多药缓释抗菌抗炎支架的制备与性能分析

背景:处理创伤局部软组织感染时,全身口服抗生素局部药物浓度较低,无法满足创伤局部抑菌的需要,局部喷洒抗生素粉末虽能临时获得一过性的高浓度,但难以取得较满意的抑菌效果,且高浓度药物对局部组织亦存在一定的破坏效应。目的:开发一种能承载多药并有控释特性的载药缓释支架,用于创伤局部的抗菌抗炎治疗。方法:将左氧氟沙星、替硝唑及甲基强的松龙混合溶液与介孔氧化硅纳米颗粒在负压吸引装置中混合,制备介孔氧化硅纳米颗粒载药微球;根据预先设计好的CAD模型,采用三维打印机交替打印介孔氧化硅纳米颗粒载药微球与聚乳酸-羟基乙酸共聚物层层叠加的多孔网络结构,最终得到膜状载药复合支架(实验组),同时采用药物浸滞法制备载3种药物的磷酸钙多孔陶瓷支架,作为对照,检测2组支架的载药率。将2组支架分别于成纤维细胞共培养,采用CCK-8法检测细胞增殖,评价支架的细胞毒性。将2组支架分别浸泡于PBS中,检测支架内药物体外释放规律。将2组支架分别敷于新西兰大白兔(解放军海军军医大学动物实验中心提供)软组织损伤部位,术后不同时间点检测肝肾功能及血样、创伤周围组织中的药物浓度。结果与结论:①实验组支架中左氧氟沙星、替硝唑及甲基强的松龙的载药率分别为31.21%,22.14%和23.58%,对照组支架3种药物的载药率分别为19.44%,11.14%和9.32%;②2种载药支架上不同时间点的细胞增殖率均在80%以上,细胞毒性为1级;③在体外,对照组支架中的3种药物在第2周基本释放完全,实验组支架中左氧氟沙星释放可达10周,替硝唑及甲基强的松龙释放可达8周;④在体内,实验组血样与局部组织中的3种药物释放时间均长于对照组,药物有效释放时间可达10周以上;实验组支架对兔肝功能存在一过性的影响;⑤结果表明,采用三维打印技术成功制备的多药缓释支架,有望在创伤局部实现联合、高量及持续的局部抗菌及抗炎作用,有效应用于各类局部创伤的辅助治疗。