CN102397594A - X线下可显影的栓塞微粒及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种X线下可显影的栓塞微粒，所述微粒含有生物相容性材料和X线下可显影的物质，且X线下可显影的物质被生物相容性材料所包裹；所述的生物相容性材料为聚乙烯醇。该微粒具有良好的生物相容性且在体内不降解；在栓塞术中能够被监测、在栓塞术后便于栓塞效果的检查等；在可包载药物时，可实现药物从微粒中的缓慢释放，在栓塞局部可长时间维持较高药物浓度，与灌注治疗相比，可降低药物的全身毒副作用，有利于提高栓塞的治疗效果。而且所述栓塞微粒制备工艺简单，成本低，适合大规模的工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于介入医学领域，具体涉及一种用于栓塞的X线下可显影的微粒及其制备方法和应用。
背景技术
介入栓塞治疗是指在医学影像设备的引导下，将栓塞剂通过特制的导管、导丝等精密器械，引入人体进行局部治疗。栓塞疗法已经在治疗子宫肌瘤、肝癌、肾癌、血管瘤、血管畸形和止血等方面取得了很好的疗效，成为部分手术治疗的替代疗法。
在各种类型的栓塞剂中，微粒型栓塞剂的应用最为普遍。普通的栓塞微粒能够被X线透过，即在X光影像设备下没有影像。相反，X线下可显影的栓塞微粒不能被X线透过，即在X光影像设备下可以显示出影像，因此在栓塞过程中能够被监测，从而提高栓塞治疗的便利性，减少或避免异位栓塞及其并发症；在栓塞后便于检查栓塞的效果，为二次栓塞提供依据。
现有技术中公开了许多不透X线的栓塞微粒或栓塞材料，它们所存在的共同局限性在于，使用了可生物降解的材料来包裹显影材料和/或其他药物成分，这种微粒由于包裹材料的可降解性导致显影材料容易渗出，不利于栓塞后的检查和二次栓塞位置的确定；而且显影材料必须经过真空冷冻干燥处理后才能使用，使得生产工艺复杂，产品成本提高。
发明内容
为克服上述技术的不足，本发明的一个目的在于：提供一种用于栓塞的X线下可显影的微粒，不仅具有良好的生物相容性，而且在机体内不发生降解，在栓塞术中易于监测、在栓塞术后便于栓塞效果的检查等。
本发明的另一个目的在于：提供所述微粒的制备方法，工艺简单，使成本降低。
本发明的再一个目的在于：提供所述微粒的应用。
本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：
提供一种X线下可显影的栓塞微粒，该微粒含有生物相容性材料和X线下可显影的物质，且X线下可显影的物质被生物相容性材料所包裹；所述的生物相容性材料是聚乙烯醇。
所述的聚乙烯醇平均分子量为1,000-500,000D；优选10,000-150,000D；醇解度为50-100％，优选在75％-100％。
本发明所述栓塞微粒中，按湿微粒重量百分比计，X线下可显影物质的含量优选在20％～80％，包封率优选在30％～90％。
在上述栓塞微粒中，所述X线下可显影的物质可以选自不透X线的油状液体中的一种或多种，可以选自碘化油、碘苯酯，优选为碘化油。
在本发明优选的具体实施方案中，碘化油包裹在聚乙烯醇中。其中，碘化油为临床常用的造影剂，其显影效果显著，并且被广泛用于栓塞治疗，安全性良好；聚乙烯醇生物相容性良好，已作为栓塞剂在临床上应用，同时聚乙烯醇作为非生物降解型材料，可以减缓或避免包埋在其中的X线下可显影物质的泄漏，使微粒具有长期显影的特点，便于检查栓塞的效果。
本发明所述的栓塞微粒中还可以载有治疗性药物。
按湿微粒重量百分比计，本发明所述栓塞微粒的载药量优选在5％～40％，药物的包封率优选在30％～90％。
所述的治疗性药物包括抗肿瘤药物、抗血管生成药物、局麻药物、解热镇痛药物或抗生素药物中的一种或多种。
所述的抗肿瘤药物可以选自阿霉素、表阿霉素、丝裂霉素、博来霉素、紫杉醇、5-氟尿嘧啶、顺铂、卡铂、依立替康中的一种或多种。
所述的抗血管生成药物可以选自索拉菲尼、舒尼替尼、吉非替尼、凡德他尼、伐他拉尼、贝伐单抗、沙利度胺中的一种或多种。
所述的局麻药物可以选自普鲁卡因、氯普鲁卡因、羟普鲁卡因、丁卡因、对乙氧卡因、徒托卡因、二甲卡因、利多卡因、三甲卡因、丙胺卡因、甲哌卡因、布比卡因、罗哌卡因、辛可卡因、达克罗宁、奎尼卡因和非那卡因中的一种或多种。
所述的解热镇痛药物可选自对乙酰氨基酚、布洛芬、酮洛芬中的一种或多种。
所述的抗生素药物可选自氨基糖苷类、青霉素类、头孢菌素类、大环内酯类抗生素中的一种或多种。
本发明所述栓塞微粒的粒径在10～2000μm范围，可根据需要筛分成不同粒径组，如50～100μm，100～300μm，300～500μm，500～700μm，700～900μm，900～1200μm，1200～1500μm等。
本发明制备得到的栓塞微粒可以保存在生理盐水或磷酸缓冲液中，或冻干保存。
本发明所述的栓塞微粒可以是球形或不规则形状。
本发明还提供所述栓塞微粒的制备方法，包括以下步骤：
1)称取1重量份聚乙烯醇，溶解在氯化钠含量为0～1.5％(w/v)的水溶液中，得到聚乙烯醇浓度为5～40％(w/v)的溶液；
2)在室温下向步骤1)的聚乙烯醇溶液中加入0.5～10重量份不透X线的油状液体，制成水包油型乳剂；
3)将步骤2)制成的乳剂倾入含0.5～5重量份乳化剂的油相中，制成油包水包油型(o/w/o)复乳，再加入2～20重量份交联剂和0.3～5重量份催化剂，在每分钟300～1500转的搅拌速度和10～80℃水浴温度下固化3～24时，过滤、洗涤后即得到本发明所述的X线下可显影的栓塞微粒。
本发明还提供所述栓塞微粒的另一种制备方法，包括以下步骤：
1)称取1重量份聚乙烯醇，溶解在氯化钠含量为0～1.5％(w/v)的水溶液中，得到聚乙烯醇浓度为5～40％(w/v)的溶液；
2)在室温下向步骤1)的聚乙烯醇溶液中加入0.5～10重量份不透X线的油状液体，制成水包油型乳剂；
3)向步骤2)的乳剂中再加入2～20重量份交联剂和0.3～5重量份催化剂，迅速搅拌均匀后倾入含0.5～5重量份乳化剂的油相中，制成油包水包油型(o/w/o)复乳，在每分钟300～1500转的搅拌速度和10～80℃水浴温度下固化3～24时，过滤、洗涤后即得到本发明所述的X线下可显影的栓塞微粒。
上述优选方案中所述的不透X线的油状液体可以选自碘化油、碘苯酯中的一种或多种；优选为碘化油。
所述的交联剂可以选自甲醛、乙醛、丁醛、戊二醛或己二醛中的一种或多种。
所述的催化剂可以选自盐酸、硫酸、磷酸、甲酸或醋酸中的一种或多种。
所述的乳化剂可以选自司盘类或司盘类与吐温类的混合物中的一种或多种。
所述的油相可以选自矿物油、植物油、硅油或与水不互溶的有机溶剂中的一种或多种；优选矿物油。
本发明还提供所述X线下可显影的栓塞微粒在制备介入栓塞治疗的药物中的应用。
所述的介入栓塞治疗的药物包括子宫肌瘤、肝癌、肾癌、血管瘤、血管畸形或止血等的栓塞治疗的药物。
本发明所述的栓塞微粒的使用方法与普通栓塞剂使用方法相同。
与现有技术相比，本发明的栓塞微粒不仅具有良好的生物相容性，而且在体内不发生降解，在栓塞术中易于监测、在栓塞术后便于栓塞效果的检查等，而且在包载药物的情况下，能够实现药物从微粒中的缓慢释放，在栓塞局部可长时间维持较高药物浓度，与灌注治疗相比，可降低药物的全身毒副作用，有利于提高栓塞的治疗效果。此外本发明的该栓塞微粒制备工艺简单，成本低，适合大规模的工业化生产。
附图说明
图1显示了实施例1中的X线下可显影栓塞微粒(右)和生理盐水(左)在X光机下的对比照片。
具体实施方式
以下通过实施例的方式进一步对本发明进行说明，所有实施例中，除特殊说明外，所用试剂均以重量份计。
实施例1：聚乙烯醇碘化油微粒的制备
称取1份聚乙烯醇，配制15％w/v浓度的聚乙烯醇水溶液。在室温下向聚乙烯醇溶液中加入3.5份碘化油，制成乳剂后倾入含2.5份司盘85的液体石蜡中，随后加入2.5份戊二醛和1.5份硫酸，在每分钟300转的搅拌速度和25℃水浴温度下固化24小时。过滤、洗涤所得微粒。
微粒性质的测定
a.细胞相容性实验
以含双抗DMEM HighGlucose的10％胎牛血清作为培养液，于37℃，5％CO2孵育箱中培养L929细胞系。
将灭菌微粒浸泡于培养液中，微粒与培养液的体积比为1∶5，37℃静置24小时后，吸取浸提液作为100％浓度的样品，将其一半用培养液稀释成50％浓度的样品。阳性对照采用工业用聚氯乙烯标准浸提液，以培养液作为阴性对照。
加样后分别于第1天、第3天、第5天取出培养板，吸除样品浸提液，加入20μL/孔MTT液，继续培养6小时，然后吸除，再加入150μL/孔DMSO，震荡10分钟，在免疫酶标仪上以500nm波长处测定吸收值A，通过下式计算相对增值率(Relative growth rate，RGR)。
RGR＝(A实验-A空白)/(A阴性对照-A空白)×100％
实验结果显示，与阴性对照相比，微粒浸取液的细胞增长率略低，50％的浸取液细胞增长率略高于100％微粒浸取液，两者均远远高于阳性对照。同时，随着时间变化，从1天到3天，再到5天，细胞保持一定速度的增长率。将细胞相对增殖率换算成毒性分级，各微粒实验组的毒性分级结果均为0～1级(RGR 75～99％)。说明本实施例的微粒具有很好的细胞相容性。
b.X线下的显影效果
将本实施例制备的微粒和生理盐水分别装入EP管中，在X射线摄影系统(Steno V型，GE)下拍摄照片。结果见图1，右侧的微粒在X射下可显影，图像清晰可见，而左侧的生理盐水在X线下不显影。
c.粒径的测定
随机测定样品中的至少500个微粒，用下面的公式计算平均直径(D)，式中di为微粒直径，ni为该粒径微粒数量，N为微粒总数量。
本实施例中微粒粒径在70～1900μm之间。
d.碘化油含量及包封率的测定
碘化油含量的测定：以间氯过氧化苯甲酸氧化碘化油，随后以二甲硫醚中止反应，再将反应释放出的碘萃取至水相中，在水相中加入碘化钾与淀粉后发生显色反应，在最大吸收波长553nm处测定吸光度。吸光度与碘化油体积的标准曲线回归方程为V＝355.1A-3.356，r＝0.9996，其中A为吸光度，V为碘化油的体积。
碘化油含量与包封率的计算：
碘化油含量％＝(V×ρ碘化油/W微粒)×100％，其中V为从标准曲线中计算得到的碘化油体积，ρ碘化油为碘化油的密度，W微粒为湿微粒的重量。
包封率％＝(V/V加入)×100％，其中V为从标准曲线中计算得到的碘化油体积，V加入为制备微粒时加入的碘化油体积。
本实施例中微粒的碘化油含量为30％，包封率为60％。
实施例2：聚乙烯醇碘化油微粒的制备
称取1份聚乙烯醇，溶解在氯化钠含量为0.6％w/v的水溶液中，得到聚乙烯醇浓度为15％w/v的溶液。在室温下向聚乙烯醇溶液中加入5.5份碘化油制成乳剂，随后加入3.5份甲醛和1.5份硫酸，迅速搅拌均匀后倾入含2.5份司盘80的液体石蜡中，在每分钟500转的搅拌速度和80℃水浴温度下固化6小时。过滤、洗涤所得微粒。
按照与实施例1同样的方法测定细胞相容性，结果显示细胞相容性良好。
按照与实施例1同样的方法测定X线下的显影效果，结果显示显影效果良好。
按照与实施例1同样的方法测定微粒粒径，本实施例中微粒粒径在30～1800μm之间。
本实施例中微粒的碘化油含量为35％，包封率为59％。
实施例3：聚乙烯醇碘化油微粒的制备
称取1份聚乙烯醇，溶解在氯化钠含量为0.8％w/v的水溶液中，得到聚乙烯醇浓度为18％w/v的溶液。在室温下向聚乙烯醇溶液中加入4份碘化油，制成乳剂后倾入含2.5份司盘85和0.5份吐温80的液体石蜡中，随后加入2.5份己二醛和2份硫酸，在每分钟400转的搅拌速度和80℃水浴温度下固化6小时。过滤、洗涤所得微粒。
按照与实施例1同样的方法测定细胞相容性，结果显示细胞相容性良好。
按照与实施例1同样的方法测定X线下的显影效果，结果显示显影效果良好。
按照与实施例1同样的方法测定微粒粒径，本实施例中微粒粒径在20～1850μm之间。
本实施例中微粒的碘化油含量为33％，包封率为55％。
实施例4：聚乙烯醇碘苯酯微粒的制备
称取1份聚乙烯醇，配制17％w/v浓度的聚乙烯醇水溶液。在室温下向聚乙烯醇溶液中加入3份碘苯酯，制成乳剂后倾入含2.5份司盘80的蓖麻油中，随后加入3份甲醛和2份硫酸，在每分钟500转的搅拌速度和30℃水浴温度下固化5小时。过滤、洗涤所得微粒。
按照与实施例1同样的方法测定细胞相容性，结果显示细胞相容性良好。
按照与实施例1同样的方法测定X线下的显影效果，结果显示显影效果良好。
按照与实施例1同样的方法测定微粒粒径，本实施例中微粒粒径在50～1700μm之间。
碘苯酯含量及包封率的测定
用氧瓶燃烧法进行有机破坏，以氢氧化钠吸收完全后，加溴醋酸溶液，密塞、振摇，放置数分钟，加甲酸，用水洗涤瓶口，并通入空气流约3～5分钟以除去剩余的溴蒸气，加碘化钾，密塞，摇匀，用硫代硫酸钠滴定，至近终点时加淀粉指示液，继续滴定到蓝色消失，并将滴定的结果用空白试验校正。
碘苯酯含量与包封率的计算：
碘苯酯含量％＝(W碘苯酯/W微粒)×100％，其中W碘苯酯为测得的碘苯酯重量，W微粒为湿微粒的重量。
包封率％＝(W碘苯酯/W加入)×100％，其中W碘苯酯为测得的碘苯酯的重量，W加入为制备微粒时加入的碘苯酯的重量。
本实施例中微粒的碘苯酯含量为32％，包封率为54％。
实施例5：聚乙烯醇含药碘化油微粒的制备
称取1份聚乙烯醇，溶解在氯化钠含量为0.5％w/v的水溶液中，得到聚乙烯醇浓度为20％w/v的溶液。将0.4份阿霉素混合溶解到聚乙烯醇溶液中。在室温下将3份碘化油加到含药的聚乙烯醇溶液中，制成乳剂后倾入含3份司盘85的液体石蜡中，随后加入3份戊二醛和2份硫酸，在每分钟800转的搅拌速度和50℃水浴温度下固化12小时。过滤、洗涤所得微粒。
阿霉素含量测定：采用高效液相色谱法，色谱柱：ODS C18(250mm×4.6mm，5μm)；流动相：乙腈-水-三乙胺-磷酸＝28∶72∶1∶0.9(v/v/v/v)；流速：1.0ml/min；紫外检测波长：233nm；柱温：25℃±2℃；进样20μl。
载药量及包封率的计算
载药量％＝(W药物/W微粒)×100％，其中W药物为微粒中所含药物的重量，W微粒为微粒的总重量。
包封率％＝(W药物/W加入)×100％，其中W药物为微粒中包封的药量，W加入为系统中包封与未包封的总药量。
本实施例中微粒载药量为5％，包封率为62％。
按照与实施例1同样的方法测定X线下的显影效果，结果显示显影效果良好。
按照与实施例1同样的方法测定微粒粒径，本实施例中微粒粒径在90～1900μm之间。
按照与实施例1同样的方法测定碘化油含量及包封率，本实施例中微粒的碘化油含量为32％，包封率为53％。
实施例6：聚乙烯醇含药碘化油微粒的制备
称取1份聚乙烯醇，配制17％w/v浓度的聚乙烯醇水溶液。将0.5份紫杉醇分散在4.5份碘化油中，配置成含药的碘化油混悬液。在室温下将含药的碘化油混悬液加到聚乙烯醇溶液中制成乳剂，随后加入2.5份戊二醛和1.5份硫酸，迅速搅拌均匀后倾入含2.5份司盘85的液体石蜡中，在每分钟1000转的搅拌速度和20℃水浴温度下固化20小时。过滤、洗涤所得微粒。
紫杉醇含量测定：采用高效液相色谱法，色谱柱：ODS C18(150mm×4.6mm，3μm)；流动相：乙腈-水(含0.1％磷酸)＝55∶45(v/v)；流速：1.0ml/min；紫外检测波长：227nm；柱温：20℃±2℃；进样20μl。
按照与实施例5同样的方法计算载药量和包封率，本实施例中微粒载药量为6％，包封率为76％。
按照与实施例1同样的方法测定X线下的显影效果，结果显示显影效果良好。
按照与实施例1同样的方法测定微粒粒径，本实施例中微粒粒径在60～2000μm之间。
按照与实施例1同样的方法测定碘化油含量及包封率，本实施例中微粒的碘化油含量为34％，包封率为48％。
实施例7：聚乙烯醇含药碘化油微粒的制备
称取1份聚乙烯醇，配制20％w/v浓度的聚乙烯醇水溶液。将0.9份舒尼替尼混合混合到聚乙烯醇溶液中。在室温下将4份碘化油加到含药的聚乙烯醇溶液中，制成乳剂倾入含3份司盘85的大豆油中，随后加入3份甲醛和2分硫酸，在每分钟1200转的搅拌速度和10℃水浴温度下固化20小时。过滤、洗涤所得微粒。
舒尼替尼含量测定：采用高效液相色谱法，色谱柱：ODS C18(150mm×4.6mm，5μm)，流动相：乙腈-甲酸铵溶液(20mM，甲酸调节pH至3.25)＝40∶60(v/v)；流速1.0ml/min；紫外检测波长：369nm；柱温35℃±2℃；进样20μl。
按照与实施例5同样的方法计算载药量和包封率，本实施例中微粒载药量为12％，包封率为86％。
按照与实施例1同样的方法测定X线下的显影效果，结果显示显影效果良好。
按照与实施例1同样的方法测定微粒粒径，本实施例中微粒粒径在60～1800μm之间。
按照与实施例1同样的方法测定碘化油含量及包封率，本实施例中微粒的碘化油含量为31％，包封率为50％。
实施例8：聚乙烯醇含药碘苯酯微粒的制备
称取1份聚乙烯醇，配制25％w/v浓度的聚乙烯醇水溶液。将2份索拉菲尼分散在4份碘苯酯中，配置成含药的碘苯酯混悬液。在室温下将含药的碘苯酯混悬液加到聚乙烯醇溶液中，搅制成乳剂后倾入含3份司盘80的蓖麻油中，随后加入3份甲醛和2份硫酸，在每分钟700转的搅拌速度和15℃水浴温度下固化24小时。过滤、洗涤所得微粒。
索拉菲尼含量测定：采用高效液相色谱法，色谱柱：ODS C18(250mm×4.6mm，5μm)；流动相：醋酸铵(20mM)-乙腈＝40∶60(v/v)；流速：1.0ml/min；紫外检测波长：255nm；柱温：40℃±2℃；进样20μl。
按照与实施例5同样的方法计算载药量和包封率，本实施例中微粒载药量为20％，包封率为85％。
按照与实施例1同样的方法测定X线下的显影效果，结果显示显影效果良好。
按照与实施例1同样的方法测定微粒粒径，本实施例中微粒粒径在20～2000μm之间。
按照与实施例4同样的方法测定碘苯酯含量及包封率，本实施例中微粒的碘苯酯含量为28％，包封率为60％。
Claims (10)
1.一种X线下可显影的栓塞微粒，其特征在于：所述微粒含有生物相容性材料和X线下可显影的物质，且X线下可显影的物质被生物相容性材料所包裹；所述的生物相容性材料为聚乙烯醇。
2.权利要求1所述的栓塞微粒，其特征在于：按湿微粒重量百分比计，所述栓塞微粒中X线下可显影物质的含量在20％～80％，包封率在30％～90％。
3.权利要求1所述的X线下可显影的栓塞微粒，其特征在于：所述的X线下可显影的物质选自碘化油和/或碘苯酯；优选为碘化油。
4.权利要求1所述的X线下可显影的栓塞微粒，其特征在于：所述的微粒中还载有治疗性药物，按湿微粒重量百分比计，载药量在5％～40％，药物的包封率在30％～90％。
5.权利要求4所述的X线下可显影的栓塞微粒，其特征在于：所述的治疗性药物包括抗肿瘤药物、抗血管生成药物、局麻药物、解热镇痛药物或抗生素药物中的一种或多种。
6.权利要求1所述的X线下可显影的栓塞微粒的制备方法，包括以下步骤：
1)称取1重量份聚乙烯醇，溶解在氯化钠含量为0～1.5％w/v的水溶液中，得到聚乙烯醇浓度为5～40％w/v的溶液；
2)在室温下向步骤1)的聚乙烯醇溶液中加入0.5～10重量份不透X线的油状液体，制成水包油型乳剂；
3)将步骤2)制成的乳剂倾入含0.5～5重量份乳化剂的油相中，制成油包水包油型复乳，再加入2～20重量份交联剂和0.3～5重量份催化剂，在每分钟300～1500转的搅拌速度和10～80℃水浴温度下固化3～24时，过滤、洗涤后即得到所述的X线下可显影的栓塞微粒。
7.权利要求1所述的X线下可显影的栓塞微粒的制备方法，包括以下步骤：
1)称取1重量份聚乙烯醇，溶解在氯化钠含量为0～1.5％w/v的水溶液中，得到聚乙烯醇浓度为5～40％w/v的溶液；
2)在室温下向步骤1)的聚乙烯醇溶液中加入0.5～10重量份不透X线的油状液体，制成水包油型乳剂；
3)向步骤2)的乳剂中再加入2～20重量份交联剂和0.3～5重量份催化剂，迅速搅拌均匀后倾入含0.5～5重量份乳化剂的油相中，制成油包水包油型复乳，在每分钟300～1500转的搅拌速度和10～80℃水浴温度下固化3～24时，过滤、洗涤后即得到所述的X线下可显影的栓塞微粒。
8.权利要求7或8所述的任意一种制备方法，其特征在于：步骤2)所述的不透X线的油状液体选自碘化油和/或碘苯酯；优选碘化油。
9.权利要求7或8所述的任意一种制备方法，其特征在于：步骤3)所述的交联剂选自甲醛、乙醛、丁醛、戊二醛或己二醛中的一种或多种；所述的催化剂选自盐酸、硫酸、磷酸、甲酸或醋酸中的一种或多种；所述的乳化剂选自司盘类或司盘类与吐温类的混合物中的一种或多种；所述的油相选自矿物油、植物油、硅油或与水不互溶的有机溶剂中的一种或多种；优选矿物油。
10.权利要求1所述的X线下可显影的栓塞微粒在制备子宫肌瘤、肝癌、肾癌、血管瘤、血管畸形或止血的栓塞治疗药物中的应用。
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