專利名稱：一種新型靶向微泡造影劑的制作方法
技術領域：
本發明屬于生物醫學工程領域，更具體地說，本發明涉及一種新型靶 向微泡造影劑。
背景技術：
醫學影像學歷經百年，成像技術層出不窮。當然，無論是傳統的成
像技術如X射線、超聲、計算機X射線斷層掃描(CT)，還是現代的分子成 像技術如磁共振成像(MRI)，均為基礎醫學和臨床醫學的發展立下了汗馬 功勞。近年來，隨著人們對微泡造影劑研究的不斷深入，通過改變其所成 膜材料和芯材料獲得的液態氟碳乳劑型微泡造影劑可明顯增強靶區的超 聲、CT影像；通過加入Gd-DTPA后亦可使靶區的MRI影像增強。因此， 微泡在多種不同模式成像的應用越來越受到人們的青睞。但在實踐中發 現，目前常用的普通微泡造影劑特異性不強，這些微泡造影劑本身對于病 變組織沒有親和力，只能對病變組織進行非特異性顯影，無法判斷病變性 質，嚴重限制其進一步的臨床應用。隨著微泡制備技術的日趨成熟，目前 人們己開始著眼于研究靶向特異性微泡造影劑及其介導的靶向造影顯像 技術。它是將特異性抗體或配體連接到微泡造影劑表面構筑成靶向微泡造 影劑，依靠抗原-抗體或配體-受體之間的特異性結合，使微泡造影劑主動 結合到特異靶組織或靶器官上，達到特異性靶向顯影。這為疾病的早期定 性定位診斷提供了一種新的思路和新手段。
然而，目前耙向顯像多以單克隆抗體修飾微泡造影劑，利用抗體與抗 原特異性結合，使微泡造影劑選擇性濃聚于靶區局部而產生靶向增強，從 而實現疾病的早期定性和定位診斷。盡管國內外研究均發現這種新的無創 傷性成像技術在疾病的早期定性定位診斷領域表現出良好的發展前景，但現階段研制的抗體修飾的靶向微泡造影劑因其分子量太大，體內應用時普 遍存在組織穿透力弱，靜注后實際到達靶區的濃度低，顯像效果不理想等 缺陷，嚴重限制了靶向顯像的臨床實際應用。
最近的研究表明Tenascin — C (TN—C)在良惡性增生性組織基質中高 表達，而正常組織中Tenascin —C (TN — C)的表達高度保守。而硫苷脂 (sulfatides)分子量小，且能與Tenascin —C特異性結合。因此，通過在微 泡制備過程中加入硫苷脂合成硫苷脂修飾的微泡造影劑，可選擇性革E向聚 積于靶組織，增強對靶組織的成像效果，有望開發成為一種新型靶向微泡 造影劑。這為尋找新型高效的靶向微泡造影劑提供新的思路。
發明內容
本發明的目的是提供一種新型耙向微泡造影劑，通過在微泡制備過程 中加入硫苷脂(sulfatides)合成硫苷脂修飾的微泡造影劑，使用時硫苷脂修 飾的微泡造影劑可靶向聚積于靶組織，增強對靶組織的成像效果。
為實現上述目的，本發明采用的技術方案是這樣的，即一種新型耙 向微泡造影劑，其特征在于所述造影劑是硫苷脂與微泡造影劑結合的新 型靶向微泡造影劑。
本發明以生物相容性、生物安全性和生物可降解性材料為成膜材料， 利用硫苷脂與微泡造影劑結合的結合體。其結合方式為物理結合如通過 吸附(如靜電、弱作用力等)、混合、相嵌、填入、包覆、包埋、相嵌、
粘附等，或通過化學結合如配位、鍵合等，或通過生物性結合等方式使硫
苷脂存在于微泡膜表面。如將硫苷脂粘附于微泡造影劑的表面將選定的 硫苷脂與微泡造影劑充分混合(所述混合的配比中每100ml微泡造影劑中 的硫苷脂量最低不少于lmg，最高不超過其生物機體能夠接受的安全有 效劑量)，可由靜電吸附作用將硫苷脂粘附于微泡造影劑表面。
所述微泡造影劑可為(但不僅限于)市場現有的微泡造影劑如美國 生產的Sonovue、 Optison、 Albunex、德國生產的Levovist等產品，也可為自制的微泡造影劑，其膜材料可為脂類、多聚物、白蛋白、殼聚糖或 表面活性劑類。其芯材料所采用的氣體選自空氣、氮氣，二氧化碳、氟 碳烴氣體、氟碳液體或烷烴類氣體。也可在超聲振蕩或機械振蕩下由脂 類/白蛋白/多聚物/殼聚糖/表面活性劑成膜過程中加入硫苷脂構筑以氟碳
液體等為芯材料的微泡造影劑(每100ml微泡造影劑中的硫苷脂量最低不 少于lmg，最高不超過其生物機體能夠接受的安全有效劑量)，用磷酸鹽 緩沖液清洗掉未裹入的硫苷脂，所得到的即為硫苷脂修飾的微泡造影劑。 當然，造影劑的大小亦可為微米級或納米級的。
上述脂類選自磷脂中的3-sn-磷脂酰膽堿、1，2-二棕櫚酰基-sn-甘油基 -3-磷脂酰甘油基-鈉鹽、1，2-二硬脂酰基-sn-甘油基-3-磷脂酰膽堿、1,2-二棕櫚酰基-sn-甘油基-3-磷脂酰酸-鈉鹽、1,2-二棕櫚酰基-511-甘油基-3-磷脂酰膽堿、磷脂酰絲氨酸或氫化磷脂酰絲氨酸。
上述表面活性劑選自Tween表面活性劑和Span表面活性劑中的單 月桂酸酯(Tween 20， Tween21， Span20)、單棕櫚酸酯(Tween40， Span40)、 單硬脂酸酯(Tw- een60, Tween61， Span60)、三硬脂酸酯(Tween65, Span65)、單油酸酯(Tw- een80, Tween81， Span80)和三油酸酯(Tween85, Span85)。多聚物可為(但不僅限于)多聚乳酸(polylactic acid， PLA)、明 膠蛋白(gelatin)、聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG)、聚硅氧烷 (polysiloxane)、聚氧化乙烯(polyethy-1 ene oxide， PEO)、聚丙烯酰胺 (polyacrylamid)、聚丙烯酸(酯)(polyacry- late)、聚氨酯(polyurethane, PU)、 聚磷酸酯(polyphosphateester)、聚羥基乙酸(酯)(polyglycolide, PGA)、聚 羥基丁酸(酯)(polyhydroxylbutyrate， PHBT)、聚(酸)酐(polyanhydrides, PAN)、聚已內酰胺(polycaprolactone, PCL)、聚氨基酸(polyamine acid)、 聚羥乙基甲基丙烯酸(酯)(polyhydroxy- ethyl methacrylate)和聚乳酸-羥 基乙酸{[poly(D,L-lactic-co-glycolic)acid], PLGA}以及上述多聚物間的 共聚物(co-polymer)。
為增加本發明中微泡造影劑體內循環時間，按質量體積比1-10%的配比加入聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG)及其衍生物獲得長循環造影 劑。
為增加本發明中造影劑的主動穿透功能可通過加入穿透肽/穿膜肽 (Cell Permeable Peptides, CPPs)而獲得，如加入TAT肽、PEP-1肽、MPG
肽等，其中穿透肽/穿膜肽的加入量為生物機體能夠接受的安全有效劑 量。為了增加本發明中造影劑的造影效果及應用范圍還可利用順磁性物 質、超順磁性物質、同位素以及熒光素/光敏劑/聲敏劑對其進行進一步的 修飾。為拓展造影劑在治療領域中的應用還可以利用具有治療活性的物 質對本發明中所述的造影劑其進行修飾，可獲得兼具診斷和治療于一體 的造影劑。
本發明涉及到的硫苷脂(sulfatides)，屬磷脂中的鞘磷脂類內的糖鞘脂 類(glycosphingolipids)，也被稱為腦硫脂、硫酸腦苷脂、半乳糖腦苷脂-3-硫酸。
本發明的積極效果是使用時將本發明的靶向微泡造影劑可通過選擇 性地聚集于靶組織，具有增強靶組織成像效果的功效，將有廣闊的實際應 用前景。
附圖1光學顯微鏡下所見硫苷脂修飾微泡造影劑；
附圖2硫苷脂修飾微泡造影劑對兔VX2肝腫瘤超聲成像的增強效
應；
附圖2A造影前實驗兔VX2肝腫瘤超聲成像圖； 附圖2B造影12小時硫苷脂修飾的微泡造影劑對超聲成像的增強 效應。
具體實施例方式
實例l:硫苷脂修飾微泡造影劑的制備將0.28 g卵磷脂、0.12 g膽固醇以及硫苷脂(3 mg)和磷酸乙醇胺(5 mg) 溶解在三氯甲垸、甲醇(2:1)的溶液中，旋轉蒸發30分鐘，移出薄膜 加入生理鹽水10ml，常溫下超聲破碎10分鐘，高速均質5分鐘，再超 聲破碎IO分鐘制備成硫苷脂修飾的微泡造影劑。(如圖l)。 實例2:硫苷脂修飾微泡造影劑對超聲成像的增強效應
以我所復制成功的新西蘭大白兔VX2肝腫瘤模型為(新西蘭大白兔 來源于重慶醫科大學實驗動物中心)為實驗對象，應用4%戊巴比妥鈉 (lml/kg)肌注麻醉新西蘭大白兔后，仰臥位固定，采用自身前后對照方 法，造影前lml硫苷脂修飾的微泡造影劑，經兔耳沿靜脈團注入兔體內， 觀察兔肝腫瘤造影后的顯像效果。結果發現12小時腫瘤部位有明顯的聚 集作用。(如圖2A、圖2B)。
實例3:載藥量高且造影效好的硫苷脂修飾微泡造影劑對CT、 MRI成像 的增強效應
在硫苷脂修飾的微泡造影劑制備過程中，加入卟啉錳(l mg卟啉錳/5ml 微泡)獲得載藥量高達99%的微泡造影劑。選取24只新西蘭大白兔(來源 于重慶醫科大學實驗動物中心)為實驗對象，每組6只，分別進行CT、 MRI成像實驗。結果發現，實驗獲得的造影劑不僅能顯著增強CT成像 的效果，而且能明顯增強MRI成像的效果。
權利要求
1、一種新型靶向微泡造影劑，其特征在于為硫苷脂(sulfatides)與微泡造影劑的組合物，每100ml微泡造影劑中含至少1mg硫苷脂。
2、 根據權利要求1所述的一種新型靶向微泡造影劑，其特征在于所述硫苷脂與微泡造影劑組合的方式包括物理結合、化學結合及生物性 結合。
3、 根據權利要求1、 2所述的一種新型靶向微泡造影劑，其特征在于所述的微泡造影劑包括由成膜材料包裹芯體構成的非連續相和水性介質 構成的連續相，其中所述非連續相均勻地分散在所述連續相中，所述非連續相的粒徑為5nm 7pm。
4、 根據權利要求3所述的一種新型靶向微泡造影劑，其特征在于所 述的成膜材料具有生物安全性、生物相容性和生物可降解性的，所述芯 體的材料采用氣體、液體或納米級生物柑容性固體。
5、 根據權利要求4所述的一種新型靶向微泡造影劑，其特征在于所述 的成膜材料選自脂類、白蛋白、殼聚糖及其衍生物、表面活性劑以及多 聚物。
6、 根據權利要求5所述的一種新型靶向微泡造影劑，其特征在于所 述的脂類選自磷脂中的3-sn-磷脂酰膽堿、1,2-二棕櫚酰基-犯-甘油基-3-磷脂酰甘油基-鈉鹽、1，2-二硬脂酰基-sn-甘油基-3-磷脂酰膽堿、1，2-二棕 櫚酰基-sn-甘油基-3-磷脂酰酸-鈉鹽、l，2-二棕櫚酰基-sn-甘油基-3-磷脂酰 膽堿、磷脂酰絲氨酸或氫化磷脂酰絲氨酸。
7、 根據權利要求5所述的一種新型靶向微泡造影劑，其特征在于所 述的表面活性劑選自Tween表面活性劑和Span表面活性劑中的單月桂 酸酯(Tween20， Tween21, Span20)、單棕櫚酸酯(Tween40, Span40)、單硬 脂酸酯(Tween60， Tween61， Span60)、三硬脂酸酯(Tween65, Span65)、單油酸酯(Tween80, Tween81， Span80)或三油酸酯(Tween85, Span85)。
8、根據權利要求5所述的一種新型靶向微泡造影劑，其特征在于 所述的多聚物選自多聚乳酸(polylacticacid,PLA)、明膠蛋白(gelatin)、聚 乙二醇(polyethylene glycol, PEG)、聚硅氧烷(polysiloxane)、聚氧化乙烯 (polyethylene oxide, PEO)、聚丙烯酰胺(polyacrylamid)、聚丙烯酸 (酯)(polyacrylate)、聚氨酉旨(polyurethane， PU)、聚磷酸酉旨(polyphosphate ester)、 聚羥基乙酸(酯)(polyglycolide， PGA)、 聚羥基丁酸 (酯)(polyhydroxylbutyrate， PHBT)、聚(酸)酐(polyanhydrides, PAN)、聚已 內酰胺(polycaprolactone, PCL)、聚氨基酸(polyamine acid)、聚羥乙基甲 基丙烯酸(酯)(polyhyd腦yethyl methacrylate)或聚乳酸-羥基乙酸 {[poly(D，L-lactic-co-glycolic)acid]， PLGA}以及上述多聚物間的共聚物 (co-polymer)。
9、 根據權利要求4所述的一種新型靶向微泡造影劑，其特征在于，所 述的芯材料所采用的氣體選自空氣、氮氣，二氧化碳、氟碳烴氣體或烷 烴類氣體。
10、 根據權利要求4所述的一種新型靶向微泡造影劑，其特征在F， 所述的芯體材料所采用的液體選自C5-C6垸烴、CVd2氟碳烴、飽和脂肪 酸、不飽和脂肪酸。
全文摘要
本發明屬于生物醫學工程領域，更具體地說，本發明涉及一種新型靶向微泡造影劑。通過在微泡制備過程中加入硫苷脂(sulfatides)合成硫苷脂修飾的微泡造影劑，使用時硫苷脂修飾的微泡造影劑可靶向聚積于靶組織，增強對靶組織的成像效果，有望開發成為一種新型靶向微泡造影劑。
文檔編號A61K49/18GK101314049SQ20081006983
公開日2008年12月3日 申請日期2008年6月13日 優先權日2008年6月13日
發明者劉學兵, 劉志君, 夏新蜀, 許川山 申請人:許川山