专利名称：放射性支架及其放射性聚氨酯涂层材料、以及它们的制备方法
技术领域：
本发明涉及放射性支架的制备，特别涉及一种放射性聚氨酯涂层材料及制得的放射性支架，以及它们的制备方法。
背景技术：
放射性支架由于不仅具有机械支撑作用，而且还能通过放射线对细胞的杀伤起到治疗和预防再狭窄作用，现已广泛用于各种原因引起的生物体局部组织，特别是管腔的狭窄，如消化道、泌尿生殖道、呼吸道、血管等各种管腔由肿瘤、疤痕和其他物体引起的阻塞和狭窄；或由于炎症、肿瘤、血栓、粥样斑块等因素引起的血管阻塞和狭窄。其中最常用的是治疗食道、胆道、气管、输尿管肿瘤和冠状动脉阻塞或狭窄性疾病。
而关于放射性支架及其制备可参见US6152869A、WO01/72371A1、US6159142A、US6129658A及本申请人的CN 1389276A。但是目前放射性支架还存在以下一些问题(1)支架表面膜材料(特别是支架放射性涂层)的强度还不是很高，晚期肿瘤，如食管癌患者瘤体快速生长容易穿透支架膜或涂层进入支架内部引起食管等管腔的再狭窄；(2)支架上放射性物质的泄漏率还有待进一步降低，以增加植入体内的支架的放射性活度(即放射药物的剂量)，并更环保和安全。
发明内容
本发明的目的是能解决上述问题或其之一，提供一种强度较高和/或其中放射性物质泄漏率较低的放射性聚氨酯涂层材料。
本发明的目的通过下列技术方案来实现一种放射性聚氨酯涂层材料，其载带有放射性核素，其特征在于还掺加有占聚氨酯质量0.1～1％的碳纳米管。
本发明所说碳纳米管作为一种新型纳米材料，自从发现以来一直深受广大学者的关注，这主要是因为碳纳米管具有独特的结构特征，故而表现出优异的性质，比如碳纳米管具有优异的力学性能，研究表明，将适量(0.01～5wt％)的碳纳米管掺加到聚氨酯材料中，能提高材料的抗拉强度。此外，现有的研究表明，碳纳米管还具有良好的生物相容性，将碳纳米管应用于支架表面膜材料中不会降低材料的生物相容性。令人惊奇的是，本发明人通过实验发现，碳纳米管能降低支架的放射性泄漏，考虑可能因为其具有非常大的比表面积，吸附能力强，故而将其掺加到放射性支架膜材料中，其表面能吸附放射性物质。然而当碳纳米管的加入量太低，如低于0.1％时，不能明显的降低放射性性物质的泄漏率，达不到本发明的目的，反之，当碳纳米管的掺加量太大，超过1％时，聚氨酯的塑性降低明显，给支架的使用造成困难，同时降低放射性物质泄漏的作用也不明显。更优选的，本发明碳纳米管的掺加量为聚氨酯质量的0.2～0.6％。
而术语放射性核素可为现有各种释放β或γ射线射线的放射线核素，如32P、131I、188/186Re、90Y、125I等。
本发明的另一目的是提供上述放射性聚氨酯涂层材料的制备方法。
以载带有32P为例，本发明的制备方法包括在磷[32P]酸钠溶液中，加入非放射性的Na2HPO4溶液及碳纳米管溶液，调节pH值至碱性条件，然后用金属盐溶液使放射性物质沉淀，最后将这些放射性沉淀加入到质量百分比为5-8％的聚氨酯溶液中，搅拌均匀即得载带有放射性核素的聚氨酯涂层。
其中，聚氨酯溶液可按常规将聚氨酯材料溶解于溶剂四氢呋喃或N，N-二甲基甲酰胺中制得。
较佳地，该沉淀在与聚氨酯溶液混合前用四氢呋喃离心洗涤3-5次以洗去残留在溶液中的放射性物质及沉淀过程上加入的多余的其它盐溶液。
加入非放射性的Na2HPO4溶液的目的是同位素交换(放射性物质主要以Na2H32PO4为主)，下一步中好用金属盐溶液将放射性物质完全沉淀成沉淀物，其与磷[32P]酸钠口服液的摩尔比为2～5∶1；而金属盐溶液是指其中金属离子可与HPO43-形成沉淀的盐溶液，如Cr3+、Ca2+、Cu2+、Co2+等金属离子形成的盐溶液，这些溶液的用量为能使放射性物质完全沉淀即可，本发明优选与Na2HPO4溶液的摩尔比为1～3∶1。另外，根据常规，为将放射性物质完全沉淀成沉淀物，通常先调节pH值至碱性条件，一般在8～14之间。
本发明的目的之一是提供一种包覆有上述放射性聚氨酯涂层材料的放射性支架，如食管支架、胆道支架、血管支架等。
本发明的又一目的是提供上述放射性支架的制备方法。
该制备方法包括用浸渍或涂敷的方式将上述放射性聚氨酯涂层材料包覆于支架上，然后进行固化。
更佳地，在包覆有放射性聚氨酯涂层的支架外再包覆保护层，以避免放射性物质的损失。
其中，上述包覆保护层、固化等步骤均可参照现有技术，如上述文献(CN1389276A等)。而本发明的包覆保护层方法，优选采用在放射性涂层半干时，用质量浓度为1-3％的聚氨酯溶液涂覆；而固化，本发明则优选将涂好涂层的支架放在电炉上方烘烤，温度保持在160-180℃。
本发明放射性聚氨酯涂层(膜)材料中掺加有碳纳米管，能提高涂层材料及由其制成的放射性支架的强度，并降低了其中放射性物质的泄漏率；而且本发明放射性支架制作简单、操作方便、易于防护、成本低、放射性核素在支架表面活度易于控制，结合牢固、分布均匀。从而使本发明放射性支架的机械支撑作用更强，通过放射线对细胞杀伤而治疗肿瘤和防止再狭窄的效果更佳，安全性更高。
图1为由掺加不同量碳纳米管的放射性涂层材料制备的支架浸泡在生理盐水中放射性泄漏率随时间的变化曲线。
具体实施例方式
下面用实施例来具体说明本发明，但本发明并不受其限制。
实施例1放射性涂层材料的制备将聚氨酯用四氢呋喃溶解，配成8％(w/w)的溶液。取医用32P-磷酸钠口服液，加入3倍(摩尔比)的非放射性Na2HPO4溶液及碳纳米管溶液，碳纳米管的掺加量为聚氨酯质量的0.4％，调节pH为9，然后用CrCl3溶液将其沉淀，CrCl3溶液的摩尔数为Na2HPO4溶液的2倍。用四氢呋喃离心洗涤4次，最后将这些放射性沉淀加入到上述配好的聚氨酯溶液中，搅拌均匀即得放射性涂层材料。
实施例2放射性涂层材料的制备将聚氨酯用四氢呋喃溶解，配成6％(w/w)的溶液。取医用32P-磷酸钠口服液，加入3倍(摩尔比)的非放射性Na2HPO4溶液及碳纳米管溶液，碳纳米管的掺加量为聚氨酯质量的0.2％，调节pH为8，然后用CrCl3溶液将其沉淀，CrCl3溶液的摩尔数为Na2HPO4溶液的2倍。用四氢呋喃离心洗涤3次，最后将这些放射性沉淀加入到上述配好的聚氨酯溶液中，搅拌均匀即得放射性涂层材料。
实施例3放射性涂层材料的制备将聚氨酯用N，N-二甲基甲酰胺溶解，配成5％(w/w)的溶液。取医用32P-磷酸钠口服液，加入2倍(摩尔比)的非放射性Na2HPO4溶液及碳纳米管溶液，碳纳米管的掺加量为聚氨酯质量的0.6％，调节pH为12，然后用CaCl2溶液将其沉淀，CaCl2溶液的摩尔数为Na2HPO4溶液的3倍。用四氢呋喃离心洗涤5次，最后将这些放射性沉淀加入到上述配好的聚氨酯溶液中，搅拌均匀即得放射性涂层材料。
实施例4放射性涂层材料的制备Na2HPO4溶液与医用32P-磷酸钠口服液的摩尔比为5∶1，碳纳米管的掺加量为聚氨酯质量的0.8％，余同实施例1。
实施例5放射性涂层材料的制备使用Co(NO3)2、或CuSO4溶液取代CrCl3溶液，余同实施例1。
实施例6放射性食管支架的制备a、浸涂放射性涂层将支架套在电动搅拌器的转杆上，然后把它浸到装有实施例1放射性涂层材料溶液的小烧杯中，使支架完全浸没在溶液中，稍停片刻，将转杆连同套在上面的支架一起取出，转杆固定在电动搅拌器上，开动搅拌器，用玻璃棒沿支架长度方向轻贴在支架上将多余的膜溶液刮去。
b.浸涂保护层当放射性涂层半干时，在其外面用质量浓度为1％的聚氨酯涂层涂覆上一层，以避免放射性的损失。
c.固化将涂好涂层的支架放在电炉上方烘烤，温度保持在180℃。
实施例7放射性食管支架的制备a、浸涂放射性涂层将支架套在电动搅拌器的转杆上，然后把它浸到装有实施例2放射性涂层材料溶液的小烧杯中余同实施例6步骤a。
b.浸涂保护层当放射性涂层半干时，在其外面用质量浓度为2％的聚氨酯涂层涂覆。
c.固化将涂好涂层的支架放在电炉上方烘烤，温度保持在170℃。
实施例8放射性血管支架的制备将血管支架用实施例3放射性涂层材料浸涂，并用质量浓度为3％的聚氨酯涂层涂覆保护层，固化温度为160℃，余同实施例6。
实施例9放射性食管支架的制备用实施例4放射性涂层材料浸涂，余同实施例6。
上述实施例中所用的聚氨酯为天津聚氨酯厂产品，碳纳米管为深圳纳米港有限公司生产，32P-磷酸钠口服液为北京原子高科核技术应用有限公司生产，支架为常州智业医疗仪器研究所产品，其他试剂均为常规市售产品。
试验实施例1不同碳纳米管掺加量对聚氨酯膜材料力学性质的影响用国家标准方法(电子材料试验机上测试)测定复合膜拉伸强度和断裂延长率，结果见下表所示。
可见，在聚氨酯材料中掺加一定量的碳纳米管可明显增加该复合膜的强度。
试验实施例2放射性泄漏率测定取实施例6、7和9的本发明放射性支架和对照支架(放射性涂层材料仅用聚氨酯PU，不掺入碳纳米管CNTs)浸泡在生理盐水中测定放射性泄漏率，结果如图1所示。可见，加入0.2-0.8％的碳纳米管能明显降低支架的放射性泄漏率。
权利要求
1.一种放射性聚氨酯涂层材料，其载带有放射性核素，其特征在于其中还掺加有占聚氨酯质量0.1～1％的碳纳米管。
2.如权利要求1所述的放射性聚氨酯涂层材料，其特征在于该纳米碳管含量为0.2～0.6％。
3.如权利要求1或2所述的放射性聚氨酯涂层材料，其特征在于该放射性核素为32P。
4.如权利要求3所述的放射性聚氨酯涂层材料的制备方法，其包括在磷[32P]酸钠溶液，加入非放射性的Na2HPO4溶液及碳纳米管溶液，调节pH值至碱性条件，然后用金属盐溶液使放射性物质沉淀，最后将这些放射性沉淀加入到质量百分比为5-8％的聚氨酯溶液中，搅拌均匀即得载带有放射性核素的聚氨酯涂层。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于该沉淀在与聚氨酯溶液混合前用四氢呋喃离心洗涤3-5次，该聚氨酯溶液为聚氨酯的四氢呋喃溶液。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于该非放射性的Na2HPO4溶液与磷[32P]酸钠溶液的摩尔比为2～5∶1。
7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于该金属盐溶液为CrCl3、CuSO4、CaCl2或Co(NO3)2溶液，这些溶液与Na2HPO4溶液的摩尔比为1～3∶1。
8.一种放射性支架，其包覆有权利要求1或2所述的放射性聚氨酯涂层材料。
9.如权利要求8所述的放射性支架的制备方法，其包括用浸渍或涂敷的方式将权利要求1或2所述的放射性聚氨酯涂层材料包覆于支架上，然后进行固化。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于在包覆有放射性聚氨酯涂层的支架外再用质量浓度为1-3％的聚氨酯溶液涂覆。
全文摘要
本发明公开了一种放射性聚氨酯涂层材料，其载带有放射性核素，其还掺加有占聚氨酯质量0.1－1％的碳纳米管。本发明还公开了其制备方法和利用其制成的放射性支架，以及该放射性支架的制备方法。本发明放射性聚氨酯涂层材料中掺加有碳纳米管，能提高涂层材料及由其制成的放射性支架的强度，并降低了其中放射性物质的泄漏率；从而使本发明放射性食管支架的机械支撑作用更强，通过放射线对癌细胞杀伤而治疗食管癌的作用更佳。
文档编号A61N5/10GK1981880SQ20051011147
公开日2007年6月20日 申请日期2005年12月14日 优先权日2005年12月14日
发明者吴胜伟, 李文新, 董生, 李燕 申请人:中国科学院上海应用物理研究所