结合含有药物的纳米粒子的超声波造影剂及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种结合含有药物的纳米粒子的超声波造影剂及其制造方法(ULTRASOUND ⑶NTRAST MEDIUM IN WHICH NANOPARTICLES CONTAINING DRUG ARECOMBINED, AND PREPARAT1N METHOD THEREFOR)，更详细地，本发明涉及一种结合纳米粒子的超声波造影剂及其制造方法，所述纳米粒子提高药物输送能力并提高药物渗透效果。
【背景技术】
[0002]超声波影像装置能够实时进行诊断，从而具有快速导出结果的最佳优点，并且不同于MR1、CT，结构简单且费用低廉。投入超声波造影剂之后施加超声波，则超声波通过造影剂内的微泡反射，从而使内部脏器的影像显示得更加清晰。所述的超声波造影剂是以在1968年Gramiak和Shah将微泡(microbubble)注入血管内之后发现超声波信号增强的现象为基础发展而来。至今周知的造影剂包括美国专利第4，276，885号的用明胶(gelatin)外皮包围的小型气泡，美国专利第4，265，251号的具有多糖类固体周边部壁的小型气体，欧洲专利公报第52575号的利用固体结晶相化合物的微粒子(例:半乳糖(galactose))的小型气泡，欧洲专利公开第0122624号的利用脂肪酸的小型气泡以及韩国专利第1989-2989号的利用脂肪酸及表面活性剂制造的小型气泡，在动脉血中也显示出造影效果的市面上的造影剂包括先灵(Shering)公司的利声显(Levovist)和美国万灵科(Mallinckrodt)公司的 Albunex、Optison 等。
[0003]另外，随着医疗技术及治疗技术的发展，目前对用于同时进行诊断和治疗的治疗诊断(Theragnosis)技术的开发正积极进行研宄。根据所述方面，将超声波造影剂作为载体来传递药物，因此正试图开发能够同时进行诊断和治疗的超声波造影剂。但是，通常为了进行超声波诊断而使用的超声波造影剂的结构中能够装药物的空间非常狭小而难以装载充分的药物，因此存在难以飞跃性地提升治疗效果的问题。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种超声波造影剂，其提高药物的输送及根据超声波的药物渗透能力，从而能够同时进行诊断及治疗。
[0005]本发明提供一种功能性超声波造影剂，其能够使渗透至细胞内的效果极大化并且能够使药物持续释放。
[0006]本发明的一个方面涉及超声波造影剂，其包括:内部充填有气体(gas)的微泡；在所述微泡的表面结合含有药物的纳米粒子。
[0007]另一方面，本发明涉及超声波造影剂的制造方法，包括:分别制造微泡和含有药物的纳米粒子的步骤；将所述纳米粒子和所述微泡按规定比例在水中混合并进行反应的步骤。
[0008]根据本发明超声波造影剂将装载药物的纳米粒子结合于表面，从而提升了药物输送能力。此外，本发明中，根据灵活利用对于癌症具有靶向针对性特征的蛋白质来制造纳米粒子，能够同时进行对于癌症的选择性诊断及治疗，并且利用超声波的效果来提升渗透至细胞内的效果，从而使治疗效果极大化。
【附图说明】
[0009]图1是表示根据本发明的一个实施例的超声波造影剂的概念图。
[0010]图2是表示本发明的超声波造影剂制造程序(process)。
[0011]图3是本发明的微泡，含有药物的人血清白蛋白(Human Serum Albumin:HSA)纳米粒子及其结合的超声波造影剂的共聚焦焚光显微镜成像(confocal fluorescencemicroscope image)。左侧图是表示结合于超声波造影剂的纳米粒子，中间图是表示超声波造影剂。右侧图是将两幅图合并的图，意味着纳米粒子有效地结合于超声波造影剂表面。
[0012]图4是表示本发明的结合有HSA纳米粒子的超声波造影剂的大小分布。利用内部填满的柱状(column)表现的图表(graph)表示结合纳米粒子之前的超声波造影剂的大小分布，利用划斜线的柱状表现的图表表示结合纳米粒子的超声波造影剂的大小分布。
[0013]图5是将作为与实施例1的对照组的水(water)放入琼脂糖模型(agarosephantom)并利用用于超声波诊断的商用化设备，通过谐波模态(Harmonic mode)来确认超声波影像的结果。
[0014]图6是对于根据超声波造影剂反射/透过的超声波利用水听器(hydrophone)接收超声波成分，此时接收到的成分中仅检测出谐波(Harmonic)成分而分析的图表。
[0015]图7是对于将3MHz的超声波释放于结合有实施例1的HSA-NPs的微泡(microbubble)而接收到的峰值(peak)(左侧)和释放于水而接收到的峰值(右侧)进行比较的图表。
[0016]图8是表示对于比较例I (未结合有HSA-NPs的微泡)和实施例1长时间施加超声波时测量超声波造影剂的稳定性的结果。
[0017]图9是表示利用含有抗癌剂紫杉醇(paclitaxel)的HSA-NPs对于在细胞水准的抗癌效果进行验证试验的图表。利用内部填满的柱状(column)表现的图表(graph)表示没有造影超声波的组的细胞消灭效果，利用划斜线的柱状表现的图表表示造影超声波的组的细胞消灭效果。
[0018]图10是利用将MCF-7移植至Balb/C裸鼠(Balb/C nude mouse)的疾病动物模型对于实施例1和比较例I的超声波映像效果进行验证的影像。
[0019]图11是对于图10的影像处理结果利用Matlab程序(program)定量比较癌中的强度(intensity)的图表。
[0020]图12是将MCF-7细胞移植至Balb/C裸鼠(Balb/C nude mouse)而制作动物疾病模型，并在大小为0.5mm的时候进行实验来观察老鼠(mouse)的存活率的图。
【具体实施方式】
[0021]本发明根据下述的说明能够全部实现。下述的说明应理解为记述了本发明的优选实施例，并且本发明并非局限于其。
[0022]图1是表示根据本发明的一个实施例的超声波造影剂的概念图。参考图1，本发明的超声波造影剂包括微泡10及纳米粒子20。
[0023]所述微泡10可以是充填有气体的微球(microspheres)、充填有气体的脂质体(liposome)或者发气乳剂(gas-forming emuls1ns)。优选地可以使用充填有气体的脂质体(liposome)。
[0024]所述脂质体根据包含磷脂质的两亲性化合物形成。所述的两亲性化合物排列于典型性水性媒质和本质上为水不溶性的有机溶剂之间的界面，从而对于乳化的溶剂微滴进行稳定化。所述两亲性化合物包括具有分子的化合物，所述分子具有能够与水性媒质进行反应的亲水性极头部(例:极性或者离子基)及例如能够与有机溶剂进行反应的疏水性有机尾部(例:碳氢链)。两亲性化合物与非混合性的两种液体(例:水和油)的混合物、液体和气体的混合物(例:水中气体微泡)或者液体和不溶性粒子的混合物(例:水中金属纳米粒子)一样，是可以使利用其他方法通常无法进行混合的物质的混合物进行稳定化的化合物。尤其，本发明中将非活性气体和水注入磷脂质薄膜之后进行超声波处理，从而形成内部充填有非活性气体的脂质体。
[0025]两亲性磷脂质化合物含有至少一个磷酸基，至少一个，优选地含有两个亲油性长-链烃基。
[0026]所述两亲性磷脂质化合物可以使用公知的化合物，例如:二硬脂酰磷脂酰胆碱(I, 2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, DSPC)、二油酰磷脂酰乙醇胺(1，2-diacyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine, DOPE)、双肉豆蔻磷脂酰乙醇胺(1，2-Dimyristoyl-snglycero-3-phosphat idyl ethanol amine, DMPE)、二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(1，2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine, DSPE)等。
[0027]此外，所述两亲性磷脂质化合物可以使用变形的磷脂质化合物。变形的磷脂质的例子中，添加有聚乙二醇(PEG)的变形的磷脂质的例子有，与聚乙二醇(PEG) —起变形的磷脂酰乙醇胺(DMPE-PEG)或者磷酸乙醇胺(DSPE-PEG)等。
[0028]优选地，本发明中使用的两亲性磷脂质化合物可以包括用于形成酰胺(amide)结合的 N-轻基瑭泊酰亚胺(N-Hydroxy succinimide，NHS)。
[0029]本发明中，除所述两亲性化合物外进一步可以包括附加性的两亲性物质，其一个例子有溶血磷脂(Iysophosp