張璐 姜月霞 張行 張凝 王健
摘 ? 要:通過觀察聚乙烯醇栓塞微球的外觀形態(tài)、粒徑大小,計算微球溶脹率,測量微球彈性、推注力,測定其在水溶液中的pH值,研究聚乙烯醇栓塞微球的理化性能,為聚乙烯醇栓塞微球的生產(chǎn)工藝提出優(yōu)化建議。結(jié)果顯示,聚乙烯醇栓塞微球的粒徑以及彈性的合格率均在80%以上,平均溶脹率為133%,pH值范圍為5.8~7.0。微球可順利通過微導(dǎo)管,每克微球的平均水分含量為5.97%。
關(guān)鍵詞:微球 ?聚乙烯醇 ?理化性能
中圖分類號:G64 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:1674-098X(2019)09(a)-0094-03
聚乙烯醇栓塞微球是以聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)為藥物載體材料,將藥物分散或被吸附在其聚合物基質(zhì)中形成的栓塞球狀實體。在臨床上一般用于永久性栓塞治療[1]。
目前在市面上的PVA栓塞產(chǎn)品大多為國外品牌研發(fā)推廣,已知較為成熟的產(chǎn)品有Ivalon ( Nycomed/M-PACT)、Trufill (Cordis)、PVA (Cook)、Contour SE(Boston Scientific)[2]。聚乙烯醇栓塞微球在臨床方面的應(yīng)用主要在于腫瘤(例如原發(fā)性肝癌、宮頸癌等)、良性前列腺增生[3-5]等病癥上,并且取得顯著的治療效果。本文研究目的在于研究聚乙烯醇栓塞微球的理化性能,為聚乙烯醇栓塞微球的生產(chǎn)工藝提供堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)以及優(yōu)化建議,從而深入和擴大聚乙烯醇栓塞微球的臨床應(yīng)用。
1 ?實驗部分
1.1 材料
聚乙烯醇栓塞微球(自制)。
1.2 儀器設(shè)備
工業(yè)顯微鏡(型號:SK2610B SAIKEDIGITAL)、SK2010顯微測量系統(tǒng)、拉力試驗機(型號:ZQ-2000,深圳新廣行檢測技術(shù)有限公司)、Super Test(東莞市智取精密儀器有限公司)、水分測定儀(型號:MB25,廣州市怡華新電子儀器有限公司)。
2 ?實驗方法
2.1 PVA栓塞微球的外觀觀察
取干微球及用氯化鈉注射液浸泡30min后制成的濕微球,在工業(yè)顯微鏡下進行外觀形態(tài)的觀察,記錄下微球外觀形態(tài)信息并拍照。
2.2 PVA栓塞微球的彈性測定
將PVA栓塞微球按不同粒徑分別在氯化鈉注射液中進行充分溶脹30min、60min、90min、120min后,使用壓力測量器對溶脹后的微球進行彈性測試。
2.3 PVA栓塞微球的粒徑
在顯微鏡下檢視總粒數(shù)及符合規(guī)定大小的粒數(shù),并計算出兩者比例(%),同時按下列公式計算微球的平均粒徑:Dn=∑nidi/∑ni,其中Dn為微球平均粒徑,di為微球粒徑,ni為微球總數(shù)。
2.4 PVA栓塞微球的溶脹率
將氯化鈉注射液浸泡30min后制成的濕微球,用粒度分析軟件測量其粒徑,按公式,轉(zhuǎn)換成微球體積,再將同組粒徑大小的干、濕微球體積進行比較,按公式計算微球的溶脹率:溶脹率(%)=。
2.5 PVA栓塞微球的推注力測定
取微球氯化鈉注射液中,浸泡10min、20min、30min,使其充分溶脹,與碘海醇注射液分別按照0:1、1:1、2:1、3:1的不同比例混合均勻,測定微球在微導(dǎo)管下的壓力變化情況。
2.6 PVA栓塞微球在水溶液中的pH值測定
將微球浸泡,放置24h、48h后,使用酸度計對微球浸提液進行pH值的測定,繪制時間~pH值曲線關(guān)系圖。
2.7 PVA栓塞微球的水分測定
取微球約1.0g,放入快速水分測定儀的托盤中,設(shè)定儀器溫度為110℃,時間為原始時間,記錄測定結(jié)果。
3 ?實驗結(jié)果
3.1 外觀
如圖1所示,PVA微球的顏色為類白色或白色,顏色差異不大,且多為半透明。微球外表面光滑,為規(guī)則的球型或類球型,無明顯褶皺。在分散性方面,無明顯凝集現(xiàn)象,且容易分散。如圖2所示,在0.9%氯化鈉注射液中浸泡30min后制成的濕微球外觀較干微球而言變化不明顯,但微球間的凝集現(xiàn)象增加。將干微球與濕微球分別置于顯微鏡下進行觀察,如圖3、4所示,兩者外觀差異并不明顯,但濕微球的凝集現(xiàn)象明顯增加,且體積大于干微球體積。
3.2 彈性
不同粒徑的濕微球在浸泡10min后的原始數(shù)據(jù)及壓縮至原體積的50%時的數(shù)據(jù)見表1。微球的浸泡時間與彈性成正比;微球的粒徑與彈性也成正比。即使微球的粒徑及浸泡時間均有所不同,但壓縮至原體積的50%的微球的外觀均未有破損的情況出現(xiàn),且在解除壓力后,可迅速回彈。
3.3 粒徑
干微球在工業(yè)顯微鏡下進行檢視后所得數(shù)據(jù)見表3。微球粒徑范圍越大,在生產(chǎn)與制備過程中的合格率越低,推測其原因為微球過篩時,篩網(wǎng)的孔徑過大,同時微球有些許凝集的現(xiàn)象出現(xiàn)從而導(dǎo)致過篩效果不理想。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)及計算公式得,三組不同粒徑范圍的干微球的平均粒徑分別為197.8μm、388.2μm、678.9μm。
3.4 溶脹率
三組微球在浸泡前后的粒徑、體積及溶脹率見表4。三組微球的平均溶脹率為133.7%。體積法測得結(jié)果的趨勢與稱重法結(jié)果趨勢相同。
3.5 推注力
在不同浸泡時間下,以不同的比例與造影劑均勻混合后的微球在微導(dǎo)管中的壓力見表5。
3.6 pH值
將在水浴恒溫振蕩器內(nèi)放置24h、48h的微球浸提液取出,使用酸度計進行pH值的測定。24h的浸提液pH值為6.84,48h的浸提液pH值為5.82。時間-pH值曲線關(guān)系見圖 5??梢姴煌慕輹r間越長,微球在水溶液中的pH值減小,總體范圍在5.8~7.0之間。
3.7 水分含量
測得微球的水分含量為5.97%。
4 ?結(jié)果
所測的PVA栓塞微球的外觀上無明顯缺陷與差異,粒徑合格率超過80%,以及在經(jīng)過壓縮后的微球均未出現(xiàn)破損情況。微球溶脹率在103%~220%范圍內(nèi),平均溶脹率為133.7%。在微導(dǎo)管內(nèi)可順利進行推注。pH值在5.8~7.0左右。
參考文獻
[1] 趙成如,史文紅,金剛.醫(yī)用介入栓塞材料[J].中國醫(yī)療器械信息,2007(8):1-6,10.
[2] Laurent A. Microspheres and nonspherical particles for embolization.[J].Techniques in Vascular and Interventional Radiology,2008,10(4).
[3] 姚日生.藥用高分子材料[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.
[4] 寧海波,劉雷,盧海明,等.聚乙烯醇栓塞微球在原發(fā)性肝癌經(jīng)導(dǎo)管肝動脈化療栓塞術(shù)中的臨床應(yīng)用[J].大醫(yī)生,2017,2(4):51-53.
[5] 李曉宏.聚乙烯醇基載藥復(fù)合栓塞微球的制備與表征[A].中國化學(xué)會高分子學(xué)科委員會.中國化學(xué)會2017全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會摘要集——主題F:生物醫(yī)用高分子[C].2017.