PVA polyvinylalcohol microspheres,PVA-Ms) 体外性质(如粒径分布、吸水率、溶胀率、弹性、推注 性能等) 进行了考察。 试剂与仪器试剂为聚乙烯醇( PVA-1788,山西三维集团) 80(化学纯,天津博迪化工股份有限公司) 体石蜡(化学纯,天津博迪化工股份有限公司) 醛溶液(分析纯,国药集团化学试剂有限公司) 硫酸(分析纯,北京化工厂) 、碘帕醇注射液( 上海博 莱科信谊药业有限公司)。 仪器为 HH-2 数显恒温水浴锅( 常州国华电器 有限公司) 、JJ-1 精密增力电动搅拌器( 金坛市江南 仪器厂) 重庆精密仪器厂)、Thermo Nicolet Nexus 470 型傅里叶变换红外光谱仪( 美国 UV-G粒度分析软件测定其粒径,按以下公式计 算平均粒径并绘制粒径分布图:D 为该粒径微球的数量。 PVA-Ms吸水率的测定 精密称取 100 粒径的PVA 80mg( 9%生理盐水中,分别在 浸泡 10、20、30、60、120 min 时取出微球,吸干微球 表面水分再称重( ,按以下公式计算吸水率并绘制吸水率与时间的关系曲线( PVA-Ms溶胀率的测定 将冻干微球按粒径筛分 500μm、500 700μm、700 9%生理盐水中,于30 min 后取出, 吸干表面水分后,用同样方法得到湿球的平均粒径 )。将微球平均粒径对应地换算成体积,并依下Thermo Nicolet 公司) 、TMS-PRO 科技有限公司)、推注设备 TCI- 微导管(Cordis)、 式计算溶胀率: FD-1D-80冷冻干燥机( 北京博医康实验仪器有限公 、PL203电子天平( Mettler Toledo PVA-Ms的制备 采用乳化化学交联法制备微球,室温下向 100 mL 烧杯中加入一定量液体石蜡和司盘 80,充分搅 拌至混匀,放置于一定温度的水浴中作为油相备用。 PVA水溶液加入到油相中,搅拌均匀,再加入 mL甲醛和 mL硫酸,在350 min搅拌速度下 反应 h,然后分离出微球,用Tween-80 水溶液洗净 液体石蜡,再用蒸馏水反复冲洗,收集得到湿微球。 为后续实验需要,将部分湿微球进行冷冻干燥,得到 干燥的微球,再将部分冻干微球进行筛分。 PVA-Ms分别与溴化 钾混合研磨、压片后在 500cm 范围进行红外扫描,比较 PVA 反应前后的特征峰,考察产物的 结构,确定交联产物的生成。 PVA-Ms的外观形态观察 分别取干燥微球和 质量分数)生理盐 水中浸泡 30 min 制备的湿微球,在光学显微镜下观 察形态并拍摄照片。 PVA-Ms的粒径及分布 取未经筛分的冻干微 球和在 9%生理盐水中 浸泡 30 min 500个,在光学显微镜下应 PVA-Ms弹性的测定 分别取 300 500μm、500 700μm、700 9%生理盐水中充分 溶胀后,将湿球置于物性测定仪的样品台上并吸干 表面水分。选择 25 098N,探头首先以 30 mm min匀速下降,当微球压缩形变达到 50% 头静止10 s,再以 30 mm min匀速回升。电脑记录 探头在压缩、静止和回升过程中与微球间的作用力、 位移和时间。 PVA-Ms推注压力的测定 分别将 100 300μm、300 500μm、500 9%生理盐水中使 其充分溶胀,将碘海醇与生理盐水按体积比 mL湿微球混合 均匀,吸入 mL的注射器中。 推注实验的装置如图 所示。首先调整两个三通阀位置,只将 10mL 注射器连接,并通过 两个注射器反复推打,充分混悬微球( mL注射器中的微球 由注射泵推注到栓塞导管( ,TerumoCorp. ,Tokyo,Japan) 中,导管中的压力由与之连接 的传感器实时测定( 1B),推注速度设定为 150 mL 交联聚乙烯醇栓塞微球的制备与体外性质735 1,injecti pump;2,5 mL syr nge;3,10 mL syr hree-waystopcock; 5,three-way stopcock; ,pressuresensor; ,microcat heter. 测定微球经导管推注实时压力的装置图Figure Flowchart microspheres del hroughmicr ocatheters 红外光谱分析PVA 原料、PVA-Ms 样品的红外图谱如图 PVA原料的红外图谱中( 2A),显著特征 735.43 cm 峰型尖锐,强度中等,为游离态的羟基伸缩振动吸收峰;3 498. 02 cm 处出现强且宽的峰,为缔合羟基的伸缩振动吸收峰; PVA 乙酸乙烯酯经醇解制得,PVA原料中还残存一定量 的乙酰基,因此在 741.62 cm 279.71 cm sp2碳氧伸缩振动吸收峰,本研究结果与文献报 道数据相符 PVA与甲醛的交联反应中不是所有—OH PVA-Ms的红外图谱中( 2B)可见 432.56 cm 处有强吸收峰,为残存—OH的伸缩振动吸收峰;1 164. 31 cm 115.70 cm 伸缩振动吸收峰,是醚的唯一特征吸收,说明 PVA-Ms 产品中形成了饱和脂 肪醚结构 ,表明微球中含有PVA 与甲醛的交联产 PVA,polyvi nyl al cohol; PVA-Ms,polyvi nyl alcohol micr ospheres. PVA原料( 样品的红外光谱图Figure Infraredspectroscopy spectrums PVA-Ms的形态 如图 3A)为白色,颜色均 一,球形圆整,表面光滑,偶见褶皱,分散性良好。在 生理盐水中浸泡 30 min 聚乙烯醇微球的光学显微镜照片Figure Microscopephotographs PVA-Ms736 PEKING UNI VERSITY( HEALTH SCIENCES) Vol. 46 PVA-Ms的粒径及分布 未筛分微球的粒径分布见图 粒径范围为80 800μm,平均粒径 574. PVA-Ms的吸水率 微球的吸水率结果见图 泡于生理盐水中,微球在10 min 内快速吸水,10 20min 吸水速率逐渐下降,至20 min 时吸水达到饱 和。PVA 冻干微球的饱和吸水率为 175% PVA微球的粒径及分布 Figure distributi PVAmi crospher es PVA冻干微球的吸水率 Figure waterabsorption driedPVA-Ms 300μm、300 500μm、500 700μm、700 微球的溶胀率分别为100% 、57. 9% 、23. 2% 13.3% 个粒径范围微球的平均溶胀率为48. 6% 弹性300 500μm、500 径组微球的弹性数据见表2。当微球被压缩形变至 50% 时,300 500μm、500 组的微球被压缩形变时受力与位移的关系图,可以看出,微球样品受外界作 用力的挤压发生形变,当样品被压缩到 50 Swelli ng rat ourdif erentsubgroups Subgroups SR100 008100. 0% 300 06057. 9% 500 15423. 2% 700 33113. 3% average diamet er dried PVA-Ms; averagediame- ter wetPVA-Ms; heaver age volume dried PVA-Ms; averagevol ume wetPVA-Ms; SR,swel 组湿微球的初始高度与压缩形变50% 的应力 Table deformati alheight wetPVA-Ms threesubgroups Subgroups Average height mmAverage 009500 017700 粒径700 压力与位移的关系Figure PVA-Ms(700 underapplied load PVA-Ms的推注压力 个粒径组的微球在推注过程中,压力随时间变化的曲线图见图 导管中后,压力感受器感受到的压力迅速升高,至一定值后,压 力数值在小范围内稳定波动,推注停止后,压力迅速 回降到零点。计算在数值稳定波动阶段的平均压 可以看出,粒径小的微球相应的平均压力值也小,说明其更易通过微导管。 133kPa. PVA微球通过导管时的压力 Figure Pressuretr aci ngs obtained duri ng inject ion PVA-Mswi th diameter PVA-Ms制备反应机制 737 PVA溶液为水相、液体石蜡为油相形成 型乳状液后,在酸的催化下,用甲醛将PVA 微球的形态与粒径有临床研究发现,表面较为粗糙的颗粒型栓塞 剂,在栓塞初期颗粒会使血管的内皮细胞受损,产生 炎症 ,而表面较为光滑的球形栓塞剂则可以避免或减轻这一症状。根据所需栓塞部位的血管粗细不 同,临床上所需的栓塞微球粒径为 100 。本实验制得微球的粒径范围为80 800μm,基本可以满足应用的粒径范围。 133kPa. PVA微球粒径对通过导管平均压力的影响 Figure Effect heaver age pressure duri ng inject ion 微球的吸水率虽然 PVA 不易降解,可以储存于注射用水或生 理盐水中,但为延长 PVA 保存期,本研究采取冻干的 方式保存微球。在临床应用时,需将干球浸泡于生理 盐水中充分溶胀后,再与造影剂等混合进行栓塞注 射。本实验绘制了吸水率随时间变化的曲线图,不仅 得到了达到饱和时的吸水率,也得到了吸水达饱和的 通常临床上所需栓塞微球的粒径范围为100 700、700 900μm等规格,以栓塞不同粗细的血管。本 实验制得的微球重新溶胀后仍在所需的粒径范围 内,可以满足临床应用范围,但目前对于微球溶胀率 还没有统一标准。本研究将干球浸泡于生理盐水中 738 PEKING UNI VERSITY( HEALTH SCIENCES) Vol. 46 2014进行溶胀,除此以外,也可以浸泡于造影剂、或造影 剂和生理盐水的混合液中进行溶胀,得到的溶胀率 有所不同 微球的弹性微球的弹性好坏将直接关系到其 通过栓塞导管 的能力,对栓塞效果有较大的影响。