耐压充气微泡的长效水质分散液及其制备方法技术

通过用气体作为填充剂，这些气体在标准条件下在水中的溶解度（升气体／升水）除了分子量的平方根所得的商不大于０．００３，可以使在超声回波检测术中用作对比剂的充气微囊得到显著的在压力下抗瘪陷的能力。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及充气微囊在水质载体液中的稳定分散液或组合物。这些分散液通常可用于要求气体均匀地分散于液体的多种用途。这些分散液的一个令人注目的应用是将其注入生物体，如用于超声波回波检测术及其它医学用途。本专利技术还涉及制备上述组合物的方法，包括制备中涉及的一些物质，如耐压充气微泡、微囊和微球。众所周知，悬浮于液体中的空气或气体的微体或微球(此处定义为微囊)，例如微泡或微球，是回波检测术的极有效的超声反射体。在本说明书中，“微泡”这一术语特别是指悬浮于液体中充满空气或气体的空心球，得自以分离的形式在液体中引入空气或气体，该液体最好还含有表面活性剂以控制表面性质和气泡的稳定性。术语“微囊”或“微球”是指有物质边界或包衣即聚合物膜壁的充空气或气体的物体。微泡和微球均可用作超声波衬比剂(contrast agents)。将载体液中含充气微泡或微球(0.5-10μm范围内)的悬浮液注入活体血流，将极大地增强超声波回波的成像，从而有助于内部器官的显现。脉管和内部器官的成像可极大地有助于医学诊断，例如对心血管和其他疾病的检测。用于回波检测术的在可注射的液状载体中的微泡悬浮液可以如下方法制备释放在加压下溶于液体的气体，或通过产生气体产物的化学反应，或将含有空气或气体(捕获或吸附于其中)的可溶性或不溶性固体与该液体相混合。例如，在US-A-4，446，442(Schering)中揭示了用(a)表面活性剂在水质载体液中的溶液和(b)作为稳定剂的增粘剂溶液来制备在无菌可注射液状载体中的微气泡悬浮液的一系列不同的技术。为产生气泡，该文所揭示的技术包括使(a)、(b)和空气的混合物以高速通过一小孔;或在临用前将(a)和一种生理学上可接受的气体一起注入(b);或将酸加到(a)中，碳酸盐加到(b)中，在临用前将两种成分混合，使酸和碳酸盐反应，释放出CO2气泡;或将加压气体加到贮存下的(a)和(b)混合液中，当混合液用来注射时，该气体释放出来成为微泡。EP-A-131，540(Schering)揭示了微泡悬浮液的制备方法，该法中将稳定的可注射载体液诸如生理盐水或糖溶液如麦芽糖、右旋糖、乳糖或半乳糖溶液与含有包入空气的同样糖的固体微粒(0.1-1μm范围内)混合。为了生成液状载体中的气泡悬浮液，在无菌条件下将液体和固体成分一起搅动，一旦形成后，悬浮液必须立即使用，即应在5-10分钟内注射以用于回波测定;事实上，因为它们是瞬间即逝的，经过这段时间后，气泡浓度就会变得太低而不能实际使用。在克服瞬间即逝问题的努力中，产生了微球，即具有物质壁的微囊。如前所述，微泡只具有非物质壁的或瞬间即逝的外衣，即只被液体壁包围(由于表面活性剂的存在，其表面张力得到改善)，而微球或微囊则具有实体物质制成的有形外衣，例如有一定机械强度的聚合物膜。换言之，它们是在不同程度上将空气或气体紧紧地包围于其中的物质微囊。例如，US-A-4，276，885(Tickner等)揭示了将含气体的表面膜微囊用来增强超声影像，该膜包括多种无毒和无抗原性的有机分子。在一个公开的实施方案中，这些微囊具有抗聚结的明胶膜，它们较佳的大小为5-10μm。这些微囊的膜据报导对于作回波测定是足够稳定的。US-A-4，718，433(Feinstein)公开了不含明胶的充空气微球。这些微囊是通过蛋白质溶液如5%血清白蛋白的声处理(5-30KHz)而制备的，直径在2-20μm范围内，主要是2-4μm。声处理后通过成膜蛋白质的变性来使微囊稳定化，例如用加垫或化学方法，如与甲醛或戊二醛反应。用此技术得到的稳定的微囊的浓度据报导为2-4μm范围内的约8×106/ml，4-5μm范围内的106/ml，以及5-6μm范围内的少于5×105/ml。这些微囊的稳定时间据说为48小时或更长，使在静脉注射后可方便地形成左心影像。例如，声处理的白蛋白微泡注入外周血管可经肺途径，导致左心室腔和心肌组织的超声心动图变暗。近来，EP-A-324，938(Widder)报告了用于注射超声回波检测术的更为改进的微囊。在此文件中揭示了小于10μm的高浓度(＞108/ml)、包以蛋白质的充气微囊，它们的寿命为数月或更长。这些微球的水悬液是通过可加热变性蛋白如人血清白蛋白的超声空化而制备的，该处理也导致成膜蛋白一定程度的发泡及其后的加热硬化。其它蛋白质如血红蛋白和胶原蛋白据说也可用于该方法。EP-A-324，938公开的微球悬浮液的高度贮存稳定性使其本身能出售，即以水载体形式出售，这具有很大的商业价值，因为不再需要在使用前制备。在水质微泡悬浮液的制备上最近也揭示了类似的优点，即揭示了可稳定贮存的干粉状组合物，在加水时会产生长效气泡悬浮液，见于PCT/EP91/00620申请，在该申请文件中，将含成膜脂类的脂质体冻干，冻干的脂类暴露于空气或一种气体中一段时间后，当在其中单纯加入水质液状载体时，便会产生长效气泡悬浮液。在水质微泡悬浮液贮存稳定性方面尽管获得很多进展(不论是前体或终制备阶段)，但至今仍存在当悬浮液置于超压下时空泡的持久性问题，例如，在压力变化时的情况，如注射入患者血流中连续受心脏搏动(特别是在左心室)所产生的压力变化。本专利技术者们实际上在诸如麻醉家免上观察到，在注射后一段时间内压力变化不足以显著地改变气泡的数目。相反，在狗和病人身上，充满普通气体如空气、甲烷或CO2的典型微泡或微球在注射后大约几秒钟内就会由于血压效应而完全瘪陷。这一观察被其他人所证实，例如，S.Got-tlieb等在J.Am.Soc.of Echocardiography 3(1990)238报导了用声处理法制备的交联的蛋白微球在受到60乇超压后失去全部回波源性质。因此，解决这一问题，并延长微泡和包膜微球悬浮液在压力下的使用寿命，以确保能在体内安全和可重现地进行回波测定，已变得十分重要。现时应提到的是，另一种回波描记影像增强剂已被提出，由于它们包含具有多孔结构的普通微球，孔中含空气或气体，从而能抗超压。这样的微球公开于诸如WO-A-91/12823(DELTABIOTECHNOLOGY)，EP-A-327490(SCHERING)和EP-A-458079(HOECHST)。普通多孔微球的缺点是形成囊状物的充气自由空间一般太小，不能得到好的回波响应，而且这些球缺乏适当的弹性。因此，一般仍选用空心微囊，并对瘪陷问题的解决进行探索。通过使用符合权利要求书中列出的标准的气体或气体混合物，现已解决了这个问题。简言之，发现在具有符合下面方程式的物理性质的气体存在下，制成至少部分填充该气体的回波源微囊，在注射后，在足以获得可重视的回波图象测定时间内，微囊明显地能抗御＞60乇压力 在上述方程式中，“S”指在水中的溶解度，“BUNSEN”系数，即在标准条件(1巴，25℃)及1大气压给定气体的分压下被单位体积水溶解的气体的体积(见Gas Encyclopaedia，Elsevier 1976)，因为在这样的条件和限定下，空气的溶解度为0.167，其平均分子量(Mw)的平方根为5.39，上式简化为 在下文实施例中公开了充填各种不同气体及其混合物的回波源微泡和微球的试验以及它们在体内外对压力增加的相应抗力(见表)。在表中，水溶解度因子也取自前述Gas Ency本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使超声回波检测用衬比剂得到抗瘪陷能力的方法，该衬比剂包括悬浮在水质液状载体相中的微囊，即由迅逝的气／液界面包围的微泡或由物质包衣包围的微球，所述瘪陷至少部分是由压力增加所导致，例如当所述悬浮液注入患者血流时，所述方法的特征在于：在一种气体存在下形成所述微囊，或者在微囊已制成的条件下用该气体充填它们，所述气体是一种生理学上可接受的气体或气体混合物，该气体或至少该气体混合物的一部分在标准条件下，在水中的溶解度（升气体／升水）除以分子量（道尔顿）的平方根所得的商不大于０．００３。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：米切尔施奈德，严芬，帕斯卡尔格勒尼耶，杰罗姆皮杰尼尔，玛丽贝纳代特巴罗，
申请(专利权)人：勃勒柯国际有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]