包含至少两种充气微泡的造影剂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种包含至少两种充气微泡的造影剂及其制备方法与应用，属于超声成像领域。
【背景技术】
[0002]众所周知，超声成像是一种很有价值的诊断工具。例如对循环系统的研究，特别是对心动描记和组织微循环的研究。被研究用来提高超声影像的多种造影剂现已获得，包括固体微粒混悬体、乳化的液滴、气体微泡、包封的气体或液体。气体包容和气体产生体系的使用引起了特别的兴趣，因为在这样的体系中存在的或产生的气体的低密度和易压性能够保证特别高效的超声反向散射。
早先的研究包括通过心内注射身体可接受的物质在体内产生游离气体微泡，这种方法证明此类微泡在回声描记法中作为造影剂的潜在的可行性。然而，由于这种微泡在体内寿命极短，使这种技术被证明在实际应用中极受限制。于是更多的研究集中在为超声心动描记法和其它超声研究提供稳定气体微泡的方法上。例如，使用乳化剂、增稠剂或糖、或通过包含或包封气体或其前体成为一个体系，如一个多孔的、充满气体的微粒或一个包封了气体的微泡。例如，使用包封材料如蛋白质、聚合物或成膜表面活性剂如磷脂。
最近在这一领域的研究显示出了减少一切包封材料的稠度的趋势，人们已经认识到厚的囊壳降低了可压性，因而降低了微泡产生回声的能力。US-A-5393524中建议，由于对液体介质如血液的亲和力比空气更强，一些生物相容性碳氟化合物可以用来形成游离气体微泡。已有人提出用含有水不溶的氟化物气体、用包封或其它方法稳定的分散体系的造影剂——如W0-A-9501187所示，是关于包含了不溶于水的气体如全氟丙烷和BRl处方，一个充满六氟化硫微泡，由磷脂作稳定剂的分散系的蛋白微球。
[0003]有时，此类造影剂比起有着更厚或更硬的囊壳的造影剂来，趋向于显示出更高的回声应答和较低的衰减。它们因而也有在高的超声压下相对较低的耐受性的缺点。例如，超声波探头近场区域存在这种较高的超声压。因而在诊断用声强下造影可能会在此区域造成造影剂的大量破坏。
已有人建议在较低的声强下造影或通过使用间歇超声脉冲来克服这一问题。例如在每一第十、第二十、第三十个心率周期激发脉冲。然而，这将在超声波探头近场区域产生不透明区域来取代连续造影和/或在远场区域增加不可接收的信噪比。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种包含两种充气微泡的造影剂及其制备方法和应用。
[0005]为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括:
本发明是基于一个发现，即使用包含两种或多种对超声波能量的耐受性，即对超声压的敏感性不同的含气微粒的造影剂能够降低或克服这样的缺点。这些微粒中对超声压有着相对较低敏感性的微粒在超声波探头近场区域将对高的超声能量产生应答，此区域有着相对较高敏感性的微粒倾向于破裂而变得不活跃。然而，有着更高敏感性的微粒在远场低超声能环境下即有应答，在此区域低敏感微粒趋向于不显示干扰。
根据本发明的一个实施方案，本发明提供了一种新的造影剂，用于同时、分别或顺序用作超声造影剂。该造影剂包含至少两种不同类型的含气微粒，上述微粒的不同在于它们对超声压的敏感性不同。
[0006]各种微粒对超声压不同的敏感性来自于它们的物理和/或化学性质的不同。这样就有可能选择仅仅大小不同的微粒，例如两种大小粒子的分布来获得所需要的对超声压敏感性地不同。然而，更常见的是采用不同的包封方法或不同的稳定法得到的体系，例如包含两种微粒，一种有着相对较软的囊壳，因而对超声压有相对较高的敏感性。另一种有着相对较硬的成囊材料或较强的稳定剂，如较硬的囊壳或较强的基质，因而对超声压有相对较低的敏感性。
进一步的，所述造影剂包含有着相对较软的囊壳的第一种含气微粒、有着相对较硬的囊壳的第二种含气微粒或含其它稳定剂。一种相对较软的囊壳，对超声压有相对较高的敏感性。另一种相对较硬的成囊材料或较强的稳定剂，如较硬的囊壳或较强的基质，对超声压有相对较低的敏感性。
[0007]可以任选合适的含气微囊作为不同的微粒种类来制备超声造影剂，这样的造影剂典型的例子包括气稳定化的微泡(例如，至少部分包封了气体)，稳定剂可以是一种抗聚集的表面膜，一种成膜蛋白质(例如一种白蛋白如人血清白蛋白，一种聚合物材料，例如一种合成的可生物降解的聚合物，一种如EP-A-0458745中描述的有弹性界面的合成聚合物膜，一种如EP-A-0441468中描述的可生物降解的聚醛微粒，聚氨基酸-多环酰亚胺的N- 二羧酸衍生物微粒，或一种如W0-A-9317718或W0-A-9607434中描述的可生物降解聚合物)，一种非聚合且不能聚合的成壁材料，或一种表面活性剂(例如，聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物表面活性剂如Pluronic，一种如W0-A-9506518中描述的聚合物表面活性剂，或一种成膜表面活性剂如磷脂。进一步的，所述第一种含气微粒的囊壳包含至少一种磷脂，所述磷脂囊壳包含一种或多种磷脂，选自磷脂酰胆碱、磷脂酸、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰甘油、磷脂酰肌醇、心磷脂、神经鞘磷脂和它们中任一种的氟化类似物。
[0008]进一步的，包含两种充气微泡的造影剂的制备方法，其步骤包括:
I)含气微粒的制备
将一定质量的磷脂加入到一定量溶剂中，震荡并加热到一定温度下反应一段时间，冷却至室温，再震荡并放置；
将上述溶液转移至烧瓶中放置在恒定28°c水浴中，在密闭情况下先脱气2min，再通入所需气体；
将溶液利用转子搅拌器在23000rpm下搅拌反应一段时间，转移至密闭容器中用溶剂洗涤，再在12500rpm下离心，除去下层液体，加水重复离心几次；
然后将上层物用10% (w/w)蔗糖溶液置换，将得到的分散物按每份5ml的量装入专用于低压冻干的1ml平底小玻璃瓶中，将小瓶降温至_47°C冻干大约40-50小时，得到白色疏松固体。将小瓶置于真空室，用真空泵抽去空气，置换以所需气体。
[0009]2)包括两种微粒的造影剂的制备含气聚合物微粒加入到含有上述中已冻干的产品的小瓶中，然后加入注射用水，用手轻轻振摇几秒钟，即得到本发明的造影剂。
[0010]其它可使用的含气微粒造影剂包括含气的固体体系，例如微粒(特别是微粒聚集体)，其中含有或带有气体(例如气体吸附在微粒表面和/或包含在微粒的空隙、孔洞或微孔中，可以预期含有此类微粒的造影剂产生的超声回声直接来自它所包含的或带有的气体，和/或气体(如,微泡)从这些固体材料中的释放(如,这些微粒结构溶解时)。
含气微粒优选最初平均粒径不得超过10 μ m(如，7 μ m或更低)以便在给药，如静脉注射后让它们能够自由通过呼吸系统。
根据本发明，包含磷脂的造影剂已被应用于，如微泡的外膜，其被一种或多种磷脂的单层、双层或多层膜所稳定。可用的磷脂的典型例子包括卵磷脂(即磷脂酰胆碱)，如天然卵磷脂、如蛋黄卵磷脂或大豆卵磷脂、人工合成或半合成卵磷脂，如二肉豆蘧酰磷脂酰胆碱、二棕榈酰磷脂酰胆碱或二硬脂酰磷脂酰胆碱；磷脂酸；磷脂酰乙醇胺；磷脂酰丝氨酸；磷脂酰甘油；磷脂酰肌醇、心磷脂、神经鞘磷脂；上述物质的氟化类似物；上述任意物质的混合物和它们与其它脂类如胆固醇的混合物，每个这些磷脂的脂肪酰基典型地包含大约14-22个碳原子，如棕榈酰基团和硬脂酰基团。根据本发明，这些磷脂中溶血型的非常有用，术语“溶血”(Iyso-)说明了磷脂只包含一个脂肪酰基团，而且它优选是在甘油的I位碳上以酯键相联接。这种溶血型和含两个脂酰基的磷脂混合使用更有利。
磷脂壳一般较软，使微粒对超声压