一种医用超声耦合剂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种医用超声耦合剂及其制备方法，其中，该医用超声耦合剂由以下重量比的组分组成：卡波姆940 0.3～1.2％、改性壳聚糖2～7％、丙二醇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吗啉反应得到。本发明提供的超声耦合剂具有强杀菌作用以及极小的声衰减，为高质量的超声提供了保障。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。
【专利说明】
一种医用超声耦合剂
技术领域
[0001] 本发明涉及一种医用超声耦合剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 医用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。
[0003] 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，例如具有杀菌性能等，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〇.2dBAcm · MHz)以上，远远超出了 YY 0299-2008中声衰减彡 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普遍 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。
[0004] 《医院超声探头及市售耦合剂产品》（中国消毒学杂志，2012，29(4)，209-291)中公 开了沈亢等人抽检多种市售耦合剂产品，细菌总数超标率为40%，其中一种耦合剂检出绿 脓杆菌。现有的耦合剂很多配方中仅仅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CNlO 1658680B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。现有的大量使用的医用超 声耦合剂一般大都不具备消毒杀菌功能，导致超声探头达不到消毒水平。
[0005] 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。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有的超声耦合剂杀菌性能不佳以及声衰减过大的缺陷， 提供一种具有杀菌作用和极小声衰减的超声耦合剂。
[0007] 本发明的发明人意外发现，将壳聚糖在碱性条件下先与1，2_二溴乙烷反应然后产 物再与吗啉反应得到改性壳聚糖，并发现将该改性壳聚糖与卡波姆940、丙二醇、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。
[0008] 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940 0.2~0.8%、改性壳聚糖3~9%、丙二醇1~5%、丙三醇5~10% 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 与吗啉反应得到。
[0009] 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940 0.4%、改性壳聚糖6%、丙二醇3%、丙三醇8%以及余量的水。该组成的超声 耦合剂在具有杀菌性能的同时，声衰减更小。
[0010] 在本发明中，优选情况下，所述改性壳聚糖的改性方法包括：
[0011] 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M，其中，反应条件包 括:反应温度为20~25°C，反应时间为10~16h;
[0012] 2)在碳酸钾存在下，将步骤1)得到的产物M与吗啉在乙腈中回流反应8~IOh得到 改性壳聚糖。
[0013] 在改性壳聚糖的改性方法中，优选情况下，壳聚糖与1，2-二溴乙烷、氢氧化钠的重 量比为1:0.5~0.9:0.5~0.6;吗啉、碳酸钾的用量与壳聚糖的重量比为0.2~0.4:1~1.5: 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 烷反应继而与吗啉反应，改性壳聚糖实际上为多种0-或N-取代壳聚糖的混合物，然后协同 实现目的。
[0014] 本发明还提供一种上述的超声耦合剂的制备方法，该制备方法包括：
[0015] 1)将卡波姆940、改性壳聚糖、丙二醇、丙三醇以及水加入反应釜中进行混合，加热 至45~55°C，保温10分钟，过滤；
[0016] 2)将步骤1)过滤得到的滤液进行超声处理5~lOmin，得到医用超声耦合剂。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。
[0017] 与现有技术相比，本发明的超声耦合剂所有性能均符合YY 0299-2008标准，并且 对皮肤不刺激、不致敏，涂覆后能够形成良好浸润，对多种细菌均具有强杀菌作用；同时本 发明的超声耦合剂衰减系数极小，减少声波传播损失，保障超声诊疗质量。
【具体实施方式】
[0018] 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。
[0019] 实施例1
[0020] -种医用超声耦合剂，该医用超声耦合剂的制备方法包括：
[0021] 1)将〇.4g卡波姆940、6g改性壳聚糖、3g丙二醇、8g丙三醇以及82.6g水加入反应釜 中进行混合，加热至50°C，保温10分钟，过滤；
[0022] 2)将步骤1)过滤得到的滤液进行超声处理lOmin，得到医用超声耦合剂U1。
[0023]所述改性壳聚糖的改性方法包括:将IOg壳聚糖与5g 1，2-二溴乙烷加入到40 %的 氢氧化钠的水溶液中（含有5g氢氧化钠），20°C反应10h，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M;将产物M、15g碳酸钾以及3g吗啉加入到乙腈中回流反应 l〇h，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。 [0024] 实施例2
[0025] -种医用超声耦合剂，该医用超声耦合剂的制备方法包括：
[0026] 1)将0.8g卡波姆940、3g改性壳聚糖、5g丙二醇、5g丙三醇以及86.2g水加入反应釜 中进行混合，加热至50°C，保温10分钟，过滤；
[0027] 2)将步骤1)过滤得到的滤液进行超声处理5~lOmin，得到医用超声耦合剂U2。
[0028]所述改性壳聚糖的改性方法包括:将IOg壳聚糖与9g 1，2-二溴乙烷加入到40 %的 氢氧化钠的水溶液中（含有5g氢氧化钠），25°C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M;将产物M、10g碳酸钾以及4g吗啉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。
[0029] 实施例3
[0030] -种医用超声耦合剂，该医用超声耦合剂的制备方法包括：
[0031] 1)将0.2g卡波姆940、9g改性壳聚糖、Ig丙二醇、IOg丙三醇以及79.8g水加入反应 釜中进行混合，加热至45 °C，保温10分钟，过滤；
[0032] 2)将步骤1)过滤得到的滤液进行超声处理5~lOmin，得到医用超声耦合剂U3。
[0033]所述改性壳聚糖的改性方法包括:将IOg壳聚糖与6g 1，2-二溴乙烷加入到40 %的 氢氧化钠的水溶液中（含有6g氢氧化钠），40°C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M;将产物M、12g碳酸钾以及2g吗啉加入到乙腈中回流反应 l〇h，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。
[0034] 实施例4
[0035] 如实施例1中的医用超声耦合剂，医用超声耦合剂U4中，所不同的是，所述改性壳 聚糖的改性方法为:将IOg壳聚糖与4g 1，2-二溴乙烷加入到40 %的氢氧化钠的水溶液中 (含有Sg氢氧化钠），40°C反应10h，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Ig吗啉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。
[0036] 对比例1
[0037] 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 12g，得到超声耦合剂DU1。
[0038] 对比例2
[0039] 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。
[0040] 测试例
[0041] 1、超声耦合剂性能测试
[0042] 对超声耦合剂m-U4以及DU1、DU2进行了性能测试，具体结果如表1。
[0043] 表 1
[0045] 声速按照GB/T15261的方法在35 °C和4. OMHz下测量，样品长度为6cm;
[0046] 粘度按照《中华人民共和国药典二部》2010年版附录VI G"粘度测定法"旋转式粘 度计法在25 °C进行测定；
[0047] pH值按照《中华人民共和国药典二部》2010年版附录VI H"pH值测定法"进行测定；
[0048] 声衰减按照GB/T15261中的方法在35 °C和4. OMHz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。
[0049] 2、超声耦合剂杀菌效果测试
[0050]将U1-U4以及DU1、DU2涂于超声探头，2分钟后进行杀菌检测，检测结果如表2所示。
[0051]表 2
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[0054]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。
[0055]综上，本发明提供了一种超声耦合剂，该超声耦合剂具有强杀菌作用和具有极小 的声;S减能够保障尚质量的完成超声诊疗。
【主权项】
1. 一种医用超声耦合剂，其特征在于，该医用超声耦合剂由以下重量比的组分组成： 卡波姆940 0.2~0.8%、改性壳聚糖3~9%、丙二醇1~5%、丙三醇5~10%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吗啉反 应得到。2. 根据权利要求1所述的医用超声耦合剂，其特征在于，该医用超声耦合剂重量组成百 分比为:卡波姆940 0.4%、改性壳聚糖6 %、丙二醇3 %、丙三醇8 %以及余量的水。3. 根据权利要求1-2所述的医用超声耦合剂，其特征在于，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M，其中，反应条件包括:反 应温度为20~25°C，反应时间为10~16h; 2) 在碳酸钾存在下，将步骤1)得到的产物Μ与吗啉在乙腈中回流反应8~10h得到改性 壳聚糖。4. 根据权利要求1或3所述的医用超声耦合剂，其特征在于，壳聚糖与1，2_二溴乙烷、氢 氧化钠的重量比为1:0.5~0.9:0.5~0.6;吗啉、碳酸钾的用量与壳聚糖的重量比为0.2~ 0.4:1~1.5:1〇5. 权利要求1-4中任意一项所述的医用超声耦合剂的制备方法，其特征在于，该制备方 法包括： 1) 将卡波姆940、改性壳聚糖、丙二醇、丙三醇以及水加入反应釜中进行混合，加热至45 ~50°C，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~lOmin，得到医用超声耦合剂。
【文档编号】A61P31/04GK106075482SQ201610676032
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月16日 公开号201610676032.2, CN 106075482 A, CN 106075482A, CN 201610676032, CN-A-106075482, CN106075482 A, CN106075482A, CN201610676032, CN201610676032.2
【发明人】王传秀, 史维倩, 郑宇然
【申请人】青岛云天生物技术有限公司