一种聚乙烯醇磁性微粒及其制备方法和用途

一种聚乙烯醇磁性微粒及其制备方法和用途
【专利摘要】本发明提供一种聚乙烯醇磁性微粒及其制备方法和用途，该聚乙烯醇磁性微粒通过使聚乙烯醇微粒、磁性金属离子及碱性物质反应制成。本发明的聚乙烯醇磁性微粒在制备过程中能够避免磁性材料与酸性催化剂中的氢离子发生反应，从而提高了聚乙烯醇磁性微粒的磁响应性及分散性。
【专利说明】一种聚乙烯醇磁性微粒及其制备方法和用途
【技术领域】
[0001]本发明属于医药制剂领域，涉及一种聚乙烯醇磁性微粒的制备方法和用途。
【背景技术】
[0002]磁性微球是指含有无机磁性材料的微球。磁性微球不仅具有普通微球的特性，还具有在磁场下快速磁响应的特性，能在外加磁场的作用下被定位和导向。目前，磁性微球已广泛用于环境监测、生物学和医学等诸多领域，在医学领域中磁性微球可用于栓塞、热疗、磁靶向性治疗和细胞分离等方面。
[0003]聚乙烯醇是一种合成的高分子化合物，具有合成方便、生物相容性好、价格便宜及使用方便等优点。以聚乙烯醇为原料合成的聚乙烯醇颗粒栓塞剂已在临床上应用了三十余年，广泛用于各种栓塞治 疗中。聚乙烯醇还用于制备止血纤维、人工皮肤、避孕药膜、代血浆及眼药膜等，也可以作为 药物缓释载体材料制备微球。
[0004]基于聚乙烯醇制备的磁性微球在栓塞、热疗和磁靶向性治疗等方面都具有优势。现有技术中制备聚乙烯醇磁性微球的方法是:先制备磁性材料，再将磁性材料与聚乙烯醇溶液混合均匀后分散到油相中，加入酸(催化剂)和醛(交联剂)，在酸催化下，使聚乙烯醇与醛发生羟醛缩合反应制备出聚乙烯醇磁性微球。这种方法存在以下缺陷:一方面，聚乙烯醇的羟醛缩合反应需要在酸催化下进行，而磁性材料(如Fe3O4)会与酸中的氢离子发生反应而失去磁性，从而使制备的聚乙烯醇磁性微球的磁响应性降低；另一方面，酸与磁性物质的反应容易使微球发生粘连，降低了微球的分散性。

【发明内容】

[0005]针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种聚乙烯醇磁性微粒及其制备方法和用途，该聚乙烯醇磁性微粒在制备过程中能够避免磁性材料与酸性催化剂中的氢离子发生反应，从而提高聚乙烯醇磁性微粒的磁响应性及分散性。
[0006]为实现上述目的，本发明提供一种聚乙烯醇磁性微粒，该聚乙烯醇磁性微粒通过使聚乙烯醇微粒、磁性金属离子及碱性物质反应制成。
[0007]进一步地，所述聚乙烯醇微粒与磁性金属离子的重量比为1:0.005-5 ；
[0008]进一步地,所述聚乙烯醇微粒由反应物原料通过聚合反应制成,所述反应物原料包括:1重量份聚乙烯醇、0-0.09重量份无机盐、0.25-40重量份交联剂及0.01-10重量份催化剂；优选地，所述反应物原料包括:1重量份聚乙烯醇、0.001-0.05重量份无机盐、
3.8-18重量份交联剂及0.5-1.1重量份催化剂。
[0009]进一步地,所述反应物原料进一步包含0.05-0.6重量份药物。
[0010]优选地，所述反应物原料进一步包含表面活性剂及与水不互溶的有机溶剂。
[0011]另外，所述聚乙烯醇微粒也可为市售的聚乙烯醇微粒，如市售的聚乙烯醇微球。
[0012]进一步地，所述聚乙烯醇微粒及聚乙烯醇磁性微粒可为形状规则的微球或形状不规则的颗粒；优选地，所述聚乙烯醇微粒及聚乙烯醇磁性微粒为粒径为0.1-2000μπι的颗粒，优选形状规则的微球。
[0013]进一步地，所述磁性金属离子选自铁、锰、镍、钴、钦、钆、铕、铽、镝、铥或镱等离子中的一种或多种，优选两种；
[0014]优选地，所述碱性物质选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、二异丙醇胺、异丙醇胺、四甲基氢氧化铵或氢氧化三甲基乙铵等中的一种或多种；
[0015]优选地，所述聚乙烯醇的平均分子量为1,000-500，000D，优选1，000-150，000D ；醇解度为50-100%，优选75-100% ；[0016]优选地，所述无机盐选自水溶性钠盐、钾盐或铵盐中的一种或多种；优选氯化钾、氯化钠或氯化铵等中的一种或多种；
[0017]优选地，所述交联剂选自甲醛、乙醛、乙二醛、丁醛、硼酸、硼砂、戊二醛或己二醛等中的一种或多种；
[0018]优选地，所述催化剂选自盐酸、硫酸、磷酸、甲酸或醋酸等中的一种或多种。
[0019]进一步地，所述表面活性剂选自司盘类表面活性剂或由司盘类表面活性剂与吐温类表面活性剂组成的混合物中的一种或两种，优选司盘80 ；
[0020]优选地，所述与水不互溶的有机溶剂选自矿物油、植物油、硅油、烯烃、醇、醛、胺、醚、酮、萜烯烃、卤代烃、杂环化物、含氮化合物或含硫化合物等中的一种或多种；优选液体石蜡、蓖麻油、大豆油、正庚烷或环己烷中的一种或多种；
[0021]优选地，所述药物选自抗肿瘤药物、局麻药物、解热镇痛抗炎药物或抗生素药物等中的一种或多种；
[0022]优选地，所述抗肿瘤药物选自阿霉素、表阿霉素、柔红霉素、丝裂霉素、甲氨喋呤、博来霉素、顺钼、卡钼、伊立替康、紫杉醇、多西紫杉醇、5-氟尿嘧啶、平阳霉素、舒尼替尼(Sunitinib)、索拉非尼(Sorafenib)、吉非替尼(Gefitinib)、伊马替尼(Imatinib)、瓦他拉尼(Vatalanib)或其盐等中的一种或多种；
[0023]优选地，所述局麻药物选自普鲁卡因、氯普鲁卡因、羟普鲁卡因、丁卡因、对乙氧卡因、徒托卡因、二甲卡因、利多卡因、三甲卡因、丙胺卡因、甲哌卡因、布比卡因、罗哌卡因、辛可卡因、达克罗宁、法力卡因、奎尼卡因、非那卡因或其盐等中的一种或多种；
[0024]优选地，所述解热镇痛抗炎药物选自阿司匹林、水杨酸镁、水杨酸钠、水杨酸胆碱镁、二氟尼柳、双水杨酸酯、布洛芬、吲哚美辛、氟比布洛芬、苯氧基布洛芬、萘普生、萘丁美酮、吡罗昔康、保泰松、对乙酰氨基酚、双氯灭痛、芬洛芬、酮基布洛芬、酮咯酸、四氯芬那酸、舒林酸或托美丁等中的一种或多种；
[0025]优选地，所述抗生素药物选自内酰胺类抗生素(例如青霉素、苯唑西林钠、氨苄西林钠、阿莫西林、头孢哌酮、头孢噻肟钠、氨曲南、克拉维酸或舒巴坦)、四环素类抗生素(例如土霉素、四环素或地美环素)、氨基糖苷类抗生素(链霉素、卡那霉素Α、庆大霉素、妥布霉素、西索米星、阿米卡星、地贝卡星、异帕米星、核糖霉素、卡那霉素B、新霉素B或巴龙霉素)、大环内酯类抗生素(例如红霉素、罗红霉素、克拉霉素或阿奇霉素)或其他抗生素(例如氯霉素、环孢素或林可霉素)或其盐等中的一种或多种。
[0026]本发明进一步提供上述聚乙烯醇磁性微粒的制备方法，所述制备方法包括以下步骤:
[0027]步骤a:将聚乙烯醇微粒置于含磁性金属离子的溶液中浸泡，并保护溶液中的磁性金属离子不被氧化；
[0028]步骤b:在60-100°C和400-2000rpm的搅拌速度下，向步骤a的溶液中加入碱性物质调节pH值至8-14,得到聚乙烯醇磁性微粒。
[0029]进一步地，所述聚乙烯醇微粒采用以下方法制备:
[0030]步骤al:称取配方量的聚乙烯醇并配制成0.005-0.4g/ml,优选0.1-0.25g/ml,更优选0.22g/ml的聚乙烯醇溶液，加入无机盐及可选的药物，搅拌均匀；
[0031]步骤a2:在 10-80°C优选 15_75°C 的水浴温度和 200_1600rpm 优选 300_1400rpm，更优选600rpm的搅拌速度下，将步骤al得到的混合液倒入含表面活性剂的与水不互溶的有机溶剂中，再加入交联剂和催化剂，反应l_24h，优选4h，过滤、洗涤后得到聚乙烯醇微粒;或
[0032]所述聚乙烯醇微粒采用以下方法制备:
[0033]步骤a3:称取配方量的聚乙烯醇并配制成0.005-0.4g/ml,优选0.1-0.25g/ml,更优选0.22g/ml的聚乙烯醇溶液，加入无机盐及可选的药物，搅拌均匀；
[0034]步骤a4:在步骤a3得到的溶液中加入交联剂和催化剂，迅速搅拌均匀后倒入含表面活性剂的与水不互溶的有机溶剂中，在10-80°C优选15-75°C的水浴温度下，以200-1600rpm优选300-1400rpm,更优选600rpm的速度搅拌l_24h,优选4h,过滤、洗洚后得到聚乙烯醇微粒。
[0035]进一步地，所述步骤a中，将聚乙烯醇微粒置于含磁性金属离子的溶液中浸泡IOmin以上,优选30_120min,并采用通入保护气体或抽真空的方法保护溶液中的磁性金属离子不被氧化；
[0036]优选地，所述保护气体选自氮气或惰性气体等中的一种或多种；
[0037]优选地，所述步骤b中，在60_100°C和400-2000rpm的搅拌速度下，向步骤a的混合液中加入碱性物质，调节pH值至8-14,反应时间大于5min,优选20_180min,得到聚乙烯
醇磁性微粒。
[0038]本发明进一步提供上述聚乙烯醇磁性微粒在制备用于介入栓塞治疗、热疗、磁靶向性治疗或细胞分离的药物中的用途。
[0039]本发明的聚乙烯醇磁性微粒可用于栓塞治疗中。现有的栓塞材料通常不能被磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)所检测，因此在栓塞术中和术后都不能对栓塞材料所处的位置进行直接检测。现有技术中通常通过数字减影血管造影术(digitalsubtraction angiography, DSA)检查造影剂的流动而间接判断栓塞材料的位置和栓塞终点，研究表明这种间接判断并不能代表真实结果。而采用本发明的聚乙烯醇磁性微粒作为介入栓塞治疗的栓塞剂时，除了作为栓塞材料满足介入栓塞治疗的要求(通常选取粒径为100-2000 μ m的微粒，可筛分成一定粒径范围如:100-300 μ m,300-500 μ m,500-700 μ m等使用)外，还能够被MRI直接检测，从而能够准确判断栓塞材料的位置和栓塞终点，提高了栓塞治疗的疗效和安全性。
[0040]本发明的聚乙烯醇磁性微粒可用于热疗。热疗时先使聚乙烯醇磁性微粒聚集到病灶部位，如通过栓塞到病灶血管、局部注射、外加磁场、植入内部诱导磁场到病灶部位等，然后外加交变电磁场，使聚乙烯醇磁性微粒中的磁性物质在交变电磁场的作用下吸收电磁能，产生热量，形成巨大的储热库，从而杀伤病灶部位的肿瘤细胞。[0041]本发明的聚乙烯醇磁性微粒可用于磁靶向性治疗。治疗时，可将本发明制备的载药聚乙烯醇磁性微粒通过各种方式给药，如:口服、静脉注射、动脉注射或局部注射等，然后在外加磁场等的引导下，定位于病灶部位(即靶向到病灶)，使药物在病灶部位缓慢释放，从而提高局部的治疗浓度，延长药物作用时间并降低全身毒副作用。
[0042]与现有技术相比，本发明制备的聚乙烯醇磁性微粒至少具有以下优点:
[0043]1、本发明的聚乙烯醇磁性微粒的制备方法避免了磁性材料和酸性催化剂中的氢离子发生反应，从而提高了聚乙烯醇磁性微粒的磁响应性，减少了微粒间的粘连和聚集。
[0044]2、本发明的聚乙烯醇磁性微粒的制备方法工艺简单，成本低，适合大规模的工业化生产，有利于产品的临床推广应用。
[0045]3、本发明的聚乙烯醇磁性微粒用于栓塞治疗时，一方面医生能够通过MRI直接监测栓塞剂所在的位置，便于及时采取措施避免异位栓塞和返流；另一方面，医生能够通过MRI检测栓塞剂在血管内的填充情况，对被填塞血管的长度、栓塞是否致密及栓塞血管的走向等做出准确判断，便于医生准确地判断栓塞终点，因此，能够提高栓塞治疗的疗效和安全性。
[0046]4、本发明的聚乙烯醇磁性微粒用于栓塞治疗时，在栓塞治疗后，医生能够通过MRI检测栓塞剂在体内的分布情况，包括栓塞剂在血管内的分布是否均匀、栓塞剂的分布是否发生变化等，有利于评估栓塞效果，并为进一步治疗提供有益的信息。
[0047]5、本发明的聚乙烯醇磁性微粒使医生能够利用MRI进行栓塞的治疗研究:栓塞后微粒在体内的三维分布，应用不同剂量、不同浓度时微粒所达到的位置和疗效都可以被MRI直接检测，有利于医生不断改进栓塞技术，从而有利于提高栓塞治疗的疗效与安全性。
[0048]6、本发明的聚乙烯醇磁性微粒，在栓塞治疗的术中和术后均能够在MRI下进行检测，可以避免X射线检查对患者造成的辐射性损伤。
[0049]7、本发明的聚乙烯醇磁性微粒用于热疗时，聚乙烯醇磁性微粒可通过各种方式被聚集在病灶部位，在外加交变电磁场的作用下，聚乙烯醇磁性微粒中的磁性物质能够吸收电磁能，产生热量，形成巨大的储热库，杀伤肿瘤细胞而不损伤正常细胞，从而避免了放疗、化疗等引起的诸如骨髓抑制、脱发等不良反应。
[0050]8、本发明的载药聚乙烯醇磁性微粒用于靶向性治疗时，载药聚乙烯醇磁性微粒可以在外加磁场的引导下，定向移动并被定位集中于病灶部位，使药物在病灶部位缓慢释放，从而提高了局部的治疗浓度，延长了药物作用时间，并降低了全身毒副作用，使治疗的靶向性和专一性更强，治疗更加准确快速。
【专利附图】

【附图说明】
[0051]以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中:
[0052]图1为本发明实施例2制备的聚乙烯醇微球的光学显微镜照片；
[0053]图2为本发明实施例2制备的聚乙烯醇微球的磁响应性检测照片；
[0054]图3为本发明实施例2制备的聚乙烯醇磁性微球的光学显微镜照片；
[0055]图4为本发明实施例2制备的聚乙烯醇磁性微球的磁响应性检测照片；
[0056]图5为本发明实施例2制备的聚乙烯醇磁性微球的MRI体外检测图像；
[0057]图6为本发明实施例2制备的聚乙烯醇磁性微球在小鼠皮下的MRI图像；[0058]图7为根据现有技术制备的聚乙烯醇磁性微球的光学显微镜照片。
【具体实施方式】
[0059]以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。
[0060]下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的药物原料、试剂、材料等，如无特殊说明，均为市售购买产品。
[0061]实施例1:聚乙烯醇磁性微球的制备
[0062](I)称取Ig聚乙烯醇，配制成0.23g/ml的聚乙烯醇溶液，将0.05g氯化钾加入到聚乙烯醇溶液中，搅拌均匀；
[0063](2)在25°C的水浴温度和1600rpm的搅拌速度下，将步骤(1)得到的溶液倒入含司盘85的蓖麻油中，再加入4.3g戊二醛和1.1g盐酸，反应3h，过滤、洗涤后得到聚乙烯醇微球；
[0064](3)将上述制备的聚乙烯醇微球浸泡在含0.17g三价铁离子和0.08g 二价锰离子的溶液中 ，向溶液中通入氮气，浸泡60min ；
[0065](4)在100°C和700rpm搅拌条件下，向步骤(3)的混合液中加入3mol/L异丙醇胺溶液调节pH值至8-14,反应180min,得到聚乙烯醇磁性微球。
[0066]实施例2:聚乙烯醇磁性微球的制备
[0067](I)称取Ig聚乙烯醇，配制成0.22g/ml的聚乙烯醇溶液；
[0068](2)在步骤(1)得到的溶液中加入2.6g甲醛和Ig硫酸，迅速搅拌均匀后倒入含司盘80的液体石蜡中，在25°C的水浴温度下，以600rpm的速度搅拌4h，过滤、洗涤后得到聚乙烯醇微球；
[0069]制备的聚乙烯醇微球在光学显微镜下的形态如图1所示，从图1中看出制备的聚乙烯醇微球为规则的球形，分散性较好，无粘结和团聚现象；
[0070]另外将制备的聚乙烯醇微球置于西林瓶中，用磁铁靠近西林瓶时，聚乙烯醇微球在磁场作用下不会向磁铁聚集，微球的磁响应性检测如图2所示；
[0071](3)将上述制备的聚乙烯醇微球浸泡在含0.34g三价铁离子和0.16 二价铁离子的溶液中，向溶液中通入氮气，浸泡120min ；
[0072](4)在60°C和800rpm搅拌条件下，向步骤(3)的混合液中加入8mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值至8-14,反应60min,得到聚乙烯醇磁性微球。
[0073]上述制备的聚乙烯醇磁性微球在光学显微镜下的形态如图3所示。从图3看出，制备的聚乙烯醇磁性微球为规则的球形，分散性较好，无粘结和团聚现象。
[0074]另外将制备的聚乙烯醇磁性微球置于西林瓶中，用磁铁靠近西林瓶时，聚乙烯醇磁性微球在磁场作用下向磁铁聚集，聚乙烯醇磁性微球的磁响应性检测如图4所示。
[0075]实施例3:聚乙烯醇磁性微球的制备
[0076](I)称取Ig聚乙烯醇，配制成0.lg/ml的聚乙烯醇溶液，将0.09g氯化铵加入到聚乙烯醇溶液中，搅拌均匀；
[0077](2)在步骤(1)得到的溶液中加入18g甲醛和4g硫酸，迅速搅拌均匀后倒入含司盘80的液体石蜡中，在15°C的水浴温度下，以1400rpm的速度搅拌24h，过滤、洗涤后得到聚乙烯醇微球；
[0078](3)将上述制备的聚乙烯醇微球浸泡在含0.21g三价铁离子和0.12g 二价铁离子的溶液中，在溶液中通入氮气，浸泡60min ；
[0079](4)在75°C和900rpm搅拌条件下，向步骤(3)的混合液中加入10mol/L的氢氧化钾溶液调节pH值至8-14,反应45min,得到聚乙烯醇磁性微球。
[0080]实施例4:聚乙烯醇磁性微球的制备
[0081](I)称取Ig聚乙烯醇，配制成0.22g/ml的聚乙烯醇溶液，将0.05g氯化钠加入到聚乙烯醇溶液中，搅拌均匀；[0082](2)在50°C的水浴温度和600rpm的搅拌速度下，将步骤(1)得到的溶液倒入含司盘80的大豆油中，再加入3.Sg乙醛和Ig醋酸，反应4h，过滤、洗涤后得到聚乙烯醇微球；
[0083](3)将上述制备的聚乙烯醇微球浸泡在0.68g三价铁离子和0.32g 二价镍离子的溶液中，在溶液中通入氮气，浸泡IOOmin ；
[0084](4)在80°C和700rpm搅拌条件下，向步骤(3)的混合液中加入25%w/w的氨水溶液调节pH值至8-14,反应30min,得到聚乙烯醇磁性微球。
[0085]实施例5:载药聚乙烯醇磁性微球的制备
[0086](I)称取Ig聚乙烯醇，配制成0.2lg/ml的聚乙烯醇溶液，将0.02g氯化钠和0.05g索拉非尼加入到聚乙烯醇溶液中，搅拌均匀；
[0087](2)在步骤(1)得到的混合液中加入15g甲醛和4g盐酸，迅速搅拌均匀后倒入含司盘80的正庚烷中，在25°C的水浴温度下，以600rpm的速度搅拌2.5h，过滤、洗涤后得到载索拉非尼的聚乙烯醇微球；
[0088](3)将上述制备的载索拉非尼的聚乙烯醇微球浸泡在0.14g三价铁离子和0.08g二价钴离子的溶液中，在溶液中通入氮气，浸泡120min ；
[0089](4)在100°C和700rpm搅拌条件下，向步骤(3)的混合液中加入3mol/L的二异丙醇胺溶液调节PH值至8-14，反应120min，得到载药聚乙烯醇磁性微球。
[0090]实施例6:聚乙烯醇磁性微球的制备
[0091](I)称取Ig市售的聚乙烯醇微粒，将其浸泡在含0.51g三价铁离子和0.24g 二价锰离子的溶液中，向溶液中通入氮气，浸泡IOOmin ；
[0092](2)在70°C和1000rpm搅拌条件下，向步骤(1)的混合液中加入10mol/L氢氧化钠溶液调节pH值至8-14,反应60min,得到聚乙烯醇磁性微球。
[0093]实施例7:聚乙烯醇磁性微球的制备
[0094](I)称取Ig聚乙烯醇，配制成0.lg/ml的聚乙烯醇溶液；
[0095](2)在50°C的水浴温度和200rpm的搅拌速度下，将步骤(1)得到的溶液倒入含司盘80的液体石蜡中，再加入30g戊二醛和7g盐酸，反应3h，过滤、洗涤后得到聚乙烯醇微球；
[0096](3)将上述制备的聚乙烯醇微球浸泡在含0.29g三价铁离子和0.16g 二价铁离子的溶液中，向溶液中通入氮气，浸泡30min ；
[0097](4)在80°C和700rpm搅拌条件下，向步骤(3)的混合液中加入lOmol/L氢氧化钾溶液调节pH值至8-14,反应60min,得到聚乙烯醇磁性微球。
[0098]实施例8:聚乙烯醇磁性微球的制备[0099](I)称取Ig聚乙烯醇，配制成0.4g/ml的聚乙烯醇溶液，将0.0Olg氯化钠加入到聚乙烯醇溶液中，搅拌均匀；
[0100](2)在75°C的水浴温度和1500rpm的搅拌速度下，将步骤(1)得到的溶液倒入含司盘80的液体石蜡中，再加入0.25g甲醛和0.01g盐酸，反应4h，过滤、洗涤后得到聚乙烯醇微球；
[0101](3)将上述制备的聚乙烯醇微球浸泡在1.5g三价铁离子和0.64g 二价铁离子的溶液中，向溶液中通入氮气，浸泡60min ；
[0102](4)在80°C和700rpm搅拌条件下，向步骤(3)的混合液中加入25%w/w氨水溶液调节pH值至8-14,反应180min,得到聚乙烯醇磁性微球。
[0103]实施例9:载药聚乙烯醇磁性微球的制备
[0104](I)称取Ig聚乙烯醇,配制成0.25g/ml的聚乙烯醇溶液,将0.01g氯化钾和0.6g紫杉醇加入到聚乙烯醇溶液中，搅拌均匀；
[0105](2)在步骤(1)得到的混合液中加入2.Sg甲醛和0.5g硫酸，迅速搅拌均匀后倒入含司盘80的液体石蜡中，在80°C的水浴温度下，以300rpm的速度搅拌lh，过滤、洗涤后得到载紫杉醇的聚乙烯醇微球；
[0106](3)将上述制备的载紫杉醇的聚乙烯醇微球浸泡在3.4g三价铁离子和1.6g 二价锰离子的溶液中，在溶液中通入氮气，浸泡120min ；
[0107](4)在60°C和400rpm搅拌条件下，向步骤(3)的混合液中加入10mol/L的氢氧化钠溶液调节PH值至8-14，反应120min，得到载药聚乙烯醇磁性微球。
[0108]实施例10:载药聚乙烯醇磁性微球的制备
[0109](I)称取Ig聚乙烯醇，配制成0.005g/ml的聚乙烯醇溶液，将0.2g顺钼加入到聚乙烯醇溶液中，搅拌均匀；
[0110](2)在步骤(1)得到的混合液中加入40g戊二醛和IOg盐酸，迅速搅拌均匀后倒入含司盘80的大豆油中，在10°C的水浴温度下，以400rpm的速度搅拌23h，过滤、洗涤后得到载顺钼的聚乙烯醇微球；
[0111](3)将上述制备的载顺钼的聚乙烯醇微球浸泡在0.0032g三价铁离子和0.0018g二价铁离子的溶液中，在溶液中通入氮气，浸泡60min ；
[0112](4)在60°C和2000rpm搅拌条件下，向步骤(3)的混合液中加入3mol/L的异丙醇胺溶液调节pH值至8-14,反应20min,得到载药聚乙烯醇磁性微球。
[0113]对比例:采用现有技术制备聚乙烯醇磁性微球
[0114]根据现有技术制备聚乙烯醇磁性微球，其中各物质的含量及工艺条件与实施例2相同。
[0115](I)向含0.34g三价铁离子和0.16g 二价铁离子的溶液中通入氮气，在60°C和800rpm搅拌条件下,加入8mol/L的氢氧化钠溶液调节溶液的pH值至8-14,反应60min,用去离子水洗涤沉淀，制得磁流体；
[0116](2)称取Ig聚乙烯醇，配制成0.22g/ml的聚乙烯醇溶液，将步骤(1)中制得的磁流体加入到聚乙烯醇溶液中，搅拌均匀；
[0117](3)在步骤(2)得到的溶液中加入2.6g甲醛和Ig硫酸，迅速搅拌均匀后倒入含司盘80的液体石蜡中，在温度25°C的水浴温度下，以600rpm的速度搅拌4h，过滤、洗涤后得到聚乙烯醇磁性微球。
[0118]聚乙烯醇磁性微粒的体外MRI检测
[0119]配制2%琼脂热溶液，倒入培养皿中，使液面厚度为1.5cm,待溶液冷却形成凝胶后，将实施例2制备的聚乙烯醇微球和聚乙烯醇磁性微球分别放在琼脂表面，再次倒入厚度为Icm的琼脂热溶液并冷却。将表面皿置于3T MRI下进行扫描，检测结果如图5所示。图5中示出了聚乙烯醇磁性微球(右侧，黑色)与聚乙烯醇微球(左侧，白色)的体外MRI检测结果(从上至下两侧微球的数目分别为1、2、3、4、5、6个)，从图5中看出，在MRI下，聚乙烯醇磁性微球清晰可见，而聚乙烯醇微球基本未被检测到。
[0120]聚乙烯醇磁性微粒在小鼠皮下的MRI检测
[0121 ] 从实施例2制备的聚乙烯醇磁性微球中筛分出100-300 μ m的微球，将2.5ml微球混悬到20ml含1%羧甲基纤维素钠的生理盐水中，取0.15ml注入小鼠皮下。将小鼠置于3TMRI下进行扫描，检测结果如图6所示。图6示出了聚乙烯醇磁性微球在小鼠皮下的MRI图像(其中小鼠体外的白色亮点为维生素E胶囊(用于标识注射部位)，白色箭头所指为聚乙烯醇磁性微球的注射部位)，从图6中看出，通过MRI可在小鼠皮下注射部位检出聚乙烯醇磁性微球。
[0122]聚乙烯醇磁性微球体内栓寒
[0123]从实施例2制得的聚乙烯醇磁性微球中筛分出粒径为100-150 μ m的微球，灭菌后备用。将禁食12小时的家兔麻醉后固定于手术台上，分离一侧颈动脉，在数字减影血管造影(DSA)下，经颈动脉用2.8F导管 和导丝进行选择性左肾动脉插管，注入0.15ml微球进行肾栓塞，栓塞前后均对左肾进行DSA检查以确定靶血管是否闭塞。术后进行MRI检测，检测结果显示微球所在的位置与DSA检查结果一致。
[0124]聚乙烯醇磁性微球用于热疗
[0125]从实施例2制得的聚乙烯醇磁性微球中筛分出粒径为20-50 μ m的微球，灭菌后备用。将VX-2肿瘤细胞移植到兔子肝脏中，移植成功后将6只荷瘤兔随机分为实验组和对照组，麻醉后，两组分别从肝动脉注射相同量的聚乙烯醇磁性微球。仅在实验组肿瘤外部加高频交变磁场进行热疗。结果显示，与对照组相比，实验组的热疗可以完全消除肿瘤，MRI和组织学检查均能监测到肝脏部位磁性微球的聚集。
[0126]聚乙烯醇磁性微球的磁靶向性检测
[0127]从实施例2制得的聚乙烯醇磁性微球中筛分出粒径为0.5-0.8 μ m的微球，灭菌后备用。选6只健康新西兰大白兔，随机分为实验组(右肾部位加磁场)和对照组(不加磁场)，麻醉后，两组分别从股动脉注射相同量的聚乙烯醇磁性微球。实验组注射完毕后磁场继续作用lh，移去磁体，0.5h后进行右肾部位MRI检查；对照组注射完毕1.5h后进行右肾部位MRI检查。MRI结果显示，磁性微球在实验组兔子右肾部位的聚集度远高于对照组，说明在靶部位加磁场可以大大提高磁性微球在靶部位的聚集。
[0128]聚乙烯醇磁性微球的磁靶向性治疗
[0129]从实施例5制得的载索拉非尼聚乙烯醇磁性微球中筛分出粒径为0.1-0.2 μ m的微球，灭菌后备用。选新西兰大白兔，建立VX2肝肿瘤模型，将20只荷瘤兔随机分为实验组和对照组，每组10只。实验组动物进行栓塞治疗后，在肿瘤部位加磁场30min，对照组仅栓塞不加磁场。术前I天和术后14天分别对动物进行CT扫描检查肿瘤大小，并在术后14天CT检查后处死动物，检查肝内肿瘤大小，及腹部、肺部等的转移情况。结果显示实验组抑瘤率明显高于对照组，肿瘤转移率明显低于对照组。说明载索拉非尼聚乙烯醇磁性微球的磁响应性良好，磁靶向性治疗效果显著。
[0130]测试1:磁响应性检测
[0131 ] 取相同量对比例(现有技术)和本发明实施例2制备的聚乙烯醇磁性微球分别置于西林瓶中,用磁铁靠近西林瓶来检测两种方法制备的聚乙烯醇磁性微球的磁响应性。实验表明，相对于现有技术制备的聚乙烯醇磁性微球，采用本发明方法制备的聚乙烯醇磁性微球能够较快速地、完全地聚集在磁铁侧，说明本发明的聚乙烯醇磁性微球具有较强的磁响应性。
[0132]测试2:分散性检测[0133]取对比例(现有技术)和本发明实施例2制备的聚乙烯醇磁性微球分别置于光学显微镜下观察。显微镜图片显示，采用现有技术制备的聚乙烯醇磁性微球严重粘连，几乎看不到单分散的微球(如图7所示);而采用本发明方法制备的聚乙烯醇磁性微球呈规整的球形，分散性良好，无粘结和团聚现象(参见图3)。
[0134]以上对本发明【具体实施方式】的描述并不限制本发明，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变或变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求的范围。
【权利要求】
1.一种聚乙烯醇磁性微粒，其通过使聚乙烯醇微粒、磁性金属离子及碱性物质反应制成。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯醇磁性微粒，其特征在于，所述聚乙烯醇微粒与磁性金属尚子的重量比为1:0.005-5ο
3.根据权利要求1或2所述的聚乙烯醇磁性微粒，其特征在于，所述聚乙烯醇微粒由反应物原料通过聚合反应制成，所述反应物原料包括:1重量份聚乙烯醇、0-0.09重量份无机盐、0.25-40重量份交联剂及0.01-10重量份催化剂； 优选地，所述反应物原料包括:1重量份聚乙烯醇、0.001-0.05重量份无机盐、3.8-18重量份交联剂及0.5-1.1重量份催化剂。
4.根据权利要求3所述的聚乙烯醇磁性微粒，其特征在于，所述反应物原料进一步包含0.05-0.6重量份药物； 优选地，所述反应物原料进一步包含表面活性剂及与水不互溶的有机溶剂。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的聚乙烯醇磁性微粒，其特征在于，所述聚乙烯醇微粒及聚乙烯醇磁性微粒为粒径为0.1-2000 μ m的颗粒，优选形状规则的微球。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的聚乙烯醇磁性微粒，其特征在于，所述磁性金属离子选自铁、锰、镍、钴、钦、钆、铕、铽、镝、铥或镱离子中的一种或多种，优选两种； 优选地，所述碱性物质选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、二异丙醇胺、异丙醇胺、四甲基氢氧化铵或氢氧化三甲基乙铵中的一种或多种； 优选地，所述聚乙烯醇的平均分子量为1，000-500, 000D，优选1，000-150, 000D ;醇解度为 50-100%，优选 75-100% ； 优选地，所述无机盐选自水溶性钠盐、钾盐或铵盐中的一种或多种；优选氯化钾、氯化钠或氯化铵中的一种或多种； 优选地，所述交联剂选自甲醛、乙醛、乙二醛、丁醛、硼酸、硼砂、戊二醛或己二醛中的一种或多种； 优选地，所述催化剂选自盐酸、硫酸、磷酸、甲酸或醋酸中的一种或多种。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的聚乙烯醇磁性微粒，其特征在于，所述表面活性剂选自司盘类表面活性剂或由司盘类表面活性剂与吐温类表面活性剂组成的混合物中的一种或两种，优选司盘80 ； 优选地，所述与水不互溶的有机溶剂选自矿物油、植物油、硅油、烯烃、醇、醛、胺、醚或酮中的一种或多种；优选液体石蜡、蓖麻油、大豆油、正庚烷或环己烷中的一种或多种； 优选地，所述药物选自抗肿瘤药物、局麻药物、解热镇痛抗炎药物或抗生素药物中的一种或多种； 优选地，所述抗肿瘤药物选自阿霉素、表阿霉素、柔红霉素、丝裂霉素、甲氨喋呤、博来霉素、顺钼、卡钼、伊立替康、紫杉醇、多西紫杉醇、5-氟尿嘧啶、平阳霉素、舒尼替尼、索拉非尼、吉非替尼、伊马替尼、瓦他拉尼或其盐中的一种或多种； 优选地，所述局麻药物选自普鲁卡因、氯普鲁卡因、羟普鲁卡因、丁卡因、对乙氧卡因、徒托卡因、二甲卡因、利多卡因、三甲卡因、丙胺卡因、甲哌卡因、布比卡因、罗哌卡因、辛可卡因、达克罗宁、法力卡因、奎尼卡因、非那卡因或其盐中的一种或多种； 优选地，所述解热镇痛抗炎药物选自阿司匹林、水杨酸镁、水杨酸钠、水杨酸胆碱镁、二氟尼柳、双水杨酸酯、布洛芬、吲哚美辛、氟比布洛芬、苯氧基布洛芬、萘普生、萘丁美酮、批罗昔康、保泰松、对乙酰氨基酚、双氯灭痛、芬洛芬、酮基布洛芬、酮咯酸、四氯芬那酸、舒林酸或托美丁中的一种或多种； 优选地，所述抗生素药物选自青霉素、苯唑西林钠、氨苄西林钠、阿莫西林、头孢哌酮、头孢噻厢钠、氨曲南、克拉维酸、舒巴坦、土霉素、四环素、地美环素、链霉素、卡那霉素A、庆大霉素、妥布霉素、西索米星、阿米卡星、地贝卡星、异帕米星、核糖霉素、卡那霉素B、新霉素B、巴龙霉素、红霉素、罗红霉素、克拉霉素、阿奇霉素、氯霉素、环孢素、林可霉素或其盐中的一种或多种。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的聚乙烯醇磁性微粒的制备方法，所述制备方法包括以下步骤: 步骤a:将聚乙烯醇微粒置于含磁性金属离子的溶液中浸泡，并保护溶液中的磁性金属离子不被氧化； 步骤b:在60-100°C和400-2000rpm的搅拌速度下，向步骤a的混合液中加入碱性物质调节PH值至8-14，得到聚乙烯醇磁性微粒。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇微粒采用以下方法制备: 步骤al:称取配方量的聚乙烯醇并配制成0.005-0.4g/ml,优选0.1-0.25g/ml,更优选0.22g/ml的聚乙烯醇溶液，加入无机盐及可选的药物，搅拌均匀；
步骤a2:在10-80°C优选15-75°C的水浴温度和200_1600rpm优选300_1400rpm，更优选600rpm的搅拌速度下，将步骤al得到的溶液倒入含表面活性剂的与水不互溶的有机溶剂中，再加入交联剂和催化剂，反应l_24h，优选4h，过滤、洗涤后得到聚乙烯醇微粒；或所述聚乙烯醇微粒采用以下方法制备: 步骤a3:称取配方量的聚乙烯醇并配制成0.005-0.4g/ml,优选0.1-0.25g/ml,更优选0.22g/ml的聚乙烯醇溶液，加入无机盐及可选的药物，搅拌均匀； 步骤a4:在步骤a3得到的溶液中加入交联剂和催化剂，迅速搅拌均匀后倒入含表面活性剂的与水不互溶的有机溶剂中，在10-80°C优选15-75°C的水浴温度下，以200_1600rpm优选300-1400rpm,更优选600rpm的速度搅拌l_24h,优选4h,过滤、洗漆后得到聚乙烯醇微粒。
10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a中，将聚乙烯醇微粒置于含磁性金属离子的溶液中浸泡IOmin以上，优选30-120min，并采用通入保护气体或抽真空的方法保护溶液中的磁性金属离子不被氧化； 优选地，所述保护气体选自氮气或惰性气体中的一种或多种； 优选地，所述步骤b中，在60-100°C和400-2000rpm的搅拌速度下，向步骤a的混合液中加入碱性物质，调节pH值至8-14,反应时间大于5min,优选20_180min,得到聚乙烯醇磁性微粒。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的聚乙烯醇磁性微粒在制备用于介入栓塞治疗、热疗、磁靶向性治疗或细胞分离的药物中的用途。
【文档编号】A61P35/00GK103536973SQ201310513211
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】范田园, 卢晓静, 杨棽 申请人:北京大学