專利名稱：載有純β射線的安全微球及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學穩(wěn)定性高的載有經(jīng)活化能產(chǎn)生治癌用的純β射線的玻璃微球及其工藝。
開刀、化療和放療為傳統(tǒng)的治癌方法。眾所周知，放療因其針對性和靈活性比化療更大，癌癥患者更愿意用放療來直接治療，使腫瘤縮小獲得開刀機會，或使腫瘤細胞完全殺盡壞死。盡管癌細胞比正常細胞更容易吸收射線，但是，正常細胞畢竟還是受到射線的傷害。所以體外放療的射線劑量一般都不大，不足以殺傷所有癌細胞，因此也影響了療效。八十年代初，國外開始了介入性內(nèi)放射療法，將能放出射線的同位素與高分子樹脂絡(luò)合在一起，然后將其介入到體內(nèi)腫瘤部位。但實際使用時發(fā)現(xiàn)，放射性核素與高分子結(jié)合得不牢，易脫落成離子狀態(tài)，流向全身各部位，造成了更大的危害。
日本專利特開平5-208918公開了一種用離子濺射的方法將放射性同位素磷滲入SiO2玻璃微球外表面層，組成了放射性治療癌癥用的滲磷的玻璃微球。該發(fā)明的玻璃微球的表面層的磷容易溶解在血液中，流向全身各部位，造成危害。
為此，1994年1月5日我國的發(fā)明專利CN 1080266 A公開了一種磷32系列玻璃微球。它是用磷酸鹽、硅酸鎂、硅酸鋁等鹽類熔煉而成。在1991年美國專利US 5011677公開了高溫熔煉成的釔鋁硅玻璃微球。上述兩個專利的放射性同位素雖然與玻璃體結(jié)合得比較牢，但是，共同的缺點是仍然存在著部分放射性核素自玻璃微球瀝析出來的現(xiàn)象，溶解在血液中，帶來了對病人健康的危害。
本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種放射性核素不易脫落的結(jié)構(gòu)簡單、使用安全、經(jīng)活化成為只載有純β射線的玻璃微球。本發(fā)明的另一個目的是提供一種制造該安全微球的方法為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣進行的，它是由經(jīng)活化能載有純β射線的玻璃微球，及其涂覆在它的外表面上的耐蝕涂層復(fù)合而成。耐蝕涂層可以是SiO2、或/和Al2O3、或/和TiO2、或/和ZrO2。載有純β射線的玻璃微球可以是含Y2O3、SiO2、Al2O3的Y-89玻璃微球，也可以是含P2O5、Al2O3、MgO的P-31玻璃微球。
制備本發(fā)明的微球的步驟是；首先在玻璃微球中加入表面活性劑攪拌，表面活性劑可采用聚乙二醇或硅烷偶聯(lián)劑，加入的量為每100克玻璃微球中加0.3～0.5克表面活性劑。然后將上述玻璃微球浸泡在能形成耐蝕涂層的由含正硅酸乙酯50-100％、硝酸鋁0-30％、鈦酸丁酯0-20％、硝酸鋯0-30％組成的溶膠溶液中攪拌，使經(jīng)上述處理過的玻璃微球凝膠化，接著固液分離后經(jīng)旋風干燥去除有機溶劑，再在室溫下陳化20-30天，最后在馬弗爐內(nèi)300-600℃下加熱蒸發(fā)熱處理，使其玻璃化，即制得本發(fā)明的表面涂覆耐蝕涂層的安全微球。本發(fā)明的玻璃微球經(jīng)中子激活能載有純β射線的核素Y-90或P-32，具有對人體所有的癌細胞都產(chǎn)生很強的殺死殺傷能力。
本發(fā)明的安全微球的最大的優(yōu)點是安全可靠，由于在含放射性同位素玻璃微球外表牢固地涂覆了一層耐蝕涂層薄膜，使其具有極其穩(wěn)定的化學性質(zhì)，所以放射性同位素不易通過瀝析過程游移到血液中，對周圍也無放射性污染，具有非?？煽康陌踩?。
本發(fā)明的安全微球還有一個優(yōu)點是在中子照射下，能被激活成含有單一的純β射線的核素Y-90或P-32，它們能順利地介入到體內(nèi)指定部位，經(jīng)動物實驗和醫(yī)院臨床使用，證實了此類微球?qū)θ梭w所有的癌細胞都具有很強的殺死殺傷能力，特別是對肝癌、結(jié)腸癌、胰腺癌等格外有效。
本發(fā)明還有一個優(yōu)點是制備方法簡單易控制，用本發(fā)明的方法制得的安全微球的耐蝕涂層能牢固地粘附于玻璃微球之表面，涂層不會脫落。耐蝕涂層的組成在中子射線的激活下，不會放射出其他任何長壽命的有害雜質(zhì)射線。玻璃微球與耐蝕涂層不會發(fā)生化學反應(yīng)而改變各自的特性。放射性核素的溶出率比沒有涂覆耐蝕涂層的原玻璃微球的溶出率降低了1～2個數(shù)量級。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)和制造方法由以下的實施例及其附圖給出。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的工藝流程圖。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述；首先請參閱附圖1，本發(fā)明的安全微球由能載有純β射線的玻璃微球1和耐蝕涂層2組成。能載有純β射線的玻璃微球1可以是含Y2O3、SiO2、Al2O3的Y-89玻璃微球，也可以是含P2O5、Al2O3、MgO的P-31玻璃微球。
接著請參閱附圖2，本發(fā)明的制備安全微球的方法如下首先將玻璃微球1放入容器中，噴灑入0.3～0.5克表面活性劑聚乙二醇或硅烷偶聯(lián)劑，攪拌，使之濕潤完成預(yù)處理3。然后將上述玻璃微球1浸泡在由正硅酸乙酯50-100％、硝酸鋁0-30％、鈦酸丁酯0-20％、硝酸鋯0-30％組成的溶膠溶液的容器內(nèi)，置于磁力攪拌器上，攪拌，進行玻璃微球表面包敷凝膠處理4。接下去進行固液分離5。再下去將玻璃微球1和40-60℃熱風同方向進入旋風干燥器進行干燥6，去除部分有機溶劑后使?jié)衲z變?yōu)楦赡z。室溫下陳化20-30天，使凝膠穩(wěn)定7。最后在馬弗爐內(nèi)300-600℃下加熱蒸發(fā)熱處理8，使其玻璃化，形成SiO2、或/和Al2O3、或/和TiO2、或/和ZrO2耐蝕涂層2的本發(fā)明的安全微球。
實施例1將100克含有Y2O3、SiO2、Al2O3的Y-89玻璃微球1置于容器內(nèi)，加入0.4克的硅烷偶聯(lián)劑表面活性劑，攪拌完成預(yù)處理3，然后浸泡在含100％正硅酸乙酯溶液溶膠中，放在磁力攪拌臺上，攪拌進行凝膠化包敷處理4，然后固液分離5，將涂覆好的玻璃微球取出，在旋風干燥器進口與同方向進入的干燥的熱風一起進行旋風干燥6，去除部分有機溶劑后，室溫下陳化25天時間，使其聚合穩(wěn)定7，最后在馬弗爐內(nèi)500-600℃下加熱蒸發(fā)熱處理8，使其玻璃化，即制得本發(fā)明的表面有SiO2涂層的含釔安全微球。這種安全玻璃微球的直徑在20～60μm范圍內(nèi)。涂有SiO2涂層的這種玻璃微球在生理模擬液中30天釔的溶出率為9.0×10-7g/g，而原玻璃微球的溶出率為3.6×10-5g/g，降低了2個數(shù)量級。本發(fā)明的玻璃微球經(jīng)中子激活能載有純β射線的核素Y-90，具有對人體所有的癌細胞都產(chǎn)生很強的殺死殺傷能力。
實施例2將100克含有P2O5、Al2O3、MgO的P-31玻璃微球1在0.5克聚乙二醇，攪拌，使之濕潤，完成預(yù)處理3。然后將上述玻璃微球1浸泡在能形成耐蝕涂層2的由含正硅酸乙酯80-90％、硝酸鋁10-20％組成的溶膠溶液中攪拌，進行凝膠化包敷處理4，經(jīng)上述處理過的玻璃微球凝膠物質(zhì)，進行固液分離5，將涂覆溶膠的玻璃微球1取出，在旋風干燥器進口與同方向進入的干燥的40-60℃熱風一起進行旋風干燥6，去除部分有機溶劑后室溫下陳化30天時間，使其聚合穩(wěn)定7，最后在馬弗爐內(nèi)400-500℃下加熱蒸發(fā)熱處理8，使其玻璃化，得到表面有SiO2和Al2O3涂層的含磷安全微球。這種安全微球的直徑在15～55μm范圍內(nèi)。涂有SiO2和Al2O3涂層的這種玻璃微球在生理模擬液中30天磷的溶出率為2.2×10-5g/g，原玻璃微球的溶出率為7.9×10-3g/g，降低了1～2個數(shù)量級。
實施例3將100克含有P2O5、Al2O3、MgO的P-31玻璃微球1在0.5克聚乙二醇，攪拌，使之濕潤，完成預(yù)處理3。然后將上述玻璃微球1浸泡在能形成耐蝕涂層2的由含正硅酸乙酯80-95％、鈦酸丁酯5-20％組成的溶膠溶液中攪拌，進行凝膠化包敷處理4，經(jīng)上述處理過的玻璃微球凝膠物質(zhì)，進行固液分離5，將涂覆溶膠的玻璃微球1取出，在旋風干燥器進口與同方向進入的干燥的40-60℃熱風一起進行旋風干燥6，去除部分有機溶劑后室溫下陳化30天時間，使其聚合穩(wěn)定7，最后在馬弗爐內(nèi)400-500℃下加熱蒸發(fā)熱處理8，使其玻璃化，得到表面有SiO2和TiO2涂層的含磷安全微球。這種安全微球的直徑在15～55μm范圍內(nèi)。涂有SiO2和TiO2涂層的這種玻璃微球在生理模擬液中30天磷的溶出率為5.3×10-5g/g，原玻璃微球的溶出率為7.9×10-3g/g，降低了1～2個數(shù)量級。
實施例4將100克含有P2O5、Al2O3、MgO的P-31玻璃微球1在0.5克聚乙二醇，攪拌，使之濕潤，完成預(yù)處理3。然后將上述玻璃微球1浸泡在能形成耐蝕涂層2的由含正硅酸乙酯80-95％、硝酸鋯5-20％組成的溶膠溶液中攪拌，進行凝膠化包敷處理4，經(jīng)上述處理過的玻璃微球凝膠物質(zhì)，進行固液分離5，將涂覆溶膠的玻璃微球1取出，在旋風干燥器進口與同方向進入的干燥的40-60℃熱風一起進行旋風干燥6，去除部分有機溶劑后室溫下陳化30天時間，使其聚合穩(wěn)定7，最后在馬弗爐內(nèi)400-500℃下加熱蒸發(fā)熱處理8，使其玻璃化，得到表面有SiO2和ZrO2涂層的含磷安全微球。這種安全微球的直徑在15～55μm范圍內(nèi)。涂有SiO2和ZrO2涂層的這種玻璃微球在生理模擬液中30天磷的溶出率為6.4×10-6g/g，原玻璃微球的溶出率為7.9×10-3g/g，降低了3個數(shù)量級。
權(quán)利要求
1.一種載有純β射線的安全微球，其特征在于由載有純β射線的玻璃微球(1)、及其涂覆在它的外表面上的耐蝕涂層(2)復(fù)合而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全微球，其特征在于所述的耐蝕涂層(2)可以是SiO2、或/和Al2O3、或/和TiO2、或/和ZrO2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全微球，其特征在于所述的載有純β射線的玻璃微球(1)可以是含Y2O3、SiO2、Al2O3的Y-89玻璃微球，也可以是含P2O5、Al2O3、MgO的P-31玻璃微球。
4.一種載有純β射線的安全微球的制備方法，其特征在于首先在玻璃微球(1)中加入表面活性劑攪拌，進行預(yù)處理(3)，然后將其浸泡在能形成耐蝕涂層(2)的由正硅酸乙脂50-100％、硝酸鋁0-31％、碳酸丁脂0-20％、硝酸鋯0-30％組成的溶膠溶液中攪拌，完成凝膠化包敷處理(4)，接下去進行過濾(5)，再接下去進行旋風干燥(6)去除有機溶劑后，室溫下陳化20-30天(7)，最后在馬弗爐內(nèi)300-600℃下加熱蒸發(fā)熱處理(8)，使其玻璃化，即制得本發(fā)明的表面涂覆耐蝕涂層(2)的安全微球。
全文摘要
載有純β射線的安全微球及其制備方法,涉及一種載有經(jīng)活化能產(chǎn)生治癌用的純β射線的玻璃微球及工藝。由載有純β射線的玻璃微球、及其采用溶膠凝膠方法涂覆在其外表面上的耐蝕涂層復(fù)合而成。本發(fā)明的最大優(yōu)點是放射性同位素不易瀝析游移到血液中,經(jīng)體外生理模擬液浸泡試驗,其相應(yīng)核素的溶出率比無耐蝕涂層微球的核素的溶出率降低1～2個數(shù)量級,也無放射性污染,化學穩(wěn)定性高,制備本發(fā)明的工藝簡單,操作安全可靠。可廣泛用于內(nèi)放療治癌。
文檔編號A61N5/00GK1288755SQ0012574
公開日2001年3月28日 申請日期2000年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月20日
發(fā)明者黃文旵, 錢達興, 周萘, 吳知方, 茅波 申請人:同濟大學