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CN120093957A - 聚多巴胺修饰的放射性磁性微球在制备治疗肿瘤的药物中的应用 - Google Patents

聚多巴胺修饰的放射性磁性微球在制备治疗肿瘤的药物中的应用 Download PDF

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CN120093957A
CN120093957A CN202510088766.8A CN202510088766A CN120093957A CN 120093957 A CN120093957 A CN 120093957A CN 202510088766 A CN202510088766 A CN 202510088766A CN 120093957 A CN120093957 A CN 120093957A
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cancer
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王广林
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Suzhou University
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Abstract

本发明涉及聚多巴胺修饰的放射性磁性微球在制备治疗肿瘤的药物中的应用。本发明的药物为用于联合放射栓塞与磁热疗法治疗的药物。将放射性核素溶液与磁性微球混合超声，加入缓冲液震荡，得到放射性核素标记的磁性微球；将所得放射性核素标记的磁性微球与盐酸多巴胺在碱性缓冲液中混合反应，洗涤后，得到聚多巴胺修饰的放射性磁性微球。所得放射性核素标记的磁性微球粒径均一，可稳定栓塞肿瘤血管，标记稳定性高于90％，且具有良好的磁热升温能力，可以用于肿瘤的栓塞，放射栓塞，磁热治疗和放射栓塞与磁热疗法联合治疗。

Description

聚多巴胺修饰的放射性磁性微球在制备治疗肿瘤的药物中的 应用
技术领域
本发明涉及医药技术领域，尤其是指聚多巴胺修饰的放射性磁性微球在制备治疗肿瘤的药物中的应用。
背景技术
肝癌是常见的恶性肿瘤，严重威胁人类的健康。目前，临床上肝癌的治疗方法主要取决于疾病的发展阶段。外科手术主要用于早期肝癌，但肝癌早期症状并不明显，多数人被确诊时已经处于疾病的中晚期。由于肝癌主要通过肝动脉供血，经动脉放射栓塞通过微球载体使放射性核素定位于肿瘤病灶，射线照射促使肿瘤细胞凋亡或坏死，同时避免对正常肝组织的照射，是一种可用于不可切除肝癌的放疗技术。然而，一些肝癌细胞在放疗过程中可能会产生辐射抵抗，影响治疗效果。因此，通过联合应用多种治疗手段可能是有效的解决办法。
消融治疗同样可以作为不可切除肝癌患者的治疗选择之一，但疗效可能受到肿瘤大小和位置的限制。磁热疗法是一种新型消融治疗方法，磁性材料在交变磁场下产生热能，通过局部病灶的升温杀死肿瘤细胞，具有创伤小，安全性高，不良反应少等优点。
因此，亟需提供一种联合放射栓塞与磁热疗法治疗肝癌的新方法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了聚多巴胺修饰的放射性磁性微球在制备治疗肿瘤的药物中的应用。通过构建以负载氧化铁的磁性微球为载体，结合放射性核素，获得具有良好放射稳定性的磁性微球，一方面，动脉栓塞使载体靶向至肿瘤供血动脉，能够最大限度的发挥放疗与磁热治疗的作用。另一方面，磁热治疗的应用可以降低放射性核素的使用剂量，减少正常组织的辐射损伤。同时，热疗对放射治疗具有增敏作用。因此，放射栓塞与磁热治疗能够成为一种肝癌联合治疗的新方法。
本发明通过以下技术方案实现：
本发明以富含氧化铁的磁性微球为载体，吸附放射性核素后利用沉淀反应固定，经过水洗净化处理后，再通过自聚反应在微球表面修饰聚多巴胺涂层。制备所得放射性核素标记的磁性微球粒径均一，可稳定栓塞肿瘤血管，标记稳定性高于90％，且具有良好的磁热升温能力，可以用于肿瘤的栓塞，放射栓塞，磁热治疗和放射栓塞与磁热疗法联合治疗。
本发明的目的是提供聚多巴胺修饰的放射性磁性微球在制备治疗肿瘤药物中的应用，所述药物为用于联合放射栓塞与磁热疗法治疗的药物。
在本发明的一个实施例中，所述聚多巴胺修饰的放射性磁性微球通过以下方法制备得到：
将放射性核素溶液与磁性微球混合超声，加入缓冲液震荡，得到放射性核素标记的磁性微球；
将所得放射性核素标记的磁性微球与盐酸多巴胺在碱性缓冲液中混合反应，洗涤后，得到聚多巴胺修饰的放射性磁性微球。
在本发明的一个实施例中，将放射性核素溶液(0.1-10mCi)稀释于纯水中，加入磁性微球(1-10mg)，室温下，超声处理后在恒温混匀仪中震荡，加入0.01-0.1mL缓冲液，然后震荡处理，纯水洗涤后将制得的微球分散于含盐酸多巴胺的三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲液(Tris-HCl)中，室温下震荡，纯水洗涤后得到最终产物为放射性核素标记的磁性微球。
在本发明的一个实施例中，所述放射性核素溶液中的放射性核素选自镥-177(177Lu)、钇-90(90Y)、锕-225(225Ac)、磷-32(32P)、钯-109(109Pd)、银-111(111Ag)、钐-153(153Sm)、钬-166(166Ho)、锶-89(89Sr)、锶-89(89Sr)、铽-149(149Tb)、铋-212/213(212/213Bi)、镭-223(223Ra)、钍-226/227(226/227Th)中的一种或多种。
在本发明的一个实施例中，所述缓冲液选自磷酸钾缓冲液、甘氨酸-氢氧化钠缓冲液、硼砂-氢氧化钠缓冲液、碳酸钠-氢氧化钠缓冲液和氯化钾-氢氧化钠缓冲液中的一种或多种；
和/或，所述缓冲液的pH值为7-14；例如7、8、9、10、11、12、13、14不等。
在本发明的一个实施例中，所述放射性核素标记的磁性微球与所述盐酸多巴胺的质量比为1:0.1-1:100；
和/或，所述碱性缓冲液为三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲液。
在本发明的一个实施例中，所述聚多巴胺修饰的放射性磁性微球的直径为20μm-200μm；例如20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm不等。
在本发明的一个实施例中，所述聚多巴胺修饰的放射性磁性微球的标记稳定性＞90％。具体的，所述放射性核素标记的磁性微球在生理盐水和胎牛血清中的标记稳定性均高于90％。
在本发明的一个实施例中，所述肿瘤为肝癌、肾癌、肺癌、脑癌、子宫肌瘤、前列腺癌、胰腺神经内分泌肿瘤、膀胱癌、卵巢癌和乳腺癌中的一种或多种。
在本发明的一个实施例中，所述药物的剂型为干混悬剂或注射剂。
在本发明的一个实施例中，所述磁热的磁场强度为1oe-1000oe，例如1oe、10oe、100oe、200oe、300oe、400oe、500oe、600oe、700oe、800oe、900oe、1000oe不等。
本发明所述放射性核素标记的磁性微球可以用于肿瘤的栓塞，放射栓塞，磁热治疗和放射栓塞与磁热疗法联合治疗，其中微球是通过导管或植入方式输送的。
在本发明的一个实施例中，所述药物还包含药学上可接受形式的盐类、酯类、水合物、溶剂化物、结晶变体、对映体、立体异构体、醚类、代谢产物和前体药物中的一种或多种。
在本发明的一个实施例中，所述药学上可接受的盐包括无机酸盐、有机酸盐中的至少一种；优选地，所述无机盐包括但不限于氯化钠、氯化钙、硫酸钠和硝酸钾中的至少一种；优选地，所述有机酸盐包括但不限于醋酸盐、苯甲酸盐、酒石酸盐和柠檬酸盐中的至少一种。
在本发明的一个实施例中，所述药物还包括药学上可接受的载体。
在本发明的一个实施例中，所述载体选自崩解剂、稀释剂、润滑剂、粘合剂、湿润剂、矫味剂、助悬剂、表面活性剂、渗透压调节剂和缓冲剂中的一种或多种。
在本发明的一个实施例中，所述表面活性剂选自吐温80、磷脂、甘露醇、羟丙基β-环糊精、泊洛沙姆中的一种或多种；所述渗透压调节剂选自氯化钠、葡萄糖、乳酸林格氏液、甘油、山梨醇、甘露醇、丙二醇中的一种或多种。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
1.本发明制备了一种放射性核素标记的磁性微球，可以用于肿瘤的栓塞，放射栓塞，磁热治疗和放射栓塞与磁热疗法联合治疗。
2.本发明制备方法简单，产生放射性废物少。
3.本发明所制备的放射性核素标记的磁性微球粒径均一，能够稳定栓塞。
4.本发明所制备的放射性核素标记的磁性微球标记稳定性高于90％，在体内具有良好的安全性。
5.本发明所制备的放射性核素标记的磁性微球具有良好的磁热转换能力，穿透深度强，并可进行多次磁热。
6.本发明所制备的放射性核素标记的磁性微球在手术应用中产生的创伤小，恢复快。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，
图1是本发明中磁性微球与聚多巴胺修饰后的磁性微球的表征图；具体为：磁性微球(MMS)的光学显微镜(A)、扫描电镜的图片(B)以及粒径统计结果(C)；聚多巴胺修饰后的磁性微球(MMS@PDA)的光学显微镜(D)、扫描电镜的图片(E)以及粒径统计结果(F)；
图2是本发明中177Lu-MMS和177Lu-MMS@PDA分别在生理盐水和10％胎牛血清(FBS)中的标记稳定性；
图3是本发明中MMS和MMS@PDA的磁化曲线(A)和磁化曲线的局部放大图像(B)；
图4是本发明中MMS@PDA(5、10、15、20mg)随时间变化的加热图像(A)和曲线(B)；
图5是本发明中经过不同处理后VX2细胞的相对活力；
图6是本发明中栓塞后2、7、14天的SPECT/CT图像(A)和生物分布(B)；
图7是本发明中经过不同治疗后兔0、7、14天的肿瘤MRI图像。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
本发明实施例中使用的实验仪器如下：
恒温混匀仪：YY10，上海允延仪器有限公司；荧光显微镜：IX73，日本Olympus公司；扫描电镜：EVO18,德国卡尔蔡司公司；X射线光电子能谱仪：ESCALAB Xi+，美国ThermoFischer公司；多功能酶标仪：Varioskan Flash，日本Thermo Scientific公司；共聚焦显微镜：Olympus FV1200，日本CLSM公司；核磁共振成像仪：SIGNAArchitect，美国GE公司；SPECT/CT成像系统：SymbiaIntevo Excel,美国西门子公司。
本发明实施例中使用的实验试剂如下：
磁性微球购于苏州纳微科技有限公司；177LuCl3溶液购于四川欣科医药有限公司；氢氧化钾购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司；磷酸购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司；胎牛血清(FBS)购于美国HyClone公司；盐酸多巴胺购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司；三羟甲基氨基甲烷(Tris-HCl缓冲液)购于生工生物工程(上海)股份有限公司；
实验细胞：兔肝癌细胞VX2于实验室自行保存。
实验动物：新西兰大白兔购于邳州东方养殖有限公司。
实施例1聚多巴胺修饰的放射性磁性微球的制备及表征
将177LuCl3(1μL,1mCi)溶液稀释在0.5mL的纯水中。在放射性核素溶液中加入10mg磁性微球，超声处理后室温下振荡10min。然后在上述溶液中加入0.02mL的K3PO4缓冲溶液，震荡1min。随后用纯水洗涤收集得到微球177Lu-MMS。
将盐酸多巴胺溶于Tris-HCl缓冲液中，加入上述收集的微球，室温下震荡30min，经过纯水洗涤后得到放射性核素标记的磁性微球177Lu-MMS@PDA。
图1为磁性微球(MMS)和聚多巴胺修饰后的磁性微球(MMS@PDA)的光学显微镜、扫描电镜的图片以及粒径统计结果。由图1可以看出，微球尺寸30微米左右，并且PDA修饰不会影响微球的形貌和尺寸。
实施例2标记稳定性
将177Lu-MMS和177Lu-MMS@PDA分别与生理盐水和10％胎牛血清(FBS)在37℃孵育，观察其随时间的放射稳定性。分别于0.5h、2h、4h、8h、24h、96h、192h收集上清液，用γ计数仪进行放射性计数。结果如图2所示，可以看出，177Lu-MMS和177Lu-MMS@PDA在生理盐水中的放射性稳定性均超过90％。此外，177Lu-MMS@PDA在10％FBS中的放射稳定性为95.3±2.5％，而177Lu-MMS的放射稳定性为73.1±1.7％，PDA修饰显著增强其放射性稳定性。
实施例3MMS@PDA的磁热升温效果
使用振动样品磁强计在AMF(交变磁场)为±30kOe、25℃下获得MMS和MMS@PDA的磁化曲线，如图3所示。可以看出，MMS和MMS@PDA都表现出超顺磁性，而PDA涂层对MMS的磁性没有影响。将MMS@PDA(5mg、10mg、15mg、20mg)加入离心管中，AMF为120Oe，频率为30kHz。通过图4可以看出，温度随着微球的增加而增加，微球具有良好的磁热升温性能。
实施例4MMS@PDA的细胞毒性
将VX2细胞接种于96孔板，分为5组：G1:对照组、G2:MMS@PDA(500μg/mL)、G3:MMS@PDA(500μg/mL)+AMF(120Oe)作用10min、G4:177Lu-MMS@PDA(500μg/mL,50μCi)、G5:177Lu-MMS@PDA(500μg/mL,50μCi)+AMF(120Oe)作用10min，孵育24h后通过CCK-8检测细胞存活率，结果如图5所示；通过图5可以看出，177Lu-MMS@PDA+AMF组细胞活力明显下降，达到33.6±1.7％，证明了联合治疗可以有效杀伤肿瘤细胞。
实施例5MMS@PDA的体内显像
新西兰大白兔肝脏原位种植VX2肿瘤，经动脉栓塞注射177Lu-MMS@PDA(100mg,1mCi)，于第2天、7天、14天进行SPECT/CT显像，结果如图6所示。由图6可以看出，栓塞后14天，SPECT/CT图像清晰显示肿瘤内放射性信号，其他器官无明显信号。切除肿瘤和器官，在肿瘤中检测到最多的放射性信号(11.7±1.4％ID/g)，证明微球在体内具有良好的放射稳定性。
实施例6MMS@PDA的治疗效果
将VX2肿瘤兔子分为5组：G1:对照组、G2:MMS@PDA(100mg)、G3:MMS@PDA(100mg)+AMF(120Oe)10min、G4:177Lu-MMS@PDA(100mg,1mCi)、G5:177Lu-MMS@PDA(100mg,1mCi)+AMF(120Oe)10min。分别于第0、7天、14天通过MRI检测肿瘤大小，结果如图7所示。由图7可以看出，177Lu-MMS@PDA+AMF明显抑制肿瘤生长。证明放射栓塞与磁热治疗联合应用可有效治疗肝癌。
综上所示，本实施例制备的放射性核素标记的磁性微球177Lu-MMS@PDA能够在体内稳定栓塞，具有良好的放射稳定性和磁热转换能力，可用于联合放射栓塞与磁热疗法治疗肝癌。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.聚多巴胺修饰的放射性磁性微球在制备治疗肿瘤药物中的应用，其特征在于，所述药物为用于联合放射栓塞与磁热疗法治疗的药物。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述聚多巴胺修饰的放射性磁性微球通过以下方法制备得到：
将放射性核素溶液与磁性微球混合超声，加入缓冲液震荡，得到放射性核素标记的磁性微球；
将所得放射性核素标记的磁性微球与盐酸多巴胺在碱性缓冲液中混合反应，洗涤后，得到聚多巴胺修饰的放射性磁性微球。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述放射性核素溶液中的放射性核素选自镥-177、钇-90、锕-225、磷-32、钯-109、银-111、钐-153、钬-166、锶-89、锶-89、铽-149、铋-212/213、镭-223、钍-226/227中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述缓冲液选自磷酸钾缓冲液、甘氨酸-氢氧化钠缓冲液、硼砂-氢氧化钠缓冲液、碳酸钠-氢氧化钠缓冲液和氯化钾-氢氧化钠缓冲液中的一种或多种；
和/或，所述缓冲液的pH值为7-14。
5.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述放射性核素标记的磁性微球与所述盐酸多巴胺的质量比为1:0.1-1:100；
和/或，所述碱性缓冲液为三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲液。
6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述聚多巴胺修饰的放射性磁性微球的直径为20μm-200μm。
7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述聚多巴胺修饰的放射性磁性微球的标记稳定性＞90％。
8.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述肿瘤为肝癌、肾癌、肺癌、脑癌、子宫肌瘤、前列腺癌、胰腺神经内分泌肿瘤、膀胱癌、卵巢癌和乳腺癌中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述药物的剂型为干混悬剂或注射剂。
10.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述磁热的磁场强度为1oe-1000oe。
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