专利名称：组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及磁共振成像(MRI)和与MRI有关的改进，尤其涉及用作MRI造影剂或在制备MRI造影剂中所使用的组合物，所述MRI造影剂可用于胃、肠、肝、胆道和胆囊的成像。
目前，MRI令人满意地用作医学诊断工具。该技术产生高质量图像和区分软组织而不需要病人暴露在离子辐射中的能力归功于MRI的成功应用。
尽管不加入造影剂即可进行MRI，但是发现影响核(下文称“成像核”-通常是体液和组织中的水质子)自旋重新平衡的物质可用于加强图像的对比，其中所述核产生磁共振(MR)信号，通过该信号产生图像，因此，近些年来，已建议将很多这样的物质用作MRI造影剂。
利用造影剂所获得的加强对比能够使特定器官或组织的显影更清晰，因为它增大或减小了特定器官或组织相对其周围器官或组织的信号水平。升高靶部位相对其周围环境信号水平的造影剂称“正”造影剂，同时降低相对周围环境信号水平的造影剂称“负”造影剂。
目前，用作MRI造影剂的大多数材料产生造影作用是因为它们包含顺磁、超顺磁或铁磁类物种。
就负MRI造影剂铁磁和超顺磁造影剂而言，所加强的图像对比主要是由于已知称作T2或自旋-自旋驰豫时间的自旋重新平衡参数减小所致，即由铁磁或超顺磁颗粒产生的磁场对成像核的作用减小。
另一方面，顺磁造影剂可以是正或负MRI造影剂。顺磁物质对磁共振信号强度的影响依赖于很多因素，其中最重要的是顺磁物质在成像部位的浓度，顺磁物质本身的性质，成像通常使用的脉冲序列和磁场强度。然而，通常顺磁造影剂在低浓度时为正MRI造影剂，此时T1降低效应是主要的；在高浓度时为负MRI造影剂，此时T2降低效应是主要的。在任一情况下，驰豫时间减小都是由顺磁中心产生的磁场对成像核的影响造成的。
利用顺磁、铁磁和超顺磁物质作为MRI造影剂已受到广泛的支持并且文献中已提到大量适宜的材料。
生理上耐受的、已知可用作MRI造影剂的顺磁物质为锰离子，通常可使用其盐或螯合物形式。事实上，已发现即使在很低的i.V.剂量下(大约为5-10μmol/kg体重)的锰也是特别有效的用于肝成像的造影剂。
然而，当锰作为通过静脉给药的造影剂时，在临床剂量下即可致畸胎。也已知，在通过静脉给药时，锰通过代替心脏钙泵中的钙干扰心脏的正常功能。
为了减小对心脏的直接影响，建议口服给药。这可确保造影剂在进入心脏前首先通过肝脏。
已提出，口服MnCl2作为肝成像MR造影剂并且未发现通过口服MnCl2致畸胎。然而，MnCl2通过肠的吸收很差，结果，为满足临床功效所需要的剂量为100-1000μmol/kg体重。在这种情况下对肠的危害是导致摄入量增加，这样高的剂量水平还有可能引起不需要的不良作用，例如对心脏的不良作用。
我们意外地发现，可通过加入能促进锰经胃肠道膜转运的摄入促进剂来生产适于肝成像的胃肠道锰造影剂。
我们所发现的适于用作摄入促进剂的化合物包括含有α-羟基酮基(-C(OH)-CO-)的还原性化合物，含有α-和/或β-羟基或氨基的酸以及维生素D。
因此，一方面，本发明提供造影剂组合物，该组合物包含生理上可耐受的锰化合物，促进剂和生理上可耐受的载体或赋形剂，该组合物中锰的浓度至少为0.3mM或者剂量单位形式中至少含300μmol锰，其中摄入促进剂包含生理上可耐受的、含α-羟基酮基的还原性化合物，生理上可耐受的、含α-和/或β-羟基或氨基的酸，或其盐，和/或维生素D。
本文所使用的表达“含α-和/或β-羟基或氨基的酸”包括含邻-羟基或邻-氨基的芳酸。
本发明造影剂组合物可包含锰化合物和12种摄入促进剂的混合物。
例如，优选地在胃肠液中溶解的锰化合物可以是螯合物或盐，或者可以是不同盐和/或螯合物的混合物。尤其优选的是金属螯合物和盐，其中锰以Mn(II)形式存在好于Mn(III)形式，因为前者具有较高的磁矩从而是更有效的MR造影剂。
摄入促进剂的还原性是重要的，因为通常通过肠摄入锰时，Mn(II)较Mn(III)更有利。
优选的本发明组合物为其中的还原性化合物在杂环结构上进一步包含氧原子的组合物。
在本发明组合物中，尤其优选的摄入促进剂为抗坏血酸。已发现，与单独口服MnCl2相比，抗坏血酸在肝中摄入锰的量增加大约5倍。在所附图2中证明了这意外的增加。而且，抗坏血酸(维生素C)是特别优选的摄入促进剂，因为它便宜，容易购得并且身体能特别好地耐受。
特别优选的本发明组合物是那些摄入促进剂为曲酸的组合物。由所附图5中，可看到，在给予MnCl2+曲酸后，锰在肝中的摄入量显著增加。
已发现，在本发明组合物中特别有效的用作摄入促进剂的酸的实例包括羧酸，例如葡糖酸和水杨酸。在附图8中，可见在MnCl2中加入水杨酸对肝MRI的加强作用。也已发现α-和β-氨基酸可用作摄入促进剂，尤其是α-氨基酸，例如甘氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、半胱氨酸和甲硫氨酸，特别是精氨酸，赖氨酸和天冬氨酸。附图8显示向MnCl2中加入各种α-氨基酸对肝MRI的加强作用。
本发明其它优选组合物为那些包含维生素D作为摄入促进剂的组合物。
使用本发明组合物可有效对肝脏进行MR成像，并且明显减小不用本组合物时锰的剂量。因此，例如，通过口服100μmol锰/kg体重和1mmol抗坏血酸/kg可获得50％的肝脏成像的加强作用。这一剂量与5μmolMn(II)/kg体重(MnCl2，i.v.)或500μmol Mn(II)/kg体重(MnCl2，P.O)剂量对肝脏的加强程度是相同的。
图1表明与单独口服MnCl2相比，口服MnCl2和抗坏血酸对MR肝成像的加强。
增加MnCl2中抗坏血酸的比率则导致所获得的加强作用的增加。由图2中可以看出这种剂量-应答关系。
给予本发明组合物后，随时间推移，肝脏图像逐渐加强，由此可监测肝脏摄入造影剂的动力学(例如可参见图2)。这对于识别健康组织区域和可能有肿瘤生长的区域尤为重要。
在本发明组合物中，优选的锰/摄入促进剂的摩尔比为1∶0.2-1∶50，例如1∶1-1∶20，尤其为1∶3-1∶6，特别优选大约为1∶5。
如果需要，摄入促进剂可以全部或部分地作为锰离子的相反离子的形式存在。例如，在一个实施方案中，本发明组合物所包含的锰化合物和促进剂为含α-羟基酮基的还原性化合物的锰盐或含α-和/或β-羟基或氨基的酸的锰盐，例如锰(II)的抗坏血酸盐或锰的水杨酸盐。
本发明组合物可通过增加肝脏的信号水平同时减小周围组织，特别是肠的信号水平来获得所谓的“双造影效应”这一效应可进一步增进肝的成像效果。
用本发明组合物可获得双造影效应和轮廓界限，是因为在胃肠道内得到的锰离子浓度一般会在那里产生抑制信号的作用。在这种情况下，为了避免不含造影剂的肠腔产生赝像需要在组合物中加入粘度增强剂并且也需要加入渗透活性剂。在WO91/01147和WO91/01148中描述了适宜的粘度增强剂和渗透活性剂。
在特别优选的实例中，本发明组合物可与具有正或负造影作用的第二种造影剂联合使用。优选地，本发明组合物与具有相反造影作用的第二种造影剂联合使用。这样可产生“双造影效应”，它使得肝脏显示和轮廓进一步加强。
如上所述，顺磁材料如锰离子既可作为正的又可作为负的MRI造影剂，它依赖于许多因素，包括成像部位的离子浓度和在成像方法中所使用的磁场强度。通常，在本发明组合物中所使用的锰浓度下，含锰造影剂是作为正造影剂。因此，第二种造影剂应为负造影剂并且可以是适于口服的任何负MRI造影剂。然而，如上所述，可以使用任何MR造影剂，负或正的。
与本发明组合物联合使用的负MRI造影剂的实例包括已知的铁磁和超顺磁物种，例如游离的或者包裹或结合在非磁性基质材料如多糖例如LUMIREM和磺化的聚苯乙烯例如ABDOSCAN上的磁性氧化铁颗粒。
与本发明组合物联合使用的造影剂的进一步实例包括结合在聚合基质上的Gd和Dy离子，例如LUMIREM或GADOLITE(硅酸钆铝口服悬浮液)。
当使用本发明组合物来获得双造影作用时，尤其优选加入粘度增强剂，该粘度增强剂仅在服用造影剂后获得其完全的粘度增强作用。因此，造影剂可以以相对耐受的形式摄入，同时在待成像部位或在通过待成像部位过程中产生需要的粘度。
如果需要，本发明组合物尤其适用于在水溶液介质中分散后使肝脏成像。为了该目的，可通过口服、肠道或胃管，将本发明组合物给药到胃肠道中。
因此，本发明进一步的目的是提供产生，人或非人尤其是哺乳动物，动物体磁共振图像的方法。该方法包括将造影剂给药到所述动物体胃肠道内，所述造影剂包括生理上可耐受的锰化合物和生理上可耐受的含α-羟基酮基的还原性化合物或生理上可耐受的、含α-和/或β-羟基或氨基的酸或其盐，和/或维生素D，并在所述动物体中产生肝脏和胃肠道的磁共振图像。
本发明再进一步的目的是提供产生人或非人动物体磁共振图像的方法，该方法包括将有效量的组合物给药到所述动物体的胃肠道内，其中所述组合物包含(a)第一种造影剂，它包含生理上可耐受的锰化合物，生理上可耐受的含α-羟基酮基的还原性化合物或生理上可耐受的含α-和/或β-羟基或氨基的酸或其盐，和/或维生素D，优选地，锰的浓度至少为0.3mM，或者是至少含300μmol锰的剂量单位形式，和(b)第二种造影剂，并产生所述动物体的肝和腹部的磁共振图像。
可通过将摄入促进剂与锰类物种混合来即时配制或仅在给药前不久配制造影剂。因此，本发明进一步的目的是提供MRI造影剂试剂盒，它包含在第一个容器中的生理上可耐受的锰化合物，和在第二个容器中的生理上可耐受的，含α-羟基酮基的还原性化合物或生理上可耐受的含α-和/或β-羟基或氨基的酸或其盐，和/或维生素D。
本发明进一步的目的是提供MRI造影剂试剂盒，它包含在第一个容器中的第一种造影剂，该造影剂包含生理上可耐受的锰化合物，生理上可耐受的，含α-羟基酮基的还原性化合物或生理上可耐受的含α-和/或β-羟基的酸或其盐，和/或维生素D，优选地，锰浓度至少为0.3mM，或者为至少含有300μmol锰的剂量单位形式，和在第二个容器中的第二种造影剂，它包含结合到聚合基质上的颗粒状铁磁或超顺磁材料或Gd或Dy离子。
当然，本发明造影剂组合物可包含摄入促进剂，锰化合物，粘度增强剂和渗透活性剂以外的其它组分，例如常规药物配方的佐剂，如湿润剂、缓冲剂、崩解剂、粘合剂、填充剂、矫味剂和液体载体介质如经灭菌的水，水/乙醇等。
为口服，优选地，组合物的pH在酸性范围，例如2-7并且同时摄入促进剂本身可适用于产生具有该pH值的组合物，也可使用缓冲剂或pH调节剂。
可将造影剂配制成常规药物给药形式，如片剂、胶囊剂、粉剂、溶液、分散液、糖浆、栓剂等。
优选的本发明组合物剂量将根据许多因素来变化，如给药途径，受试者年龄、体重和物种，和所使用的特定摄入促进剂。常规地，锰的剂量为5-500μmol/kg体重，优选5-150μmol/kg体重，更优选10-100μmol/体重，同时，摄入促进剂的剂量为5μmol-1mmol/kg体重，优选25μmol-0.5mmol/kg体重。
参考下列非限定性实例和附图来描述本发明优选的实施方案，其中图1是说明口服不同Mn2+盐对肝成像的加强作用的图；图2是说明口服MnCl2+抗坏血酸，在改变抗坏血酸浓度下对肝成像的加强作用的图；图3是说明口服不同剂量，含0.1mmol/kg抗坏血酸的MnCl2对肝成像加强作用的图；图4是说明向MnCl2中加入抗坏血酸或抗坏血酸-棕榈酸盐对肝成像加强作用的图；图5是说明向MnCl2中加入抗坏血酸或曲酸对肝成像加强作用的图；图6是说明在服用各种含Mn(II)组合物后，测定血中Mn(II)浓度变化的药代动力学研究结果的图；图7是比较静脉给予MnDPDP(S-095)和口服MnCl2+抗坏血酸对肝成像加强作用的图；图8是说明向MnCl2中加入抗坏血酸和水杨酸对肝成像加强作用的图；图9是说明向MnCl2中加入不同氨基酸对肝成像加强作用的图；图10说明由一只对照鼠和三只口服200μmol/kg MnCl2+1000μmol/kg抗坏血酸盐后2小时的鼠获得的T1-加权的(SE5)/13；2.4T)肝横截图像。管饲法给予Mn2+和抗坏血酸盐后，肝的信号强度增加；图11说明由口服200μmol/kg MnCl2+1000μmol/kg抗坏血酸盐后2小时的两只鼠得到的T1-加权的(SE90/17；2.4T)冠状肝图像。服用Mn2+后，胃肠道内信号强度减弱；图12和13是说明向Mn-抗坏血酸盐中加入ABDOSCAN对肝图像的加强作用的图；图14说明由一只对照鼠和三只口服200μmol/kg MnCl2+1000μmol/kg抗坏血酸盐+ABDOSCAN(21μmol/kg Fe)后2小时的鼠得到的T1-加权的(SE 57/13；2.4T)肝横截面图像。加入ABDOSCAN不影响肝的信号强度；图15说明由一只对照鼠和一只口服200μmol/kg MnCl2+1000μmol/kg抗坏血酸盐+ABDOSCAN(21μmol/kg Fe)后2小时的鼠得到的T1-加权的(SE90/17；2.4T)冠状肝的图像。同时服用Mn2+和ABDOSCAN后，胃肠道中的信号强度明显减弱。
下列材料被用于测定图1-9曲线图1Mn-抗坏血酸盐MnCl2×2H2O 6.48g抗坏血酸 35.2g水 加至 1000mlMn-葡糖酸盐Mn-葡糖酸盐19.2g水 加至 1000mlMn-枸橼酸盐MnCl2×2H2O 6.48gNa3-枸橼酸盐×2H2O 23.5g水 加至 1000ml图2MnCl2MnCl2×2H2O 6.48g水 加至 1000mlMnCl2+0.1mmol/kg抗坏血酸MnCl2×2H2O 6.48g抗坏血酸 3.52g水 加至 1000mlMnCl2+0.4mmol/kg抗坏血酸MnCl2×2H2O 6.48g抗坏血酸 14.1g水 加至 1000mlMnCl2+1.0 mmol/kg抗坏血酸MnCl2×2H2O 6.48g抗坏血酸 35.2g水 加至 1000ml图3MnCl2(0.2 mmol/kg)+抗坏血酸MnCl2×2H2O 6.48g抗坏血酸 3.52g水 加至 1000mlMnCl2(0.5mmol/kg)+抗坏血酸MnCl2×2H2O 16.2g抗坏血酸 3.52g水 加至 1000mlMnCl2(2.0 mmol/kg)+抗坏血酸MnCl2×2H2O 6.48g抗坏血酸 3.52g水 加至 1000ml图4MnCl2MnCl2×2H2O 13.0g水 加至 1000mlMnCl2+抗坏血酸-棕榈酸盐(0.4mmol/kg)L-抗坏血酸-6-棕榈酸盐 66.4g聚乙二醇300 加至 1000ml图5MnCl2+曲酸(0.4mmol/kg)MnCl2×2H2O 6.48g曲酸 11.4g水 加至 1000ml图8MnCl2(0.2mol/kg)MnCl2×2H2O 6.48g水 加至 1000mlMnCl2(0.2mmol/kg)+抗坏血酸(0.4mmol/kg)MnCl2×2H2O 6.48g抗坏血酸 14.1g水 加至 1000mlMnCl2(0.2mmol/kg)+水杨酸(0.4mmol/kg)MnCl2×2H2O 6.48g水杨酸钠盐12.8g水 加至 1000ml图9MnCl2(0.2mmol/kg)MnCl2×2H2O 6.48g水 加至 1000mlMnCl2(0.2mmol/kg)+抗坏血酸(0.4mmol/kg)MnCl2× 2H2O 6.48g抗坏血酸 14.1g水 加至 1000mlMnCl2(0.2mmol/kg)+氨基乙酸(0.4mmol/kg)MnCl2×2H2O 6.48g氨基乙酸 7.76g水 加至 1000mlMnCl2(0.2mmol/kg)+缬氨酸(0.4mmol/kg)MnCl2×2H2O 6.48g缬氨酸9.36g水 加至 l000mlMnCl2(0.2mmol/kg)+谷氨酰胺(0.4mmol/kg)MnCl2×2H2O6.48g谷氨酰胺 11.7g水 加至 1000mlMnCl2(0.2mmol/kg)+天冬氨酸(0.4mmol/kg)MnCl2×2H2O6.48g天冬氨酸 13.8g水 加至 1000mlMnCl2(0.2mmol/kg)+谷氨酸(0.4mmol/kg)MnCl2×2H2O6.48g谷氨酸单钠盐一水合物 15.0g水 加至 1000mlMnCl2(0.2mmol/kg)+赖氨酸(0.4mmol/kg)MnCl2×2H2O6.48g赖氨酸单盐酸盐 14.6g水 加至 1000mlMnCl2(0.2mmol/kg)+精氨酸(0.4mmol/kg)MnCl2×2H2O 6.48g精氨酸单盐酸盐16.9g水 加至 1000mlMnCl2(0.2 mmol/kg)+半胱氨酸(0.4 mmol/kg)MnCl2×2H2O 6.48g半胱氨酸单盐酸盐一水合物 14.0g水 加至 1000mlMnCl2(0.2mmol/kg)+甲硫氨酸(0.4mmol/kg)MnCl2×2H2O 6.48g甲硫氨酸 11.9g水 加至 1000ml
下列材料被用于测定图12和13曲线MnCl2×2H2O 0.567g抗坏血酸3.08gABDOSCAN23.4mg Fe(一次剂量包装)水 加至 200ml实施例1口服组合物MnCl2×2H2O 6.48g抗坏血酸 35.2g水 加至 1000ml将氯化锰和抗坏血酸溶解在灭菌的去离子水中。就70kg的成年人而言，剂量可为350ml，通过口服摄入。实施例2口服组合物MnCl2×2H2O 6.48g曲酸 11.4g水 加至 1000ml将氯化锰和曲酸溶解在灭菌的去离子水中。就70kg的成年人而言，剂量可为350ml，通过口服摄入。实施例3口服组合物A.
MnCl2×2H2O 13.0g水 加至 1000mlB.
L-抗坏血酸6-棕榈酸盐 66.4g聚乙二醇300 加至 1000ml就70kg的成年人而言，剂量可为175mlA和175mlB，通过口服摄入。实施例4口服组合物MnCl2×2H2O0.567g抗坏血酸 3.08gABDOSCAN23.4mg Fe水 加至 200ml就70kg的成年人而言，剂量可为4×200ml，通过口服摄入。实施例5口服组合物-MnCl2(0.2mmol/kg)+维生素D(0.4mmol/kg)A.
MnCl2×2H2O13.0g水 加至 1000mlB.
维生素D 30.0g聚乙二醇300加至 1000ml
权利要求
1.造影剂组合物，它包含生理上可耐受的锰化合物，摄入促进剂和生理上可耐受的载体或赋形剂，锰的浓度至少为0.3mM或者为至少含300μmol锰的剂量单位形式，其中，摄入促进剂包含生理上可耐受的、含α-羟基酮基的还原性化合物，生理上可耐受的、含α-和/或β-羟基或氨基的酸或其盐，和/或维生素D。
2.权利要求1组合物，其中，摄入促进剂包含一种或多种权利要求1所定义的化合物。
3.权利要求1或2组合物，其中，锰化合物为锰以Mn(II)形式存在的螯合物或盐。
4.权利要求1-3中任一权项的组合物，其中，还原性化合物在杂环结构中进一步包含氧原子。
5.权利要求1-4中任一权项的组合物，其中，摄入促进剂为抗坏血酸。
6.权利要求1-4中任一权项的组合物，其中，摄入促进剂为曲酸。
7.权利要求1-3中任一权项的组合物，其中，所述酸为葡糖酸或水杨酸。
8.权利要求1-3中任一权项的组合物，其中，所述酸为α-或β-氨基酸。
9.权利要求8的组合物，其中，所述酸为甘氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、半胱氨酸或甲硫氨酸。
10.权利要求8或9的组合物，它进一步包含维生素D。
11.权利要求1-3中任一权项的组合物，其中，摄入促进剂为维生素D。
12.以上权利要求中的任一权项的组合物，其中，锰与摄入促进剂的摩尔比为1∶0.2-1∶50。
13.以上权利要求中的任一权项的组合物，其中，摄入促进剂全部或部分地以锰离子的相反离子的形式存在。
14.产生人或非人动物体磁共振图像的方法，该方法包括将造影剂给药到所述动物体的胃肠道内，其中所述造影剂包含生理上可耐受的锰化合物和生理上可耐受的、含α-羟基酮基的还原性化合物或生理上可耐受的、含α-和/或β-羟基或氨基的酸或其盐，和/或维生素D；并产生所述动物体的肝和腹部磁共振图像。
15.MRI造影剂试剂盒，它包含在第一个容器中的、生理上可耐受的锰化合物、和在第二个容器中的、生理上可耐受的、含α-羟基酮基的还原性化合物，或生理上可耐受的、含α-和/或β-羟基或氨基的酸或其盐，和/或维生素D。
16.造影剂组合物，它包含(a)权利要求1-13中任一权项的组合物，和(b)第二种造影剂。
17.权利要求16的组合物，其中，第二种造影剂具有与所述第一种造影剂相反的造影作用。
18.权利要求16或17的组合物，其中，第二种造影剂具有负造影作用。
19.权利要求16或17的组合物，其中，第二种造影剂具有正造影作用。
20.权利要求16或17的组合物，其中，第二种造影剂包含颗粒状铁磁或超顺磁材料。
21.权利要求16或17的组合物，其中，第二种造影剂包含结合在聚合基质上的Gd或Dy离子。
22.产生人或非人动物体磁共振图像的方法，该方法包括将有效量的权利要求16所定义的组合物给药到所述动物体的胃肠道内并产生所述动物体的肝和腹部磁共振图像。
23.MRI造影剂试剂盒，它包含在第一个容器中的第一种造影剂，该造影剂包含生理上可耐受的锰化合物，生理上可耐受的、含α-羟基酮基的还原性化合物或生理上可耐受的、含α-和/或β-羟基或氨基的酸或其盐，和/或维生素D，和在第二个容器中的第二种权利要求20或21中所定义的造影剂。
全文摘要
本发明提供造影剂组合物，该组合物包含生理上可耐受的锰化合物，摄入促进剂和生理上可耐受的载体或赋形剂，锰的浓度至少为0.3mM或者为至少含300μmol锰的剂量单位形式，其中摄入促进剂包含生理上可耐受的、含α-羟基酮基的还原性化合物或生理上可耐受的、含α-和/或β-羟基或氨基的酸或其盐，和/或维生素D。该组合物特别适用于肝的成像。
文档编号A61K49/00GK1161653SQ9519559
公开日1997年10月8日 申请日期1995年8月18日 优先权日1995年8月18日
发明者K·戈尔曼, G·佩特尔松, A·贝格, J·克拉维尼斯, P·龙维德, P·莱安德, I·洛伊贝赫, W·京特 申请人:尼科梅德成像有限公司