專利名稱：氣乳劑型超聲造影劑微球及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超聲造影劑，具體為由磷脂，聚乙二醇衍生物以及泊洛沙姆等作為球壁組分包裹氟碳類不溶性氣體而成的一種氣乳劑型超聲造影劑微球，并涉及其制備方法。
背景技術(shù)：
與臨床其它醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)比較，超聲具有無輻射及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。在進(jìn)行超聲影像檢查時(shí)，超聲儀發(fā)射超聲波，再接收器官組織結(jié)構(gòu)反射回的聲波信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化形成待檢查區(qū)域的影像。
聲波在不同聲學(xué)密度界面(如液-氣)的反射是極為有效的。因此選用合適的球壁材料包裹氣體制成含氣微球在超聲影像診斷時(shí)可作為超聲造影劑使用，將其注入人體后可實(shí)現(xiàn)血流和組織器官回聲增強(qiáng)，大大改善組織器官聲像圖質(zhì)量，并可幫助了解器官、組織的血流灌注情況。
有關(guān)超聲造影劑的研究一直在不斷完善之中，理想的超聲造影劑應(yīng)具備以下特性1)具適宜的粒徑，一方面，微球粒徑越大，超聲反射能力越強(qiáng)，另一方面人體毛細(xì)血管平均內(nèi)徑小于8μm，因此為使造影劑微球能在毛細(xì)血管內(nèi)自由流動(dòng)而不干擾血流動(dòng)力學(xué)，微球直徑應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)。2)具足夠的濃度，使超聲反射信號(hào)足夠強(qiáng)。3)穩(wěn)定性好，可耐受人體動(dòng)脈壓力(約250mmHg)的作用不被破壞，保持超聲反射功能。4)在體內(nèi)循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)，安全性好。
為制得理想的超聲造影劑，最新的技術(shù)集中在對(duì)球壁材料的改進(jìn)及工藝方法的選擇上。
例如，中國專利CN1081467C公開了以白蛋白為球壁材料的含氣微球混懸液，制備方法為超聲法。中國專利CN1128638C公開了以表面活性劑司班，吐溫等包裹氣體而成的微球混懸液，以超聲法制得。中國專利CN1209167C公開了由脂質(zhì)及可生物降解高分子聚合物等為成膜材料的造影劑微球，以乳液聚合法制備而得。
已有的造影劑中，很多尚處于研究開發(fā)的各階段。白蛋白微球應(yīng)用較早，已有產(chǎn)品開發(fā)上市，白蛋白微球球壁外殼為熱變性蛋白，這導(dǎo)致了微球的彈性(即可壓縮性)降低，因此在體內(nèi)存留時(shí)間較短，在一定程度上限制了其應(yīng)用。從安全性方面考慮，司班、吐溫類表面活性劑一般較少用于靜脈注射制劑中；而含高分子聚合物的微球，由于在制備工藝中常要用到有機(jī)溶劑，會(huì)存在有機(jī)溶劑殘留問題。事實(shí)上，為獲得安全有效的超聲造影劑，尚需對(duì)球壁進(jìn)行進(jìn)一步研究改進(jìn)，仔細(xì)選擇材料及確定比例，以提供更優(yōu)質(zhì)、安全及易于制備的造影劑產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即在于提供一種粒徑適宜、穩(wěn)定性好、有效顯影時(shí)間長(zhǎng)的應(yīng)用安全的超聲造影劑及合理的制備方法。
本發(fā)明的氣乳劑型超聲造影劑球壁材料包括磷脂、聚乙二醇衍生物、泊洛沙姆。所述造影劑中，磷脂含量為0.02～0.5重量％，聚乙二醇衍生物含量為0.001～0.04重量％，泊洛沙姆含量為0.004～0.2重量％，被包裹在微球中的氣體為氟碳?xì)怏w，溶劑為等滲液。
上述磷脂選自卵磷脂，大豆磷脂，大豆卵磷脂，磷脂酰膽堿，磷脂酰乙醇胺，磷脂酸，磷脂酰絲氨酸和磷脂酰甘油，上述磷脂為人體天然細(xì)胞膜成分，無毒，無免疫原性。其中，最好是選用卵磷脂，原料易得，成本低，含量以0.05～0.15重量％為最佳。
上述聚乙二醇衍生物包括聚乙二醇-磷脂酰乙醇胺(PEG-PE)，聚乙二醇-磷脂酰膽堿(PEG-PC)，最好是選用PEG4000-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺。聚乙二醇衍生物含量以0.003～0.008重量％為最佳。聚乙二醇的加入，使微球表面被柔順而親水的聚乙二醇長(zhǎng)鏈覆蓋，能有效地阻止血液中許多不同組分特別是調(diào)理素對(duì)微球的吸附，從而降低了單核吞噬細(xì)胞對(duì)微球的親和力，延長(zhǎng)了微球在血液循環(huán)中的駐留時(shí)間。
上述泊洛沙姆含量以0.015～0.04重量％為最佳。泊洛沙姆的加入，有利于氣乳劑微球的形成和穩(wěn)定。
被包裹在微球中的氣體在造影劑中發(fā)揮超聲反射層的功效。所述氣體為生物相容的水不溶性氣體，優(yōu)選全氟丙烷氣體。全氟丙烷沸點(diǎn)低，在常溫下為氣體，不溶于水，不易從微球中逸出，可保持微球在水性介質(zhì)中的完整性。全氟丙烷無毒，為生物惰性氣體，可安全應(yīng)用于人體。
上述溶劑為等滲液，選自5％葡萄糖液，2.5％甘油液，5％山梨醇液和5％木糖醇液。以適于體內(nèi)注射。
本發(fā)明的上述超聲造影劑的制備方法如下步驟a)按上述配方量稱取磷脂、聚乙二醇衍生物、泊洛沙姆加至等滲溶劑中于50-60℃條件下充分混勻。
步驟b)將氟碳?xì)怏w通入步驟a所述溶液。
步驟c)1)應(yīng)用超聲波處理器超聲振蕩處理溶液和氣體的混合物使混合物乳化，形成粒徑合乎要求的包裹氣體的微球混懸液。
或2)應(yīng)用剪切設(shè)備處理溶液和氣體的混合物，通過機(jī)械剪切力作用使混合物乳化，形成粒徑合乎要求的包裹氣體的微球混懸液。
步驟d)將步驟C所得的微球混懸液移入凍干機(jī)內(nèi)進(jìn)行冷凍干燥，制得凍干品。
步驟e)臨用前，加入無菌注射用水，使凍干品復(fù)溶，即得微球水性混懸液。
本發(fā)明所述的制備方法，是將氟碳類氣體引入溶液中，在超聲振蕩或機(jī)械剪切力作用下，磷脂、聚乙二醇衍生物、泊洛沙姆在氣-液界面沉積形成球壁外殼而將氣體包裹制成氣乳劑型超聲造影劑微球。本發(fā)明采用超聲振蕩和機(jī)械剪切方法制備造影劑微球設(shè)備投入少，操作簡(jiǎn)易。其中應(yīng)用勻漿器或膠體磨的機(jī)械剪切作用來制備造影劑微球?yàn)閮?yōu)選方法，與超聲法比較，更容易進(jìn)行工藝放大用于擴(kuò)大生產(chǎn)，設(shè)備的剪切分散轉(zhuǎn)速為該方法主要參數(shù)，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)來制備濃度、粒徑適宜的造影劑產(chǎn)品。
下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1泊洛沙姆對(duì)微球形成的影響按0.1重量％稱取卵磷脂，0.005重量％稱取PEG4000-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺，分別與0重量％，0.015重量％，0.025重量％，0.035重量％稱取量的泊洛沙姆混合，加至5％葡萄糖液中于50-60℃條件下充分混勻，通入全氟丙烷氣體，將勻漿器分散刀頭伸入液面下進(jìn)行高速剪切分散，制得乳白色造影劑微球混懸液，用庫爾特顆粒粒度分析儀測(cè)定微球濃度和粒徑，結(jié)果見表1。
表1泊洛沙姆含量對(duì)微球形成的影響

結(jié)果表明，適宜量泊洛沙姆的加入，有助于氣乳劑微球的形成，生成高濃度的微球混懸液。
實(shí)施例2設(shè)備轉(zhuǎn)速對(duì)微球產(chǎn)率和粒徑的影響按0.1重量％稱取卵磷脂，0.005重量％稱取PEG4000-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺，0.025重量％稱取泊洛沙姆，加至5％葡萄糖液中于50-60℃條件下充分混勻，通入全氟丙烷氣體，將勻漿器分散刀頭伸入液面下，以不同轉(zhuǎn)速對(duì)溶液進(jìn)行高速剪切分散，制得微球的濃度和粒徑數(shù)據(jù)見表2。
表2生產(chǎn)工藝對(duì)微球濃度及粒徑的影響

從表2可以看出，隨著分散刀頭轉(zhuǎn)速的增加，制得的微球濃度增加并且平均粒徑減小。
實(shí)施例3微球耐壓性試驗(yàn)按0.1重量％稱取卵磷脂，0.005重量％稱取PEG4000-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺，0.025重量％稱取泊洛沙姆，按照實(shí)施例1所述的方法以24000r/min的轉(zhuǎn)速制得造影劑微球混懸液分裝于安瓿，應(yīng)用加壓裝置分別對(duì)混懸液施加以100mmHg，200mmHg，300mmHg的壓力2分鐘，然后用庫爾特儀測(cè)定微球的濃度和粒徑，加壓前后的數(shù)據(jù)比較見表3。
表3氣壓對(duì)微球濃度及粒徑的影響

從表3可以看出，本發(fā)明的超聲造影劑微球耐壓性良好，靜脈注射后可完全耐受人體動(dòng)脈壓力的作用，實(shí)現(xiàn)超聲顯影對(duì)比增強(qiáng)的功效。
實(shí)施例4本發(fā)明超聲造影劑體內(nèi)成像實(shí)驗(yàn)經(jīng)實(shí)驗(yàn)犬外周靜脈注射本發(fā)明超聲造影劑后，犬的腎臟(圖1)及心臟(圖2)均取得滿意的聲學(xué)顯像增強(qiáng)。提示，該造影劑可用于組織灌注成像。注射本發(fā)明超聲造影劑不影響實(shí)驗(yàn)犬心率、血壓(表4)。
表4實(shí)驗(yàn)犬在注射本發(fā)明超聲造影劑前、后心率及血壓變化情況(x±s)



圖1、犬腎臟聲學(xué)造影顯影效果圖。左圖為注射造影劑前腎臟本底圖像；右圖為注射造影劑后，實(shí)驗(yàn)犬腎臟灌注顯影圖像。
圖2、犬心臟聲學(xué)造影顯影效果圖。左圖為注射造影劑前實(shí)驗(yàn)犬心臟的本底圖像；右圖為注射造影劑后實(shí)驗(yàn)犬心臟灌注顯影圖像。
權(quán)利要求
1.一種氣乳劑型超聲造影劑，為平均直徑為2～5微米的包裹氣體的微球類水性混懸液，其特征在于球壁材料包括磷脂、聚乙二醇衍生物、泊洛沙姆；所述造影劑中，磷脂含量為0.02～0.5重量％，聚乙二醇衍生物含量為0.001～0.04重量％，泊洛沙姆含量為0.004～0.2重量％，被包裹在微球中的氣體為生物相容的水不溶性氣體，溶劑為等滲液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的超聲造影劑，其中所述的磷脂選自卵磷脂，大豆磷脂，大豆卵磷脂，磷脂酰膽堿，磷脂酰乙醇胺，磷脂酸，磷脂酰絲氨酸和磷脂酰甘油。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的超聲造影劑，其中所述的磷脂為卵磷脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3的超聲造影劑，其中所述的磷脂含量為0.05～0.15重量％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的超聲造影劑，其中聚乙二醇衍生物包括聚乙二醇-磷脂酰乙醇胺(PEG-PE)，聚乙二醇-磷脂酰膽堿(PEG-PC)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的超聲造影劑，其中所述的聚乙二醇衍生物選自PEG4000-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5或6的超聲造影劑，其中所述的聚乙二醇衍生物含量為0.003～0.008重量％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的超聲造影劑，其中所述的泊洛沙姆含量為0.015～0.04重量％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的超聲造影劑，其中所述的氣體25℃時(shí)在水中的溶解度為每ml水中少于0.01ml氣體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的超聲造影劑，其中所述的氣體為全氟丙烷。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的超聲造影劑，其中所述的溶劑選自5％葡萄糖液，2.5％甘油液，5％山梨醇液和5％木糖醇液。
12.制備權(quán)利要求1-11任一超聲造影劑的方法，其包括步驟a)將磷脂、聚乙二醇衍生物、泊洛沙姆加至等滲溶劑中于50-60℃條件下充分混勻。步驟b)將氟碳?xì)怏w通入步驟a所述溶液。步驟c)1)應(yīng)用超聲波處理器超聲振蕩處理溶液和氣體的混合物使混合物乳化，形成粒徑合乎要求的包裹氣體的微球混懸液。或2)應(yīng)用剪切設(shè)備處理溶液和氣體的混合物，通過機(jī)械剪切力作用使混合物乳化，形成粒徑合乎要求的包裹氣體的微球混懸液。步驟d)將步驟C所得的微球混懸液移入凍干機(jī)內(nèi)進(jìn)行冷凍干燥，制得凍干品。步驟e)臨用前，加入無菌注射用水，使凍干品復(fù)溶，即得微球水性混懸液。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的制備造影劑方法，其中所述的超聲波處理器為頻率為10～50KHz的探頭型超聲波儀。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的制備造影劑方法，其中所述的剪切設(shè)備為勻漿器或膠體磨。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型氣乳劑型超聲造影劑，即平均直徑為2～5微米的包裹氣體的微球混懸液及其制備方法。本發(fā)明的超聲造影劑微球球壁材料包含磷脂、聚乙二醇衍生物、泊洛沙姆，被包裹氣體為具生物相容性的水不溶性氣體。所述造影劑的制備方法是將造影劑球壁材料加至等滲液中充分分散，經(jīng)超聲振蕩或機(jī)械剪切作用而制得。本發(fā)明造影劑原料成本低，制備簡(jiǎn)易，制得的造影劑穩(wěn)定性好，可擴(kuò)展臨床超聲應(yīng)用范圍。
文檔編號(hào)A61K49/22GK101062423SQ200710106559
公開日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2007年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月6日
發(fā)明者侯連兵, 劉伊麗, 楊莉, 查道剛, 王新亞, 賓建平, 楊西曉, 王月剛 申請(qǐng)人:南方醫(yī)院