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CN110101879A - 一种触发型超声造影剂及其制备方法 - Google Patents

一种触发型超声造影剂及其制备方法 Download PDF

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CN110101879A
CN110101879A CN201910576669.8A CN201910576669A CN110101879A CN 110101879 A CN110101879 A CN 110101879A CN 201910576669 A CN201910576669 A CN 201910576669A CN 110101879 A CN110101879 A CN 110101879A
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CN
China
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solution
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Application number
CN201910576669.8A
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English (en)
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孙阳
王志刚
黄荣忠
冉海涛
宫玉萍
李攀
任建丽
邓黎明
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Chongqing Medical University
Original Assignee
Chongqing Medical University
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/22Echographic preparations; Ultrasound imaging preparations ; Optoacoustic imaging preparations
    • A61K49/222Echographic preparations; Ultrasound imaging preparations ; Optoacoustic imaging preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, liposomes
    • A61K49/225Microparticles, microcapsules

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  • Veterinary Medicine (AREA)
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Abstract

本发明属于生物医药领域,涉及一种造影剂,具体涉及一种触发型超声造影剂及其制备方法。本发明的超声造影剂包括核壳型微粒,核壳型微粒包括外壳和核心;外壳包括成膜材料形成的壳膜,壳膜上镶嵌有金纳米颗粒,核心为液态氟碳。该触发型超声造影剂在常规条件下性状稳定,能够在激光作用下安全且高效地发生光致相变,从而优化了造影剂在体内的超声增强显像效果。本发明的超声造影剂可应用于准确检测肿瘤局部淋巴结转移的操作中,对肿瘤患者病程分期、进展、预后及制定有效治疗计划具有重要临床意义。

Description

一种触发型超声造影剂及其制备方法
技术领域
本发明属于生物医药领域,涉及一种造影剂,具体涉及一种触发型超声造影剂及其制备方法。
背景技术
准确检测局部淋巴结转移对肿瘤患者病程分期、进展、预后及制定有效治疗计划具有重要临床意义。局部淋巴结活检技术能够准确地反应肿瘤病程分期情况,并且可以一定程度上避免并发症的产生,因此,局部淋巴结活检技术逐渐替代了常规的淋巴结清扫术。然而,局部淋巴结活检仍然存在极大的局限性。淋巴结活检本身也是一种有创性检测,且在开放性手术过程中,通常需要注射染料或放射性核素以示踪、识别转移性淋巴结。但是,染料示踪法操作时间长、主观性强,且染料体内清除率快、光热稳定性差、信号强度有限;核素示踪法费用高、可导致放射性污染且操作技术繁琐。
自彩色多普勒超声以及超声造影应用于临床以来,超声以无创性、准确性高、实时动态、操作简便和重复性好逐渐成为检测肿瘤局部淋巴结转移的首选及主要检查方法。伴随着分子成像技术的发展,集分子检测和功能成像于一体的超声分子成像技术更成为一种不可取代的新兴生物医学成像模式。在现有技术中,研究人员将液态氟碳包载在成膜材料中,形成触发相变型微粒,该微粒常规条件下性状稳定,体内循环过程中不易被破坏,可以在激光触发下转变为一种超声造影剂,实现对局部淋巴结转移的检测。液态氟碳在表面压力降低和温度升高的条件下,会由液态转变成气态(即发生相变),相变型微粒形成含气的微泡,微泡可产生非常高的超声散射信号,从而增强超声成像能力。但是液态氟碳需要外界施加一定的热量才能发生气化,施加的热量较高可能会对人体产生不良影响,而施加的热量较低可能会不能引起液态氟碳发生相变,而不能产生增强显像的作用。由于外界施加的能量不易聚集和控制,使得液态氟碳内核的温度和压力较难于控制,不利于实现对局部淋巴结转移的精准检测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种触发型超声造影剂,所述触发型超声造影剂能够在激光作用下安全且高效地发生光致相变,从而优化了造影剂在体内的的超声增强成像效果,使得成像过程更为可控,可实现对局部淋巴结转移的精准检测。
为解决上述技术问题,本发明技术方案如下:
一种触发型超声造影剂,所述触发型超声造影剂包括核壳型微粒,所述核壳型微粒包括外壳和核心;所述外壳包括成膜材料形成的壳膜,壳膜上镶嵌有金纳米颗粒,所述核心为液态氟碳。
采用上述技术方案,该触发型超声造影剂的主要功能部分为核壳型微粒,包载液态氟碳的核壳型微粒在体内循环,性状稳定,在给药到目的组织后,在激光的作用下,金纳米颗粒和液态氟碳协同作用,金纳米颗粒吸收并聚集激光的能量,并将光能转换成热能,产生光致相变作用,使得液态氟碳发生气化,改变声学环境,从而增强超声成像。金纳米颗粒镶嵌在壳膜上,能够更好的吸收激光能量,高效地将能量传递给位于核心部位的液态氟碳,当内核温度和压力达到液态氟碳的相变条件时,核壳型微粒就可转变成内核为气体的微泡。
有益效果:
现有技术通常用成膜材料对液态氟碳进行直接包封,然后注入生物体组织来实现增强显影。但是现有技术的方案并不能实现对液态氟碳热量吸收程度的精准控制,且需要外界对人体目的组织施加较强的能量才能促使液态氟碳气化。因此现有技术的方案产生的技术效果达不到实际应用的需求。本技术方案采用了成膜材料和金纳米颗粒形成的外壳包载液态氟碳的方案,可以达到安全、精确且高效控制液态氟碳核心的温度的效果,从而优化了造影剂在体内的成像效果。并且,相对于金纳米颗粒和液态氟碳均位于核心的方案,本方案的微粒对激光施加的光能更加敏感,光热转化效率更高。本方案避免了液态氟碳气化对金纳米颗粒的光热转换的阻碍作用,如果金纳米颗粒和液态氟碳同位于核心处,液态氟碳产生部分气化,气相环境就会阻碍金纳米颗粒对光能的吸收。
其中,金纳米颗粒是一种新型的多功能纳米材料,拥有连续可调的共振波长,具有良好的光热转换效率且稳定性好。金纳米颗粒可吸收激光能量,并将光能转换成热能,使得液态氟碳气化产生为微泡。通常使用金纳米颗粒进行微粒型超声造影剂制备时,需要在金纳米颗粒外包裹二氧化硅等材料,才能够避免金纳米颗粒的聚集,以防止聚集后尺寸增大,包裹二氧化硅等材料还可以增加金纳米颗粒的生物相容性。然而在金纳米颗粒外包裹二氧化硅膜,又会使得金纳米颗粒的光热转换效率降低,从而增加了精准控制造影剂相变的难度。发明人研究发现使用成膜材料作为核壳型微粒的壳膜,金纳米颗粒镶嵌在壳膜上,该结构的核壳型微粒不但具有较好的生物相容性,金纳米颗粒部分暴露在壳膜表层,有助于对激光能量的吸收和光热的转化。并且将金纳米颗粒镶嵌在壳膜上同样可以降低金纳米颗粒的免疫原性,本技术方案克服了金纳米颗粒必须包裹在成膜材料内才能实现其在人体组织中转移的技术偏见。
综上所述,本技术方案的触发型超声造影剂的有益效果为:可以达到安全、精确且高效控制液态氟碳核心的温度的效果,从而优化了造影剂在体内的超声增强成像效果。
进一步,所述核壳型微粒的平均粒径为1.83-1.95μm。
采用上述技术方案,上述粒径的核壳型微粒具有较好的生物利用率及淋巴组织渗透性。
进一步,所述成膜材料为乳酸-羟基乙酸共聚物;在所述乳酸-羟基乙酸共聚物中,乳酸和羟基乙酸的质量比为2:1;所述液态氟碳为全氟己烷。
采用上述技术方案,乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)由两种单体(乳酸和羟基乙酸)随机聚合而成,是一种可降解的功能高分子有机化合物,具有良好的生物相容性、无毒、良好的成囊和成膜的性能。
乳酸和羟基乙酸的质量比为2:1,可以使得由乳酸和羟基乙酸形成的乳酸-羟基乙酸共聚物具有较好的成膜性能,从而能够高效地将全氟己烷(PFH)包裹,且为金纳米颗粒镶嵌在壳膜上提供支持,保证了金纳米颗粒镶嵌在壳膜上而不是被PLGA包裹在核壳型微粒的核心处,从而使得金纳米颗粒可以高效的吸收激光的能量,并将光能转换成热能。
进一步,一种触发型超声造影剂的制备方法,包括以下步骤,
步骤(1):将乳酸-羟基乙酸共聚物和金纳米颗粒加入三氯甲烷中,充分搅拌至其完全溶解,得共聚物-金粒溶液;
步骤(2):在步骤(1)的共聚物-纳米粒溶液中缓慢滴加全氟己烷,得全氟己烷-共聚物-金粒溶液;超声处理所述全氟己烷-共聚物-金粒溶液,得乳化液;
步骤(3):在步骤(2)的乳化液中加入聚乙烯醇溶液,然后经均质处理后得乳化液-聚乙烯醇混合物;
步骤(4):除去步骤(3)的乳化液-聚乙烯醇混合物中的三氯甲烷,然后离心取沉淀。
采用上述技术方案,可得到粒径均匀的核壳型微粒。在步骤(1)中,PLGA形成的立体网状结构将金纳米颗粒吸附固定,使得金纳米颗粒镶嵌在PLGA形成的膜状结构的表面,该步骤保证了在最后形成的核壳型微粒中,金纳米颗粒是镶嵌在壳膜上,而不是位于其他位置。在步骤(4)中获得的沉淀就是本方案的触发型超声造影剂,该触发型超声造影剂中含有本方案的核壳型微粒。
进一步,在步骤(1)中,所述乳酸-羟基乙酸共聚物和所述金纳米颗粒的质量比为100:1,金纳米颗粒的粒径为10nm。
采用上述技术方案,PLGA和金纳米颗粒的质量比为100:1,既可保证PLGA包裹PFH的效率,又可以保证有足够金纳米颗粒进行PFH相变所需的光热转换。金纳米颗粒的粒径为10nm,尺寸合适可保证金纳米颗粒较为稳固的镶嵌在壳膜上。
进一步,在步骤(2)中,在超声处理过程中,将所述全氟己烷-共聚物-金粒溶液置于5℃环境中。
采用上述技术方案,超声过程中,采用低温处理的方式,可防止PFH受热提前发生气化现象。
进一步,在步骤(2)中,超声处理时间为45s,超声功率为130W。
采用上述技术方案,上述参数可保证全氟己烷-共聚物-金粒溶液的充分乳化,又可以防止超声时间过长、超声功率过大导致的PFH气化。因为本方案的核壳型微粒采用了微泡型造影剂液态氟碳(全氟己烷),超声分散处理时,时间过长或强度过大,超声的空化作用会使得液态氟碳中产生气泡,影响纳米粒的均一性。微粒的粒径较大会影响其渗透和穿入淋巴管的能力,降低了相变产生的淋巴结显像效果。
进一步,在步骤(3)中,聚乙烯醇溶液的浓度为5重量%。
采用上述技术方案,上述浓度的聚乙烯醇溶液可较为高效地使得核壳型微粒从乳化液中成型并析出。
进一步,在步骤(3)中,乳化液和聚乙烯醇溶液的体积比为1:5。
采用上述技术方案,上述体积比,过量的聚乙烯醇可保证核壳型微粒充分析出。
进一步,在步骤(4)中,采用异丙醇溶液萃取三氯甲烷的方法除去乳化液-聚乙烯醇混合物中的三氯甲烷。
采用上述技术方案,三氯甲烷对生物体组织具有一定毒性,用异丙醇溶液萃取三氯甲烷,可达到充分清除三氯甲烷的效果。
附图说明
图1为实施例1中制备的核壳型微粒的结构示意图;
图2为实施例1中制备的核壳型微粒在扫描电镜下的形态(比例尺为10μm);
图3为实施例1中制备的核壳型微粒在扫描电镜下的形态(比例尺为1μm);
图4为采用紫外分光光度计测量实施例1中制备的触发型超声造影剂的吸光光度值;
图5为采用紫外分光光度计测量金纳米颗粒的吸光光度值;
图6为采用紫外分光光度计测量包裹PFH的PLGA微粒的吸光光度值;
图7为实验例2中的生理盐水组的体外常规超声显像图像(B-Mode),左为辐照前,右为辐照后;
图8为实验例2中的PLGA微粒组的体外常规超声显像图像(B-Mode),左为辐照前,右为辐照后;
图9为实验例2中的触发型超声造影剂组的体外常规超声显像图像(B-Mode),左为辐照前,右为辐照后;
图10为实验例2中的生理盐水组的体外增强超声显像图像(CEUS),左为辐照前,右为辐照后;
图11为实验例2中的PLGA微粒组的体外增强超声显像图像(CEUS),左为辐照前,右为辐照后;
图12为实验例2中的触发型超声造影剂组的体外增强超声显像图像(CEUS),左为辐照前,右为辐照后;
图13为实验例3中的生理盐水组的体内常规超声显像图像(B-Mode),左为辐照前,右为辐照后;
图14为实验例3中的PLGA微粒组的体内常规超声显像图像(B-Mode),左为辐照前,右为辐照后;
图15为实验例3中的触发型超声造影剂组的体内常规超声显像图像(B-Mode),左为辐照前,右为辐照后;
图16为实验例3中的生理盐水组的体内增强超声显像图像(CEUS),左为辐照前,右为辐照后;
图17为实验例3中的PLGA微粒组的体内增强超声显像图像(CEUS),左为辐照前,右为辐照后;
图18为实验例3中的触发型超声造影剂组的体内增强超声显像图像(CEUS),左为辐照前,右为辐照后。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明:
实施例1:触发型超声造影剂的制备
1.主要试剂及仪器
乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA,乳酸和羟基乙酸的质量比为2:1,济南岱罡),金纳米颗粒(GNPs,10nm,10mg/ml,Ocean),全氟己烷(PFH,美国Sigma公司),聚乙烯醇(PVA,美国Sigma公司)。
VCX130声振仪(美国SONICS公司),磁力搅拌器(德国IKA公司),FJ-200高速分散均质机(上海标本模型厂),高速冷冻离心机(德国Eppendorf公司),Malvern粒径仪(英国马尔文仪器公司),LAZR光声成像仪(加拿大VisualSonics公司),紫外分光光度计(UV-Vis,CARY50,美国Thermo公司)。
2.制备过程
(1)将1g乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)与10mg金纳米颗粒(GNPs)加入20ml三氯甲烷中,充分搅拌至其完全溶解,得共聚物-纳米粒溶液。
(2)在上述共聚物-纳米粒溶液中,缓慢滴加全氟己烷5ml(PFH),得全氟己烷-共聚物-金粒溶液。随后采用VCX130声振仪超声处理全氟己烷-共聚物-金粒溶液,超声处理过程中在5℃环境下进行,超声功率为130W,超声时间为45s。并在超声处理过程中,间歇振荡所述全氟己烷-共聚物-纳米粒溶液。全氟己烷-共聚物-金粒溶液经超声处理后得乳化液。
(3)将聚乙烯醇溶解于双蒸水中配制成聚乙烯醇重量百分比为5重量%的聚乙烯醇(PVA)溶液。将上述乳化液和5重量%聚乙烯醇溶液按体积比为1:5混合,然后在5℃环境中,使用高速分散均质机(FJ300-SH,上海)均质5min,得乳化液-聚乙烯醇混合物。
(4)对乳化液-聚乙烯醇混合物使用磁力搅拌器搅拌2h,使用20ml异丙醇溶液萃取乳化液-聚乙烯醇混合物中的三氯甲烷。随后,将已除去三氯甲烷的乳化液-聚乙烯醇混合物离心,离心转速为3500rpm,离心后静置3min,弃去上清液,用去离子水洗涤沉淀物。去离子水洗沉淀物后离心取沉淀,洗涤过程重复三次。最后收集沉淀物将其置于4℃冰箱中保存备用,沉淀物即为本发明的触发型超声造影剂,触发型超声造影剂中含有核壳型微粒。
3.触发型超声造影剂的特征以及物理性质
所制得的触发型超声造影剂的核壳型微粒为壳-核型结构,呈圆球形,包括PLGA以及GNPs形成的造影剂外壳,其中GNPs镶嵌于壳膜上,核心包裹PFH,核壳型微粒结构示意图如图1所示,图中标号1为金纳米颗粒(GNPs),图中标号2为液态氟碳(PFH),图中标号3为PLGA壳膜。
(1)所制得的触发型超声造影剂的核壳型微粒经磷酸盐缓冲液(PBS)稀释后,使用普通光学显微镜和扫描电镜对其进行形态学观察,光学显微镜下,核壳型微粒形态规则,大小分布均匀,无明显聚集现象。扫描电镜下由于高温高压作用,核壳型微粒发生形变致形态不规则,大小欠均匀,如图2、图3所示。
(2)Malvern激光测径仪检测造影剂的核壳型微粒粒径大小、分布及表面电位:造影剂的核壳型微粒平均粒径为1.83-1.95μm,分布及分散度均匀;Zeta电位为-27.2--20.0mv。
(3)透射电镜观察造影剂的核壳型微粒内金纳米颗粒的分布情况,透射电镜下造影剂成球形,GNPs较均匀分布于造影剂外壳结构中。
(4)采用紫外分光光度计测量本实施例制备的触发型超声造影剂的吸光光度值,制备的超声造影剂(即本实施例制备的载金纳米颗粒的超声造影剂)(图4)和单独的金纳米颗粒(图5)在532nm波长处均有明显吸收波峰,而只包裹PFH的PLGA微粒(图6)在532nm波长及检测波段内均未观察到明显吸收波峰,证明GNPs成功装载于触发型超声造影剂中,也是后续进行光致相变超声显像的前提。
实施例2:
本实施例基本同实施例1,不同点在于:采用的乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)中,乳酸和羟基乙酸的质量比为1:1。与实施例1中制备的触发型超声造影剂相比,在透射电镜下观察本实施例制备的触发型超声造影剂,GNPs在造影剂外壳上的分布欠均匀。乳酸和羟基乙酸的质量比对GNPs在壳膜上的分布和附着起着比较重要的作用。乳酸和羟基乙酸的质量比为2:1,可以使得由乳酸和羟基乙酸形成的乳酸-羟基乙酸共聚物具有较好的成膜性能,从而能够高效地将全氟己烷(PFH)包裹,且为金纳米颗粒镶嵌在壳膜上提供支持,保证了金纳米颗粒镶嵌在壳膜上而不是被PLGA包裹在核壳型微粒的核心处,从而使得金纳米颗粒可以高效的吸收激光的能量,并将光能转换成热能。根据实验结果可知,在乳酸和羟基乙酸的质量比为1:1的条件下,形成的PLGA壳膜明显不具备将GNPs固定的作用。
实验例1:实施例1中制备的触发型超声造影剂的细胞毒性实验
使用MTT法进一步检测造影剂对细胞毒性作用,具体过程如下:
取对数生长期的MDA-MB-231细胞(人乳腺癌细胞,保藏号:ATCC CRM-HTB-26),以1×104/孔的密度接种于96孔板中,置于37℃、5%CO2恒温培养箱中培养24h。将已辐照灭菌的触发型超声造影剂(实施例1中制备的触发型超声造影剂)用培养液稀释成浓度分别为25μg/ml、50μg/ml、75μg/ml、100μg/ml、200μg/ml加入到各孔中,对照组细胞加入不含造影剂的等量新鲜培养液,每组平行设4个复孔。细胞处理后,放于恒温培养箱中孵育24h。弃去培养液,PBS液反复冲洗后,每孔加入MTT溶液20μl(5mg/ml),孵育4h。终止培养细胞,小心弃去上清液,每孔加入150μlDMSO,将细胞培养板放于恒温振荡器上低速振荡10min。用酶标仪在490nm波长处检测各孔的吸光度(OD)值,以空白调零。
检测结果(见表1)证实MTT法测得的实验组与对照组的吸光度值组间差异无统计学意义,对MDA-MB-231细胞未产生毒性作用,进一步说明实施例1中制备的触发型超声造影剂安全性好。
表1:不同浓度造影剂对MDA细胞活性的影响
注:各处理组之间进行两两比较,P>0.05,差别无统计学意义
实验例2:实施例1中制备的触发型超声造影剂的光致相变实验及体外超声成像
1.实验方法
为了评价实施例1中制备的触发型超声造影剂(即光致相变型超声造影剂)的超声增强显像效果,具体采用如下试验方法:首先将制备好的待测试剂(100μg/mL)置入凝胶制备的模型孔洞中。凝胶体模是使用溶解在去离子水中的1%琼脂(w/v)制备,成像孔直径为0.5cm。随后使用Nd:YAG Q5激光发射仪以波长532nm、脉冲重复频率4MHz、能量120mJ/cm2的脉冲激光辐照造影剂,辐照时间为5s。采用超声诊断仪(Mylab 90,Esaote,Italy),在常规B模式即基波成像模式以及谐波模式下以线阵探头发射和接收5.0MHz和12MHz的中心频率,扫查声束与孔洞长轴垂直,并以生理盐水及不含金纳米颗粒的微粒作为对照,采集各孔中的超声图像。并用DFY型超声图像定量分析仪测量各样品的回声强度值。共对三组样品进行实验检测,样品分别是生理盐水组(saline)、PLGA微粒组(PLGA/PFH)和实施例1中制备的触发型超声造影剂组(GNPs-PLGA/PFH)。其中PLGA微粒组为用PLGA包裹PFH形成的微粒,为现有技术中的已知的微粒。
2.实验结果
体外超声显像结果显示,三组样品在激光辐照前超声显像均呈无回声。在以波长532nm、脉冲重复频率4MHz、120mJ/cm2的脉冲激光辐照5s后,实施例1制备的触发型超声造影剂由于外壳表面的GNPs特异吸收532nm波段光能,并将光能转化为热能,促使造影剂局部温度升高,当温度超过PFH发生液-气相转变的阈值后,PFH发生液-气相转变,即实现光触发相变,形成内部为气泡的超声造影剂,从而使超声图像上基波及谐波信号强度明显增加,增强超声显像(见图7-12)。而另外两组对照组由于没有金纳米颗粒及PFH的协同作用,超声信号无明显增强。同时,DFY超声定量分析仪检测的回声强度变化亦与超声增强显像效果一致(见表2)。
表2激光辐照前后超声造影剂在二维及造影模式回声强度(EI)比较
注:超声造影剂组中使用的试剂为实施例1制备的触发型超声造影剂,与其他两组比较差异均有统计学意义,P<0.05
实验例3:实施例1中制备的触发型超声造影剂的兔肿瘤腘窝淋巴结转移超声显像实验
1.试验方法
(1)建立兔腘窝VX2肿瘤转移淋巴结模型:新西兰白兔(选择体重在2.0-2.5kg之间的实验兔进行实验)通过耳静脉注射3%戊巴比妥钠(0.8mL/kg)麻醉,并用8%硫化钠将后腿脱毛。从接种VX2肿瘤(VX2鳞状细胞癌细胞系;Funabashi FarmCo,Kyoto,Japan)的荷瘤种兔体内剥离肿瘤组织,用生理盐水洗涤,取肿瘤边缘生长旺盛的鱼肉样组织,切成1mm3大小的瘤块备用。将麻醉后的兔子固定并常规消毒,通过肌内埋植将肿瘤组织接种到后腿,并对皮肤上的接种部位进行消毒。在肿瘤接种后,给实验兔肌内注射青霉素(120mg,1670U/mg)预防感染。
(2)于肿瘤接种后3周对实验兔进行超声显像,将18只形成肿瘤淋巴结转移模型的实验兔随机分为3组。于超声显影前给予3%戊巴比妥钠麻醉,然后将2mL(100μg/mL)超声造影剂(或替代物)经兔肿瘤接种侧足垫注入,并于注射部位进行局部按摩5min,刺激加速造影剂进入淋巴管道及淋巴结内。30min后,以常规超声定位腘窝淋巴结,随后以脉冲重复频率为4MHz,120mJ/cm2的脉冲激光辐照10s,采集辐照前后腘窝淋巴结的基波及谐波模式超声图像,并用DFY型超声图像定量分析仪检测激光辐照前后转移性淋巴结的回声强度值变化。以生理盐水及不含金纳米颗粒的微粒(PLAG微粒组)作为组间对照。共对三组样品进行实验检测,样品分别是生理盐水组(saline)、PLGA微粒组(PLGA/PFH)和实施例1中制备的触发型超声造影剂组。其中PLGA微粒组(GNPs-PLGA/PFH)中的PLGA微粒为直接用PLGA包裹PFH形成的微粒,为现有技术中的已知的微粒。
2.实验结果
如图13-18所示,超声定位转移性淋巴结后,以激光局部辐照淋巴结,可见在实施例1中制备的触发型超声造影剂组中,淋巴结基波及谐波信号强度明显增加,极大地提高了对转移性淋巴结识别的准确性,而另外两组对照组淋巴结均无明显增强显像。同时,DFY超声定量分析仪检测的激光辐照前后转移性淋巴结内回声强度变化亦与超声增强显像效果一致(表3)。
表3激光辐照前后转移性淋巴结在二维及造影模式回声强度(EI)比较
注:超声造影剂组中使用的试剂为实施例1制备的触发型超声造影剂,与其他两组比较差异均有统计学意义,P<0.05
结合实施例1和实验例1-3的数据可知,实施例1制备的触发型超声造影剂具有光致相变的性质,且触发型超声造影剂中的核壳型微粒大小较均匀,分散性好,透射电镜下观察,金纳米颗粒较均匀分布在微粒外壳结构上。MTT实验说明实施例1中制备的触发型超声造影剂安全性好,对细胞产生的毒性作用较低。实施例1制备的触发型超声造影剂由于外壳表面的金纳米颗粒有特异性吸收特定波长光能和光热转化的性质,促使造影剂局部温度升高,可实现光触发相变,可形成内部为气泡的超声造影剂。金纳米颗粒由于上述特性可以实现精确控制核壳型微粒相变过程,且不需要对生物体组织进行过多的激光或其他处理,更加安全。使用实施例1制备的触发型超声造影剂处理兔淋巴结,可以使淋巴结基波及谐波信号强度明显增加,极大地提高了对转移性淋巴结识别的准确性,从而实现准确检测局部淋巴结转移。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种触发型超声造影剂,其特征在于,所述触发型超声造影剂包括核壳型微粒,所述核壳型微粒包括外壳和核心;所述外壳包括成膜材料形成的壳膜,壳膜上镶嵌有金纳米颗粒,所述核心为液态氟碳。
2.根据权利要求1所述的一种触发型超声造影剂,其特征在于,所述核壳型微粒的平均粒径为1.83-1.95μm。
3.根据权利要求2所述的一种触发型超声造影剂,其特征在于,所述成膜材料为乳酸-羟基乙酸共聚物;在所述乳酸-羟基乙酸共聚物中,乳酸和羟基乙酸的质量比为2:1;所述液态氟碳为全氟己烷。
4.根据权利要求3所述的一种触发型超声造影剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤,
步骤(1):将乳酸-羟基乙酸共聚物和金纳米颗粒加入三氯甲烷中,充分搅拌至其完全溶解,得共聚物-金粒溶液;
步骤(2):在步骤(1)的共聚物-金粒溶液中缓慢滴加全氟己烷,得全氟己烷-共聚物-金粒溶液;超声处理所述全氟己烷-共聚物-金粒溶液,得乳化液;
步骤(3):在步骤(2)的乳化液中加入聚乙烯醇溶液,然后经均质处理后得乳化液-聚乙烯醇混合物;
步骤(4):除去步骤(3)的乳化液-聚乙烯醇混合物中的三氯甲烷,然后离心取沉淀。
5.根据权利要求4中所述的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述乳酸-羟基乙酸共聚物和所述金纳米颗粒的质量比为100:1,金纳米颗粒的粒径为10nm。
6.根据权利要求4中所述的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中,在超声处理过程中,将所述全氟己烷-共聚物-金粒溶液置于5℃环境中。
7.根据权利要求4中所述的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中,超声处理时间为45s,超声功率为130W。
8.根据权利要求4中所述的制备方法,其特征在于,在步骤(3)中,聚乙烯醇溶液的浓度为5重量%。
9.根据权利要求4中所述的制备方法,其特征在于,在步骤(3)中,乳化液和聚乙烯醇溶液的体积比为1:5。
10.根据权利要求4中所述的制备方法,其特征在于,在步骤(4)中,采用异丙醇溶液萃取三氯甲烷的方法除去乳化液-聚乙烯醇混合物中的三氯甲烷。
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