Zusammenfassung
Hintergrund: In dieser Studie wurden hochhydrophile osmotische selbstquellende Hydrogelexpander,
welche aus einem Copolymer von N-Vinylpyrolidon und Methylmethacrylat bestehen, auf
ihre potenzielle Eignung als Medikamentenabgabe-System für Antibiotika zur postoperativen
Infektionsprophylaxe untersucht. Methoden: Die trockenen Expander wurden für 24 h in einer 0,3 %igen Lösung von Ofloxacin oder
Tobramycin inkubiert. Während der Quellung nimmt der Expander von 0,3 ml auf 3 ml
an Volumen zu, d. h. es werden 2,7 ml der 0,3 %igen Antibiotika-Lösung absorbiert
und so 8,1 mg Ofloxacin bzw. Tobramycin aufgenommen. Zur Untersuchung der Elimination
beider Antibiotika wurde nach 0.25, 1, 2, 6, 24, 48 und 72 Stunden die Konzentration
in 15 ml 0,9 % NaCl-Lösung (B. Braun Melsungen, Germany) bestimmt. Um den durchblutungsbedingten
Flüssigkeitsaustausch zu simulieren, wurde das Elutionsmedium nach jedem Messpunkt
erneuert. Für jede Substanz wurden 10 Expander untersucht. Die Antibiotikakonzentration
wurde für Ofloxacin durch HPLC/UV und für Tobramycin mit einem spezifischen Fluorescence-polarisation-Immunoassay
(Abbott TDx) bestimmt. Ergebnisse: Die mittlere Konzentration an Ofloxacin betrug nach 0,25, 1, 2, 6, 24, 48 und 72 h
50,2, 46,8, 41,2, 75,4, 88,2, 46,2 und 19,1 µg/ml. Die kumulative Dosis von Ofloxacin
erreichte nach 72 h 68 % der initial aufgenommenen Anbiotikamenge. Die korrespondierenden
Konzentrationen an Tobramycin waren 38,8, 48,5, 40,5, 69,8, 88,7, 119,3 und 71,6 µg/ml.
Die kumulative Dosis lag mit 88 % etwas höher als bei Ofloxacin. Schlussfolgerung: Die in 0,3 %iger Antibiotikalösung inkubierten Hydrogelexpander können einen nennenswerten
Betrag an Ofloxacin bzw. Tobramycin aufnehmen und auch wieder freigeben, um in vivo
die für einen antimikrobiellen Effekt nötige Dosis zu erzielen. Klinisch angewandt
könnte dieses Prinzip helfen, postoperative infektiöse Komplikationen unmittelbar
nach Expander-Implantation zu vermeiden.
Abstract
Purpose: The suitability of a high-hydrophilic osmotic self-inflating hydrogel expander consisting
of a co-polymer of N-vinylpyrolidone and methyl methacrylate as a drug delivery system
for antibiotics to prevent a postoperative infection was investigated in a laboratory
setting. Methods: The dry expanders were incubated in a 0.3 % solution of Ofloxacin or Tobramycin for
24 hours. The completely swollen expander had increased in volume from 0.3 mL to almost
3 mL (adsorbing 2.7 mL of the 0.3 % solution, i. e.,8.1 mg of Ofloxacin or Tobramycin,
respectively). Addressing the elimination of both antibiotics, the concentrations
in 15 mL elution medium (simulating the volume of the orbit in a newborn baby) were
measured after 0.25, 1, 2, 6, 24, 48 and 72 hours of elution. 0.9 % sodium chloride
(B. Braun Melsungen, Germany) was used as elution medium. To imitate fluid exchange
due to blood perfusion in the surrounding tissue the medium was renewed after every
sampling. For each substance 10 expanders were tested. Concentrations of antibiotic
were determined by HPLC/UV for Ofloxacin and by using a specific fluorescence-polarisation
immunoassay (Abbott TDx) for Tobramycin. Results: Mean concentrations of Ofloxacin at 0.25, 1, 2, 6, 24, 48 and 72 hours after beginning
of the elution were 50.2, 46.8, 41.2, 75.4, 88.2, 46.2 and 19.1 µg/mL, respectively.
The cumulative amount of Ofloxacin eluted after 72 hours reached 68 % of the loading
dose. The corresponding mean concentrations of Tobramycin were 38.8, 48.5, 40.5, 69.8,
88.7, 119.3 and 71.6 µg/mL. The cumulative eluted amount was 88 %. Conclusions: The investigated hydrogel expanders soaked in 0.3 % antibiotic solution can store
and later on release sufficient amounts of Ofloxacin or Tobramycin to produce antimicrobial
effective concentrations in vitro in the surrounding environment. This principle,
when used in a clinical setting, might help to eliminate post-implantation infection
which is one of the major complications in clinical use.
Schlüsselwörter
Biochemie - Infektiologie - Lider - Orbita - Pharmakologie
Key words
biochemistry - infectious diseases - lids - orbit - pharmacology
