一种甲强龙缓释凝胶及制备方法和该凝胶在预防腰椎手术失败综合征中的应用

技术领域

本发明属于医药领域，具体涉及一种甲强龙缓释凝胶及制备方法和该凝胶在预防腰椎手术失败综合征中的应用。

背景技术

随着脊柱外科手术的发展成熟，越来越多的脊柱及相关疾病以手术的方式寻求解决，由医源性脊髓损伤(iatrogenic spinal cord injury，ISCI)导致的腰椎手术失败综合征(failed back surgery syndrome，FBSS)的发生已经足够引起我们的重视。其中内环境紊乱、再灌注损伤、脂质过氧化反应等继发反应是脊髓损伤中广泛存在的机制。但这些机制目前并没有明确的客观观察指标，难以监测。FBSS的主要临床表现为术后患者腰背疼痛不能缓解，受累脊髓节段运动、感觉、自主功能下降。这不仅影响手术满意程度，降低患者生活质量，延长康复时间，同时给患者及其家庭带来严重的心理和经济负担。人类脊髓在大约2周岁时已经基本发育成熟，初步具有了感觉、运动以及自主神经功能，脊髓本身具有充足的中枢神经元储备，因而其本身功能和结构能够保持相当的相对稳定性。但由于年龄、性别、职业和生活习惯等因素的影响以及患者本身所具有的个体差异性因素的作用，脊髓周边解剖结构如椎间盘、韧带和椎体关节的相对关系及退变程度均有不同。同时因为个体差异，患者脊髓的耐受程度亦有差别。同样的操作，可能一部分患者并未出现脊髓损伤症状，却对另一部分患者产生了不良影响。尤其相当数量的接受脊柱手术的患者本身已有不同程度的脊髓神经症状。在现有技术条件下的脊柱手术操作，由于不可控的人为原因造成的脊髓损伤随着手术数量增长呈递增趋势。这些原因可能是由手术操作直接造成的，如手术器械造成的损伤、植入物放置不当、不适当的牵拉和矫形等；同时，手术间接造成的损伤也不容忽视，如手术造成脊髓周边解剖结构的改变、术中出血直接刺激脊髓并可能引起继发的脊髓 损伤机制，血管改变，离子紊乱，神经递质堆积等。此外，术后血肿和瘢痕组织形成也对脊髓有一定的刺激作用。由此看来，ISCI引起的FBSS的存在对手术满意度高低具有重大影响，而对FBSS的研究主要集中于对于其原因的相关性分析和治疗调护方面。从减少患者痛苦，节约人力物力等方面考虑，防范于未然，采取一些相对有效的途径进行预防性治疗无疑是解决这一问题更为简单直接而行之有效的方法。但对于如何预防FBSS并没有指南明确指出，目前越来越多的学者倾向于通过防止术后硬膜周瘢痕形成来减少FBSS的发生率。通过这种办法可以减少术后硬膜周瘢痕形成，但其忽略了手术中因分离、牵拉神经组织可能已经产生的神经损伤。

发明目的

本发明的目的在于提供一种甲强龙缓释凝胶及制备方法和该凝胶在预防腰椎手术失败综合征中的应用，即利用透明质酸或盐凝胶良好的生物学特性及甲强龙抑制过氧化损伤的作用，制备了甲强龙缓释凝胶，在术中填充至硬膜周围，用于预防各种原因所导致的FBSS。

为达到上述目的，本发明甲强龙缓释凝胶含有作为药物有效成分的甲强龙或其衍生物，用量50～250mg/ml；作为制剂稳定剂及防止硬膜周瘢痕形成的透明质酸或透明质酸盐，其用量10～50mg/ml。

所述的甲强龙的衍生物为甲泼尼龙醋酸盐或甲泼尼龙磷酸盐。

所述的透明质酸盐为透明质酸的钠盐、铵盐、钾盐、镁盐、钙盐或锌盐。

本发明的甲强龙缓释凝胶的制备方法如下：

1)将透明质酸或透明质酸盐加入蒸馏水中加热使透明质酸或透明质酸盐完全溶解后冷却备用；

2)将甲强龙或其衍生物加入蒸馏水中加热使其溶解于蒸馏水中，待该溶液冷却至40℃以下时，将备用的透明质酸或透明质酸盐溶液加入，混合均匀后，补加蒸馏水至1000ml得甲强龙缓释凝胶。

本发明所制备的甲强龙缓释凝胶在预防腰椎手术失败综合征中的应用。

甲强龙水凝胶所应用的范围脊柱外科手术伤口应用，主要在脊髓及神经根周围。脊柱外科手术的范围包括脊柱开放手术和微创手术，微创手术包含椎间孔镜手术，椎间盘镜手术。

本发明综合了甲强龙抗过氧化损伤和透明质酸减少硬膜周瘢痕形成作用及缓释作用，具有以下优点：

1)具有缓释作用，可以延长局部药物的作用时间；

2)保持了甲强龙预防及治疗脊髓神经损伤的功能

3)透明质酸对硬膜周瘢痕形成的防治作用；

4)透明质酸钠提高药物制剂的稳定性，增加药物在硬膜外腔的附着力。

5)局部用药降低了药物的全身毒副作用，增强了局部治疗作用。

附图说明

图1是甲强龙缓释凝胶释放曲线；

图2是三组实验动物HE切片，A组(左)不处理、B组(中)填充单纯透明质酸凝胶、C组(右)填充甲强龙缓释凝胶。

图3是图2三组实验动物免疫荧光反应对比。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

按照上述配方称取甲强龙5g及量取透明质酸钠1g。将透明质酸钠加入到80ml蒸馏水中，微加热使之充分溶解，冷却备用；当上述溶液温度下降至40℃以下时，再将甲强龙加入到上述溶液中，补加蒸馏水至100ml，充分混匀得甲强龙缓释凝胶。

实施例2：

按照上述配方称取甲强龙20g及量取透明质酸钠1g。将透明质酸钠加入到80ml蒸馏水中，微加热使之充分溶解，冷却备用；当上述溶液温度下降至40℃以下时，再将甲强龙加入到上述溶液中，补加蒸馏水至100ml，充分混匀得甲强龙缓释凝胶。

实施例3：

按照上述配方称取甲泼尼龙醋酸盐8g及量取透明质酸2g。将透明质酸钠加入到80ml蒸馏水中，微加热使之充分溶解，冷却备用；当上述溶液温度下降至40℃以下时，再将甲泼尼龙醋酸盐加入到上述溶液中，补加蒸馏水至100ml，充分混匀得甲强龙缓释凝胶。

实施例4：

按照上述配方称取甲泼尼龙磷酸盐10g及量取透明质酸铵5g。将透明质酸钠加入到80ml蒸馏水中，微加热使之充分溶解，冷却备用；当上述溶液温度下降至40℃以下时，再将甲泼尼龙磷酸盐加入到上述溶液中，补加蒸馏水至100ml，充分混匀得甲强龙缓释凝胶。

实施例5：

按照上述配方称取甲泼尼龙醋酸盐15g及量取透明质酸钾4g。将透明质酸钠加入到80ml蒸馏水中，微加热使之充分溶解，冷却备用；当上述溶液温度下降至40℃以下时，再将甲泼尼龙醋酸盐加入到上述溶液中，补加蒸馏水至100ml，充分混匀得甲强龙缓释凝胶。

实施例6：

按照上述配方称取甲泼尼龙磷酸盐25g及量取透明质酸锌5g。将透明质酸钠加入到80ml蒸馏水中，微加热使之充分溶解，冷却备用；当上述溶液温度下降至40℃以下时，再将甲泼尼龙磷酸盐加入到上述溶液中，补加蒸馏水至100ml，充分混匀得甲强龙缓释凝胶。

甲强龙(Methylprednisolone，MP)是一种人工合成的糖皮质激素，为目前治疗脊髓损伤公认的药物，应用最为广泛。目前公认MP对急性脊髓损伤最重要的机理是抑制过氧化损伤。张贵春等将36例确诊为脊髓型颈椎病拟进行手术患者随机分为两组，术前JOA评分比较，差异无统计学意义(P＞0.05)。A组椎管减压术前给予MP100mg冲击治疗，B组减压前不予处理。术后JOA评分A组优于B组(P＜0.05)。参见图1，Sekhon等研究表明，急性的脊髓损伤5min后即可产生脂质过氧化物，15min后其含量已经显著升高，然后逐渐增加，在1h后达到峰值，继而逐渐下降。过氧化物最大值可达到脊髓未损伤时的3倍。由此可见，过氧化损伤在脊髓损伤发生后短时间内即可产生并且迅速达到最高值，在脊髓损伤后越早使用甲强龙越有益于发挥其最大作用。

透明质酸(HA)又称玻璃酸，由β-D-葡萄糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖为基本单位反复交联而成，是人体自身存在的一种高分子多糖。对人体组织结构保养和细胞传输均有重要影响。由于其良好的生物可吸附性、生物相容性、粘稠性及保水性等性质，至今已在临床各科得到广泛应用。HA在骨科手术预防术后组织粘连方面的作用得到学界的一致认可。王豫辉的研究表明在制剂中加入透明质酸盐，能够提高药物的药时曲线下面积，起到提高药物生物利用度的作用。同时，由于透明质酸及其钠盐的粘稠性，在制剂中能明显抑制药物的扩散、沉降和对流，能使制剂粘附在作用部位，缓慢释放发挥作用，是制备缓释剂的良好材料。同时，其预防术后组织粘连，抑制疤痕形成的作用能降低FBSS的发生率。

本发明针对手术导致脊髓损伤的过氧化机制以及术后硬膜周瘢痕形成导致的脊髓受压现象，首次将甲强龙及玻璃酸钠凝胶相结合，利用二者抗过氧化和良好的缓释及屏障作用，制备成甲强龙缓释凝胶，并将其在术中填充至硬膜周围，通过缓慢释放甲强龙长期在局部形成有效浓度抑制过氧化损伤并在硬膜与周围肌肉等组织间形成屏障减少瘢痕形成的原理，有效的降低FBSS的发生率。

图2为实验白兔钳夹硬脊膜造模后，A组(左)不处理、B组(中)填充单纯透明质酸凝胶、C组(右)填充甲强龙缓释凝胶。A组可见大量增生胶质瘢痕组织及炎性细胞，神经细胞排列不规整，并有大量萎缩坏死，形成大量空洞。B组可见少量增生胶质瘢痕组织，神经细胞排列较为规整，少量萎缩坏死，留下少量空洞。C组仅见少许胶质瘢痕组织，神经细胞排列规整，几无萎缩坏死及空洞存在。

图3为对A组(左)、B组(中)、C组(右)实验白兔波形蛋白(Vimentin，Vim)进行免疫荧光染色，来反映瘢痕的生成情况。A组可见波形蛋白表达显著增强，vim阳性细胞遍布视野；B组可见波形蛋白表达相对增强，vim阳性细胞散见于视野内，C组波形蛋白表达不甚显著，视野内vim阳性细胞较少。