CN114478927A - 一种栓塞微球及梯度交联制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种栓塞微球及梯度交联制备方法，涉及栓塞微球领域。栓塞微球的梯度交联制备方法包括以下步骤：将改性水溶性高分子聚合物、水溶性单体、引发剂和水配制成水相，第一水溶性交联剂带有至少一个醛基、缩醛或半缩醛基团以及至少一个可聚合双键；将水相加入油相中，形成油包水的反相悬浮聚合体系；将反相悬浮聚合体系升温至反应温度，在搅拌条件下，加入催化剂和分批加入第二水溶性交联剂进行反应，第二水溶性交联剂带有至少一个醛基、缩醛或半缩醛基团以及至少一个可聚合双键。按照本申请实施例的梯度交联制备方法制得的栓塞微球的压缩弹性、载药性能均较好。

Description

一种栓塞微球及梯度交联制备方法

技术领域

本申请涉及医学介入治疗技术领域，具体而言，涉及一种栓塞微球及梯度交联制备方法。

背景技术

经导管动脉化学栓塞术(Transcatheter Arterial Chemoembolization，简称TACE)是指通过导丝将微导管插入到肿瘤供血靶动脉后，以适当的速度注入适量的栓塞材料，使靶动脉血管闭塞，阻断肿瘤组织的血供，达到抑制肿瘤细胞生长，促使肿瘤细胞坏死、凋亡的目的。栓塞微球作为临床上常用的栓塞材料，得到越来越广泛的关注和应用。

目前，栓塞微球的制备方法主要分为两种：一种制备方式是以聚乙烯醇作为微球的骨架材料，通过在聚乙烯醇的分子链上接枝带有双键的单体，然后该单体与带有离子官能团的单体进行聚合和交联，形成带电荷的栓塞微球，从而实现可载药功能。该制备方法制得的栓塞微球为单一的交联结构，具有一定的力学性能(强度和压缩弹性)及载药性能。由于制备过程中的交联是通过聚乙烯醇分子链上接枝的带双键的单体与带有离子官能团的单体聚合实现的，当聚乙烯醇接枝的单体越多，所得微球包含的离子官能团会越多，其载药量会越强；但同时微球的交联度会越高，微球的可压缩弹性、膨胀性能会越差，而且微球载药速度也会越差。

另外一种制备方法是以聚乙烯醇等水溶性生物相容性高分子材料作为微球的骨架材料，将聚乙烯醇等水溶性高分子材料和带离子官能团的水溶性高分子单体混合溶解于水相中，采取水溶性高分子材料和水溶性高分子单体分别交联聚合的复合模式，通过反向悬浮聚合法，分别控制水溶性高分子材料和水溶性高分子单体的交联度。该制备方法制得的栓塞微球为梯度交联结构，压缩弹性和载药量有明显的提高，但是载药速度还是比较慢。例如中国专利CN201910504935公开的一种梯度交联的聚乙烯醇栓塞微球的制备方法，制得的微球的压缩弹性可达70％以上，载药量可达98％，但是达到该载药量需要30min。

因此，目前的制备方法制得的栓塞微球的压缩弹性和载药性能(载药量、载药速度)通常会相互制约，探索出一种能够获得压缩弹性和载药性能同时较优的栓塞微球的制备方法至关重要。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种栓塞微球及梯度交联制备方法，栓塞微球的压缩弹性、载药性能均较好。

第一方面，本申请实施例提供了一种栓塞微球的梯度交联制备方法，其包括以下步骤：

将改性水溶性高分子聚合物、水溶性单体、引发剂和水配制成水相，其中，所述改性水溶性高分子聚合物是在水溶性高分子聚合物上接枝第一水溶性交联剂，所述第一水溶性交联剂带有至少一个醛基、缩醛或半缩醛基团以及至少一个可聚合双键；

将所述水相加入油相中，形成油包水的反相悬浮聚合体系；

将所述反相悬浮聚合体系升温至反应温度，在搅拌条件下，加入催化剂进行反应，再每隔一段时间加入第二水溶性交联剂继续反应，所述第二水溶性交联剂带有至少一个醛基、缩醛或半缩醛基团以及至少一个可聚合双键。

在上述技术方案中，以水溶性高分子聚合物为骨架材料，先在高分子聚合物上接枝上第一水溶性交联剂，引入双键，然后在聚合反应过程中，先在微球的内部形成交联结构，再分次加入第二水溶性交联剂，再引入双键，在微球外部形成交联结构；第一水溶性交联剂中的醛基、缩醛或半缩醛基团会与水溶性高分子聚合物上的羟基反应，使水溶性高分子聚合物上引入双键，从而在后续聚合中与水溶性单体发生交联，而第二交联剂会继续与微球表面的高分子聚合物的羟基反应，并且相互间发生交联聚合。本申请实施例通过化学交联的方法提高微球的力学性能，并使其附带有比较好的载药性能，具体地，这种梯度交联的方式能够在微球外部逐渐增加交联度，有利于维持微球的球形度和强度，在微球经过压缩形变后能够快速回弹，且保证微球压缩回弹过程不易破碎。同时这种梯度交联结构有利于减缓内部药物的释放速率，使微球具有明显的缓释释放效果，释放接近零级释放。因此，制得的栓塞微球的压缩弹性、药物缓释效果均较好。

在一种可能的实现方式中，第一水溶性交联剂为N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酰胺、N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-丙烯酰胺、N-(2,2-二甲氧基)-2-丙烯酰胺、N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-甲基丙烯酰胺、N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酸酯、N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-丙烯酸酯、N-(2,2-二甲氧基)-2-丙烯酸酯和N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-甲基丙烯酸酯中的至少一种；第一水溶性交联剂的用量占水溶性高分子聚合物的质量百分比为0.5％～1％。

在一种可能的实现方式中，反应温度为55℃～85℃；反应的搅拌速率为200rpm～700rpm；反应的时间为12h～18h。

在一种可能的实现方式中，第二水溶性交联剂为N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酰胺、N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-丙烯酰胺、N-(2,2-二甲氧基)-2-丙烯酰胺、N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-甲基丙烯酰胺、N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酸酯、N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-丙烯酸酯、N-(2,2-二甲氧基)-2-丙烯酸酯和N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-甲基丙烯酸酯中的至少一种；

和/或，第二水溶性交联剂的加入间隔时间为0.5～3h；第二水溶性交联剂的加入次数为1～3次；第二水溶性交联剂的加入量占水相的质量百分数为0.1％～0.5％。

在上述技术方案中，加入量过大或者加入次数过多会导致微球的强度增强，但同时会导致微球的压缩弹性降低，影响导管的通过性；加入时间间隔太长，微球表面已经形成了交联结构，后续加入的交联剂可能无法进入微球继续参与交联聚合。

在一种可能的实现方式中，水溶性高分子聚合物为聚乙烯醇、海藻酸钠、透明质酸钠、羧甲基纤维素钠和水溶性壳聚糖中的至少一种；

和/或，改性水溶性高分子聚合物的制备方法包括以下步骤：

将水溶性高分子聚合物加入到水中，升温、搅拌溶解形成均一溶液；再加入第一水溶性交联剂，搅拌均匀后加入酸催化剂，在一定温度下持续搅拌反应一段时间，得到含有改性水溶性高分子聚合物的水溶液。

在一种可能的实现方式中，水溶性高分子聚合物为聚乙烯醇，在制备改性聚乙烯醇时，聚乙烯醇的溶解温度为90℃～100℃；聚乙烯醇占水的质量百分比为16％～25％；酸催化剂为盐酸、硫酸、硝酸和对甲苯磺酸中的至少一种；酸催化剂占水的质量百分比为5％～10％；反应温度为20℃～30℃。

在上述技术方案中，接枝了第一水溶性交联剂的聚乙烯醇会与水溶性单体先交联聚合成球，该阶段的交联主要在微球内部；后续加入的第二水溶性交联剂会在微球表面继续发生交联形成一层壳结构。

在一种可能的实现方式中，水溶性单体带有磺酸基团、羧基、氨基、胺基和铵根中的至少一种，且含有可聚合双键。

在一种可能的实现方式中，水溶性单体为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠和烯丙基磺酸钠中的至少一种；水溶性单体占水的质量百分比为2％～7％；

和/或，引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的至少一种；引发剂占水的质量百分比为0.2％～0.7％。

在一种可能的实现方式中，油相的制备方法包括以下步骤：将油溶性分散剂加入到油相溶剂中，在一定温度下搅拌溶解形成均一溶液，得到油相；

可选地，所述油溶性分散剂为醋酸丁酸纤维素、司盘、辛基酚聚氧乙烯醚和油酸二乙醇酰胺的至少一种；所述油溶性分散剂占所述油相的质量百分比为2％～5％；所述油相溶剂为8个碳原子以上的液态烷烃、乙酸丁酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯和乙酸丙酯的至少一种；所述油溶性分散剂的溶解温度为30℃～50℃。

第二方面，本申请实施例提供了一种栓塞微球，其采用第一方面提供的栓塞微球的梯度交联制备方法制得。

在上述技术方案中，栓塞微球的压缩弹性可达70％以上，载药量可达98％以上，并且达到该载药量仅需要约5min，这极大地缩短了医生在临床使用前需要等待的时间。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为实施例2的栓塞微球的释放曲线图；

图2为对比例1的栓塞微球的释放曲线图；

图3为实施例1的栓塞微球载药后显微镜下的状态图；

图4为实施例2的栓塞微球载药后显微镜下的状态图；

图5为实施例3的栓塞微球载药后显微镜下的状态图；

图6为实施例4的栓塞微球载药后显微镜下的状态图；

图7为实施例5的栓塞微球载药后显微镜下的状态图；

图8为实施例6的栓塞微球载药后显微镜下的状态图；

图9为实施例7的栓塞微球载药后显微镜下的状态图；

图10为实施例8的栓塞微球载药后显微镜下的状态图；

图11为对比例1的栓塞微球载药后显微镜下的状态图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本申请实施例的栓塞微球及梯度交联制备方法进行具体说明。

本申请实施例提供一种栓塞微球的梯度交联制备方法，其包括以下步骤：

步骤1：配制反向悬浮聚合油相

将油溶性分散剂加入到油相溶剂中，在一定温度下搅拌溶解形成均一溶液，得到油相。

其中，油溶性分散剂可以为醋酸丁酸纤维素、司盘、辛基酚聚氧乙烯醚和油酸二乙醇酰胺的至少一种；油溶性分散剂占油相的质量百分比为2％～5％。

其中，油相溶剂可以为8个碳原子以上的液态烷烃、乙酸丁酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯和乙酸丙酯的至少一种；油溶性分散剂的溶解温度为30℃～50℃。

步骤2：制备改性水溶性高分子聚合物。

本申请实施例中，改性水溶性高分子聚合物是在水溶性高分子聚合物上接枝第一水溶性交联剂，其中，水溶性单体带有磺酸基团、羧基、氨基、胺基和铵根中的至少一种，且含有可聚合双键，示例性地，水溶性高分子聚合物可以为聚乙烯醇、海藻酸钠、透明质酸钠、羧甲基纤维素钠和水溶性壳聚糖中的至少一种；第一水溶性交联剂带有至少一个醛基、缩醛或半缩醛基团以及至少一个可聚合双键，示例性地，第一水溶性交联剂为N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酰胺、N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-丙烯酰胺、N-(2,2-二甲氧基)-2-丙烯酰胺、N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-甲基丙烯酰胺、N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酸酯、N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-丙烯酸酯、N-(2,2-二甲氧基)-2-丙烯酸酯和N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-甲基丙烯酸酯中的至少一种。

N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酰胺的分子式为：

N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-丙烯酰胺的分子式为：

通过分子式可以看出，它们均同时具有双键和缩醛基。

相应地，改性水溶性高分子聚合物的制备方法为：将水溶性高分子聚合物加入到水中，升温、搅拌溶解形成均一溶液；再加入第一水溶性交联剂，第一水溶性交联剂的用量占水溶性高分子聚合物的质量百分比为0.5％～1％，搅拌均匀后加入酸催化剂，在一定温度下持续搅拌反应一段时间，得到含有改性水溶性高分子聚合物的水溶液。

作为一种示例，水溶性高分子聚合物为聚乙烯醇，在制备改性聚乙烯醇时，聚乙烯醇的溶解温度为90℃～100℃；聚乙烯醇占水的质量百分比为16％～25％；酸催化剂为盐酸、硫酸、硝酸和对甲苯磺酸中的至少一种；酸催化剂占水的质量百分比为5％～10％；反应温度为20℃～30℃。

步骤3：配制反相悬浮聚合体系水相

将步骤2制得的含有改性水溶性高分子聚合物的水溶液，与水溶性单体、引发剂，搅拌均匀到均一溶液，即得水相。

其中，水溶性单体可以为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠和烯丙基磺酸钠中的至少一种；水溶性单体占水的质量百分比为2％～7％。

其中，引发剂可以为过硫酸铵、过硫酸钠及过硫酸钾中的至少一种；引发剂占水的质量百分比为0.2％～0.7％。

步骤4：反向悬浮聚合

在搅拌条件下，搅拌速率为200rpm～700rpm，向油相中缓慢滴加水相，形成油包水的反相悬浮聚合体系；滴加完成后，将反相悬浮聚合体系加热升温到反应温度，反应温度为55℃～85℃，向反应体系中滴加一定量的催化剂，反相悬浮聚合反应开始，待改性水溶性高分子聚合物与水溶性单体、第一水溶性交联剂反应一段时间形成微球后，该反应时间大约为1～2h，再每隔一段时间加入第二水溶性交联剂继续反应，第二水溶性交联剂也为水溶性的，会进入微球内部，但主要分布在微球外部，反应形成一层壳结构；总反应的时间为12h～18h，反应结束后停止搅拌和加热，静置反应体系分层，分离油相，收集微球并反复清洗和净化筛分，即得到不同粒径分布的栓塞微球。

其中，第二水溶性交联剂带有至少一个醛基、缩醛或半缩醛基团以及至少一个可聚合双键；所述第二水溶性交联剂为N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酰胺、N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-丙烯酰胺、N-(2,2-二甲氧基)-2-丙烯酰胺、N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-甲基丙烯酰胺、N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酸酯、N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-丙烯酸酯、N-(2,2-二甲氧基)-2-丙烯酸酯和N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-甲基丙烯酸酯中的至少一种；第二水溶性交联剂的加入间隔时间为0.5～3h；第二水溶性交联剂的加入次数为1～3次；第二水溶性交联剂的加入量占水溶性高分子的质量百分数为0.1％～0.5％。

需要说明的是，第一水溶性交联剂和第二水溶性交联剂可以相同，也可以不同。作为一种实施方式，本申请实施例中的第一水溶性交联剂和第二水溶性交联剂采用相同的交联剂，区别在于使用阶段不同。

本申请实施例还提供一种栓塞微球，其采用上述的栓塞微球的梯度交联制备方法制得。通过本申请实施例的梯度交联方法制备的栓塞微球会在形成微球，再在微球表面会形成一层壳，这种壳结构可以明显减缓药物释放，达到缓释释放的效果。

以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供一种栓塞微球，其按照下述的梯度交联制备方法制得：

步骤1：将醋酸丁酸纤维素加入到乙酸丁酯中，在40℃下搅拌溶解形成均一溶液，得到油相，醋酸丁酸纤维素占油相的质量百分比为2％。

步骤2：将聚乙烯醇加入到水中，聚乙烯醇占所述水的质量百分比为20％，升温至90℃、搅拌溶解形成均一溶液；再加入N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酰胺，N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酰胺的用量占聚乙烯醇的质量百分比为0.5％，搅拌均匀后加入盐酸，盐酸占水的质量百分比为7％，在20℃下持续搅拌反应一段时间，得到含有改性聚乙烯醇的水溶液。

步骤3：将步骤2制得的含有改性水溶性高分子聚合物的水溶液，与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、过硫酸铵，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠占水的质量百分比为2％，过硫酸铵占水的质量百分比为0.2％，搅拌均匀到均一溶液，即得水相。

步骤4：在搅拌速率为400rpm的条件下，向油相中缓慢滴加水相，形成油包水的反相悬浮聚合体系；滴加完成后，将反相悬浮聚合体系加热升温到55℃，继续向反应体系中滴加一定量的四甲基乙二胺，反相悬浮聚合反应开始，反应1h后，每隔一段时间加入N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酰胺继续反应，在此过程中，N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酰胺的加入间隔时间为2h，加入次数为3次，加入量占聚乙烯醇的质量百分数为0.1％；总反应的时间为15h，反应结束后停止搅拌和加热，静置反应体系分层，分离油相，收集微球并反复清洗和净化筛分，即得到不同粒径分布的栓塞微球。

实施例2

本实施例提供一种栓塞微球，其制备方法与实施例1的不同之处在于：在步骤4中，N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酰胺的加入间隔时间为2h，加入次数为3次，加入量占聚乙烯醇的质量百分数为0.3％。

实施例3

本实施例提供一种栓塞微球，其制备方法与实施例1的不同之处在于：在步骤4中，N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酰胺的加入间隔时间为2h，加入次数为3次，加入量占聚乙烯醇的质量百分数为0.5％。

实施例4

本实施例提供一种栓塞微球，其制备方法与实施例1的不同之处在于：在步骤4中，N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酰胺的加入间隔时间为1h，加入次数为3次，加入量占聚乙烯醇的质量百分数为0.3％。

实施例5

本实施例提供一种栓塞微球，其制备方法与实施例1的不同之处在于：在步骤4中，N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酰胺的加入间隔时间为3h，加入次数为3次，加入量占聚乙烯醇的质量百分数为0.3％。

实施例6

本实施例提供一种栓塞微球，其制备方法与实施例1的不同之处在于：在步骤4中，N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酰胺的加入次数为1次，加入量占聚乙烯醇的质量百分数为0.3％。

实施例7

本实施例提供一种栓塞微球，其制备方法与实施例1的不同之处在于：在步骤4中，N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酰胺的加入间隔时间为2h，加入次数为2次，加入量占聚乙烯醇的质量百分数为0.3％。

实施例8

本实施例提供一种栓塞微球，其制备方法与实施例1的不同之处在于：在步骤4中，N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酰胺的加入间隔时间为2h，加入次数为4次，加入量占聚乙烯醇的质量百分数为0.3％。

对比例1

本对比例提供一种栓塞微球，其制备方法与实施例2的不同之处在于：在步骤4中，未加入N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酰胺；步骤2中N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酰胺的用量与实施例1的N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酰胺的总用量相同。

对比例2

本对比例提供一种栓塞微球，其具体制备方法如下：

采用反相悬浮聚合方法，在四口瓶中加入50ml的乙酸丁酯，称取1.2g醋酸丁酸纤维素，在60℃恒温水浴加热搅拌条件下溶解直至形成均一的油相体系，所用能够搅拌反应装置为实验室常规使用电动搅拌器(型号JJ-1A)，恒温水浴锅为常州金坛数显恒温水浴箱。

在90℃恒温水浴加热条件下配制质量分数为10％的聚乙烯醇水溶液备用，另称取0.8g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)，0.03g的N，N-亚甲基双丙烯酰胺，0.02g的过硫酸钾混合溶解于3ml的去离子水中，将AMPS水溶液与20ml的聚乙烯醇水溶液混合并搅拌均匀形成均一水相。

在150rpm转速搅拌下，向油相中缓慢滴加水相溶液，形成油包水的反相悬浮聚合体系；滴加完成后，继续向反应体系中滴加0.05ml的四甲基乙二胺，然后在水浴加热条件下，将反应体系升温到60℃，反向悬浮聚合反应开始进行；向反应体系中滴加0.1ml的50％的戊二醛溶液，反应2h后再向反应体系中滴加0.2ml的50％的戊二醛溶液，继续反应2h后再向反应体系中滴加0.3ml的50％的戊二醛溶液，继续反应2h后结束反应。分离油相，采用与实施例1相同的方式进行清洗、净化处理：先用乙酸丁酯多次清洗，除去醋酸丁酸纤维素分散剂，然后用乙酸乙酯多次清洗，除去醋酸丁酯溶剂，然后用丙酮进行多次清洗，除去乙酸乙酯溶剂，最后采用纯化水清洗多次后，继续采用纯化水浸泡并煮沸微球3～5次，每次30min，达到净化微球的目的。最后在纯化水充分溶胀的条件下，采用304不锈钢筛对微球进行湿态筛分，即得到不同粒径分布的栓塞微球。

实验一

测试上述实施例1～7和对比例1的栓塞微球的力学性能，测试方法是：取不同的栓塞微球(粒径范围100-300μm)，铺平于载玻片上，置于质构仪(TA-XT plusC)探头下方，选择Hold Compression模式进行测试。结果如表1所示。

表1不同栓塞微球的力学性能

结合实施例1～3可以看出第二水溶性交联剂加入量对微球力学性能的影响；结合实施例2、实施例4～5可以看出第二水溶性交联剂的加入时间间隔对微球力学性能的影响；结合实施例2、实施例6～8可以看出第二水溶性交联剂加入次数对微球力学性能的影响。由此可知：只有当第二交联剂的加入量、加入次数、加入时间间隔均在一定范围内，才能保证获得的微球力学性能较好，即强度和压缩弹性均较好。

实验二

测试上述实施例1～7和对比例1的栓塞微球的载药性能，测试方法为：取粒径在100～300μm之间的栓塞微球1ml，滤纸去除微球表面水分，将微球移入西林瓶中，加入25mg/ml阿霉素水溶液1.5ml，将西林瓶封口并置于恒温振荡器上以100转/分的速度振荡，并分别在不同时间点取0.1ml溶液稀释后，使用高效液相色谱测试阿霉素溶液的浓度，计算栓塞微球负载的药物的载药量，其中实施例2的载药性能结果如表2所示；载药时间以98％以上为饱和载药水平，不同实施例、对比例的测试数据以及市售产品报道载药数据如表3所示。

表2实施例2的栓塞微球的载药性能

表3不同产品达到载药量的载药时间

注：市售产品1：DC Bead，100～300μm，Biocompatibles UK Limited；

市售产品2：HepaSphere，干态50～100μm，Biosphere Medical；

市售产品3：CalliSpheres，100～300μm，苏州恒瑞迦俐生生物医药科技有限公司。

由表2可知，本申请实施例的栓塞微球不仅载药量大，而且载药速度快，这是对比例产品和市售产品所无法企及的。

实验三

测试上述实施例2和对比例1的栓塞微球的释放性能，测试方法为：取粒径在100～300μm之间的栓塞微球1ml，滤纸去除微球表面水分，将微球移入西林瓶中，加入25mg/ml阿霉素水溶液1.5ml，将西林瓶封口并置于恒温振荡器(37.0℃)上以100转/分的速度振荡；然后载药后的微球加入到透析袋中，然后将透析到放入至离心管中，在离心管中加入生理盐水(20mL)，将离心管封口并置于恒温振荡器(37.0℃)上以100转/分的速度振荡；每个一段时间取样，并分别在不同时间点取0.1ml溶液稀释后，使用高效液相色谱测试阿霉素溶液的浓度，计算载药栓塞微球的累计释放量。其中实施例2的栓塞微球的释放曲线如图1所示，对比例1的栓塞微球的释放曲线如图2所示。

通过对比图1和图2可知，通过梯度交联制备的栓塞微球有更好的缓释释放效果。

实验四

测试上述实施例及对比例的栓塞微球的在显微镜下的形貌，测试方法为：取载药后的栓塞微球，平铺于载玻片上，置于显微镜下观察，图3～图10分别对应为实施例1～8的栓塞微球载药后显微镜下的状态图；图11为对比例1的栓塞微球载药后显微镜下的状态图。观察发现，对比例1的栓塞微球表面没有壳，而实施例通过梯度交联制备的栓塞微球表面均有一层壳，这层壳可以减缓药物的释放速率。

综上所述，本申请实施例的梯度交联制备方法制得栓塞微球的压缩弹性、载药性能均较好。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种栓塞微球的梯度交联制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

将改性水溶性高分子聚合物、水溶性单体、引发剂和水配制成水相，其中，所述改性水溶性高分子聚合物是在水溶性高分子聚合物上接枝第一水溶性交联剂，所述第一水溶性交联剂带有至少一个醛基、缩醛或半缩醛基团以及至少一个可聚合双键；

将所述水相加入油相中，形成油包水的反相悬浮聚合体系；

将所述反相悬浮聚合体系升温至反应温度，在搅拌条件下，加入催化剂进行反应，再每隔一段时间加入第二水溶性交联剂继续反应，所述第二水溶性交联剂带有至少一个醛基、缩醛或半缩醛基团以及至少一个可聚合双键。

2.根据权利要求1所述的栓塞微球的梯度交联制备方法，其特征在于，所述第一水溶性交联剂为N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酰胺、N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-丙烯酰胺、N-(2,2-二甲氧基)-2-丙烯酰胺、N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-甲基丙烯酰胺、N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酸酯、N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-丙烯酸酯、N-(2,2-二甲氧基)-2-丙烯酸酯和N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-甲基丙烯酸酯中的至少一种；所述第一水溶性交联剂的用量占所述水溶性高分子聚合物的质量百分比为0.5％～1％。

3.根据权利要求1所述的栓塞微球的梯度交联制备方法，其特征在于，所述反应温度为55℃～85℃；所述反应的搅拌速率为200rpm～700rpm；所述反应的时间为12h～18h。

4.根据权利要求1所述的栓塞微球的梯度交联制备方法，其特征在于，所述第二水溶性交联剂为N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酰胺、N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-丙烯酰胺、N-(2,2-二甲氧基)-2-丙烯酰胺、N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-甲基丙烯酰胺、N-(2,2-二甲氧基)-2-甲基丙烯酸酯、N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-丙烯酸酯、N-(2,2-二甲氧基)-2-丙烯酸酯和N-(1-羟基-2,2-二甲氧基乙基)-2-甲基丙烯酸酯中的至少一种；

和/或，所述第二水溶性交联剂的加入间隔时间为0.5～3h；所述第二水溶性交联剂的加入次数为1～3次；所述第二水溶性交联剂的加入量占所述水溶性高分子聚合物的质量百分数为0.1％～0.5％。

5.根据权利要求1所述的栓塞微球的梯度交联制备方法，其特征在于，所述水溶性高分子聚合物为聚乙烯醇、海藻酸钠、透明质酸钠、羧甲基纤维素钠和水溶性壳聚糖中的至少一种；

和/或，所述改性水溶性高分子聚合物的制备方法包括以下步骤：

将所述水溶性高分子聚合物加入到水中，升温、搅拌溶解形成均一溶液；再加入所述第一水溶性交联剂，搅拌均匀后加入酸催化剂，在一定温度下持续搅拌反应一段时间，得到含有所述改性水溶性高分子聚合物的水溶液。

6.根据权利要求5所述的栓塞微球的梯度交联制备方法，其特征在于，所述水溶性高分子聚合物为聚乙烯醇，在制备改性聚乙烯醇时，所述聚乙烯醇的溶解温度为90℃～100℃；所述聚乙烯醇占所述水的质量百分比为16％～25％；所述酸催化剂为盐酸、硫酸、硝酸和对甲苯磺酸中的至少一种；所述酸催化剂占所述水的质量百分比为5％～10％；反应温度为20℃～30℃。

7.根据权利要求1所述的栓塞微球的梯度交联制备方法，其特征在于，所述水溶性单体带有磺酸基团、羧基、氨基、胺基和铵根中的至少一种，且含有可聚合双键。

8.根据权利要求1所述的栓塞微球的梯度交联制备方法，其特征在于，所述水溶性单体为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠和烯丙基磺酸钠中的至少一种；所述水溶性单体占所述水的质量百分比为2％～7％；

和/或，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的至少一种；所述引发剂占所述水的质量百分比为0.2％～0.7％。

9.根据权利要求1所述的栓塞微球的梯度交联制备方法，其特征在于，所述油相的制备方法包括以下步骤：将油溶性分散剂加入到油相溶剂中，在一定温度下搅拌溶解形成均一溶液，得到油相；

可选地，所述油溶性分散剂为醋酸丁酸纤维素、司盘、辛基酚聚氧乙烯醚和油酸二乙醇酰胺的至少一种；所述油溶性分散剂占所述油相的质量百分比为2％～5％；所述油相溶剂为8个碳原子以上的液态烷烃、乙酸丁酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯和乙酸丙酯的至少一种；所述油溶性分散剂的溶解温度为30℃～50℃。

10.一种栓塞微球，其特征在于，其采用如权利要求1至9中任一项所述的栓塞微球的梯度交联制备方法制得。

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