本发明涉及医药制备技术领域，具体涉及一种超声波探头耦合剂的辐照制备方法。
背景技术：
超声成像技术在医疗检查方面普遍使用，是一种利用超声波呈现不透明物内部形象的技术。把从换能器发出的超声波经声透镜聚焦在不透明试样上，从试样透出的超声波携带了被照部位的信息，经声透镜汇聚在压电接收器上，所得电信号输入放大器，利用扫描系统可把不透明试样的形象显示在荧光屏上。其中，超声耦合剂是超声成像技术必不可少的消耗品。超声耦合剂的使用，使超声探头与人体被检查部位之间的空气得以隔绝，声波的传导效率得以提升，检测效果得以改善。
由于超声探头价格昂贵，在进行超声检测时通常会使用一个超声探头来检测众多人群，在检测过程中容易导致病菌传播，为解决交叉感染的难题，消毒型的超声耦合剂应运而生。但这些超声耦合剂多以各种化学类、植物类的杀菌剂复配使用，存在一定的刺激性和致敏性。并以液体或半固体的形式使用，存在一定的局限性。当采用超声波治疗时，被皮肤吸收的药物与液体或半固体耦合剂一同使用时，作为治疗目的的药物与耦合片将会混合，极有可能产生无法预测的化学反应，且无法应用于人体弯曲部位或不适于接触破损的部位。如公开号为cn103893784b的中国专利申请“一种消毒超声耦合剂及其制备方法”，由cb940型卡波姆、对氯间二甲苯酚、氢氧化钠、乙醇、氨基多糖、甘油、儿茶素、a-松油醇、姜油酮、玉米淀粉、硫酸亚铁、碘、碘化钾及去离子的蒸馏水组合而成，具有较佳的杀菌效果，但由于该超声耦合剂是糊状，使用后需要使用水清洗或者卫生纸直接擦拭以去除残余耦合剂，这样操作既不方便也不卫生，同时成分较为复杂，对耦合剂的声阻抗具有一定的影响，进而影响成像清晰度。
目前60co-γ射线应用于超声耦合剂领域，主要是利用其灭菌功能，对成品进行辐照处理，灭菌，以提高产品的稳定性。但是，利用60co-γ射线进行超声耦合剂制备的研究相对较少，因此，有必要提供一种超声波探头耦合剂的辐照制备方法，通过一定的配方及其制备工艺制成适合临床使用的，具有与人体最为接近的声学性能，成像清晰，使用方便且成本较低的超声耦合剂。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种超声波探头耦合剂的辐照制备方法，该方法利用60co-γ射线引发聚合物表面或本体产生离子化的活性基团或自由基，进而引发单体聚合，形成新型的的耦合剂聚合物，使制得的超声波耦合剂具有与人体软组织最为接近的声学性能，具有较高的超声诊断的准确性，且抗菌性能佳，性质稳定，使用方便，组分简单，成本低。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种超声波探头耦合剂的辐照制备方法，其包括以下步骤：
(1)分别称取2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰胆碱、氨基化黄原胶、甘油和绿原酸、备用；
(2)将氨基化黄原胶溶于水，制成浓度为2～10％(m/v)的溶液，室温下溶胀30～60min，在搅拌条件下，依次加入2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰胆碱、甘油和绿原酸，混合均匀；
(3)将步骤(2)得到的混合物料置于60co-γ射线辐射场中进行辐射接枝聚合，辐照剂量为2～10kgy，辐照完成后，将物料注入模具，抽真空，固化，脱膜，电离辐射灭菌，包装，即得超声波探头耦合剂。
具体地，上述步骤(1)中各制备原料的重量份数为如下：2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰胆碱1～8份、氨基化黄原胶10～20份、甘油2～8份和绿原酸0.5～4份。
优选地，上述步骤(1)中各制备原料的重量份数为如下：2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰胆碱4份、氨基化黄原胶16份、甘油5份和绿原酸3份。
进一步地，上述步骤(3)中辐照接枝剂量率为0.05～5kgy/h。
此外，本发明还提供一种所述的氨基化黄原胶的制备方法，其包括以下步骤：
(1)称取黄原胶溶于n,n-二甲基乙酰胺，制成浓度为4～8％(m/v)的溶液，缓慢加入适量的活性试剂，冰水浴上反应15～20min，然后升温至60℃，继续反应2～3h，将反应液用丙酮进行沉析，取沉淀，依次使用乙醚、蒸馏水进行洗涤，减压干燥，备用；
(2)将步骤(1)得到产品溶于n,n-二甲基乙酰胺，制成浓度为2～5％(m/v)的溶液，加入适量的叠氮钠，60℃反应12～24h，冷却至升温，离心，取沉淀；
(3)将步骤(2)得到沉淀依次使用乙醇、乙醚、蒸馏水进行洗涤，减压干燥，即得氨基化黄原胶。
其中，步骤(1)中的活性试剂为三丁基膦和偶氮二甲酸二环戊酯以1:1的质量比组成。
所述活性试剂的加入量为黄原胶质量的1.2％。
步骤(2)中加入的叠氮钠与步骤(1)得到产品的质量比为0.1～0.4:1。
此外，本发明还请求保护根据上述的超声波探头耦合剂的辐照制备方法得到的产品，以及所述的产品在制备超声波检测成像技术药物中的应用。
本发明所述的超声耦合剂以2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰胆碱、氨基化黄原胶、甘油和绿原酸为制备原料。预先对黄原胶进行改性处理，制成氨基化黄原胶，使黄原胶结构中的伯醇羟基、仲醇羟基变成氨基，进一步地，通过60co-γ射线处理，使氨基化黄原胶活化，产生大量的nh4+,使2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰胆碱极性的磷酰胆碱端基活化，形成两性离子端基，使绿原酸活化，形成游离-cooh。进一步地，活化后各组分相互之间发生聚合接枝反应，形成新型的超声耦合剂复合物，该耦合剂既保留了黄原胶优异的凝胶性能，同时赋予黄原胶更好的耐热、抗降解能力，使其具有更高的粘度和抗剪切性能以及声学传导性能。此外，接枝反应使绿原酸成为超声耦合剂复合物本体成分，充分发挥绿原酸抑菌效果的同时，避免绿原酸游离羧基对皮肤刺激，提高超声耦合剂的生物相容性。
本发明的制备方法利用60co-γ射线作用制备超声耦合剂，使接枝反应能在常温常压条件下进行，条件温和，能耗少，制备工艺简单，易于工业化生产。60co-γ射线具有强的穿透性，制备能力强，交联合成超声耦合剂的同时可对超声耦合剂进行消毒灭菌，是一种安全、绿色环保的超声耦合剂合成方法。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
(1)本发明利用60co-γ射线辐照技术制备新型的超声耦合剂，该耦合剂组分简单，为均一复合物成分，无不溶异物，具有与人体软组织最为接近的声学性能，其声速、声特性阻抗率和声衰减系数斜率均符合《中华人民共和国医药行业标准》yy0299-2008中关于医药超声耦合剂的标准，具有较高的超声诊断的准确性。
(2)本发明通过科学巧妙的配方设计，成功将氨基化黄原胶应用于制备超声耦合剂，使制得耦合剂复合物保持较佳凝胶性的同时，具有较佳的抗菌性，生物相容性，以及良好的使用舒适感，且对皮肤细胞无毒性，无致敏性、无刺激，安全性高。
(3)本发明提供的超声耦合剂使用后不粘连皮肤和超声探头，使用方便卫生，不损伤探头和影响超声波传导，且理化性质稳定。
具体实施方式
以下通过具体实施方式进一步描述本发明，但本发明不仅仅限于以下实施例。
实施例1氨基化黄原胶的制备
(1)称取100g黄原胶溶于n,n-二甲基乙酰胺，制成浓度为5％(m/v)的溶液，缓慢加入0.6g三丁基膦和0.6g偶氮二甲酸二环戊酯，冰水浴上反应20min，然后升温至60℃，继续反应3h，将反应液用丙酮进行沉析，取沉淀，依次使用乙醚、蒸馏水进行洗涤，减压干燥，备用；
(2)将步骤(1)得到产品溶于n,n-二甲基乙酰胺，制成浓度为2％(m/v)的溶液，加入适量的叠氮钠，所述的叠氮钠与步骤(1)得到产品的质量比为0.25:1，60℃反应24h，冷却至升温，离心，取沉淀；
(3)将步骤(2)得到沉淀依次使用乙醇、乙醚、蒸馏水进行洗涤，减压干燥，即得氨基化黄原胶。
实施例2超声波探头耦合剂制备
(1)分别称取4g2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰胆碱、16g实施例1制得的氨基化黄原胶、5g甘油和3g绿原酸，备用；
(2)将氨基化黄原胶溶于水，制成浓度为5％(m/v)的溶液，室温下溶胀60min，在搅拌条件下，依次加入2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰胆碱、甘油和绿原酸，混合均匀；
(3)将步骤(2)得到的混合物料置于60co-γ射线辐射场中进行辐射接枝聚合，辐照剂量为6kgy，辐照接枝剂量率为2kgy/h，辐照完成后，将物料注入模具，抽真空，固化，脱膜，电离辐射灭菌，包装，即得超声波探头耦合剂。
实施例3超声波探头耦合剂制备
(1)分别称取6g2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰胆碱、20g实施例1制得的氨基化黄原胶、8g甘油和2g绿原酸、备用；
(2)将氨基化黄原胶溶于水，制成浓度为4％(m/v)的溶液，室温下溶胀50min，在搅拌条件下，依次加入2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰胆碱、甘油和绿原酸，混合均匀；
(3)将步骤(2)得到的混合物料置于60co-γ射线辐射场中进行辐射接枝聚合，辐照剂量为8kgy，辐照接枝剂量率为2kgy/h，辐照完成后，将物料注入模具，抽真空，固化，脱膜，电离辐射灭菌，包装，即得超声波探头耦合剂。
对比例1超声波探头耦合剂制备
(1)分别称取20g实施例1制得的氨基化黄原胶、5g甘油和3g绿原酸，备用；
(2)将氨基化黄原胶溶于水，制成浓度为5％(m/v)的溶液，室温下溶胀60min，在搅拌条件下，依次加入甘油和绿原酸，混合均匀；
(3)将步骤(2)得到的混合物料置于60co-γ射线辐射场中进行辐射接枝聚合，辐照剂量为6kgy，辐照接枝剂量率为2kgy/h，辐照完成后，将物料注入模具，抽真空，固化，脱膜，电离辐射灭菌，包装，即得超声波探头耦合剂。
与实施例2相比，本对比例1的区别在于：缺乏2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰胆碱。
对比例2超声波探头耦合剂制备
(1)分别称取4g2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰胆碱、16g黄原胶、5g甘油和3g绿原酸，备用；
(2)将黄原胶溶于水，制成浓度为5％(m/v)的溶液，室温下溶胀60min，在搅拌条件下，依次加入2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰胆碱、甘油和绿原酸，混合均匀；
(3)将步骤(2)得到的混合物料置于60co-γ射线辐射场中进行辐射接枝聚合，辐照剂量为6kgy，辐照接枝剂量率为2kgy/h，辐照完成后，将物料注入模具，抽真空，固化，脱膜，电离辐射灭菌，包装，即得超声波探头耦合剂。
与实施例2相比，本对比例2的区别在于：以黄原胶替换氨基化黄原胶。
对比例3超声波探头耦合剂制备
(1)分别称取4g2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰胆碱、16g氨基化壳聚糖、5g甘油和3g绿原酸，备用；
(2)将氨基化壳聚糖溶于水，制成浓度为5％(m/v)的溶液，室温下溶胀60min，在搅拌条件下，依次加入2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰胆碱、甘油和绿原酸，混合均匀；
(3)将步骤(2)得到的混合物料置于60co-γ射线辐射场中进行辐射接枝聚合，辐照剂量为6kgy，辐照接枝剂量率为2kgy/h，辐照完成后，将物料注入模具，抽真空，固化，脱膜，电离辐射灭菌，包装，即得超声波探头耦合剂。
与实施例2相比，本对比例3的区别在于：以氨基化壳聚糖替换氨基化黄原胶。
对比例4超声波探头耦合剂制备
(1)分别称取4g2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰胆碱、16g实施例1制得的氨基化黄原胶、5g甘油和3g柠檬酸，备用；
(2)将氨基化黄原胶溶于水，制成浓度为5％(m/v)的溶液，室温下溶胀60min，在搅拌条件下，依次加入2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰胆碱、甘油和柠檬酸，混合均匀；
(3)将步骤(2)得到的混合物料置于60co-γ射线辐射场中进行辐射接枝聚合，辐照剂量为6kgy，辐照接枝剂量率为2kgy/h，辐照完成后，将物料注入模具，抽真空，固化，脱膜，电离辐射灭菌，包装，即得超声波探头耦合剂。
与实施例2相比，本对比例4的区别在于：以柠檬酸替换绿原酸。
试验例一、超声耦合剂的生物相容性试验
试验样品为实施例2-3和对比例1-4制备得到超声耦合剂。
1、体外细胞毒性试验
试验按照gb/t16886.5—2003中规定的直接接触试验法进行，细胞株选用l929小鼠成纤维细胞，采用定性评价方法评价细胞毒性。
试验结果显示，经过24h培养后，各样品试验组细胞与阴性对照组细胞形态基本相同，呈梭形或不规则三角形，贴壁生长良好，说明本发明提供的超声耦合剂无细胞毒性。
2、动物皮肤刺激试验
试验按照gb/t16886.10—2005中规定的动物皮肤刺激试验中单次接触试验进行，选用健康、初成年新西兰兔作为试验动物，试验时将试验样品直接接触兔脊柱两侧除毛皮肤，用纱布块覆盖样品接触部位，最后用绷带固定敷贴片4h，在除去敷贴片后1h、24h、48h和72h记录各接触部位情况，对接触部位红斑、水肿情况进行记分并计算刺激反应指数(pii)。
试验结果显示，阴性对照组和各样品试验组动物的记分均为0，说明本发明提供的超声耦合剂无皮肤刺激反应。
3、迟发型超敏反应试验
试验按照gb/t16886.10—2005中规定的迟发型超敏反应封闭贴敷试验进行，选用健康、初成年雌性白化豚鼠作为试验动物，将试验样品直接分别封闭固定在豚鼠除毛部位，进行诱导和激发试验，除去激发敷贴物后48h后对敷贴部位皮肤的红斑、水肿反应进行评分。
试验结果显示，阴性对照组、未诱导阳性对照组和各样品试验组动物评分均为0，说明本发明提供的超声耦合剂无迟发型超敏反应作用。
综上所述，本发明提供的超声耦合剂生物相容性好，安全无毒，无细胞毒性、无刺激性和无过敏性。
试验例二、超声耦合剂的主要性能检测
参考yy0299-2008的测试方法对实施例2-3、对比例1-4制备得到的超声耦合剂的主要性能指标进行检测，试验结果见表1。
表1本发明超声耦合剂的主要性能指标检测结果
由上表1可知，本发明实施例2和3制得的超声耦合剂声速为1548～1554m/s，声特性阻抗率为1.61╳106～1.64╳106pa.s/m，声衰减系数斜率为0.034～0.038db/cm.mhz，均符合《中华人民共和国医药行业标准》yy0299-2008中关于医药超声耦合剂的标准，具有优异的声学性能，且以实施例2制得的超声耦合贴片与人体软组织的平均声速1540m/s，声特性阻抗率为1.59╳106pa.s/m最接近，声衰减系数斜率最小，声学性能最佳。
由对比例1可知，缺乏2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰胆碱制得的超声耦合剂声学性能变差，声速、声特性阻抗率和声衰减系数斜率均有不同程度的增加。由对比例2可知，以黄原胶替换氨基化黄原胶进行超声耦合剂的制备，由于黄原胶缺乏游离氨基，在60co-γ射线辐照处理下难以与其他成分发生接枝反应形成均一的超声复合物，进而影响耦合剂的超声性能。由对比例3可知，以同样具有氨基的壳聚糖替换氨基黄原胶，制得的超声耦合剂声学性能最差，声速、声特性阻抗率和声衰减系数斜率增加最为显著，表明氨基壳聚糖与本发明耦合剂的其他成分并不协调，以单一的氨基壳聚糖作为超声耦合剂的凝胶材料，制得的耦合剂并不适合用于超声成像技术，超声诊断的准确性低。由对比例4可知，以柠檬酸替换绿原酸进行耦合剂制备，制得耦合剂声学性能降低，推测这可能与柠檬酸游离羧基较绿原酸多，经60co-γ射线辐照处理与其他组分反应更为激烈，形成密度更高、阻抗更高的耦合剂有关。
试验例三、超声耦合剂微生物限度检查
根据gb16886.5-2003和gb16886.10-2005，分别对本发明实施例2-3和对比例1-4中超声耦合剂进行杀菌性能检查，结果见下表2。
表2本发明超声耦合剂的杀菌性能检测结果
由上表2可知，本发明实施例2-3制得的超声耦合剂具有一定的杀菌性能，对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠菌群和白色念珠菌均具有一定的杀灭作用，杀菌率达到95％以上。由对比例1-2可知，制备原料中缺乏2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰胆碱，或以黄原胶替换氨基黄原胶，制得的耦合剂杀菌性能变化不明显。由对比例3可知，以氨基壳聚糖替换氨基黄原胶，制得的耦合剂杀菌性能略有增加，这可能与壳聚糖本身具有抗菌性能有关。由对比例4可知，以同样具有杀菌性能的柠檬酸替换绿原酸，制得的耦合剂杀菌性能略有下降，表明绿原酸与本发明耦合剂其他组分复配更佳。
试验例四、超声耦合剂稳定性检查
分别取3批次实施例2-3、对比例1-4制得的超声耦合剂密封包装置于37℃保存180d，50℃保存90d，不避光，观察超声耦合剂的变化，结果见下表3。
表3本发明超声耦合剂的稳定性试验结果
由上表3可知，本发明实施例2和3制得的超声耦合剂具有较佳的稳定性，在37℃条件下放置180天，在50℃条件下放置90天，耦合剂外表光滑、无液化、无霉变或异味，稳定性佳。由对比例1可知，缺乏2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰胆碱制成的耦合剂在高温条件下稳定性差，出现液滴、霉变和异味现象；由对比例2和3可知，以黄原胶或氨基壳聚糖替换氨基黄原胶，制得的耦合剂表面略有颗粒感，且不耐高温。由对比例4可知，柠檬酸替换绿原酸不影响耦合剂的稳定性。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。