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静电纺丝PLGA纳米膜:新型布比卡因缓释载体缓解术后疼痛

贺渝淼

2020-07-25 17:25阅读 300


       北京协和医院麻醉科黄宇光教授、2019级临床博士后贺渝淼等人于2020年8月发表于"Materials & Design"上的文章“Electrospun PLGA nanomembrane: A novel formulation of extended-release bupivacaine delivery reducing postoperative pain"影响因子:6.289



静电纺丝PLGA纳米膜:新型布比卡因缓释载体缓解术后疼痛

作者:贺渝淼、秦立楠、方烨红、但振康、沈洋、谭刚、黄宇光*、马超*


摘要

      在开发缓释局麻药时,效能和安全性是两个尤为重要的指标。特别是在多模式镇痛中,当多种药物同时使用时,用药安全需要受到格外的关注。本研究利用静电纺丝技术,制备了一种新型局麻药缓释载体——纳米缓释膜。利用多聚体PLGA的稳定性及生物相容性,所制备的缓释膜可实现35天以上的体外释放,同时在大鼠术后急性痛模型中取得了满意的镇痛效果,并且不引起局部和系统毒性。值得注意的是,缓释膜与局麻药局部浸润镇痛同时使用时,并未引起不良反应,弥补了已上市的脂质体局麻药EXPAREL在用药安全方面的不足。


研究背景

      术后疼痛管理是快速康复外科的一项重要组成。由于阿片类的不良反应较多且危害严重,多模式镇痛逐渐成为术后镇痛的主流。而局麻药由于独有的阻滞疼痛刺激传入的作用,是多模式镇痛中经常使用的药物。但现有的局麻药作用时间短,无法实现满意的镇痛时长。同时大剂量使用局麻药还可能引起致命的系统毒性反应。因此缓释局麻药成为近年来研究的热点。多聚体缓释载体相较于脂质体稳定性更高,有望克服现有脂质体局麻药(如EXPAREL)药物突释带来的一系列安全问题。同时静电纺丝技术的出现使得多聚体的生产过程更加高效、环保,但鲜有该技术在镇痛领域的研究。因此使用静电纺丝技术制作多聚体缓释局麻药或能在有效延长局麻药作用时间的同时,保证其使用的安全性。


研究方法

      应用静电纺丝技术制作含有盐酸布比卡因的聚乙酸丙交酯(PLGA)纳米纺丝,并进一步制作成缓释膜。利用扫描电子显微镜(SEM)、X光衍射(XRD)、傅里叶变化红外光谱(FTIR)、体外释放技术探究缓释膜的材料学特性;利用大鼠行为学、电生理学探究缓释膜在大鼠术后急性痛模型中的镇痛效果;利用组织学探究缓释膜局部和系统毒性反应。


研究结果

材料学特征

      缓释膜在SEM、XRD及FTIR广普中均显示出均质分布的特点(图1A-D)。其体外释放可达到35天以上,并表现为先快、后慢、再快的多聚体三相释放特点(图1E)。

图1

镇痛效果

      缓释膜在大鼠足底切开急性痛模型中显示出对于多种疼痛(机械痛、热刺激痛、自发痛、触诱发痛)的镇痛效果,且其镇痛效果较局部浸润利多卡因更持久(图2)。该结果与电生理结果一致。

图2

毒性反应

      缓释膜在大剂量使用的情况下并不引起局部肌肉(图3A-B)、神经毒性(图4)反应及系统脏器损伤(图3C-L)。其使用时的血药浓度远低于致毒剂量(图3M)。

图3

图4

结论

      本研究制作的含有盐酸布比卡因的静电纺丝纳米缓释膜可实现超长缓释,表现出持久的镇痛效果,且不引起局部及系统毒性反应。


第一作者

贺渝淼

北京协和医院麻醉科临床博士后,住院医师

秦立楠

北京协和医学院医学博士


通讯作者

黄宇光

北京协和医院主任医师、教授、博士生导师

马超

北京协和医学院教授、博士生导师


文章索引:

https://doi.org/10.1016/j.matdes.2020.108768




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