一種防治牙菌斑的牙膏的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及口腔衛生領域，具體涉及一種牙膏。
【背景技術】
[0002] 醫學上將圍繞并覆蓋在牙齒周圍的軟組織稱為牙齦，發生于牙齦組織的急慢性炎 癥稱為牙齦炎。表現為牙齦出血，紅腫，脹痛，繼續發展侵犯硬組織，產生牙周炎，包括牙齦 組織的炎癥及全身疾病在牙齦的表現。牙菌斑是基質包裹的互相粘附、或粘附于牙面、牙間 或修復體表面的軟而未礦化的細菌性群體，為不能被水沖去或漱掉的一種細菌性生物膜。 當牙菌斑量較少時，肉眼是很難觀察到的，通常用菌斑指示劑可以很好地顯示。
[0003] 牙膏是輔助刷牙的一種制劑，可增強刷牙的摩擦力，幫助去除食物殘肩、軟垢和牙 菌斑，有助于消除或減輕口腔異味。通過機械性方法，徹底去除牙菌斑或者防治牙齦炎對大 多數人來說很難做到。因此，研究者提出在牙膏中加入一定的抗菌劑。目前，市面上用于防 治牙齦炎和牙菌斑的功能性牙膏中的抗菌劑主要為西藥，長期使用容易產生耐藥性。生物 酶牙膏是一種含有生物酶活性成分以及酶穩定劑、激活劑等成分的牙膏，它能更進一步地 殺菌抑菌，促進口腔進一步清潔，從而保護牙齒，增強口腔自身的防御體系。
[0004] 溶菌酶（lysozyme)又稱胞壁質酶(muramidase)或N-乙酰胞壁質聚糖水解酶0-acetylmuramide glycanohydrlase)，是一種能水解致病菌中黏多糖的堿性酶。主要通過破 壞細胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之間的β-1，4糖苷鍵，使細胞壁不溶性黏多 糖分解成可溶性糖肽，導致細胞壁破裂內容物逸出而使細菌溶解。溶菌酶還可與帶負電荷 的病毒蛋白直接結合，與DNA、RNA、脫輔基蛋白形成復鹽，使病毒失活。因此，該酶具有抗菌、 消炎、抗病毒等作用。溶菌酶(也稱溶解酶)是一個分子量為14.4kDa的酶，它能夠通過催化 肽聚糖中N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡萄糖殘基間和殼糊精中N-乙酰葡糖胺殘基間的1， 4-β鏈的水解，而破壞細菌的細胞壁。在人體中，溶菌酶在細胞分泌液，如唾液、眼淚以及其 他一些體液中廣泛存在;也存在于線粒體中的細胞質顆粒體中。此外，蛋清中也有大量的溶 菌酶。溶菌酶因能夠專一的作用于目的微生物的細胞壁的鹽基水解蛋白酶，被廣泛的運用 于食品、飼料、醫藥等行業。
[0005] 溶菌酶（lysozyme)由18種129個氨基酸構成的單純堿性球蛋白，分子量為 14.4KDa。化學性質非常穩定。當pH值為1.2~11.3范圍內劇烈變化時，其結構幾乎不變。在 酸性環境中，溶菌酶對熱的穩定性很強；當pH值為4~7時100°C處理lmin仍能保持原酶活 性；當pH值為3時能耐100°C加熱處理45min;在干燥條件下，溶菌酶可以長期在室溫存放，其 純品為白色或微黃色。黃色的結晶體或無定形粉末，無臭，味甜。易溶于水，遭堿易破壞，不 溶于丙酮和乙醚。作為醫藥用品，溶菌酶具有生物相容性好、對組織無刺激、無毒性等優點。
[0006] 溶菌酶廣泛存在于家禽、鳥類的蛋清和哺乳動物的淚液、唾液、血漿、尿、乳汁、白 細胞及其他體液和組織(如肝、腎）細胞內；從大麥、無花果、木瓜和卷心菜、蘿卜等植物中也 能分離出溶菌酶，其中以蛋清中含量為最高(約含0.3%)。而人乳、眼淚、唾液中的溶菌酶活 性遠高于蛋清中（約為3倍)或其他來源的溶菌酶的活性。雞蛋清中的溶菌酶是動物溶菌酶 的典型代表，是溶菌酶群中重要的研究對象，也是目前了解最清楚的溶菌酶之一。在哺乳動 物的乳汁中，人乳汁中的溶菌酶含量是牛乳的3000倍。按來源不同，可將溶菌酶分為蛋清溶 菌酶、動物溶菌酶、植物溶菌酶、微生物產生的溶菌酶和細菌噬菌體產生的溶菌酶;按作用 細胞壁不同，可將溶菌酶分為細菌細胞壁溶菌酶和真菌細胞壁溶菌酶。
[0007] 溶菌酶能夠專一裂解目的細菌的細胞壁。它主要進攻肽聚糖，水解連接N-乙酰胞 壁酸和N-乙酰葡糖胺第四位碳原子的β-1，4糖苷鍵。整個過程是，首先溶菌酶通過其兩個結 構域之間的"溝"結合到肽聚糖分子上；隨后其底物在酶中形成過渡態的構象。根據 Phillips機制，溶菌酶與葡聚六糖結合。然后溶菌酶將葡聚六糖上的第四個糖扭曲為半椅 形構象。在這種扭曲狀態(能量較高）中，糖苷鍵很容易就發生斷裂。位于溶菌酶蛋白序列35 位的谷氨酸(Glu35)和52位的天冬氨酸(Asp52)的側鏈對溶菌酶的活性非常關鍵。Glu35作 為糖苷鍵的質子供體，剪切底物的C-0鍵;而Asp52作為親核試劑參與生成糖基酶中間體。隨 后，糖基酶中間體與水分子發生反應，水解生成產物，而酶保持不變。
[0008] 溶菌酶的提取方法包括以下幾種：1、直接結晶法:此法操作簡單，成本低，但不能 用以分離微量的溶菌酶。2、離子交換層析法:此法具有簡便、高效、成本低，且可自動化連續 操作的優點圈。3、親和層析:親和層析法分離純化的倍數較高、質量較好，且可廣泛應用于 各種來源的溶菌酶，用于濃縮和精制微量的溶菌酶。但是由于親和吸附劑的制作較復雜，限 制了其在工業上的大規模利用。4、超濾與親和層析結合:超濾與親和層析結合提取溶菌酶， 是近年來開發的新方法。首先用超濾除去大部分雜蛋白，保留溶菌酶，此時溶菌酶還較粗， 再用親和層析法得到精制產品。5、膜色譜技術:20世紀80年代末，出現了親和膜色譜技術。 該技術兼具膜分離與親和分離的特點。與傳統的膜分離、親和色譜相比，膜色譜技術不僅具 有純化倍數高、壓降小、分離時間短、生物大分子在分離過程中變性概率小，以及允許較快 的加料速度等特點，而且比柱親和色譜更易實現規模化生產。6、超濾:與傳統的生化分離技 術相比，超濾技術主要的優點是產品的高產出量。然而盡管超濾技術在反滲析及濃縮等過 程中得到廣泛的應用，但是作為在生物工業領域中潛能很大的一種蛋白質分離技術，超濾 仍未被充分利用。7、反膠團提取:反膠團萃取是近年發展起來的一種新的萃取方法，它是利 用有機溶劑中加入少量表面活性劑形成的反膠團來提取的方法，為一些不能使用有機溶劑 萃取的酶和活性蛋白質等生物活性物質開拓了一種新的分離技術，擴大了有機溶劑萃取的 適用范圍。8、生物分離技術：以親和力為基礎的生物分離技術（固定金屬親和層析、親和沉 淀、親和過濾法），也是溶菌酶提取方法之一。
[0009] 溶菌酶具有多種獨特而重要的藥理作用。
[0010] 第一，抗菌消炎。細菌的細胞壁由胞壁質組成，胞壁質是由N-乙酰氨基葡萄糖及N-乙酰胞壁酸交替組成的多聚物，胞壁殘基上可以連接多肽，稱為肽聚糖。多糖以直鏈形式存 在，彼此鄰近的多糖鏈之間可以通過肽鏈部分相互連接，從而形成三維結構。溶菌酶專一性 地作用于肽聚糖分子的N-乙酰胞壁酸與N-乙酰葡萄糖氨之間的糖苷鍵，結果使細菌細胞壁 變得松馳，失去對細胞的保護作用，最后細胞溶解死亡;溶菌酶能直接殺滅革蘭陽性菌，在 分泌型免疫球蛋白補體的參與下，還能殺滅革蘭陰性菌:如大腸埃希氏菌。溶菌酶還可與各 種誘發炎癥的酸性物質結合，減少細菌內毒素釋放，從而減輕內毒素血癥發生，減緩炎癥發 生過程，并對抗生素有一定增效作用，改善組織基質的黏多糖代謝，起到抗菌消炎、修復組 織的作用。經試驗證明，用1種纖維素共聚物將人溶菌酶和蛋白水解酶偶聯，可顯著提高溶 菌酶抗菌能力，加速傷口愈合。
[0011] 第二，抗病毒。溶菌酶在中性體液環境下帶有大量正電荷，可與帶有負電荷的病毒 蛋白直接作用，與DNA、RNA、脫附基蛋白相結合形成復鹽，使病毒失活。在被皰疹病毒感染的 Hela細胞培養液中加溶菌酶后有抑制細胞變性作用。溶菌酶也可抑制腺病毒生長，可用于 帶狀皰疹、腮腺炎、雞水痘、肝炎及流感等病毒性疾患治療。