RU2505492C1 - Способ получения микрошариков из иттрий-алюмосиликатного стекла для радиотерапии - Google Patents
Способ получения микрошариков из иттрий-алюмосиликатного стекла для радиотерапии Download PDFInfo
- Publication number
- RU2505492C1 RU2505492C1 RU2012124513/03A RU2012124513A RU2505492C1 RU 2505492 C1 RU2505492 C1 RU 2505492C1 RU 2012124513/03 A RU2012124513/03 A RU 2012124513/03A RU 2012124513 A RU2012124513 A RU 2012124513A RU 2505492 C1 RU2505492 C1 RU 2505492C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- yttrium
- glass
- microspheres
- radiation therapy
- temperature
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к области медицины, в частности к способу получения микрошариков с модифицированной поверхностью из иттрий-алюмосиликатного стекла для радиотерапии. Техническим результатом изобретения является получение микрошариков для радиотерапии, поверхностный слой которых содержит менее 0,01% оксида иттрия для оптимизации диффузии атомов иттрия в организм человека. Способ получения микрошариков из иттрий-алюмосиликатного стекла для радиотерапии включает варку стекла из реактивов Y2O3, Al(ОН)3 и SiO2 при температуре 1600-1650°С и выработку стекла прокаткой расплава через охлаждаемые металлические валки из жаропрочной стали. Полученные микрошарики затем модифицируют травлением в соляной кислоте HCl при рН 1-3 и температуре 10-79°С. 2 табл., 2 пр.
Description
Настоящее изобретение относится к области медицины, в частности, к способу получения микрошариков из иттрий-алюмосиликатного стекла для радиотерапии.
В связи с возможностью использования стекла как средства транспортировки радиации к внутренним органам человека значительный интерес проявляется к стеклам в системе Y2O3-Al2O3-SiO2 (YAS) и микрошарикам на их основе [1-3].
Перед введением в организм человека микрошарики подвергаются облучению в ядерном реакторе тепловыми нейтронами. В результате облучения в YAS стекле образуется короткоживущий изотоп 90Y с периодом полураспада 64,1 часа, достаточным для осуществления доставки препарата в клинику и проведения лечения. Изотоп 90Y обладает удобными с точки зрения терапевтического применения ядерно-физическими характеристиками: энергия β-излучения 2,28 МэВ, максимальный пробег в мягких тканях 12 мм, со средней длиной проникновения излучения 2,8 мм [3-5]. Размеры микросфер варьируются от 20 до 40 мкм. После введения в печеночную артерию, микрошарики внедряются в сосудистую сеть опухоли и не попадают в венозную систему, так как конечная артериола меньше 10 мкм. Микрошарики, в конечном итоге, остаются в микрососудистой системе печени и опухоли до полного распада радиоизотопа [6].
Использование микрошариков в лучевой терапии требует применения материалов с высокой химической стойкостью, для того чтобы не допустить выщелачивания радиоактивного изотопа и радиоактивного поражения здоровых тканей организма [7, 8].
В ряде экспериментальных исследований была проанализирована химическая стойкость микрошариков различных составов, среди которых иттрий-алюмосиликатные, фосфатные стекла, а также керамические системы на основе иттрия к растворению своей структуры в различных химических средах (горячей воде, растворах солей) [9-13].
Совсем недавно, с точки зрения оптимизации свойств стеклянных микрошариков для внутренней лучевой терапии, в некоторых работах были рассмотрены композитные микрошарики со структурой ядро-оболочка. Эта стратегия направлена на локализацию радиоизотопа в микрошарике, с помощью контролируемой ионной имплантации активных ионов, например P+ ионы [11, 14].
Аналог заявляемого способа получения микрошариков из иттрий-алюмосиликатного стекла для радиотерапии представлен в патенте [15]. В работе [9] изучено выщелачивание иттрия из иттриевых-алюмосиликатных микрошариков в дистиллированной воде и солевом растворе, и показано, что содержание иттрия в растворе является минимальным, но не нулевым (0.02-0.13% от общего содержания иттрия в микрошариках). Недостатком микрошариков [15] является то, что они не полностью изолируют иттрий от тканей органов человека. Оптимальными микрошариками для внутренней локальной радиотерапии являются микрошарики, которые вообще не испускают ионов иттрия, что является принципиально необходимым условием для проведения успешного лечения.
Наиболее близким к данному изобретению является способ получения микрошариков из иттрий-алюмосиликатного стекла для радиотерапии с диаметром от 5 до 100 мкм, содержанием Y2O3 от 17 до 22 при следующих соотношениях компонентов: Y2O3 17-22, Al2O3 19-25, SiO2 53-64 [16], суть которого сводится к следующему. Для получения стекол в качестве реактивов использовали оксиды иттрия и кремния, а также Al(ОН)3 квалификации о.с.ч. Варку стекол производили при температуре 1600-1650°С в электрической печи в платиновом тигле. Выработка осуществлялась прокаткой расплава через вращающиеся навстречу друг к другу металлические валки. Помол полученных пластинок стекла (чипов) производился в шаровой мельнице. После классификации на ситовом анализаторе, полученный стеклопорошок фракции 20-35 мкм был использован для получения микрошариков по стандартной процедуре путем оплавления в потоке плазмы на электродуговом плазматроне мощностью 25 кВт. Недостатком данного способа получения микрошариков является наличие оксида иттрия на поверхности микрошариков, что приводит к попаданию иттрия в организм человека [15].
Задача изобретения - получение микрошариков для радиотерапии, поверхностный слой которых содержит менее 0,01% оксида иттрия, для минимизации диффузии атомов иттрия в организм человека.
Поставленная задача достигается способом получения микрошариков, включающим варку стекла из реактивов Y2O3, Al(ОН)3 и SiO2, при температуре 1600-1650°С в электрической печи в тигле из дисперсно-упрочненной платины и выработку стекла, которую осуществляют прокаткой расплава через охлаждаемые проточной водой металлические валки из жаропрочной стали, вращающиеся навстречу друг к другу с угловой скоростью 1200-1500 об./мин. В качестве помольного оборудования использовали лабораторный дисковый истиратель «ЛДИ - 65К» с корундовыми дисками, а для классификации стеклопорошка использовали ситовой анализатор Retsch AS 200 с функцией мокрого рассева. Полученные порошки дисперсностью в различных диапазонах (15-35, 20-32, 20-50 мкм и др.) были использованы для получения микрошариков путем оплавления стеклопорошка в потоке плазмы на электродуговом плазматроне мощностью 25 кВт. Классифицированные микрошарики подвергались травлению в соляной кислоте HCl (рН=1-3) при температуре 10°C - 79°C для создания обедненного по иттрию поверхностного слоя.
Пример 1. В качестве сырьевых материалов использовали реактивы Y2O3, аморфный SiO2 и Al(ОН)3 категории о.с.ч. и составляли шихту в расчете на получение стекла состава 20Y2O3-20Al2O3-60SiO2. Компоненты шихты взвешивали на весах с точностью не хуже ±0,001 г. Предварительно подготовленные компоненты шихты смешивались в течение двух часов в контейнере из кварцевого стекла марки КВ-1. Варку стекла проводили в тигле объемом из дисперсионно-упрочненной платины марки ДУПС-СМ при температуре 1650°С в электрической печи. Выработка стекла осуществлялась прокаткой расплава через водоохлаждаемые металлические валки из жаропрочной стали, вращающиеся навстречу друг к другу с угловой скоростью 1500 об./мин. Помол полученных пластинок стекла (чипов) производился в шаровой мельнице в течение 40 мин. После классификации на ситовом анализаторе Retsch AS 200 с функцией мокрого рассева полученный стеклопорошок фракции 20-35 мкм был использован для получения микрошариков по стандартной процедуре путем оплавления в потоке плазмы на электродуговом плазматроне мощностью 25 кВт. Классифицированные микрошарики обрабатывались в соляной кислоте HCl (рН=1) при температуре 37°С, для создания обедненного по иттрию поверхностного слоя. Результаты травления микрошариков показали, что поверхностный слой содержит 0,0015% оксида иттрия от общего содержания его в микрошарике. Примеры сведены в таблицу 1.
Таблица 1 | |
рН 1 | Поверхностный слой содержит 0,0032% оксида иттрия от общего содержания его в микрошарике |
t=10°C | |
рН 2 | Поверхностный слой содержит 0,0021% оксида иттрия от общего содержания его в микрошарике |
t=39°C | |
рН 3 | Поверхностный слой содержит 0,0049% оксида иттрия от общего содержания его в микрошарике |
t=79°C |
Пример 2. Для определения химической устойчивости модифицированных травлением микрошариков во внутренних жидкостях тела, проводили их выщелачивание в 1% растворе NaCl при температуре 37°С (таблица 2).
Таблица 2 | |||||
Продолжительность выщелачивания в 1% растворе NaCl при температуре 37°С, (дни) | 1 | 2 | 5 | 7 | 14 |
Содержание иттрия в растворе в % в микрошариках с модифицированной поверхность | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Стеклянные микрошарики с модифицированной поверхностью (обедненный поверхностный слой по иттрию) не выделяют в процессе травления в щелочной среде ионов Y3+ даже при толщине обедненного слоя менее 1 мкм.
Claims (1)
- Способ получения микрошариков из иттрий-алюмосиликатного стекла для лучевой внутритканевой терапии, включающий варку стекла из реактивов Y2О3, Аl(ОН)3 и SiO2 при температуре 1600-1650°С и выработку стекла с содержанием компонентов, мол.%: Y2O3 - 17-22, Аl2О3 - 19-25, SiO2 - 53-64 прокаткой расплава через охлаждаемые проточной водой металлические валки из жаропрочной стали, отличающийся тем, что полученные микрошарики модифицируют травлением в соляной кислоте НСl при рН 1-3 и температуре 10-79°С.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012124513/03A RU2505492C1 (ru) | 2012-06-14 | 2012-06-14 | Способ получения микрошариков из иттрий-алюмосиликатного стекла для радиотерапии |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012124513/03A RU2505492C1 (ru) | 2012-06-14 | 2012-06-14 | Способ получения микрошариков из иттрий-алюмосиликатного стекла для радиотерапии |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012124513A RU2012124513A (ru) | 2013-12-20 |
RU2505492C1 true RU2505492C1 (ru) | 2014-01-27 |
Family
ID=49784568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012124513/03A RU2505492C1 (ru) | 2012-06-14 | 2012-06-14 | Способ получения микрошариков из иттрий-алюмосиликатного стекла для радиотерапии |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2505492C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2805240C1 (ru) * | 2023-02-13 | 2023-10-12 | Марта Александровна Киселева | Состав шихты для получения стеклометаллических микрошариков |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5302369A (en) * | 1984-11-19 | 1994-04-12 | The Curators Of The University Of Missouri | Microspheres for radiation therapy |
EP1149067B1 (en) * | 1998-12-17 | 2004-02-25 | F. Hoffmann-La Roche Ag | 7-aryl-6(z)heptatrienoic acid retinamides as apoptosis inducing compounds and their use as anti-cancer agents |
CN101810858A (zh) * | 2010-01-14 | 2010-08-25 | 同济大学 | 具有磁性和放射性的微晶玻璃微球、制备方法及其应用 |
-
2012
- 2012-06-14 RU RU2012124513/03A patent/RU2505492C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5302369A (en) * | 1984-11-19 | 1994-04-12 | The Curators Of The University Of Missouri | Microspheres for radiation therapy |
EP1149067B1 (en) * | 1998-12-17 | 2004-02-25 | F. Hoffmann-La Roche Ag | 7-aryl-6(z)heptatrienoic acid retinamides as apoptosis inducing compounds and their use as anti-cancer agents |
CN101810858A (zh) * | 2010-01-14 | 2010-08-25 | 同济大学 | 具有磁性和放射性的微晶玻璃微球、制备方法及其应用 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Brian I. Carr, Hepatic Arterial 90 Yttrium Glass Microspheres (Therasphere) for Unresectable Hepatocellular Carcinoma: Interim Safety and Survival Data on 65 Patients // Liver Transplantation. 2004 Suppi 1 (February). V.10. P 107-110. * |
Атрощенко Г.Н. и др. Стеклообразные микросферы для ядерной медицины с повышенным содержанием оксида иттрия. - Стекло и керамика, 2011, No.2, с.3-7. * |
Атрощенко Г.Н. и др. Стеклообразные микросферы для ядерной медицины с повышенным содержанием оксида иттрия. - Стекло и керамика, 2011, №2, с.3-7. Brian I. Carr, Hepatic Arterial 90 Yttrium Glass Microspheres (Therasphere) for Unresectable Hepatocellular Carcinoma: Interim Safety and Survival Data on 65 Patients // Liver Transplantation. 2004 Suppi 1 (February). V.10. P 107-110. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2805240C1 (ru) * | 2023-02-13 | 2023-10-12 | Марта Александровна Киселева | Состав шихты для получения стеклометаллических микрошариков |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012124513A (ru) | 2013-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1844794B1 (en) | Silicon implants comprising a radionucleotide and/or a cytotoxic drug and their use in cancer treatment | |
US4889707A (en) | Composition and method for radiation synovectomy of arthritic joints | |
JP2002535237A (ja) | 放射線療法のための生体分解性ガラス組成物および方法 | |
Butterworth et al. | Variation of strand break yield for plasmid DNA irradiated with high-Z metal nanoparticles | |
AU577921B2 (en) | Radioactive biologically compatible glass microspheres | |
JP6377587B2 (ja) | 放射線減速材用MgF2−CaF2二元系焼結体及びその製造方法 | |
AU2002233513A1 (en) | Devices and methods for the treatment of cancer | |
EP1333864A1 (en) | Low density radionuclide-containing particulate material | |
CN107206112B (zh) | 放射性栓塞颗粒 | |
JP6181869B2 (ja) | 放射線減速材用MgF2系フッ化物焼結体及びその製造方法 | |
Kawashita et al. | Preparation of ceramic microspheres for in situ radiotherapy of deep-seated cancer | |
Konduru et al. | Surface modification of zinc oxide nanoparticles with amorphous silica alters their fate in the circulation | |
CN108330415B (zh) | 一种用于屏蔽伽马射线的泡沫铝及其制备方法 | |
RU2505492C1 (ru) | Способ получения микрошариков из иттрий-алюмосиликатного стекла для радиотерапии | |
MINH et al. | Study on Preparation of Y-90 Microspheres in Da Lat Nuclear Reactor for Application in Treatment of Primary and Secondary Liver Cancers. | |
RU2454377C1 (ru) | Микрошарики из иттрий-алюмосиликатного стекла для радиотерапии и способ их получения | |
WO2018159194A1 (ja) | 放射線検出用ガラス | |
Zhao et al. | Dysprosium lithium borate glass mircrospheres for radiation synovectomy: The in vitro and in vivo performance evaluation | |
JP2018150190A (ja) | 放射線検出用ガラス | |
Carlson | Protection and sensitization of human cells to proton radiation by cerium oxide nanoparticles | |
JP6959564B2 (ja) | 放射線検出用ガラス | |
Day et al. | Composition and method for radiation synovectomy of arthritic joints | |
Katubi et al. | Apatite–Wollastonite (AW) glass ceramic doped with B2O3: Synthesis, structure, SEM, hardness, XRD, and neutron/charged particle attenuation properties | |
Barros Filho et al. | Development and evaluation of holmium doped phosphate glass microspheres for selective internal radiotherapy | |
RU2375685C1 (ru) | Способ очистки искусственного рутения |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160615 |