一種基于季戊四醇酯的超聲造影劑及其制備方法和用圖
【技術領域】
[0001] 本發明涉及醫藥領域，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】
[0002] 超聲成像技術是指，以人體組織器官聲學性質的差異為基礎，利用超聲波在不同 組織中的反射和散射信號的強弱差異來反應組織內部生理和病理信息，從而達到診斷的目 的。與其他成像方法相比，超聲波檢查無任何痛苦，無放射性，不需要特殊的環境條件，提供 的信息準確、豐富、直觀，受到患者和醫生的廣泛歡迎。超聲醫學發展非常迅速，短短幾十年 就成為臨床不可缺少的常規檢查手段。由于超聲檢查的經濟實用性，超聲診斷儀在我國的 普及程度遠遠高于CT、磁共振等昂貴的影像技術。
[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、衰減系數、聲速及非線性效應等)從而使所在部位的回聲信號顯著增強，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與成 像方面具有很大優勢。從理論上講，超聲造影劑可以用于體內除骨胳和肺以外任何器官血 流灌注的評價。超聲造影劑的發展已經經歷了兩代: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，穩定性好，尺寸小(<7μπι)，因此微泡經靜 脈注射后，通過肺循環到達左心室及外周血管，從而使其顯影，因增強效果微弱、持續時間 短，診斷價值不大，2000年后已逐漸退出造影劑市場及研究領域;第二代含氟氣體的微泡造 影劑，氟碳氣體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 壁擴散，同時它是惰性氣體，在體內可保持良好的穩定性，因此制備的第二代微泡造影劑不 僅增強效果顯著，而且持續時間明顯延長，對于多種疾病有明確的診斷價值。
[0004] 超聲造影劑研制的重要發展方向是成膜材料的改進，目的是使造影劑使用更安 全、造影持續時間更長。成膜材料主要包括以下幾種蛋白質類、磷脂類、高分子聚合物類，表 面活性劑類。由于脂質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構成 的脂膜比變性白蛋白形成的膜更穩定、更有彈性，造影效果更好，持續時間更長，更能滿足 臨床的需要。因此，新批準上市的造影劑，如美國的D efinity和Imageat、歐洲的SonoVue均 屬脂膜造影劑，其中SonoVue已經批準在國內進行臨床使用。但造影持續時間短一直是困擾 超聲造影劑研制者的一個難題，也是影響造影劑普及和進一步發展的一個重要原因。據文 獻報道，SonoVue對實質性器官有效增強時間僅4~8分鐘，這很難滿足一個臟器詳細超聲檢 查(一般需要10~15分鐘）的需要。從發展的角度看，超聲造影劑今后要進一步在介入治療 領域發展(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 導基因轉移或藥物靶向治療，就更需要提高造影劑在血液循環中的穩定性，延長在體循環 時間。而且SonoVue的售價是110美元/瓶，成本昂貴。因此第三代超聲造影劑的研制的方向 必定是進一步提高造影持續時間和降低制備成本。
[0005] 有鑒于此，特提出本發明。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是提供一種制備成本低廉，組織內顯影時間長、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] 本發明所述的季戊四醇酯優選具有如下化學結構通式：
[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。
[0011] 本發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共 價連接而成，化學性質穩定。
[0012]本發明所述的所述季戊四醇酯優選為：
[0015] 其中，y = 10 ~16。
[0016] 本發明所述的季戊四醇酯最優選為季戊四醇單硬脂酸酯、季戊四醇單軟脂酸酯。
[0017] 本發明所述超聲造影劑的包膜材料含有以下組分：以質量份計，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]本發明包膜具有良好的造影增強效果，且化學性質穩定，保質時間長;本發明包膜 富有彈性，在血液循環中耐壓性能良好，造影持續時間較長;本發明包膜在生物體內具有良 好的降解性，對人體無毒副作用，使用安全，能滿足臨床醫學的需要。
[0019] 本發明所述表面活性劑優選為司盤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_ 二硬脂酰基 -sn_甘油基_3_磷脂酰膽喊、1、2-二棕櫚酰基_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，優選為聚 乙二醇單脂肪酸酯，進一步優選為相對分子質量為1000~7000的聚乙二醇單脂肪酸酯和/ 或聚乙二醇雙脂肪酸酯。
[0022] 本發明提供一種優選的包膜材料，以質量份計，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] 本發明提供一種更優選的包膜材料，以質量份計，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，其有效增強時間為13min-15min，顯影效果良 好。
[0025] 優選地，本發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、氮氣、惰性氣體、氟化硫、氟碳氣體中 的一種或多種，優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），該類材料與相應膜材料能形成薄而柔軟的微泡，穩定時間長，振動及回波特性好。
[0029] 本發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緩沖液反復漂洗至下層溶液 澄清，得超聲造影劑。
[0032] 所述超聲處理優選采用超聲破碎儀進行，優選所述超聲處理的頻率為20~25kHz， 功率為150~600W。
[0033]本發明步驟（1)中包膜溶液優選通過以下方式制得：以質量份計，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 到有機溶劑中至完全溶解，旋轉蒸發至有機溶劑完全蒸發，加入PBS緩沖液，水浴超聲分散。 [0034]其中，所述有機溶劑優選為氯仿。
[0035] 另外，本發明步驟（1)的包膜溶液也可通過以下方式制得：以質量份計，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，滅菌之后連續攪拌，冷卻至室溫，即得包膜溶液。
[0036] 本發明采用聲振空化制備造影劑，成本低廉、制作工藝簡單可控，有利于工業化大 規模生產。
[0037] 本發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、氮氣、惰性氣體、氟化硫、氟碳氣體中的一種或多種保存。
[0038] 優選所述超聲造影劑冷凍干燥前，加入適量骨架支持劑、穩定劑和/或表面活性 劑。所述適量優選為按照每IOml超聲造影劑加入0.3~3g骨架支持劑、穩定劑和/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；；穩定劑優選為: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;表面活性劑優選為：聚乙烯吡咯酮、吐溫60、吐溫80、司盤60、司