專利名稱：生物可吸收栓塞微球的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種栓塞材料。
背景技術(shù)：
經(jīng)導(dǎo)管動脈栓塞術(shù)(TAE)由于在治療各種疾病包括腫瘤、血管病變(vascularlesions)和出血中具有療效，已被人們廣泛接受。為了安全有效的治療，選擇合適的栓塞材料是重要的。

發(fā)明內(nèi)容
通常，本發(fā)明涉及一種栓塞材料，所述栓塞材料含有與羧甲基纖維素(CMC)交聯(lián)的羧甲基殼聚糖(CCN)。所述栓塞材料可制成直徑在約50微米(μ m)和約2200 μ m之間的微 球。CCN和CMC每個都是生物可降解的和生物可相容的。在栓塞材料的制備中，CCN可以通過部分氧化的CMC交聯(lián)，而不使用小分子交聯(lián)劑。正因為如此，預(yù)計所述栓塞材料是生物可降解的和生物可相容的。此外，因為所述栓塞材料含有用CMC交聯(lián)的CCN的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，機械性能，例如，栓塞微球的壓縮性，能夠足以允許微球通過注射器、導(dǎo)管等引入病人的動脈。在一些實施方式中，所述栓塞微球可以額外含有治療藥劑(therapeutic agent),如抗癌藥劑。可裝載進所述栓塞微球中的治療藥劑的一個實例為阿霉素?！矫妫景l(fā)明涉及一種栓塞材料，所述栓塞材料含有直徑在約50 μ m和約2200 μ m之間的微球，其中，所述微球含有與羧甲基纖維素交聯(lián)的羧甲基殼聚糖。在另一方面,本發(fā)明涉及一種栓塞懸浮液(embolization suspension),所述栓塞懸浮液含有溶劑和懸浮于溶劑中的多個微球。根據(jù)本發(fā)明的這個目的，所述多個微球中的至少一個具有在約50 μ m和約2200 μ m之間的直徑，而且所述多個微球中的至少一個含有與羧甲基纖維素交聯(lián)的羧甲基殼聚糖。在進一步的目的，本發(fā)明涉及一種試劑盒，所述試劑盒包括多個微球，其中多個微球中的至少一個具有在約50 μ m和約2200 μ m之間的直徑，而且其中多個微球中的至少一個含有與羧甲基纖維素交聯(lián)的羧甲基殼聚糖。根據(jù)本發(fā)明的這個目的，所述試劑盒還包括裝多個微球的注射器或小瓶。在另外的目的，本發(fā)明涉及一種形成栓塞微球的方法。該方法包括至少部分氧化羧甲基纖維素(CMC)以形成部分氧化的CMC ;形成部分氧化的CMC、羧甲基殼聚糖(CCN)^K和油的乳液；并將CCN與CMC交聯(lián)而形成栓塞微球。在進一步的目的，本發(fā)明涉及一種方法，該方法包括將栓塞微球注射到患者的血管中以使患者的動脈堵塞，所述栓塞微球含有與羧甲基纖維素交聯(lián)的羧甲基殼聚糖。


圖I為制備含有與羧甲基纖維素交聯(lián)的羧甲基殼聚糖的栓塞微球的實例的流程圖。圖2A和2B分別為根據(jù)本發(fā)明的一個目的的微球的照片和光學(xué)顯微鏡圖像。圖3為根據(jù)本發(fā)明形成的微球的外部的掃描電子顯微鏡圖像的實例。圖4A和4B為由與CMC交聯(lián)的CCN形成的水凝膠(hydrogel)的橫截面SEM圖像的實例。圖5A-5F為說明將染料裝載進含有與CMC交聯(lián)的CCN的微球中的光學(xué)顯微鏡圖像。圖6A-6C根據(jù)本發(fā)明的目的說明裝載各種染料后的微球的實例。圖7A-7D為說明將阿霉素裝載進含有與CMC交聯(lián)的CCN的微球中的實例的光學(xué)顯微鏡圖像。
圖8為說明含有與裝載了懸浮在溶劑混合物中的阿霉素的CMC交聯(lián)的CCN的微球的實例的圖像。圖9為說明將阿霉素裝載進含有與各種尺寸CMC交聯(lián)的CCN的微球中的動力學(xué)實例的散點圖。圖10為說明將阿霉素裝載進各種尺寸微球中的動力學(xué)實例的散點圖。圖11為在阿霉素的裝載過程中，對于不同初始直徑的微球，說明直徑變化實例的散點圖。圖12為裝載有阿霉素的微球的熒光顯微鏡圖像實例。圖13為說明單個裝載阿霉素的微球依據(jù)距離的熒光強度的圖像實例。圖14為根據(jù)本發(fā)明對于多個具有不同特征的微球樣品的每一個說明作為時間的函數(shù)釋放的阿霉素的百分?jǐn)?shù)的實例的散點圖。圖15為根據(jù)本發(fā)明對于多個具有不同特征的微球樣品的每一個說明作為時間的函數(shù)釋放的阿霉素的量的實例的散點圖。圖16為根據(jù)本發(fā)明對于多個具有不同特征的微球樣品的每一個說明作為時間的函數(shù)釋放進鹽水介質(zhì)中的阿霉素的量的實例的散點圖。圖17為根據(jù)本發(fā)明對于多個具有不同特征的微球樣品的每一個說明作為時間的函數(shù)釋放進鹽水介質(zhì)中的阿霉素的量的實例的散點圖。圖18為根據(jù)本發(fā)明對于多個具有不同特征的微球樣品的每一個說明作為時間的函數(shù)釋放到鹽水介質(zhì)中的阿霉素的量的實例的散點圖。圖19為說明兩種不同直徑范圍的微球間阿霉素釋放速率比較的實例的折線圖。圖20為說明阿霉素從不同介質(zhì)中的微球釋放的實例的折線圖。圖21為說明CMC的氧化程度可能對阿霉素從與CMC交聯(lián)的CCN形成的微球釋放的速率影響的實例的折線圖。圖22為說明介質(zhì)對阿霉素從微球釋放的影響的實例的折線圖。圖23為根據(jù)當(dāng)前發(fā)明的目的和DC Beads 說明在阿霉素從微球釋放的速率間比較的實例的折線圖。圖24為對單個具有約715 μ m直徑的微球，壓縮力對距離做圖的實例。圖25A-25C為說明當(dāng)微球穿過聚乙烯管時，含有與CMC交聯(lián)的CCN的微球(用伊文思藍(Evan’ s blue)染色)的壓縮性的實例的光學(xué)顯微鏡圖像。
圖26A-26C為說明當(dāng)微球穿過聚乙烯管時，含有與CMC交聯(lián)的CCN的微球(用伊文思藍染色)的壓縮性的另一實例的光學(xué)顯微鏡圖像。圖27A和27B說明含有與CMC交聯(lián)的CCN的微球(用伊文思藍染色)的彈性的實例。圖28為含有與CMC交聯(lián)的CCN且直徑在約500 μ m和約700 μ m之間的微球在注入穿過內(nèi)徑約為667 μ m的導(dǎo)管(2French)后的實例的光學(xué)顯微鏡圖像。圖29A和29B為含有與CMC交聯(lián)的CCN且直徑在約800 μ m和約1000 μ m之間的微球在注入穿過內(nèi)徑約為Imm的導(dǎo)管(3French)后的實例的光學(xué)顯微鏡圖像。圖30A和30B為含有與CMC交聯(lián)的CCN且裝載有阿霉素的微球穿過導(dǎo)管時和穿過 導(dǎo)管后的實例的光學(xué)顯微鏡圖像。圖31A和31B為含有與CMC交聯(lián)的CCN且裝載有阿霉素的微球穿過聚乙烯管時的實例的光學(xué)顯微鏡圖像。圖32A和32B為說明懸浮于兩種4:6造影劑/鹽水混合物中的含有與CMC交聯(lián)的CCN的微球的圖像。圖33為多個含有與CMC交聯(lián)的CCN的微球在水中儲存兩個月后的實例的光學(xué)顯微鏡圖像。圖34A-34E為說明多個含有與CMC交聯(lián)的CCN的微球在溶菌酶存在時降解的實例的光學(xué)顯微鏡圖像。圖35A-35C為說明多個裝載有阿霉素的微球在溶菌酶存在時降解的實例的光學(xué)顯微鏡圖像。圖36A和36B為根據(jù)本發(fā)明的目的，說明和含有與CMC交聯(lián)的CCN的微球一起培養(yǎng)的人的皮膚成纖維細(xì)胞的實例的光學(xué)顯微鏡圖像。圖37A和37B是根據(jù)本發(fā)明的目的，含有培養(yǎng)成的人成纖維細(xì)胞的實例對照物(control)以及和含有與CMC交聯(lián)的CCN的微球一起培養(yǎng)的人的成纖維細(xì)胞的樣品的實例的光學(xué)顯微鏡圖像。圖38A-38C為說明用結(jié)晶紫著色的人的皮膚成纖維細(xì)胞的實例的光學(xué)顯微鏡圖像。圖39A-39C為根據(jù)本發(fā)明的目的，說明含有和含有與CMC交聯(lián)的CCN的微球一起培養(yǎng)的人的皮膚成纖維細(xì)胞的樣品的實例的光學(xué)顯微鏡圖像。圖40為說明和人的皮膚成纖維細(xì)胞一起培養(yǎng)的介質(zhì)在用MTS處理后，在約490nm波長下的吸光度的實例的柱狀圖。圖41為說明在用直徑在約100 μ m和約300 μ m之間的微球栓塞三對兔子腎臟后微球的動脈分布的實例的柱狀圖。圖42為說明在栓塞過程中，Embosphere 與由用堵塞血管平均直徑的CMC交聯(lián)的CCN形成的微球之間比較的實例的柱狀圖。圖43為說明由與CMC交聯(lián)的CCN形成的微球的平均直徑的測定的實例的柱狀圖，測定是在產(chǎn)生圖43所示結(jié)果的栓塞過程中使用的。圖44和45為腎臟組織的組織切片(histology sections)實例，顯示了根據(jù)本發(fā)明的目的，用栓塞微球堵塞的兔子腎臟的弓狀動脈。
具體實施例方式本發(fā)明通常涉及一種栓塞材料，在一些實施方式中，所述栓塞材料的形式為微球或多個微球。所述栓塞材料通常含有用羧甲基纖維素(CMC)交聯(lián)的羧甲基殼聚糖(CCN)?？梢酝ㄟ^球形的、生物可相容的、生物可吸收的和可壓縮的材料實現(xiàn)臨時栓塞。然而，在單個的栓塞微球中不容易獲得這些性能。例如，可以利用小分子的交聯(lián)劑如戊二醛實現(xiàn)聚合物的交聯(lián)。雖然小分子交聯(lián)劑的使用促進了所需的交聯(lián)反應(yīng)，但是如果交聯(lián)聚合物是生物可降解的并在患者體內(nèi)降解，一些小分子交聯(lián)劑可能會有毒或者對患者體內(nèi)的細(xì)胞或組織具有其他不利的影響。 根據(jù)本發(fā)明的目的，CCN和CMC可以不使用小分子交聯(lián)劑交聯(lián)，從而形成基本上不含有小分子交聯(lián)劑的栓塞微球。事實上，在一些實施例中，CMC和CCN之間的交聯(lián)反應(yīng)可以在水和油的乳液中在無小分子交聯(lián)劑和相對低的溫度(例如，約50°C)下進行。CCN基本上是無毒的和生物可降解的。殼聚糖在體內(nèi)裂解為葡萄糖胺，葡萄糖胺可以基本上被患者身體完全吸收。同樣地，CMC基本上是無毒的和生物可降解的。因此由CCN和CMC形成的交聯(lián)聚合物預(yù)計基本上是無毒的(即生物可相容的)和生物可降解的(或生物可吸收的)。此外，因為交聯(lián)CCN和CMC的微球由兩種聚合物形成，交聯(lián)分子的機械性能，如壓縮性，對交聯(lián)分子通過注射器或?qū)Ч茏⑸漕A(yù)計是足夠的。由于可以在相對低的溫度下完成CCN和CMC間的交聯(lián)反應(yīng)，在一些實例中，交聯(lián)反應(yīng)可能會相對緩慢。例如，可以交聯(lián)反應(yīng)過夜(如至少約12h以上)。這樣的反應(yīng)會產(chǎn)生大致為球形的交聯(lián)顆粒(微球)。在一些實例中，微球的平均直徑可以在約50 μ m和約2200 μ m之間，取決于反應(yīng)條件(如攪拌速度、反應(yīng)物的初始濃度、時間、溫度等)。在一些實施方式中，含有CCN和CMC的微球可以根據(jù)圖I所示的方法形成。首先，CMC至少是被部分氧化的以部分氧化的CMC (12)。至少部分氧化CMC的一個反應(yīng)在反應(yīng)I
中說明
權(quán)利要求
1.一種栓塞材料，該栓塞材料含有 微球，所述微球的直徑在約50微米和約2200微米之間， 其中，所述微球含有與羧甲基纖維素交聯(lián)的羧甲基殼聚糖。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的栓塞材料，其中，所述微球的直徑在約1600微米和約2000微米之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的栓塞材料，其中，所述微球的直徑在約500微米和約700微米之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的栓塞材料，其中，所述微球還含有治療藥劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的栓塞材料，其中，所述治療藥劑含有阿霉素。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的栓塞材料,其中，所述微球基本上不含有小分子交聯(lián)劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的栓塞材料，其中，所述微球是可壓縮的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的栓塞材料，其中，所述微球的斷裂應(yīng)變在約70%和約90%之間。
9.一種栓塞懸浮液，該栓塞懸浮液含有 溶劑；以及 多個微球，其中，所述多個微球包括權(quán)利要求1-8中任意一項所述的微球。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的栓塞懸浮液，其中，所述溶劑含有造影劑和鹽水的混合物。
11.一種試劑盒，該試劑盒包括 多個微球，其中，所述多個微球包括權(quán)利要求1-8中任意一項所述的微球；以及 放置所述多個微球的注射器或小瓶。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的試劑盒，其中，該試劑盒還包括放置在溶劑容器中的溶劑。
13.據(jù)權(quán)利要求11或12所述的試劑盒，其中，該試劑盒還包括導(dǎo)管和導(dǎo)絲。
14.一種制備栓塞微球的方法,該方法包括 至少部分氧化羧甲基纖維素，以形成部分氧化的羧甲基纖維素； 形成部分氧化的羧甲基纖維素、羧甲基殼聚糖、水和油的乳液；以及 將所述羧甲基殼聚糖與所述羧甲基纖維素交聯(lián)，以形成所述栓塞微球。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述將所述羧甲基殼聚糖與所述羧甲基纖維素交聯(lián)，以形成所述栓塞微球包括在約20°C和70°C之間的溫度下混合所述乳液至少約12h。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述將所述羧甲基殼聚糖與所述羧甲基纖維素交聯(lián)以形成所述栓塞微球包括在約50°C的溫度下混合所述乳液至少約12h。
17.根據(jù)權(quán)利要求14-16中任意一項所述的方法，其中，所述將所述羧甲基殼聚糖與所述羧甲基纖維素交聯(lián)，以形成所述栓塞微球包括將所述羧甲基殼聚糖與所述羧甲基纖維素交聯(lián)，以形成直徑在約50 μ m和約2200 μ m之間的栓塞微球。
全文摘要
本發(fā)明通常涉及的是一種栓塞材料，所述栓塞材料的形式為微球或多個微球。所述栓塞材料通常含有與羧甲基纖維素(CMC)交聯(lián)的羧甲基殼聚糖(CCN)。在一些實施方式中，所述栓塞材料可以進一步含有治療藥劑，如阿霉素。
文檔編號A61L24/08GK102905733SQ201080055018
公開日2013年1月30日 申請日期2010年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月6日
發(fā)明者翁麗惠, J·高札瑞 申請人:明尼蘇達大學(xué)董事會