CN108434511A - 一种新型载化疗药的可降解止血材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型载化疗药可降解止血材料，属于化疗药物制备技术领域，该新型载化疗药可降解止血材料是由化疗药物和生物可降解止血材料经溶解、交联、超低温冷冻及升华干燥处理后制得的呈薄膜状、絮状或粉末状的材料。所用的止血材料为生物可降解材料，在体内无毒无害，手术过程中可使用其进行瘤体创面止血，迅速与渗出血液结合，形成凝胶状物质封堵创面，促进凝血过程的产生；手术结束后，随体内降解，并释放出材料所含的化疗药物缓释对局部残余肿瘤进行进一步杀灭，防止肿瘤复发。该材料能够将局部化疗和止血两大问题同时解决。本发明方法操作方便，成本较低，具有广阔的临床应用前景。

Description

一种新型载化疗药的可降解止血材料及其制备方法

技术领域

本发明属于化疗药物制备技术领域，具体涉及一种新型载化疗药可降解止血材料及其制备方法。

背景技术

肿瘤日益成为威胁人类健康的主要疾病，造成了巨大的社会经济负担。全世界的医药专家对于肿瘤治疗的研究逐年增多，新型的抗癌药物和医疗手段在不断更新。目前，传统的肿瘤治疗方法主要为：化学治疗，放射治疗和手术治疗。其中，化学治疗和放射治疗有着副作用大的缺点，部分病人难以耐受，造成病人治疗的局限化。

手术治疗现在仍是肿瘤治疗的主要手段。在外科手术切除肿瘤时，不能精确的实时判断肿瘤是否残余，对于粘连较重，联合多脏器的肿瘤，往往不能做到完全切除。此时，肿瘤残余成为局部复发的高风险因素。现在临床常见用化疗药物进行局部灌注，这种方法不能长时间作用于肿瘤组织细胞，很快随引流液排出体外，操作更加困难，放置时往往不精确到位，且药物浓度不可控，不能达到良好的杀灭局部残余肿瘤的效果。

肿瘤外科手术中，瘤体的切除会造成器官及组织的出血，术中进行电凝，缝线结扎等止血措施，现在也常用可降解的止血材料进行局部填塞压迫止血，如明胶海绵，多糖类止血材料等，除可起压迫止血作用外，还可以促进凝血因子释放起到促进创面周围凝血止血作用，产生较好的物理止血和生物止血效果。各类止血材料各有其优缺点，更好地发挥其优势、规避缺陷是止血材料改性研究的方向。单一组分的多糖类止血材料存在溶解性差、降解性能差、生物相容性差等理化性质上的缺陷，比如单一壳聚糖不溶于水、止血性能差。通过对多糖类止血材料进行理化改性，可以改善其各项性能。研究发现改性后的羧甲基纤维素载药性能好，具备止血、广谱杀菌、可吸收降解的优点，临床应用广，生物相容性好，可促进组织愈合、防止术后粘连等。

但是，目前临床尚无一种可载化疗药物的可降解止血材料。因此，研制一种副作用小、效果良好、经济方便的新型载化疗药可降解止血材料可使肿瘤患者受益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型载化疗药可降解止血材料及其制备方法，该载化疗药可降解止血材料使用方便、效果良好、副作用小；该制备方法工艺简单、操作方便、成本较低。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开的一种新型载化疗药可降解止血材料，该新型载化疗药可降解止血材料是由化疗药物和生物可降解止血材料经溶解、交联、超低温冷冻及升华干燥处理后制得，制得的止血材料呈薄膜状、絮状或粉末状。

所述化疗药物和生物可降解止血材料的质量比为1：(2～10)。优选地，质量比根据需要成膜厚度及柔韧度所改变，生物可降解止血材料质量比越高，成膜厚度越厚，且同时柔韧度更软。

所述缓释化疗药物包括但不限于5-氟尿嘧啶、卡铂、顺铂、紫杉醇、阿霉素等。

所述生物可降解止血材料在体内无毒无害，手术过程中可使用其进行瘤体创面止血，迅速与渗出血液结合，形成凝胶状物质封堵创面，促进凝血过程的产生；手术结束后，随体内降解，并缓慢释放出材料所含的化疗药物对局部残余肿瘤进行进一步杀灭，防止肿瘤复发；优选地，所述生物可降解止血材料为改性纤维素或改性壳聚糖等多糖类亲水性物质。进一步优选地，改性纤维素为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素等。

该新型载化疗药可降解止血材料能够剪裁或粉碎成不同的形状和不同的大小。

本发明还公开了上述新型载化疗药可降解止血材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将生物可降解止血材料溶于水中，充分搅拌均匀至其完全溶解，得到止血材料的水溶液；取化疗药物溶于水中，充分搅拌均匀至其完全溶解，得到缓释化疗药物的水溶液；

2)将缓释化疗药物的水溶液缓慢加入止血材料的水溶液中，充分搅拌均匀后，得混合液；

3)将混合液于-25至-50℃环境下，冷冻作用5-8h后取出，立刻升华干燥处理16-24h，制得呈薄膜状的新型载化疗药可降解止血材料。

优选地，步骤1)中溶解生物可降解止血材料和溶解化疗药物所用的水体积相同。

优选地，步骤1)中，充分搅拌是采用加热磁力搅拌器，以300～500r/min的速率搅拌反应20～40min；步骤2)中，充分搅拌均匀是采用加热磁力搅拌器，以300～500r/min的速率搅拌反应1～3h。

优选地，步骤3)中，升华干燥处理是将冷冻后的混合液置于真空冷冻干燥机中，先在-15℃下处理10h，再在25℃下作用8h。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明将化疗药物与生物可降解止血材料相结合，所用的止血材料为生物可降解材料，在体内无毒无害，手术过程中可使用其进行瘤体创面止血，迅速与渗出血液结合，形成凝胶状物质封堵创面，促进凝血过程的产生；手术结束后，随体内降解，并释放出材料所含的缓释化疗药物对局部残余肿瘤进行进一步杀灭，防止肿瘤复发。因此，该材料能够将局部化疗和止血两大问题同时解决，可以使化疗药物随降解材料缓慢释放，有效的对肿瘤细胞进行杀灭，防止局部肿瘤复发和转移，持续杀灭肿瘤细胞，同时也可以对手术创面进行有效的局部止血。

本发明公开的新型载化疗药可降解止血材料的制备方法，以化疗药物与生物可降解止血材料各自水溶成溶液性状，然后混合交联成均匀溶液状，混合溶液经过超低温冷冻作用，之后放入真空冷冻干燥机进行升华干燥，经过作用后化疗药物与止血材料均匀融合，制得的材料外观形状为一层薄膜状、絮状或粉末状的材料。该方法操作方便，成本较低，具有广阔的临床应用前景。

附图说明

图1为载顺铂可降解止血材料实物照片，长度约85mm，厚度约3mm；

图2a为载卡铂可降解止血材料实物照片正面，长度约85mm，厚度约5mm；

图2b为载卡铂可降解止血材料实物照片侧面，长度约85mm，厚度约5mm；

图3为大鼠体内止血实验，图中切割大鼠肝脏部分左侧叶造成渗血模型照片。

图4为大鼠体内载化疗药可降解止血材料降解实验结果；其中，a为大鼠背部两侧皮下组织埋置本发明术后6天局部皮肤情况；b为术后6天打开背部皮肤观察材料降解情况的结果；c为近距离观察载化疗药可降解止血材料降解的结果；

图5移植瘤生长曲线；

图6为两组肿瘤平均瘤重对比结果。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

一、实施例

实施例1

用天平称取200mg的羧甲基纤维素，加入到盛有3mL无菌水的试管中，封口膜密封烧杯，磁力搅拌器400r/min搅拌30min使羧甲基纤维素充分混合并且完全溶解。按照主药顺铂与辅料羧甲基纤维素1:2的质量比，称取100mg的顺铂，加入盛有3mL无菌水的试管中，封口膜密封烧杯，同样磁力搅拌器400r/min搅拌30min使顺铂溶解。然后将顺铂溶液缓慢加入上述羧甲基纤维素混合溶液中，400r/min机械搅拌2h，待顺铂药物与羧甲基纤维素完全混合后，将混合溶液加入统一规格大小的圆形模具中，然后置于超低温保存箱冷冻，冷冻温度为-50℃，作用时间为5小时。取出冷冻后的混合固体，立刻置入真空冷冻干燥机，升华作用总共18小时，其中-15℃作用10小时，25℃作用8小时。冻干完成后，取出最终成膜材料。所得材料为薄膜状，直径为85mm，厚度为3mm的圆形形状，如图1所示，可根据术中需要裁剪成不同的规格大小，并在体内可吸收降解。

实施例2

用天平称取1000mg的羧甲基纤维素，加入到盛有10mL无菌水的50mL小烧杯中，封口膜密封烧杯，磁力搅拌器400r/min搅拌30min使羧甲基纤维素混合并且完全溶解。按照主药顺铂与辅料羧甲基纤维素1:10的质量比，称取100mg的顺铂，加入盛有10mL无菌水的小烧杯中，封口膜密封烧杯，同样磁力搅拌器400r/min搅拌30min使顺铂溶解。然后将顺铂溶液缓慢加入上述羧甲基纤维素混合溶液中，400r/min机械搅拌2h，待顺铂药物与羧甲基纤维素完全混合后，将混合溶液加入统一规格大小的圆形模具中，然后置于超低温保存箱冷冻，冷冻温度为-50℃，作用时间为5小时。取出冷冻后的混合固体，立刻置入真空冷冻干燥机，升华作用总共18小时，其中-15℃作用10小时，25℃作用8小时。冻干完成后，取出最终成膜材料。所得材料为薄膜状，直径为85mm，厚度为8mm的圆形形状，可根据术中需要裁剪成不同的规格大小，并在体内可吸收降解。

实施例3

用天平称取300mg的羟乙基纤维素，加入到盛有10mL无菌水的小烧杯中，封口膜密封烧杯，磁力搅拌器300r/min搅拌40min使羧甲基纤维素混合并且完全溶解。按照主药卡铂与辅料羟乙基纤维素1:5的质量比，称取100mg的卡铂，加入盛有10mL无菌水的小烧杯中，封口膜密封烧杯，同样磁力搅拌器300r/min搅拌40min使顺铂溶解。然后将顺铂溶液缓慢加入上述羟乙基纤维素混合溶液中，300r/min机械搅拌3h，待卡铂药物与羟乙基纤维素完全混合后，将混合溶液加入统一规格大小的圆形模具中，然后置于超低温保存箱冷冻，冷冻温度为-50℃，作用时间为5小时。取出冷冻后的混合固体，立刻置入真空冷冻干燥机，升华作用总共18小时，其中-15℃作用10小时，25℃作用8小时。冻干完成后，取出最终成膜材料。所得材料为薄膜状，直径为85mm，厚度为5mm的圆形形状，如图2a和图2b所示，使用时可根据术中需要裁剪成不同的规格大小，并在体内可吸收降解。

实施例4

用天平称取300mg的羧甲基改性壳聚糖，加入到盛有10mL无菌水的小烧杯中，封口膜密封烧杯，磁力搅拌器500r/min搅拌20min使羧甲基纤维素混合并且完全溶解。按照主药阿霉素与辅料改性壳聚糖1:5的质量比，称取100mg的阿霉素，加入盛有10mL无菌水的小烧杯中，封口膜密封烧杯，同样磁力搅拌器500r/min搅拌20min使顺铂溶解。然后将顺铂溶液缓慢加入上述羧甲基纤维素混合溶液中，500r/min机械搅拌1h，待阿霉素药物与改性壳聚糖完全混合后，将混合溶液加入统一规格大小的圆形模具中，然后置于超低温保存箱冷冻，冷冻温度为-50℃，作用时间为5小时。取出冷冻后的混合固体，立刻置入真空冷冻干燥机，升华作用总共18小时，其中-15℃作用10小时，25℃作用8小时。冻干完成后，取出最终成膜材料。所得材料为絮状，使用时可根据术中需要裁剪成不同的规格大小，并在体内可吸收降解。

二、效果验证实验

1、止血效果和生物相容性等相关动物实验研究

为了验证本发明的新型载化疗药可降解止血材料的缓释及止血性能，利用大鼠进行止血效果和生物相容性等相关动物实验研究。观察载化疗药可降解止血材料的各项特性：

在体内止血效果实验中，大鼠精确称重，按体重给予10％水合氯醛腹腔注射麻醉后，腹部正中切口逐层进入腹腔，在大鼠的肝脏左侧叶下端用手术剪人为造成2cm*1cm左右出血或渗血创面，如图3所示，切割大鼠肝脏部分左侧叶造成渗血模型，利用载化疗药可降解止血材料进行止血实验观察：

将上述实施例制备的载化疗药可降解止血材料裁剪成创面大小，待肝脏创面自由出血3s后，使用一定压力压迫置于创面出血部位，每隔5s-10s观察创面情况，直至创面出血完全停止，计算出血时间，将术前和术后载化疗药可降解复合止血材料电子天平准确称重，用术前精确称重的无菌棉球收集术中未和本专利材料结合的肝脏渗出血液，并最终计算术中总出血量。

实验发现，实验组中使用本发明的载化疗药可降解止血材料贴于肝脏渗血创面后，材料迅速与渗出血液相结合且吸附化，逐渐形成凝胶状物质，进而凝胶状物质均匀封堵创面，血液渗出逐渐减少，最终出血完全停止，未发现材料无黏附性或术中产生其他不良反应。最终结果，实验组用本发明材料，和普通纱布对照组及空白对照组不用任何止血材料相比，止血时间明显缩短，术中出血量也明显减少。证明本发明的新型载化疗药可降解止血材料具有较好的止血作用，且无明显副作用。具体结果如下表1所示：

表1

在生物相容性和体内降解时间实验中，将本实施例1制得的载化疗药可降解止血材料裁剪成1cm*1cm大小，利用大鼠背部皮下组织和肌肉为血流相对丰富部位，将裁剪后材料埋置于大鼠两侧背部肌肉下，给予抗生素腹腔注射预防术后感染，定期观察大鼠饮食活动作息，有无炎症和其他排异反应，体内降解时间等。

实验发现，实验大鼠背部皮肤并无明显炎症反应，无排异反应，饮食活动正常。定期解剖大鼠发现，体内本实施例1制得的可降解复合止血材料于术后第6天左右开始部分降解，至第21天后降解完全，埋置材料部位无明显炎症反应等异常，与周围组织融合降解良好。大鼠体内降解大体情况和载化疗药可降解止血材料体内取出观察结果见说明书附图4中a、b和c。证明本发明专利生物相容性良好，无明显毒副作用，体内降解时间符合外科手术材料和病人术后恢复的要求。

2、本发明设计体内实验来验证抑制肿瘤生长的效果

构建裸鼠皮肤移植瘤模型，分为实验组和空白对照组，实验组使用本发明的载化疗药可降解止血材料，空白对照组不使用任何材料。裸鼠腋下接种乳腺癌细胞，第2周观察接种部位可见瘤体形成，待瘤体体积生长约为50mm³时，将本实施例1制得的载化疗药可降解止血材料裁剪成0.5cm*0.5cm大小，埋置在实验组裸鼠瘤体皮下组织周围。每周同一时间用游标卡尺测量瘤体的长径和短径并计算瘤体大小，绘制移植瘤生长曲线如图5所示，观察至第6周后将裸鼠处死，完整剥离皮下移植瘤，用电子天平称重并比较两组肿瘤平均瘤重，如图6所示，两组肿瘤平均瘤重，横坐标代表分组，纵坐标代表肿瘤瘤重(单位为mg)。实验结果显示，实验组中本发明材料作用肿瘤瘤体后，裸鼠未出现不良反应，肿瘤体积和重量与未处理的空白对照组相比，体积明显缩小，重量明显减轻，证明本发明有良好的抑瘤效果，且无明显不良反应。

以上描述了本发明的基本原理，主要特征和本发明的优点及创新点。相关行业的技术人员应当了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书所描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，而这些变化和改进都落入本发明范围内。

Claims (9)

1.一种新型载化疗药可降解止血材料，其特征在于，该新型载化疗药可降解止血材料是由化疗药物和生物可降解止血材料经溶解、交联、超低温冷冻及升华干燥处理后制得。

2.根据权利要求1所述的新型载化疗药可降解止血材料，其特征在于，所述化疗药物和生物可降解止血材料的质量比为1：(2～10)。

3.根据权利要求1所述的新型载化疗药可降解止血材料，其特征在于，所述化疗药物为5-氟尿嘧啶、卡铂、紫杉醇、阿霉素或顺铂。

4.根据权利要求1所述的新型载化疗药可降解止血材料，其特征在于，所述生物可降解止血材料为改性纤维素或改性壳聚糖。

5.根据权利要求1所述的新型载化疗药可降解止血材料，其特征在于，该新型载化疗药可降解止血材料能够剪裁或粉碎成不同的形状和不同的大小。

6.权利要求1～5中任意一项所述的新型载化疗药可降解止血材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将生物可降解止血材料溶于水中，充分搅拌均匀至其完全溶解，得到止血材料的水溶液；取化疗药物溶于水中，充分搅拌均匀至其完全溶解，得到缓释化疗药物的水溶液；

2)将化疗药物的水溶液缓慢加入止血材料的水溶液中，充分搅拌均匀后，得混合液；

3)将混合液于-50至-25℃下，冷冻作用5～8h后取出，升华干燥处理，制得呈薄膜状的新型载化疗药可降解止血材料。

7.根据权利要求6所述的新型载化疗药可降解止血材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中溶解生物可降解止血材料和溶解化疗药物所用的水体积相同。

8.根据权利要求6所述的新型载化疗药可降解止血材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，充分搅拌是采用加热磁力搅拌器，以300～500r/min的速率搅拌反应20～40min；步骤2)中，充分搅拌均匀是采用加热磁力搅拌器，以300～500r/min的速率搅拌反应1～3h。

9.根据权利要求6所述的新型载化疗药可降解止血材料的制备方法，其特征在于，步骤3)中，升华干燥处理是将冷冻后的混合液置于真空冷冻干燥机中，先在-15℃下处理10h，再在25℃下作用8h。