一種新型射頻診療劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于納米生物醫藥領域，具體涉及一種有機的集射頻響應超聲造影以及射頻消融增效于一體的診療劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]在傳統的治療手段中，手術、化療、放療因其創傷性、毒性等副作用均無法適用于胰腺癌患者。以射頻為代表的物理治療新模式因低成本、微創或無創、不受腫瘤種類限制等優點，可極大地提高治療效果和治療安全性，最大限度保留正常組織器官有望成為胰腺癌治療新模式。其中射頻與化療相結合的雙模式治療手段在治療癌癥以及防止其復發、轉移等方面有著重要的應用前景。射頻消融將射頻電極經皮下穿刺進入瘤內，利用射頻電流的熱效應制作的高頻電刀消融病灶組織(如腫瘤)，使之迅速發生凝固性壞死，從而實現病灶熱切除/熱消融。然而類似于其他的物理治療模式一樣，射頻治療效果也與射頻功率和治療時間密不可分，即為獲取較滿意的治療效果，高功率以及長時間治療周期是必不可少的。然而高功率及長時間的消融易于對周圍正常組織造成潛在的損傷，降低治療安全性。而當前射頻技術由于缺乏有效的實時造影劑及治療的增效劑，其誘導響應藥物傳輸、診療體系的應用仍受到限制。目前鮮有的關于射頻增效研究中所使用的增效劑僅限于商用超聲造影劑——Sonovue (J.ULTRAS.MED.2013, 32, 787-793)以及金屬納米顆粒(Nanotechnology，19，1_9)，增效效果不明顯且無法實現造影監控治療過程。目前尚無類似于HIFU診療劑利用空化效應增強消融體積的射頻增效劑報道。目前關于超聲造影劑/增效劑的研究也主要集中在聚合物或有機脂質體包裹的溫敏型氟碳化合物納米液滴(Proc.Natl.Acad.Sc1.U.S.A.，1998，95，4607-4612)。雖然這些有機載體(PLGA、磷脂等)具有良好的生物相容性和降解性，但由于HIFU脈沖輻照作用時間短，溫度瞬間升高，導致目前的HIFU增效劑熱致相變迅速、劇烈、瞬間完成，因而這些增效劑僅能實現一次增強HIFU治療以及短暫的超聲成像，無法進行持續地增效、成像。不同于HIFU治療機制，射頻消融治療其輻射過程中溫度升高是一個持續的過程，在這種溫度持續升高過程中，需要的增效劑分子其相變過程需要持續可控的，因此目前這類納米液滴無法實現持續增強射頻消融腫瘤的目的(J.ULTRAS.MED.2013，32，787-793)。近年來介孔氧化硅材料(S12)由于其大的比表面積、高的孔容量已經成功應用于超聲造影劑和增效劑的設計上(Adv.Mater.2009, 21, 3949-3955 ； J.Mater.Chem., 2012, 22, 12553-12561 ；B1materials2014，35，5875-5885)，然而介孔氧化硅的長期毒性和降解性未知性限制其在臨床方面的應用，同時無機硅基增效劑的設計也集中在液氣相變氟碳化合物上，其無法從根本上解決射頻治療中所需的持續相變、持續增效這一難點。因此，為降低治療功率、治療時間以及提高治療安全性，開發出生物安全性好，具有射頻響應超聲造影成像和增強射頻消融體積的多功能射頻診療劑成為一個技術難點。
【發明內容】
[0003]本發明針對現有射頻消融中存在的技術問題，目的在于提供一種同時作為超聲造影劑和射頻的聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)納米膠囊及其制備方法。
[0004]在此，一方面，本發明提供一種有機射頻診療劑，所述有機射頻診療劑包括:固態薄荷醇內核、包裹所述內核的聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)外殼、以及在所述外殼表面修飾的聚乙烯醇(PVA)。
[0005]本發明選擇生物相容性好的有機PLGA聚合物為材料，同時裝載固態天然薄荷醇，該固態薄荷醇是由FDA批準的可用于臨床的具有三相轉變特性的物質，可以吸收射頻能量，由固態變為液態，繼而持續地揮發成氣態，形成薄荷醇氣泡，該氣泡可以增強超聲線性和非線性響應，同時該氣泡發生空化效應，伴隨的高熱、微射流、沖擊波等物理作用可以殺死腫瘤細胞，因此該診療劑具有超聲造影、射頻響應增強超聲造影和增強射頻消融增效的功能；并且在外殼表面進一步包裹聚乙烯醇(PVA)，賦予該診療劑良好的分散性、穩定性和體內生物相容性，因此本發明的診療劑在血循環中具有較好的結構穩定性，有效地提高了抗癌藥物的利用率并減小了化療毒副作用，有望實現對腫瘤的轉移和復發的抑制作用，提高腫瘤的治療效果。
[0006]較佳地，所述射頻診療劑表面呈電中性，所述射頻診療劑的顆粒尺寸在10nm?2 μ m范圍之間。
[0007]較佳地，在所述射頻診療劑中，內核的質量分數在O?20 %之間可調，優選為在大于O且20%以下的范圍內可調。
[0008]較佳地，所述固態薄荷醇為左旋薄荷醇、右旋薄荷醇、和/或消旋薄荷醇，優選為左旋薄荷醇。
[0009]較佳地，所述聚乳酸-羥基乙酸共聚物中乳酸單體與羥基乙酸單體的摩爾比為(I?3):1，所述聚乳酸-羥基乙酸共聚物的端鏈含有官能團，所述官能團為羥基、氨基、巰基、羧基、和酰胺基中的至少一種。
[0010]較佳地，所述射頻診療劑中還包括熒光分子和/或抗癌藥物，所述熒光分子和/或抗癌藥物的質量分數在O?9%之間。
[0011]較佳地，所述射頻診療劑表面還修飾有含功能基團的聚乙二醇、磷脂分子、和靶向配體中的至少一種。
[0012]另一方面，本發明還提供上述有機射頻診療劑的制備方法，包括以下步驟:
A)將聚乳酸-羥基乙酸共聚物、固態薄荷醇充分溶解至易揮發性溶劑中形成混合液；
B)將所得的混合液加入到聚乙烯醇溶液中，超聲、磁力攪拌預乳化得到預乳化液；
C)將所得的預乳化液進行均質處理后去除所述易揮發性溶劑。
[0013]較佳地，步驟A)中，所述易揮發性溶劑是氯仿和/或二氯甲烷。
[0014]較佳地，步驟A)中，在所述混合液中，聚乳酸-羥基乙酸共聚物的濃度為0.005 ?0.lg/mL。
[0015]較佳地，步驟B)中，聚乙稀醇溶液的質量分數為1.5wt%? 5wt%，醇解度為87?98%摩爾分數。
[0016]較佳地，步驟B)中，所述混合液與所述聚乙烯醇溶液的體積比為1:(1?20)。
[0017]較佳地，步驟B)中，超聲時間為10-30分鐘，磁力攪拌的速度為800?1500轉/分鐘，時間為5?20分鐘。
[0018]較佳地，步驟C)中，均質處理的均質速度為10000?30000轉/分鐘，時間為2?10分鐘。
[0019]較佳地，步驟A)中，所述混合液中還加入熒光分子和/或抗癌藥物。
[0020]本發明中射頻診療劑所采用的組分都是FDA批準可用于臨床的物質，因此該診療劑具有優異的生物兼容性，同時該制備條件溫和，簡單易行、無污染且產量高，適用于工業化大規模生產；可同時實現多種疾病尤其是癌癥的超聲診斷以及射頻增效治療，在醫學臨床應用中具有非常重要意義，臨床轉化潛力巨大。
【附圖說明】
[0021]圖1是實施例1中制得的射頻診療劑透射電鏡圖，從中可以看到射頻診療劑顆粒形貌規整，球形，且均勻分散；
圖2是實施例1的射頻診療劑的掃描電鏡圖，尺寸在100nm-2 μπι之間，且均勻分散；圖3是實施例1中射頻診療劑的動態光散射粒徑分布圖，從中可以看出制得射頻診療劑平均的水和動力學直徑450nm ；
圖4是對比例I中制得的不包裹薄荷醇的EPLGA納米顆粒，從中可以看到，顆粒分散均勻，尺寸在100-500nm之間；
圖5是對比例2中制備的包裹較多薄荷醇的PLGA-LM透射電鏡圖。從圖中可以看到，包裹的薄荷醇量過多導致該診療劑整體的熔點降低，襯度降低，在透射電鏡作用下熔化，同時可看到該顆粒尺寸在100nm-2um之間，且分散均勻；
圖6是實施例2中射頻輻照前后PLGA-LM的光學顯微照片，a為射頻加熱前，b為射頻加熱后，明顯地，在射頻加熱后的b圖上出現微米級別的氣泡，說明薄荷醇發生了 RSV過程；圖7是實施例3中體外超聲成像實驗的B基波模式下的獲取的超聲圖片，從圖可以看到實施例1中合成的PLGA — LM在射頻加熱后圖像襯度和對應的灰度增加值明顯比對比例I中PLGA的大很多，表明發生了射頻響應超聲造影成像；
圖8是對比例3中不同濃度的從實施例1中合成的PLGA-LM膠囊在經過射頻作用后用作造影劑并在B基波模式下獲取的超聲圖像，圖中隨著濃度的增加，圖像程度相應增加；
圖9是實施例3和對比例4活體腫瘤超聲成像實驗中在B基波模式(BFI)下和對比造影諧波模式(CHI)下的獲取的超聲圖片，從圖可以看到實施例1中合成的PLGA — LM在射頻加熱后圖像襯度和對應的灰度增加值明顯比對比例I中PLGA的大很多，表明發生了射頻響應超聲造影成像；
圖10是實施例