CN105233308B - 一种用于hifu的超声造影剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于HIFU的超声造影剂及其制备方法与应用，所述的超声造影剂包括30～70体积份含氟碳类液滴的溶液、40～70体积份鸡蛋清、10～40体积份稀释剂；所述氟碳类液滴包括脂质体以及包裹于所述脂质体中的液态氟碳。本发明所述超声造影剂中存在鸡蛋清，其能在瞬态高温下凝固，达到封存气泡的效果，使得聚焦靶区能产生稳定的增强回波信号，可实时、准确地监控聚焦处组织损伤区域范围；此外，本发明所述的超声造影剂所采用的氟碳类液滴，能在可控的局部化温度响应释放大量气泡，大幅度地增强聚焦超声的空化效应；并且利用本发明组合物中的鸡蛋清在高温下凝固的特性，还可以封堵血管，达到例如抑制肿瘤复发的效果。
Description
技术领域
本发明涉及造影剂，具体涉及一种用于HIFU的超声造影剂及其制备方法与应用。
背景技术
超声成像技术具有无创伤、无辐射、价廉、动态实时以及诊断参数多样和工程上灵活等优点，已被广泛应用于临床医学领域，成为疾病医学检查与影像诊断的有效手段。与CT、MRI等其他医学影像技术相比，普通超声图像噪声较大、分辨率较差，对比度较低，因此，引入了一类能够显著增强医学超声检测信号的试剂——超声造影剂。传统的超声造影剂一般为包封有气体的微泡，直径为1～10μm，注射到血液中，因为自由气泡与周围血液的声阻抗不同，大幅度增强了血流回波强度，极大提高了超声图像中灌注组织的对比度，弥补了原有普通超声检测信号的不足。
高强度聚焦超声(HIFU)是将超声能量聚焦于体内靶区，在焦点处靶组织目标内产生瞬态高温效应、空化效应、机械效应等生物学效应，使靶区内的细胞热消融失活，以达到治疗疾病的目的。为了保证准确、安全地治疗目标，需要图像引导设备来进行靶区监控和损伤判断。作为HIFU治疗***的关键部件，图像引导设备至关重要。超声引导的HIFU***以实时、价格低廉、与HIFU治疗换能器兼容性好、简单可靠等独特的优点，已经获得临床广泛应用和认可。临床使用的常规B超成像对HIFU治疗进行监控成像的基本原理为：高强度超声在焦斑区域引起空化现象，产生的气泡与组织的声阻抗不同，可以使超声回波信号显著增强，在B超图像上形成可识别的亮斑。研究实验显示，新生成的焦斑区域在B超图像上显示回波增强，在对应的位置产生亮斑。
超声造影剂的制备技术在最近二十年得到了长足的发展，其中用于HIFU治疗***的造影剂得到了广泛而深入的研究。
新型脂质膜包裹六氟化硫形成的第二代微泡造影剂，如Sonovue，是在HIFU治疗前后经外周静脉注射到人体，通过对比治疗前后即刻的器官和肿瘤的血流灌注和微血管网分布状况，来评价HIFU治疗的效果(《生物医学超声学》(万明习主编)下册708页和《临床医学杂志》2009年第11卷第2期101-103页)。该类造影剂只能用于评估HIFU治疗后组织的整体损伤情况，不能在治疗过程中进行实时显影、监控。
现有技术表明微泡类超声造影剂在增强超声显影效果的情况下，也可作为HIFU增效剂，加强聚焦超声的热效应和空化效应(《European Radiology》2005年第15卷第7期1415-1420页；《中华消化杂志》2008年第28卷第6期411-412页；《Physics in medicine andbiology》2003年第48期223-241页；《Radiology》2002年第222期797-804页)。
现有技术也提供了携带治疗药物的超声造影剂，该类超声造影剂可在HIFU辐照时***，实现抗癌药物的定点释放(《HIFU联合HSV-TK/GCV***基因治疗对VX2荷瘤免疫力的影响的实验研究》重庆医科大学2011年硕士学位论文；《中国超声医学杂志》2013年第29卷第7期651-654页)。
从以上可知，目前开发的超声造影剂多属于HIFU增效剂的范畴，这些造影剂虽然能在HIFU治疗中加强聚焦超声的热效应和空化效应，但是微泡仍会在一定时间后逐渐溶解或***，该区域的回波会逐渐减弱，直至消失，由于空化现象在B超图像上产生的亮斑不能一直稳定存在，虽可用于瞬时地监测焦斑区域，但还无法准确、实时地显示整体损伤区域。
发明内容
本发明目的之一在于提供一种用于HIFU的超声造影剂，该超声造影剂可显著提高气泡的稳定性。
本发明的另一目的在于提供所述用于HIFU的超声造影剂的制备方法。
本发明的再一目的在于提供所述用于HIFU的超声造影剂的应用。
为实现上述目的，一方面，本发明提供一种用于HIFU的超声造影剂，所述的超声造影剂包括30～70体积份含氟碳类液滴的溶液、40～70体积份鸡蛋清、10～40体积份稀释剂；
所述氟碳类液滴包括脂质体以及包裹于所述脂质体中的液态氟碳；
优选地，所述脂质体以包括磷脂和/或其衍射物为材料制备而成，在所述的含氟碳类液滴的PBS溶液中，所述磷脂和/或其衍射物的质量体积浓度为1～10mg/mL，优选3～10mg/mL；
优选地，所述的稀释剂为PBS溶液和/或生理盐水。
如上所述，现有技术提供的超声造影剂，其在加热过程中微泡会逐渐溶解或***，无法提供稳定的增强回波信号用于超声显影。当将本发明的超声造影剂用于HIFU治疗时，HIFU辐射使焦点处靶组织目标内产生瞬态高温，该温度可使本发明超声造影剂中的氟碳类液滴产生大量气泡，可显著增强瞬时超声回波信号；同时由于本发明所述超声造影剂含有鸡蛋清，鸡蛋清在高温下凝固，封存产生的气泡，形成稳定的气穴，气穴内的空气与周围组织的声阻抗不同，大幅度增强了HIFU消融靶区的回波强度，在超声图像上，例如B超图像上，形成稳定的易于识别的亮斑，这对准确地、实时地监控组织整体损伤状况有着极其重要的意义。另外，本发明超声造影剂中的液态氟碳以及鸡蛋清两者稳定并且生物安全性好。
此外，本发明所述的超声造影剂中所采用的氟碳类液滴，能在可控的局部化温度响应释放大量气泡，大幅度地增强聚焦超声的空化效应，从而增强HIFU的治疗效果，可作为高强度聚焦超声的增效剂；并且利用本发明组合物中的鸡蛋清在高温下凝固的特性，还可以封堵高强度聚焦超声靶区的血管，达到例如抑制肿瘤复发的效果。
本发明对含氟碳类液滴的溶液中的溶剂不作限定，只需能将所述的氟碳类液滴分散即可，例如可选用PBS溶液和/或生理盐水作为溶剂。
本发明超声造影剂中的鸡蛋清封产生的气泡的效果与稀释剂与鸡蛋清的体积比例，以及氟碳类液滴的浓度相关，优选地，本发明所述的超声造影剂包括：30～50体积份含氟碳类液滴的溶液、40～50体积份鸡蛋清、10～30体积份稀释剂，在所述含氟碳类液滴的溶液中，所述磷脂和/或其衍射物的质量体积浓度为3～10mg/mL。
根据本发明的具体实施方案，在本发明所述的超声造影剂中，所述的液态氟碳与所述磷脂和/或其衍射物的摩尔比为5～10:90～95；
优选地，包裹于所述脂质体中的液态氟碳的量为在所述脂质体中的最大包载量。
本发明用于HIFU的超声造影剂在加热过程中释放气泡的数量与包裹于所述脂质体中的液态氟碳的量相关，当所述的液态氟碳与所述磷脂和/或其衍射物的摩尔比为5～10:90～95时，所述用于HIFU的超声造影剂能在加热过程中释放大量气泡，优选地，当液体氟碳在脂质的包载范围内达到饱和为最佳。
根据本发明的具体实施方案，在本发明所述的超声造影剂中，所述的氟碳类液滴的粒径分布为100～800nm，优选100～300nm。本发明研究表明所述氟碳类液滴的粒径在300nm以内，具有更佳的被动靶向功能。
本发明中所述“液体氟碳”是指沸点在人体温度以上的含有氟原子的烃类，优选地，根据本发明的具体实施方案，在本发明所述的超声造影剂中，所述液态氟碳包括全氟戊烷、全氟己烷、全氟庚烷、全氟辛溴烷中的一种或几种。
根据本发明的具体实施方案，在本发明所述的超声造影剂中，所述磷脂或其衍射物包括但不限于1,2-二棕榈酰基-sn-甘油基-3-磷脂酸甘油基-钠盐(DPPG)、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油基-3-磷脂酰胆碱(DSPC)、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油基-3-磷脂酸-钠盐(DPPA)、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油基-3-磷脂酰胆碱(DPPC)、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇2000(DSPE-PEG2000)、1,2-硬脂酰磷脂酰甘油钠盐(DSPG)中的一种或多种；
优选地，制备脂质体的脂类材料包括摩尔比为40～80:5～10:15～30的1,2-二棕榈酰基-sn-甘油基-3-磷脂酰胆碱、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇2000与1,2-硬脂酰磷脂酰甘油钠盐。
另一方面，本发明提供所述用于HIFU的超声造影剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)提供含脂质体的PBS溶液；
(2)采用含脂质体的PBS液体包裹液态氟碳制备含氟碳类液滴的PBS溶液；
(3)将PBS溶液、鸡蛋清以及步骤(2)制备得到的含氟碳类液滴的PBS液体混合，得所述用于HIFU的超声造影剂；其中，含氟碳类液滴的PBS溶液、鸡蛋清与PBS溶液的体积比为30～70:40～70:10～40；
优选地，在步骤(1)所述的含脂质体的PBS溶液中，所述脂质体以包括磷脂和/或其衍射物为材料制备而成，在含脂质体的PBS溶液中，所述磷脂和/或其衍射物的质量体积浓度为1～10mg/mL，优选3～10mg/mL；
优选地，在步骤(2)中，制备所述脂质体的磷脂和/或其衍射物与液态氟碳的摩尔比为：90～95:5～10；在所述的含氟碳类液滴的PBS溶液中，该氟碳类液滴的磷脂和/或其衍射物的质量体积浓度为1～10mg/mL，优选3～10mg/mL。
根据本发明的具体实施方案，在本发明所述方法中，步骤(1)的含脂质体的PBS溶液是将制备脂质体的脂质材料溶于疏水溶剂，混合均匀后除去疏水溶剂使脂质材料成膜，使用PBS溶液水化及声振后制备得到的；优选地，所述疏水溶剂为氯仿。
根据本发明的具体实施方案，在本发明所述方法中，步骤(2)的含氟碳类液滴的PBS溶液是将含脂质体的PBS液体与液态氟碳混合，声振，离心沉淀后，再采用PBS溶液将所得沉淀溶解后制备得到的。
再一方面，本发明提供所述的超声造影剂在制备高强度聚焦超声的超声造影剂中的应用；和/或
所述的超声造影剂在制备高强度聚焦超声的增效剂中的应用；和/或
所述的超声造影剂在制备封堵高强度聚焦超声靶区的血管药物中的应用。
本发明所述超声造影剂可用于HIFU治疗过程中聚焦处组织损伤区域的显像，通过体外实验证实本发明所得超声造影剂能产生大量的微泡，并且在冷却5～10min后，微泡基本不消失，具有持续高回声信号，良好的成像效果，因此可应用于靶区实时成像，准确地监控聚焦处组织损伤区域范围，并可用于评估治疗效果。
综上可知，本发明提供了一种用于HIFU的超声造影剂，该造影剂属于成像和治疗双功能超声造影剂。本发明的超声造影剂不仅能产生大量气泡，而且还能使微泡不破裂，长时间存在于靶区，其主要是利用鸡蛋清能在瞬态高温下凝固，达到封存气泡的效果，使得聚焦靶区能产生稳定的增强回波信号，可实时、准确地监控聚焦处组织损伤区域范围；此外，本发明所述的超声造影剂所采用的氟碳类液滴，能在可控的局部化温度响应释放大量气泡，大幅度地增强聚焦超声的空化效应；并且利用本发明组合物中的鸡蛋清在高温下凝固的特性，还可以封堵血管，达到例如抑制肿瘤复发的效果。
附图说明
图1为实施例1所制备的氟碳类液滴结构示意图；
图2A为实施例1制备的HIFU造影剂在加热至液态氟碳沸点之上时的超声成像图；
图2B为实施例1制备的HIFU造影剂冷却10分钟之后的超声成像图；
图3A为由单纯氟碳类液滴所制得的造影剂在加热至液态氟碳沸点之上时的超声成像图；
图3B为由单纯氟碳类液滴所制得的造影剂冷却10分钟之后的超声成像图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现结合具体实施例及附图对本发明的技术方案进行以下详细说明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
以下实施例中所使用的鸡蛋清为蛋磕碎后所得的蛋清溶液；所使用的PBS溶液购买于Hyclone，其配方为磷酸二氢钾0.27g/L、磷酸氢二钠1.42g/L、氯化钠8g/L、氯化钾0.2g/L，pH7.4。
实施例1
本实施例提供一种超声造影剂及其制备方法
(1)超声分散法制备脂质体
a.溶解磷脂：分别称取2.08mg的DPPC、0.5mg的DSPE-PEG2000及0.43mg DSPG(DPPC、DSPE-PEG2000与DSPG的摩尔比为80：5：15)加入试管中，并入用1mL氯仿溶解；
b.除去疏水溶剂：在N2气流的作用下，将试管放置在涡旋仪上，促进氯仿蒸发，使磷脂成膜；抽真空，将成膜的试管放置在平底烧瓶中，连接真空泵，抽真空约3～5小时；
c.水化：将1mL的PBS液加入到抽完真空后的试管中，使薄膜水化。
d.声振：超声水浴锅加热到65℃以上，将水化后的试管置于热水中声振，直至液体澄清，得含脂质体的PBS溶液；
(2)采用含脂质体的PBS溶液包裹全氟己烷制备含氟碳类液滴的PBS溶液
e.将50μl全氟己烷加入到制备好的1mL步骤(1)中制备得到的含脂质体的PBS溶液中形成混合液；
f.声振：将所得混合液置于65℃超声水浴锅中声振，直至液体无分层，声振过程中，间歇性地将混合液取出置于冰块中，使全氟己烷保持为液态；
g.离心：将声振后的液体在4℃，大于5000rcf的条件下离心5min，去上清，下层沉淀用冰浴后的1mL PBS液溶解；将制备好的含氟碳类液滴的PBS溶液置于4℃冰箱内保存；在该含含氟碳类液滴的PBS溶液中所述的氟碳类液滴的粒径分布为100～300nm。
其中，所制得的氟碳类液滴的结构示意图如图1所示，图1中间部分为全氟己烷核心，DPPC、DSPE-PEG2000及DSPE的亲油性长碳链尾部伸向全氟己烷核心，DPPC、DSPE-PEG2000、DSPE的亲水性磷脂头部紧密相连并与水溶液直接接触，DSPE-PEG2000的PEG链伸向PBS溶液；
为满足实际需求，以上含氟碳类液滴的PBS溶液可重复制备或放大制备。
(3)制备HIFU造影剂
将30mL步骤(2)中制得的含氟碳类液滴的PBS溶液、70mL鸡蛋清以及10mL PBS溶液混合混匀，即得本实施例HIFU造影剂。
实施例2
体外验证HIFU造影剂封存微泡及实时成像的效果
将实施例1制备得到的HIFU超声造影剂装入EP管中，用封口膜封住EP管开口，将将EP管置入水温大于65℃的水浴锅中加热10分钟，该温度高于全氟己烷的沸点59℃，即刻用诊断超声探头扫描EP管内成像效果，所得成像如图2A所示，从图中可见看出实施例1的HIFU造影剂随温度响应，释放大量气泡，大幅度地增强聚焦超声的空化效应，具有高回声信号；冷却10分钟后，再采用诊断超声探头扫描EP管内成像效果，所得成像如图2B所示，从图中可看出微泡基本不消失，具有持续高回声信号，良好的成像效果。
对比例1
按照实施例1中的步骤(1)及步骤(2)仅制得氟碳类液滴，并将30mL该氟碳类液滴与70mL PBS溶液混合制得造影剂，并同样地将该造影剂超声造影剂装入EP管中，用封口膜封住EP管开口，将将EP管置入水温大于65℃的水浴锅中加热10分钟，该温度高于全氟己烷的沸点59℃，即刻用诊断超声探头扫描EP管内成像效果，所得成像如图3A所示，可见汽化产生的少量微泡；冷却10分钟后，再采用诊断超声探头扫描EP管内成像效果，所得成像如图3B所示，从图中可看出微泡消失，已失去成像能力。
实施例3实体组织或动物在体验证HIFU造影剂实时成像及增强HIFU消融效能
使用肿瘤移植物，或脱气动物肝脏，局部注入HIFU造影剂，开启HIFU辐照，对比单纯HIFU组和HIFU联合造影剂组的成像效果，以及治疗结果差异。也可采用小鼠等动物载瘤模型，经尾静脉注射或者瘤内注射HIFU造影剂后，适时开启HIFU对肿瘤进行辐照，对比单纯HIFU组与HIFU联合造影剂组的成像效果，以及治疗结果差异。
实验结果表明本发明的超声造影剂在实体组织或动物的在体验证具有实时成像及增强HIFU消融效能。
最后说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的实施过程和特点，而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，均应涵盖在本发明的保护范围当中。
Claims (17)
1.一种用于HIFU的超声造影剂，所述的超声造影剂包括30～70体积份含氟碳类液滴的溶液、40～70体积份鸡蛋清、10～40体积份稀释剂；
所述氟碳类液滴包括脂质体以及包裹于所述脂质体中的液态氟碳。
2.根据权利要求1所述的用于HIFU的超声造影剂，其中，所述脂质体以包括磷脂和/或其衍生物为材料制备而成，在所述的含氟碳类液滴的溶液中，所述磷脂和/或其衍生物的质量体积浓度为1～10mg/mL；所述磷脂或其衍生物包括1,2-二棕榈酰基-sn-甘油基-3-磷脂酸甘油基-钠盐、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油基-3-磷脂酰胆碱、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油基-3-磷脂酸-钠盐、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油基-3-磷脂酰胆碱、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇2000和1,2-硬脂酰磷脂酰甘油钠盐中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的用于HIFU的超声造影剂，其中，所述的稀释剂为PBS溶液和/或生理盐水。
4.根据权利要求2所述的用于HIFU的超声造影剂，其中，所述的超声造影剂包括：30～50体积份含氟碳类液滴的溶液、40～50体积份鸡蛋清、10～30体积份稀释剂；在所述含氟碳类液滴的溶液中，所述磷脂和/或其衍生物的质量体积浓度为3～10mg/mL。
5.根据权利要求2或4所述的用于HIFU的超声造影剂，其中，包裹于所述脂质体中的液态氟碳与所述磷脂和/或其衍生物的摩尔比为5～10:90～95。
6.根据权利要求5所述的用于HIFU的超声造影剂，其中，包裹于所述脂质体中的液态氟碳的量为在所述脂质体中的最大包载量。
7.根据权利要求1或4所述的用于HIFU的超声造影剂，其中，所述的氟碳类液滴的粒径分布为100～800nm。
8.根据权利要求7所述的用于HIFU的超声造影剂，其中，所述的氟碳类液滴的粒径分布为100～300nm。
9.根据权利要求1或4所述的用于HIFU的超声造影剂，其中，所述液态氟碳包括全氟戊烷、全氟己烷、全氟庚烷和全氟辛溴烷中的一种或几种。
10.根据权利要求9所述的用于HIFU的超声造影剂，其中，制备脂质体的脂类材料包括摩尔比为40～80:5～10:15～30的1,2-二棕榈酰基-sn-甘油基-3-磷脂酰胆碱、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇2000与1,2-硬脂酰磷脂酰甘油钠盐。
11.权利要求1～10中任一项所述的用于HIFU的超声造影剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)提供含脂质体的PBS溶液；
(2)采用含脂质体的PBS液体包裹液态氟碳制备含氟碳类液滴的PBS溶液；
(3)将PBS溶液、鸡蛋清以及步骤(2)制备得到的含氟碳类液滴的PBS溶液混合，得所述用于HIFU的超声造影剂；其中，含氟碳类液滴的PBS溶液、鸡蛋清与PBS溶液的体积比为30～70:40～70:10～40。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其中，在步骤(1)所述的含脂质体的PBS溶液中，所述脂质体以包括磷脂和/或其衍生物为材料制备而成，在含脂质体的PBS溶液中，所述磷脂和/或其衍生物的质量体积浓度为1～10mg/mL。
13.根据权利要求11所述的制备方法，其中，在步骤(2)中，制备所述脂质体的磷脂和/或其衍生物与液态氟碳的摩尔比为：90～95:5～10；在所述的含氟碳类液滴的PBS溶液中，该氟碳类液滴的磷脂和/或其衍生物的质量体积浓度为1～10mg/mL。
14.根据权利要求11所述的制备方法，其中，步骤(1)的含脂质体的PBS溶液是将制备脂质体的脂质材料溶于疏水溶剂，混合均匀后除去疏水溶剂使脂质材料成膜，然后使用PBS溶液水化及声振制备得到的。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其中，所述疏水溶剂为氯仿。
16.根据权利要求11或14所述的方法，其中，步骤(2)的含氟碳类液滴的PBS溶液是将含脂质体的PBS溶液与液态氟碳混合，声振，离心沉淀后，再采用PBS溶液将所得沉淀溶解后制备得到的。
17.权利要求1～10中任一项所述的超声造影剂在制备高强度聚焦超声的超声造影剂中的应用；和/或
权利要求1～10中任一项所述的超声造影剂在制备高强度聚焦超声的增效剂中的应用；和/或
权利要求1～10中任一项所述的超声造影剂在制备封堵高强度聚焦超声靶区的血管药物中的应用。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2012143739A1 (en) * | 2011-04-21 | 2012-10-26 | University Of Ulster | Sonodynamic therapy |
| US20150086611A1 (en) * | 2013-09-26 | 2015-03-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Liposome including complex of hydrophobic active ingredient and polypeptide and use of the liposome |
Non-Patent Citations (1)
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|---|
| "相变纳米超声造影剂增效HIFU治疗作用的研究"，;周洋;《中国博士学位论文全文数据库-医药卫生科技辑》;20121115;第21页第20行-第23页第13行，第34页第11行-第36页第1行，第42页倒数第1-2行， * |
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