發(fā)布時間：2020-11-11 07:18

　　 目的:聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate,PMMA)骨水泥,是一種由聚甲基丙烯酸甲酯或改性聚甲基丙烯酸甲酯共聚物與甲基丙烯酸甲酯單體(Methyl methacrylate,MMA)組成的、含有或不含阻擋X線添加劑的室溫自凝材料。在關(guān)節(jié)置換和椎體成形術(shù)中,PMMA骨水泥是被廣泛應(yīng)用的一種重要材料,在股骨頸骨折、髖膝關(guān)節(jié)嚴(yán)重退變等行髖膝關(guān)節(jié)置換時,PMMA骨水泥可將假體牢固地固定于骨組織上,在假體與骨之間起到填充和錨固作用,在椎體成形術(shù)中應(yīng)用PMMA骨水泥注入椎體內(nèi)可強化椎體,達(dá)到支撐、穩(wěn)定脊柱的目的,同時明顯減輕疼痛并改善功能,具有手術(shù)時間短、微創(chuàng)、患者下床活動早等優(yōu)點。但在骨水泥植入后,可能會引發(fā)血壓下降、呼吸困難、深靜脈血栓形成、肺栓塞等一系列并發(fā)癥,重則心臟驟停、猝死,這統(tǒng)稱為骨水泥植入綜合征(Bone cement implantation syndrome,BCIS)。近年來針對BCIS的研究發(fā)現(xiàn),骨水泥植入時在肺動脈監(jiān)測到大量血栓出現(xiàn),分析原因可能是PMMA骨水泥聚合反應(yīng)時會釋放大量的熱量,其反應(yīng)過程中還可能釋放出殘留單體,激活機體凝血系統(tǒng),形成血栓并堵塞肺動脈。我們的前期研究結(jié)果表明,在髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中,因手術(shù)操作使凝血系統(tǒng)被激活致手術(shù)區(qū)局部處于高凝狀態(tài),同時當(dāng)向髓腔內(nèi)灌注骨水泥并打入假體時,髓內(nèi)壓迅速增大,將形成的微小血栓擠壓入小靜脈循環(huán)系統(tǒng),形成栓塞;在椎體成形術(shù)中,壓縮骨折椎體血竇被破壞,注入骨水泥后,椎體腔內(nèi)壓力升高,導(dǎo)致更多的血栓栓子通過血竇進入血循環(huán)形成栓塞。因此,改良傳統(tǒng)PMMA骨水泥,減少骨水泥植入部位血栓形成值得我們進行深入研究。依諾肝素鈉(Enoxaparin sodium,ES)是普通肝素鈉經(jīng)化學(xué)β-消除裂解法得到的一種低分子肝素鈉,是國際上使用最廣泛的低分子肝素鈉,在美國市場占有率超過60%。依諾肝素鈉的抗血栓和抗凝活性是分開的,主要特點是相對于抗凝血因子IIa(抗凝血酶)活性,其抗Xa活性更高,并且局部應(yīng)用不會引起血小板減少。這使得依諾肝素鈉在抗血栓的同時不至于過度抑制凝血系統(tǒng)而加劇出血。本研究在傳統(tǒng)PMMA骨水泥中復(fù)合入一定量的依諾肝素鈉,制成新型依諾肝素鈉骨水泥,觀察依諾肝素鈉在PMMA骨水泥中能否保持穩(wěn)定并可以有效釋放出來,滿足骨科術(shù)中骨水泥植入時局部抗血栓的目的,為依諾肝素鈉PMMA骨水泥的臨床應(yīng)用奠定藥物動力學(xué)基礎(chǔ)。方法:依諾肝素鈉骨水泥的制備:將手術(shù)室環(huán)境調(diào)至23±1℃,在此環(huán)境中將所有實驗材料放置4小時。將依諾肝素鈉與PMMA骨水泥以不同配比混合,設(shè)置A~G共7組,每40 g Palacos~?R PMMA骨水泥的依諾肝素鈉加入量依次為4000 AxaIU、8000 AxaIU、12000 AxaIU、16000 AxaIU、20000 AxaIU、24000 AxaIU;G組為空白對照組,不添加依諾肝素鈉。依諾肝素鈉凍干粉先用研缽將塊狀藥物研磨成粉,然后與40 g PMMA骨水泥粉體(共聚物)充分混合均勻。將骨水泥液體(甲基丙烯酸甲酯單體)倒入粉劑的混合物中快速攪拌。骨水泥經(jīng)混合期、等待期,至面團期時置入長(12±0.1)mm,內(nèi)徑(6±0.1)mm的圓柱體光敏樹脂模具中,待水泥進入固化期后,小心移出模具,用游標(biāo)卡尺復(fù)核試模尺寸,排除不符合制作標(biāo)準(zhǔn)的試模,再用C型臂X線透視檢查以排除有明顯低密度的試模。依諾肝素鈉PMMA骨水泥試模制作完成。選取依諾肝素鈉添加量為0、8000 AxaIU、16000 AxaIU、24000 AxaIU的試模各一枚進行掃描電鏡分析。依諾肝素鈉釋放實驗中A~G每組取4個標(biāo)本,將圓柱體標(biāo)準(zhǔn)試模逐一標(biāo)號,置于1.5 ml離心管中,加入Tris 7.4緩沖液1 ml,置于37℃恒溫箱內(nèi),每24小時收取一次浸提液。每次收取浸提液后用Tris 7.4緩沖液沖洗試模3遍,然后試模放入新的離心管中加入1 ml Tris 7.4緩沖液繼續(xù)浸提,持續(xù)取樣10天。浸提液儲存條件為-20℃低溫凍存。按照生物檢定統(tǒng)計法(中國藥典2015年版附錄1431)中的量反應(yīng)平行線測定法,采用4.4法進行實驗設(shè)計和統(tǒng)計計算各組浸提液的抗Xa因子效價。選取依諾肝素鈉添加量為0、8000 AxaIU、16000 AxaIU、24000 AxaIU的浸提10天后試模各一枚再次進行掃描電鏡分析。依諾肝素鈉穩(wěn)定性實驗中測定B組(8000 AxaIU/40g)骨水泥浸提液抗Ⅹa因子效價平均值,以此平均值用依諾肝素鈉標(biāo)準(zhǔn)品配制等濃度的依諾肝素鈉溶液作為M組的待測液,用75℃熱處理10分鐘的依諾肝素鈉標(biāo)準(zhǔn)品配制等濃度的依諾肝素鈉溶液作為N組的待測液,用Tris 7.4緩沖液作R組空白對照。采用兔血漿復(fù)鈣法(中國藥典2015年版附錄1208肝素生物測定法)評價B、M、N、R四組液體的抗凝活性。取管徑均勻(0.8 cm×3.8 cm)、清潔干燥的小試管16支,各加入0.8 ml抗凝兔血漿,置37℃恒溫水浴中5分鐘后,每管依次加入B、M、N、R四組待測液0.1ml及1%氯化鈣溶液0.1 ml,各組平行測定四次。加入1%氯化鈣溶液后,立即混勻,避免產(chǎn)生氣泡,并開始計算時間,觀察并記錄各管凝結(jié)時間。結(jié)果:1.PMMA骨水泥掃描電鏡下可見大量共聚物珠狀物和細(xì)顆粒狀的二氧化鋯,這些都是骨水泥的粉體組分。珠狀物之間有孔隙,這些孔隙可作為附載藥物并釋放的空間。附載了依諾肝素鈉的PMMA骨水泥可觀察到在共聚物珠狀物之間出現(xiàn)了糖漿樣物質(zhì),隨著ES附載量增加,糖漿樣物質(zhì)也增加,最后如糖衣般包裹在共聚物珠狀物表面。對比樣品釋放前后的掃描電鏡照片可以發(fā)現(xiàn)糖漿樣物質(zhì)大量減少。2.不同ES附載量的骨水泥釋放體系均在初始時快速釋放,存在突釋效應(yīng),第1日為ES釋放的最高峰,此后迅速下降,第4日進入釋放平緩期,釋放率趨于穩(wěn)定。3.含有ES的三組較空白對照組的血漿凝固時間明顯延長,有統(tǒng)計學(xué)差異。ES-PMMA組、ES 75℃處理組與ES組的血漿凝固時間之間無明顯統(tǒng)計學(xué)差異。結(jié)論:依諾肝素鈉可以物理嵌合于PMMA骨水泥孔隙結(jié)構(gòu)中。依諾肝素鈉PMMA骨水泥能有效釋放出依諾肝素鈉,前三天釋放率較高,此后迅速下降,進入微量緩慢釋放階段。依諾肝素鈉不參與PMMA骨水泥聚合反應(yīng),并且能耐受聚合反應(yīng)的峰值溫度,保持抗凝活性基本不變。
【學(xué)位單位】：河北醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：R318.08;R687
【部分圖文】：

圖 1 Palacos R 骨水泥液體組分和粉體組分Palacos R bone cement liquid and powder components. ation of ES-PMMA bone cement, enoxaparin sodium was mixment powder and then mixed with the liquid component of tt.圖 2 CAD 設(shè)計模具制作圖以及 3D 打印出的模具CAD design mold drawing and 3D printed mold. The mould for

14圖 2 CAD 設(shè)計模具制作圖以及 3D 打印出的模具CAD design mold drawing and 3D printed mold. The mould forcement is made of photosensitive resin and printed in 3D. Ie is smooth and a cylindrical cavity is formed when it is clos can be separated and the cement can be easily removication.

FXa（剩余）圖 3 通過模具制成的骨水泥試模Fig.3 Bone cement test mold made by mold. The cement test must conformthe ISO5833:2002 "Surgical Implant - Acrylic Resin Bone Cement" tstandard. The X-ray examination is uniform inside and has no obvious lodensity.3. 空白以及載藥 PMMA 骨水泥微觀結(jié)構(gòu)的觀察。選取依諾肝素鈉加量為 0、8000 AxaIU、16000 AxaIU、24000 AxaIU 的試模各一枚進行描電鏡分析。在離子濺射噴鍍儀中對試模表面噴金處理以增強導(dǎo)電性，后掃描電鏡觀察其微觀結(jié)構(gòu)。試模浸提 10 天后再次用掃描電鏡觀察分析4. 依諾肝素鈉骨水泥浸提液抗 FXa 效價測定。測定原理：依諾肝素鈉（ES）+ATⅢ（過量） ES·ATⅢ復(fù)合物ES·ATⅢ+FXa（過量） ES·ATⅢ·FXa 復(fù)合物 + FXa（剩余）發(fā)色底物 S-2765 肽（peptide）+pNA
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2878907