多联一线抗结核药物壳核结构微球的制备及其生物安全性评估

【摘要】第一章同轴静电喷雾技术制备一线抗结核药物壳核结构微球及体外释放研究目的探讨壳核结构微球的制备条件,制备一线抗结核药物壳核结构微球,观察其体外释放情况。方法PLGA和PLLA作为载体材料,利用同轴静电喷雾法制备载体浓度为5%,7.5%,10%,12.5%的空白微球(内泵流量：1.5ml/h,外泵流量：1.5ml/h,电压：9.5-10.0KV)。利用共聚焦扫描显微镜、扫描电镜观察微球的内部结构及表征,获取制备壳核结构微球的最佳制备参数。根据上述制备参数及一线结核药物理化性质分组：A组：空白壳核微球；B组：异烟肼、盐酸乙胺丁醇(外壳),利福平、吡嗪酰胺(内核)；C组：异烟肼、盐酸乙胺丁醇(内核),利福平、吡嗪酰胺(外壳)制备各组微球。载药微球进行体外释放实验,利用LC-MS/MS检测各时间点药物浓度。结果(1)最佳PLGA及PLLA浓度：12.5%浓度制备微球出现纺丝现象；5%,7.5%,10%浓度组激光共聚焦扫描显微镜可以观察到微球呈现壳核结构。扫描电镜检查,5%浓度组微球呈现饼状,7.5%浓度组微球出现表面褶皱,10%浓度组微球表面光滑；(2)微球粒径：A组微球直径为18.07±1.174μm,B组微球直径为18.09±0.800μm,C组微球直径为18.17±0.903μm；(3)体外释放：B组,与异烟肼和盐酸乙胺丁醇对比,利福平、吡嗪酰胺释放缓慢,存在明显差异(P<0.05)；C组四种一线结核药物呈现同步释放。结论(1)同轴静电喷雾法制备壳核结构微球最佳载体材料浓度为10%：(2)水溶性药物(异烟肼、盐酸乙胺丁醇)包裹在核内,脂溶性药物(利福平、吡嗪酰胺)包裹在壳内,四种药物可以达到同步释放。第二部分：壳核结构载药微球对SD大鼠BMSCs生物学行为的影响目的利用SD大鼠BMSCs进行体外生物安全性评估,探讨制备的载药微球是否对BMSCs产生影响。方法雄性SD大鼠(250-300g)胫骨中分离BMSCs,进行传代培养至P3代,并进行鉴定。分为对照组,空白微球组及载药微球组,观察微球对BMSCs生长曲线,细胞活性,成骨诱导能力,迁移能力的影响。结果(1)BMSCs鉴定：88.5%处于细胞周期G0/G1期,6.02%处于细胞周期G2/M期,5.53%处于细胞S期；BMSCs阳性表达CD44,CD90的比例分别为99.34%,98.23%;CD34,CD45呈阴性表达,阳性表达的细胞分别仅为1.47%,1.56%；(2)BMSCs生长曲线,细胞活性,成骨能力,迁移能力：各组细胞均呈“S”型生长(P>0.05);MTT检测,各组细胞在3,6,9天OD值无明显差异(P>0.05)；经成骨诱导2周,各实验组均出现明显的钙结节,无明显差异(P>0.05)。结论制备的一线抗结核药物壳核结构微球对BMSCs的体外生长及成骨、迁移能力无影响,生物相容性好。第三章微球局部植入对SD大鼠骨组织修复的影响研究及药物的分布情况目的临床上骨关节结核病灶清除后,进行局部的自体或异体骨移植,重建解剖结构。本研究建立骨缺损模型进行模拟,局部植入制备的微球,探讨其是否影响骨组织修复及其药物的分布情况。方法SD大鼠胫骨中上段截取2mm长度骨质,液氮灭活后回植,建立骨缺损模型。建模动物随机分为正常组,假手术组,空白微球组,载药微球组。2,4,6周随机选取动物进行影像学,HE染色,B-ALP,TRAP-5b检查观察骨组织修复情况；检测肝肾功能判断新剂型微球肝肾毒性；检测局部骨组织、肌肉及外周肝脏肾脏内结核药物的浓度,判断药物在动物体内的分布情况。结果(1)骨组织修复情况：与假手术组对比,空白微球组,载药微球组在2,4,6周行X片检查未见明显骨缺损愈合延迟或者不愈合；组织切片中观察截骨端变化情况,2周出现骨膜增生,4周缺损部位出现新生骨质并向对侧生长,6周骨缺损部位形成明显的骨性连接；手术干预的动物B-ALP,TRAP-5b较正常动物明显增高(P<0.05),各组建模动物各时间点未见明显差异(P>0.05)。(2)肝肾毒性：与正常动物对比,假手术组,空白微球组,载药微球组动物肝肾功能指标未见明显升高(P>0.05)(3)药物分布：肝脏、肾脏组织内未检测到四种结核药物,局部骨组织和肌肉组织内,2,4,6周均可检测到四种结核药物,并局部浓度高于各结核药物MIC(P<0.05)。结论(1)局部植入壳核结构载药微球对骨组织修复无抑制作用,生物安全性好。
【作者】庞晓阳；
【导师】王锡阳；
【作者基本信息】中南大学，临床医学，2014，博士
【关键词】PLGA；PLLA；异烟肼；利福平；吡嗪酰胺；盐酸乙胺丁醇；BMSCs；MTT；成骨能力；B-ALP；TRAP-5b；骨缺损；

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