X 线下可显影的栓塞微粒及其制备方法和应用 【技术领域】
本发明属于介入医学领域， 具体涉及一种用于栓塞的 X 线下可显影的微粒及其制 备方法和应用。背景技术
介入栓塞治疗是指在医学影像设备的引导下， 将栓塞剂通过特制的导管、 导丝等 精密器械， 引入人体进行局部治疗。栓塞疗法已经在治疗子宫肌瘤、 肝癌、 肾癌、 血管瘤、 血 管畸形和止血等方面取得了很好的疗效， 成为部分手术治疗的替代疗法。
在各种类型的栓塞剂中， 微粒型栓塞剂的应用最为普遍。普通的栓塞微粒能够被 X 线透过， 即在 X 光影像设备下没有影像。相反， X 线下可显影的栓塞微粒不能被 X 线透过， 即在 X 光影像设备下可以显示出影像， 因此在栓塞过程中能够被监测， 从而提高栓塞治疗 的便利性， 减少或避免异位栓塞及其并发症 ； 在栓塞后便于检查栓塞的效果， 为二次栓塞提 供依据。
现有技术中公开了许多不透 X 线的栓塞微粒或栓塞材料， 它们所存在的共同局限 性在于， 使用了可生物降解的材料来包裹显影材料和 / 或其他药物成分， 这种微粒由于包 裹材料的可降解性导致显影材料容易渗出， 不利于栓塞后的检查和二次栓塞位置的确定 ； 而且显影材料必须经过真空冷冻干燥处理后才能使用， 使得生产工艺复杂， 产品成本提高。 发明内容
为克服上述技术的不足， 本发明的一个目的在于 ： 提供一种用于栓塞的 X 线下可 显影的微粒， 不仅具有良好的生物相容性， 而且在机体内不发生降解， 在栓塞术中易于监 测、 在栓塞术后便于栓塞效果的检查等。
本发明的另一个目的在于 ： 提供所述微粒的制备方法， 工艺简单， 使成本降低。
本发明的再一个目的在于 ： 提供所述微粒的应用。
本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的 ：
提供一种 X 线下可显影的栓塞微粒， 该微粒含有生物相容性材料和 X 线下可显影 的物质， 且 X 线下可显影的物质被生物相容性材料所包裹 ； 所述的生物相容性材料是聚乙 烯醇。
所述的聚乙烯醇平均分子量为 1,000-500,000D ； 优选 10,000-150,000D ； 醇解度 为 50-100％， 优选在 75％ -100％。
本发明所述栓塞微粒中， 按湿微粒重量百分比计， X 线下可显影物质的含量优选在 20％～ 80％， 包封率优选在 30％～ 90％。
在上述栓塞微粒中， 所述 X 线下可显影的物质可以选自不透 X 线的油状液体中的 一种或多种， 可以选自碘化油、 碘苯酯， 优选为碘化油。
在本发明优选的具体实施方案中， 碘化油包裹在聚乙烯醇中。 其中， 碘化油为临床 常用的造影剂， 其显影效果显著， 并且被广泛用于栓塞治疗， 安全性良好 ； 聚乙烯醇生物相容性良好， 已作为栓塞剂在临床上应用， 同时聚乙烯醇作为非生物降解型材料， 可以减缓或 避免包埋在其中的 X 线下可显影物质的泄漏， 使微粒具有长期显影的特点， 便于检查栓塞 的效果。
本发明所述的栓塞微粒中还可以载有治疗性药物。
按湿微粒重量百分比计， 本发明所述栓塞微粒的载药量优选在 5％～ 40％， 药物 的包封率优选在 30％～ 90％。
所述的治疗性药物包括抗肿瘤药物、 抗血管生成药物、 局麻药物、 解热镇痛药物或 抗生素药物中的一种或多种。
所述的抗肿瘤药物可以选自阿霉素、 表阿霉素、 丝裂霉素、 博来霉素、 紫杉醇、 5- 氟 尿嘧啶、 顺铂、 卡铂、 依立替康中的一种或多种。
所述的抗血管生成药物可以选自索拉菲尼、 舒尼替尼、 吉非替尼、 凡德他尼、 伐他 拉尼、 贝伐单抗、 沙利度胺中的一种或多种。
所述的局麻药物可以选自普鲁卡因、 氯普鲁卡因、 羟普鲁卡因、 丁卡因、 对乙氧卡 因、 徒托卡因、 二甲卡因、 利多卡因、 三甲卡因、 丙胺卡因、 甲哌卡因、 布比卡因、 罗哌卡因、 辛 可卡因、 达克罗宁、 奎尼卡因和非那卡因中的一种或多种。 所述的解热镇痛药物可选自对乙酰氨基酚、 布洛芬、 酮洛芬中的一种或多种。
所述的抗生素药物可选自氨基糖苷类、 青霉素类、 头孢菌素类、 大环内酯类抗生素 中的一种或多种。
本发明所述栓塞微粒的粒径在 10 ～ 2000μm 范围， 可根据需要筛分成不同粒径 组，如 50 ～ 100μm， 100 ～ 300μm， 300 ～ 500μm， 500 ～ 700μm， 700 ～ 900μm， 900 ～ 1200μm， 1200 ～ 1500μm 等。
本发明制备得到的栓塞微粒可以保存在生理盐水或磷酸缓冲液中， 或冻干保存。
本发明所述的栓塞微粒可以是球形或不规则形状。
本发明还提供所述栓塞微粒的制备方法， 包括以下步骤 ：
1) 称取 1 重量份聚乙烯醇， 溶解在氯化钠含量为 0 ～ 1.5％ (w/v) 的水溶液中， 得 到聚乙烯醇浓度为 5 ～ 40％ (w/v) 的溶液 ；
2) 在室温下向步骤 1) 的聚乙烯醇溶液中加入 0.5 ～ 10 重量份不透 X 线的油状液 体， 制成水包油型乳剂 ；
3) 将步骤 2) 制成的乳剂倾入含 0.5 ～ 5 重量份乳化剂的油相中， 制成油包水包油 型 (o/w/o) 复乳， 再加入 2 ～ 20 重量份交联剂和 0.3 ～ 5 重量份催化剂， 在每分钟 300 ～ 1500 转的搅拌速度和 10 ～ 80℃水浴温度下固化 3 ～ 24 时， 过滤、 洗涤后即得到本发明所 述的 X 线下可显影的栓塞微粒。
本发明还提供所述栓塞微粒的另一种制备方法， 包括以下步骤 ：
1) 称取 1 重量份聚乙烯醇， 溶解在氯化钠含量为 0 ～ 1.5％ (w/v) 的水溶液中， 得 到聚乙烯醇浓度为 5 ～ 40％ (w/v) 的溶液 ；
2) 在室温下向步骤 1) 的聚乙烯醇溶液中加入 0.5 ～ 10 重量份不透 X 线的油状液 体， 制成水包油型乳剂 ；
3) 向步骤 2) 的乳剂中再加入 2 ～ 20 重量份交联剂和 0.3 ～ 5 重量份催化剂， 迅 速搅拌均匀后倾入含 0.5 ～ 5 重量份乳化剂的油相中， 制成油包水包油型 (o/w/o) 复乳， 在
每分钟 300 ～ 1500 转的搅拌速度和 10 ～ 80℃水浴温度下固化 3 ～ 24 时， 过滤、 洗涤后即 得到本发明所述的 X 线下可显影的栓塞微粒。
上述优选方案中所述的不透 X 线的油状液体可以选自碘化油、 碘苯酯中的一种或 多种 ； 优选为碘化油。
所述的交联剂可以选自甲醛、 乙醛、 丁醛、 戊二醛或己二醛中的一种或多种。
所述的催化剂可以选自盐酸、 硫酸、 磷酸、 甲酸或醋酸中的一种或多种。
所述的乳化剂可以选自司盘类或司盘类与吐温类的混合物中的一种或多种。
所述的油相可以选自矿物油、 植物油、 硅油或与水不互溶的有机溶剂中的一种或 多种 ； 优选矿物油。
本发明还提供所述 X 线下可显影的栓塞微粒在制备介入栓塞治疗的药物中的应 用。
所述的介入栓塞治疗的药物包括子宫肌瘤、 肝癌、 肾癌、 血管瘤、 血管畸形或止血 等的栓塞治疗的药物。
本发明所述的栓塞微粒的使用方法与普通栓塞剂使用方法相同。
与现有技术相比， 本发明的栓塞微粒不仅具有良好的生物相容性， 而且在体内不 发生降解， 在栓塞术中易于监测、 在栓塞术后便于栓塞效果的检查等， 而且在包载药物的情 况下， 能够实现药物从微粒中的缓慢释放， 在栓塞局部可长时间维持较高药物浓度， 与灌注 治疗相比， 可降低药物的全身毒副作用， 有利于提高栓塞的治疗效果。 此外本发明的该栓塞 微粒制备工艺简单， 成本低， 适合大规模的工业化生产。 附图说明
图 1 显示了实施例 1 中的 X 线下可显影栓塞微粒 ( 右 ) 和生理盐水 ( 左 ) 在 X 光 机下的对比照片。 具体实施方式
以下通过实施例的方式进一步对本发明进行说明， 所有实施例中， 除特殊说明外， 所用试剂均以重量份计。
实施例 1 ： 聚乙烯醇碘化油微粒的制备
称取 1 份聚乙烯醇， 配制 15％ w/v 浓度的聚乙烯醇水溶液。在室温下向聚乙烯醇 溶液中加入 3.5 份碘化油， 制成乳剂后倾入含 2.5 份司盘 85 的液体石蜡中， 随后加入 2.5 份 戊二醛和 1.5 份硫酸， 在每分钟 300 转的搅拌速度和 25℃水浴温度下固化 24 小时。过滤、 洗涤所得微粒。
微粒性质的测定
a. 细胞相容性实验
以含双抗 DMEM HighGlucose 的 10％胎牛血清作为培养液， 于 37℃， 5％ CO2 孵育 箱中培养 L929 细胞系。
将灭菌微粒浸泡于培养液中， 微粒与培养液的体积比为 1 ∶ 5， 37℃静置 24 小时 后， 吸取浸提液作为 100％浓度的样品， 将其一半用培养液稀释成 50％浓度的样品。阳性对 照采用工业用聚氯乙烯标准浸提液， 以培养液作为阴性对照。加样后分别于第 1 天、 第 3 天、 第 5 天取出培养板， 吸除样品浸提液， 加入 20μL/ 孔 MTT 液， 继续培养 6 小时， 然后吸除， 再加入 150μL/ 孔 DMSO， 震荡 10 分钟， 在免疫酶标仪上 以 500nm 波长处测定吸收值 A， 通过下式计算相对增值率 (Relative growth rate， RGR)。
RGR ＝ (A 实验 -A 空白 )/(A 阴性对照 -A 空白 )×100％
实验结果显示， 与阴性对照相比， 微粒浸取液的细胞增长率略低， 50％的浸取液细 胞增长率略高于 100％微粒浸取液， 两者均远远高于阳性对照。 同时， 随着时间变化， 从1天 到 3 天， 再到 5 天， 细胞保持一定速度的增长率。将细胞相对增殖率换算成毒性分级， 各微 粒实验组的毒性分级结果均为 0 ～ 1 级 (RGR 75 ～ 99％ )。说明本实施例的微粒具有很好 的细胞相容性。
b.X 线下的显影效果
将本实施例制备的微粒和生理盐水分别装入 EP 管中， 在 X 射线摄影系统 (Steno V 型， GE) 下拍摄照片。结果见图 1， 右侧的微粒在 X 射下可显影， 图像清晰可见， 而左侧的生 理盐水在 X 线下不显影。
c. 粒径的测定
随机测定样品中的至少 500 个微粒， 用下面的公式计算平均直径 (D)， 式中 di 为微 粒直径， ni 为该粒径微粒数量， N 为微粒总数量。
本实施例中微粒粒径在 70 ～ 1900μm 之间。
d. 碘化油含量及包封率的测定
碘化油含量的测定 ： 以间氯过氧化苯甲酸氧化碘化油， 随后以二甲硫醚中止反 应， 再将反应释放出的碘萃取至水相中， 在水相中加入碘化钾与淀粉后发生显色反应， 在 最大吸收波长 553nm 处测定吸光度。吸光度与碘化油体积的标准曲线回归方程为 V ＝ 355.1A-3.356， r ＝ 0.9996， 其中 A 为吸光度， V 为碘化油的体积。
碘化油含量与包封率的计算 ：
碘化油含量％＝ (V×ρ 碘化油 /W 微粒 )×100％， 其中 V 为从标准曲线中计算得到的碘 化油体积， ρ 碘化油为碘化油的密度， W 微粒为湿微粒的重量。
包封率％＝ (V/V 加入 )×100％， 其中 V 为从标准曲线中计算得到的碘化油体积， V加 入为制备微粒时加入的碘化油体积。
本实施例中微粒的碘化油含量为 30％， 包封率为 60％。
实施例 2 ： 聚乙烯醇碘化油微粒的制备
称取 1 份聚乙烯醇， 溶解在氯化钠含量为 0.6％ w/v 的水溶液中， 得到聚乙烯醇浓 度为 15％ w/v 的溶液。在室温下向聚乙烯醇溶液中加入 5.5 份碘化油制成乳剂， 随后加入 3.5 份甲醛和 1.5 份硫酸， 迅速搅拌均匀后倾入含 2.5 份司盘 80 的液体石蜡中， 在每分钟 500 转的搅拌速度和 80℃水浴温度下固化 6 小时。过滤、 洗涤所得微粒。
按照与实施例 1 同样的方法测定细胞相容性， 结果显示细胞相容性良好。 按照与实施例 1 同样的方法测定 X 线下的显影效果， 结果显示显影效果良好。 按照与实施例 1 同样的方法测定微粒粒径， 本实施例中微粒粒径在 30 ～ 1800μm之间。 本实施例中微粒的碘化油含量为 35％， 包封率为 59％。
实施例 3 ： 聚乙烯醇碘化油微粒的制备
称取 1 份聚乙烯醇， 溶解在氯化钠含量为 0.8％ w/v 的水溶液中， 得到聚乙烯醇浓 度为 18％ w/v 的溶液。 在室温下向聚乙烯醇溶液中加入 4 份碘化油， 制成乳剂后倾入含 2.5 份司盘 85 和 0.5 份吐温 80 的液体石蜡中， 随后加入 2.5 份己二醛和 2 份硫酸， 在每分钟 400 转的搅拌速度和 80℃水浴温度下固化 6 小时。过滤、 洗涤所得微粒。
按照与实施例 1 同样的方法测定细胞相容性， 结果显示细胞相容性良好。
按照与实施例 1 同样的方法测定 X 线下的显影效果， 结果显示显影效果良好。
按照与实施例 1 同样的方法测定微粒粒径， 本实施例中微粒粒径在 20 ～ 1850μm 之间。
本实施例中微粒的碘化油含量为 33％， 包封率为 55％。
实施例 4 ： 聚乙烯醇碘苯酯微粒的制备
称取 1 份聚乙烯醇， 配制 17％ w/v 浓度的聚乙烯醇水溶液。在室温下向聚乙烯醇 溶液中加入 3 份碘苯酯， 制成乳剂后倾入含 2.5 份司盘 80 的蓖麻油中， 随后加入 3 份甲醛 和 2 份硫酸， 在每分钟 500 转的搅拌速度和 30℃水浴温度下固化 5 小时。过滤、 洗涤所得微 粒。
按照与实施例 1 同样的方法测定细胞相容性， 结果显示细胞相容性良好。 按照与实施例 1 同样的方法测定 X 线下的显影效果， 结果显示显影效果良好。 按照与实施例 1 同样的方法测定微粒粒径， 本实施例中微粒粒径在 50 ～ 1700μm之间。 碘苯酯含量及包封率的测定
用氧瓶燃烧法进行有机破坏， 以氢氧化钠吸收完全后， 加溴醋酸溶液， 密塞、 振摇， 放置数分钟， 加甲酸， 用水洗涤瓶口， 并通入空气流约 3 ～ 5 分钟以除去剩余的溴蒸气， 加碘 化钾， 密塞， 摇匀， 用硫代硫酸钠滴定， 至近终点时加淀粉指示液， 继续滴定到蓝色消失， 并 将滴定的结果用空白试验校正。
碘苯酯含量与包封率的计算 ：
碘苯酯含量％＝ (W 碘苯酯 /W 微粒 )×100％， 其中 W 碘苯酯为测得的碘苯酯重量， W 微粒为 湿微粒的重量。
包封率％＝ (W 碘苯酯 /W 加入 )×100％， 其中 W 碘苯酯为测得的碘苯酯的重量， W 加入为制 备微粒时加入的碘苯酯的重量。
本实施例中微粒的碘苯酯含量为 32％， 包封率为 54％。
实施例 5 ： 聚乙烯醇含药碘化油微粒的制备
称取 1 份聚乙烯醇， 溶解在氯化钠含量为 0.5％ w/v 的水溶液中， 得到聚乙烯醇浓 度为 20％ w/v 的溶液。将 0.4 份阿霉素混合溶解到聚乙烯醇溶液中。在室温下将 3 份碘化 油加到含药的聚乙烯醇溶液中， 制成乳剂后倾入含 3 份司盘 85 的液体石蜡中， 随后加入 3 份戊二醛和 2 份硫酸， 在每分钟 800 转的搅拌速度和 50℃水浴温度下固化 12 小时。过滤、 洗涤所得微粒。
阿霉素含量测定 ： 采用高效液相色谱法， 色谱柱 ： ODS C18(250mm×4.6mm， 5μm) ；
流动相 ： 乙腈 - 水 - 三乙胺 - 磷酸＝ 28 ∶ 72 ∶ 1 ∶ 0.9(v/v/v/v) ； 流速 ： 1.0ml/min ； 紫外 检测波长 ： 233nm ； 柱温 ： 25℃ ±2℃ ； 进样 20μl。
载药量及包封率的计算
载药量％＝ (W 药物 /W 微粒 )×100％， 其中 W 药物为微粒中所含药物的重量， W 微粒为微粒 的总重量。
包封率％＝ (W 药物 /W 加入 )×100％， 其中 W 药物为微粒中包封的药量， W 加入为系统中包 封与未包封的总药量。
本实施例中微粒载药量为 5％， 包封率为 62％。
按照与实施例 1 同样的方法测定 X 线下的显影效果， 结果显示显影效果良好。
按照与实施例 1 同样的方法测定微粒粒径， 本实施例中微粒粒径在 90 ～ 1900μm 之间。
按照与实施例 1 同样的方法测定碘化油含量及包封率， 本实施例中微粒的碘化油 含量为 32％， 包封率为 53％。
实施例 6 ： 聚乙烯醇含药碘化油微粒的制备
称取 1 份聚乙烯醇， 配制 17％ w/v 浓度的聚乙烯醇水溶液。将 0.5 份紫杉醇分散 在 4.5 份碘化油中， 配置成含药的碘化油混悬液。在室温下将含药的碘化油混悬液加到聚 乙烯醇溶液中制成乳剂， 随后加入 2.5 份戊二醛和 1.5 份硫酸， 迅速搅拌均匀后倾入含 2.5 份司盘 85 的液体石蜡中， 在每分钟 1000 转的搅拌速度和 20℃水浴温度下固化 20 小时。过 滤、 洗涤所得微粒。 紫杉醇含量测定 ： 采用高效液相色谱法， 色谱柱 ： ODS C18(150mm×4.6mm， 3μm) ； 流动相 ： 乙腈 - 水 ( 含 0.1 ％磷酸 ) ＝ 55 ∶ 45(v/v) ； 流速 ： 1.0ml/min ； 紫外检测波长 ： 227nm ； 柱温 ： 20℃ ±2℃ ； 进样 20μl。
按照与实施例 5 同样的方法计算载药量和包封率， 本实施例中微粒载药量为 6％， 包封率为 76％。
按照与实施例 1 同样的方法测定 X 线下的显影效果， 结果显示显影效果良好。
按照与实施例 1 同样的方法测定微粒粒径， 本实施例中微粒粒径在 60 ～ 2000μm 之间。
按照与实施例 1 同样的方法测定碘化油含量及包封率， 本实施例中微粒的碘化油 含量为 34％， 包封率为 48％。
实施例 7 ： 聚乙烯醇含药碘化油微粒的制备
称取 1 份聚乙烯醇， 配制 20％ w/v 浓度的聚乙烯醇水溶液。将 0.9 份舒尼替尼混 合混合到聚乙烯醇溶液中。在室温下将 4 份碘化油加到含药的聚乙烯醇溶液中， 制成乳剂 倾入含 3 份司盘 85 的大豆油中， 随后加入 3 份甲醛和 2 分硫酸， 在每分钟 1200 转的搅拌速 度和 10℃水浴温度下固化 20 小时。过滤、 洗涤所得微粒。
舒尼替尼含量测定 ： 采用高效液相色谱法， 色谱柱 ： ODS C18(150mm×4.6mm， 5μm)， 流动相 ： 乙腈 - 甲酸铵溶液 (20mM， 甲酸调节 pH 至 3.25) ＝ 40 ∶ 60(v/v) ； 流速 1.0ml/min ； 紫外检测波长 ： 369nm ； 柱温 35℃ ±2℃ ； 进样 20μl。
按照与实施例 5 同样的方法计算载药量和包封率， 本实施例中微粒载药量为 12％， 包封率为 86％。
按照与实施例 1 同样的方法测定 X 线下的显影效果， 结果显示显影效果良好。 按照与实施例 1 同样的方法测定微粒粒径， 本实施例中微粒粒径在 60 ～ 1800μm之间。 按照与实施例 1 同样的方法测定碘化油含量及包封率， 本实施例中微粒的碘化油 含量为 31％， 包封率为 50％。
实施例 8 ： 聚乙烯醇含药碘苯酯微粒的制备
称取 1 份聚乙烯醇， 配制 25％ w/v 浓度的聚乙烯醇水溶液。将 2 份索拉菲尼分散 在 4 份碘苯酯中， 配置成含药的碘苯酯混悬液。在室温下将含药的碘苯酯混悬液加到聚乙 烯醇溶液中， 搅制成乳剂后倾入含 3 份司盘 80 的蓖麻油中， 随后加入 3 份甲醛和 2 份硫酸， 在每分钟 700 转的搅拌速度和 15℃水浴温度下固化 24 小时。过滤、 洗涤所得微粒。
索拉菲尼含量测定 ： 采用高效液相色谱法， 色谱柱 ： ODS C18(250mm×4.6mm， 5μm) ； 流动相 ： 醋酸铵 (20mM)- 乙腈＝ 40 ∶ 60(v/v) ； 流速 ： 1.0ml/min ； 紫外检测波长 ： 255nm ； 柱 温： 40℃ ±2℃ ； 进样 20μl。
按照与实施例 5 同样的方法计算载药量和包封率， 本实施例中微粒载药量为 20％， 包封率为 85％。
按照与实施例 1 同样的方法测定 X 线下的显影效果， 结果显示显影效果良好。
按照与实施例 1 同样的方法测定微粒粒径， 本实施例中微粒粒径在 20 ～ 2000μm 之间。
按照与实施例 4 同样的方法测定碘苯酯含量及包封率， 本实施例中微粒的碘苯酯 含量为 28％， 包封率为 60％。