本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥領(lǐng)域。更具體地，涉及一種具有微波熱療增敏功能的化療栓塞微球及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

原發(fā)性肝癌是當(dāng)今臨床中的一大難題，常規(guī)的治療方法有化療、放療、經(jīng)肝動脈栓塞、經(jīng)肝動脈化療栓塞、熱消融等。這些治療手段可以使患者的生存條件得到一定改善。栓塞術(shù)通常需要多次給藥，這會造成器官衰竭等一系列問題，而且對于無包膜、血供少的腫瘤結(jié)節(jié)及周圍的衛(wèi)星病灶、轉(zhuǎn)移性病灶效果較差。通常，研究者應(yīng)用化療栓塞劑來提高治療效果，例如，包了DOX的Fe₃O₄納米殼包入PVA后，隨著PVA的分解藥物能夠緩慢持續(xù)釋放(Angew,Chem.In vivo chemoembolization and magnetic resonance imaging of liver tumors by using iron oxide nanoshell/doxorubicin/poly(vinyl alcohol)hybrid composites.2014,126,4912–4915)；PLGA微球用于抗血管生成劑的局部給藥(Biomaterials.Poly(lactide-co-glycolide)microspheres for MRI-monitored delivery of sorafenib in a rabbit VX2model.2015,61,299-306)。但實際應(yīng)用中無法達到令人滿意的結(jié)果限制了其成為一個被普遍認可的方案。

對于熱消融技術(shù)來說，相比于射頻消融，微波消融能在短時間內(nèi)實現(xiàn)更大的消融面積，這已經(jīng)成為微波消融公認的一個優(yōu)勢。但是，對于直徑＞5cm的大腫瘤來說，由于微波在傳播過程中的介電損耗，腫瘤邊緣區(qū)域往往會殘留從而導(dǎo)致整個治療的失敗。目前，臨床結(jié)果已經(jīng)證明，微波消融和化療栓塞結(jié)合可以通過降低血流造成的熱量損失有效地提高腫瘤治療效果(Hepatol Int.Microwave ablation of hepatocellular carcinoma with portal vein tumor thrombosis after transarterial chemoembolization:a prospective study.2016 10,175–184)。

因此，一種具有微波增敏功能的新型化療栓塞劑將成為這種治療方案的完美橋梁。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的在于提供一種具有微波熱療增敏功能的化療栓塞微球在制備治療腫瘤的藥物或制劑中的應(yīng)用，所述微球具有良好的生物相容性，無毒副作用，可以直接用于動物體內(nèi)。

本發(fā)明的另一個目的在于提供一種上述化療栓塞微球的制備方法，使得制備的微球形貌良好，粒徑分布窄，粒徑可控，具有優(yōu)越的微波增敏特性。

為達到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種具有微波增敏功能的化療栓塞多孔微球在制備治療腫瘤的藥物或制劑中的應(yīng)用；所述微球直徑為20-700μm，比表面大于10m²/g；所述微球的吸附物為無機鹽和化療藥物，所述微球的骨架為聚乳酸羥基乙酸。

優(yōu)選的，所述微球直徑為20-70μm，比表面積大于30m²/g。

進一步，所述無機鹽選自氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化亞鐵和氯化鐵中的一種或幾種；所述化療藥物選自阿霉素、紫杉醇、吉西他濱和順鉑中的一種或幾種。

進一步，所述聚乳酸羥基乙酸分子量為1-15萬，乳酸含量為10-90％；優(yōu)選的，所述聚乳酸羥基乙酸分子量為8萬，乳酸含量為50％。

一種用于制備上述具有微波增敏功能的化療栓塞多孔微球的方法，包括如下步驟：

1)將致孔劑溶解于去離子水形成內(nèi)水相；再將聚乳酸羥基乙酸溶于二氯甲烷形成油相；將內(nèi)水相加入油相，超聲乳化，得乳化液A；

2)將聚乙二醇溶解在去離子水中，得到外水相B；

3)將步驟1)得到的乳化液A加入到外水相B中，機械攪拌，得到所述多孔微球；

4)將無機鹽和化療藥物溶于去離子水中形成溶液C；將多孔微球浸泡在溶液C中1h，即得。

進一步，步驟1)所述致孔劑的濃度為10-60mg/mL的碳酸氫銨；優(yōu)選的，所述致孔劑為濃度為20mg/mL的碳酸氫銨。

所述聚乳酸羥基乙酸的分子量為1-15萬；所述聚乳酸羥基乙酸中乳酸含量為10％-90％，所述油相中聚乳酸羥基乙酸的濃度為30-60mg/mL。優(yōu)選的，所述聚乳酸羥基乙酸分子量為8萬，乳酸含量為50％，所述油相中聚乳酸羥基乙酸濃度為50mg/mL。

進一步，步驟2)所述外水相B聚乙二醇溶液濃度為1-40mg/mL；優(yōu)選的，所述聚乙二醇溶液濃度為10mg/mL。

進一步，步驟3)所述攪拌的轉(zhuǎn)速600-1400r/min，攪拌時間為3-5h；優(yōu)選的，所述攪拌的轉(zhuǎn)速為1200r/min，攪拌時間為4h。

進一步，步驟4)所述無機鹽選自氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化亞鐵和氯化鐵中的一種或幾種，無機鹽濃度為10-100mg/mL；優(yōu)選的，無機鹽濃度為40mg/mL；所述化療藥物為自阿霉素、紫杉醇、吉西他濱和順鉑中的一種或幾種，藥物濃度為0.5-2mg/mL；優(yōu)選的，藥物濃度為1mg/mL。

在本發(fā)明中由于無機鹽離子在微波輻射下會發(fā)生離子極化作用，微波方向的頻繁變化會導(dǎo)致離子極化方向頻繁隨之改變，離子間互相碰撞、摩擦生熱，將微波能量直接轉(zhuǎn)化為熱能，進而以溫度升高的形式表現(xiàn)出來。聚乳酸羥基乙酸是一種生物相容性好、可降解的高分子材料，降解產(chǎn)生的乳酸和羥基乙酸均為人體代謝的副產(chǎn)物。所以，當(dāng)它被應(yīng)用于制藥、醫(yī)用工程材料中時，不會有毒副作用。通過簡單的物理吸附使其具有化療和微波增敏性能，在治療腫瘤時，增強了微波在腫瘤位點的熱轉(zhuǎn)換效率，能有效提高腫瘤的治療效果。

本發(fā)明的有益效果如下：

1、本發(fā)明中首次將聚乳酸羥基乙酸多孔微球應(yīng)用于腫瘤化療栓塞和微波熱療技術(shù)領(lǐng)域，相比于其他化療栓塞劑，本發(fā)明中的化療栓塞微球具有微波增敏特性，在化療栓塞輔助下有效地對腫瘤進行微波消融，取得了良好的治療效果，大大提高了治療效率，具有很好的臨床應(yīng)用價值。

2、本發(fā)明所述的可用于腫瘤微波熱療技術(shù)的聚乳酸羥基乙酸化療栓塞微球的制備方法簡單，不需要特殊設(shè)備，反應(yīng)原料易得，該方法制備的聚乳酸羥基乙酸微球尺寸均一，比表面積大，可以有效地吸附氯化鈉等無機鹽和阿霉素等化療藥物。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

圖1示出可用于微波腫瘤治療的化療栓塞多孔微球的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1為聚乳酸羥基乙酸骨架，2為無機陰離子，3為無機陽離子，4為化療藥物；

圖2示出本發(fā)明實施例1所得到的可用于微波腫瘤治療的化療栓塞多孔微球的光學(xué)顯微鏡照片；

圖3示出本發(fā)明實施例1所得到的可用于微波腫瘤治療的化療栓塞多孔微球的粒徑分布圖片；

圖4示出本發(fā)明實施例1所得到的可用于微波腫瘤治療的化療栓塞多孔微球掃描電子顯微鏡照片；

圖5示出本發(fā)明實施例1所得到的可用于微波腫瘤治療的化療栓塞多孔微球斷面的掃描電子顯微鏡照片；

圖6示出本發(fā)明實施例1所得到的可用于微波腫瘤治療的化療栓塞多孔微球的微波升溫圖；

圖7示出荷VX-2肝臟腫瘤兔子栓塞前DSA圖；

圖8示出荷VX-2肝臟腫瘤兔子栓塞后DSA圖；

圖9示出實驗第1天時對照組荷VX-2肝臟腫瘤兔子的DWI圖；

圖10示出實驗第6天時對照組荷VX-2肝臟腫瘤兔子的DWI圖；

圖11示出實驗第1天時單獨微波組荷VX-2肝臟腫瘤兔子的DWI圖；

圖12示出實驗第6天時單獨微波組荷VX-2肝臟腫瘤兔子的DWI圖；

圖13示出實驗第1天時治療組荷VX-2肝臟腫瘤兔子的DWI圖；

圖14示出實驗第6天時治療組荷VX-2肝臟腫瘤兔子的DWI圖。

具體實施方式

為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實施例和附圖對本發(fā)明做進一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護范圍。

實施例1具有微波增敏功能的化療栓塞多孔微球的制備

將10mg碳酸氫銨溶解于0.5mL去離子水形成內(nèi)水相；再將200mg聚乳酸羥基乙酸(分子量：8萬，乳酸：羥基乙酸＝50:50)溶于4mL二氯甲烷形成油相；將內(nèi)水相加入油相，超聲乳化，得乳化液A；將500mg聚乙二醇溶解在50ml去離子水中，得到外水相B；將得到的乳化液A加入到外水相B中，1200r/min機械攪拌4h，得到所述多孔微膠囊；將氯化鈉(20mg/mL)和阿霉素(1mg/mL)溶于去離子水中形成溶液C；將多孔微球浸泡在溶液C中1h，得到粒徑為20-70μm的具有微波增敏功能的化療栓塞多孔微球。

實施例2具有微波增敏功能的化療栓塞多孔微球的制備

將10mg碳酸氫銨溶解于0.5mL去離子水形成內(nèi)水相；再將200mg聚乳酸羥基乙酸(分子量：5萬，乳酸：羥基乙酸＝10:90)溶于4mL二氯甲烷形成油相；將內(nèi)水相加入油相，超聲乳化，得乳化液A；將500mg聚乙二醇溶解在50ml去離子水中，得到外水相B；將得到的乳化液A加入到外水相B中，1400r/min機械攪拌3h，得到所述多孔微膠囊；將氯化鈉(10mg/mL)和阿霉素(1mg/mL)溶于去離子水中形成溶液C；將多孔微球浸泡在溶液C中1h，得到粒徑為20-70μm的具有微波增敏功能的化療栓塞多孔微球。

實施例3具有微波增敏功能的化療栓塞多孔微球的制備

將10mg碳酸氫銨溶解于0.5mL去離子水形成內(nèi)水相；再將200mg聚乳酸羥基乙酸(分子量：15萬，乳酸：羥基乙酸＝75:25)溶于4mL二氯甲烷形成油相；將內(nèi)水相加入油相，超聲乳化，得乳化液A；將1000mg聚乙二醇溶解在50ml去離子水中，得到外水相B；將得到的乳化液A加入到外水相B中，600r/min機械攪拌5h，得到所述多孔微膠囊；將氯化鈉(30mg/mL)和阿霉素(1mg/mL)溶于去離子水中形成溶液C；將多孔微球浸泡在溶液C中1h，得到粒徑為600-700μm的具有微波增敏功能的化療栓塞多孔微球。

實施例4具有微波增敏功能的化療栓塞多孔微球的制備

將10mg碳酸氫銨溶解于0.5mL去離子水形成內(nèi)水相；再將150mg聚乳酸羥基乙酸(分子量：10萬，乳酸：羥基乙酸＝60:40)溶于4mL二氯甲烷形成油相；將內(nèi)水相加入油相，超聲乳化，得乳化液A；將2000mg聚乙二醇溶解在50ml去離子水中，得到外水相B；將得到的乳化液A加入到外水相B中，900r/min機械攪拌4h，得到所述多孔微膠囊；將氯化鈉(30mg/mL)和阿霉素(1mg/mL)溶于去離子水中形成溶液C；將多孔微球浸泡在溶液C中1h，得到粒徑為200-300μm的具有微波增敏功能的化療栓塞多孔微球。

實施例5具有微波增敏功能的化療栓塞多孔微球的制備

將30mg碳酸氫銨溶解于0.5mL去離子水形成內(nèi)水相；再將120mg聚乳酸羥基乙酸(分子量：8萬，乳酸：羥基乙酸＝90:10)溶于4mL二氯甲烷形成油相；將內(nèi)水相加入油相，超聲乳化，得乳化液A；將1500mg聚乙二醇溶解在50ml去離子水中，得到外水相B；將得到的乳化液A加入到外水相B中，1200r/min機械攪拌4h，得到所述多孔微膠囊；將氯化鈉(100mg/mL)和阿霉素(2mg/mL)溶于去離子水中形成溶液C；將多孔微球浸泡在溶液C中1h，得到比表面積大于50m²/g的具有微波增敏功能的化療栓塞多孔微球。

實施例6具有微波增敏功能的化療栓塞多孔微球的制備

將20mg碳酸氫銨溶解于1mL去離子水形成內(nèi)水相；再將150mg聚乳酸羥基乙酸(分子量：1萬，乳酸：羥基乙酸＝50:50)溶于4mL二氯甲烷形成油相；將內(nèi)水相加入油相，超聲乳化，得乳化液A；將2000mg聚乙二醇溶解在50ml去離子水中，得到外水相B；將得到的乳化液A加入到外水相B中，1200r/min機械攪拌4h，得到所述多孔微膠囊；將氯化鈉(50mg/mL)和阿霉素(1mg/mL)溶于去離子水中形成溶液C；將多孔微球浸泡在溶液C中1h，得到比表面積大于30m²/g的具有微波增敏功能的化療栓塞多孔微球。

實施例7具有微波增敏功能的化療栓塞多孔微球的制備

將5mg碳酸氫銨溶解于0.5mL去離子水形成內(nèi)水相；再將240mg聚乳酸羥基乙酸(分子量：2萬，乳酸：羥基乙酸＝40:60)溶于4mL二氯甲烷形成油相；將內(nèi)水相加入油相，超聲乳化，得乳化液A；將500mg聚乙二醇溶解在50ml去離子水中，得到外水相B；將得到的乳化液A加入到外水相B中，1200r/min機械攪拌4h，得到所述多孔微膠囊；將氯化鈉(30mg/mL)、阿霉素(0.5mg/mL)溶于去離子水中形成溶液C；將多孔微球浸泡在溶液C中1h，得到比表面積大于10m²/g的具有微波增敏功能的化療栓塞多孔微球。

實施例8-14具有微波增敏功能的化療栓塞多孔微球的制備

同實施例1-7，其不同之處僅在于，吸附的氯化鈉溶液用氯化鉀、氯化鈣、氯化亞鐵和氯化鐵中的一種或幾種代替。

實施例15-21具有微波增敏功能的化療栓塞多孔微球的制備

同實施例1-7，其不同之處僅在于，吸附的阿霉素溶液用紫杉醇、吉西他濱和順鉑中的一種或幾種代替。

實驗例1具有微波增敏功能的化療栓塞多孔微球的質(zhì)量測定

對實施例所得具有微波增敏功能的化療栓塞多孔微球(如圖1所示)，通過以下方法進行質(zhì)量測定(以實施例1為例)。

1、粒徑及分布測定

將所制備的微球分散在去離子水中，均勻的涂抹在載玻片上，用OM UB100i光學(xué)顯微鏡觀察其粒徑，采用Nano Measurer 1.2軟件對微球的粒徑分布進行統(tǒng)計。

所制備的微球為圓整的球體。見圖2.

微球粒徑集中在20-70μm之間，平均粒徑為38.6μm。見圖3。

2、微球形貌測定

將所制備的干燥微球分散到樣品臺上，用S-4300掃描電鏡觀察微球的形貌。

所制備微球為表面多孔的微球。見圖4。

所述微球內(nèi)部同樣為多孔結(jié)構(gòu)，大的比表面積有利于化療藥物和無機鹽的吸附。見圖5。

3、微波升溫效果測定。

將35mg微球分散在1mL的生理鹽水中，用1.8Wcm-2的微波儀器照射5min，用光纖溫度傳感器測量其微波升溫效果。單獨的生理鹽水作為對照組。

與對照組相比，微波輻照后，微球的微波升溫效果明顯更好，比生理鹽水高9.8℃，見圖6。

4、微球的栓塞效果

在新西蘭大白兔體內(nèi)建立VX-2肝臟腫瘤模型，將微波增敏的化療栓塞微球分散于生理鹽水中，在DSA輔助下經(jīng)肝動脈超選擇給藥栓塞。

栓塞前，腫瘤部位血管十分明顯。見圖7。

栓塞后，腫瘤部位及周圍毛細血管消失，證明腫瘤部位的血供被阻斷，微球具有良好的栓塞效果。見圖8。

5、微波增敏功能的化療栓塞微球的治療效果

在新西蘭大白兔體內(nèi)建立VX-2肝臟腫瘤模型，將微波增敏的化療栓塞微球分散于生理鹽水中，在DSA輔助下經(jīng)肝動脈超選擇給藥栓塞后，微波消融肝臟腫瘤；未經(jīng)任何處理的荷瘤兔子以及單獨微波消融的荷瘤兔子作為對照。

對照組采用未經(jīng)任何處理的荷VX-2肝臟腫瘤的新西蘭白兔；微波組不進行栓塞手術(shù)，只對腫瘤微波消融；實驗組中，將微波增敏的化療栓塞微球分散于生理鹽水中，在DSA輔助下經(jīng)肝動脈超選擇給藥栓塞后，進行微波消融。DWI用于監(jiān)測腫瘤壞死程度及面積。

DWI通過測量施加擴散敏感梯度場前后組織發(fā)生的信號強度變化，來檢測組織中水分子擴散狀態(tài)(自由度及方向)，后者可間接反映組織微觀結(jié)構(gòu)特點及其變化。正常腫瘤組織中水多以結(jié)合水的形式存在，在DWI圖像中呈亮色；壞死腫瘤組織中水多以結(jié)合水形式存在，在DWI圖像中呈亮色。

對照組中，第1天時腫瘤較小。見圖9。

對照組中，第6天時，腫瘤長大，DWI信號強度高。見圖10。

單獨微波組中，第1天時未出現(xiàn)明顯的腫瘤壞死現(xiàn)象。見圖11。

單獨微波組中，第6天時出現(xiàn)部分的腫瘤壞死現(xiàn)象，DWI信號減弱，腫瘤也有較大增長。見圖12。

實驗組中，第1天時出現(xiàn)明顯的腫瘤壞死現(xiàn)象，DWI信號減弱。見圖13。

實驗組中，第6天時腫瘤壞死面積明顯增大，DWI信號減弱，腫瘤生長緩慢。見圖14。

通過與對照實驗的對比，具有微波增敏功能的化療栓塞多孔微球的存在明顯提高了微波消融的治療效果，具有很好的臨床應(yīng)用價值。

顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。