超聲造影劑制備的初步實驗研究

張久云 勞鳳云 艾凌艷 袁 強 門秀麗 張連元 劉 紅

(華北煤炭醫(yī)學院基礎部物理教研室，①藥學系藥物分析教研室，②附屬醫(yī)院檢驗科，③基礎部病理生理教研室 河北唐山 063000)

與CT、MRI造影相類似，超聲造影劑(ultrasound contrast agent，UCA)是用于醫(yī)學超聲造影檢查的增強劑，它不僅可用于診斷，還可用于超聲介入治療。近些年，隨著UCA與造影技術迅速發(fā)展，超聲造影的基礎和臨床應用的研究日漸深入。目前，超聲造影在我國雖尚未廣泛開展，但國內(nèi)一些醫(yī)院對超聲造影的基礎及臨床應用的研究已達國際水平，UCA與超聲造影設備的迅速發(fā)展，使得超聲造影成為了當前超聲醫(yī)學的熱門研究課題[1]。我國UCA的研制起步較晚，目前國產(chǎn) UCA尚無商品化[2]，臨床只能依賴進口。進口UCA價格十分昂貴，這嚴重影響了我國超聲造影技術的普及和發(fā)展。所以研制價格低廉、性能穩(wěn)定的超聲造影劑具有重要意義。

本研究采用價格低廉、對人體無毒副作用的藥用非離子型表面活性劑司班80(SP80)和吐溫80(TW80)為微泡包膜材料，利用超聲空化法，在前人[3～6]研究的基礎上，初次試制了非離子型表面活性劑超聲造影劑，考察了造影劑的基本物理特征。

1 材料與方法

1.1 材料 司班80(失水山梨醇脂肪酸酯)，吐溫80(聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯)，媒介液。

1.2 儀器 KQ－500VDB超聲波清洗器(昆山超聲儀器有限公司)，BX40－Olympus細胞計數(shù)器，Olimpus數(shù)碼顯微攝像機。

1.3 微泡造影劑的制備 SP80和TW80按5:1的質(zhì)量比充分混合，加入適量的媒介液稀釋，溶液pH值7.0。取該液20mL于25mL燒杯中，將燒杯置于超聲波清洗器中進行聲處理。超聲功率400W，振蕩頻率28kHz，聲處理時間10min。同時向液體中注入10mL空氣，注氣速度1mL/min。經(jīng)超聲處理后的微泡懸浮液置于分液漏斗中靜置數(shù)小時。液體分為3層，表層為濃度高、粒徑較大、均勻性較差的微泡層。下層為微泡濃度低、粒徑小的液體。中間部分為粒徑大小最為合適且粒徑均勻的微泡層。棄表層液和下層液，取中間層，加入媒介液洗滌3次，倒入青霉素小藥瓶中，密封后低溫保存。

1.4 造影劑微泡性能測定 光學顯微鏡下觀察微泡外觀形態(tài)，并用細胞計數(shù)板在用媒介液稀釋1 000倍后測量微氣泡粒徑大小及計數(shù)微泡濃度，由Olimpus 顯微數(shù)碼相機攝取造影劑微泡圖像，并對稀釋后的微泡混懸液進行數(shù)據(jù)分析，與細胞計數(shù)器測得的數(shù)據(jù)相比對。

2 結(jié)果

超聲空化法制備的非離子表面活性劑微泡造影劑原液(圖1)，外觀為乳白色的混懸液，不透明。圖2是靜止提取的微泡造影劑光鏡下觀察效果。光鏡下微球形態(tài)圓整，大小均勻，分散性好，濃度在109/mL數(shù)量級，粒徑均值3.74μm。圖3是經(jīng)過3次洗滌之后提取液的微泡圖片。結(jié)果顯示，由于離心作用，致使微泡融合，產(chǎn)生一些較大氣泡。所有樣品在4℃冰箱內(nèi)存放1周均能保持穩(wěn)定狀態(tài)，期間未見微球融合現(xiàn)象。

圖1 造影劑實物圖

圖2 靜置提取的微泡顯微照片(×400)

圖3 洗滌后的微泡顯微照片(×400)

3 討論

聲學造影劑是內(nèi)含氣體的微氣泡懸浮液，其直徑通常＜7μm，經(jīng)靜脈注射后能順利通過肺循環(huán)，增強組織的灰階顯像，增強彩色多普勒血流信號，提高病灶及多普勒血流信號檢出率，目前已被廣泛用于疾病的超聲診斷與鑒別診斷[7]。本實驗選用了藥用標準的非離子型表面活性物質(zhì)司班80和吐溫80作為氣泡的成膜材料制得的超聲造影劑，普通光學顯微鏡觀察，經(jīng)靜置提取的造影劑微球，形態(tài)規(guī)則，微球粒徑圓整，大小均勻，分散度好，平均粒徑3.74μm，濃度在109/mL數(shù)量級。完全滿足微泡聲學造影劑的條件要求，為下一步的研究奠定了一個很好的基礎。

實驗發(fā)現(xiàn)，經(jīng)洗滌獲取的造影劑出現(xiàn)了融合現(xiàn)象，有較大氣泡產(chǎn)生，微球粒徑均勻性下降，致使造影劑質(zhì)量降低。在今后的研究工作中需考慮進一步改進分離條件。另外，目前制備造影劑注入的氣體普遍采用的是氟碳類大分子惰性氣體，如全氟丙烷氣體、六氟化硫等。充有氟碳類氣體的微泡性能穩(wěn)定，成像效果好。而本實驗因是初次試制，考慮到節(jié)約經(jīng)費故用的氣體是空氣。

[1]陳冬冬，賓建平，吳平生.超聲造影的應用和研究進展[J].臨床超聲醫(yī)學雜志，2008，10(3):185

[2]邢占文，柯亨特，劉紹琴，等.多層聚電解質(zhì)膜包覆的微泡超聲造影劑的制備[J].中國醫(yī)學科學院學報，2008，30(1):11

[3]Oeffinger BE，Wheatley M A.Development and characterization of a nano－scale contrast agent[J].Ultrasonics，2004.42(5):343

[4]李曉東，王志剛，鄭 東，等.自制包裹氟烷氣體的表面活性劑類超聲造影劑觀察肝腫瘤血流實驗研究[J].中華超聲影像學雜志，2004，13(12):946

[5]杜永峰，萬明習，王素品，等.基于表面活性劑的納米包膜微泡超聲造影劑[J].化工學報，2003，54(6):807

[6]羅渝昆，唐 杰，張 彥，等.表面活性劑類造影劑制備的實驗研究[J].中國醫(yī)學影像學雜志，2002，10(5):380

[7]冉海濤，任 紅，王志剛，等.包裹阿霉素的高分子材料微泡聲學造影劑制備及顯影效果實驗研究[J].臨床超聲醫(yī)學雜志，2005，7(4):217