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研究背景和目的人类经过几千年揭示疼痛之谜的不懈努力,特别是近二三十年运用先进科技手段进行的基础和临床研究,取得了巨大成果,使我们逐渐懂得从生物学的角度评价疼痛。第9届IASP疼痛学术会议正式提出“某些疼痛本身就是一种疾病”,医务人员为患者解除、缓解疼痛就是“救死扶伤,实行人道主义”。疼痛严重影响着人类的生活质量,是一个世界范畴的医学问题,也是我国主要的健康问题之一。局部麻醉药作为一种有效的疼痛治疗药物已广泛应用于临床,但其单次给药最长镇痛时间仅能维持6-12h,很难满足手术后疼痛、晚期癌痛、三叉神经痛等顽固性疼痛的控制与治疗。多年来,人们采用多种不同方式以延长局部麻醉药镇痛时间,但效果均不理想。微型成球技术是近40年来应用于药物制剂领域的一项新技术,其特点是利用天然的或合成的高分子聚合物作为药物控制释放的载体,以达到药物缓慢释放,延长药物作用时间的目的。近几年,随着微型成球技术的发展,长效局部麻醉药制剂的研究方向已转向各种形式的局部麻醉药缓释微球的制备,将局部麻醉药制成缓释、控释制剂,以延长单次给药镇痛作用持续时间,减少给药次数,提高应用的顺应性,同时降低其血药浓度的波动及药物毒性反应。聚乳酸(PLA)和聚乳酸羟基乙酸共聚物(Poly(lactide-co-glycolide),PLGA)是近10年发展起来的一种由乙交酯和丙交酯单体按不同比例聚合而成的一种无毒、无刺激的可完全生物降解的高分子聚合物,具有良好的生物相容性和人体适应性。在生物体内,PLGA最终降解产物是可以被活体细胞代谢的乳酸,最终能够完全降解为二氧化碳和水,排除体外,安全性好,不会引起明显的炎性反应、免疫反应和细胞毒性反应。它具有自行在生物体内降解并排出体外的优点,避免了对病人造成二次伤害,是一种生物相容性良好的可降解载体材料。同时用PLGA作为载体包封药物的释放速度可以通过改变PLGA的分子量及乙交酯和丙交酯的比例来控制。PLGA微球已运用于抗癌药、抗生素、眼部疾病治疗、基因治疗及糖尿病治疗等多方面的研究。但目前尚无局部麻醉药的成熟剂型应用于临床。有关PLA和PLGA微球应用于局部麻醉药的研究大约有三十年的历史。早在1981年,Wakiyama N制备了包含几种局部麻醉药的PLA微球,1994年LeCorre等研究了布比卡因PLA和PLGA微球的制备和体外释药特性,均证明以生物降解材料包裹局部麻醉药制备微球缓释制剂是可行的,且可明显延长局部麻醉药的释放时间。九十年代,Joanne PhD,Christiane DVM等多位学者以不同动物为实验对象研究局部麻醉药缓释微球的药代动力学和药效动力学特性,结果显示局部麻醉药缓释微球可以明显延长单次给局部麻醉药镇痛作用时间,并明显降低用药剂量及体内药物浓度的波动。罗哌卡因(Ropivacaine,Rop)作为第一个纯左旋体新型长效酰胺类局部麻醉药,其结构、性质和代谢途径与布比卡因相似,但却具有中枢神经系统和心血管系统毒性低,作用时间长的特点,更为突出的是罗哌卡因具有高度的感觉-运动神经阻滞分离特性,低浓度用药几乎只产生感觉神经阻滞,无进行性的运动神经阻滞,增加了病人可迅速恢复运动的可能性,更适合用于各种疼痛的治疗。本实验组在前期的工作中,已经成功制备罗哌卡因聚乳酸羟基乙酸共聚物微球,并且证实其在体外释放时间可长达8天,在新西兰兔和小鼠局部镇痛比较时发现,罗哌卡因聚乳酸羟基乙酸共聚物微球组镇痛时间比罗哌卡因注射液组明显延长(大约10倍)。1996年Joanne C,1998年Christiane D,Drager等人将醋酸地塞米松(Dexamethasone acetate,Dex)加入局部麻醉药微球中,在原有基础上进一步延长了局部麻醉药镇痛作用时间。2003年,Dan J.Kopacz等在人肋间神经阻滞试验时,发现相同剂量(载药量)的Bup-Dex-PLGA-MS和Bup-PLGA-MS,在人体内Bup-Dex-PLGA-MS血药浓度峰值和达峰时间均小于Bup-PLGA-MS,且镇痛持续时间长。因为以上原因,醋酸地塞米松在罗哌卡因聚乳酸羟基乙酸共聚物微球(Rop-PLGA-MS)中的作用,引起了我们极大的兴趣,于是我们采用可完全生物降解的高分子材料PLGA为载体材料,以新型长效局部麻醉药罗哌卡因和醋酸地塞米松为模型药物制备局部麻醉药缓释微球,通过对罗哌卡因-醋酸地塞米松聚乳酸羟基乙酸共聚物微球(Rop-Dex-PLGA-MS)的制备及制备工艺的研究及正交实验设计,筛选出一则较为优化的制备工艺流程和制备参数方案;通过对Rop-Dex-PLGA-MS体外释药特性的观察,研究其体外释药模式并考察醋酸地塞米松对微球中罗哌卡因体外释放的影响。方法:1.以微球外观、粒径、载药量、包封率和药物突释为考察指标,以聚乳酸羟基乙酸共聚物为载体,罗哌卡因和醋酸地塞米松为模药,对制备微球的方法W1/O/W2双重乳化-溶剂挥发法的工艺进行单因素考察,单因素包括有机相PLGA溶液浓度、连续相/有机相体积比、内水相体积、连续相聚乙烯醇(PVA)浓度,然后选择对微球特点影响较大的三个因素进行正交设计(L9(33);三因素三水平),筛选出最佳制备方案,以此方案制备Rop-Dex-PLGA-MS和Rop-PLGA-MS。2.Rop-Dex-PLGA-MS体外释药研究,采用摆动圆柱法,以PH=7.4磷酸盐缓冲液为释放介质,将50mg微球混悬于装有10mL温度为(37±0.5)℃释放介质的具塞试管中,以100rpm速度振荡,分别在0.5,6,12,24h和以后每天一次,定时离心,取样并倾尽全部释放液,将微球从释放介质中分离出来,然后补充同温度10mL新鲜的释放介质,用RP-HPLC法测定试样中罗哌卡因和醋酸地塞米松的含量,计算累计释药量。采用Origin6.0对Rop-Dex-PLGA-MS制剂的体外释药曲线进行拟合,探讨其可能的释药机制。3.比较Rop-Dex-PLGA-MS和Rop-PLGA-MS中罗哌卡因体外释放特点,考察醋酸地塞米松是否会延长微球中Rop体外释放持续的时间。4.统计学分析:所有计量资料以((?)±s)表示,影响微球特点的有机相PLGA溶液浓度、连续相/有机相体积比、连续相PVA溶液浓度三组因素,各组内不同变量组之间的比较采用单因素方差分析进行处理,正交设计资料采用方差分析和多重比较,所有数据使用统计学软件SPSS13.0或Origin6.0处理,P≤0.05为差异有显著意义。结果:1.单因素考察发现内水相体积、有机相PLGA溶液、连续相/有机相体积比对微球的粒径、载药量、包封率和突释影响较大。将以上三因素分三水平进行正交实验设计对制备方案进行优化,优选最佳制备方案为内水相体积为0.55mL、有机相PLGA浓度为10%(w/v)、连续相/有机相体积比为50。以最佳方案制得的Rop-Dex-PLGA-MS表面光滑,形状为球形,粒径均匀,85%以上分布在20-90μm之间,平均粒径为50.93±1.73μm;罗哌卡因载药量(7.60±0.08)%,包封率(74.10±1.42)%;醋酸地塞米松载药量(1.54±0.02)%,包封率(60.16±1.55)%。W1/O/W2双重乳化-溶剂挥发法可以制备出较为理想的Rop-Dex-PLGA-MS。2.Rop-Dex-PLGA-MS具有明显的缓释作用,可以在释放介质中持续释药14d,其体外释药过程符合扩散-溶蚀模型,呈典型的S-形三阶段模式,即:一个小的突释、短暂的缓慢释放和一个快速释放。在最初6h微球药物释放速度较快,罗哌卡因和醋酸地塞米松累积释放率分别为15.26%和7.73%,其后药物释放速度比较稳定,4d后药物释放速度加快,14d内罗哌卡因和醋酸地塞米松累积释放率分别为95.37%和96.55%。3.Rop-Dex-PLGA-MS和Rop-PLGA-MS中罗哌卡因的体外释放曲线相似,醋酸地塞米松对微球中罗哌卡因的体外释放持续时间没有延长作用。结论:通过对Rop-Dex-PLGA-MS制备方法及主要影响因素对微球的粒径、表面形态、载药量、包封率和突释行为影响的考察,通过正交实验优化微球制备工艺,以及对其体外释放特性的考察得出以下结论:1.在控制一定影响因素的条件下,W1/O/W2双重乳化-溶剂挥发法可以制备出较为理想的Rop-Dex-PLGA-MS,载药量和包封率较高,粒径小,分布均匀,外观光滑圆整,且制备方法可重复性强。2.Rop-Dex-PLGA-MS能显著延长药物释放时间,可以在释放介质中持续释药14d,其体外释药过程呈典型的S-形三阶段模式。3.Rop-Dex-PLGA-MS和Rop-PLGA-MS中罗哌卡因的体外释放曲线相似,醋酸地塞米松对微球中罗哌卡因的体外释放持续时间没有延长作用。本实验为局部麻醉药缓释制剂进一步的研发及后期制剂药代、药效动力学的研究提供平台。为临床治疗疼痛提供更理想的长效缓释局部麻醉药制剂成为可能。