DE68911694T2

DE68911694T2 - Mittel für die thermotherapie.

Info

Publication number: DE68911694T2
Application number: DE89909424T
Authority: DE
Inventors: Hideo Nagae; Kenji - Tazawa
Original assignee: Meito Sangyo KK
Current assignee: Meito Sangyo KK
Priority date: 1988-08-19
Filing date: 1989-08-18
Publication date: 1994-05-05
Anticipated expiration: 2009-08-19
Also published as: EP0444194A1; DE68911694D1; WO1990001939A1; EP0444194A4; EP0444194B1

Description

Die Erfindung betrifft ein hyperthermisches Mittel, das einen Komplex aus einem spezifischen Dextran mit einem magnetischen Metall oder einer Metallverbindung umfaßt, das zur Behandlung von Krankheiten bei Menschen und Tieren verwendet werden kann und sie betrifft insbesondere ein hyperthermisches Mittel, das für die sichere und zuverlässige Behandlung von Krebs geeignet ist.
Man hat seit kurzem Versuche unternommen, um Krankheiten, wie maligne Tumoren oder Prostatahypertrophie durch systemisches oder topisches Erwärmen der Menschen oder Tiere zu behandeln. Beispielsweise wurde ein Verfahren vorgeschlagen, um maligne Tumoren zu behandeln, gemäß dem eine Suspension aus Teilchen aus magnetischem Eisenoxid oder Eisen(III)-hydroxid mit einem Durchmesser, der 1 um nicht übersteigt, in einer wäßrigen Lösung aus Glucosedextran usw. dem Patienten intravenös injiziert wird, so daß sie von den Krebszellen aufgenommen wird. Die Krebszellen werden dann einem elektromagnetischen Feld unterworfen, wobei die Teilchen durch Induktionserwärmen reagieren und so bewirken, daß die Krebszellen sterben (vergleiche japanische Patentpublikation Nr. 5379/1988).
Jedoch besitzt diese Suspension aus magnetischen Teilchen eine schlechte kolloidale Stabilität, und wenn sie mit einer Körperflüssigkeit wie Blut oder einer Gewebeflüssigkeit in Kontakt kommt, bilden sich innerhalb von kurzer Zeit Aggregate. Bei der intravenösen Verabreichung scheiden sich die magnetischen Teilchen an den Blutgefäßen oder Geweben ab, bevor sie die Krebszellen erreichen, und es ist schwierig, sie an den Krebszellen zu konzentrieren. Außerdem ist die Dosis an magnetischen Teilchen begrenzt, da die zusammengeballten Teilchen Kreislaufstörung verursachen.
Zur Beseitigung dieser Schwierigkeit wurde die direkte Injektion einer Suspension aus magnetischen Teilchen in einem Krebsgewebe untersucht [vergleiche Abstracts of Papers in the 44th Annual Meeting ofthe Japanese Cancer Association, Paper No. 1800 (1985)]. Gemäß diesem Verfahren bilden die magnetischen Teilchen leicht innerhalb der Tumorgewebe Aggregate und können nicht einheitlich verteilt werden. Dementsprechend sterben die Tumorzellen nicht vollständig und es besteht die Gefahr der Abstoßung und Metastase. Die Wirkung der magnetischen Teilchen ist daher unbestimmt. Ein weiterer Nachteil ist der, daß die Lokalisierung der magnetischen Teilchen manchmal die Bildung eines abnorm hohen Temperaturbereichs verursacht und eine Schädigung der Normalgewebe ergibt, insbesondere in den Blutgefäßen.
Eine weitere Schwierigkeit, die auftritt, ist die, daß die magnetischen Teilchen in vivo einen sehr schlechten Metabolismus zeigen. Wenn die Behandlung des Tumors erfolgreich ist, und der Patient während langer Zeit überlebt, wird die nicht-bekannte Toxizität der magnetischen Teilchen befürchtet. Weiterhin sind die magnetischen Teilchen ein großes Hindernis für die Prognose von Krebs durch magnetische Resonanzabbildungsvorrichtungen, die seit kurzem weite Verwendung gefunden haben.
Die frühere europäische Anmeldung EP-A-0 330 800, die am 6. September 1989 publiziert wurde, besitzt ein Anmeldedatum vom 4. März 1988.
Ihr Gegenstand, so wie er eingereicht wurde, ist daher gemäß Artikel 54(3) und (4) EPC im Stand der Technik enthalten und für die vorliegende Anmeldung relevant. In dieser früheren Patentanmeldung finden sich jedoch keinerlei Hinweise über die speziellen Eigenschaften des Dextrans, das erfindungsgemäß verwendet wird.
WO-A-85/02772, DE-A-34 43 252 und EP-A-0 186 616 betreffen Komplexe aus Dextran und Metallverbindungen, und sie enthaltende Präparate. Jedoch wird in keiner dieser Schriften das Dextran-magnetische Metall oder der Metallverbindungs- Komplex, wie er in der vorliegenden Erfindung für die spezifische Verwendung in der hyperthermen Therapie eingesetzt wird, beschrieben oder nahegelegt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hyperthermisches Mittel zur Verfügung zu stellen, das die zuvor erwähnten Nachteile nicht besitzt und das eine hohe Induktionerwärmungswirksamkeit, ausgezeichnete kolloidale Stabilität in vivo, niedrige Toxizität und eine gute Metabolismusfähigkeit in vivo aufweist.
Die Erfindung betrifft ein hyperthermisches Mittel, das einen Komplex aus Dextran, mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht von 1.000 bis 100.000, mit einem magnetischen Metall oder einer Metallverbindung, mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser im Bereich von 5,0 bis 15,0 nm (50 bis 150 Å), als aktivem Bestandteil umfaßt.
Der Dextrankomplex mit dem magnetischen Metall oder der Metallverbindung, der in dem erfindungsgemäßen hyperthermischen Mittel als aktiver Bestandteil verwendet wird, wird durch chemische Umsetzung von Dextran mit dem magnetischen Metall oder der Metallverbindung erhalten. Dieser Komplex unterscheidet sich eindeutig von dem in der oben genannten japanischen Patentpublikation Nr. 5379/1988 beschriebenen Mittel, das eine einfache Suspension aus magnetischen Teilchen in einer wäßrigen Dextranlösung ist.
Das Dextran, das für die Herstellung des Komplexes verwendet wird, kann irgendeines der bekannten Dextranprodukte sein. Solche mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht von 1.000 bis 100.000, bevorzugt 4.000 bis 10.000, werden wegen ihrer kolloidalen Stabilität und ihrer Temperaturerhöhungswirkung verwendet. Das Dextran kann unmodifiziert sein. Es ist jedoch möglich und bevorzugt, modifizierte Dextranprodukte, die nach an sich bekannten Verfahren erhalten wurden, zu verwenden, beispielsweise Dextran, das an seinen reduzierenden Enden durch Behandlung mit einem Alkali, einem Halogen oder einer Halogensäure modifiziert ist; und ein Dextran, das an seinen reduzierenden Enden modifiziert ist, und das durch Behandlung mit einem Cyanidion und anschließender Hydrolyse erhalten wurde (für die Modifizierungsverfahren vergleiche beispielsweise die japanischen Patentpublikationen Nrn. 5557/1970 und 13521/1984 und die offengelegte japanische Patentpublikation Nr. 233001/ 1986). Dementsprechend umfaßt der Ausdruck "Dextran", wie er in der vorliegenden Anmeldung und den Ansprüchen verwendet wird, nicht nur nicht-modifiziertes Dextran, sondern ebenfalls modifiziertes Dextran.
Das magnetische Metall oder die Metallverbindung, die mit dem Dextran umgesetzt wird, ist ein magnetisches Metall oder eine Metallverbindung, die bei der Induktionserwärmung Wärme erzeugt und umfaßt ferromagnetische und superparamagnetische Materialien. Diese magnetischen Materialien werden im allgemeinen in Form feiner Teilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von üblicherweise 3,0-50,0 nm (30-500 Å), bevorzugt 5,0-15,0 nm (50- 150 Å), verwendet.
Beispiele für magnetische Metalle sind Übergangsmetalle, wie Eisen, Nickel, Cobalt und Gadolinium, und Eisen ist besonders bevorzugt. Beispiele von magnetischen Metallverbindungen sind die Oxide der Übergangsmetalle, wie Eisen, Nickel und Cobalt und Ferrit. Trieisentetraoxid und gamma- Eisenoxid sind bevorzugt.
Die Reaktion des Dextrans mit dem magnetischen Metall oder der Metallverbindung kann beispielsweise nach dem Verfahren durchgeführt werden, das in der japanischen Patentpublikation Nr. 13521/1984 beschrieben wird, indem Dextran oder seine wäßrige Lösung zu einem wäßrigen Sol des magnetischen Metalls oder der Metallverbindung zugegeben wird, und das Gemisch bei einer Temperatur von etwa 90ºC bis zur Rückflußtemperatur während etwa 20 bis 120 Minuten bei neutralen oder schwach-sauren Bedingungen erhitzt wird.
Der Komplex kann beispielsweise ebenfalls nach dem Verfahren, das in der U.S. Patentschrift Nr. 4,101,435 beschrieben wird, hergestellt werden, indem eine magnetische Metallverbindung, wie magnetisches Eisenoxid, in wäßrigem Medium in Anwesenheit von Dextran, bevorzugt modifiziertem Dextran, das durch Alkalibehandlung erhalten worden ist, hergestellt wird und wobei dann bei einer Temperatur von etwa 90ºC bis zur Rückflußtemperatur während etwa 30 bis 120 Minuten bei neutralen oder schwach-sauren Bedingungen erhitzt wird.
Der so hergestellte Komplex aus Dextran mit dem magnetischen Metall oder der Metallverbindung wird so formuliert, daß er für die Verabreichung als hyperthermisches Mittel geeignet ist. Der Verabreichungsweg ist im allgemeinen die Injektion oder Instillation in die Vene, in das Tumorgewebe, die Arterie oder in die Harnblase usw. Gegebenenfalls kann das Präparat oral oder intrarektal verabreicht werden.
Für die Verabreichung durch Injektion oder Instillation kann der obige Komplex in destilliertem Wasser für die Injektion oder physiologischer Kochsalzlösung in einer Konzentration von üblicherweise 1 bis 60% (Gew./Vol.), bevorzugt 5 bis 20 % (Gew./Vol.), gemäß einem Verfahren, das üblicherweise auf dem pharmazeutischen Gebiet verwendet wird, gelöst werden. Als Zusatzstoffe können verschiedene physiologisch annehmbare Hilfsstoffe auf geeignete Weise eingearbeitet werden. Beispiele dafür sind anorganische Salze, wie Natriumchlorid, Monosaccharide, wie Dextrose, Zuckeralkohole, wie Mannit und Sorbit, Salze organischer Säuren, wie Citrate und Tartrate, ein Phosphorsäurepuffer und ein Tris-Puffer.
Für die orale und intrarektale Verabreichung kann der obige Komplex zusammen mit geeigneten Hilfsmitteln für die Herstellung in Tabletten, Granulaten, Kapseln, Sirupen, Pulvern oder Suppositorien gemäß üblichen Verfahren auf dem pharmazeutischen Gebiet verarbeitet werden.
Die Dosis des erfindungsgemäßen hyperthermischen Mittels hängt von der Stärke, dem Alter und der Art der Lesion des zu behandelnden Patienten ab, aber das Mittel sollte in einer solchen Dosis verabreicht werden, daß es in den Geweben oder der Körperflüssigkeit in Konzentrationen verbleibt, die mindestens ausreichen, die Kühlfähigkeit des Körpers zu überwiegen. Die Konzentration wird etwa 0,5- 5,0% (Gew./Vol.) betragen, beispielsweise beträgt die geeignete Dosis 1 bis 50 mg, berechnet als Metall pro cm³ des Volumens des malignen Tumors, wenn es in das Innere des malignen Tumors verabreicht wird. Dies ist jedoch eine versuchsweise gemachte Angabe und, beruhend auf der Diagnose des Arztes, kann es in kleineren oder größeren Dosismengen verabreicht werden.
Der Patient, dem das hyperthermische erfindungsgemäße Mittel verabreicht wird, wird in ein magnetisches Feld mit hoher Frequenz einer Induktionserwärmungsvorrichtung gelegt und behandelt, während die Temperatur gemessen wird. Die geeignete Frequenz im der Induktionserwärmungsvorrichtung beträgt im allgemeinen 20 KHz bis 10 MHz, bevorzugt 50 bis 500 KHz. Die Temperaturkontrolle kann beispielsweise unter Verwendung eines Kupfer-Platinsensors, der mit einem Vinylchloridharz beschichtet ist und der in der Vorrichtung Modell TM 54, hergestellt von Baily Co., U.S.A, verwendet wird, erfolgen.
Bei dem erfindungsgemäßen hyperthermischen Mittel wird ein Komplex verwendet, der durch chemische Reaktion von Dextran mit einem magnetischen Metall oder einer Metallverbindung erhalten worden ist. Dementsprechend ist seine Stabilität in kolloidaler Form überlegen, und er kann in einem spezifischen Körpergewebe einheitlich dispergiert werden. Das erfindungsgemäße hyperthermische Mittel besitzt somit eine ausgezeichnete hyperthermische Wirksamkeit, eine niedrige Toxizität und eine gute Metabolismusfähigkeit und es kann vielfach bei der hyperthermischen Therapie maligner Tumoren (Krebs), prostatischer Hypertrophie, Wunden usw. verwendet werden.
Die Figur 1 ist eine graphische Darstellung, in der die Ergebnisse eines Induktionserwärmungstests in Testbeispiel 1 dargestellt sind.
Die folgenden Bezugsbeispiele, Beispiele und Testbeispiele erläutern die vorliegende Erfindung.

BEZUGSBEISPIEL 1

Herstellung eines Komplexes

Alkali-behandeltes modifiziertes Dextran (169 g) mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht von 4.000 wurde in 552 ml Wasser gelöst. Während die Lösung über einem Wasserbad erhitzt wurde, wurden 228 ml einer wäßrigen Lösung aus einem Gemisch aus 22,28 g Eisen(II)-chloridtetrahydrat und 37,02 g Eisen(III)-chlorid und 400 ml 3N Natriumhydroxid zugegeben. Die Lösung wurde mit Chlorwasserstoffsäure neutralisiert und am Rückfluß 1 Stunde erhitzt, anschließend wurde abgekühlt. Die groben Teilchen wurden durch Zentrifugenabtrennung entfernt und eine gleiche Menge an Methanol wurde zu dem Überstand zugegeben, wobei ein roher Komplex aus Dextran mit magnetischem Eisenoxid als Niederschlag erhalten wurde. Der Niederschlag wurde in Wasser gelöst und die Lösung wurde über Nacht gegen laufendes Wasser dialysiert. Der pH des Dialysats wurde auf 8 eingestellt, dann wurde an einem Verdampfer konzentriert, durch ein 0,20 um Filter filtriert und lyophilisiert, wobei ein Pulver (schwarzes Pulver, 35 g) des Komplexes von Dextran mit magnetischem Eisenoxid erhalten wurde. Die Eigenschaften des entstehenden Komplexes aus magnetischem Eisenoxid und Dextran sind in Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1 Eisengehalt Dextrangehalt Dextran/Eisen-Gewichtsverhältnis Durchschnittlicher Teilchendurchmesser des magnetischen Eisenoxid-Anteils Coercivität Suszeptibilität Sättigungsmagnetisierung T&sub2;-Entspannungsfähigkeit (Relaxivität) Oersted

BEZUGSBEISPIEL 2

Dextran (250 g) mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht von 7.000 wurde in 1,0 liter Wasser gelöst und 25 g Iod (I&sub2;) wurden zugegeben. Unter Rühren wurden 30 ml 40%iger NaOH im Verlauf von 1 Stunde zugegeben, und dann wurde das Gemisch weitere 2 Stunden gerührt. Zu der Reaktionslösung wurde Methanol in einer Menge zugegeben, die dem dreifachen der Reaktionslösung entsprach, wobei ein Niederschlag erhalten wurde. Ein Repräzipitationsverfahren, bei dem der Niederschlag in Wasser gelöst und mit Methanol in einer Menge von dem dreifachen, bezogen auf die Reaktionslösung, zugegeben wurde, wurde zweimal wiederholt. Die wäßrige Lösung des Niederschlags wurde filtriert und der pH des Filtrats wurde auf 7,5 eingestellt. Dann wurde bei verringertem Druck konzentriert und lyophilisiert, wobei modifiziertes Dextran (farbloses Pulver, 225 g) erhalten wurde.

BEZUGSBEISPIEL 3

Dextran (272 g) mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht von 4.000 wurde in 1,0 l Wasser gelöst. Während der pH bei 3,0 ± 0,1 mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure gehalten wurde, wurden 164 g Natriumhypochlorit (NaClO&sub2;) während 1 Stunde unter Rühren zugegeben. Während der pH bei 3,0 ± 0,1 gehalten wurde, wurde weitere 3 Stunden und dann während 15 Stunden gerührt. Zu der Reaktionslösung wurde Methanol in einer Menge, die dem 3,5- fachen der Reaktionslösung entsprach, zugegeben, wobei ein Niederschlag erhalten wurde. Ein Repräzipitationsverfahren, bei dem der Niederschlag in Wasser wieder gelöst und Methanol in der 3-fachen Menge, bezogen auf die Reaktionslösung, zugegeben wurde, wurde zweimal wiederholt. Die wäßrige Lösung des Niederschlags wurde filtriert, und der pH des Filtrats wurde auf 7,5 eingestellt. Dann wurde bei verringertem Druck konzentriert und lyophilisiert, wobei modifiziertes Dextran (schwach-gelbes Pulver, 218 g) erhalten wurde.

BEZUGSBEISPIEL 4

Ein Gemisch aus 1,0 l einer wäßrigen Lösung aus 1M Eisen(III)-chlorid und 500 ml einer wäßrigen Lösung aus 1M Eisen(II)-chlorid wurde unter Rühren zu einer Aufschlämmung gegeben, die durch Zugabe von Wasser zu 5 l Amberlit IRA-410 (ein Ionenaustauschharz, hergestellt von Rohm & Haas Co.) erhalten wurde, so daß die Gesamtmenge 7 l wurde, wobei der pH bei 8,0 bis 8,7 gehalten wurde. Zu der Reaktionslösung wurde sofort konzentrierte Chlorwasserstoffsäure zugegeben, um den pH auf 1,6 einzustellen. Es wurde bei dem gleichen pH eine weitere Stunde gerührt und dann wurde das Ionenaustauschharz durch Filtration abgetrennt. Während Wasser zu dem entstehenden Sol gegeben wurde, wurde eine Ultrafiltration durchgeführt, wobei 2,3 l wäßriges Sol aus magnetischem Eisenoxid (pH 2,8, Fe-Gehalt 26 mg/ml) erhalten wurde. 600 ml des Sols wurden mit 300 ml einer wäßrigen 25 Gew./Vol.%igen Lösung des modifizierten Dextrans, erhalten gemäß Bezugsbeispiel 2 vermischt, und das Gemisch wurde am Rückfluß 1 Stunde erwärmt. Nach dem Abkühlen wurde Methanol zu der Reaktionslösung zugegeben, bis die Konzentration 47% erreichte, und dann wurde der entstehende Niederschlag in Wasser gelöst und über Nacht gegen fließendes Wasser dialysiert. Nachdem der pH auf 8 eingestellt worden war, wurde bei verringertem Druck konzentriert, filtriert und lyophilisiert, wobei ein Komplex aus magnetischem Eisen-Dextran (schwarzes Pulver, 37 g) erhalten wurde. Die Eigenschaften des Komplexes sind in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2 Eisengehalt Dextrangehalt Dextran/Eisen-Gewichtsverhältnis Durchschnittlicher Teilchendurchmesser des magnetischen Eisenoxid-Anteils Coercivität Suszeptibilität Sättigungsmagnetisierung T&sub2;-Entspannungsfähigkeit (Relaxivität) Oersted

BEZUGSBEISPIEL 5

600 ml des wäßrigen Sols aus magnetischem Eisenoxid, hergestellt gemäß Bezugsbeispiel 4, wurden mit 300 ml einer 25%igen (Gew./Vol.) wäßrigen Lösung des modifizierten Dextrans, erhalten gemäß Bezugsbeispiel 3, vermischt und das Gemisch wurde, wie in Bezugsbeispiel 4 beschrieben, behandelt, wobei ein Komplex aus magnetischem Eisenoxid-Dextran (schwarzes Pulver, 33 g) erhalten wurde. Die Eigenschaften des Komplexes sind in Tabelle 3 angegeben. Tabelle 3 Eisengehalt Dextrangehalt Dextran/Eisen-Gewichtsverhältnis Durchschnittlicher Teilchendurchmesser des magnetischen Eisenoxid-Anteils Coercivität Suszeptibilität Sättigungsmagnetisierung T&sub2;-Entspannungsfähigkeit (Relaxivität) Oersted

BEISPIEL 1

Physiologische Kochsalzlösung wurde zu 2170 mg des pulverförmigen Komplexes aus magnetischem Eisenoxid und Dextran, erhalten gemäß Bezugsbeispiel 1, zugegeben, um 10 ml einer Lösung herzustellen. Die Lösung wurde in einem Wasserbad auf 50ºC erhitzt und filtriert und durch Filtration durch ein Millipore-Filter mit einer Porengröße von 0,22 um sterilisiert. Sie wurde dann in eine sterilisierte Glasampulle eingeschmolzen.

BEISPIEL 2

Mannit (200 mg) wurde zu 2170 mg des pulverförmigen Komplexes aus magnetischem Eisenoxid und Dextran, erhalten gemäß Bezugsbeispiel 1, gegeben. Physiologische Salzlösung wurde zugegeben, um 10 ml einer Lösung zu bilden. Diese wurde in eine Glasampulle eingeschmolzen und in einen Autoklaven bei 121ºC während 20 Minuten sterilisiert.

BEISPIEL 3

Mannit (200 mg) und 2170 mg des pulverförmigen Komplexes aus magnetischem Eisenoxid und Dextran, erhalten gemäß Bezugsbeispiel 1, wurden gut vermischt und physiologische Kochsalzlösung wurde zugegeben, um 10 ml Lösung zu bilden. Diese wurde durch Filtration durch ein Millipore-Filter mit einer Porengröße von 0,22 um sterilisiert.

BEISPIEL 4

Zu 3053 mg pulverförmigem Komplex aus magnetischem Eisenoxid und Dextran, erhalten gemäß Bezugsbeispiel 4, wurden 127 mg Dinatriumcitrat gegeben, und das Gemisch wurde in destilliertem Wasser für die Injektion gelöst, um 100 ml einer Lösung zu bilden. Die Lösung wurde in einem Wasserbad auf 50ºC erhitzt und unter Verwendung eines Millipore- Filters mit einer Porengröße von 0,22 um filtriert und sterilisiert. Sie wurde in eine sterilisierte Ampulle eingeschmolzen.

BEISPIEL 5

Zu 2620 mg des pulverförmigen Komplexes aus magnetischem Eisenoxid und Dextran, erhalten gemäß Bezugsbeispiel 5, wurde physiologische Kochsalzlösung zugegeben, um 100 ml einer Lösung zu bilden. Die Lösung wurde auf gleiche Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, zu einem Präparat verarbeitet.

TESTBEISPIEL 1

Destilliertes Wasser für die Injektion wurde zu dem Komplex aus magnetischem Eisenoxid und Dextran, erhalten gemäß Bezugsbeispiel 1, unter Bildung von 5 ml einer Lösung mit einer Fe-Konzentration von 1,25% (Gew./Vol.) gegeben. Sie wurde in eine Petrischale mit einem Durchmesser von 3 cm gegeben und einem Induktionserwärmungstest bei einer Frequenz von 500 KHz mit einem Output von 4,6 KW unter Verwendung einer Induktionserwärmungsvorrichtung (Modell TY, hergestellt von Yamamoto Vinyter Co., Ltd., JAPAN) unterworfen. Als Vergleichsmittel wurde eine Suspension aus magnetischem Eisenoxid mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von etwa 8,0 nm (80 A) in einer 10%igen (Gew./Vol.) wäßrigen Lösung aus Dextran (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht von 70.000) mit einer Fe- Konzentration von 1,25% (Gew./Vol.) bzw. 5,0% (Gew./Vol.) in einer Menge von jeweils 5 ml hergestellt. Diese Suspensionen wurden dem Induktionserwärmungstest bei den gleichen Bedingungen wie oben beschrieben unterworfen.
Die Temperatur der Lösung wurde mit einer Temperaturmeßvorrichtung (Modell TM54, hergestellt von Baily Co., U.S.A.) gemessen.
Das erfindungsgemäße Mittel zeigte eine Temperaturerhöhung von etwa 7ºC durch die Induktionserwärmung während 1 Minute. Andererseits zeigte das Vergleichsmittel mit der gleichen Fe-Konzentration eine Temperaturerhöhung von nur 0,4ºC durch Induktionserwärmung bei den gleichen Bedingungen. Das Vergleichsmittel, bei dem die Fe-Konzentration 5,0% (Gew./Vol.) betrug, und das hergestellt worden war, um die Temperaturerhöhungswirksamkeit zu erhöhen, zeigte eine erhöhte Temperaturerhöhungswirksamkeit, bildete aber sedimentiertes Material. Wenn weiterhin elektrischer Strom bei den gleichen Bedingungen angelegt wurde, war die Temperaturerhöhung unregelmäßig. Die Ergebnisse dieses Induktionserwärmungstests sind in Figur 1 graphisch dargestellt.

TESTBEISPIEL 2

5 ml der Injektionslösung (erfindungsgemäß), erhalten gemäß Beispiel 4, wurden in eine Petri-Schale mit einem Durchmesser von 3 cm gegeben und den Induktionserwärmungstests mit einem Output von 1,4 KW unter Verwendung der gleichen Vorrichtung, wie in Testbeispiel 1, unterworfen.
Das gleiche Vergleichsmittel wie in Testbeispiel 1 wurde verwendet und dem gleichen Test wie in Testbeispiel 1 unterworfen.
Die Ergebnisse, die in Tabelle 4 aufgeführt sind, wurden erhalten. Tabelle 4 Testlösung Temperaturanstieg (ºC/min) Erfindungsgemäß Vergleich

TESTBEISPIEL 3

5 ml der Injektionslösung (erfindungsgemäß), erhalten gemäß Beispiel 5, wurden verwendet und dem gleichen Induktionserwärmungstest wie in Testbeispiel 2 unterworfen.
Die in Tabelle 5 angegebenen Ergebnisse wurden erhalten. Tabelle 5 Testlösung Temperaturanstieg (ºC/min) Erfindungsgemäß Vergleich

TESTBEISPIEL 4

Die Beziehungen zwischen den physikalischen und chemischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Mittel und dem Temperaturanstieg durch Induktionserwärmung wurden bei den gleichen Bedingungen, wie in Testbeispiel 2, geprüft. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 6 dargestellt. Tabelle 6 Geprüfte Eigenschaften und Bedingungen Temperaturanstieg (ºC/min) Bemerkungen Gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht des Ausgangs dextrans Durchschnittlicher Teilchendurchmesser des Eisenoxids-Anteils Der Eisenoxidgehalt hatte einen Teilchendurchmesser von etwa nm in allen Versuchen. Die Testlösung hatte eine Fe-Konzentration von bei allen Versuchen Das Dextran besaß bei allen Versuchen ein Molekulargewicht von Suszeptibilität Konzentration des Eisenoxids (als Fe) Die Testlösung hatte eine Fe-Konzentration von % bei allen Versuchen Das Dextran hatte ein Molekulargewicht Der Eisenoxid-Anteil hatte einen Teilchendurchmesser von etwa nm
Eine negative Korrelation zwischen der Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit und dem Molekulargewicht des Dextrans und eine positive Korrelation zwischen dem durchschnittlichen Teilchendurchmesser des Eisenoxid-Anteils, der Suszeptibilität und dem Molekulargewicht des Dextrans sind erkennbar.

TESTBEISPIEL 5

Eine Lösung mit einer Fe-Konzentration von 10% (Gew./Vol.) wurde aus dem Komplex aus magnetischem Eisenoxid und Dextran, erhalten gemäß Bezugsbeispiel 1, und destilliertem Wasser für die Injektion hergestellt. 1 ml der Lösung wurde mit 1 ml frischem Kaninchenserum vermischt. Das Gemisch wurde bei 37ºC aufbewahrt und mit dem bloßen Auge auf Aggregation geprüft. Als Vergleichsmittel wurde eine Suspension mit einer Fe-Konzentration von 10% (Gew./Vol.) durch Suspendieren magnetischer Eisenoxidteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von etwa 8,0 nm (80 Å) in 10%iger wäßriger Lösung aus Dextran, mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht von 70.000 verwendet, hergestellt und auf gleiche Weise, wie oben beschrieben, geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 aufgeführt. Tabelle 7 Testlösung Zeit, die vergeht, bis eine Aggregation auftritt (min) Erfindungsgemäß Vergleich
Das erfindungsgemäße Mittel besitzt eine überlegene kolloidale Stabilität in dem Serum.

TESTBEISPIEL 6

1 ml destilliertes Wasser für die Injektionslösung wurden zu 217 mg Komplex aus magnetischem Eisenoxid und Dextran, erhalten gemäß Bezugsbeispiel 1, gegeben. Die Lösung wurde durch Filtration sterilisiert und dann in einen Tumor in einem Verhältnis von 0,10 ml pro cm³ Volumen des Tumors injiziert. 24 Stunden später wurde der Verteilungszustand des Komplexes geprüft. Es wurde insbesondere eine Glasplatte zur Kolonieberechnung mit einem Muster aus Quadraten von 3 mm Seitenlänge auf die Oberfläche des Tumors gegeben, und das Verhältnis der Teile, wo die schwarze injizierte Lösung vorhanden war, zu dem Rest wurde bestimmt.
Als Vergleichsmittel wurde eine Suspension mit einer Fe- Konzentration von 10% (Gew./Vol.) hergestellt, indem magnetisches Eisenoxid mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von etwa 8,0 nm (80 Å) in einer 10%igen (Gew./Vol.) wäßrigen Lösung aus Dextran mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 70.000 suspendiert wurde, und dann wurde, wie oben beschrieben, geprüft. Die Suspension war schwärzlich-braun.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 angegeben. Tabelle 8 Testlösung Verteilungsrate (%) (die Fläche der Teile, die mit der Testlösung gefärbt sind/die Gesamtfläche der Oberfläche) x 100 Erfindungsgemäß Vergleich
Die Verteilung des erfindungsgemäßen Mittels in dem Tumor war einheitlich.

TESTBEISPIEL 7

Meth-A-fibrosarcomazellen wurden in die Bauchhöhle von BALB/c weiblichen Mäusen in einer Rate von 1 x 10&sup5; injiziert und am achten Tag vom Beginn der Transplantation wurde eine Lösung aus dem Komplex aus magnetischem Eisenoxid und Dextran, erhalten gemäß Bezugsbeispiel 1, intraperitoneal in Mäuse in einer Dosis von 24 mg/Maus als Fe verabreicht. Zwei Stunden später wurde die Induktionserwärmung mit einer Frequenz von 500 KHz bei einem Output von 4,6 KW unter Verwendung der gleichen Induktionserwärmungsvorrichtung, wie sie im Testbeispiel 1 verwendet wurde, eingeschaltet. Der Strom wurde durch die Vorrichtung periodisch geleitet, so daß die Temperatur, die im Rektum gemessen wurde, 40,5ºC bis 41,5ºC erreichte. Die hyperthermische Therapie wurde während 10 Minuten durchgeführt und die Zahl der Tage, während der die Mäuse überlebten, wurde bestimmt. Der Kontrollgruppe wurde die obige Lösung intraperitoneal injiziert, aber die Mäuse wurden nicht der Induktionserwärmung unterworfen. Die Erhöhung der Lebensspanne (ILS) wurde entsprechend der folgenden Gleichung berechnet. Sieben Mäuse wurden pro Gruppe verwendet.
ILS (%) = (HT/C-1) x 100
worin HT die durchschnittlichen Überlebenstage der mit Hyperthermie behandelten Gruppe bedeutet und C die durchschnittlichen Überlebenstage der Vergleichsgruppe bedeutet.
Als Vergleichsmittel wurde eine Suspension aus Fe&sub3;O&sub4; mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 100,0 nm (1000 Å) in einer 5%igen wäßrigen Lösung aus Glucose mit einer Eisenoxidkonzentration von 5% (Gew./ Vol.) hergestellt und intraperitoneal in eine Rate von 24 mg als Eisen pro Maus injiziert und auf gleiche Weise wie oben beschrieben geprüft.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 9 aufgeführt. Tabelle 9 Testlösung Erfindungsgemäß Vergleich
Der Tumor, der in den Mäusen bei diesem Testbeispiel verwendet wurde, entspricht dem Krebs in der letzten Stufe.
Bei diesen Bedingungen zeigte das erfindungsgemäße Mittel eine wesentliche Lebensverlängerungswirkung.
Andererseits wurde keine Lebensverlängerungswirkung bei dem Vergleich beobachtet.

TESTBEISPIEL 8

Meth-A-fibrosarcomazellen wurden subkutan in den inguinalen Teil von BALB/c Mäusen in einer Rate von 1 x 10&sup6; Zellen pro Maus unter Bildung eines festen Tumors transplantiert. Nachdem der längere Durchmesser dieses Tumors 1 bis 1,5 cm erreicht hatte, wurde eine wäßrige Lösung des Komplexes, erhalten gemäß Bezugsbeispiel 1, in den Tumor in einer Menge von 12 mg Eisen pro cm³ Volumen Tumor, berechnet aus der folgenden Gleichung, injiziert. 2 Stunden später wurde die Induktionserwärmung mit einer Frequenz von 500 KHz mit einem Output von 4,6 KW unter Verwendung der gleichen Induktionserwärmungsvorrichtung, wie sie in Testbeispiel 1 verwendet wurde, eingeschaltet. Der Strom der Induktionserwärmungsvorrichtung wurde periodisch durchgeleitet, so daß die Temperatur der Haut an der injizierten Stelle, bestimmt mit der gleichen Temperaturmeßvorrichtung, wie sie in Testbeispiel 7 verwendet wurde, bei 41 bis 43ºC während 10 Minuten gehalten wurde.
Zum Vergleich wurde das gleiche Vergleichsmittel, wie es in Testbeispiel 6 verwendet wurde, in den Tumor der Maus in der gleichen Eisenmenge injiziert und der injizierte Teil wurde bei den gleichen Bedingungen wie oben durch Induktion erwärmt.
Danach wurde die Zahl der Überlebenstage für diese Tumor- tragenden Mäuse, die wie oben beschrieben behandelt worden waren, und für solche, die durch Injektion wie oben beschrieben behandelt worden waren, die aber der Induktionserwärmung nicht unterworfen worden waren, bestimmt. Gemäß der Gleichung, wie sie in Testbeispiel 5 verwendet wurde, wurde die ILS (%) berechnet.
Tumorvolumen (cm³) = πd&sub1;d&sub2;²/6
worin d&sub1; der längste Durchmesser (cm) des Tumors und d&sub2; der kürzeste Durchmesser (cm) des Tumors bedeuten.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 dargestellt. Tabelle 10 Testlösung Erfindungsgemäß Vergleich

TESTBEISPIEL 9

Ascites-Leberkrebszellen, AH60C-Zellen, wurden intraperitoneal in Ratten des Donryu-Stammes in einer Rate von 1 x 10&sup6; Zellen pro Ratte transplantiert und sechs Tage später wurde eine 2,6%ige (Gew./Vol.) wäßrige Lösung [berechnet als 1,2% (Gew./Vol.) Fe] oder eine 5,2%ige (Gew./Vol.) wäßrige Lösung des Komplexes, erhalten gemäß Bezugsbeispiel 1, hergestellt und intraperitoneal den Krebs-tragenden Ratten in einer Dosis von 5 ml pro Ratte verabreicht. Ungefähr 2 Stunden später wurde die Induktionserwärmung nach dem gleichen Verfahren wie in Testbeispiel 7 durchgeführt. Sieben Ratten, die die Hälfte der Gesamtzahl der Ratten in der Gruppe waren, denen 5 ml einer 5,2%igen (Gew./Vol.) wäßrigen Lösung injiziert worden waren, wurden durch Induktionserwärmung bei den gleichen Bedingungen am dritten Tag behandelt. Die Zahl der Überlebenstage wurde bestimmt und die ILS (%) wurde wie in Testbeispiel 7 berechnet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 aufgeführt. Tabelle 11 Testlösung (Dosis: mgFe Körper) Induktionserwärmung Erfindungsgemäß Vergleich einmal zweimal

TESTBEISPIEL 10

Ascites-Leberkrebszellen, AH60C-Zellen, wurden intraperitoneal Ratten des Donryu-Stammes in einer Rate von 5 x 10&sup6; Zellen pro Ratte transplantiert und sechs Tage später wurde die erfindungsgemäße Injektionslösung, erhalten gemäß Beispiel 4, intraperitoneal den Krebs-tragenden Ratten in einer Dosis von 5 ml pro Ratte injiziert. Die Wirkung der Antitumoraktivität wurde wie in Testbeispiel 7 geprüft. Die in Tabelle 12 aufgeführten Ergebnisse wurden erhalten. Tabelle 12 Testlösung Dosis (mg Fe/Körper) Erfindungsgemäß Vergleich

TESTBEISPIEL 11

Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Lösung für die Injektion, erhalten gemäß Beispiel 5, wurde die Wirkung der Antitumoraktivität wie im Testbeispiel 10 geprüft. Die in Tabelle 13 aufgeführten Ergebnisse wurden erhalten. Tabelle 13 Testlösung Dosis (mg Fe/Körper) Erfindungsgemäß Vergleich

TESTBEISPIEL 12

Ascites-Leberkrebs-AH60C-Zellen wurden subkutan in die Fußsohle von Ratten des gleichen Stamms wie in Testbeispiel 9 in einer Rate von 1 x 10&sup6; Zellen pro Ratte unter Bildung eines festen Tumors transplantiert. Wenn die Dicke der Fußsohle 1 cm überschritt und der Tumor vollständig im Fuß beobachtet wurde,. wurde das Volumen des Fußes, in den die Krebszellen transplantiert worden waren, durch das Wasserersatzverfahren bestimmt. Der gemäß Beispiel 1 erhaltene Komplex wurde in den Tumor in einer Menge von 12 mg Eisen pro cm³ Fußvolumen injiziert. Ungefähr 2 Stunden später wurde die gleiche Induktionserwärmungsbehandlung wie in Testbeispiel 8 durchgeführt und 12 Tage später wurde das Fußvolumen erneut gemessen.
Die in Tabelle 14 dargestellten Ergebnisse wurden erhalten. Tabelle 14 Fußvolumen (cm³) Testlösung Tag Erfindungsgemäß Vergleich Negative Kontrolle

TESTBEISPIEL 13

Eine Kochsalzlösung des Komplexes, erhalten gemäß Bezugsbeispiel 1, (Eisenkonzentration 0,3% Gew./Vol.) und eine 10%ige (Gew./Vol.) wäßrige verdünnte Lösung aus Dextran (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht von 70.000) und Eisenoxid (Eisenkonzentration 0,3% Gew./Vol.), die als Vergleichsmittel in Testbeispiel 6 verwendet wurde, wurde intraperitoneal in normale BALB/c-Mäuse, sieben pro Gruppe, in einer Menge von jeweils 5 mlinjiziert. Die Mäuse wurden dann durch Induktionserwärmung kontinuierlich während 10 Minuten bei einer Frequenz von 500 KHz mit einem Output von 4,6 KW unter Verwendung der gleichen Vorrichtung, wie sie in Testbeispiel 7 verwendet wurde, behandelt. Die Nebenwirkungen wurden durch das Überleben der Mäuse bis 2 Wochen später bewertet.
Die in Tabelle 15 aufgeführten Ergebnisse wurden erhalten. Tabelle 15 Testlösung Mortalität (Zahl der toten Tiere/Zahl der behandelten Tiere) Erfindungsgemäß Vergleich
Eine pathologische Autopsie zeigte, daß wenn das Vergleichsmittel verabreicht wurde, eine ausgeprägte Aggregatbildung und Ausscheidung von Eisenoxidteilchen zwischen der Leber und dem Magen und dem Mesenterium stattgefunden hatte. Dies bedeutet, daß während des Induktionserhitzens eine abnorm hohe Temperatur an der Stelle entstanden war, wo die Aggregation beobachtet wurde, und dies nicht durch die Temperatur des Rektums widergespiegelt wurde.
Andererseits verteilte sich das erfindungsgemäße Mittel einheitlich und verursachte nur eine geringe Nebenwirkung.

TESTBEISPIEL 14

Unter Verwendung von Mäusen des dd-Stammes, fünf pro Gruppe, wurde die Mortalität bei der intravenösen Verabreichung einer Kochsalzlösung des Komplexes, erhalten gemäß Bezugsbeispiel 1, gemessen und die LD&sub5;&sub0;-Werte wurden nach dem Litchfield & Wilcoxon Verfahren berechnet. Der LD&sub5;&sub0;-Wert des Vergleichsmittels, das in Testbeispiel 6 verwendet wurde, wurde gleichzeitig bestimmt. Die in Tabelle 16 aufgeführten Ergebnisse wurden erhalten. Tabelle 16 Testlösung LD&sub5;&sub0; [95% Zuverlässigkeitsgrenze] (mg Fe/kg) Erfindungsgemäß Vergleich (dto.)
Das erfindungsgemäße Mittel zeigt eine extrem niedrige Toxizität.

TESTBEISPIEL 15

Das erfindungsgemäße Mittel und das Vergleichsmittel, die im Testbeispiel 14 verwendet wurden, wurden intravenös Ratten des Wistar-Stammes in einer Menge von 5 mg/kg Eisen verabreicht. Die Leber wurde periodisch entnommen und unter Bildung von Homogenaten homogenisiert. Die Metabolismusfähigkeit der Testmittel in vivo wurde unter Verwendung der T&sub2;-Relaxivität in den Leberhomogenaten bewertet, welche mittels einem NMR-Analysengerät gemessen wurden.
Die Halbwertszeit in der Leber ist in Tabelle 17 angegeben. Tabelle 17 Testlösung Halbwertszeit (Tage) in der Leber Erfindungsgemäß Vergleich

GEWERBLICHE VERWENDBARKEIT

Wie oben gezeigt wurde, besitzen die erfindungsgemäßen hyperthermischen Mittel eine ausgezeichnete kolloidale Stabilität, sie zeigen eine gute einheitliche Dispersionsfähigkeit in spezifischen Geweben in vivo und besitzen somit ausgezeichnete hyperthermische Wirkung. Ihre Toxizität ist niedrig und sie zeigen eine gute Metabolismusfähigkeit. Sie können vielfach in der hyperthermischen Therapie maligner Tumore (Krebs), der Prostatahyperthrophie oder bei Wunden verwendet werden.

Claims

1. Hyperthermisches Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Komplex aus Dextran mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht von 1000 bis 100.000 mit einem magnestischen Metall oder einer Metallverbindung mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser im Bereich von 5,0 bis 15,0 nm (50 bis 150 Å) als aktiven Bestandteil umfaßt.

2. Hyperthermisches Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dextran ein gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht von 4.000 bis 10.000 besitzt.

3. Hyperthermisches Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dextran modifiziertes Dextran, das durch Behandlung mit einem Alkali, einem Halogen oder einer Salz-bildenden bzw. Halogenid- bildenden Säure zur Modifizierung seiner reduzierenden Enden erhalten worden ist, oder modifiziertes Dextran, das durch Behandlung mit Cyanidionen und anschließender Hydrolyse zur Modifizierung seiner reduzierenden Enden erhalten worden ist, ist.

4. Hyperthermisches Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Metall oder die Metallverbindung ferromagnetisch oder superparamagnetisch ist.

5. Hyperthermisches Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Metall metallisches Eisen, metallisches Nickel, metallisches Cobalt oder metallisches Gadolinium ist.

6. Hyperthermisches Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Metallverbindung ein Oxid des Eisens, des Nickels oder des Cobalts ist.

7. Hyperthermisches Mittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Metallverbindung Trieisentetraoxid oder gamma-Eisenoxid ist.

8. Hyperthermisches Mittel nach Anspruch 1 für die Verwendung bei der hyperthermischen Behandlung maligner Tumore bei Menschen und Tieren.

9. Zusammensetzung aus einem hyperthermischen Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine wirksame Menge eines Komplexes aus Dextran mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht von 1.000 bis 100.000 mit einem magnetischen Metall oder einer Metallverbindung mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser im Bereich von 5,0 bis 15,0 nm (50 bis 150 Å) und ein pharmazeutisch annehmbares Hilfsmittel enthält.

10. Zusammensetzung des hyperthermischen Mittels nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es in einer für die Injektion oder Instillation geeigneten Form vorliegt.

11. Hyperthermisches Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder eine Zusammensetzung nach Anspruch 9 oder 10 für die Verwendung in der hyperthermischen Therapie.