CN115487172B - 一种x-射线防护剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种X‑射线防护剂,包括基础基质、金属化合物、三乙醇胺和余量去离子水,以质量计,其中基础基质在X‑射线防护剂中的质量占比为8.5%‑18.6%、金属化合物在X‑射线防护剂中的质量占比为10%‑70%、三乙醇胺在X‑射线防护剂中的质量占比为0.2%‑1%和余量去离子水。本发明防护剂采用的基础基质中含有三乙醇胺,可以与金属化合物形成协同增效作用,不仅可以防护X‑射线对皮肤直接和间接的伤害,而且对于预防X‑射线造成的放射性皮肤炎症有很好的效果。该产品的应用包括介入手术,骨科手术,植入放疗手术,核医学中放射性药物使用中医务人员的防护;其它从事放射性工作中产生的X‑射线防护中的应用。
Description
技术领域
本发明属于生物医药技术领域,具体公开了一种X-射线防护剂在X-射线或放射性核素成像或治疗中的应用及其制备方法。
背景技术
介入放射学(Interventional Radiology,IR)是指在医学影像设备引导、定位、监控和记录下,经皮穿刺或通过人体固有孔道将特制的导管或器械插至病变部位,对各种疾病进行侵入性诊断或微创治疗的一系列技术。介入放射诊疗技术在临床实践中已经得到了广泛的应用,由于其治疗具有微创性、精确度高、术后恢复较快等优点,近些年来介入放射技术得到了迅猛的发展,介入诊疗的临床病例数与日俱增。介入诊疗过程中,手术医生在X-射线影像机的辅助下,通过导管等设备对患者进行近距离治疗,致使在床边操作的工作人员可能受到较高的辐射剂量,并且手部可能会偶尔进入到照射野中受到直接照射,导致临床医护人员在术中受到的辐射剂量要远高于其他工种的放射工作人员。辐射对裸露皮肤的生物学确定性影响范围从红斑,脱毛到皮肤坏死,并且也会对人体造成有害影响,因此其辐射防护安全一直是放射防护研究的重点和热点。
手部是人体离放射源最近的部位,且有时会直接暴露于射线束下,对手部的剂量检测数据表明,大量开展心脏起搏器植入术时,医生手部的年当量剂量有可能超过500mSv年限值。现有的操作过程中,职业人员在介入放射学程序中穿戴防护手术手套将会有效的降低手部的受照剂量,然而,目前的防护手术手套多为较厚的铅橡胶手套,但是由于介入放射学手术为无菌操作,需双层穿戴手套(内层为防护手术手套外层为一次性乳胶手套),导致降低了手部的敏感程度,影响手术者操作,所以在实际中很少应用。一些新型材料制作和设计的防护手套,用钨或铋等材料代替铅,质地较轻薄,然而造价偏高,一次性使用成本较高,在临床上并未普及。目前也有研究学者试做防护膏来防护X射线对人体的伤害,相较于较厚的铅橡胶手套,防护膏更具有方便性,并且不会影响手术的中的操作。但是目前该产品也会一些技术难点,首先,在防护膏内添加的金属化合物的添加量太多,会造成金属化合物在防护膏的分散,导致防护膏不能均匀涂覆于皮肤表面,降低了防护效果,第二是由于金属化合物的添加量增加导致乳膏的流动性较差,导致很难清洗干净,从而残留在皮肤,导致重金属残留,造成对身体的损伤,第三是由于加入金属化合物可能会刺激皮肤,导致发炎或过敏。
因此,对于介入放射学过程中医护人员手部防护措施的问题亟待解决。另一方面,在核医学科进行放射性核素治疗和诊断时,放射性药物制备,以及患者在接受放射性药物治疗,离院后对周围人群存在外照射风险,因此,有必要对部分裸露的皮肤进行相应的辐射防护。
发明内容
本发明针对现有技术中的问题,公开了一种新型X-射线防护剂,不仅可以在减少金属化合物的添加剂的同时提升防护剂防护X射线对皮肤直接和间接的伤害的能力,该防护剂还易于清洗和涂覆均匀,可以对X-射线造成的放射性皮肤炎症有很好的治疗效果。
本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明提供了一种X-射线防护剂,包括基础基质、金属化合物、三乙醇胺和余量去离子水,以质量计,其中基础基质在X-射线防护剂中的质量占比为8.5%-18.6%、金属化合物在X-射线防护剂中的质量占比为10%-70%、三乙醇胺在X-射线防护剂中的质量占比为0.2%-1%和余量去离子水。
本发明的上述设计,三乙醇胺能够舒张皮肤局部血管,加速血流速度,从而改善X-射线照射组织的愈合能力;三乙醇胺还通过与金属化合物的相互配合,应用于基础基质中,不仅可以防护X-射线对皮肤直接和间接的伤害,还可以对X-射线造成的放射性皮肤炎症有很好的治疗效果;基础基质有利于金属化合物在皮肤上的分布均匀,从而提升X-射线防护剂的防护效果,并且可以搭配三乙醇胺,减缓金属化合物对皮肤的刺激。
作为进一步方案,所述基础基质包括A相和B相,以质量计,其中A相:B相的质量比为(4.4-7.6):(4.1-11);其中,A相由丙烯酸羟乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物、丙烯酸(酯)类/C10-30烷醇丙烯酸酯交联聚合物、甘油、卡波姆组成,丙烯酸羟乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物:丙烯酸(酯)类/C10-30烷醇丙烯酸酯交联聚合物:甘油:卡波姆的质量比为(0.1-0.5):(0.2-0.6):(4-6):(0.1-0.5);B相由甲基葡糖醇聚醚、霍霍巴酯类、角鲨烷、矿油、尼泊金乙酯组成,甲基葡糖醇聚醚:霍霍巴酯类:角鲨烷:矿油:尼泊金乙酯的质量比为(0.5-1.5):(0.5-2):(2-4):(1-3):(0.1-0.5)。在X-射线防护剂中含水量少,而丙烯酸羟乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物在低浓度下,分子内氢键及静电相互作用促进了分子内疏水缔合,从而提高X-射线防护剂整体的稳定性;使用丙烯酸羟乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物配合丙烯酸(酯)类/C10-30烷醇丙烯酸酯交联聚合物能使得本发明的X-射线防护剂具有更好的流变学特征和卓越的稳定性;卡波姆不仅可以增强皮肤的抵抗能力,卡波姆也具有一定的消炎、杀菌的作用,虽然三乙醇胺能改善放疗组织的愈合能力,但是也容易引发湿疹,从而导致皮肤的疼痛和瘙痒等,而基础基质中的卡波姆能改善由于三乙醇胺带来的皮肤问题,卡波姆搭配甘油,能促进卡波姆与皮肤表面的融合,从而提升皮肤的抵抗能力。甲基葡糖醇聚醚具有保湿和促进溶解性;霍霍巴酯类能给皮肤保湿、增加皮肤的抗氧化性;角鲨烷能促进细胞的新陈代谢,帮助修复破损细胞;尼泊金乙酯具有防腐作用。由于X射线是一个释放能量的过程,会产生局部组织的氧自由基水平增加,霍霍巴酯类能提升皮肤的抗氧化性,减少X射线对皮肤的伤害;而角鲨烷能和三乙醇胺相互搭配促进治疗组织,提升组织的自愈能力;虽然尼泊金乙酯具有防腐作用,但是会有少数人群会产生过敏的症状,搭配在基础基质中A相中的卡波姆,也可以消除尼泊金乙酯的不良反应;而甲基葡糖醇聚醚和矿油能促进B相中各种物质之间的相互融解。
基础基质分为A相和B相,是为了提高两相的溶解性,从而能更好的将两相之间进行混合均匀,更有利于提升基础基质整体的均匀性。A相中甘油与B相中的甲基葡糖醇聚醚和矿油不仅能促进各相内物质的溶合,并且能促进相间的物质融合,从而促进相间内物质之间的相互配合。不仅可以提高基础基质的均匀性和对皮肤的保护性;而且,还可以进一步提升金属化合物和三乙醇胺的在基础基质中分散的均匀性,从而提升防护剂的保护效果。
作为进一步方案,所述金属化合物包括硫酸钡、氧化铋和稀土金属化合物中的一种或多种。
作为进一步方案,所述金属化合物的粒径控制在2μm-10nm。金属化合物的粒径对于该X-射线防护剂的防护效果非常关键,金属化合物粉末的粒径过大会导致在制备过程中难以均匀分散在基础基质中,成品难以均匀涂布在皮肤表面,从而影响辐射防护效果;金属化合物的粒径过小可能会通过皮肤屏障,造成重金属元素的体内残留。金属化合物粒径控制在2μm-10nm,能够保证辐射防护效果的同时,具有良好的生物安全性。
作为再进一步方案,所述金属化合物的粒径控制在400-600nm。不仅可以保证防护剂的防护效果的同时,还可以减少防护剂中金属化合物的添加量,从而减少成本的支出。
作为进一步方案,以质量计,所述基础基质在X-射线防护剂中的质量占比为10%-15%;金属化合物在X-射线防护剂中的质量占比为50%-70%和三乙醇胺在X-射线防护剂中的质量占比为0.5%-1%。
本发明还提供了一种X-射线防护剂的制备方法:将A相溶解在水中进行加热,并进行搅拌使A相分散均匀;将B相和三乙醇胺加入油锅进行加热溶解,并进行搅拌使B相和三乙醇胺分散均匀;先将A相抽入乳化锅,再在快速搅拌的情况下抽入油锅中的B相和三乙醇胺的混合物,进行乳化均质,保温搅拌,然后第一次降温,加入金属化合物和去离子水制备的金属化合物悬浮液进行搅拌均匀,第二次降温,搅拌均匀,出料,灌装包装,辐照灭菌,检验合格后入库即得。
作为进一步方案,所述A相溶解在水中进行加热的温度在80-85℃;所述油锅进行加热溶解的温度在80-85℃;所述乳化均质的时间在5-8分钟,所述保温搅拌的时间在25-30分钟;所述第一次降温至60℃;所述第二次降温至40℃。
本发明X-射线防护剂可以制成多种剂型,包括软膏剂,乳膏剂,凝胶剂,搽剂,贴剂,糊剂,涂膜剂中的一种或多种。
本发明还提供了X-射线防护剂用于预防X-射线对机体造成的放射性损伤中的应用。
作为进一步方案,所述损伤包括皮肤损伤,消化***损伤和/或造血***损伤的防护中的一种或多种;所述X-射线的产生来源包括C型臂X-光机、数字化X射线摄影***、乳腺X线机、全景牙片机医学影像设备产生的X射线、使用放射性粒子碘125、钯103、铱192进行粒子植入放疗中产生X-射线中的一种或多种。
本发明的特点和有益效果为:
(1)本发明的X-射线防护剂的主要成分为无铅金属化合物粉末,具有非常好的生物安全性,生产过程环境友好,不会造成对环境的污染。
(2)该防护剂采用的基础基质中含有三乙醇胺,可以与金属化合物形成协同增效作用,不仅可以防护X-射线对皮肤直接和间接的伤害,而且对于预防X-射线造成的放射性皮肤炎症有很好的治疗效果。
(3)本发明的防护剂由于基础基质、金属化合物和三乙醇胺之间的相互搭配,不仅提升了防护剂的稳定性和对X射线的防护效果,并且减少了金属化合物在防护剂的使用量,提升了防护剂的安全性,解决了由于金属化合物添加量过多,导致防护剂难清洗而造成在皮肤表面的残留和污染风险。防护剂物质间的相互配合,不仅可以促进细胞自愈,还可以提升皮肤的抵抗力。
(4)本发明采用的金属化合物粉末的粒径合适,能够在大大减少金属的使用量,降低生产难度,经济成本低,绿色安全,具有较好的工业应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见的,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例和对比例提供的X-射线防护剂对裸鼠的micro-CT成像结果;其中0#为全身无涂抹组;1#为裸鼠全身涂膜X-射线防护剂(50%Bi2O3,500nm);2#为裸鼠全身涂抹X-射线防护剂(50%Bi2O3,500nm);3#为裸鼠全身涂抹进口防护乳膏
图2为本发明实施例和对比例提供的X-射线防护剂对125I的SPECT成像结果;其中对照组为基础基质;给药组为X-射线防护剂。
图3为本发明实施例和对比例提供的X-射线对大鼠急性放射性皮肤损伤情况,其中图3a为基础基质组、图3b为67%氧化铋组、图3c为50%的氧化铋组、图3d为进口防护剂图3e为不同防护剂对小鼠皮肤损伤打分。
图4为本发明实施例和对比例提供的X-射线对全身照射后小鼠的肠道辐射情况,其中图4A为小鼠的结肠照片;图4B为全身照射4天后裸鼠全身照片;图4C为裸鼠小肠H&E染色照片;图4D为不同防护剂下小鼠的体重和结肠长度;a为未涂抹防护剂而进行假照射的对照组;b为涂抹基础基质的裸鼠;c为涂抹X-射线防护剂(50%Bi2O3,2μm)的裸鼠;d为涂抹X-射线防护剂(50%Bi2O3,500nm)的裸鼠。
图5为本发明实施例提供的X-射线防护剂对4Gy全身照射10天后小鼠的造血***辐射保护,其中图5a为不同组别防护剂对白细胞的影响,图5b为不同组别防护剂对红细胞的影响。Ctrl为假照射组,VEH为基础基质,10%Bi的X-射线防护剂、25%Bi的X-射线防护剂、50%Bi的X-射线防护剂,Bi-rubber为含铋橡胶,其中10%Bi、25%Bi和50%Bi分别表示Bi2O3在X-射线防护剂中的质量占比为10%、25%和50%。
具体实施方式
为了便于理解本发明的一种新型X-射线防护剂,下面将对本发明一种新型X-射线防护剂进行更全面的描述,给出了本发明的实施例,但并不因此而限制本发明的范围。
一种新型X-射线防护剂的制备方法:将A相(丙烯酸羟乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物、丙烯酸(酯)类/C10-30烷醇丙烯酸酯交联聚合物、甘油、卡波姆)溶解在水中,进行加热到80~85℃,并进行搅拌使A相分散均匀;将B相(甲基葡糖醇聚醚、霍霍巴酯类、角鲨烷、矿油,尼泊金乙酯)和三乙醇胺加入油锅加热到80~85℃进行溶解,并进行搅拌使B相和三乙醇胺分散均匀;先将A相抽入乳化锅,再在快速搅拌的情况下抽入油锅中的B相和三乙醇胺的混合物,进行乳化均质5~8分,保温搅拌25~30分钟,然后第一次降温到60℃,加入三氧化铋粉末或硫酸钡粉末和去离子水制成的金属化合物悬浮液,在常温下搅拌均匀,第二次降温到40℃,搅拌均匀,获得乳膏状的防护剂,出料,灌装包装,辐照灭菌,检验合格后入库即得。
我们还进一步将制备的X-射线防护剂进行了测试实验:
X-射线防护剂高温和低温下稳定性测试:常温下稳定性:取X-射线防护剂10g装入离心管内,4000r/min离心15min后进行观察;高温下稳定性:取X-射线防护剂,于55℃烘箱中放置6h,取出,样品放至室温后,观察防护剂性状的变化;低温下稳定性:X-射线防护剂分别于-15℃冰箱中放置24h,取出,样品放至室温后,观察防护剂性状的变化。
X-射线防护剂的安全性测试:选取30名18-60岁符合试验要求的自愿者作为受试对象。选用面积不超过50mm2、深度约1mm的合格斑试器材。将受试物放入斑试器小室内,用量约为0.020g-0.025g。将加有受试物的斑试器用低致敏胶带贴敷于受试者的前臂曲侧,用手掌轻压使之均匀地贴敷于皮肤上持续24h。分别于去除受试物斑试器后30min(待压痕消失后)、24h和48h按下表标准观察皮肤反应,并记录观察结果。
X-射线防护剂对X-射线的防护效果检测:裸鼠注射麻醉剂进行麻醉,根据不同组别(TOP、X-ray、CT)分别对裸鼠进行无涂抹防护剂、涂抹X-射线防护剂(50%Bi2O3,500nm)和涂抹进口防护剂使用micro-CT进行全身扫描,仪器参数:70KVp;功率270μA,300ms。
X-射线防护剂对125I的X-射线防护效果检测:裸鼠麻醉后,全身涂抹X-射线防护剂(50%Bi2O3,500nm)或基础基质,尾静脉注射125I溶液后,使用MedisoTMSPECT/CT imaging进行SPECT扫描并进行放射性活度分析。
X-射线防护剂对X-射线的防护性能检测:将不同配比的X-射线防护剂和进口防护剂分别涂抹在单层塑料薄膜上,厚度为5mm,下方放置多个热释光片,使用X-辐照仪进行照射(电压70kv,电流5mA,照射时间30S),照射剂量为0.5Gy,照射后收集热释光片,加热后用光电倍增管检测热释光输出,从而读出辐射剂量值。
X-射线防护剂对大鼠的急性放射性皮肤损伤效果检测:将SD大鼠(180±20g),n=4,随机分组,麻醉后根据不同组别分别不同的防护剂和基础基质,采用直线加速器产生的X-射线对大鼠后臀进行单次局部照射,剂量为4.05Gy/min,照射剂量为40Gy。照射后观察动物体重,以及局部皮肤损伤进行打分。
X-射线防护剂对裸鼠的全身辐射肠道损伤的保护效果检测:将裸鼠(18g±2,雌性),根据体重,随机分组后,分别进行假照射的对照组(a)、涂抹基础基质(b)、涂抹X-射线防护剂(50%Bi2O3,2μm)(c)、涂抹X-射线防护剂(50%Bi2O3,500nm)(d),进行X-射线辐照仪进行12Gy全身照射(剂量率为1.22Gy/min),照后4天,取肠道组织进行观察。
X-射线防护剂对小鼠的全身辐射造血***损伤的保护效果:将C57小鼠(18g±2g,雌性),根据体重,随机分组后,分别涂抹不同的防护剂,其中,Ctrl为假照射组,VEH为基础基质,10%Bi(500nm)质量比的X-射线防护剂、25%Bi(500nm)质量比的X-射线防护剂、50%Bi(500nm)质量比的X-射线防护剂,Bi-rubber为含铋橡胶(铅当量在120kV时不小于0.25mmPb),其中10%Bi、25%Bi和50%Bi分别为10%Bi2O3、25%Bi2O3和50%Bi2O3。分别对各组的小鼠进行X-射线辐照仪进行4Gy全身照射(剂量率为1.0Gy/min),分别于照前2天和照射后10天,采血进行外周血相关指标的检测。
通过上述X-射线防护剂的制备方法制备了5组不同配方的X-射线防护剂,如表1所示。
表1不同配方的X-射线防护剂
原料名称 | 组方1 | 组方2 | 组方3 | 组方4 | 组方5 |
三氧化铋/硫酸钡 | 50% | 50% | 50% | 50% | 50% |
丙烯酸羟乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物 | 0.5% | — | — | 0.5% | 1.5% |
丙烯酸(酯)类/C10-30烷醇丙烯酸酯交联聚合物 | — | — | 0.3% | 0.3% | 0.3% |
甘油 | 10% | 10% | 5% | 5% | 5% |
卡波姆940 | 0.2% | 0.2% | 0.5% | 0.5% | 0.5% |
甲基葡糖醇聚醚-20 | 1.0% | 1.0% | 1.0% | 1.0% | 1.0% |
霍霍巴酯类 | 0.5% | 0.5% | 1.0% | 1.5% | 1.5% |
角鲨烷 | 2% | 2% | 2% | 2% | 2% |
矿油 | 2% | 2% | 2% | 2% | 2% |
尼泊金乙酯 | 0.1% | 0.1% | 0.1% | 0.1% | 0.1% |
三乙醇胺 | 0.5% | 0.5% | 1.0% | 1.0% | 1.0% |
去离子水 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 |
上述表1中,丙烯酸羟乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物(Sepimac ZEN,化妆品级)(活性物含量>80%)购买自法国赛比克公司;丙烯酸(酯)类/C10-30烷醇丙烯酸酯交联聚合物(Acrypol ELT-2020,含量>98%)购买自广州宏程生物科技有限公司;霍霍巴酯类(JP-C)(活性物含量>95%)购买自北京华美互利生物化工;尼泊金乙酯(医用,含量>99%)购买自四川恒诚致远生物科技有限公司。
表2X-射线防护剂稳定性结果
处方 | 离心试验 | 高温试验 | 低温试验 |
1 | 无异常 | 防护剂变干,粗糙 | 无异常 |
2 | 无异常 | 防护剂变稀,成流动性 | 无异常 |
3 | 无异常 | 防护剂的稠度下降 | 无异常 |
4 | 无异常 | 形状良好 | 无异常 |
5 | 无异常 | 防护剂变干,粗糙 | 无异常 |
我们对上述表1中5种不同的配比的防护剂的在高温和低温下的稳定性进行了测试,测试结果如表2所示,我们发现,在低温处理后的X-射线防护剂,均无破乳分层现象,并且防护剂无明显形状改变,均能耐低温;而在经过高温处理后的X-射线防护剂,组方1和组方5呈失水粗糙状,组方2和组方3的稠度下降,成流动液体状,组方4与室温放置的同类样品比较,无明显性状改变。我们认为可能是因为组方4中,由于丙烯酸羟乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物与丙烯酸(酯)类/C10-30烷醇丙烯酸酯交联聚合物的相互搭配,才能提升了防护剂的流变学特征和卓越的稳定性,使的组方4在高温下依旧稳定。而组方5虽然有这两种物质的搭配,但是丙烯酸羟乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物过量,丙烯酸羟乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸钠的分子量较大,导致防护剂稠度太大,在制备过程中,我们也发现组方5的防护剂较稠厚、涂布性差。甘油常作为防护剂中的分散剂和保湿剂,当本发明中的防护剂缺少丙烯酸羟乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物与丙烯酸(酯)类/C10-30烷醇丙烯酸酯交联聚合物的相互搭配,即时添加过量的甘油,也不能提高防护剂的稳定性和流变性。
表3皮肤封闭型斑贴试验皮肤反应分级标准
我们进一步研究了X-射线防护剂的安全性,根据表3进行判断X-射线防护剂对受试者皮肤的影响。分别在0.5、6、12、24、48小时观察皮肤反应,其中0例出现皮肤红斑,丘疹,水疱等不良反应,所有受试者均通过斑贴试验。说明本发明提供的X-射线防护剂(组方4)安全性高,无刺激。虽然在防护剂中有三乙醇胺能促进组织的愈合能力,但是也会容易引发湿疹,而防护剂中的卡波姆不仅可以增强皮肤的抵抗能力,卡波姆也具有一定的消炎、杀菌的作用,可见防护剂中物质之间的相互配合提升了防护剂的安全性。
我们选择组方4的X-射线防护剂对X-射线的防护效果检测,结果如图1所示,根据Micro-CT扫描扫描结果,本发明的X-射线防护剂能够显著阻挡TOP电离辐射、X射线和CT成像产生的射线,其阻挡效果与进口产品相当。
我们又选择组方4的X-射线防护剂对125I产生射线防护效果检测,结果如图2所示,X-射线防护剂能够显著屏蔽放射性核素125I产生的射线强度,可检测的可计数活性总量相比对照组,下降98%,屏蔽效果显著提高。
表4不同比例的X-射线防护剂对X射线的透过率
我们选择不同金属化合物的X-射线防护剂对X-射线的防护性能检测,结果如表4所示。其中,选择了100nm、500nm和2μm的Bi2O3和500nm的BaSO4制成不同的X-射线防护剂,与进口产品的防护效果进行比较,随着金属化合物在防护剂中的占比增加,防护剂的防护效果增强,当金属化合物和基础基质的质量比为1:1时,硫酸钡和氧化铋均有显著的X-射线防护作用,其中,氧化铋的防护效果更优,并且当Bi2O3:基础基质的质量比高于1:1时,本发明的X-射线防护剂(Bi2O3:基础基质的质量比1:1)的防护效果与进口产品(Bi2O3:基础基质的质量比5.5:1)透过率相当。可见本发明的防护剂不仅减少了金属化合物的添加量同时,还保持了很高的防护性。
我们又研究了基础基质质量与Bi2O3质量的更优配比,我们发现同一粒径下,随着基础基质质量的增加,防护剂的对X射线的防护效果在下降;我们进一步选择Bi2O3质量比为50%的X-射线防护剂、Bi2O3质量比为67%的X-射线防护剂、基础基质和进口产品对涂覆于裸鼠的皮肤,对各组的大鼠进行X-射线局部照射,结果如图3所示,经40Gy的X-射线局部照射能够造成大鼠(基础基质涂覆裸鼠)明显的皮肤损伤,表现为照射区域红斑,毛发脱落,湿性脱皮,溃疡等症状,而本发明的X-射线防护剂比产品对X-射线照射后的皮肤表现出更显著的保护作用,放射性皮肤损伤症状显著减轻,并且以Bi2O3质量比为67%的X-射线防护剂表现出的防护效果更佳。我们认为在X-射线防护剂中适量添加金属化合物的添加量,可以提高防护剂的防护效果,但当添加量过量会影响金属化合物在基础基质中的分散均匀,并且也会造成金属化合物的残留问题,导致对皮肤的损伤,当添加量太小,则会导致涂覆的防护剂中大面积缺少金属化合物,从而降低了防护剂的防护效果。我们进一步选择金属化合物在X-射线防护剂中的质量占比为50%-70%。
我们对不同粒径的金属化合物比较发现,当粒径越小,防护剂对X-射线的屏蔽功能更好,可能是因为粒径太大,可能会影响涂覆的均匀性。我们从表1中可以看出,不同粒径的Bi2O3的X-射线防护剂的之间的防护效果差异不大,金属化合物的添加量的影响远大于金属化合物粒径的影响,为了避免小粒径金属容易进入皮肤,从而造成对身体的损伤,我们进一步选择了金属化合物的粒径在400-600nm。
我们又研究了X-射线防护霜对裸鼠的全身辐射肠道损伤的保护效果检测,结果如图4所示,我们对小鼠分别为对照组为进行假照射(a)、涂抹基础基质(b)、涂抹X-射线防护剂(50%Bi2O3,2μm)(c)、涂抹X-射线防护剂(50%Bi2O3,500nm)(d),小鼠实验前的体重均在(18±2)g。其中,假照射组的小鼠的体重增加,并且结肠长度最长,而使用基础基质涂抹小鼠后,小鼠的体重下降最多,并且结肠长度最短,可见X-射线对小鼠的小肠组织造成了伤害;我们进一步比较了不同粒径的Bi2O3的X-射线防护剂对X射线的防护效果,可以发现,d组的防护剂(50%Bi2O3,500nm)能够显著减少急性放射性损伤导致的裸鼠体重减轻,同时能够显著减少肠道炎症反应,恢复结肠长度缩短,而c组的防护剂(50%Bi2O3,2μm)涂抹后的小鼠的体重降低,c组的小鼠的结肠长度也和b组的小鼠结肠长度相当。也验证了表1中的结果,金属粒径太大可能会影响防护剂涂覆的均匀性,从而导致防护效果下降。
X-射线防护剂对小鼠的全身辐射造血***损伤的保护效果,结果如图5所示,将不同的防护剂涂抹在小鼠身上,其中Ctrl为假照射组,VEH为基础基质,10%Bi(500nm)质量比的X-射线防护剂、25%Bi(500nm)质量比的X-射线防护剂、50%Bi(500nm)质量比的X-射线防护剂,Bi-rubber为含铋橡胶。从图5的展示中可以看出本发明X-射线防护剂能够显著减少急性放射性损伤导致的白细胞和血小板的下降,其中以Bi2O3的质量占比最高的50%的防护剂的保护白细胞和红细胞效果最优,并且显著优于含铋橡胶。
综上所述,本发明的X-射线防护剂质地较细腻、稠度适宜,并且可以防护X-射线对皮肤直接和间接的伤害,对于预防X-射线造成的放射性皮肤炎症也有很好的治疗效果。
需注意,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种X-射线防护剂,其特征在于,包括基础基质、金属化合物、三乙醇胺和余量去离子水,以质量计,其中基础基质在X-射线防护剂中的质量占比为8.5%-18.6%、金属化合物在X-射线防护剂中的质量占比为10%-70%、三乙醇胺在X-射线防护剂中的质量占比为0.2%-1%和余量去离子水;
所述基础基质由A相和B相组成,以质量计,其中A相:B相的质量比为(4.4-7.6):(4.1-11);其中,A相由丙烯酸羟乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物、丙烯酸(酯)类/C10-30烷醇丙烯酸酯交联聚合物、甘油、卡波姆组成,丙烯酸羟乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物:丙烯酸(酯)类/C10-30烷醇丙烯酸酯交联聚合物:甘油:卡波姆的质量比为(0.1-0.5):(0.2-0.6):(4-6):(0.1-0.5);B相由甲基葡糖醇聚醚、霍霍巴酯类、角鲨烷、矿油、尼泊金乙酯组成,甲基葡糖醇聚醚:霍霍巴酯类:角鲨烷:矿油:尼泊金乙酯的质量比为(0.5-1.5):(0.5-2):(2-4):(1-3):(0.1-0.5);
所述金属化合物为硫酸钡和/或氧化铋。
2.根据权利要求1所述的一种X-射线防护剂,其特征在于,所述金属化合物的粒径控制在2µm-10nm。
3.根据权利要求1所述的一种X-射线防护剂,其特征在于,所述金属化合物的粒径控制在400nm-600nm。
4.根据权利要求1所述的一种X-射线防护剂,其特征在于,以质量计,所述基础基质在X-射线防护剂中的质量占比为10%-15%;金属化合物在X-射线防护剂中的质量占比为50%-70%和三乙醇胺在X-射线防护剂中的质量占比为0.5%-1%。
5.一种权利要求1-权利要求4任一项所述的X-射线防护剂的制备方法:将A相溶解在水中进行加热,并进行搅拌使A相分散均匀;将B相和三乙醇胺加入油锅进行加热溶解,并进行搅拌使B相和三乙醇胺分散均匀;先将A相抽入乳化锅,再在快速搅拌的情况下抽入油锅中的B相和三乙醇胺的混合物,进行乳化均质,保温搅拌,然后第一次降温,加入金属化合物和去离子水制备的金属化合物悬浮液进行搅拌均匀,第二次降温,搅拌均匀,出料,灌装包装,辐照灭菌,检验合格后入库即得。
6.根据权利要求5所述的一种X-射线防护剂的制备方法,其特征在于,所述A相溶解在水中进行加热的温度在80-85℃;所述油锅进行加热溶解的温度在80-85℃;所述乳化均质的时间在5-8分钟,所述保温搅拌的时间在25-30分钟;所述第一次降温至60℃;所述第二次降温至40℃。
7.一种权利要求1-权利要求4任一项所述的X-射线防护剂在制备用于预防X-射线对机体造成的放射性损伤的产品中的应用。
8.根据权利要求7所述应用,其特征在于,所述损伤包括皮肤损伤,消化***损伤和/或造血***损伤的一种或多种;
所述X-射线的产生来源包括C型臂X-光机、数字化X射线摄影***、乳腺X线机、全景牙片机医学影像设备产生的X射线、使用放射性粒子碘125、钯103、铱192进行粒子植入放疗中产生X-射线中的一种或多种。
9.根据权利要求1-权利要求4任一项所述的X-射线防护剂,其特征在于,所述X-射线防护剂的剂型包括软膏剂,搽剂,贴剂,涂膜剂中的一种。
10.根据权利要求9所述的X-射线防护剂,其特征在于,所述软膏剂包括乳膏剂,凝胶剂,糊剂中的一种。
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