具有氟化化合物的纳米微滴的微流体制备的制作

本发明总体上涉及一种通过微流体技术制备具有包含低沸点氟化化合物的芯的校正纳米微滴的含水悬浮液的方法。本发明进一步涉及包含通过所述方法获得的多个所述纳米微滴的含水悬浮液，其用于诊断和/或治疗处理。背景技术：1、相变造影剂(pcca，也称为声学活化的纳米微滴)在超声诊断和治疗性递送二者中越来越受欢迎。除了通常由液体全氟化碳组成的芯之外，纳米微滴表现出与可商购的充气微泡类似的组成。由于声学微滴蒸发(adv)过程，包封的微滴在暴露于超过蒸发阈值的超声能量时被转化为气泡。实际上，超声充当远程触发器，来以可控的、非侵入的和局部化的方式促进微滴的蒸发。由于它们的液体芯以及与常规微泡相比更小的尺寸，纳米微滴表现出延长的体内循环和经由血管外空间深入渗透到组织中。此外，低于蒸发阈值时，它们是超声稳定的，具有低的声学衰减，并且可以在所关注的位置处声学蒸发。2、全氟化碳纳米微滴在许多诊断和治疗应用中作为血管外超声造影剂表现出真正的潜力，包括超声操作、血脑屏障(bbb)破坏、多模式成像方式，和允许被动(由于肿瘤组织中增强的渗透性和滞留(epr)效应)或主动靶向(通过掺入靶向配体)用于治疗药物或基因的局部递送。(p)fc-nd的另一个潜在有价值的特征是它们可能应用于新型成像策略，例如超声超分辨率成像，因为这些试剂可以通过施加间歇声学脉冲来按需激活和失活。3、pcca通常包含外稳定性壳和内芯，该外稳定性壳由脂质、表面活性剂、聚合物或蛋白质组成，该内芯包含氟化化合物。取决于包封的氟化化合物，可以区分包含沸点高于室温(rt；25℃)的氟化化合物(其在标准环境温度和压力(satp)，即在25℃和1大气压(101.325kpa)为液体形式)的pcca，与低沸点pcca(其包含沸点低于室温的氟化化合物，即(p)fc，其在satp下为气体)。4、最近，低沸点pcca由于它们的固有特性而引起了许多关注。一旦制备后，由于均匀成核和氟化化合物的分子间力，低沸点纳米微滴也以液体形式保持亚稳态，甚至在远高于包含氟化化合物的芯的本体沸点的温度也是如此。由于这个原因，低沸点纳米微滴可以远低于蒸发液体pcca所需的那些的声压下经历adv，这使得它们能够用于更宽泛的多种生物医学应用，减少与使用高活化能相关的负面生物效应(durham和dayton，2021)。5、如同液体pcca那样，单分散的低沸点pcca的制备由于它们的优点(例如与宽分布的纳米微滴相比更高的蒸发效率)而代表一个日益受关注的领域。6、sheeran，2011描述了通过两种不同的方法制备包含十氟丁烷(dfb；沸点-2℃)的脂质包封的微滴。前者涉及冷凝dfb气体，然后与缓冲液中的脂质制剂一起挤出；后者基于通过含有dfb的预先形成的微泡的加压和冷凝，来产生脂质包覆的纳米微滴。7、us2019/0307908提出了一种基于自发成核来生产pfc-nd(其包括沸点在-37℃至56℃的pfc)的方法，被称为ouzo法。该方法依赖于使用pfc来使助溶剂饱和，然后添加不良溶剂以降低溶剂质量，这驱使微滴自发成核。8、最近，已经研究了流动聚焦微流体技术的变体，来产生均匀尺寸的液体全氟化碳pcca(durham和dayton 2021)。此外，已经提出了一种新的微流体方案，其基于新的混合系统来增强两相的混合，用于制备液体全氟化碳pcca(melich，2020)。9、但是，低沸点pcca它们的处理所需的苛刻工作条件，例如在相对低的温度下运行，代表了对于通过微流体技术制造低沸点pcca的一个挑战性领域。10、迄今为止，就申请人所知，微流体技术尚未应用于制备单分散低沸点纳米微滴。如本文所使用，术语“单分散”(或“校正的”)是指在平均值附近具有相对低的尺寸分布的颗粒群，如本说明书下面的段落中所详细定义的那样。11、申请人现在公开了一种制备校准的低沸点pcca的微流体方案，其目的在于克服传统上与使用这种技术相关的技术问题，例如低温条件管理。技术实现思路1、本发明的第一方面涉及一种制备校准的纳米微滴的含水悬浮液的方法，所述纳米微滴包含外壳和内芯，其中所述外壳包含两亲性组分，并且所述内芯包含低沸点氟化化合物，所述方法包括：2、a)制备水相；3、b)制备有机相；其中4、-所述水相包含两亲性组分，和所述有机相包含低沸点氟化化合物，或者5、-所述有机相包含两亲性组分和低沸点氟化化合物；6、c)将所述水相注入微流体盒的第一入口和将所述有机相注入微流体盒的第二入口，由此将所述水相和所述有机相在所述微流体盒的混合装置中混合，来获得校准的纳米微滴的含水悬浮液；和7、d)从所述微流体盒的出口通道收集校准的纳米微滴的含水悬浮液。8、在一个优选的实施方案中，所述有机相包含两亲性组分和低沸点氟化化合物。9、在另一实施方案中，所述低沸点氟化化合物的沸点低于25℃。10、在另一实施方案中，所述低沸点氟化化合物优选为低沸点全氟化碳。11、根据另一实施方案，所述步骤b)涉及一种制备包含低沸点氟化化合物的有机相的方法，所述方法包括以下步骤：12、b.1)将气态低沸点氟化化合物冷凝来获得液体低沸点氟化化合物；13、b.2)制备包含有机溶剂的液体有机溶液；14、b.3)将所述液体有机溶液冷却到低于所述液体低沸点氟化化合物的沸点的温度；15、b.4)将所述液体低沸点氟化化合物和所述液体有机溶液混合来获得有机相。16、根据一个优选的实施方案，步骤b.1)通过将所述气态低沸点氟化化合物冷却到低于所述低沸点氟化化合物的沸点的温度来进行。17、在另一实施方案中，在步骤b.4)中，进行混合时的温度是低于所述低沸点氟化化合物的沸点的温度。18、优选地，步骤b.4)的温度与步骤b.3)的温度相同。19、在一个优选的实施方案中，在步骤b.4)结束时获得的有机相的温度低于所述低沸点氟化化合物的沸点，优选比所述低沸点氟化化合物沸点低至少5℃，更优选低至少10℃，甚至更优选低至少20℃，至多低例如50℃。20、在一个可选的实施方案中，所述步骤b)涉及一种制备包含低沸点氟化化合物的有机相的方法，所述方法包括以下步骤：21、b.i)制备包含有机溶剂的液体有机溶液，和22、b.ii)将气态低沸点氟化化合物混合到所述有机液体溶液。23、优选地，在步骤b.ii)中，所述混合通过将所述气态低沸点氟化化合物鼓泡到所述有机溶液中来进行。24、根据一个优选的实施方案，在步骤b.ii)的混合之前，所述有机溶液的温度高于所述气态低沸点氟化化合物的沸点。25、优选地，所述温度在所述沸点和室温(rt)之间，优选比沸点高至多15℃，更优选高至多10℃。26、本发明的另一方面涉及一种包含多个校准的纳米微滴的含水悬浮液，所述纳米微滴包含外壳和内芯，其中所述外壳包含两亲性组分，和所述内芯包含低沸点氟化化合物，所述悬浮液可以通过上面定义的方法来获得。27、另一方面涉及一种包含多个校准的纳米微滴的含水悬浮液，所述纳米微滴包含外壳和内芯，其中所述外壳包含两亲性组分，和所述内芯包含低沸点氟化化合物，其根据上面定义的方法获得，用于诊断和/或治疗处理。