專利名稱：超聲磁共振聯(lián)合造影劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲、磁共振造影劑，具體涉及由修飾后的高分子聚合物囊殼以及包裹磁造影劑和生物活性氣體的聯(lián)合造影劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
超聲造影劑(ultrasound contrast agent，UCA)是一類能夠顯著增強(qiáng)醫(yī)學(xué)超聲檢測(cè)信號(hào)的診斷藥劑，在人體微小血管和組織灌注檢測(cè)與成像方面，使用UCA具有成像效果好、實(shí)時(shí)、操作方便、無(wú)離子輻射、無(wú)損性、適用面廣等優(yōu)點(diǎn)。超聲造影劑的基本點(diǎn)是使用氣體作為增強(qiáng)反射的介質(zhì)。在經(jīng)歷了第一代游離微氣泡造影劑、第二代包裹空氣微氣泡造影劑之后，第三代新型聲學(xué)造影劑采用了血液彌散性極差的高分子氟碳?xì)怏w作為包裹微氣泡內(nèi)的氣體。微氣泡造影劑開創(chuàng)了無(wú)創(chuàng)傷超聲醫(yī)學(xué)的一個(gè)嶄新領(lǐng)域，目前除作為超聲診斷藥劑之外還具有分子成像、促進(jìn)血栓溶解、促進(jìn)基因轉(zhuǎn)染及藥物體內(nèi)運(yùn)輸定點(diǎn)釋放的作用。
磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)是以人體在核磁共振過(guò)程中所散發(fā)的電磁波以及與這些電磁波有關(guān)的參數(shù)，如質(zhì)子密度、弛豫時(shí)間等作為成像參數(shù)進(jìn)行成像。MRI可獲得豐富的診斷信息，與CT(computer assistedtomography)及核素成像相比沒(méi)有放射引起的電離損害。使用MRI造影劑可提高M(jìn)RI診斷的敏感性和特異性，增強(qiáng)信號(hào)對(duì)比度和提高軟組織圖像的分辨率。不僅能顯示人體組織器官的形態(tài)學(xué)改變，還能反映組織器官的功能性變化。軟組織對(duì)比分辨率高，敏感性高，適用各種細(xì)小病變和腫瘤的早期發(fā)現(xiàn)。目前一般把MRI造影劑分為以下3類順磁性，如二乙二胺五醋酸釓(Gd-DTPA)；鐵磁性，如Fe3O4微粒；超順磁性，如超順磁Fe3O4微粒、γ-Fe2O3。
常規(guī)超聲顯像，包括彩色多普勒超聲和彩色能量圖，它們觀察到的是一種相對(duì)靜態(tài)的血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)。超聲造影可能由于造影部分被組織遮掩不顯影或者超聲影像對(duì)比不明顯而缺乏增強(qiáng)信息，使診斷不確定。故在疾病診斷的準(zhǔn)確性方面被認(rèn)為略遜于經(jīng)常使用造影增強(qiáng)的MRI影像技術(shù)。本發(fā)明結(jié)合了超聲和磁共振兩種造影的優(yōu)點(diǎn)，制備出超聲-磁共振聯(lián)合造影劑，病人使用該聯(lián)合造影劑后，靶向到達(dá)病灶部位，先經(jīng)超聲造影后，再釋放磁共振造影劑，進(jìn)行磁共振造影，通過(guò)超聲影像和磁共振影像的共同作用提高疾病診斷的準(zhǔn)確性。
在超聲造影增強(qiáng)顯像后，使用磁共振造影劑具有更多的優(yōu)勢(shì)，原因在于該聯(lián)合造影劑具有(1)靶向性高分子聚合物表面抗體修飾包裹的超聲-磁共振聯(lián)合造影劑進(jìn)入人體后，到達(dá)特異性的抗原組織，可較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行超聲顯影，然后微氣泡破裂釋放出包裹的磁共振造影劑再進(jìn)行磁共振造影；(2)穩(wěn)定性好選擇的高分子聚合物化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有良好的粘彈性，在血液循環(huán)中更能耐壓，超聲造影時(shí)間持續(xù)長(zhǎng)；(3)安全性在制備過(guò)程中選擇了天然或合成的生物可降解聚合物，具有對(duì)人體無(wú)害和生物相容性好的特點(diǎn)；(4)準(zhǔn)確性超聲造影后再進(jìn)行磁共振造影，磁共振造影彌補(bǔ)了超聲造影局部顯性不準(zhǔn)確的缺點(diǎn)，從而提高疾病診斷的效率并提高準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供一種超聲磁共振聯(lián)合造影劑及其制備方法，(1)改進(jìn)微氣泡造影劑的囊殼材料；(2)將磁共振造影劑裝載到超聲微氣泡上；(3)優(yōu)化聯(lián)合造影劑的制備工藝。通過(guò)本發(fā)明能夠在超聲造影劑穩(wěn)定性和有效性方面提高的同時(shí)完成磁共振造影，既提高了病人的順應(yīng)性又提高了診斷的準(zhǔn)確性。
技術(shù)方案1.本發(fā)明的超聲磁共振聯(lián)合造影劑由修飾后的高分子聚合物組成的囊殼材料包裹磁共振造影劑和生物活性氣體組成，其中囊殼材料主要包括高分子聚合物、靶向抗體、表面活性劑；該聯(lián)合造影劑中，按重量百分比計(jì)，高分子聚合物占有的比例是10～30％，聚乙二醇1～10％，表面活性劑為0.01～5％，靶向抗體為5～10％，磁共振造影劑為0.4～1％，生物活性氣體全氟戊烷為1～5％，其余為溶劑。
高分子聚合物為聚丁基-2-氰基丙烯酸酯、或二棕櫚酰磷脂酰膽堿、或羧甲基淀粉、或羧甲基纖維素、或海藻酸鈉、或殼聚糖。表面活性劑為吐溫80和司盤60或司盤80。靶向抗體為Rb40.34抗P-選擇性蛋白抗體、生物素、抗生物素蛋白鏈霉素。磁共振造影劑為二乙二胺五醋酸酯或聚合物修飾的超順磁Fe3O4納米粒或聚合物修飾的γ-Fe2O3。所述的溶劑為pH＝7.4±0.1的去離子水。
2.超聲磁共振聯(lián)合造影劑的制備方法包括以下步驟步驟a將囊殼材料與水介質(zhì)或非水介質(zhì)接觸，使其成為液體狀態(tài)，得到囊殼材料溶液。
步驟b囊殼材料溶液經(jīng)高壓滅菌后，加入磁共振造影劑二乙二胺五醋酸酯(Gd-DTPA)，在超聲波聲振儀中聲振空化處理持續(xù)3～5分鐘，同時(shí)加入全氟戊烷，進(jìn)行聲振處理，得囊殼材料包裹磁共振造影劑和全氟戊烷的微氣泡溶液；步驟c取步驟b的聚合物微氣泡經(jīng)磷酸緩沖液洗滌后，加入抗生物素蛋白鏈霉素，反應(yīng)20～30分鐘后經(jīng)磷酸緩沖液洗滌，加入生物素耦合的p-選擇性蛋白抗體Rb40.34，反應(yīng)20～30分鐘，再經(jīng)磷酸緩沖液洗滌，制備得表面帶p-選擇性蛋白抗體的具有靶向性的超聲-磁共振聯(lián)合造影劑微球溶液；其中磷酸緩沖液pH＝7.4±0.1；步驟d將步驟c制備的超聲-磁共振聯(lián)合造影劑微球溶液充分混勻后，測(cè)定溶液微球的各項(xiàng)指標(biāo)微球濃度、粒徑及粒徑分布、穩(wěn)定性、造影劑包封率、體外超聲影像、體外磁共振造影劑釋放情況和體外靶向性，并優(yōu)化處方調(diào)整到最佳值，最后將符合要求的微球溶液分裝入小包裝瓶中。
或在步驟a聚合物溶液中加入超順磁Fe3O4或γ-Fe2O3制備聚合物修飾的超順磁Fe3O4納米?；蚓酆衔镄揎椀摩?Fe2O3后，在步驟b中僅加入全氟戊烷，按照步驟c和步驟d制備得表面帶p-選擇性蛋白抗體的具有靶向性的超聲-磁共振聯(lián)合造影劑微球溶液；測(cè)定溶液中微球的各項(xiàng)指標(biāo)微球濃度、粒徑及粒徑分布、穩(wěn)定性、造影劑包封率、體外超聲影像、體外磁共振造影劑釋放情況和體外靶向性，并優(yōu)化處方調(diào)整到最佳值，最后將符合要求的微球溶液分裝入小包裝瓶中。


圖1是超聲-磁共振聯(lián)合造影劑的制備工藝一，圖2是超聲-磁共振聯(lián)合造影劑的制備工藝二，圖3是磁共振微氣泡的結(jié)構(gòu)示意圖，其中有靶向配體1、聚合物囊殼2、磁共振造影劑3、全氟戊烷4。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的超聲磁共振聯(lián)合造影劑由修飾后的高分子聚合物組成的囊殼材料包裹磁共振造影劑和生物活性氣體組成，其中囊殼材料主要包括高分子聚合物、靶向抗體、表面活性劑；該聯(lián)合造影劑中，按重量百分比計(jì)，高分子聚合物占有的比例是10～30％，聚乙二醇1～10％，表面活性劑為0.01～5％，靶向抗體為5～10％，磁共振造影劑為0.4～1％，生物活性氣體全氟戊烷為1～5％，其余為溶劑。
材料1)聚丁基-2-氰基丙烯酸酯(PBCA)或二棕櫚酰磷脂酰膽堿(DPPC)或羧甲基淀粉(CMS)或羧甲基纖維素(CMC)或海藻酸鈉或殼聚糖2)聚乙二醇(PEG)3)吐溫804)司盤60或司盤805)Rb40.34抗P-選擇性蛋白抗體6)生物素7)抗生物素蛋白鏈霉素8)二乙二胺五醋酸酯(Gd-DTPA)或聚合物修飾的超順磁Fe3O4納米粒9)全氟戊烷，具體實(shí)施實(shí)例1聯(lián)合造影劑的處方組成配方組成1(上限組成)羧甲基淀粉修飾超順磁Fe3O4納米粒1g聚乙二醇(PEG) 100g吐溫80 30g司盤80 30gRb40.34抗P-選擇性蛋白抗體 10μg生物素 5.5μg抗生物素蛋 5.5μg全氟戊烷 5g去離子水 總1000ml
配方組成2(下限組成)羧甲基淀粉修飾超順磁Fe3O4納米粒 0.4g聚乙二醇(PEG)30g吐溫80 10g司盤80 10gRb40.34抗P-選擇性蛋白抗體5μg生物素 1.5μg抗生物素蛋白 1.5μg全氟戊烷 1g去離子水 總1000ml配方組成3(最佳點(diǎn)組成)羧甲基淀粉修飾超順磁Fe3O4納米粒 0.7g聚乙二醇(PEG)50g吐溫80 20g司盤80 20gRb40.34抗P-選擇性蛋白抗體7.5μg生物素 3μg抗生物素蛋白 3μg全氟戊烷 3g去離子水 總1000ml聯(lián)合造影劑的制備方法稱取聚乙二醇(PEG)50g，在室溫條件下溶解在1.0L的去離子水中，經(jīng)121℃，15分鐘高壓滅菌處理后，加入0.7g羧甲基淀粉(CMS)修飾的超順磁Fe3O4納米粒和40g吐溫80和司盤60(1∶1)混合物，機(jī)械混勻后，在110W功率的超聲波聲振儀中聲振空化處理持續(xù)3～5分鐘，同時(shí)加入全氟戊烷3g，得裝載超順磁Fe3O4并包裹全氟戊烷的微氣泡微球。微球經(jīng)磷酸緩沖液(PBS)(pH＝7.4±0.1)洗滌后，加入抗生物素蛋白鏈霉素，在0℃振蕩30分鐘。再經(jīng)磷酸緩沖液(PBS)(pH＝7.4±0.1)洗滌兩次后，加入生物素耦合的p-選擇性蛋白抗體Rb40.34，在0℃振蕩30分鐘，經(jīng)磷酸緩沖液(PBS)(pH＝7.4±0.1)少量多次洗滌后，制備得表面帶p-選擇性蛋白抗體的具有靶向性的超聲-磁共振聯(lián)合造影劑微球溶液。取樣觀察初檢濃度為8.2×107個(gè)/ml，粒徑分布為1～5μm，控制該聯(lián)合造影劑的微球濃度及粒徑分布，最后將符合要求的微球溶液分裝入小包裝瓶中。
權(quán)利要求
1.一種超聲磁共振聯(lián)合造影劑，其特征在于該造影劑由修飾后的高分子聚合物組成的囊殼材料包裹磁共振造影劑和生物活性氣體組成，其中囊殼材料主要包括高分子聚合物、靶向抗體、表面活性劑；該聯(lián)合造影劑中，按重量百分比計(jì)，高分子聚合物占有的比例是10～30％，聚乙二醇1～10％，表面活性劑為0.01～5％，靶向抗體為5～10％，磁共振造影劑為0.4～1％，生物活性氣體全氟戊烷為1～5％，其余為溶劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲磁共振聯(lián)合造影劑，其特征在于高分子聚合物為聚丁基-2-氰基丙烯酸酯、或二棕櫚酰磷脂酰膽堿、或羧甲基淀粉、或羧甲基纖維素、或海藻酸鈉、或殼聚糖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲磁共振聯(lián)合造影劑，其特征在于表面活性劑為吐溫80和司盤60或司盤80。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲磁共振聯(lián)合造影劑，其特征在于靶向抗體為Rb40.34抗P-選擇性蛋白抗體、生物素、抗生物素蛋白鏈霉素。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲-磁共振聯(lián)合造影劑，其特征在于磁共振造影劑為二乙二胺五醋酸酯或聚合物修飾的超順磁Fe3O4納米?；蚓酆衔镄揎椀摩?Fe2O3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲-磁共振聯(lián)合造影劑，其特征在于所述的溶劑為pH＝7.4±0.1的去離子水。
7.一種如權(quán)利要求1所述的超聲磁共振聯(lián)合造影劑的制備方法，其特征在于該制備方法包括以下步驟步驟a將囊殼材料與水介質(zhì)或非水介質(zhì)接觸，使其成為液體狀態(tài)，得到囊殼材料溶液，步驟b囊殼材料溶液經(jīng)高壓滅菌后，加入磁共振造影劑二乙二胺五醋酸酯，在超聲波聲振儀中聲振空化處理持續(xù)3～5分鐘，同時(shí)加入全氟戊烷生物活性氣體，進(jìn)行聲振處理，得囊殼材料包裹全氟戊烷的微氣泡溶液；步驟c取步驟b的聚合物微氣泡經(jīng)磷酸緩沖液洗滌后，加入抗生物素蛋白鏈霉素，反應(yīng)20～30分鐘后經(jīng)磷酸緩沖液洗滌，加入生物素耦合的p-選擇性蛋白抗體Rb40.34，反應(yīng)20～30分鐘，再經(jīng)磷酸緩沖液洗滌，制備得表面帶p-選擇性蛋白抗體的具靶向性的超聲-磁共振聯(lián)合造影劑微球溶液；其中磷酸緩沖液pH＝7.4±0.1；步驟d將步驟c制備的超聲-磁共振聯(lián)合造影劑微球溶液充分混勻后，測(cè)定溶液微球的各項(xiàng)指標(biāo)微球濃度、粒徑及粒徑分布、穩(wěn)定性、造影劑包封率、體外超聲影像、體外磁共振造影劑釋放情況和體外靶向性，并優(yōu)化處方調(diào)整到最佳值，最后將符合要求的微球溶液分裝入小包裝瓶中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲磁共振聯(lián)合造影劑的制備方法，其特征在于在步驟a中，在聚合物溶液中加入超順磁Fe3O4或γ-Fe2O3制備聚合物修飾的超順磁Fe3O4納米?；蚓酆衔镄揎椀摩?Fe2O3后，在步驟b中僅加入全氟戊烷，按照步驟c和步驟d制備得表面帶p-選擇性蛋白抗體的具有靶向性的超聲-磁共振聯(lián)合造影劑微球溶液。
全文摘要
超聲磁共振聯(lián)合造影劑及其制備方法涉及超聲、磁共振造影劑，具體涉及由修飾后的高分子聚合物囊殼以及包裹磁造影劑和生物活性氣體的聯(lián)合造影劑及其制備方法。該造影劑由修飾后的高分子聚合物組成的囊殼材料包裹磁共振造影劑和生物活性氣體組成，其中囊殼材料主要包括高分子聚合物、靶向抗體、表面活性劑；該聯(lián)合造影劑中，按重量百分比計(jì)，高分子聚合物占有的比例是10～30％，聚乙二醇1～10％，表面活性劑為0.01～5％，靶向抗體為5～10％，磁共振造影劑為0.4～1％，生物活性氣體全氟戊烷為1～5％，其余為溶劑。通過(guò)本發(fā)明能夠在超聲造影劑穩(wěn)定性和有效性方面提高的同時(shí)完成磁共振造影，既提高了病人的順應(yīng)性又提高了診斷的準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)A61K49/16GK1951506SQ20061009737
公開日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2006年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月2日
發(fā)明者顧寧, 楊芳, 吉民, 張宇 申請(qǐng)人:東南大學(xué)