自体髂骨表面复合抗痨药HRZ/PLGA缓释材料的研制及基础研究

It is the main reason that the low drug concentration in the lesion which affecting the efficacy of spinal tuberculosis. Artificial sustained release materials can increase the local concentration of the drug, but bone repair performance was worse than autogenous bone. This study was the development of the new activity implantable composite both efficient the carrier drug release performance and excellent bone repair: autologous iliac bone surface recombination isoniazid, rifampicin, pyrazinamide(HRZ)/polylactic acid-glycolic acid copolymer material (PLGA) drug delivery system. Based on ourlatest findings of the very low drugs concentration of spinal tuberculosis lesion and the rabbit spinal tuberculosis model successfully built, we will prepare HRZ / PLGA sustained release coating by the double emulsion solvent evaporation method, surface, adhere the coating material preparation on autogenous iliac adsorption drying method. To explor the best drug formula in new materials by high-performance liquid chromatography ratio. To study the completion of a sustained release material, release characteristics anti-TB activity, osteogenic characteristics and tissue toxicity in vitro and in vivo by the cytology, bacteriology and animal models.In order to obtain safe spinal tuberculosis chemotherapy drugs new formulation which highly efficient anti-tuberculosis and excellent osteogenesis.To provide experimental evidence and theoretical support for the new treatment method. To discover a whole new way for fast, efficient cure spinal tuberculosis.This research should be with important academic significance due to improve the efficacy, shorten the course of treatment and a speedy recovery of spinal tuberculosis.

病灶局部药物浓度过低是影响脊柱结核疗效的主要原因。人工缓释材料可提高局部药物浓度，但骨修复性能明显差于自体骨。本研究拟将载有三联抗痨药HRZ的聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）粘涂于自体髂骨表面，成功研制既有病灶局部持续高效抗痨，又具优良生物活性骨修复能力的新型植入型复合缓释系统。基于前期对脊柱结核病灶药物浓度极低的最新发现及对兔脊柱结核模型的成功构建，本课题拟完成：1.复乳溶剂挥发法制备HRZ/PLGA缓释涂层、表面吸附干燥法将缓释涂层粘附于自体髂骨表面完成材料制备；2.高效液相色谱法探索新材料有效局部药物浓度和较长释药时间的最佳载药配比；3.应用细胞学、细菌学及兔脊柱结核模型进行缓释材料体内外释药特性、抗结核活性、成骨特性及组织毒性研究。力图获得具有高效抗痨、优良成骨、性能安全的局部缓释材料，为新材料的应用提供实验数据和理论依据。这对脊柱结核提高疗效、缩短疗程、早日康复具有重要意义。

抗结核治疗与感染病灶的修复重建是脊柱结核治愈的关键，研究认为病灶组织药物浓度过低或药物持续时间不足是影响疗效的主要原因，如能在外科手术留下的骨缺损部位植入兼有支撑植骨、高效抗痨、性能安全的材料，可以显著提高脊柱结核的疗效。人工缓释抗结核材料可提高局部药物浓度，但成骨与修复差，缺乏局部支撑植骨作用。本研究利用聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）为载体，使其负载三联抗痨药异烟肼（H）、利福平（R）和吡嗪酰胺（Z），制备缓释抗结核材料，将其载于自体髂骨，研究缓释抗结核材料的最佳形态、植骨支撑材料修复脊柱结核病灶的疗效。前期制备缓释微球，证明其具有优良的载药及药物缓释效果，但存在突释现象，加入聚乙二醇可以增加成球率、改善突释现象。进一步观察缓释微球在大鼠体内的释药特性，证明其在体内缓慢、平稳释放，具有良好的组织生物相容性，但根据抗结核药物化疗时间判断，缓释时间仍然较短，且载药量和包封率相对较小、制备工艺复杂。继续探讨缓释材料的制备方法，成功制备了HRZ/PLGA缓释涂层，将其植入大鼠体内，发现该涂层材料在体内释药平稳，持续时间较长，可实现体内局部用药的有效缓释，组织生物相容性及可塑形性良好，作用效果优于(HRZ/PLGA)缓释微球。进一步观察缓释材料的体内抗结核性能，经弗氏完全佐剂致敏后，在新西兰兔腰椎椎体的上终板下钻孔、种植H37Rv结核杆菌标准菌株，成功构建兔脊柱结核模型，并发现ESR及CRP可反映模型兔体内结核菌感染情况及病情进展，造模术后56d检测值可作为筛选兔脊柱结核动物模型的可靠指标。将涂层制作成矩形薄片卷入自体髂骨，植入灶清除术后骨缺损部位，最终发现该涂层材料在兔脊柱结核病灶局部可实现三药同时长程、高效、平缓释药。通过影像学、病理学以及血液炎性指标检对该材料修复脊柱结核病灶的疗效进行评估，证明该材料具有良好的支撑植骨、骨诱导、骨传导、骨生成作用、还具备抗高效结核性能，能杀灭病灶局部的结核杆菌，促进脊柱结核病灶愈合。