[發明專利]一種聚焦超聲-聚合物膠束可控藥物釋放裝置及其釋放方法

無效

• 申請號: 200910060138.X
• 申請日: 2009-07-28
• 公開（公告）號: CN101618013A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 夏和生;張洪吉;李永文;王杰;宣雋
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: A61K9/00
• 分類號: A61K9/00;A61M31/00
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司
• 代理人: 鄧繼軒

技術領域

本發明涉及一種聚焦超聲-聚合物膠束可控藥物釋放裝置及其釋放方法，屬于藥物載體及控制釋放領域。

背景技術

聚合物膠束因有可靠的生物安全性、小尺寸、可控的組成和降解速度，用于給藥載體前景廣闊，特別適用于治療高危險疾病如腫瘤和肺結核的藥物，該類藥物毒性大，在藥物達到靶向目標之前要盡量減少其與健康組織的接觸，必須進行包覆處理。兩親性嵌段共聚物在水溶液中由于疏水相互作用能形成核殼結構的球狀膠束，疏水鏈段聚集成內核，親水鏈段構成外殼，膠束尺寸在納米級，作為藥物載體具有以下優點：(1)疏水性內核可包封水溶性低的藥物；(2)親水性外殼可提供空間保護，降低蛋白吸附，減少巨噬細胞吞噬，延長粒子在體內的循環時間；(3)與小分子表面活性劑相比，聚合物的臨界膠束濃度(CMC)低，在水溶液中離解速度慢，藥物在體內停留時間較長。

在藥物釋放領域，希望藥物釋放的模式是脈沖、可控的，即定時、定位、定量。例如，糖尿病患者的胰島素釋放，飯后通常需要高劑量。一個重要的解決途徑是發展對外場如光，pH，電，磁等作出刺激響應性的聚合物膠束，通過外場對膠束形態結構的調控，實現藥物的可控釋放。但目前面臨以下挑戰：(1)對外場刺激作出快速響應的聚合物分子結構的設計和發現；(2)響應性聚合物的結構調控以及對外場刺激的響應機制；(3)新型非侵入、無損傷、快速遠程響應方式的探索。

超聲可用于產生新的化學反應，加速化學反應速率，輔助化學合成，稱之為聲化學。由于超聲波本質上為機械波，國際上也將聲化學納入力化學的研究范疇。聲化學中最重要的非線性機制是聲空化，即液體中空化泡的形成、生長和崩潰，是導致聲化學效應的根本原因。空化泡崩潰時，極短時間在空化泡周圍的極小空間內將產生大約5000℃的高溫和10⁸Pa的高壓，溫度變化率高達10⁹K/s，并伴隨強烈的沖擊波和時速高達400km/h的射流，這為在一般條件下難以實現或不可能實現的化學反應提供了一種新的非常特殊的物理化學環境。

高強度聚焦超聲(HIFU)是通過特殊換能器將超聲波聲能聚焦于特定位置，形成高能量超聲焦域，在焦域內瞬間可達到60～100℃的高溫，并產生空化、機械剪切作用等，導致一系列物理、化學和生物學效應，而對焦域外的地方無顯著影響。高強度聚焦超聲具有良好的穿透性、定位性和能量沉積性。在醫學上，聚焦超聲治療是一種非侵入治療的新技術，即在無需手術切開情況下，將體外發射的超聲波透過表面組織，在體內組織內聚焦產生效應。聚焦超聲已經在臨床上用于腫瘤消融、殺死癌細胞等，因此聚焦超聲用于體內可控的藥物釋放是完全可能的。

在藥物釋放方面，超聲波是一種有前景的刺激作用方式，可用于藥物釋放的定時、定位、定量控制。超聲波主要分為低頻超聲和高頻超聲，低頻超聲穿透深度較大，空化閥值低。但低頻超聲波長很長，難以聚焦，另外低頻超聲穿過人體時產生的空化可能破壞正常的身體組織。高頻超聲容易聚焦，僅僅在焦斑處聲強較高，而在其他區域，強度很低，可為人體接受。超聲波用于藥物釋放概括起來主要有以下優點：(1)可為侵入和非侵入式；(2)能被聚焦，可實現遠程控制；(3)與光刺激相比，穿透深度大；(4)通過改變超聲參數可調控超聲作用位置和作用時間。