專利名稱：放射性支架及其放射性聚氨酯涂層材料、以及它們的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及放射性支架的制備，特別涉及一種放射性聚氨酯涂層材料及制得的放射性支架，以及它們的制備方法。
背景技術(shù)：
放射性支架由于不僅具有機(jī)械支撐作用，而且還能通過放射線對(duì)細(xì)胞的殺傷起到治療和預(yù)防再狹窄作用，現(xiàn)已廣泛用于各種原因引起的生物體局部組織，特別是管腔的狹窄，如消化道、泌尿生殖道、呼吸道、血管等各種管腔由腫瘤、疤痕和其他物體引起的阻塞和狹窄；或由于炎癥、腫瘤、血栓、粥樣斑塊等因素引起的血管阻塞和狹窄。其中最常用的是治療食道、膽道、氣管、輸尿管腫瘤和冠狀動(dòng)脈阻塞或狹窄性疾病。
而關(guān)于放射性支架及其制備可參見US6152869A、WO01/72371A1、US6159142A、US6129658A及本申請(qǐng)人的CN 1389276A。但是目前放射性支架還存在以下一些問題(1)支架表面膜材料(特別是支架放射性涂層)的強(qiáng)度還不是很高，晚期腫瘤，如食管癌患者瘤體快速生長(zhǎng)容易穿透支架膜或涂層進(jìn)入支架內(nèi)部引起食管等管腔的再狹窄；(2)支架上放射性物質(zhì)的泄漏率還有待進(jìn)一步降低，以增加植入體內(nèi)的支架的放射性活度(即放射藥物的劑量)，并更環(huán)保和安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是能解決上述問題或其之一，提供一種強(qiáng)度較高和/或其中放射性物質(zhì)泄漏率較低的放射性聚氨酯涂層材料。
本發(fā)明的目的通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種放射性聚氨酯涂層材料，其載帶有放射性核素，其特征在于還摻加有占聚氨酯質(zhì)量0.1～1％的碳納米管。
本發(fā)明所說碳納米管作為一種新型納米材料，自從發(fā)現(xiàn)以來一直深受廣大學(xué)者的關(guān)注，這主要是因?yàn)樘技{米管具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征，故而表現(xiàn)出優(yōu)異的性質(zhì)，比如碳納米管具有優(yōu)異的力學(xué)性能，研究表明，將適量(0.01～5wt％)的碳納米管摻加到聚氨酯材料中，能提高材料的抗拉強(qiáng)度。此外，現(xiàn)有的研究表明，碳納米管還具有良好的生物相容性，將碳納米管應(yīng)用于支架表面膜材料中不會(huì)降低材料的生物相容性。令人驚奇的是，本發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，碳納米管能降低支架的放射性泄漏，考慮可能因?yàn)槠渚哂蟹浅４蟮谋缺砻娣e，吸附能力強(qiáng)，故而將其摻加到放射性支架膜材料中，其表面能吸附放射性物質(zhì)。然而當(dāng)碳納米管的加入量太低，如低于0.1％時(shí)，不能明顯的降低放射性性物質(zhì)的泄漏率，達(dá)不到本發(fā)明的目的，反之，當(dāng)碳納米管的摻加量太大，超過1％時(shí)，聚氨酯的塑性降低明顯，給支架的使用造成困難，同時(shí)降低放射性物質(zhì)泄漏的作用也不明顯。更優(yōu)選的，本發(fā)明碳納米管的摻加量為聚氨酯質(zhì)量的0.2～0.6％。
而術(shù)語放射性核素可為現(xiàn)有各種釋放β或γ射線射線的放射線核素，如32P、131I、188/186Re、90Y、125I等。
本發(fā)明的另一目的是提供上述放射性聚氨酯涂層材料的制備方法。
以載帶有32P為例，本發(fā)明的制備方法包括在磷[32P]酸鈉溶液中，加入非放射性的Na2HPO4溶液及碳納米管溶液，調(diào)節(jié)pH值至堿性條件，然后用金屬鹽溶液使放射性物質(zhì)沉淀，最后將這些放射性沉淀加入到質(zhì)量百分比為5-8％的聚氨酯溶液中，攪拌均勻即得載帶有放射性核素的聚氨酯涂層。
其中，聚氨酯溶液可按常規(guī)將聚氨酯材料溶解于溶劑四氫呋喃或N，N-二甲基甲酰胺中制得。
較佳地，該沉淀在與聚氨酯溶液混合前用四氫呋喃離心洗滌3-5次以洗去殘留在溶液中的放射性物質(zhì)及沉淀過程上加入的多余的其它鹽溶液。
加入非放射性的Na2HPO4溶液的目的是同位素交換(放射性物質(zhì)主要以Na2H32PO4為主)，下一步中好用金屬鹽溶液將放射性物質(zhì)完全沉淀成沉淀物，其與磷[32P]酸鈉口服液的摩爾比為2～5∶1；而金屬鹽溶液是指其中金屬離子可與HPO43-形成沉淀的鹽溶液，如Cr3+、Ca2+、Cu2+、Co2+等金屬離子形成的鹽溶液，這些溶液的用量為能使放射性物質(zhì)完全沉淀即可，本發(fā)明優(yōu)選與Na2HPO4溶液的摩爾比為1～3∶1。另外，根據(jù)常規(guī)，為將放射性物質(zhì)完全沉淀成沉淀物，通常先調(diào)節(jié)pH值至堿性條件，一般在8～14之間。
本發(fā)明的目的之一是提供一種包覆有上述放射性聚氨酯涂層材料的放射性支架，如食管支架、膽道支架、血管支架等。
本發(fā)明的又一目的是提供上述放射性支架的制備方法。
該制備方法包括用浸漬或涂敷的方式將上述放射性聚氨酯涂層材料包覆于支架上，然后進(jìn)行固化。
更佳地，在包覆有放射性聚氨酯涂層的支架外再包覆保護(hù)層，以避免放射性物質(zhì)的損失。
其中，上述包覆保護(hù)層、固化等步驟均可參照現(xiàn)有技術(shù)，如上述文獻(xiàn)(CN1389276A等)。而本發(fā)明的包覆保護(hù)層方法，優(yōu)選采用在放射性涂層半干時(shí)，用質(zhì)量濃度為1-3％的聚氨酯溶液涂覆；而固化，本發(fā)明則優(yōu)選將涂好涂層的支架放在電爐上方烘烤，溫度保持在160-180℃。
本發(fā)明放射性聚氨酯涂層(膜)材料中摻加有碳納米管，能提高涂層材料及由其制成的放射性支架的強(qiáng)度，并降低了其中放射性物質(zhì)的泄漏率；而且本發(fā)明放射性支架制作簡(jiǎn)單、操作方便、易于防護(hù)、成本低、放射性核素在支架表面活度易于控制，結(jié)合牢固、分布均勻。從而使本發(fā)明放射性支架的機(jī)械支撐作用更強(qiáng)，通過放射線對(duì)細(xì)胞殺傷而治療腫瘤和防止再狹窄的效果更佳，安全性更高。


圖1為由摻加不同量碳納米管的放射性涂層材料制備的支架浸泡在生理鹽水中放射性泄漏率隨時(shí)間的變化曲線。
具體實(shí)施例方式
下面用實(shí)施例來具體說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不受其限制。
實(shí)施例1放射性涂層材料的制備將聚氨酯用四氫呋喃溶解，配成8％(w/w)的溶液。取醫(yī)用32P-磷酸鈉口服液，加入3倍(摩爾比)的非放射性Na2HPO4溶液及碳納米管溶液，碳納米管的摻加量為聚氨酯質(zhì)量的0.4％，調(diào)節(jié)pH為9，然后用CrCl3溶液將其沉淀，CrCl3溶液的摩爾數(shù)為Na2HPO4溶液的2倍。用四氫呋喃離心洗滌4次，最后將這些放射性沉淀加入到上述配好的聚氨酯溶液中，攪拌均勻即得放射性涂層材料。
實(shí)施例2放射性涂層材料的制備將聚氨酯用四氫呋喃溶解，配成6％(w/w)的溶液。取醫(yī)用32P-磷酸鈉口服液，加入3倍(摩爾比)的非放射性Na2HPO4溶液及碳納米管溶液，碳納米管的摻加量為聚氨酯質(zhì)量的0.2％，調(diào)節(jié)pH為8，然后用CrCl3溶液將其沉淀，CrCl3溶液的摩爾數(shù)為Na2HPO4溶液的2倍。用四氫呋喃離心洗滌3次，最后將這些放射性沉淀加入到上述配好的聚氨酯溶液中，攪拌均勻即得放射性涂層材料。
實(shí)施例3放射性涂層材料的制備將聚氨酯用N，N-二甲基甲酰胺溶解，配成5％(w/w)的溶液。取醫(yī)用32P-磷酸鈉口服液，加入2倍(摩爾比)的非放射性Na2HPO4溶液及碳納米管溶液，碳納米管的摻加量為聚氨酯質(zhì)量的0.6％，調(diào)節(jié)pH為12，然后用CaCl2溶液將其沉淀，CaCl2溶液的摩爾數(shù)為Na2HPO4溶液的3倍。用四氫呋喃離心洗滌5次，最后將這些放射性沉淀加入到上述配好的聚氨酯溶液中，攪拌均勻即得放射性涂層材料。
實(shí)施例4放射性涂層材料的制備Na2HPO4溶液與醫(yī)用32P-磷酸鈉口服液的摩爾比為5∶1，碳納米管的摻加量為聚氨酯質(zhì)量的0.8％，余同實(shí)施例1。
實(shí)施例5放射性涂層材料的制備使用Co(NO3)2、或CuSO4溶液取代CrCl3溶液，余同實(shí)施例1。
實(shí)施例6放射性食管支架的制備a、浸涂放射性涂層將支架套在電動(dòng)攪拌器的轉(zhuǎn)桿上，然后把它浸到裝有實(shí)施例1放射性涂層材料溶液的小燒杯中，使支架完全浸沒在溶液中，稍停片刻，將轉(zhuǎn)桿連同套在上面的支架一起取出，轉(zhuǎn)桿固定在電動(dòng)攪拌器上，開動(dòng)攪拌器，用玻璃棒沿支架長(zhǎng)度方向輕貼在支架上將多余的膜溶液刮去。
b.浸涂保護(hù)層當(dāng)放射性涂層半干時(shí)，在其外面用質(zhì)量濃度為1％的聚氨酯涂層涂覆上一層，以避免放射性的損失。
c.固化將涂好涂層的支架放在電爐上方烘烤，溫度保持在180℃。
實(shí)施例7放射性食管支架的制備a、浸涂放射性涂層將支架套在電動(dòng)攪拌器的轉(zhuǎn)桿上，然后把它浸到裝有實(shí)施例2放射性涂層材料溶液的小燒杯中余同實(shí)施例6步驟a。
b.浸涂保護(hù)層當(dāng)放射性涂層半干時(shí)，在其外面用質(zhì)量濃度為2％的聚氨酯涂層涂覆。
c.固化將涂好涂層的支架放在電爐上方烘烤，溫度保持在170℃。
實(shí)施例8放射性血管支架的制備將血管支架用實(shí)施例3放射性涂層材料浸涂，并用質(zhì)量濃度為3％的聚氨酯涂層涂覆保護(hù)層，固化溫度為160℃，余同實(shí)施例6。
實(shí)施例9放射性食管支架的制備用實(shí)施例4放射性涂層材料浸涂，余同實(shí)施例6。
上述實(shí)施例中所用的聚氨酯為天津聚氨酯廠產(chǎn)品，碳納米管為深圳納米港有限公司生產(chǎn)，32P-磷酸鈉口服液為北京原子高科核技術(shù)應(yīng)用有限公司生產(chǎn)，支架為常州智業(yè)醫(yī)療儀器研究所產(chǎn)品，其他試劑均為常規(guī)市售產(chǎn)品。
試驗(yàn)實(shí)施例1不同碳納米管摻加量對(duì)聚氨酯膜材料力學(xué)性質(zhì)的影響用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法(電子材料試驗(yàn)機(jī)上測(cè)試)測(cè)定復(fù)合膜拉伸強(qiáng)度和斷裂延長(zhǎng)率，結(jié)果見下表所示。

可見，在聚氨酯材料中摻加一定量的碳納米管可明顯增加該復(fù)合膜的強(qiáng)度。
試驗(yàn)實(shí)施例2放射性泄漏率測(cè)定取實(shí)施例6、7和9的本發(fā)明放射性支架和對(duì)照支架(放射性涂層材料僅用聚氨酯PU，不摻入碳納米管CNTs)浸泡在生理鹽水中測(cè)定放射性泄漏率，結(jié)果如圖1所示?？梢?，加入0.2-0.8％的碳納米管能明顯降低支架的放射性泄漏率。
權(quán)利要求
1.一種放射性聚氨酯涂層材料，其載帶有放射性核素，其特征在于其中還摻加有占聚氨酯質(zhì)量0.1～1％的碳納米管。
2.如權(quán)利要求1所述的放射性聚氨酯涂層材料，其特征在于該納米碳管含量為0.2～0.6％。
3.如權(quán)利要求1或2所述的放射性聚氨酯涂層材料，其特征在于該放射性核素為32P。
4.如權(quán)利要求3所述的放射性聚氨酯涂層材料的制備方法，其包括在磷[32P]酸鈉溶液，加入非放射性的Na2HPO4溶液及碳納米管溶液，調(diào)節(jié)pH值至堿性條件，然后用金屬鹽溶液使放射性物質(zhì)沉淀，最后將這些放射性沉淀加入到質(zhì)量百分比為5-8％的聚氨酯溶液中，攪拌均勻即得載帶有放射性核素的聚氨酯涂層。
5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于該沉淀在與聚氨酯溶液混合前用四氫呋喃離心洗滌3-5次，該聚氨酯溶液為聚氨酯的四氫呋喃溶液。
6.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于該非放射性的Na2HPO4溶液與磷[32P]酸鈉溶液的摩爾比為2～5∶1。
7.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于該金屬鹽溶液為CrCl3、CuSO4、CaCl2或Co(NO3)2溶液，這些溶液與Na2HPO4溶液的摩爾比為1～3∶1。
8.一種放射性支架，其包覆有權(quán)利要求1或2所述的放射性聚氨酯涂層材料。
9.如權(quán)利要求8所述的放射性支架的制備方法，其包括用浸漬或涂敷的方式將權(quán)利要求1或2所述的放射性聚氨酯涂層材料包覆于支架上，然后進(jìn)行固化。
10.如權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于在包覆有放射性聚氨酯涂層的支架外再用質(zhì)量濃度為1-3％的聚氨酯溶液涂覆。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種放射性聚氨酯涂層材料，其載帶有放射性核素，其還摻加有占聚氨酯質(zhì)量0.1－1％的碳納米管。本發(fā)明還公開了其制備方法和利用其制成的放射性支架，以及該放射性支架的制備方法。本發(fā)明放射性聚氨酯涂層材料中摻加有碳納米管，能提高涂層材料及由其制成的放射性支架的強(qiáng)度，并降低了其中放射性物質(zhì)的泄漏率；從而使本發(fā)明放射性食管支架的機(jī)械支撐作用更強(qiáng)，通過放射線對(duì)癌細(xì)胞殺傷而治療食管癌的作用更佳。
文檔編號(hào)A61N5/10GK1981880SQ20051011147
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2005年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月14日
發(fā)明者吳勝偉, 李文新, 董生, 李燕 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所