带药微球缓释栓塞制剂的研究现状

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(2) 聚乙烯醇微球:国外研究证实聚乙烯醇具有永久性栓塞 的特征,但局限于较大颗粒,不能满足微小动脉栓塞的要求。 罗 华丽等[11] 采用室温和高温酸催化反应两种方法制备出释药性 能和结构形态不同的两种聚乙烯醇、壳聚糖复合载盐酸左氧氟 沙星微球, 调 节 聚 乙 烯 醇 和 壳 聚 糖 比 例, 使 载 药 量 增 加, 释 放 稳定。
中华临床医师杂志( 电子版)2012 年 7 月第 6 卷第 13 期 Chin J Clinicians(Electronic Edition),July 1,2012,Vol.6,No.13
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· 综述·
带药微球缓释栓塞制剂的研究现状
石拯拯 敖国昆
近年来,随着医疗仪器设备和临床技术的不断发展进步,介 入治疗以其微创性、定位准确、可重复性强、并发症发生率低和 疗效高的鲜明特点,得到医疗学术界和广大患者的认同。 经导 管血管栓塞术( transcatheter arterial embolization ,TAE) 是介入治 疗的重要技术,它是将一些人工栓塞材料有控制地注入病变组 织或器官的靶供应血管内,使之发生闭塞,阻断血供,以达到控 制出血,闭塞血管性病变,治疗血管性病变、肿瘤以及消除病变 器官功能的目的[1] 。 微球作为新型血管栓塞剂,已用于咯血、肿 瘤动脉栓塞的临床治疗,而带药微球栓塞剂以其局部缓释药物 的优势,受到越来越多的关注。 本文就带药微球的种类、制备工 艺、药代药效等临床前研究作一综述。
(4) 同位素微球:栓塞结合内放射治疗 恶性 肿 瘤,即 新近 迅 速发展起来的栓塞放疗,其栓塞剂的制备方法多采用玻璃与核 素高温烧结制成微球。 最常用的核素有 Y唱90、103Pd、Re唱188、
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中华临床医师杂志( 电子版)2012 年来自百度文库7 月第 6 卷第 13 期 Chin J Clinicians( Electronic Edition),July 1,2012,Vol.6,No.13
料,具有无毒性、可控制生物降解、原料易得、生物相容性较好等 优点,在人体内最终代谢为水和二氧化碳,Zhang 等[6] 实验用聚 乳酸微球加载氯诺昔康体外药物释放可以延长至 32 d。
(5) 壳聚糖微球:壳聚糖是由甲壳素脱乙酰化后制得的一种 天然可生物降解的聚阳离子多糖,具有良好的物理化学特性和 生物相容性。 Zhang 等[7] 制备的阿魏酸壳聚糖脂质微球试验显 示,12 h 阿魏酸释放 32畅33%,比对照组效果好,具有良好持续的 体外释放。
2 h 左右,吗啡微球组镇痛时间可持续 6 h 以上,说明吗啡微球具 有较明显的缓释作用。
二、带药微球的制备工艺 根据药物和载体材料的性质、所需微球的粒度、释药性能及 临床给药途径,缓释微球制剂的制备方法主要有以下几种。 1畅乳化分散法:本法的基本原理是药物与载体材料溶液混 合后,将其分散在不相混溶的介质中形成乳剂,然后使乳剂内相 固化并分离制备微球。 按照内相固化方法,可分为加热固化法、 交联剂固化法、溶剂蒸发法三种类型。 德国 Philipps 大学 Shirui 等[29] 运用溶剂蒸发法制备聚乳酸,对各相比例、聚合物浓度、最 初药量、pH 值等调整,使微球内部形态变化,更利于疏水性药物 的释放。 2畅喷雾干燥法:喷雾干燥法可以快捷方便地大规模生产,条 件温和,对于药物和高分子溶解性的要求都不是很高。 将蛋白、 多肤类药物的冻干粉和赋形剂加入到高分子的有机溶剂中超声 混匀,通过喷嘴以雾状喷至液氮中,使蛋白、多肤类药物迅速冷 冻固化,再将所得颗粒冷冻干燥, 去除有机溶剂后即得。 Gao 等[30] 使用超声喷雾冷冻干燥技术制备脂质高分子复合微球用 于结肠给药发现,pH 值 6畅8 时,15%的药物释放,而 30%以上药 物释放则是在 pH 7畅4 缓释模型中。 3畅相分离法:通过在高分子的有机溶剂溶液中加入第三种 物质,降低高分子的溶解度而制备微球。 其微球形成过程主要 有以下三个过程:高分子溶液发生相分离,高分子聚合后吸附到 药物,表面微球的固化。 此种方法制备药物微球,主要存在的问 题是需用大量的有机溶剂。 据近期研究显示,热致相分离法有 利于均匀的颗粒填料和药物纳入,避免长期暴露在水连续相的 使用,用于水包油型或水包油包水型的处理,因此药物的封装效 率会更高[31] 。 三、带药微球的临床应用展望 1畅应用于肿瘤治疗展望:近年来,随着微球制剂的研究发 展,将抗肿瘤药物与微球相结合,应用于肿瘤介入疗法中,已成 为研究的热点。 抗肿瘤药物包裹于微球中,通过选择性动脉插 管,将药物微球输送至靶器官,栓塞肿瘤供血动脉,可栓塞至小 动脉( 直径 <100 μm) 水平,栓塞后可使动脉血流减少 80% ~ 100%,而且很少引起侧支循环,使肿瘤组织缺血、缺氧坏死,同 时,微球中的药物又可缓慢释放,起到抗肿瘤作用。 目前,临床肝肿瘤介入治疗中常用的药物微球主要有两大 类:动植物药微球和 化 疗 药 物 微 球。 比 利 时 Leuven 大 学 van Malenstein 等[32] 运用阿霉素洗脱高吸水性树脂微球栓塞与常规 的经导管肝动脉化疗栓塞 ( transcatheter arterial chemoemboliza 唱 tion,TACE) 对比,有效地降低了血浆细胞毒性,最大限度地减少 了常规肝动脉化疗栓塞的毒性。 美国 David Geffen 大学 Gomes 等[33] 使用阿霉素、 顺铂、丝裂霉素三联药物联合 FDA 批准的 Embosphere 微球,对 120 例晚期肝癌患者分两组对照进行 TACE 治疗,对照组出现并发症 16 例,30 d 内死亡率为 2畅4%,跟踪 30 个月显示使用三联药物实验组的患者表现出更长存活期。 雷呈 志[9] 在达那唑海藻酸钠微球治疗子宫肌瘤的研究中,动物实验 表明达那唑海藻酸钠微球用于子宫动脉栓塞治疗,可使子宫肌 层萎缩,肌瘤结节数目减少,有望成为治疗子宫肌瘤的新型血管 栓塞剂。 2畅应用于止血治疗展望:介入栓塞止血在临床上越来越受 到重视,尤其是一些急性出血患者,利用内科手段达不到止血目 的或外科手术治疗后又复发出血的患者,动脉栓塞是安全、有效
LU唱177 ,其在肝癌 治 疗 上 应 用 的 报 道 最 多, 普 遍 认 为 内 照 射 安 全、疗效肯定。
土耳其 Gulhane 军事医学科学院 Arslan 等[14] 在 Y唱90 微球 为不能手术切除的肝转移的神经内分泌肿瘤患者定向放疗治疗 中显示,这是一种安全和有效的治疗方案,患者没有任何严重的 副作用。 澳大利亚圣乔治医院 Cao 等[15] 证明,Y唱90 微球放射性 栓塞在胰腺癌肝转移患者治疗中有一个多模态有益的作用,这 种新颖的模式为临床 治 疗 提 供 了 有 力 依 据。 西 班 牙 D′Avola 等[16] 指出,与常规治疗相比,Y唱90 微球放射性栓塞在不能手术 切除的肝癌患者的治疗评估中,体现出起效性快、安全等优势。
2畅非生物降解类微球:非生物降解类微球的基质材料主要 有乙基纤维素、聚乙烯醇、聚丙交酯等。
(1) 乙基纤维素微球:乙基纤维素是一 种无 毒、生 物 相容 性 好、价廉易得的合成高分子材料,由于其非生物降解性,是常用 的永久性栓塞剂,在体内可以达到长期栓塞的效果。 印度 Maiti 等[10] 在多个乳化技术制备乙基纤维素微球加载氟康唑中傅立 叶转换红外线光谱(FTIR) 特征表明,改进后的多重乳化技术使 稳定性增加。
(6) 海藻酸钠微球:海藻酸钠是一种从天然褐藻中提取的聚 阴离子多糖的钠盐,粒径均匀,具有独特的理化性质和良好的生 物相容性,天然可降解。 海藻酸钠微球与明胶海绵介入栓塞支 气管动脉治疗急性肺结核大咯血的临床研究比较中表明,海藻 酸钠微球的作用更稳定、持久、有效[8] 。 雷呈志[9] 在达那唑海藻 酸钠微球用于子宫动脉栓塞术基础研究结果显示,达那唑海藻 酸钠微球实验组、海藻酸钠微球实验组相比对照组,在子宫动脉 栓塞治疗后子宫重量、子宫系数、宫颈最大直径、宫角最大直径、 肌瘤结节数目明显下降和减少。
( 二) 按载药分类 微球载药的研究从微球临床栓塞的适应证配合微球药物的 缓释,可分为化疗药物微球、抗生素微球等,还有国内研究较热 的中药微球。 1.化疗药物微球:化疗药物微球主要有:甲氨蝶呤明胶微 球、5唱FU 明胶微球、阿霉素明胶微球、顺铂明胶微球、丝裂霉素明 胶微球、丝裂 霉 素 白 蛋 白 磁 性 微 球、 表 柔 比 星 聚 乳 酸 缓 释 微 球 等。 美国哈佛医学院 Muvaffak 等[17] 以抗牛血清白蛋白共轭明 胶微球为药物载体系统,加载甲氨蝶呤和 5唱FU 对肿瘤细胞株进 行细胞毒性研究,体外释放,甲氨蝶呤(24 h 释放 22% ~46%) 比 5唱FU(24 h 释放 42% ~91%)慢,均表现出初步的快速释放和 渐进的持续释放。 Hao 等[18] 对 5唱FU 明胶微球小鼠静脉注射器 官分布显示,对肺部有靶向性。 张严之等[19] 加入一定量的共溶 剂制备的 5唱FU、吲哚美辛复合聚乳酸微球,5唱FU 的持续释放主 要来源于早期的药物扩散和后期聚乳酸降解。 2.抗菌药物微球:抗菌药物众多,目前与带药微球研究较密 切的主要有喹诺酮类、磺胺类以及阿奇霉素、万古霉素、头孢呋 噻、四环素等。 Hao 等[20] 针对头孢呋噻肺静脉注射效果甚微的 现状,制备头孢呋噻明胶微球,对其光、热稳定和湿度条件考察, 认为是一个有前途的替代形式。 印度 Chiang Mai 大学 Chaisri 等[21] 优化了硫酸庆大霉素药物微球缓释的工艺,使其缓释效果 和生物降解性均提高。 张钰等[22] 观察盐酸四环素缓释微球对 体外成骨细胞的影响指出,盐酸四环素聚乳酸微球能显著促进 SD 大鼠成骨细胞的增殖,同时增强了 ALP 的表达,其效应持续 时间高于盐酸四环素组和空白对照组。 3.中药微球:中药微球介入治疗能扩大治疗的适应证,减轻 不良反应,其疗效和化疗灌注栓塞相似,部分甚至优于化疗栓 塞。 中药作为我国的传统药,其微球的研究已有二十多年历史, 研究证明,中药血余炭微球颗粒能有效地栓塞末梢血管,栓塞机 制和效果与 PVA 相仿,不失为一种可以继续深入研究的新型血 管栓塞材料[23] 。 娄月芬等[24] 采用二步法制备干蟾皮提取液微 球,干 蟾 皮 提 取 液 微 球 中 5唱羟 色 胺 类 衍 生 物 的 含 量 为 0畅65 μg /mg,适于肝动脉栓塞,有望提高抗肝癌的疗效。 时利平 等[25] 在复方白及中药在甲状腺功能亢进的研究中指出,白及具 有永久性栓塞效果,除机械栓塞外,还有强烈的促凝血作用,其 阻断血流在数秒内完成。 4.其他药物微球:一些临床经典的药物,也被开发成微球制 剂,增加其应用的广泛性。 周莉等[26] 对阿司匹林壳聚糖缓释微 球的制备影响因素正交试验考察,得出了最佳稳定释药的制备 条件。 日本 Tokyo 大学 Hirota 等[27] 通过肺部巨噬细胞对利福平 聚乳酸微球的反应,对治疗结核提出了新途径。 张旭辉等[28] 以 聚乳酸唱羟基乙酸共聚物为载体,制备的可生物降解的吗啡缓释 微球制剂,镇痛作用与空白对照组比较,阳性对照组镇痛时间在
(3) 磁性微球:磁流体作为一种新型的 血管 栓 塞材 料,在 外 磁场作用下不但可以栓塞动脉血管,还可以进一步栓塞微细动 脉,且栓塞的较彻底。 磁性微球制剂可在外界磁场作用下达到 定位靶区,能提高药效,降低药物对正常组织的影响。 程新宝 等[12] 用 Fe3 O4 磁性微球栓塞 106 例肿瘤及血管性疾病,临床研 究证明磁性微球对人体无明显毒性反应、安全可靠,而且不易形 成侧支循环及不被机体组织吸收、不透 X 线。 容建华等[13] 利用 层唱层自组装模板技术制备阿霉素热磁双响应性微球的性能研 究中,通过调整药物初始浓度和载药温度,盐酸阿霉素的载药量 可达 22畅40%。
一、带药微球的分类 带药微球基质材料种类多,对特定组织器官的靶向性高,可 与化疗药及磁流体和放射性核素结合以及可缓释药物,因此其 分类也是多种方式,多用材料基质、所带药物对其分类。 ( 一) 按材料基质分类 带药微球栓塞剂按照其基质材料在体内是否可降解被分为 两种,生物降解类微球和非降解类微球,还有最近研究较热的磁 性微球和同位素微球。 1畅生物降解类微球:生物可降解栓塞微球载体材料,包括天 然可降解性高分子材料( 如淀粉、白蛋白、明胶、环糊精、甲壳素 和壳聚糖等)和合成可降解性聚合物材料( 如聚乳酸、聚烷基氰 基丙烯酸脂等) 。 (1) 白蛋白微球:目 前用 于 制备 微球 的 白 蛋 白 有 两 种,牛 血 清白蛋白和人血清白蛋白。 白蛋白在制备微球的过程中已经变 性,无抗原性无毒,化学性能稳定,可生物降解。 王莉莉等[2] 用 平阳霉素白蛋白微球注射兔耳中央动脉,血管的形态变化显示, 约在注射后第 14 天时,出现明显的降解吸收,但动脉逐渐完全 闭锁,小静脉的内膜也出现增生,未见明显血管再通。 (2) 明胶微球:明胶 是氨 基 酸与 肽交 联 形 成 的 直 链 聚 合 物, 因制备时水解方法不同,分为酸法明胶( A 型) 和碱法明胶( B 型)两种。 明胶微球栓塞时间从几日到几周不等,是一种中效栓 塞剂。 陆璐等[3] 采用乳化交联法制备盐酸罗哌卡因明胶微球, 载药量为 21畅4%,药物包封产率为 74畅8%,盐酸罗哌卡因与明胶 最佳投料比为 1∶2畅5,并且带药微球有一定的缓释性,能适当延 长盐酸罗哌卡因作用时间。 (3) 淀粉微球:以淀粉为载体制成的微球无毒,可生物降解, 材料来源广,成本低,无抗原性。 瑞典 Skane 大学 Bj迸rses 等[4] 对 可降解淀粉微球应用于局部止血的体内体外的化学修饰评价指 出,可降解淀粉微球完善后能够激活体内的血小板,促进凝血。 李仲谨等[5] 对可降解淀粉微球包载茶碱的研究,通过正交实验 指出,淀粉和茶碱的质量比以及淀粉乳浓度是影响载药量和包
DOI:10.3877 /cma.j.issn.1674唱0785.2012.13.054 作者单位: 100091 北京,解放军第 309 医院放射科 通讯作者: 敖国昆,Email:aogk309@yahoo.com.cn
封率的主要因素。 (4) 聚乳酸 微 球:聚 乳 酸 是 合 成 降 解 性 高 分 子 药 物 载 体 材
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