一种具有凝血功能的生物降解栓塞微球制备工艺

本发明涉及凝胶栓塞微球及其制备方法，特别涉及一种具有优异力学性能，形态稳定，可快速实现凝血，可负载凝血药物并实现缓释的凝胶栓塞微球及其制备方法。

背景技术：

1、肥厚型心肌病是导致心脏性猝死的主要原因之一。对于药物控制不佳的患者，经皮室间隔心肌化学消融术（asa）已逐渐成为一种替代外科手术的治疗方式。但目前所使用的无水酒精消融剂推注入靶血管后无可控性，常发生溢漏或流入其它冠脉，导致非靶消融部位心肌梗死或传导系统损伤等严重后果，因此无水酒精并非一种理想的asa消融剂。

2、近年来非酒精室间隔消融已为肥厚型梗阻性心肌病（hocm）介入治疗领域的研究热点。目前已有采用微弹簧圈、明胶海绵或多聚物颗粒、氰基丙烯酸盐粘合剂等介质进行物理或化学消融的单中心、小样本量研究报道，结论普遍认为具有较好的围术期安全性，但上述介质是否能达到酒精消融相同的有效性尚需进一步验证。采用天然高分子生物材料制备微球消融剂或栓塞剂，是近年来介入材料研究的热点之一。

3、在心血管研究领域，各种形式的海藻酸盐水凝胶已被用于心肌细胞再生组织工程、生长因子递送以及冠脉内注射增加梗死部位机械稳定性等方面。与二价或三价金属阳离子所形成的海藻酸盐水凝胶与细胞外基质具有类型的结构。目前研究最多的是海藻酸盐与ca2+形成的海藻酸钙微球，其在体内可通过 ca2+-na+离子交换发生水解，并最终形成分子量小于50kda 的水溶性藻酸钠分子，可通过肾脏排出体外，生物相容性好、安全无毒。此外，利用特殊工艺还可将海藻酸钠制备成具有降解可控、可装载药物等特征的海藻酸盐微球。但作为一种消融剂，海藻酸盐微球在堵塞血管过程中，主要是通过由血管远端到近端的逐渐填塞来实现对血流的阻断作用，凝血效果明显不足。因此，单纯的海藻酸盐微球不是一种理想的非酒精室间隔消融剂。而单纯使用凝血药物如凝血酶也存在问题，凝血酶本身不稳定，遇到酸、碱、重金属或高温时极易失活。如可实现特殊的微球可有效负载，将有效发挥两者的共同作用。但同时，理想的栓塞剂还应满足其他系列条件，如优异的强度和栓塞性，可在短期及实现凝血效果并配合长效机制，可在产生降解的同时也保证凝血的效果等。

4、本发明针对以上问题，开发了新型的负载药物海藻酸钠基凝胶栓塞微球，既可满足基本性能要求，又可实现短期大量突释药物和长效释放药物的结合，将极大提高hocm的治疗效果。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种海藻酸钠基微球，具有良好抗压缩性和回弹性，形态稳定，可在栓塞时快速释放凝血药物且可持续释放凝血药物以保证效果的微球。

2、该微球是由以下技术实现的：

3、一种具有凝血功能的生物降解栓塞微球，其制备工艺如下：

4、a: 将一定量海藻酸钠、水溶性蛋白质、凝血酶、水溶性双醛多糖大分子溶解于水中，制备得到水相预聚液；

5、b: 以低粘度油类混合卵磷脂为油相；

6、c: 在加入微流控前通过弱酸将水相预聚液的ph值调至5-6.5之间；

7、d: 通过微流控技术输出得到微球，控制水相和油相的流速来控制球体大小；流出微球以氯化钙水溶液作为收集液进行收集，加入弱碱溶液将微球收集液调整至中性，收集液以100-200rmp持续搅拌1-2小时；

8、f: 过滤取出微球后，以纳米级雾化喷涂装置对微球表面喷涂雷帕霉素复合水溶液；

9、g: 喷涂完成后将微球放置于生理盐水中于0-4℃下保存。

10、进一步，所述水相预聚液中海藻酸钠的质量浓度介于3-6%之间，水溶性双醛多糖大分子的质量浓度介于2-4.5%之间，凝血酶的体积浓度介于30-60mg/ml之间。

11、进一步，所述收集液氯化钙水溶液的质量浓度介于2-4%之间。

12、进一步，所述低粘度油类为乙酸乙酯、己烷、液体石蜡、二甲基硅油中的一种，加入卵磷脂后于采用超声震荡装置震荡5-10分钟以实现均质化；优选的，油类的粘度介于0.2到200 cst之间。

13、进一步，所述油类中混合的卵磷脂质量浓度介于2-4%之间。

14、进一步，所述磷脂包括精制蛋黄卵磷脂、精制大豆卵磷脂、二硬脂酰基卵磷脂中的一种，卵磷脂具有亲水端和疏水端，可实现亲水-亲油分子的连接。优选的，可选择lipoide80 型精制卵磷脂。

15、进一步，所述水溶性蛋白质为含有氨基的水溶性蛋白质，包括聚天冬氨酸、聚谷氨酸、ε-聚赖氨酸中的一种。

16、进一步，所述雷帕霉素复合溶液以质量分数为10%的dmso/水溶液为溶剂，其中溶解有雷帕霉素、表面活性剂和甘露醇，其中雷帕霉素的浓度介于1-4mg/ml，表面活性剂的质量浓度介于1-2%之间，甘露醇的质量浓度介于0.01-0.03%之间。

17、进一步，甘露醇和雷帕霉素配合使用，以降低栓塞初期的水肿。

18、进一步，所述油相的流速为20-80μl/min，水相流速为2-8μl/min；优选的，油相的流速为40-80μl/min，水相流速为2-4μl/min。

19、进一步，所述水溶性双醛多糖大分子为具有双醛结构的多糖，包括淀粉、海藻酸钠、黄原胶、普鲁兰多糖、葡聚糖、壳聚糖、卡拉胶中的一种，分子量介于1000-8000之间。

20、进一步，水溶性双醛多糖大分子可直接购买市销产品，也可采用氧化方式对多糖进行氧化得到；如采用高碘酸钠、高锰酸钾氧化得到。

21、进一步，所述弱酸可为盐酸、草酸、甲酸中的任意一种。

22、进一步，所述弱碱可为氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的任意一种。

23、进一步，水相中物质的胺基和醛基在弱酸性条件下产生席夫碱反应发生交联；酸性和温度可用于控制反应速率以保障水性溶液顺利从微流控芯片中流出。

24、进一步，所述可制备粒径介于50-800μm之间，按粒径来设定不同型号可设置为：50-100μm，80-120μm，120-160μm，140-220μm，200-280μm，260-340μm，320-420μm，400-500μm，500-600μm，600-700μm，700-800μm。

25、进一步，所述纳米级雾化喷涂装置对微球喷涂雷帕霉素复合溶液，喷涂后形成的表面药剂层厚度介于10-40nm之间。

26、进一步，所述雷帕霉素可在栓塞的2小时内实现对所栓塞血管的转移。

27、进一步，所述微球在血管生理条件下16-24天之间开始降解。

28、进一步，所述微球在开始降解前均保持良好的凝血酶缓释效应，当开始降解后，药物开始二次突释。

29、进一步，所述微球在生理盐水中平衡溶胀，体积与微流控中流出时体积的比介于1.1-1.4之间。

30、进一步，所述微球可承受压缩形变介于50-85%之间，超过极限微球则无法回复形态，在压缩极限范围内微球可以回复形态。

31、进一步，本发明的微球具有多重优势：

32、结合微流控技术实现了大量凝血类药物的包裹，以提升治疗效果；

33、微球壳层具有优异的强度和回弹性，最终溶胀性适中，可保证良好的栓塞效果；

34、通过油相中加入的特殊结合磷脂，实现了原位的微球表面改性；

35、在微球表面再通过磷脂结合负载脂类雷帕霉素，栓塞后可快速突释给药，进而快速促进凝血并提高抗免疫性；

36、可实现长效缓释，可达到16-24天的持续缓释，在栓塞试剂开始逐渐降解后还可以实现药物的突释，以提升治疗效果。