抗感染納米羥基磷灰石局部藥物緩釋微球及可塑形藥粒的研制與體外釋放實驗.pdf

1、為探尋新型的治療骨髓炎的局部藥物緩釋系統(tǒng)(DDS)，本研究研制了一種具有納米羥基磷灰石(nano-HA)與聚羥基丁酸酯-羥基戊酸酯共聚物/聚乙二醇(PHBV/PEG)復(fù)合體材料的DDS，同時對微球的表征、載藥量及體外藥物釋放進(jìn)行了測定。為解決材料的可塑形問題，將它與纖維蛋白凝膠(FG)按一定比例充分混和制成可塑形藥粒，研究其體外釋藥特點，同時在動物體內(nèi)行骨埋植實驗觀察其可塑性。 本實驗分為三部分 1、抗感染納米羥基磷灰石

2、局部藥物緩釋微球的研制與表征 采用nano-HA為載藥核心載體，外包裹PHBV/PEG，承載硫酸慶大霉素(GM)制成nano-HA-PHBV/PEG-GM緩釋微球，用X射線衍射法、FT-IR光譜法及電鏡對微球的表征進(jìn)行分析和觀察。 結(jié)果：實驗中制備出nano-HA、nano-HA-GM以及nano-HA-PHBV/PEG-GM等產(chǎn)物。X射線衍射法對nano-HA進(jìn)行晶粒度分析，圖形顯示為HA特征性峰值，其中未出現(xiàn)其它雜質(zhì)

3、干擾峰。FT-IR光譜法圖中顯示nano-HA與載藥后nano-HA-GM的曲線：在HA光譜曲線中，在3570cm-1and630cm-1處出現(xiàn)尖峰顯示出HA分子結(jié)構(gòu)中存在的O-H鍵，在565cm-1、602cm-1、962cm-1及1035cm-1處出現(xiàn)尖峰則顯示出PO4-3離子根。在nano-HA-GM光譜曲線中，這些尖峰消失或者移至低頻區(qū)，而且鄰近的波峰變寬。nano-HA-PHBV/PEG-GM與PHBV/PEG的FT-IR光譜

4、曲線相近。在透射電鏡下可見：nano-HA為納米相晶體顆粒，平均尺寸為20～60nm，nano-HA-GM由于晶體自然凝聚以及慶大藥物顆粒疊加在一起成為所謂的“二次顆粒”，其大小在100～300nm左右，nano-HA-PHBV/PEG-GM微球透射結(jié)構(gòu)為PHBV/PEG膜包裹納米級nano-HA-GM藥粒形成微球。掃描電鏡觀察：制備的微球呈白色，形態(tài)大小均勻規(guī)整，微球表面形態(tài)一致，表面為多孔呈皺縮結(jié)構(gòu)。 結(jié)論：nano-HA-

5、PHBV/PEG-GM藥物緩釋微球以納米材料為載藥核心，PHBV/PEG膜包裹納米級nano-HA-GM形成微球。納米HA有很大的表面積，對藥物有較強承載能力，而且通過對FT-IR光譜進(jìn)行分析，可能HA與GM之間存在氫鍵，這些結(jié)構(gòu)的特點保證了nano-HA載藥和釋藥的穩(wěn)定性。 2、抗感染納米羥基磷灰石局部藥物緩釋微球載藥率測定與體外釋放實驗 用衍生化法測定載藥率。根據(jù)KB法測定結(jié)果繪制出慶大霉素標(biāo)準(zhǔn)曲線及微球體外藥物釋放

6、濃度與時間的變化曲線，探討微球結(jié)構(gòu)與釋藥的關(guān)聯(lián)性。實驗數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS10.0統(tǒng)計軟件處理，用回歸分析擬合硫酸慶大霉素標(biāo)準(zhǔn)品濃度與抑菌環(huán)直徑的半對數(shù)標(biāo)準(zhǔn)曲線，建立回歸方程。 結(jié)果：測定的載藥率：載藥率(％)=GM載藥量(g)/微球質(zhì)量(g)=8.6％。根據(jù)實驗結(jié)果繪制的慶大霉素標(biāo)準(zhǔn)曲線，直線回歸方程為：y=8.909x-1.041，R=0.998。3個試樣藥物緩釋微球(90mg)中慶大霉素均能從藥棒向PBS液中擴(kuò)散，具有明顯緩釋

7、作用。第1個24小時釋放量最大，達(dá)165.2μg/mL，以后逐漸減少，但2周時釋放量又增大，為46.8μg/mL，其后以較低濃度維持，第28天仍有8.5μg/mL的慶大霉素釋放量，高于金黃色葡萄球菌最小抑菌濃度(Mic，2μg/mL)。 結(jié)論：該DDS微球的之所以能保持長時間的藥物緩釋，與它的結(jié)構(gòu)有關(guān)：nano-HA-PHBV/PEG-GM緩釋微球存在特殊結(jié)構(gòu)，微米級球體內(nèi)包含著納米級藥粒，內(nèi)部nano-HA吸附作用會使藥物釋放

8、速度緩慢，PHBV/PEG膜保證了水份進(jìn)入和藥物緩釋，在微觀結(jié)構(gòu)上就形成了一個DDS單元，每個單元都具有載藥緩釋的基本性能，能有效地避免藥物突釋，保持長時間的藥物緩釋。 3、可塑形抗感染納米羥基磷灰石藥粒的研制、體外釋藥與骨內(nèi)埋植實驗 復(fù)合nano-HA-PHBV/PEG-GM緩釋微球與纖維蛋白凝膠(FG)研制出一種可塑形DDS，研究其抑菌作用、體外釋藥特性及骨內(nèi)埋植觀察其可塑性。 結(jié)果：復(fù)合nano-HA-PH

9、BV/PEG-GM緩釋微球與FG在ELISA板孔模具中制成形狀為圓柱形的復(fù)合物，最終每個復(fù)合物中含慶大霉素3.4mg?？伤苄蜠DS藥粒有明顯的抑菌圈，對金黃色葡萄球菌的抑菌作用長達(dá)55d，體外釋放實驗顯示3個試樣中慶大霉素均能從藥粒向PBS中擴(kuò)散，具有明顯緩釋作用。第1個24小時釋放量最大，達(dá)154.3μg/mL，以后逐漸減少，較低濃度維持，第49天仍有6.9μg/mL的慶大霉素釋放量，高于金黃色葡萄球菌Mic(2μg/mL)。將藥粒埋

10、植于新西蘭大白兔脛骨內(nèi)8周后，病理切片觀察藥粒在骨內(nèi)的可塑性良好。 結(jié)論：可塑形藥粒對金黃色葡萄球菌有明顯抑菌作用；FG是一種可吸收的生物膠，本身也可作為緩釋載體，承載藥粉的同時又多形成了一層緩釋膜，從而延長了藥粒緩釋時間；FG可解決材料的可塑形問題，在動物實驗中可以完全充填骨髓腔，以便于更充分的在局部釋放有效的藥物濃度。 綜上所述，抗感染納米羥基磷灰石局部藥物緩釋微球及可塑形藥粒的制備過程簡單，藥物緩釋性能理想，在骨髓