目的:创伤骨科领域,局部应用抗生素治疗急、慢性感染已经有几十年了。近些年来,对使用抗生素骨水泥覆盖的交锁髓内钉去治疗长骨骨髓炎、感染性骨不愈合以及部分性骨缺损的研究已经有了显著的效果。骨水泥为抗生素提供了一种有效的媒介去根除和预防局部感染。骨水泥中大量的有效抗菌剂的释放对有效地治疗感染是至关重要的。抗生素骨水泥覆盖的髓内钉可以在局部迅速达到药物的峰值浓度,而且在形成极高的局部药物浓度的同时,进入血液循环的药物量又比较少,避免了抗生素对主要脏器的毒副作用;又可以直接在感染部位形成比较高的药物浓度,而无须受该部位血液供应的影响。目前没有文献研究调查不同抗生素涂层髓内钉中抗生素的洗脱速率以及此种抗生素骨水泥髓内钉数周内相关联的抑制菌株的功效。此外,头孢曲松钠作为一种临床上常用的抗生素价格在万古霉素和庆大霉素之间,而且是一种广谱抗生素。因此,我们也将检测以头孢曲松钠作为抗生素的抗生素骨水泥髓内钉的洗脱速率和抗菌效果,从而去确定它是否是一种可行的选择。本实验将对不同抗生素骨水泥髓内钉中抗生素的洗脱速率及抑菌效果进行比较和分析,从而探讨不同种类抗生素骨水泥髓内钉的疗效,为临床提供相应的参考。方法:使用专业医用骨水泥(北京威联德骨科技术有限公司提供)、各种临床常用抗生素(庆大霉素、万古霉素和头孢曲松钠)和规格统一的医用胫骨髓内钉(纳通医疗集团提供)来制作抗生素骨水泥髓内钉,抗生素骨水泥髓内钉在干燥的过程中采取两种不同的处理即4℃冷水浴处理和24℃空气正常干燥处理。所有制备好的抗生素骨水泥髓内钉均放入30ml磷酸盐缓冲生理盐水(phosphate buffered saline PBS液)中维持6周并定期取样,所取的万古霉素样本和头孢曲松钠样本通过高效液相色谱仪(High Performance Liquid ChromatographyHPLC)测定其抗生素的洗脱速率,庆大霉素通过紫外分光光度法测定其抗生素的洗脱速率;通过纸片扩散法观察不同抗生素抑菌效果的差异和变化。将上述实验所取得的研究数据使用SPSS进行统计学分析。结果:本实验所取得的数据统计学检验符合方差齐性检验和正态性分布。各组抗生素骨水泥髓内钉中抗生素的洗脱速率(按天为单位计算)均呈现递减趋势。由头孢曲松钠制成的抗生素骨水泥髓内钉模型组无论是4℃冷水浴组和24℃空气正常干燥组虽然在洗脱初期的洗脱速率都高于其他组别,但是在第三周以后它的洗脱速率变得很低,持续释放时间相比于其他组别最短。在对各组模型的洗脱总浓度进行方差分析显示,24℃空气正常干燥下的头孢曲松钠组与万古、庆大混合组中的庆大霉素(4℃冷水浴组和24℃空气正常干燥组)的洗脱总浓度之间没有差别(P>0.05),且高于其他组别;比较单一的头孢曲松钠、万古霉素、庆大霉素制作模型时采取不同处理(4℃冷水浴和24℃空气正常干燥)后的洗脱总浓度,结果显示:采取不同处理的头孢曲松钠组内和万古霉素组内有差别(P<0.05),且都是24℃空气正常干燥组的洗脱总浓度明显高于4℃冷水浴组;庆大霉素组内没有差别(P>0.05);24℃空气正常干燥处理下的头孢曲松钠组、万古霉素组和庆大霉素组之间有差别(P<0.05),头孢曲松钠组的洗脱总浓度最高,庆大霉素组最低。在对24℃空气正常干燥处理下的万古霉素组和万古霉素混合庆大霉素组的洗脱总浓度分析显示这两组中万古霉素的洗脱总浓度没有差别(P>0.05),说明万古霉素中混合庆大霉素并不能明显提高万古霉素的洗脱速率。对各组模型定期所取的样本溶液进行抑菌实验的数据经方差分析显示:24℃空气正常干燥处理下的头孢曲松钠组在前三周的抑菌效果高于其他组别,随着三周以后其洗脱速率的明显下降,并未出现抑菌环;24℃空气正常干燥处理下的万古霉素混合庆大霉素组在持续六周的抑菌实验中均能产生抑菌效果。结论:抗生素骨水泥髓内钉中抗生素的洗脱速率与单纯的抗生素骨水泥中抗生素的洗脱速率相似,即呈现出递减的趋势。在抗生素骨水泥髓内钉混合后骨水泥发生聚合反应时采取4℃冷水浴的处理方式相比于常温下进行干燥会影响其洗脱速率。头孢曲松钠作为一种常用的广谱抗生素在应用于抗生素骨水泥髓内钉时,并不会影响自身分子的稳定性和效价,其洗脱总浓度和洗脱速率均有良好的表现,但有效的洗脱持续时间仅为20天左右。头孢曲松钠与某种添加剂混合是否能增强其持续释放的时间有待进一步研究,以头孢曲松钠作为抗生素的抗生素骨水泥髓内钉应用于临床是否是一种可行的选择还有待探讨。