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新型载万古霉素 (Vancomycin) 类骨磷灰石/聚氨基酸支架体外体内药物释放及抗菌活性研究

 

Authors Cao Z, Jiang D, Yan L, Wu J

Received 21 September 2016

Accepted for publication 27 January 2017

Published 8 March 2017 Volume 2017:12 Pages 1841—1851

DOI https://doi.org/10.2147/IJN.S122864

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Editor who approved publication: Dr Lei Yang

摘要:近年来,由于具有良好的死腔填塞及局部释放抗生素的作用,抗生素载体得到迅速发展。但是目前临床最常使用的抗生素载体——聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)却发现有不少缺陷,比如:无诱导新骨形成和骨传导的作用。通过均相合成法合成的新型载万古霉素类骨磷灰石/聚氨基酸支架(V-BHA/PHA)已被证实具有良好的生物安全性和诱导新骨形成的作用。为了评价其药物释放特性,在体外将 V-BHA/PHA 浸泡于模拟体液后每隔两日取浸提液,并检测其内万古霉素含量,据此绘制药物释放曲线图。体外抗菌活性通过抑菌圈、抑菌率及扫描电镜观察来评估。此外,先建立新西兰大白兔胫骨近端慢性骨髓炎模型,清创后植入 V-BHA/PHA 材料,并设置对照组,通过大体观察、影像学及组织学、超微结构观察,检测并评估了其体内抗菌活性。实验证实,V-BHA/PHA 体外药物释放具有明显三相特性,有两个释放高峰。第一个 48 小时时 V-BHA/PHA 可以观察到继初期突释之后的一个较快速释放过程,继而持续的缓慢释放过程,这就使得 V-BHA/PHA 在体外和体内均能观察到更持久的药物释放过程(体外:38 天;体内:42 天)。抗菌实验证实,无论在体外还是体内,均能观察到 V-BHA/PHA 对常规金葡菌和 MRSA 菌一致的明显抗菌作用。而且 V-BHA/PHA 的杀菌作用明显强于载万古霉素-PMMAV-PMMA)材料。在体外 V-BHA/PHA 对常规金葡菌和 MRSA 菌的抗菌时间均超过 28 天,而 V-PMMA 仅有 14 天。V-BHA/PHA 对常规金葡菌导致的慢性骨髓炎模型的治愈率达到 75%,对 MRSA 治愈率也能达到 66.67%,这也明显强于 V-PMMA(常规金葡菌:50%MRSA41.67%)。
Keywords: chronic osteomyelitis, vancomycin, drug release, scaffold, local antibiotics delivery, BHA/PAA