一種基于季戊四醇酯的超聲造影劑及其制備方法和用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)藥領(lǐng)域，具體公開了一種基于季戊四醇酯的超聲造影劑及其制備方 法和用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 超聲成像技術(shù)是指，以人體組織器官聲學(xué)性質(zhì)的差異為基礎(chǔ)，利用超聲波在不同 組織中的反射和散射信號(hào)的強(qiáng)弱差異來(lái)反應(yīng)組織內(nèi)部生理和病理信息，從而達(dá)到診斷的目 的。與其他成像方法相比，超聲波檢查無(wú)任何痛苦，無(wú)放射性，不需要特殊的環(huán)境條件，提供 的信息準(zhǔn)確、豐富、直觀，受到患者和醫(yī)生的廣泛歡迎。超聲醫(yī)學(xué)發(fā)展非常迅速，短短幾十年 就成為臨床不可缺少的常規(guī)檢查手段。由于超聲檢查的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，超聲診斷儀在我國(guó)的 普及程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于CT、磁共振等昂貴的影像技術(shù)。
[0003] 超聲造影劑(ultrasound contrast agents UCAs)通過改變組織的超聲特性（如 背向散射系數(shù)、衰減系數(shù)、聲速及非線性效應(yīng)等)從而使所在部位的回聲信號(hào)顯著增強(qiáng)，可 以得到更為豐富的信息以輔助診斷。超聲造影劑在人體微小血管和組織血流灌注檢測(cè)與成 像方面具有很大優(yōu)勢(shì)。從理論上講，超聲造影劑可以用于體內(nèi)除骨胳和肺以外任何器官血 流灌注的評(píng)價(jià)。超聲造影劑的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了兩代:第一代造影劑是在空氣氣泡外圍包裹 一層白蛋白、脂類、聚合物或表面活性劑作為膜殼，穩(wěn)定性好，尺寸小(<7μπι)，因此微泡經(jīng)靜 脈注射后，通過肺循環(huán)到達(dá)左心室及外周血管，從而使其顯影，因增強(qiáng)效果微弱、持續(xù)時(shí)間 短，診斷價(jià)值不大，2000年后已逐漸退出造影劑市場(chǎng)及研究領(lǐng)域;第二代含氟氣體的微泡造 影劑，氟碳?xì)怏w的分子量比空氣大的多，具有較低的溶解度和彌散度，在微泡中不易透過泡 壁擴(kuò)散，同時(shí)它是惰性氣體，在體內(nèi)可保持良好的穩(wěn)定性，因此制備的第二代微泡造影劑不 僅增強(qiáng)效果顯著，而且持續(xù)時(shí)間明顯延長(zhǎng)，對(duì)于多種疾病有明確的診斷價(jià)值。
[0004] 超聲造影劑研制的重要發(fā)展方向是成膜材料的改進(jìn)，目的是使造影劑使用更安 全、造影持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。成膜材料主要包括以下幾種蛋白質(zhì)類、磷脂類、高分子聚合物類，表 面活性劑類。由于脂質(zhì)類材料具有良好的生物安全性，并且脂膜造影劑由大分子脂質(zhì)構(gòu)成 的脂膜比變性白蛋白形成的膜更穩(wěn)定、更有彈性，造影效果更好，持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，更能滿足 臨床的需要。因此，新批準(zhǔn)上市的造影劑，如美國(guó)的D efinity和Imageat、歐洲的SonoVue均 屬脂膜造影劑，其中SonoVue已經(jīng)批準(zhǔn)在國(guó)內(nèi)進(jìn)行臨床使用。但造影持續(xù)時(shí)間短一直是困擾 超聲造影劑研制者的一個(gè)難題，也是影響造影劑普及和進(jìn)一步發(fā)展的一個(gè)重要原因。據(jù)文 獻(xiàn)報(bào)道，SonoVue對(duì)實(shí)質(zhì)性器官有效增強(qiáng)時(shí)間僅4~8分鐘，這很難滿足一個(gè)臟器詳細(xì)超聲檢 查(一般需要10~15分鐘）的需要。從發(fā)展的角度看，超聲造影劑今后要進(jìn)一步在介入治療 領(lǐng)域發(fā)展(不僅僅是診斷），如利用超聲破壞攜帶基因或治療藥物的微泡造影劑定向釋放介 導(dǎo)基因轉(zhuǎn)移或藥物靶向治療，就更需要提高造影劑在血液循環(huán)中的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)在體循環(huán) 時(shí)間。而且SonoVue的售價(jià)是110美元/瓶，成本昂貴。因此第三代超聲造影劑的研制的方向 必定是進(jìn)一步提高造影持續(xù)時(shí)間和降低制備成本。
[0005] 有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種制備成本低廉，組織內(nèi)顯影時(shí)間長(zhǎng)、基于季戊四醇酯的 新型超聲造影劑及其制備方法和用途。
[0007] 本發(fā)明提供一種基于季戊四醇酯的超聲造影劑，所述超聲造影劑含有包膜材料， 所述包膜材料含有一種或多種季戊四醇酯。
[0008] 本發(fā)明所述的季戊四醇酯優(yōu)選具有如下化學(xué)結(jié)構(gòu)通式：
[0010] 其中:y = l~21 ;X代表能夠連接季戊四醇骨架和疏水性脂肪鏈的任意基團(tuán)。
[0011] 本發(fā)明所述的季戊四醇酯由親水性季戌四醇頭基與脂肪鏈尾基以及連接基團(tuán)共 價(jià)連接而成，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。
[0012]本發(fā)明所述的所述季戊四醇酯優(yōu)選為：
[0015] 其中，y = 10 ~16。
[0016] 本發(fā)明所述的季戊四醇酯最優(yōu)選為季戊四醇單硬脂酸酯、季戊四醇單軟脂酸酯。
[0017] 本發(fā)明所述超聲造影劑的包膜材料含有以下組分：以質(zhì)量份計(jì)，季戊四醇酯0.5~ 2.5份、表面活性劑0~2.0份、高分子聚合物0.6~2.0份、磷脂類化合物0~2.0份。
[0018]本發(fā)明包膜具有良好的造影增強(qiáng)效果，且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，保質(zhì)時(shí)間長(zhǎng);本發(fā)明包膜 富有彈性，在血液循環(huán)中耐壓性能良好，造影持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng);本發(fā)明包膜在生物體內(nèi)具有良 好的降解性，對(duì)人體無(wú)毒副作用，使用安全，能滿足臨床醫(yī)學(xué)的需要。
[0019] 本發(fā)明所述表面活性劑優(yōu)選為司盤20、司盤40、司盤60、司盤65、司盤80、司盤85、 吐溫21、吐溫40、吐溫60、吐溫61、吐溫65、吐溫80、吐溫81、吐溫85以及十六烷基三甲基溴化 銨中的一種或多種。
[0020] 所述磷脂類化合物優(yōu)選為卵磷脂、氫化大豆磷脂、氫化蛋黃磷脂、二棕櫚酰磷脂酰 乙醇、二棕櫚酰磷脂酰膽堿、二油酰磷酯酰乙醇胺、聚乙二醇-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺、1、2_ 二硬脂?；?-sn_甘油基_3_磷脂酰膽喊、1、2-二棕櫚?；鵢sn_甘油基_3_磷脂酰膽喊和磷脂 酰絲氨酸中的一種或多種。
[0021] 所述高分子聚合物為聚乙二醇單脂肪酸酯和/或聚乙二醇雙脂肪酸酯，優(yōu)選為聚 乙二醇單脂肪酸酯，進(jìn)一步優(yōu)選為相對(duì)分子質(zhì)量為1000~7000的聚乙二醇單脂肪酸酯和/ 或聚乙二醇雙脂肪酸酯。
[0022] 本發(fā)明提供一種優(yōu)選的包膜材料，以質(zhì)量份計(jì)，含有季戊四醇單硬脂酸酯0.5~ 2.5份，聚乙二醇單硬脂酸酯0.6~2.0份。
[0023] 本發(fā)明提供一種更優(yōu)選的包膜材料，以質(zhì)量份計(jì)，含有季戊四醇單硬脂酸酯1.77 份，聚乙二醇單硬脂酸酯1份。
[0024]以此種包膜材料制備成超聲造影劑，其有效增強(qiáng)時(shí)間為13min-15min，顯影效果良 好。
[0025] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述的超聲造影劑還包括填充氣體或填充液體。
[0026] 其中，所述填充氣體為二氧化碳、氧氣、空氣、氮?dú)狻⒍栊詺怏w、氟化硫、氟碳?xì)怏w中 的一種或多種，優(yōu)選為全氟丙烷或六氟化硫；
[0027]所述填充液體為全氟溴辛烷、全氟辛烷、全氟己烷、全氟戊烷中的一種或多種。
[0028] 本發(fā)明所選取的填充氣體或液體一般是高密度惰性氣體或液體(不易溶于水或血 液），該類材料與相應(yīng)膜材料能形成薄而柔軟的微泡，穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)，振動(dòng)及回波特性好。
[0029] 本發(fā)明提供了一種制備所述超聲造影劑的方法，包含以下步驟：
[0030] 步驟（1):向含有季戊四醇酯的包膜材料中，加入磷酸鹽緩沖溶液(PBS)，混合均 勻，制取包膜溶液；
[0031] 步驟(2):向所述包膜溶液中通入填充氣體或滴加填充液體，超聲處理直至得乳白 色懸液;將乳白色懸液靜置至分為三層，取中間層微泡并用PBS緩沖液反復(fù)漂洗至下層溶液 澄清，得超聲造影劑。
[0032] 所述超聲處理優(yōu)選采用超聲破碎儀進(jìn)行，優(yōu)選所述超聲處理的頻率為20~25kHz， 功率為150~600W。
[0033]本發(fā)明步驟（1)中包膜溶液優(yōu)選通過以下方式制得：以質(zhì)量份計(jì)，將季戊四醇酯 0.5~2.5份、表面活性劑0~2.0份、高分子聚合物0.6~2.0份、磷脂類化合物0~2.0份加入 到有機(jī)溶劑中至完全溶解，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至有機(jī)溶劑完全蒸發(fā)，加入PBS緩沖液，水浴超聲分散。 [0034]其中，所述有機(jī)溶劑優(yōu)選為氯仿。
[0035] 另外，本發(fā)明步驟（1)的包膜溶液也可通過以下方式制得：以質(zhì)量份計(jì)，將季戊四 醇酯0.5~2.5份、表面活性劑0~2.0份、高分子聚合物0.6~2.0份、磷脂類化合物0~2.0份 研磨均勻，然后分散于PBS中，攪拌均勻，得混懸液;將所述混懸液在高溫100~140°C，高壓 0.1~0.3MPa條件下滅菌10-15min，滅菌之后連續(xù)攪拌，冷卻至室溫，即得包膜溶液。
[0036] 本發(fā)明采用聲振空化制備造影劑，成本低廉、制作工藝簡(jiǎn)單可控，有利于工業(yè)化大 規(guī)模生產(chǎn)。
[0037] 本發(fā)明超聲造影劑可以采用如下方式保存:將所述超聲造影劑冷凍干燥，充入二 氧化碳、氧氣、空氣、氮?dú)?、惰性氣體、氟化硫、氟碳?xì)怏w中的一種或多種保存。
[0038] 優(yōu)選所述超聲造影劑冷凍干燥前，加入適量骨架支持劑、穩(wěn)定劑和/或表面活性 劑。所述適量?jī)?yōu)選為按照每IOml超聲造影劑加入0.3~3g骨架支持劑、穩(wěn)定劑和/或表面活 性劑中的一種或幾種的組合的比例。
[0039] 其中，所述骨架支持劑優(yōu)選為泊洛沙姆、聚乙二醇、蔗糖、殼聚糖、海藻糖中的一種 或幾種的組合；；穩(wěn)定劑優(yōu)選為:甘露醇、山梨醇、葡萄糖、乳糖、半乳糖、棕櫚酸中的一種或 幾種的組合;表面活性劑優(yōu)選為：聚乙烯吡咯酮、吐溫60、吐溫80、司盤60、司