本发明涉及一种超声耦合剂及其制备方法。
背景技术：
：超声耦合剂是医学超声诊疗上使用的媒介，可以用于加强超声探头和人体皮肤之间的耦合以及隔绝超声探头和被检查部位皮肤之间的空气，使声波传导过程中降低衰减，以获取准确的检查结果。随着超声设备的日渐普及，对于超声诊疗图像的清晰度以及分辨力要求越来越高。而不同超声耦合剂显示出不同的声衰减，降低声波传导从而影响超声诊疗图像的质量。随着超声耦合剂的要求越来越高，超声耦合剂衍生成多功能产品，例如具有杀菌性能，为了实现超声耦合剂的多功能化，本领域技术人员主要通过加入相关物质来实现，而加入功能化的物质会增加超声耦合剂的声衰减，例如CN102107013B、CN103432600B中公开的超声耦合剂声衰减均达到了0.2dB/(cm·MHz)以上，远远超出了YY0299-2008中声衰减≤0.05dB/(cm·MHz)的标准，产品不合格。另外其他现有技术中超声耦合剂的声衰减也存在偏大的问题，从长远看，必然不满足高质量超声诊疗的要求。现有的耦合剂中通过加入杀菌剂实现超声耦合剂杀菌的作用，杀菌剂与其他组分匹配不佳，不但杀菌效果不理想，甚至杀菌剂的加入会影响整个超声耦合剂的性能，例如CN101658680B中公开了一种超声耦合剂，该超声耦合剂使用碘、碘化钾、碘酸钾、过氧化氢作为杀菌成分，强氧化性杀菌剂的加入会引起皮肤的过敏甚至皮肤灼伤，以及影响超声耦合剂制剂的稳定性。CN103007305B、CN105327369A等在其公开的超声耦合剂中均使用“三氯生”(二氯苯氧氯酚)作为杀菌剂添加至超声耦合剂中，而三氯生具有肝肾毒性、致癌性，美国、欧盟以及我国均对三氯生的使用作出了限制。超声探头作为精密部件，一般处理方法对超声探头会有损伤，医院普遍采用不做消毒处理。由于超声探头与受检者身体皮肤或腔道粘膜进行接触，连续超声诊疗时超声探头频繁接触不同患者，存在医源性交叉感染的潜在危险。因此，本领域亟需一种具有杀菌功能并且极小声衰减的超声耦合剂。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有的杀菌型超声耦合剂声衰减系数过大的缺陷，提供一种具有杀菌作用和极小声衰减的超声耦合剂。本发明的发明人发现，将壳聚糖在碱性条件下先与1,2-二溴乙烷反应然后产物再与咪唑反应得到改性壳聚糖，该改性壳聚糖含有咪唑环，发明人意外发现将改性壳聚糖与、卡波姆940、聚乙二醇、丙三醇3～10％以及水进行混合成为超声耦合剂声衰减极小，特别适合高质量超声诊疗的需要。并且上述耦合剂还具有很强的杀菌能力，有效避免了各种细菌的感染。为了实现上述目的，本发明提供一种超声耦合剂，其中，该超声耦合剂由以下重量比的组分组成：卡波姆9400.3～1.2％、改性壳聚糖2～7％、聚乙二醇3～10％、丙三醇3～10％以及余量的水；所述改性壳聚糖为壳聚糖在碱性条件下先与1,2-二溴乙烷反应然后产物再与咪唑反应得到。为了进一步提高超声耦合剂的性能，优选情况下，该超声耦合剂重量组成百分比为：卡波姆9400.5％、改性壳聚糖4％、聚乙二醇10％、丙三醇6％以及余量的水。在本发明中，优选情况下，所述改性壳聚糖的改性方法包括：1)氢氧化钠存在下，将壳聚糖与1,2-二溴乙烷反应得到产物A，其中，反应条件包括：反应温度为30～40℃，反应时间为10～16h；2)在碳酸钾存在下，将步骤1)得到的产物A与咪唑在乙腈中回流反应8～10h得到改性壳聚糖。在上述改性壳聚糖的改性方法中，优选地，壳聚糖与1,2-二溴乙烷、氢氧化钠的重量比为1:1.1～2:0.4～0.7；咪唑、碳酸钾的用量与壳聚糖的重量比为0.5～0.8:1.2～2.1：1。由于壳聚糖中含有多个羟基以及氨基作为反应位点，在碱性条件下，能够与1,2-二溴乙烷反应继而与咪唑反应，改性壳聚糖实际上为多种O-或N-取代壳聚糖的混合物，然后协同实现目的。本发明还提供一种上述超声耦合剂的制备方法，其中，该制备方法包括：1)将卡波姆940、改性壳聚糖、聚乙二醇、丙三醇以及水加入反应釜中进行混合，加热至45～55℃，保温10分钟，过滤；2)将步骤1)过滤得到的滤液进行超声处理5～10min，得到超声耦合剂。对于超声处理并没有特别的限定，可以在常规的超声装置中进行，其主要目的是使得各成分均匀组合，并消除气泡等。与现有技术相比，本发明的超声耦合剂所有性能均符合YY0299-2008标准，本发明的超声耦合剂衰减系数极小，在探头和皮肤之间形成良好浸润，涂覆后不干化，探头沿检测部位顺畅滑移，易清洗；以及，本发明的超声耦合剂对于大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、白色念珠菌、黄曲霉菌均具有强杀菌作用。另外，本发明的提供的超声耦合剂制备方法简单，特别适合大规模生产。具体实施方式以下结合具体实施例，进一步阐述本发明。但这些实施例仅限于说明本发明而不是对本发明的保护范围的进一步限定。在本发明中，所有原料均为常规的市售品。实施例1一种超声耦合剂，该超声耦合剂的制备方法包括：1)将0.5g卡波姆940、4g改性壳聚糖、10g聚乙二醇、6g丙三醇以及79.5g水加入反应釜中进行混合，加热至45℃，保温10分钟，过滤；2)将步骤1)过滤得到的滤液进行超声处理5～10min，得到超声耦合剂U1。所述改性壳聚糖的改性方法包括：将20g壳聚糖与32g1,2-二溴乙烷加入到40％的氢氧化钠的水溶液中(含有8g氢氧化钠)，35℃反应12h，反应结束倾入冰水中，然后二氯甲烷萃取，有机相浓缩得到产物A；将产物A、30g碳酸钾以及16g咪唑加入到乙腈中回流反应8h，反应结束倾入冰水中，二氯甲烷萃取，有机相浓缩，石油醚重结晶得到改性壳聚糖。实施例2一种超声耦合剂，该超声耦合剂的制备方法包括：1)将1g卡波姆940、2g改性壳聚糖、10g聚乙二醇、5g丙三醇以及82g水加入反应釜中进行混合，加热至50℃，保温10分钟，过滤；2)将步骤1)过滤得到的滤液进行超声处理5～10min，得到超声耦合剂U2。所述改性壳聚糖的改性方法包括：将20g壳聚糖与32g1,2-二溴乙烷加入到40％的氢氧化钠的水溶液中(含有8g氢氧化钠)，35℃反应12h，反应结束倾入冰水中，然后二氯甲烷萃取，有机相浓缩得到产物A；将产物A、30g碳酸钾以及16g咪唑加入到乙腈中回流反应8h，反应结束倾入冰水中，二氯甲烷萃取，有机相浓缩，石油醚重结晶得到改性壳聚糖。实施例3一种超声耦合剂，该超声耦合剂的制备方法包括：1)将0.3g卡波姆940、7g改性壳聚糖、3g聚乙二醇、10g丙三醇以及79.7g水加入反应釜中进行混合，加热至55℃，保温10分钟，过滤；2)将步骤1)过滤得到的滤液进行超声处理5～10min，得到超声耦合剂U3。所述改性壳聚糖的改性方法包括：将20g壳聚糖与22g1,2-二溴乙烷加入到40％的氢氧化钠的水溶液中(含有14g氢氧化钠)，40℃反应12h，反应结束倾入冰水中，然后二氯甲烷萃取，有机相浓缩得到产物A；将产物A、40g碳酸钾以及10g咪唑加入到乙腈中回流反应8h，反应结束倾入冰水中，二氯甲烷萃取，有机相浓缩，石油醚重结晶得到改性壳聚糖。实施例4如实施例1中的超声耦合剂，超声耦合剂U4中，所不同的是，所述改性壳聚糖的改性方法为：将10g壳聚糖与8g1,2-二溴乙烷加入到40％的氢氧化钠的水溶液中(含有5g氢氧化钠)，20℃反应16h，反应结束倾入冰水中，然后二氯甲烷萃取，有机相浓缩得到产物A；将产物A、5g碳酸钾以及3g咪唑加入到乙腈中回流反应8h，反应结束倾入冰水中，二氯甲烷萃取，有机相浓缩，石油醚重结晶得到改性壳聚糖。对比例1如实施例1所述的超声耦合剂，所不同的是，制备方法中，改性壳聚糖的用量为15g，得到超声耦合剂DU1。对比例2如实施例1所述的超声耦合剂，所不同的是，制备方法中，使用相同重量的壳聚糖替代改性壳聚糖，得到超声耦合剂DU2。测试例1、超声耦合剂性能测试对超声耦合剂U1-U4以及DU1、DU2进行了性能测试，具体结果如表1。表1性能指标U1U2U3U4DU1DU2声速(35℃)(m/s)158015601590155015701520声特性阻抗(35℃)(106Pa·s/m)1.581.571.581.551.581.57声衰减系数斜率(35℃)dB/(cm·MHz)0.0110.0140.0150.0210.0400.057粘度(35℃)Pa·s242328183927pH值7.17.06.96.67.46.5声速按照GB/T15261的方法在35℃和4.0MHz下测量，样品长度为6cm；粘度按照《中华人民共和国药典二部》2010年版附录VIG“粘度测定法”旋转式粘度计法在25℃进行测定；pH值按照《中华人民共和国药典二部》2010年版附录VIH“pH值测定法”进行测定；声衰减按照GB/T15261中的方法在35℃和4.0MHz下用双样品法测定，并用水中声衰减进行修正，两样品长度之差大于5cm。2、超声耦合剂杀菌效果测试将U1-U4以及DU1、DU2涂于超声探头，2分钟后进行检测，检测结果如表2所示。表2杀菌性能按照GB/T15979-2002附录C中C.3的规定进行。从上表可以看出，本发明的超声耦合剂对于各种常见细菌都具有超强的杀菌能力，从而保障了超声探头在频繁使用过程中不会对患者产生医源性感染。综上，本发明提供了一种超声耦合剂，该超声耦合剂具有极小的声衰减系数并且具有强杀菌作用，能够保障高质量的完成超声诊疗以及防止反复使用过程中的医源性感染。当前第1页1 2 3