一种具有ct造影功能的葡聚糖栓塞微球的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有CT造影功能的葡聚糖栓塞微球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将接枝有β-CD的聚甲基乙烯基醚马来酸酐与改性葡聚糖混溶于水中，在搅拌均匀后逐滴滴入到二甲基硅油中，水相与油相的体积比为1:5，磁力搅拌条件下，加热到60-120℃，反应16-48h，反应结束后，静置，弃去上清液，用正己烷清洗沉积在容器底部的微球，去除剩余二甲基硅油，真空干燥，除掉表面的正己烷，得到凝胶微球，粒径为30±5μm，尺寸均一性好。将凝胶微球加入显影剂碘溶液或者碘油，通过micro-CT观察发现微球有明显的灰度值。
【专利说明】一种具有CT造影功能的葡聚糖栓塞微球的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种葡聚糖栓塞微球的制备方法，特别涉及一种采用反向悬浮聚合法制备葡聚糖微球的方法，所得微球具有CT显影功能，可以用做临床的动脉栓塞治疗。
【背景技术】
[0002]葡聚糖是以葡萄糖为单糖的天然非动物源低聚糖，来源广泛，价格便宜，可以通过酶来降解，可以用作细胞培养的材料，生物相容性很好。β -环糊精具有类似碗状的结构，其大碗面亲油性，小碗面亲水，因此可以作为碘油或者碘溶液的载体，进而实现CT显影(Release Characteristics of 1dine Encapsulated in Cyclodextrinsj Department ofBiotechnology,Tottori University, 4-lOlKoyamacho-minami, 680—8552，TottorijJapan)。聚甲基乙烯基醚马来酸酐(PVME-alt-MA)具有良好的生物相容性，还具有很强的吸水性，制得的微球具有很好的溶胀性。
[0003]就目前市场上经导管血管栓塞的栓塞耗材有一下四类:1、海绵状栓塞耗材，如:明胶海绵、聚乙烯醇，其中，明胶海绵属于短期栓塞耗材，易于被人体吸收；聚乙烯醇属于长期栓塞耗材，主要依赖进口，价格昂贵；2、液态栓塞耗材，如:无水乙醇、鱼肝油酸钠、超液化碘油、平阳霉素碘油乳剂，其中，无水乙醇属于中期栓塞耗材，进入人体后，与组织反应，对人体组织伤害较重；鱼肝油钠属于长期栓塞耗材，但只能适用于较粗的血管；超液化碘油属于短期栓塞耗材，易于被人体吸收；平阳霉素碘油乳剂属于中期栓塞耗材，含有放射性物质，有化疗的作用，有对人体伤害，价格昂贵；3、微小栓塞耗材，主要产品有:各种微球、粉剂，终止微球属于长期栓塞耗材、主要依赖进口，价格昂贵；4、大型栓塞耗材，主要产品有:钢圈，属于长期栓塞耗材，但只能适用于较粗的血管。
`[0004]而市场上微球类栓塞剂制备工艺比较复杂，很难大批量生产，其中还掺杂有有毒化学物质，可能会产生抗原性，有局部组织及全身毒性反应，在体内存在时间不够长即被降解。有的微球力学性能较差，不能经受住血流的冲击，很难达到堵塞血管的效果，另外粒径大小不能满足动脉的直径。临床上要附加碘油混合进行造影，比较繁琐，不方便。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就是为了解决上述问题，提出一种价格低廉，生物相容性好，具有无毒、无热源、无腐蚀性和不易碎及长效特点的葡聚糖凝胶栓塞微球的制备方法，该方法工艺简单，周期短，没有任何环境污染，适用于大规模生产，该微球还可以实现临床造影和药物释放等一些附加功能。
[0006]本发明提供的技术方案如下:
[0007]一种具有CT造影功能的葡聚糖栓塞微球制备方法，包括以下步骤:
[0008](I)改性葡聚糖的制备(参考文献:吴红，张镇西.PH敏感的GMA修饰葡聚糖水凝胶的制备与体外释药研究[j].第四军医大学学报，2005;26(21):1954-1956):N2氛围下，葡聚糖和丁二酸酐溶于二甲亚砜(DMSO)中，在催化剂4-二甲氨基吡啶(DMAP)的催化作用下，室温反应48h，得到澄清液体，无水乙醇反复洗涤去除溶剂后，室温真空干燥，得到改性葡聚糖；葡聚糖中吡喃型葡萄糖残基:酸酐=8:1 (摩尔比);采用的溶剂是二甲亚砜(DMSO);葡聚糖分子量为40K。
[0009](2)酸酐接枝β -⑶:将β -⑶和聚甲基乙烯基醚马来酸酐(PVME-alt-MA)混合均匀溶于二甲基甲酰胺(DMF)中，60~120°C磁力搅拌加热8-12h，将所得溶液通过旋转蒸发仪蒸干，得到接枝有β-CD的酸酐链。β-CD和聚甲基乙烯基醚马来酸酐单体摩尔比为1:5-1:20，聚甲基乙烯基醚马来酸酐的质量范围为0.78g-3.12g，溶剂在反应结束后通过旋转蒸发仪蒸干，溶剂的体积以常规能助于试剂溶剂为宜，不宜太多或太少。
[0010](3)微球的形成:在加热、搅拌条件下，将步骤(2)得到的接枝有β -⑶的酸酐链溶于二次水中，加入步骤(1)得到的改性葡聚糖作为交联剂混合均匀，以此为水相溶液，备用；
[0011]每IOml水中溶有2.69g接枝有β -⑶的酸酐链，以及0.18g_0.72g改性葡聚糖；
[0012]将水相溶液逐滴滴入到油相二甲基硅油中(水相与油相的体积比为l:5)，800rpm搅拌条件下，加热到60-120°C，反应16-48h，在两相溶液中，水相的小液滴内葡聚糖和酸发生酯化反应，而机械搅拌促使悬浮于油相中，随着水相的挥发，形成0/W相，逐步形成酸和葡聚糖酯化反应后的微球。反应结束后，静置，形成的微球沉淀到容器底部，弃去上清液后，用正己烷清洗微球表面的二甲基硅油，将去除剩余油相的微球真空干燥，除掉表面的正己烷，得到凝胶微球，粒径为30±5 μ m，尺寸均一性好。
[0013]将凝胶微球置于离心管中，加入显影剂碘溶液或者碘油，震荡24h，通过micro-CT观察发现微球有明显的灰度值(该灰度值可以满足临床上CT观察)。
[0014]该发明首先通 过化学反应将β_⑶接枝在PVME-alt-MA侧链上，然后通过反向悬浮聚合法，利用改性的葡聚糖作为交联剂，将接枝β-CD的酸酐链交联成球。由于在两相溶液中，水相的小液滴内发生酯化反应，而机械搅拌促使他们悬浮于油相中，随着水相的挥发，形成0/W相，逐步形成酸酐链和改性葡聚糖酯化反应后的微球。通过控制水相的浓度来控制所得微球的粒径大小和微球的力学性能。该方法得到的微球粒径在微米级能够满足栓塞的基本要求，微球的力学性能能够经受血流的冲击。表面附带的β-CD能够携带碘分子实现CT显影，方便临床的操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是PVME-alt-MA接枝了 β -⑶的红外光谱图。说明:横坐标为波数，纵坐标为吸收度，从图中看出在波数1730处有酯键的收缩振动峰，而在1020出有β -CD的特征峰，说明将β-CD接枝到了聚甲基乙烯基醚马来酸酐上。
[0016]图2是所得凝胶微球运载碘油实现造影功能的原理图中，中间圆球为聚合后的葡聚糖微球，表面裸露出来的β-CD，碘分子装载在β-CD的空腔中。
[0017]图3是实施例1获得的葡聚糖凝胶微球的扫描电镜图；所得葡聚糖凝胶粒径为30 ± 5 μ m。
[0018]图4是实施例1获得的葡聚糖凝胶微球的扫描电镜图(不同放大倍数)；可见所得葡聚糖凝胶微球尺寸均一性好。
[0019]图5是实施例1获得的葡聚糖凝胶微球溶胀后的光学显微镜图；说明:直径由原来的30 μ m溶胀到100 μ m，根据球体体积公式可算得体积变为原来的60多倍，说明了微球的溶胀性能很好，能够满足不同粗细的动脉血管要求。
[0020]图6是实施例1获得的葡聚糖凝胶微球micro-CT对比图；左边未浸泡过碘油，右边浸泡过碘油，由以上图可见，本发明制备得到葡聚糖凝胶微球可以运载碘油，实现造影功倉泛。
[0021]图7是用万能压缩仪测量的实施例1获得的葡聚糖凝胶微球的弹性模量，根据计算可得弹性模量为19165Pa。(直线为曲线的切线，其斜率即为弹性模量，曲线表示压缩一定位移所需要的压力)。
[0022]图8和图9是用实施例1获得的微球接种细胞的活死细胞染色图，发现细胞活的占大部分，说明所得微球的生物相容性比较好。
【具体实施方式】
[0023]以下实例所采用的原料来源说明:葡聚糖购自国药集团化学试剂有限公司；聚甲基乙烯基醚共聚马来酸(PVME-co-MA)购自阿拉丁 ； 二甲基硅油，正己烷，无水乙醇，DMSO,DMAP, 丁二酸酐均购自国药集团。
[0024]以下实施例在滴加水相进入油相时，采用“滴”为单位，此处，一滴约为0.3ml。
[0025]改性葡聚糖 的制备:N2氛围下，4.0Og葡聚糖(40K)和0.5g催化剂DMAP溶于20mlDMS0中，加入0.5g 丁二酸酐混合搅拌，室温反应48h，得到澄清溶液加入无水乙醇反复洗涤多次后，室温真空干燥，得到改性葡聚糖。
[0026]实施例1
[0027]一种具有CT造影功能的葡聚糖栓塞微球制备方法，包括以下步骤:
[0028](I)聚甲基乙烯基醚马来酸酐接枝3-^:将1.148@-^和0.788聚甲基乙烯基醚马来酸酐(PVME-alt-MA)混合均匀溶于20ml 二甲基甲酰胺(DMF)中，80°C磁力搅拌加热8h，将所得溶液通过旋转蒸发仪蒸干，得到接枝有β-CD的酸酐链。
[0029](2)水相溶液的制备:称取0.18g改性葡聚糖溶于5ml去离子水中备用；称取2.69g步骤(1)获得的酸酐溶于5ml去离子水中，将之与改性葡聚糖溶液混合，得到总体积IOml的水相溶液(混合物浓度为0.29g/ml)。
[0030](3)微球的形成:称量50ml 二甲基硅油倒入100ml高型烧杯中，加热到80°C，在800rpm的搅拌速度下，用滴管将水相溶液缓慢滴入二甲基硅油中，搅拌24h，静置12h，弃掉上清液，用正己烷清洗除去微球表面的油相，真空干燥，得到葡聚糖凝胶微球。
[0031]CT显影:取0.01g步骤3)所得的微球和碘油进行混合，震荡24h，然后离心，用正己烷多次清洗，在用生理盐水进行浸泡，然后进行micro-CT造影测试，具有明显的灰度值(灰度值为170左右)。
[0032]实施例2-11所采用的反应原料的用料以及工艺参数如
[0033]表1所示:
[0034]表1
[0035]
【权利要求】
1.一种具有CT造影功能的葡聚糖栓塞微球的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)聚甲基乙烯基醚马来酸酐接枝β-⑶:将β-⑶和聚甲基乙烯基醚马来酸酐溶于二甲基甲酰胺中，磁力搅拌混合均匀下，加热至6(T12(TC持续8-12h，将所得溶液通过旋转蒸发仪蒸干，得到接枝有β -CD的酸酐链； (2)微球的形成: 水相的制备:在加热、搅拌条件下，取步骤(1)得到的接枝有β-CD的酸酐链溶于于二次水中，加入改性葡聚糖，混合均匀，作为水相备用； 油相的制备:将水相溶液逐滴滴入到油相二甲基硅油中，水相与油相的体积比为1:5，磁力搅拌条件下，加热到60-120°C，反应16-48h，反应结束后，静置，形成的微球沉淀到容器底部，弃去上清液后，用正己烷清洗微球表面的二甲基硅油，将去除剩余油相的微球真空干燥，除掉表面的正己烷，得到凝胶微球。
2.根据具有CT造影功能的葡聚糖栓塞微球制备方法，其特征在于步骤(1)中β-⑶和聚甲基乙烯基醚马来酸酐单体摩尔比为1:5-1:20，聚甲基乙烯基醚马来酸酐的质量范围为0.78g-3.12g0
3.根据具有CT造影功能的葡聚糖栓塞微球制备方法，其特征在于步骤(2)中每IOml水中溶有2.69g接枝有β -CD的酸酐链，以及0.18g-0.72g改性葡聚糖。
【文档编号】C08B37/02GK103705987SQ201410000490
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2014年1月2日 优先权日:2014年1月2日
【发明者】张天柱, 朱长皓, 顾宁 申请人:东南大学