GM-BG體內(nèi)外緩釋及治療兔感染性骨缺損的實驗研究.pdf

1、目的:
　　 通過研究GM/BG緩釋系統(tǒng)的體內(nèi)外緩釋作用,及其抗感染和修復骨缺損作用,為今后臨床上預防和治療感染性骨缺損提供實驗依據(jù)。
　　 方法:
　　 (1)GM/BG的制備:采用Kawanabe等的方法制備GM/BG緩釋系統(tǒng)。(2)GM/BG體外藥物緩釋實驗:取4塊GM/BG,分別置于小安瓿中,加入PBS液3ml,后置于37℃溫箱中,每隔2天全部更換PBS液。用HPLC測定上述洗提液的慶大霉素濃度,并描繪G

2、M/BG的釋藥曲線。通過Peppas方程對藥物釋放曲線進行擬合,來探討GM/BG的藥物緩釋機制。(3)GM/BG體外抑菌實驗:取2個接種有金葡菌的培養(yǎng)皿,每個培養(yǎng)皿中植入2塊GM/BG和1塊BG,然后將其放入恒溫箱中,35℃培養(yǎng)24h。測量GM/BG和BG的抑菌環(huán)后,取出試樣置于新的接種有金葡菌的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)。以后每3天測量一次抑菌環(huán)并更換培養(yǎng)基,此過程重復進行,直至不再出現(xiàn)抑菌環(huán)為止。依據(jù)測量結果做抑菌環(huán)大小隨時間的曲線。(4)G

3、M/BG體內(nèi)藥物緩釋實驗:取新西蘭大白兔6只,雌雄不限,體重2-2.5kg。制做兔右橈骨近端10mm骨缺損模型,將GM/BG植入到骨缺損部位,分別在術后1、3、5、7、10、15、20和25天抽取兔血,測定血藥濃度,同時從距植骨處0.5cm內(nèi)切取軟組織塊,測定植骨區(qū)軟組織的藥物濃度。根據(jù)實驗結果作體內(nèi)藥物釋放曲線。(5)GM/BG治療兔感染性骨缺損實驗:取新西蘭大白兔24只,雌雄不限,體重2-2.5kg,隨機分為實驗組和對照組,每組12

4、只。首先造兔右脛骨感染性骨缺損模型,在每只兔的右側脛骨上段內(nèi)側造成3*5*10mm3矩形骨窗,實驗組骨窗內(nèi)植入GM/BG,對照組骨窗內(nèi)植入BG,在每個骨窗內(nèi)加入標準金黃色葡萄球菌。術后觀察兔子的一般情況;于4w和8w行X線檢查,觀察兩組骨髓炎形成情況及骨缺損修復情況;于4w和8w每組分批處死兔子,取出右脛骨,行大體觀察,病理學檢查及細菌培養(yǎng)檢查。
　　 結果:
　　 (1)GM/BG釋藥系統(tǒng)在體外具有長期緩釋能力,達23

5、天,且藥物濃度均大于慶大霉素最小抑菌濃度2ug/ml。根據(jù)Peppas方程對藥物釋放曲線進行擬合,說明GM/BG藥物釋放符合Fickian擴散定律。(2)GM/BG在體外抑菌實驗中,長達26天具有抑菌環(huán)。(3)GM/BG體內(nèi)緩釋實驗中,局部組織藥物濃度在第20天時,濃度為6.53±1.42ug/ml,大于慶大霉素最小抑菌濃度2ug/ml,但血藥濃度在第3天就測不到。(4)GM/BG在治療兔感染性骨缺損實驗中,對照組有2只兔子術后因重度感

6、染死亡,實驗組無1例兔子死亡。大體觀察,術后4w和8w取材時,對照組植骨部位被膿液及炎性肉芽組織包裹,生物活性玻璃未與周圍骨組織融合,而是浸于膿液之中;實驗組植入生物活性玻璃逐漸降解,且與周圍骨有較好融合。X線檢查,術后4w時,對照組出現(xiàn)骨膜反應,骨質(zhì)增生,骨質(zhì)破壞,軟組織包塊及死骨等;實驗組生物活性玻璃密度變淡逐漸吸收,與骨組織逐漸融合在一起,界限模糊;術后8w時,對照組可見骨質(zhì)破壞,軟組織包塊,死骨,生物活性玻璃密度變淡,但未與周圍

7、骨組織融合一起;實驗組生物活性玻璃密度進一步變淡吸收,與骨組織融合,界限消失。病理學檢查,術后4w,實驗組見少量炎性細胞,有纖維組織長入生物活性玻璃內(nèi);對照組見炎細胞浸潤及膿腫形成,生物活性玻璃被膿性組織包繞,生物活性玻璃內(nèi)無細胞及纖維組織長入。術后8w,實驗組可見生物活性玻璃吸收,有不成熟骨痂形成,對照組仍可見死骨,生物活性玻璃被炎性組織包裹。細菌培養(yǎng)檢查,實驗結果經(jīng)卡方檢驗,實驗組與對照組于4w、8w在軟組織細菌培養(yǎng)陽性率及骨髓腔細

8、菌培養(yǎng)陽性率上均存在統(tǒng)計學差異。培養(yǎng)的細菌經(jīng)革蘭氏染色為陽性球菌,且培養(yǎng)皿中有溶血現(xiàn)象,符合金黃色葡萄球菌的特點,證明其為植入金黃色葡萄球菌菌株。
　　 結論:
　　 (1)GM/BG在體外具有良好的緩釋作用,且有良好的抑菌性能。(2)GM/BG在體內(nèi)具有良好的緩釋作用,局部藥物濃度高,全身藥物濃度低,局部用藥較安全且效果好。(3)GM/BG緩釋系統(tǒng)具有抗感染及修復骨缺損作用,為臨床上預防和治療感染性骨缺損提供實驗依據(jù)。