JPH08176017A

JPH08176017A - 超音波用造影剤及びその製造方法

Info

Publication number: JPH08176017A
Application number: JP7191826A
Authority: JP
Inventors: Sutanto Kawan; スタントカワン
Original assignee: TOUIN GAKUEN
Current assignee: TOUIN GAKUEN
Priority date: 1994-08-04
Filing date: 1995-07-27
Publication date: 1996-07-09
Anticipated expiration: 2015-07-27
Also published as: JP3414894B2

Abstract

(57)【要約】【課題】静脈内に投与する超音波用造影剤であって、
肺を通り過ぎても人体内で安定に存在する長寿命の微小
気泡入りの超音波用造影剤及びその製造方法を提供す
る。【解決手段】超音波用造影剤の製造方法は、気泡を生
成させるためにホモジナイザー４０により水とステアリ
ン酸ナトリウムとサポニンとＣａＣｌ₂の混合物と空気
とを攪拌する段階攪拌工程と、攪拌の後所望の直径の気
泡を分別する浮力分離工程とを有する。更に、段階攪拌
工程は、低攪拌工程と高攪拌工程との２段階の攪拌工程
を有する。段階攪拌工程は、所定量のステアリン酸ナト
リウムとサポニンとＣａＣｌ₂を含有する溶液にホモジ
ナイザー４０の攪拌シャフトを入れ、この溶液を低動力
で所定時間攪拌しその後所定時間溶液を放置した後、再
度上記操作を繰り返す低攪拌工程と、ホモジナイザー４
０を用いて上記溶液を所定時間高動力で攪拌する高攪拌
工程とからなる。上記２段階攪拌工程の後、ビュレット
５０を用いて浮力分離工程を行い、所望の微小気泡を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波用造影剤及び
その製造方法、特に長寿命で均一安定な気泡から成る超
音波用造影剤及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、医学診断画像分野は、急速な進歩
を遂げている。特に放射性核種画像（Radio-nuclide im
aging ）、超音波及びＭＲＩによって得られた情報を基
に映像を形成する映像化技術は、１９６０年ごろから発
達し始め、医学臨床診断の中で今日最もよく利用されて
いる。また、Ｘ線を用いたＣＴスキャンは、今日最も普
及し利用されており、Ｘ線の働きによって、人体や動物
の骨格や体内組織を映像化することができる。

【０００３】しかしながら、Ｘ線を人体等に照射する場
合、幾つかの問題点がある。第１の問題点は、人体内部
組織は放射線により被曝される。特に、病人の場合は検
査の度に放射線を浴びるため、人体に影響を与える被曝
量の放射線を浴びてしまう恐れがある。第２の問題点
は、照射されたＸ線は人体に蓄積されていくことであ
る。従って、人体へのＸ線の被曝量は、一定限度に止め
る必要がある。第３の問題点は、Ｘ線による検査のみ
で、器官又は臓器、血管の撮影が満足に行えるとは限ら
ないことである。

【０００４】そこで、上記放射性核種（Radio-nuclide
）映像技術では、放射性物質（例えばタリウム（Ｔ
ｌ））を造影剤として血管に注入し、血管の撮影が行わ
れている。従って、有効な心臓の映像を得ることができ
る。しかし、上記の血管の撮影には、高精度でかつ高価
な装置が必須であり、汎用性に欠けるという問題があっ
た。また、他の医学診断画像技術より優れた映像が得ら
れるわけではなく、この技術においても、人体に放射性
物質が蓄積されてしまうという問題があった。

【０００５】一方、超音波は、現在医学診断画像分野で
広く利用されている。超音波を利用した医学診断画像と
は、超音波プローブ（probe ）より超音波を人体に送信
し、その人体組織からの反射波、すなわち超音波エコー
を受信して、この受信した超音波エコーを基に映像化さ
れた画像をいう。通常の超音波診断装置は、１つの超音
波プローブを使用している。そして、この超音波プロー
ブは超音波の送受信を行う。そして、超音波プローブか
ら得られた超音波エコーの情報を超音波診断装置に送
り、超音波診断装置において画像作成処理を行い、モニ
タに画像が出力される。この画像によって、医師等は人
体内部を観察することができる。

【０００６】人体は、各組織によって基本特性、すなわ
ち密度、硬度等が異なるため、異なる音響特性を有して
いる。音響特性とは、音速と減衰と散乱である。超音波
プローブに受信された超音波エコーは、人体組織の後方
散乱の特性によって生じたものである。従って、モニタ
に出力された画像は、測定中の人体組織の基本特性を表
示している。一方、非正常な組織は、音響特性が異なる
ために、モニタに表示された画像から容易に検出するこ
とができる。更に超音波診断装置は安価で、かつ人体に
対して安全であるという利点を有する。

【０００７】しかしながら、初期の超音波診断技術は、
診断画像が不鮮明であった。そこで、鋭意研究され改良
が加えられたことによって、近年では画像の鮮明な超音
波診断装置が普及している。更に、近年では、超音波用
の造影剤を血流に導入して、より鮮明な画像を得られる
ようになってきた。

【０００８】上述した超音波の音響特性は、異なる物質
の境界面（例えば固体と液体の界面、液体と気体の界面
等）で最も大きく変化する。すなわち、超音波を種々の
媒体に送信すると、異なる物質間の界面で超音波の音響
特性は大きく変化する。このため、界面からの超音波エ
コーは、他の部分の超音波エコーと大きく相違し、この
境界面からの超音波エコーを基にすれば画像がより鮮明
となる。

【０００９】そこで、上記超音波特性を利用するため
に、近年では超音波用の造影剤が用いられるようになっ
てきた。超音波用の造影剤としては、超音波の反射特性
に優れた液体に気泡を含むものが好適である。このよう
な造影剤は、後方散乱特性に優れ、動物又は人体等の微
細導管に注入及び／又は散布される。これにより、造影
剤を使用しない場合に比べ、組織同士の境界面が鮮明と
なり、組織（例えば、心筋組織）の超音波診断画像自体
も鮮明となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような液体中に気泡を含む気泡タイプの造影剤ついて
は、安定性及び耐久性に優れた気泡の直径及び気泡の均
一性、気泡塞栓の毒性の問題について、ほとんど研究が
進められていない。

【００１１】文献によれば、液体中に気泡を作る場合、
１〜８０μｍの気泡直径は製造可能である（松田康雄：
“造影エコー法の現在と将来展望”新医療，p.36・41，
５月1994、池岡清光，ほか：“コントラスバブルの抵抗
血管内皮に及ぼす影響”JpnJ Med Ultrasonics Vol.21
・1,p.37・44,1994 ）。

【００１２】しかしながら、直径２５〜８０μｍの気泡
は、血管内に注入され血流によって肺に運ばれても、肺
の中の微細な血管を通過することができない。従って、
直径２５〜８０μｍの気泡含有造影剤を用いる場合に
は、体外注射で超音波エコーを観察するしかない。

【００１３】更に、直径２５〜８０μｍの微小気泡は、
微細血管（例えば毛細管）に損害を与えるおそれがあ
る。

【００１４】従って、肺を通過しても人体内で安定に長
寿命で存在する造影剤の微小気泡の直径は、１〜１０μ
ｍであることが好ましい。近年、「ALBUNEX 」（Molecu
larBiosystems,Inc. 製 SanDiego,CA USA）や脂質コー
ティング微小気泡（LIPID-COATED-MACROBUBBLE(LCM) ）
等が開発されているが、未だ体内注入型の造影剤として
の要求にあった造影剤は開発されていない。なお、「AL
BUNEX 」は、５％人血清アルブミン膜の中に空気を封じ
込めた平均粒径４μｍの微小気泡を有するものである。

【００１５】本発明は上記従来の課題に鑑みたものであ
り、その目的は、肺を通り過ぎても人体内で安定に存在
する長寿命の微小気泡含有の超音波用造影剤及びその製
造方法を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために、本発明に係る超音波用造影剤及びその製造
方法は、以下の特徴を有する。

【００１７】（１）ステアリン酸ナトリウムによって被
覆された微小気泡から成る。

【００１８】（２）ステアリン酸ナトリウムとサポニン
とによって被覆された微小気泡から成る。

【００１９】（３）ステアリン酸ナトリウムによって被
覆された直径１０μｍ以下の微小気泡から成る。

【００２０】（４）ステアリン酸ナトリウムとサポニン
と塩化カルシウム（ＣａＣｌ₂）によって被覆された直
径１０μｍ以下の微小気泡から成る。

【００２１】（５）ステアリン酸ナトリウムと以下
（ａ）〜（ｆ）のいずれかとの混合物によって被覆され
た微小気泡から成ることを特徴とする、（ａ）サポニン（ｂ）ステアリン酸（ｃ）フロキシン（ｄ）クリスタルバイオレット（ｅ）ポリビニルアルコール（ｆ）ラウリン酸ナトリウム。

【００２２】（６）ステアリン酸ナトリウムと以下
（ａ）〜（ｆ）のいずれかとを混合した混合液に塩化カ
ルシウム又は塩化マグネシウムから成る硬化剤を混合
し、該混合物によって被覆された直径１０μｍ以下の微
小気泡から成ることを特徴とする、（ａ）サポニン（ｂ）ステアリン酸（ｃ）フロキシン（ｄ）クリスタルバイオレット（ｅ）ポリビニルアルコール（ｆ）ラウリン酸ナトリウム。

【００２３】（７）ステアリン酸ナトリウムと以下
（ａ）〜（ｆ）のいずれかとを混合した混合液に塩化カ
ルシウム又は塩化マグネシウムから成る硬化剤を混合
し、該混合物によって被覆された直径１０μｍ以上の微
小気泡から成ることを特徴とする、（ａ）サポニン（ｂ）ステアリン酸（ｃ）フロキシン（ｄ）クリスタルバイオレット（ｅ）ポリビニルアルコール（ｆ）ラウリン酸ナトリウム。

【００２４】（８）界面活性剤を含有する水と気体とを
攪拌装置によって攪拌する段階攪拌工程と、攪拌の後浮
力差により微小直径の気泡を分別する浮力分離工程と、
を有する。

【００２５】（９）上記（８）記載の超音波用造影剤の
製造方法において、前記段階攪拌工程は、界面活性剤を
含有する水溶液を低動力で攪拌しその後その水溶液を放
置し、再度低動力で攪拌を繰り返す低攪拌工程と、上記
水溶液を高動力で攪拌する高攪拌工程と、を含む。

【００２６】（１０）上記（８）又は（９）記載の超音
波用造影剤の製造方法において、前記攪拌装置は、ホモ
ジナイザー又は振動攪拌装置である。

【００２７】（１１）上記（８）記載の超音波用造影剤
の製造方法において、前記浮力分離工程は、前記段階攪
拌工程で生成した微小気泡含有乳化液を放置する放置工
程と、放置後微小気泡含有乳化液の液面に浮上した気泡
を収集する収集工程と、収集された気泡を気泡サイズ毎
に分別する分別工程と、を含む。

【００２８】（１２）上記（８）記載の超音波用造影剤
の製造方法において、前記微小直径の気泡は、１０μｍ
以下の気泡である。

【００２９】（１３）上記（７）記載の超音波用造影剤
の製造方法において、前記界面活性剤は、ステアリン酸
ナトリウムまたはステアリン酸ナトリウムとサポニンと
の混合物である。

【００３０】（１４）上記（８）記載の超音波用造影剤
の製造方法において、更に、浮力分離によって得られた
微小気泡を冷蔵する保存工程を有する。

【００３１】以上のように構成された本発明の超音波用
造影剤は、気泡のコーティング剤、すなわち気泡と水と
の界面に配向吸着する薬剤として界面活性剤、特にステ
アリン酸ナトリウム又はステアリン酸ナトリウムとサポ
ニンとの混合物を用いることにより、長期安定な微小気
泡を得ることができる。さらに、これらに塩化カルシウ
ム又は塩化マグネシウムを加えると、気泡の安定性が向
上する。

【００３２】また、微小気泡の直径を１０μｍ以下とし
たことにより、静脈血流により気泡が肺に運ばれても、
肺の中の微細な血管を通過することができる。従って、
体内に注射して、心臓の疾患、例えば心筋梗塞、心臓の
血流の乱流が生じている部位や肝臓内の腫瘍血管等から
の超音波エコーを基に画像を形成すれば、医師等は、人
体組織や心臓の疾患、例えば心筋梗塞、心臓の血流の乱
流が生じている部位や肝臓内の腫瘍疾患の部位をより正
確に観察することができる。特に、微少気泡は毛細血管
に入れることができるので、早期ガンを発見することが
できる。

【００３３】また、本発明の超音波用造影剤の製造方法
において、界面活性剤を含有する水と気体とを攪拌装置
によって攪拌する段階攪拌工程により、微小気泡を大量
に生成させることができる。また、攪拌の後浮力差によ
り微小直径の気泡を分別する浮力分離工程において、所
望の直径、すなわち１０μｍ以下の気泡を分別すること
ができる。

【００３４】また、段階攪拌工程を低攪拌工程と高攪拌
工程との２工程としたことにより、効率よく所望の直径
（１〜１０μｍ）を多く含有する微小気泡含有乳化液を
生成させることができる。

【００３５】また、浮力分離工程を段階攪拌工程で生成
した微小気泡含有乳化液を放置する放置工程と、放置後
微小気泡含有乳化液の液面に浮上した気泡を収集する収
集工程と、収集された気泡を気泡サイズ毎に分別する分
別工程としたことにより、気泡と水との比重差及び気泡
サイズによる比重差を利用して所望のサイズの気泡を分
別収集することができる。すなわち、大きい気泡と小さ
い気泡との浮上速度の差、つまり浮力差を利用して、所
望のサイズの気泡を分別収集することができる。

【００３６】また、超音波用造影剤の製造方法におい
て、界面活性剤をステアリン酸ナトリウムまたはステア
リン酸ナトリウムとサポニンとの混合物としたことによ
り、長期安定な微小気泡を得ることができる。さらに、
硬化剤として塩化カルシウム又は塩化マグネシウムを添
加すると、気泡の被覆が強化され、気泡の長期安定性が
向上する。

【００３７】また、超音波用造影剤の製造方法におい
て、浮力分離によって得られた微小気泡を冷蔵する保存
工程を設けたことにより、気泡の保存安定性が向上す
る。更に、液体中に気泡を保存するより、気泡のみで保
存する方が、保存安定性が良好である。

【００３８】特に、ステアリン酸ナトリウムを用いて攪
拌機としてホモジナイザーを使用したことにより、所望
の１〜１０μｍの気泡の生成率を高めることができる。
更に、浮力分離によって、浮上時間の早い直径の大きい
気泡を除去し、所望の直径（１〜１０μｍ）の気泡を得
ることができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて、本発明の好
適な一実施形態を説明する。

【００４０】超音波用造影剤の製造方法超音波用造影剤の製造方法は、図１０に示すように大き
く分けて２工程からなる。すなわち、気泡を生成させる
ためにホモジナイザー４０によるステアリン酸ナトリウ
ムが添加された水と空気等の気体とを攪拌する段階攪拌
工程と、攪拌の後所望の直径の気泡を分別する浮力分離
工程とを有する。更に、段階攪拌工程は、低攪拌工程と
高攪拌工程との２段階の攪拌工程を有する。

【００４１】段階攪拌工程まず、段階攪拌工程について説明する。

【００４２】低攪拌工程では、所定量のステアリン酸ナ
トリウムが添加された水溶液にホモジナイザー４０の攪
拌シャフトを入れ、この水溶液を低動力（例えば１０，
０００ｒｐｍ）で所定時間攪拌する。その後所定時間
（例えば数分後）この乳化液を放置した後、再度上記操
作を繰り返す。

【００４３】そして、上記低攪拌工程の後、高攪拌工程
では、ホモジナイザー４０を用いて上記溶液を大動力
（例えば２０，０００ｒｐｍ）で所定時間攪拌すると共
に、溶液中に別途大量の空気を注入する。

【００４４】なお、撹拌時にさらに別途空気を溶液内に
封入してもよい。

【００４５】これにより、上記２段階攪拌工程によっ
て、微小気泡入り白色乳化液が得られる。

【００４６】尚、上記超音波用造影剤の製造方法にステ
アリン酸ナトリウムを用いたが、他の界面活性剤とし
て、ステアリン酸塩、サポニン、アルギン酸またはその
塩等が挙げられる。ステアリン酸塩としては、ステアリ
ン酸ナトリウムやステアリン酸カリウム等のアルカリ金
属塩、ステアリン酸カルシウム等のアルカリ土類金属
塩、ステアリン酸アンモニウムが挙げられる。また、ア
ルギン酸塩としては、アルギン酸ナトリウムやアルギン
酸カリウムが挙げられる。

【００４７】特に好ましくは、ステアリン酸ナトリウム
（Sodium Stearate ）又はステアリン酸ナトリウムとサ
ポニンとの混合物である。ステアリン酸ナトリウをステ
アリン酸ナトリウムとサポニンとの混合物を用いると、
気泡の安定性が著しく向上する。なお、サポニンは、植
物界に分布する配糖体であって、水溶液が発泡性の液と
なる物質である。ステロイド、トリテルペンの配糖体
で、糖類がD-グルコース、D-ガラクトース、L-アラビノ
ース、D-キシロースが一般的である。

【００４８】その他にも、上記超音波用造影剤に、ステ
アリン酸、フロキシン、クリスタルバイオレット、ポリ
ビニルアルコール、ラウリン酸ナトリウムのいずれか一
種又は複数種組合せて添加してもよい。

【００４９】また、硬化剤として塩化カルシウム（Ｃａ
Ｃｌ₂）及び／又は塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ₂）を
超音波用造影剤に添加すると、長期安定性に優れる。従
って、体内における造影剤の消失時間のコントロール、
製品保持安定性向上を図る場合は、ＣａＣｌ₂，ＭｇＣ
ｌ₂の添加が有効である。

【００５０】なお、溶液中の気泡内の気体は、空気に限
るものではなく、人体に無害な気体（例えば、窒素、酸
素、二酸化炭素）であればどの気体を用いてもよい。

【００５１】浮力分離工程次に、浮力分離工程について説明する。

【００５２】上記２段階攪拌工程の高攪拌工程の後、微
小気泡含有白色乳化液を放置する。気泡は水よりも比重
が軽いので、乳化液の液面に浮上してくる。そこで、ビ
ュレット５０等の吸引器の先端を乳化液の液面につけ
て、液面の気泡を収集する。その際、ビュレット５０に
は、気泡と共に若干の水も一緒に吸引されてくる。

【００５３】次に、ビュレット５０の内部では、更に直
径の大きな気泡は比重が小さいので、少量の水を介して
ビュレット５０の上方、すなわち先端と反対側の上層に
短時間で浮上してくる。一方、直径の小さい気泡は直径
の大きな気泡に比べ比重が大きいので、浮上するのに時
間を要し、ビュレット５０の先端付近にしばらく止まっ
ている。

【００５４】上記現象を利用して、ビュレット５０によ
って気泡を乳化液より吸引した後、所定時間経過後、ビ
ュレット５０吸引口先端付近の気泡のみビュレット５０
の先端より放出させれば、所望の微小気泡（例えば１〜
１０μｍ）が得られる。すなわち、ビュレット５０内で
の気泡含有乳化液の放置時間と、ビュレット５０からの
気泡含有乳化液の放出割合によって、自在に気泡の直径
を制御することができる。

【００５５】保存上記浮力分離工程によって収集された所望の直径の気泡
は、恒温室に保存される。保存時の恒温室の温度は、２
４℃が好適である。なお、室温にても保存可能である。

【００５６】

【実施例】次に、上記超音波用造影剤及びその製造方法
について、以下に具体例を示す。実験例１乾燥粉末状のステアリン酸ナトリウム５０ｍｇを５０ｍ
ｌの蒸留水に添加した。その後、ホモジナイザー
（（株）日立製作所製のＨＧ３０型）を用いてこの水溶
液を３０秒間低攪拌した。この時のホモジナイザーの攪
拌パワーレベルは、「１」（５，０００ｒｐｍ）であ
る。そして、３０秒の攪拌の後、２分間攪拌を停止して
水溶液を放置した。その後、再度上記攪拌、すなわち３
０秒間攪拌パワーレベル「１」（５，０００ｒｐｍ）
で、この水溶液を攪拌した。次に、ホモジナイザーの攪
拌パワーレベルを「５」（１５，０００ｒｐｍ）に上
げ、この水溶液を更に３分間攪拌した。この高攪拌時
に、この水溶液に別途設けた気体注入手段によって、気
体を大量に注入した。尚、上記ホモジナイザーの攪拌パ
ワーレベルは、１〜１０段階まである。

【００５７】上記製造法により得られた気泡含有乳化液
（stable gas-in-liquid emulsion）を４５分間放置し
た後、上述した浮力分離工程に準じてビュレット５０を
用いて気泡を収集し、放置後ビュレット５０先端の直径
１〜１０μｍの微小気泡のみを放出し、所望の微小気泡
を収集した。得られた微小気泡のサイズ分布は、「ＴＭ
Ｄ３５０顕微鏡」（（株）ニコン製）により測定し
た。この得られた微小気泡含有乳化液は、長期安定性に
優れた微小気泡含有乳化液（stable gas-in-liquid emu
lsion ）であった。更に、上記気泡含有乳化液は、超音
波診断用の造影剤として良好であった。

【００５８】実験例２ステアリン酸ナトリウム８０ｍｇを蒸留水８０ｍｌに添
加した。その後、ホモジナイザーを用いてこの水溶液を
３０秒間低攪拌した。この時のホモジナイザーの攪拌パ
ワーレベルは、「２」（７，５００ｒｐｍ）である。そ
して、３０秒の攪拌の後、２分間攪拌を停止して水溶液
を放置した。その後、再度上記攪拌、すなわち３０秒間
攪拌パワーレベル「２」（７，５００ｒｐｍ）で、この
水溶液を攪拌した。次に、ホモジナイザーの攪拌パワー
レベルを「５」（１５，０００ｒｐｍ）に上げ、この水
溶液を更に３分間攪拌した。尚、上記ホモジナイザーの
攪拌パワーレベルは、１〜１０段階まである。

【００５９】上記製造法により得られた気泡含有乳化液
を２つの５０ｍｌのビュレットに取り、２４℃で１時間
放置した。その後、上述した浮力分離工程に準じて異な
る直径の気泡を分別収集した。そして、分別収集された
気泡を顕微鏡で観察した。気泡サイズは、全て２０μｍ
以下であった。

【００６０】尚、蒸留水の量は８０ｍｌに限るものでは
なく、発泡状態に応じて適宜水溶液の容積を増加させて
もよい。

【００６１】次に、微小気泡含有乳化液中の気泡の安定
性について説明する。ここで、微小気泡含有乳化液は、
上記製造方法に準じて製造された。以下に、実験例を示
す。

【００６２】実験例３上記実験例２に準じて得られた微小気泡含有乳化液を４
℃と２４℃の異なる条件に保存した。気泡を顕微鏡で観
察し、サイズ分布を写真を撮影して測定した。各々のサ
ンプルについて４枚の写真を撮影し、気泡サイズの撮影
に当たり、写真は１０μｍスケールとした。スケールの
サイズは、カリパス（caliper ）で測定した。１０μｍ
スケールの長さは、撮影された写真の６ｍｍに相当す
る。従って、気泡のサイズは、気泡とスケールのサイズ
とを勘案して測定した。

【００６３】気泡サイズは、１、２、３、４、６時間後
毎に測定し、写真に撮影された気泡の個数を測定した。
この気泡の個数の測定は、１、２、３、４、６時間後毎
に行った。以下に、その結果を示す。図１には、微小気
泡含有乳化液の製造後１時間経過した後の気泡サイズの
分布が示されている。図２〜図７は、表１の結果をグラ
フに現わしたものである。

【００６４】

【表１】表１及び図２〜図７より明らかなように、６時間経過後
も、気泡の直径は１０μｍ以下であった。また、異なる
保存状態によって１枚の写真内に含まれる気泡の数と気
泡のサイズは、異なった。４℃における気泡のサイズ
は、２４℃にける保存に比べサイズが小さかった。ま
た、図１に示すように、気泡の分布は２〜３μｍが主で
あった。そして、１０μｍ以上の気泡は含まれていなか
った。また、１０日間良好に気泡が存在していた。

【００６５】実験例４粉末のステアリン酸ナトリウムとサポニンとの混合物３
０ｍｇを蒸留水３０ｍｌに添加した。ここで、ステアリ
ン酸ナトリウムとサポニンとの重量比は、１：１であ
る。その後、ホモジナイザーを用いてこの水溶液を１分
間低攪拌した。この時のホモジナイザーの攪拌パワーレ
ベルは、「３」（１０，０００ｒｐｍ）である。そし
て、１分間の攪拌の後、２分間攪拌を停止して水溶液を
放置した。その後、再度上記攪拌、すなわち１分間攪拌
パワーレベル「３」（１０，０００ｒｐｍ）で、この水
溶液を攪拌した。次に、ホモジナイザーの攪拌パワーレ
ベルを「５」（１５，０００ｒｐｍ）に上げ、この水溶
液を更に２分間攪拌した。尚、上記ホモジナイザーの攪
拌パワーレベルは、１〜１０段階まである。

【００６６】上記製造法により得られた気泡含有乳化液
は、黄色であった。これは、サポニンに由来である。

【００６７】次に、上記製造法により得られた気泡含有
乳化液を２５ｍｌのビュレットに取り、４℃で１時間１
５分冷蔵放置した。１時間１５分冷蔵した後、ビュレッ
トの下層の１０ｍｌのみを収集する。この時点で、顕微
鏡写真を撮影した。その後、ビュレット下層の１０ｍｌ
の微小気泡含有乳化液を複数の試験管に分注し、４℃で
冷蔵保存した。４℃で３時間冷蔵したいくつかの微小気
泡含有乳化液から気泡のみを収集し、液体を除去した。
ここで、気泡の顕微鏡写真を撮影した。

【００６８】更に、液体を除去した微小気泡のみを４℃
で更に４時間冷蔵した。４時間冷蔵後の気泡サイズの分
布を測定した。気泡サイズの測定は、富士通（株）製の
イメージ処理装置を用いて行った。尚、富士通（株）製
のイメージ処理装置は、０．４μｍまで測定可能であ
る。

【００６９】実験例５粉末のステアリン酸ナトリウムとサポニンとの混合物５
０ｍｇを蒸留水５０ｍｌに添加し、実験例４に準じて合
計７時間４℃で冷蔵した所望の微小気泡を製造した。そ
の結果を図８に示す。図８から明らかなように、気泡の
サイズは０．５〜５．５μｍであり、極めて微小な気泡
を得ることができた。また、本発明において、４℃で冷
蔵することによって、長時間気泡が安定して存在するこ
とができる。上記実験例４に製造した気泡は、４℃で冷
蔵することによって１６時間安定して存在していた。ま
た、気泡は、液体内に存在させて冷蔵保存するよりも、
実験例４及び５に記載したように、気泡のみで冷蔵保存
する方が、気泡の保存安定性が向上する。

【００７０】実験例６粉末のステアリン酸ナトリウムとサポニンとの混合物５
０ｍｇを蒸留水５０ｍｌに添加する。さらにできあがっ
た気泡水溶液に、２ｍｌの２．５％〜１５％ＣａＣｌ₂
水溶液（又はＭｇＣｌ₂水溶液）を添加し、所望の微小
気泡を製造した。その結果、図９から明らかなように、
気泡のサイズは１μｍ〜４μｍであり、平均サイズは
１．５μｍであり、極めて微小な気泡を得ることができ
た（Coulter Counter で測定した）。また、本発明にお
いて、２４℃で保管することによって現在９ヶ月までま
だ安定して存在していた。通常、製造販売から、実験に
付されるまでの保持時間が必要であるため、６０日以上
微小気泡が安定できれば十分である。

【００７１】実験例７マイクロバブル分散液を実験例１から実験例６のいずれ
かに開示されている方法により調整した。１８匹、３０
０〜４００ｇのウィスタ類ラットに、準備した３doseマ
イクロバブル分散液を投与した。３doseのマイクロバブ
ルは以下の３種類の方法で投与した。

【００７２】(i) ラットの体重２５０ｇ当たり１ｍｌの
イクロバブル分散液を投与した (ii)ラットの体重２５０ｇ当たり０．５ｍｌのイクロバ
ブル分散液を投与した (iii) ラットの体重２５０ｇ当たり０．２ｍｌのイクロ
バブル分散液を投与した。

【００７３】１４日間３種類のdoseを１８匹のラットに
毎日１回投与したが、１４日後の時点で死亡したラット
はいなかった。さらに全てのラットに明確な異常は発生
しなかった。これらの結果は本発明に係わるマイクロバ
ブル造影剤には致命的な害が存在しないことを示す。

【００７４】尚、上記の実験例１〜６により調製された
マイクロバブル分散液のいずれも害がないことが判明し
た。

【００７５】また、上述の製造方法の段階攪拌工程にお
いて、ホモジナイザーの代りに振動攪拌装置を用いても
よい。以下に、振動攪拌装置を用いた段階攪拌方法につ
いて説明する。

【００７６】図１１に示すように、槽２００ａ、２００
ｂには、それぞれ上述のステアリン酸ナトリウムが少量
添加された蒸留水と空気又は窒素、酸素、二酸化炭素等
の気体とが貯溜されており、それぞれバルブ７０ａ、７
０ｂを介してポンプ７１ａ、７１ｂにより振動攪拌装置
１００（例えば「バイブロミキサ」冷化工業（株）製）
に供給される。そして、振動攪拌装置１００の流入口１
２ａ、１２ｂから、ステアリン酸ナトリウム含有水溶液
と空気等の気体が吸引され、振動攪拌装置１００の振動
源３０の振動によって、導管１０内で攪拌体２０により
振動攪拌される。振動攪拌によって得られた気泡含有乳
化液は、流出口１４より排出される。また、流出口１４
と流入口１２ｃとはパイプで連結されており、流出口１
４より排出された気泡含有乳化液は、ポンプ７１ｃによ
って流入口１２ｃに送られ再度振動攪拌装置１００に戻
され、再攪拌される。

【００７７】段階攪拌を行う場合、まず所定時間低振動
でステアリン酸ナトリウム含有水溶液相と空気等の気体
を攪拌し、その後、ポンプ７１ａ、７１ｂを停止して、
槽２００ａ、２００ｂからステアリン酸ナトリウム含有
水溶液相と空気等の気体の供給を停止し、所定時間（例
えば数分後）気泡含有乳化液を放置する。その後、ポン
プ７１ａ、７１ｂを停止したまま、低振動で再度攪拌を
行う。その後、振動攪拌装置を高振動させ所定時間振動
攪拌する。これにより、微小気泡含有乳化液が得られ
る。得られた微小気泡含有乳化液は、上述の浮力分離方
法により所望の気泡を分別収集すればよい。

【００７８】尚、上述の製造方法の段階攪拌工程におい
て、本実施例では、ホモジナイザーや振動攪拌装置を用
いたが、これに限るものではなく、直径１０μｍ以下の
気泡が生成できれば、多孔板型超音波霧化器、スクイー
ズ膜型超音波霧化器、水用濾過フィルタ等を用いてもよ
い。また、振動攪拌装置の至適な振動数を選定すれば、
一段攪拌によって微小気泡含有乳化液を得ることができ
る。

【００７９】

【発明の効果】以上のように、本発明の超音波用造影剤
は、気泡のコーティング剤として、特にステアリン酸ナ
トリウム又はステアリン酸ナトリウムとサポニンと硬化
剤としてＣａＣｌ₂又はＭｇＣｌ₂を加えた混合物を用
いることにより、長期安定な微小気泡を得ることができ
る。

【００８０】また、微小気泡の直径を１０μｍ以下とし
たことにより、血流により気泡が肺に運ばれても、肺の
中の微細な血管を通過することができる。従って、体内
に注射して血管等からの超音波エコーを基に画像を形成
すれば、医師等は、人体組織（例えば肝臓の初期段階の
腫瘍）をより正確に観察することができる。

【００８１】また、本発明の超音波用造影剤の製造方法
において、ステアリン酸ナトリウムを含有する水と気体
とを攪拌装置によって攪拌する段階攪拌工程により、微
小気泡を大量に生成させることができる。また、攪拌の
後浮力差により微小直径の気泡を分別する浮力分離工程
において、所望の直径、すなわち１０μｍ以下の気泡を
分別することができる。

【００８２】また、段階攪拌工程を低攪拌工程と高攪拌
工程との２工程としたことにより、効率よく所望の直径
（１〜１０μｍ）を多く含有する微小気泡含有乳化液を
生成させることができる。

【００８３】また、浮力分離工程を段階攪拌工程で生成
した微小気泡含有乳化液を放置する放置工程と、放置後
微小気泡含有乳化液の液面に浮上した気泡を収集する収
集工程と、収集された気泡を気泡サイズ毎に分別する分
別工程としたことにより、気泡と水との比重差及び気泡
サイズによる比重差を利用して所望のサイズの気泡を分
別収集することができる。すなわち、大きい気泡と小さ
い気泡との浮上速度の差、つまり浮力差を利用して、所
望のサイズの気泡を分別収集することができる。

【００８４】また、超音波用造影剤の製造方法におい
て、界面活性剤をステアリン酸ナトリウムまたはステア
リン酸ナトリウムとサポニンとの混合物としたことによ
り、長期安定な微小気泡を得ることができる。さらに、
上記混合物のＣａＣｌ₂又はＭｇＣｌ₂を添加すること
によって、さらに長期安定性が向上する。

【００８５】また、超音波用造影剤の製造方法におい
て、浮力分離によって得られた微小気泡を冷蔵する保存
工程を設けたことにより、気泡の保存安定性が向上す
る。更に、液体中に気泡を保存するより、気泡のみで保
存する方が、保存安定性が良好である。

【００８６】特に、ステアリン酸ナトリウムとサポニン
とＣａＣｌ₂を用いて攪拌機としてホモジナイザーを使
用したことにより、所望の１〜１０μｍの気泡の生成率
を高めることができる。更に、浮力分離によって、浮上
時間の早い直径の大きい気泡を除去し、所望の直径（１
〜１０μｍ）の気泡を得ることができる。

【００８７】従って、本発明の超音波用造影剤を血管ま
たは器官に注入して超音波エコー情報を収集されば、よ
り鮮明な画像を得られることができる。すなわち、超音
波の反射特性に優れた液体、例えば水等に気泡を含む本
発明の超音波用造影剤を用いれば、後方散乱特性が優
れ、動物又は人体等の微細導管に注入及び／又は散布さ
れ、造影剤を使用しない場合に比べ、組織同士の境界面
が鮮明となり、組織（例えば、肝細胞癌、大腸癌肝臓転
移等）の超音波診断画像自体も鮮明となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る超音波用造影剤の製造方法で製造
された微小気泡含有乳化液の製造後１時間経過後の気泡
サイズの分布図である。

【図２】２４℃で保存した場合の時間経過と気泡の数と
の関係を示すグラフ図である。

【図３】４℃で保存した場合の時間経過と気泡の数との
関係を示すグラフ図である。

【図４】２４℃保存した場合と４℃で保存した場合の時
間経過と気泡の数との関係を示すグラフ図である。

【図５】２４℃で保存した場合の時間経過と気泡のサイ
ズとの関係を示すグラフ図である。

【図６】４℃で保存した場合の時間経過と気泡のサイズ
との関係を示すグラフ図である。

【図７】２４℃保存した場合と４℃で保存した場合の時
間経過と気泡のサイズとの関係を示すグラフ図である。

【図８】本発明に係る超音波用造影剤の製造方法で製造
された微小気泡含有乳化液の製造後更に７時間冷蔵した
後の気泡サイズの分布図である。

【図９】本発明に係る超音波用造影剤の製造方法で製造
された微小気泡含有乳化液の製造後更に冷蔵した後の気
泡サイズの分布図である。

【図１０】本発明に係る超音波用造影剤の製造方法にお
いて段階攪拌工程でホモジナイザーを用いる場合の工程
図である。

【図１１】本発明に係る超音波用造影剤の製造方法にお
いて段階攪拌工程で振動攪拌を行う場合の装置構成を示
す図である。

【符号の説明】

１０導管１２ａ、１２ｂ、１２ｃ流入口１４流出口２０攪拌体３０振動源４０ホモジナイザー５０ビュレット７０ａ、７０ｂ、７０ｃバルブ７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、８０ｄポンプ１００振動攪拌装置２００ａ、２００ｂ槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ａ６１Ｋ 47:26）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステアリン酸ナトリウムによって被覆さ
れた微小気泡から成ることを特徴とする超音波用造影
剤。
【請求項２】ステアリン酸ナトリウムとサポニンとに
よって被覆された微小気泡から成ることを特徴とする超
音波用造影剤。
【請求項３】ステアリン酸ナトリウムによって被覆さ
れた直径１０μｍ以下の微小気泡から成ることを特徴と
する超音波用造影剤。
【請求項４】ステアリン酸ナトリウムとサポニンとに
よって被覆された直径１０μｍ以下の微小気泡から成る
ことを特徴とする超音波用造影剤。
【請求項５】ステアリン酸ナトリウムと以下（ａ）〜
（ｆ）のいずれかとの混合物によって被覆された微小気
泡から成ることを特徴とする超音波用造影剤。（ａ）サポニン（ｂ）ステアリン酸（ｃ）フロキシン（ｄ）クリスタルバイオレット（ｅ）ポリビニルアルコール（ｆ）ラウリン酸ナトリウム
【請求項６】ステアリン酸ナトリウムと以下（ａ）〜
（ｆ）のいずれかとを混合した混合液に塩化カルシウム
又は塩化マグネシウムから成る硬化剤を混合し、該混合
物によって被覆された直径１０μｍ以下の微小気泡から
成ることを特徴とする超音波用造影剤。（ａ）サポニン（ｂ）ステアリン酸（ｃ）フロキシン（ｄ）クリスタルバイオレット（ｅ）ポリビニルアルコール（ｆ）ラウリン酸ナトリウム
【請求項７】ステアリン酸ナトリウムと以下（ａ）〜
（ｆ）のいずれかとを混合した混合液に塩化カルシウム
又は塩化マグネシウムから成る硬化剤を混合し、該混合
物によって被覆された直径１０μｍ以上の微小気泡から
成ることを特徴とする超音波用造影剤。（ａ）サポニン（ｂ）ステアリン酸（ｃ）フロキシン（ｄ）クリスタルバイオレット（ｅ）ポリビニルアルコール（ｆ）ラウリン酸ナトリウム
【請求項８】界面活性剤を含有する水と気体とを攪拌
装置によって攪拌する段階攪拌工程と、攪拌の後浮力差により微小直径の気泡を分別する浮力分
離工程と、を有することを特徴とする超音波用造影剤の製造方法。
【請求項９】請求項８記載の超音波用造影剤の製造方
法において、前記段階攪拌工程は、界面活性剤を含有する水溶液を低
動力で攪拌しその後その水溶液を放置し、再度低動力で
攪拌を繰り返す低攪拌工程と、上記水溶液を高動力で攪拌する高攪拌工程と、を含むこ
とを特徴とする超音波用造影剤の製造方法。
【請求項１０】請求項８又は９記載の超音波用造影剤
の製造方法において、前記攪拌装置は、ホモジナイザー又は振動攪拌装置であ
ることを特徴とする超音波用造影剤の製造方法。
【請求項１１】請求項８記載の超音波用造影剤の製造
方法において、前記浮力分離工程は、前記段階攪拌工程で生成した微小
気泡含有乳化液を放置する放置工程と、放置後微小気泡含有乳化液の液面に浮上した気泡を収集
する収集工程と、収集された気泡を気泡サイズ毎に分別する分別工程と、を含むことを特徴とする超音波用造影剤の製造方法。
【請求項１２】請求項８記載の超音波用造影剤の製造
方法において、前記微小直径の気泡は、１０μｍ以下の気泡であること
を特徴とする超音波用造影剤の製造方法。
【請求項１３】請求項８記載の超音波用造影剤の製造
方法において、前記界面活性剤は、ステアリン酸ナトリウムまたはステ
アリン酸ナトリウムとサポニンとの混合物であって、硬
化剤として、塩化カルシウム又は塩化マグネシウムが添
加されていることを特徴とする超音波用造影剤の製造方
法。
【請求項１４】請求項８記載の超音波用造影剤の製造
方法において、更に、浮力分離によって得られた微小気泡を冷蔵する保
存工程を有することを特徴とする超音波用造影剤の製造
方法。