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应用不同浓度的克拉霉素眼用凝胶治疗兔金黄色葡萄球菌性角膜溃疡

阅读量:2691
发布日期:2024-11-12
作者:
王建明 ,李霞 ,熊蕾 ,孙乃学
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关键词

克拉霉素眼用凝胶
角膜溃疡
金黄色葡萄球菌
动物模型

摘要

目的:通过观察对金黄色葡萄球菌性角膜溃疡的疗效,筛选克拉霉案眼用凝胶的合适浓度。
方法:角膜实质层接种法建立40只家兔右眼金黄色葡萄球菌性角膜溃疡模型,将模型随机分成5组,每组8只免(8只眼),各组分别给予空白基质、0.1%克拉素眼用凝胶、0.25%克拉霉素眼用凝胶、左氧氟沙星凝胶、0.25%克拉霉素眼用凝胶联合重组牛碱性成纤维细胞生长因子(Recombinant bovine basic fibroblast growth factor, Rb-bFGF),每天4次,每次2滴,分别在第1、3、5、7、10、14 天观察角膜病变情况及溃疡面积大小。
结果:在相同的给药方法下,0.1%克拉霉素眼用凝胶、0.25%克拉素眼用凝胶、左氧沙星凝胶、0.25%克拉霉素眼用凝胶联合Rb-bFCF均能使金黄色葡萄球菌性角膜溃疡面积缩小角膜病变好转,与空白基质组相比有统计学差异(< 0.05):0.25%克拉素眼用凝胶组疗效明显优于0.1%克拉荐素眼用凝胶组(< 0.05)。
结论:制备的 0.25%克拉霉素眼用凝胶对金黄色葡萄球菌性角膜溃疡疗效肯定,可以进一步开发应用于临床。

全文

       克拉霉素为14元大环内酯类抗生素,它抗菌谱广,适应症多,抗菌效果优良,不仅对革兰阳性菌,而且对部分革兰阴性菌、衣原体、支原体、乌型分枝杆菌抗菌活性都很强[1]。目前国内外尚未出现市售的克拉霉素滴眼液和眼用凝胶。我们已经成功研制了 0.1%、0.25% 两种浓度的克拉霉素眼用凝胶,其稳定性好,对眼无刺激性。本研究旨在对研制的克拉霉素眼用凝胶进行药效评价,对比两种浓度的克拉霉素眼用凝胶和左氧氟沙星凝胶对金黄色葡萄球菌所致的角膜溃疡的治疗效果,筛选合适的克拉霉素眼用凝胶浓度,为进一步的开发和应用于临床提供实验依据。

材料和方法

一、实验材料

1.实验动物

       健康家免40只,由西安交通大学医学院实验动物中心提供,体重 1.5~2.0 kg,雌雄不限,分笼喂养,按时给予食物和水。实验前裂隙灯显微镜下观察眼部无异常。

2.实验药物

       (1)克拉霉素眼用凝胶:本研究小组制备。
       (2)盐酸左氧氟沙星凝胶:商品名为杰奇,湖北东盛制药有限公司生产(批号 20060301)。
       (3)重组牛碱性成纤维细胞生长因子(Recom-binant bovine basic fibroblast growth factor, Rb-bFGF):商品名为贝复舒,珠海亿胜生物制药有限公司生产(批号 20060611)。
       (4)0.9%氯化钠滴眼液:陕西省康乐制药厂生。
       (5)盐酸氨胺酮注射液:福建古田药业有限公司。
       (6)盐酸异丙嗪注射液:天津金耀氨基酸有限公司。
       (7)盐酸丙美卡因滴眼液:商品名为爱尔凯因,S.A.ALCON-COUVREUR N.V.Rijkswegl4,2807Puurs,Belgium(批号H20060046)。

二、实验方法

       不同处理组角膜溃疡面积的比较见表 1。由表 1 可知:从第 3 天开始,4个治疗组的角膜溃疡面积在逐渐缩小,与同期的对照组相比均有统计学差(<0.01):从第5天开始,0.25%克拉霉素凝胶组、左氧氟沙星组、0.25%克拉霉素凝胶组联合Rb-bFCF组角膜溃疡面积均小于同期的0.1%克拉霉素凝胶组,有统计学差异(<0.01)。

二、角膜病变评分的变化

       不同处理组角膜病变评分的比较见表 2。第1、3、5天各组的角膜病变评分之间无统计学差异(>0.05);在第7、10、14天各组间的角膜病变评分有统计学差异(<0.05),治疗组的角膜病变评分低于空白组(<0.05),同时0.25%克拉霉素眼用凝胶联合Rb-bFCF组角膜评分低于 0.1%克拉霉素凝胶组(<0.05),在第14天0.25%克拉霉素眼用凝胶联合 Rb-bFGF 组角膜评分低于0.25%克拉霉素组(<0.05)。

三、组织学观察

1.金黄色葡萄球菌配制过程
       将冰箱冷藏保存的金黄色葡萄球菌标准菌株 ATCC25923,于接种前一天挑取单个菌落,用血琼脂培养基在35℃温箱中培养24 h,接种当天严格无菌操作下加无菌生理盐水,用全自动麦氏比浊仪测定,配制成接种浓度为 0.7 麦氏(约为 3.0x10 g/ml)金黄色葡萄球菌悬浮液。

2.金黄色葡萄球菌性角膜溃疡动物模型的制备

       按照鲍玉洲[2]的角膜实质层间接种法建立金黄色葡萄球菌角膜溃疡的模型眼。盐酸氯胺酮注射液1 ml,盐酸异丙嗪注射液1 ml 混合后在实验免背部皮下注射,家兔全麻后,盐酸丙美卡因滴眼液点右眼表麻。用带有4号半针头的1.0 ml 注射器抽取浓度为 0.7 麦氏的金黄色葡萄球菌悬液0.1 ml,自角膜近中央处注人实质层形成 5.0~6.0 mm 的混浊区。

3.分组及处理

       按上述造模标准对40只家免(40只眼)建立金黄色葡萄球菌角膜溃疡的模型眼,24 h 后按角膜溃疡的面积大小进行分组,分成5组,每组8只眼,使各组的溃疡面积大小无统计学差异。各组分别给予空白基质(对照组)0.1%克拉霉素眼用凝胶、0.25%克拉霉素眼用凝胶、左氧氟沙星眼用凝胶、0.25%克拉霉素眼用凝胶联合 Rb-bFGF,每天4次,每次2滴,应用 2种眼药时中间间隔3 min,连续药物干预14 d。

4.疗效观察

       分别于注菌后第1、3、5、7、10、14天观察兔眼结膜充血、水肿、分泌物,角膜水肿、浸润灶范围、新生血管,前房积脓,房水闪辉,虹膜炎症及瞳孔变化等情况。以角膜病变评分及溃疡面积作为疗效观察的主要指标。
       1)按照改进的 McNei角膜病变程度分级法进行评分:
       0分-角膜实质层透明清晰;
       1分-角膜轻度水肿,虹膜纹理较清晰:
       2分-角膜水肿,虹膜纹理仍可见;
       3分-角膜明显混浊,但可见瞳孔缘,可见少量散在的漂浮脓液;
       4分-角膜严重水肿,前房结构无法窥清,前房积脓。
       2)角膜溃疡面积的观察:2% 萤光素钠角膜染色后裂隙灯显微镜下观察,并用眼前节照相裂隙灯在钴蓝光下放大 16 倍逐一摄片记录,扫描仪扫描后,用 Images 软件计算角膜浸润着色部分的面积。

5.组织学观察

       在干预的第 14 天,分别从各组取1只角膜病变程度接近本组平均病变程度的实验免,从耳缘静脉注射10 ml空气处死,即刻摘除模型眼并沿角膜缘剪下角膜置于10%的福尔马林液中固定3 d 后送病理实验室作包埋,石蜡切片、HE染色、显微镜下观察。

6.统计学处理

       所有数据录人后,采用 SPSS 11.5 软件包进行统计学处理。计量资料用均数+标准差表示。组间及组内不同天数之间的比较采用单因素方差分析,组与组之间的两两比较采用 LSD-检验,当不满足方差齐性时,采用秩和检验。取 < 0.05为有统计学差异。

实验结果

一、角膜溃疡面积的变化

       空白基质组:角膜溃疡灶未愈合。前弹力层消失,实质层明显水肿,各层结构紊乱。角膜全层可见大量的成纤维细胞增殖、大量的单核细胞及散在的中性粒细胞浸润,可见小血管增生(图 1)。
       0.1% 克拉霉素眼用凝胶组:角膜溃疡基本愈合。上皮层基本完整,前弹力层消失,各层结构清楚,前 1/3 基质层结构仍系乱、中度水肿,小血管增生,各层均有单核细胞、少量中性粒细胞浸润(图2)。
       0.25%克拉霉素眼用凝胶组:角膜溃疡基本愈合。上皮层完整光滑,各层结构清楚、整齐,小血管大量增生,灶性单核细胞、少量中性粒细胞浸润,实质层轻度水肿(图 3)。
       左氧氟沙星凝胶组:角膜溃疡基本愈合。上皮层基本完整,各层结构清楚、排列整齐,小血管增生,灶性单核细胞、少量中性粒细胞浸润,实质层轻度水肿(图 4)。
       0.25%克拉霉素眼用凝胶联合Rb-bFCF组:角膜溃疡愈合,由新生复层鳞状上皮覆盖,上皮层完整光滑,实质层轻度水肿,胶原纤维排列整齐。小血管增生,少量单核细胞及中性粒细胞浸润(图 5)。

表 1 不同处理组角膜溃疡面积的比较(±s,mm2,n=8)


表 2 不同处理组角膜病变评分的比较 (±s,n=8)




                   图 1 空白基质组 HEx100        图 2 0.1%克拉霉素眼用凝胶组 HEx100      图 3 0.25%克拉荐素眼用凝胶组 HEx100   

                               
                                                  图 4 左氧氟沙星凝胶组 HEx100                图 5 0.25%克拉霉素眼用凝胶联合Rb-bFCF组HEx100

讨论

       细菌性角膜溃疡是常见的眼病,其发生率高、危害性大,金黄色葡萄球菌是最常见的革兰阳性致病菌[3-5]。对细菌性角膜溃疡的治疗药物经历了青霉素类、头孢类、氨基糖甙类到近几年最常用的氟喹诺酮类,但各种细菌对氟喹诺酮类的耐药性逐年增加是不容忽视的问题,有必要开发新的抗生素类的眼用制剂。
       克拉霉素为14元大环内酯类抗生素,是以红霉素为原料,将 6 位羟基用甲氧基取代而成,它抗菌谱广,适应症多,抗菌效果优良,不仅对革兰阳性菌,而且对部分革兰阴性菌、衣原体、支原体、乌型分枝杆菌抗菌活性都很强[7,8]。在国内克拉霉素主要用于治疗幽门螺旋菌的感染、呼吸道和皮肤软组织的感染、淋病及非淋菌性尿道炎[9],疗效肯定。由于克拉霉素不溶于水,易溶于氯仿,可溶解于丙酮或醋酸乙酯中,这就限制了其在眼科的应用,目前国内外尚未出现市售的克拉霉素眼用制剂。本研究小组以卡波姆为基质,用泊洛沙姆、硼酸等助溶剂提高了克拉霉素的溶解度,成功制备了克拉霉素眼用凝胶,这样也使药物在眼表面停留的时间长,生物利用度提高。所制克拉霉素眼用凝胶,对免眼基本无刺激,实验免也未出现烦躁、眨眼次数增加、食欲减少等不良反应。
       本研究探讨了克拉霉素凝胶的抗菌效果。从第5天开始,0.25% 克拉霉素凝胶组与0.1%克拉霉素凝胶组相比,角膜溃疡面积明显缩小:组织学观察显示0.25%克拉霉素凝胶组溃疡愈合的更彻底,角膜各层炎性细胞的浸润也少,故 0.25% 克拉霉素凝胶的抗菌效果优于 0.1% 克拉霉素凝胶。而 0.25% 克拉霉素凝胶和左氧氟沙星凝胶,无论是在角膜溃疡面积的变化还是在角膜病变评分的变化或组织学观察中,两者都没有明显差异,证明两者的抗菌效果相同,因此 0.25%克拉霉素眼用凝胶抗菌效果优良。
       本试验结果显示 0.25%克拉霉素眼用凝胶联合 Rb-bFGF 组,只在第14天时,角膜评分小于0.25%克拉霉素凝胶组,其余时间点角膜溃疡面积及角膜病变评分与0.25%克拉霉素凝胶组、左氧氟沙星眼用凝胶组均无显著性差异,考虑可能是因为在角膜溃疡的愈合过程的初期,Rb-bFCF 促进愈合的作用不足以对抗细菌破坏力。随着抗菌药物对细菌的抑制,细菌破坏力逐渐减弱,Rb-bFGF 促进愈合的作用才得以表现。相信随着观察时间的延长,克拉霉素眼用凝胶联合 Rb-bFGF 的疗效会更好。
       本实验结果显示0.25%克拉霉素眼用凝胶作为一种新药,抗菌效果肯定,加之可能具有较低的耐药性,因此值得进一步开发,用于眼科感染性眼表疾病的预防和治疗。另外,有报道显示克拉霉素在体内外均能抑制肿瘤新生血管的生成[10.11],0.25%克拉霉素凝胶对角膜溃疡的新生血管是否有抑制作用尚需进一步研究。

基金

1. 陕西省科技攻关基金[(2005K10-G1(3)]

参考文献

1. 罗穗.-种新型大环内酯类抗生素-克拉霉素[J].广东药学院学报,1996:12(2):102-105.
2. 鲍玉洲,韩秀娴,陈祖基,等.家兔细菌性角膜炎动物模型的建立.眼科研究,1991;9(2):71-74.
3. Yusuf O, Cengaver T, Hiseyin O, Comparative trial of different anti-bacterial combinations with propolis and ciprofloxacin on Pseudomonas keratitis in rabbits.Microbiologicai Research , 2007(162):62-68
4. 孙旭光.细菌性角膜炎诊治进展.中国医刊,2003;38(6):59-61.
5. 孙旭光,王智群,罗时运,等.细菌性角膜炎病原学分析.中华眼科杂志,2002;38(5):292-294
6. 张文华,潘志强,王智群,等.化脓性角膜溃疡常见致病菌的变迁.中华眼科杂志,2002;38(1):8-12.
7. 朱静,徐彦贵,高仲阳.克拉霉素的药理特性及应用.中国医院药学杂志,2001;21(9):551-553.
8. 何林,杜淑贤.克拉霉素的临床应用评价.华西药学杂志,2004;19(6):486-488
9. 陈圣洁,王兴华,张怀琴.克拉霉素的临床应用.中国药师,2003;6(6):376-378.
10. 柏长青,戚好文,王玉,等.克拉霉素抑制血管生成及肿瘤转移的实验.第四军医大学学报,2002;23(13):1214-1217.
11. Eatock M M, Schatzlein A. Tumor vasculature as a target for anticancer therapy. Cancer Treat Rev, 2000;26(3 ):191-204.

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