CN102462664A - 一种磺酸基巯基壳聚糖介入栓塞化疗缓释微球及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种磺酸基巯基壳聚糖介入栓塞化疗缓释微球，该微球由磺酸基巯基壳聚糖组成，不溶于水，遇水可膨胀，在生理PH值下带有负电荷，37℃水中膨胀平衡后大小100～900μm，含氨基阳离子等阳离子的化疗药物通过静电引力加载其上，最终在栓塞部位通过离子交换机制缓慢释放化疗药物。制备方法为，微球悬浮于化疗药物水溶液中，将化疗药物吸收入其中，然后微球从悬浮液中回收，通过冷冻干燥法干燥，灭菌备用。介入治疗时，通过导管靶向输送到肿瘤部位，从而栓塞肿瘤供血血管和缓释化疗药，到达治疗肿瘤的目的。本发明的成功为介入栓塞治疗提高一种更加安全、高效、灵活和简捷的可选方案。

Description

一种磺酸基巯基壳聚糖介入栓塞化疗缓释微球及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种磺酸基巯基壳聚糖介入栓塞化疗缓释微球及其制备方法，微球通过栓塞给肿瘤供给营养和氧气的动脉，并释放化疗药来治疗肿瘤。

背景技术

外科手术切除仍然是肝癌的最佳治疗手段，但只有10%～15%的肝细胞癌患者有手术切除适应证；而全身静脉化疗在肝细胞癌患者治疗中应答率不超过20%，对患者生存期无明显临床价值，而动脉栓塞化疗（TACE）疗效肯定，且对其它器官毒副作用小，现在已经成为无法手术切除或肝移植的肝细胞癌（HCC）患者较为普遍的选择。

传统TACE以碘化油作为栓塞剂，但碘化油栓塞不稳定，化疗药物在短时间内释放，进入体循环，造成较大副作用，与全身化疗药代动力学特征一致（J Hepatol 1991; 13:120—127），并且治疗时操作过程复杂；juni，k.等人（Chem.Pharm.Bull.(1985),33(1)，313—318）将阿霉素结合到聚乳酸微球中，栓塞肝脏的外周动脉，这类微球比较坚硬，且不宜存储和释放；Wingard，LB等人将阿霉素共价连接到交联聚乙烯醇表面，在生理条件下无法断裂共价键，释放药物（Cancer Research（1985）45（8）3529—3536）。相比之下，磺酸基巯基壳聚糖（合成方法已申请专利，申请号：201010183608.4）是一种可降解生物材料，这种材料具有众多的的优点：1、生物相容性好，不会引起免疫反应。2、亲水性强，水溶胀后弹性和柔韧度良好。3、磺酸基修饰比率高，可达60%～75%。4、因为含有巯基，所以生物粘附性好，并且具有促进药物吸收作用。基于这些优点这种材料非常适合作为缓控释制剂的载体，为发明栓塞微球依赖其阴离子吸收含阳离子的化疗药提供了前提。

发明内容

本发明目的是为TACE治疗提供一种磺酸基巯基壳聚糖介入栓塞化疗缓释微球及其制备方法。

为达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种磺酸基巯基壳聚糖介入栓塞化疗缓释微球，该微球由磺酸基巯基壳聚糖组成，不溶于水，遇水可膨胀，在生理PH值下带有负电荷，37℃水中膨胀平衡后大小100～900μm，含氨基阳离子等阳离子的化疗药物（阿霉素，依立替康）通过静电引力加载其上，最终在栓塞部位通过离子交换机制缓慢释放化疗药物。

上述缓释微球制备方法为，微球悬浮于化疗药物水溶液中，将化疗药物吸收入其中，然后微球从悬浮液中回收，通过冷冻干燥法干燥，灭菌备用。

该微球临用前悬浮于化疗药水溶液，除去残留液，获得微球浆液。

介入治疗时，混合造影剂，然后通过导管靶向输送到肿瘤部位，从而栓塞肿瘤供血血管和缓释化疗药，到达治疗肿瘤的目的。

所属治疗针对实体瘤，优选肝细胞癌。

关于磺酸基巯基壳聚糖微球通过静电引力加载化疗药并作为栓塞微球，目前国内外尚无专利及其公开、授权文献。

本发明优点在于：1、微球磺酸基含量高，通过静电引力吸收化疗药，因此药物加载量增大，同时加载量还可以通过控制微球在药物溶液中的悬浮时间来调整，满足临床需要。2、微球在血液中通过离子交换机制缓慢释放化疗药，降低药物的最大血药浓度，避免药物进入体循环，减少毒副作用。3、微球的大小、均匀性可控制，在临床上可以选择不同大小微球栓塞不同直径的血管，以及通过控制微球均匀度达到控制化疗药物释放度的目的，最终达到最佳治疗效果。4、微球可以在通过导管时暂时变形，所以易通过较细的导管。5、简化了TACE的程序，微球加载药物方法简单，加载后微球和药物通过一步同时被输送到靶部位。总之，磺酸基巯基壳聚糖微球的开发成功将为介入栓塞治疗提高一种更加安全、高效、灵活和简捷的可选方案。

附图说明

图1是用150mlPBS洗脱阿霉素的曲线图；

图2是用150ml水洗脱阿霉素的曲线图；

图3是磺酸基疏基壳聚糖微球大小对阿霉素加载的影响图；

图4是药物浓度对Sul含量为73%的磺酸基疏基壳聚糖微球加载过程的影响图；

图5是磺酸基疏基壳聚糖微球加载药物的重现性曲线图；

图6是磺酸基疏基壳聚糖实际载药量随目标载药量的变化图；

图7是负载阿霉素对磺酸基疏基壳聚糖微球大小的影响图；

图8是从冷冻的磺酸基疏基壳聚糖微球上洗脱阿霉素到150mlPBS（100～300，25℃）示意图。

具体实施方式

实施例一 微球制备方法

配制1.5%(W/V)的海藻酸钠水溶液，0.8μm微孔滤膜过滤，再加入液体石蜡和Span—80搅拌得到水/油型乳液；取与海藻酸钠等量的磺酸基疏基壳聚糖（可选用磺酸基修饰比例不同的材料）溶于1.0%醋酸，室温下于磁力搅拌器中搅拌充分溶解，制备成浓度为0.2%的溶液，然后加入氯化钙，搅拌至全溶，使之最终浓度为2.0%(W/V)，室温搅拌（控制一定速度）下缓慢滴加入上述海藻酸钠水/油型乳液中，待体系出现明显混浊时，加入交联剂京尼平，继续搅拌120分钟，过滤、冷冻干燥即得磺酸基巯基壳聚糖微球，通过调整搅拌速度来改变微球的大小，当搅拌速度为800r/min时得到微球粒径在100～200μm，搅拌速度调整为600r/min时得到的微球粒径在300～500μm，搅拌速度调整为400r/min时得到的微球粒径在500～700μm，搅拌速度调整为200 r/min时得到的微球粒径在500～700μm。

实施例二 微球负载阿霉素以及从微球球上洗脱阿霉素

实验选用依据实施例一制备的磺酸基（Sul表示）含量为60%，64%,68%,73%的磺酸基巯基壳聚糖微球（100μm～300μm），1ml的每种小球浆液与1ml阿霉素（25mg/ml）室温下旋转混合2小时。用紫外分光光度计于483nm测定残留溶液的浓度，通过耗竭法计算小球负载阿霉素的量。分别负载14.5mg、15.3mg、22.7mg、24.2mg，可以看出Sul含量越高负载的阿霉素越多。

室温下用150mlPBS缓冲液从上述1ml负载小球洗脱阿霉素，在5分钟、20分钟、40分钟、60分钟、120分钟用紫外分光光度计监测洗脱出来的阿霉素的量。图1表示不同Sul含量小球的洗脱曲线，在前2个小时，由于磺酸基和氨基的静电引力作用，Sul含量越高洗脱出药物百分数越低。

室温下用150ml水（HPLC级）在30分钟内从上述1ml负载小球洗脱阿霉素。前10分钟Sul含量73%组洗脱出的药物仅占全部负载的2%，这表明洗脱由离子交换机制驱使，纯水并不会造成药物的损失（图2）。

实施例三 微球大小对加载的影响

选择不同粒径的（100～300μm，300～500μm，500～700μm）的小球进行加载实验，比较小球大小对阿霉素加载量和加载过程的影响。观察到较小的微球加载药物的速度快，这可以理解为微球越小，表面积越大，但在24小时相等重量的微球加载阿霉素的量基本没有差异（图3）。

实施例四 药物浓度对加载的影响

配置不同浓度（25mg/ml、7 mg/ml、3 mg/ml）的阿霉素加载到Sul含量为73%的小球上。观察到大部分药物在2个小时内加载到微球上（300～500μm）（图4）。

实施例五 加载的重现性

选300～500μm的Sul含量为73%的小球加载25mg/ml阿霉素水溶液，重复三次，紫外分光光度计监测小球随时间的负载量，观察到这几次的加载过程一致，重现性良好（图5）。   

 实施例六 目标载药量和实际载药量的比较

制备20～90mg/ml的一系列阿霉素溶液，各取1ml与Sul含量为73%的小球（300～500μm）在滚动混匀器上混合，随后在15、25、35、60分钟，2个小时，24个小时用紫外分光光度计检测加载的阿霉素的量。微球在35分钟时，96%的药物已处于微球内。但24小时时目标负载量大于50mg/ml时，小球负载效率显著下降，不能达到100%负载目标载药量，说明小球已经饱和（图6）。

   实施例七 小球随负载阿霉素大小的变化

不同体积25mg/ml的阿霉素溶液加载到Sul含量为73%的小球上（300～500μm），在滚筒混合器上常温过夜。用具有光学图像的显微镜Image～Proplus 4.5测量粒径大小。观察到随小球内药物浓度的增加小球粒径减小，因为凝胶里的水被替换为与离子基团相作用的药物（图7）。

   实施例八 阿霉素负载小球的冷冻干燥

1mlSul含量为73%的磺酸基巯基壳聚糖凝胶微球与不同体积的阿霉素（25mg/ml）溶液混合并滚筒混合3小时。用吸管吸去残留液，获得小球浆液，然后冷冻干燥成干燥产物，得到不同负载量（55.3mg/ml、54.1mg/ml、24.6mg/ml）的微球。

实施例九 从冷冻干燥磺酸基巯基壳聚糖微球中洗脱阿霉素

将阿霉素从实施例八制成的具有不同负载的冷冻干燥的微球中用PBS缓冲液洗脱。与未冷冻干燥样本相比较，冷冻干燥后洗脱速率下降。同样，负载药物越多洗脱越慢（图8）。

实施例十 药物负载指示

用活性蓝4染料将小球染成蓝色，如果阿霉素加载上以后小球则转变为红色，这样就可以区分小球有没有加载阿霉素。

Claims (3)

1.一种磺酸基巯基壳聚糖介入栓塞化疗缓释微球，其特征在于：该微球由磺酸基巯基壳聚糖组成，不溶于水，遇水可膨胀，在生理PH值下带有负电荷，37℃水中膨胀平衡后大小100～900μm，含氨基阳离子等阳离子的化疗药物通过静电引力加载其上。

2.如权利要求1所述的一种磺酸基巯基壳聚糖介入栓塞化疗缓释微球，其特征在于：所述含氨基阳离子等阳离子的化疗药物是阿霉素或者依立替康。

3.如权利要求1所述的一种磺酸基巯基壳聚糖介入栓塞化疗缓释微球，其特征在于制备方法为：所述微球悬浮于化疗药物水溶液中，将化疗药物吸收入其中，然后微球从悬浮液中回收，通过冷冻干燥法干燥，灭菌备用。

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