專利名稱：一種以磷脂類成分為成膜材料的超聲造影劑組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超聲造影劑組合物，具體涉及一種以磷脂類成分為成膜材料的包裹氟碳類惰性氣體的超聲造影劑組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
新型超聲造影劑結(jié)合超聲新技術(shù)能有效增強(qiáng)心肌、肝、腎、腦等實(shí)質(zhì)性器官的二維超聲影像和血流多普勒信號(hào)，反映正常組織和病變組織(腫瘤、缺血心肌)不同的血流灌注，明顯提高超聲診斷的敏感性和特異性。除此之外攜帶基因、藥物的超聲造影劑在治療方面也有廣泛的應(yīng)用前景。理想的新型超聲造影劑具備以下特點(diǎn)高散射性、低彌散性、低溶解性、無(wú)生物學(xué)活性(對(duì)人體無(wú)害人可自由通過毛細(xì)血管，微泡大小均勻，組織顯影好，有效增強(qiáng)組織顯影足夠滿足檢查時(shí)間。
新一代超聲造影劑多以含氟氣體為微泡的核心，因含氟碳?xì)怏w為惰性氣體，分子量大，在血液中的溶解度和彌散性差，穩(wěn)定性好。按包裹氟碳?xì)怏w的材料不同而有白蛋白類、表面活性劑類、磷脂類、高分子聚合物類。就其在超聲造影的增強(qiáng)顯像上比較，以磷脂類成分為成膜材料造影劑有更多的優(yōu)勢(shì)，原因在于(1)靶向性。磷脂類造影劑進(jìn)入人體后，易優(yōu)先被富含網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞的組織如肝、脾及骨髓所攝取。(2)穩(wěn)定性好。磷脂類造影劑化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常溫下可保存數(shù)月不變化，易于商品化；(3)安全。構(gòu)成磷脂類造影劑的磷脂膜可生物降解，對(duì)人體無(wú)害；而白蛋白類造影劑由于以人血白蛋白為載體，尚存有傳播血液性疾病的危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的以磷脂類成分為成膜材料的造影劑組合物；本發(fā)明還提供一種優(yōu)化的造影劑的制備方法；通過實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的能夠提高微氣泡的產(chǎn)率，延長(zhǎng)造影劑在組織顯影的有效增強(qiáng)時(shí)間。
為實(shí)現(xiàn)上述目的之一，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案本發(fā)明提供的以磷脂類成分為成膜材料的造影劑組合物是這樣一種組合物，它使用磷脂類物質(zhì)為主要成分制成一種成膜材料，將該成膜材料和氟碳類惰性氣體混合一起施用達(dá)到造影的目的。在成膜材料的組成中，包括磷脂類成分、起泡劑、聚合物成份、穩(wěn)定劑等成分；這些成份在造影劑組合物中所占的重量百分比為，磷脂類物質(zhì)的比例為1～10重量％，起泡劑的比例為5～15重量％，穩(wěn)定劑比例為0.5～10重量％，高分子聚合物構(gòu)成比為70～90重量％，其余為氟碳類惰性氣體。
以上造影劑組合物可以以單位劑量形式存在，如分裝成小瓶，使用時(shí)根據(jù)病人的需要施以不同的劑量，每一劑量單位中可以含有氟碳類惰性氣體0.15～0.5ml。
所說的磷脂類成分選自至少一種以下物質(zhì)卵磷脂(PC)、氫化大豆磷脂(hydrogenated soy phosphatidylcoline，HSPC)、氫化蛋黃磷脂(hydrogenatedegg phosphatidylcoline，HEPC)、二棕櫚酰磷脂酰乙醇(DPPE)、二棕櫚酰磷脂酰膽堿(DPPC)、二油酰磷酯酰乙醇胺(DOPE)、聚乙二醇-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(PEG-DSPE)、1，2-二棕櫚?；?sn-甘油基-3-磷脂酸甘油基-鈉鹽(DPPG)、1，2-二硬脂?；?sn-甘油基-3-磷脂酰膽堿(DSPC)、1，2-二棕櫚?；?sn-甘油基-3-磷脂酸-鈉鹽(DPPA)、1，2-二棕櫚酰基-sn-甘油基-3-磷脂酰膽堿(DPPC)。
所說的起泡劑選自至少一種非離子表面活性劑，非離子表面活性劑具體的如吐溫類物質(zhì)、司盤類物質(zhì)；使用起泡劑的目的是為了增加在制備造影劑微泡時(shí)微泡的產(chǎn)出率，同時(shí)對(duì)脂膜起到穩(wěn)定的作用。
所說的聚合物選自至少一種高分子聚合物，高分子聚合物具體的如泊洛沙姆(Poloxamer)，高分子聚合物的使用是為脂質(zhì)成份及起泡劑在構(gòu)成造影劑膜時(shí)提供一個(gè)支持結(jié)構(gòu)，同時(shí)對(duì)膜的穩(wěn)定性也有貢獻(xiàn)。
使用的穩(wěn)定劑選自聚乙二醇、單硬脂酸甘油酯、棕櫚酸，優(yōu)選的是聚乙二醇1500(PEG1500)，應(yīng)用穩(wěn)定劑的目的是為了減少造影微泡的相互融合傾向，改善脂質(zhì)雙分子層的親水親脂作用，增強(qiáng)造影微泡的穩(wěn)定性。
氟碳類惰性氣體在造影劑中的作用是與成膜材料共同為超聲波提供一個(gè)聲阻抗差較大的反射界面，所述的氟碳類惰性氣體選自氟化物氣體，氟化物氣體具體地講包括有全氟化碳?xì)怏w、氟化硫氣體等，在應(yīng)用中主要為全氟丙烷、六氟化硫。
本發(fā)明的造影劑組合物可以采用以下的方法制備步驟(a)將所述的成膜材料磷脂類成分、起泡劑、聚合物成份、穩(wěn)定劑等成分(具體如HEPC、Poloxamer 188、Tween 80及PEG 1500)與少量無(wú)水或含微量水的非水溶劑接觸，利用超聲和加熱方式使其成為一個(gè)均勻的溶液體系，使用的溫度為45～65℃，時(shí)間為20～40分鐘。
在上述的步驟中所述的非水溶劑為無(wú)水或含微量水的丁醇等直鏈或支鏈醇。更優(yōu)選的實(shí)施方案中所述的非水溶劑為叔丁醇。在上述做成膜材料散布及溶解于叔丁醇等直鏈或支鏈醇時(shí)所要求的溫度為45～65℃，時(shí)間為20～40分鐘。
步驟(b)將(a)溶液緩慢降溫至0-4℃，使液體凝固，或先迅速放于0-4℃冷藏，然后使用超聲(室溫15-22℃)至乳濁液狀或反復(fù)凍融方式使析出的顆粒分散均勻。超聲方式可選用水浴式或探針式超聲，更優(yōu)選的實(shí)施方案中所述的超聲方式為探針式超聲。
步驟(c)用冷凍干燥機(jī)冷凍干燥處理，進(jìn)行冷凍干燥的時(shí)間為20～25小時(shí)，冷凍干燥中所述負(fù)壓吸引壓力為50～120×10-3mBar，冷凍干燥溫度控制為-40～-50℃。
步驟(d)在嚴(yán)格控制的無(wú)菌室內(nèi)將冷凍干燥好的凍干品粉碎，分裝于小瓶中制成粉針劑，向瓶?jī)?nèi)注入氟碳類惰性氣體，封蓋即成。
本發(fā)明的優(yōu)越性表現(xiàn)在1.微泡產(chǎn)出率高，微泡濃度達(dá)1×109/ml，而且微泡均一性好，直徑2～6um的微泡占50～70％(見圖1)；2.造影劑在組織顯影的有效增強(qiáng)時(shí)間長(zhǎng)；3.成本低，產(chǎn)品造價(jià)遠(yuǎn)低于同類產(chǎn)品。


圖1為配置后不同時(shí)間的微泡形態(tài)(造影劑稀釋4倍后400倍光鏡下觀察)。a配置300min后；b配置5min后；c配置10min后；d配置20min后；e配置30min后；f配置50min后；g配置90min后；h配置120min后。
圖2為造影劑經(jīng)兔耳緣靜脈團(tuán)注給藥后對(duì)腎臟聲學(xué)造影增強(qiáng)顯像圖像；圖中顯示的是以0.1mLl/kg的劑量分別在推注前(a)、造影劑推注后30秒(b)、1分鐘(c)的腎臟顯影情況。
圖3為造影劑經(jīng)兔耳緣靜脈團(tuán)注給藥后對(duì)肝臟聲學(xué)造影增強(qiáng)顯像圖像，圖中顯示的是以0.1mL/kg的劑量分別在推注后10秒(a)、30秒(b)、1分鐘(c)肝實(shí)質(zhì)顯影情況。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1以磷脂類成分為成膜材料的造影劑的制備稱取十六酸1.5mg、單硬脂酸甘油酯2mg、聚乙二醇1500(PEG1500)120mg和泊洛沙姆188(Poloxamer 188)120mg分散于3ml的叔丁醇，水浴60℃溶解。另稱取蛋黃卵磷脂(PC)20mg分散于1ml叔丁醇中，水浴60℃超聲溶解，與上液混勻，迅速于0~4℃冷置30分鐘以上，液體呈凝固狀，凍干20小時(shí)。稱取200mg凍干樣品裝于5ml西林瓶中，充全氟丙烷氣體，密塞，即制備得到固態(tài)的超聲造影劑。
使用時(shí)隔塞注入2ml生理鹽水，輕輕搖動(dòng)形成微泡混懸液，取樣觀察微泡濃度為2×107/ml，粒徑分布在2～10um，泡壁厚為300-1000納米。
以兔為模擬動(dòng)物，采用靜脈團(tuán)注注射方式進(jìn)行體內(nèi)的超聲顯影效果測(cè)定，結(jié)果表明本品的微泡與市售的超聲造影劑Levovist有相似的顯影效果，說明本品具有優(yōu)良的體內(nèi)超聲顯影作用。
實(shí)施例2吐溫的影響稱取十六酸1.5mg、單硬脂酸甘油酯2mg、聚乙二醇1500(PEG1500)120mg和泊洛沙姆188(Poloxamer 188)120mg分散于3ml的叔丁醇，水浴60℃溶解。另稱取蛋黃卵磷脂(PC)20mg和不同量的吐溫80(Tween 80)分散于1ml叔丁醇中，水浴60℃超聲溶解，與上液混勻，迅速于0~4℃冷置30分鐘以上，液體呈凝固狀，凍干20小時(shí)。稱取200mg凍干樣品裝于5ml西林瓶中，充全氟丙烷氣體，密塞，即制備得到固態(tài)的超聲造影劑。
使用時(shí)隔塞注入2ml生理鹽水，輕輕搖動(dòng)形成微泡混懸液，取樣觀察微泡微泡的濃度、平均粒徑及2～8um的微泡百分比，結(jié)果見表1。
表1不同含量的Tween 80對(duì)微泡濃度、粒徑及粒徑分布的影響Tween 80含量(重量％)項(xiàng)目3 6 81014 18
微泡濃度4 3557 5(107/ml)平均粒徑(um) 7 7666 62～8um的微泡百30 25 30 35 26 20分比從表1中可以看出，不同含量的Tween 80對(duì)微泡的濃度、粒徑及粒徑分布的影響較為顯著，Tween 80的含量在8～14重量％時(shí)，微泡的濃度、平均粒徑及2～8um的微泡百分比三者綜合結(jié)果最好。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Tween 80含量越高，凍干樣品粘性也相應(yīng)增加，因此更優(yōu)選的實(shí)施方案中所述的Tween 80的含量不超過15重量％。實(shí)施例2中Tween 80的含量5～15重量％的微泡的顯影效果好于實(shí)施例1。
實(shí)施例3卵磷脂氫化后的影響有研究認(rèn)為以氫化卵磷脂(hydrogenated egg phosphatidylcholine，HEPC)制備的長(zhǎng)循環(huán)脂質(zhì)體比未氫化卵磷脂(non-hydrogenated eggphosphatidylcholine，EPC)制備的長(zhǎng)循環(huán)脂質(zhì)體體內(nèi)清除慢。我們將蛋黃卵磷脂的氫化粉狀蛋黃卵磷脂(PC)加乙醇溶解，加5％鈀碳，置氫化儀上氫化處理。氫化處理結(jié)束后，過濾，濾液減壓旋轉(zhuǎn)除去乙醇，冷凍干燥得白色氫化卵磷脂(hydrogenated egg phosphatidylcholine，HEPC)。
以氫化卵磷脂5mg取代實(shí)施例1中的蛋黃卵磷脂(PC)20mg，Tween 80 25mg其余步驟與實(shí)施例1相同，制備超聲造影劑。取樣觀察微泡濃度為1×108/ml，粒徑分布在2～8um，泡壁厚為200-800納米。
實(shí)施例3的微泡比實(shí)施例1和實(shí)施例2有更強(qiáng)的顯影強(qiáng)度和更長(zhǎng)的顯影時(shí)間，說明本品比實(shí)施例1和實(shí)施例2有更好的顯影效果。
實(shí)施例4不同冷凍方式的影響稱取十六酸1.5mg、單硬脂酸甘油酯2mg、聚乙二醇1500(PEG1500)75mg、泊洛沙姆188(Poloxamer 188)150mg、氫化卵磷脂5mg和Tween 80 25mg分散于2ml叔丁醇中，水浴60℃超聲溶解。采用不同的冷凍方式處理(1)-10℃迅速冷凍；(2)0-4℃迅速冷藏；(3)反復(fù)凍融方式“0-4℃凝固-水浴15-22℃超聲至乳濁液狀-0~4℃凝固”；(4)15-22℃室溫放置至液體凝固，0-4℃冷藏10min。凍干20小時(shí)。稱取200mg凍干樣品裝于5ml西林瓶中，充全氟丙烷氣體，密塞，即制備得到固態(tài)的超聲造影劑凍干粉。
使用時(shí)隔塞注入2ml生理鹽水，輕輕搖動(dòng)形成微泡混懸液。取樣觀察微泡的濃度、平均粒徑及2～8um的微泡百分比，結(jié)果見表2。
表2不同冷凍方式對(duì)微泡濃度、粒徑及粒徑分布的影響冷凍方式(4)15~22℃室溫放置項(xiàng)目 (1)-10℃(2)0~4℃ (3)反復(fù)至液體迅速冷凍迅速冷藏 凍融方式凝固，0~4℃冷藏10min微泡濃度136 7(108/ml)平均粒徑(um) 776 62～8um的微泡百30 40 55 55分比從表2中可以看出，冷凍方式不同對(duì)微泡的濃度、粒徑及粒徑分布的影響顯著，方式(3)(反復(fù)凍融方式0-4℃凝固-水浴15-22℃超聲至乳濁液狀-0-4℃凝固)和方式(4)(15-22℃室溫放置至液體凝固后0-4℃冷藏10min)所得的微泡的濃度、平均粒徑和2～8um的微泡百分比結(jié)果最好。方式(3)和方式(4)的顯影效果好于實(shí)施例3。
實(shí)施例5稱取泊洛沙姆188(Poloxamer 188)150mg、氫化卵磷脂5mg和Tween 80 25mg分散于2ml叔丁醇中，水浴60℃超聲溶解。18-22℃室溫放置至液體凝固(40min)，0-4℃冷藏10min。凍干20小時(shí)。稱取100mg凍干樣品裝于5ml西林瓶中，充全氟丙烷氣體，密塞，即制備得到固態(tài)的超聲造影劑。
使用時(shí)隔塞注入1ml生理鹽水，輕輕搖動(dòng)形成微泡混懸液，取樣觀察微泡濃度為1×109/ml，粒徑分布在2～6um，泡壁厚為200-500納米。
應(yīng)用驗(yàn)證兔體內(nèi)肝腎的超聲顯影成像使用實(shí)施例5制備的造影劑對(duì)兔體內(nèi)肝和腎進(jìn)行聲學(xué)造影，以0.03ml/Kg的劑量經(jīng)兔耳靜脈團(tuán)注給藥，肝臟、腎臟約10秒時(shí)即出現(xiàn)明顯增強(qiáng)顯像，30秒達(dá)到高峰，有效增強(qiáng)時(shí)間超過1分鐘。
實(shí)施例6稱取泊洛沙姆188(Poloxamer 188)150mg、氫化卵磷脂8mg和Tween 80 20mg分散于2ml無(wú)水叔丁醇中，水浴60℃超聲溶解。0-4℃冷藏至液體凝固，37-39℃超聲至乳濁液狀，室溫放置凝固。凍干20小時(shí)。稱取100mg凍干樣品裝于5ml西林瓶中，充全氟丙烷氣體，密塞，即制備得到固態(tài)的超聲造影劑。
使用時(shí)隔塞注入1ml生理鹽水，輕輕搖動(dòng)形成微泡混懸液，取樣觀察微泡濃度高于1×109/ml，粒徑分布在2～5um，泡壁厚為200-500納米。
應(yīng)用驗(yàn)證兔體內(nèi)肝腎的超聲顯影成像使用實(shí)施例6制備的造影劑顯影效果好于實(shí)施例5，腎臟顯像有效增強(qiáng)時(shí)間超過2分鐘，肝實(shí)質(zhì)在10分鐘時(shí)顯像灰階度仍高于未造影前。
權(quán)利要求
1.一種以磷脂類成分為成膜材料的超聲造影劑組合物，由成膜材料和氟碳類惰性氣體組成，成膜材料由磷脂類成分、起泡劑、聚合物、穩(wěn)定劑組成，其特征在于成膜材料中各組分的重量百分比，磷脂類成分為1～10％，起泡劑為5～15％，穩(wěn)定劑為0.5～10％，聚合物為70～90％。
2.權(quán)利要求1的組合物，是以單位劑量形式存在的，每一單位劑量中，含有氟碳類惰性氣體的量為0.15～0.5ml。
3.權(quán)利要求1的組合物，其中磷脂類成分選自至少一種卵磷脂、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、1，2-二棕櫚?；?sn-甘油基-3-磷脂酸甘油基-鈉鹽、1，2-二硬脂?；?sn-甘油基-3-磷脂酰膽堿、1，2-二棕櫚?；?sn-甘油基-3-磷脂酸-鈉鹽、1，2-二棕櫚?；?sn-甘油基-3-磷脂酰膽堿；其中起泡劑選自至少一種非離子表面活性劑；其中聚合物選自至少一種高分子聚合物；其中穩(wěn)定劑選自聚乙二醇類物質(zhì)、單硬脂酸甘油酯、棕櫚酸。
4.權(quán)利要求3的組合物，其中非離子表面活性劑為吐溫類物質(zhì)和司盤類物質(zhì)；高分子聚合物是泊洛沙姆；聚乙二醇類物質(zhì)是聚乙二醇1500～6000。
5.權(quán)利要求4的組合物，其中吐溫類物質(zhì)是吐溫80；泊洛沙姆是泊洛沙姆188；聚乙二醇1500～6000是聚乙二醇1500。
6.權(quán)利要求1的組合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟步驟(a)將成膜材料與少量無(wú)水或含水的有機(jī)溶劑接觸，利用超聲和加熱方式使其成為一個(gè)均勻的溶液體系；步驟(b)將(a)溶液緩慢降溫使溶液凝固，或先迅速冷藏，然后使用超聲至乳濁液狀或反復(fù)凍融方式使析出的顆粒分散均勻；步驟(c)冷凍干燥步驟(b)的產(chǎn)物；步驟(d)將步驟(c)的凍干品粉碎，分裝于小瓶中制成粉針劑，向瓶?jī)?nèi)注入氟碳類惰性氣體，封蓋。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的制備方法，其特征在于步驟(a)中所述非水溶劑為無(wú)水或含微量水的直鏈或支鏈醇，超聲和加熱的條件為，溫度為45～65℃，時(shí)間為20～40分鐘；步驟(b)的超聲方式選自水浴式或探針式超聲；步驟(c)的冷凍干燥條件是冷凍干燥的時(shí)間為20～25小時(shí)，冷凍干燥中所述負(fù)壓吸引壓力為50～120×10-3mBar，冷凍干燥溫度控制為-40～-50℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的制備方法，其特征在于步驟(a)中所述非水溶劑為無(wú)水或含微量水的叔丁醇；步驟(b)的超聲方式為探針式超聲。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的制備方法，其特征在于所述叔丁醇，使用前應(yīng)脫水處理，每毫升叔丁醇中含水量小于0.02mL。
10.權(quán)利要求6的制備方法，其特征在于，泊洛沙姆188 150mg、氫化卵磷脂8mg和吐溫80 20mg分散于2ml無(wú)水叔丁醇中，水浴60℃超聲溶解；0-4℃冷藏至液體凝固，37-39℃超聲至乳濁液狀，室溫放置凝固，凍干20小時(shí)；稱取100mg凍干樣品裝于5ml西林瓶中，充全氟丙烷氣體，密塞，即制備得到固態(tài)的超聲造影劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以磷脂類成分為成膜材料的超聲造影劑組合物及其制備方法，該造影劑組合物，由成膜材料和氟碳類惰性氣體組成，成膜材料由磷脂類成分、起泡劑、聚合物、穩(wěn)定劑組成，其特征在于成膜材料中各組分的重量百分比，磷脂類成分為1～10％，起泡劑為5～15％，穩(wěn)定劑為0.5～10％，聚合物為70～90％，本發(fā)明的組合是以單位劑量形式存在的，每一單位劑量中，含有氟碳類惰性氣體的量為0.1 5～0.5ml。
文檔編號(hào)A61K49/22GK1631444SQ20031012242
公開日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2003年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月23日
發(fā)明者梅興國(guó), 李思成, 趙應(yīng)征, 唐杰, 張彥, 欒新慧 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院毒物藥物研究所, 成都一平醫(yī)藥科技發(fā)展有限公司