一种温敏纳米凝胶乳液、栓塞剂及其应用

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，具体而言，涉及一种温敏纳米凝胶乳液、栓塞剂及其应用。

背景技术

经导管动脉栓塞化疗(Trans-Arterial Chemo-Embolization，TACE)是目前中晚期肝癌的最重要疗法之一，栓塞剂在其中发挥着举足轻重的作用。

聚N-异丙基丙烯酰胺类温敏纳米凝胶在溶胶状态下具有较低的粘度，且在人体温度环境下，可从良好的可流动的溶胶状态转变为不可流动的凝胶状态，兼具良好的流动性与栓塞性，能够克服传统栓塞剂流动性与栓塞性之间的矛盾，有望成为新一代介入治疗用栓塞剂。由于聚N-异丙基丙烯酰胺类温敏纳米凝胶具有以上优点，部分研究者将研究重点放在聚N-异丙基丙烯酰胺类温敏纳米凝胶的TACE治疗效果研究上。

然而，在TACE治疗研究中发现，聚N-异丙基丙烯酰胺类温敏纳米凝胶由于主要依靠物理栓塞发挥作用，治疗效果一般。为改善这类栓塞剂的治疗效果，研究者尝试将其制备为乳液形式，使其可与化疗药物复合，实现物理栓塞和化疗的双重效果，但目前制备所得的相关乳液产品稳定性还不够高，进而影响其在TACE治疗中的作用效果。

鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种温敏纳米凝胶乳液，其具有较高的稳定性。

本发明的目的之二在于提供一种制备原料包括上述温敏纳米凝胶乳液的栓塞剂。

本发明的目的之三在于提供一种上述温敏纳米凝胶乳液或栓塞剂的应用。

本申请可这样实现：

第一方面，本申请提供一种温敏纳米凝胶乳液，其包括水相和油相，其中，水相的成分包括聚异丙基丙烯酰胺类水凝胶、电解质、Tris、EDTA和/或其盐、pH调节剂和水。

在可选的实施方式中，水相的pH值为6.0-8.0。

在可选的实施方式中，电解质包括氯化钠、氢氧化钠、氯化钙、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠和依地酸钠钙中的至少一种。

在可选的实施方式中，pH调节剂包括盐酸、苹果酸、醋酸、柠檬酸、乳酸和酒石酸中的至少一种。

在可选的实施方式中，油相的成分包括碘油和/或药用植物油，所述碘油和/或药用植物油的粘度为20-70mPa·s。

在可选的实施方式中，药用植物油包括大豆油、罂粟籽油、花生油、玉米油、菜籽油、葵花子油、核桃油、芝麻油、亚麻籽油、茶籽油、红花油、橄榄油、蓖麻油、棉籽油和霍霍巴油中的至少一种。

在可选的实施方式中，油相和水相的体积比小于或等于6:4。

在可选的实施方式中，油相中还包括油溶性化疗药物。

在可选的实施方式中，油溶性化疗药物包括紫杉醇、人参皂苷、阿霉素、阿克拉霉、长春胺、长春新碱、放线素霉D、卡莫司汀、喜树碱、榄香烯、多西他赛和福莫司汀中的至少一种。

在可选的实施方式中，聚异丙基丙烯酰胺类水凝胶包括交联剂交联的聚(N-异丙基丙烯酰胺)、交联剂交联的聚NIP-co-BMA、交联剂交联的聚NIP-co-AA、交联剂交联的聚NIP-co-NNP、交联剂交联的聚NIP-co-MMA、交联剂交联的聚NIP-co-HEMA、交联剂交联的聚NIP-co-HEA和交联剂交联的聚NIP-co-AAm中的至少一种。

在可选的实施方式中，交联剂包括N,N"-亚甲基双丙烯酰胺、N,N"-亚乙基双丙烯酰胺、1,3-亚丙基双丙烯酰胺、二丙烯酸乙二酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一种。

在可选的实施方式中，交联剂为N,N"-亚甲基双丙烯酰胺。

在可选的实施方式中，每100mL水对应使用0.5-7.0g的聚异丙基丙烯酰胺类水凝胶、0.01-2.0g的电解质、0.02-0.5g的Tris、0.005-0.02g的EDTA和/或其盐，pH调节剂用于使水相的pH值为6.0-8.0。

第二方面，本申请提供一种栓塞剂，包括前述实施方式的温敏纳米凝胶乳液。

第三方面，本申请提供一种上述温敏纳米凝胶乳液或栓塞剂在制备治疗肿瘤药物中的应用。

本申请的有益效果包括：

本申请通过在含聚异丙基丙烯酰胺类水凝胶和电解质的水相中，同时加入Tris、EDTA和/或其盐和pH调节剂，能够较未加入上述三类物质(Tris、EDTA和/或其盐和pH调节剂)的相应水相，在与油相配合后，使制备得到的温敏纳米凝胶乳液具有更高的稳定性，使用过程中不易破乳和分层。

将其制备成栓塞剂，能够使栓塞剂兼具有良好的流动性和栓塞性。该温敏纳米凝胶乳液或栓塞剂可进一步应用于制备治疗肿瘤药物。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为实施例29制得的温敏纳米凝胶乳液在室温下的照片；

图2为实施例29制得的温敏纳米凝胶乳液在37℃下的照片。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本申请提供的温敏纳米凝胶乳液、栓塞剂及其应用进行具体说明。

发明人创造性地发现，通过在含聚异丙基丙烯酰胺类水凝胶和电解质的水相中，同时加入Tris、EDTA和/或其盐和pH调节剂，能够较未加入上述三类物质(Tris、EDTA和/或其盐和pH调节剂)的相应水相，在与油相配合后，使制备得到的温敏纳米凝胶乳液具有更高的稳定性，使用过程中不易破乳和分层。

需说明的是，该温敏纳米凝胶乳液在不使用外加表面活性剂的条件下也具有良好的稳定性。

基于此，本申请提出一种温敏纳米凝胶乳液，其包括水相和油相。

该温敏纳米凝胶乳液可以为水包油型乳液，也可以为油包水型乳液。该温敏纳米凝胶乳液的油相和水相的体积比小于或等于6:4。

示例性地，油相和水相的体积比可以为6:4、5.5:4.5、5:5、4.5:5.5、4:6、3.5:6.5、3:7、2.5:7.5、2:8、1.5:8.5、1:9或0.5:9.5等，也可以为满足油相和水相的体积比小于或等于6:4范围内的其它任意值。

本申请中，水相的成分包括聚异丙基丙烯酰胺类水凝胶、电解质、Tris、EDTA和/或其盐、pH调节剂和水。

水相的pH值为6.0-8.0，如6.0、6.2、6.5、6.8、7.0、7.2、7.5、7.8或8.0等，也可以为6.0-8.0范围内的其它任意值，以使相应的温敏纳米凝胶乳液具有更佳的稳定性。水相的pH值优选为6.5-7.5。

作为参考地，聚异丙基丙烯酰胺类水凝胶示例性但非限定性地可包括交联剂交联的聚(N-异丙基丙烯酰胺)、交联剂交联的聚NIP-co-BMA、交联剂交联的聚NIP-co-AA、交联剂交联的聚NIP-co-NNP、交联剂交联的聚NIP-co-MMA、交联剂交联的聚NIP-co-HEMA、交联剂交联的聚NIP-co-HEA和交联剂交联的聚NIP-co-AAm中的至少一种。

其中，NIP表示N-异丙基丙烯酰胺，BMA表示甲基丙烯酸丁酯，AA表示丙烯酸，NNP表示N-正丙基丙烯酰胺，MMA表示甲基丙烯酸甲酯，HEMA表示甲基丙烯酸羟乙酯，HEA表示丙烯酸羟乙酯，AAm表示丙烯酰胺。

上述聚异丙基丙烯酰胺类水凝胶所用的交联剂示例性但非限定性地可包括N,N"-亚甲基双丙烯酰胺、N,N"-亚乙基双丙烯酰胺、1,3-亚丙基双丙烯酰胺、二丙烯酸乙二酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一种。

在一些具体的实施方式中，上述聚异丙基丙烯酰胺类水凝胶所用的交联剂可以为N,N"-亚甲基双丙烯酰胺。

需说明的是，本申请所用的上述聚异丙基丙烯酰胺类水凝胶具有三维网络结构，与常规的线性聚N-异丙基丙烯酰胺类水凝胶不同。

有关聚异丙基丙烯酰胺类水凝胶的合成方法，可参照相应的现有技术。

示例性地，以交联剂交联的聚(NIP-co-BMA)为例，其可通过以下方式合成得到：将N-异丙基丙烯酰胺(20mmol)、甲基丙烯酸丁酯(1mmol)、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(1mmol)和十二烷基硫酸钠溶解在水中，70℃反应4.5小时。

其它聚异丙基丙烯酰胺类水凝胶可参照上述交联剂交联的聚NIP-co-BMA，相应调整原料进行合成即可。此外，就原料用量和反应条件可根据实际情况进行适当调整，在此不做过多限定。

作为参考地，上述电解质示例性但非限定性地可包括氯化钠、氢氧化钠、氯化钙、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠和依地酸钠钙中的至少一种。

本申请中，“EDTA和/其盐”可理解为：在一些实施方式中，水相的成分中可含有EDTA或EDTA盐；在另一些实施方式中，水相的成分也可同时含有EDTA和EDTA盐。

其中，EDTA盐示例性地可包括EDTA形成的钠盐、钾盐、铵盐、镁盐、钙盐和锌盐等。

pH调节剂示例性地但非限定性地可包括盐酸，此外还可采用苹果酸、醋酸、柠檬酸(包括柠檬酸钠和/或柠檬酸钾等)、乳酸和/或酒石酸等。

上述pH调节剂用于将温敏纳米凝胶乳液用水相的pH值调节至6.0-8.0，以使相应的温敏纳米凝胶乳液具有更佳的稳定性，优选调节至6.5-7.5。

需说明的是，当水相的pH值低于6.0或高于8.0，均容易使相应的温敏纳米凝胶乳液不稳定，易破乳。

作为参考地，每100mL水对应使用0.5-7.0g的聚异丙基丙烯酰胺类水凝胶、0.01-2.0g的电解质、0.02-0.5g的Tris、0.005-0.02g的EDTA和/或其盐。pH调节剂的用量只需满足使水相的pH值在6.0-8.0范围即可，在一些实施方式中，pH调节剂的用量大约为0.6-0.8mL。

作为参考地，每100mL水对应使用的聚异丙基丙烯酰胺类水凝胶的量可以为0.5g、1.0g、1.5g、2.0g、2.5g、3.0g、3.5g、4.0g、4.5g、5.0g、5.5g、6.0g、6.5g或7.0g等，也可以为0.5-7.0g范围内的其它任意值。

每100mL水对应使用的电解质的量可以为0.01g、0.02g、0.05g、0.1g、0.2g、0.5g、1.0g、1.2g、1.5g、1.8g或2.0g等，也可以为0.01-2.0g范围内的其它任意值。

每100mL水对应使用的Tris的量可以为0.02g、0.05g、0.1g、0.15g、0.2g、0.25g、0.3g、0.35g、0.4g、0.45g或0.5g等，也可以为0.02-0.5g范围内的其它任意值。

每100mL水对应使用的EDTA和/或其盐的量可以为0.005g、0.008g、0.01g、0.012g、0.015g、0.018g或0.02g等，也可以为0.005-0.02g范围内的其它任意值。

需说明的是，若聚异丙基丙烯酰胺类水凝胶、电解质、Tris、EDTA和/或其盐和pH调节剂与水的用量关系超出上述范围，会使得最终得到的凝胶极为不稳定，易破乳或分层。

作为参考地，油相的成分可包括碘油和/或药用植物油。油相的粘度约为20-70mPa·s。

药用植物油示例性但非限定性地可包括大豆油、罂粟籽油、花生油、玉米油、菜籽油、葵花子油、核桃油、芝麻油、亚麻籽油、茶籽油、红花油、橄榄油、蓖麻油、棉籽油和霍霍巴油中的至少一种。

进一步地，油相中还可包括油溶性化疗药物，例如可包括紫杉醇、人参皂苷、阿霉素、阿克拉霉、长春胺、长春新碱、放线素霉D、卡莫司汀、喜树碱、榄香烯、多西他赛和福莫司汀中的至少一种。

通过在油相中进一步使用油溶性化疗药物，可实现化学、物理双重栓塞的效果。

承上，本申请提供的温敏纳米凝胶乳液粘度较低，约为15-60mPa·s，具有良好的流动性，且其稳定性高，不易破乳和分层。

上述温敏纳米凝胶乳液通过将水相和油相混合乳化即可得到。

示例性地，可通过一次性医用三通将水相和油相来回推注多次或者均质机均质得到温敏纳米凝胶乳液。

上述水相的制备可参照：按预设配比，将聚异丙基丙烯酰胺类水凝胶、电解质、pH调节剂、Tris、EDTA和/或其盐溶解在水中，形成水相。

此外，本申请还提供了一种栓塞剂，其包括上述温敏纳米凝胶乳液。

在一些具体的实施方式中，该栓塞剂可以为用于治疗肝肿瘤的经导管动脉栓塞的药剂。在其它实施方式中，上述栓塞剂也可用于治疗其它肿瘤。

通过以本申请提供的温敏纳米凝胶乳液制备栓塞剂，可使塞剂兼具良好的流动性和栓塞性，稳定性。

进一步地，本申请还提供了上述温敏纳米凝胶乳液或栓塞剂在制备肿瘤药物中的应用，在此不对具体的肿瘤药物做过多限定。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供一种温敏纳米凝胶乳液，其为水包油型，分散相为采用尼罗红染色的大豆油，水相由0.245g的聚异丙基丙烯酰胺类水凝胶、0.05g的NaCl、0.01g的Tris、0.001g的EDTA溶于10mL水，并用HCl调节水相的pH值为7.1而得。油相和水相的体积比为3:7。

分别用注射器吸取上述油相和水相，并使用一次性医用三通来回推注，乳化60次，即可得到外观均一的乳液。

上述水相中的聚异丙基丙烯酰胺类水凝胶经以下方法得到：将N-异丙基丙烯酰胺(20mmol)、甲基丙烯酸丁酯(1mmol)、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(1mmol)和十二烷基硫酸钠溶解在水中，70℃反应4.5小时。

实施例2-17

实施例2-17的制备方法同实施例1，成分的用量如表1所示。

表1中粘度和模量比的测定参照以下方式进行：

①、粘度：

根据《中国药典》2020版四部通则0633第三法(1)同轴圆筒旋转黏度计(绝对黏度计)，在25℃下进行测试。

②、模量：

使用旋转流变仪，按照设备说明书要求测量样品的复数剪切模量，单位为Pa。

表1成分用量以及乳液性能

实施例18

本实施例与实施例1的区别在于：每100mL水对应使用0.5g的聚异丙基丙烯酰胺类水凝胶、0.01g的CaCl

实施例19

本实施例与实施例1的区别在于：每100mL水对应使用7.0g的聚异丙基丙烯酰胺类水凝胶、2.0g的磷酸氢二钠、0.5g的Tris、0.02g的EDTA钾盐，醋酸用于水相的pH值调节至8.0。

实施例20-26

实施例20-26与实施例1的区别仅在于：由交联剂交联的聚(N-异丙基丙烯酰胺)、交联剂交联的聚NIP-co-AA、交联剂交联的聚NIP-co-NNP、交联剂交联的聚NIP-co-MMA、交联剂交联的聚NIP-co-HEMA、交联剂交联的聚NIP-co-HEA和交联剂交联的聚NIP-co-Aam依次代替交联剂交联的聚(NIP-co-BMA)。

上述凝胶采用的交联剂以及制备过程和条件均同实施例1。

实施例27

本实施例与实施例1的区别在于：油相的成分由大豆油和紫杉醇共同组成。

实施例28

本实施例与实施例1的区别在于：大豆油替换为罂粟乙碘油注射液(购自恒瑞)，由此制得的温敏纳米凝胶乳液于室温下静置8天，未发现有碘油溢出。经测量，该温敏纳米凝胶乳液的粘度为50.8mPa·s，凝胶化温度为31.1℃，模量为254.4Pa。

实施例29

本实施例与实施例1的区别在于：油相和水相的体积比为6:4。

对本实施例制得的温敏纳米凝胶乳液进行观察，如图1和图2所示，乳液在室温下为均一稳定乳液(如图1)；在37℃下也未出现破乳现象(如图2)。

综上所述，本申请提供的温敏纳米凝胶乳液通过以特定的水相和油相配合形成乳液，能够使乳液具有较低的粘度，并能够在不需要使用外加表面活性剂的前提下使乳液具有较高的稳定性，不易发生破乳和分层等现象。将其制备成栓塞剂，能够使栓塞剂兼具有良好的流动性和栓塞性。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。