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1、DOI: 10.13422/j xnki.syfjx.2012.03.077 第 18卷第 3期 中国实验方剂学杂志 V 1.18, N .3 2012 年 2 月 Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Feb., 2012 .综述 磷酸钙骨水泥载药研宄 张海燕 u, 邬伟魁 S宋伟、李芳、芦乾、贺婭、杨明 (1.江西中医学院现代中药制剂教育部重点实验室,南昌 330004; 2.西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室,成都 610003; 3.成都中医药大学,成都 611137) 摘要 对憐酸 I丐骨水泥
2、( calcium phosphate cement, CPC)载药的国内外研究进行文献整理与分析。研究表明,CPC是 一种优良的骨科药物载体,是近年国内外生物医学、材料学和药学领域共同的研究焦点。介绍了 CPC载药系统所负载的不同 药物,包括抗生素(如妥布霉素、庆大霉素和克林霉素等)、抗肿瘤药物(如阿霉素、丝裂霉素、长春新碱和 5F|嘧啶等 )和细胞 因子 ( 如骨形态发生蛋白和纤维蛋白胶等 ); 讨论了中药(如黄芪多糖、香丹注射液、丹红注射 液和复方丹参注射液等 )在骨水 泥载药中的应用研究现状,认为中药有望应用于 CPC局部给药的临床研究,但目前相关安全性研究较少,有待加强。 关键词 磷
3、酸钙骨水泥;抗生素;抗肿瘤;丹参注射液 中图分类号 R283. 6 K: 献标识码 A 改章编号 10059903(2012)03022405 DOI CNKI: 11 -3495/ R. 20111202. 1023.002 网络出版时间 2011-12-02 10:23 网络出版地址 http: /www. cnki. net/kcms/detail/11.3495. R. 20111202. 1023. 002. html Calcium Phosphate Cement for Drug Deliver Applications ZHANG Hai-yan1 , WU Wei-kui,
4、 SONG Wei , LI Fang , LU Qian , HE Ya , YANG Mmg3 (1. Key Laboratory of Modern Preparation of Traditional Chinese Medicine ( TCM) Ministry of Education Jiangxi University of TCM y Nanchang 330004? China 2. Key Laboratory of Advanced Technology of Materials (Chinese Education Ministry) Southwest Jiao
5、tong Universityy Chengdu 610003? China 3. Chengdu University of TCM, Chengdu 6YA31, China) Abstract This study investigated the applications of calcium phosphate cement (CPC) as drug deliver system. There is strong evidence that calcium phosphate cement is a nice drug deliver vector. Due to its uniq
6、ue properties, much attention has paied to CPC for drug deliver applications in both areas of research and application. In recent decades, different drugs have been loaded in CPC, including antibiotic (tobramycin gentamicin and clindamycin), anti-tumor drugs (adriamycin, mitomycin, vincristine) and
7、cell factors (bone morphogenetic protein and fibrin glue) . Particularly? traditional Chinese medicines (astraglycan Xiangdan injection? Danhong injection, Danshen injection) used in the drug delivery system were summarized to provide the reference for the further improvement of herbal remedies load
8、ed in CPC as a drug delivery system to treat bone disease. Key words calcium phosphate cement ; antibiotic ; anti-tumor ; Danshen injection 收稿日期 20110721 (004) 基金项目 “ 十一五 ” 重 大新药创制重大专项 ( 2009ZX09103-393) ; “ H五 ” 重大新药创制项目 ( 2009ZX09310405);中医药行业科研 专项项目 ( 200708006) 陳一作者 张海燕,讲师,博士,从事中药制剂和生物材料研究, Tel:
9、 0791 J118108, Email: DS讯 作 者 * 杨明,教授,博士,从事中药制剂研究, Tel: 0791 7118658, Enail:yangmingl6 126. com 224 张海燕,等:磷酸钙骨水泥载药研究 憐酸妈骨水泥 ( calcium phosphate cement,CPC)具有自 凝结、可任意塑型的特点;且其产物(羟基磷灰石 ) 与骨无机 成分类似,是一种优良的骨填充材料。 CPC的改性是目前的 研究热点,其中一个重要的研究方向是在 CPC上负载药物。 CPC在制备过程中无需经受高温,有利于药物在制备过程中 均匀分布于材料,被证实是一种很好的骨科药物载体
10、1。 CPC载药具有局部药物浓度高、全身毒副作用小、缓慢释放、 持续时间长等优点 2。研究发现,载入不同浓度的洗必 太 3、阿伦磷酸钠和帕米磷酸钠 4后, CPC的理化性能发生 不同程度的变化。利用 CPC将药物递送到骨靶部位,可长 时间保持有效药物浓度,为临床治疗骨疾病开辟了新的治疗 途径。目前, CPC所载的药物主要有 3类:抗生素 ( 如四环 素 5和庆大霉素 6)、抗肿瘤药物和细胞因子 7(如骨形态 发生蛋白 84)。最近,研究者们也进行了含中药骨水泥的 研究。 1 抗 生 素 抗生素 CPC载药缓释系统在修复骨缺损的同时,具有 局部药物浓度高、缓释、药物极少进入全身循环等优点,可有
11、效治疗骨髓炎。载入的抗生素能影响 CPC的固化时间、机 械强度等理化性质,而抗生素的释放与 CPC的孔隙率、微孔 直径等显微结构参数相关。随着抗生素 CPC递药系统研究 不断深入,广泛临床治疗将为期不远 1 。当然,不是所有的 抗生素都能按照此方法实行,因为骨水泥聚合时会产生 80 t左右的温度,有些抗生素会因此分解,降低药效;另外,有 些抗生素必须经胃肠道酶类的作用才能释放出有效成分,局 部应用难以实现药效 11。 1.1妥布霉素 Ratier等 12研究妥布霉素对 CPC的影响, 发现当妥布霉素含量 Rubenstein E. Quest for the holy grail to cur
12、e arthritis and osteoporosis : emphasis on bone drug delivery systems j . Adv Drug Delivery Rev 2005 57 (7) : 934. 3 Young A M, Ng P Y J, Gbureck U et al. Characterization of chlorhexidinereleasing, fast-setting, brushite bone cements J. Acta Biomater, 2008,4 (4) :1081. 4 Panzavolta S Torricelli P,
13、Bracci B,et al. Alendronate and pamidronate calcium phosphate bone cements : setting properties and in vitro response of osteoblast and osteoclast cells J. J Inorg Biochem, 2009, 103 (1) :101. 5 Ratier A, Freche M, Lacout J L, et al. Behaviour of an injectable calcium phosphate cement with added tet
14、racycline j . Int J Pharm, 2004,274 (1/2) : 261. 6 Joostena U, Joista A, Frebela T et al. Evaluation of an in situ setting injectable calcium phosphate as a new carrier material for gentamicin in the treatment of chronic osteomyelitis: studies in vitro and in vivo J . Biomaterials, 2004, 25 (18) : 4
15、287. 7 Jansen J A, Vehof J W, Ruhe P Q, et al. Growth factor-loaded scaffolds for bone engineering J . J Control Release, 2005,101 (1/3) : 127. 8 Ruhe P Q Kroese-4)eutman H C Wolke J G et al. Bone inductive properties of rhBMP loaded porous calcium phosphate cement implants in cranial defects in rab
16、bits j Biomaterials,2004,25(11) :2123. 9 Kroese-Deutman H C Ruhe P Q Spauwen P H et al. Bone inductive properties of rhBMP loaded porous calcium phosphate cement implants inserted at an ectopic site in rabbits J. Biomaterials, 2005, 26 phosphate bone cement containing tetracycline j . Biomaterials20
17、01 22 (9) :897. 13 王传军,陈统一,张 键,等 .载药妥布霉素人工骨(磷 酸钙骨水泥)修复骨缺损的动物试验 J.复旦学报: 医学科学版, 2001, 28(6):473. 14 王传军,陈统一,张键,等 .自固化磷酸钙人工骨载药 妥布霉素的评价 D.复旦学报:医学科学版, 2003, 30(5) :480. 15 王传军,陈统一,张键,等 .自固化磷酸钙人工骨 (CPC)载药妥布霉素体外抗菌活性评价 D.中国临 床药学,2004,11 (5):794. 16 Stallmann H P, Faber C Bronckers A L et al. Osteomyelitis p
18、revention in rabbits using antimicrobial peptide hLFl -41 -or gentamicin-containing calcium phosphate cement j . J Antimicrob Chemother200454 (2) :472. 17 郜成莹,叶建东 .添加剂和载药方法对庆大霉素 /磷 酸钙骨水泥载药体系性能及药物体外释放的影响 0.硅酸盐通报, 2008,27(2):225. 18 郜成莹,叶建东 .磷酸钙骨水泥负载庆大 霉素的制备 与性能 D.材料导报, 2008, 22(3) :151. 19 储诚兵,黎檀实,郝立
19、波,等 .局部抗菌药物载药系统 克林霉素磷酸钙水泥的实验研究 0.中华医院感染 学杂志, 2009, 19(6) :625. 20 Block J E Stubbs H A. Reducing the risk of deep wound infection in primary joint arthroplasty with antibiotic bone cement J . Orthopedics,2005, 8 (11) :1334. 21 张进军,李兵仓,陈青,等 .磷酸钙骨水泥承载头孢哌 酮钠后对其理化特性的影响 J.生物医学工程学杂 志,2000,17(4) :400. 22 张
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21、水泥的特征 J.中国组织工程研究与临床康复, 2008,12(36) :7027. 27 张辉,薛忠林,靳安民,等 .包裹多柔比星微球骨水泥 的制备及其表征 J.中国组织工程研究与临床康 227 第 18卷第 3期 2012年 2月 中国实验方剂学杂志 Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 18, No. 3 Feb.,2012 复, 2010,14(8) :1386. 28 孙诚,徐晓明,齐朝月 .骨水泥中抗癌药的释放、活性 及抗肿瘤效应的实验研宄 J.中国医学影像学杂 志, 2007,15 (4)
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23、生物相容性研宄 D.生物医 学工程与临床, 2006,10(4) =201. 33 扈延龄 ,李红,李树娟,等 .复合 ABMP4壳聚糖微球 可注射磷酸钙骨水泥制备及成骨性能研宄 D.中国 矫形外科杂志 ,2010,18(20) =1723. 34 胡运生,范清宇,马保安,等 .磷酸钙 /纤维蛋白胶复 合支架材料的结构及力学性能分析 D.功能材料, 2006.37(4) :607, 35 郭悦华,屈树新,李茂红,等 .载双组分药物磷酸钙骨 水泥的性质和体外释放 J.硅酸盐学报, 2010,38 (3):472, 36 Lin F H Dong G C Chen K S et al. Immob
24、ilization of Chinese herbal medicine onto the surface-nnodified calcium hydrogenphosphate D . Biomaterials, 2003, 24 37 Yao C H Liu B S Liu C G et al. Osteogenic potential using a malleable, biodegradable composite added traditional Chinese medicine: in vitro and in vivo evaluations j . Am J Chin Me
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26、 邹琴,张利,左奕,等 .载黄芪多糖骨水泥的理化性能 及体外细胞相容性研究 J.功能材料, 2008, 39 (9):1515. 41 屈树新,翁杰,沈如,等 .含中药的磷酸钙生物材料制 备方法的研究 J.生物医学工程与临床, 2005,9 (2) :65. 42 李茂红,屈树新,姚宁,等 .含丹参磷酸钙骨水泥的制 备和表征 J.生物医学工程与临床, 2005, 9 (3) :132. 43 李茂红,屈树新,姚宁,等 .载不同浓度香丹注射液磷 酸钙骨水泥性能研究 J.无机材料学报, 2010,25 (5) :507. 44 任鹏宇,刘娟,刘彦宁,等 .丹红注射液肩酸钙骨水泥 释放体系的力学性能
27、、显微结构及体外释放 D.中 国组织工程研究与临床康复, 2009, 13(3) :487. 45 姜红江,黄相杰,谭远超,等 .磷酸钙骨水泥复方丹参 缓释体的制备及性能评价 0.中国修复重建外科杂 志 ,2007,21 (10):1113. 责任编辑邹晓翠 (3) : 2413. 中国实验方剂学杂志优先数字出版声明 优先数字出版就是以数字出版方式提前出版印刷版期刊内容。按照中国实验方剂学杂志与中国知网签订的优先数字 出版协议,己经完成审稿及编排的、符合相关规定的稿件可以在印刷版出版前在中国知网优先数字出版平台上发布。发布内 容也属于正式出版范畴。这一方式对于加快文献的出版传播,提升学术影响力具有积极作用。作者如希望稿件采用优先数 字出版方式出版,请在投稿时说明,经过编辑部审查符合条件者可实现优先出版。 228