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目的:探讨羧甲基壳聚糖交联京尼平凝胶负载5-氟尿嘧啶(5-Fu)和抗VEGF单克隆抗体(Bevacizumab)的合成方法。评价该凝胶对新西兰大白兔青光眼滤过手术后滤过区伤口愈合的调控作用及安全性。
方法:1.利用京尼平与羧甲基壳聚糖进行交联反应制备凝胶。载药凝胶的合成采用原位合成方法,即加入京尼平前在羧甲基壳聚糖溶液里加入5-Fu及Bevacizumab。将羧甲基壳聚糖与京尼平按比例为1:0.1,1:0.6,1:1.2(w/w)冻干凝胶置于pH7.4PBS溶液中,每半小时取出,吸水后称重,以评价凝胶的溶胀性能。将载药凝胶置于37℃ pH7.4的PBS溶液中,每时间点取出释放溶液,用紫外分光光度计测量5-Fu浓度,用考马斯亮蓝法测量Bevacizumab的浓度,计算药物从凝胶中释放的累积释放率。2.制作新西兰大白兔青光眼滤过手术模型,术后滤过区旁结膜下注射载5-Fu凝胶或载5-Fu/Bevacizumab凝胶0.3ml作为实验组,设立单纯手术组、丝裂霉素C(MMC)组、多次注射5-Fu组、Bevacizumab组及空白凝胶组作为对照组。术后进行裂隙灯检查,观察滤过泡形态、结膜、角膜、前房炎症反应、虹膜周切口及晶状体,裂隙灯下前置镜观察视网膜,用非接触眼压计测量眼压,实验组于术后7,14,21,28天处死动物,对照组于术后7,14,28天处死动物,各组均用锥蓝—茜素红染色法评价角膜内皮活性,进行滤过区病理切片,HE及Masson染色,观察术区组织结构。
结果:1.通过将羧甲基壳聚糖与京尼平交联能形成墨绿色凝胶。随着京尼平加入量的增加,凝胶的溶胀率减少。羧甲基壳聚糖:京尼平分别为1:0.1,10.6,1:1.2(w/w)时,溶胀率分别约为17,12,7。载药凝胶中5-Fu的体外释放在4-5小时达到平衡,累积释放率达约100%,Bevacizumab的体外释放约在8小时达到平衡,累积释放率达约15%。2.载5-Fu/Bevacizumab凝胶组能维持术后低眼压至少于术后28天,与MMC组、多次注射5-Fu组相当,较单纯手术组、Bevacizumab组、空白凝胶组的时间明显延长,载药凝胶组较单纯手术组在术后能维持较高的滤过泡。各组术后早期均有不同程度眼睑、球结膜水肿、充血,凝胶组较其他组稍明显,于4-6天内消退;凝胶组3眼(11.54%)出现明显角膜水肿,于术后1周完全消失;各组前房炎症反应及出血均于术后1周内消失;各组未发现术后晶状体混浊及视网膜脱离。组织分析载药凝胶较对照组能减少滤过区组织疤痕形成,凝胶周围组织没有明显炎症细胞浸润,动物体内凝胶体积逐渐缩小,通过角膜内皮染色显示载药凝胶对于角膜没有毒性作用。
结论:通过京尼平交联羧甲基壳聚糖制备的载药凝胶能持续释放5-Fu及Bevacizumab。滤过术后结膜下注射载5-Fu/Bevacizumab凝胶能有效降低眼内压、维持滤过泡的形成并且对于眼前段组织无毒性作用。本研究为防治青光眼术区滤过泡瘢痕化提供了一种较高效、安全的新途径,并为靶向载药控释系统的临床应用提供依据。