Über die Freisetzung von Gentamycin aus Polymethylmethacrylat I. Experimentelle Untersuchungenin vitro

Summary

Gentamycin (Refobacin®) is released in a microbiologically, active form from the cure-hardened synthetic substance Palaces® R.

In vitro tests show that a corresponding amount of gentamicin activity is still detectable after an incubation period of at present over 70 weeks.

The release depends in in vitro tests among other things on the shape and size of the trial objects, the gentamicin concentration in the synthetic substance, the amount of elution liquid, the period of contact and also on the procedure followed.

The release of gentamicin from the outer layers of the synthetic substance produces an initial sharp decrease in concentration during the first three days; this is then followed by an almost constant release which slowly decreases over a long period of time.

The total amount of gentamicin released over a certain period of time was proportional to the surface area of the trial object.

Tests have been performed in which the synthetic material has been dissolved after an incubation period of more than a year and the gentamicin activity then determined. The findings indicate that even the amounts of gentamicin released after such a long period of time can only originate from the outer layers of the Palaces®

The chemical composition of the synthetic substance seems to be an important factor in the release of the gentamicin. As tests carried out with Palacos® E and two other well-known bone cements have shown, gentamicin is released much better from Palaces® R than from the other synthetic substances mentioned.

Not all antibiotics can be mixed with bone cement. Certain physico-chemical properties and antibacterial qualities are required.

In the same way the suitability of the synthetic substance to be used must be proved by appropriate experimental trials. The results obtained here cannot be transferred to other antibiotics and/or bone cements.

Zusammenfassung

Gentamycin (Refobacin®) wird in mikrobiologisch aktiver Form aus dem ausgehärteten Kunststoff Palacos® R freigesetzt.

In vitro war nach einer Inkubationszeit von z. Z. über 70 Wochen eine entsprechende Gentamycinaktivität nachweisbar.

Die Freisetzung wird in vitro u. a. von der Form und Größe der Prüfkörper, der Gentamycinkonzentration im Kunststoff, der Menge der Elutionsflüssigkeit, der Kontaktzeit sowie der Versuchstechnik beeinflußt.

Einem steilen initialen Konzentrationsabfall während der ersten 1 bis 3 Tage als Ausdruck der Gentamycinfreisetzung aus den äußersten Schichten des Kunststoffes folgt eine fast konstante, über lange Zeiträume langsam abnehmende Freisetzung.

Die Menge des insgesamt über einen bestimmten Zeitraum freigesetzten Gentamycins war der Oberfläche der Prüfkörper proportional.

Versuche, bei denen der Kunststoff nach über 1jähriger Inkubation aufgelöst und die verbliebene Gentamycinaktivität gemessen wurde, deuten darauf hin, daß die selbst während eines solch langen Zeitraumes freigesetzte Gentamycinmenge nur aus den äußersten Schichten des Palacos® stammen kann.

Ein wichtiger Faktor für die Freisetzung des Gentamycins aus dem Kunststoff scheint dessen chemische Zusammensetzung zu sein. Wie Versuche mit Palacos® E und zwei weiteren handelsüblichen Knochenzement präparaten zeigten, wird aus den genannten Kunststoffen Gentamycin weit weniger gut freigesetzt als aus Palacos®R.

Nicht jedes Antibioticum ist für eine Mischung mit Knochenzement geeignet. Voraussetzung hierfür sind verschiedene physikalisch-chemische Eigenschaften und entsprechende antibakterielle Qualitäten.

In gleicher Weise muß aber auch die Eignung des zu verwendenden Kunststoffes durch entsprechende experimentelle Prüfungen nachgewiesen werden. Die Übertragung der hier vorgelegten Ergebnisse auf andere Antibiotica und/oder Knochenzemente ist nicht möglich.