抗结核药物复合支架的制备及性能

抗结核药物复合支架的制备及性能

虎林市人民医院158400

摘要:抗结核药物复合支架对于加强结核治疗成效有着积极的影响作用,但是对于现阶段的文献资料进行深入调查发现,很少有资料对抗结核药物复合支架的性能进行深入探讨。本文通过相应的方法对抗结核药物复合支架的制备和性能进行深入分析,希望对相关卫生医疗工作人员有所启示,促进我国卫生医疗水平的提升,下面就对相关内容进行详细阐述。

关键词:抗结核;药物复合支架;制备;性能

引言:结核病是我国临床医疗中非常常见的病症,而且复发概率较高,如果不能得到及时有效的治疗,还会导致患者有其它疾病产生,对于患者的正常生活会造成非常不良影响,甚至还会危及患者的生命健康。骨关节结核属于非常常见的肺外结核病症,其中有百分之五十以上的患者患有脊柱结核,脊柱结核治疗已经成为卫生医疗领域所关注的焦点。现阶段主要是通过外科手术和药物对患者进行有效治疗,药物治疗包括注射和口服,但是这两种方式很难对患者的病情进行有效控制。随着科学技术的不断发展,我国卫生医疗领域也取得了非常可观的发展成就,结核治疗也取得了一定的进步。所以对抗结核药物复合支架的制备及性能进行深入探究是具有现实意义的,下面就对相关内容进行详细阐述。

一、方法与材料

(一)材料

PLGA(70/30);β-TCP粉剂(上海瑞邦公司);异烟肼(中国药品技术监督检验所);二氧六环以及其他市售试剂等均为分析纯。健康成年SD大鼠,雌雄不限,体重250g左右,由解放军309医院实验动物中心提供。

(二)PLGA/β-TCP/INH复合支架的制备

PLGA/β-TCP/INH复合支架的制备复合支架采用相分离/粒子沥滤法制备:首先将纯化后的PLGA按照预定比例置入二氧六环中,磁力搅拌12h后,加入与PLGA等质量的β-TCP粉剂、PLGA/β-TCP总质量4%的INH,搅拌均匀形成稳定的悬浊液。再加入60~80目的NaCl(NaCl∶悬浊液=2∶1,质量比),快速机械搅拌成均匀的浆液,将其置入模具中(支架的形状由模具决定),深冷后冷冻干燥24h。所得到的支架以去离子水洗去NaCl,每隔1h换1次水,直至用AgNO3不能检出NaCl为止。然后将材料真空干燥。放入4℃冰箱中避光保存以备使用。

(三)复合支架的微观形貌和孔隙率测定

将PLGA/β-TCP/INH复合支架切成薄片后,以导电胶贴附于样品台上,用喷金台(E-1010HitachiLtd.)喷铂金处理,在扫描电子显微镜(SEM,JSM-6700F;JEOLLtd.)下观察微观形貌。选取50倍下的SEM照片,随机抽取10个以上的完整孔,每个孔在不同方向上测定三次孔的直径。所得结果进行统计分析,计算得到PLGA/β-TCP/INH复合支架的平均孔径大小。复合支架孔隙率的测定采用文献报道的体积排除方法:将密度瓶装满乙醇放入30℃恒温水浴中30min以上,取出密度瓶擦干外部水与溢出的乙醇后称重记为M1;将支架材料放入瓶中并抽真空30min以上,补满乙醇放入恒温热水浴中30min,温度恒定后取出擦干称重记为M2。材料质量为M3,体积为V(可计算出)。乙醇密度采用同样方法测得并记为ρ,孔隙率p=1-(M1+M3-M2)/ρV

(四)复合支架含药量测试

配制含INH0.01%~0.001%的PBS溶液,测定0.001%、0.002%等10个浓度的的紫外图谱。取0.1040gINH置入100ml容量瓶中,加入100ml磷酸缓冲液(PBS)中,配成1040μg/ml的PBS溶液,取该溶液1ml分别配成104μg/ml、78μg/ml、52μg/ml、26μg/ml、10.4μg/ml、1.04μg/ml的溶液。测定各浓度溶液的紫外图谱,绘制INH在PBS中的标准曲线。取少量复合支架称其重量(精确到0.0001g),用适量氯仿溶解后加入一定量的PBS搅拌均匀并静置24h,使PBS与氯仿分层,取上层液体,测定其紫外吸光度,依据标准曲线及线性拟合方程计算其浓度,从而计算出载药率和包封率,载药率=支架含药量/支架总重量×100%,包封率=支架载药量/药物投料量×100%。

二、结果

(一)支架的形貌结构特征

制备的复合支架如图1所示。SEM观察到支架表面及内部呈均匀多孔状,孔隙分布较均匀,在大孔的周围布满了相互贯通的微孔,外形多为近似圆形,大孔直径约150~300μm,平均为222±23μm,小孔直径约为10μm。同时在支架孔壁上能观察到TCP颗粒(图2)。

(二)复合支架的孔隙率和生物力学强度

支架孔隙率为(86±3)%,证明支架内部具有较好的贯通结构。其抗压强度与弹性模量分别为1.93±0.65MPa和2.17±0.35MPa,与松质骨比稍有降低。

(三)复合支架的含药量

INH在PBS溶液中的特征峰为262nm。其紫外光谱图见图3。以药物浓度(C)为横坐标,吸光度(Abs)为纵坐标,得到INH在PBS液中的散点图和线性拟合曲线(图4)。散点图的线性拟合方程为:y=0.04076x+0.05135(R2=0.99896)。支架中INH的紫外吸光度为2.937±0.451,代入线性方程计算出药物浓度,从而计算出复合支架的载药率为(2.67±1.35)%,包封率为(66.73±2.65)%。

三、讨论

很多人员认为成骨细胞会存在30μm空隙,但是孔隙率只能到达到百分之三十一场,这样空隙才能实现有效的链接,当孔径在50μm以上情况下才可以促进骨单元的创建。本文研究的抗结核药物复合支架设备,孔径达到了150~300μm,孔隙率也具备良好的客观性,孔隙率达到了百分之八十五以上,能够良好的满足骨单元创建的实际需求。抗结核药物复合支架设备作为人工骨材,研究人员必须要保证其具有良好的生物强度,可以满足患者在手术恢复阶段的实际需求。但是经过实际调查发现,复合支架的生物力学强度还需要进一步的提升,孔隙率与生物力学强度之间存在很多的矛盾。研究人员必须要保证二者之间可以具备良好的平衡性,这样才能保证复合支架满足患者的实际需求。

PLGA作为INH的缓释载体与TCP复合制成的支架生物相容性如何,是本研究重点探讨的问题。一般骨修复材料应具备以下几个条件:良好的生物相容性,即对生物体不产生毒副作用,也不产生炎症反应;具有良好的孔隙率和强度;能促进细胞的粘附、增殖、引导骨细胞再生作用;材料完成支架使命后可完全降解。本研究制备的复合支架置入体内后,可以观察到支架与组织结合很紧密,部分组织已深入到支架表面空隙中,组织切片观察未见明显炎症反应。由此可以认定支架中INH的加入不影响正常组织,复合支架具有良好的组织相容性,可以为细胞的生长提供良好的条件。

参考文献:

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[2]笪虎,程建华,冯大军,顾少华,薛书生,杜云翔.骨软骨复合支架的研究进展[J].现代生物医学进展.2013(25)

[3]刘宗光屈树新**翁杰.聚多巴胺在生物材料表面改性中的应用[J].化学进展.2015(02)

[4]黄萍,李鹏,赵军胜,屈树新,冯波,翁杰.机械活化增强多孔磷酸钙骨水泥支架的研究[J].无机材料学报.2015(04)

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