专利名称：载药聚乳酸微泡超声造影剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种抗肿瘤药物新制剂，特别是涉及一种利用超声波进行定位和耙向药物运 释的载药(10-羟基喜树碱，简称HCPT)聚乳酸微泡超声造影剂及其制备方法。
背景技术：
癌症是烕胁人类健康的重大疾病之一，恶性肿瘤的治疗在很大程度上仍以化疗为主。羟 基喜树碱(10-HCTP)是一种广谱的抗肿瘤药物，但此药毒副反应较大，主要表现为骨髓抑 制，白细胞减少，胃肠道反应、泌尿道刺激等。同时，IO-HCPT不溶于水，临床所用水溶性 制剂系其钠盐制剂，破坏了其抗拓扑异构酶I活性结构a-羟基内酯环，降低了抗肿瘤活性。 病灶耙位给药可以根据肿瘤的类型和患病部位的不同进行靶位给药，并起到防止损伤正常组 织和产生药物的耐药性的作用。超声定位靶向载药微泡超声造影剂是一种利用超声波进行定 位和释药的靶向药物运释系统。超声定位靶向载药微泡超声造影剂开创了一个全新的研究领 域，通过超声诊断仪可以直观地观察到微泡运行到靶部位的情况，利用一级被动靶向机制和 超声空化效应使微泡在耙部位破裂、释药，达到耙向给药的目的。超声定位耙向载药微泡超 声造影剂可用于血栓的诊断和治疗、肿瘤血管栓塞和化疗、基因治疗等领域，有着广阔的应 用前景和巨大的经济效益。
目前，普通的微泡超声造影剂制备大多采用复乳溶剂蒸发法，将成膜材料(蛋白质、脂质 等)与包裹气体(空气、氟碳气体等)采用混合声振、机械搅拌、均质乳化等，很难实现在微 泡制备的过程中将药物包裹入微气泡内，易造成所制备的微泡药物载体粒径大小及分布难以 控制，微泡所携带的药物量有限，重复性差等，给基础和临床应用研究均造成很大影响，限 制了应用。
冉海涛等(冉海涛，任红，王志刚等.一种新型高分子聚合材料微泡超声造影剂的制备与 体外显影实验.[J].中华超声影像学杂志.2005,10:774-776)报道了一种新型高分子聚合材料微 泡超声造影剂的制备与体外显影实验。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有显著抗肿瘤效果的载药聚乳酸微泡超声造影剂及其制备 方法。本发明的技术方案是采用超声乳化法结合SPG膜乳化法和冷冻干燥技术，以聚乳酸作为 膜材料，内包裹羟基喜树碱和全氟丙垸。
本发明所述的载药聚乳酸微泡超声造影剂包括外膜材料、主药和充载气体，外膜材料为 聚乳酸，主药为10-羟基喜树碱(HCPT)，充载气体为全氟丙烷(C3F8)。
所述10-羟基喜树碱按质量/体积比的浓度最好为3 5mg/mL;所述聚乳酸按质量/体积比 的浓度最好为0.025~0.030g/mL。所述聚乳酸最好为消旋聚乳酸(PDLLA)。
本发明所述的载药聚乳酸微泡超声造影剂的制备方法，包括以下步骤
1) 将HCPT原料药溶于NaOH溶液中，制备成HCPT浓度为3 5mg/mL的内水相；
2) 用二氯甲烷溶解PDLLA粉末，按质量百分比，加入体系总量1.0% 2.0%的乳化剂， 混合均匀，制成PDLLA浓度为0.025g 0.030g/mL的外油相；
3) 按内水相外油相体积比为1 : (8 10)，将内水相加入到外油相中，超声作用下， 制备成W/0初乳液；
4) 将聚乙烯醇(PVA)溶解于蒸馏水中，制成PVA浓度为1.0% 4.0%的外水相；
5) 将初乳液转入SPG微膜乳化器压力舱中，选择l.lnm 2^unSPG膜，调节氮气压力为40 45kpa，按初乳外水相体积比为l : (8 10)，将初乳液过SPG膜进入外水相中得稳定的 W/0/W复乳；
6) 磁力搅拌，使油相完全挥发，PDLLA固化成包膜，离心收集微泡沉淀，洗涤，冷冻 干燥，获得白色粉末状载药微泡样品；
7) 用C3F8对载药微泡样品充气，反复3 5次，得载药聚乳酸微泡超声造影剂。 在步骤l)中，NaOH溶液的pH值最好为9.0。在步骤2)中，所述乳化剂最好为司盘-80
或司盘-60。在步骤3)中，所述超声最好为(80 100)W 10S* (8 10)次。
本发明以可生物降解的高分子聚合物PDLLA为材料，采用超声乳化法结合SPG膜乳化 技术和冷冻干燥技术制备内包裹羟基喜树碱和全氟丙烷气体的载药微泡超声造影剂。静脉注 射到体内后，通过超声成像可确定微泡在体内的位置，利用超声空化效应可使微泡定点定时 破碎，靶向释药， 一周后累积释药为64.14%，具有良好的缓释效果，从而达到增加靶向部位 血药浓度，减少用药剂量、降低全身毒副作用和靶向给药的目的。所制备的乳滴粒径均一可 控，乳液稳定，条件温和，重现性好。HCPT保留抑制拓扑异构酶I活性基团，性质稳定； 微泡的包封率达到56.48±5.40%，载药率1.13±0.19%。另外，SPG膜乳化的设备和工艺简单 易行，易于规模化；同时，SPG膜使得能量能够被有效利用，耗能少，易于工业推广,是一种 应用极广且有广阔前景的乳化方法。
图1为实施例1所得载药微泡的扫描电镜图。
图2为实施例1所得载药微泡自然释药时间/释药累积百分比曲线图。在图2中，横坐标 为取样时间(h)，纵坐标为释药累积百分比(％)。
图3为实施例1中羟基喜树碱取样时间/血药浓度变化曲线图(表中的血药浓度由羟基喜 树碱的HPLC洗脱峰峰面积根据血清羟基喜树碱浓度/A414nm吸收峰面积回归方程计算而 来。对照组羟基喜树碱的pH 9.0 NaOH注射水溶液组。微泡组载羟基喜树碱PDLLA微 泡的生理盐水悬浮注射液组)。在图3中，横坐标为取样吋间(min)，纵坐标为血药浓度(ng/ml); 令为对照组血药浓度(ng/ml)， a为微泡组血药浓度(ng/ml)。
具体实施例方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明。 实施例1
将羟基喜树碱粉末40mg，溶解于10mLpH 9.0的NaOH溶液中，制成浓度4mg/mL的 HCPT溶液，作为内水相，备用；250mgPDLLA粉末，用lOmL二氯甲烷溶解后，加入O.lmL 司盘-80，混匀，作为外油相；取lgPVA用蒸馏水加热充分溶解，定容至100mL，制成浓度1.0% 的PVA水溶液，作为外水相，备用；超声作用下(100W*10S*10)次，取lmL内水相用注射 器匀速加入到10mL外油相中，制备成稳定的初乳液。
将初乳液转入SPG微膜乳化器压力舱中，选择l.lpm孔径SPG膜，调节高纯氮气压力 至40 kPa，将此初乳液过SPG微膜进入100mL含1.0%PVA的外水相中获得稳定的W/O/W 复乳；室温持续低速磁力搅拌过夜，使油相完全挥发，PDLLA固化成包膜，3000g离心约10min， 收集微泡沉淀，纯净水洗涤三次后，冷冻干燥，获得白色粉末状微泡样品；将微泡样品装于 15mL胶盖玻璃瓶中密封，盖子上插一根6号注射针管以供气体通过，将玻璃瓶放置于双颈三 角瓶中，双颈三角瓶分别接上真空泵和C3F8，真空泵抽去瓶中空气后，打开装有C3Fs容器的 气阀，对微泡充气，反复三次得到完全充满C3F8气体的载药微泡。经测定，微泡的包封率为 56.48%，载药率1.13%。图1为所制备的微泡扫描电镜图，微泡形态规则、大小均匀，表面 光滑圆整。图2为微泡自然条件下释药， 一周后累积释药达64.14%。图3为微泡溶于生理盐 水配制成浓度为0.02g/ml的载药微泡生理盐水悬浮注射液，静脉注射新西兰大白兔后，与对 照组相比，较长时间内维持相对恒定的血药浓度，具有明显的药物缓释效果。从新西兰大白 兔心脏超声造影实验中表明，在没有注射超声造影剂条件下对新西兰兔进行心脏超声，因为 血液回声较低，心室显影浅淡，左右心房及动脉血管在超声图像中基本无法呈现，这使心脏病变超声诊断很难进行。注射超声造影剂后，因为造影剂在超声作用下具有较强的回声，能 使心室显影变清晰，是心脏病变超声诊断的有效手段。 实施例2
将羟基喜树碱粉末50mg，溶解于10mLpH9.0的NaOH溶液中，制成浓度5mg/mL的HCPT 溶液，作为内水相，备用250mgPDLLA粉末，用10mL 二氯甲烷溶解后，加入0.2mL司盘 -80，混匀，作为外油相；2gPVA，蒸馏水加热充分溶解，定容至lOOmL，制成浓度2.0%的PVA 水溶液；作为外水相，备用；超声作用下(100W 10S 8)次，取lmL内水相用注射器匀速加 入到10mL外油相中，制备成稳定的初乳液。
将初乳液转入SPG微膜乳化器压力舱中，选择1.3pm孔径SPG膜，调节高纯氮气压力 至40 kPa，将此初乳液过SPG微膜进入lOOmL含2.0%PVA的外水相中获得稳定的W/O/W 复乳；室温持续低速磁力搅拌过夜，使油相完全挥发，PDLLA固化成包膜,3000g离心约lOmin， 收集微泡沉淀，洗涤三次后，冷冻干燥，获得白色粉末状微泡样品；将微泡样品装于15mL 胶盖玻璃瓶中密封，盖子上插一根6号注射针管以供气体通过，将玻璃瓶放置于双颈三角瓶 中，双颈三角瓶分别接上真空泵和C3F8，真空泵抽去瓶中空气后，打开装有C3Fs容器的气阀， 对微泡充气，反复三次得到完全充满C3F8气体的载药微泡，保存。微泡的包封率为56.70%， 载药率1.04%。
实施例3
将羟基喜树碱粉末40mg，溶解于10mLpH9.0的NaOH溶液中，制成浓度4mg/ml的HCPT 溶液，作为内水相，备用；300mgPDLLA粉末，用10mL 二氯甲烷溶解后，加入0.2mLSpan-60， 混匀，作为外油相；3.6gPVA，蒸馏水加热充分溶解，定容至90mL,制成浓度4.0%的PVA 水溶液；作为外水相，备用；超声作用下(80W*10S*10)次，取lmL内水相用注射器匀速加 入到lOmL外油相中，制备成稳定的初乳液。
将初乳液转入SPG微膜乳化器压力舱中，选择l.lpm孔径SPG膜，调节高纯氮气压力 至45 kPa，将此初乳液过SPG微膜进入90mL含4.0%PVA的外水相中获得稳定的W/O/W复 乳；室温持续低速磁力搅拌过夜，使油相完全挥发，PDLLA固化成包膜，3000g离心约lOmin， 收集微泡沉淀，洗涤三次后，冷冻干燥，获得白色粉末状微泡样品；将微泡样品装于15mL 胶盖玻璃瓶中密封，盖子上插一根6号注射针管以供气体通过，将玻璃瓶放置于双颈三角瓶 中，双颈三角瓶分别接上真空泵和C3F8，真空泵抽去瓶中空气后，打开装有C3Fs容器的气阀， 对微泡充气，反复三次得到完全充满C3Fs气体的载药微泡，保存。微泡的包封率为55.30%， 载药率1.23%。
权利要求
1. 载药聚乳酸微泡超声造影剂，其特征在于包括外膜材料、主药和充载气体，外膜材料为聚乳酸，主药为10-羟基喜树碱，充载气体为全氟丙烷。
2. 如权利要求1所述的载药聚乳酸微泡超声造影剂，其特征在于所述10-羟基喜树碱按 质量/体积比的浓度为3 5mg/mL。
3. 如权利要求1所述的载药聚乳酸微泡超声造影剂，其特征在于所述聚乳酸按质量/体 积比的浓度为0.025 0.030g/mL。
4. 如权利要求1所述的载药聚乳酸微泡超声造影剂，其特征在于所述聚乳酸为消旋聚乳酸。
5. 如权利要求l所述的载药聚乳酸微泡超声造影剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤1) 将HCPT原料药溶于NaOH溶液中，制备成HCPT浓度为3 5mg/mL的内水相；2) 用二氯甲烷溶解PDLLA粉末，按质量百分比，加入体系总量1.0% 2.0%的乳化剂， 混合均匀，制成PDLLA浓度为0.025g 0.030g/mL的外油相；3) 按内水相外油相体积比为1 : 8 10，将内水相加入到外油相中，超声作用下，制 备成W/0初乳液；4) 将聚乙烯醇溶解于蒸馏水中，制成PVA浓度为1.0% 4.0%的外水相；5 )将初乳液转入SPG微膜乳化器压力舱中，选择1.1 fxm 2^mSPG膜，调节氮气压力为40 45kpa，按初乳外水相体积比为l : 8 10，将初乳液过SPG膜进入外水相中得稳定的W/0/W 复乳；6) 磁力搅拌，使油相完全挥发，PDLLA固化成包膜，离心收集微泡沉淀，洗涤，冷冻 干燥，获得白色粉末状载药微泡样品；7) 用C3Fs对载药微泡样品充气，反复3 5次，得载药聚乳酸微泡超声造影剂。
6. 如权利要求5所述的载药聚乳酸微泡超声造影剂，其特征在于在步骤l)中，NaOH溶 液的pH值为9.0。
7. 如权利要求5所述的载药聚乳酸微泡超声造影剂，其特征在于在步骤2)中，所述乳化 剂为司盘-80或司盘-60。
8. 如权利要求5所述的载药聚乳酸微泡超声造影剂，其特征在于在步骤3)中，所述超 声为(80 100)W'10S' (8 10)次。
全文摘要
载药聚乳酸微泡超声造影剂及其制备方法，涉及一种抗肿瘤药物新制剂。提供一种具有显著抗肿瘤效果的载药聚乳酸微泡超声造影剂及其制备方法。载药聚乳酸微泡超声造影剂包括外膜材料、主药和充载气体，外膜材料为聚乳酸，主药为10-羟基喜树碱，充载气体为全氟丙烷。其中主药原料药浓度为3～5mg/mL；外膜材料浓度为0.025～0.030g/mL。在超声下，将含羟基喜树碱的内水相加入到含聚乳酸的二氯甲烷中，制备成初乳液。将初乳液通过膜乳化器分散到含聚乙烯醇的外水相中，形成复乳液。恒温低速磁力搅拌过夜，使油相挥发，聚乳酸固化成包膜，收集微泡沉淀后洗涤，冷冻干燥，用全氟丙烷对载药微泡样品充气得载药微泡超声造影剂。
文档编号A61K47/34GK101502660SQ20091011116
公开日2009年8月12日 申请日期2009年2月27日 优先权日2009年2月27日
发明者侯振清, 周春晓, 张其清, 朱佩娟, 捷 盘 申请人:厦门大学