Controlled release of gentamicin from biomimetic calcium phosphate in vitro. Comparison of four different incorporation methods

摘要

Cylinders of biomimetic (nanocrystalline) calcium phosphate were loaded with gentamicin by four different methods: 1) dip-coat-ing, 2) impregnation followed by cold-isostatic pressing, 3) co-precipitation followed by cold-isostatic pressing, and 4) coating of co-precipitated particles with a biodegradable polymer PDLLA (poly-D,L-lactide), followed by uniaxial pressing. The release kinetics were studied in vitro over 10 days. The incorporation by methods 2), 3) and 4) showed a significantly higher long-term release of active gentamicin than dip-coating, although there was an initial burst during the first two days with all four methods, With method 4), there was an increase of the released gentamicin after 7 days, and the long-term release was the highest of these four methods. The results are of considerable interest for the preparation of biodegradable bone implants which are loaded with biologically active substances.%Zylinder aus biomimetischem (nanokristalünem) Calciumphosphat wurden nach vier verschiedenen Methoden mit Gentamicin beladen: 1) dip-coating, 2) Imprägnierung mit nachfolgendem kalt-isostatischen Pressen, 3) Co-Fällung mit nachfolgendem kalt-isostatischen Pressen, und 4) Ummanteln der co-gefällten Partikel mit dem biodegradierbaren Polymer PDLLA (Poly-D,L-lac-tid) und anschließenden uniaxialen Pressen. Die Freisetzung von Genatmicin wurde über 10 Tage in vitro verfolgt. Der Einschluss des Gentamicins bei den Methoden 2), 3), und 4) führte zu einer signifikant höheren Langzeit-Freisetzung von aktivem Gentamicin als dip-coating, obgleich bei allen vier Methoden ein anfänglicher Burst in den ersten zwei Tagen auftrat. Bei Methode 4) stieg die Freisetzung des Gentamicins nach 7 Tagen an, und die Langzeit-Freisetzung war die höchste von allen vier Methoden. Die Ergebnisse sind von erheblichem Interesse für die Herstellung von biodegradierbaren Knochenimplantaten, die mit biologisch aktiven Substanzen beladen sind.