本文關(guān)鍵詞：載三組份藥物多孔磷酸鈣骨水泥的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：磷酸鈣骨水泥(Calcium Phosphate Cement, CPC)具有可自固化、任意塑型、良好生物相容性、可降解性、骨傳導(dǎo)性和骨誘導(dǎo)性,且在CPC的制備過(guò)程中避免高溫加熱,因此CPC是一種良好的骨填充材料和骨科藥物載體。骨缺損的修復(fù)是一個(gè)長(zhǎng)期復(fù)雜的過(guò)程,常需要一種或多種藥物聯(lián)合用藥治療,共同作用。另外,和天然骨相比,CPC結(jié)構(gòu)致密,缺乏天然骨的孔隙結(jié)構(gòu),不利于組織的長(zhǎng)入和材料的降解。因此,本論文的目的是制備載三組份藥物多孔CPC,通過(guò)三種藥物不同階段的釋放以滿足組織修復(fù)過(guò)程中對(duì)藥物的需求,能夠前期鎮(zhèn)疼痛和抗感染,長(zhǎng)期促進(jìn)骨生長(zhǎng),并且能夠?yàn)楣羌?xì)胞和骨組織的長(zhǎng)入提供直徑大于100μm的孔隙。 本論文通過(guò)復(fù)乳溶劑揮發(fā)法-水包油包水(W1/O/W2)制備平均粒徑大于100μm的載丹酚酸B(Sal B)的聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)(Mn:30.0kg/mol)微球。微球表面平滑,呈現(xiàn)良好的球形；微球粒徑分布較窄,平均粒徑為112.7±5.6μm,符合實(shí)驗(yàn)尺寸要求(大于100μm)；微球中藥物的釋放分為前期的藥物突釋階段和后期的藥物緩慢釋放階段兩個(gè)階段,能夠?qū)崿F(xiàn)藥物的緩慢控釋。以此為基礎(chǔ),以Biocement D型CPC為載體,將抗生素硫酸慶大霉素(GS)、鎮(zhèn)痛藥對(duì)乙酰氨基酚(PC)和載Sal B的PLGA微球粉末直接與CPC粉末共混均勻,以磷酸緩沖液(PBS)為液相,液固比為0.35ml/g,制備載三組份藥物多孔CPC。根據(jù)CPC載藥量的不同,實(shí)驗(yàn)分為三組：CPC-5%MS-1%PC-0.5%GS、CPC-10%MS-3%PC-1%GS和CPC-15%MS-5%PC-1.5%GS,以未載藥CPC作為空白對(duì)照。通過(guò)Gillmore雙針?lè)�、萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)、紫外分光光度計(jì)(UV-vis).X-射線衍射儀(XRD)以及掃描電子顯微鏡(SEM)等對(duì)載三組份藥物多孔CPC的凝固時(shí)間、力學(xué)強(qiáng)度、體外藥物模擬釋放、藥物釋放后CPC的結(jié)晶度以及微球降解后空隙和孔隙率等進(jìn)行檢測(cè)。將載三組份藥物多孔CPC與成骨細(xì)胞MC3T3-E1進(jìn)行體外共培養(yǎng),通過(guò)熒光染色觀察細(xì)胞活性和形態(tài),Alamar Blue和堿性磷酸酶(ALP)活性檢測(cè)共培養(yǎng)后細(xì)胞的增殖能力和分化能力；采用瓊脂培養(yǎng)板擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)對(duì)載三組份藥物多孔CPC進(jìn)行抗菌性能的研究。 研究結(jié)果表明：與空白CPC相比較,水化24h后,藥物和微球的載入不會(huì)改變載藥CPC樣品的衍射峰位置和形狀,載藥CPC圖譜中HA轉(zhuǎn)化生成量低于空白CPC,且隨著載藥量和微球量的增加HA量減少；初凝和終凝時(shí)間隨著載藥量和微球量的增加均明顯延長(zhǎng)；力學(xué)強(qiáng)度相比空白CPC更低,且隨著藥物和載藥微球載入量的增加,力學(xué)強(qiáng)度明顯降低；體外藥物模擬釋放包括藥物突釋階段和藥物緩慢釋放階段,藥物釋放量都隨著載藥量的增加而增大,前期鎮(zhèn)痛藥物PC和抗感染藥物GS釋放主要集中在第一周,而需要長(zhǎng)期釋放的促進(jìn)新生骨組織生長(zhǎng)的中藥Sal B的釋放維持75天以上,因此本研究制備的載三組份藥物多孔CPC能夠?qū)崿F(xiàn)了三組份藥物在不同階段釋放；藥物釋放90天后,載藥CPC樣品基本不存在α-TCP的衍射峰,主要成分為HA,與空白CPC相比,載藥CPC樣品結(jié)晶度顯著性下降,且隨著載藥量和載藥微球的增加而降低；同時(shí),載藥CPC樣品中出現(xiàn)了球形孔隙,樣品的總孔隙率明顯高于空白CPC的總孔隙率,大孔孔隙率也隨著藥物和載藥微球的加入量增加而增大。 細(xì)胞與載藥CPC共培養(yǎng)后,熒光染色表明載藥CPC表面粘附有大量的活細(xì)胞,成骨細(xì)胞均呈現(xiàn)多邊形、具有強(qiáng)烈的立體感,并形成大量的細(xì)胞連接,表明具有很好的細(xì)胞活性。Almaar Blue和ALP檢測(cè)結(jié)果表明藥物對(duì)共培養(yǎng)成骨細(xì)胞的影響呈現(xiàn)劑量和時(shí)間的依賴關(guān)系；載藥CPC中CPC-5%MS-1%PC0.5%GS和CPC-10%MS-3%PC-1%GS樣品明顯促進(jìn)了細(xì)胞的增殖活性,而CPC-15%MS-5%PC-1.5%GS樣品因三種藥物濃度過(guò)高而抑制了細(xì)胞的增殖活性,CPC-5%MS-1%PC-0.5%GS.CPC-10%MS-3%PC-1%GS和CPC-15%MS-5%PC-1.5%GS三組樣品的ALP活性明顯下降�？咕鷮�(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,空白CPC和PC兩者不具備抗菌能力,而GS有很強(qiáng)的抗菌能力,同時(shí)Sal B也存在一定程度的抗菌能力,載三組份藥物CPC樣品組,隨著載藥量的增加抗菌能力也明顯增加。載藥三組份藥物CPC中藥物的聯(lián)合釋放不僅沒(méi)有影響藥物相互之間的性能,反而通過(guò)藥物的聯(lián)合作用增強(qiáng)了載藥CPC的整體抗菌性能。 本研究通過(guò)直接將GS、PC和載Sal B的PLGA微球與CPC粉末均勻共混制備了載三組份藥物多孔CPC。GS和PC可通過(guò)前期的快速釋放,持續(xù)時(shí)間一周以內(nèi)；需要長(zhǎng)期給藥治療和促進(jìn)骨修復(fù)的藥物Sal B,通過(guò)PLGA微球包裹減小藥物的突釋,隨著微球的降解藥物緩慢長(zhǎng)期釋放,持續(xù)釋放時(shí)間75天以上�？梢詽M足臨床骨修復(fù)不同階段對(duì)不同藥物的需要。另外,隨著微球的降解在CPC中構(gòu)建適合成骨細(xì)胞和骨組織等長(zhǎng)入的多孔結(jié)構(gòu)。
【關(guān)鍵詞】：多孔磷酸鈣骨水泥 三組份藥物 藥物釋放 PLGA微球 細(xì)胞實(shí)驗(yàn) 抗菌性能
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R318.08
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 第一章 前言13-22
• 1.1 磷酸鈣骨水泥作為藥物釋放載體13-15
• 1.1.1 磷酸鈣骨水泥13
• 1.1.2 磷酸鈣骨水泥作為藥物載體的優(yōu)點(diǎn)13-14
• 1.1.3 磷酸鈣骨水泥作為藥物載體的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2 微球作為藥物載體的研究15-18
• 1.2.1 微球制備的材料—PLGA15-16
• 1.2.2 微球制備方法16-17
• 1.2.3 PLGA微球在磷酸鈣骨水泥載藥體系中的應(yīng)用17-18
• 1.3 多孔磷酸鈣骨水泥18-19
• 1.3.1 多孔磷酸鈣骨水泥概述18
• 1.3.2 多孔磷酸鈣骨水泥的制備方法18-19
• 1.3.3 多孔骨水泥的力學(xué)性能及增強(qiáng)19
• 1.4 本課題的立題依據(jù)及研究目的19-22
• 1.4.1 本課題的提出19-20
• 1.4.2 本課題的研究目的和內(nèi)容20-21
• 1.4.3 本課題的研究技術(shù)路線21-22
• 第二章 載丹酚酸B的PLGA微球的制備、表征與藥物釋放研究22-31
• 2.1 引言22-23
• 2.2 材料與方法23-26
• 2.2.1 材料23
• 2.2.2 載丹酚酸B的PLGA微球的制備23-24
• 2.2.3 載丹酚酸B的PLGA微球的載藥量與包封率測(cè)定24-25
• 2.2.4 粒徑分析25
• 2.2.5 微球形貌觀察25-26
• 2.2.6 體外藥物釋放研究26
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論26-30
• 2.3.1 載丹酚酸B的PLGA微球的載藥量與包封率分析26-28
• 2.3.2 載Sal B微球的形貌分析28
• 2.3.3 載丹酚酸B的PLGA微球粒徑分析28-29
• 2.3.4 PLGA微球的體外藥物模擬釋放實(shí)驗(yàn)29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 載三組份藥物多孔磷酸鈣骨水泥的研究31-49
• 3.1 引言31-32
• 3.2 材料與方法32-37
• 3.2.1 材料32
• 3.2.2 羥基磷灰石(HA)和二水磷酸氫鈣(DCPD)的制備32
• 3.2.3 載三組份多孔磷酸鈣骨水泥的制備32-33
• 3.2.4 三組份藥物的紫外檢測(cè)方法33-35
• 3.2.5 性能表征35-37
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論37-47
• 3.3.1 磷酸鈣骨水泥固相分析37-38
• 3.3.2 載藥CPC水化24h的XRD分析38
• 3.3.3 藥物的載入對(duì)凝固時(shí)間的影響38-40
• 3.3.4 載藥后CPC的抗壓強(qiáng)度分析40-41
• 3.3.5 藥物體外模擬釋放實(shí)驗(yàn)41-47
• 3.4 本章小結(jié)47-49
• 第四章 生物學(xué)性能評(píng)價(jià)49-59
• 4.1 引言49
• 4.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法49-53
• 4.2.1 材料49
• 4.2.2 細(xì)胞共培養(yǎng)49-50
• 4.2.3 細(xì)胞熒光染色50-51
• 4.2.4 Alamar Blue檢測(cè)51
• 4.2.5 堿性磷酸酶檢測(cè)51
• 4.2.6 抗菌實(shí)驗(yàn)51-53
• 4.3 結(jié)果與討論53-57
• 4.3.1 細(xì)胞形態(tài)分析53-54
• 4.3.2 Alamar Blue檢測(cè)細(xì)胞活性54-55
• 4.3.3 ALP檢測(cè)細(xì)胞分化55
• 4.3.4 抗菌性能分析55-57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 結(jié)論59-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-73
• 研究生階段參研課題73
• 獎(jiǎng)學(xué)金獲取情況73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：359249