医用制造技术

本发明专利技术公开了一种通过同位素转换反应产生的医用

【技术实现步骤摘要】
医用90Y-ZrO2陶瓷微球及其制备方法
本专利技术属于医用放射性药物领域，具体涉及一种医用90Y-ZrO2陶瓷微球及其制备方法。
技术介绍
随着人类生活水平的提高，肿瘤的发病率也越来越高。目前针对肿瘤的治疗主要有手术直接切除、化学疗法以及放射性疗法。这其中，放射性疗法又可以通过外照射和内照射两种途径对肿瘤进行治疗。外照射通常是采用Co-60放射源、质子加速器或重离子加速器实现，这种方法最大的缺点是射线对正常组织的伤害比较大。而内照射是通过特定手段将放射性核素植入患者体内，然后通过其发射的粒子的电离辐射作用对肿瘤进行治疗。理想的局部内放射治疗核素，应具有辐射高能量纯β射线、短半衰期、能与载体牢固结合等特点。钇-90Y是纯β发射体，其具有辐射高能量纯β射线(最高能量为2.26MeV、平均能量为0.94MeV)、半衰期短(64.5h)、人体生物组织内穿透距离短(组织内平均射程为2.5mm、最大射程为10.3mm)、87％能量可以在8d内释放、有效放射性可持续7.5个半衰期等优点，钇-90Y被认为是核医学领域无法替代的局部内放射性治疗的核素，尤其是增殖较快的恶性肿瘤如肝癌以及结直肠癌肝转移肿瘤。为了实现钇-90Y在核医学领域的应用，通常是将纯β发射体的钇-90Y负载在某种载体颗粒上，然后将含有钇-90Y的载体颗粒通过一定方式注射到肿瘤部位，然后通过钇-90Y核素的内照射实现肿瘤治疗。到目前为止，已经实现将钇-90Y负载在玻璃微球、碳微球内，分别形成90Y玻璃微球和90Y碳微球(李茂良；李依燃；钱积惠等专利，专利号：CN201610655286.6)。然而，在国内确很少有关于负载90Y的90Y-ZrO2陶瓷微球的报道。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种工艺简单、粒径可控、生物相容性好的医用90Y-ZrO2陶瓷微球及其制备方法。为了达到以上目的，本专利技术采用以下技术方案：一种医用90Y-ZrO2陶瓷微球是按照包括下述步骤的方法制备得到的：1)将89Y和Zr转化为氧化物凝胶球；2)对所述凝胶球进行清洗、干燥，得到干燥的水合氧化物凝胶球；3)将所述水合氧化物凝胶球在一定气氛下进行煅烧，得到单一相的、钇(89Y)均匀掺杂的89Y-ZrO2陶瓷微球；4)将所述89Y-ZrO2陶瓷微球通过89Y(n,γ)90Y核反应，使其转化为90Y-ZrO2陶瓷微球。上述方法步骤1)中将89Y和Zr转化为氧化物凝胶球的具体制备方法如下：将包含有89Y和Zr的混合溶液与凝胶剂溶液按照一定物质的量比例混合，混合后的溶液通过激振器以一定的激振频率分散为液滴，液滴通过一定的方式被加热，加热过程中液滴中的Zr4+和Y3+迅速发生水解，水解促使液滴迅速转化为固化的氧化物凝胶球。其中，所述包含有89Y和Zr的混合溶液，Zr浓度范围为0.3mol/L至2.5mol/L，89Y浓度范围为0.01mol/L至0.25mol/L。所述凝胶剂溶液为六亚甲基四铵(HMTA)和尿素(Urea)的混合溶液，其中，HMTA和尿素的物质的量浓度可以为1mol/L至3.2mol/L，尿素和HMTA的物质的量浓度比例范围可以为0.2至1.0。所述凝胶剂溶液的具体配置方法如下：称取一定质量的六亚甲基四铵(HMTA)和尿素(Urea)固体，加入去离子水溶解。包含有89Y和Zr的混合溶液与凝胶剂溶液混合时，所述HMTA和Zr的物质的量比例范围为0.3至1.5。所述激振器的激振频率范围为1-105Hz。包含有89Y和Zr的混合溶液与凝胶剂溶液的混合方式可以为事先冷却混合，也可以为无冷却即时在线混合。上述方法中液滴的加热方式可以为微波加热(具体的：微波频率可为12.433GHz，输入功率可为50dBm)，也可以为传统的有机介质加热，例如硅油加热。所述凝胶球主要是由Zr(OH)4、89Y(OH)3、HMTA、尿素、脲醛树脂等成分组成。上述方法步骤(2)中，所述清洗的方式取决于步骤(1)中滴液的加热方式。如果步骤(1)中采用微波加热促使凝胶反应，步骤(2)中直接用氨水溶液清洗，然后用去离子水清洗。如果步骤(1)中采用有机介质加热促使凝胶反应，步骤(2)中先需要用四氯化碳或者三氯乙烯清洗，去除凝胶球表面的硅油，然后再分别用氨水溶液清洗和去离子水清洗。上述方法步骤(2)中，所述干燥的条件为：干燥温度可以为25℃至100℃，干燥时间长于2小时。具体的条件如：在室温下干燥24小时，再在60℃下干燥12小时。上述方法步骤(3)中，所述煅烧在非还原性气氛中进行，如空气，Ar气，N2气等；所述煅烧的条件为：以1℃/min至30℃/min的升温速率，加热到800℃至1700℃并保温；保温时间长于2小时。具体的条件如：在空气氛围中以3℃/min加热到500℃并保持4小时，然后以10℃/min加热到1350℃，并保持5小时。上述方法步骤(3)中得到的陶瓷微球主要为89Y均匀掺杂在ZrO2晶体结构内的单一相氧化物。上述方法步骤(4)中，所述核反应的具体方法如下：将步骤(3)中得到的89Y-ZrO2陶瓷微球放入容器中，将89Y-ZrO2陶瓷微球中的89Y通过核反应89Y(n，γ)90Y转化为90Y，辐照0.5h至20h后，相应的89Y-ZrO2陶瓷微球转化为90Y-ZrO2陶瓷微球。所述的容器为在中子辐照条件下不发生活化的材料，比如：石英玻璃。所述核反应发生所需要的中子可以来源于反应堆(如中子通量高于5*1013n/cm2的核反应堆)，也可以来源于散裂靶。步骤(4)中得到的陶瓷微球为90Y均匀掺杂在ZrO2结构中的具有单一相结构的90Y-ZrO2陶瓷微球。步骤(4)中得到的90Y-ZrO2陶瓷微球粒径可以为20-1000μm。本专利技术制备的90Y-ZrO2陶瓷微球中90Y核素的释放率低，适用于局部肿瘤的放射性治疗。本专利技术的再一个目的是提供一种适用局部肿瘤放射性治疗的药剂。所述药剂的活性成分为本专利技术制备的90Y-ZrO2陶瓷微球。所述的90Y-ZrO2陶瓷微球在用于局部肿瘤的放射性治疗时，其可通过一定方式注射到肿瘤部位，如肝脏肿瘤。由于二氧化锆(ZrO2)具有独一无二的抗破裂性，化学稳定性，生物相容性，已经成为一种不可或缺的医用材料；而钇可以与二氧化锆形成单一的共熔相，可以进一步提高二氧化锆的化学稳定性以及抗破裂性。因此将纯β发射的钇-90Y核素负载在二氧化锆微球内形成90Y-ZrO2微球，并应用于临床上肿瘤的治疗，尤其是通过手术不能切除的肝脏恶性肿瘤，具有重要的意义。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：(1)本专利技术制备90Y-ZrO2陶瓷微球的方法简单，引入杂质少，产品纯度高；(2)90Y-ZrO2陶瓷微球在人体内化学稳定性好，生物相容性好；(3)90Y-ZrO2中90Y核素以晶格取代的方式与ZrO2形成单一相，90Y泄漏率低。(4)90Y-ZrO2陶瓷微球生产成本低，便于推广应用。附图说明图1为实施例1步骤2得到的包含有89Y和Zr的氧化物凝胶球的实物照片；图2为实施例1制备得到的89Y-ZrO2陶瓷微球的XRD图谱；图3为实施例1制备得到的89Y-ZrO2陶瓷微球的SEM照片。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术进行说明，但本专利技术并不局限于此，凡在本专利技术的精神和原则之内所做本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种

【技术特征摘要】
1.一种90Y-ZrO2陶瓷微球的制备方法，包括下述步骤：1)将89Y和Zr共同转化为氧化物凝胶球；2)对所述凝胶球进行清洗、干燥，得到干燥的水合氧化物凝胶球；3)将所述水合氧化物凝胶球进行煅烧，得到单一相的、89Y均匀掺杂的89Y-ZrO2陶瓷微球；4)将所述89Y-ZrO2陶瓷微球通过89Y(n,γ)90Y核反应，使其转化为90Y-ZrO2陶瓷微球。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中将89Y和Zr转化为氧化物凝胶球的具体制备方法如下：将包含有89Y和Zr的混合溶液与凝胶剂溶液混合，混合后的溶液通过激振器分散为液滴，液滴被加热，加热过程中液滴中的Zr4+和Y3+发生水解，使所述液滴转化为氧化物凝胶球。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述包含有89Y和Zr的混合溶液中，Zr浓度范围为0.3mol/L至2.5mol/L，89Y浓度范围为0.01mol/L至0.25mol/L；所述凝胶剂溶液为六亚甲基四铵和尿素的混合溶液，其中，六亚甲基四铵和尿素的物质的量浓度为1mol/L至3.2mol/L，尿素和六亚甲基四铵的物质的量浓度比例范围为0.2至1.0；所述包含有89Y和Zr的混合溶液与凝胶剂溶液的混合液中，所述六亚甲基四铵和Zr的物质的量比例范围为0.3至1.5；所述激振器的激振频率范围为1-105Hz；包含有89Y和Zr的混合溶液与凝胶剂溶液的混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：田伟，秦芝，
申请(专利权)人：中国科学院近代物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃,62