亚甲蓝磁性明胶微球在外磁场作用下对家兔痛阈及体感诱发电位的影响
亚甲蓝磁性明胶微球在外磁场作用下对家
兔痛阈及体感诱发电位的影响
中国组织工程研究与临床康复笫J2眷笫J期2008—04一Ol出版
JournalofClinicalRehabilitativeTissueEngineeringResearchAprilJ,2008Vo1.12,No.14
亚甲蓝磁性明胶微球在外磁场作用下对家兔痛阈及体感诱发电位
的影响?
陶利军,孙永海,张宏
Influenceofmethylenebluemagneticgelatinmicrospheresundermagneticfieldonpainthresholdand
somatosensoryevokedpotentialinrabbits
TaoLi-jun’,SunYong-hal.ZhangHong
Abstract
BACKGR0UND:Targetingdrug—deliverysystemisasafeandeffectivetec
hniquetotransferdruganditisanoveldrugpreparation
technique.Bythismethod,thedrugcanbedeliveredtotargetedorgansorcellsbutnotaffectnormalsites.
0BJECTIVE:Toobservetheeffectofmethylenebluemagneticgelatinmicrospheres(MMGMs)onpainthresholdand
somatosensoryevokedpotentialinrabbits,andtoexplorethefeasibilityofner
veblockingofdorsalrootganglia.
DESIGN.T?
EANDSETTING:TherandomizedcontrolledanimaltrialwasperformedattheExperimentalAnimalCenterof
GeneralHospitalofChinesePLAbetweenMarch2OO4toApril20o5.
MATElUALS:Twenty.fourmaleNewZealandrabbitsweighing2.3—2.8kg
wereselected.Emptygelatinmicrospheresand
MMGMsf9.8%ofdrug—delivery)wereself-madeassistedbytheadvancedtechniciansofPharmacologyLaboratory.
INTERvENT10NS:Twenty—fourrabbitswererandomlydividedinto3groups(n=8):MMGMgroup,whichwasinjectedwitl1
MMGMs(15mg)insubarachnoidspaceundertheeffectofmagneticfield;magneticgelatinmicrospheresgroup,whichwasinjected
withgelatinmicrospheres(15mg)insubarachnoidspace;shamoperationgroup(controlgroup),whichunderwentthesarfle
anesthesiaandsurgeryprocedure.
MAIN0UTC0MEMEASURES:Thepainthresholdofelectronicstimulation.motorfunctionofhindlimbsandspinalcord
evokedpotentialswereobservedcontinuouslyafterinjection.ThepathologicalsectionofdorsalrootgangliaandCorlluanterius
medullaespinalisweremadeandoberved.
RESULTS:Twenty—fourrabbitswereincludedinfinalanalysis.QThepaint
hresholdofelectronicstimulationofhindlimbsof
MMGMsgroupsignificantlyincreasedfromthefirsttosixthdaysafterinjectionthanothergroupsandbeforeinjection(P<O.05).
?
ThelatencyperiodofN1waveinspinalcordevokedpotentialswassignificantlyextendedinMMGMsgroupcomparedwithother
groupsandbeforeinjectionfP<0.05).111elatencyperiodrestoredtonormalconditiononpostoperativeday13.?111e
pathematologyofdorsalrootgangliaandComuanteriusmedullaespinalisineachgroupwasmorphologicalnormalwithnormal
arrangementofneuraxisandclearboundarybetweengrayandwhitematters.Exceptfortheshamoperationgroup,therewerefew
incompletelydegradedmicrospheresinthedorsalrootganglia.
C0NCLUSIoN:MMGMsplayaroleof”targetnerveblock”undertheeffectof
magneticfieldandcancausetheprolongationof
somatosensoryevokedpotentialanddissociationofkineto-sensoryfunctionwithobviousanalgesiceffect.Soitcanserveasalong
lastingnerve—blockingdrugforthereliefofintractablepain.
TaoLJ,SunYH,ZhangH.Influenceofmethylenebluemagneticgelatinmicrospheresundermagneticfieldonpainthresholdand
somatosensoryevokedpotentialinrabbits.ZhongguoZuzhiGongchengYanjiuyuLinchuangKangfu2008;12(14):2631—2634
[www.zglckf.com/zglckf/ejournal/upfiles/08—14/14k一2631(ps).pdf]
摘要
背景:靶向给药系统是一种安全高效的药物传递途径和技术,是一种新的制剂技术和工艺,这种制剂能将药品运送到靶器
官或靶细胞,而正常部位几乎不受药物的影响.
目的:实验拟观察亚甲蓝磁性明胶微球在外磁场作用下对家兔痛阈及体感诱发电位的影响,探讨其对脊髓背根神经结靶向
神经阻滞的可行性.
设计,时间及地点:随机对照动物实验,于2004—03/2005—04在解放军总医院实验动物中心完成.
材料:雄性新西兰兔24只,体质量2.3,2.8kg;空白明胶微球(自制);亚甲蓝磁性明胶微球(自制,载药量为9,8%).
微球系院内药理学实验室高级技师协助制备.
干预:24只家兔随机数字
法分为亚甲蓝磁性微球l5mg组:在外磁场作用下家兔蛛网膜下腔注射亚甲蓝磁性明胶微球
15mg;空白磁性微球15mg组注射单纯磁性微球15mg;假手术对照组:麻醉和手术步骤同其他组,每组8只.
主要观察指标:连续观察注射药物后家兔下肢的电痛阈,运动功能及脊髓体感诱发电位的变化,最后取脊髓腰骶端作病理
切片观察.
结果:24只新西兰兔均进入结果分析.?亚甲蓝磁性微球l5mg组家兔后肢电痛阈值在给药后第1-6天明显升高,与自身
给药前及其他组相比,差异显着(P<O.05).?亚甲蓝磁性微球l5mg组家兔体感诱发电位N-波潜伏期第1-1l天明显延
长,与自身给药前及其他组相比,差异显着(P<O.05);术后13d恢复正常.?病理观察显示各组脊髓背角结构,形态正
常,神经轴索排列正常,灰白质界限清楚,除假手术对照组外其他组背角均有少数未完全降解的微球,各组的脊髓前角可
观察到形态正常的前角运动神经细胞及神经轴索,结构完整.
结论:亚甲蓝磁性明胶微球在外磁场作用下可靶向阻滞脊髓背根神经结,提高家兔的痛阈并延长体感诱发电位,具有”感
觉一运动”分离阻滞作用,是一种有效的长效靶向神经阻滞剂
关键词:亚甲蓝;磁性微球;疼痛;诱发电位
陶利军,孙永海,张宏.亚甲蓝磁性明胶微球在外磁场作用下对家兔痛阈及体感诱发电位的影响【J1’中国组织工程研究与临床
康复,20o812(14):2631—2634[www.zglckf.com/zglckf/ejournal/upfilesJ08
—14/14k-263l(ps).pdf】
ISSN1673.8225cN21.1539/RCODEN:ZLKHAH
.Departmentof
Anesthesiology,
AffiliatedHospitalof
InnerMongolia
MedicalCollege,
Huhhot0l0050.
NeiMonggol
AutonomousRegion,
China;Department
ofAnesthesiology,
GeneralHospitalof
ChinesePLA.
Beijingl00853.
China
TaoLi-jun?,Doctor,
Attendingphysician,
Departmentof
Anesthesiology,
AffiliatedHospitalof
InnerMongolia
MedicalCollege,
Huhhot010050,
NeiMonggol
AutonomousRegion,
China
dj0419@gmail.
com
Received:2008.O2.14
Accepted:2008-Ol8
内蒙古医学院附
属医院麻醉科,内
蒙古自治区呼和
浩特市0l0050;
中国人民解放军
总医院麻醉科,北
京市l00853
陶利军?,男,
1973年生,内蒙
古自治区包头市,
回族,2006年解
放军军医进修学
院毕业,博士,主
治医师,主要从事
疼痛机制与治疗
的研究.
tlj0419@gmail.
tom
中图分类号:R318
文献标识码:A
文章编号:1673—8225
(2008)14-02631-04
收槁日期:2008—02-14
修回日期:2008-04-18
(54200802140015/WL
‘
A1
I【j…删…陶翻军.等亚甲蓝磁性髓胶微球在外磁场佧甬下对家兔痛阚及体惑诱发电位的影响
>>本文导读<<
梁厨景:人们发现将化疗药物和磁性材料一起包肟床应用:实验表明亚甲蓝磁得簿或不足:
封于载体材料中,进入体内后在外磁场作用下使微球性明胶微球在外磁场作用下可靶向实验微球制剂系
聚集于病变部位,可提高靶区内的药物浓度,从而提阻滞脊髓背根神经节,提高家兔的痛根据文献及药典
高疗效,减少用药荆量,降低全身毒剥作用.本文观阈并延长体感诱发电位,贿.感觉自行制备,非行
察在外磁场作用下蛛网膜下腔注射自制的亚甲蓝磁性—运动”分离阻滞作用,是一种有效业
品,属于
明胶微球对家兔痛阈及体感诱发电位的影响.的长效耙向神经阻滞
剂.探索性实验.
0引言
磁性药物微球是一种较新的靶向制剂,它在足够强
的外磁场作用下,能使其所含药物得以定位释放,达到
高效,低毒的作用Il】.亚甲蓝(methyleneblue)对神
经组织可产生超长效阻滞作用,在临床用于疼痛治疗已
有报道【6’.本文就在外磁场作用下蛛网膜下腔注射自制
的亚甲蓝磁性明胶微球对家兔痛阈及体感诱发电位的
影响进行探讨.
1材料和方法
设计:随机对照动物实验.
时间及地点:实验于2004—03/2005—04在解放军总医
院实验动物中心完成.
材料:雄性新西兰兔24只,体质量2.3,2.8kg,由解
放军总医院实验动物中心提供,(动物合格证号:
SYXK(军2002.2004)).实验前将家兔置于2O?室温安
静环境中,禁食水12h.
空白明胶微球(自制);亚甲蓝磁性明胶微球(自
制,载药量为9.8%,具体制备方法及其特性参见文后参
考文献【8】).微球系院内药理学实验室高级技师协助制
备.
主要试剂及仪器:AxonSystemSentinel一4型中枢神
经系统监护仪(美国):聚乙烯醇(PVA一124,日本).
方法:
干预分组:24只新西兰兔随机数字表法分为亚甲蓝
磁性微球15mg组:在外磁场作用下家兔蛛网膜下腔注
射亚甲蓝磁性明胶微球15mg(含亚甲蓝1.47mg):空白
磁性微球15mg组注射单纯磁性微球15mg:假手术对
照组:麻醉和手术步骤同其他组,每组8只.
蛛网膜下腔注射磁性微球药物:采用异丙酚复合氯
胺酮静脉麻醉,无菌条件下背部Ls,问隙问正中切开,
咬除第六腰椎脊突,钻孔暴露蛛网膜:以1%PVA溶液作
为分散介质,假手术对照组注射相同容量的分散介质.
L背部中线皮下放置2.0cm×4.0cm,磁场强度
400mT薄磁片并固定,然后逐层缝合,术后第1天开始
测量后肢电痛阈值,运动功能及运动诱发电位.
2632
痛阈及运动功能检测方法:?痛阈测定应用神经生
理仪正负针电极刺激家兔后肢,设定电刺激频率为
400Hz,刺激持续时间为10S,从0mA开始逐步增加
电流强度直到家兔出现后肢逃避或嘶叫为其痛阈值.
?运动功能测定:针刺后肢下1/3P[-~达骨膜,检查后
肢运动功能,按Tarlov标准分为5级:0级:完全性瘫痪:
1级:关节能轻微活动;2级:关节有明显活动但不能
站立;3级:能站立与行走;4级:能奔走,运动功能
正常.
脊髓体感诱发电位测定:用美国AxonSystem
Sentine1.4型中枢神经系统监护仪,按国际10/20系统法
安置银针电极,阻抗<2kQ,记录参数如下:刺激部
位为左下肢胫后神经,刺激强度2.0,4.0mA,刺激问
隔0.2ms,强度以能引起拇指,足趾跖曲1.0,2.0cm为
宜;记录电极为2个,位于L,棘突水平居后正中线旁开
1cm,2个参考电极置于垂直记录电极上方第2个棘突水
平,F7接地,带通1.0,100.0Hz,分析时间200ms,平
均叠加次数5O次,伪迹抑制电平25uv,增益40000.
主要测量N.的潜伏期和波幅.
病理检查:术后30d用异丙酚+氯胺酮腹腔注射麻
醉动物,快速开胸经左心室插管至升主动脉,先快速灌
注生理盐水800mL,再灌注1500mL含40g/L多聚甲
醛的0.1mol/L磷酸缓冲液(pH=7.4),时间约60min.取
k,L处脊髓,用体积分数为0.1的甲醛固定24,48h,脱
水,石蜡包埋.进行矢状切片,片厚5um,进行苏木
精一伊红染色,对脊髓前后角进行显微镜观察.
主要观察指标:?后肢痛阈值.?脊髓体感诱发电
位N.波潜伏期.?脊髓病理改变.
设计,实施,评估者:实验设计为第一,二,三作
者,干预实施为第一,二作者,评估为第一作者.经过
正规培训,未采用盲法评估.
统计学分析:由第一,二作者采用SPSS10.0软件进
行单因素方差分析和t检验,实验数据以x+s表示,P<
0.05为差异有显着性意义.
2结果
2.1实验动物数量分析纳入新西兰兔24只,均进入结
果分析,无脱落.
P.O.Box1200,Shenyang110004kf23385083@sina.con
啕_荸.等亚中蓝磁性明皎微球在外磁场份岛对家兔痛阚及体感诱发电位的影响Ilj;;?…馏
2.2各组家兔左后肢痛阈值的变化见图1.
各组家兔注药前电痛阈值相比差异无显着性(P>
0.05);亚甲蓝磁性微球15mg组家兔在注药后第1-6天
电痛阈值比注药前明显升高,差异有显着性意义(P<
0.05):与其他组比较痛阈值差异有显着性意义(P<
0.05).
23家兔的体感诱发电位N波潜伏期变化见表1.
表l蛛网膜下腔注射磁性微球药物后家兔的体感诱发电
位N-波潜伏期变化
TablelChangesofthelatencypedodofN1waveinspinalcord
evokedpotentialsafterinjectionofMethyleneblue
magneticgelatinmicrospheros(MMGMs)?,n=8)
GroupBaselineAO1dAO3dAO6d
Shamoperation11.124-2.1310.56?1.8710.78?1.6510.46?1,92
Gel撕n10.58?1.63l0.66?2.0110.78?1.73l1.20?1.68
microspheres
MMGMs11.42?1.6515.65?2.2ll5.38?2.16bcl4.57?1.95bc
GroupAO9dAO11dAO13dAOl8d
Shamoperation10.50?1.8210.54?1.1010.78?1.8710.65?1.77
Gelatin10.44?1.8l10.62?1.5910.89?1.73l0.96?1.85
microspheres
MMGMs14_39?1.334.33--+1.1O11.12-+1,7311.10-+1.75
AO:afteroperation;<0.05,wshamoperationgroup;P<0.05,u
baseline;cP’o.05tvs.gelatinmicrospheresgroup
亚甲蓝磁性微球15mg组术后N,波潜伏期明显延
长,与其他组比较,差异显着(P<0.05),术后13d恢
复正常.其他组体感诱发电位N,波潜伏期在注射微球后
无显着变化.
2-4病理观察注药部位腰骶段脊髓及背根神经节组
织结构正常,无神经细胞坏死,神经纤维肿胀或脱髓鞘
等神经组织破坏性改变.除假手术对照组外其他两组背
角均有少数未完全降解的微球.各组脊髓前角均可观察
lssNJ673.8225CN2|.|539/RCODEN:ZLKHAH
到形态正常的前角运动神经细胞及神经轴索,结构完
整,亚甲蓝磁性微球15mg组可见背角神经有亚甲蓝着
色及药物微球附着,见图2.
3讨论
顽固性疼痛特别是神经源性疼痛和癌痛是目前临
床的难题,其机制和有效的治疗方法仍在探索中.神
经毁损疗法(如蛛网膜下腔酚甘油阻滞,腹腔神经丛
乙醇阻滞)通过应用神经破坏剂(如无水乙醇,酚甘
油等)损毁神经末梢,神经干,神经节而达到完全止
痛的目的,是一种有效的止痛疗法.但目前临床上常
用的神经破坏剂毒性大,并发症较重,如组织坏死,
肢体运动功能障碍等限制了其在临床上的应用.磁性
药物微球是近年来研制的一种靶向给药制剂,它是将
药物,磁性超微粒子和骨架材料等经过一定的物理化
学过程配制在药物稳定系统中,在足够强的外磁场作
用下到达作用部位并定位于靶区,将所载药物定位释
放,达到高效低毒的药效作用,而对正常组织无明显
影响.
脊髓背角是躯体和内脏感觉的传入重要通路,在神
经病理性痛的发生与维持中起着重要作用,疼痛信号经
第二,第三级传入神经元换元后投射至大脑皮质引起定
位痛觉及情绪反应.如果阻滞破坏脊髓背角就可切断疼
痛刺激信号上传,从而达到镇痛的目的.
亚甲蓝是噻嗪染料类化合物,具有氧化还原功能,
有较强亲神经性,其止痛作用确切,机制可能是:?亚
甲蓝为一受氢体,其色素受氢后可使无髓鞘神经纤维特
别是感觉纤维着色,从而阻止感觉冲动的传导.?亚甲
蓝参与糖代谢,能促进丙酮酸的继续氧化,改变神经末
梢膜内外的酸碱平衡和膜电位,从而使神经冲动的传导
受阻.研究表明亚甲蓝不像乙醇,酚类那样使神经组织
蛋白凝固及膜发生病理改变,仅引起一过性神经水肿和
2633
陶萃lI军.等亚甲蓝磁性明皎徽球在钋磁场作用下对家兔痛阚及体感诱发电位的影响
周围炎性反应,不影响神经的组织学结构l1o’”】;本实验
病理结果显示无神经组织破坏性改变.体感诱发电位变
化结果表明,15mg亚甲蓝磁性微球可引起N波潜伏期
明显延长,术后12d恢复正常.病理结果显示,15mg
以内的亚甲蓝磁性微球对脊髓背角和前角均未显现破
坏作用,可能有两方面原因,第一有研究显示亚甲蓝
引起神经水肿和周围炎性反应,为一过性,不影响神
经的组织学结构,由于病理检查是在注药后30d进行,
被亚甲蓝破坏的背角轴索已再生;另一原因是微球所
包含的亚甲蓝剂量不够,药物浓度不高,神经轴索损
害不明显.
诱发电位是检测神经通路功能完整性的电生理检
查方法,Hzradai~2]报道所记录到的脊髓诱发电位(SCEP)
N,波来自脊髓后部的脊髓浅层,前索中心沟附近,侧索
等部位诱发电位的总和,说明SCEPN反映感觉和运动
通路.脊髓诱发电位的波幅代表了脊髓内神经传导通路
电位活动的强弱,反映了传导束和神经元的功能状况,
动物实验结果显示,亚甲蓝磁性微球15mg组家兔后肢
电痛阈值在注药后明显增高,其增高在第1-6天与基础
值及对照组相比,差异有显着性,而后肢的运动功能并
未受到损害,说明药物在外磁场的作用下靶向阻滞了脊
髓背根神经节,阻断了疼痛信号的传导,专司运动传导
的脊髓腹侧神经根未受到药物的影响.
综上所述,自制亚甲蓝磁性微球可用于脊髓背根神
经的靶向阻滞而不影响运动功能,其应用于顽固性疼痛
或晚期癌痛等治疗的可行性还需要更广泛和深入的研
究.
4参考文献
lChenDH,LiaoMH.PreparationandcharacterizationofYADH—bond
magneticnanoparticles.JMolecularCatalysisB:Enzymatic2002:l6:
283
2BergemannC,MullerSC,OsterJ,eta1.Magneticionexchangenano
andmicroparticlesformedical,biochemicalandmolecularbiological
application.JMagnetismandMagneticMatefialsl999;l94:45
3GruttnerC,TellerJ.Newtypesofsilica—fortifiedmagnetic
nanoparticlesastoolsformolecularbiologyapplications.JMagnetism
andMagneticMaterialsl999;l94:8
4AndreasS,BergemannLC,BrockJ,eta1.Physiologicalaspectsin
magneticdrug—targeting.JMagnetismandMagneticMagnetic1999;
l94:l49t
5MillerMM,SheehamPE,EdelesteiRL,etaI.ADNAarraysensor
utilizingmagnericmicrobeadsandmagnetoelectronicdetection.J
MagnetismandMagneticMaterials200l:225:l38
6WuCM,ZhouBD,WengQY.ZhonghuaMazuixueZazhIl999:l9
(7):438
吴成民,周保定,翁钦永.亚甲蓝和丁哌卡因混合液肋间神经阻滞在
剖胸术后止痛的应用【J].中华麻醉学杂志,l999,19(7):438
7CaoNZ,ZhaoELinchuangMazuixueZazhil992:8(2):Il9
曹奶珍,赵峰.亚甲兰复合液用于50例三叉神经痛的疗效观察【J】l
临
床麻醉学杂志,l992,8(2):Il9
8TaoLJ,SunYH,ZhangH,eta1.ZhongguoYaoshi20o6:9(1):
24—26
陶利军,孙永海,张宏,等皿甲蓝磁性明胶微球的制各及特性试验
『J1.中国药师,20o6,9(1):24—26
9ZhaoHJ,WangDP,HuangWH,eta1.Tong1iDaxueXuebao:Yixue
Ban2(x】3:24(4):288—29l
赵惠军,王德平,黄文昆,等.磁性纳米微球的特性及其在生物医学
中的应用【J】.同济大学:医学版,2003,24(4):288—291
l0LeiWF,JianWG,HanCH.LinchuangMazuixueZazhil992:8(2):
65
类维富,简卫国,韩承河,等.2%亚甲蓝注入犬硬膜外腔后病理变
化的初步
【J].临床麻醉学杂志,1992,8(2):65
1lWangC,WangZS,ZhangJL.LinchuangMazuixueZazhi1994:l0
(4):l9l
汪晨,王战胜,张锦龙.亚甲蓝对大鼠坐骨神经阻滞作用及病理损害
的初步观察【J].临床麻醉学杂志,1994,l0(4):l9l
l2HaradaYStudyonexperimentalspinalcordinjuriesbydistraction
USingspinalcordevokedpotentials.JJpnOrthopASSl983:57:685
墅』:22』:』2堑丝琶左丛盍
CRTER为国际投稿作者服务
医学界的很多研究人员经历了艰
辛的努力与劳动,观察和得到了很多首
发或验证性的有意义的实验结果,这些
结果如果能够抢先发表在国际相关的
学科杂志上,不仅会得到学科界的认
可,而且有利于扩大和提升作者科研成
2634
果的价值,确定作者进一步深入开展此
项实验的意义.
但鉴于语言习惯问题,大多数稿件
都会因语言问题而被退回.本刊长期从
事生物医学稿件编辑工作,又与国际英
文编辑机构有良好的合作,沟通,故开
为英语言表述问题而苦恼于向国际相
关期刊投稿,可与本刊联系,本刊可为
国际投稿作者提供相关服务,并可保证
英文的表述质量.
E—1TIaiI:crter_
bwbl00@163.corn
展此项服务工作.
如您或您的同事,同学,学生正因咨询电话:O24—2338O57
Box1200,Shenyang110004kf23385083@sina.corn