抗生素緩釋的系列骨缺損修復(fù)材料的研究.pdf

1、骨與關(guān)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。抗生素的應(yīng)用對于絕大多數(shù)感染性疾病來說都有著很高的治愈率，然而骨與關(guān)節(jié)感染卻例外。盡管目前外科技術(shù)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(shù)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(fù)的手術(shù)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(yù)防感染在骨科臨床至關(guān)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(fù)，必將得到廣泛應(yīng)用。
　　 目的：開發(fā)出一系列有機聚合物和無機的β-TCP為基礎(chǔ)的有機無機復(fù)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(yīng)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(fù)合顆粒狀材料，并對其進行聚己內(nèi)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(yīng)用混合加冷凍干燥的方法制備殼聚糖/β-TCP

4、/萬古霉素復(fù)合多孔材料，也對其進行聚己內(nèi)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(yīng)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(nèi)生物相容性以及骨缺損修復(fù)的效果的評估。
　　 結(jié)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(yù)防骨科相關(guān)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(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)孔徑的大小。殼聚糖/β-TCP/萬古霉素復(fù)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(fù)合抗生素緩釋系統(tǒng)的表面涂層聚己內(nèi)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(nèi)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(nèi)填充β-TCP和抗生素，組織相容性良好，用來修復(fù)大段的兔骨缺損，不結(jié)合種子細胞，也能取得良好的修復(fù)效