CN111920965A - 放射性颗粒及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种放射性颗粒，包括多孔二氧化硅颗粒和容置于所述多孔二氧化硅颗粒的多孔孔洞内的至少一种放射性核素沉淀；所述多孔二氧化硅颗粒具有亲水性，所述放射性核素沉淀由阳离子和阴离子反应生成，所述阳离子和/或所述阴离子包含放射性核素。该放射性颗粒结构稳定、方便实用，可以负载包括各种放射性核素的放射性核素沉淀，且放射性核素的释放率低，具有广阔的应用前景。本发明还提供了该放射性颗粒的制备方法，以及所述放射性颗粒或其制备方法制得的放射性颗粒在治疗肿瘤的药物上的应用。

Description

放射性颗粒及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于放射性药物制备技术领域，尤其涉及一种放射性颗粒及其制备方法和应用。
背景技术
恶性肿瘤具有发病率高，死亡率高等特点，是目前严重威胁人们生命安全的重大疾病之一。肿瘤放射治疗(放疗)是利用放射线治疗肿瘤的一种局部治疗方法，其在肿瘤治疗中的作用和地位日益突出；但是放疗一般属于“全线杀伤”，在杀伤肿瘤的同时，也杀伤了正常组织。肿瘤放射治疗包括体外照射和体内照射方式；对于一些距离皮肤组织比较远、生长在体内的肿瘤，通过体内照射，射线直接到达肿瘤组织，而肿瘤周围的正常组织受照射量很小，这样可以获得更佳的治疗效果。例如，近来发展的选择性内照射治疗(SelectiveInternal Radiation Therapy,SIRT)技术，就是将含有放射性同位素的药物注入体内或将器械贴近或插入到靶组织进行放射治疗，放射性物质是被有选择性地输送到肿瘤组织中，对肿瘤组织的辐射剂量很大，而周围正常组织中进入的放射性物质的量很少，对正常组织的损害很小。
然而现有的含有放射性同位素的药物大部分是以玻璃或树脂为基体负载如钇(Y)-90、磷(P)-32等放射性核素的放射性微球，这些放射性玻璃微球或树脂微球都存在一些不足。例如，放射性玻璃微球中的玻璃密度较高(2.0cm/g-2.7cm/g)，需要用甘油导入至肿瘤部位，会影响治疗效果；同时，放射性玻璃微球必须用反应堆进行辐照，但玻璃原料中的杂质经过中子辐照后，会产生释放γ射线的核素，使患者遭受不必要的放射性损伤；而且放射性玻璃微球的制备过程复杂，反应条件苛刻。而对于放射性树脂微球，大部分负载在放射性树脂微球表面的放射性核素与树脂微球之间的作用力小，容易从树脂微球表面脱落进入人体血液，对人体产生危害。而将放射性核素交换至树脂内部，并用包被的方法固定在树脂内部，也容易造成放射性核素释放率高无法满足治疗的要求。此外，放射性树脂微球也存在树脂的交换容量有限，制备过程耗时长的问题。
因此，开发一种结构安全稳定、方便实用，且制备过程简单高效的放射性颗粒对于肿瘤放射治疗具有重要意义。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种放射性颗粒及其制备方法和应用，该放射性颗粒结构稳定、方便实用，可以负载包括各种放射性核素的放射性核素沉淀，且放射性核素的释放率低，具有广阔的应用前景。
第一方面，本发明提供了一种放射性颗粒，包括多孔二氧化硅颗粒和容置于所述多孔二氧化硅颗粒的多孔孔洞内的至少一种放射性核素沉淀；所述多孔二氧化硅颗粒具有亲水性，所述放射性核素沉淀由阳离子和阴离子反应生成，所述阳离子和/或所述阴离子包含放射性核素。
本发明所述放射性核素是指不稳定的原子核，能自发地放出射线(如α射线、β射线等)，通过衰变形成稳定的核素。所述放射性核素可以为金属放射性核素和/或非金属放射性核素。所述放射性核素可以为人造放射性核素或天然放射性核素。
本发明中，所述多孔二氧化硅颗粒的形状包括球形和非球形中的一种或多种。进一步地，所述多孔二氧化硅颗粒的形状包括球形、类球形、方形、棒状性、片状形和无规则形中的一种或多种。
本发明中，所述阳离子和/或所述阴离子包含放射性核素，包括以下三种实施方式：
本发明第一实施方式中，所述放射性核素沉淀由阳离子和阴离子反应生成，所述阳离子包含放射性核素，所述阴离子不含放射性核素。
本发明第二实施方式中，所述放射性核素沉淀由阳离子和阴离子反应生成，所述阴离子包含放射性核素，所述阳离子不含放射性核素。
本发明第三实施方式中，所述放射性核素沉淀由阳离子和阴离子反应生成，所述阳离子和所述阴离子均包含放射性核素。
可选地，所述阳离子包含金属放射性核素中的至少一种。
进一步地，可选地，所述阳离子包含的所述放射性核素可以但不限于包括锶(Sr-90)、钇-90(Y-90)和镍-63(Ni-63)中的至少一种。例如，所述阳离子为锶-90离子(90Sr2+)、钇-90离子(90Y3+)和镍-63离子(63Ni2+)中的至少一种。
可选地，所述阴离子包含非金属放射性核素中的至少一种。
进一步地，可选地，所述阴离子包含的所述放射性核素可以但不限于包括磷-32(P-32)、硫-35(S-35)、碘-131(I-131)和碘-125(I-125)中的至少一种。例如，所述阴离子包括磷-32酸根(32PO4 3-)，硫-35酸根(35SO4 2-)、碘-131离子(131I-)和碘-125离子(125I-)中的至少一种。
可选地，当所述阴离子不包含所述放射性核素时，所述阴离子包括磷酸根(PO4 3-)、碳酸根(CO3 2-)、硫酸根(SO4 2-)、海藻酸根、氢氧根(OH-)和硅酸根(SiO3 2-)中的至少一种。
可选地，当所述阳离子不包含所述放射性核素时，所述阳离子包括银离子、钙离子和镁离子中的至少一种。
本发明中，所述放射性核素沉淀是指难溶于水的固体物质，在水溶液中几乎不游离出含放射性核素的阳离子或阴离子。且本发明所述放射性核素沉淀稳定地容置在多孔二氧化硅的多孔孔洞内，对温度和pH适用范围广，在人体温度和pH范围内十分稳定。
本发明中，容置于多孔孔洞内的放射性核素沉淀可以是一种，也可以是两种或两种以上放射性核素沉淀。每一种所述放射性核素沉淀可以是包含一种放射性核素，也可以是包含两种或两种以上放射性核素。
例如，本发明一实施方式中，所述放射性核素沉淀为含Sr-90的放射性核素沉淀、含Y-90的放射性核素沉淀或含Ni-63的放射性核素沉淀；本发明另一实施方式中，所述多孔孔洞内含两种放射性核素沉淀，其中一种放射性核素沉淀中包含Y-90；另一种放射性核素沉淀中包含Sr-90；在其他实施方式中，所述放射性核素沉淀可以同时含有两种放射性核素，例如放射性核素沉淀同时含有Sr-90和Y-90。
具体地，所述放射性核素沉淀可以但不限于选自磷酸钇-90(90YPO4)、磷酸锶-90(90Sr3(PO4)2)、碳酸镍-63(63NiCO3)、碘-125化银(Ag125I)、碘-131化银(Ag131I)和磷-32酸钙(Ca3(32PO4)2)中的至少一种。
例如，所述放射性核素沉淀还可为磷-32酸钇-90(90Y32PO4)或磷-32酸锶-90(90Sr3(32PO4)2)。
本发明中，所述放射性颗粒的形状包括球形和非球形中的一种或多种。进一步地，所述放射性颗粒的形状包括球形、类球形、方形、棒状性、片状形和无规则形中的一种或多种。例如，本发明一实施方式中，所述放射性颗粒的形状为球形。
可选地，所述多孔二氧化硅颗粒的所述多孔孔洞内还包括第二沉淀，所述第二沉淀由非放射性金属阳离子和所述阴离子反应生成，所述非放射性金属阳离子包括锶离子(Sr2+)、钇离子(Y3+)、镍离子(Ni2+)、钙离子(Ca2+)、银离子(Ag+)和镁离子(Mg2+)中的一种或多种。
可选地，与所述非放射性金属阳离子反应生成沉淀的所述阴离子可以包括放射性核素，也可以不包括放射性核素。本发明一实施方式中，当所述阴离子不包含所述放射性核素时，所述阴离子包括磷酸根、碳酸根、硫酸根、海藻酸根、氢氧根和硅酸根中的至少一种。当所述阴离子包含放射性核素时，所述阴离子包含的所述放射性核素可以但不限于包括磷-32，硫-35和碘-131、碘-125中的至少一种。
进一步地，可选地，所述非放射性金属阳离子与反应生成所述放射性沉淀的所述阳离子可以互为同位素。例如，本发明一实施方式中，反应生成所述放射性核素沉淀的所述阳离子为钇-90离子时，所述非放射性金属阳离子为钇89离子。本发明另一实施方式，反应生成所述放射性核素沉淀的所述阳离子为镍-63离子时，所述非放射性金属阳离子为镍58离子。
可选地，当反应生成所述放射性核素沉淀的所述阳离子没有对应的稳定同位素时，所述非放射性金属阳离子可以选自钙离子和镁离子中的至少一种。
本发明所述第二沉淀一方面可以参与调节单位质量的所述放射性颗粒中的放射性核素的放射性活动大小。所述第二沉淀另一方面还可以通过调节形成自身的非放射性金属阳离子和阴离子的浓度一定程度地改善所述放射性核素沉淀的形成。本发明所述第二沉淀同样是稳定地容置在多孔二氧化硅的多孔孔洞内，所述第二沉淀和所述放射性核素沉淀可以相互增强彼此在所述多孔孔洞内的稳固性。
可选地，所述多孔二氧化硅颗粒的所述多孔孔洞内还包括水和可溶性金属盐，所述可溶性金属盐包括氯化钠、氯化钾、磷酸钠、磷酸钾、硫酸钠、硫酸钾、碳酸钠、碳酸钾、海藻酸钠、海藻酸钾、硅酸钠和硅酸钾中的一种或多种。
可选地，所述多孔二氧化硅颗粒的多孔孔径为0.1nm-600nm。
进一步地，可选地，所述多孔二氧化硅颗粒的多孔孔径为0.1nm-50nm。
进一步地，可选地，所述多孔二氧化硅颗粒的多孔孔径为0.1nm-20nm。
本发明中，所述多孔二氧化硅颗粒的多孔孔径为纳米级，非常小，所述放射性核素沉淀可以镶嵌在所述多孔二氧化硅颗粒的多孔孔洞内，结构稳定。经检测，本发明所述的放射性颗粒的放射性核素的释放率极低，放射性核素几乎不脱离多孔二氧化硅颗粒。
可选地，所述多孔二氧化硅颗粒的粒径为0.05μm-600μm。
进一步地，可选地，所述多孔二氧化硅颗粒的粒径为10μm-500μm。
进一步地，可选地，所述多孔二氧化硅颗粒的粒径为10μm-300μm。
进一步地，可选地，所述多孔二氧化硅颗粒的粒径为10μm-100μm。
进一步地，可选地，所述多孔二氧化硅颗粒的粒径为30μm-80μm。
进一步地，可选地，所述多孔二氧化硅颗粒的粒径为30μm-60μm。例如，所述二氧化硅颗粒的粒径可以但不限于为30μm，或为35μm，或为40μm，或为45μm，或为50μm，或为55μm，或为60μm。
本发明所述放射性颗粒中，单位质量的多孔二氧化硅颗粒的多孔孔洞内的放射性核素沉淀的质量可以根据实际需求进行调整。相应地，所述放射性颗粒中所述放射性核素的放射性活度也可以根据实际需求进行调节。
可选地，每克所述放射性颗粒中的所述放射性核素的放射性活度为0.1GBq-50GBq。进一步地，可选地，每克所述放射性颗粒中的所述放射性核素的放射性活度为0.1GBq-30GBq。
第二方面，本发明还提供了一种放射性颗粒的制备方法，包括：
配制第一溶液，所述第一溶液中含有至少一种阳离子；
配制第二溶液，所述第二溶液中含有至少一种阴离子，所述阳离子和/或所述阴离子包含放射性核素，所述阴离子能与所述阳离子反应生成放射性核素沉淀；
取一定量亲水性的多孔二氧化硅颗粒，先将所述第一溶液缓慢滴加至所述多孔二氧化硅颗粒中，并充分搅拌使所述第一溶液进入所述多孔二氧化硅颗粒的多孔孔洞内；再将所述第二溶液缓慢滴加至所述多孔二氧化硅颗粒中，搅拌使所述第二溶液进入所述多孔孔洞内，所述第二溶液中的阴离子与所述第一溶液中的金属阳离子在所述多孔孔洞内反应生成所述放射性核素沉淀，所述放射性核素沉淀容置于所述多孔孔洞内，然后收集得到放射性颗粒。
本发明中，所述阳离子和/或所述阴离子包含放射性核素，包括以下三种实施方式：
本发明第一实施方式中，所述第一溶液中的所述阳离子和所述第二溶液中的所述阴离子都包含放射性核素。
本发明第二实施方式中，所述第一溶液中的所述阳离子包含放射性核素，所述第二溶液中的所述阴离子不含放射性核素。
本发明第三实施方式中，所述第二溶液中的所述阴离子包含放射性核素，所述第一溶液中的所述阳离子不含放射性核素。
可选地，所述第一溶液中的所述阳离子包含至少一种金属放射性核素。
可选地，所述第一溶液中的所述阳离子可以但不限于包括锶-90离子、钇-90离子和镍-63离子中的至少一种；
可选地，所述第二溶液中的所述阴离子中包含的放射性核素可以但不限于包括磷-32，硫-35碘-131和碘-125中的至少一种。
本发明中，所述第一溶液中的所述包含放射性核素的阳离子和所述第二溶液中的所述包含放射性核素的阴离子均可以是来源于对应的市售医用级的含放射性核素的溶液。
进一步地，当所述阴离子不包含放射性核素时，所述阴离子包括磷酸根、碳酸根、硫酸根、氢氧根、海藻酸根和硅酸根中的至少一种。
可选地，所述第一溶液中还包括非放射性金属阳离子，所述非放射性金属阳离子能与所述第二溶液中的所述阴离子反应生成第二沉淀；所述非放射性金属阳离子包括锶离子、钇离子、镍离子、钙离子、银离子和镁离子中的一种或多种。
可选地，反应生成所述第二沉淀的所述阴离子可以包括放射性核素，也可以不包括放射性核素。
进一步地，可选地，所述第一溶液中的所述非放射性金属阳离子与所述第一溶液中的所述阳离子可以互为同位素。例如，本发明一实施方式中，所述第一溶液中的所述阳离子为钇-90离子时，所述非放射性金属阳离子为钇89离子。本发明另一实施方式，所述第一溶液中的所述阳离子为镍-63离子时，所述非放射性金属阳离子为镍58离子。
可选地，当所述含放射性核素的阳离子没有对应的稳定同位素时，所述金属阳离子可以选自钙离子、镁离子和银离子中的至少一种。
本发明中，所述第一溶液和第二溶液均为无沉淀、无悬浮颗粒的溶液。例如，本发明一实施方式中，所述第一溶液包含有第一可溶性盐，所述第一可溶性盐包括含放射性核素的阳离子。所述第一可溶性盐的阴离子可以但不限于为卤素离子，例如氯离子。
本发明一实施方式中，所述第二溶液包括第二可溶性盐，所述第二可溶性盐中的阳离子可以但不限于为钠离子和/或钾离子。当所述第二可溶性盐的阴离子不含放射性核素时，所述第二可溶性盐的所述阴离子包括磷酸根、碳酸根、硫酸根、海藻酸根、氢氧根和硅酸根中的至少一种。例如，所述第二可溶性盐包括磷酸钠、磷酸钾、碳酸钠、碳酸钾、硫酸钠、硫酸钾、氢氧化钠、海藻酸钠((C6H7O6Na)n)和硅酸钠中的一种或多种。
进一步地，所述第一溶液还包括第三可溶性盐，所述第三可溶性盐包括非放射性金属阳离子；所述第三可溶性盐中的阴离子可以但不限为卤素离子；例如氯离子。
进一步地，可选地，所述第三可溶性盐中的阴离子与所述第一可溶性盐的阴离子可以相同也可以不同。例如，本发明一实施方式中，所述第三可溶性盐中的阴离子与所述第一可溶性盐的阴离子相同。所述第一溶液中的阴离子来源于所述第一可溶性盐和所述第三可溶性盐的阴离子。
本发明所述制备方法中，当第一溶液中的所述阳离子包含放射性核素时，所述第二溶液中的所述阴离子相对于所述第一溶液中的所述阳离子的过量；所述第二溶液中的所述阴离子可以完全沉淀掉所述第一溶液中的所述阳离子。进一步地，本发明所述第二溶液的所述阴离子还可以完全沉淀掉所述第一溶液中的所述非放射性金属阳离子。
本发明所述制备方法中，当第二溶液中的所述阴离子包含放射性核素时，所述第一溶液中的所述阳离子相对于所述第二溶液中的所述阴离子的过量；所述第一溶液中的所述阳离子可以完全沉淀掉所述第二溶液中的所述阴离子。
进一步地，当第二溶液中的所述阴离子包含放射性核素时，所述第二溶液中还可以包括非放射性阴离子，所述第一溶液中的所述阳离子还可以完全沉淀掉所述第二溶液中的所述非放射性阴离子。例如，所述第二溶液中的所述阴离子为32PO4 3-，所述第二溶液中还可以含有PO4 3-，所述第一溶液中可以含有大量的Ca2+，所述第一溶液中的Ca2+可以完全沉淀掉第二溶液中的32PO4 3-和PO4 3-。
例如，所述第二溶液中的所述非放射性阴离子可以是溶解在所述第二溶液中的第四可溶性盐中的阴离子，所述非放射性阴离子可以磷酸根、碳酸根、硫酸根、海藻酸根、氢氧根和硅酸根中的至少一种。
可选地，所述多孔二氧化硅颗粒的多孔孔洞内还含有水和可溶性金属盐，所述可溶性金属盐包括氯化钠、氯化钾、磷酸钠、磷酸钾、硫酸钠、硫酸钾、碳酸钠、碳酸钾、海藻酸钠、海藻酸钾、硅酸钠、和硅酸钾中的一种或多种。
本发明中，所述可溶性金属盐包括未反应完的所述第二可溶性盐，和由所述第二溶液与所述第一溶液反应生成的可溶性副盐。所述第二溶液与所述第一溶液反应生成的可溶性副盐是指，所述第一溶液中的阴离子和所述第二溶液中的阳离子形成的盐。可选地，所述第一溶液中的阴离子和所述第二溶液中的阳离子形成的盐可以但不限于包括氯化钠和氯化钾中的至少一种。
可选地，所述制备方法中，所述收集得到放射性颗粒的过程可以是直接收集得到所述放射性颗粒。所述收集得到放射性颗粒的过程还可以是间接收集得到所述放射性颗粒。例如，经去离子清洗、过滤和干燥等步骤后，收集所述放射性颗粒。
本发明中，经去离子水清洗、过滤和干燥等步骤后收集得到的所述放射性颗粒内的所述多孔孔洞内的水和可溶性金属盐可以被去除。
例如，经去离子水清洗、过滤和干燥等步骤后收集得到所述放射性颗粒，所述放射性颗粒的所述多孔孔洞内仅容置有放射性核素沉淀和所述第二沉淀。
本发明中，当所述放射性颗粒的多孔孔洞内的所述可溶性金属盐对人体无附加有害的副作用时，可以通过直接收集得到所述放射性颗粒。例如，所述可溶性金属盐可以但不限于为氯化钠、氯化钾或磷酸盐，或所述可溶性金属盐的量极少，不足以对人体造成伤害。
可选地，所述第一溶液的pH范围为6.0-8.0。进一步地，所述第一溶液的pH范围为6.5-7.5。
可选地，所述第二溶液的pH范围为6.0-12.0。进一步地，所述第二溶液的pH范围为6.5-10。
本发明所述制备方法中，所述第一溶液和所述第二溶液的总体积小于或等于所述多孔二氧化硅颗粒的总吸水量。
进一步地，所述第一溶液和所述第二溶液的总体积小于所述多孔二氧化硅颗粒的总吸水量。
本发明中，所述多孔二氧化硅颗粒为具有多孔孔洞的亲水性材料，所述多孔二氧化硅颗粒也具有一定量的吸水量(water absorption)。所述多孔二氧化硅颗粒的总吸水量是指常温常压下，单位质量的多孔二氧化硅颗粒维持粉状(或单分散状态)下的最大吸收水的体积。所述多孔二氧化硅颗粒的吸水量的单位可以用体积单位表示，例如mL。
此外，所述多孔二氧化硅颗粒的总吸水量还可以通过所述多孔二氧化硅质量和所述多孔二氧化硅颗粒的吸水率换算得到。本发明所述多孔二氧化硅颗粒的吸水率是指多孔二氧化硅颗粒维持粉状吸收的最大水溶液的质量与所述多孔二氧化硅颗粒干重的比率(％)。
本发明中，由于所述第一溶液和所述第二溶液的总体积小于或等于所述一定量的多孔二氧化硅颗粒的总吸水量，在所以放射性颗粒制备过程中，所述第一溶液和所述第二溶液会全部进入多孔二氧化硅颗粒的多孔孔洞内，并且制得的放射性颗粒为分散的粉状形态。
本发明中，所述第一溶液或所述第二溶液的体积均可以根据各自溶液中的溶质的浓度进行调节；以实现所述第二溶液的所述阴离子可以完全沉淀掉第一溶液中的所述含放射性核素的阳离子，或实现所述第一溶液的所述阳离子可以完全沉淀掉所述第二溶液中的含放射性核素的阴离子。
可选地，所述第一溶液与所述第二溶液的体积比为1：(0.1-10)。
进一步地，可选地，所述第一溶液与所述第二溶液的体积比为1：(0.5-2)。例如，本发明一实施方式中，所述第一溶液与所述第二溶液的体积比为1：1。
可选地，在缓慢滴加完所述第一溶液之后，缓慢滴加所述第二溶液之前，对所述多孔二氧化硅颗粒进行充分搅拌。其中，所述充分搅拌过程的搅拌转速可以为60-100转/分钟，搅拌时间为1-10分钟。通过对所述多孔二氧化硅颗粒进行充分搅拌，可以使所述第一溶液分散更均匀，且使所述第一溶液更加完全地进入所述多孔二氧化硅颗粒的多孔孔洞内。
进一步地，可选地，搅拌使所述第二溶液进入所述多孔孔洞内之后，对已经滴加完所述第一溶液和所述第二溶液的所述多孔二氧化硅颗粒进行充分搅拌。其中，所述充分搅拌过程的搅拌转速可以为60-100转/分钟，搅拌时间为1-10分钟。
通过对已经滴加完所述第一溶液和所述第二溶液的所述多孔二氧化硅颗粒进行充分搅拌，可以使所述第二溶液分散更均匀，使所述第二溶液更加完全地进入所述多孔二氧化硅颗粒的多孔孔洞内；更重要地是可以促使所述第二溶液中的所述阴离子与含所述金属放射性核素的所述阳离子更充分地形成放射性核素沉淀。
本发明所述制备方法中，所述多孔二氧化硅颗粒的粒径为0.05μm-600μm。
进一步地，可选地，所述多孔二氧化硅颗粒的粒径为0.05μm-600μm。
进一步地，可选地，所述多孔二氧化硅颗粒的粒径为10μm-500μm。
进一步地，可选地，所述多孔二氧化硅颗粒的粒径为10μm-300μm。
进一步地，可选地，所述多孔二氧化硅颗粒的粒径为10μm-100μm。
进一步地，可选地，所述多孔二氧化硅颗粒的粒径为30μm-80μm。
本发明中，所述多孔二氧化硅颗粒在用于制备所述放射性颗粒之前可以通过一粒径筛选过程。所述粒径筛选过程可以通过常规的筛选装置，例如通过一定孔径的筛选网等分级装置。
由于传统的放射性颗粒的制备方法繁琐复杂，耗时长，成本高，甚至存在环境污染。因此，相比于传统的制备方法，本发明开发的放射性颗粒的制备方法更加简单易操作；且整个制备过程耗时极短，尤其适用于制备半衰期很短的金属放射性核素的放射性颗粒。此外，本发明所述制备方法绿色环保，成本低。
第三方面，本发明还提供了一种如本发明第一方面所述放射性颗粒或如本发明第二方面所述的制备方法制备的放射性颗粒在制备用于治疗肿瘤的药物中的应用。
由于本发明所述放射性颗粒具有结构稳定，放射性核素的释放率低，安全性高和成本低的特点，因此，本发明所述放射性颗粒在制备用于治疗肿瘤的药物领域具有广阔的应用前景。
例如，本发明还提供了一种用于放射性治疗的制剂，包括所述放射性颗粒和药学上可接受的赋形剂。
本发明所述药学上可接受的赋形剂是指不会带来副作用的辅剂。可选地，所述赋形剂可以但不限于包括稀释剂、粘合剂、填充剂、涂膜聚合物、增塑剂、助流剂、崩解剂、润滑剂和释放速度调节剂。
本发明一实施方式中，所述赋形剂可以是生理盐水。由于本发明所述放射性颗粒具有亲水性；因此，所述放射性颗粒可以均匀分布在所述生理盐水中。
本发明所述放射性颗粒可以含有至少一种放射性核素，所述放射性颗粒的放射性活度可以调节控制放射性核素沉淀含量来进行控制；并且，所述放射性颗粒结构稳定，放射性核素的释放率低，粒径范围为0.05-600μm；可以用于制得绝大部分医用的放射性治疗的制剂；所述制剂可以广泛用于治疗各种肿瘤等疾病的放疗药物。
本发明一实施方式中，所述制剂可以通过灌注的方式到达肿瘤部位，所述制剂中包含的放射性颗粒的多孔孔洞内放射性核素沉淀，可以发射β射线对肿瘤进行杀伤而达到治疗的目的；所述用于放射性治疗的制剂还可以有效控制肿瘤侵袭和转移，其对于肿瘤细胞具有很强的杀伤作用，而对肿瘤周边的正常细胞伤害却十分低。
本发明所述制剂除了可以应用于肝癌的动脉灌注栓塞放疗外，还可以用于其他恶性肿瘤的放疗，例如，乳腺癌、肺癌、肾癌或舌癌等。
本发明的有益效果包括：
(1)本发明所述放射性颗粒包括多孔二氧化硅颗粒和容置于多孔二氧化硅颗粒的多孔孔洞内的至少一种放射性核素沉淀；所述放射性颗粒结构稳定，放射性核素的释放率低，并且所述放射性颗粒的粒径尺寸、放射性核素沉淀中放射性核素的种类和放射性活度均可调节，安全性高，具有广阔的应用前景。
(2)本发明所述放射性颗粒的制备方法，简单易操作，整个制备过程耗时极短，可以用于制备含半衰期很短的放射性核素的放射性颗粒；本发明所述制备方法中的放射性核素利用率极高，绿色环保，成本低，可以适用于工业化的大规模生产。
(3)本发明所述放射性颗粒在制备用于治疗肿瘤的药物领域具有广阔的应用前景，其具有安全性高、成本低等特点，所述放射性颗粒的放射性活度和放射性颗粒粒径尺寸可以根据实际需求进行调控，可用于多种恶性肿瘤的放疗制剂。
附图说明
图1是本发明一实施例中放射性颗粒制备方法的流程示意图；
图2为本发明实施例1中制备的得到的放射性颗粒的扫描电镜图；
图3为本发明实施例1中使用的多孔二氧化硅颗粒的扫描电镜图。
具体实施方式
以下所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
若无特别说明，所述制备方法中使用的化学试剂均为市售试剂。
请参考图1，图1是本发明一实施例提供的放射性颗粒的制备方法的流程示意图，包括以下步骤：
S10、配制第一溶液，所述第一溶液中含有至少一种阳离子；
S20、配制第二溶液，所述第二溶液中含有至少一种阴离子，所述阳离子和/或所述阴离子包含放射性核素，所述阴离子能与所述阳离子反应生成放射性核素沉淀；
S30、取一定量亲水性的多孔二氧化硅颗粒，先将所述第一溶液缓慢滴加至所述多孔二氧化硅颗粒中，并充分搅拌使所述第一溶液进入所述多孔二氧化硅颗粒的多孔孔洞内；再将所述第二溶液缓慢滴加至所述多孔二氧化硅颗粒中，搅拌使所述第二溶液进入所述多孔孔洞内，所述第二溶液中的阴离子与所述第一溶液中的金属阳离子在所述多孔孔洞内反应生成所述放射性核素沉淀，所述放射性核素沉淀容置于所述多孔孔洞内，然后收集得到放射性颗粒。
可选地，所述放射性颗粒的制备方法中，还可以在进行制备之前，先配制好所述第一溶液和/或所述第二溶液。当所述放射性核素的半衰期很短时，可以选择在制备过程中临时配置。
下面分多个实施例对本发明实施例进行进一步的说明。
对照组1(冷实验)
本实施方式中的对照组1是严格按照本发明所述放射性颗粒的制备方法的步骤实行，其区别在于：将放射性核素Y-90溶液换成其无放射性的稳定同位素Y-89溶液，目的是为了方便离子浓度检测，并且减少放射性核素对检测人员和设备的损伤。
一种含磷酸钇(Y-89)的非放射性颗粒的制备方法，包括：
称取氯化钙和六水氯化钇，去离子水溶解，充分混匀后，配制1L含1mol/L的氯化钙和10-6mol/L(约89ppm)的氯化钇的第一溶液；
称取磷酸钠，用去离子水溶解，充分混匀后，配制1L含0.7mol/L的磷酸钠的第二溶液；
称取20g单分散的多孔二氧化硅颗粒并置于广口容器中，该多孔二氧化硅颗粒的粒径约为50μm，其中，该多孔二氧化硅颗粒的总吸水量约为20mL，向容器中缓慢滴加10mL第一溶液，边滴加边搅拌多孔二氧化硅颗粒；滴加完后再搅拌10分钟充分分散多孔二氧化硅颗粒。然后向容器中缓慢滴加10mL第二溶液，边滴加边搅拌，滴加完后再搅拌10分钟；然后收集得到含磷酸钇的非放射性颗粒。
实施例1
一种含钇-90的放射性颗粒的制备方法，包括：
称取医用放射性氯化钇-90溶液10mL，使用放射性活度计测量其放射性活度为10GBq；向溶液中加入约1.11g无水氯化钙，充分混匀后，配制得到含0.01mol氯化钙和10GBq氯化钇-90的第一溶液。
称取磷酸钠，用去离子水溶解，配制1L含0.7mol/L的磷酸钠的第二溶液；
称取20g单分散的多孔二氧化硅颗粒并置于广口容器中，该多孔二氧化硅颗粒的粒径约为50μm，其中，该多孔二氧化硅颗粒的总吸水量约为20mL，向容器中缓慢滴加全部第一溶液，边滴加边搅拌多孔二氧化硅颗粒；滴加完后再搅拌10分钟充分分散多孔二氧化硅颗粒。然后向容器中缓慢滴加10mL第二溶液，边滴加边搅拌，滴加完后再搅拌10分钟；然后收集得到含钇-90的放射性颗粒。
本实施例1的制备过程中，第二溶液为提前配制，配制第一溶液开始计时，最后收到含钇-90的放射性颗粒的耗时约35分钟。称取1g制备得到的含钇-90的放射性颗粒，用放射性活度计进行测试，测得1g放射性颗粒的放射性活度为0.25GBq。
分别将制得的放射性颗粒和使用的多孔二氧化硅颗粒进行表征，结果一并参见图2和图3，对比实验结果可知，实施例1制得的放射性颗粒和多孔二氧化硅颗粒的表面形貌无明显差别，可以得知含钇-90的放射性核素沉淀都容置在放射性颗粒的多孔孔洞内。
实施例2
一种含钇-90的放射性颗粒的制备方法，包括：
称取医用放射性氯化钇-90溶液25mL，使用放射性活度计测量其放射性活度为50GBq；向溶液中加入约2.78g无水氯化钙，充分混匀后，配制得到含0.025mol氯化钙和50GBq氯化钇-90的第一溶液。
称取磷酸钠，用去离子水溶解，配制1L含0.7mol/L的磷酸钠的第二溶液；
称取50g单分散的多孔二氧化硅颗粒并置于广口容器中，该多孔二氧化硅颗粒的粒径约为60μm，其中，该多孔二氧化硅颗粒的总吸水量约为50mL，向容器中缓慢滴加全部第一溶液，边滴加边搅拌多孔二氧化硅颗粒；滴加完后再搅拌10分钟充分分散多孔二氧化硅颗粒。然后向容器中缓慢滴加25mL第二溶液，边滴加边搅拌，滴加完后再搅拌10分钟；然后收集得到含钇-90的放射性颗粒。
本实施例2的制备过程中，第二溶液为提前配制，配制第一溶液开始计时，最后收到含钇-90的放射性颗粒的耗时约43分钟。称取1g制备得到的含钇-90的放射性颗粒，用放射性活度计进行测试，测得1g放射性颗粒的放射性活度为0.50GBq。
实施例3
一种含钇-90的放射性颗粒的制备方法，包括：
称取医用放射性氯化钇-90溶液25mL，使用放射性活度计测量其放射性活度为50GBq；向溶液中加入约7.6g六水氯化钇固体，充分混匀后，配制得到含0.025mol氯化钇和50GBq氯化钇-90的第一溶液。
称取磷酸钠，用去离子水溶解，配制1L含1.1mol/L的磷酸钠的第二溶液；
称取50g单分散的多孔二氧化硅颗粒并置于广口容器中，该多孔二氧化硅颗粒的粒径约为30μm，其中，该多孔二氧化硅颗粒的总吸水量约为50mL，向容器中缓慢滴加约全部第一溶液，边滴加边搅拌多孔二氧化硅颗粒；滴加完后再搅拌10分钟充分分散多孔二氧化硅颗粒。然后向容器中缓慢滴加25mL第二溶液，边滴加边搅拌，滴加完后再搅拌10分钟；然后收集得到含钇-90的放射性颗粒。
本实施例3的制备过程中，第二溶液为提前配制，配制第一溶液开始计时，最后收到含钇-90的放射性颗粒的耗时约44分钟。称取1g制备得到的含钇-90的放射性颗粒，用放射性活度计进行测试，测得1g放射性颗粒的放射性活度为0.50GBq。
实施例4
一种含钇-90的放射性颗粒的制备方法，包括：
称取医用放射性氯化钇-90溶液25mL，使用放射性活度计测量其放射性活度为50GBq；向溶液中加入约2.38g氯化镁，充分混匀后，配制得到含0.025mol氯化镁和50GBq氯化钇-90的第一溶液。
称取磷酸钠，用去离子水溶解，配制1L含1.0mol/L的磷酸钠的第二溶液；
称取50g单分散的多孔二氧化硅颗粒并置于广口容器中，该多孔二氧化硅颗粒的粒径约为30μm，其中，该多孔二氧化硅颗粒的总吸水量约为50mL，向容器中缓慢滴加全部第一溶液，边滴加边搅拌多孔二氧化硅颗粒；滴加完后将多孔二氧化硅颗粒转移到分散机中，在100转/分钟的条件下分散5分钟。然后向容器中缓慢滴加25mL第二溶液，边滴加边搅拌，滴加完后将多孔二氧化硅颗粒转移到分散机中，在100转/分钟的条件下分散5分钟；然后收集得到含钇-90的放射性颗粒。
本实施例4的制备过程中，第二溶液为提前配制，配制第一溶液开始计时，最后收到含钇-90的放射性颗粒的耗时约40分钟。称取1g制备得到的含钇-90的放射性颗粒，用放射性活度计进行测试，测得1g放射性颗粒的放射性活度为0.50GBq。
实施例5
一种含锶-90的放射性颗粒的制备方法，包括：
称取医用放射性氯化锶-90溶液10mL，使用放射性活度计测量其放射性活度为16GBq；向溶液中加入约1.11g无水氯化钙，充分混匀后，配制得到含0.01mol氯化钙和16GBq氯化锶-90的第一溶液。
称取磷酸钠，用去离子水溶解，配制1L含0.7mol/L的磷酸钠的第二溶液；
称取20g单分散的多孔二氧化硅颗粒并置于广口容器中，该多孔二氧化硅颗粒的粒径约为50μm，其中，该多孔二氧化硅颗粒的总吸水量约为20mL，向容器中缓慢滴加全部第一溶液，边滴加边搅拌多孔二氧化硅颗粒；滴加完后再搅拌10分钟充分分散多孔二氧化硅颗粒。然后向容器中缓慢滴加10mL第二溶液，边滴加边搅拌，滴加完后再搅拌10分钟；然后收集得到含锶-90的放射性颗粒。
本实施例1的制备过程中，第二溶液为提前配制，配制第一溶液开始计时，最后收到含锶-90的放射性颗粒的耗时约35分钟。称取1g制备得到的含锶-90的放射性颗粒，用放射性活度计进行测试，测得1g放射性颗粒的放射性活度为0.40GBq。
实施例6
一种含镍-63的放射性颗粒的制备方法，包括：
称取医用放射性镍-63离子溶液10mL，使用放射性活度计测量其放射性活度为16GBq；向溶液中加入约1.11g无水氯化钙，充分混匀后，配制得到含0.01mol氯化钙和16GBq镍-63离子的第一溶液。
称取磷酸钠，用去离子水溶解，配制1L含1.1mol/L的碳酸钠的第二溶液；
称取20g单分散的多孔二氧化硅颗粒并置于广口容器中，该多孔二氧化硅颗粒的粒径约为50μm，其中，该多孔二氧化硅颗粒的总吸水量约为20mL，向容器中缓慢滴加全部第一溶液，边滴加边搅拌多孔二氧化硅颗粒；滴加完后再搅拌10分钟充分分散多孔二氧化硅颗粒。然后向容器中缓慢滴加10mL第二溶液，边滴加边搅拌，滴加完后再搅拌10分钟；然后收集得到含镍-63的放射性颗粒。
本实施例1的制备过程中，第二溶液为提前配制，配制第一溶液开始计时，最后收到含镍-63的放射性颗粒的耗时约35分钟。称取1g制备得到的含镍-63的放射性颗粒，用放射性活度计进行测试，测得1g放射性颗粒的放射性活度为0.40GBq。
实施例7
一种含磷-32的放射性颗粒的制备方法，包括：
称取无水氯化钙，加入去离子水，充分混匀后，定容至10mL，配制得到含0.015mol氯化钙的第一溶液。
称取医用放射性磷-32酸钠溶液10mL，使用放射性活度计测量其放射性活度为10GBq；向溶液中加入约普通磷酸钠固体，充分混匀后，配制得到含约0.007mol磷酸钠和10GBq磷-32酸钠的第二溶液。
称取20g单分散的多孔二氧化硅颗粒并置于广口容器中，该多孔二氧化硅颗粒的粒径约为50μm，其中，该多孔二氧化硅颗粒的总吸水量约为20mL，向容器中缓慢滴加全部第一溶液，边滴加边搅拌多孔二氧化硅颗粒；滴加完后再搅拌10分钟充分分散多孔二氧化硅颗粒。然后向容器中缓慢滴加全部第二溶液，边滴加边搅拌，滴加完后再搅拌10分钟；然后收集得到含磷-32的放射性颗粒。
本实施例1的制备过程中，第二溶液为提前配制，配制第一溶液开始计时，最后收到含磷-32的放射性颗粒的耗时约35分钟。称取1g制备得到的含磷-32的放射性颗粒，用放射性活度计进行测试，测得1g放射性颗粒的放射性活度为0.25GBq。
实施例8
一种含碘-125的放射性颗粒的制备方法，包括：
称取硝酸银，加入去离子水，充分混匀后，定容至10mL，配制得到含0.012mol硝酸银的第一溶液。
称取医用放射性碘-125化钠溶液10mL，使用放射性活度计测量其放射性活度为10GBq；向溶液中加入氯化钠固体，充分混匀后，配制得到含约0.01mol氯化钠和10GBq碘-125化钠的第二溶液。
称取20g单分散的多孔二氧化硅颗粒并置于广口容器中，该多孔二氧化硅颗粒的粒径约为50μm，其中，该多孔二氧化硅颗粒的总吸水量约为20mL，向容器中缓慢滴加全部第一溶液，边滴加边搅拌多孔二氧化硅颗粒；滴加完后再搅拌10分钟充分分散多孔二氧化硅颗粒。然后向容器中缓慢滴加全部第二溶液，边滴加边搅拌，滴加完后再搅拌10分钟；然后收集得到含碘-125的放射性颗粒。
本实施例1的制备过程中，第二溶液为提前配制，配制第一溶液开始计时，最后收到含碘-125的放射性颗粒的耗时约35分钟。称取1g制备得到的含碘-125的放射性颗粒，用放射性活度计进行测试，测得1g放射性颗粒的放射性活度为0.25GBq。
效果实施例一
放射性活性检测
分别称取实施例1-8中制备的放射性颗粒各1g，分别命名为实验组1-实验组8。向各组的放射性颗粒中，加入10％生理盐水20mL，密封。然后置于50摄氏度恒温箱中，放置24小时后，离心收集取滤液，用放射性活度计分别对滤液进行测试，结果参见表1。
表1实验组放射性活度的检测数据表
实验组 放射性活度(GBq)
实验组1 0
实验组2 0
实验组3 0
实验组4 0
实验组5 0
实验组6 0
实验组7 0
实验组8 0
由测试数据可知，本发明实施例1-8制备的放射性颗粒都表现出良好的结构稳定性，在长时间的浸泡下，均为检测出放射性活度，其放射性核素的释放率接近为0％，说明由本发明所述制备方法值得的放射性颗粒中的放射性核素不会出现泄漏风险。
效果实施例二
离子浓度检测
取对照组1所述制备方法制得3g含钇89的非放射性颗粒，加入10％生理盐水20mL，密封。然后置于50℃恒温箱中，每天取出振荡5min，放置14天。14天后，离心收集取滤液，用ICP(电感耦合等离子光谱仪)测试滤液中钇离子浓度。
其中，ICP测试结果显示滤液中钇离子浓度＜0.02mg/L(低于检出限，即未检出钇离子)。
然后，称取0.3g的非放射性颗粒，加入20mL 10％硝酸溶液，浸泡4小时，定容至50mL，离心收集取滤液，用ICP进行测试滤液中钇离子浓度。
其中，ICP测试结果显示滤液中钇离子浓度为40ppm。
由上述测试数据分析得到，对比组1所述制备方法制得的含钇89的非放射性颗粒中，钇是以沉淀形式容置在所述多孔二氧化硅颗粒的多孔孔洞内，且结构稳定，在长达14天的浸泡中，钇离子的几乎无释放。通过用硝酸溶解所述多孔孔洞内的磷酸钇沉淀之后，才可以检测到钇离子从非放射性颗粒内释放出来。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种放射性颗粒，其特征在于，包括多孔二氧化硅颗粒和容置于所述多孔二氧化硅颗粒的多孔孔洞内的至少一种放射性核素沉淀；所述多孔二氧化硅颗粒具有亲水性，所述放射性核素沉淀由阳离子和阴离子反应生成，所述阳离子和/或所述阴离子包含放射性核素。
2.如权利要求1所述的放射性颗粒，其特征在于，所述阳离子包含的所述放射性核素包括锶-90、钇-90和镍-63中的至少一种。
3.如权利要求1所述的放射性颗粒，其特征在于，所述阴离子包含的所述放射性核素包括磷-32、硫-35、碘-131和碘-125中的至少一种。
4.如权利要求1所述的放射性颗粒，其特征在于，当所述阴离子不包含所述放射性核素时，所述阴离子包括磷酸根、碳酸根、硫酸根、氢氧根、海藻酸根和硅酸根中的至少一种。
5.如权利要求1所述的放射性颗粒，其特征在于，当所述阳离子不包含所述放射性核素时，所述阳离子包括银离子、钙离子和镁离子中的至少一种。
6.如权利要求1所述的放射性颗粒，其特征在于，所述放射性核素沉淀包括磷酸钇-90、磷酸锶-90、碳酸镍-63、碘-125化银、碘-131化银和磷-32酸钙中的至少一种。
7.如权利要求1-6任意一项所述的放射性颗粒，其特征在于，所述多孔二氧化硅颗粒的所述多孔孔洞内还包括第二沉淀，所述第二沉淀由非放射性金属阳离子和所述阴离子反应生成，所述非放射性金属阳离子包括锶离子、钇离子、镍离子、银离子、钙离子和镁离子中的一种或多种。
8.如权利要求1-6任意一项所述的放射性颗粒，其特征在于，所述多孔二氧化硅颗粒的粒径为0.05μm-600μm；所述多孔二氧化硅颗粒的多孔孔径为0.1nm-600nm。
9.如权利要求1-6任意一项所述的放射性颗粒，其特征在于，每一克重量的所述放射性颗粒中，所述放射性核素的放射性活度为0.1GBq-50GBq。
10.如权利要求1-6任意一项所述的放射性颗粒，其特征在于，所述多孔二氧化硅颗粒的所述多孔孔洞内还包括水和可溶性金属盐，所述可溶性金属盐包括氯化钠、氯化钾、磷酸钠、磷酸钾、硫酸钠、硫酸钾、碳酸钠、碳酸钾、海藻酸钠、海藻酸钾、硅酸钠和硅酸钾中的一种或多种。
11.一种放射性颗粒的制备方法，其特征在于，包括：
配制第一溶液，所述第一溶液中含有至少一种阳离子；
配制第二溶液，所述第二溶液中含有至少一种阴离子，所述阳离子和/或所述阴离子包含放射性核素，所述阴离子能与所述阳离子反应生成放射性核素沉淀；
取一定量亲水性的多孔二氧化硅颗粒，先将所述第一溶液缓慢滴加至所述多孔二氧化硅颗粒中，并充分搅拌使所述第一溶液进入所述多孔二氧化硅颗粒的多孔孔洞内；再将所述第二溶液缓慢滴加至所述多孔二氧化硅颗粒中，搅拌使所述第二溶液进入所述多孔孔洞内，所述第二溶液中的阴离子与所述第一溶液中的金属阳离子在所述多孔孔洞内反应生成所述放射性核素沉淀，所述放射性核素沉淀容置于所述多孔孔洞内，然后收集得到放射性颗粒。
12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述第一溶液中的所述阳离子包括锶-90离子、钇-90离子和镍-63离子中的至少一种；所述第二溶液中的所述阴离子中包含的放射性核素包括磷-32、硫-35、碘-131和碘-125中的至少一种。
13.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，当所述阴离子不包含所述放射性核素时，所述阴离子包括磷酸根、碳酸根、硫酸根、氢氧根、海藻酸根和硅酸根中的至少一种。
14.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，当所述阳离子不包含所述放射性核素时，所述阳离子包括银离子、钙离子和镁离子中的至少一种。
15.如权利要求11-14任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述第一溶液中还包括非放射性金属阳离子，所述非放射性金属阳离子能与所述第二溶液中的所述阴离子反应生成第二沉淀；所述非放射性金属阳离子包括锶离子、钇离子、镍离子、钙离子、银离子和镁离子中的一种或多种。
16.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述第一溶液和所述第二溶液的总体积小于或等于所述多孔二氧化硅颗粒的总吸水量。
17.一种如权利要求1-10任意一项所述放射性颗粒或如权利要求11-16任意一项所述的制备方法制备的放射性颗粒在制备用于治疗肿瘤的药物中的应用。
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