CN110772649A - 一种多孔高分子超声造影剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多孔高分子超声造影剂及其制备方法，包括以下步骤，S1：将聚乳酸‑羟基乙酸共聚物溶于二氯甲烷；S2：取樟脑加入溶有聚乳酸‑羟基乙酸共聚物的二氯甲烷溶液中；S3：初乳化，在S2所得溶液中加入碳酸氢铵溶液，破碎处理；S4：复乳化，将S3所得溶液与聚乙烯醇溶液互溶，均质处理；S5：将S4所得溶液与异丙醇溶液互溶，均质处理；S6：离心收集样品，冷冻；S7：细胞膜包膜：将细胞膜混悬液与S6成品互混，超声清洗机处理，得成品。有益效果是：所得造影剂更坚固，抗压性和稳定性高，在常规超声检查的机械指数下，相对不容易被破坏，造影持续时间长，细胞膜包被使其具有靶向性，可作为超声分子成像造影剂。
Description
技术领域
本发明涉及造影剂技术领域，尤其涉及一种多孔高分子超声造影剂的制备方法。
背景技术
近年来，在多种影像检查方式中，超声成像以其安全及时、无创快捷、价格低廉而被临床广泛应用，超声分子成像因此也得到了广泛的关注。
超声图像的产生依赖于反射和散射的超声波信号的接收、分析和显示。作为一种医学影像，提供了体内器官重要的功能和解剖信息，是广泛的非侵入性检测手段。超声多普勒技术评估血流的方向和速度提高了超声的诊断能力，为了更好地得到特定组织的准确的信息，通常会使用超声造影剂的成像方法，超声造影剂与人体组织回声明显不同，非线性信号非常多，注射进入人体血管、体腔内可以增强对脏器和血管的显示，提高诊断的准确率和精确度。
超声造影剂的种类比较多，常用的微泡造影剂是磷脂泡，但是其主要的缺点是在常规的超声检查的机械指数下容易破裂，稳定性不好，造影持续时间较短。而且磷脂微泡造影剂粒径范围较宽(2-7微米)，不易在制作工艺上控制微泡的粒径和均一性，影响造影效果；常用的磷脂微泡造影剂不易加载靶向分子，靶向粘附效果不好，导致分子靶向造影效果较差，且加靶反应中引入的物质及靶向分子本身，常具有毒性及免疫原性，制约其临床应用。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种多孔高分子超声造影剂的制备方法，主要解决了现有技术制备所得的造影剂容易破裂、粒径宽、载靶能力差等问题。
为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种多孔高分子超声造影剂的制备方法，包括以下步骤，
S1：将聚乳酸-羟基乙酸共聚物溶于二氯甲烷；
S2：取樟脑加入溶有聚乳酸-羟基乙酸共聚物的二氯甲烷溶液中；
S3：初乳化，在S2所得溶液中加入碳酸氢铵溶液，破碎处理；
S4：复乳化，将S3所得溶液与聚乙烯醇溶液互溶，均质处理；
S5：将S4所得溶液与异丙醇溶液互溶，均质处理；
S6：离心收集样品，冷冻；
S7：细胞膜包膜：将细胞膜混悬液与S6成品互混，超声清洗机处理，得成品。
一种方式，S5中，均质处理后，搅拌20-24h。
一种方式，S4、S5步骤中，均质处理转速为8000-12000rmp/min。
一种方式，S6具体步骤为：
离心收集样品；
冻干，得粉末；
将粉末置于真空环境中；
用全氟丙烷气体换气；
得成品。
一种方式，S6具体步骤为：
离心管收集样品，3000rmp离心5min收集，并清洗次，用水重悬，置于收集杯中，封口膜覆盖，-80℃冷冻过夜；
封口膜扎孔，冻干机冻干；
冻干后4℃存放；
粉末装于容器中，抽真空30-40min，用全氟丙烷换气3-5次。
一种方式，聚乳酸-羟基乙酸共聚物与二氯甲烷质量配比为1：(26-27)。
一种方式，S5中异丙醇浓度为5％；
S4中聚乙烯醇树脂溶液浓度为4％；
S3中碳酸氢铵溶液浓度为1％。
一种方式，樟脑与聚乳酸-羟基乙酸共聚物的质量配比为1：(8-10)。
一种方式，S8的具体步骤为：
加入由2×109个细胞提取出来的血小板膜混悬液，混匀后超声清洗机处理3分钟，功率100W，得成品。
细胞膜混悬液每毫升中具有2×109个细胞提取所得的膜。
一种多孔高分子超声造影剂，其组分按重量份配比为，
本发明的有益效果是：
1.所得造影剂更坚固，抗压性和稳定性高，在常规超声检查的机械指数下，相对不容易被破坏，造影持续时间长；
2.可以将粒径控制在比较窄的范围内，粒径均一，背向散射均一，回声细腻均匀，还可将粒径做成纳米级别；
3.外壳包裹细胞膜，具有仿生效果，可模仿细胞的功能，使微泡具有靶向造影的效果，细胞膜可以为血小板、中性粒细胞等具有特定功能的细胞的膜；
4.制备流程简单，重复性好，制备所得成品可储存时间久，用普通生理盐水重悬后摇匀即可使用。
附图说明
图1为本发明的结构模式图；
图2为本发明一种实施例的粒径分布图；
图3为本发明一种实施例的不同浓度血小板膜包被的高分子超声造影剂的声强信号变化图；
图4为本发明一种实施例的血小板膜包被的高分子超声造影剂注入琼脂糖仿体中，声强变化时间-强度曲线图；
图5为本发明中一种实施例的血小板膜包被的高分子超声造影剂注入琼脂糖仿体中，不同浓度的成像B-mode和Contrast模式显影图；
图6为本发明实施例1的一种注射造影剂前后动物心脏造影显影图；
图7为本发明实施例1的血小板膜包被的高分子超声造影剂一种荧光显微镜放大图
图8为本发明实施例1的一种荧光显微图。
具体实施方式
下面是本发明的一些具体实施例：
实施例1
一种血小板包膜的高分子靶向的超声造影剂制备，称取500mgPLGA溶于10mL二氯甲烷，彻底溶解；
取50ml 4％PVA置于250ml烧杯A中，取96ml双蒸水置于烧杯B中，加4ml异丙醇到烧杯B中；
称取50mg樟脑加入溶有PLGA的二氯甲烷中；
称取20mg碳酸氢钠溶于2ml水中，配置1％碳酸氢铵溶液；
初乳化：取2ml的1％碳酸氢铵溶液加入上述3步骤的溶液中，细胞破碎仪处理1min(功率150W开2s/停1s)，初乳化良好的乳液应呈均匀的乳白色液体；
复乳化：将初乳化之后的液体倒入上述4％PVA的烧杯A中，均质机处理3min，12000rmp/min；
将烧杯B中4％异丙醇溶液倒入烧杯A中，再用均质机探头处理8000rmp/min 30s搅匀，然后磁力搅拌器搅拌10h；
用离心管收集样品，然后3000rmp/5min收集，并清洗3次，最后用双蒸水重悬，置于广口收集杯中，-80℃冷冻3h；
冻干机冻干50h左右；冻干后转移至玻璃瓶中4℃保存；
称取10mg粉末装于2mL的西林瓶中，抽真空30min，并充入C3F8气体；
血小板膜包膜过程：将1mL血小板膜(提取自2×109个血小板)混悬液加入上一步骤中的西林瓶，超声清洗机处理3min(功率100W)，比例为(2×109个血小板提取的血小板膜)：(10mgPLGA冻干粉)；血小板膜混悬液每毫升中具有2×109个血小板提取所得的血小板膜。
下面是针对实施例1制得成品的一些观察测试：
(一)血小板膜包被的靶向高分子超声造影剂粒径均一，可使超声显影的背向散射均一，回声细腻均匀(图2)。
取上述步骤完成包膜步骤的造影剂分为3个样品，置于马尔文粒径仪检测，每个样品测量3次，所得的数据处理如图所示
粒径：如图1中所示，为所得血小板包膜的高分子超声造影剂绝大多数粒径分布图，保持在2μm左右，均一性非常好。
(二)血小板膜包被的靶向高分子超声造影剂的壳比普通磷脂微泡造影剂坚固，抗压性和稳定性高，在常规超声检查的机械指数下，相对不容易被破坏，可在较高机械指数下持续较长的造影效果(图3、4、5)。
取上述步骤所制备的血小板膜包被的高分子超声造影剂，稀释成不同浓度，每个浓度3个样品，置于琼脂仿体孔中，采用商业超声系统IU Elite(飞利浦医疗系统，阿姆斯特丹，荷兰)，使用L12-5线性阵列换能器，选择造影模式，调节总增益和深度保持一致，测量不同孔的声强信号，所有数据均采用Q-Lab软件(飞利浦医疗系统，阿姆斯特丹，荷兰)进行脱机分析。
声强信号：如图2中所示，为不同浓度血小板膜包被的高分子超声造影剂的声强信号的变化情况。
取上述步骤所制备的血小板膜包被的高分子超声造影剂，稀释成1mg/mL，样品数量为3，置于琼脂糖仿体中，间隔不同时间测量声强信号，采用商业超声系统IU Elite(飞利浦医疗系统，阿姆斯特丹，荷兰)，使用L12-5线性阵列换能器，选择造影模式，调节总增益和深度保持一致，测量不同时间的声强信号，所有数据均采用Q-Lab软件(飞利浦医疗系统，阿姆斯特丹，荷兰)进行脱机分析。
声强信号变化情况：如图3中，将0.1mg/mL的血小板膜包被的高分子超声造影剂注入琼脂糖仿体中，间隔不同时间测量其声强数值，绘制曲线，发现本造影剂随着时间变化声强信号衰减速度慢，稳定性好。
(三)A图为本发明注射造影剂之前，可见左室腔为无回声状态，B图为注射本发明造影剂之后，左室腔可见细密的强回声，说明该造影剂可以通过肺循环，进入全身循环系统，可作为很好的超声左心造影剂，可预测其巨大的应用前景。(图7)
取10mg制备好的血小板包膜的高分子超声造影剂经Sprague-Dawley大鼠尾静脉注射，并用商业超声系统EPQIC7C(飞利浦医疗系统，阿姆斯特丹，荷兰)，使用新生儿扇形换能探头，将探头固定在大鼠心脏显示左室的横切面的位置，检测并记录造影前后的显影效果。
声强信号：如图7所示，高回声的造影剂信号经过肺循环，均匀充满左心室。
(四)能较好的在外壳修饰靶向分子，使微泡具有靶向造影的效果。
在制备PLGA高分子超声造影剂时，向二氯甲烷溶液中加入250μl的1mg/ml的DiD荧光染色剂，如上述步骤制备成冻干粉，将1ml来自于2×109个血小板的血小板膜悬液中加入20μl的DiO荧光染色剂，孵育20min后用生理盐水离心3000g/3min洗去多余的染料，然后将1ml上述血小板悬液和10mg的PLGA高分子超声造影剂混合，超声清洗机处理3min,功率为100W，完成包膜过程，取10μl混悬液滴滴在载玻片上用荧光染色剂观察。
包膜验证：如图7中，月牙形区域为荧光染色剂DiD标记的PLGA高分子材料超声造影剂，其余亮区为荧光染色剂DiO标记的血小板膜，该图显示血小板膜均匀的包裹在PLGA高分子材料表面。
(五)血小板膜包被的高分子超声造影剂体外细胞实验靶向粘附效果好，可用于分子成像，早期诊断细胞炎症反应，后期实验还可进一步载药治疗炎症损伤损伤，实现靶向诊疗一体化(图8)。
靶向粘附效果：在高分子超声造影剂的制备过程中，在二氯甲烷中加入250μlDiI荧光染色剂，之后按步骤制备成冻干粉，并按上述步骤包膜处理；在六孔板中用高糖培养基培养人脐静脉内皮细胞(HUVEC)，37℃，CO2浓度为5％，隔天换液，待细胞长满至培养基的60％时，将TNF-a细胞刺激因子加入培养基中，继续培养24h，取出细胞，用多聚甲醛固定，并用DAPI染细胞核30s，用生理盐水洗3次去除多余的染料，每孔加入1ml血小板膜包被的高分子造影剂，孵育30min,然后用生理盐水反复洗6次，设立对照组为未用血小板膜包被的高分子造影剂(PMP-组)，其他操作相同，用荧光显微镜观察，DAPI区亮点为DAPI染的HUVEC，DiI区亮点为DiI染的高分子造影剂，可见血小板包膜组(PMP+组)有明显的粘附，说明血小板膜包被的高分子超声造影剂具有良好的炎症细胞靶向性。
如图4中所示，成品荧光显微镜图血小板膜赋予了高分子超声造影剂靶向炎症细胞的功能，粘附效果好。
实施例2
称取500mgPLGA溶于二氯甲烷，两者配比为1：26，彻底溶解；
取50ml 4％PVA置于250ml烧杯A中，取96ml双蒸水置于烧杯B中，加4ml异丙醇到烧杯B中；
称50mg取樟脑加入溶有PLGA的二氯甲烷中,樟脑与PLGA质量配比为1：8；
称取20mg碳酸氢钠溶于2ml水中，配置1％碳酸氢铵溶液；
初乳化：取2ml的1％碳酸氢铵溶液加入上述3步骤的溶液中，细胞破碎仪处理1min(功率150W开2s/停1s)，初乳化良好的乳液应呈均匀的乳白色液体；
复乳化：将初乳化之后的液体倒入上述4％PVA的烧杯A中，均质机处理3min，10000rmp/min；
将烧杯B中4％异丙醇溶液倒入烧杯A中，再用均质机探头处理10000rmp/min 30s搅匀，然后磁力搅拌器搅拌24h；
用离心管收集样品，然后3000rmp/5min收集，并清洗3次，最后用双蒸水重悬，置于广口收集杯中，-80℃冷冻3h；
冻干机冻干48h左右；冻干后转移至玻璃瓶中4℃保存；
称取10mg粉末装于2ml的西林瓶中，抽真空30min，并充入C3F8气体；
血小板膜包膜过程：将1ml血小板膜(提取自2×109个血小板)混悬液加入上一步骤中的西林瓶，超声清洗机处理3min(功率100W)，比例为(2×109个血小板提取的血小板膜)：(10mgPLGA冻干粉)；血小板膜混悬液每毫升中具有1.5×109个血小板提取所得的血小板膜。
实施例3
称取500mgPLGA溶于二氯甲烷，两者配比为1：27，彻底溶解；
取50ml 4％PVA置于250ml烧杯A中，取96ml双蒸水置于烧杯B中，加4ml异丙醇到烧杯B中；
称取50mg樟脑加入溶有PLGA的二氯甲烷中,樟脑与PLGA质量配比为1：8；
称取20mg碳酸氢钠溶于2ml水中，配置1％碳酸氢铵溶液；
初乳化：取2ml的1％碳酸氢铵溶液加入上述3步骤的溶液中，细胞破碎仪处理1min(功率150W开2s/停1s)，初乳化良好的乳液应呈均匀的乳白色液体；
复乳化：将初乳化之后的液体倒入上述4％PVA的烧杯A中，均质机处理3min，8000rmp/min；
将烧杯B中4％异丙醇溶液倒入烧杯A中，再用均质机探头处理12000rmp/min 30s搅匀，然后磁力搅拌器搅拌24h；
用离心管收集样品，然后3000rmp/5min收集，并清洗3次，最后用双蒸水重悬，置于广口收集杯中，-80℃冷冻3h；
冻干机冻干60h左右；冻干后转移至玻璃瓶中4℃保存；
称取10mg粉末装于2ml的西林瓶中，抽真空30min，并充入C3F8气体；
血小板膜包膜过程：将1ml血小板膜(提取自2×109个血小板)混悬液加入上一步骤中的西林瓶，超声清洗机处理3min(功率100W)，比例为(2×109个血小板提取的血小板膜)：(10mgPLGA冻干粉)；血小板膜混悬液每毫升中具有2.5×109个血小板提取所得的血小板膜。
实施例4
称取500mgPLGA溶于二氯甲烷，两者配比为1：26.5，彻底溶解；
取50ml 4％PVA置于250ml烧杯A中，取96ml双蒸水置于烧杯B中，加4ml异丙醇到烧杯B中；
称取50mg樟脑加入溶有PLGA的二氯甲烷中,樟脑与PLGA质量配比为1：9；
称取20mg碳酸氢钠溶于2ml水中，配置1％碳酸氢铵溶液；
初乳化：取2ml的1％碳酸氢铵溶液加入上述3步骤的溶液中，细胞破碎仪处理1min(功率150W开2s/停1s)，初乳化良好的乳液应呈均匀的乳白色液体；
复乳化：将初乳化之后的液体倒入上述4％PVA的烧杯A中，均质机处理3min，8000rmp/min；
将烧杯B中4％异丙醇溶液倒入烧杯A中，再用均质机探头处理12000rmp/min 30s搅匀，然后磁力搅拌器搅拌20h；
用离心管收集样品，然后3000rmp/5min收集，并清洗3次，最后用双蒸水重悬，置于广口收集杯中，-80℃冷冻3h；
冻干机冻干50h左右；冻干后转移至玻璃瓶中4℃保存；
称取10mg粉末装于2ml的西林瓶中，抽真空30min，并充入C3F8气体；
血小板膜包膜过程：将1ml血小板膜(提取自2×109个血小板)混悬液加入上一步骤中的西林瓶，超声清洗机处理3min(功率100W)，比例为(2×109个血小板提取的血小板膜)：(10mgPLGA冻干粉)。
实施例5
一种血小板包膜的靶向高分子超声造影剂，重量份配比为，
实施例6
一种血小板包膜的靶向高分子超声造影剂，重量份配比为，
实施例7
一种血小板包膜的靶向高分子超声造影剂，重量份配比为，
本领域的技术人员可以明确，在不脱离本发明的总体精神以及构思的情形下，可以做出对于以上实施例的各种变型。其均落入本发明的保护范围之内。本发明的保护方案以本发明所附的权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种多孔高分子超声造影剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1：将聚乳酸-羟基乙酸共聚物溶于二氯甲烷；
S2：取樟脑加入溶有聚乳酸-羟基乙酸共聚物的二氯甲烷溶液中；
S3：初乳化，在S2所得溶液中加入碳酸氢铵溶液，破碎处理；
S4：复乳化，将S3所得溶液与聚乙烯醇溶液互溶，均质处理；
S5：将S4所得溶液与异丙醇溶液互溶，均质处理；
S6：收集样品，冷冻。
2.根据权利要求1所述的一种多孔高分子超声造影剂的制备方法，其特征在于：S6之后的步骤S7为：细胞膜包膜，将细胞膜混悬液与S6中间产物互混，超声处理，得成品。
3.根据权利要求1所述的一种多孔高分子超声造影剂的制备方法，其特征在于：S5中，均质处理后，搅拌10-24h；S4、S5步骤中，均质处理转速为8000-12000rmp/min。
4.根据权利要求1所述的一种多孔高分子超声造影剂的制备方法，其特征在于：S6具体步骤为：
离心收集样品；
冻干，得粉末；
将粉末置于真空环境中；
用全氟丙烷气体换气；
得成品。
5.根据权利要求4所述的一种多孔高分子超声造影剂的制备方法，其特征在于：S6具体步骤为：
离心管收集样品，3000rmp离心5min收集，并清洗次，用水重悬，置于收集杯中，封口膜覆盖，-80℃冷冻过夜；
封口膜扎孔，冻干机冻干；
冻干后4℃存放；
粉末装于容器中，抽真空30-40min，用全氟丙烷换气3-5次。
6.根据权利要求1所述的一种多孔高分子超声造影剂的制备方法，其特征在于：聚乳酸-羟基乙酸共聚物与二氯甲烷质量配比为1：(26-27)；
樟脑与聚乳酸-羟基乙酸共聚物的质量配比为1：(8-10)。
7.根据权利要求1所述的一种多孔高分子超声造影剂的制备方法，其特征在于：
S5中异丙醇浓度为5％；
S4中聚乙烯醇树脂溶液浓度为4％；
S3中碳酸氢铵溶液浓度为1％。
8.根据权利要求2所述的一种多孔高分子超声造影剂的制备方法，其特征在于：S8的具体步骤为：
加入由2×109个血小板提取出来的细胞膜混悬液，混匀后超声清洗机处理，得成品。
9.根据权利要求2所述的一种多孔高分子超声造影剂的制备方法，其特征在于：细胞膜混悬液每毫升中具有1.5×109-2.5×109个血小板提取所得的细胞膜。
10.一种多孔高分子超声造影剂，其特征在于：其组分按重量份配比为，
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