具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。

具体实施方式一：结合图1及图2具体说明，本实施方式所述的一种含游动纳米机器人用于口腔主动预防与治疗的漱口水，它包含组分A和组分B，且组分A与组分B的体积比为(5～10):1；所述的组分A按质量百分数由0.5％～3％过氧化氢、3％～5％醇、3％～5％甘油、0.1％～0.3％羧甲基纤维素、0.01％～0.03％十二醇硫酸钠和余量超纯水组成；所述的组分B为质量百分数为0.5％～1％的含有游动纳米机器人的水溶液；所述的醇为山梨醇或山梨糖醇；

所述的游动纳米机器人由抗菌消炎药、中空囊状骨架及酶催化剂组成，且抗菌消炎药包覆于中空囊状骨架内部，酶催化剂位于中空囊状骨架一侧；所述的中空囊状骨架的直径为300nm～100μm。

本具体实施方式中的组分A和组分B分别灌装及包装，得到成品。

本具体实施方式的目的在于提供一种含游动纳米机器人漱口水，基于游动纳米机器人的主动药物靶向递送，这种漱口水具有高效的牙周疾病预防与治疗功效。

本具体实施方式所述的游动纳米机器人具有生物相容性和生物可降解性。选择具有生物相容性和生物可降解性的聚合物、金和酶作为组装材料来制备。

一、采用水包油-溶剂挥发法制备生物相容性高分子壳层包覆的载药微球；

二、通过微接触印刷或真空溅射的方法在步骤二得到载药微球的一侧修饰金纳米壳；

三、在金表面进行交联剂的修饰处理，可以通过共价交联的方法将过氧化氢酶交联在金表面，即得到一侧修饰有酶催化剂的载药游动纳米机器人。

原理：相比于自泳驱动的游动纳米机器人，本具体实施方式的过氧化氢酶驱动游动纳米机器人通过分解过氧化氢产生气泡驱动运动，具有更强的驱动力，受电解质影响较小，能在体液(唾液、龈沟液等)中实现高效驱动。且具体实施方式的游动纳米机器具有较好的生物相容性和生物可降解性，中空囊腔可实现抗菌成分的高效装载。

所述的游动纳米机器人酶催化剂位于中空囊状骨架一侧，由于催化剂的不对称分布，游动纳米机器人可通过化学反应实现化学驱动运动。使用时，通过将AB组分混合，以漱口水中低浓度过氧化氢为燃料，载药游动纳米机器人催化过氧化氢产生氧气进行自主运动，在进行自驱动快速运动的同时将抑菌成分高效携载、富集到牙周袋和牙龈深处，达到对牙周炎致病菌地持续高效抑制。

本实施方式的有益效果是：

本实施方式涉及一种内含有过氧化氢酶驱动游动微纳米机器人的功能性漱口水。以漱口水中低浓度过氧化氢为燃料，游动微纳米机器人进行自驱动快速运动的同时将抑菌成分高效携载、富集到牙周袋和牙龈深处，达到对牙周炎致病菌地持续高效抑制。与现有技术相比，本实施方式漱口水中的酶驱动游动纳米机器人具有较好的生物相容性和生物可降解性，且制备工艺简单，可实现工业化批量生产。游动纳米机器人通过分解过氧化氢产生气泡驱动，具有更强的驱动力，受电解质影响较小，能在体液中实现高效驱动，显著提高了所得漱口水的使用效果，是一款安全高效的功能性漱口水。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述的中空囊状骨架为生物相容及可降解的高分子聚合物形成；所述的生物相容及可降解的高分子聚合物为聚乙烯醇、聚乙二醇双亲性嵌段聚合物、葡聚糖及壳聚糖。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同的是：所述的酶催化剂为过氧化氢酶、过氧化物酶、铂纳米粒子或四氧化三铁纳米粒子。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述的抗菌消炎药为氯已定、氟硅酸或氟硅酸钠。其它与具体实施方式一至三相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：当所述的生物相容及可降解的高分子聚合物为聚乙二醇-聚乳酸双亲性三嵌段共聚物，所述的酶催化剂为过氧化氢酶时，所述的游动纳米机器人具体是按以下步骤制备：

①、将聚乙二醇-聚乳酸双亲性三嵌段共聚物溶于溶剂中并混合均匀，得到有机相混合液，将有机相混合液加入到含聚乙烯醇和抗菌消炎药的水溶液中，在转速为500rpm～1000rpm的条件下，搅拌乳化30min～60min，得到乳化后的溶液，将乳化后的溶液加入到水中，在磁力搅拌速度为500rpm～1000rpm的条件下，挥发有机溶剂4h～5h，然后过滤收集并洗涤，得到装载有抗菌活性成分的聚合物微球；

所述的聚乙二醇-聚乳酸双亲性三嵌段共聚物的质量与溶剂的体积比1g:(50～100)mL；所述的含聚乙烯醇和抗菌消炎药的水溶液中聚乙烯醇的质量百分数为5％～10％；所述的有机相混合液与含聚乙烯醇和抗菌消炎药的水溶液的体积比1:1；

②、将装载有抗菌活性成分的聚合物微球分散于去离子水中，得到微球分散液，在亲水基底上滴加微球分散液，静置10h～18h待自然铺展成单层粒子，然后在电流为20mA～30mA的条件下，通过真空溅射方法在微球表面的一侧半修饰金纳米壳，溅射时间为2min～3min，得到金修饰后的微球，用去离子水将金修饰后的微球从亲水基底上冲洗下来，在转速为4000r/min～8000r/min的条件下，离心2min～5min，得到载药Au-Janus纳米机器人；

③、将载药Au-Janus纳米机器人置于含N-羟基硫代琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的PBS缓冲液中，处理12h～24h，清洗后置于浓度为1mg/mL～2mg/mL的过氧化氢酶溶液中，在温度为37℃的条件下，孵化12h～18h，最后清洗并存放待用，得到游动纳米机器人；

所述的含N-羟基硫代琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的PBS缓冲液中N-羟基硫代琥珀酰亚胺的浓度为100mmol/L～200mmol/L，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的浓度为300mmol/L～600mmol/L。其它与具体实施方式一至四相同。

所述的聚乙二醇-聚乳酸双亲性三嵌段共聚物为PLLA₁₀₀-PEG₅₀-PLLA₁₀₀。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤①中所述的溶剂为二氯甲烷和丙酮的混合溶液，其中二氯甲烷与丙酮的体积比为1:(1～2)。其它与具体实施方式一至五相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤①中所述的含聚乙烯醇和抗菌消炎药的水溶液中抗菌消炎药的质量百分数为5％～10％。其它与具体实施方式一至六相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤①中所述的乳化后的溶液与水的体积比为1:(5～10)。其它与具体实施方式一至七相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：步骤②中所述的微球分散液的浓度为0.1mg/mL～0.5mg/mL。其它与具体实施方式一至八相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：步骤③中所述的含N-羟基硫代琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的PBS缓冲液的pH为7～7.5；步骤③中所述的清洗为利用pH为7～7.5及浓度为0.1mol/L～0.5mol/L的PBS清洗三次；步骤③中所述的存放待用为置于温度为2℃～4℃的PBS缓冲液中存放待用。其它与具体实施方式一至九相同。

采用以下实施例验证本发明的有益效果：

实施例一：

一种含游动纳米机器人用于口腔主动预防与治疗的漱口水，它包含450mL组分A和50mL组分B；所述的组分A按质量百分数由0.5％过氧化氢、5％山梨醇、5％甘油、0.1％羧甲基纤维素、0.01％十二醇硫酸钠和余量超纯水组成；所述的组分B为质量百分数为1％的含有游动纳米机器人的水溶液；

所述的游动纳米机器人由抗菌消炎药、中空囊状骨架及酶催化剂组成，且抗菌消炎药包覆于中空囊状骨架内部，酶催化剂位于中空囊状骨架一侧；所述的中空囊状骨架的直径为2μm。

组分A和组分B分别灌装及包装，得到成品。

所述的中空囊状骨架为生物相容及可降解的高分子聚合物形成；所述的生物相容及可降解的高分子聚合物为聚乙二醇-聚乳酸双亲性三嵌段共聚物(PLLA₁₀₀-PEG₅₀-PLLA₁₀₀)，所述的酶催化剂为过氧化氢酶，所述的抗菌消炎药为氯已定；所述的游动纳米机器人具体是按以下步骤制备：

①、将2g聚乙二醇-聚乳酸双亲性三嵌段共聚物溶于200mL溶剂中并混合均匀，得到有机相混合液，将有机相混合液加入到200mL含聚乙烯醇和抗菌消炎药的水溶液中，在转速为1000rpm的条件下，搅拌乳化40min，得到乳化后的溶液，将乳化后的溶液加入到2000mL水中，在磁力搅拌速度为800rpm的条件下，挥发有机溶剂5h，然后通过过滤法收集微球，并用蒸溜水洗涤三次，得到装载有抗菌活性成分的聚合物微球，超纯水中保存；

所述的溶剂为体积比为1:1的二氯甲烷和丙酮的混合溶液；所述的含聚乙烯醇和抗菌消炎药的水溶液中聚乙烯醇的质量百分数为10％；所述的含聚乙烯醇和抗菌消炎药的水溶液中抗菌消炎药的质量百分数为5％；

②、将装载有抗菌活性成分的聚合物微球分散于去离子水中，得到微球分散液，在亲水基底上滴加微球分散液，静置10h待自然铺展成单层粒子，然后在电流为30mA的条件下，通过真空溅射方法在微球表面的一侧半修饰金纳米壳，溅射时间为3min，得到金修饰后的微球，用去离子水将金修饰后的微球从亲水基底上冲洗下来，在转速为4500r/min的条件下，离心2min，得到载药Au-Janus纳米机器人；

③、将载药Au-Janus纳米机器人置于含N-羟基硫代琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的PBS缓冲液中，处理12h，清洗后置于浓度为2mg/mL的过氧化氢酶溶液中，在温度为37℃的条件下，孵化12h，最后清洗并存放待用，得到游动纳米机器人；

所述的含N-羟基硫代琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的PBS缓冲液中含N-羟基硫代琥珀酰亚胺的浓度为100mmol/L，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的浓度为400mmol/L；

步骤②中所述的微球分散液的浓度为0.1mg/mL；

步骤③中所述的含N-羟基硫代琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的PBS缓冲液的pH为7.2；步骤③中所述的清洗为利用pH为7.2及浓度为0.1mol/L的PBS清洗三次；步骤③中所述的存放待用为置于温度为4℃的PBS缓冲液中存放待用。

图3为实施例一制备的游动纳米机器人的扫描电子显微镜图，由图可知，实施例一制备的载药纳米机器人尺寸均一、结构完整，过氧化氢酶修饰在纳米机器人的一侧，酶的不对称分布可为纳米机器人提供高效自驱动力。

图4为实施例一制备的游动纳米机器人在质量百分数为1％的过氧化氢溶液中的运动情况图。由图可知，实施例一制备的载药纳米机器人具有自主运动能力，可以通过酶催化反应在低过氧化氢溶液中分解底物增强扩散。

对照组：本对照组与实施例一不同的是：相同浓度的抗菌药物直接溶于水中，得到组分B，其它与实施例一相同。

1、漱口水抗菌性能评价：

为定性评价本实施例制备的漱口水功效，对牙龈卟啉单胞菌进行抗菌性能评测。将实施例一所制备的漱口水作为实验组、不含载药游动纳米机器人的漱口水作为对照组分别与牙龈卟啉单胞菌共培养，用钙黄绿素和Pi双染活死细菌对漱口水抗菌性能进行了测试。钙黄绿素染色的活细菌呈绿色，而Pi染料染色的死细菌呈红色。图5为抗菌测试的荧光显微镜图，由图可知，在共培养24小时后，正置荧光显微镜观察发现实验组大量pi染色的细菌呈现红色，几乎百分之百的牙龈卟啉单胞菌被杀死，而对照组仅有百分之四十的杀菌率，说明漱口水具有明显的抗菌活性。以上研究说明添加了载药游动纳米机器的漱口水具有良好的抑菌活性，可维持口腔微生态稳定。

2、漱口水使用疗效评价：

将实施例一制备的漱口水作为实验组、不含载药游动纳米机器人的漱口水作为对照组分别用于20位轻度牙周炎患者，使用方法：清水漱口后，使用漱口水漱口20秒；每天早晚各用一次，连续使用七天，统计患者的各观察指标：检测患者的牙周探诊深度、菌斑指数、龈沟出血指数。采用SPSS22.0统计学软件分析结果如下表1所示。使用一周后，实验组的牙周探诊深度、菌斑指数、龈沟出血指数比对照组低，差异有统计学意义(P＜0.05)。本实施例制备的的漱口水安全性良好，且有一定效果，能改善患者的牙周健康指标，降低炎症反应。

表1