合物的粉剂。
13.本发明的又一目的在于提供一种碘/环糊精金属有机骨架复合物的上呼吸道制剂。
14.在本发明的第一方面，提供了一种碘/环糊精金属有机骨架复合物，其所述复合物包含组分(a)碘；(b)环糊精金属有机骨架；
15.其中，所述环糊精金属有机骨架包含组分(a)配体；(b)环糊精；
16.所述配体选自下组：ki、ch3cook、nai、ch3coona、kcl，或其组合，优选ki。
17.在另一优选例中，所述复合物具有选自下组的一个或多个特征：
18.(1)所述复合物为方形、或棒状、或其组合；
19.(2)所述复合物的尺寸为0.1-50μm，优选3-20μm或0.2-0.6μm或1-5μm，例如0.2μm、0.5μm、0.6μm、1μm、2μm、3μm、5μm、8μm、10μm、15μm、20μm、30μm；
20.(3)所述复合物中，载碘量(wt％)为0.1％-50％，优选0.5％-30％，例如1％、5％、10％、15％、20％；
21.(4)所述复合物中碘在水中于25℃的溶解度是碘的2-5倍，更优选2-4倍；
22.(5)所述复合物的bet比表面积在200-1500m2/g范围内，例如300m2/g、500m2/g、800m2/g。
23.在另一优选例中，所述复合物具有选自下组的一个或多个特征：
24.(1)所述复合物在25℃下敞口放置72h后，碘含量剩余60％以上，更优选70％以上；
25.(2)所述复合物用铝箔袋封装，在温度40
±
2℃、相对湿度75％
±
5％的条件下放置1个月后，碘含量剩余70％以上，更优选80％以上、90％以上；
26.(3)所述复合物在60℃下放置72h之后，碘含量剩余60％以上，更优选70％以上。
27.在另一优选例中，所述复合物中，碘吸附在环糊精金属有机骨架的空腔中和/或与环糊精金属有机骨架中的配体相互作用。
28.在另一优选例中，所述碘/环糊精金属有机骨架复合物使用的环糊精选自α-cd、β-cd、γ-cd，优选β-cd、γ-cd。
29.在另一优选例中，所述碘/环糊精金属有机骨架复合物使用气固反应法制备得到。
30.在另一优选例中，所述碘/环糊精金属有机骨架复合物在无溶剂环境下制备得到。
31.在另一优选例中，所述碘/环糊精金属有机骨架复合物使用如本发明第二方面所述的方法制备得到。
32.在另一优选例中，所述环糊精金属有机骨架如本发明第四方面所述。
33.在本发明的第二方面，提供了一种碘/环糊精金属有机骨架复合物的制备方法，所述方法包括步骤：
34.(a1)提供环糊精金属有机骨架；
35.(a2)在无溶剂存在下，环糊精金属有机骨架与碘加热混合，进行负载，得到所述碘/环糊精金属有机骨架复合物。
36.在另一优选例中，所述环糊精金属有机骨架如本发明第四方面所述。
37.在另一优选例中，所述步骤(a2)包括选自下组的一个或多个特征：
38.(1)所述碘与环糊精金属有机骨架的投料质量分数为0.1％-50％，优选1％-30％，例如5％、10％、15％、20％、30％；
39.(2)所述负载的时间为0.25-12h，优选0.5-10h，例如0.5h、1h、2h、5h；
40.(3)所述负载在50-90℃下进行，例如60℃、70℃、80℃。
41.(4)所述反应在密封条件下进行。
42.在另一优选例中，将碘与环糊精骨架按照一定的比例进行混合、密闭条件下再进行加热混合，碘在加热的过程中升华进入环糊精骨架的空腔、碘分子被环糊精骨架吸附，形成碘/环糊精骨架复合物。
43.在另一优选例中，所述的碘与环糊精骨架的比例(w/w)为1:0.1～1:50，优选1:0.5～1:30；
44.在另一优选例中，所述的混合温度为60～200℃，优选60～100℃。
45.在本发明的第三方面，提供了一种环糊精金属有机骨架的制备方法，所述方法包括步骤：
46.(b1)将配体、环糊精与水混合，得到第一水溶液；
47.其中，所述配体为离子化合物，所述配体的阳离子为k
+
或na
+
，所述配体的阴离子为cl-、ch3coo-或i-；
48.(b2)所述步骤(b1)得到的第一水溶液与反溶剂混合，析晶得到所述环糊精金属有机骨架；
49.其中，所述反溶剂为有机溶剂，选自下组：异丙醇、甲醇、乙醇、丙酮、仲丁醇，或其组合。
50.在另一优选例中，所述方法不包括使用交联剂进行交联的步骤。
51.在另一优选例中，所述步骤(b1)包括：将环糊精和配体按照一定的比例，加热和/或超声溶解在水中。
52.在另一优选例中，所述步骤(b1)包括选自下组的一个或多个特征：
53.(1)所述配体选自下组：ki、ch3cook、kcl，或其组合，优选ki；
54.(2)所述环糊精选自α-cd、β-cd、γ-cd，或其组合，优选β-cd、γ-cd，更优选γ-cd；
55.(3)所述配体和环糊精的摩尔比为10-0.2:1，优选8-0.5:1，更优选8-0.9:1或8-4:
1；
56.(4)所述环糊精在水中的浓度为0.2-1.2g/ml，优选0.2-0.7g/ml，例如0.2g/ml、0.225g/ml、0.25g/ml、0.5g/ml；
57.(5)所述溶解在加热或超声条件下进行，其中所述加热温度为50-90℃。
58.在另一优选例中，所述步骤(b1)还包括降温的步骤，优选降温至析出少量固体。
59.在另一优选例中，所述降温是指降低温度至70℃以下，优选50℃以下，更优选40℃以下，更优选室温。
60.在另一优选例中，所述步骤(b2)包括：向第一水溶液中加入反溶剂，析晶得到所述环糊精金属有机骨架。
61.在另一优选例中，所述步骤(b2)包括：将第一水溶液加入到反溶剂中，析晶得到所述环糊精金属有机骨架。
62.在另一优选例中，所述加入为在搅拌状态下加入。
63.在另一优选例中，所述加入为滴加。
64.在另一优选例中，所述步骤(b2)包括选自下组的一个或多个特征：
65.(1)所述反溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮、异丙醇、仲丁醇，或其组合；
66.(2)所述反溶剂与水的体积比为1-8，更优选1-5，例如1.5、2、2.5、4；
67.(3)所述反溶剂的温度在-20-30℃之间，例如-20℃、0℃、10℃；
68.(4)所述析晶时间为1-6h，更优选2-5h。
69.在另一优选例中，所述方法还包括过滤、洗涤、干燥的后处理步骤。
70.在另一优选例中，所述洗涤中使用的溶剂选自下组：异丙醇、乙醇、甲醇、仲丁醇，或其组合。
71.在另一优选例中，所述干燥在50～70℃下进行。
72.在另一优选例中，所述干燥时间为2-12h，例如4h。
73.在本发明的第四方面，提供了一种环糊精金属有机骨架，所述环糊精金属有机骨架包含组分(a)配体；(b)环糊精；
74.其中，所述配体选自下组：ki、ch3cook、nai、ch3coona、kcl，或其组合，优选ki。
75.在另一优选例中，所述环糊精选自α-cd、β-cd、γ-cd，或其组合，优选β-cd、γ-cd。
76.在另一优选例中，所述环糊精金属有机骨架为非交联型金属有机骨架。
77.在另一优选例中，所述环糊精金属有机骨架包括选自下组的一个或多个特征：
78.(1)所述环糊精金属有机骨架为方形、或棒状、或其组合；
79.(2)所述环糊精金属有机骨架的尺寸为0.1-50μm，优选3-20μm或0.2-0.6μm或1-5μm，例如0.2μm、0.5μm、0.6μm、1μm、2μm、3μm、5μm、8μm、10μm、15μm、20μm、30μm；
80.(3)所述复合物的bet比表面积在200-1500m2/g范围内，例如300m2/g、500m2/g、800m2/g。
81.在另一优选例中，所述环糊精金属有机骨架使用本发明第三方面的方法制备得到。
82.在本发明的第五方面，提供了一种制剂，所述制剂包含如本发明第一方面所述的碘/环糊精金属有机骨架复合物。
83.在另一优选例中，所述制剂还包括制剂学上可接受的辅料/赋形剂/稀释剂。
84.在另一优选例中，所述制剂学上可接受的辅料/赋形剂/稀释剂包括二氧化硅、纤维素、滑石粉或硬脂酸镁。
85.在另一优选例中，所述制剂通过吸入给药或外用。
86.在另一优选例中，所述制剂为吸入制剂或外用制剂。
87.在另一优选例中，所述吸入制剂包括干粉吸入剂、喷雾剂、粉雾剂或气雾剂。
88.在另一优选例中，所述外用制剂包括干粉外用制剂。
89.在另一优选例中，所述干粉外用制剂通过碘/环糊精金属有机骨架复合物与赋形剂/稀释剂直接混合制备得到。
90.在另一优选例中，所述干粉外用制剂通过辅料/赋形剂/稀释剂先制粒，再与碘/环糊精金属有机骨架复合物混合得到。
91.在另一优选例中，所述干粉外用制剂用铝箔袋封装，在温度40
±
2℃、相对湿度75％
±
5％的条件下放置1个月后，其含碘量下降不超过10％，更优选不超过9％、8.5％。
92.在另一优选例中，所述吸入制剂包括选自下组的一个或多个特征：
93.(1)所述肺部吸入制剂的微细粒子分数超过15％，优选超过40％，更优选超过50％；
94.(2)所述上呼吸道吸入制剂的上呼吸道沉积率超过40％，优选超过50％，更优选超过70％；
95.(3)所述复合物在60℃下放置72h之后，碘含量剩余60％以上，更优选70％以上。
96.在本发明的第六方面，提供了一种上呼吸道给药装置，所述装置包括吸入装置和本发明第一方面所述的碘/环糊精金属有机骨架复合物或如本发明第五方面所述的制剂。
97.在另一优选例中，所述吸入装置包括干粉吸入装置、喷雾装置或粉雾装置。
98.在本发明的第七方面，提供了一种如本发明第一方面所述的碘/环糊精金属有机骨架复合物的用途，用于制备一制剂/药物组合物，所述制剂/药物组合物用于抑菌和/或抗炎。
99.在另一优选例中，所述抑菌包括抑制大肠杆菌和/或金黄色葡萄球菌。
100.在另一优选例中，所述抗炎包括抑制促炎因子。
101.在本发明的第八方面，提供了一种抑菌和/或抗炎的方法，包括将如本发明第一方面所述的碘/环糊精金属有机骨架复合物和/或本发明第五方面所述的制剂施用于有此需要的患者。
102.在另一优选例中，所述方法在体外进行。
103.应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
附图说明
104.图1为cd-mof和i2@cd-mof、ch3cook-cd-mof和i2@ch3cook-cd-mof、γ-cd、i2@γ-cd的扫描电镜图。
105.图2为cd-mof和i2@cd-mof、ch3cook-cd-mof和i2@ch3cook-cd-mof、γ-cd和i2@γ-cd的红外光谱图。
106.图3为cd-mof和i2@cd-mof、ch3cook-cd-mof和i2@ch3cook-cd-mof、γ-cd和i2@γ-cd的tga图。
107.图4为i2、i2@cd-mof、i2@ch3cook-cd-mof对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的时间杀菌曲线。
108.图5为纳米立方cd-mof和碘@纳米立方cd-mof、微米棒状cd-mof和碘@微米棒状cd-mof的扫描电镜照片和粒径分布图。
109.图6为不同γ-cd与ki投料比得到的ki-cd-mof的扫描电镜图。
110.图7为使用不同温度的反溶剂得到的ki-cd-mof的扫描电镜图。
111.图8为纳米立方cd-mof和碘@纳米立方cd-mof、微米棒状cd-mof和碘@微米棒状cd-mof的空气动力学结果图。
112.图9为i2、纳米立方cd-mof和碘@纳米立方cd-mof、微米棒状cd-mof和碘@微米棒状cd-mof的红外光谱图。
113.图10为i2、纳米立方cd-mof和碘@纳米立方cd-mof、微米棒状cd-mof和碘@微米棒状cd-mof的dsc图。
114.图11为i2、纳米立方cd-mof和碘@纳米立方cd-mof、微米棒状cd-mof和碘@微米棒状cd-mof的pxrd图。
115.图12为i2、纳米立方cd-mof和碘@纳米立方cd-mof、微米棒状cd-mof和碘@微米棒状cd-mof的tga图。
116.图13为i2、纳米立方cd-mof和碘@纳米立方cd-mof、微米棒状cd-mof和碘@微米棒状cd-mof在不同温度下的热稳定性图。
117.图14为纳米立方cd-mof和碘@纳米立方cd-mof、微米棒状cd-mof和碘@微米棒状cd-mof处理后的体外细胞毒性图。
118.图15为碘@微米棒状cd-mof和碘@纳米立方cd-mof处理后的mhs细胞炎症因子水平图。
119.图16为实施例8中的大鼠体重变化图。
120.图17为实施例8中的大鼠咽部组织h&e染色切片图。
121.图18为实施例8中的大鼠咽部组织炎症因子水平图。
具体实施方式
122.本发明人经过广泛而深入地研究，意外地发现了一种碘与环糊精金属有机骨架复合得到的复合物，其可以将碘稳定负载于骨架内，不仅显著提高其中碘的稳定性，增加溶解度，而且是一种干粉形式，有别于常见的碘的液体形式，大大提高了其使用方便性，此外，本发明人通过调节制备工艺参数得到了不同尺寸的复合物，其可以作为上呼吸道吸入制剂，可以在肺部达到抑菌效果。
123.本发明的复合物在制备过程中利用碘的易升华性，采用气固反应，完全不需要溶剂，安全性更高。在此基础上，发明人完成了本发明。
124.术语
125.除非另有定义,否则本文中所用的所有技术和科学术语的含义与本发明所属领域普通技术人员普遍理解的含义相同。
126.如本文所用，术语“包含”、“包括”、“含有”可互换使用，不仅包括封闭式定义，还包括半封闭、和开放式的定义。换言之，所述术语包括了“由
……
构成”、“基本上由
……
构成”。
127.如本文所用，术语“环糊精”和“cd”可互换使用。
128.环糊精金属有机骨架
129.本发明提供了一种环糊精金属有机骨架，术语“环糊精金属有机骨架”和“cd-mof”可互换使用。
130.在本文中，环糊精金属有机骨架不是交联形式的金属有机骨架。
131.在本文中，与环糊精配位连接的金属盐的阳离子选自为k
+
或na
+
，所述金属盐的阴离子为cl-、ch3coo-或i-。
132.在本文中，所述金属盐选自下组：ki、ch3cook、nai、ch3coona、kcl，或其组合，优选ki。
133.本发明的环糊精金属有机骨架如本发明第四方面所述。
134.本发明制备的环糊精金属有机骨架材料利用金属有机骨架的巨大比表面积和高孔隙，吸附碘，使碘高度分散在大空腔中，显著改善碘的稳定性并增加碘的溶解性。
135.本发明还提供了环糊精金属有机骨架的制备方法，如本发明第三方面所述。
136.在另一优选例中，所述方法包括如下步骤：
137.环糊精和碘化钾按照一定的比例、加热溶解在水中，降温后搅拌状态下加入转晶溶剂，静置析出晶体，干燥得到目标环糊精金属有机骨架。
138.所述的环糊精和碘化钾比例为摩尔比1:1～1:10。
139.所述的环糊精浓度为18mg/ml～500mg/ml。
140.所述的加热温度为：40～200℃，进一步为60～100℃。
141.所述的转晶溶剂为：乙醇、甲醇、丙酮。
142.所述的静置时间为1～72h。
143.在另一优选例中，本发明所述的环糊精骨架(微米，反溶剂法)的制备方法如下：
144.环糊精和碘化钾按照一定的比例溶解在水中，将所得的水溶液滴加到搅拌状态下的反溶剂中，析出晶体，干燥后得到环糊精骨架。
145.所述的环糊精和碘化钾的比例(w/w)为1:0.1～1:10；进一步优选为1:0.9～1:10。
146.所述的环糊精浓度为50～250mg/ml。
147.所述的反溶剂为异丙醇、甲醇、乙醇、丙酮、仲丁醇。
148.所述的反溶剂的温度为-20～60℃，进一步优选为-20～25℃。
149.所述的环糊精骨架为1～50μm，进一步优选为1～20μm。
150.在另一优选例中，本发明所述的环糊精骨架(纳米，反溶剂法)的制备方法如下：
151.环糊精和碘化钾按照一定的比例溶解在水中，将所得的水溶液滴加到搅拌状态下的反溶剂a中，析出晶体，再经溶剂b清洗处理，分离干燥后得到环精骨架。
152.所述的环糊精和碘化钾的比例(w/w)为1:0.1～1:10；进一步优选为1:0.9～1:10。
153.所述的环糊精浓度为50～250mg/ml。
154.所述的反溶剂a为异丙醇、甲醇、乙醇、丙酮、仲丁醇。
155.所述的反溶剂a的温度为-20～60℃，进一步优选为-20～25℃。
156.所述的溶剂b为乙醇、甲醇，优选乙醇。
157.所述的环糊精骨架为50-1000nm，进一步优选为100-600nm。
158.本发明的复合物
159.本发明提供了一种复合物，包含碘和环糊精金属有机骨架，如本发明第一方面所述。
160.如本文所用，术语“本发明的复合物”、“i2@cd-mof”是指本发明得到的以环糊精金属骨架为载体，i2进入环糊精金属骨架的空腔中，形成的碘/环糊精金属有机骨架复合物。
161.本发明提供了一种碘/环糊精金属有机骨架复合物，所述的复合物包括碘、环糊精金属有机骨架。
162.所述的环糊精骨架为环糊精与碘化钾配位形成的多孔性网络状结构。
163.所述的碘/环糊精金属有机骨架复合物为碘高度分散在环糊精金属有机骨架中。
164.所述的环糊精选自α-cd、β-cd、γ-cd，优选β-cd、γ-cd。
165.本发明还提供了所述碘/环糊精金属有机骨架复合物的制备方法，如本发明第二方面所述。
166.在另一优选例中，所述方法如下：
167.将碘与环糊精骨架按照一定的比例进行混合、密闭条件下再进行加热混合，碘在加热的过程中升华进入环糊精骨架的空腔、碘分子被环糊精骨架吸附，形成碘/环糊精骨架复合物。
168.所述的碘与环糊精骨架的比例(w/w)为1:0.1～1:50，1:0.5～1:30；
169.所述的混合温度为60～200℃，60～100℃。
170.本发明利用碘的易升华性，采用气固反应法，通过加热的方法加速碘升华为气态，从而快速被环糊精金属有机骨架的大空腔所吸附，反应不使用溶剂，无溶剂残留，工艺更高效、安全性更高，避免移除溶剂引起碘的挥发与降解。
171.制剂
172.本发明提供了一种制剂，所述的制剂包括本发明的复合物。
173.在另一优选例中，本发明所述的制剂为还包括制剂学上可接受的辅料/赋形剂。
174.在本发明中，术语“制剂学可接受的辅料/赋形剂/稀释剂”的成分是指适用于人和/或动物而无过度不良副反应(如毒性、刺激和变态反应)的，即有合理的效益/风险比的物质。
175.应理解，在本发明中，所述的制剂学可接受的辅料/赋形剂/稀释剂没有特别的限制，为本领域常用材料，其种类、使用方法、来源为本领域技术人员所熟知。
176.制剂学可接受的辅料/赋形剂/稀释剂例子包括(但不限于)糖类、氨基酸类、抛射剂、多元醇(如丙二醇、甘油、甘露醇、山梨醇等)、乳化剂(如吐温)、润湿剂(如十二烷基硫酸钠)、缓冲剂、螯合剂、增稠剂、ph调节剂、透皮促进剂、稳定剂、抗氧化剂、防腐剂、抑菌剂、纯水、无热原水等。
177.优选地，本发明所述的制剂为外用制剂或吸入制剂。
178.一方面，本发明复合物直接作为或制剂学可接受的辅料/赋形剂/稀释剂混合形成外用粉体，用于外伤、局部消炎抗菌。
179.另一方面，本发明的复合物可用于肺部递送和上呼吸道靶向给药。通过调节本发明的复合物的粒径，本发明的混合物可用于制备吸入制剂。
180.优选地，本发明所述的吸入制剂可以为干粉吸入剂、喷雾剂、粉雾剂。
181.一种典型地的吸入制剂为干粉吸入剂。
182.本发明具有以下技术优点：
183.(1)碘化钾与环糊精形成的环糊精金属有机骨架，实现碘离子在载体中的高度分散，显著提高碘的稳定性、溶解性；
184.碘的溶解度的提高可使增加用药部位局部的碘溶度，提高抗菌效果，非常适合外伤、上呼吸道等由于药物无法长时间停留而需要大量释放来起效的情况。
185.(2)通过气固反应负载抗菌药物碘，避免溶剂的引入，绿色无污染。
186.(3)反溶剂法制备环糊精载体，制备工艺简单，步骤少，容易实现规模化生产。可以通过改变条件(如γ-cd与ki的投料摩尔比、γ-cd的浓度等)灵活地调控晶体的形态和粒径，得到目标产物。
187.(4)得到固体形式的碘杀菌药物，使用方便，抑菌效果优异，可作为外用粉剂和上呼吸道吸入制剂。
188.下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。
189.实施例1.使用γ-cd制备cd-mof和i2@cd-mof
190.(1)ki-cd-mof和i2@ki-cd-mof的制备
191.ki-cd-mof的制备：碘化钾5.122g置于200ml的广口瓶中，量取20ml纯水，超声至完全溶解。转移至90℃水浴箱，将14.25g的γ-cd投入广口瓶中(n
ki
:n
γ-cd
＝2.8:1)，搅拌使其溶解后转移至室温环境，待析出少量晶体时，向其中加入80ml无水乙醇，搅拌使其充分反应。室温静置2h后，离心(4000rpm，5min)，弃上清。所得固体用80ml无水乙醇洗涤2次，60℃鼓风干燥箱干燥4h。所得环糊精骨架粒径为3-20μm；氮气气体吸附测得ki-cd-mof的bet比表面积为318.6m2/g。
192.i2@ki-cd-mof的制备：称取50g cd-mof于500ml棕色试剂瓶中，按照30％(w/w)的投料规格加入21.43g碘，封口膜密封，固定于v型混合机上，20rpm转动5min，置于60℃鼓风干燥箱中1h(每隔10min取出转动1min)。
193.(2)ch3cook-cd-mof和i2@ch3cook-cd-mof的制备
194.ch3cook-cd-mof的制备：将1000ml三口瓶置于水浴锅中加热(设置温度85℃)。按照γ-cd与乙酸钾摩尔比1:2，分别称取乙酸钾30.29g置于1000ml的三口瓶中，用200ml的量筒量取180ml纯化水(γ-cd与水重量比为10:9)，先将100ml纯化水转移至三口瓶，搅拌桨搅拌，使乙酸钾先在水中完全溶解，用漏斗将200.00g的γ-cd投入1000ml的三口瓶中。待体系基本完全溶解，停止加热。停止加热后析出少量晶体向上述所得溶液中用筒型分液漏斗缓慢滴加450ml药用乙醇，使其充分反应，搅拌均匀。继续冷却至室温。采用布氏漏斗对所得乳状液进行固液分离。将固体部分转移到1000ml烧杯中，加入300ml乙醇，搅拌洗涤，再进行抽滤，重复操作洗涤2次。所得ch3cook-cd-mof粒径为1-20μm；氮气气体吸附测得ch3cook-cd-mof的bet比表面积为424.5m2/g。
195.i2@ch3cook-cd-mof的制备：称取50g cd-mof于500ml棕色试剂瓶中，按照30％(w/w)的投料规格加入21.43g碘，封口膜密封，固定于v型混合机上，20rpm转动5min，置于60℃
鼓风干燥箱中1h(每隔10min取出转动1min)。
196.对比例1.i2@γ-cd的制备
197.i2@γ-cd的制备：称取50.00gγ-cd于500ml棕色试剂瓶中，按照30％的投料规格加入21.43g碘，封口膜密封，固定于v型混合机上，20rpm转动5min，置于60℃鼓风干燥箱中1h(每隔10min取出转动1min)。
198.对比例2.i2@cof的制备
199.根据s lu,et al.carbohydrate polymers,2021,267:118187制备cof。
200.cof的制备：称取12.96gγ-cd和4.48g koh，加400ml纯化水，超声溶解得母液；以5:3(v:v)量取母液和甲醇于密闭容器中，置于水浴中加热20min至溶液澄清，加入聚乙二醇20000 1.28g，反应20min后冷水浴静置2h，4000rpm离心5min，弃上清，使用无水乙醇和无水甲醇各洗涤2次，80℃真空干燥2h，即得koh型cd-mof。再称取4.6698g的koh型cd-mof于250ml锥形瓶中，加入60ml dmf，80℃加热搅拌下，再加入4.626g碳酸二苯酯和2.7ml三乙胺，80℃反应24h，冷却至室温，加入120ml 95％乙醇终止反应，4000rpm离心5min得沉淀，用适量纯水和丙酮各洗涤两次，除去钾和反应副产物，沉淀40℃干燥4h，得到交联的环糊精金属有机骨架(cof)。
201.i2@cof的制备：称取50.00g cof于500ml棕色试剂瓶中，按照30％的投料规格加入21.43g碘，封口膜密封，固定于v型混合机上，20rpm转动5min，置于60℃鼓风干燥箱中1h(每隔10min取出转动1min)。
202.实施例2.本发明的复合物的效果对比
203.(1)载碘量对比
204.按照中国药典中关于碘含量测定的电位滴定法，测得
205.i2@ki-cd-mof中碘含量为28.2％，以30％的投料比例计算碘负载效率为94％。
206.i2@ch3cook-cd-mof中碘含量为23.6％。
207.i2@γ-cd(对比例1)中碘含量为19.2％(i2@γ-cd表面有明显未载进去的碘颗粒)。
208.i2@cof(对比例2)中碘含量为20.3％。
209.(2)溶解性对比
210.以碘为对照，各复合物的过饱和溶液25℃下200rpm振摇2h，测得
211.i2@ki-cd-mof溶解度是碘的3.86倍。
212.i2@ch3cook-cd-mof溶解度是碘的2.64倍。
213.i2@γ-cd溶解度是碘的2.37倍。
214.i2@cof溶解度是碘的0.39倍。
215.i2@cof在水中的溶解度仅为碘的0.39倍，由于其交联无法在水中完全崩解释放出碘，导致溶出的碘量很少，因此这种低释放量无法用于外伤，上呼吸道等需要快速释放且药物停留时间不长的情况。
216.i2@ki-cd-mof和i2@ch3cook-cd-mof显著增加了碘在水中的溶解度，其短时间内大量释放碘，可以提高局部的用药浓度，提高抑菌效果，适合外用等药物无法长时间停留的情况。
217.(3)稳定性对比
218.在25℃下敞口放置72h：
219.i2@ki-cd-mof中碘含量剩余78.6％，
220.i2@ch3cook-cd-mof中碘含量剩余64.0％，
221.i2@γ-cd中碘含量剩余4.3％。
222.ki-cd-mof对碘的稳定性改善效果优于ch3cook-cd-mof、均显著优于γ-cd。
223.用铝箔袋封装，在温度40
±
2℃、相对湿度75％
±
5％的条件下放置1个月，
224.i2@ki-cd-mof中碘含量剩余98.5％，
225.i2@ch3cook-cd-mof中碘含量剩余82.4％。
226.ki-cd-mof对碘的稳定性改善效果优于ch3cook-cd-mof。
227.结果表明，ki-cd-mof和ch3cook-cd-mof的合成实现了i-的高度分散，通过气固反应可以实现对碘的稳固负载，尤其是ki-cd-mof。
228.(4)载药表征
229.扫描电镜结果(图1)：ki-cd-mof为立方体，分布在3-20μm之间，加入碘后，ki-cd-mof颗粒的立方形状和粒径范围基本保持不变。此外，负载碘后，ch3cook-cd-mof和γ-cd的形貌和粒径范围也没有明显改变。
230.红外光谱结果(图2)：在1400.31cm-1
处有一个碘的特征红外吸收峰在cd-mof和γ-cd中负载碘后变得不明显。ch3cook-cd-mof的特征峰从1028.23cm-1
移动到1026.61cm-1
，γ-cd的特征峰从1025.98cm-1
移动到1026.60cm-1
，而ki-cd-mof的特征峰从1027.11cm-1
移动到1025.36cm-1
。特征峰的位移表明碘与两种载体之间存在一定的相互作用。
231.此外，ki-cd-mof的特征峰偏离程度最大，推测ki-cd-mof与碘的相互作用更强。
232.tga结果(图3)：碘的质量损失发生在30-130℃，这是由于碘的完全升华所致。ki-cd-mof的失重发生在25-134℃和273-337℃，分别对应于ki-cd-mof的失水和裂解。i2@ki-cd-mof的失重发生在50-219℃和220-290℃，分别是由于ki-cd-mof骨架中碘和水的损失和ki-cd-mof骨架的断裂所致。
233.碘与cd-mof结合后碘的升华温度变化表明，载体与碘之间存在相互作用，i2@ch3cook-cd-mof的失重更慢。
234.(5)抑菌效果
235.大肠杆菌cmcc(b)44102和金黄色葡萄球菌cmcc(b)26112用lb液体培养基经37℃培养24h，振荡15s制成菌悬液，用比浊法将其浓度调至菌浓度为1
ⅹ
106cfu/ml(od
600
＝0.1时菌浓度为1
×
108cfu/ml)。i2、i2@ki-cd-mof、i2@ch3cook-cd-mof、i2@γ-cd、西地碘、碘酊用0.25mol/l的碘化钾水溶液溶解，将溶液加入96孔板，1-10孔为系列浓度的样品，系列浓度1号孔为3mg/ml，之后用ki溶液作系列对倍稀释。第11孔加50μl菌悬液，第12孔加50μl菌悬液和50μl pbs，第13孔加50μl菌悬液和50μl ki溶液，第14孔加100μl ki溶液，第15孔加100μl pbs，平行做3排重复。轻微振荡96孔板使混合均匀，37℃培养24h后肉眼观察培养基不浑浊的最低浓度孔代表其mic值。实验重复3次，判定mic。具体数值见表1。
236.表1含碘样品对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的mic与mbc
[0237][0238]
注：浓度以碘计(μg/ml)
[0239]
结果表明，西地碘和碘酊这些常用含碘药物和i2@γ-cd的抑菌效果不如i2单质，而本发明的复合物可以达到和i2单质相当的抑菌效果。
[0240]
根据抗生素法测定时间-杀菌曲线，反映不同时间、不同浓度含碘样品的杀菌效果。在200r/min的转速下振荡培养12h，最终大肠杆菌浓度为1
×
109cfu/ml，碘浓度分别为0.25
×
mic、0.5
×
mic、1.0
×
mic、2.0
×
mic和4.0
×
mic。金黄色葡萄球菌的最终浓度为1
×
107cfu/ml，碘浓度分别为0.5
×
mic、1
×
mic、2
×
mic、4
×
mic和8
×
mic。将不同浓度的样品与细菌混合，37℃培养，加入5％的五水合硫代硫酸钠，分别于2h、4h、6h、8h终止碘的杀菌作用。37℃培养24h后，将混合物涂于培养基并计数，重复实验3次，计算平均值。以作用时间为横坐标，活菌数自然对数为纵坐标，绘制杀菌曲线。从mic与mbc测定、时间-杀菌曲线(图4)结果可以看出，ki-cd-mof、ch3cook-cd-mof、γ-cd负载碘后，不影响碘的抑菌效果。
[0241]
实施例3.i2@ki-cd-mof制备工艺的条件调控
[0242]
i2@ki-cd-mof的制备：按照实施例1制备ki-cd-mof，按照不同的载碘温度、载碘时间、碘投料比，进行制备。含碘量结果见表2。
[0243]
表2i2@ki-cd-mof的制备
[0244]
载药温度(℃)载碘时间(h)碘投料(w/w,％)实际含碘量(％)碘负载效率(％)600.53028.093.3％6023027.993.0％60154.488.0％601109.292.0％6011513.992.7％6012018.793.5％6012523.292.8％6013533.294.9％6014037.994.8％7013028.093.3％8013027.792.3％
[0245]
实施例4.i2@ki-cd-mof用于制备粉剂
[0246]
(1)i2@ki-cd-mof粉剂的制备(粉末直接混合)
[0247]
参考smith+nephew公司的卡地姆碘的规格(含碘量0.9％)，制备外用碘粉：称取7.12g实施例1制备的i2@ki-cd-mof和192.89g二氧化硅，依据等量递增混合法，在混合机中
将二氧化硅和i2@ki-cd-mof混合均匀，60rpm共混合1h。电位滴定法测得粉剂含碘量为0.96％。所得粉体配合外用粉喷瓶，可用于局部伤口的杀菌抗炎。
[0248]
(2)i2@ki-cd-mof粉剂的制备(先制粒，再混合)
[0249]
称取800g二氧化硅粉末，加入1600g 5％的羟丙基甲基纤维素k4m水溶液制成软材，过40目筛整粒，在80℃下干燥12h后，干粒再过40目筛整粒。依据等量递增混合法，在混合机中将二氧化硅和实施例1制备的i2@ki-cd-mof混合均匀，60rpm共混合1h。将所得粉过60目筛3遍。电位滴定法测得粉剂含碘量为0.96wt％。
[0250]
(3)稳定性
[0251]
将i2@ki-cd-mof粉剂用铝箔袋封装，在温度40
±
2℃、相对湿度75％
±
5％的条件下放置1个月，其含碘量下降8.2％。
[0252]
实施例5.使用β-cd制备ki-cd-mof和i2@ki-cd-mof
[0253]
ki-cd-mof的制备：分别称取2g的β-cd和2.3g碘化钾(投料摩尔比为1:8)溶于10ml纯水中，80℃水浴加热至溶解，在室温下冷却，约70℃加入20ml乙醇(溶剂)，搅拌均匀，静置4h，4000rpm离心5min，弃上清液，再次加入20ml乙醇洗涤3遍，60℃的鼓风干燥箱中放置4h。
[0254]
i2@ki-cd-mof的制备：称取2g cd-mof于ep管中，按照5％、10％、20％的投料规格加入碘，封口膜密封，置于60℃鼓风干燥箱中1h(每隔10min取出手动混合1min)。电位滴定法测得其碘含量分别为4.94％、9.92％、19.46％，碘负载效率分别为98.8％、99.2％、97.3％。
[0255]
稳定性：将不同含碘量的i2@ki-cd-mof样品，敞口放置在40℃的鼓风干燥箱中，2h后取出测定其碘含量，并与起始含量进行比较，结果：5％、10％、20％投料的含碘量分别剩余94.53％、93.85％、93.68％。
[0256]
实施例6.使用β-cd制备ki-cd-mof的制备工艺条件调控
[0257]
按照实施例8，采用不同的β-cd和碘化钾投料摩尔比、静置时间、β-cd浓度、干燥温度、无水乙醇用量，制备ki-cd-mof，结果如表3所示。
[0258]
表3.不同条件制备的ki-cd-mof的收率
[0259][0260]
实施例7.制备不同粒径、不同形貌的ki-cd-mof和碘@ki-cd-mof
[0261]
(1)纳米立方cd-mof和碘@纳米立方cd-mof制备
[0262]
纳米立方cd-mof制备：称取4.50gγ-cd，加入20ml纯水，超声溶解，加入ki 0.52g(γ-cd与ki的摩尔比为1:0.9)，超声溶解，过滤，滤液转移至锥形瓶。然后置于磁力搅拌器上，于50℃搅拌5h后，将上述溶液缓慢滴入剧烈搅拌的异丙醇中。所得乳状液转移至离心杯，离心，弃上清。沉淀加入无水乙醇洗涤，离心，弃上清。所得沉淀于60℃鼓风干燥12h，所得固体过筛。
[0263]
i2@纳米立方cd-mof制备：称取2.5g纳米立方cd-mof于ep管中，按照5％、10％、20％、30％的规格加入碘(w/w)，封口膜密封后，混合1min，置于60℃鼓风干燥中1h。电位滴定法测得纳米立方cd-mof在5％、10％、20％、30％的投料规格下载碘量为4.84％、9.21％、18.39％、24.61％。
[0264]
纳米立方cd-mof、碘@纳米立方cd-mof粒径均为200-600nm，显微形貌如图5所示。
[0265]
(2)微米棒状cd-mof和碘@微米棒状cd-mof制备
[0266]
微米棒状cd-mof制备：称取4.50gγ-cd，加入20ml纯水，溶解，加入ki 0.52g(γ-cd与ki的摩尔比为1:0.9)，溶解，过滤，滤液转移至锥形瓶。然后置于磁力搅拌器上，于50℃搅拌5h后，将上述溶液缓慢滴入剧烈搅拌的异丙醇中。所得乳状液转移至离心杯，离心，弃上清。沉淀加入异丙醇洗涤，离心，弃上清。所得沉淀于60℃鼓风干燥12h，所得固体过筛。
[0267]
碘@微米棒状cd-mof制备：精密称取约2.50g微米棒状cd-mof于ep管中，按照5％、10％、20％、30％(w/w)规格加入碘，封口膜密封后，手动混合1min，置于60℃鼓风干燥中1h。电位滴定法测得微米棒状cd-mof在5％、10％、20％、30％的投料规格条件下实际载碘量分别为4.77％、9.62％、19.09％、27.28％。
[0268]
所得环糊精骨架(微米棒状cd-mof)、碘/环糊精骨架复合物(碘@微米棒状cd-mof)粒径均为1-5μm，显微形貌如图5所示。
[0269]
(3)不同尺寸ki-cd-mof制备
[0270]
称取5份4.50gγ-cd于5个ep管中，加入20ml纯水(225mg/ml)，超声溶解，在各瓶中分别加入ki 0.29、0.58、1.15、2.30和4.60g使γ-cd与ki的摩尔比分别为1:0.5、1:1、1:2、1:4、1:8，超声溶解，过滤，滤液转移至锥形瓶。然后置于磁力搅拌器上，于50℃搅拌5h后，将上述溶液缓慢滴入剧烈搅拌的异丙醇中。将所得乳状液离心，弃上清，所得沉淀于60℃鼓风干燥12h。
[0271]
当γ-cd与ki投料摩尔比为1:0.5、1:1、1:2、1:4、1:8时，所得环糊精骨架粒径分别为2-10μm、2-5μm、2-15μm、10-20μm、1-5μm。显微形态如图6所示。
[0272]
(4)不同尺寸ki-cd-mof制备
[0273]
称取4份4.50gγ-cd于ep管中，加入20ml纯水，超声溶解，在各瓶分别加入ki 0.52g(γ-cd与ki的摩尔比为1:0.9)，超声溶解，过滤，滤液转移至锥形。然后置于磁力搅拌器上，于50℃搅拌5h后，将上述溶液分别缓慢滴入剧烈搅拌的甲醇、乙醇、丙酮、仲丁醇中。所得乳状液离心，弃上清，所得沉淀于60℃鼓风干燥12h。
[0274]
使用甲醇、乙醇、丙酮、仲丁醇作为反溶剂时，所得环糊精骨架粒径分别为5-20μm、2-10μm、2-10μm、1-5μm。
[0275]
(5)不同尺寸ki-cd-mof制备
[0276]
称取4.50gγ-cd于50ml ep管中，加入20ml纯水，超声溶解，加入ki0.52g(γ-cd与ki的摩尔比为1:0.9)，超声溶解，过滤，滤液转移至锥形。然后置于磁力搅拌器上，于50℃搅
拌5h后，将上述溶液分别缓慢滴入剧烈搅拌的0℃、-20℃异丙醇中。所得乳状液离心，弃上清，所得沉淀于60℃鼓风干燥12h。
[0277]
异丙醇温度为0℃、-20℃时，所得环糊精骨架粒径分别为2-10μm、1-5μm。显微形态如图7所示。
[0278]
实施例8.不同尺寸的碘@ki-cd-mof制剂与相应载体的表征
[0279]
(1)空气动力学
[0280]
胶囊排空率测定：精密称定20mg已过100目筛的微米棒状晶体及纳米块状晶体粉末，各填充于15粒hpmc二代胶囊中，记录空胶囊壳的质量为w1，填充药物的胶囊质量为w2，运行结束后记录胶囊和残留药物的总质量w3，计算排空率。
[0281]
排空率(％)＝(w
2-w3)/(w
2-w1)*100
[0282]
微细粒子剂量：在ngi的预分离器中装入15ml溶剂(甲醇:水＝10:90，v/v)，对ngi各级收集盘采用1％的硅油正己烷溶液进行涂层，避免粒子弹跳和再传输造成测试结果不准确。按要求组装ngi后，依次连接双向磁通阀(tpk 2000-r)和真空泵(hcp5)，在双向磁通阀(tpk 2000-r)上设置抽气时间t和抽气次数(实验胶囊数)。将填充好的胶囊装入吸入装置中，刺破胶囊，将吸入装置与适配器和ngi紧密连接，依次打开真空泵和双向磁通阀，重复测试，测试结束后清洗各部件进行样品收集，转移至容量瓶中，定容，离心后取上清液进行hplc含量测定(部分样品经稀释后进样)，计算待测粒子在各级的沉积比例及微细粒子分数(fpf)，考察药用粒子的可吸入性。计算细粒子分数并绘制体外沉积分布图。
[0283]
fpf(％)＝fpd/ed*100
[0284]
其中，fpd是指微细粒子剂量，为平均每粒胶囊在ngi收集盘中收集的空气动力学粒径小于5μm的药量，2020中国药典规定干粉吸入剂的fpd不得小于药物标识量的10％；ed为射出剂量，指的是除吸入装置外收集的平均每粒胶囊在ngi各部件滞留的总药量。
[0285]
空气动力学测定结果：如图8所示，纳米立方cd-mof样品在载碘前后的微细粒子分数分别在48.07-56.38％和41.33-53.06％之间，微米棒状cd-mof样品载碘前后在模拟上呼吸道的比例(上呼吸道沉积率)分别为78.73-79.50％，78.31-81.84％。具体参数如表4所示。
[0286]
表4空气动力学参数(平均值
±
sd，n＝3)
[0287][0288]
结果表明，本发明设计的环糊精金属有机骨架具有较好的肺部沉积率，可用于肺部给药的载体；制备的碘/环糊精骨架复合物可用于肺部疾病的治疗。
[0289]
设计的环糊精金属有机骨架具有优异的上呼吸道沉积率，尤其是微米棒状骨架，作为载体，制备的碘/环糊精骨架复合物可用于上呼吸道疾病的治疗。
[0290]
(2)载药表征
[0291]
傅里叶变换红外光谱(图9)：碘分子的特征吸收峰在1400.31cm-1
处，3383.35-3389.18cm-1
为γ-cd分子羟基的伸缩振动，此峰较宽，载药前后无明显变化，2926-2932cm-1
为γ-cd分子的-ch2-伸缩振动峰，1156-1157cm-1
是c-o-c的不对称伸缩振动峰，1025-1027cm-1
是c-o的伸缩振动峰，后三种特征峰在载药前后均无明显变化。以上数据分析表明，碘分子成功载入了γ-cd的空腔中。
[0292]
差示扫描量热仪(dsc)(图10)：碘分子在125℃有一个放热峰，在114℃和185℃各出现一个热吸收峰，分别对应碘的熔点和沸点。然而，在25-300℃范围内，γ-cd没有吸热峰或放热峰。此外，纳米立方cd-mof和微米棒状cd-mof在265-285℃之间有热行为，这与γ-cd不一致，进一步表明它们与γ-cd可能存在不一样的晶型。同时，纳米立方cd-mof和微米棒状cd-mof在载碘后，dsc图谱中未出现碘分子的特征峰，且与其载碘前的热行为也不一致，说明碘分子进入到了它们的空腔中，并与之发生了相互作用。
[0293]
多晶粉末x射线衍射仪(图11)：碘@纳米立方cd-mof和碘@微米棒状cd-mof的pxrd既没有显示碘分子的特征峰也与载碘前的峰不一致，说明复合物中i2与ki-cd-mof并非简单的物理吸附，二者存在相互作用，进一步表明碘被负载进入了环糊精空腔中。此外，纳米立方cd-mof与微米棒状cd-mof及γ-cd三者之间的特征峰位置不一致的原因可能是其具有不同的晶体排列方式。
[0294]
热重分析tga(图12)：在25-45℃，碘的重量损失是0.75％，在45
–
133℃重量急剧下降了99.25％的原因是由于碘分子的受热升华。纳米立方cd-mof与微米棒状cd-mof的热行为基本一致，但与γ-cd不完全一致，表明这两种晶体与γ-cd有着不同的物理性质。此外，碘@纳米立方cd-mof与碘@微米棒状cd-mof在25-180℃的重量损失与纳米立方cd-mof与微米棒状cd-mof基本一致，但在180-280℃的重量损失分别为35.80％和36.67％，与其载碘前的2.33％和2.76％具有显著差异，一方面，这说明碘分子高度分散在这两种载体的空腔中，且热稳定性得到了明显改善，另一方面表明碘分子与载体间的相互作用导致载体本身的性质发生了改变。
[0295]
(3)稳定性分析
[0296]
为评价载碘样品碘@纳米立方cd-mof及碘@微米棒状cd-mof的热稳定性，考察了两者在25℃、40℃、60℃条件下72h内的碘含量变化。具体实验过程如下：分别称取1.5g、10％投料规格的碘@纳米立方cd-mof与碘@微米棒状cd-mof于称量瓶中，敞口放置于25℃、40℃、60℃的恒温鼓风干燥箱中。在0、2、4、8、12、24、48、72h时，分别测定碘含量。
[0297]
稳定性实验结果：通过电位滴定法测得置于不同温度下处理的碘@纳米立方cd-mof与碘@微米棒状cd-mof的碘含量，然后计算剩余碘含量百分比，绘制曲线图(图13)。分析可得，基于两种载体的含碘样品的碘含量随着温度升高而降低。
[0298]
总体上看，60℃下放置72h之后，碘@纳米立方cd-mof与碘@微米棒状cd-mof的剩余碘含量百分比仍分别为70.35％、81.14％，说明两种载体可以显著提高碘单质的热稳定性，尤其是碘@微米棒状cd-mof具有优异的热稳定性。
[0299]
(4)抑菌效果
[0300]
mic与mbc的测定：大肠杆菌cmcc(b)44102和金黄色葡萄球菌cmcc(b)26112在lb液体培养基经37℃培养6-12h，制成菌悬液，用比浊法将其浓度调至菌浓度为1
ⅹ
106cfu/ml(od
600
＝0.1时，菌浓度为1
ⅹ
108cfu/ml)。两种不同形态空白载体用0.25mol/l的ki水溶液溶解，载碘样品(10％规格)配制成含碘量为2mg/ml或3mg/ml的溶液，空白载体浓度则与相应载碘样品所含环糊精浓度一致。将载碘样品溶液(碘浓度2mg/ml或3mg/ml)及空白载体用
0.25mol/l碘化钾水溶液作系列对倍稀释10个浓度，加入96孔板(50μl/孔)，1-10孔为系列浓度的样品，1号孔的碘浓度为2mg/ml或3mg/ml，2号孔为1mg/ml或1.5mg/ml，以此类推。作为对照，将50μlpbs、50μl、100μl ki溶液，分别加入到11、12和13号孔中。然后将50μl稀释至1
×
106cfu/ml的细菌悬液加入到1-12号孔中，并将上述所有的孔平行做3排重复。轻微振荡96孔板使混合均匀，37℃培养24h后肉眼观察培养基不浑浊的最低浓度孔代表其mic值。实验重复3次，判定mic。根据mic值，将37℃培养24h后肉眼观察体系不浑浊的孔的液体接种到lb固体培养基上，37℃培养24h后观察细菌生长情况。实验重复3次，以无菌落出现的样本对应的最低碘浓度为mbc值。具体数值见表。
[0301]
结果如表5所示，从mic与mbc测定结果可以看出，纳米立方cd-mof与微米棒状cd-mof载碘样品的抗菌效果与聚维酮碘相当。
[0302]
表5含碘样品对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌标准菌株的mic及mbc值
[0303][0304]
(5)细胞毒性分析和细胞外促炎因子检测
[0305]
cck-8用于研究载碘样品的细胞毒性。简而言之，将小鼠肺泡巨噬细胞(mhs)接种到96孔板中，并在37℃下用95％空气和5％co2的加湿培养箱中孵育。培养过夜后，向培养基中添加一系列样品(200μl)并培养24小时。然后，向每个孔中添加cck-8溶液(15μl)并培养2-4小时，使用微孔板阅读器(multiskan go，thermo fisher)在450nm处测量吸光度。
[0306]
按照制造商的说明使用elisa试剂盒测定细胞外促炎因子(tnf-α、il-1β、il-6)。简而言之，用5μg/ml lps预处理mhs细胞2h，然后加入不同浓度(0.5、2、10μg/ml)的含碘样品水溶液，37℃孵育12h。将孵育后的培养液(100μl)转移到elisa板，25℃培养2h后，每个孔用洗涤缓冲液清洗。然后，在室温下将mouse conjugate(100μl)加入每个孔中，室温孵育2h。仔细清洗后，将培养板与基质溶液(100μl)在室温下孵育30min，加入终止液终止反应。用微板阅读器(multiskan go,thermo fisher)在450nm波长下检测吸光度。
[0307]
结果：当碘浓度低于12.5μg/ml，两种空白载体在浓度低于250μg/ml时，mhs细胞的细胞存活率均大于90％(图14)，表明在上述浓度下，样品对mhs细胞无毒性。
[0308]
根据细胞毒性试验结果，选择碘浓度(10、2和0.5μg/ml)进行促炎细胞因子抑制试验。结果显示，用lps刺激的细胞产生大量的tnf-α、il-1β和il-6，而用碘浓度为10μg/ml的碘@微米棒状cd-mof及碘@纳米立方cd-mof培养的细胞明显减少了mhs细胞中tnf-α、il-1β和il-6的产生(图15)。
[0309]
(6)咽部刺激性实验
[0310]
18只健康雄性，体重200
±
20g的sprague dawley大鼠(由北京华阜康生物科技股份有限公司提供)被用于这项研究。所有大鼠在实验前适应性驯养7天，室内的温度控制在25
±
1℃，湿度约为50
±
10％，12h光/暗周期条件。所有动物实验均经上海市药物研究所“实验动物管理和使用委员会”批准(iacuc申请号:2021-06-zjw-35)。
[0311]
将sd大鼠随机分为3组：空白对照组、低剂量组(0.4mg/kg)和高剂量组(0.8mg/kg)。给大鼠的剂量根据西地碘含片的临床使用剂量(64μg/kg)计算。在每次实验前，对大鼠进行称重并观察其咽部状态和活动行为。给药前，将大鼠用异氟醚吸入麻醉并固定后，轻轻拉出大鼠的舌头以暴露咽部，将药粉(0.25％规格，碘@微米棒状cd-mof)喷在大鼠咽部，每日一次，连续7天。空白对照组除不给药外，其余操作相同。所有大鼠在每次给药后禁食禁水30min。第7天大鼠给药12h后，再禁食12h，处死。取咽部粘膜，然后用无菌生理盐水冲洗，清除血液和粘液。每组随机选取3只大鼠，将其咽部组织固定于中性多聚甲醛中，制备石蜡切片，h&e染色后在光镜下观察粘膜形态。其他样本用于检测炎症因子水平。
[0312]
结果：大鼠咽部刺激性评价的指标包括大鼠的咽部状态和行为观察、体重变化、咽部的组织病理切片、炎症因子水平等。
[0313]
在整个实验期间，所有大鼠的饮水、进食和活动均正常，没有出现如抓挠嘴部或口腔分泌物增加等异常。此外，两个给药组的大鼠体重呈现出与空白组一致的增长趋势(图16)。
[0314]
在每天对大鼠的咽部观察中，没有发现咽部水肿、充血、出血、糜烂或溃疡。通过h&e染色观察咽部组织的病理变化(图17)。如图所示，对照组大鼠的咽部明
[0315]
显分层，粘膜上皮是未角化的复层扁平上皮，没有出现增生，在固有层中没有发现炎症细胞浸润。粘膜下层的腺体结构正常，未发现血管扩张和出血。两个给药组的大鼠的咽部粘膜与正常对照组无明显差异。
[0316]
每只大鼠咽部组织的炎症因子含量除以其自身的总蛋白含量，得到炎症因子的百分比，以消除个体差异性。数据分析显示，给药组与空白对照组的炎症因子水平(tnf-α、il-1β和il-6)之间无明显差异(图18)。
[0317]
上述结果表明，在连续给药7天的实验条件下，两种剂量的含碘干粉对大鼠咽部组织均无刺激性，表明载体和载碘干粉的安全性良好，对咽部无刺激性，可用于上呼吸道感染的治疗，从而减少或避免抗生素滥用。
[0318]
在本发明提及的所有文献都在本技术中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。

技术特征：
1.一种碘/环糊精金属有机骨架复合物，其特征在于，所述复合物包含组分(a)碘；(b)环糊精金属有机骨架；其中，所述环糊精金属有机骨架包含组分(a)配体；(b)环糊精；所述配体选自下组：ki、ch3cook、nai、ch3coona、kcl，或其组合，优选ki。2.如权利要求1所述的碘/环糊精金属有机骨架复合物，其特征在于，所述复合物具有选自下组的一个或多个特征：(1)所述复合物为方形、或棒状、或其组合；(2)所述复合物的尺寸为0.1-50μm，优选3-20μm或0.2-0.6μm或1-5μm，例如0.2μm、0.5μm、0.6μm、1μm、2μm、3μm、5μm、8μm、10μm、15μm、20μm、30μm；(3)所述复合物中，载碘量(wt％)为0.1％-50％，优选0.5％-30％，例如1％、5％、10％、15％、20％；(4)所述复合物中碘在水中于25℃的溶解度是碘的2-5倍，更优选2-4倍。3.如权利要求1所述的碘/环糊精金属有机骨架复合物，其特征在于，所述碘/环糊精金属有机骨架复合物使用的环糊精选自α-cd、β-cd、γ-cd，优选β-cd、γ-cd。4.一种碘/环糊精金属有机骨架复合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括步骤：(a1)提供环糊精金属有机骨架；(a2)在无溶剂存在下，环糊精金属有机骨架与碘加热混合，进行负载，得到所述碘/环糊精金属有机骨架复合物。5.一种环糊精金属有机骨架的制备方法，其特征在于，所述方法包括步骤：(b1)将配体、环糊精与水混合，得到第一水溶液；其中，所述配体为离子化合物，所述配体的阳离子为k
+
或na
+
，所述配体的阴离子为cl-、ch3coo-或i-；(b2)所述步骤(b1)得到的第一水溶液与反溶剂混合，析晶得到所述环糊精金属有机骨架；其中，所述反溶剂为有机溶剂，选自下组：异丙醇、甲醇、乙醇、丙酮、仲丁醇，或其组合。6.如权利要求5所述的环糊精金属有机骨架的制备方法，其特征在于，所述步骤(b2)包括：向第一水溶液中加入反溶剂，析晶得到所述环糊精金属有机骨架；或将第一水溶液加入到反溶剂中，析晶得到所述环糊精金属有机骨架。7.一种环糊精金属有机骨架，其特征在于，所述环糊精金属有机骨架包含组分(a)配体；(b)环糊精；其中，所述配体选自下组：ki、ch3cook、nai、ch3coona、kcl，或其组合，优选ki。8.一种制剂，其特征在于，所述制剂包含如权利要求1所述的碘/环糊精金属有机骨架复合物。9.一种上呼吸道给药装置，其特征在于，所述装置包括吸入装置和权利要求1所述的碘/环糊精金属有机骨架复合物，或如权利要求5所述的制剂。10.如权利要求1所述的碘/环糊精金属有机骨架复合物的用途，其特征在于，用于制备一制剂/药物组合物，所述制剂/药物组合物用于抑菌和/或抗炎。

技术总结
本发明提供一种碘/环糊精金属有机骨架复合物及其制备方法与应用。具体地，本发明的碘/环糊精金属有机骨架复合物包含组分碘和环糊精金属有机骨架，其中，环糊精金属有机骨架包含环糊精和选自KI、CH3COOK、NaI、CH3COONa、KCl的配体。使用该环糊精金属有机骨架可以显著改善碘的稳定性、增加碘的溶解性。本发明的复合物使用气固方法制备，效率高，并且制备的复合物粉体可以直接以固体颗粒形式使用，使用便利，可制成粉剂和上呼吸道吸入制剂。可制成粉剂和上呼吸道吸入制剂。


技术研发人员：张继稳 伍丽 陈加才 章凯凯 任小红 王彩芬 郭涛 冯道明 陈晓锦 王曼丽 苏佳雯
受保护的技术使用者：江苏云构药物科技有限公司
技术研发日：2022.03.25
技术公布日：2023/10/8