納米淀粉微球溶液的制備及抗失血性休克的基礎(chǔ)研究.pdf

1、急性大量失血是緊急災(zāi)難或戰(zhàn)地前沿上危及傷員生命的最主要的問題。人體急性大量失血時(shí)容易引起失血性休克導(dǎo)致心血管虛脫、心臟衰竭，臨床通常應(yīng)用快速輸血和輸液治療。然而當(dāng)遇到有大量傷員致用血量的急劇增加導(dǎo)致血源短缺,或受限于器材與場(chǎng)地，諸如戰(zhàn)場(chǎng)、災(zāi)區(qū)，均難以實(shí)施緊急輸血和輸液救治。血型鑒定和有傳播血源性疾病的危險(xiǎn)等諸多的因素也限制了輸血的廣泛應(yīng)用。這些迫切需要解決的問題從而極大地促進(jìn)了血液代用品的研究與開發(fā)，因此也是世界醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)問題。由于

2、納米淀粉微球具有生物相容性、生物降解性，無毒、無免疫原性,貯存穩(wěn)定，價(jià)格低廉，一直以來作為藥物載體在生物醫(yī)藥領(lǐng)域中應(yīng)用，目前已進(jìn)行到動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段。然而值得注意的是納米淀粉微球本身具有能夠在水中膨脹，在血液循環(huán)過程中能夠根據(jù)血管微環(huán)境來改變形狀，并具有較長(zhǎng)時(shí)間的擴(kuò)溶作用。因而，我們根據(jù)這一特性推測(cè)納米淀粉微球有助于擴(kuò)充血容量、維持血液循環(huán)，穩(wěn)定心血管功能和保護(hù)重要器官作用。此外,納米淀粉微球具有體小而輕，不需要低溫儲(chǔ)存，可在災(zāi)難發(fā)生地任何

3、條件下使用，從而可以提高機(jī)體大量失血后的存活率，能夠拯救大量傷員的性命。因此，我們根據(jù)本研究小組成功制備納米淀粉微球的經(jīng)驗(yàn)（在Biomaterials已有文章發(fā)表。Cationicamylose-encapsulatedbovinehemoglobinasananosizedoxygencarrier.Biomaterials2011;32:9425-9433.），擬應(yīng)用逆相懸浮交聯(lián)聚合技術(shù)制備納米淀粉微球，并通過檢測(cè)大鼠血液動(dòng)力學(xué)指標(biāo)

4、及觀察復(fù)蘇后的存活時(shí)間，與臨床常用抗休克復(fù)蘇液林格液（RingerLockeliquor;LR）和羥乙基淀粉130/0.4氯化鈉注射液（簡(jiǎn)稱萬汶；HydroxyethylStarch130/0.4andSodiumChlorideInjection，Voluven）相對(duì)照，比較不同濃度的納米淀粉微球溶液對(duì)大鼠失血性休克的復(fù)蘇作用，為研發(fā)更具臨床實(shí)用價(jià)值的新型抗低血容量休克的納米淀粉微球復(fù)蘇液提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　研究目的：探討納米淀

5、粉微球溶液的物理特性和抗失血性休克的藥理學(xué)作用，為納米淀粉微球溶液的成藥性提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　研究方法：
　　1、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組
　　SD(10～12W)大鼠(由第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院動(dòng)物中心提供)，雌雄各半，體質(zhì)量(225.0±18.1)g。實(shí)驗(yàn)分為：LR組、Voluven組和不同濃度納米淀粉微球溶液組（分別為濃度0.1％、0.5％、1～6％），每組10只，共100只。實(shí)驗(yàn)前禁食、自由飲水。
　　2、納米淀粉微

6、球制備和失血性休克模型的建立和復(fù)蘇
　　納米淀粉微球液采用逆相懸浮交聯(lián)聚合納米制備技術(shù)，以可溶性淀粉為原料，K2S2O8-Na2S03為引發(fā)劑，用反相懸浮法合成了N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺交聯(lián)淀粉微球，溶于LR液配置成0.1、0.5、1～6％濃度的納米淀粉微球溶液。用3％戊巴比妥鈉麻醉大鼠后行右側(cè)股動(dòng)脈、股靜脈和右頸動(dòng)脈插管，股動(dòng)脈插管，用于觀察放血和血壓。經(jīng)插管注射肝素鈉生理鹽水(500U／kg)抗凝；股靜脈插管供給藥；經(jīng)右頸動(dòng)

7、脈插管測(cè)量血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)，包括收縮壓(Systolicbloodpressure，SBP)、舒張壓(Diastolicbloodpressure，DBP)和平均動(dòng)脈壓(Meanarterialpressure，MAP)和呼吸頻率(Respiratoryrate，RR)等。各組以50％放血量做休克模型，穩(wěn)定10min，5min內(nèi)使平均動(dòng)脈壓降至5.33kPa(40mmHg)，使其波動(dòng)在40±5mmHg，即為休克模型復(fù)制成功。在達(dá)到休克水平

8、后,分別給予LR液、Voluven液和不同濃度納米淀粉微球溶液（分別為濃度0.1、0.5、1％～6％）進(jìn)行抗休克治療。所有液體均在30min內(nèi)輸注完畢。在所有實(shí)驗(yàn)大鼠中實(shí)驗(yàn)開始后每半小時(shí)記錄血流動(dòng)力學(xué)變化、檢測(cè)酸堿度(pH)、動(dòng)脈二氧化碳分壓(PaCO2)、動(dòng)脈氧分壓(PaO2)、血氧飽和度(SaO2)、剩余堿(BE)和血乳酸（Lac）及復(fù)蘇后的存活時(shí)間。
　　3、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
　　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示。通

9、過SPSS13.0對(duì)組間均數(shù)進(jìn)行單因素方差分析(onewayANOVA),P<0.05視為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　研究結(jié)果：
　　結(jié)果一:經(jīng)納米粒度儀測(cè)量納米淀粉微球粒徑為263.8±10.05nm。從電鏡圖可看出淀粉聚合物微球則大小較均勻，球形圓整。
　　結(jié)果二:
　　1.在七天存活率實(shí)驗(yàn)中觀察到，分別給予大鼠0.1％、0.5％、1.0％,2.0％,3.0％,4.0％,5.0％,6.0％.濃度的納米微球溶液，觀察生

10、存率。繪制卡普蘭-邁耶存活曲線結(jié)果顯示2.0％濃度以下納米淀粉微球溶液組，大鼠生存率為100％。
　　2.根據(jù)存活率實(shí)驗(yàn)結(jié)果，篩選0.5％、1.0％,2.0％濃度的納米微球溶液體對(duì)失血性休克大鼠實(shí)施復(fù)蘇實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示失血性休克早期大鼠心率加快，SBP、DBP和MAP均較基礎(chǔ)值明顯降低(P<0.05)。給予納米微球溶液復(fù)蘇治療后，心率下降，血壓回升，1倍失血量的2％濃度納米微球溶液復(fù)蘇后各時(shí)間點(diǎn)HR、SBP、DBP和MAP更接近基礎(chǔ)

11、值水平(P<0.05)。
　　3.2％濃度納米微球溶液與臨床常用抗休克復(fù)蘇液LR液、Voluven液輸入1倍失血量相對(duì)照。復(fù)蘇前后血流動(dòng)力學(xué)變化：各組大鼠在制成失血性休克模型后，休克即時(shí)的SBP、DBP和MAP均較基礎(chǔ)值明顯降低，HR較基礎(chǔ)值明顯加快(P<0．05)。2％濃度納米微球溶液、Voluven液復(fù)蘇后各時(shí)間點(diǎn)HR、SBP、DBP和MAP均恢復(fù)到接近基礎(chǔ)值水平，差異無統(tǒng)計(jì)意義(P>0.05)。MAP在LR組復(fù)蘇后各時(shí)間點(diǎn)明

12、顯低于2％納米淀粉微球液和Voluven組(P<0.05)。pH、PaCO2、PaO2和SaO2變化：復(fù)蘇組間休克前和休克末各指標(biāo)比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。復(fù)蘇后60min、90min,pH和PaCO2無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，PaO2、SaO2復(fù)蘇后2％納米淀粉微球液和Voluven組無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，2％納米淀粉微球液、Voluven組較LR液組升高明顯(P<0.05)。BE在LR組明顯低于2％納米淀粉微球液

13、和Voluven組(P<0.05)，Lac在LR組明顯高于2％納米淀粉微球液和Voluven組(P<0.05)。復(fù)蘇后2％納米淀粉微球液和Voluven組BE、Lac無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。
　　研究結(jié)論：
　　1.實(shí)驗(yàn)合成的淀粉微球?yàn)?63.8±10.05nm，聚合物微球的形態(tài)呈球形圓整，粒徑大小均勻，粒徑符合血液流變學(xué)要求。
　　2.給予相同失血量2％納米淀粉微球林格液復(fù)蘇后HR、SBP、DBP、MAP、pH