论文摘要
研究背景骨组织再生过程发生异常可引起骨结构的改变。先天性畸形、外伤、肿瘤、骨质疏松症及牙种植领域常用到的上颌窦提升、种植体与周围骨的骨结合都涉及到骨组织再生问题,因深入研究骨组织再生的过程,对于临床应用具有十分重要的意义。骨组织再生是骨代谢过程中的一个方面,骨组织的生长代谢过程包括骨的形成和吸收两方面,正常时二者处于动态平衡,当这种平衡被打破,骨吸收加快或骨形成减慢可引起骨量丢失,最终导致骨质疏松症的发生。流行病学调查显示,全世界约有1亿人遭到骨质疏松症的威胁,在60岁以上的妇女中,骨质疏松症患病率为25%～50%,美国每年约有150万人由于骨质疏松而导致骨折,其中绝大部分为妇女。在我国随着人口老龄化,骨质疏松症发病人数在不断提高,目前已成为一大问题。过去的研究主要是阻止骨吸收,防止骨量的丢失,但对于已有大量骨丢失的情况却是无用的,所以目前大部分研究转向促进骨形成方向。新骨生成的方式很多如自体骨骨块移植、骨代用品的应用、引导骨再生技术、细胞因子及转基因工程等,总的来说存在技术复杂、费用高、周期长、甚至有生物学不安全等缺点。辛伐他汀（simvastatin,Sim）是羟甲基戊二酰辅酶A（HMG-COA）还原酶抑制剂,最近20年治疗高胆固醇血症的新药,目前临床主要用于降低胆固醇,预防心血管疾病的发生。1999年Mundy等通过动物实验对3万多种天然化合物进行筛选发现他汀类药物是唯一具有促进骨形成代谢作用的天然药物,可以增强BMP-2启动子活性,促进ALP活性升高和矿化结节形成,促进骨形成。Thunyakitoisal PD等研究发现辛伐他汀可通过抑制成骨细胞的基质金属蛋白酶-9（MMP-9）的表达来减少骨吸收。辛伐他汀促进新骨生成,具有廉价、简单及方便等诸多优点,对其促进成骨作用的研究越来越多,由于辛伐他汀难溶于水,生物利用度低,严重限制了其临床应用。两亲性聚合物是由亲水和亲油的聚合物单元构成的嵌段共聚物,其对难溶性药物进行增溶,是近年来药剂学领域关注和研究的一大热点。聚乳酸（polylacticacid, PLA）具有良好生物相容性和生物降解性,中间代谢产物为乳酸,最终代谢产物为二氧化碳和水,不会在体内蓄积。美国FDA允许将PLA作为控释药物载体,但其也存在亲水性较差,降解速率慢,降解周期难以调控等缺点。聚乙二醇（PEG）具有良好的亲水性和生物相容性,聚合度小于5000时可由肾脏排出,不会在体内积蓄,美国FDA已认证其安全性,能有效地避免与免疫球蛋白作用,避免被人体内网状内皮系统（RES）及肝、脾、肾等器官的识别捕获,具有较长的血液循环时间。MePEG-PLA两亲性嵌段共聚物是纳米载药系统之一,具备良好的生物相容性和降解性,在体内降解为无毒的PEG和PLA,可通过肾排出体外。在水中浓度大于其临界胶束浓度（critical micelle concentration, CMC）时发生自组装,形成由疏水部分组成“内核”,亲水部分组成“外壳”的纳米级核壳型的球形结构,内核可以包裹疏水性药物,外壳保护药物不受外界干扰,防止免疫球蛋白吸附,躲避网状内皮系统的捕捉,可以再血液中长时间循环,粒径小易通过生理屏障,在体内具有独特的分布可以实现被动靶向作用,同时易于进行表面修饰到达主动靶向给药等优点。本论文拟探索一种制备载辛伐他汀聚合物纳米粒的良好方法,研究载辛伐他汀聚合物纳米粒对成骨细胞的增殖和分化功能的影响,旨在寻求更好的药物剂型,提高辛伐他汀的促骨生成效应并为其临床应用提供更实用的药物载体。目的1、研究载辛伐他汀纳米粒的制备工艺,筛选出能够有效制备载辛伐他汀纳米粒的方法；2、研究制备完成的载辛伐他汀纳米粒对成骨细胞增殖和分化的影响。方法1)采用芘荧光探针对MePEG-PLA聚合物的临界胶束浓度（CMC）进行表征。以MePEG-PLA聚合物纳米粒粒径、多分散指数为指标,筛选出改良自乳化溶剂扩散法作为制备聚合物纳米粒的方法,以MePEG-PLA浓度、油水相比例、有机相中丙酮与无水乙醇的比例为因素,进行正交设计优化处方,筛选出载辛伐他汀纳米粒的最佳制备工艺条件。用激光粒度仪检测聚合物纳米粒的粒径大小和Zeta电位,透射电子显微镜观察聚合物纳米粒的形态,紫外分光光度法检测载药纳米粒的载药量和包封率。2)采用傅立叶红外光谱法（FT-IR）和差示扫描量热法（DSC）探讨载辛伐他汀聚合物纳米粒中药物和聚合物材料的物理化学状态。3)研究载辛伐他汀聚合物纳米粒对成骨细胞增殖和分化的影响,实验分为辛伐他汀组、载辛伐他汀纳米粒组、空白纳米粒、DMSO组、空白对照组共五组,用MTS法测定细胞增殖、检测细胞的碱性磷酸酶（ALP）活性、RT-PCR法检测ALP、OC和BMP-2mRNA的表达情况。结果1)MePEG-PLA聚合物的临界胶束浓度（CMC）为0.588mg/L, modified-SESD制备的载辛伐他汀聚合物纳米粒的粒径大小为28.7士3.6nm,PDI为0.242,Zeta电位为-8.06mV,载药量为（6.23士0.75）%,包封率为（37.78士1.31）%,透射电子显微镜观察纳米粒为球形、分散均匀、表面光滑,形态规整、没有粘附和聚集现象。2)傅立叶红外光谱法（FT-IR）和差示扫描量热法（DSC）分析表明辛伐他汀被包裹在聚合物纳米粒里,少量的药物吸附在纳米粒的表面,辛伐他汀在聚合物纳米粒中以复合形式存在。3)载辛伐他汀纳米粒对成骨细胞增殖和分化的影响。MTS结果：DMSO,空白纳米粒,对照组三组之间的两两比较无统计学差异（P>0.05）,辛伐他汀组和载辛伐他汀纳米粒组分别与上述三组做两两比较均有统计学差异（P<0.05）,辛伐他汀组和载辛伐他汀纳米粒组之间比较有统计学差异（P<0.05）,DMSO组,空白纳米粒组对成骨细胞增殖无影响,辛伐他汀组和载辛伐他汀纳米粒组抑制成骨细胞增殖,载辛伐他汀纳米粒组抑制成骨细胞增殖效果强于辛伐他汀组。ALP活力结果：DMSO,空白纳米粒,对照组三组之间的两两比较无统计学差异（P>0.05）,辛伐他汀组和载辛伐他汀纳米粒组分别与上述三组做两两比较均有统计学差异（P<0.05）,而辛伐他汀组与载辛伐他汀纳米粒组之间的比较也存在统计学差异（P<0.05）,DMSO组和空白纳米粒组对成骨细胞ALP活力无影响,辛伐他汀组和载辛伐他汀纳米粒组提高成骨细胞ALP活力,且载辛伐他汀纳米粒组提高成骨细胞ALP活力效果强于辛伐他汀组。ALP、OC和BMP-2mRNA的表达情况：DMSO,空白纳米粒,对照组三组之间的两两比较无统计学差异（P>0.05）,辛伐他汀组和载辛伐他汀纳米粒组分别与上述三组做两两比较均有统计学差异（P<0.05）,而辛伐他汀组与载辛伐他汀纳米粒组之间的比较也存在统计学差异（P<0.05）,DMSO组,空白纳米粒组对ALP、OC和BMP-2mRNA的表达无影响,辛伐他汀组和载辛伐他汀纳米粒组提高ALP、OC和BMP-2mRNA的表达,且载辛伐他汀纳米粒组提高ALP、OC和BMP-2mRNA的表达效果强于辛伐他汀组。结论1)Modified-SESD制备载辛伐他汀聚合物纳米粒,简便易行,重复性好,制备的纳米粒,分布均匀,形态规整,呈球形,可以提高大幅度辛伐他汀的溶解性。2)载辛伐他汀聚合物纳米粒中,辛伐他汀主要包裹于聚合物纳米粒里,少量吸附在纳米粒的表面。3)聚合物纳米粒纳米载药系统可以提高辛伐他汀对成骨细胞增殖和分化效果。
论文目录
相关论文文献
标签：辛伐他汀论文; 纳米粒论文; 改良自乳化溶剂扩散法论文; 成骨细胞论文; 临界胶束浓度论文;