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        負(fù)載利福平骨水泥的制備及體外釋放實(shí)驗(yàn)研究

        2019-11-19 06:28:28余涌杰胡勝平
        浙江中西醫(yī)結(jié)合雜志 2019年11期
        關(guān)鍵詞:凝固時(shí)間利福平抗結(jié)核

        余涌杰 賴 震 費(fèi) 駿 胡勝平

        骨關(guān)節(jié)結(jié)核是危害嚴(yán)重的疾病,藥物難以達(dá)到病灶,導(dǎo)致骨結(jié)核遷延不愈。骨關(guān)節(jié)結(jié)核常采用病灶清除后局部輔以抗結(jié)核藥物,然而抗結(jié)核藥物在局部迅速擴(kuò)散,難以長(zhǎng)時(shí)間維持有效濃度。本實(shí)驗(yàn)通過現(xiàn)代骨水泥技術(shù),構(gòu)建負(fù)載不同劑量利福平的骨水泥,并研究負(fù)載利福平骨水泥的藥物釋放濃度行為,為優(yōu)化抗結(jié)核骨水泥提供理論依據(jù)。

        1 實(shí)驗(yàn)材料

        1.1 藥 品 利福平膠囊,浙江醫(yī)藥股份有限公司新昌制藥廠,批號(hào)180406。

        1.2 試 劑 氫氧化鈉(NaOH),規(guī)格:AR500g,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,批號(hào)1 310732;磷酸二氫鈉(NaH2PO4),規(guī)格:AR500g,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,批號(hào)13 472350;磷酸鈉(Na2HPO4),規(guī)格:AR500g,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,批號(hào)20 040618;氯仿,規(guī)格:AR500mL,廣州化學(xué)試劑廠,批號(hào)20 150910;鹽酸(HCl),規(guī)格:AR500mL,廣州化學(xué)試劑廠,批號(hào)20 150716;溴甲酚綠,規(guī)格:AR500g,上海凌峰化學(xué)試劑有限公司,批號(hào)76-60-8。

        2 方 法

        2.1 實(shí)驗(yàn)分組 根據(jù)負(fù)載利福平劑量不同將載藥骨水泥分為三組,實(shí)驗(yàn)1 組:負(fù)載0.75g 利福平骨水泥,實(shí)驗(yàn)2 組:負(fù)載1.5g 利福平骨水泥,實(shí)驗(yàn)3 組:負(fù)載2.25g 利福平骨水泥,對(duì)照組為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化(International Organization for Standardization,ISO)組。

        2.2 負(fù)載利福平骨水泥樣品制備 將利福平膠囊按0.75、1.5、2.25g 劑量分別與40g 骨水泥在無菌條件下真空攪拌,并加入骨水泥單體15mL,繼續(xù)攪拌2min 后,加入由聚乙烯制成的模具之中塑形,制成直徑6mm、厚度3mm 的矮圓柱體實(shí)驗(yàn)樣品,每組制備6 個(gè)。

        2.3 負(fù)載不同劑量利福平抗結(jié)核骨水泥物理特性測(cè)定(1)面團(tuán)時(shí)間測(cè)定從骨水泥粉劑與液相混合開始,每隔15s 用帶外科手套的手指輕輕探觸暴露的骨水泥表面,直至手指能干凈地與骨水泥表明分離,而不粘有纖絲的時(shí)間為面團(tuán)時(shí)間;(2)凝固時(shí)間測(cè)定從混合開始至水泥達(dá)到最高溫度,兩者中所需時(shí)間為凝固時(shí)間[1-2]。

        2.4 體外藥物釋放實(shí)驗(yàn)(1)將負(fù)載不同劑量的利福平骨水泥和空白樣骨水泥浸泡于50mL 生理鹽水中;(2)震蕩加熱,溫度設(shè)為:37℃;(3)3 天取樣1 次,并且將樣品再次浸泡于50mL 新鮮生理鹽水中,繼續(xù)釋放,共釋放15 天;(4)用紫外可見光分光光度計(jì),對(duì)釋放液在474nm 處檢測(cè)吸光值,并記錄好數(shù)據(jù);(5)藥品濃度與吸光值A(chǔ) 之間的線性回歸方程為:A=0.0741C+0.0005,r=0.9996,在1.0~25.0μg/mL 范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系。

        3 結(jié)果

        3.1 負(fù)載不同劑量利福平骨水泥的面團(tuán)時(shí)間和凝固時(shí)間比較 負(fù)載不同劑量利福平后,骨水泥的面團(tuán)時(shí)間和凝固時(shí)間均大于對(duì)照組(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化3~15s),利福平劑量越大,面團(tuán)時(shí)間和凝固時(shí)間越長(zhǎng),三組之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表1。

        表1 各組骨水泥物理特性測(cè)試比較(min,±s)

        表1 各組骨水泥物理特性測(cè)試比較(min,±s)

        注:與實(shí)驗(yàn)1 組比較,*P<0.05;與實(shí)驗(yàn)2 組比較,△P<0.05;實(shí)驗(yàn)1 組為負(fù)載0.75g 利福平骨水泥;實(shí)驗(yàn)2 組為負(fù)載1.5g 利福平骨水泥;實(shí)驗(yàn)3 組為負(fù)載2.25g 利福平骨水泥

        3.2 不同時(shí)間點(diǎn)負(fù)載不同劑量利福平骨水泥體外藥物釋放結(jié)果比較 在生理鹽水中浸泡后,骨水泥基體中的利福平會(huì)逐漸釋放,在前3 天藥物釋放速率比較平緩,三組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。3 天后利福平釋放開始逐漸加快,在第6 天時(shí)三組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),達(dá)到釋放高峰,此后釋放減慢,到第9 天時(shí)三組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),藥物的釋放狀態(tài)達(dá)到平穩(wěn)緩釋效果,在第12天時(shí)三組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。這種平穩(wěn)狀態(tài)并持續(xù)釋放到實(shí)驗(yàn)結(jié)束,第15 天時(shí)三組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

        4 討論

        骨關(guān)節(jié)結(jié)核治療過程中,抗結(jié)核藥物很難在病灶局部達(dá)到有效濃度,這是骨關(guān)節(jié)結(jié)核難以治愈的主要原因[3]。研究顯示,在骨關(guān)節(jié)結(jié)核病灶中,病灶周圍的硬化骨會(huì)阻礙抗結(jié)核藥物向病灶滲透,血液和病灶外圍健康組織中的結(jié)核藥物不能充分?jǐn)U散到患者的結(jié)核病灶中的膿腫和干酪組織壞死中,因此在病灶部位填充一定的生物材料,填充材料可在局部長(zhǎng)期緩慢釋放抗結(jié)核藥物,可以提高療效[4]。載利福平骨水泥復(fù)合體,具有良好的生物相容性,負(fù)載利福平骨水泥可有效避免局部使用抗結(jié)核藥物的突釋,在局部維持一定抗結(jié)核藥物緩慢,有望改善現(xiàn)有治療骨結(jié)核過程中出現(xiàn)骨缺損生物替代材料和局部用藥的不足,是一種行之有效的治療途徑[5]。

        采用現(xiàn)代骨水泥技術(shù)將利福平與骨水泥在真空無菌條件下混合,可最大限度降低負(fù)載抗結(jié)核藥物對(duì)骨水泥理化性質(zhì)的影響。測(cè)定負(fù)載不同劑量利福平骨水泥的面團(tuán)時(shí)間和凝固時(shí)間結(jié)果,可以評(píng)估載藥骨水泥的理化性質(zhì)變化,是判斷載藥骨水泥能否在臨床中應(yīng)用的重要依據(jù)。本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)負(fù)載不同劑量的利福平后,骨水泥的面團(tuán)時(shí)間和凝固時(shí)間均大于對(duì)照組,利福平劑量越大,面團(tuán)時(shí)間和凝固時(shí)間越長(zhǎng)。骨水泥負(fù)載藥物后,藥物會(huì)在骨水泥固-液表面產(chǎn)生一定的正吸附,隨著界面上負(fù)載的藥物濃度增加,骨水泥表面自由能就降低,使骨水泥的面團(tuán)時(shí)間和凝固時(shí)間延長(zhǎng),雖然負(fù)載不同劑量的利福平后,骨水泥的面團(tuán)時(shí)間和凝固時(shí)間均大于對(duì)照組,但利福平的存在并不影響骨水泥載體的最終產(chǎn)物性能,符合臨床應(yīng)用的需要[6]。

        本研究結(jié)果顯示,負(fù)載利福平骨水泥在前3 天藥物釋放初期釋放速率比較平緩,第3 天后利福平釋放開始逐漸加快存在突釋效應(yīng),在第6 天時(shí)達(dá)到了釋放的高峰,三組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),因?yàn)槌跗诘乃幬镝尫胖饕枪撬啾砻胬F降目焖籴尫?,隨著藥物的不斷釋放,載體表面的利福平釋放逐漸減少,骨水泥內(nèi)部的藥物釋放占據(jù)主導(dǎo)[7]。到第9 天時(shí)藥物的釋放狀態(tài)達(dá)到平穩(wěn)緩釋效果,在第12 天和第15 天時(shí)檢測(cè)各組釋放情況,三組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。利福平藥物含量的骨水泥樣品中藥物釋放情況與時(shí)間相關(guān),其與Ginelma 等[8]研究一致,負(fù)載利福平骨水泥中的藥物是通過骨水泥載體中的微孔來擴(kuò)散釋放,所以其利福平的釋放率與藥物在基質(zhì)骨水泥中的分布有關(guān),藥物從微孔內(nèi)通過擴(kuò)散機(jī)制釋放,藥物釋放速率與利福平藥物在骨水泥內(nèi)的擴(kuò)散度有關(guān),而與厚度無關(guān)。負(fù)載利福平骨水泥則能有效維持局部藥物濃度,有效控制了常見的藥物突釋效應(yīng),從而在骨關(guān)節(jié)結(jié)核病灶治療中起到維持治療劑量的局部藥物濃度,有利于病灶局部結(jié)核的控制,具有良好的應(yīng)用前景。

        目前本研究?jī)H限于體外實(shí)驗(yàn),藥物的體外釋放特性不能代表其臨床治療特性,其療效仍需進(jìn)一步研究確定。

        表2 不同時(shí)間點(diǎn)各組負(fù)載利福平骨水泥藥物釋放測(cè)試結(jié)果比較(μg/mL,±s)

        表2 不同時(shí)間點(diǎn)各組負(fù)載利福平骨水泥藥物釋放測(cè)試結(jié)果比較(μg/mL,±s)

        注:與實(shí)驗(yàn)1 組比較,*P<0.05;與實(shí)驗(yàn)2 組比較,△P<0.05;實(shí)驗(yàn)1 組為負(fù)載0.75g 利福平骨水泥;實(shí)驗(yàn)2 組為負(fù)載1.5g 利福平骨水泥;實(shí)驗(yàn)3 組為負(fù)載2.25g 利福平骨水泥

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