Development of Biodegradable Antibiotic Carriers by Injection Molding Technology

本研究計畫主要係以射出成型的方式來做研究與開發長效性生物可吸收式抗生素載子（Biodegradable Carrier），以提供高強度、區域性及長效性之藥物釋放濃度，而研究之問題將包括射出成型加工參數，如射出溫度、射出壓力等對載子釋放速率之影響，此外研究亦將同時探討不同高分子材料之分子量及載子本身幾何形狀及尺寸等與釋放速率之關係。人體之感染如骨髓炎是一種發生在骨骼及骨髓腔的感染性發炎，在台灣地區最常見的是化膿性細菌引起的骨髓炎，現行之骨髓炎治療，一般常用之方法有兩種。一為利用點滴將抗生素由體外注入人體以消炎受感染部位。由於抗生素濃度經血液循環到達骨髓發炎部位時已被稀釋，因而使治療效果大為降低。因此另一種骨髓炎治療方式即採較直接的將抗生素植入骨髓腔中。其所用方法為將抗生素與骨水泥混合後以開刀方式植入骨髓感染部位。然而目前使用的以骨水泥為母材的抗生素載子，並無法為人體所吸收，長期滯留於骨髓腔內會造成人體組織的不良反應，是以在植入6~8週後須進行"二次開刀"將其取出。不但成本因手術時間、過程而增加，亦造成病人的痛苦與不便，以及整體醫療資源的浪費。因此一個以生物可吸收式高分子為母材，植入人體後可直接被吸收分解的抗生素載子之研究與開發刻不容緩。本計畫之執行將分三個階段之研究。第一階段 「射出成型生物可吸收性載子之開發」乃是以小型直立式射出機，射出成型以PLA/PGA為基材之中空生物可吸收式載子，並將抗生素（Vancomycin及Gentamycin）藥物置入後，以超音波及熱板熔接加以封裝（詳圖如後所示）。第二階段」製程條件對釋放速率之影響」，則是各種加工製作參數包括射膠溫度、射膠壓力、模溫等對載子結晶度及釋放速率之影響。而第三階段」高分子材料特性及載子尺寸之影響」，則是探討不同PLA/PGA共聚合比之高分子及載子形狀及尺寸等對其釋放速率的影響。其目的在得到之最佳藥物釋放曲線。本計劃之研究希望能藉射出成型技術與超音波熱板熔接技術，來開發一種含抗生素之藥物載子，並將載子之釋放速率最佳化，以提供長效、區域性及高濃度之藥效。更期待經由研究所得之成果，能提供臨床醫師在治療慢性感染病，另一項較佳之選擇與治療方法。

Project ID:PB9308-4413
External Project ID:NSC93-2216-E182-004