[發(fā)明專利]一種具有磁共振成像與微波治療腫瘤功能的微膠囊及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410453005.X
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104225631A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟憲偉;杜奇軍;劉天龍;付長慧;李琳琳;任湘菱;任俊;唐芳瓊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所
• 主分類號: A61K49/18
• 分類號: A61K49/18;A61K9/50;A61K41/00;A61P35/00
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張文祎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種具有磁共振成像與微波治療腫瘤功能的微膠囊及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

微波熱療作為一種新的腫瘤治療技術(shù)之一，已經(jīng)成為全球醫(yī)學(xué)界關(guān)注的熱點(diǎn)(Nature?Reviews,2014,199-208)。微波熱療表明，離子、偶極子或帶電膠體在微波場中振動或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動產(chǎn)生熱效應(yīng)，或者帶電顆粒在微波場下產(chǎn)生的非熱效應(yīng)，都可以改變腫瘤組織的理化特性并達(dá)到治療的效果。微波熱療和化療結(jié)合在一起，其微波消融的效果最佳，但是化療對患者造成諸如身體衰弱，免疫功能下降，神經(jīng)系統(tǒng)毒性和組織器官毒性等。如何利用微波材料的熱效應(yīng)加熱腫瘤組織，在較短的時間使其溫度達(dá)到43℃以上，使周圍正常組織的溫度明顯低于腫瘤區(qū)域的溫度，是當(dāng)前的研究的熱點(diǎn)之一，其可以減少對正常組織的損傷，實(shí)用范圍廣，加熱溫度和時間易于控制。

微波升溫材料是指在室溫或者在室溫附近呈液體的由離子組成的物質(zhì)。與其他的溶劑相比，微波升溫材料具有液體范圍寬、蒸汽壓小、電導(dǎo)率高和熱穩(wěn)定性好等優(yōu)異的物理化學(xué)性能。在微波作用下，離子液體通過離子碰撞能夠產(chǎn)生大量的熱量，使局部組織溫度升高已達(dá)到消除腫瘤細(xì)胞的目的(Green?Chemistry,2003,296–299)。核磁共振成像可以直接作出橫斷面、冠狀面、矢狀面和各種斜面的體層圖像，它對疾病的診斷具有很大的潛在優(yōu)越性。在臨床中往往采用造影劑來增強(qiáng)MRI的影像效果。目前常見的MRI造影劑主要分為兩類，即順磁性造影劑(T₁造影劑)和超順性造影劑(T₂造影劑)。而以磁性納米顆粒為主(Biomaterials，2014，35，5840-5846)的順性造影劑(T₂造影劑)，具有高效性、低毒性以及成本低的特點(diǎn)，已經(jīng)成為MRI造影劑的首選材料。明膠的主要組成為氨基酸組成相同而分子量分布很寬的多肽分子混合物，是制備微膠囊的主要原料之一，其具有豐富的表面基團(tuán)，廣泛用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。明膠具有很好的生物相容性和降解產(chǎn)物無毒性的優(yōu)點(diǎn)。

申請?zhí)枮?00980121279.6的中國專利，公開了一的種納米顆粒介導(dǎo)的微波處理方法來增強(qiáng)對細(xì)胞和微波處理。將這些納米顆粒設(shè)計(jì)為將微波輻射轉(zhuǎn)換為熱量，并且這些納米顆粒包括用于增強(qiáng)原位效應(yīng)的特異性組織靶向以及其它功能性。將納米顆粒引入一種組織系統(tǒng)之中并且施加一種微波場。這些納米顆粒通過釋放熱量對該微波能量做出反應(yīng)時加熱該組織導(dǎo)致其溫度升高。這種方法可以使用比較低的微波功率，因此將副作用的風(fēng)險最小化的同時仍然允許局部的并且精確地投遞有效的熱劑量到靶向組織，并取得了較好的效果。但是該材料的體內(nèi)的生物兼容性并未解決。

目前，微波熱療技術(shù)在臨床上應(yīng)用上已非常廣泛，在許多疾病的治療中取得較好的效果。但是目前的微波熱療過程中，除了照射到病變部位之外，還會照射到與病變部位相毗鄰的組織，造成對正常組織的損害，此外，由于微波能量的匯聚程度較低，使得熱療效果也不好，加熱時間較長。以往用于生物體內(nèi)熱療的磁性納米顆粒和二氧化碳納米管等材料自身生物相容性較差，對生物體有一定的毒性。

在臨床上，對腫瘤的治療效果和預(yù)后進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測對腫瘤的治療具有重要的意義。磁共振成像誘導(dǎo)的治療，可以確定腫瘤的具體位置為腫瘤的治療提供較好的條件、提高治療效率并且能降低對腫瘤周圍正常組織的損傷，以達(dá)到治療和治療效果的監(jiān)測相結(jié)合的目的。Fe₃O₄由于具有獨(dú)特的磁學(xué)性質(zhì)和良好的生物相容性，研究其作為造影劑在磁共振成像技術(shù)方面的應(yīng)用，越來越受到人們的關(guān)注。

綜上所述，找到一種具有很好的生物相容性、提高熱療效果并且具有成像誘導(dǎo)功能的材料對于腫瘤的治療具有重要的意義。而采用明膠類微膠囊包裹微波升溫材料和磁共振的材料具有很好的生物相容性，可以達(dá)到微波熱療的效果。而在微膠囊中包裹磁共振成像材料具有成像的效果，可以對腫瘤的治療效果與預(yù)后進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。而具有磁共振成像與微波治療腫瘤功能的微膠囊還未見報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種具有磁共振成像與微波治療腫瘤功能的微膠囊，該微膠囊具有很好的生物兼容性，可以達(dá)到微波熱療的效果。微膠囊中包裹磁共振成像材料具有成像的效果，可以對腫瘤的治療效果與預(yù)后進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。

本發(fā)明要解決的第二個技術(shù)問題是提供一種用于微波腫瘤治療的微膠囊的制備方法。微膠囊的核殼組成、大小和殼層厚度可調(diào)。本發(fā)明工藝簡單，制備條件溫和，可重復(fù)性好和使用范圍廣。