復(fù)合阿倫磷酸鈉骨水泥的制備和評(píng)價(jià).pdf

1、目的: 無菌性松動(dòng)是關(guān)節(jié)假體置換術(shù)后失敗的主要原因，目前無特別有效的防治辦法。二磷酸鹽是一類人工合成的焦磷酸類似物，它可作用無菌性松動(dòng)的多個(gè)環(huán)節(jié)如提高假體周圍骨密度、抑制術(shù)后骨量丟失等，有望成為防治無菌性松動(dòng)的理想藥物。它的給藥方式主要是口服，存在生物利用度低、服用時(shí)間長(zhǎng)、治療費(fèi)用昂貴和上消化道潰瘍等不足。局部用藥是一個(gè)比較理想的給藥途徑。骨水泥是多種藥物的良好載體，把阿倫磷酸鈉加入骨水泥中是否安全、有效地防治無菌性松動(dòng)，必須進(jìn)

2、行骨水泥生物力學(xué)、洗提特性、細(xì)胞生物學(xué)的研究，本文就從這幾個(gè)方面初步探討復(fù)合阿倫磷酸鈉骨水泥的可行性并確定骨水泥中阿倫磷酸鈉合適的加入量。 方法: 1.生物力學(xué)研究 (1)在50g骨水泥粉末中分別加入0mg、10mg、50mg、100mg、500mg和1000mg制備骨水泥壓縮、彎曲(模量)強(qiáng)度和疲勞實(shí)驗(yàn)標(biāo)本。用INSTRON 8032型萬(wàn)用測(cè)試儀測(cè)定各組骨水泥浸提前和浸提4W后的壓縮強(qiáng)度、彎曲(模量)強(qiáng)度和張力

3、性疲勞壽命。四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)標(biāo)本斷面和疲勞實(shí)驗(yàn)標(biāo)本孔隙率分別用電鏡和MCT檢測(cè)。 (2)用推出實(shí)驗(yàn)檢測(cè)6組不同阿倫磷酸鈉加入量的骨水泥-金屬界面浸提前和浸提4W后的界面剪切強(qiáng)度，實(shí)驗(yàn)后骨水泥標(biāo)本表面用電鏡掃描。在大白兔股骨遠(yuǎn)端制備骨水泥-骨界面，在術(shù)后1天和60天用推出實(shí)驗(yàn)檢測(cè)界面剪切強(qiáng)度并掃描界面周圍骨密度。 2.洗提實(shí)驗(yàn) 在50g骨水泥粉末中分別加入10mg、50mg、100mg、500mg和1000mg阿倫磷酸

4、鈉制備浸提標(biāo)本，每組1個(gè)標(biāo)本放在30ml生理鹽水中，在37℃恒溫箱里浸提24周，在1、2、3、4、5、6、7、9、11、14、21、28、35、42、49、56、84、112、140、168d取樣品5ml，在高效液相色譜儀串聯(lián)質(zhì)譜儀上測(cè)定阿倫磷酸鈉的濃度，計(jì)算各時(shí)點(diǎn)的釋放速率和釋放總量百分比。 3.細(xì)胞生物學(xué)研究 (1)破骨前體細(xì)胞Raw264.7與不同濃度的阿倫磷酸鈉(0M、10-9M、10-8M、10-7M、10-6

5、M和10-5M)在RANKL存在條件下培養(yǎng)8天，細(xì)胞計(jì)數(shù)檢測(cè)破骨前體細(xì)胞向破骨細(xì)胞分化的功能；同條件下培養(yǎng)14天后取出培養(yǎng)板中的骨磨片行電鏡掃描，觀察骨吸收陷窩的數(shù)目并用Image-Pro Plus軟件分析骨吸收陷窩面積檢測(cè)骨吸收功能。 (2)在50g骨水泥粉末中分別加入0mg、10mg、50mg、100mg、500mg和1000mg阿倫磷酸鈉制備浸提標(biāo)本和粘附標(biāo)本。各組骨水泥標(biāo)本浸提液或未浸提培養(yǎng)液與成骨樣細(xì)胞MG-63共培養(yǎng)

6、，檢測(cè)成骨樣細(xì)胞MG-63增殖、細(xì)胞毒性、凋亡、堿性磷酸酶活性、蛋白合成及骨礦化能力。用電鏡掃描與成骨樣細(xì)胞MG-63共培養(yǎng)的粘附標(biāo)本，觀察細(xì)胞表面粘附情況。 結(jié)果: 1.在50g骨水泥粉末中分別加入10mg、50mg、100mg、500mg和1000mg阿倫磷酸鈉對(duì)浸提前和浸提4W后的壓縮強(qiáng)度、張力性疲勞壽命、疲勞標(biāo)本和骨水泥-金屬界面孔隙率，浸提前的彎曲模量和骨水泥-金屬界面剪切強(qiáng)度，術(shù)后第1天骨-骨水泥界面的剪切強(qiáng)

7、度和骨密度無明顯影響；當(dāng)分別加入50mg、100mg、500mg、1000mg阿倫磷酸鈉時(shí)可顯著增大術(shù)后第60天骨-骨水泥界面的剪切強(qiáng)度和骨密度；當(dāng)加入1000mg阿倫磷酸鈉時(shí)浸提前和浸提4W后的彎曲強(qiáng)度、浸提后的彎曲模量、浸提后的骨水泥-金屬界面剪切強(qiáng)度顯著性減少。 2.各組骨水泥中阿倫磷酸鈉釋放速率先快后慢，在同一時(shí)間點(diǎn)隨加入量增加而增大。各組阿倫磷酸鈉釋放總量百分比在快速釋放期相似，約11％；在緩慢釋放期不同，但在24周時(shí)

8、均不超過25％。釋放總量百分比斜率在快速釋放期相似，在緩慢釋放期也不同：500mg組斜率最小，10mg組最大。 3.阿倫磷酸鈉隨濃度(0M-10-5M)增加呈劑量依賴性抑制破骨細(xì)胞骨吸收功能；高濃度(10-6M和10-5M)時(shí)明顯抑制破骨細(xì)胞分化，而低濃度(10-9M、10-8M和10-7M)時(shí)對(duì)細(xì)胞分化無影響。在50g骨水泥粉末中分別加入10mg、50mg、100mg、500mg和1000mg阿倫磷酸鈉對(duì)成骨樣細(xì)胞MG-63無

9、毒性，對(duì)特異性堿性磷酸酶活性、胞體外鈣化結(jié)節(jié)形成和增殖無顯著性影響；前4組顯著抑制細(xì)胞凋亡，而1000mg組使細(xì)胞凋亡加劇。 結(jié)論: 1.各組骨水泥浸提前和浸提4W后的靜態(tài)機(jī)械性能均符合骨水泥ISO5833(2002)標(biāo)準(zhǔn)。在50g骨水泥粉末中阿倫磷酸鈉不超過500mg時(shí)不會(huì)降低浸提前和浸提4W后的壓縮強(qiáng)度、彎曲(模量)強(qiáng)度、張力性疲勞壽命、骨水泥-金屬界面剪切強(qiáng)度和術(shù)后1、60天骨-骨水泥界面的剪切強(qiáng)度。 2.