一种载电解质超声微泡的制备方法及载电解质超声微泡

1.本技术涉及医疗配制品领域，具体涉及一种载电解质超声微泡的制备方法及载电解质超声微泡。


背景技术：

2.超声微泡是一种生物相容的、具有壳层结构的小尺寸微米/纳米级气泡(直径小于8微米)。在一定声强和机械指数作用的超声激励下，微泡会随着声波周期性压力变化发生有规律的振动、膨胀、收缩和破裂。由于可压缩性及微泡中的气体和周围介质声阻抗的不匹配，会对超声波产生极强的散射，可增强图像对比度和信噪比，从而大大提高超声成像效果。
3.超声微泡不仅仅具有超声成像的功能，它的生物学特性使其成为一种理想的物质递送载体，比如纳米颗粒，小分子药物，生物大分子dna和sirna等。这些功能物质的输送，使得微泡从单一载体发展为具有特定功能的微泡材料(如靶向基因载体和靶向药物载体等)。与其他载体相比，超声微泡具有较好的声学响应性能。在超声空化作用下，微泡发生爆破，特定部位精确控制携载物质的释放，具有广阔的应用前景。
4.现有的超声微泡作为载体主要具有以下独特的优势：成像示踪、对所携载物质的保护作用、靶向性、可控释放、增加生物利用率等。尽管超声微泡拥有上述突出的优势，但是现有的超声微泡无法实现导电响应的功能，不能进一步调控电学微环境。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的是提供一种载电解质超声微泡的制备方法及载电解质超声微泡，以解决相关技术中存在的现有超声微泡无导电性的技术问题。
6.根据本技术实施例的第一方面，提供一种载电解质超声微泡的制备方法，包括：
7.将聚合物与脂质溶解于有机溶剂中，得到油相；
8.向所述油相中加入含电解质和易分解成气体物质的去离子水溶液进行初次乳化处理，得到油包水初乳液；
9.将所述初乳液进行二次乳化处理，得到水包油包水的复乳液；
10.除去所述复乳液中的有机溶剂，收集沉淀物；
11.对所述沉淀物进行洗涤处理后放入冻干机冻干处理，得到载电解质超声微泡。
12.优选地，所述聚合物与脂质的质量比为(10-25)：1。
13.优选地，所述聚合物选自聚乳酸-羟基乙醇共聚物(plga)、聚已内酯(pcl)、聚乙烯醇(pva)、聚乳酸(pla)和聚丙烯酸(paa)等；
14.所述脂质选自二棕榈酰胆碱(dppc)、二硬脂酰胆碱(dspc)和二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(dspe)等；
15.所述有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、甲醇、乙醇和氯仿等。
16.优选地，所述油相和水溶液的体积比为(1-10)：1，所述电解质在去离子水溶液中
的浓度为1-20mg/ml，所述易分解成气体物质在去离子水溶液中的浓度为15-60mg/ml。
17.优选地，所述电解质选自溶于水溶液中能够导电的化合物。包括强电解质 (强酸、强碱、活泼金属氧化物和大多数盐，如：硫酸、氢氧化钠、氯化钠等) 和弱电解质(弱酸、弱碱、少部分盐，如：醋酸、一水合氨、醋酸铅、氯化汞等)。
18.优选地，所述含有易分解成气体物质的水溶液选择碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸钠等。
19.优选地，采用超声波细胞破碎仪进行初次乳化处理，乳化功率为100-200w 功率，乳化时间为30-300秒。
20.优选地，采用分散均质机进行二次乳化处理，转速为5000-40000r/min，时间为5-10min。
21.优选地，除去所述复乳液中的有机溶剂，收集沉淀物，包括：
22.将所述复乳液导入预冷的去离子水中，于室温下磁力搅拌器搅拌，然后用去离子水洗涤离心，收集沉淀，用去离子水重悬后置于-80℃冰箱冰冻。
23.根据本技术实施例的第二方面，提供一种第一方面所述的载电解质超声微泡的制备方法制备得到的载电解质超声微泡。
24.本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
25.本技术将脂质掺入聚合物壳中，易分解成气体物质生成的气体作为内核气体调节微泡壳弹性，形成软性外壳和多孔结构，该多孔结构增强了微泡散射能力和超声响应性。同时利用超声微泡携载电解质的技术，借助超声微泡靶向爆破技术，在特定部位定点击破载电解质微泡，精准释放电解质，克服了现有微泡无法实现电响应的技术问题，进而达到增强导电性和进一步调控电学微环境的技术效果。
26.由上述实施例可知，本技术载电解质超声微泡的制备方法将脂质与聚合物的混合物作为载电解质超声微泡的壳体，所含脂质修饰聚合物，赋予中空微泡的壳体良好的柔顺性，使其超声响应性好，有效提高中空微泡结构的机械指数，进行超声爆破可使微泡破裂，可达到微泡靶向破裂释放电解质的目的，使得释放的电解质在溶液中增强导电性。另外，载电解质超声微泡的制备工艺简单，条件温和，能有效保证载电解质超声微泡结构和性能的稳定性。更重要的是，载电解质超声微泡具有较好的生物相容性和安全性。
27.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
28.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
29.图1为根据一示例性实施例示出的载电解质超声微泡的结构示意图。
30.图2为根据一示例性实施例示出的载氯化钠超声微泡的粒径图。
31.图3为根据一示例性实施例示出的载氯化钠超声微泡的超声成像与超声爆破信号图。
32.图4为根据一示例性实施例示出的载氯化钠超声微泡的导电性检测图。
具体实施方式
33.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
34.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
35.本发明实施例说明书中所提到的各组分的质量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间质量的比例关系，因此，只要是按照本发明实施例说明书各组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地，本发明实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
36.实施例1：
37.本发明提供了一种载电解质超声微泡的制备方法，包括以下步骤：
38.1)将50mgplga和2.5mgdspc置于小西林瓶中，加入1ml二氯甲烷，置于冰上溶解待用，获得油相；
39.2)将1mg钠化合物(电解质)和60mg碳酸氢铵(易分解成气体物质)溶于1ml去离子水中，涡旋振动30s，得到油包水初乳液；
40.3)取上述油包水初乳液200ul倒入1)的油相中，在冰上使用130w功率下的超声波细胞破碎仪乳化2min，获得初级油包水的初乳液；
41.4)将初乳液置于装有预冷的5wt％聚乙烯醇西林瓶中，在5000r/min高速分散下均质5min，获得水包油包水的复乳液；
42.5)将复乳液导入预冷的10ml去离子水中，于室温下磁力搅拌器搅拌4-8h，然后用去离子水洗涤离心3次；
43.6)收集上述沉淀，用去离子水重悬后置于-80℃冰箱冰冻4h；
44.7)放置于真空冷冻干燥机进行冷冻干燥24h，最终获得载钠离子微泡；
45.8)将制备的载钠离子微泡避光、干燥、4℃条件下保存。
46.通过以上制备得到plga-dspc钠离子超声微泡，所述plga-dspc钠离子超声微泡为中空微泡结构，其中，所述中空微泡结构的壳体包括plga-dspc 的混合物，在中空微泡结构的中空腔体内被包覆有碳酸氢铵，以及氯化钠、碳酸钠或碳酸氢钠等其他钠离子化合物。
47.实施例2：
48.本发明提供了一种载电解质超声微泡的制备方法，包括以下步骤：
49.1)将50mgplga和2.0mgdpcc置于小西林瓶中，加入1ml二氯甲烷，置于冰上溶解待用，获得油相；
50.2)将60mg碳酸氢铵和20mg钾化合物溶于1ml去离子水中，涡旋振动300s，得到油包水初乳液；
51.3)取上述油包水初乳液倒入1)的油相中，在冰上使用200w功率下的超声波细胞破碎仪乳化2min，获得初级油包水的初乳液；
52.4)将初乳液置于装有预冷的4wt％聚乙烯醇西林瓶中，在5000r/min高速分散下均质10min，获得水包油包水的复乳液；
53.5)将复乳液导入预冷的10ml去离子水中，于室温下磁力搅拌器搅拌4-8h，然后用去离子水洗涤离心3次；
54.6)收集上述沉淀，用去离子水重悬后置于-80℃冰箱冰冻4h；
55.7)放置于真空冷冻干燥机进行冷冻干燥24h，最终获得载钾离子微泡；
56.8)将制备的载钾离子微泡避光、干燥、4℃条件下保存。
57.通过以上制备得到plga-dppc载钾离子超声微泡，所述plga-dppc载钾离子超声微泡为中空微泡结构，其中，所述中空微泡结构的壳体包括 plga-dspc的混合物，在中空微泡结构的中空腔体内被包覆有碳酸氢铵，以及氯化钾、碳酸钾或碳酸氢钾等其他钾离子化合物。
58.实施例3：
59.本发明提供了一种载电解质超声微泡的制备方法，包括以下步骤：
60.1)将15mgplc和1.5mg dspe置于小西林瓶中，加入2ml二氯甲烷，置于冰上溶解待用，获得油相；
61.2)将15mg碳酸氢铵和1mg钙化合物溶于1ml去离子水中，涡旋振动30s，得到油包水初乳液；
62.3)取上述油包水初乳液200ul倒入1)的油相中，在冰上使用100w功率下的超声波细胞破碎仪乳化3min，获得初级油包水的初乳液；
63.4)将初乳液置于装有预冷的5wt％聚乙烯醇西林瓶中，在均质机40000r/min 的搅拌速度下均质5min，获得水包油包水的复乳液；
64.5)将复乳液导入预冷的10ml去离子水中，于室温下磁力搅拌器搅拌4-8h，然后用去离子水洗涤离心3次；
65.6)收集上述沉淀，用去离子水重悬后置于-80℃冰箱冰冻4h；
66.7)放置于真空冷冻干燥机进行冷冻干燥24h，最终获得载钙离子微泡；
67.8)将制备的载钙离子微泡避光、干燥、4℃条件下保存。
68.通过以上制备得到dspe-plc载钙离子超声微泡，所述dspe-plc载钙离子超声微泡为中空微泡结构，其中，所述中空微泡结构的壳体包括dspe-plc 的混合物，在中空微泡结构的中空腔体内被包覆有碳酸氢铵，以及氯化钙或碳酸氢钙等其他钙离子化合物。
69.需要说明的是，以上实施例1-3的聚合物采用的是聚乳酸-羟基乙醇共聚物 (plga)，聚乳酸-羟基乙醇共聚物(plga)可以被聚已内酯(pcl)、聚乙烯醇(pva)、聚乳酸(pla)、聚丙烯酸(paa)等替换。有机溶剂采用的二氯甲烷也可以被三氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、甲醇、乙醇、氯仿的替换。
70.以上实施例制备得到的载电解质超声微泡为中空微泡结构，如图1所示。该中空微泡结构的壳体包括聚合物和脂质，且脂质与聚合物吸附结合，从而实现脂质修饰聚合物，赋予所述载电解质超声微泡的壳体弹性较好，超声响应性好，超声爆破可使载电解质超声微泡破裂，可达到微泡靶向破裂释放电解质的目的，使得释放的电解质在溶液中增强导电性。
71.相应实验：
72.1)对实施例1提供的载钠离子微泡进行粒径分析。
73.由实施例1提供的图2可知，plga-dspc载钠离子超声微泡的粒径约为 1.0
±
0.18um，对照组是没有载钠离子的普通微泡，粒径约为0.95
±
0.19um。
74.2)对实施例1提供的载钠离子微泡进行超声成像及超声响应性能分析。
75.由实施例1提供的图3可知，plga-dspc载钠离子超声微泡的超声信号约为235.33
±
14.46a.u.，超声爆破之后，超声信号约为38.17
±
8.28a.u.。由图3可知，plga-dspc载钠离子超声微泡具有较好的超声成像性能和超声爆破响应性能。
76.3)对实施例1提供的载钠离子微泡进行导电性分析。
77.由实施例1提供的图4可知，plga-dspc载钠离子超声微泡在超声空化作用下，电导率明显升高(p＜0.01)。由此可见，超声爆破微泡后，释放钠离子能够提高导电性。
78.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本技术的真正范围和精神由权利要求指出。
79.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。