Способ т1 – взвешенной магниторезонансной визуализации органов ретикуло-эндотелиальной системы
Формула / Реферат
1. Способ магниторезонансной ангиографии увеличенной контрастности организма человека или животного, при котором в его сосудистую сеть вводят эффективное для контрастирования количество композиции контрастного агента, содержащей магнитные частицы, имеющие измеренное при 0,5 Т и 37шС отношение r2/r1 не более чем 5, и в период времени, когда достаточно указанных магнитных частиц остается в сосудистой сети, чтобы обеспечить увеличение ее позитивного контраста на T1-взвешенном изображении, при этом достаточно магнитных частиц захвачено в орган ретикуло-эндотелиальной системы, чтобы обеспечить увеличение его негативного контраста на указанном T1-взвешенном изображении, формируют магниторезонансное изображение Т1-взвешенного изображения, по меньшей мере, указанного органа.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный орган представляет собой печень.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный орган представляет собой лимфатический узел.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что формируют также Т2-взвешенное изображение, по меньшей мере, указанного органа.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что указанная композиция содержит первую совокупность магнитных частиц, имеющих отношение r2/r1 не более чем 5, и вторую совокупность магнитных частиц, имеющих период полужизни в крови короче, чем период полужизни в крови указанной первой совокупности, причем предпочтительно указанная вторая совокупность магнитных частиц имеет отношение r2/r1 выше, чем отношение r2/r1 указанной первой совокупности.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что указанная первая совокупность магнитных частиц включает в себя частицы, снабженные ингибитором опсонизации или материалом, продлевающим время жизни в крови, предпочтительно полиоксиалкиленовым материалом, продлевающим время жизни в крови.
7. Способ по п.5, отличающийся тем, что указанная первая совокупность магнитных частиц имеет период полужизни в крови, по меньшей мере, 30 мин.
8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что указанная композиция содержит магнитные частицы, имеющие отношение r2/r1 не более чем 5 и снабженные ингибитором опсонизации или материалом, продлевающим время жизни в крови, предпочтительно полиоксиалкиленовым материалом, продлевающим время жизни в крови.
9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что он включает в себя парентеральное введение в указанный организм эффективного для контрастирования количества первой композиции, содержащей магнитные частицы, и последующее введение в сосудистую сеть указанного организма эффективного для контрастирования количества второй композиции, содержащей магнитные частицы, имеющие отношение r2/r1 не более чем 5, причем предпочтительно указанную первую композицию вводят в сосудистую сеть указанного организма.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что указанную первую композицию вводят в систему лимфатических узлов указанного организма и в качестве указанного T1-взвешенного изображения формируют изображение, по меньшей мере, части указанной системы.
11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что указанные магнитные частицы предпочтительно представляют собой композитные частицы, содержащие магнитные кристаллы и биологически переносимый полимер, причем указанный биологически переносимый полимер представляет собой предпочтительно олиго- или полисахарид, более предпочтительно расщепленный окислением крахмал.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что указанные композитные частицы дополнительно содержат ингибитор опсонизации или материал, продлевающий время жизни в крови, предпочтительно полиалкиленоксидный материал, продлевающий время жизни в крови.
13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что указанное T1-взвешенное изображение формируют в период времени от 1 мин до 24 ч, предпочтительно до 50 мин, после введения указанных магнитных частиц, имеющих отношение r2/r1 не более чем 5.
14. Способ по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что указанное T1-взвешенное изображение формируют в период времени, когда указанное увеличение положительного контраста соответствует увеличению яркости изображения, по меньшей мере, на 80%, предпочтительно, по меньшей мере, на 100%, более предпочтительно, по меньшей мере, на 150%, а указанное увеличение отрицательного контраста соответствует снижению яркости изображения, по меньшей мере, на 20%,предпочтительно, по меньшей мере, на 30%.
15. Способ по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что отношение r2/r1 указанных магнитных частиц, имеющих отношение r2/r1 не более чем 5, не превышает 3, предпочтительно не превышает 2,5.
16. Способ по любому из пп.1-15, отличающийся тем, что массовое отношение неорганического магнитного материала в указанной первой совокупности к неорганическому магнитному материалу в указанной второй совокупности находится в интервале от 10:1 до 1:1.
17. Способ по любому из пп.1-16, отличающийся тем, что массовое отношение неорганического магнитного материала в эффективном для контрастирования количестве указанной второй композиции к неорганическому магнитному материалу в эффективном для контрастирования количестве указанной первой композиции находится в интервале от 10:1 до 1:1.
18. Диагностическая композиция контрастного агента, содержащая магнитные частицы и физиологически переносимый носитель или эксципиент, отличающаяся тем, что указанная композиция содержит первую совокупность магнитных частиц, имеющих измеренное при 0,5 Т и 37шС отношение r2/r1 не более чем 5, и период полужизни в крови вплоть до 24 ч, и вторую совокупность магнитных частиц, имеющих период полужизни в крови ниже предпочтительно, по меньшей мере, на 50%, чем период полужизни в крови указанной первой совокупности.
19. Композиция по п.18, отличающаяся тем, что указанная первая совокупность магнитных частиц включает в себя частицы, снабженные ингибитором опсонизации или материалом, продлевающим время жизни в крови.
20. Композиция по п.18, отличающаяся тем, что указанная первая совокупность магнитных частиц включает в себя композитные частицы, содержащие магнитные кристаллы, биологически переносимый полимер и ингибитор опсонизации или материал, продлевающий время жизни в крови.
21. Композиция по п.20, отличающаяся тем, что указанный биологически переносимый полимер представляет собой расщепленный окислением крахмал, а указанный материал, продлевающий время жизни в крови, представляет собой полиалкиленоксидный материал.
22. Композиция по любому из пп.18-21, отличающаяся тем, что указанные магнитные частицы имеют средний суммарный размер частиц ниже 100 нм.
Текст
1 Данное изобретение относится к способу формирования улучшенных изображений в методах магниторезонансной (МР) визуализации,в частности МР-ангиографии, и к применению магнитных частиц в качестве контрастных агентов в контрастных средах для таких методов. В методах диагностической визуализации,таких как рентгеновский, магниторезонансный и ультразвуковой, применение контрастных агентов для увеличения контраста изображения,например, между разными органами или тканями или между здоровыми и нездоровыми тканями, является признанной методикой. При МР-визуализации обычно применяемые контрастные агенты обладают контрастирующим действием благодаря их эффектам на характеристические времена релаксации T1(спин-решеточный) или Т 2 (спин-спиновый) формирующих изображение ядер, которые ответственны за МР-сигналы, которые регистрируют и которыми манипулируют для получения изображений. На зависимых от Т 1 и Т 2 изображениях функция интенсивности сигнала зависит от T1 таким образом, что в отсутствие других эффектов снижение T1 приводит к увеличению интенсивности сигнала. Однако от Т 2 функция интенсивности сигнала зависит таким образом, что в отсутствие других эффектов снижение T2 (или Т 2) приводит к снижению интенсивности сигнала. Для целей данного описания изобретения ссылки на T2 и на зависимость от Т 2 должны,где это уместно, относится также и к Т 2 и к зависимости от Т 2. Таким образом, несмотря на то, что МР контрастные агенты могут снижать как T1, так иT2, для данной последовательности визуализации один из эффектов может доминировать, и если доминирует снижение T1, то агент можно считать T1-контрастным агентом или позитивным контрастным агентом, а если доминирует снижение Т 2, то агент можно называть Т 2 контрастным агентом или негативным контрастным агентом. Первыми коммерчески доступными парентеральными МР контрастными агентами были низкомолекулярные хелаты лантанидов, такие как GdDTPA и GdTPA-BMA, которые распределяются вне клеток и, как правило, обладают эффектом, увеличивающим интенсивность сигнала МР в тех зонах, в которые они распределяются. Поэтому такие контрастные агенты обычно применяют в последовательностях T1 взвешенной визуализации, в которых их эффект увеличения яркости изображения оптимален. Позже магнитные частицы (например, суперпарамагнитные частицы из оксида железа) в качестве Т 2-агентов или отрицательных агентов было предложено применять для исследования печени ввиду способности органов ретикулоэндотелиальной системы (РЭС) извлекать дис 000796 2 персные материалы из крови. Так, например,применение магнитных частиц при T2 взвешенной визуализации печени и селезенки было предложено в патенте США 4859210(Widder). Widder предложил вводить такие частицы и давать им возможность накапливаться в печени до последовательности T2-взвешенной визуализации, чтобы формировать изображения,в которых эффект, затемняющий изображение локализованных частиц, служит для увеличения контраста, например, между паренхимой здоровой печени и тканью опухоли печени. С недавнего времени повысился интерес к разработке контрастных агентов для МР, которые способствуют визуализации сосудистой сети органа, т.е. так называемых контрастных агентов кровяного пула или ангиографических контрастных агентов, путем увеличения контраста между кровеносными сосудами и окружающими тканями или органами. Пригодность ангиографического контрастного агента для МР в значительной степени зависит от его релаксационного профиля и его фармакокинетики. В идеале такой агент должен оставаться во внутрисосудистом пространстве в течение периода времени, достаточного для формирования изображения, т.е. его период полужизни в крови должен быть достаточным для того, чтобы обеспечить адекватное окно визуализации. Для этой цели низкомолекулярные хелаты не пригодны из-за их быстрого распределения по всему объему внеклеточного пространства. Было найдено, что в качестве ангиографических контрастных агентов для МР способны действовать макромолекулярные парамагнитные агенты (например, лантанидные хелаты полихелантов), но они обладают увеличивающим контраст действием только при подсвечивании кровеносных сосудов. Однако теперь найдено, что при ангиографии печени, исследовании сосудистой сети печени при ангиографии РЭС (или исследовании других фагоцитирующих органов, имеющих соответствующую сосудистую сеть), особенно эффективными могут быть некоторые магнитные частицы, которые имеют низкие отношенияr2/r1) (т.е. отношения релаксационной способности Т 2 к релаксационной способности T1), благодаря их противоположным генерирующим контраст эффектам в двух средах - в кровеносных сосудах (до захвата их РЭС) и в ткани печени (после захвата их РЭС). Используя последовательность T1-взвешенной визуализации,достигают позитивного усиления сигнала от сосудов, содержащих магнитные частицы, тогда как в органах ретикуло-эндотелиальной системы, сразу после накопления в них частиц, имеет место негативный контрастный эффект. Поэтому контраст между сосудами и печенью значительно возрастает. Чтобы добиться этого двойного контрастирующего эффекта, важно, чтобы используе 3 мые в качестве контрастных агентов магнитные частицы включали в себя частицы, которые, в отличие от частиц, предложенных Widder (см. выше), или других имеющихся в продаже контрастных сред для МР, содержащих магнитные частицы, имели бы низкое отношение r2/r1 и длительное время полужизни в крови, и чтобы формируемые изображения содержали T1 взвешенные изображения (т.е. включали в себя их или были ими). Таким образом, с точки зрения одного из аспектов данного изобретения предложен способ МР-ангиографии увеличенной контрастности организма человека или животного (предпочтительно млекопитающего, птицы или рептилии), при котором в его сосудистую сеть вводят эффективное для контрастирования количество композиции контрастного агента, содержащей магнитные частицы, имеющие отношение r2/r1 не более чем пять, и в период времени(предпочтительно в пределах 50 мин после введения частиц с r2/r1 не более чем 5 и особенно предпочтительно в пределах 40 мин после введения), когда в сосудистой сети остается достаточно указанных частиц, чтобы обеспечить увеличение ее позитивного контраста на T1 взвешенном изображении, при этом достаточно магнитных частиц захвачено в орган ретикулоэндотелиальной системы, чтобы обеспечить увеличение его негативного контраста на указанном T1-взвешенном изображении, формируют магниторезонансное изображение T1 взвешенного изображения, по меньшей мере,указанного органа. С точки зрения еще одного аспекта данного изобретения предложено применение магнитных частиц, имеющих отношение r2/r1 не более чем пять, для производства контрастного средства магниторезонансной визуализации для применения в способе диагностики, который включает в себя введение указанного средства в сосудистую сеть организма человека или животного и, в период времени, когда в сосудистой сети остается достаточно указанных магнитных частиц, чтобы обеспечить увеличение ее позитивного контраста на T1-взвешенном изображении, при этом достаточно магнитных частиц захвачено в орган ретикуло-эндотелиальной системы, чтобы обеспечить увеличение его негативного контраста на указанном T1 взвешенном изображении, формируют магниторезонансное изображение T1-взвешенного изображения, по меньшей мере, указанного органа. Предел отношения r2/r1, требуемый этим способом по данному изобретению, важен, так как традиционные магнитные частицы с высоким отношением r2/r1 оказываются неспособными действовать адекватно в качестве позитивных контрастных агентов в T1-взвешенной ангиографической визуализации. Скорость захвата магнитных частиц РЭС в большой степени зависит от размера и характе 000796 4 ристик поверхности этих частиц и может также зависеть от их дозировки. Так, частицы с высоким значением клиренса при первом прохождении через печень, будучи введенными в дозе ниже предела насыщения РЭС, могут по большей части выводиться из сосудистой системы при одном прохождении через печень. Такие частицы при введении в более высоких дозах могут иметь более длительное время пребывания в крови (например, из-за насыщения РЭС) с последующим падением их концентрации в крови при восстановлении функции выведения. Напротив, частицы в сочетании с ингибиторами опсонизации или агентами, продлевающими время их пребывания в крови, могут показывать более постоянные скорости выведения из крови. В целях данного изобретения требуется, чтобы,как только достаточно магнитных частиц захвачено РЭС, чтобы обеспечить негативный контраст, магнитные частицы, удовлетворяющие критерию отношения r2/r1, должны оставаться в сосудистой сети достаточно долго для того,чтобы обеспечить адекватное окно визуализации. Конечно, требуемая длительность окна визуализации зависит от метода формирования изображения (например, выбранной последовательности импульсов) и аппаратуры, используемой для МР-визуализации. Термин "магнитная частица" означает частицу, состоящую либо из магнитного и немагнитного материалов, либо только из магнитного материала. Термин "магнитный материал" означает материал, который проявляет ферромагнитные, ферримагнитные или более предпочтительно суперпарамагнитные свойства. Таким образом, магнитная частица может содержать магнитный монокристалл либо свободный, либо в комбинации с немагнитным (т.е. не ферро, не ферри или не суперпарамагнитным) материалом или покрытый им, либо совокупность магнитных кристаллов, либо свободно агрегированных, либо в комбинации с немагнитными материалами или покрытых ими, встроенных в них или ассоциированных с ними еще как-либо. Для целей данного изобретения магнитные частицы предпочтительно представляют собой композитные частицы, главным образом или преимущественно (например, по существу исключительно) содержащие магнитный монокристалл в комбинации с немагнитным материалом. При парентеральном применении размеры и распределение по размерам магнитных кристаллов и частиц и химическая природа поверхности частицы в целом очень важны в определении эффективности генерирования контраста,времени полужизни в крови и биораспределении и биодеградации контрастного агента. В идеале размер магнитного кристалла находится в пределах размеров одного домена (так чтобы частицы были суперпарамагнитными и таким образом не имели гистерезиса и имели пониженную тенденцию к агрегации), и общее рас 5 пределение частиц по размерам является узким,так чтобы частицы имели однородное биораспределение и биоэлиминацию, а также постоянные контрастирующие эффекты в схожих средах. Предпочтительно, чтобы эти магнитные частицы были снабжены или соединены с поверхностным покрытием из материала, который модифицирует биораспределение частиц, например увеличивая их период полужизни в крови либо увеличивая их стабильность, или действуя как направляющий вектор, вызывающий активное или пассивное распределение в сайтмишень, такую как, например, РЭС. Особенно предпочтительно, чтобы эти частицы были снабжены или соединены с покрытием из материала, увеличивающего их период полужизни в крови. В еще одном воплощении данного изобретения, кроме магнитных частиц, которые отвечают обоим сформулированным выше критериям, а именно критериям отношения r2/r1 и достаточного времени пребывания в крови, (первые частицы), в сосудистую сеть исследуемого субъекта можно также вводить дополнительные магнитные частицы (вторые частицы), которые имеют отношения r2/r1 и/или периоды полужизни в крови, отличные от свойственных первым частицам. В частности, в качестве вторых частиц можно использовать частицы, имеющие более короткий период полужизни, чем у первых частиц, и возможно имеющие более высокое отношение r2/r1. Так, например, можно использовать два набора частиц, имеющих сходные магнитные свойства, но в одном наборе (первые частицы) частицы соединены с материалом, увеличивающим период полужизни в крови, или покрыты им, а в другом наборе (вторые частицы) - нет. В этом воплощении, первые и вторые частицы можно вводить вместе или по отдельности, но предпочтительно вместе. Второй набор частиц потом более легко экстрагируется из крови ретикуло-эндотелиальной системой, и в результате более значительную часть окна получения изображения первых частиц для визуализации кровяного пула можно использовать для визуализирующей ангиографии кровеносных сосудов печени. Эта комбинация наборов магнитных частиц, имеющих разные периоды полужизни в крови, является новой и образует дальнейшие аспекты данного изобретения. С точки зрения первого из этих аспектов изобретения предложена диагностическая композиция, содержащая магнитные частицы и физиологически переносимый носитель или эксципиент, отличающаяся тем, что указанная композиция содержит первую совокупность магнитных частиц, имеющих отношение r2/r1 не более чем 5 и период полужизни в крови до 24 ч, например до 250 мин, и вторую совокупность магнитных частиц,имеющих более низкий период полужизни в 6 крови, предпочтительно, по меньшей мере, на 50% ниже, чем период полужизни указанной первой совокупности. В частности, предпочтительно, чтобы вторые частицы были частицами,имеющими высокий эффект первого прохождения, и особенно предпочтительно, чтобы первые частицы включали в себя ингибитор опсонизации или другой материал, продлевающий время пребывания в крови. С точки зрения второго из этих дополнительных аспектов изобретения предложен также комплект диагностической композиции, который включает в себя первую композицию, содержащую первую совокупность магнитных частиц, имеющих отношение r2/r1 не более чем 5 и период полужизни в крови до 24 ч, например до 250 мин, вместе с физиологически переносимым носителем или эксципиентом, и отдельно вторую композицию, содержащую вторую совокупность магнитных частиц вместе с физиологически переносимым носителем, причем указанная вторая совокупность магнитных частиц имеет период полужизни в крови ниже, чем период полужизни указанной первой совокупности, для одновременного, раздельного или последовательного использования в способе магниторезонансной визуализации. Если используют такие вторые частицы, то они могут, но не обязательно, соответствовать требованию к отношению r2/r1, налагаемому на первые частицы. Соответственно в качестве вторых частиц можно использовать относительно большие (и поэтому имеющие более короткий период полужизни в крови) традиционные агенты из оксида железа (SPIOs), которые содержат совокупность магнитных кристаллов и имеют более высокие отношения r1/r1 и использованы в качестве T2-агентов. Такие SPIOs описаны в обширной литературе [см. например Hagspiel et al., Radiology 196: 471-478 (1995) и Laniado et al., Radiologe, Suppl. 2:35, S266-S270 (1995)], и поставляются, например, как Endorem компанией Guebert SA. Альтернативно, для вторых частиц можно использовать более новые ультрамелкие агенты из оксида железа (USPIOs), которые включают в себя частицы, содержащие суперпарамагнитные монокристаллы. USPIOs также описаны в обширной литературе [см. Weissleder et al., Adv. DrugRev. 16: 321-334 (1995) и Benderbous et al., Radiologe, Suppl. 2:35, S248-S252 (1995)] и проходят испытания, например, как AMI227 (Sinerem) компании Guerbet SA. При соответствии первых упомянутых выше частиц ограничениям по r2/r1 магнитные кристаллы в применяемых по данному изобретению магнитных частицах могут быть частицами из любого материала, способного проявлять ферри-, ферро- или суперпарамагнитные свойства. Предпочтительно магнитные кристаллы могут быть из любого осаждаемого магнитного 7 оксида или гидроксиоксида металла, включая смешанные соединения металлов, например соединения, известные из US-A-4827945 (Groman), EP-A-525189 (Meito Sangyo), EP-A-580878(BASF) и PCT/GB 94/020097 (Nycomed) или USA-5160752 (Pilgrim), или WО 94/21240 (Pilgrim). В этом отношении следует отметить магнитные соединения оксида железа формулыIII где М и М представляют собой переходные металлы или лантаниды в валентных состоянияхII или III, по меньшей мере, один из которых представляет собой Fe, a n равно нулю или положительному числу, или более конкретно соединения формулы(МIIO)nFе 2O3(МIII2O3)m,II где М представляет собой двухвалентный металл, такой как Fe, Mg, Be, Mn, Zn, Со, Ва, Sr и Сu, а МIII представляет собой трехвалентный металл, такой как Аl, Yb, Y, Mn, Сг или лантанид, a m и n каждый равен нулю или положительному числу. Предпочтительно магнитные кристаллы представляют собой оксиды железа формулы(Fe3O4), или смеси таких магнитных оксидов железа. Средние размеры кристаллов, т.е. материалов магнитной сердцевины, обычно должны быть в пределах от 1 до 50 нм, предпочтительно от 1 до 20 нм и особенно от 2 до 15 нм, и для использования в качестве агентов кровяного пула средний общий размер частиц, включая любой материал покрытия, предпочтительно должен быть менее 250 нм, особенно предпочтительно менее 100 нм и еще более предпочтительно менее 30 нм. В типичных случаях магнитные кристаллы могут быть получены жидкофазным осаждением, обычно в растворе агента полимерного покрытия (например, с использованием метода соосаждения, как описаноMolday в US-A-4452773). Альтернативно и предпочтительно можно использовать метод соосаждения, описанный вPCT/GB 97/00067 (копия прилагается к данному документу), особенно для получения частиц,содержащих материал, продлевающий время жизни в крови. Этот метод включат в себя осаждение в разветвленном полимере, содержащем водную среду, и последующее расщепление полимера для высвобождения композитных частиц, содержащих магнитные кристаллы и покрытие из расщепленного полимера. Эти композитные частицы можно одновременно или впоследствии соединить с материалом, продлевающим время жизни в крови, таким как полиэтиленгликоль (ПЭГ). Немагнитным материалом в используемых по данному изобретению композитных магнитных частицах может быть любой физиологически переносимый материал или комбинация 8 материалов, в сочетании с которыми эти композитные частицы обладают требуемым профилем биораспределения и фармакокинетики. Обычно такие немагнитные материалы будут включать в себя натуральные, полусинтетические или синтетические полимеры, например углеводы, производные углеводов, белки, полиалкиленоксиды и их производные, полиаминокислоты и блоксополимеры. Когда, как это обычно бывает желательным, магнитные частицы являются композитами из магнитных кристаллов и биологически переносимого полимера, в водную среду, которая содержит ионы металла и полимер, предпочтительно добавлять основание. Альтернативно, основание и полимер можно объединить,а ионы металла могут быть добавлены впоследствии. Композитные частицы, полученные с использованием предпочтительного способа поPCT/GB 97/00067, содержат суперпарамагнитные монокристаллы с покрытием из расщепленного полимера, например крахмала. Эти покрытые полимером частицы можно использовать в качестве первых частиц в способе по изобретению. Однако в качестве первых частиц предпочтительно использовать частицы,которые соединены с полимером, продлевающим время жизни в крови, либо как единственным "покрывающим" материалом, как предложено Pilgrimm (см. выше) и Illum в US-A4904479, либо вторым "покрывающим" материалом, как предложено в PCT/GB 97/00067. Примеры материалов, которые можно использовать таким образом, включают в себя углеводы, такие как олиго- и полисахариды, а также полиаминокислоты, олиго- и полинуклеотиды и полиалкиленоксиды (включая полоксамеры и полоксамины) и другие материалы, которые предложены Pilgrimm в US-A-5610725 иWO 94/21240, Nicomed в PCT/GB 94/02097,Вгассо в US-A-5464696 и Illum в US-A-4904479. В частности, предпочтительно, чтобы второй покрывающий материал представлял собой натуральный или синтетический полисахарид структурного типа, синтетическую полиаминокислоту или физиологически переносимый синтетический полимер, как описано в PCT/GB 94/02097, или субстанцию-стабилизатор, как описано Pilgrimm или IlIum (см. выше). Конкретно предпочтительно второй покрывающий материал представляет собой полиалкиленоксид(например, полоксамер, полоксамин, полиэтиленгликоль и т.д.) или гепариноид, причем особенно предпочтительно такой материал несет на себе функциональную группу, например функциональную группу оксикислоты (например,оксикислоты серы, углерода или фосфора), которая позволяет покрывающему материалу химически связываться с композитными частицами или адсорбироваться ими, и особенно магнитными кристаллами сердцевин. В этом отно 9 шении особо можно отметить метокси-ПЭГфосфат (МРР) и другие полиалкиленоксидные материалы, описанные Pilgrimm в US-A5610725 и WO 94/21240. Было обнаружено, что молекулярная масса второго покрывающего материала не является особенно критической и приемлемо может находиться в диапазоне от 0,1 до 1000 кДа, однако материалы с молекулярными массами от 0,3 до 20 кДа, особенно от 0,5 до 10 кДа и в особенности от 1 до 5 кДа, например полиалкиленоксидные материалы, имеющие, по меньшей мере, 60 повторяющихся алкиленоксидных единиц. Предпочтительно массовое отношение второго покрывающего материала к магнитным кристаллам находится в интервале от 0,02 до 25 г/г, особенно от 0,4 до 10 г/г и в особенности от 0,5 до 8 г/г. Первые частицы, используемые согласно данному изобретению, должны иметь отношение r2/r1 не более чем 5 (измеренное при 0,5 Т и 37 С), предпочтительно не более чем 4, особенно предпочтительно не более чем 3 и наиболее предпочтительно не более чем 2,5. Релаксационная способность частиц, содержащих магнитные кристаллы, изменяется в зависимости от размера и состава магнитных кристаллов, числа кристаллов на магнитную частицу и размера и состава любого немагнитного компонента частицы (например, любого полимерного покрытия), а также в зависимости от температуры и приложенного магнитного поля. В типичных случаях для известных суперпарамагнитных материалов r2/r1 может находиться в интервале от 1 до 100 при 0,5 Т и 37 С. В типичных случаях формирование T1 взвешенного изображения будут осуществлять примерно в период времени от 1 мин до 24 ч,предпочтительно от 2 мин до 4 ч, особенно предпочтительно от 3 до 60 мин и в особенности предпочтительно до 50 мин после введения магнитных частиц. Задержка по времени между введением магнитных частиц и формированием T1 взвешенного изображения должна давать возможность для захвата достаточного количества магнитных частиц интересующими органами РЭС, чтобы обеспечить их негативный контраст. Иначе говоря, формирование T1-взвешенного изображения должно происходить предпочтительно в период времени, когда увеличение позитивного контраста соответствует увеличению интенсивности сигнала (или яркости изображения), по меньшей мере, на 80%, более предпочтительно, по меньшей мере, на 100% и особенно предпочтительно, по меньшей мере, на 150%,при этом увеличение негативного контраста соответствует снижению интенсивности, по меньшей мере, на 20%, более предпочтительно,по меньшей мере, на 30% и особенно предпочтительно, по меньшей мере, на 35%. 10 Вообще говоря, для внутрисосудистого введения адекватной будет задержка от 1/6 T1/2 до T1/2, предпочтительно от 1/3 до 2/3 T1/2, где Т 1/2 представляет собой период полужизни частиц в крови. Первые частицы, используемые согласно изобретению, предпочтительно должны иметь период полужизни в крови до 24 ч, например до 250 мин. В качестве модели для такого измерения можно использовать кролика. Однако предпочтительно, конечно, чтобы период полужизни частиц в крови исследуемого вида организма подобным образом находился в этом же диапазоне. Для быстрых методов визуализации, или если представляющие интерес органы РЭС были предварительно загружены магнитными частицами, первые частицы не обязательно должны иметь особенно продолжительный период полужизни в крови. В связи с этим адекватными могут быть периоды полужизни даже такие короткие, как одна минута. Обычно приемлемыми для использования могут быть периоды полужизни частиц, по меньшей мере, 5 мин или более конкретно, по меньшей мере, 10 мин. Можно использовать частицы с очень длительными периодами полужизни, например частицы с периодами полужизни, по меньшей мере, 30 мин,к примеру частицы с периодами полужизни, по меньшей мере, 50 мин или даже 24 ч. Однако при использовании только первых частиц и введении их посредством одной инъекции особенно приемлемыми являются первые частицы с периодами полужизни от 5 до 180 или более конкретно от 10 до 120 мин. Альтернативно, приемлемо использовать первые частицы, имеющие сильный эффект первого прохождения при дозировках выше предела насыщения РЭС. Если первые и вторые частицы вводят отдельно, необходимость в задержке формирования изображения от момента введения первых частиц может отсутствовать. В этом случае вторые частицы можно вводить значительно раньше, например, раньше на период времени до 24 ч. Вторые частицы, если они имеют очень короткий период полужизни в крови, можно вводить одновременно или даже после первых частиц. В общем, если используют вторые частицы,не отвечающие критерию отношения r2/r1 первых частиц, их надо вводить, по меньшей мере,за двукратный период их полужизни, предпочтительно, по меньшей мере, за пятикратный период их полужизни до формирования T1 зависимого изображения для того, чтобы они затем были в значительной степени выведены из крови. Если вторые частицы отвечают этому критерию r2/r1, такая значительная степень выведения желательна, но не обязательна. Что касается вторых частицы, если они не отвечают критерию r2/r1, тогда при введении их одновременно с первыми частицами или впоследствии они должны иметь более короткий 11 период полужизни, чем у первых частиц, и предпочтительно должны иметь сильный эффект первого прохождения. При введении заранее более короткий период полужизни может быть не обязательным. В любом случае доза и согласование по времени должны быть такими,чтобы частицы с высоким r2/r1 были в значительной степени выведены из сосудистой сети до того, как будет сформировано T1-взвешенное изображение. Другими словами, критерий времени пребывания в крови для первых частиц таков, что они должны иметь достаточное, но не слишком длительное, время циркуляции в крови для того,чтобы получить приемлемое окно визуализации,а именно период, в течение которого достаточно магнитных частиц (первых или вторых) было захвачено органом РЭС, чтобы обеспечить негативный контраст ткани органа РЭС, в то время как достаточно первых частиц все еще циркулирует в крови, чтобы обеспечить позитивный контраст крови в T1-взвешенном, т.е. зависимом от T1 и Т 2 изображении. Обычно магнитные частицы можно вводить в композициях в стандартной фармацевтической форме, например в форме суспензии,эмульсии, порошка и т.д., которые могут содержать водные носители (такие как вода для инъекций) и/или ингредиенты для регулирования осмоляльности, рН, вязкости и стабильности. В идеале, композиция находится в форме суспензии, причем суспензия изотонична с кровью и имеет одинаковый с ней рН. Например, изотоническую суспензию можно приготовить путем добавления солей, таких как хлорид натрия,низкомолекулярных сахаров, таких как глюкоза(декстроза), лактоза, мальтоза, или маннит, или растворимой фракции агента покрытия либо их смеси. Одинакового рН можно достичь добавлением кислот, таких как хлороводородная кислота, или оснований, таких как гидроксид натрия, если требуется только небольшое регулирование рН. Также можно использовать буферы,такие как цитратный, ацетатный, боратный, тартратный и глюконатный. Химическую стабильность суспензии частиц можно модифицировать добавлением антиоксидантов, таких как аскорбиновая кислота или пиросульфит натрия. Для улучшения физической стабильности препарата можно добавлять эксципиенты. Наиболее часто используемыми эксципиентами для парентеральных суспензий являются поверхностноактивные агенты, такие как полисорбаты, лецитин или эфиры сорбита, модификаторы вязкости, такие как глицерин, пропиленгликоль или полиэтиленгликоли (макроголи), или модификаторы температуры помутнения, предпочтительно неионные поверхностно-активные вещества. Композиции преимущественно будут содержать магнитные кристаллы в диагностически эффективной концентрацией металла, обычно от 0,1 до 250 мг Fe/мл, предпочтительно от 0,5 12 до 100 мг Fe/мл и особенно предпочтительно от 1 до 75 мг Fe/мл. Для способа по изобретению используемая дозировка будет постоянной эффективной дозировкой. Обычно она должна находиться в области от 0,05 до 30 мг Fe/кг веса тела, предпочтительно от 0,1 до 15 мг Fe/кг и особенно предпочтительно от 0,25 до 8 мг Fe/кг. При использовании первых и вторых частиц приемлемо их использовать при массовом отношении (магнитных кристаллов) от 1 к 10 до 10 к 1, предпочтительно от 10 к 1 до 1 к 1. Частицы можно инъецировать или вливать в сосудистую сеть с помощью традиционных средств. Однако если требуется визуализация органов РЭС, таких как лимфатические узлы,желательной может быть локализованная инъекция частиц, чтобы способствовать их РЭСзахвату органами, представляющими интерес. Таким образом, способ по изобретению позволяет получать, кроме изображений просто печени и селезенки, изображения других органов РЭС, таких как лимфатические узлы и костный мозг. Для получения двойного контраста, достигаемого согласно данному изобретению, следует формировать зависимые от T1 и T2 изображения. Как это принято в области магниторезонансной визуализации, зависимые от T1 и Т 2 изображения могут быть взвешенными для выражения зависимости интенсивности сигнала от T1 и T2. Полученные изображения обычно обозначаются как T1-взвешенные и Т 2-взвешенные изображения. Для целей настоящего изобретения изображение будет адекватно T1-взвешенным, когда первые частицы в системе кровообращения обеспечивают в изображении позитивный контраст. При том что способ по изобретению, в частности, имеет отношение к формированию T1 взвешенных изображений (т.е. изображений, в которых органы РЭС будут иметь негативный контраст, а кровеносные сосуды и непосредственное окружение этих органов будут иметь позитивный контраст), конечно будет полезным формировать также Т 2-взвешенные изображения, поскольку из таких изображений, в которых и органы РЭС и кровеносные сосуды будут иметь позитивный контраст, можно извлечь дополнительную диагностически полезную информацию. Аналогично, возможно будет желательным формировать предконтрастные изображения (или изображения без контраста). Желательно также формировать отстоящие по времени постконтрастные изображения, чтобы можно было отслеживать зависимость захвата частиц ретикуло-эндотелиальной системой от времени. Содержание различных публикаций, на которые здесь были сделаны ссылки, включено здесь ссылками. 13 На фиг. 1 А и Б представлены пред- и постконтрастные T1-взвешенные изображения брюшной полости свиньи; на фиг. 2 А и Б - пред- и постконтрастные Т 2-взвешенные изображения брюшной полости свиньи. Теперь данное изобретение будет описано дальше со ссылками на нижеследующие примеры, которыми оно не ограничено. Пример 1. Стадии приготовления геля: приготовление крахмального раствора и нагревание его до 55 С, добавление хлорида железа к крахмальному раствору, добавление гидроксида аммония к железу/крахмальному раствору, нагревание реакционной смеси до 87-90 С и охлаждение продукта/нейтрализация геля. А. Приготовление крахмального раствора. 1. Суспендируют 50 г растворимого картофельного крахмала (CAS9005-84-9) в 850 г кипящей деионизированной воды и перемешивают. 2. Доводят до кипения и сразу по достижении кипения помещают крахмальный раствор в водяную баню при 55 С. Б. Добавление железа и гидроксида аммония к крахмалу. 1. Растворяют 9,0 г FeCl36H2O и 3,3 гFeCl24H2O (молярное отношение FeIII к FeII равно 2:1) в деионизированной воде общего объема 50 мл. 2. После того как крахмальный раствор охладился до стабильно 55 С, раствор железа вливают в крахмальный раствор, тщательно перемешивают и добавляют 50 мл 30% (конц.)NH4OH. 3. Нагревают полученный раствор так,чтобы за 2 ч повысить температуру до 89 С и поддерживают при 89 С еще 50 мин. 4. После 170-минутного нагревания на водяной бане а) остужают в течение ночи при 4 С для структурирования геля или б) охлаждают до температуры окружающей среды и нейтрализуют кислотой (см. ниже). В. Процедура промывания геля (если гель не нейтрализован кислотой). Промывают заструктурировавшийся гель,прокачивая холодную деионизированную воду через осевшую суспензию геля, пока рН не станет менее 8,5. Г. Альтернативный процесс нейтрализации. Охлаждают смесь до температуры ниже 40 С, нейтрализуют кислотой. Д. Оксидативное расщепление геля гипохлоритом натрия. Чтобы оптимизировать процесс производства, дозированное титрование количества гипохлорита натрия (гипо) на 1 г геля можно выполнять для каждой новой партии. Получение магнитных частиц оценивают с помощью фо 000796 14 тонной корреляционной спектроскопии (ФКС) по их размерам и дисперсности, а также определением скорости релаксации протонов воды. а) Например, 1,8 мл 5% гипо на 12,5 мгFe/5 г геля. Доводят объем гипо в соответствии с концентрацией доступного хлора и мг Fe/5 г геля. б) Берут навеску геля, добавляют гипохлорит и нагревают на водяной бане при 70 С в течение 45 мин. в) После нагревания добавляют 8 М мочевину (0,8 мл/5 г геля). Мочевина инактивирует избыток гипохлорита. г) Проводят диализ фильтрацией через мембрану (отсечка м.м.100 кДа) до тех пор,пока все свободное железо и СНО не будут удалены. Е. Анализ. Затем образцы анализируют. Приготовленный таким образом материал имеет характеристики, указанные в табл. 1. Анализ Состав Железо (Fe) Моссбауэровская спектроскопия Углеводы (СНО)CHO:Fe (массовое отношение) Чистота (супернатант от частиц после центрифугирования на градиент плотности CsCl 1,4 г/мл) Свободное Fe, % Свободные СНО, % Размер (сердцевина из оксида железа) Предполагается, исходя из r2/r1LFI Вычислено, исходя из намагниченности Размер (частица целиком) Фотонная корреляционная спектроскопия Скорость седиментацииr2/r1 1,72 Стабильностьпри 4 С 6 месяцев Намагниченность насыщения 60 эме/г FeOxЯдерная магнитная дисперсия релаксацииРешеточная визуализация интерференционных полос Менее чем 5% оседает при центрифугировании при 12000g в течение 5 мин. С использованием NMRD скорость продольной релаксации (1/T1) измеряют как функцию напряженности магнитного поля в преде 15 лах от 2,35 гаусс до 1,2 тесла. Смотри, например, Koenig et al. NMR Spectroscopy of Cells andSpectroscopy 22: 487-567 (1990). Пример 2. Контрастный агент с длительным временем жизни в крови. Метокси-ПЭГ-фосфат (МРР) (м.м. 5 кДа) добавляли к водной суспензии частиц, полученных согласно примеру 1 при желаемом отношении МРР к оксиду железа (FeOx) (2 г MPP/rFeOx), инкубировали в течение 15 ч при 37 С при постоянном вращении, а затем хранили при 4 С до использования. При желании частицы можно стерилизовать автоклавированием при 121 С в течение 15 мин. Пример 3. Результаты тестов по периоду полужизни в крови, проведенных на частицах из примеров 1 и 2. Мышам в хвостовые вены делали инъекции 100 мкл образцов препаратов, полученных по примерам 1 и 2, при концентрации 1 мгFe/мл. Через определенные интервалы времени животных умерщвляли, брали у них образцы крови и объединяли образцы крови от двух мышей и измеряли 1/T1. Из значений 1/T1 определяли периоды полужизни (T1/2). Результаты приведены в табл. 2, которая для сравнения включает в себя результаты, полученные для традиционных MSM-частиц: Таблица 2 г МРР/г FeOx: Среднеевычисленная стандартная погрешность в линейности интерполирования T1/2.MSM: Традиционные соосажденные магнитные крахмальные частицы. Пример 4. Композиция контрастного агента. Магнитные частицы с МРР-покрытием,полученные согласно примеру 2, разводили 5% раствором декстрозы до концентрации железа 10 мг FeOx/мл и перед инъекцией стерилизовали фильтрацией. Пример 5. Формирование изображения. Композицию контрастного агента, полученную согласно примеру 4, вводили внутривенно свинье при дозировке 4 мг Fe/кг веса тела. Регистрировали пред- и постконтрастные (35 мин) Т 1-взвешенные МР-изображения (1,5 тесла, Turbo-FLASH, ТР/TЕ/TI/flip 15 ms/4,1 ms/846ms/25), которые представлены на фиг. 1 А и 1 Б. В левой части предконтрастного изображения ярко выглядит печень. На постконтрастном изображении паренхима печени темная, а проходящие через нее кровеносные сосуды выглядят очень яркими. 16 Пример 6. Формирование изображения. Композицию контрастного агента, полученную согласно примеру 4, вводили внутривенно свинье при дозировке 4 мг Fe/кг веса тела. Регистрировали пред- и постконтрастные (35 мин) T2-взвешенные МР-изображения (1,5 тесла быстрое спиновое эхо ТR/TЕ 1800 мс/100), которые представлены на фиг. 2 А и 2 Б. В случае предконтрастного изображения паренхима печени выглядит светлее, чем кровеносные сосуды. В случае постконтрастного изображения как паренхима печени, так и кровеносные сосуды выглядят темными. Сравнение фиг. 1 Б и 2 Б позволяет дифференцировать кровеносные сосуды и другие непаренхиматозные элементы печени. Пример 7. Комбинированная композиция контрастных агентов. Частицы с покрытием из МРР, полученные согласно примеру 2, объединяют с частицами,полученными согласно примеру 1, в массовом соотношении (по FeOx) 5:1, разводят 5% декстрозой до концентрации железа 10 мг FeOx/мл и стерилизуют фильрацией. Вместо частиц из примера 1 можно использовать обычные MSM-частицы или имеющиеся в продаже магнитные частицы, такие как частицы, поставляемые компанией Guebert SA под товарным наименованием Endorem. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ магниторезонансной ангиографии увеличенной контрастности организма человека или животного, при котором в его сосудистую сеть вводят эффективное для контрастирования количество композиции контрастного агента, содержащей магнитные частицы,имеющие измеренное при 0,5 Т и 37 С отношение r2/r1 не более чем 5, и в период времени,когда достаточно указанных магнитных частиц остается в сосудистой сети, чтобы обеспечить увеличение ее позитивного контраста на T1 взвешенном изображении, при этом достаточно магнитных частиц захвачено в орган ретикулоэндотелиальной системы, чтобы обеспечить увеличение его негативного контраста на указанном T1-взвешенном изображении, формируют магниторезонансное изображение Т 1 взвешенного изображения, по меньшей мере,указанного органа. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный орган представляет собой печень. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный орган представляет собой лимфатический узел. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что формируют также Т 2 взвешенное изображение, по меньшей мере,указанного органа. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что указанная композиция содержит первую совокупность магнитных частиц, 17 имеющих отношение r2/r1 не более чем 5, и вторую совокупность магнитных частиц, имеющих период полужизни в крови короче, чем период полужизни в крови указанной первой совокупности, причем предпочтительно указанная вторая совокупность магнитных частиц имеет отношение r2/r1 выше, чем отношение r2/r1 указанной первой совокупности. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что указанная первая совокупность магнитных частиц включает в себя частицы, снабженные ингибитором опсонизации или материалом, продлевающим время жизни в крови, предпочтительно полиоксиалкиленовым материалом, продлевающим время жизни в крови. 7. Способ по п.5, отличающийся тем, что указанная первая совокупность магнитных частиц имеет период полужизни в крови, по меньшей мере, 30 мин. 8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что указанная композиция содержит магнитные частицы, имеющие отношение r2/r1 не более чем 5 и снабженные ингибитором опсонизации или материалом, продлевающим время жизни в крови, предпочтительно полиоксиалкиленовым материалом, продлевающим время жизни в крови. 9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что он включает в себя парентеральное введение в указанный организм эффективного для контрастирования количества первой композиции, содержащей магнитные частицы, и последующее введение в сосудистую сеть указанного организма эффективного для контрастирования количества второй композиции, содержащей магнитные частицы, имеющие отношение r2/r1 не более чем 5, причем предпочтительно указанную первую композицию вводят в сосудистую сеть указанного организма. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что указанную первую композицию вводят в систему лимфатических узлов указанного организма и в качестве указанного T1-взвешенного изображения формируют изображение, по меньшей мере, части указанной системы. 11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что указанные магнитные частицы предпочтительно представляют собой композитные частицы, содержащие магнитные кристаллы и биологически переносимый полимер,причем указанный биологически переносимый полимер представляет собой предпочтительно олиго- или полисахарид, более предпочтительно расщепленный окислением крахмал. 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что указанные композитные частицы дополнительно содержат ингибитор опсонизации или материал, продлевающий время жизни в крови,предпочтительно полиалкиленоксидный материал, продлевающий время жизни в крови. 13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что указанное T1-взвешенное 18 изображение формируют в период времени от 1 мин до 24 ч, предпочтительно до 50 мин, после введения указанных магнитных частиц, имеющих отношение r2/r1 не более чем 5. 14. Способ по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что указанное T1-взвешенное изображение формируют в период времени, когда указанное увеличение положительного контраста соответствует увеличению яркости изображения, по меньшей мере, на 80%, предпочтительно, по меньшей мере, на 100%, более предпочтительно, по меньшей мере, на 150%, а указанное увеличение отрицательного контраста соответствует снижению яркости изображения,по меньшей мере, на 20%, предпочтительно, по меньшей мере, на 30%. 15. Способ по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что отношение r2/r1 указанных магнитных частиц, имеющих отношение r2/r1 не более чем 5, не превышает 3, предпочтительно не превышает 2,5. 16. Способ по любому из пп.1-15, отличающийся тем, что массовое отношение неорганического магнитного материала в указанной первой совокупности к неорганическому магнитному материалу в указанной второй совокупности находится в интервале от 10:1 до 1:1. 17. Способ по любому из пп.1-16, отличающийся тем, что массовое отношение неорганического магнитного материала в эффективном для контрастирования количестве указанной второй композиции к неорганическому магнитному материалу в эффективном для контрастирования количестве указанной первой композиции находится в интервале от 10:1 до 1:1. 18. Диагностическая композиция контрастного агента, содержащая магнитные частицы и физиологически переносимый носитель или эксципиент, отличающаяся тем, что указанная композиция содержит первую совокупность магнитных частиц, имеющих измеренное при 0,5 Т и 37 С отношение r2/r1 не более чем 5, и период полужизни в крови вплоть до 24 ч, и вторую совокупность магнитных частиц,имеющих период полужизни в крови ниже предпочтительно, по меньшей мере, на 50%, чем период полужизни в крови указанной первой совокупности. 19. Композиция по п.18, отличающаяся тем, что указанная первая совокупность магнитных частиц включает в себя частицы, снабженные ингибитором опсонизации или материалом,продлевающим время жизни в крови. 20. Композиция по п.18, отличающаяся тем, что указанная первая совокупность магнитных частиц включает в себя композитные частицы, содержащие магнитные кристаллы, биологически переносимый полимер и ингибитор опсонизации или материал, продлевающий время жизни в крови. 21. Композиция по п.20, отличающаяся тем, что указанный биологически переносимый полимер представляет собой расщепленный окислением крахмал, а указанный материал,продлевающий время жизни в крови, представляет собой полиалкиленоксидный материал. 20 22. Композиция по любому из пп.18-21,отличающаяся тем, что указанные магнитные частицы имеют средний суммарный размер частиц ниже 100 нм.
МПК / Метки
МПК: A61K 49/00
Метки: способ, ретикуло-эндотелиальной, магниторезонансной, визуализации, системы, взвешенной, органов
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/11-796-sposob-t1-vzveshennojj-magnitorezonansnojj-vizualizacii-organov-retikulo-endotelialnojj-sistemy.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ т1 – взвешенной магниторезонансной визуализации органов ретикуло-эндотелиальной системы</a>
Предыдущий патент: (метилсульфонил) фенил-2-(5н)-фураноны в качестве ингибиторов циклооксигеназы-2.
Следующий патент: Новые ингибиторы фарнезилтрансферазы, способы их получения и содержащая их фармацевтическая композиция
Случайный патент: Способ производства бездрожжевого хлеба на закваске естественного брожения