抗生素緩釋的系列骨缺損修復材料的研究.pdf

1、骨與關節(jié)的感染給患者帶來巨大的痛苦，對醫(yī)患雙方都帶來巨大的負擔?？股氐膽脤τ诮^大多數(shù)感染性疾病來說都有著很高的治愈率，然而骨與關節(jié)感染卻例外。盡管目前外科技術和抗生素研究已經(jīng)取得了長足的進步，但臨床骨科的感染仍然是一個難題。治療各種類型骨感染的主要目標是將感染區(qū)域細菌的負荷降低到一定水平，使骨愈合過程得以正常展開。骨骼肌肉損傷和外科植入物術后所致的感染通常的治療方法是清創(chuàng)和引流以及全身使用抗生素。然而，全身抗生素治療局部感染十分困難

2、，因為只有很小一部分的藥物可以到達目標部位發(fā)揮作用，特別是在局部血供不足時更是如此。反復的手術以及一味的延長抗生素使用時間常常是無效的，給個人和社會帶來很大的負面影響，因此預防感染在骨科臨床至關重要。局部抗生素載藥系統(tǒng)可以遞送高濃度的抗生素到病灶局部，同時避免長期大量靜脈用藥的潛在副作用，如果本身可降解并且還可促進骨修復，必將得到廣泛應用。
　　 目的：開發(fā)出一系列有機聚合物和無機的β-TCP為基礎的有機無機復合材料，用不同的機

3、制負載萬古霉素，釋放時間從數(shù)天到數(shù)周，用以滿足臨床上抗菌、抗感染各種時間跨度的需求。
　　 材料和方法：應用天然來源的聚合物，海藻酸鈉、殼聚糖等在比較溫和的條件下溶解，并且和β-磷酸三鈣和萬古霉素相混合，首先用滴入法加冷凍干燥的方法制備出海藻酸鈣/β-TCP/萬古霉素復合顆粒狀材料，并對其進行聚己內酯的涂層處理，記錄其SEM、TGA等表征，觀測材料在涂層前后的抗生素體外釋放特征；隨后應用混合加冷凍干燥的方法制備殼聚糖/β-TCP

4、/萬古霉素復合多孔材料，也對其進行聚己內酯涂層處理，對其涂層前后的表征和釋藥特性進行檢測；最后以再生絲素蛋白為原料，應用醇/水制孔法，冷凍干燥法制備出多孔的中空管狀材料，在中空管道中填加β-TCP/萬古霉素，通過對其體外釋藥特性和體內生物相容性以及骨缺損修復的效果的評估。
　　 結果：本課題研究的5種抗生素緩釋系統(tǒng)在體外均表現(xiàn)出良好的理化性能，表現(xiàn)出不同時間跨度的抗生素緩釋能力，海藻酸鈣/β-TCP/萬古霉素微球可以在體外緩釋3

5、天，隨后完全崩解；PCL涂層可以一定程度控制海藻酸鈣/β-TCP/萬古霉素微球在體外PBS中的擴散釋放；濃度為2.5w/v％的PCL在海藻酸鈣/β-TCP/萬古霉素微球表面涂布最均勻，有效體外緩釋時間能夠從涂層前的3天延長到涂層后的8天。PCL涂層的海藻酸鈣/β-TCP/萬古霉素微球由于生物相容性好，緩釋抗生素，可作為預防骨科相關感染的良好候選材料。殼聚糖/β-TCP/萬古霉素可以在一定條件下，利用冷凍干燥的方法，制備出TCP分布均勻的

6、，多孔的材料，材料的孔徑可在196.4μm～205.2μm之間，孔隙率達到92.0％～95.5％之間。殼聚糖/β-TCP在一定條件下可以通過冷凍溫度的調節(jié)來調節(jié)孔徑的大小。殼聚糖/β-TCP/萬古霉素復合抗生素緩釋材料可在體外保證14d左右的萬古霉素釋放，并且仍然具有抗菌活性。在殼聚糖/TCP/萬古霉素復合抗生素緩釋系統(tǒng)的表面涂層聚己內酯(PCL)可以有效延緩該系統(tǒng)的早期爆釋，藥物僅通過聚合物涂層表面由于溶劑揮發(fā)所形成的小孔滲透水分和藥

7、物，因此，控制了藥物的釋放，使材料的釋放期限，從涂層前的12天，延長到涂層后的最長42天；2.5％PCL的二氯甲烷溶液，涂層效果最佳，且能夠達到最佳的萬古霉素緩釋效果，2.5％的PCL涂層的材料在整個緩釋觀測期內沒有明顯的爆釋，第1d的釋藥率僅為7.12±2.3％；第12的累積釋放率僅為40.58±2.1％。再生絲素蛋白中空管狀多孔支架內填充β-TCP和抗生素，組織相容性良好，用來修復大段的兔骨缺損，不結合種子細胞，也能取得良好的修復效