专利名称：含有烷基磷酰胆碱或烷基甘油磷酰胆碱的表面活性剂和使用方法
技术领域：
本发明有关于油和水的乳液以及制造和使用它们的方法。更具体地说，本发明有关于包括油(用这个术语的一般意义)，水和一种新表面活性剂的乳液，这种表面活性剂可被一般地称为烷基磷酰胆碱或烷基甘油磷酰胆碱。这种乳液对许多工业应用上具有多种用途，并且特别地可用作输氧剂，人造血液或红细胞替代物，以及用作生物成像的对比度强化剂。
乳液容许油(用一般意义)进一步细分相继形成巨大的油-水界面。乳液可以是油在水中(水包油)的类型或者水在油中(油包水)的类型，并可涉及其它的相和界面。在这些分散系是油在水中(水包油)的类型时，它们通常被称为油乳液或可溶性油组合物。在两相反过来的水在油中(油包水)的类型时，它们一般被称为逆乳液。油乳液和水乳液具有许多工业用途，包括制备涂料，粘合剂，润滑剂，清洗剂，肥皂，杀虫剂，化妆品，药物和治疗剂。这个短的目录还只是油和水乳液的众多用途中的一个开头。
一类已经开发多年的乳液是作为输氧剂或人造血液用的氟化碳乳液。Clark申请的美国专利No.3，911，138是这类专利技术的较早的实例，它公开了全氟化碳乳液可作为人造备液。如这一专利所示，纯净的氟化碳液体不能注射到血流中，因为它们的憎水特性使它们不能和血相混溶。当被输送到小的血管中时，它们可能引起血管梗阻和死亡。结果，对于需要血管内注射的医疗用途，高度氟化的有机化合物或氟代化学品必须被分散成生理上可接受的乳液，就像上述Clark的专利和美国专利Nos.4，110，474;4，187，252和4，443，480所指出的那样。
已经有各种尝试来制造既稳定又能较大量地掺入临床所需的氟化碳的乳液，但这种乳液的总体积的施用是受限制的。例如对于人造血液的情况。制备这类乳液的一个目的是使用一种可接受的氟化碳，它在临床上可接受的时间内可由体内排泄出来。进一步，需要组成物能被灭菌消毒而不破坏它们的稳定性。
已被FDA批准的一种氟化碳乳液是FLUOSOL DA，它是由全氟代十氢化萘和全氟化三丙基胺在两种表面活性剂即蛋黄碳脂和Pluronic F-68的混合物中形成的一种乳液，但这一产品在液态是不稳定的，必须冷冻储存。进一步，在这种乳液中需要有全氟代三丙胺存在来帮助它稳定，也是这种乳液的医疗用途的缺陷，因为全氟代三丙胺在肝和其它身体组织中的半衰期比期望的更长(参看K.Yokoyama等著“一种用作氧载体的全氟化学品乳液”(“A Perfluorochemical Emulsion as an Oxygen Carrier”)，发表于Artif.Organs(Cleve)，8(1).PP34-40(1984))。最后，这种乳液只含有按体积计的12%的氟化碳，远低于治疗上期望的有效量，因为它的氧含量能力很低。
在尝试生产有用和稳定的氟化碳乳液以便在人造血液中作为输氧剂的过程中，也已经研究过各种表面活性剂。例如，含有一种氢化磷脂，一种非离子型的聚合物表面活性剂和一种选自C6--22脂肪酸，它们的盐和甘油单酯的表面活性剂的氟化碳乳液，也必须在4℃储存。参看，例如日本专利申请59-067，229;美国专利No.4，252，827和德国专利2630506。
Clark和Shaw申请的欧洲专利87300454.3中叙述了高度氟化的有机化合物的乳液用作输氧剂和人造血液。在Clark和Shaw的这一申请中公开了一些含有较高水平的，高达约75%体积百分数的全氟化碳而且稳定的乳液。这些乳液中的氟化碳显示出可接受的由肝和别的身体组织中的快速排泄时间，并且容易灭菌消毒。这些乳液含有一种油作为含氟代化学品、表面活性剂和水的组合物的辅助乳化剂。显然在Clark和Shaw的这一申请书中公开的改进是有意义的，并且缓解了长期以来为寻求人造血液中的有效传输剂而遇见的许多困难，但仍需要继续进一步发展。
简言之，油和水类型的乳液在许多工业部门都有很重要的作用，也已经授予了许多有关它们的专利。但努力发展新的乳化剂，以便提供具有更大稳定性和在许多工业部门，包括医药和非医药领域中更广泛的应用的研究工作仍在继续之中。
本发明致力于油和水类型的乳液研究。按照本发明，已经找到了新的表面活性剂来形成了令人惊奇地稳定的水包油的乳液。更具体地说，已经制得了氟代化学品(下文有时简写作“PFC”)乳液，并发现它明显地增加了PFC的循环血液停留时间，并且有利地改变了PFC在一些重要器官诸如肝和脾中的组织分布。进一步，本发明的新表面活性剂已发现能明显地改善经静脉内输注乳液后血细胞比容或红细胞数的有害的降低，而这是大多数基于卵磷脂的PFC乳液通常会发生的。
本发明的乳液含有烷基磷酰胆碱或烷基甘油磷酰胆碱表面活性剂，这些表面活性剂具有下列一般结构
更具体地说，R1，R2或R3是烷基，链烯基，氟代烷基或氟代链烯基。每个基团可包含约6至54个碳原子，可以是饱和或不饱和的，可以是直链脂肪基或叉链脂肪基。当它们用作本发明的药用PFC乳液的表面活性剂时，通式Ⅰ中的R1和R2优选C12-C18，R3优选C6-C32，最优选的R1和R2是C14-C18的饱和或不饱和的脂肪基。一般，当用本发明的方法合成时，这些R基团是脂肪醇或卤化物反应物中的残基。
在上面的结构式中PC是磷酰胆碱基
其中R4是氢或诸如甲基，乙基，丙基这类低级烷基。在本发明的药用PFC乳液中，优选的R4是氢或甲基。
本发明也包括制造这些表面活性剂和包含它们的乳液的方法，以及应用它们作为输氧剂，人造血液或红细胞替代物的方法。
从以下的详尽描述中，本发明的其它目的和优点将变得很明显。
本发明的乳液包含一种油，水和一种上面指定类型的表面活性剂。一般，油的含量为油和水总体积的大约1至90%。更具体地说，例如，在静脉内作为医疗应用时，由于静脉注射产品粘度的限制，实际只能限于60%V/V以下(115W/V%)。在作其它用途时可用更高的含量。表面活性剂的含量为乳液重量的大约0.5致大约10%，通常约为1-2%，对这些组份更详尽的描述如下。
A.油这里所用的术语“油”是指一般意义上的油，指一大类物质，包括矿物油，植物油，动物油，精油，合成或食用来源的油。因此，这里所用的术语“油”是用来指化学性质十分不同的广泛范围内的物质。在按功能或形式进行的油的分类中，例如矿物油是衍生自石油，并包括脂肪或蜡基烃类，芳香烃或沥青基烃类，或脂肪和芳香基烃类的混合物。在矿物类油中也包括石油衍生的油类诸发精制石蜡油等。在植物类油中，油类主要衍生自种子或坚果，并包括干性油诸如亚麻子油和舌状花油;半干性油诸如红花油和大豆油;非干性油诸发蓖麻油，棉籽油和椰子油以及不适合食用的肥皂原料诸如棕榈油和椰子油。在动物类油中，油通常作为脂肪存在于牛脂、猪油和硬脂酸来源中。液态的动物类油包括鱼油，油酸，鲸油等，它们通常有很高的脂肪酸含量。在精油一类中，复杂的挥发性液体可衍生自植物的花、茎和叶片，并常常是整体植物。这些精油包括松节油诸如蒎烯，二戊烯等，并主要用于香料和食用香精。在食用油一类中，包括一些植物油诸如橄榄油，棉籽油，玉米油，花生油和一些特别的鱼油诸如鱼肝油，鲆鱼肝油，鲨鱼肝油等，这些鱼肝油由于它们有很高的维生素含量，所以大都用作医药。为本专利的描述的目的而被称为油的广泛范围的物质中还包括那些合成的亲油性的有机化合物，诸如高度氟代的有机化合物或全氟化合物，它们能够由已知的化学品或电化学方法来合成。
在本发明的描述中，“氟代化学品”或“PFC”是用来描述高度氟代的全氟化碳有机化合物或氟代化学品。进一步，这些术语也可相互交换使用。术语“全氟化碳”包括碳的“环状”化合物或“无环”化合物，也包括它们的取代的衍生物，即在这类氟化碳的结构中还有其它元素诸如氧，氮和溴等。也应注意术语“全氟化碳”是指连接在碳原子链或环以及任何碳的侧链基团上的氢原子全部都被氟所取代。但是“氟化碳”是意指那些部分氟化或大部份氟化的氟代化合物。这是可以允许的，只要所有氢的不完全地被氟置换不影响本发明中优选的氟化碳的基本无毒性质。在可以应用的全氟化碳化合物中有全氟代三丁胺(FC47)，全氟代十氢化萘(PP5)，全氟代甲基十氢化萘(PP9)，全氟代溴辛烷，全氟代四氢呋喃(FC80)，全氟代醚(PID)即〔(CF3)2CFOCF2(CF2)2CF2OCF(CF3)2〕，全氟代醚(PIID)即〔(CF3)2CFOCF2(CF2)6CF2OCF(CF3)2〕，全氟代高聚物(E3)即
，全氟代高聚物(E4)即
，全氟代醚高聚物(Fomblin Y/01)，全氟代十二烷，全氟代双环〔4，3，0〕壬烷，全氟代三甲基环己烷，全氟代三丙胺，全氟代异丙基环己烷，全氟代内型四氢双环戊二烯，全氟代金刚烷，全氟代外型四氢双环戊二烯，全氟代双环〔5，3，0〕癸烷，全氟代四甲基环己烷，全氟代-1-甲基-4-异丙基环己烷，全氟代正丁基环己烷，全氟代二甲基双环〔3，3，1〕壬烷，全氟代-1-甲基-金刚烷，全氟代-1-甲基-4-叔丁基环己烷，全氟代十氢二氢苊，全氟代三甲基双环〔3，3，1〕壬烷，全氟代正十一烷，全氟代十四氢菲，全氟代-1，3，5，7，-四甲基金刚烷，全氟代十二氢芴，全氟代-1，3-二甲基金刚烷，全氟代正辛基环己烷，全氟代7-甲基-双环〔4，3，0〕壬烷，全氟代-P-二异丙基环己烷和全氟代-m-二异丙基环己烷。氯代的全氟化碳，例如可以用美国专利No.4，688，024中叙述的氯代金刚烷和氯代甲基金刚烷。这类化合物已被描述于例如，美国专利Nos.3，962，439;3，493，581;4，110，474;4，186，253;4，187，252;4，252，827;4，423，077;4，443，480;4，534，978;和4，542，147，欧洲专利申请Nos.80710和158，996;英国专利说明书1，549，038和德国专利2，650，586。当然，应该理解，任何这些高度氟代的有机化合物所形成的混合物也可以应用于本发明的乳液和加工过程中。
B.表面活性剂按照本发明，已经找到了新的表面活性剂，它能形成令人惊奇地稳定的乳液。更具体地说，做成了稳定的PFC乳液，并发现它明显地增加了PFC的循环血液停留时间，并有利地改变了PFC在一些重要器官，诸如肝和脾中的组织分布。进一步，本发明的表面活性剂已被发现明显地改善，在静脉内输注乳液后发生的有害的血细胞比容值或红细胞数的降低，在用大多数基于卵磷脂的PFC乳液时这是通常会发生的。
本发明的乳液包含烷基磷酰胆碱或烷基甘油磷酰胆碱表面活性剂，这些表面活性剂具有下面的一般结构式
更具体地说，R1，R2或R3是烷基，链烯基，氟代烷基或氟代链烯基。每个基团可含有大约6至大约54个碳原子，可以是直链的脂肪基或叉链的脂肪基。当用作本发明的药用PFC乳液的表面活性剂时，对于一般结构式Ⅰ，现在已为R1和R2优选出的是C12-C18碳原子，为R3优选出的是C6-C32碳原子，R1和R2最好是C14-C18饱和或不饱和的脂肪基。一般，这些R基团是当用本发明的方法来合成时所用的脂肪醇或卤代烷反应物的残基。
上面结构式中的PC是磷酰胆碱基
其中R4是氢或诸如甲基，乙基和丙基这类低级烷基。对于本发明的药用PFC乳液，R4最好是氢或甲基。
形成上述结构式中的R1，R2或R3所用的脂肪醇或卤代烷反应物的实例有溴代十四烷，油醇，溴代十六烷，十八碳烷醇，1H，1H，7H-十二氟代-1-庚醇，2-碘-1，1，1-三氟乙烷，1H，1H，11H-二十氟代十一-1-醇，1-碘-1H-1H-全氟丁烷，1-碘-1H，1H，2H，2H-全氟癸烷，1-碘-1H，1H，2H，2H-全氟十二烷，1-碘-1H，1H，2H，2H-全氟辛烷，4-碘-2-三氟甲基-1-1，1，1，2-四氟丁烷，2，2，3，3，4，4，5，5-八氟己烷-1，6-二醇，1-碘-1H，1H-十五氟-辛醇-1，3，3，4，4，4-五氟丁醇-2，(1H，1H-五氟丙醇-1)，和全氟代叔丁醇。此外，Atochem，DuPont，3M和Hoechst等公司都出售具有通式Rf-CH2CH2-X(X＝OH，I)的合适的混合物，其中Rf是由直链或叉链的CnF2n 1全氟烷基的不同混合物所组成的。典型地，混合物中的n值为1-3，4-8或6-12。这些相同的公司也出售RfCOOH，而把这些化合物的羧基还原以产生RfCH2OH是一件轻而易举的事情。市场上还能买到多种类型的全氟烯烃(它可以容易地作为ROH加成的底物)和环氧乙烷类(环氧乙烷环是含氢的，但分子的其余部份则是全氟化学品的性质)。这类环氧乙烷的环也很容易被ROH的亲核性反应所打开。
结构通式所代表的表面活性剂的具体实例有1，2-二辛基甘油-3-磷酰胆碱，1，2-双十四烷基甘油-3-磷酰胆碱，1，2-双十六烷基甘油-3-磷酰胆碱，1，2-双十八烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十六烷基-2-十四烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十八烷基-2-十四烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十四烷基-2-十八烷基-甘油-3-磷酰胆碱，1-十六烷基-2-十八烷基甘油-3-碗酰胆碱，1，2-双十八烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十八烷基-2-十六烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十四烷基-2-十六烷基甘油-3-磷酰胆碱，2，2-双十四烷基-1-磷酰胆碱乙烷和1-十六烷基-十四烷基甘油-3-磷酰胆碱。并且这些新表面活性剂像下面要叙述的那样，还可以和其它已知的表面活性剂形成混合物来使用。
C.乳液的特性本发明的乳液是在上面所指的那些表面活性剂存在的条件下把油分散在水中而制成的。表面活性剂强化了分散作用并使液相稳定化。虽然这里用的分散系一般是指乳液，但应当了解，它们也可被认为是溶液、胶束溶液、微滴乳液、泡沫悬浮液或所有这些物理状态的混合物。按此，这里所用的术语“乳液”是包括所有这些状态，并且新的表面活性剂或加溶剂是用来加强这些油和水相的物理状态的稳定的混合物的。例如，当一种氟化学品的油在水中被乳化时，像前面叙述的Clark和Shaw的欧洲专利申请书87300454.3中所描述的那样，另外一种油可以用来作为乳化的辅剂。我们愿意强调，按照本发明，这种乳化辅剂是可以任意选择的。不用这类辅剂也已成功地制备出乳液，当使用辅剂时，液态的脂肪油诸如甘油单酯，二酯或三酯或它们的混合物是优选的试剂。当这类油和亲油性的PFC在一起在水中被乳化时，像下文要提到的那样，要能形成复杂的物相和界面。
对于人造血液，本发明的乳液最好是包含PFC或各种PFC的混合物，并且更好是含有选自以下这些化合物中的一种氟化碳全氟十氢化萘，全氟甲基十氢化萘，全氟二甲基金刚烷，全氟代溴辛烷，全氟-4-甲基-八氢喹二嗪，全氟-N-甲基-十氢喹啉，F-甲基-1-氧代-十氢化萘，全氟双环(5，3，0)癸烷，全氟-八氢喹二嗪，全氟-5，6-二氢-5-癸烯和全氟-4，5-二氢-4-辛烯。按照本发明，当用作生物成像中的对比度强化剂时，优选的PFC之一是全氟代溴辛烷。
虽然PFC或PFC的混合物的含量按体积计可以是乳液的10%直至大约75%或更多，但最好是它们至少含有40%(体积)。当乳液被用作“人造血液”或红细胞替代物时，乳液中存在的PFC的体积浓度应当尽可能地高，例如通常最好用40%体积百分数，因为这一浓度与全血的大致含氧能力相匹配。
在更广泛的意义上，如上面所指出的，油在乳液中的量可在宽广的浓度范围内变化，按体积计从大约0.5至大约90%或更高，这有赖于乳液中其它组份的浓度和性质以及乳液的用途。例如，当用作人造血液时，PFC油是以可接受的量与其它油乳化辅剂一起存在的。对于任何一组给定的组份，为产生一种接受的乳液所采用的实际油浓度，是通过在不同油浓度时制备并试验乳液的稳定性来决定的。例如在制备PFC人造血液的乳液中，是应用0至30%重量百分数之间的油辅剂和10-70%体积百分数的PFC油。
用于本发明乳液中具体的表面活性剂的用量，如上所述是依赖于乳液中其它组份的含量和性质的。一般是用0.5-10%重量百分数的表面活性剂，最好是用1-2%重量百分数。如上所述，本发明的表面活性剂可以和别的表面活性剂一起使用。用于本发明的乳液中的其它表面活性剂有任何已知的阴离子、阳离子、非离子和两性离子的表面活性剂。这些包括，例如，阴离子表面活性剂诸如烷基和芳基硫酸酯，磺酸酯，羧酸酯或磷酸酯;阳离子表面活性剂诸如一，二，三和四烷基或芳基铵盐;非离子表面活性剂诸如那些烷基和芳基化合物，它们的亲水部份含有聚氧乙烯链，糖分子，多元醇衍生物或别的亲水基团;两性离子表面活性剂，它可以是上述阴离子和阳离子基团的组合，并且在它的憎水部份包含任何其它高聚物，诸如聚异丁烯或聚氧化丙烯。
当本发明的乳液被用于造血液或红细胞的替代物时，所用的表面活性剂或它们的组合物必须是在生理上可接受的，例如，在人造血液中是用烷基磷酰胆碱或二烷基甘油磷酰胆碱，其中的烷基大约是C12-C18，具体实例有1-十八烷基-2-十六烷基甘油-3-磷酰胆碱。
制备乳液时可以用任何一种次序混合主要的油组分、表面活性剂和水。但是，为得到最理想的PFC乳液，最好是先把PFC在所有或部分的表面活性剂和一些水存在的条件下与用作辅剂的油混合，然后把这个先形成的乳液在其余的水和任何其余的表面活性剂(即上面提到的Clark和Shaw在欧洲专利申请书87300454.3中描述的，在此作为参考)中进行乳化以制得最终的乳液。
各种组份的混合和乳化可以用任何一种通常的混合器和乳化器来进行。例如可以用Fisher牌接触混合器，Microfluidizers，Gaulin and Rannie Homogenizers等牌号的混合器。
以下的非限制性实施例阐明了本发明的各种实施方案。
详细的实施例表面活性剂的合成本发明的表面活性剂是由相应的二烷基甘油合成的，合成路线可用下面的方案或方法来表示。
方案Ⅰ-对称的甘油二烷基醚的制备;
(a)KOH/甲苯，RBr或RCl(b)5%钯/碳，H2/EtOAc-HOAc或Li/NH3/Et2O方案Ⅱ-不对称的甘油二烷基醚的制备
(a)KOH/甲苯，RBr或RCl (b)H2SO4/H2O/MeOH(c)
3CCl (d)与(a)相同 (e)HCl(无水)/石油醚方法A二烷基甘油磷酰胆碱的制备
(c)BrCH2CH2OP(O)Cl2TEA/Et2O (d)N(CH3)3，然后Dowex SBR方法B二烷基甘油磷酰胆碱的制备
(c)(-OCH2-O-)P(O)Cl TEA/Et2O (d)N(CH3)3/AcCN在有关上述的方案和方法中，术语“对称的”是指二烷基化合物中的两个烷基是相同的，“不对称的”表示两个烷基是不相同的。应用这些方案和方法，下面阐明了制备本发明的二烷基甘油磷酰胆碱表面活性剂的前体的具体实例。
3-苄基-1，2-双十六烷基甘油(方案Ⅰa)在一小时内，往苄基甘油(50克，0.27摩尔)和KOH(40克，0.76摩尔(刚在一种电子研磨装置中被研成粉末)在甲苯(500毫升)中形成的回流着的混合物中滴加1-溴代十六烷(252克，0.876摩尔)。混合物回流加热过夜，并用迪安-斯达克分水器除去反应中的水份。浆状物在旋转蒸发器上蒸除甲苯，残余物在CHCl3中搅成浆状并用水洗。有机相干燥(MgSO4)后蒸去溶剂，未反应的原料通过在球管中蒸馏而除去(150℃，1mmHg)。罐状残余物为一黄色固体，有足够的纯度，可直接用于下一步反应中。
1，2-双十六烷基甘油(方案图式Ⅰb)
把由球管蒸馏得到的残余物转移到帕尔氢化器中，并把它溶解在EtOAc(200毫升)和HOAc(200毫升)中。在氮气保护下加入5%的钯/碳催化剂(8克)。在50℃和50Psig的条件下进行脱苄基反应，直到停止吸收氢气。趁温热过滤反应物，滤饼用氯仿洗涤。在旋转蒸发器上蒸除挥发性组份以后，残余物在乙酸乙酯中重结晶，即产生白色晶体(200克，69%)，熔点56-7℃用方案Ⅰ制备的其它化合物1.2-双十八烷基甘油＊1.2-双十四烷基甘油1.2-双辛基甘油1.2-双癸基甘油这化合物也可以命名为2，3-双(十八烷氧基)-1-丙醇，并且这种命名也可用于其它化合物。
2-溴乙基磷酰二氯化物在20℃和搅拌的条件下，往新鲜蒸馏的三氯氧磷(62毫升)在50毫升四氯化碳中形成的混合物中滴加62克溴乙醇。反应混合物放置过夜，然后加热回流2小时以驱除氯化氢。蒸发掉四氯化碳后残余物在真空下分馏。产量70-77克，沸点110-115℃/12mmHg。
1，2-双十六烷基甘油磷酸的2-溴乙基酯(方法Ac)2-溴乙基磷酰二氯化物(14.5克，0.074摩尔)被溶解在无水乙醚(300毫升)和三乙胺(7.5克，0.074摩尔)中，在室温一次往这溶液中加入双十六烷基甘油(20克，0.037摩尔)。让反应混合物搅拌过夜。中间体的水解可通过与H2O(300毫升)和甲醇(100毫升)剧烈搅拌5小时来进行，让混合物分层后，分出醚层用MgSO4干燥。在旋转蒸发器上除去乙醚后，得到26.3克白色蜡状固体。
1，2-双十六烷基甘油磷酰胆碱(方法A)在一只密封容器中把三甲胺(35克，0.6摩尔)加到上述方法A的2-溴乙基酯(82克，0.18摩尔)在甲乙酮(400毫升)中所形成的溶液中。然后，在55℃加热18小时，浆状物冷却到室温后过滤，滤饼用丙酮洗涤。滤饼溶解于热的90%乙醇(1400毫升)，加入DOWEX SBR(200克)离子交换树脂并把浆状物搅拌15分钟。过滤掉树脂状物并把滤液在回旋蒸发器上除去乙醇-水。残余物用P205干燥后再用柱层析提纯，得35.5克(42.2%产率)纯产物。
1，2-二油基甘油磷酰胆碱(方法B)往彻底干燥过的装有冷凝管、搅拌器和温度计的500毫升园底瓶中加入二油基甘油(方案Ⅰb，见下文)40克，67毫摩尔)和无水乙醚(380毫升)。通过温和加热使固体溶解，然后使溶液冷却到室温。在15分钟时间内，滴入2-氯-2-氧代-1，3，2-二氧磷杂环戊烷(9.8克，69毫摩尔)在乙醚(50毫升)中的溶液。然后加入三乙胺(TEA)(7.2克，71毫摩尔)，这时几乎立即形成白色沉淀。把混合物搅拌1小时，然后在干燥的氮气流保护下过滤。滤液经旋转蒸发即得到一种白色固体。把这固体在一个500毫升血清瓶中溶解在乙腈(400毫升)中，加入三甲胺(TMA)(28.0克，237毫摩尔)，血清瓶经密封后在65℃保持18小时，冷却到室温后，把内容物溶解在CHCl3中，蒸发掉溶剂即产生一种白色固体，把它在硅胶上做层析(75%CHCl3，22%H2O，3%其它洗脱液)即得到所期望的产物(21.2克，由原料二油酰基甘油计算，收率为41.5%)。(注方法B是选择来作为引入磷酰基这一大类化事物的方法)。
1，2-二油基甘油(方案Ⅰb)在装有干冰冷凝器和干冰-丙酮冷浴的250毫升烧瓶中放入无水NH3(140毫升)，冷却到-65℃以后，在N2气保护下分小段加入Li丝(1.35克)，在30分钟内加入二油基苄基甘油(10克，0.0146摩尔)在THF(60毫升)和EtOH(12克)中所形成的溶液，并在-65℃搅拌15分钟。移去干冰浴并使反应物温热到室温，同时让NH3挥发。加入水(100毫升)和庚烷(150毫升)，有机相用水洗，干燥(MgSO4)，蒸发掉溶剂，得到一个浅黄色的油状物(7.8克，90%)。
1-十六烷基-2-十四烷基甘油(方案Ⅱ，c，d，e)把1-十六烷基甘油(105克，0.33摩尔)和93克(0.33摩尔)三苯甲基氯溶解在300毫升吡啶中。混合物在100℃加热16小时。冷却到室温后加入1500毫升乙醚，浆状物用冷的0.5N H2SO4洗三次，再用5%碳酸氢钠洗一次，水洗两次。有机相用MgSO4干燥，在旋转蒸发器上除去醚，残余物由乙醇重结晶，即得到中间体1-十六烷基-3-三苯甲基甘油(129克，70%)。这中间体的2位，可用前面叙述的制备1，2-双十六烷基甘油中苄基甘油二烷基化的相同方法(在甲苯中用粉状KOH)，用十四烷基溴进行烷基化。得到的1-十六烷基-2-十四烷基-3-三苯甲基甘油(128克)被溶解在300毫升石油醚中，在室温加入30克无水氯化氢。短时间内即析出沉淀，浆状物在室温搅拌4小时然后过滤。固体由丙酮中重结晶(10℃)，得到45.6克产物，熔点42-3℃。
表面活性剂的溶血筛选按照上面的实验程序，制备出上述具有通式Ⅰ的表面活性剂实例1a-1k和结构式Ⅱ的表面活性剂2a。这些表面活性剂的溶血作用筛选的结果报告在下面的表Ⅰ中。
这些表面活性剂最初是通过制备它们在0.9%食盐水中的5%溶液/分散液并与老鼠的全血相混合。然后在2400rpm条件下离心(6分钟)给出经聚集的细胞和上清液。如果离心后所得的上清液相对于做对照的老鼠血液显示出可以看见的明显红色，即可判断该种表面活性剂在给定的浓度下具有溶血作用。上清液的褪色未用比色法进行定量表示。在这种初步研究中，发现低分子量的表面活性剂1a和1b在与全红血混合时具有溶血作用，并且没有拿它们去做进一步的毒性试验。这在表Ⅰ中用“N/A”表示。那些发现为没有溶血作用的化合物然后被拿来进行初步的急性毒性筛选试验，即按40毫升/公斤体重的剂量往两只Sprague Dawley种老鼠体内注射该化合物在0.9%食盐水中制成的5%的经超声波处理的分散液。如果动物存活了14天，则该乳液被认为是通过了毒性试验，这些结果被报告于表1中。这种研究趋向于证实低分子量的化合物是溶血性的从而是有毒的，但带有更大的C14-C18基团的化合物则没有溶血作用，可能还需要进一步的试验来合理说明在致死率方面的差异。
全氟化碳乳液和它们的性质表Ⅰ中所列的表面活性剂被用来制备40%体积百分比(V/V)的全氟化学品乳液。在前面提到的欧洲专利申请87300454.3中曾经报导，一些油脂例如脂肪酸的甘油三酯作为辅助添加剂可以大大改进含有卵磷脂的乳液的稳定性。这样，那些全氟化学品乳液被用来作为与本发明的全氟化学品乳液比较时的对照物。对照用的乳液是按欧洲专利申请中所叙述的技术制备的一种40V/V%的全氟溴辛烷乳液，含有1.75W/V%蛋黄卵磷脂作为表面活性剂以及2W/V%的红花油。本发明的表面活性剂被用来替换卵磷脂，所得的乳液性质的结果被报告于表Ⅱ中。在表Ⅱ中，报告了乳液组成，由激光散射测量的平均颗粒大小以及在37℃时，在5%的血清白蛋白在Lactated Ringer氏溶液中形成的溶液中储存4天后的稳定性。所有数据都是对于那些在121℃，在旋转的篮式加压釜中消毒过15分钟的乳液而言的，这是为大体积不经肠道给药的药液所制订的工业标准。
为了与表Ⅱ的数据比较，本研究还用2W/V%表面活性剂，2W/V%红花油辅剂的恒定配料，对对照物和本发明的表面活性剂进行重复试验。
表Ⅱ 乳液及其性质
表Ⅲ 乳液及其性质
<p>参看表Ⅰ和表Ⅱ的数据，这些乳液显示出很好的颗粒大小分布特性，如激光散射测量结果所指出的。这不仅是在乳液的制备期间(“平均颗粒大小”一列的数据)，也表现在37℃时在人类血清白蛋白和为模拟的血液和血浆设计的Lactated Ringer氏溶液的混合物中储存4天以后的情况中(“血清”栏的数据)。所有数据都指出，当用本发明的表面活性剂替代蛋黄卵磷脂时，可得到令人惊讶的稳定的乳液。
配方对全氟化学品在循环血液中的停留时间的影响表Ⅱ和表Ⅲ中的表面活性剂以随机化的方式进行研究，每种乳液用10只动物进行实验，其中每只动物按20毫升/公斤体重的剂量注射乳液并在48小时后宰杀以测定被称为“fluorocrit”并缩写为“Fct”的循环全氟化学品或全氟化碳的含量，Fct值是表示血液中全氟化碳以V/V%计量的百分数。
两组各10只老鼠用供对照用的乳液和本发明的表面活性剂制备的乳液，按随机化给药的设计进行处理。48小时以后，将动物麻醉，打开胸腔，从仍在跳动的心脏中吸取血样(1-2毫升)。往三只已事先称过重量并含有10%KOH/EtOH(1.0毫升)的4毫升小瓶中各加入3至4滴血样，再次称量各小瓶的重量以确定加入的血量，然后在加入1%的辛烷在CFCl3中的内标混合物(1.5-2.0毫升)后再次称重。往小瓶中加入H2O使之正好充满，然后把小瓶放在旋转摇动器上以240rpm的速率摇荡20分钟。吸出下层，使之通过一个含有硅胶(0.3～0.4克)的带玻璃棉塞的巴斯德移液吸管。洗脱液被收集在Hewlett Packard自动集样小瓶中，并注入含有一根30米长、内径0.054英寸并涂布有DB-1的Megabore0.3色谱柱的5890A型色谱仪中，指定升温程序的参数，使它在40℃停留4分钟，然后每分钟升温10℃直至达到140℃。
配方对循环血液氟化合物停留时间的影响报告于表Ⅳ中。
表Ⅳ 全氟化学品循环血液停留时间
＊99%置信水平，明显不同于对照化合物(Fisher保护最低明显差别)
参看表Ⅳ，可以明显看出由本发明的表面活性剂所制备的乳液，尤其是化合物1f和1j代表的，显示出在血液循环系统中有增加的稳定性，如同测量48小时后保留的全氟化合物的量所指示的那样。因此，本发明的表面活性剂除了能形成稳定的PFC乳液以外，还明显地增加了PFC的循环血液停留时间。
配方对全氟化学品在器官中分布的影响试验动物在注射乳液14天后被宰杀，用来测定表Ⅳ中的乳液对PFC在器官中的分布影响。器官分析试验的结果列于表Ⅴ中。
表V 注射40cc/kg14天后的器官分布
＊按Fisher保护最低明显差异于99%置信水平与对照有明显区别。
＊＊按Fisher保护最低明显差异和Scheffe F-试验于99%置信水平与对照有明显区别。
由表Ⅴ可以清楚看出，本发明的表面活性剂化合物大大地改善了全氟化合物对肝肿大，脾肿大和肺肿大这类毒性反应的效应。进一步，这种表面活性剂在注射后也不会引起血细胞比容值(红血细胞的V/V%-简写作“Hct”)很大的降低。其中化合物1j的试验结果是如此引入注目以至专门对它分别进行了另外的研究，结果列于表Ⅵ和表Ⅶ中。
表VI 1－十八烷基－2－十六烷基甘油－3－磷酰胆碱表面活性剂<
>＊ 学生试验，与对照有明显差别(97.4%几率)＊＊ 学生试验，与对照有明显差别(99.3%几率)表Ⅶ 1-十八烷基-2-十六烷基甘油-3-磷酰胆碱表面活性剂<
>＊学生试验，与对照有明显差别(99%几率)
表Ⅵ和表Ⅶ证实脾肿大降低。同时循环红细胞计数如同测量血细胞比容值所指示的那样维持高的数值。表Ⅵ中对肝和肺的影响不如表Ⅴ中那样显著。但是参照表Ⅶ，可以相信肝和脾得到的较小数值也是真实的。虽然在个别研究结果中t-试验没有显示在99%置信水平上的明显的不同，但肝的重量仍维持小于对照组的重量，并且学生试验有差别的几率达到86%。按此，存在于这三个分别进行的实验中的偶然性是很低的。此外，通过委托另外的实验室对血液的血液学数据进行监测，结果列于表Ⅷ中。
表Ⅷ 血液学数据
＊学生试验，与对照有明显差别(99%几率)＊＊学生试验，与对照有明显差别(98%几率)
参看表Ⅷ，这些结果确定性地证实增加的循环红细胞计数是真实的。参看上面的详尽描述和实验结果，本发明的好处即可被鉴别。总之，已经发现一类新的表面活性剂，它能在广泛的意义上稳定油和水的乳液。这种稳定性在含有脂肪酸的甘油三酯的油类作为被乳化的颗粒以及亲油的全氟化学品作为被乳化的颗粒的情况下已被具体地证实。除了令人惊奇地稳定的PFC乳液以外，这些表面活性剂还明显地增加了PFC在动物血液中的循环停留时间，有利地改变了PFC在一些重要器官中的组织分布，并明显地改善了红细胞计数的不利的降低。
本发明的表面活性剂也能耐受氧化和降解，而这些反应通常是和蛋黄磷脂卵磷脂乳化剂连系在一起的。按此，含有这类新表面活性剂的乳液可以在灭菌过程中进行氧化并通过长时期的储存而不发生降解，因为有这些耐受氧的表面活性剂存在。
鉴于以上的详尽描述，本发明的其它变化和具体实施方案应被熟悉本专业的人员所理解，它们也应在这一描述的范围和精神之内。
权利要求
1.一种包含油，水和具有下面通式的表面活性剂的乳液
其中R1，R2是烷基，链烯基，氟代烷基和氟代链烯基，PC是磷酰胆碱基或下列结构所代表的盐胆碱基或下列结构所代表的盐
其中R4是氢或甲基，乙基和丙基这类低级烷基。
2.权利要求1中的乳液，其中的R1，R2或R3含有大约6至大约54个碳原子。
3.权利要求1中的乳液，其中的R1和R2是一个C14-C18饱和或不饱和的脂肪基，或R4是甲基。
4.权利要求1中的乳液，其中所说的表面活性剂是选自以下的这些化合物1，2-二辛基甘油-3-磷酰胆碱，1，2-双十四烷基甘油-3-磷酰胆碱，1，2-双十六烷基甘油-3-碗酰胆碱，1，2-双十八烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十六烷基-2-十四烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十八烷基-2-十四烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十八烷基-2-十四烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十四烷基-2-十八烷基-甘油-3-磷酰胆碱，1-十六烷基-2-十八烷基-甘油-3-磷酰胆碱，1-十八烷基-2-十六烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十四烷基-2-十六烷基甘油-3-碗酰胆碱，和2，2-双十四烷基-1-磷酰胆碱乙烷。
5.含有一种氟代化学品的权利要求1的乳液。
6.权利要求5的乳液，其中的全氟化学品是选自以下的这些化合物全氟十氢化萘，全氟甲基十氢化萘，全氟二甲基十氢化萘，全氟二甲基金刚烷，全氟溴代辛烷，全氟-4-甲基-八氢喹二嗪，全氢-N-甲基-十氢喹啉，F-甲基-1-氧杂-十氢化萘，全氟-双环(5，3，0)-癸烷，全氟八氢喹二嗪，全氟-5，6-二氢-5-癸烯，全氟-4，5-二氢-4-辛烯，氯化全氟代碳以及由以上这些化合物所组成的混合物。
7.权利要求6的乳液，它在灭菌温度下加热充分长的时间以后仍然是稳定的。
8.权利要求5的乳液，其中存在一种液态的脂油作为乳化辅剂，所用的量是乳液重量的大约0.5%至大约30%之间。
9.权利要求1的乳液，其中所说的油是一种生理上可接受的油。
10.权利要求9的乳液，其中的油是选自甘油单酯，双酯和三酯，以及它们的混合物。
11.权利要求1的乳液，其中的表面活性剂的用量是乳液重量的大约0.5%至大约10%。
12.权利要求5的乳液，其中的氟代化学品的用量是乳液体积的大约10%至大约75%。
13.一种含有一定量权利要求5的乳液的红细胞代用品，所说的用量对于在动物体内携带和输送氧是治疗上有效的。
14.一种含有一定量权利要求5的乳液的用于生物成像的对比度强化剂，所说的用量在包括核磁共振，X-射线和超声成像等形式中是临床上有效的。
15.一种含有油，水和一种具有下面一般结构式的表面活性剂的生理上可接受的乳液
其中R1，R2或R3是含有12至18个碳原子的烷基，链烯基、氟代烷基和氟代链烯基，PC是磷酰胆碱基或由下列结构所代表的盐
其中R4是氢或甲基。
16.权利要求15的乳液，其中所说的表面活性剂是选自以下这些化合物1，2-双十四烷基甘油-2-磷酰胆碱，1，2-双十六烷基甘油-3-磷酰胆碱，1，2-双十八烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十六烷基-2-十四烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十八烷基-2-十四烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十四烷基-2-十八烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十六烷基-2-十八烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十八烷基-2-十六烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十四烷基-2-十六烷基甘油-3-磷酰胆碱，和2，2-双十四烷基-1-磷酰胆碱乙烷。
17.权利要求15的乳液，其中氟代化学品的含量为乳液体积的大约10%至大约60%。
18.权利要求15的乳液，其中所说的表面活性剂是1-十八烷基-2-十六烷基-甘油-3-磷酰胆碱。
19.通过服用权利要求5的乳液来增加在动物体内循环血液中氟代化学品含量以便携带和输送氧气的方法。
20.通过静脉内注射所说的乳液来实施权利要求10的方法。
21.实施权利要求19的方法而不引起所说的动物血液的血细胞比容值的降低。
22.实施权利要求19的方法以减少所说的氟代化学品在所说的动物器官中的残余量分布。
全文摘要
公开了含有烷基磷酰胆碱或烷基甘油磷酰胆碱表面活性剂的油和水乳液。这种表面活性剂具有一般结构式(I)和(II)。在上述一般结构式中，R
文档编号C07F9/10GK1072593SQ92113009
公开日1993年6月2日 申请日期1992年11月13日 优先权日1991年11月13日
发明者R·J·考夫曼, T·J·理查德 申请人:赫门恩Pec公司
技术领域：
本发明有关于油和水的乳液以及制造和使用它们的方法。更具体地说，本发明有关于包括油(用这个术语的一般意义)，水和一种新表面活性剂的乳液，这种表面活性剂可被一般地称为烷基磷酰胆碱或烷基甘油磷酰胆碱。这种乳液对许多工业应用上具有多种用途，并且特别地可用作输氧剂，人造血液或红细胞替代物，以及用作生物成像的对比度强化剂。
乳液容许油(用一般意义)进一步细分相继形成巨大的油-水界面。乳液可以是油在水中(水包油)的类型或者水在油中(油包水)的类型，并可涉及其它的相和界面。在这些分散系是油在水中(水包油)的类型时，它们通常被称为油乳液或可溶性油组合物。在两相反过来的水在油中(油包水)的类型时，它们一般被称为逆乳液。油乳液和水乳液具有许多工业用途，包括制备涂料，粘合剂，润滑剂，清洗剂，肥皂，杀虫剂，化妆品，药物和治疗剂。这个短的目录还只是油和水乳液的众多用途中的一个开头。
一类已经开发多年的乳液是作为输氧剂或人造血液用的氟化碳乳液。Clark申请的美国专利No.3，911，138是这类专利技术的较早的实例，它公开了全氟化碳乳液可作为人造备液。如这一专利所示，纯净的氟化碳液体不能注射到血流中，因为它们的憎水特性使它们不能和血相混溶。当被输送到小的血管中时，它们可能引起血管梗阻和死亡。结果，对于需要血管内注射的医疗用途，高度氟化的有机化合物或氟代化学品必须被分散成生理上可接受的乳液，就像上述Clark的专利和美国专利Nos.4，110，474;4，187，252和4，443，480所指出的那样。
已经有各种尝试来制造既稳定又能较大量地掺入临床所需的氟化碳的乳液，但这种乳液的总体积的施用是受限制的。例如对于人造血液的情况。制备这类乳液的一个目的是使用一种可接受的氟化碳，它在临床上可接受的时间内可由体内排泄出来。进一步，需要组成物能被灭菌消毒而不破坏它们的稳定性。
已被FDA批准的一种氟化碳乳液是FLUOSOL DA，它是由全氟代十氢化萘和全氟化三丙基胺在两种表面活性剂即蛋黄碳脂和Pluronic F-68的混合物中形成的一种乳液，但这一产品在液态是不稳定的，必须冷冻储存。进一步，在这种乳液中需要有全氟代三丙胺存在来帮助它稳定，也是这种乳液的医疗用途的缺陷，因为全氟代三丙胺在肝和其它身体组织中的半衰期比期望的更长(参看K.Yokoyama等著“一种用作氧载体的全氟化学品乳液”(“A Perfluorochemical Emulsion as an Oxygen Carrier”)，发表于Artif.Organs(Cleve)，8(1).PP34-40(1984))。最后，这种乳液只含有按体积计的12%的氟化碳，远低于治疗上期望的有效量，因为它的氧含量能力很低。
在尝试生产有用和稳定的氟化碳乳液以便在人造血液中作为输氧剂的过程中，也已经研究过各种表面活性剂。例如，含有一种氢化磷脂，一种非离子型的聚合物表面活性剂和一种选自C6--22脂肪酸，它们的盐和甘油单酯的表面活性剂的氟化碳乳液，也必须在4℃储存。参看，例如日本专利申请59-067，229;美国专利No.4，252，827和德国专利2630506。
Clark和Shaw申请的欧洲专利87300454.3中叙述了高度氟化的有机化合物的乳液用作输氧剂和人造血液。在Clark和Shaw的这一申请中公开了一些含有较高水平的，高达约75%体积百分数的全氟化碳而且稳定的乳液。这些乳液中的氟化碳显示出可接受的由肝和别的身体组织中的快速排泄时间，并且容易灭菌消毒。这些乳液含有一种油作为含氟代化学品、表面活性剂和水的组合物的辅助乳化剂。显然在Clark和Shaw的这一申请书中公开的改进是有意义的，并且缓解了长期以来为寻求人造血液中的有效传输剂而遇见的许多困难，但仍需要继续进一步发展。
简言之，油和水类型的乳液在许多工业部门都有很重要的作用，也已经授予了许多有关它们的专利。但努力发展新的乳化剂，以便提供具有更大稳定性和在许多工业部门，包括医药和非医药领域中更广泛的应用的研究工作仍在继续之中。
本发明致力于油和水类型的乳液研究。按照本发明，已经找到了新的表面活性剂来形成了令人惊奇地稳定的水包油的乳液。更具体地说，已经制得了氟代化学品(下文有时简写作“PFC”)乳液，并发现它明显地增加了PFC的循环血液停留时间，并且有利地改变了PFC在一些重要器官诸如肝和脾中的组织分布。进一步，本发明的新表面活性剂已发现能明显地改善经静脉内输注乳液后血细胞比容或红细胞数的有害的降低，而这是大多数基于卵磷脂的PFC乳液通常会发生的。
本发明的乳液含有烷基磷酰胆碱或烷基甘油磷酰胆碱表面活性剂，这些表面活性剂具有下列一般结构
更具体地说，R1，R2或R3是烷基，链烯基，氟代烷基或氟代链烯基。每个基团可包含约6至54个碳原子，可以是饱和或不饱和的，可以是直链脂肪基或叉链脂肪基。当它们用作本发明的药用PFC乳液的表面活性剂时，通式Ⅰ中的R1和R2优选C12-C18，R3优选C6-C32，最优选的R1和R2是C14-C18的饱和或不饱和的脂肪基。一般，当用本发明的方法合成时，这些R基团是脂肪醇或卤化物反应物中的残基。
在上面的结构式中PC是磷酰胆碱基
其中R4是氢或诸如甲基，乙基，丙基这类低级烷基。在本发明的药用PFC乳液中，优选的R4是氢或甲基。
本发明也包括制造这些表面活性剂和包含它们的乳液的方法，以及应用它们作为输氧剂，人造血液或红细胞替代物的方法。
从以下的详尽描述中，本发明的其它目的和优点将变得很明显。
本发明的乳液包含一种油，水和一种上面指定类型的表面活性剂。一般，油的含量为油和水总体积的大约1至90%。更具体地说，例如，在静脉内作为医疗应用时，由于静脉注射产品粘度的限制，实际只能限于60%V/V以下(115W/V%)。在作其它用途时可用更高的含量。表面活性剂的含量为乳液重量的大约0.5致大约10%，通常约为1-2%，对这些组份更详尽的描述如下。
A.油这里所用的术语“油”是指一般意义上的油，指一大类物质，包括矿物油，植物油，动物油，精油，合成或食用来源的油。因此，这里所用的术语“油”是用来指化学性质十分不同的广泛范围内的物质。在按功能或形式进行的油的分类中，例如矿物油是衍生自石油，并包括脂肪或蜡基烃类，芳香烃或沥青基烃类，或脂肪和芳香基烃类的混合物。在矿物类油中也包括石油衍生的油类诸发精制石蜡油等。在植物类油中，油类主要衍生自种子或坚果，并包括干性油诸如亚麻子油和舌状花油;半干性油诸如红花油和大豆油;非干性油诸发蓖麻油，棉籽油和椰子油以及不适合食用的肥皂原料诸如棕榈油和椰子油。在动物类油中，油通常作为脂肪存在于牛脂、猪油和硬脂酸来源中。液态的动物类油包括鱼油，油酸，鲸油等，它们通常有很高的脂肪酸含量。在精油一类中，复杂的挥发性液体可衍生自植物的花、茎和叶片，并常常是整体植物。这些精油包括松节油诸如蒎烯，二戊烯等，并主要用于香料和食用香精。在食用油一类中，包括一些植物油诸如橄榄油，棉籽油，玉米油，花生油和一些特别的鱼油诸如鱼肝油，鲆鱼肝油，鲨鱼肝油等，这些鱼肝油由于它们有很高的维生素含量，所以大都用作医药。为本专利的描述的目的而被称为油的广泛范围的物质中还包括那些合成的亲油性的有机化合物，诸如高度氟代的有机化合物或全氟化合物，它们能够由已知的化学品或电化学方法来合成。
在本发明的描述中，“氟代化学品”或“PFC”是用来描述高度氟代的全氟化碳有机化合物或氟代化学品。进一步，这些术语也可相互交换使用。术语“全氟化碳”包括碳的“环状”化合物或“无环”化合物，也包括它们的取代的衍生物，即在这类氟化碳的结构中还有其它元素诸如氧，氮和溴等。也应注意术语“全氟化碳”是指连接在碳原子链或环以及任何碳的侧链基团上的氢原子全部都被氟所取代。但是“氟化碳”是意指那些部分氟化或大部份氟化的氟代化合物。这是可以允许的，只要所有氢的不完全地被氟置换不影响本发明中优选的氟化碳的基本无毒性质。在可以应用的全氟化碳化合物中有全氟代三丁胺(FC47)，全氟代十氢化萘(PP5)，全氟代甲基十氢化萘(PP9)，全氟代溴辛烷，全氟代四氢呋喃(FC80)，全氟代醚(PID)即〔(CF3)2CFOCF2(CF2)2CF2OCF(CF3)2〕，全氟代醚(PIID)即〔(CF3)2CFOCF2(CF2)6CF2OCF(CF3)2〕，全氟代高聚物(E3)即
，全氟代高聚物(E4)即
，全氟代醚高聚物(Fomblin Y/01)，全氟代十二烷，全氟代双环〔4，3，0〕壬烷，全氟代三甲基环己烷，全氟代三丙胺，全氟代异丙基环己烷，全氟代内型四氢双环戊二烯，全氟代金刚烷，全氟代外型四氢双环戊二烯，全氟代双环〔5，3，0〕癸烷，全氟代四甲基环己烷，全氟代-1-甲基-4-异丙基环己烷，全氟代正丁基环己烷，全氟代二甲基双环〔3，3，1〕壬烷，全氟代-1-甲基-金刚烷，全氟代-1-甲基-4-叔丁基环己烷，全氟代十氢二氢苊，全氟代三甲基双环〔3，3，1〕壬烷，全氟代正十一烷，全氟代十四氢菲，全氟代-1，3，5，7，-四甲基金刚烷，全氟代十二氢芴，全氟代-1，3-二甲基金刚烷，全氟代正辛基环己烷，全氟代7-甲基-双环〔4，3，0〕壬烷，全氟代-P-二异丙基环己烷和全氟代-m-二异丙基环己烷。氯代的全氟化碳，例如可以用美国专利No.4，688，024中叙述的氯代金刚烷和氯代甲基金刚烷。这类化合物已被描述于例如，美国专利Nos.3，962，439;3，493，581;4，110，474;4，186，253;4，187，252;4，252，827;4，423，077;4，443，480;4，534，978;和4，542，147，欧洲专利申请Nos.80710和158，996;英国专利说明书1，549，038和德国专利2，650，586。当然，应该理解，任何这些高度氟代的有机化合物所形成的混合物也可以应用于本发明的乳液和加工过程中。
B.表面活性剂按照本发明，已经找到了新的表面活性剂，它能形成令人惊奇地稳定的乳液。更具体地说，做成了稳定的PFC乳液，并发现它明显地增加了PFC的循环血液停留时间，并有利地改变了PFC在一些重要器官，诸如肝和脾中的组织分布。进一步，本发明的表面活性剂已被发现明显地改善，在静脉内输注乳液后发生的有害的血细胞比容值或红细胞数的降低，在用大多数基于卵磷脂的PFC乳液时这是通常会发生的。
本发明的乳液包含烷基磷酰胆碱或烷基甘油磷酰胆碱表面活性剂，这些表面活性剂具有下面的一般结构式
更具体地说，R1，R2或R3是烷基，链烯基，氟代烷基或氟代链烯基。每个基团可含有大约6至大约54个碳原子，可以是直链的脂肪基或叉链的脂肪基。当用作本发明的药用PFC乳液的表面活性剂时，对于一般结构式Ⅰ，现在已为R1和R2优选出的是C12-C18碳原子，为R3优选出的是C6-C32碳原子，R1和R2最好是C14-C18饱和或不饱和的脂肪基。一般，这些R基团是当用本发明的方法来合成时所用的脂肪醇或卤代烷反应物的残基。
上面结构式中的PC是磷酰胆碱基
其中R4是氢或诸如甲基，乙基和丙基这类低级烷基。对于本发明的药用PFC乳液，R4最好是氢或甲基。
形成上述结构式中的R1，R2或R3所用的脂肪醇或卤代烷反应物的实例有溴代十四烷，油醇，溴代十六烷，十八碳烷醇，1H，1H，7H-十二氟代-1-庚醇，2-碘-1，1，1-三氟乙烷，1H，1H，11H-二十氟代十一-1-醇，1-碘-1H-1H-全氟丁烷，1-碘-1H，1H，2H，2H-全氟癸烷，1-碘-1H，1H，2H，2H-全氟十二烷，1-碘-1H，1H，2H，2H-全氟辛烷，4-碘-2-三氟甲基-1-1，1，1，2-四氟丁烷，2，2，3，3，4，4，5，5-八氟己烷-1，6-二醇，1-碘-1H，1H-十五氟-辛醇-1，3，3，4，4，4-五氟丁醇-2，(1H，1H-五氟丙醇-1)，和全氟代叔丁醇。此外，Atochem，DuPont，3M和Hoechst等公司都出售具有通式Rf-CH2CH2-X(X＝OH，I)的合适的混合物，其中Rf是由直链或叉链的CnF2n 1全氟烷基的不同混合物所组成的。典型地，混合物中的n值为1-3，4-8或6-12。这些相同的公司也出售RfCOOH，而把这些化合物的羧基还原以产生RfCH2OH是一件轻而易举的事情。市场上还能买到多种类型的全氟烯烃(它可以容易地作为ROH加成的底物)和环氧乙烷类(环氧乙烷环是含氢的，但分子的其余部份则是全氟化学品的性质)。这类环氧乙烷的环也很容易被ROH的亲核性反应所打开。
结构通式所代表的表面活性剂的具体实例有1，2-二辛基甘油-3-磷酰胆碱，1，2-双十四烷基甘油-3-磷酰胆碱，1，2-双十六烷基甘油-3-磷酰胆碱，1，2-双十八烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十六烷基-2-十四烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十八烷基-2-十四烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十四烷基-2-十八烷基-甘油-3-磷酰胆碱，1-十六烷基-2-十八烷基甘油-3-碗酰胆碱，1，2-双十八烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十八烷基-2-十六烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十四烷基-2-十六烷基甘油-3-磷酰胆碱，2，2-双十四烷基-1-磷酰胆碱乙烷和1-十六烷基-十四烷基甘油-3-磷酰胆碱。并且这些新表面活性剂像下面要叙述的那样，还可以和其它已知的表面活性剂形成混合物来使用。
C.乳液的特性本发明的乳液是在上面所指的那些表面活性剂存在的条件下把油分散在水中而制成的。表面活性剂强化了分散作用并使液相稳定化。虽然这里用的分散系一般是指乳液，但应当了解，它们也可被认为是溶液、胶束溶液、微滴乳液、泡沫悬浮液或所有这些物理状态的混合物。按此，这里所用的术语“乳液”是包括所有这些状态，并且新的表面活性剂或加溶剂是用来加强这些油和水相的物理状态的稳定的混合物的。例如，当一种氟化学品的油在水中被乳化时，像前面叙述的Clark和Shaw的欧洲专利申请书87300454.3中所描述的那样，另外一种油可以用来作为乳化的辅剂。我们愿意强调，按照本发明，这种乳化辅剂是可以任意选择的。不用这类辅剂也已成功地制备出乳液，当使用辅剂时，液态的脂肪油诸如甘油单酯，二酯或三酯或它们的混合物是优选的试剂。当这类油和亲油性的PFC在一起在水中被乳化时，像下文要提到的那样，要能形成复杂的物相和界面。
对于人造血液，本发明的乳液最好是包含PFC或各种PFC的混合物，并且更好是含有选自以下这些化合物中的一种氟化碳全氟十氢化萘，全氟甲基十氢化萘，全氟二甲基金刚烷，全氟代溴辛烷，全氟-4-甲基-八氢喹二嗪，全氟-N-甲基-十氢喹啉，F-甲基-1-氧代-十氢化萘，全氟双环(5，3，0)癸烷，全氟-八氢喹二嗪，全氟-5，6-二氢-5-癸烯和全氟-4，5-二氢-4-辛烯。按照本发明，当用作生物成像中的对比度强化剂时，优选的PFC之一是全氟代溴辛烷。
虽然PFC或PFC的混合物的含量按体积计可以是乳液的10%直至大约75%或更多，但最好是它们至少含有40%(体积)。当乳液被用作“人造血液”或红细胞替代物时，乳液中存在的PFC的体积浓度应当尽可能地高，例如通常最好用40%体积百分数，因为这一浓度与全血的大致含氧能力相匹配。
在更广泛的意义上，如上面所指出的，油在乳液中的量可在宽广的浓度范围内变化，按体积计从大约0.5至大约90%或更高，这有赖于乳液中其它组份的浓度和性质以及乳液的用途。例如，当用作人造血液时，PFC油是以可接受的量与其它油乳化辅剂一起存在的。对于任何一组给定的组份，为产生一种接受的乳液所采用的实际油浓度，是通过在不同油浓度时制备并试验乳液的稳定性来决定的。例如在制备PFC人造血液的乳液中，是应用0至30%重量百分数之间的油辅剂和10-70%体积百分数的PFC油。
用于本发明乳液中具体的表面活性剂的用量，如上所述是依赖于乳液中其它组份的含量和性质的。一般是用0.5-10%重量百分数的表面活性剂，最好是用1-2%重量百分数。如上所述，本发明的表面活性剂可以和别的表面活性剂一起使用。用于本发明的乳液中的其它表面活性剂有任何已知的阴离子、阳离子、非离子和两性离子的表面活性剂。这些包括，例如，阴离子表面活性剂诸如烷基和芳基硫酸酯，磺酸酯，羧酸酯或磷酸酯;阳离子表面活性剂诸如一，二，三和四烷基或芳基铵盐;非离子表面活性剂诸如那些烷基和芳基化合物，它们的亲水部份含有聚氧乙烯链，糖分子，多元醇衍生物或别的亲水基团;两性离子表面活性剂，它可以是上述阴离子和阳离子基团的组合，并且在它的憎水部份包含任何其它高聚物，诸如聚异丁烯或聚氧化丙烯。
当本发明的乳液被用于造血液或红细胞的替代物时，所用的表面活性剂或它们的组合物必须是在生理上可接受的，例如，在人造血液中是用烷基磷酰胆碱或二烷基甘油磷酰胆碱，其中的烷基大约是C12-C18，具体实例有1-十八烷基-2-十六烷基甘油-3-磷酰胆碱。
制备乳液时可以用任何一种次序混合主要的油组分、表面活性剂和水。但是，为得到最理想的PFC乳液，最好是先把PFC在所有或部分的表面活性剂和一些水存在的条件下与用作辅剂的油混合，然后把这个先形成的乳液在其余的水和任何其余的表面活性剂(即上面提到的Clark和Shaw在欧洲专利申请书87300454.3中描述的，在此作为参考)中进行乳化以制得最终的乳液。
各种组份的混合和乳化可以用任何一种通常的混合器和乳化器来进行。例如可以用Fisher牌接触混合器，Microfluidizers，Gaulin and Rannie Homogenizers等牌号的混合器。
以下的非限制性实施例阐明了本发明的各种实施方案。
详细的实施例表面活性剂的合成本发明的表面活性剂是由相应的二烷基甘油合成的，合成路线可用下面的方案或方法来表示。
方案Ⅰ-对称的甘油二烷基醚的制备;
(a)KOH/甲苯，RBr或RCl(b)5%钯/碳，H2/EtOAc-HOAc或Li/NH3/Et2O方案Ⅱ-不对称的甘油二烷基醚的制备
(a)KOH/甲苯，RBr或RCl (b)H2SO4/H2O/MeOH(c)
3CCl (d)与(a)相同 (e)HCl(无水)/石油醚方法A二烷基甘油磷酰胆碱的制备
(c)BrCH2CH2OP(O)Cl2TEA/Et2O (d)N(CH3)3，然后Dowex SBR方法B二烷基甘油磷酰胆碱的制备
(c)(-OCH2-O-)P(O)Cl TEA/Et2O (d)N(CH3)3/AcCN在有关上述的方案和方法中，术语“对称的”是指二烷基化合物中的两个烷基是相同的，“不对称的”表示两个烷基是不相同的。应用这些方案和方法，下面阐明了制备本发明的二烷基甘油磷酰胆碱表面活性剂的前体的具体实例。
3-苄基-1，2-双十六烷基甘油(方案Ⅰa)在一小时内，往苄基甘油(50克，0.27摩尔)和KOH(40克，0.76摩尔(刚在一种电子研磨装置中被研成粉末)在甲苯(500毫升)中形成的回流着的混合物中滴加1-溴代十六烷(252克，0.876摩尔)。混合物回流加热过夜，并用迪安-斯达克分水器除去反应中的水份。浆状物在旋转蒸发器上蒸除甲苯，残余物在CHCl3中搅成浆状并用水洗。有机相干燥(MgSO4)后蒸去溶剂，未反应的原料通过在球管中蒸馏而除去(150℃，1mmHg)。罐状残余物为一黄色固体，有足够的纯度，可直接用于下一步反应中。
1，2-双十六烷基甘油(方案图式Ⅰb)
把由球管蒸馏得到的残余物转移到帕尔氢化器中，并把它溶解在EtOAc(200毫升)和HOAc(200毫升)中。在氮气保护下加入5%的钯/碳催化剂(8克)。在50℃和50Psig的条件下进行脱苄基反应，直到停止吸收氢气。趁温热过滤反应物，滤饼用氯仿洗涤。在旋转蒸发器上蒸除挥发性组份以后，残余物在乙酸乙酯中重结晶，即产生白色晶体(200克，69%)，熔点56-7℃用方案Ⅰ制备的其它化合物1.2-双十八烷基甘油＊1.2-双十四烷基甘油1.2-双辛基甘油1.2-双癸基甘油这化合物也可以命名为2，3-双(十八烷氧基)-1-丙醇，并且这种命名也可用于其它化合物。
2-溴乙基磷酰二氯化物在20℃和搅拌的条件下，往新鲜蒸馏的三氯氧磷(62毫升)在50毫升四氯化碳中形成的混合物中滴加62克溴乙醇。反应混合物放置过夜，然后加热回流2小时以驱除氯化氢。蒸发掉四氯化碳后残余物在真空下分馏。产量70-77克，沸点110-115℃/12mmHg。
1，2-双十六烷基甘油磷酸的2-溴乙基酯(方法Ac)2-溴乙基磷酰二氯化物(14.5克，0.074摩尔)被溶解在无水乙醚(300毫升)和三乙胺(7.5克，0.074摩尔)中，在室温一次往这溶液中加入双十六烷基甘油(20克，0.037摩尔)。让反应混合物搅拌过夜。中间体的水解可通过与H2O(300毫升)和甲醇(100毫升)剧烈搅拌5小时来进行，让混合物分层后，分出醚层用MgSO4干燥。在旋转蒸发器上除去乙醚后，得到26.3克白色蜡状固体。
1，2-双十六烷基甘油磷酰胆碱(方法A)在一只密封容器中把三甲胺(35克，0.6摩尔)加到上述方法A的2-溴乙基酯(82克，0.18摩尔)在甲乙酮(400毫升)中所形成的溶液中。然后，在55℃加热18小时，浆状物冷却到室温后过滤，滤饼用丙酮洗涤。滤饼溶解于热的90%乙醇(1400毫升)，加入DOWEX SBR(200克)离子交换树脂并把浆状物搅拌15分钟。过滤掉树脂状物并把滤液在回旋蒸发器上除去乙醇-水。残余物用P205干燥后再用柱层析提纯，得35.5克(42.2%产率)纯产物。
1，2-二油基甘油磷酰胆碱(方法B)往彻底干燥过的装有冷凝管、搅拌器和温度计的500毫升园底瓶中加入二油基甘油(方案Ⅰb，见下文)40克，67毫摩尔)和无水乙醚(380毫升)。通过温和加热使固体溶解，然后使溶液冷却到室温。在15分钟时间内，滴入2-氯-2-氧代-1，3，2-二氧磷杂环戊烷(9.8克，69毫摩尔)在乙醚(50毫升)中的溶液。然后加入三乙胺(TEA)(7.2克，71毫摩尔)，这时几乎立即形成白色沉淀。把混合物搅拌1小时，然后在干燥的氮气流保护下过滤。滤液经旋转蒸发即得到一种白色固体。把这固体在一个500毫升血清瓶中溶解在乙腈(400毫升)中，加入三甲胺(TMA)(28.0克，237毫摩尔)，血清瓶经密封后在65℃保持18小时，冷却到室温后，把内容物溶解在CHCl3中，蒸发掉溶剂即产生一种白色固体，把它在硅胶上做层析(75%CHCl3，22%H2O，3%其它洗脱液)即得到所期望的产物(21.2克，由原料二油酰基甘油计算，收率为41.5%)。(注方法B是选择来作为引入磷酰基这一大类化事物的方法)。
1，2-二油基甘油(方案Ⅰb)在装有干冰冷凝器和干冰-丙酮冷浴的250毫升烧瓶中放入无水NH3(140毫升)，冷却到-65℃以后，在N2气保护下分小段加入Li丝(1.35克)，在30分钟内加入二油基苄基甘油(10克，0.0146摩尔)在THF(60毫升)和EtOH(12克)中所形成的溶液，并在-65℃搅拌15分钟。移去干冰浴并使反应物温热到室温，同时让NH3挥发。加入水(100毫升)和庚烷(150毫升)，有机相用水洗，干燥(MgSO4)，蒸发掉溶剂，得到一个浅黄色的油状物(7.8克，90%)。
1-十六烷基-2-十四烷基甘油(方案Ⅱ，c，d，e)把1-十六烷基甘油(105克，0.33摩尔)和93克(0.33摩尔)三苯甲基氯溶解在300毫升吡啶中。混合物在100℃加热16小时。冷却到室温后加入1500毫升乙醚，浆状物用冷的0.5N H2SO4洗三次，再用5%碳酸氢钠洗一次，水洗两次。有机相用MgSO4干燥，在旋转蒸发器上除去醚，残余物由乙醇重结晶，即得到中间体1-十六烷基-3-三苯甲基甘油(129克，70%)。这中间体的2位，可用前面叙述的制备1，2-双十六烷基甘油中苄基甘油二烷基化的相同方法(在甲苯中用粉状KOH)，用十四烷基溴进行烷基化。得到的1-十六烷基-2-十四烷基-3-三苯甲基甘油(128克)被溶解在300毫升石油醚中，在室温加入30克无水氯化氢。短时间内即析出沉淀，浆状物在室温搅拌4小时然后过滤。固体由丙酮中重结晶(10℃)，得到45.6克产物，熔点42-3℃。
表面活性剂的溶血筛选按照上面的实验程序，制备出上述具有通式Ⅰ的表面活性剂实例1a-1k和结构式Ⅱ的表面活性剂2a。这些表面活性剂的溶血作用筛选的结果报告在下面的表Ⅰ中。
这些表面活性剂最初是通过制备它们在0.9%食盐水中的5%溶液/分散液并与老鼠的全血相混合。然后在2400rpm条件下离心(6分钟)给出经聚集的细胞和上清液。如果离心后所得的上清液相对于做对照的老鼠血液显示出可以看见的明显红色，即可判断该种表面活性剂在给定的浓度下具有溶血作用。上清液的褪色未用比色法进行定量表示。在这种初步研究中，发现低分子量的表面活性剂1a和1b在与全红血混合时具有溶血作用，并且没有拿它们去做进一步的毒性试验。这在表Ⅰ中用“N/A”表示。那些发现为没有溶血作用的化合物然后被拿来进行初步的急性毒性筛选试验，即按40毫升/公斤体重的剂量往两只Sprague Dawley种老鼠体内注射该化合物在0.9%食盐水中制成的5%的经超声波处理的分散液。如果动物存活了14天，则该乳液被认为是通过了毒性试验，这些结果被报告于表1中。这种研究趋向于证实低分子量的化合物是溶血性的从而是有毒的，但带有更大的C14-C18基团的化合物则没有溶血作用，可能还需要进一步的试验来合理说明在致死率方面的差异。
全氟化碳乳液和它们的性质表Ⅰ中所列的表面活性剂被用来制备40%体积百分比(V/V)的全氟化学品乳液。在前面提到的欧洲专利申请87300454.3中曾经报导，一些油脂例如脂肪酸的甘油三酯作为辅助添加剂可以大大改进含有卵磷脂的乳液的稳定性。这样，那些全氟化学品乳液被用来作为与本发明的全氟化学品乳液比较时的对照物。对照用的乳液是按欧洲专利申请中所叙述的技术制备的一种40V/V%的全氟溴辛烷乳液，含有1.75W/V%蛋黄卵磷脂作为表面活性剂以及2W/V%的红花油。本发明的表面活性剂被用来替换卵磷脂，所得的乳液性质的结果被报告于表Ⅱ中。在表Ⅱ中，报告了乳液组成，由激光散射测量的平均颗粒大小以及在37℃时，在5%的血清白蛋白在Lactated Ringer氏溶液中形成的溶液中储存4天后的稳定性。所有数据都是对于那些在121℃，在旋转的篮式加压釜中消毒过15分钟的乳液而言的，这是为大体积不经肠道给药的药液所制订的工业标准。
为了与表Ⅱ的数据比较，本研究还用2W/V%表面活性剂，2W/V%红花油辅剂的恒定配料，对对照物和本发明的表面活性剂进行重复试验。
表Ⅱ 乳液及其性质
表Ⅲ 乳液及其性质
<p>参看表Ⅰ和表Ⅱ的数据，这些乳液显示出很好的颗粒大小分布特性，如激光散射测量结果所指出的。这不仅是在乳液的制备期间(“平均颗粒大小”一列的数据)，也表现在37℃时在人类血清白蛋白和为模拟的血液和血浆设计的Lactated Ringer氏溶液的混合物中储存4天以后的情况中(“血清”栏的数据)。所有数据都指出，当用本发明的表面活性剂替代蛋黄卵磷脂时，可得到令人惊讶的稳定的乳液。
配方对全氟化学品在循环血液中的停留时间的影响表Ⅱ和表Ⅲ中的表面活性剂以随机化的方式进行研究，每种乳液用10只动物进行实验，其中每只动物按20毫升/公斤体重的剂量注射乳液并在48小时后宰杀以测定被称为“fluorocrit”并缩写为“Fct”的循环全氟化学品或全氟化碳的含量，Fct值是表示血液中全氟化碳以V/V%计量的百分数。
两组各10只老鼠用供对照用的乳液和本发明的表面活性剂制备的乳液，按随机化给药的设计进行处理。48小时以后，将动物麻醉，打开胸腔，从仍在跳动的心脏中吸取血样(1-2毫升)。往三只已事先称过重量并含有10%KOH/EtOH(1.0毫升)的4毫升小瓶中各加入3至4滴血样，再次称量各小瓶的重量以确定加入的血量，然后在加入1%的辛烷在CFCl3中的内标混合物(1.5-2.0毫升)后再次称重。往小瓶中加入H2O使之正好充满，然后把小瓶放在旋转摇动器上以240rpm的速率摇荡20分钟。吸出下层，使之通过一个含有硅胶(0.3～0.4克)的带玻璃棉塞的巴斯德移液吸管。洗脱液被收集在Hewlett Packard自动集样小瓶中，并注入含有一根30米长、内径0.054英寸并涂布有DB-1的Megabore0.3色谱柱的5890A型色谱仪中，指定升温程序的参数，使它在40℃停留4分钟，然后每分钟升温10℃直至达到140℃。
配方对循环血液氟化合物停留时间的影响报告于表Ⅳ中。
表Ⅳ 全氟化学品循环血液停留时间
＊99%置信水平，明显不同于对照化合物(Fisher保护最低明显差别)
参看表Ⅳ，可以明显看出由本发明的表面活性剂所制备的乳液，尤其是化合物1f和1j代表的，显示出在血液循环系统中有增加的稳定性，如同测量48小时后保留的全氟化合物的量所指示的那样。因此，本发明的表面活性剂除了能形成稳定的PFC乳液以外，还明显地增加了PFC的循环血液停留时间。
配方对全氟化学品在器官中分布的影响试验动物在注射乳液14天后被宰杀，用来测定表Ⅳ中的乳液对PFC在器官中的分布影响。器官分析试验的结果列于表Ⅴ中。
表V 注射40cc/kg14天后的器官分布
＊按Fisher保护最低明显差异于99%置信水平与对照有明显区别。
＊＊按Fisher保护最低明显差异和Scheffe F-试验于99%置信水平与对照有明显区别。
由表Ⅴ可以清楚看出，本发明的表面活性剂化合物大大地改善了全氟化合物对肝肿大，脾肿大和肺肿大这类毒性反应的效应。进一步，这种表面活性剂在注射后也不会引起血细胞比容值(红血细胞的V/V%-简写作“Hct”)很大的降低。其中化合物1j的试验结果是如此引入注目以至专门对它分别进行了另外的研究，结果列于表Ⅵ和表Ⅶ中。
表VI 1－十八烷基－2－十六烷基甘油－3－磷酰胆碱表面活性剂<
>＊ 学生试验，与对照有明显差别(97.4%几率)＊＊ 学生试验，与对照有明显差别(99.3%几率)表Ⅶ 1-十八烷基-2-十六烷基甘油-3-磷酰胆碱表面活性剂<
>＊学生试验，与对照有明显差别(99%几率)
表Ⅵ和表Ⅶ证实脾肿大降低。同时循环红细胞计数如同测量血细胞比容值所指示的那样维持高的数值。表Ⅵ中对肝和肺的影响不如表Ⅴ中那样显著。但是参照表Ⅶ，可以相信肝和脾得到的较小数值也是真实的。虽然在个别研究结果中t-试验没有显示在99%置信水平上的明显的不同，但肝的重量仍维持小于对照组的重量，并且学生试验有差别的几率达到86%。按此，存在于这三个分别进行的实验中的偶然性是很低的。此外，通过委托另外的实验室对血液的血液学数据进行监测，结果列于表Ⅷ中。
表Ⅷ 血液学数据
＊学生试验，与对照有明显差别(99%几率)＊＊学生试验，与对照有明显差别(98%几率)
参看表Ⅷ，这些结果确定性地证实增加的循环红细胞计数是真实的。参看上面的详尽描述和实验结果，本发明的好处即可被鉴别。总之，已经发现一类新的表面活性剂，它能在广泛的意义上稳定油和水的乳液。这种稳定性在含有脂肪酸的甘油三酯的油类作为被乳化的颗粒以及亲油的全氟化学品作为被乳化的颗粒的情况下已被具体地证实。除了令人惊奇地稳定的PFC乳液以外，这些表面活性剂还明显地增加了PFC在动物血液中的循环停留时间，有利地改变了PFC在一些重要器官中的组织分布，并明显地改善了红细胞计数的不利的降低。
本发明的表面活性剂也能耐受氧化和降解，而这些反应通常是和蛋黄磷脂卵磷脂乳化剂连系在一起的。按此，含有这类新表面活性剂的乳液可以在灭菌过程中进行氧化并通过长时期的储存而不发生降解，因为有这些耐受氧的表面活性剂存在。
鉴于以上的详尽描述，本发明的其它变化和具体实施方案应被熟悉本专业的人员所理解，它们也应在这一描述的范围和精神之内。
权利要求
1.一种包含油，水和具有下面通式的表面活性剂的乳液
其中R1，R2是烷基，链烯基，氟代烷基和氟代链烯基，PC是磷酰胆碱基或下列结构所代表的盐胆碱基或下列结构所代表的盐
其中R4是氢或甲基，乙基和丙基这类低级烷基。
2.权利要求1中的乳液，其中的R1，R2或R3含有大约6至大约54个碳原子。
3.权利要求1中的乳液，其中的R1和R2是一个C14-C18饱和或不饱和的脂肪基，或R4是甲基。
4.权利要求1中的乳液，其中所说的表面活性剂是选自以下的这些化合物1，2-二辛基甘油-3-磷酰胆碱，1，2-双十四烷基甘油-3-磷酰胆碱，1，2-双十六烷基甘油-3-碗酰胆碱，1，2-双十八烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十六烷基-2-十四烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十八烷基-2-十四烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十八烷基-2-十四烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十四烷基-2-十八烷基-甘油-3-磷酰胆碱，1-十六烷基-2-十八烷基-甘油-3-磷酰胆碱，1-十八烷基-2-十六烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十四烷基-2-十六烷基甘油-3-碗酰胆碱，和2，2-双十四烷基-1-磷酰胆碱乙烷。
5.含有一种氟代化学品的权利要求1的乳液。
6.权利要求5的乳液，其中的全氟化学品是选自以下的这些化合物全氟十氢化萘，全氟甲基十氢化萘，全氟二甲基十氢化萘，全氟二甲基金刚烷，全氟溴代辛烷，全氟-4-甲基-八氢喹二嗪，全氢-N-甲基-十氢喹啉，F-甲基-1-氧杂-十氢化萘，全氟-双环(5，3，0)-癸烷，全氟八氢喹二嗪，全氟-5，6-二氢-5-癸烯，全氟-4，5-二氢-4-辛烯，氯化全氟代碳以及由以上这些化合物所组成的混合物。
7.权利要求6的乳液，它在灭菌温度下加热充分长的时间以后仍然是稳定的。
8.权利要求5的乳液，其中存在一种液态的脂油作为乳化辅剂，所用的量是乳液重量的大约0.5%至大约30%之间。
9.权利要求1的乳液，其中所说的油是一种生理上可接受的油。
10.权利要求9的乳液，其中的油是选自甘油单酯，双酯和三酯，以及它们的混合物。
11.权利要求1的乳液，其中的表面活性剂的用量是乳液重量的大约0.5%至大约10%。
12.权利要求5的乳液，其中的氟代化学品的用量是乳液体积的大约10%至大约75%。
13.一种含有一定量权利要求5的乳液的红细胞代用品，所说的用量对于在动物体内携带和输送氧是治疗上有效的。
14.一种含有一定量权利要求5的乳液的用于生物成像的对比度强化剂，所说的用量在包括核磁共振，X-射线和超声成像等形式中是临床上有效的。
15.一种含有油，水和一种具有下面一般结构式的表面活性剂的生理上可接受的乳液
其中R1，R2或R3是含有12至18个碳原子的烷基，链烯基、氟代烷基和氟代链烯基，PC是磷酰胆碱基或由下列结构所代表的盐
其中R4是氢或甲基。
16.权利要求15的乳液，其中所说的表面活性剂是选自以下这些化合物1，2-双十四烷基甘油-2-磷酰胆碱，1，2-双十六烷基甘油-3-磷酰胆碱，1，2-双十八烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十六烷基-2-十四烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十八烷基-2-十四烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十四烷基-2-十八烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十六烷基-2-十八烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十八烷基-2-十六烷基甘油-3-磷酰胆碱，1-十四烷基-2-十六烷基甘油-3-磷酰胆碱，和2，2-双十四烷基-1-磷酰胆碱乙烷。
17.权利要求15的乳液，其中氟代化学品的含量为乳液体积的大约10%至大约60%。
18.权利要求15的乳液，其中所说的表面活性剂是1-十八烷基-2-十六烷基-甘油-3-磷酰胆碱。
19.通过服用权利要求5的乳液来增加在动物体内循环血液中氟代化学品含量以便携带和输送氧气的方法。
20.通过静脉内注射所说的乳液来实施权利要求10的方法。
21.实施权利要求19的方法而不引起所说的动物血液的血细胞比容值的降低。
22.实施权利要求19的方法以减少所说的氟代化学品在所说的动物器官中的残余量分布。
全文摘要
公开了含有烷基磷酰胆碱或烷基甘油磷酰胆碱表面活性剂的油和水乳液。这种表面活性剂具有一般结构式(I)和(II)。在上述一般结构式中，R
文档编号C07F9/10GK1072593SQ92113009
公开日1993年6月2日 申请日期1992年11月13日 优先权日1991年11月13日
发明者R·J·考夫曼, T·J·理查德 申请人:赫门恩Pec公司
再多了解一些
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