莫匹罗星生物降解膜的制备及其药效、安全性
2013-12-23孙秋雁宋时雨易以木武汉市皮肤病防治研究所湖北武汉430030华中科技大学同济医学院药剂教研室湖北武汉430030
孙秋雁,宋时雨,易以木 (.武汉市皮肤病防治研究所,湖北 武汉430030;.华中科技大学同济医学院药剂教研室,湖北 武汉430030)
皮肤溃疡是一种常见病、多发病,其病因较复杂,包括静脉曲张性溃疡、动脉性溃疡、糖尿病溃疡、压力性溃疡等,其中因血管性疾病所导致的溃疡大约占总发病率70%以上,此外还包括有神经性、物理性、感染性的以及血液病等因素[1]。外用药物可促进创面愈合,具有酸化创面、营养创面、免疫调节、促进血液循环、杀菌抑菌和促进局部组织再生等作用。而莫匹罗星是一种外用抗菌药,其疗效可靠、费用低、不良反应小、简便易行,可阻止溃疡进一步扩大加重,并促进皮肤创面愈合。目前研究证明,皮肤溃疡的病理基础是局部软组织的血运障碍、发生变性、表皮坏死及真皮缺损[2],本实验基于这点而研制的莫匹罗星生物降解膜是以甲壳胺为膜材,具有缓释、防水、可生物降解的优点。通过设计合理的动物皮肤溃疡模型,配合有效的观察、检测指标来初步验证其安全、有效性,为临床上运用莫匹罗星生物降解膜提供实验依据。
1 材料
多功能真彩色细胞图像分析管理系统、PathcentreTM 全封闭式自动脱水机;Histocentre2组织包埋工作台;RM2135 型切片机;Shandon展片机;Shandon烘片机;光学显微镜。
海藻酸钠(CP,国药集团化学试剂有限公司);羧甲基纤维素钠(CMC-Na,上海化学试剂公司);乙基纤维素(EC,山东瑞泰纤维素厂);莫匹罗星生物降解膜(本实验室自制);百多邦(中美史克制药有限公司)。
Wistar大鼠52只,雌雄各半,由上海西普尔—必凯试验动物有限公司提供,许可证号:SCXK(沪)2011-0006。饲养条件:中央空调调控温度和湿度,在350×240×170mm3塑料笼内饲养,每笼2只。温度(23±2)℃,相对湿度40%~70%,控制光照及黑暗各12h,定时定量给时,自由摄食及取水。饲料购自上海仕林生物科技有限公司;健康白色家兔60只,体质量1.8~2.3kg,雌雄各半,由同济医科大学实验动物中心提供,许可证号:SCXK(鄂)2011-00105周龄。饲养以标准颗粒饲料,自由饮水,室温(24±2)℃。适应性喂养1周,然后分组。
2 方法
2.1 莫匹罗星生物降解膜的制备 取0.5%~1%醋酸溶液将甲壳胺溶解,制成2%溶液,在搅拌下加入聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠,莫匹罗星,于热水浴中搅拌均匀,滤去不溶物,待滤液消泡后倾注于自制的模具上,自然凉干后;取下膜置于1%氢氧化钠溶液中,浸泡1h,再用纯化水洗涤多次至中性,于室温,自然干燥后即得。
2.2 莫匹罗星生物降解膜药效学观察 选择家兔60只,于家兔左侧臀部剪去3cm×3cm 的毛,用8%的硫化钠将毛脱尽后进行常规消毒,再用2%的利多卡因局部麻醉,手术切除直径约为2cm×2cm皮肤全层一块,使用金黄色葡萄球菌(约含50亿个/mL)感染创面,于术后第3天溃疡形成后,切取局部组织并在显微镜下观察,均可见炎性渗出物与坏死组织,坏死达肌层。随机分为空白组(生理盐水组)、对照组(百多邦组)与实验组(莫匹罗星生物降解膜组),每组20只,分别外用生理盐水、百多邦、莫匹罗星生物降解膜换药。
2.3 刺激性观察 取Wistar大鼠20只,实验组与对照组各10只,将大鼠背部皮肤剪去2cm,裸露创面后用无菌压舌板涂药并形成薄膜。对照组涂75%乙醇后包扎。
2.4 贴膜的生物相容性与生物降解性观察 取Wistar大鼠32只,随机分成4组,每个时间点8只(共4 个时间点),术前禁食。将大鼠编号、称重、10%水合氯醛300mg·kg-1腹腔注射麻醉后将大鼠腹部脱毛,取上腹部正中切口进腹并提起胃,将黏膜四角用丝线与胃前壁缝合将药膜固定,并关闭腹腔。定期处死大鼠后,观察膜周围和腹腔内有无黏连,有无渗液、脓液及脓肿形成,并观察肝脾是否肿大,以评价膜的生物相容性。
术后定期处死大鼠在观察生物相容性的同时,小心取下膜,浸泡,烘干,称重,按下式测定其生物降解性:
降解百分率=(W1-W2)/W1×100%;
W1—膜降解前的质量(g);
W2—膜降解后的质量(g)。
3 结果
3.1 药效学试验
3.1.1 造模3,6,9d观察情况 (1)第3天肉眼观察:空白组可见大量的分泌物,坏死组织无明显脱落,周围无新生的肉芽组织;对照组可见较多分泌物,坏死组织有小部分脱落,周围有少量的肉芽组织;实验组可见少量的分泌物,坏死组织有部分脱落,周围有少量较新鲜肉芽组织。镜检结果见表1;(2)第6天肉眼观察:空白组见较多脓液,坏死组织有部分脱落,有新鲜肉芽组织;对照组可见少量分泌物,坏死组织基本已脱落,肉芽组织新鲜;实验组仅见极少量的分泌物,坏死组织已脱落,溃疡面积缩小,部分愈后。镜检结果见表2;(3)第9天肉眼观察:空白组见少量分泌物,肉芽组织新鲜,溃疡面缩小;对照组溃疡面变浅,部分愈合;实验组溃疡面已全部愈合。镜检结果及病理切片图分别见表3,图1~图3。
表1 3组实验第3天观察情况Tab 1 The third day observation in the three groups
表2 3组实验第6天观察情况Tab 2 The sixth day observation in the three groups
表3 3组实验第9天观察情况Tab 3 The ninth day observation in the three groups
图1 空白组伤后9d,对家兔皮肤溃疡组织病理学的影响(HE 染色,×40,显示其上皮化程度不佳)Fig 1 The ninth day after injury in blank group,the effect on the rabbit skin ulcer tissue pathology(HE staining,×40,showed the epithelial degree was poor)
图2 对照组伤后9d,对家兔皮肤溃疡组织病理学的影响(HE 染色,×40,显示溃疡面完全表皮化)Fig 2 The ninth day after injury in control group,the effect on the rabbit skin ulcer tissue pathology(HE staining,×40,showed the epithelial degree was complete)
图3 实验组伤后第9d,对家兔皮肤溃疡组织病理学影响(HE 染色,×40,显示溃疡面完全表皮化)Fig 3 The ninth day after injury in experimental group,the effect on the rabbit skin ulcer tissue pathology(HE staining,×40,showed the epithelial degree was complete)
以上实验结果说明,莫匹罗星生物降解膜对家兔实验性皮肤溃疡的愈合有促进作用。
3.1.2 换药3次及6次溃疡面收缩率 3次后空白组、对照组、实验组溃疡面收缩面积分别为(114.1±14.9),(132.7±18.2),(255.1±17.5)mm2(n=20),6次后空白组、对照组、实验组溃疡面收缩面积分别为(25.87±4.5),(28.27±4.7),(170.53±11.5)mm2(n=20)。结果表明:各组治疗方法促进皮肤溃疡面收缩比较差异有统计学意义,其中以实验组最快,对照组次之,空白组则远远慢于其他2组,q检验分别比较两表,实验组、对照组和空白组溃疡面收缩率差异有统计学意义(P<0.01),而空白组与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。
3.1.3 各组溃疡愈合时间比较 空白组、对照组、实验组溃疡愈合时间分别为(7.3±1.3),(10.1±1.6),(17.5±2.5)d(n=20),方差分析结果表明,各组溃疡愈合时间差异有统计学意义(P<0.05),其中以实验组最短。q检验结果:实验组、对照组及空白组差异有统计学意义(P<0.01),实验组与对照组差异亦有统计学意义(P<0.05)。
3.2 刺激性试验结果 对照组观察48h后,结果除伤口局部略红外无肿胀、溃疡及坏死现象;但遗留瘢痕边缘不整,面积较大,几乎无毛。而实验组观察48h,无淤血、红肿、溃疡及坏死.亦无渗出及血迹;且伤创面愈合脱痂的时间要比对照组显著提前,遗留瘢痕边缘整齐,并长出稀疏毛发。表明莫匹罗星生物降解膜有防止创面加深扩大,促进创面愈合的作用。
3.3 贴膜的生物降解性与生物相容性
3.3.1 相容性结果 手术后大鼠精神状况良好,饮食正常,腹部切口均愈合较良好。结果显示手术后7d大鼠腹腔内无渗液、脓液及脓肿形成,肠管间有少许黏连,膜与胃壁附着紧密;膜周围有少许黏连将膜包裹,肝脾不肿大。术后14d观察,大鼠腹腔内均无液体渗出和脓肿形成,肠管间少许黏连已经吸收,膜周围黏连依旧存在,但未形成硬块,肝脾不肿大。术后21d和术后28d情况基本同前。
3.3.2 降解性 结果显示此药膜的降解速率为:7 d为49.5%,14d为74.6%,21d为92.9%,28d为100.0%。结果说明莫匹罗星生物降解膜具有很好组织相容性、并可于4周内完全降解;加之莫匹罗星体外抗菌作用,此膜可更加有效地促进皮肤溃疡愈合。
4 讨论
莫匹罗星为广谱抗生素,主要抗菌方式为在金黄色葡萄球菌及大肠杆菌中抑制蛋白质的合成,对革兰阳性球菌、阴性菌同时具有强大的抗菌作用,对耐药菌株也比较敏感。莫匹罗星用后因迅速代谢成无活性的单孢菌酸而不宜全身给药,局部用药因具有良好的穿透性,可使皮肤表面保持高浓度而发挥作用,因此,非常适合于治疗皮肤浅表层的感染性化脓性疾病。目前应用的莫匹罗星制剂是我们所熟知的百多邦软膏,其临床疗效确切,但乳膏不能防水,且给药次数较多,未解决其不足。本文阐述利用天然高分子材料甲壳胺与广谱抗菌的莫匹罗星制成可生物降解的涂膜剂,具备可防水、缓释、促愈合的优点。
莫匹罗星生物降解膜能促进家兔皮肤溃疡愈合,具有改善局部血液循环、控制感染,促进吞噬细胞的渗出、增生,促进生肌长皮的作用;且对皮肤无刺激性,在生物体内相容,4周内可在生物体体内完全降解。其价格低廉,制备简单,安全有效,适宜各种医疗条件下使用,是理想的治疗皮肤溃疡的外用药。
[1] 隋丽华,李传勋,杨彤,等.茶多酚乳膏促进皮肤溃疡愈合的实验研究[J].辽宁中医药大学学报,2009,11(11):198-200.
[2] 席建元,袁轶峰.橡皮生肌散对实验性皮肤溃疡促愈作用的研究[J].中医药导报,2008,14(8):99-100.
[3] 刘学清.皮愈汤促愈大鼠慢性溃疡实验研究[D].广州:第一军医大学,2006.
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