CN113198041B - 具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球，该栓塞微球由聚合物微球和放射性核素组成，所述放射性核素通过化学键连接在聚合物微球上，所述聚合物微球的基体材料为光引发聚合的可降解聚合物，所述放射性核素为碘‑131、碘‑129、碘‑125、钬‑166、镥‑177、铼‑188或者铟‑111；该栓塞微球的粒径为20～100μm，该栓塞微球的粒径的变异系数不超过5％。本发明同时实现了栓塞微球在体内的可降解和可视化，并提高栓塞微球的单分散性，可减小误栓的可能性并有利于术后监控及评价。本发明还提供了该栓塞微球的制备方法，该方法可简化制备工艺、降低生产成本和提高生产效率。

Description

具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球及其制备方法
技术领域
本发明属于生物医药技术领域，涉及一种具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球及其制备方法。
背景技术
实体瘤发展到中晚期，往往手术不可切除，栓塞治疗成为了一种可供选择的姑息治疗方法，栓塞治疗通过微创手术将栓塞材料注入肿瘤附近的血管，阻断肿瘤的血供，同时栓塞材料还可释放化疗药物或辐照射线，从而杀灭周围的肿瘤细胞。相较于普通的化疗或放疗，栓塞治疗可减少副作用，提高患者依从性，提高治疗效率。
目前，临床上使用的栓塞材料大多不可降解，不利于再次栓塞，而栓塞材料在体内的长期存在可能造成慢性炎症，引起组织损伤，也可能导致侧支循环的产生。同时，目前的栓塞材料大多不可视，不可视可能导致对非目标血管造成误栓，这种误栓是不可逆的，为了减小误栓的可能性，在进行栓塞术时，需要配合显影试剂使用，但在栓塞术完成后，显影试剂容易脱离栓塞材料，并不能始终固定于栓塞部位，这又造成了无法在术后准确监控栓塞材料在体内的情况的问题，不利于术后评价。此外，对于现有的栓塞微球而言，还存在着尺寸不均一的问题，栓塞微球的尺寸不均一不利于预测微球的运动轨迹，也可能造成误栓。
现有的放射性栓塞微球主要有90Y玻璃微、90Y树脂微球等。90Y玻璃微球的制备过程包括将89Y与超纯氧化铝和二氧化硅混合，在1500℃的熔炉中熔化，冷却后将89Y嵌入的玻璃压碎并通过火焰喷射器，使玻璃颗粒熔化并“球化”，然后中子轰击球体，将嵌入的89Y转变为90Y，该方法的工艺复杂，生产成本高。90Y树脂微球的制备过程则是通过90Y与钠离子在树脂表面交换而并入树脂基体，然后通过磷酸盐沉淀后固定在微球上，该方法也存在着制备过程复杂的不足。目前也有通过乳化交联法制备得到的放射性栓塞微球。但以上方法制备得到的放射性栓塞微球普遍存在着球形度较差、单分散性不佳的问题。
发明内容
针对现有放射性栓塞微球存在的不可降解、不可视以及尺寸不均一的问题，本发明的目的之一是提供一种具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球，以同时实现栓塞微球在体内的可降解和可视化，并提高栓塞微球的单分散性，减小误栓的可能性并有利于术后监控及评价，本发明的目的之二是提供该栓塞微球的制备方法，以简化制备工艺、降低生产成本和提高生产效率。
本发明提供的具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球，该栓塞微球由聚合物微球和放射性核素组成，所述放射性核素通过化学键连接在聚合物微球上，所述聚合物微球的基体材料为光引发聚合的可降解聚合物，所述放射性核素为碘-131、碘-129、碘-125、钬-166、镥-177、铼-188或者铟-111；该栓塞微球呈球形，粒径为20～100μm，该栓塞微球的粒径的变异系数不超过5％。
上述具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球的技术方案中，所述光引发聚合的可降解聚合物是指在光引发剂存在的条件下通过光照引发光聚合高分子发生聚合反应形成的可降解的聚合反应产物；聚合物微球的基体材料中含有酚羟基、氨基、羟基和羧基中的一种或多种。进一步地，所述光聚合高分子为甲基丙烯酰化明胶、甲基丙烯酰化丝素蛋白、甲基丙烯酰化壳聚糖、甲基丙烯酰化羧甲基壳聚糖或甲基丙烯酰化海藻酸钠。
上述具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球的技术方案中，当所述放射性核素为碘-131、碘-129或碘-125时，放射性核素通过与聚合物微球基体材料的酪氨酸残基上羟基邻位的氢原子发生置换反应而连接在聚合物微球上；当所述放射性核素为钬-166、镥-177、铼-188或者铟-111时，放射性核素通过与聚合物微球基体材料的氨基、羟基和羧基中的一种或多种发生配位反应而连接在聚合物微球上。进一步地，当所述放射性核素为碘-131、碘-129或碘-125时，光聚合高分子为甲基丙烯酰化明胶或甲基丙烯酰化丝素蛋白；当所述放射性核素为钬-166、镥-177、铼-188或者铟-111时，光聚合高分子为甲基丙烯酰化明胶、甲基丙烯酰化丝素蛋白、甲基丙烯酰化壳聚糖、甲基丙烯酰化羧甲基壳聚糖或甲基丙烯酰化海藻酸钠。
上述具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球的技术方案中，栓塞微球的放射性比活度，可根据实际应用需求进行调整，通常控制该栓塞微球的放射性比活度为0.1～10mCi/mg。
本发明还提供了上述具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球的制备方法，包括以下步骤：
(1)配制内相、外相流体和收集液
配制内相流体：将光引发剂溶解于水得到光引发剂溶液，将光聚合高分子溶于光引发剂溶液中，得到内相流体；内相流体中，水、光聚合高分子与光引发剂的质量比为1:(0.05～0.3):(0.0005～0.05)；
配制外相流体：将油溶性表面活性剂溶解于大豆油中，得到中间相流体；中间相流体中，大豆油与油溶性表面活性剂的质量比为1:(0.01～0.2)；
配制收集液：将油溶性表面活性剂溶解于大豆油中，得到外相流体；外相流体中，大豆油与油溶性表面活性剂的质量比为1:(0.01～0.2)；
(2)制备单分散聚合物微球
将内相流体输入微流体装置的注射管中，将外相流体入微流体装置的收集管中，在收集管中形成单分散的油包水乳液，采用盛有收集液的容器收集所述油包水乳液，然后用紫外光或蓝光照射引发油包水乳液中的光聚合高分子进行聚合反应，得到单分散聚合物微球；
(3)洗涤
采用有机溶剂洗涤去除单分散聚合物微球表面的收集液，然后去除单分散聚合物微球表面的有机溶剂；
(4)制备单分散栓塞微球
对洗涤后的单分散聚合物微球进行放射性核素标记，得到具有内放射治疗性能的可视化的单分散栓塞微球。
上述具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球的制备方法的步骤(4)中，采用现有常规的标记方法对洗涤后的单分散聚合物微球进行放射性核素标记即可，例如，可采用氯胺-T法对洗涤后的单分散聚合物微球进行放射性核素碘-131、碘-129或碘-125的标记。
上述具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球的制备方法中，所述光引发剂可为苯基2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸锂(LAP)或2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮(Irgacure2959)。
上述具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球的制备方法中，所述油溶性表面活性剂为聚蓖麻酸甘油酯、油酸二乙醇酰胺、Span20、Span40、Span60、Span80或Tween85。
上述具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球的制备方法中，步骤(2)在制备单分散聚合物微球时，优选使用结构如图2所示的微流体装置，包括注射管、连接管和收集管，与注射泵配合使用；注射管由圆柱形玻璃毛细管制作，其尾部拉成圆锥形；收集管为圆柱形玻璃毛细管；连接管为方形玻璃管，其中心部位设置有正方形通孔；注射管的尾部插入收集管的头部并通过连接管连接；注射管、连接管和收集管同轴设置。
上述具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球的制备方法中，步骤(2)在制备单分散聚合物微球时，微流体装置注射管的锥口内径、内相流体与外相流体的流量会共同影响聚合物微球的粒径，通过调节微流体装置的锥口内径、内相流体与外相流体的流量，可调节聚合物微球的粒径，进而调节栓塞微球的粒径。优选地，所述微流体装置的注射管的锥口内径不超过20μm，控制内相流体的流量为50～300μL/h，外相流体的流量为1～10mL/h。
上述具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球的制备方法中，根据实际应用的需求，通过调节内相流体中光聚合高分子的含量，可调节栓塞微球的力学性能，具有可调可控性好的特点。同时，还可以根据实际应用需求，通过调节内相流体中光聚合高分子的含量、紫外光或蓝光照射的时间以及添加交联剂的方式来调节聚合物微球的降解性能，进而调节栓塞微球的体内降解性能。
本发明所述具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球的形成机理如下：
如图1所示，将内相流体和外相流体输入微流体装置中，形成单分散的W/O乳液，以该乳液作为模板，采用盛有收集液的容器收集该乳液。在紫外光或蓝光照射引发乳液中的光聚合高分子进行聚合反应的过程中，单分散的W/O乳液转变成尺寸均一的聚合物微球。放射性核素为碘-131、碘-129或碘-125可与聚合物微球基体材料的酪氨酸残基上羟基邻位的氢原子发生置换反应而连接在聚合物微球上；放射性核素为钬-166、镥-177、铼-188或者铟-111可与聚合物微球基体材料的氨基、羟基和羧基中的一种或多种发生配位反应而连接在聚合物微球上。由于聚合物微球的光固化过程很快，且放射性核素的标记在是聚合物微球的光固化过程完成后进行的，因此，放射性核素的标记过程基本不会对聚合物微球的形态造成影响，因而在放射性核素标记后得到的栓塞完全仍然保持了聚合物微球的形态，形貌均一，具有良好的单分散性。同时，以上放射性核素的标记使得栓塞微球在DSA或CT下显影，具有可视的特点。
与现有技术相比，本发明的技术方案产生了以下有益的技术效果：
1.本发明提供了一种具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球，该栓塞微球由聚合物微球和放射性核素组成，放射性核素通过化学键连接在聚合物微球上，聚合物微球的基体材料为光引发聚合的可降解聚合物。由于该栓塞微球的基体材料是可降解聚合物，在体内可降解，有利于二次栓塞，可避免栓塞材料在体内长期存在造成慢性炎症，引起组织损伤以及导致侧支循环的产生。同时，该栓塞微球上标记了放射性核素为碘-131、碘-129、碘-125、钬-166、镥-177、铼-188或者铟-111，使得该栓塞微球可在DSA或CT下显影，实现了可视化，有利于术后监控及评价。该栓塞微球的形貌均一、球形度好，单分散性好，其粒径的变异系数不超过5％，可解决现有栓塞微球因尺寸不均一而不利于预测微球的运动轨迹以及容易造成误栓的问题。
2.本发明还提供了上述栓塞微球的制备方法，该方法的生产工艺简单，生产成本低，可实现连续生产，同时，该方法制备的栓塞微球的尺寸均一可控，通过调节各相流体的流量和微流体装置的注射管的锥口尺寸和收集管的管径可精确控制栓塞微球的尺寸，通过改变内相中光聚合物高分子的含量即可调节栓塞微球的力学性能，具有可调可控性好的特点。
3.本发明提供的方法制备栓塞微球时，未使用戊二醛等有毒的交联剂，制备得到的栓塞微球具有安全性高的特点。
附图说明
图1是本发明的具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球的形成过程示意图，其中，a图是W/O乳液，b图是单分散聚合物微球，c图是在单分散聚合物微球上标记放射性核素后得到的栓塞微球，1-未交联的光聚合高分子、2-交联后的光聚合高分子、3-放射性核素。
图2是一级毛细管微流体装置的结构示意图，图中，4-注射管、5-连接管、6-收集管。
图3是实施例1制备的W/O乳液的光学图片。
图4是实施例1制备的聚GelMA微球的光学图片。
图5的(a)图是实施例1制备的W/O乳液与聚GelMA微球的直径随外相流体流量变化的曲线，(b)图是相应流速条件下W/O乳液与聚GelMA微球直径的变异系数(CV值)。
图6是实施例2制备的W/O乳液的光学图片。
图7是实施例2制备的聚GelMA微球的光学图片。
图8的(a)图是实施例2制备的W/O乳液与聚GelMA微球的直径随内相流体流量变化的曲线，(b)图是相应流速条件下W/O乳液与聚GelMA微球直径的变异系数(CV值)。
图9是实施例3制备的131I-聚GelMA微球的放射性计数比曲线。
图10是实施例3制备的131I-聚GelMA微球中131I的稳定性曲线。
具体实施方法
以下通过实施例对本发明提供的具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球及其制备方法作进一步说明。有必要指出，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员根据上述发明内容，对本发明做出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明保护的范围。
以下各实施例中，采用的微流体装置为一级毛细管微流体装置，其结构示意图如图2所示，包括注射管4、连接管5和收集管6，以及注射泵。注射管4由圆柱形玻璃毛细管制作，采用拉针仪将圆柱形玻璃毛细管的尾部拉成圆锥形，然后在砂纸上滚动打磨至锥口内径约为20μm的平口，其圆管部段的外径为960μm、内径为500μm；收集管6由圆柱形玻璃毛细管制作，将圆柱形玻璃毛细管的两端打磨平整得到，收集管的外径为960μm、内径为200μm；连接管5为方形玻璃管，将方形玻璃管的两端打磨光滑平整得到，其中心部位设置有正方形通孔，通孔尺寸为1.0×1.0mm。注射管4、连接管5和收集管6在制作好之后需要放入无水乙醇中超声清洗并吹干。注射管4的尾部插入收集管6的头部并通过连接管5连接。注射管4、连接管5和收集管6同轴设置并通过AB胶水固定在载玻片上。注射管4上可以套一个钢管，用AB胶水固定非进口端，有利于连接注射泵，连接管5的进口端通过AB胶水固定有平口针头，连接管9的非进口端通过AB胶水密封。各平口针头分别通过管件与注射泵连接。
实施例1
本实施例中，制备具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球(131I-聚GelMA微球)，步骤如下：
(1)配制内相、外相流体和收集液
配制内相流体：将光引发剂苯基2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸锂(LAP)加入去离子水中，在50℃的水浴中溶解均匀得到光引发剂溶液，将甲基丙烯酰化明胶(GelMA，双键取代度为90％)加入光引发剂溶液中，在50℃水浴中溶解均匀，过滤，得到内相流体；内相流体中去离子水、GelMA、LAP的质量比为1:0.05:0.0025。
配制外相流体：将聚蓖麻酸甘油酯(PGPR)溶解于大豆油中得到外相流体；外相流体中大豆油与PGPR的质量比为1:0.05。
配制收集液：收集液与外相流体相同。
(2)制备单分散聚GelMA微球
采用结构如图2所示的一级毛细管微流体装置。在40℃环境下将内相流体用注射泵注入微流体装置的注射管4中，将外相流体用注射泵注入微流体装置的收集管6中，在收集管6中形成单分散的W/O乳液，采用盛有收集液的容器收集所述W/O乳液，然后用紫外光照射5min引发W/O乳液中的GelMA进行聚合反应，得到单分散聚GelMA微球。
该步骤中共进行六组实验，各组实验中均控制内相流体的流量为100μL/h，第一～第六组实验分别控制外相流体的流量为1、2、3、4、5、6mL/h。
(3)洗涤
用异丙醇洗涤去除聚GelMA微球表面的收集液，将用异丙醇洗涤后的聚GelMA微球在40℃真空干燥后保存。
(4)制备单分散131I-聚GelMA微球
采用氯胺-T法对洗涤干燥后的第一～第六组实验制备得到的聚GelMA微球分别进行碘-131标记，具体操作为：在室温下将8mg聚GelMA微球置于PE管中，用200μL PBS缓冲溶液浸泡10min；加入约2mCi Na131I溶液和100μL浓度为20mg/mL的氯胺-T溶液，在室温下振荡反应5min，静置30min；使用离心机以3000rpm离心3min，去掉上清；加入PBS缓冲液离心洗涤除去未反应的131I，此步骤重复7次，得到单分散131I-聚GelMA微球。
图3是本实施例制备的W/O乳液的光学显微镜照片，其中的a～f图依次为第一～第六组实验制备的W/O乳液的光学图片。由图3可清晰地看出W/O乳液的尺寸均一性良好。图4是本实施例制备的聚GelMA微球的光学显微镜照片，其中的a～f图依次为第一～第六组实验制备的聚GelMA微球的光学图片。由图4可清晰地看出聚GelMA微球的尺寸均一性良好。图5(a)是本实施例制备的W/O乳液与聚GelMA微球的直径随外相流体流量变化的曲线，图5(b)是相应流速条件下W/O乳液与聚GelMA微球直径的变异系数(CV值)，由图5可知，本实施例在不同外相流体流量条件下制备得到的聚GelMA微球直径的CV值均不超过3％，说明聚GelMA微球的尺寸、形貌均一，单分散性良好。由于对聚GelMA微球进行碘-131标记的过程不会对聚GelMA微球的形态造成影响，因而步骤(4)制备的131I-聚GelMA微球也是单分散的。
实施例2
本实施例中，制备131I-聚GelMA微球，步骤如下：
(1)配制内相、外相流体和收集液
配制内相流体：将光引发剂LAP加入去离子水中，在50℃的水浴中溶解均匀得到光引发剂溶液，将GelMA(双键取代度为90％)加入光引发剂溶液中，在50℃的水浴中溶解均匀，过滤，得到内相流体；内相流体中去离子水、GelMA、LAP的质量比为1:0.05:0.0025。
配制外相流体：将PGPR溶解于大豆油中得到外相流体；外相流体中大豆油与PGPR的质量比为1:0.05。
配制收集液：收集液与外相流体相同。
(2)制备单分散聚GelMA微球
采用结构如图2所示的一级毛细管微流体装置。在40℃环境下将内相流体用注射泵注入微流体装置的注射管4中，将外相流体用注射泵注入微流体装置的收集管6中，在收集管6中形成单分散的W/O乳液，采用盛有收集液的容器收集所述W/O乳液，然后用紫外光照射5min引发W/O乳液中的GelMA进行聚合反应，得到单分散聚GelMA微球。
该步骤中共进行六组实验，各组实验中均控制外相流体的流量为3mL/h，第一～第六组实验分别控制内相流体的流量为50、100、150、200、250、300μL/h。
(3)洗涤
用异丙醇洗涤去除聚GelMA微球表面的收集液，将用异丙醇洗涤后的聚GelMA微球在40℃真空干燥后保存。
(4)制备单分散131I-聚GelMA微球
采用氯胺-T法对洗涤干燥后的聚GelMA微球进行碘-131标记，具体操作同实施例1的步骤(4)，得到单分散131I-聚GelMA微球。
图6是本实施例制备的W/O乳液的光学显微镜照片，其中的a～f图依次为第一～第六组实验制备的W/O乳液的光学图片。由图6可清晰地看出W/O乳液的尺寸均一性良好。图7是本实施例制备的聚GelMA微球的光学显微镜照片，其中的a～f图依次为第一～第六组实验制备的聚GelMA微球的光学图片。由图7可清晰地看出聚GelMA微球尺寸均一性良好。图8(a)是本实施例制备的W/O乳液与聚GelMA微球直径随内相流体的流量变化的曲线，图8(b)是相应流速条件下W/O乳液与聚GelMA微球直径的CV值，由图8可知，本实施例在不同外相流体流量条件下制备得到的聚GelMA微球直径的CV值均不超过2.5％，说明聚GelMA微球的尺寸、形貌均一，单分散性良好。由于对聚GelMA微球进行碘-131标记的过程不会对聚GelMA微球的形态造成影响，因而步骤(4)制备的131I-聚GelMA微球也是单分散的。
实施例3
本实施例中，制备131I-聚GelMA微球，步骤如下：
(1)配制内相、外相流体和收集液
配制内相流体：将光引发剂LAP加入去离子水中，在50℃的水浴中溶解均匀得到光引发剂溶液，将GelMA(双键取代度为90％)加入光引发剂溶液中，在50℃的水浴中溶解均匀，过滤，得到内相流体；内相流体中去离子水、GelMA、LAP的质量比为1:0.1:0.0025。
配制外相流体：将PGPR溶解于大豆油中得到外相流体；外相流体中大豆油与PGPR的质量比为1:0.05。
配制收集液：收集液与外相流体相同。
(2)制备单分散聚GelMA微球
采用结构如图2所示的一级毛细管微流体装置。在40℃环境下将内相流体用注射泵注入微流体装置的注射管4中，将外相流体用注射泵注入微流体装置的收集管6中，在收集管6中形成单分散的W/O乳液，采用盛有收集液的容器收集所述W/O乳液，然后用紫外光照射5min引发W/O乳液中的GelMA进行聚合反应，得到单分散聚GelMA微球。
该步骤中，控制外相流体的流量为5mL/h，控制内相流体的流量为100μL/h。
(3)洗涤
用异丙醇洗涤去除聚GelMA微球表面的收集液，将用异丙醇洗涤后的聚GelMA微球在40℃真空干燥后保存。
(4)制备单分散131I-聚GelMA微球
采用氯胺-T法对洗涤干燥后的聚GelMA微球进行碘-131标记，具体操作：在室温下将8mg聚GelMA微球置于PE管中，用200μL PBS缓冲溶液浸泡10min；加入约2mCi Na131I溶液和100μL浓度为20mg/mL的氯胺-T溶液，在室温下振荡反应5min，静置30min；使用离心机以3000rpm离心3min，去掉上清；加入PBS缓冲液离心洗涤除去未反应的131I，此步骤重复7次，得到单分散131I-聚GelMA微球。
以下通过实验检测131I-聚GelMA微球的标记率以及131I-聚GelMA微球中131I稳定性
将本实施例制备的131I-聚GelMA微球用纸层析法进行标记率检测，检测方法为：以滤纸条为载体，在载体上用铅笔在滤纸画原点线和溶剂前沿线，以丙酮和水的混合溶液(体积比1:1)为展开剂。取标记后未洗涤的混合物点样于滤纸原点线上，然后在展开剂中展开，当溶剂前缘超过前沿线时，取出晾干。用FC3600放射性探测仪检测标记率。
将本实施例制备得到的131I-聚GelMA微球用纸层析法进行131I稳定性检测，检测方法为：以滤纸条为载体，在载体上用铅笔画原点线和溶剂前沿线，以丙酮和水的混合溶液(体积比1:1)为展开剂。取标记并洗涤后的样品分别浸泡于PBS缓冲液和血清中，于浸泡后的第0、1、2、4、6、8、12、24、36、48、72、96、120、144、168、192、384h取样点样于滤纸原点线上，然后在展开剂中展开，当溶剂前缘超过前沿线时，取出晾干。用FC3600放射性探测仪检测131I稳定性。
图9是本实施例制备的131I-聚GelMA微球(粒径约48μm)的放射性计数比曲线，标记率为81.34％。图10是本实施例制备的131I-聚GelMA微球中131I的稳定性曲线，8d后在PBS缓冲液中的稳定性为78.77％，在血清中的稳定性为58.48％。24d后在PBS中的稳定性为71.21％。
实施例4
本实施例中，制备具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球，步骤如下：
(1)配制内相、外相流体和收集液
配制内相流体：将光引发剂2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮(Irgacure2959)加入去离子水中，在50℃的水浴中溶解均匀得到光引发剂溶液，将甲基丙烯酰化丝素蛋白加入光引发剂溶液中，在50℃的水浴中溶解均匀，过滤，得到内相流体；内相流体中去离子水、甲基丙烯酰化丝素蛋白、Irgacure2959的质量比为1:0.3:0.05。
配制外相流体：将PGPR溶解于大豆油中得到外相流体；外相流体中大豆油与PGPR的质量比为1:0.2。
配制收集液：收集液与外相流体相同。
(2)制备单分散聚甲基丙烯酰化丝素蛋白微球
采用结构如图2所示的一级毛细管微流体装置。在40℃环境下将内相流体用注射泵注入微流体装置的注射管4中，将外相流体用注射泵注入微流体装置的收集管6中，在收集管6中形成单分散的W/O乳液，采用盛有收集液的容器收集所述W/O乳液，然后用紫外光照射5min引发W/O乳液中的甲基丙烯酰化丝素蛋白进行聚合反应，得到单分散聚甲基丙烯酰化丝素蛋白微球。
该步骤中，控制外相流体的流量为10mL/h，控制内相流体的流量为100μL/h。
步骤(3)～(4)的操作与实施例3相同，不同之处仅在于步骤(4)中用Na125I溶液替代Na131I溶液，制备得到单分散125I标记的聚甲基丙烯酰化丝素蛋白微球。
实施例5
本实施例中，制备131I-聚GelMA微球，本实施例的操作与实施例3基本相同，不同之处仅在于它们采用的内相流体、外相流体以及收集液不同。本实施例中，内相流体的配制方法：将光引发剂LAP加入于去离子水中，在50℃的水浴中溶解均匀得到光引发剂溶液，将GelMA(双键取代度为60％)加入光引发剂溶液中，在50℃的水浴中溶解均匀，过滤，得到内相流体；内相流体中去离子水、GelMA、LAP的质量比为1:0.05:0.0005。外相流体的配制方法：将PGPR溶解于大豆油中得到外相流体，外相流体中大豆油与PGPR的质量比为1:0.01。收集液与外相流体相同。

Claims (5)

1.一种具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球，其特征在于，该栓塞微球由聚合物微球和放射性核素组成，所述放射性核素通过化学键连接在聚合物微球上，所述聚合物微球的基体材料为光引发聚合的可降解聚合物，所述放射性核素为碘-131、碘-129、碘-125、钬-166、镥-177、铼-188或者铟-111；该栓塞微球呈球形，粒径为20~100 μm，该栓塞微球的粒径的变异系数不超过5%；
所述光引发聚合的可降解聚合物是指在光引发剂存在的条件下通过光照引发光聚合高分子发生聚合反应形成的可降解的聚合反应产物；聚合物微球的基体材料中含有酚羟基、氨基、羟基和羧基中的一种或多种；所述光聚合高分子为甲基丙烯酰化明胶、甲基丙烯酰化丝素蛋白、甲基丙烯酰化壳聚糖、甲基丙烯酰化羧甲基壳聚糖或甲基丙烯酰化海藻酸钠；
当所述放射性核素为碘-131、碘-129或碘-125时，放射性核素通过与聚合物微球基体材料的酪氨酸残基上羟基邻位的氢原子发生置换反应而连接在聚合物微球上；当所述放射性核素为钬-166、镥-177、铼-188或者铟-111时，放射性核素通过与聚合物微球基体材料的氨基、羟基和羧基中的一种或多种发生配位反应而连接在聚合物微球上；
该栓塞微球的制备方法包括以下步骤：
（1）配制内相、外相流体和收集液
配制内相流体：将光引发剂溶解于水得到光引发剂溶液，将光聚合高分子溶于光引发剂溶液中，得到内相流体；内相流体中，水、光聚合高分子与光引发剂的质量比为1:（0.05~0.3）: （0.0005~0.05）；
配制外相流体：将油溶性表面活性剂溶解于大豆油中，得到中间相流体；中间相流体中，大豆油与油溶性表面活性剂的质量比为1: （0.01~0.2）；
配制收集液：将油溶性表面活性剂溶解于大豆油中，得到外相流体；外相流体中，大豆油与油溶性表面活性剂的质量比为1: （0.01~0.2）；
（2）制备单分散聚合物微球
将内相流体输入微流体装置的注射管中，将外相流体入微流体装置的收集管中，在收集管中形成单分散的油包水乳液，采用盛有收集液的容器收集所述油包水乳液，然后用紫外光或蓝光照射引发油包水乳液中的光聚合高分子进行聚合反应，得到单分散聚合物微球；
所述微流体装置包括注射管、连接管和收集管，注射管由圆柱形玻璃毛细管制作，注射管的尾部呈圆锥形，收集管为圆柱形玻璃毛细管，连接管为方形玻璃管，连接管的中心部位设置有正方形通孔；注射管的尾部插入收集管的头部并通过连接管连接，注射管、连接管和收集管同轴设置；微流体装置的注射管的锥口内径不超过20 μm；
该步骤中，控制内相流体的流量为50~300 μL/h，外相流体的流量为1~10 mL/h；
（3）洗涤
采用有机溶剂洗涤去除单分散聚合物微球表面的收集液，然后去除单分散聚合物微球表面的有机溶剂；
（4）制备单分散栓塞微球
对洗涤后的单分散聚合物微球进行放射性核素标记，得到具有内放射治疗性能的可视化的单分散栓塞微球。
2.根据权利要求1所述具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球，其特征在于，当所述放射性核素为碘-131、碘-129或碘-125时，光聚合高分子为甲基丙烯酰化明胶或甲基丙烯酰化丝素蛋白；当所述放射性核素为钬-166、镥-177、铼-188或者铟-111时，光聚合高分子为甲基丙烯酰化明胶、甲基丙烯酰化丝素蛋白、甲基丙烯酰化壳聚糖、甲基丙烯酰化羧甲基壳聚糖或甲基丙烯酰化海藻酸钠。
3.根据权利要求1或2所述具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球，其特征在于，该栓塞微球的放射性比活度为0.1~10 mCi/mg。
4.根据权利要求1所述具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球，其特征在于，所述光引发剂为苯基2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸锂或2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮。
5.根据权利要求1所述具有内放射治疗性能的可视化单分散栓塞微球，其特征在于，所述油溶性表面活性剂为聚蓖麻酸甘油酯、油酸二乙醇酰胺、Span20、Span40、Span60、Span80或Tween85。
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