專利名稱：一種放射性核素標記的載藥生物高分子納米纖維膜、制備方法及其用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于高分子納米纖維膜領域，具體涉及一種放射性核素標記的生物高分子納米纖維膜、制備方法及其用途。
背景技術：
惡性腫瘤已成為人類致死的主要原因，嚴重危害人民健康。目前治療腫瘤所采取的主要方法是放療法和化療法，即通過物理射線輻射和化學藥物的方法殺死病變細胞的方法。此兩種方法由于本身沒有特異識別性因而在滅殺癌細胞的同時也會對正常組織也會起到滅殺的作用，從而在治療過程中會帶來極大的毒副作用。因此，靶向治療成為了癌癥治療中一個很有前景的發(fā)展方向。靶向治療的實現(xiàn)往往通過相應載體材料的開發(fā)和使用來實現(xiàn)，其原理是將載有放射性或者化學類藥物的材料穩(wěn)定在癌細胞區(qū)域發(fā)揮其作用，從而實現(xiàn)選擇性殺死癌細胞的目的。放射靶向療法理想的載體材料要滿足安全性和有效性，以保證材料在使用的過程中， 既能起到滅殺癌細胞效果的同時又不會對正常組織造成不利的影響。安全性包括生物相容性和生物可降解性、材料穩(wěn)定性和可控的放射劑量和輻射距離，有效性是指能夠達到預定的輻射強度和輻射時間。目前靶向放療已經(jīng)有很多實現(xiàn)途徑見諸報道，所用的載體包括聚N-羥丙基甲基丙烯酰胺(HPMA)、HPMA與其衍生物的共聚物、聚乙二醇(PEG)及其共聚物及聚乙烯亞胺等(Adv. Drug Delivery Rev. 1995,16335 ；US 4824659，1989 Journal of Controlled Release 2005,102 :191 Journal of Controlled Release2006，114 :175 ;J Korean Med Sci 2004,19 :647-51), WO 2006/012355A2,2006 ；W099/55386,1999 ；US2004/0023299A1, 2004)。即便如此，靶向放療過程中依然有很多問題亟待解決，如難以控制的載藥量、釋藥速率及釋藥濃度、釋藥靶向點的精確控制和釋藥后載體的體內(nèi)代謝途徑等。相對于靶向化療而言，靶向放療在(US 6248057B1, 2001 ；US7008633B2, 2006)由于其對載體的要求更高使其得到實現(xiàn)更加困難。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的之一在于一種提供高效、實用、安全的放射性核素標記的可生物降解及可生物吸收的、具有良好生物物理力學性能及良好生物相容性的載藥生物高分子納米纖維膜。本發(fā)明的目的之二是提供一種制備放射性核素標記的可生物降解及可生物吸收的載藥生物高分子納米纖維膜的制備方法。本發(fā)明的目的之三是提供一種放射性核素標記的可生物降解及可生物吸收的載藥高分子納米纖維膜的醫(yī)用(如用于腫瘤及手術部位)用途。本發(fā)明涉及一種表面接枝有放射性核素9°Y的載藥靜電紡絲膜，可同時實現(xiàn)靶向放療和靶向化療。該纖維膜具有以下結構特征生物可降解和生物相容性良好的基體材料， 內(nèi)部可控釋放的藥物，外部具有可控接枝劑量的放射性核素。其中，在治療前期，放射性核素通過放療對植入部位的腫瘤細胞進行滅殺，治療后期，由于材料本身的降解釋放出內(nèi)部的抗癌藥物對該部位的腫瘤細胞進行進一步的滅殺。一種放射性核素標記的載藥生物高分子納米纖維膜，所述納米纖維膜內(nèi)部載有脂溶性藥物，表面接枝有放射性核素。其中，以高分子質量為基準，脂溶性藥物含量為 Owt % -60wt% (不包含Owt % )，放射性核素的含量為0. 002wt% -Iwt %。優(yōu)選地，所述脂溶性藥物為脂溶性抗癌藥物，所述放射性元素為9°Y。以高分子質量為基準，脂溶性藥物含量為0. OOOlwt % -55wt%，優(yōu)選0. OOlwt % _50wt%，放射性核素的含量為 0. 003wt % -0. 8wt %，優(yōu)選 0. 005wt % -0. 5wt %。目前常用的放射性碘油標記法在治療腫瘤的同時會發(fā)射Y射線，Y射線對腫瘤周圍正常組織能夠產(chǎn)生輻射損傷，因而限制了其臨床應用。9°Y發(fā)射純β射線，不含Y射線，具有獨特的優(yōu)點。所述載藥生物高分子納米纖維膜的厚度為5-300 μ m，優(yōu)選10-200 μ m。所述載藥生物高分子納米纖維膜的直徑為20-6000nm，優(yōu)選50-5000nm。所述生物高分子為聚乙丙交酯，重均分子量為5-50萬，優(yōu)選5-30萬。聚乳酸-乙醇酸共聚物，又稱聚乙丙交酯，(Polydactic-co-glycolic acid), PLGA)，因具有優(yōu)異的生物相容性和生物可降解性，且含有親水基團，在體內(nèi)可生物降解為二氧化碳和水，無明顯的崩解現(xiàn)象，因此其作為藥物載體被廣泛應用于藥物控釋體系。乳酸比乙醇酸疏水性強，相對而言，乳酸含量較大的PLGA親水性弱，吸水少，降解更加緩慢。PLGA的降解速度很大程度上取決于乳酸和乙醇酸的摩爾比。PLGA鏈段摩爾比為 1 1時，PLGA的水解速度最快。本發(fā)明PLGA中，乳酸和乙醇酸鏈段摩爾比L/G = 100/0 50/50，其中，L/G = 100/0表示生物高分子為聚乳酸PLA。本發(fā)明通過將一種可生物降解及可生物吸收的生物高分子聚合物通過靜電紡絲制備出載藥靜電紡絲膜，然后通過表面改性在其表面接枝雙功能連接劑，然后將改性后的纖維膜浸入含有放射性核素化合物的乙酸-乙酸鈉的緩沖溶液中進行鰲合，得到放射性核素標記的可生物降解及可生物吸收的載藥高分子納米纖維膜材料。一種制備上述放射性核素標記的載藥生物高分子納米纖維膜的制備方法，包括以下步驟(1)配制溶解有脂溶性藥物的生物高分子的溶液作為紡絲溶液；(2)將步驟(1)得到的紡絲溶液裝入靜電紡絲設備的給料裝置中，進行靜電紡絲制備得到靜電紡絲膜，將得到的紡絲膜洗滌、干燥，得到載藥生物高分子納米纖維膜；(3)將步驟( 得到的載藥生物高分子納米纖維膜至于等離子處理儀中，通入可產(chǎn)生氨基自由基的等離子氣體，進行表面處理，得到表面接枝有功能性氨基的載藥生物高分子納米纖維膜；(4)將步驟( 得到的載藥生物高分子納米纖維膜浸入到含雙功能團連接劑的溶液中進行反應，洗滌、干燥得到帶有雙功能團連接劑的載藥生物高分子納米纖維膜；(5)將步驟(4)得到的載藥生物高分子納米纖維膜浸入到含放射性核素化合物的 PH= 5. 4的乙酸-乙酸鈉的緩沖溶液中進行鰲合反應，洗滌，得到放射性核素標記的可生物降解及可生物吸收的載藥生物高分子納米纖維膜。步驟(1)中，以高分子質量為基準，高分子溶液濃度為5wt% -70wt%，優(yōu)選 IOwt % _60wt%，所述脂溶性藥物的濃度為Owt % -60wt%，優(yōu)選0. 000Iwt % -55wt%，進一步優(yōu)選 0. 00 Iwt % -50wt %。在靜電紡絲過程中，溶劑揮發(fā)固化，最后得到聚合物納米纖維膜。因此，步驟(1) 中溶液的溶劑為易揮發(fā)的有機溶劑，選自甲酸、乙酸、乙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、四氫呋喃、六氟丙醇中的一種或兩種以上。步驟O)中所述靜電紡絲接收方式選自平板接收或輥筒接收中的一種，均可以得到無紡布排列結構的納米纖維膜。步驟O)中將紡絲溶液進行靜電紡絲，所述靜電紡絲的工藝參數(shù)為給料裝置溫度為20-80°C，給料速率為5-300 μ Ι/min，給料裝置和收集裝置間距為5-25cm，環(huán)境溫度為 20-70°C，環(huán)境空氣流速為0-8. 5m7h，紡絲電壓為10_50kV。PLGA不溶于水，步驟⑵和步驟(4)中納米纖維膜需進行洗滌，所述洗滌采用去離子水洗滌，洗滌次數(shù)和去離子水體積可根據(jù)需要確定，確保納米纖維洗滌干凈即可。典型的但非限制性的洗滌次數(shù)為2-8次，優(yōu)選3-6次，去離子水體積為3-8倍體積，優(yōu)選4-7倍體積。真空干燥在低壓狀態(tài)下，溫度無需太高，溶劑即可揮發(fā)，避免物質高溫下氧化或者分解，步驟( 和步驟中采用真空干燥方式，使用真空烘箱進行干燥，干燥溫度為 20-50°C，干燥時間為2-8h，真空度為-0. 02MPa。對靜電紡絲制備得到的載藥生物高分子納米纖維膜進行等離子表面改性，通過選用可產(chǎn)生氨基自由基的等離子氣體，在等離子處理儀中最終得到表面接枝有功能性氨基的載藥生物高分子納米纖維膜。步驟(3)中所述等離子氣體選自氮氣、氨氣或者胼中的一種或兩種以上。步驟(3)中所述等離子處理放電功率為5-80W，放電真空度為Ι-lOOPa，處理時間為 30s_10mino將步驟(3)中得到的表面接枝有功能性氨基的載藥生物高分子納米纖維膜與雙功能團連接劑進行酰胺化反應，得到帶有雙功能團連接劑的載藥生物高分子納米纖維膜。 步驟(4)中所述雙功能團連接劑為乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙烯三胺五乙酸(DTPA)中的一種，濃度為 lmg/ml-10mg/ml。步驟⑷中所述溶液為濃度為0. 05M的NaHCO3的水溶液。步驟中所述反應的反應時間為10-120min，優(yōu)選lO-lOOmin，反應溫度為 0-60°C，優(yōu)選 0-50°C。常見的螯合劑有乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙烯三胺五乙酸(DTPA)，螯合原子主要是N、0和S。螯合劑提供氮原子、和羧基中的氧原子與金屬9°Y配合，生成極為穩(wěn)定的產(chǎn)物。步驟(5)中所述含放射性核素化合物為9°Υ的氯化物。步驟(5)中9°Υ的氯化物與載藥生物高分子納米纖維膜上的雙功能團連接劑發(fā)生螯合反應，得到放射性核素標記的可生物降解及可生物吸收的載藥生物高分子納米纖維膜材料。步驟( 中每2. 25cm2的載藥生物高分子納米纖維膜所用緩沖溶液為20 μ 1，本領域技術人員可根據(jù)載藥生物高分子納米纖維膜的面積計算得到所需緩沖溶液的體積。所述緩沖溶液的放射活性為0. 005mCi 5mCi，螯合反應溫度為0_50°C，反應時間為10min-3h。步驟(5)中所述洗滌先利用pH = 5. 4的乙酸-乙酸鈉進行洗滌，然后利用去離子水進行洗滌，所用乙酸-乙酸鈉、去離子水的體積以及洗滌次數(shù)可根據(jù)需要確定，確保納米纖維膜洗滌干凈即可。典型的但非限制性的洗滌次數(shù)為2-8次，優(yōu)選3-6次，乙酸-乙酸鈉和去離子水體積為3-8倍體積，優(yōu)選4-7倍體積。一種放射性核素標記的可生物降解及可生物吸收的載藥高分子納米纖維膜材料能夠用作腫瘤治療材料或手術切除腫瘤后病灶組織部位的材料，在實現(xiàn)化療放療靶向性的同時還能起到防粘連的作用。本發(fā)明的有益效果(1)本發(fā)明提供了一種高效、實用、安全的放射性核素標記的可生物降解及可生物吸收的載藥高分子納米纖維膜，同時提供了一種簡單制備放射性核素標記的可生物降解及可生物吸收的載藥高分子納米纖維膜的方法。通過本發(fā)明制備得到的放射性核素標記的載藥生物高分子納米纖維膜可以調控內(nèi)部載藥量和表面核素的接枝量， 從而控制整個過程中放療和化療的相對強度，以滿足不同部位的具體需求。(2)本發(fā)明制備得到的放射性核素標記的可生物降解及可生物吸收的載藥生物高分子納米纖維膜材料可直接植入體內(nèi)切除惡性腫瘤病灶的部位，作為體內(nèi)腫瘤切除術中的防粘連材料，可同時發(fā)揮防粘連和殺死殘留癌細胞的雙重功能。該納米纖維膜在病灶部位使用時，可起到靶向滅殺腫瘤細胞的作用。該發(fā)明的纖維材料在發(fā)揮完其功能后，基體材料可完全降解，材料表面所接枝的大環(huán)化合物及核素可通過本身的促排作用排出體外。本發(fā)明將靜電紡絲工藝學、材料表面改性、放射生物學、細胞生物學、腫瘤學等相結合，提供了一種腫瘤治療植入材料，同時也是納米生物技術的具體體現(xiàn)。


下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的描述。圖1是靜電紡絲納米纖維膜表面水解后標記放射性核素實驗方案示意圖。圖2是實施例1中步驟(2)得到的未改性的載藥PLGA納米纖維膜SEM圖。圖3是實施例1中步驟(3)得到的表面改性后的載藥PLGA納米纖維膜SEM4A是實施例5制備得到的PLGA納米纖維膜未進行等離子表面改性前的表面浸濕性變化圖。圖4B是實施例5制備得到的PLGA納米纖維膜進行等離子表面改性后的膜表面浸濕性變化圖。圖5是實施例5制備得到的放射性核素標記的載藥生物高分子納米纖維膜的力學性能示意圖。圖6是實施例5制備得到的放射性核素標記的載藥生物高分子納米纖維膜的降解曲線、同位素9°Y的保持率及放射性核素活性衰減率的變化圖
具體實施例方式為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實施例如下。本領域技術人員應該明了，所述實施
7例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應視為對本發(fā)明的具體限制。實施例一(1)溶液的配制將含有10wt%紫杉醇的PLGA (L/G = 50/50(摩爾比)，重均分子量10萬)溶解到N，N-二甲基甲酰胺(DMF)與丙酮(體積比為5/ 的混合溶劑中，得到濃度為20wt% (以PLGA純聚合物的質量為基準)的PLGA溶液，將得到的PLGA溶液置于靜電紡絲設備的給料注射器內(nèi)。(2)載藥靜電紡絲膜的制備選用雙噴絲頭裝置，旋轉輥筒作為收集器，調節(jié)雙噴絲頭與旋轉輥筒間距為12cm，環(huán)境溫度為25°C，環(huán)境空氣流速為0. 5-0. 8m3/h，紡絲電壓 20kV，溶液的給料速度為20 μ Ι/min，進行紡絲，得到載藥PLGA納米纖維膜。將收集到的 PLGA納米纖維膜用去離子水沖洗后，在20°C真空干燥箱中真空干燥5小時即得到可生物降解及吸收的載藥PLGA納米纖維膜材料，膜厚度為85 μ m，納米纖維為無紡布排列結構，納米纖維直徑為500nm-l μ m之間，如圖2所示為PLGA納米纖維膜SEM圖。(3)載藥PLGA納米纖維表面的等離子處理將步驟O)中所得的靜電紡絲納米纖維膜置于等離子處理儀的下電極中央，保持上下電極距離為3cm，通入氮氣，調節(jié)反應室的真空度為lOOPa，放電功率為80W，放電時間為10分鐘對材料表面進行處理，得到表面接枝有功能性氨基的PLGA納米纖維膜。圖3是表面改性后的載藥PLGA納米纖維膜SEM圖。(4)將步驟(3)中表面改性后的載藥PLGA納米纖維膜置于5ml含有10mg/ml DTPA 的濃度為0. 05M的NaHCO3水溶液中，在溫度為0°C下反應2小時，用去離子水沖洗后，在 20°C真空干燥箱中真空干燥5小時，得到表面帶有雙功能團連接劑DTPA的載藥納米纖維膜。(5)將步驟中得到的載藥PLGA納米纖維膜投入到20 μ 1含放射活性為3mCi 的放射性核素化合物9°YC13的pH = 5. 4的乙酸-乙酸鈉的緩沖溶液中進行鰲合，室溫下反應30分鐘后，用大量pH= 5. 4的乙酸-乙酸鈉沖洗再用去離子水沖洗。即得到的表面帶有放射性核素的載藥納米纖維膜，其組成為紫杉醇10wt%，DTPAO. 02wt%,90Y 0. 005wt%, 均以PLGA的重量為基準(PLGA100% )。實施例二(1)溶液的配制將含有15wt%紫杉醇的PLGA (L/G = 50/50(摩爾比)，重均分子量10萬)溶解到N，N-二甲基甲酰胺(DMF)與丙酮(體積比為5/ 的混合溶劑中，得到濃度為20wt% (以PLGA純聚合物的質量為基準)的PLGA溶液，將得到的PLGA溶液置于靜電紡絲設備的給料注射器內(nèi)。(2)載藥靜電紡絲膜的制備選用雙噴絲頭裝置，旋轉輥筒作為收集器，調節(jié)雙噴絲頭與旋轉輥筒間距為12cm，環(huán)境溫度為25°C，環(huán)境空氣流速為0. 5-0. 8m3/h，紡絲電壓 20kV，溶液的給料速度為20 μ Ι/min，進行紡絲，得到載藥PLGA納米纖維膜。將收集到的 PLGA納米纖維膜用去離子水沖洗后，在20°C真空干燥箱中真空干燥5小時即得到可生物降解及吸收的載藥PLGA納米纖維膜材料，膜厚度為85 μ m，納米纖維為無紡布排列結構，納米纖維直徑為500nm-2 μ m之間。(3)載藥PLGA納米纖維表面的等離子處理將步驟O)中所得的電紡納米纖維膜置于等離子處理儀的下電極中央，保持上下電極距離為3cm，通入氮氣，調節(jié)反應室的真空度為lOOPa，放電功率為80W，放電時間為10分鐘對材料表面進行處理，得到表面帶有功能性氨基的載藥PLGA納米纖維膜。(4)將步驟(3)中表面改性后的載藥PLGA納米纖維膜置于5ml含有10mg/ml DTPA 的濃度為0. 05M的NaHCO3水溶液中，在溫度為0°C下反應2小時，用去離子水沖洗后，在 20°C真空干燥箱中真空干燥5小時，得到表面帶有雙功能團連接劑DTPA的載藥納米纖維膜。(5)將步驟(4)中得到的載藥PLGA納米纖維膜投入到20 μ 1含放射活性為3mCi 的放射性核素化合物9°YC13的pH = 5. 4的乙酸-乙酸鈉的緩沖溶液中進行鰲合，室溫下反應30分鐘后，用大量pH= 5. 4的乙酸-乙酸鈉沖洗再用去離子水沖洗。即得到的表面帶有放射性核素的載藥納米纖維膜，其組成為紫杉醇15wt%，DTPAO. 02wt%,90Y 0. 005wt%, 均以PLGA的重量為基準(PLGA100% )。實施例三(1)溶液的配制將含有30wt%紫杉醇的PLGA (L/G = 50/50(摩爾比)，重均分子量10萬)溶解到N，N-二甲基甲酰胺(DMF)與丙酮(體積比為5/ 的混合溶劑中，得到濃度為20wt% (以PLGA純聚合物的質量為基準)的PLGA溶液，將得到的PLGA溶液置于靜電紡絲設備的給料注射器內(nèi)。(2)載藥靜電紡絲膜的制備選用雙噴絲頭裝置，旋轉輥筒作為收集器，調節(jié)雙噴絲頭與旋轉輥筒間距為12cm，環(huán)境溫度為25°C，環(huán)境空氣流速為0. 5-0. 8m3/h，紡絲電壓 20kV，溶液的給料速度為20 μ Ι/min，進行紡絲，得到載藥PLGA納米纖維膜。將收集到的 PLGA納米纖維膜用去離子水沖洗后，在20°C真空干燥箱中真空干燥5小時即得到可生物降解及吸收的載藥PLGA納米纖維膜材料，膜厚度為85 μ m，納米纖維為無紡布排列結構，納米纖維直徑為500nm-2 μ m之間。(3)載藥PLGA納米纖維表面的等離子處理將步驟O)中所得的電紡納米纖維膜置于等離子處理儀的下電極中央，保持上下電極距離為3cm，通入氮氣，調節(jié)反應室的真空度為lOOPa，放電功率為80W，放電時間為10分鐘對材料表面進行處理，得到表面帶有功能性氨基的載藥PLGA納米纖維膜。(4)將步驟(3)中表面改性后的載藥PLGA納米纖維膜置于5ml含有10mg/ml DTPA 的濃度為0. 05M的NaHCO3水溶液中，在溫度為0°C下反應2小時，用去離子水沖洗后，在 20°C真空干燥箱中真空干燥5小時，表面帶有雙功能團連接劑DTPA的載藥納米纖維膜。(5)將步驟(4)中得到的含載藥PLGA納米纖維膜投入到20μ 1含放射活性為3mCi 的放射性核素化合物9°YC13的pH = 5. 4的乙酸-乙酸鈉的緩沖溶液中進行鰲合，室溫下反應30分鐘后，用大量pH= 5. 4的乙酸-乙酸鈉沖洗再用去離子水沖洗。即得到的表面帶有放射性核素的載藥納米纖維膜，其組成為紫杉醇30wt%，DTPAO. 02wt%,90Y 0. 005wt%, 均以PLGA的重量為基準(PLGA100% )。實施例四(1)溶液的配制將含有15wt%紫杉醇的PLGA (L/G = 50/50(摩爾比)，分子量10 萬)溶解到N，N-二甲基甲酰胺(DMF)與丙酮(體積比為5/ 的混合溶劑中，得到濃度為 30wt% (以PLGA純聚合物的質量為基準)的PLGA溶液，將得到的PLGA溶液置于靜電紡絲設備的給料注射器內(nèi)。(2)載藥靜電紡絲膜的制備選用雙噴絲頭裝置，旋轉輥筒作為收集器，調節(jié)雙噴絲頭與旋轉輥筒間距為12cm，環(huán)境溫度為25°C，環(huán)境空氣流速為0. 5-0. 8m3/h，紡絲電壓 20kV，溶液的給料速度為20 μ Ι/min，進行紡絲，得到載藥PLGA納米纖維膜。將收集到的 PLGA納米纖維膜沖洗后，在20°C真空干燥箱中真空干燥5小時即得到可生物降解及吸收的載藥PLGA納米纖維膜材料，膜厚度為85 μ m，納米纖維為無紡布排列結構，納米纖維直徑為 1 μ m-3 μ m til]。(3)載藥PLGA納米纖維表面的等離子處理將步驟O)中所得的電紡納米纖維膜置于等離子處理儀的下電極中央，保持上下電極距離為3cm，通入氮氣，調節(jié)反應室的真空度為lOOPa，放電功率為80W，放電時間為10分鐘對材料表面進行處理，得到表面帶有功能性氨基的載藥PLGA納米纖維膜。(4)將步驟(3)中表面改性后的載藥PLGA納米纖維膜置于5ml含有10mg/ml DTPA 的濃度為0. 05M的NaHCO3水溶液中，在溫度為0°C下反應2小時，用去離子水沖洗后，在 20°C真空干燥箱中真空干燥5小時，表面帶有雙功能團連接劑DTPA的載藥納米纖維膜。(5)將步驟中得到的含載藥PLGA納米纖維膜投入到20微升含放射活性為 3mCi的放射性核素化合物9°YC13的pH = 5. 4的乙酸-乙酸鈉的緩沖溶液中進行鰲合，室溫下反應30分鐘后，用大量pH = 5. 4的乙酸-乙酸鈉沖洗再用去離子水沖洗。即得到的表面帶有放射性核素的載藥納米纖維膜，其組成為紫杉醇15wt%，DTPAO. 02wt%,90Y 0. 005wt%，均以PLGA的重量為基準(PLGA100% )。實施例五(1)溶液的配制將含有25wt%紫杉醇的PLGA (L/G = 50/50(摩爾比)，重均分子量10萬)溶解到N，N-二甲基甲酰胺(DMF)與丙酮(體積比為5/ 的混合溶劑中，得到濃度為30wt% (以PLGA純聚合物的質量為基準)的PLGA溶液，將得到的PLGA溶液置于靜電紡絲設備的給料注射器內(nèi)。(2)載藥靜電紡絲膜的制備選用雙噴絲頭裝置，旋轉輥筒作為收集器，調節(jié)雙噴絲頭與旋轉輥筒間距為12cm，環(huán)境溫度為25°C，環(huán)境空氣流速為0. 5-0. 8m3/h，紡絲電壓 20kV，溶液的給料速度為20 μ Ι/min，進行紡絲，得到載藥PLGA納米纖維膜。將收集到的 PLGA納米纖維膜沖洗后，在20°C真空干燥箱中真空干燥5小時即得到可生物降解及吸收的載藥PLGA納米纖維膜材料，膜厚度為85 μ m，納米纖維為無紡布排列結構，納米纖維直徑為 1 μ m-3 μ m之間。圖4A為PLGA膜的表面浸濕性變化圖。(3)載藥PLGA納米纖維表面的等離子處理將步驟O)中所得的電紡納米纖維膜置于等離子處理儀的下電極中央，保持上下電極距離為3cm，通入氨氣，調節(jié)反應室的真空度為lOOPa，放電功率為80W，放電時間為10分鐘對材料表面進行處理，得到表面帶有功能性氨基的載藥PLGA納米纖維膜。圖4B為PLGA膜的表面浸濕性變化圖。(4)將步驟(3)中表面改性后的載藥PLGA納米纖維膜置于5ml含有10mg/ml DTPA 的濃度為0. 05M的NaHCO3水溶液中，在溫度為0°C下反應2小時，用去離子水沖洗后，在 20°C真空干燥箱中真空干燥5小時表面帶有雙功能團連接劑DTPA的載藥納米纖維膜；(5)將步驟中得到的含載藥PLGA納米纖維膜投入到20微升含放射活性為 3mCi的放射性核素化合物9°YC13的pH = 5. 4的乙酸-乙酸鈉的緩沖溶液中進行鰲合，室溫下反應30分鐘后，用大量pH = 5. 4的乙酸-乙酸鈉沖洗再用去離子水沖洗。即得到的表面帶有放射性核素的載藥納米纖維膜，其組成為紫杉醇25wt%，DTPAO. 02wt%,90Y0. 005wt%,均以PLGA的重量為基準(PLGA100% )。圖5為放射性核素標記的PLGA膜的力學性能示意圖，圖6為螯合同位素的降解曲線、同位素Y的保持率以及放射性核素的活性衰減變化圖。實施例六(1)溶液的配制將含有60wt%紫杉醇的PLGA(L/G = 50/50(摩爾比)，分子量10 萬)溶解到N，N-二甲基甲酰胺(DMF)與丙酮(體積比為5/ 的混合溶劑中，得到濃度為 20wt% (以PLGA純聚合物的質量為基準)的PLGA溶液，將得到的PLGA溶液置于靜電紡絲設備的給料注射器內(nèi)。(2)載藥靜電紡絲膜的制備選用雙噴絲頭裝置，旋轉輥筒作為收集器，調節(jié)雙噴絲頭與旋轉輥筒間距為12cm，環(huán)境溫度為35°C，環(huán)境空氣流速為0. 5-0. 8m3/h，紡絲電壓 20kV，溶液的給料速度為20 μ Ι/min，進行紡絲，得到載藥PLGA納米纖維膜。將收集到的 PLGA納米纖維膜用去離子水洗滌，在20°C真空干燥箱中真空干燥5小時即得到可生物降解及吸收的載藥PLGA納米纖維膜材料，膜厚度為200 μ m，納米纖維為無紡布排列結構，納米纖維直徑為500nm-l μ m之間。(3)載藥PLGA納米纖維表面的等離子處理將步驟O)中所得的靜電紡絲納米纖維膜置于等離子處理儀的下電極中央，保持上下電極距離為3cm，通入氨氣，調節(jié)反應室的真空度為lOOPa，放電功率為80W，放電時間為10分鐘對材料表面進行處理，得到表面帶有功能性氨基的PLGA納米纖維膜。(4)將步驟(3)得到的表面改性后的載藥PLGA納米纖維膜置于5ml含有10mg/ml DTPA的濃度為0. 05M的NaHCO3水溶液中，在溫度為0°C下反應2小時，將PLGA納米纖維膜去離子水洗滌5次，在20°C真空干燥箱中真空干燥5小時，得到表面接枝有雙功能團連接劑 DTPA的載藥納米纖維膜；(5)將步驟(4)中得到的帶有雙功能團連接劑DTPA的載藥PLGA納米纖維膜投入到20 μ 1含放射活性為2. 5mCi的放射性核素化合物9°YC13的pH = 5. 4的乙酸-乙酸鈉的緩沖溶液中進行鰲合，室溫下反應30分鐘后，用大量pH = 5.4的乙酸-乙酸鈉沖洗再用去離子水沖洗，即得到表面帶有放射性核素的載藥PLGA納米纖維膜，其組成為紫杉醇60wt %， DTPAO. 02wt%,90Y 0. 008wt%，均以 PLGA 的重量為基準(PLGA100% )。實施例七(1)溶液的配制將含有40wt%紫杉醇的PLGA (L/G = 80/20(摩爾比)，重均分子量5萬)溶解到N，N-二甲基甲酰胺(DMF)與丙酮(體積比為5/ 的混合溶劑中，得到濃度為70wt% (以PLGA純聚合物的質量為基準)的PLGA溶液，將得到的PLGA溶液置于靜電紡絲設備的給料注射器內(nèi)。(2)載藥靜電紡絲膜的制備選用雙噴絲頭裝置，旋轉輥筒作為收集器，調節(jié)雙噴絲頭與旋轉輥筒間距為15cm，環(huán)境溫度為60°C，環(huán)境空氣流速為8. 0-8. 5m3/h，紡絲電壓 10kV，溶液的給料速度為5 μ Ι/min，進行紡絲，得到載藥PLGA納米纖維膜。將收集到的PLGA 納米纖維膜用去離子水洗滌，在50°C真空干燥箱中真空干燥2小時，即得到可生物降解及吸收的載藥PLGA納米纖維膜材料，膜厚度為300 μ m，納米纖維為無紡布排列結構，納米纖維直徑為500nm-4 μ m之間。(3)載藥PLGA納米纖維表面的等離子處理將步驟O)中所得的電紡納米纖維膜置于等離子處理儀的下電極中央，保持上下電極距離為3cm，通入氨氣，調節(jié)反應室的真空度為50Pa，放電功率為40W，放電時間為5分鐘對材料表面進行處理，得到表面帶有功能性氨基的載藥PLGA納米纖維膜。(4)將步驟(3)中表面改性后的載藥PLGA納米纖維膜置于IOml含有5mg/ml DTPA 的濃度為0. 05M的NaHCO3水溶液中，在溫度為60°C下反應60min，將PLGA納米纖維膜用去離子水洗滌，在50°C真空干燥箱中真空干燥2小時，得到表面接枝有雙功能團連接劑DTPA 的載藥納米纖維膜；(5)將步驟(4)中得到的載藥PLGA納米纖維膜投入到30 μ 1含放射活性為5mCi 的放射性核素化合物9°YC13的pH = 5. 4的乙酸-乙酸鈉的緩沖溶液中進行鰲合，室溫下反應30分鐘后，用大量pH= 5. 4的乙酸-乙酸鈉沖洗再用去離子水沖洗。即得到的表面帶有放射性核素的載藥納米纖維膜，其組成為紫杉醇40wt%，DTPA0.01wt%,9°Y 0.015wt%, 均以PLGA的重量為基準(PLGA100% )。實施例八(1)溶液的配制將含有30wt%紫杉醇的PLGA(L/G = 60/40(摩爾比)，分子量50 萬)溶解到N，N-二甲基甲酰胺(DMF)與丙酮(體積比為5/ 的混合溶劑中，得到濃度為 5wt% (以PLGA純聚合物的質量為基準)的PLGA溶液，將得到的PLGA溶液置于靜電紡絲設備的給料注射器內(nèi)。(2)載藥靜電紡絲膜的制備選用雙噴絲頭裝置，旋轉輥筒作為收集器，調節(jié)雙噴絲頭與旋轉輥筒間距為12cm，環(huán)境溫度為80°C，環(huán)境空氣流速為4. 5-4. 8m3/h，紡絲電壓 50kV，溶液的給料速度為300 μ Ι/min，進行紡絲，得到載藥PLGA納米纖維膜。將收集到的 PLGA納米纖維膜用去離子水洗滌后，在40°C真空干燥箱中真空干燥8小時即得到可生物降解及吸收的載藥PLGA納米纖維膜材料，膜厚度為5 μ m，納米纖維為無紡布排列結構，納米纖維直徑為1μπι-6μπι之間。(3)載藥PLGA納米纖維表面的等離子處理將O)中所得的靜電紡絲納米纖維膜置于等離子處理儀的下電極中央，保持上下電極距離為3cm，通入胼，調節(jié)反應室的真空度為lPa，放電功率為5W，放電時間為30s對材料表面進行處理，得到表面接枝有功能性氨基的載藥PLGA納米纖維膜。(4)將步驟(3)中表面改性后的載藥PLGA納米纖維膜置于15ml含有l(wèi)mg/ml DTPA 的濃度為0. 05M的NaHCO3水溶液中，在溫度為0°C下反應2小時，用去離子水洗滌后，在 40°C真空干燥箱中真空干燥8小時得到表面接枝有雙功能團連接劑DTPA的載藥納米纖維膜。(5)將步驟(4)中得到的表面接枝有雙功能團連接劑DTPA的載藥納米纖維膜浸入到50微升含放射活性為0. 005mCi的放射性核素化合物9°YC13的pH = 5. 4的乙酸-乙酸鈉的緩沖溶液中進行鰲合，室溫下反應30分鐘后，用大量pH = 5.4的乙酸-乙酸鈉沖洗再用去離子水沖洗。即得到的表面帶有放射性核素的載藥納米纖維膜，其組成為紫杉醇 30wt%, DTPA0. 0Iwt%,90YO. 5wt%，均以 PLGA 的重量為基準(PLGA100% )。實施例九(1)溶液的配制將含有15wt%紫杉醇的PLGA (L/G = 50/50(摩爾比)，重均分子量10萬)溶解到四氫呋喃溶劑中，得到濃度為40wt% (以PLGA純聚合物的質量為準)的PLGA溶液，將得到的PLGA溶液置于靜電紡絲設備的給料注射器內(nèi)。(2)載藥靜電紡絲膜的制備選用雙噴絲頭裝置，旋轉輥筒作為收集器，調節(jié)雙噴絲頭與旋轉輥筒間距為12cm，環(huán)境溫度為25°C，環(huán)境空氣流速為0. 5-0. 8m3/h，紡絲電壓 30kV，溶液的給料速度為20 μ Ι/min，進行紡絲，得到載藥PLGA納米纖維膜。將收集到的 PLGA納米纖維膜用去離子水沖洗后，在20°C真空干燥箱中真空干燥5小時即得到可生物降解及吸收的載藥PLGA納米纖維膜材料，膜厚度為85 μ m，納米纖維為無紡布排列結構，納米纖維直徑為ΙμπΗΒμπι之間。(3)載藥PLGA納米纖維表面的等離子處理將O)中所得的靜電紡絲納米纖維膜置于等離子處理儀的下電極中央，保持上下電極距離為3cm，通入胼，調節(jié)反應室的真空度為lOOPa，放電功率為80W，放電時間為10分鐘對材料表面進行處理，得到表面接枝有功能性氨基的載藥PLGA納米纖維膜。(4)將步驟(3)中表面改性后的載藥PLGA納米纖維膜置于20ml含有10mg/ml EDTA的濃度為0. 05M的NaHCO3水溶液中，在溫度為40°C下反應40min，去離子水洗滌，在 20°C真空干燥箱中真空干燥5小時，得到表面接枝有雙功能團連接劑EDTA的載藥納米纖維膜；(5)將步驟(4)中得到的含載藥PLGA納米纖維膜投入到60μ 1含放射活性為5mCi 的放射性核素化合物9°YC13的pH = 5. 4的乙酸-乙酸鈉的緩沖溶液中進行鰲合，室溫下反應30分鐘后，用大量pH = 5. 4的乙酸-乙酸鈉沖洗再用去離子水沖洗。即得到的表面帶有放射性核素的載藥納米纖維膜，其組成為紫杉醇15wt%，EDTA 0. 02wt%,90Y lwt%，均以PLGA的重量為基準(PLGA100% )。實施例十(1)溶液的配制將含有25wt%紫杉醇的聚乳酸PLA(重均分子量10萬)溶解到 N，N-二甲基乙酰胺中，得到濃度為30wt% (以PLA純聚合物的質量為基準)的PLA溶液， 將得到的PLA溶液置于靜電紡絲設備的給料注射器內(nèi)。(2)載藥靜電紡絲膜的制備選用雙噴絲頭裝置，旋轉輥筒作為收集器，調節(jié)雙噴絲頭與旋轉輥筒間距為12cm，環(huán)境溫度為25 °C，環(huán)境空氣流速為0. 5 0. 8m3/h，紡絲電壓20kV，溶液的給料速度為20 μ Ι/min，進行紡絲，得到載藥PLA納米纖維膜。將收集到的 PLA納米纖維膜沖洗后，在20°C真空干燥箱中真空干燥5小時即得到可生物降解及吸收的載藥PLA納米纖維膜材料，膜厚度為50 μ m，納米纖維為無紡布排列結構，納米纖維直徑為 10nm-500nm 之間。(3)載藥PLA納米纖維表面的等離子處理將O)中所得的電紡納米纖維膜置于等離子處理儀的下電極中央，保持上下電極距離為3cm，通入胼，調節(jié)反應室的真空度為 lOOPa，放電功率為80W，放電時間為10分鐘對材料表面進行處理，得到表面帶有功能性氨基的載藥PLA納米纖維膜。(4)將(3)中表面改性后的載藥PLA納米纖維膜置于5ml含有10mg/mlDTPA的濃度為0. 05M的NaHCO3水溶液中，在溫度為0°C下反應2小時，徹底清洗后于真空干燥箱中真空干燥，表面帶有雙功能團連接劑DTPA的載藥納米纖維膜；(5)將中得到的含載藥PLA納米纖維膜投入到20微升含放射活性為3mCi的放射性核素化合物9°YC13的pH = 5. 4的乙酸-乙酸鈉的緩沖溶液中進行鰲合，室溫下反應30分鐘后，用大量PH= 5.4的乙酸-乙酸鈉沖洗再用去離子水沖洗。即得到的表面帶有放射性核素的載藥納米纖維膜膜，其組成為紫杉醇25wt%，DTPAO. 02wt%,90Y 0. 005wt%, 均以PLA的重量為基準(PLA100% )。實施例i^一(1)溶液的配制將含有0.0001襯％紫杉醇的PLGA(L/G = 50/50 (摩爾比)，重均分子量10萬)溶解到四氫呋喃溶劑中，得到濃度為70wt% (以PLGA純聚合物的質量為準) 的PLGA溶液，將得到的PLGA溶液置于靜電紡絲設備的給料注射器內(nèi)。(2)載藥靜電紡絲膜的制備選用雙噴絲頭裝置，旋轉輥筒作為收集器，調節(jié)雙噴絲頭與旋轉輥筒間距為12cm，環(huán)境溫度為25°C，環(huán)境空氣流速為0. 5-0. 8m3/h，紡絲電壓 30kV，溶液的給料速度為20 μ Ι/min，進行紡絲，得到載藥PLGA納米纖維膜。將收集到的 PLGA納米纖維膜用去離子水沖洗后，在20°C真空干燥箱中真空干燥5小時即得到可生物降解及吸收的載藥PLGA納米纖維膜材料，膜厚度為85 μ m，納米纖維為無紡布排列結構，納米纖維直徑為1μπι-2μπι之間。(3)載藥PLGA納米纖維表面的等離子處理將O)中所得的靜電紡絲納米纖維膜置于等離子處理儀的下電極中央，保持上下電極距離為3cm，通入胼，調節(jié)反應室的真空度為80 ，放電功率為80W，放電時間為10分鐘對材料表面進行處理，得到表面接枝有功能性氨基的載藥PLGA納米纖維膜。(4)將步驟(3)中表面改性后的載藥PLGA納米纖維膜置于20ml含有10mg/ml EDTA的濃度為0. 05M的NaHCO3水溶液中，在溫度為40°C下反應40min，去離子水洗滌，在 40°C真空干燥箱中真空干燥5小時，得到表面接枝有雙功能團連接劑EDTA的載藥納米纖維膜；(5)將步驟中得到的含載藥PLGA納米纖維膜投入到60μ1含放射活性為 5mCi的放射性核素化合物9°YC13的pH = 5. 4的乙酸-乙酸鈉的緩沖溶液中進行鰲合，室溫下反應30分鐘后，用大量pH = 5. 4的乙酸-乙酸鈉沖洗再用去離子水沖洗。即得到的表面帶有放射性核素的載藥納米纖維膜，其組成為紫杉醇0. OOOlwt%, EDTA 0. 02wt%,90Y 0. 002wt%，均以PLGA的重量為基準(PLGA100% )。申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細工藝設備和工藝流程， 但本發(fā)明并不局限于上述詳細工藝設備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細工藝設備和工藝流程才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發(fā)明的任何改進， 對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種放射性核素標記的載藥生物高分子納米纖維膜，其特征在于，所述納米纖維膜內(nèi)部載有脂溶性藥物，表面接枝有放射性核素；其中，以高分子質量為基準，脂溶性藥物含量為0wt% -60wt%，放射性核素的含量為 0. 002wt% -Iwt %。
2.如權利要求1所述的載藥生物高分子納米纖維膜，其特征在于，所述脂溶性藥物為脂溶性抗癌藥物；所述放射性核素為9°Y ；其中，以高分子質量為基準，脂溶性藥物含量為0. OOOlwt % -55wt %，優(yōu)選 0. 00 Iwt % -50wt%，放射性核素的含量為 0. 003wt% -0. 8wt%，優(yōu)選 0. 005wt% -0. 5wt%0
3.如權利要求1或2所述的載藥生物高分子納米纖維膜，其特征在于，所述載藥生物高分子納米纖維膜的厚度為5-300 μ m,優(yōu)選10-200 μ m。
4.如權利要求1-3任一項所述的載藥生物高分子納米纖維膜，其特征在于，所述載藥生物高分子納米纖維膜的直徑為20-6000nm，優(yōu)選50-5000nm。
5.如權利要求1-4任一項所述的載藥生物高分子納米纖維膜，其特征在于，所述生物高分子為聚乙丙交酯，重均分子量為5-50萬，優(yōu)選5-30萬；優(yōu)選地，所述聚乙丙交酯中，鏈段摩爾比L/G = 100/0 50/50。
6.一種制備如權利要求1-5任一項所述的放射性核素標記的載藥生物高分子納米纖維膜的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟(1)配制溶解有脂溶性藥物的生物高分子的溶液作為紡絲溶液；(2)將步驟(1)得到的紡絲溶液裝入靜電紡絲設備的給料裝置中，進行靜電紡絲制備得到靜電紡絲膜，將得到的紡絲膜洗滌、干燥，得到載藥生物高分子納米纖維膜；(3)將步驟( 得到的載藥生物高分子納米纖維膜至于等離子處理儀中，通入可產(chǎn)生氨基自由基的等離子氣體，進行表面處理，得到表面接枝有功能性氨基的納米纖維膜；(4)將步驟( 得到的載藥生物高分子納米纖維膜浸入到含雙功能團連接劑的溶液中進行反應，洗滌、干燥，得到帶有雙功能團連接劑的載藥生物高分子納米纖維膜；(5)將步驟(4)得到的載藥生物高分子納米纖維膜浸入到含放射性核素化合物的PH= 5. 4的乙酸-乙酸鈉的緩沖溶液中進行鰲合，洗滌，得到放射性核素標記的可生物降解及可生物吸收的載藥生物高分子納米纖維膜。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，以高分子質量為基準， 所述脂溶性藥物的濃度為Owt % -60wt %,優(yōu)選0. OOOlwt % -55wt %,進一步優(yōu)選 0. 00Iwt % -50wt%，高分子溶液濃度為 5wt% -70wt%，優(yōu)選 IOwt % -60wt% ；優(yōu)選地，步驟(1)中所述溶液的溶劑為易揮發(fā)的有機溶劑，選自甲酸、乙酸、乙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、四氫呋喃、六氟丙醇中的一種或兩種以上；優(yōu)選地，步驟O)中所述靜電紡絲接收方式選自平板接收或輥筒接收中的一種；優(yōu)選地，步驟⑵中所述靜電紡絲設備的工藝參數(shù)為給料裝置溫度為20-80°C，給料速率為5-300 μ Ι/min，給料裝置和收集裝置間距為5-25cm，環(huán)境溫度為20_70°C，環(huán)境空氣流速為0-8. 5m7h，紡絲電壓為10-50kV ；優(yōu)選地，步驟( 和步驟(4)中所述洗滌采用去離子水洗滌；優(yōu)選地，步驟( 和步驟中所述干燥為真空干燥，采用真空烘箱進行干燥，干燥溫度為20-50°C，干燥時間為2-8h，真空度為201^。
8.如權利要求6或7所述的方法，其特征在于，步驟(3)中所述等離子氣體選自氮氣、 氨氣或者胼中的一種或兩種以上；優(yōu)選地，步驟(3)中所述等離子處理放電功率為5-80W，放電真空度為Ι-lOOPa，處理時間為 30s-10min ；優(yōu)選地，步驟中所述雙功能團連接劑為乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五乙酸中的一種，濃度為 lmg/ml-10mg/ml ；優(yōu)選地，步驟中所述溶液為濃度為0. 05M的NaHCO3的水溶液；優(yōu)選地，步驟中所述反應的反應時間為10-120min，優(yōu)選lO-lOOmin，反應溫度為 0-60°C，優(yōu)選 0-50°C。
9.如權利要求6-8任一項所述的方法，其特征在于，步驟( 中所述含放射性核素化合物為9°Y的氯化物；優(yōu)選地，步驟(5)中每2. 25cm2的載藥生物高分子納米纖維膜所用緩沖溶液為20 μ 1 ；優(yōu)選地，步驟(5)中所述緩沖溶液的放射活性為0.005mCi-5mCi，螯合反應溫度為 0-50°C，反應時間為 10min-3h ；優(yōu)選地，步驟(5)中所述洗滌采用pH = 5. 4的乙酸-乙酸鈉和去離子水洗滌。
10.一種放射性核素標記的載藥生物高分子納米纖維膜的用途，其特征在于，所述載藥生物高分子納米纖維膜能夠作為腫瘤治療材料或手術切除腫瘤后的病灶組織部位的材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種放射性核素標記的可生物降解及可生物吸收的載藥生物高分子納米纖維膜及其制備方法和用途。首先通過靜電紡絲制備出直徑在10-6000nm的載藥生物高分子納米纖維膜，而后通過表面改性在其表面接枝放射性核素90Y，得到放射性核素標記的載藥生物高分子納米纖維膜。該纖維膜性質穩(wěn)定，在治療腫瘤的過程中可同時實現(xiàn)放療和化療的靶向性。兩個過程均是在植入部位進行，均為靶向治療過程，既能起到徹底滅殺癌細胞的效果，同時還降低了對正常組織的損害。該發(fā)明中的纖維膜可作為腫瘤治療材料或手術切除腫瘤后的病灶組織部位的材料。
文檔編號A61K45/00GK102423507SQ20111034726
公開日2012年4月25日 申請日期2011年11月4日 優(yōu)先權日2011年11月4日
發(fā)明者許杉杉, 韓志超 申請人:無錫中科光遠生物材料有限公司