万古霉素PLGA缓释微球局部注射治疗椎间盘炎的实验研究

题名:万古霉素PLGA缓释微球局部注射治疗椎间盘炎的实验研究
作者:王飞
学位授予单位:第二军医大学
关键词:盐酸万古霉素;;微球;;PLGA;;椎间盘炎;;局部治疗
摘要:
 研究背景
 椎间盘炎亦称化脓性椎间盘炎、椎间隙感染等,指椎间盘及相邻软骨板的感染性病变。根据发病过程分为原发性和继发性两型。原发性椎间隙感染临床少见,继发性椎间隙感染多继发于椎管穿刺、造影、手术及其他侵袭性操作或邻近软组织感染病灶的扩散。
 随着人口老龄化和临床免疫抑制治疗以及脊柱侵入性操作的增多,以及影像诊断手段的进步,临床上感染性椎间盘炎的病例越来Magnetic lifter越多。目前对于感染性椎间盘炎的治疗均以抗生素的全身应用为基础,尽管全身应用抗生素能达到有效的血药浓度,但由于椎间盘局部血供在成年人仅达纤维环,使得抗生素不能通过血液循环直接进入感染椎间盘组织中,治疗时局部很难达到有效浓度,且抗生素半衰期短,需要长期重复给药,导致医疗花费高,毒副作用大,住院周期长。
 为了解决这一矛盾,研究者们开始尝试采用局部应用抗生素来处理椎间盘炎。局部应用抗生素较全身应用抗生素有其独特的优点,并逐渐的被临床工作者接受。但如果采用单纯的抗生素通过感染间隙注射用于感染性椎间盘炎的治疗,易被血液冲走并很快吸受,不能长期维持有效的抗菌浓度,削弱了抗菌能力,则存在需要反复穿刺给药的缺点。感染间隙灌洗将抗生素直接用于感染局部,在有效治疗感染的同时避免了全身大剂量使用抗生素的副作用。然而,局部留置灌洗导管存在发生导管性逆行性感染的可能。近年来,抗生素缓释制剂在治疗急、慢性骨髓炎等骨科临床中较为棘手感染方面取得了良好的实验和临床效果。抗生素缓释制剂局部注射后能在注射部位长时间的维持有效的药物浓度并避免了全身应用的副作用,其药物释放时间和释放速率可根据治疗需要在制备的过程中进行控制。
 因此,我们希望经感染椎间盘中注射一种抗生素缓释制剂,通过药物的缓释作用维持局部有效药物浓度,达到减少药物用量、减轻毒副作用、降低医疗费用、缩短住院周期的目的。
 研究目的
 制备盐酸万古霉素PLGA缓释微球,考察其外观形态、粒径分布、载药量、包封率、体外释放等一般性质,并将盐酸万古霉素PLGA缓释微球应用到兔感染性椎间盘炎模型中,就其对椎间盘炎的治疗作用进行初步探讨,为其临床应用提供基础。
 材料和方法
 1、通过复乳法制备盐酸万古霉素PLGA缓释微球,使用扫描电镜及激光粒径分析仪观察微球形态并测定其粒径分布；考察微球载药量、包封率、二氯甲烷残留率等指标；并以PBS液为体外释放介质,采用高效液相色谱法(HPLC)初步研究盐酸万古霉素缓释微球的体外释药特性。
 2、采用新西兰http://www.999magnet.com/products/131-magnetic-lifter大白兔15只,随机分为对照组、实验组,其中对照组5只、实验组10只。将一定量的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin resistant S.aureus, MRSA)或等量生理盐水注入兔腰椎间隙,术后定期进行磁共振(Magnetic resonance inspectorMRI)和侧位X线检查及对CRP和ESR进行动态观察,并取实验区椎间盘组织进行细菌培养和常规病理学检查,评价造模结果及模型稳定性。
 3、将所制备的盐酸万古霉素缓释微球行兔感染椎间隙内局部注射治疗,并与盐酸万古霉素静脉注射、空白PLGA微球椎间隙局部注射进行比较,行X线片、细菌学、组织病理学及免疫组织化学评价观察疗效。
 结果
 1、采用复乳法制备的盐酸万古霉素PLGA缓释微球,其表面光滑圆整,粒径规则无粘连,微球大小较均匀,粒径分布较窄；微球的载药量达到20.08±0.53%,包封率达到60.20±1.61%,二氯甲烷的残留量仅为52.69±1.34ppm；微球体外释药研究表明,其在30天内的累积释药率为82.4±2.95%,载药微球所释放出的盐酸万古霉素浓度均能达到有效的杀菌浓度。
 2、使用MRSA菌株对家兔腰椎间隙进行注射感染后,血沉(,ESR),C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP)均明显升高,MRI提示椎间盘炎改变。活检物细菌培养阳性,病理学检查证实有椎间盘炎发生；而注射生理盐水组无椎间盘炎发病。说明已成功构建出家兔感染性椎间盘炎模型。这种模型构建方法简单,成功率高,重复性强,组内病变程度较一致。
 3、采用盐酸万古霉素PLGA缓释微球对家兔感染性椎间盘炎模型进行治疗研究的结果显示：盐酸万古霉素局部给药后,对椎间盘组织内的细菌具有明显的杀菌及抑菌效果,其与应用盐酸万古霉素静脉注射治疗相比炎症反应程度及润范围轻(P<0.05),细菌计数明显降低(1.02×103±1.22×103CFU/g比7.51×104±7.16×104CFU/g) (P<0.05),其差异具有统计学差异。
 结论
 1、采用复乳法制备的盐酸万古霉素PLGA缓释微球,具有较好的药剂学特性,微球体外释药30天内所释放的盐酸万古霉素均达到了有效的杀菌浓度。
 2、将一定量的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌注入兔腰椎间隙可制做椎间盘炎模型,炎症反应明显,模型稳定。可用于人的椎间盘炎的病理学、外科学及药物治疗等多方面的类比实验；腰椎术后CRP持续性或二次升高者要考虑椎间盘炎存在,与ESR比较,CRP具有灵敏性高,准确性强的优点,应作为早期判断腰椎间盘炎的重要指标,结合MRI检查可对术后椎间盘炎作出早期诊断。
 3、盐酸万古霉素PLGA缓释微球局部注射能有效的治疗感染性椎间盘炎,与盐酸万古霉素静脉注射相比,其组织中细菌计数低,炎症反应程度轻、波及范围小,值得进一步研究。
学位年度:2010