专利名称：一种网状内皮系统器官t1加权磁性共振成像的方法
技术领域：
本发明涉及一种在磁性共振(MR)成像术，尤其是在磁性共振血管造影术中产生增强影像的方法，以及磁性颗粒在这些成像方法中作为造影介质中的造影剂的用途。
在造影诊断方法例如X-射线，磁性共振和超声波中，利用造影剂来增强影像造影，即不同的器官或组织间、健康的组织与不健康的组织间的成像造影，是一项很成熟的技术。
在磁性共振成像术中，通常使用的造影剂产生一个造影效应，这是由于它们对成像核特定的驰豫时间T1(旋转-晶格)或T2(旋转-旋转)产生了效应所致，成像核发出磁性共振信号，这些信号被检测和处理后产生影像。
在由T1和T2依赖性的影像中，信号强度函数随T1的变化而按如下方式变化，在没有其它作用时，T1的减少将导致信号强度增强。然而信号强度函数随T2的变化而按下面方式变化，在没有其它作用时，T2(或T2*)的减少将导致信号强度减弱。
为了方便，本说明书中所提到的T2和T2从属物包括了T2*和T2*从属物。
因此，当磁性共振造影剂使T1和T2都能减少时，对于某一成像过程，可能有一个作用会占支配地位，若T1的减少占支配地位，造影剂就被称为T1或正性造影剂，若T2的减少占支配地位，此造影剂就被称为T2或负性造影剂。
第一个有效的肠道外磁性共振造影剂是低分子量的镧系元素螯和物，例如GdDTPA和GdDTPA-BMA，它们分布在细胞外并且在分布的区域有增强磁性共振信号强度的作用。因此这种造影剂通常用在T1加权成像术中，它们使影像变亮的作用是令人满意的。abstract后来，考虑到网状内皮系统(RES)的器官能从血中清除颗粒状物质，有人提出使用磁性颗粒(例如超顺磁氧化铁颗粒)作为T2或负性造影剂来检查肝脏。因此，例如在美国专利4859210(Widder)中，Widder提出在肝脏和脾的T2加权成像中使用磁性颗粒作为造影剂。Widder指出磁性颗粒应在T2加权成像术前给药并被容许在肝脏中积聚，这样聚集的颗粒产生的使影像变暗的效应能增强造影效果，例如在健康的肝脏实质和肝脏肿瘤组织之间的影像造影。
近来人们对能促进血管造影的磁性共振造影剂产生了浓厚的兴趣，其被称为血库或血管造影剂，它们通过提高血管与周围组织或器官间的造影造影起作用。血管磁性共振造影剂的作用主要依赖于其弛豫特征和药物动力学特性。理想中这类造影剂应能在血管中保留足够的时间以能成像，即在血液中的半衰期应足够长以能提供一个合适的成像窗口(imaging window)。要达到这个目的，低分子量的螯和物就不合适，因为它们会很快地分布到整个细胞外空间去。
大分子顺磁试剂(例如镧系元素多聚螯和物)已被发现可用作血管磁性共振造影剂，但只具有使血管影像变亮的效应。
然而现在发现一些具有低r2/r1比值(即驰豫时间T2与驰豫时间T1的比值)的磁性颗粒可以有效地用来进行肝脏血管造影，网状内皮系统中肝脏的血管系统的研究(或其它有合适的血管系统的吞噬器官的研究)，这是由于它们在血管(RES摄取前)和肝脏组织(RES摄取后)这两个环境中产生相反的造影效果。使用一种T1加权造影法，含有这种磁性颗粒的血管的正性信号增强，而在网状内皮系统器官中，一旦磁性颗粒积聚，就有一个负性造影作用。因此血管和肝脏之间的造影造影效果能显著提高。
为了达到这种双重造影效果，被用作造影剂钓磁性颗粒应包含一些颗粒，这些颗粒具有低r2/r1比值，在血液中有一个延长的半衰期，产生的影像应包含(即是或包括)T1加权的影像，它们不同于Widder(见上)提到的或其它在市场上买到的磁性颗粒磁性共振造影剂。
因此从一个方面来看，本发明提供了一种增强人体或非人类动物体(优选哺乳动物，鸟类动物或爬行动物)的磁性共振血管造影效果的方法，此方法包括向血管中以一定量(能有效造影)的造影剂组合物给药，此组合物包含磁性颗粒，磁性颗粒的r2/r1比值不超过5，在一定足够的时间内(优选以r2/r1≤5的磁性颗粒给药后50分钟内，尤其是给药后40分钟内)磁性颗粒保留在血管中以能在血管中使T1加权影像正性增强，当足够的磁性颗粒被吸收到一个网状内皮系统器官中时，就能使T1加权影像负性增强，至少在所述的器官中产生一个T1加权磁性共振影像。
更进一步来看，本发明提供了r2/r1比值不超过5的磁性颗粒在一种诊断方法中作为磁性共振造影介质的用途，此诊断方法包括把所说的造影介质向人或动物体的血管中给药，在一定足够的时间内磁性颗粒保留在血管中以能在血管中使T1加权影像正性增强，当足够的磁性颗粒被吸收到一个网状内皮系统器官中时，就能使T1加权影像负性增强，至少在所述的器官中产生一个T1加权磁性共振影像。
本发明中的诊断方法所要求的磁性颗粒的r2/r1阈值很重要，因为常规的高r2/r1比值的磁性颗粒不能表现出合适的作为T1加权血管造影术中的正性造影剂的功能。
磁性颗粒被网状内皮系统摄取的速率主要决定于颗粒的大小和表面特征，可能也和剂量有关。因此具有很高肝脏初次清除率的磁性颗粒，当给药剂量低于网状内皮系统摄取饱和限制时，大部分可能通过肝脏上的一个通道被从血管中清除出去。若这些磁性颗粒以高剂量给药，可能会呈现出延长的血液停留时间(这由于例如网状内皮系统已经饱和)，当肝脏清除功能恢复时，其在血液中的浓度就会逐步降低。磁性颗粒与调理素作用抑制剂或血液停留时间延长剂结合可能反而会呈现出更恒定的血液清除速率。本发明所需达到的目的是一旦足够的磁性颗粒被网状内皮系统吸收提供出负性造影作用，满足r2/r1比值标准的磁性颗粒应该在血管中停留足够的时间以提供一个合适的造影窗口。造影窗口所需的长度当然要依造影技术(例如选择的脉冲方法)和磁性共振造影仪而定。
“磁性颗粒”是指一种颗粒，由磁性和非磁性材料组成的混合物或单纯的磁性材料组成。“磁性材料”是指呈现出铁磁的，亚铁磁的或更优选的超顺磁特性的材料。一个磁性颗粒也许因此包含一个单个的磁性晶体，单独存在或与非磁性(即非铁磁的，非亚铁磁或非超顺磁的)材料结合或包裹上非磁性材料，或者是一个复合磁性晶体，单独积聚在一起或结合到、包裹上、嵌入或联上一种非磁性材料。
为了实现本发明的目的，所用的磁性颗粒优选使用主要或大部分(例如基本上全部)由一个磁性晶体与一个非磁性材料结合成的复合颗粒。
对于肠道外使用，磁性颗粒的大小与大小比例分配及整个颗粒表面的化学特征对于造影剂的造影效果、血液半衰期、生物分配以及生物降解起着非常重要的作用。理想中磁性晶体的大小应在单个磁畴大小范围内(这样磁性颗粒就是超顺磁的，因此就没有滞后作用并且减弱了积聚的趋势)，整个颗粒表面大小比例分配应使其呈狭窄型，这样在类似的环境中磁性颗粒就能具有均匀的生物分配比和生物清除速率以及均匀的造影作用。优选的磁性颗粒应当与能改善颗粒生物分配比即延长血液半衰期，或提高稳定性，或作为靶载体促进向靶位点例如网状内皮系统的分布的材料结合或包裹上这种材料。
尤其优选的磁性颗粒应当与能延长血液半衰期的材料结合或包裹上这种材料。
在本发明的一个进一步的具体实施方案中，除了以满足上面所提到的r2/r1比值和充足的血液停留时间的颗粒(第一种颗粒)给药外，也许还需要向受试者的血管系统用另一种磁性颗粒(第二种颗粒)给药，这种颗粒的r2/r1比值和血液半衰期与第一种颗粒不同。尤其在第二种颗粒中，也许会使用半衰期比第一种颗粒短，r2/r1比值比第一种颗粒大的颗粒。
因此，例如一个人可以使用两批具有相似磁性特征的颗粒，一批颗粒(第一种颗粒)结合或包裹上能延长血液半衰期的材料，另一批(第二种颗粒)没有。在这个具体实施方案中，第一种和第二种颗粒可以同时或单独给药，但优选同时给药。第二种颗粒可以更快地被网状内皮系统从血液中排除，结果更多部分的用于观察血库的第一种颗粒的造影窗口可用于肝脏血管的血管造影。
具有不同血液半衰期的磁性颗粒的这种结合是新颖的并且形成了本发明的另一方面。从本发明的第一个方面来看，它提供了一种诊断组合物，该组合物包含磁性颗粒和一种生理可接受载体或赋形剂，此组合物包含有r2/r1比值不大于5，血液半衰期达到24小时，例如达到250分钟的第一种磁性颗粒，和比第一种磁性颗粒血液半衰期短的第二种磁性颗粒，优选至少短50％。尤其优选的第二种磁性颗粒应有很高的初次通过效应，第一种磁性颗粒应该和一种调理素抑制剂或其它血液半衰期延长材料结合在一起。
从本发明的第二个方面来看，它也提供了一种诊断组合物包装，它包含两种组合物，一种是包含有r2/r1比值不大于5，血液半衰期达到24小时，例如达到250分钟的第一种磁性颗粒与一个生理可接受载体或赋形剂的组合物，另一种单独的组合物包含有第二种磁性颗粒与一个生理可接受载体，所说的第二种磁性颗粒的血液半衰期比第一种磁性颗粒短，这两种磁性颗粒在磁性共振造影术中可以同时、单独或随后使用。
当使用第二种磁性颗粒时，它可以但不是必须满足第一种磁性颗粒所要求的r2/r1比值。人们因此可以把比较大的(因此血液半衰期比较短)常规氧化铁试剂(SPIOs)作为第二种磁性颗粒来使用，SPIOs包含多重磁性晶体，具有高的r2/r1比值，已经被用作T2造影剂。这些SPIOs已经在文献中(例如见Hagspiel et al.Radiology 196:471-478(1995)和Laniado et al.Radiologe,Suppl.2:35,S266-S270(1955))被广泛地描述过，并且是有效的，例如GuerbetSA中Endorem。对于第二种磁性颗粒人们也可以选择较新的包含单个的超顺磁晶体的超细氧化铁试剂(USPIOs)。USPIOs也已经在文献中(见Weissleder et al.Adv.Drug Rev.16:321-334(1995)和Benderbous et al.Radiologe,Suppl 2:35,S248-S252(1995))被广泛地描述过，并且已经被试验过，例如被Guerbet SA作为AMI227(Sinerem)试验过。
在满足上面提到的第一种磁性颗粒的r2/r1比值限定的情况下，依照本发明使用的磁性颗粒中的磁性晶体可以是任何能表现出铁、亚铁和超顺磁性特征的晶体。
优选的磁性晶体是可沉淀的磁性氧化或氢氧化金属，包括合金化合物，例如在美国专利A-4827945(Groman)，欧洲专利A-525189(Meito Sangyo)，欧洲专利A-580878(BASF)和PCT/GB94/02097(Nycomed)或美国专利A-5160725(Pilgrimm)或WO 94/21240(Pilgrimm)中的化合物。本发明所考虑的特定磁性颗粒可能由磁性氧化铁化合物组成，其通式为(MⅡO)n(MⅢ2O3)MⅡ和MⅢ代表二价或三价态的过渡金属或镧系金属元素，至少其中一个是铁，n是0或正整数，更特定的通式为(MⅡO)nFe2O3(MⅢ2O3)mMⅡ代表一个二价金属例如Fe、Mg、Be、Mn、Zn、Co、Ba、Sr、Cu,MⅢ代表一个三价金属例如Al、Yb、Y、Mn、Cr或一个镧系金属元素，n和m是0或正整数。
优选的磁性晶体是通式为(FeO)nFe2O3的氧化铁，n的范围由0到1，典型的是赤铁矿(Y-Fe2O3)和磁铁矿(Fe2O4)或这两种磁性氧化铁的混合物。
作为血管造影剂，晶体的平均尺寸，即材料的磁芯大小通常应在1到50纳米范围内，优选1到20纳米，尤其优选2到15纳米，包括包衣材料在内的整个颗粒的平均尺寸应优选低于200纳米，尤其优选低于100纳米，50纳米范围内，优选1到20纳米，尤其优选2到15纳米，包括包衣材料在内的整个颗粒的平均尺寸应优选低于200纳米，尤其优选低于100纳米，更加优选低于30纳米。典型的磁性晶体可以用液相沉淀法制成，通常在一个聚合包表剂中进行(例如使用一种共沉淀技术，例如Molday在美国专利A-4452773中描述的技术)。
将优选使用在PCT/GB97/00067(此处有复印件存档)中描述的共沉淀技术，尤其是在制备含有血液半衰期延长剂的磁性颗粒过程中。在这项技术中，向含有水介质的支化聚合物中加入沉淀，随后聚合物断裂，释放出包含磁性晶体和一个断裂的聚合物包衣的复合颗粒。复合颗粒可以同时或随后与一种血液半衰期延长剂结合，例如聚乙二醇(PEG)。
依据本发明使用的复合磁性颗粒中的非磁性材料可以是任何生理可接受的材料或满足复合磁性颗粒所需要的生物分配比和药物动力学要求的材料结合体。通常这些非磁性材料包含天然的、半合成或全合成的聚合物，例如糖、糖衍生物、蛋白、聚亚烷基氧化物及其衍生物、聚氨基酸和嵌段共聚物。
象通常要求的那样，磁性颗粒是磁性晶体和一种生物可接受聚合物的复合材料，优选把碱加入到含有金属离子和聚合物的水介质中。也可以先让碱和聚合物结合，随后加入金属离子。
使用优选的PCT/GB97/00067中的方法，生成的复合颗粒由超顺磁晶体单体组成，晶体单体包裹上了一种断裂的聚合物，例如淀粉、糖衣。
这些包裹上聚合物的磁性颗粒能被用作本发明的造影方法中的第一种颗粒。然而，作为第一种颗粒，优选使用的是与一种延长血液半衰期的聚合物结合的颗粒，这种聚合物可以是一种单独的如Pilgrimm(如上述)和Illum在美国专利申请4904497中描述的“包衣”材料，也可以是在PCT/GB97/00067中描述的第二种“包衣”材料。
在此方法中可以使用的材料的实例包括糖类，例如寡聚糖和多聚糖，以及聚氨基酸，寡聚或多聚核苷酸，聚亚烷基氧化物(包括poloxamers和poloxamines)和其它Pilgrimm在美国专利申请5160725和WO-94/21240中，Nycomed在PCT/GB94/02097中，Bracco在美国专利申请5464696中，Illum在美国专利申请4904497中提及的材料。
尤其优选的第二种包衣材料是一种天然或合成的结构型多糖，一种合成衣材料是一种聚亚烷基氧化物(例如poloxamers,poloxamines，聚乙二醇等)，类肝素，尤其优选这些材料具有功能基团，例如一个含氧酸(例如硫、碳或磷含氧酸)功能基团，可以使包衣材料通过化学作用结合上或被吸收到复合颗粒上，尤其是中心的磁性晶体上。考虑到这些因素，优选的磁性材料可以是甲氧基-PEG-磷酸盐(MPP)和其它Pilgrimm在美国专利申请5160725和WO-94/21240中描述的聚亚烷基氧化物制成。
已证实第二种包衣材料的分子量大小并不是很重要，它可以在0.1到1000KD范围内，但是优选0.3-20KD，尤其优选0.5-10KD，最优选1-5KD，例如聚亚烷基氧化物至少有60个烯化氧重复单位。
第二种包衣材料与磁性晶体的重量比优选0.02-25g/g，更优选0.4-10g/g，最优选0.5-8g/g。
本发明使用的第一种磁性颗粒的r2/r1比值应该不超过5(在0.5T和37℃条件下测定)，优选不超过4，更优选不超过3，最优选不超过2.5。
含有磁性晶体的颗粒，其驰豫度与磁性晶体的大小和组分、每个磁性颗粒中磁性晶体的数量、颗粒中非磁性成分(例如包衣聚合物)的大小和组成、温度以及使用的磁场条件有关。所知道的典型的超顺磁材料的r2/r1比值可能在1到100范围内(在0.5T和37℃条件下)。
具有代表性的是，以磁性颗粒给药后，经过1分钟-24小时，优选2分钟-4小时，尤其优选3到60分钟，特别优选50分钟将影响T1加权成像。
磁性颗粒给药和T1加权成像之间的时间间隔可以使足够的磁性颗粒被要检查的网状内皮系统器官吸收并在其中产生影像负性增强效果。也就是说，T1加权成像的时间优选在当正影像增强时，相应的信号(或影像)强度至少增加80％，更优选100％，特别优选150％，同时负影像增强，相应的信号(或影像)强度至少下降20％，更优选30％，特别优选35％。
通常对于血管内给药，1/6T1/2-T1/2，优选1/3T1/2-2/3T1/2的时间延迟就够了，这里T1/2是磁性颗粒在血液中的半衰期。
依据本发明使用的第一种磁性颗粒的血液半衰期应该优选在24小时范围内，例如250分钟。免子可以作为模型进行半衰期测定。当然磁性颗粒在进行研究的各种动物中的血液半衰期最好应该都在上面所说的范围内。对于快速造影技术或要检查的网状内皮系统器官中已经有了磁性颗粒，第一种磁性颗粒就不必要具有一个很长的血液半衰期。出于这种考虑，短至1分钟的血液半衰期可能就足够了。通常可能适于使用的第一种磁性颗粒的血液半衰期至少为5分钟或更好为10分钟。也可以使用血液半衰期很长的磁性颗粒，例如半衰期至少30分钟的颗粒，半衰期至少50分钟甚至达到24小时的颗粒。然而对于通常单独使用并且一次性注射给药的第一种磁性颗粒，半衰期为5-180分钟或更好为10-120分钟。
使用具有很高的一次性通过效应的第一种磁性颗粒时，通常选择大于网状内皮系统饱和限度的给药剂量。
当第一种和第二种颗粒分开给药时，第一种颗粒给药与成像之间的时间间隔可能不是必要的。在这种情况下，第二种颗粒可以考虑提前给药，例如可以在24小时前给药。如果第二种颗粒血液半衰期很短，它们可以与第一种颗粒同时给药或晚于第一种颗粒给药。通常，当使用的第二种颗粒不能满足第一种颗粒的r2/r1比值标准时，为了在T1成像前它们能基本上被从血液中清除出去，应当在T1成像前至少两倍其血液半衰期时间优选至少五倍其血液半衰期时间内给药。当第二种颗粒能满足第一种颗粒的r2/r1比值标准时，这样的大量清除是合乎需要的但并非必要。
对于第二种颗粒，如果它们不能满足第一种颗粒的r2/r1比值标准，而且与第一种颗粒同时或随后给药，它们应当具有一个比第一种颗粒短的半衰期，优选具有高的一次性通过效应。如果提前给药，可以不需要较短的半衰期。在任何情况下，给药剂量与给药时间都应当使得这些高r2/r1比值的颗粒能在T1成像前能基本上被从血管中清除出去。
换句话说，第一种颗粒的血液停留时间标准是它们必须有一个足够的但并不太长的血液循环时间以提供一个合适的造影窗口，也就是在一段时间内，足够的磁性颗粒(第一种或第二种)已经被网状内皮系统器官吸收以在其组织中提供T1加权即T1与T2依赖的影像负性造影，同时仍有足够的第一种磁性颗粒在血液中循环以在其中提供正性造影。
本发明中的磁性颗粒通常以制成常规剂型的组合物方式给药，例如混悬剂、乳剂、粉剂等，这些制剂中可含有含水的载体(例如注射用水)和/或调节渗透压、pH、粘度和稳定性的成分。理想的组合物是与血液等渗、等氢离子的混悬剂。例如，一种等渗的混悬剂可以通过加入盐例如氯化钠，低分子量糖例如葡萄糖(右旋糖)、乳糖、麦芽糖或甘露醇或一种可溶性的包衣剂或这些成分的混合物制备而成。如果仅是pH值需进行小的调节，可以通过加入酸例如盐酸或碱例如氢氧化钠以达到等氢离子态。可能也要加入缓中液例如柠檬酸、醋酸盐、硼酸盐、酒石酸盐和葡萄酸盐。混悬剂的化学稳定性能通过加入抗氧化剂例如抗坏血酸或焦硫酸钠来调节。也可能加入赋形剂来改善混悬剂的物理稳定性。制备肠道外混悬剂最经常使用的赋形剂是表面活性剂例如聚山梨醇酯、卵磷脂或脱水山梨糖酯，粘性调节剂例如甘油、丙二醇和聚乙二醇(聚乙二醇)，浊点调节剂，优选非离子表面活性剂。
组合物优选含有诊断有效金属浓度的磁性晶体，一般浓度是0.1-250毫克Fe/毫升，优选0.5-100毫克Fe/毫升，尤其优选1-75毫克Fe/毫升。
对于本发明的方法，使用的剂量是造影有效剂量。常规的剂量范围是0.05-30毫克Fe/千克体重，优选0.1-15毫克Fe/千克体重，尤其优选0.25-8毫克Fe/千克体重。
当使用第一种和第二种磁性颗粒时，所用的常规重量比(磁性晶体的)从1比10到10比1，优选10比1到1比1。
这些离子可以通过常规方法注射或滴注到血管中。然而如果进行网状内皮系统器官例如淋巴结造影时，可能需要以颗粒局部注射来促进需造影的网状内皮系统器官的吸收。因此除了肝脏和脾脏以外，其它网状内皮系统器官例如淋巴结和骨髓也能用本发明中的方法造影。
为了得到根据本发明获得的双重造影效果，应该产生T1和T2依赖的影像。就象在磁性共振领域常用的方法一样，T1和T2依赖的影像可以通过加权来突出信号强度对T1和T2的依赖性。产生的影像通常指T1和T2加权的影像。对于本发明的目的来说，一个影像在第一种颗粒在血液中循环并在成像中提供正性造影时将被足够地T1加权。
当本发明中的方法特别考虑T1加权成像(即网状内皮系统器官在这种成像中产生负性造影，器官中或器官邻近的血管在这种成像中产生正性造影)时，当然也有利于T2加权成像，在这种网状内皮系统器官与血管中都产生负性造影的成像中可以更进一步得到有用的诊断信息。相似地，也会产生前造影(或无造影)成像。为了使得随后的网状内皮系统(RES)对颗粒吸收有时间依赖性，希望能产生短哲分隔的后对比成像。
此处提到的各种出版物均在此用作参考。
图1A和B是分别是猪腹部前-和后造影T1加权影像；图2A和B是分别是猪腹部前-和后造影T2加权影像。
下面将通过非限制性实施例进一步描述本发明实施例1凝胶制备步骤制备淀粉溶液并加热到55℃，向淀粉溶液中加入氯化铁，再加入氨水，将混合物加热到87-90℃，产物冷却/凝胶中和。
A．淀粉溶液的制备1．将50克土豆淀粉(CAS编号9005-84-9)悬浮在850克沸腾的去离子水中，混合。
2．加热至沸，立即将淀粉溶液放置于55℃水浴中。
B．向淀粉溶液中加入氯化铁和氨水1．将9.0g FeCl3.6H2O和3.3g FeCl2.4H2O(三价铁与二价铁摩尔比为2∶1)溶于50毫升去离子水中。
2．当淀粉溶液冷却至恒定的55℃时，把氯化铁溶液倒入其中，充分混合再加入50毫升30％(浓度)的NH4OH。
3．将得到的溶液用约2小时加热至89℃，在89℃维持50分钟。
4．在水浴中加热170分钟后，a)在4℃过夜冷却以使凝胶凝固，或b)冷却至室温，加入酸中和凝胶(见下面)C．凝胶洗涤程序(没经过酸中和的凝胶)通过向固定住的凝胶悬浮液泵入冷的去离子水洗涤凝胶，直到pH小于8.5。
D．另一种中和方法将混合物冷却至40℃以下，加入酸中和。
E．凝胶的次氯酸钠氧化裂解一定滴定剂量的次氯酸钠(每克凝胶)可在新的小块上被用来优化凝胶产物。磁性颗粒产物通过光子相关光谱(PCS)测定的大小和分散度以及确定水分子的质子驰豫速率来评价。
a．例如，1.8毫升5％的次氯酸钠每12.5毫克Fe/5克凝胶。为了在5克凝胶中的可获得的氯的浓度及铁的毫克数，调节次氯酸钠的体积。
b．称量出凝胶，加入次氯酸钠并在70℃水浴中加热45分钟。
c．加热后，加入8M尿素(0.8毫升/5克凝胶)溶液。尿素使过量的次氯酸钠灭活。
d．用一个膜(截止分子量＜100KD)进行渗滤直到除去所有的游离铁和CHO。
F．分析下面进行样品的分析。用这种方法制备的材料具有表1中表述的特征表1
p><p>*核磁驰豫色散**晶格条纹影像++在12000×g条件下离心5分钟，得到少于5％的沉淀。
通过NMRD，纵向驰豫速率(1/T1)作为磁场强度的一个函数被测定，范围在2.35高斯到1.2特斯拉。例如见Koenig等，细胞组织核磁共振光谱(NMRSpectroscopy of Cells and Organisms)Vol.Ⅱ,75页，R.K.Gupta(编者)，CRCPress,1987,和Koenig等，核磁共振光谱进展(Progress in NMR Spectroscopy)22:487-567(1990)。
实施例2血液停留时间延长的造影剂将甲氧基PEG磷酸盐(MPP)(分子量5KD)按所需的MPP与氧化铁(FeOx)比例(2克MPP/克FeOx)加入依据实施例1得到的颗粒含水混悬液中，在37℃，恒定的转速下培养15小时，再储存在4℃条件下备用。
如果需要的话，磁性颗粒可以在121℃高压消毒15分钟。
实施例3实施例1和2制备的磁性颗粒的血液半衰期测定结果将实施例1和2制备的样品以1毫克Fe/毫升浓度经尾部血管注射给老鼠进样100微升。在不同的时间间隔，将鼠麻醉，从两只老鼠中采集并集中血液样本，检测1/T1。血液半衰期(T1/2)从1/T1的值确定。结果列在表2中，其中包括和传统的毫秒M颗粒测定结果的比较表2
#表示T1/2曲线线性修正中的±估计标准误差。
MSM常规共沉淀的磁性淀粉颗粒。
实施例4造影剂组合物依据实施例2制备的MPP包衣的颗粒用5％右旋葡萄糖溶液稀释至Fe浓度为10毫克FeOx/毫升，在注射前无菌过滤。
实施例5成像将依据实施例4制备的造影剂组合物以4毫克Fe/千克体重的剂量对猪静脉给药。前造影和35分钟后造影T1加权磁性共振影像在1.5T,Turbo-FLASH,TR/TE/TI/闪动15毫秒/4.1毫秒/846毫秒/25°条件下记录下来，如图1A和1B所示。肝脏在前造影影像的左边看上去发亮。在后造影影像中，肝脏实质看上去发暗而穿过肝脏实质的血管则看上去很亮。
实施例6成像将依据实施例4制备的造影剂组合物以5毫克Fe/千克体重的剂量对猪静脉给药。前造影和20分钟后造影T2加权磁性共振影像在1.5T快速自旋回波(echo),TR/TE 1800毫秒/100毫秒条件下记录下来，如图2A和2B所示。在前造影影像中，肝脏实质看上去比血管要亮；在后造影影像中，肝脏实质和血管看上去都发暗。将图1B和2B比较可以看出肝血管和其它非实质组织间的区别。
实施例7结合的造影剂组合物将依据实施例2制备的MPP包衣的颗粒与依据实施例1制备的颗粒以5∶1的重量比(FeOx的重量)结合，用5％右旋葡萄糖溶液稀释至Fe浓度为10毫克FeOx/毫升，无菌过滤。
在实施例1中，也可以使用传统的MSM或市售的磁性颗粒，例如GuerbetSA出售的商品名为Endorem的磁性颗粒。
权利要求
1．一种造影增强的人或非人动物体磁性共振血管成像方法，所说的方法包括向血管中以有效造影量的造影剂组合物给药，组合物中包含r2/r1比值不超过5的磁性颗粒，在一定时间当足够的磁性颗粒保留在血管中提供T1加权影像正性增强造影效果时，网状内皮系统器官也已吸收了足够的磁性颗粒提供T1加权影像负性增强造影效果，至少在所说的器官中产生了一个T1加权磁性共振影像。
2．根据权利要求1的方法，其中所说的器官为肝脏。
3．根据权利要求1的方法，其中所说的器官为淋巴结。
4．根据上述权利要求中任一项的方法，其中在所说的器官中也至少产生了一个T2加权影像。
5．根据上述权利要求中任一项的方法，其中所说的组合物包含第一种复合磁性颗粒，其r2/r1比值不超过5，和第二种复合磁性颗粒，其血液半衰期比第一种磁性颗粒短。
6．根据权利要求5的方法，其中所说的第二种复合磁性颗粒的r2/r1比值比第一种复合磁性颗粒高。
7．根据权利要求5的方法，其中所说的第一种复合磁性颗粒包含结合有一种调理素抑制剂或血液停留时间延长材料的颗粒。
8．根据权利要求5的方法，其中所说的第一种复合磁性颗粒包含结合有一种聚氧化烯血液停留时间延长材料的颗粒。
9．根据权利要求5的方法，其中所说的第一种复合磁性颗粒血液半衰期至少为30分钟。
10．根据上述权利要求中任一项的方法，其中所说的组合物包含的磁性颗粒r2/r1比值不超过5，并结合有一种调理素抑制剂或血液停留时间延长材料。
11．根据权利要求10的方法，其中所说的组合物包含的磁性颗粒r2/r1比值不超过5，并结合有一种聚氧化烯血液停留时间延长材料。
12．根据上述权利要求中任一项的方法，包括向所说的人体和动物体内经肠道外方式以造影有效量的包含磁性颗粒的第一种组合物给药，随后再向血管中以有效量的包含r2/r1不超过5的磁性颗粒的第二种组合物给药。
13．根据权利要求12的方法，其中所说的第一种组合物给药是给到人体或动物体的血管中。
14．根据权利要求12的方法，其中所说的第一种组合物给药是给到人体或动物体的淋巴管中，并且至少在部分所说的系统中产生一个T1加权影像。
15．根据上述权利要求中任一项的方法，其中所说的磁性颗粒具有超顺磁特征。
16．根据权利要求15的方法，其中所说的磁性颗粒是复合颗粒，包括磁性晶体和生物可接受聚合物。
17．根据权利要求16的方法，其中所说的生物可接受聚合物是一种低聚糖或多糖。
18．根据权利要求16或17的方法，其中所说的聚合物是一种氧化裂解淀粉。
19．根据权利要求16到18中任一项的方法，其中所说的复合磁性颗粒还含有一种调理素抑制剂或血液停留时间延长材料。
20．根据权利要求19的方法，其中所说的复合颗粒含有一种聚血液停留时间延长材料。
21．根据上述权利要求中任一项的方法，其中T1加权影像在以r2/r11比值不超过5的磁性颗粒给药1分钟到24小时后成像。
22．根据上述权利要求中任一项的方法，其中T1加权影像在以r2/r1比值不超过5的磁性颗粒给药50分钟后成像。
23．根据上述权利要求中任一项的方法，其中T1加权影像在正性造影增强所对应的影像强度增加至少80％，负性造影增强所对应的影像强度下降至少20％时成像。
24．根据权利要求23的方法，其中T1加权影像在正性造影增强所对应的影像强度增加至少100％，负性造影增强所对应的影像强度下降至少30％时成像。
25．根据上述权利要求中任一项的方法，其中T1加权影像在正性造影增强所对应的影像强度增加至少150％，负性造影增强所对应的影像强度下降至少30％时成像。
26．根据上述权利要求中任一项的方法，其中所说的r2/r1比值不超过5的磁性颗粒的r2/r1比值不超过3。
27．根据权利要求26的方法，其中所说的r2/r1比值不超过5的磁性颗粒的r2/r1比值不超过2.5。
28．根据上述权利要求中任一项的方法，其中所说的第一种复合颗粒中的无机磁性材料与第二种复合颗粒中的无机磁性材料重量比范围是10∶1到1∶1。
29．根据上述权利要求中任一项的方法，其中在所说的有效造影量的第二种组合物中的无机磁性材料与有效造影量的第一种组合物中的无机磁性材料重量比范围是10∶1到1∶1。
30．一种诊断造影剂组合物，包含磁性颗粒和一种生理可接受载体或赋形剂，其特征是所说的组合物包含第一种复合磁性颗粒，其r2/r1比值不超过5并且血液半衰期高达24小时，和第二种复合磁性颗粒，其血液半衰期比第一种颗粒短。
31．根据权利要求30的组合物，其中所说的第二种复合磁性颗粒血液半衰期比第一种颗粒至少短50％。
32．根据权利要求30或31的组合物，其中所说的第一种复合磁性颗粒由结合有一种调理素抑制剂或血液停留时间延长材料的颗粒组成。
33．根据权利要求30或31的组合物，其中所说的第一种复合磁性颗粒由复合颗粒组成，复合颗粒由磁性晶体，一种生物可接受聚合物，一种调理素抑制剂或血液停留时间延长材料组成。
34．根据权利要求33的组合物，其中所说的生物可接受聚合物是一种氧化裂解淀粉，所说的血液停留时间延长材料是一种聚亚烷基氧化物材料。
35．根据权利要求30到34中任一项的组合物，其中所说的磁性颗粒其平均总体颗粒大小在100纳米以下。
全文摘要
本发明涉及一种造影增强的人体或非人动物体血管磁性共振成像方法,所说的方法包括向血管中以造影有效量的造影剂组合物给药,组合物中包含r
文档编号A61K49/18GK1219135SQ97194760
公开日1999年6月9日 申请日期1997年3月27日 优先权日1996年4月1日
发明者安妮·K·法尔维克 申请人:耐克麦德英梅金公司