一种复合基质的多功能动脉栓塞剂的制备方法

专利名称：一种复合基质的多功能动脉栓塞剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及复合基质的多功能动脉栓塞剂的制备方法，具体地说是通 过化疗药物盐酸阿霉素在油性显影剂中乳化，形成乳液作为分散相，经复 乳_内部凝胶化法制备含有化疗药物和放射显影剂的海藻酸钙微球。这种
复合基质的微球具有三种功能1.可以阻断患处的动脉血供；2.化疗药物 在极端接近肿瘤组织的环境下持续释放;3.放射自显影功能。由于釆用了资 源丰富的天然多糖作为主要的基质，提高其生物相容性，降低了制剂的成 本。这种多功能栓塞剂可用于肿瘤局部治疗、术前辅助治疗和非手术适应 症的姑息治疗，可以有效降低手术风险，提高治疗效果。
背景技术：
目前，治疗肿瘤的手段主要有手术治疗、放射治疗和化学药物治疗， 其中化学治疗是最为常见和重要的方法。在化学药物治疗肿瘤的过程中， 理想的治疗应该是血药浓度长期在最低治疗水平和中毒水平之间的狭窄范 围内保持相对恒定。釆用局部介入缓释技术来保证肿瘤部位有较高的药物 浓度和较长的维持时间，是局部化疗较新的研究方向。由于局部给药全身 性毒副作用低，为很多由于全身毒副作用大无法在临床大量应用的传统抗 肿瘤药物开辟新用途。
随着医疗仪器设备和临床技术的不断发展进步,经导管动脉栓塞术 (TCAE)日益完善。临床上成功的应用TCAE技术必须具备的基本要素响 理想的栓塞剂；严格的适应症；熟练的导管操作技术。但到目前为止,临床 应用中尚无十分理想的栓塞剂。微球以其基质材料种类多、对特定组织器 官的靶向性高、栓塞效果好、可与化疗药及磁流体和放射性核素结合以及 可缓释药物等优点，而受到越来越多的重视[Nakakuma K, Tashiro S, Hiraoka T，et al. J. Cancer, 1983,52 ( 12) :2193-2200]。临床使用国产栓塞剂主要为明 胶颗粒，其多为手工自制的，粒径不易控制。当粒径过小，可能经动静脉吻 合支直接进入静脉系统,而发生严重的系统性栓塞;而粒径过大，栓塞效果不 理想。进口栓塞剂以聚乙烯醇微球为主，其特点为非水溶性,遇水性液体可 膨胀，体积将增加20 % ，生物相容性好,在体内不被吸收。其粒径在150 ~ 1500 Mm，可以机械性阻塞并诱发血栓形成，闭塞血管，但是价格昂贵[李维新， 封兴华，马威，等.实用口腔医学杂志，2000, 16 (6): 469-473〗。此外， 在使用栓塞制剂进行栓塞的过程中需与造影剂混用来示踪，以判断栓塞效 果。注入目标血管后，栓塞效果仅能凭借近心端的血管造影来观察。而对于 栓塞结果的具体参数，如:被栓塞剂填塞血管段的长度，栓塞的是否致密，栓塞 血管的走行以及是否误栓等,则无法做出准确判断[杨继金，林琳，田建明, 等.介入放射学杂志，2003， 12 (2): 88-91 ;王建华，周康荣.现代实用医学，
2003， 15( 1 ): 62- 65; Alexander Schwarz， Hongmin Zhang, Annick Metcalfe, et al. J.Biomaterials，2003，25 ( 21 ): 5209 — 5215]。
为更好地抑制肿瘤生长，杀灭肿瘤细胞，适应长期栓塞，定期复查栓 塞效果的需要，在血管内治疗领域迫切需要一种廉价易得，质量可控的同 时具有多种功能的栓塞剂制备方法。

发明内容
本发明针对目前临床上使用的微球栓塞剂价格昂贵，操作繁瑣，功能 单一，质量不可控的不足，提供一种多功能微球栓塞剂的制备方法。通过 复乳-凝胶化法制备复合基质的微球，实现降低制剂制作成本，集栓塞、 控释、诊断示踪效果于一体的多功能栓塞剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明釆用的技术方案为
一种复合基质的多功能动脉栓塞剂的制备方法，将盐酸阿霉素溶液分 散在油性造影剂中，在表面活性剂的作用下，形成微乳和亚微乳，作为初 乳相E1;将初乳相均匀滴加至含有表面活性剂和碳酸钩或嫌酸钩微粉的海 藻酸钠溶液的W相中，形成次级乳液E2;再将次级乳E2滴加至液体石蜡 中，形成终级乳液E3,在持续搅拌的条件下加入有机酸，完成交联和成球 反应，经沉淀，除去上层液体，得到球形度良好、同时含有化疗药物和放 射显影剂的微球栓塞剂。
具体操作过程如下
(1 )先将浓度为0.5 20g/L盐酸阿霉素溶液作为分散相分散在连续相 油性造影剂砩化油中，在表面活性剂的条件下形成微乳或亚微乳，作为初 乳E,;其中碘化油中含有表面活性剂的体积为10~50%，微乳或亚微乳分 散相和连续相体积比可为1: 10~1:1;
初乳的制备反应在20-3(TC恒温条件下进行，机械搅拌转速可为1500 ~ 28000rpm;
2) 配制海藻酸钠溶液W，海藻酸钠的重量体积浓度可为0:3 5%，其 中含有适量浓度的不溶性钙盐碳酸钩；所用碳酸钩或磷酸钙微粉颗粒平均 粒径可为100nm 100pm;碳酸钙的重量体积浓度为0.3 5%;
3) 将E,作为分散相，分散在作为连续相的W中，形成次级乳液E2; E,和W体积比可为1: 5~1: 1;
次级乳液E2的制备在2-15°C恒温条件下进行，机械搅拌速度可为200 ~ lOOOrpm;
4 )将次级乳液E2在机械搅拌的条件下分散在液体石蜡中，二者的体积 比可为1: 20~1: 1，形成终级乳液E3;
终级乳液的制备在20-30。C条件下进行，机械搅拌速度可为50 ~ 500rpm; 5-15分钟后向体系中加入有机酸，有机酸的用量对应于石蜡体积 比为0.6 10%,持续反应2-5分钟后静置40-50分钟后制得的微球沉淀，除 去上层的液体，得产物微球。
5 )收集的产物微球可以用含有体积浓度0.3-0.5%Tween80和重量浓度
0.5-2%甸离子的溶液清洗3~4次，最后用无菌注射用水清洗2~3次，保 存在密封容器中；
6)釆用美国Beckman-Coulter公司LS-100 Q型激光粒度仪测定高分子 微球的粒径及粒径分布； '
釆用德国Leica公司TCS SP2型激光扫描共聚焦显微镜考察微球的形 态和盐酸阿霉素分布。
所述有机酸可为甲酸、乙酸、丙酸、草酸和/或丁酸；表面活性剂可为 span80、 span85或span60。所釆用的海藻酸钠粘度为60 ~ 330cp，所采用的 各种液体配制后经过滤除菌，整个操作过程在无菌环境下进行。
本发明具有如下优点
1、 本发明通过复乳-内部凝胶化法制备复合基质的多功能栓塞剂，可 以调整制备参数(机械搅拌力等)控制微球粒径的分布，得到的栓塞剂能 够满足不同阻断要求，同时具有诊断和治疗功能。
2、 本发明釆用含量丰富的天然多糖为主要基质，降低了制剂的成本。 总之，本发明通过同时控制反应材料，实现将水溶性化疗药物和放射
显影剂在一定表面活性剂的作用下，形成较为稳定微乳和亚微乳，作为分 散相；再通过内部凝胶化法将海藻酸钠进行离子交联，将微乳或亚微乳分 布在海藻酸钙胶珠内。本方法可以通过调整制备参数(机械搅拌力等)控 制微球粒径的分布，得到不同规格的、具有诊断和治疗功能的动脉栓塞微 球制剂。


图1为本发明乳化装置示意图之一； 图2为本发明乳化装置示意图之二；
图3为本发明乳化装置示意图之三；其中1为碘化油，2为盐酸阿霉 素溶液，3为初乳液，4为乳滴，5为水相，6为石蜡，7为复合乳滴，8 为有机酸，9为复合微球；
图4为激光粒度仪测定的不同制备条件下几种多功能微球粒径分布图； 图5为本复合基质多功能栓塞微球的激光扫描共聚焦显微镜照片；红 色为分散在油性显影剂中的盐酸阿霉素自发荧光，外周是海藻酸^固化层； 图6为空白对照X光投射机观察显影效果图； 图7为用过多功能栓塞剂的X光投射机观察显影效果图。
具体实施例方式
如图1所示，将盐酸阿霉素溶液和分散在注射用砩化油中(其中含有 表面活性剂)形成初级乳液；如图2所示，在机械搅拌力的作用下，初级 乳液分散到由海藻酸钠溶液和碳酸钩微粉组成的水相中形成次级乳液；如 图3所示，液体石蜡作为连续相对次级乳液分散，加入有机酸进行离子交 联，待反应完全后收集复合基质的微球。
实施例1
1、配制浓度为1.0g/L的盐酸阿霉素溶液5ml，滴加至含有适量表面活
性剂span80的10ml精制磷化油中，保持25。C恒温，机械转速保持在 3000rpm,如图1所示，搅拌3分钟，制得初级乳液；其中鹏化汕中含有表 面活性剂的体积为45%;
2、 将平均粒径为10|im的碳酸钙微粉0.3g滴加至20ml浓度为20.0g/L 的海藻酸钠溶液中，保持1(TC恒温条件，械搅转速保持在600rpm,搅拌20 分钟后，保持转速的条件下将1中制得的初级乳液滴加至其中，如图2所 示，继续搅拌15分钟，制得次级乳液。
3、 将2中制得的次级乳液在机械搅拌的条件下分散在50ml液体石蜡 中，如图3所示，25'C恒温，机械搅拌转速保持在200rpm条件下反应5 分钟后，将10ml体积比为20%石蜡冰醋酸溶液滴加至体系中，持续搅拌5 分钟后停止搅拌，静置1小时，待制得的微球沉淀，除去上层的液体。
4、 收集制备的微球，用适量的含有0.5。/。Tween80和1%钙离子(其中 采用的为氯化钙)的溶液清洗3 4次，最后用无菌注射用水清洗2 3次， 保存在密封容器中；
5、 采用美国Beckman-Coulter公司LS-100 Q型激光粒度仪测定高分子 微球的粒径及粒径分布(图4)。
6、 采用德国Leica公司TCS SP2型激光扫描共聚焦显微镜考察微球的 形态和盐酸阿霉素分布(图5 )。
实施例2
与实施例1不同之处在于，步骤1中盐酸阿霉素浓度为0.5g/L,鹏化汕 中SPAN80体积含量为35X，分散相与连续相体积比为1: 1;步骤3中机 械搅拌转速分别为100rpm、 300rpm、 400 rpm;其它均与实施例1相同；
釆用美国Beckman-Coulter公司LS-100 Q型激光粒度仪测定高分子微 球的粒径及粒径分布(图4)。
实施例3
其制备过程与实施例l相同。 ' 通过经皮动脉栓塞术(TAE),按照1 ml/kg体重的比例，将制备好的 复合多功能微植入到实验动物(日本大耳白兔)颈内动脉。西南-IOOX光 投射机观察显影效果(图6、图7);图6是没有加药的空白对照，箭头所 示是在气管(较暗的条状区)边上的血管位置，没有明显的特征；图7是 用过多功能栓塞剂的，箭头所示实在气管(较暗的条状区)边上的血管位 置，有明显放射显影特征一一白色。 实施例4
与实施例i不同之处在于，步骤1中盐酸阿霉素浓度为15.0g/L,碘化 汕中SPAN80体积含量为48X,分散相与连续相体积比为1: 2.5;其它均 与实施例1相同；
釆用不同PH值的模拟液对复合多功能微球的体外释放动力学进行考 察，结果表明药物呈PH依赖性释放。
权利要求
1、一种复合基质的多功能动脉栓塞剂的制备方法，其特征在于将盐酸阿霉素溶液分散在油性造影剂中，在表面活性剂的作用下，形成微乳和亚微乳，作为初乳相E1；将初乳相均匀滴加至含有表面活性剂和碳酸钙或磷酸钙微粉的海藻酸钠溶液的W相中，形成次级乳液E2；再将次级乳E2滴加至液体石蜡中，形成终级乳液E3，在持续搅拌的条件下加入有机酸，完成交联和成球反应，经沉淀，除去上层液体，得到球形度良好、同时含有化疗药物和放射显影剂的微球栓塞剂。
2、 按照权利要求1所述复合基质的多功能动脉栓塞剂的制备方法，其 特征在于具体操作过程如下，(1 )先将浓度为0.5 20g/L盐酸阿霉素溶液作为分散相分散在连续相 油性造影剂碘化油中，在表面活性剂的条件下形成微乳或亚微乳，作为初 乳E,;其中碘化油中含有表面活性剂的体积为10~50%，微乳或亚微乳分 散相和连续相体积比可为1: 10~1:1;初乳的制备反应在20-3(TC恒温条件 下进行，机械搅拌转速可为1500~28000rpm;2) 配制海藻酸钠溶液W，海藻酸钠的重量体积浓度可为0.3 5%，其 中含有适量浓度的不溶性钙盐碳酸钙；所用碳酸钙或磷酸钙微粉颗粒平均 粒径可为100nm 100pm;碳酸钙的重量体积浓度为0.3~5%;3) 将E,作为分散相，分散在作为连续相的W中，形成次级乳液E2; E,和W体积比可为1: 5~1: 1;次级乳液E2的制备在2-15°C恒温条件下进行，机械搅拌速度可为200 ~ 1000rpm;4) 将次级乳液E2在机械搅拌的条件下分散在液体石蜡中，二者的体积 比可为1: 20~1: 1，形成终级乳液E3;终级乳液的制备在20-3(TC条件下进行，机械搅拌速度可为50 ~ 500rpm; 5-15分钟后向体系中加入有机酸，有机酸的用量对应子石蜡体积 比为0.6 10%,持续反应2-5分钟后静置40-50分钟后制得的微球沉淀，除 去上层的液体，得产物微球。
3、 按照权利要求2所述复合基质的多功能动脉栓塞剂的制备方法，其 特征在于所述收集的产物微球可以用含有体积浓度0.3-0.5%Tween80和重 量浓度0.5-2%钙离子的溶液清洗3~4次，最后用无菌注射用水清洗2~3 次，保存在密封容器中。
4、 按照权利要求2所述复合基质的多功能动脉栓塞剂的制备方法，其 特征在于所述有机酸为甲酸、乙酸、丙酸、草酸和/或丁酸。
5、 按照权利要求l所述复合基质的多功能动脉栓塞剂的制备方法，其 特征在于所釆用的海藻酸钠粘度为60 330cp，所采用的各种液体配制后 经过滤除菌，整个操作过程在无菌环境下进行。
6、 按照权利要求l所述复合基质的多功能动脉栓塞剂的制备方法，其 特征在于所述表面活性剂为span80、 span85或span60。
全文摘要
本发明涉及一种复合基质的多功能动脉栓塞剂的制备方法，将盐酸阿霉素溶液分散在油性造影剂中，在表面活性剂的作用下，形成微乳和亚微乳，作为初乳相E₁；将初乳相均匀滴加至含有表面活性剂和碳酸钙或磷酸钙微粉的海藻酸钠溶液的W相中，形成次级乳液E₂；再将次级乳E₂滴加至液体石蜡中，形成终级乳液E₃，在持续搅拌的条件下加入有机酸，完成交联和成球反应，经沉淀，除去上层液体，得到球形度良好、同时含有化疗药物和放射显影剂的微球栓塞剂。本发明可以通过调整制备参数(机械搅拌力等)控制微球粒径的分布，得到复合基质的、具有诊断和治疗功能的动脉栓塞微球制剂。
文档编号A61P43/00GK101099725SQ20061004712
公开日2008年1月9日 申请日期2006年7月5日 优先权日2006年7月5日
发明者于伟婷, 包德才, 为 王, 衣洪福, 鹰 雄, 马小军 申请人:中国科学院大连化学物理研究所