DE69332952T2 - Diagnostische und therapeutische Einheiten enthaltende biokompatible Polymere - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine biokompatible medizinische Zusammensetzung.
  • Beispiele von erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, die im Folgenden in Einzelheiten beschrieben werden, umfassen therapeutische oder diagnostische Mittel mit verlängerter Blut-Halbwertszeit, niedriger Toxizität und niedriger Immunogenität, und sie können detektiert werden durch medizinische Abbildungsverfahren, beispielsweise Kernspintomographie für die Angiographie und Markierungen für die gezielte Abgabe.
  • Kontrastmittel für die Kernspintomographie
  • Die genaue Detektion von Abnormalitäten in einem Patientenkörper ist eine wesentliche Voraussetzung für die Diagnose und die geeignete Behandlung einer Krankheit. Visualisierungsverfahren, beispielsweise Kernspintomographie (MRI), werden für die akurate Detektion immer wichtiger. MRI ist nicht-invasiv und es fordert kein Aussetzen der Menschen gegenüber potentiell schädlicher Strahlung. Bei der MRI können Gewebe unterschiedlichen Ursprungs, wie normales und abweichendes Gewebe, beispielsweise kanzerogene Gewebe, auf der Basis der Unterschiede in den Relaxationszeiten T1, dem Spin-Gitter oder der longitudinalen Relaxationszeit, oder T2, dem Spin-Spin oder der transversalen Relaxationszeit, differenziert werden. Wegen dieser Unterschiede wird eine Differential-Signal-Intensität gebildet, die verschiedene Kontrastgrade bei MR-Bilder ergibt. Je größer der Unterschied in T1 oder T2 ist, umso ausgeprägter ist der Kontrast. Jedoch ist in vielen Fällen abgestorbenes oder abweichendes Gewebe isointensiv, d.h. das abgestorbene oder abweichende Gewebe besitzt die gleiche Signalintensität wie normales Gewebe und ist daher von normalem Gewebe ohne die Verwendung spezieller Kontrastmittel nicht unterscheidbar.
  • Wenn MR-Abbildungsverfahren verwendet werden um Blutperfusionsdefekte aufzuklären, so basieren sie auf der Differenzierung des strömenden Bluts von den stationären Umgebungsgeweben (beispielsweise MR-Angiographie (MRA)). Diese dreidimensionalen Angiographie-Verfahren, beispielsweise "Time of Flight" (TOF) (Zeitpunkt der Flucht) und "Phasenkontrast"(PC)-Verfahren ergeben genaue Bilder der intracranialen Gefäße. Jedoch hängt die traditionelle MRA, d. h. Time of Flight MRA, von der Strömungsgeschwindigkeit und der Strömungsform ab und daher ist es im Allgemeinen unmöglich, Hochqualitäts-Angiographie von peripheren Gefäßen mit hohem Strömungswiderstand zu erhalten, bedingt durch eine Wirkung, die als Gefäßsättigung bekannt ist. Zur Beseitigung dieser Schwierigkeit wurden Kontrastmittel verwendet um die Relaxationszeit des Bluts selektiv zu erniedrigen.
  • Gadolinium(III)-diethylentriaminpentaessigsäure (Gd-DTPA)dimeglumin ist ein vielfach verwendetes Kontrastmittel, welches relativ klein (MW 538) ist und tritt aus dem Gefäß beim ersten Durchgang durch die Kapillaren aus. Jedoch ist die Verwendung von Gd-DTPA für die MR-Angiographie in allen Organen, ausgenommen im Gehirn, beschränkt, da die Blut-Halbwertszeit von Gd-DTPA geringer ist als 20 Minuten und die biologische Halbwertszeit im Menschen von Gd-DTPA etwa 90 Minuten beträgt. Die Extravasation ergibt eine schnelle Abnahme im Gefäß-Muskelsignal-Verhältnis, wodurch die genaue Detektion von Abnormalitäten und von Krankheit schwierig wird. Weiterhin ist Gd-DTPA-Dimeglumin, welches in der klinischen Praxis verwendet wird, immunogen, wodurch eine wiederholte Verabreichung an den gleichen Patienten nicht begünstigt wird.
  • Ähnliche Probleme treten bei der Verwendung von Ferrioxamin-B als Kontrastmittel auf. Weiterhin verursacht Ferrioxamin-B einen steilen Abfall im Blutdruck nach seiner intravenösen Verabreichung.
  • MRI-Kontrastmittel, die unter Verwendung natürlicher oder synthetischer Makromoleküle erzeugt wurden, besitzen den Vorteil der hohen molekularen Relaxivität, bedingt durch mehrere Chelatbildungsgruppen, gekuppelt an ein einziges Polymer-Grundgerüst. Diese Gruppen können paramagnetische Kationen, beispielsweise in Gd-DTPA-Poly-1-lysin in Chelatform überführen oder sie können eine hohe Relaxivität, bedingt durch die Anwesenheit von Eisenoxid, beispielsweise in Eisen-enthaltenden Kolloiden, ergeben. Jedoch besitzen Kolloide auf Eisenoxidgrundlage ihre eigene Ligandenunabhängige spezifische Stelle der Akkumulation im Körper, d. h. in der Leber, in der Milz und in lymphoiden Geweben.
  • Chelatbildende Gruppen können an einer Vielzahl von natürlichen Polymeren, beispielsweise Proteinen und Polysacchariden, und synthetischen Polymeren, angelagert sein. Die chemische Anheftung, beispielsweise durch Konjugation von DTPA an Rinderserumalbumin, ergibt ein makromolekulares Kontrastmittel, das für einige Anwendungen, beispielsweise NMR-Angiographie, geeignet ist, aber wegen der effizienten Erkennung des modifizierten Albumins durch Makrophagen und wegen der Albuminrezeptoren an Endothelzellen besitzt dieses Kontrastmittel eine kurze Blut-Halbwertszeit. Es ist weiterhin immunogen und toxisch für Retikuloendothelial-Systemorgane. Daher ist die Verwendung für die MR-Abbildung beschränkt.
  • Ein Weg, um die Antigenität von Albumin zu verringern, besteht in der Maskierung mit natürlichen und synthetischen Polymeren, beispielsweise Spacer-Armen, durch kovalente Anheftung, aber es bleiben nur wenige reaktive Gruppen in dem Proteinkügelchen zurück, die für die Bindung der Che late und der paramagnetischen Kationen erforderlich sind. Daher ist die Verwendung solcher Komplexe bei der MR-Abbildung beschränkt.
  • Synthetische Polymere von 1-Aminosäuren, wie Poly-1-Lysin (PL), sind eine Alternative für modifizierte natürliche Proteine als Grundgerüste für Kontrastmittel. PL, modifiziert mit DTPA, kann als Radionuklidträger für Antikörpervermitteltes Targeting in der Nuklearmedizin verwendet werden. Poly-1-lysin-DTPA, d. h. Poly-1-lysin mit DTPA-Gruppen, gebunden an die ε-Aminogruppen von Lysinresten, wurde als Gd-Komplexon vorgeschlagen, d. h. eine Verbindung, die einen Komplex mit Gd bildet, für die Verwendung in der MR-Angiographie. Es ist ebenfalls bekannt, dass die Toxizität von DTPA-Poly-1-lysin geringer ist als die von DTPA-Albumin. Jedoch werden DTPA-Gruppierungen an DTPA-Polylysin durch Leber-Kupfer-Zellen und einige Nierenzellen erkannt, vermutliche glomerulonephrale Phagozyten, wodurch eine beschleunigte und relativ schnelle Entfernung des Kontrastmittels aus dem Blut verursacht wird. Beispielsweise werden 90% des intravenös injizierten Mittels, beispielsweise Poly-1-lysin-DTPA-(Gd) (MW 48,7 kD) aus dem Kreislauf in 1 Stunde entfernt (t1/2 = 0,134 h) und in den Nieren, der Leber und den Knochen akkumuliert. Weiterhin kann die Synthese von DTPA-Poly-1-lysin mit einem Vernetzungsmittel, beispielsweise cyclischem Anhydrid von DTPA, durchgeführt werden. Als Ergebnis ist es schwierig, die Bildung von vernetzten Produkten mit relativ hohem Molekulargewicht zu vermeiden und das erhaltene Präparat ist heterogen.
  • Stickstoff-enthaltende Polymere, beispielsweise Polyethylenimin, wurden mit monofunktionellen Derivaten der Essigsäure unter Bildung eines Moleküls modifiziert, bei dem der Grundgerüst-Stickstoff und die Essigsäurereste bei der Komplexbildung mit dreiwertigen Kationen teilnehmen. Wegen der extensiven unerwünschten Akkumulation in der Leber werden paramagnetische Komplexe von Polyethyleniminoessigsäure nicht vielfach bei der MRI verwendet.
  • Polymere Kontrastmittel, beispielsweise sterngespaltene Dendrimere, sind eine getrennte Familie von Makromolekülen mit beschränkten potentiellem Wert als Kontrastmittel. Es wurde nicht gezeigt, dass diese Familie von Mitteln biokompatibel ist, und daher ist der Wert bei der in vivo Abbildung beschränkt.
  • Verschiedene Chelatbildner auf Polysaccharidbasis wurden kürzlich vorgeschlagen. Jedoch schließt ihr Aktivierungskomplement, von dem gezeigt wurde, dass es ein Merkmal der Polysaccharide ist, ihre ausgedehnte Verwendung bei der MR-Abbildung aus.
  • Mittel mit verlängerter Blut-Halbwertszeit
  • Die Blut-Halbwertszeit und die Immunogenität sind wesentliche Charakteristika von irgendwelchen Kontrastmitteln, die für die Therapie oder medizinische Diagnose bestimmt sind. In einigen Fällen, wie bei der Enzym-Ersatztherapie, beschränken die schnelle Eliminierung der therapeutischen Mittel aus dem Kreislauf und die Akkumulation in Antigen enthaltenden Zellen ihre potentielle Verwendung bei der Behandlung von Krankheiten. Zur Beseitigung dieser Schwierigkeit wurde vorgeschlagen, die makromolekularen Mittel, beispielsweise die Enzyme, mit verschiedenen natürlichen und synthetischen Polymeren chemisch zu modifizieren. Dextrane, synthetische Polyaminosäuren und Polyethylenglykole werden am häufigsten verwendet. Jedoch sind nur Polyethylenglykol (PEG) und sein Monomethylester (MPEG) geeignet, die Blut-Halbwertszeit zu verlängern und gleichzeitig die Immunogenität des therapeutischen Mittels zu erniedrigen. Der Grund für die Modifizierung der antigenen Determinanten durch MPEG kann durch Screenen der elektrostatischen Ladung des geschützten Mikromoleküls, beispielsweise des Proteins, und durch die Fähigkeit, zahlreiche Bindungen mit Wasser in Lösungen zu bilden, erklärt werden.
  • Ungefähr drei Wassermoleküle sind mit jeder Ethylenoxideinheit assoziiert und bilden eine unmittelbar benachbarte Wasser-Mikroumgebung für das Polymer. Dadurch werden in großem Ausmaß die absorptiven Zwischenwirkungen der Proteine und Zellen mit PEG-Ketten verhindert. Die Verwendung von PEG in aktiverten Formen, beispielsweise als 4,6-Dichlor-s-triazin-aktiviertes PEG oder MPEG, ist für die Proteinmodifizierung unerwünscht, da das aktivierte Produkt mit Nebenprodukten kontaminiert ist, und stark feuchtigkeitsempfindlich ist. Stabile und praktisch nichtbioabbaubare Bindungen wurden durch Konjugation von MPEG, beispielsweise durch Umsetzung von 4,6-Dichlor-s-triazin und 1,1'-Carbonyldiimidazol mit Aminogruppen, gebildet.
  • PEG und MPEG werden in Kontrastmitteln für die medizinische Abbildung verwendet. Kovalente Modifizierungen von Desferroxamin-B mit MPEG verbessern die Körpertoleranz von solchen Kontrastmitteln in vivo, aber ergeben keine nennenswerte Änderung in der Abbildungs-Effizienz. Kontrastmittel, die MPEG oder PEG als Komponente paramagnetischer Gemische oder in vernetzten paramagnetischen Polymeren enthalten, wurden ebenfalls verwendet.
  • Ziel-Kontrastmittel
  • Kontrastmittel, die auf die Stellen des Interesses gerichtet sind, helfen, die Wirksamkeit von MR-Abbildungsverfahren zu erhöhen. Solche diagnostische Mittel können Kombinationen aus einem Liganden und einem paramagnetischen Kontrastmittel, gekuppelt durch starke Wechselwirkung, beispielsweise durch eine kovalente chemische Bindung, enthalten. Nach der systemischen Anwendung akkumulieren solche Kontrastmittel an der Zielstelle, die durch die Ligandenspezifität bestimmt wird. Als Ergebnis unterscheidet sich die Akkumulationsstelle leicht von dem Umgebungsgewebe, da sie hyper- oder hypointensiv auf MR-Bildern erscheint. Der Ligand, welcher das Kontrastmittel an die Zielstelle dirigiert, kann für Rezeptoren an entweder normalen oder transformierten Zellen eines gegebenen Organs oder Gewebes spezifisch sein. Im ersten Fall wird das Kontrastmittel in normalem Gewebe akkumuliert, im zweiten Fall wird es in dem veränderten Gewebe akkumuliert.
  • Der Erfolg bei der Entwicklung von Ziel-Kontrastmitteln ist hauptsächlich durch die folgenden Eigenschaften bestimmt: 1. die betonte starke Affinität an die Zielstelle; 2. Antigenität, d. h. die Fähigkeit, durch das Kapillar-Endothelium hindurchzugehen; und 3. die Blut-Halbwertszeit des Liganden oder des Ziel("Vektor")-Moleküls. Die Kupplung eines Kontrastmittels an das Ziel-Ligandenmolekül, d. h. ein Antikörper oder seine Fragmente, wodurch ein Ziel-Kontrastmittel erzeugt wird, beispielsweise ein paramagnetisches chelatiertes Kation, ein paramagnetisches Kolloid oder eine Kombination aus Chelat, paramagnetischem Kolloid, konjugiert an das Zielmolekül, erniedrigt typischerweise den potentiellen Wert aus irgendeiner Reihe von Gründen, beispielsweise der erniedrigten betonten Affinität gegenüber der Zielstelle, einer erhöhten Antigenität oder einer erniedrigten Halbwertszeit. Beispielsweise wird das Kuppeln eines kleinen Antikörperfragments, beispielsweise eines chimären Fab- oder Fv Moleküls an ein großes paramagnetisches Molekül, beispielsweise ein DTPA-Polymer, oder ein superparamagnetisches Kolloid, beispielsweise Eisenoxid, unter Bildung eines Ziel-Kontrastmittels die Immunantwort des Rezipienten-Organismus wegen der Adjuvanseigenschaften des Mittels selbst gegenüber dem Mittel erhöhen. Das paramagnetische Molekül oder Kolloid selbst kann durch die opsonierenden Proteine des Rezipienten-Organismus erkannt werden und das Kontrastmittel kann in Retikuloendothial-Systemorganen eingeschlossen werden. Als Folge wird das Kontrastmittel aus dem Kreislauf durch die Leber und die Milz entfernt, bevor irgendeine wesentliche Konzentration an der Zielstelle erreicht wird. Weiterhin kann ein solches Kontrastmittel als fremdes Antigen erkannt werden, welches die Erzeugung unerwünschter Wirts-Antikörper verursachen kann.
  • In der EP-A-397307 wird ein wassserlösliches Blockcopolymer-Arzneimittelpräparat beschrieben, umfassend ein hydrophiles Segment, beispielsweise Polyethylenglykol, und ein hydrophobes Segment, beispielsweise Polyasparaginsäure, mit einem Arzneimittel, wie Adriamycin, gebunden an das hydrophobe Segment.
  • Erfindungsgemäß wird eine biokompatible medizinische Zusammensetzung einschließlich eines polymeren Trägers zur Verfügung gestellt und weiter dadurch charakterisiert, dass sie eine Vielzahl von Schutzketten, gebunden an den polymeren Träger, und eine oder mehrere Reportergruppen, gebunden an den polymeren Träger, enthält und dass die Reportergruppe ein Komplexon oder eine therapeutische Gruppe ist, wobei die Schutzketten den polymeren Träger und die Reportergruppe vor Kontakt mit anderen Makromolekülen durch extensive Bindung von Wasser an die Schutzketten schützen.
  • Der polymere Träger kann ausgewählt werden aus Polyaminosäuren, Polyethyleniminen, natürlichen Sacchariden, aminierten Polysacchariden, aminierten Oligosacchariden, Polyamidoamin, Polyacrylsäuren oder Polyalkoholen.
  • Der polymere Träger kann aus Polyaminosäuren, Polyethyleniminen, natürlichen Sacchariden, aminierten Polysacchariden, aminierten Oligosacchariden, Polyamidoamin, Polyacrylsäuren oder Polyalkoholen ausgewählt werden.
  • Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Zusammensetzung der Formel:
    Figure 00090001
    Gruppen in jeder beliebigen Reihenfolge verknüpft sein können, beispielsweise die R1-Einheit kann mehrere Male in der Kette wiederholt werden, bevor eine R2-Einheit auftritt und vice versa; worin k 100 bis 560 bedeutet; R1 (CH2)4NHCO(CH2)nCOOCH2-CH2-A-B-OR3 bedeutet, worin n 2 bis 6 bedeutet; A [OCH2CH2]x ist, worin x 15 bis 220 bedeutet; B [OCH2CH2]x oder [OCH(CH3)CH2]y bedeutet, worin y + x 17 bis 220 bedeuten; R2 eine Chelatgruppe bedeutet; und R3H, (CH2)yCH3 oder (CH2)yCOOH bedeutet und p 0 bis 7 bedeutet.
  • In dieser Zusammensetzung kann die Chelatgruppe (bzw. chelatbildende Gruppe) beispielsweise Diethylentriaminpentaessigsäure, 1,4,7,10-Tetraazacyclodo-decan-N,N',N'',N'''-tetraessigsäure, 1,4,7,10-Tetraazacy-clododecan-N,N',N''-triessigsäure, Ethylenbis(oxyethylennitrilo)tetraessigsäure oder Ethylendiamintetraessigsäure sein.
  • Die Polyaminosäure der Zusammensetzung enthält bevorzugt 20 bis 560 Aminosäureeinheiten, besitzt ein Molekulargewicht von 1000, bis 100.000 Dalton und ist bevorzugt nichtproteinartig. Die Polyaminosäure kann ein Polymer aus einer einzigen Spezies oder aus mindestens zwei unterschiedlichen Spezies von Aminosäuren oder ein Blockcopolymer sein.
  • Die Polyaminosäure kann umfassen Polyaminosäurefragmente, gebunden durch spaltbare Bindungen, beispielsweise S-S-Bindungen. Insbesondere kann die Polyaminosäure beispielsweise sein Poly-1-lysin, Poly-d-lysin, Poly-alpha, beta-(2-aminoethyl)-D,L-aspartamid oder Poly-1-asparaginsäure.
  • Die Schutzketten der Zusammensetzung können sein beispielsweise Polyethylenglykol, Methoxypolyethylenglykol, Methoxypolypropylenglykol, ein Copolymer von Polyethylenglykol, Methoxypolyethylenglykol oder Methoxypolypropylenglykol oder Derivate davon. Zusätzlich können die Schutzketten sein Blockcopolymere aus Polyethylenglykol und einem aus der Gruppe von Polyaminosäuren, Polysacchariden, Polyamidoaminen, Polyethylenaminen oder Polynukleotiden. Die Schutzketten können ebenfalls Copolymere aus Polyethylenglykol einschließlich eines Monoesters einer Dicarbonsäure sein. Die Schutzketten besitzen bevorzugt ein Molekulargewicht von 500 bis 10.000 Dalton.
  • Die Reportergruppe kann ein Komplexon, beispielsweise eine Chelatgruppe, sein. Die Chelatgruppe kann beispielsweise sein Diethylentriaminpentaessigsäure, Triethylentetraminhexa-essigsäure, Ethylendiamintetraessigsäure, 1,2-Diaminocy-clohexan-N,N,N',N'-tetraessigsäure, N,N'-Di-(2-hydroxy-benzyl)ethylendiamin, N-(2-Hydroxyethyl)ethylendiamintri-essigsäure, Nitrilotriessigsäure, Ethylenbis(oxyethylen-nitrilo)tetraessigsäure, 1,4,7,10-Tetraazacyclododecan-N,N',N'',N'''-tetraessigsäure, 1,4,7,10-Tetraazacyclodode-can-N,N',N'' -triessigsäure, 1,4,7-Tris(carboxymethyl)-10-(2'-hydroxy)propyl)-1,4,7,10-tetraazacyclodecan, 1,4,7-Triazacyclononan-N,N'-N'' -triessigsäure oder 1,4,8,11-Tetraazacyclotetradecan-N,N',N'',N'''-tetraessigsäure.
  • Die Zusammensetzung kann weiterhin umfassen ein alpha-, Beta- oder gamma-emittierendes Radionuklid, gebunden an das Komplexon. Das Radionuklid kann sein Gallium 67, Indium 111, Technetium 99m, Chrom 51, Kobalt 57, Molybdän 99 oder ein Molekül, gebunden an ein Iodisotop.
  • Die Reportergruppe kann ebenfalls umfassen ein diagnostisches Mittel, beispielsweise ein Kontrastmittel, welches ein paramagnetisches oder superparamagnetisches Element oder eine Kombination aus einem paramagnetischen Element und einem Radionuklid umfassen kann. Das paramagnetische Element kann ausgewählt werden aus der Gruppe von Übergangsmetallen oder Lanthaniden mit Atomnummern von 21–29, 42, 44 oder 57–71. Das paramagnetische Element kann beispielsweise sein Gadolinium (III), Dysprosium (III), Holmium (III), Europium (III), Eisen (III) oder Mangan (II).
  • Die Reportergruppe kann umfassen ein therapeutisches Mittel, wie ein cytostatisches, antibiotisches, hormonelles, analgetisches, cytostatisches, antibiotisches, hormonelles, analgetisches, psychotropes, antiinflammatorisches, antivirales oder antifungales Arzneimittel oder ein Lymphokin.
  • Die Zusammensetzung kann weiter umfassen eine Zielgruppe, gebunden an den polymeren Träger oder an eine der Schutzketten oder an beide. Die Zielgruppe kann ein Antikörper, ein Fragment eines Antikörpers, ein chimärer Antikörper, ein Enzym, ein Lectin oder ein Saccharid-Ligand sein.
  • Die Zusammensetzung kann ebenfalls umfassen eine Reportergruppe, die ein Teilchen, ein kolloidales Teilchen oder ein kolloidales Präzipitat ist. Das kolloidale Präzipitat kann umfassen ein Oxid, Sulfid oder Hydroxid eines Übergangselementes oder Lanthanid mit Atomnummern von 21–29, 42, 44 oder 57–71. Die Reportergruppe kann ebenfalls sein ein Siliciumoxidkolloid oder ein Polymer, enthaltend Silicium, Schwefel oder Kohlenstoff oder ein Fluorenthaltendes Molekül, beispielsweise ein Fluorkohlenstoff bzw. Fluorkohlenwassertstoff. Die Reportergruppe kann ebenfalls sein eine Pyridiyldithioacylgruppe, beispielsweise eine N-(2-Pyri-dyldithio)propionylgruppe, N-Hydroxysuccinimidyl, N-Hydroxysulfosuccinimidyl, Imidazolyl, Benzotriazolyl, Aminoalkyl, Aldehyd, Thioalkyle, Thiolan, Haloidacyl, Haloid-alkyl oder Haloidphenyl oder eine Diazo- oder Hydrazogruppe, beispielsweise eine 4-Hydrazinoxyethyl-, 4-Hydrazinn-benzyl-, Diasirinyl-, Azidophenyl- oder Azidoalkylgruppe.
  • Zusätzlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzung durch Verbindung des polymeren Trägers mit einer Vielzahl von Schutzketten unter Bildung eines geschützten Trägers und dann Verbinden des geschützten Trägers mit der Reportergruppe. Wenn die Schutzketten ein Methoxypolyethylenglykol-Analoges umfassen, ergibt die Verbindung des polymeren Trägers mit dem Analogen ein semistabiles Gel. Das Verfahren kann weiter umfassen eine Bindung einer Zielgruppe an den Träger, eine der Schutzgruppen oder beide.
  • Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Zusammensetzung für die Verwendung bei der Behandlung einer Krankheit bei einem Patienten oder die Verwendung der Zusammensetzung für die Herstellung eines Arzneimittels für die Behandlung einer Krankheit durch Verabreichung einer therapeutisch oder diagnostisch wirksamen Menge der Zusammensetzung oder des Arzneimittels gemäß der Erfindung an einen Patienten. Das Verfahren kann weiter umfassen das Scannen des Patienten unter Verwendung eines Abbildungsverfahrens, welches die Reportergruppe detektieren kann, wobei ein sichtbares Bild der Verteilung der Zusammensetzung erhalten wird. Die Verabreichung kann eine intravaskuläre oder intraperitoneale Injektion sein und das Abbildungsverfahren kann beispielsweise Kernspintomographie, ein nuklear-medizinisches Abbilden, eine Positron-Emissions-Tomographie oder eine Single-Photon-Emissions-Computertomographie sein.
  • Beispiele der erfindungsgemäßen Zusammensetzung erlauben sehr geringe Dosen an paramagnetischem Element, beispielsweise Gadolinium, die dem Patienten verabreicht werden, und trotzdem werden ausgezeichnete Bilder, beispielsweise MR-Bilder erhalten. Beispielsweise kann die Reportergruppe Gadolinium, zugeführt in einer Dosis von weniger als 0,05 mmol Gd/kg Körpergewicht des Patienten, umfassen. Bevorzugt beträgt die Dosis etwa 0,02 bis 0,04 mmol Gd/kg Körpergewicht.
  • Beispiele der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können als Kontrastmittel oder für die Herstellung eines Kontrastmittels, für die Behandlung eines Patienten durch Scannen eines Submillimeter-Gefäßes des Patienten zur Herstellung eines sichtbaren Bildes des Submillimeter-Gefäßes, verwendet werden. Ein Submillimeter-Gefäß ist eines, das einen inneren Durchmesser von weniger als einen Millimeter besitzt.
  • Der Ausdruck "gebunden", wie er hier verwendet wird, bedeutet eine kovalente und nicht-kovalente Bindung, beispielsweise durch Wasserstoff-, ionische oder Van-der-Waals-Bindungen. Solche Bindungen können zwischen mindestens zwei der gleichen oder unterschiedlichen Atome oder Ionen als Ergebnis der Wiederverteilung der Elektronendichten solcher Atome oder Tonen gebildet werden.
  • Ein "polymerer Träger" ist ein Molekül, das aus mehreren verbundenen chemischen Gruppierungen, die gleich oder unterschiedlich sein können, zusammengesetzt ist und das als Stelle dient, an der einer Reportergruppe gebunden wird, und durch Schutzketten abgeschirmt ist.
  • Eine "Schutzkette" ist eines oder mehrere Moleküle, welches ein Trägermolekül und eine Reportergruppe vom Kontakt mit den anderen Makromolekülen durch extensive Bindung von Wasser an die Ketten schützt.
  • Ein "Komplexon" ist aus einem Molekül oder mehreren Molekülen oder chemischen Gruppen oder Gruppierungen zusammengesetzt und bildet eine günstige Umgebung für die Bindung eines Ions (eines Kations oder eines Anions). Die Dissoziation des Ions von der Umgebung wird, bedingt durch die kinetische und/oder thermodynamische Stabilität der Bindung, gehindert.
  • Ein "Chelatmolekül", eine "Chelatgruppe" oder ein "Chelat" ist ein Komplexon, welches Kationen bindet.
  • Eine "Reportergruppe" ist ein Atom, ein Ion, ein Molekül oder ein Komplexon, das an einen polymeren Träger oder eine Schutzkette gebunden sein kann, unter Erzeugung eines Effekts, der durch irgendwelche Verfahren der chemischen, physikalischen oder biologischen Untersuchung eines Patienten detektierbar ist. Eine Reportergruppe kann ein therapeutisches oder diagnostisches Mittel sein.
  • Die Ausdrücke "Derivate" oder "Analoge", wie sie hier verwendet werden, bedeuten eine Verbindung, deren Kernstruktur gleich ist wie die der Stammverbindung oder dieser stark ähnelt, die aber eine chemische oder physikalische Modifizierung besitzt, wie eine unterschiedliche oder zusätzliche Seitengruppe; der Ausdruck umfasst Copolymere der Stammverbindungen, die an andere Atome oder Moleküle gebunden sein können.
  • Die Ausdrücke "Ligand" oder "Zielgruppe" bzw. "Targetgruppe" (diese Ausdrücke werden synonym verwendet) oder "Vektormolekül" bedeuten irgendein Atom, Ion oder Molekül, gebunden an einen Träger und/oder eine Schutzkette und/oder eine Reportergruppe zur Erhöhung der Akkumulation der Zusammensetzung an der Target-Stelle des Organismus in grö ßerem Ausmaß als wenn der Ligand die Targetgruppe oder das Vektormolekül abwesend wären.
  • Der Ausdruck "Polyaminosäurefragment" bedeutet individuelle Aminosäuregruppen oder mehrere verbundene Aminosäuren, die unter Bildung einer Polyaminosäure verbunden sein können.
  • Ein semistabiles Gel ist ein Gel, welches eine flüssige Phase beim Stehen oder wenn die Temperatur, der pH oder andere Bedingungen variiert werden bildet.
  • Der Ausdruck "Gefäß-Mapping" bedeutet die Erzeugung eines Bildes eines Gefäßes oder von Gefäßen, bei dem die räumliche Orientierung und die Delineation der Gefäße bewertet werden können.
  • Der Ausdruck "aminiert" beschreibt Moleküle, die gebundene Aminogruppen umfassen.
  • Eine "diagnostisch wirksame Menge" der Zusammensetzung ist eine Menge, die ein Bild der Zusammensetzung bei dem Patienten ergibt.
  • Eine "therapeutisch wirksame Menge der Zusammensetzung" ist eine Menge, die einen therapeutischen Vorteil für den Patienten ergibt.
  • Einige wichtige Merkmale der Beispiele der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, die bewirken, dass sie überraschenderweise für die MR-Abbildung geeignet sind, umfassen: 1) die Fähigkeit, paramagnetische Kationen in Chelatform zu überführen um eine hohe molekulare Relaxivität zu erhalten, die zu ihrer Verwendung als MR-Kontrastmittel wesentlich ist; 2) eine verlängerte Blut-Halbwertszeit; 3) niedrige Toxizität; und 4) Nicht-Immunogenität.
  • Die Erfindung besitzt weiterhin den Vorteil, dass nur eine Dosis an Kontrastmittel verabreicht werden muss, wobei verstärkte Signal-Geräusch-Verhältnisse in den diagnostischen Bildern erhalten werden.
  • Die folgenden Eigenschaften sind für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen üblich: 1) erhöhte Relaxivität für jedes paramagnetische Kation, verglichen mit Gd-DTPA, 2) eine große Zahl von Chelatgruppen an jedem Molekül, 3) eine verstärkte Blutpool-Konzentration nach intravenöser Injektion, 4) verstärkte Stellen für abnormale Endothel-Permeabilität und 5) eine verlängerte Zirkulationszeit, verglichen mit Gd-DTPA.
  • Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und aus den Ansprüchen hervor.
  • Genaue Beschreibung
  • Zeichunaen
  • 1 ist ein Diagramm von drei Schemata für die Synthese der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen.
  • 2 ist eine graphische Darstellung der Blutclearance von [111In]-markiertem und Gd-gesättigtem MPEG (MG 5 kD)-Poly-1-lysin (MG 53,5 kD)-DTPA (Quadrate) und MPEG (MG 2 kD)-Poly-1-lysin (MG 41 kD)-DTPA (Rauten).
  • 3 ist eine graphische Darstellung der Bioverteilung von [111In]-markiertem und Gd-gesättigtem MPEG (MG 5 kD)-Poly-1-lysin (MG 53,5 kD)-DTPA 90 Stunden nach intravenöser Injektion.
  • 4 ist eine graphische Darstellung des Ansprechens auf Gd-DTPA von Mäusen, denen Gd-DTPA-BSA (Quadrate) und MPEG (MG 50 kD)-Poly-1-lysin (MG 53,5 kD)-DTPA (Gd) (Rauten) injiziert worden war.
  • 5 ist eine graphische Darstellung der Wirkung von Gd-markiertem MPEG (MG 2 kD)-Poly-1-lysin (MG 41 kD)-DTPA (Quadrate) oder Gd-markiertem MPEG (MG 5 kD)-Poly-1-lysin (MG 25 kD)-DTPA (Rauten) für die T1-Werte von Blut bei verschiedenen Konzentrationen.
  • 6 ist eine graphische Darstellung der dosisabhängigen Verstärkung der Gefäße, wobei das Gefäß/Muskel-Verhältnis durch Digitalisierung der Signalintensitäten von mehreren großen Arterien, beispielsweise Aorta, iliakaler und femoraler Arterie und des nahen Muskelgewebes dargestellt ist.
  • 7 ist eine graphische Darstellung des Zeitverlaufs des Kontrastmittels in den großen Gefäßen bei einer Vergleichsuntersuchung.
  • Die 8a und 8b sind MR-Bilder des Kopfes einer Ratte in einer 3-D-Helligkeits-Pixel-Rekonstruktion, wobei das Bild vor (8a) und nach (8b) intravenöser Injektion von MPEG (MG 5 kD)-Poly-1-lysin (MG 25 kD)-DTPA (Gd) dargestellt ist.
  • 9 ist ein MR-Bild von zwei Ratten in 3-D-Helligkeits-Pixel-Rekonstruktion nach intravenöser Injektion von MPEG (MG 5 kD)-Poly-1-lysin (MG 25 kD)-DTPA (Gd) (linkes Bild) und Gadopentatdimeglumin (rechtes Bild).
  • 10a und 10b sind MR-Bilder eines Kaninchens in einer 3-D-Helligkeits-Pixel-Rekonstruktion der lateralen (10a) und kraniokaudalen Projektion (vergleiche 10b) nach intravenöser Injektion von MPEG (MG 5 kD)-Poly-1-lysin (MG 25 kD)-DTPA (Gd).
  • 11a und 11b sind MR-Bilder der linken Lende und des Femus einer Ratte in einer 3-D-Helligkeits-Pixel-Rekonstruktion vor (11a) und nach (11b) intravenöser Injektion von MPEG (MG 5 kD)-Poly-1-lysin (MG 25 kD)-DTPA (Gd). Die Bilder wurden zwei Wochen nach der Injektion von R3230 Brustdrüsen-Adenokarzinom-Zellen in die linke Lende der Ratte aufgenommen.
  • Struktur der Zusammensetzung
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen ein einziges chemisches Gebilde, umfassend einen polymeren Träger, eine Schutzkette, gebunden an den polymeren Träger, und eine Reportergruppe. Beispielsweise kann die Zusammensetzung die folgende Formel besitzen:
    Figure 00180001
    Gruppen in jeder beliebigen Reihenfolge verknüpft sein können, worin k 100–560 bedeutet; R1 (CH2)4NHCO(CH2)nCOOCH2CH2A-B-OR3 bedeutet, worin n 2–6 bedeutet; A [OCH2CH2]x bedeutet, worin x 15–200 bedeuet; B (OCH2CH2]x oder [OCH(CH3)CH2]y bedeutet, worin y + x 17–220 bedeutet; R2 eine Chelatgruppe ist; und R3 H, (CH2)yCH3 oder (CH2)yCOOH bedeutet und p 0–7 ist .
  • Polymere Träger
  • Die polymeren Träger können aus Polyaminosäuren, beispielsweise linearen oder verzweigten Polymeren, aus einer einzigen Aminosäurespezies oder aus unterschiedlichen Aminosäurespezies ausgewählt werden, beispielsweise regelmäßige oder statistische Blockcopolymere aus Polyaminosäuren, beispielsweise bevorzugt lineares Poly-1- oder Polyd-lysin, Poly-alpha, Beta-(2-Aminoethyl)-d,l-aspartamid oder Poly-1-asparaginsäure.
  • Das Molekulargewicht des Polyaminosäureträgers liegt bevorzugt zwischen 1000 und 100.000 Dalton. Polyaminosäuren mit engen Molekulargewichts(MG)-Verteilungen sind gegenüber solchen mit breiten MG-Verteilungen bevorzugt. Die Polyaminosäuren sind über Peptidbindungen verbunden oder sie werden durch Kondensation von zwei oder mehreren Polyaminosäurefragmenten oder individuellen Aminosäuren mit spaltbaren Bindungen, beispielsweise S-S-Bindungen, die in vivo gespalten werden können, erhalten. Polyaminosäuren können natürlich oder synthetisch sein, sie sind bevorzugt nicht-proteinhaltig und sie werden durch chemische Synthese oder durch rekombinante Verfahren, wie Gentechnologie, hergestellt.
  • Der polymere Träger kann ebenfalls zusammengesetzt sein aus Polyethyleniminen, beispielsweise verzweigten Aminoenthaltenden Polymeren oder carboxylirten Polyethyleniminen, d. h. umgesetzt mit Derivaten von Kohlensäuren, natürlichen Sacchariden, enthaltend Aminosäuren oder Carbonsäuren, beispielsweise Galacturonsäure, Glucuronsäure, Mannuronsäure, Hyaluronsäure, Pectinsäure, Neuraminsäure, Alginsäure, Carrageenan; aminierte Polysaccharide oder Oligosaccharide (linear oder verzweigt); oder carboxylierte Polysaccharide oder Oligosaccharide, beispielsweise umgesetzt mit Derivaten von Kohlensäuren mit resultierender Verknüpfung der Carboxylgruppen.
  • Solche Oligosaccharide können durch chemische Änderung erhalten werden von beispielsweise Dextran, Mannan, Xylan, Pullulan, Cellulose, Chytosan, Agarose, Fucoidan, Galactan, Arabinan, Fructan, Fucan, Chitin, Pustulan, Levan oder Pectin. Zusätzlich können diese Polysaccharide oder Oligosaccharide Heteropolymere oder Homopolymere von Monosacchariden sein, beispielsweise Glucose, Galactose, Mannose, Galactose, Desoxyglucose, Ribose, Desoxyribose, Arabinose, Fucose, Xylose, Xylulose oder Ribulose.
  • Der polymere Träger kann sein: ein lineares, verzweigtes oder dendrimeres Polyamidoamin; Polyacrylsäure; Polyalkohole, beispielsweise Polyvinylalkohol, und Polyxylit, an das Carboxylgruppen oder Aminogruppen chemisch gebunden sind; oder Oligonukleotide.
  • Schutzketten
  • Die Schutzketten können sein: PEG, bevorzugt verestert mit einer Dicarbonsäure unter Bildung eines Polyethylenglykolmonoesters; MPEG, Methoxypolypropylenglykol oder ein Copolymer davon, bevorzugt in Form eines Esters mit einer Dicarbonsäure, Polyethylenglykol-disäure, Polyethylenglykolmonoamin; MPEG-Monoamin; MPEG-Hydrazid; MPEG-Imidazolid; und Derivate von allen den Obigen.
  • Zusätzlich kann die Schutzgruppe sein: ein Blockcopolymer vom PEG und einem Polymer, beispielsweise von Polyaminosäuren, Polysacchariden, Polyamidoaminen, Polyethylenaminen oder Polynukleotiden (wie oben bei den polymeren Trägern beschrieben). Die Blöcke sind bevorzugt alterniert, wobei lineare Blockcopolymere erhalten werden. Das Gesamt-Molekulargewicht der Schutzkette beträgt bevorzugt 500 bis 10.000 Dalton. Die Schutzkette ist bevorzugt an den polymeren Trägern durch eine einzige Bindung gebunden.
  • Reportergruppen
  • Die erfindungsgemäßen Reportergruppen sind bevorzugt an den polymeren Träger gebunden, sie können jedoch auch an eine Schutzkette gebunden sein. Die Reportergruppen umfassen Komplexone, beispielsweise Chelatmoleküle (bzw. chelatbildende Moleküle), wie Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA), Triethylentetraminhexaessigsäure (TTHA), Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA), 1,2-Diaminocyclohexan-N,N,N',N'-tetraessigsäure, N,N'-Di-(2-hydroxybenzyl)ethylendiamin (HBED), N-(2-Hydroxyethyl)ethylendiamintriessigsäure, Nitrilotriessigsäure, Ethylenbis(oxyethylennitrilo)tetraessigsäure (EGTA), 1,4,7,10-Tetraazacyclododecan-N,N',N'',N'''-tetraessigsäure (DOTA), 1,4,7,10-Tetraazacyclododecan-N,N',N'' -triessigsäure (DO3A), 1,4,7-Tris(carboxymethyl)-10-(2'-hydroxypropyl)-1,4,7,10-tetraazocyclododecan (HP-DO3A), 1,4,7-Triazacyclononan-N,N',N-triessigsäure (NOTA), 1,4,8,11-Tetraazacyclotetradecan-N,N',N'',N'''-tetraessigsäure (TETA), bevorzugt DOTA und DTPA, wobei diese Chelatmoleküle bevorzugt ein Kontrastmittel, beispielsweise ein paramagnetisches Kation und/oder ein Radionuklid, umfassen.
  • Die paramagnetischen Elemente, beispielsweise Kationen, umfassen Übergangsmetalle oder Lanthanide, beispielsweise Elemente mit Atomnummern 21–29, 42, 44, 57–71, bevorzugt Gadolinium (III), Dysprosium (III), Holmium (III), Europium (III), Eisen (III) oder Mangan (II).
  • Die Radionuklide umfassen alpha-, beta- und gamma-Emitter, bevorzugt Gallium 67, Indium 111, Technetium 99m, Chrom 51, Kobalt 57, Molybdän 99, Moleküle, beispielsweise Tyrosin und p-Oxybenzoesäure, gebunden an Isotope von Iod, beispielsweise Iod 131.
  • Die Reportergruppe kann umfassen fluorenthaltende Moleküle, beispielsweise Fluorkohlenstoffe.
  • Die Reportergruppe kann ebenfalls umfassen therapeutische Mittel, beispielsweise Cytostatika, antibiotische Mittel, Hormone, beispielsweise Wachstumsfaktor, analgetische Mittel, psychotropische Mittel, antiinflammatorische Mittel, antivirale Mittel, antifungale Arzneimittel oder Lymphokine, beispielsweise Interleukin 2. Die therapeutischen Mittel sind bevorzugt an einen Träger mit entfernbaren oder semistabilen Bindungen gebunden.
  • Die Reportergruppe kann ebenfalls ein Teilchen oder ein kolloides Teilchen oder ein kolloides Präzipitat von Oxiden, Sulfiden und/oder Hydroxiden von Übergangselementen und Lanthaniden mit Atomnummern von 21–29, 42, 44, 57–71 oder Siliciumoxid-Kolloiden oder Polymeren, die Silicium enthalten, oder Polymeren mit Atomen von Schwefel, Kohlenstoff oder Silicium, umfassen. Das Teilchen oder die Teilchen können als integraler Teil vorhanden sein oder sie können von einer semipermeablen Membran umgeben sein.
  • Die Zusammensetzungen können ebenfalls umfassen zusätzliche Reportergruppen, die ausgewählt werden können aus (CH2)pCOOH, worin p zwischen 0 und 7 liegt; Pyridyldithioacylgruppen, beispielsweise N-(2-Pyridyldithio)propionylgruppen; N-Hydroxysuccinimidyl-, N-Hydroxysulfosuccinimidyl-, Imidazolyl-, Benzotriazolyl-, Aminoalkyl-, Aminoacyl-, Aldehyd-, Thioalkyl-, Thiolan-, Haloidacyl-, Haloidalkyl- oder Haloidphenyl-; Diazo- oder Hydrazo-, beispielsweise 4-Hydrazinoxyethyl-, 4-Hydrazinobenzyl-, Diazirinyl-,- Azidophenyl- oder Azidoalkylgruppen.
  • Die obigen Gruppen sind an den polymeren Träger und/oder die Schutzketten gebunden und sie sind erforderlich für die Konjugation oder Bindung anderer Liganden, beispielsweise eine Zielgruppe, die fähig ist, mit Zelloberflächen-Rezeptoren, Proteoglykanen, Adhäsionsmolekülen, Ionenkanä len oder Enzymen in Wechselwirkung zu treten, mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.
  • Targetgruppe
  • Die Targetgruppe kann umfassen: Antikörper; Fragmente von Antikörpern; chimäre Antikörper, wobei die Antikörper polyclonal oder monoclonal sein können; Enzyme; Quasi-Substrate von Enzymen; Lectine; oder Saccharidliganden von Lectinen, entfernbar oder nicht-entfernbar, gebunden an die Zusammensetzung.
  • Synthese der Zusammensetzung
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können nach irgendeinem der folgenden Verfahren (vergleiche 1) synthetisiert werden. Ein Beispiel der Synthese unter Verwendung von Poly-1-lysin als polymerer Träger, MPEG als Schutzkette und ein Komplexon als Reportergruppe wird dargestellt. Diese synthetische Zusammensetzung ist besonders geeignet als makromolekulares Kontrastmittel.
  • Schema 1
  • Die Zusammensetzungen können in zwei Stufen hergestellt werden, indem zuerst die Polyaminosäure mit aktivierten MPEG-Analoga umgesetzt wird, und dann dieses Reaktionsgemisch mit einer aktivierten Chelatverbindung umgesetzt wird. Dieses Verfahren ist bevorzugt, wenn Poly-1-lysin als polymerer Träger verwendet wird (vergleiche 1).
  • ε-Aminogruppen von Poly-1-lysin werden mit aktivierten Derivaten von carboxiliertem MPEG, beispielsweise den Säurechloriden, Anhydriden, gemischten Anhydriden, Nitrenen, Isothiocyanaten und Imidazoliden, und aktivierten Estern, beispielsweise Hydroxysuccinimid, Hydroxysulfosuccinimid, p-Nitrophenyl, Benzotriazolid, umgesetzt.
  • Das Chelatmolekül wird zur Reaktion mit den verbleibenden Aminogruppen gebracht, entweder in aktivierter Form beispielsweise als Anhydrid, gemischtes Anhydrid oder Isothiocyanat, oder in nicht-aktivierter Form. Wenn das Chelatmolekül in nicht-aktivierter Form vorliegt, wird es aktiviert unter Herstellung eines aktivierten Esters in Anwesenheit von Succinimid oder Sulfosuccinimid und Carbodiimid und wird dann mit den verbleibenden Aminogruppen zur Reaktion gebracht. Eine zusätzliche chemische Modifizierung des Polyaminosäure-Grundgerüsts oder der MPEG-Ketten kann der Reaktion vorhergehen, nicht beschränkt auf Reaktionen, die die Bildung oder Eliminierung von mindestens einer chemischen Bindung ergeben.
  • Die Sequenz der chemischen Bindung der Schutzgruppen und einer Reportergruppe an den polymeren Träger kann umgekehrt werden, d. h. die Bindung einer Reportergruppe geht der Bindung einer Schutzkette oder von Schutzketten an den polymeren Träger voran, aber bevorzugt wird die Reportergruppe als monofunktionelles aktiviertes Analoges verwendet, d. h. ein Molekül aktiverter Reportergruppe bildet nur eine covalente Bindung mit einem polymeren Träger.
  • Schema 2
  • Die Zusammensetzungen können ebenfalls synthetisiert werden unter Verwendung von Standard-Peptidsynthese-Protokollen mit modifizierten Aminosäure-Vorstufen, wie MPEG-Amino-säure und Komplexon-Aminosäure. In diesem Fall können die Gruppierungen aus Komplexon und PEG in kontrollierter Weise alterniert werden.
  • Schema 3
  • Oligomere aus PEG-Polyaminosäuren können mit Oligomeren aus Komplexon-Aminosäuren unter Bildug von Blockcopolymeren konjugiert werden.
  • Alle drei Schemata ergeben vorhersehbare Zusammensetzungen und hoch-vorhersehbare Molekulargewichtsverteilungen.
  • Wenn carboxylierte Träger verwendet werden, wie carboxylierte Saccharide oder Polyaminosäuren mit Carboxygruppen in ihren Resten, wie Poly-1-asparaginsäure, wird der polymere Träger bevorzugt in Anwesenheit von Carbodiimid und Sulfosuccinimid, wie in Beispiel 2 für DTPA beschrieben, aktiviert und dann mit aminierten Schutzketten, wie MPEG-Monoamin, bei pH 7–9 umgesetzt. Die Verknüpfung von Komplexon oder Chelat wird dann bevorzugt durch Carbodiimid-Kondensation erreicht.
  • Bei der Verwendung für die medizinische Abbildung besitzen die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bevorzugt ein nicht-proteinartiges Polyaminosäuremolekül, das als Träger für covalent angebrachte aktivierte Analoga von linearen oder verzweigten Chelatmolekülen dient, an die ein MR-Reporterkation gebunden ist, d. h. ionisch chelatiert ist. Der Träger bildet ein einziges chemisches Gebilde mit Schutzketten aus MPEG.
  • Der Syntheseweg für die Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfasst die covalente Modifizierung des Polyaminosäureträgers. Konjugation von 1,1'-Carbonyldiimidazol-behandeltem MPEG an Aminogruppen erfordert einen hohen Überschuss an Modifizierungsmittel, beispielsweise aktiviertem MPEG, was zur Bildung von semistabilen Gelen führt, da die Löslichkeit von Polyaminosäuren in Anwesenheit von MPEG verringert ist. Das Verfahren zur Herstellung von N-Hydroxysuccinimidyl-MPEG-succinat, das in Schema 1 beschrieben wird, ergibt ein Produkt mit hochaktiviertem Estergehalt, beispielsweise größer als 75%, was vorteilhaft ist für die Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen. Die spezielle Reinigung der Zwischenprodukte ermöglicht die Eliminierung von Peroxiden und ergibt ein Präparat für die in vivo-Verwendung.
  • Die Verknüpfung von MPEG mit dem polymeren Träger, beispielsweise mit der Polyaminosäure, verhindert ebenfalls die mögliche Vernetzung der Polyaminosäure mit dem cyclischen Anhydrid von DTPA. MPEG-Ketten verhindern die Bildung von Nebenprodukten, da sie eine sterische Barriere für die Vernetzung des Reagenses erzeugen. Daher kann die Bildung von Produkten mit hohem Molekulargewicht kontrolliert werden, was die Synthesestufen vorhersagbar macht. Als Ergebnis wird ein homogenes Präparat erhalten mit enger Molekulargewichtverteilung.
  • Die polymeren Träger enthalten bevorzugt Peptidbindungen. Die gleichen Bindungen treten bei der Konjugation eines Chelatmoleküls mit reaktiven Gruppen der Aminosäurereste auf. Diese Zusammensetzungen sind daher potentiell durch verschiedene tierische nicht-spezifische Peptidasen biozersetzbar. Zur Erleichterung der in vivo-Eliminierung der polymeren Träger und der Schutzketten zusammen mit einer Reportergruppe oder zur Verbesserung der Dissoziation der Reportergruppe von dem Träger in das biologische Milieu, wenn eine Reportergruppe ein therapeutisches Element ist, sollten die Elemente des polymeren Trägers oder der Schutzketten oder der Reportergruppen durch eine semistabile Bindung, wie eine S-S-Bindung, miteinander verknüpft sein. Geringe Mengen an eingeschlossenen Zusammensetzungen können aus dem Körper durch Abbau zu kleineren Fragmenten entfernt werden. Jedoch kann eine Vielzahl aktivierter PEG-Derivate für die Herstellung der Zusammensetzungen verwendet werden, wodurch sie entweder praktisch nichtabbaubar oder im Gegenteil labil werden. Jedoch sind labi le Zusammensetzungen unerwünscht, da die Entfernung von MPEG eine stärkere Akkumulation der Kontrastmittel-Zusammensetzung in dem Retikuloendothel-System ergibt.
  • Die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bei der MR-Abbildung erfordert die Anwesenheit einer MR-Reporter-gruppe, wie eines paramagnetischen Kations, beispielsweise Gadolinium (III). Das Transchelations-Verfahren, das für dieses Experiment entwickelt wurde, beruht auf einer Ausführungsform von Harris et al., J. Polym. Sci., 22: 341–52, wobei auf diese Literaturstelle expressis verbis Bezug genommen wird. Die Anmelderin verwendet Gd-Citrat zur Verhinderung des Kontakts des Kontrastmittels mit Gadoliniumoxiden, die zuvor von Griess et al., U. S. Patent 4 647 447 verwendet wurden, oder Gadoliniumchlorid, das zuvor von Bardy et al., U. S. Patent 4 804 529 verwendet wurde. Das Gadoliniumcitrat bildet leicht Kontaminanten, wie kolloidale Hydroxide bei pH-Werten über 6,5, die innerhalb des Bereichs der optimalen pH-Werte für die erfindungsgemäßen NMR-Kontrastmittel liegen. Die Zufügung einer speziellen Reinigungsstufe, beispielsweise einer Anionenaustauschchromatographiestufe, erlaubt die Trennung von Gd-markiertem MPEG-PL-DTPA (Gd) von üblichen anionischen Kontaminanten, beispielsweise MPEG-PL-DTPA (Gd) mit niedrigem Substitutionsgrad der Aminogruppen mit MPEG oder geringen Mengen an PL-DTPA (Gd).
  • Die erfindungsgemäßen Schutzketten, beispielsweise MPEG, reagieren nicht mit der C3-Komponente des Komplements, was ein ausgeprägter Vorteil gegenüber den bekannten Mitteln, beispielsweise Dextran-DTPA (Gd), ist, von denen bekannt ist, dass sie mit der C3-Komponente des Komplements reagieren.
  • MPEG verhindert die Aussetzung der Chelatgruppen und der paramagnetischen Kationen gegenüber den Rezeptorzellen, beispielsweise Glomerulonephral-Phagozyten, die fähig sind, sie zu erkennen. MPEG bildet ebenfalls eine sterische Barriere, wodurch die Rechelatbildung von Gd-Kationen durch Serumproteine, wie Transferrin, verhindert wird. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verhindern ebenfalls mögliche verzögerte toxische Effekte von re-chelatiertem Gadolinium.
  • Die MPEG-Konjugation erniedrigt die Toxizität der erfindungsgemäßen Zusammensetzung, indem sie eine signifikante Akkumulation des Chelatpolymeren in der Leber und der Milz verhindert. Akute Toxizitätsuntersuchungen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen haben keine offensichtliche Toxizität in Mäusen bei Konzentrationen, die das 10- bis 35-Fache der optimalen Dosis überschreiten, gezeigt. Die histologische Prüfung von Geweben dieser Mäuse haben keine Abweichungen von den Kontrolltieren gezeigt.
  • Die Blut-Halbwertszeit der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen wurden bei Ratten bestimmt. Die radioaktiven und paramagnetischen Kontrastmittel wurden in die Zusammensetzungen, hergestellt gemäß der Beispiele 1 und 3, eingearbeitet um ihre pharmakokinetischen Eigenschaften in vivo genau zu bestimmen. Die Ratten wurden zu unterschiedlichen Zeitpunkten visualisiert, unter Verwendung einer gamma-Kamera um die Verteilung der Zusammensetzung zu verfolgen. Wie in den in 2 dargestellten Daten angegeben, war die Blut-Halbwertszeit des beschriebenen Kontrastmittels gleich 24 Stunden für MPEG (MG 5 kD)-Poly-1-lysin (MG 53,5 kD)-DTPA, markiert mit [111In] und gesättigt mit dem Gadolinium, während ein kleineres Kontrastmittel MPEG (MG 2 kD)-Poly-1-lysin (MG 25 kD)-DTPA, markiert mit [111In] und gesättigt mit Gadolinium, aus dem Blut mit schnellerer Rate, wobei t1/2 6 h betrug, entfernt wurde. Die einzigen zwei Stellen im Körper, wo eine Akkumulation dieser Zusammensetzungen in Mengen detektiert wurde, die signifikant größer sind als 1% der injizierten Dosis pro Gramm Gewebe, waren die Milz und die Nieren. Weiterhin überschritt die Gesamtmenge an Kontrastmittel, die in den Nieren und der Milz eingeschlossen waren, nicht etwa 7% des Kontrastmittels in der Zusammensetzung.
  • Die typische Bioverteilung 90 Stunden nach der Injektion von MPEG (MG 5 kD)-Poly-1-lysin (MG 53,5 kD) DTPA, markiert mit [111In] und gesättigt mit Gadolinium, ist in 3 dargestellt. Die Gesamtmenge an Zusammensetzung, die in der Leber, der Milz und beiden Nieren zurückgehalten wurde, betrug insgesamt 15–18% nach 90 Stunden in Zirkulation. Die obigen Werte zeigen, dass die erfindungsgemäßen Kontrastmittel nicht in dem Retikuloendothelsystem der Tiere nach intravenöser Injektion in signifikanten Mengen akkumulieren und sie können aus der Zirkulation, vermutlich durch Abbau im Blut, durch Exkretion in der Galle und durch Nierenfiltration entfernt werden.
  • Immunogenität
  • Die Verhinderung der Wechselwirkung der Reportergruppe mit Plasmaproteinen durch MPEG-Ketten stört die Bindung der Zusammensetzungen an Zellen, die Opsonin erkennen können, d. h. Antigen-liefernde Phagozyten, und an immunokompetente Blutzellen, beispielsweise ruhenden B-Zellen. Als Ergebnis ist die Bildung einer Immunantwort auf die Reportergruppe selbst sehr unwahrscheinlich und die Bildung von Wirts-Antikörpern auf die Reportergruppe wird hauptsächlich vermieden. Dies ermöglicht die wiederholte Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, sofern erforderlich. Die Immunantwort der Tiere auf intravenöse Injektionen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen kann keine Antikörperbildung für PEG und acetylierte Polyaminosäure detektieren.
  • Die Anmelderin detektierte die Bildung von Niedrig-Avidität, beispielsweise Titer von 800–1000, von Antikörpern gegen DTPA(Gd) in Tieren, denen BSA-DTPA(Gd) inji ziert worden war, durch Enzym-gebundenen Immunoadsorbens-Assay (ELISA) und zeigt praktisch kein Ansprechen in Tieren, denen erfindungsgemäße Zusammensetzungen injiziert worden waren, (vergleiche 4). Im Wesentlichen wurden keine detektierbaren Antikörper gegen DTPA(Gd), acyliertes Polylysin oder MPEG in Tieren, denen intravenös oder intraperitoneal die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen injiziert wurden, 20 Tage nach der Injektion gefunden.
  • Die Kombination von langer Blut-Halbwertszeit und dem Fehlen der Immunogenität ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung.
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen besitzen eine überraschend hohe Kapazität, beispielsweise bis zu 13 Gew.-% für Gadolinium und außergewöhnlich hohes R1/Dg-Atom, beispielsweise 20 mM–1 s–1. Vorexperimente zeigen, dass Hochqualitäts-Angiogramme erhalten werden können, wenn die T1-Werte von Blut um das mindestens 5-Fache erniedrigt werden können, als Ergebnis der Injektion des Kontrastmittels. Wie durch Messung der T1-Werte im Blut bestimmt wird, entspricht die Gd-Konzentration, die eine 5-fache Abnahme in T1 erlaubt, ca. 300 nmol Gd/ml Blut (vergleiche 5). In einer typischen menschlichen Untersuchung entspricht dies einer Injektion von ca. 20 μmol Gd/kg Gesamtkörpergewicht, die 5-mal niedriger ist als die für Gd-DTPA-Dimeglumin, welches ein häufig verwendetes Kontrastmittel ist.
  • Die Dosisabhängigkeit des Gefäß/Muskel-Signalverhältnisses zeigt ein Plateau bei der Sättigungsdosis von 20 μmol Gd/kg Gesamtkörpergewicht (vergleiche 6). Bei dieser Konzentration besitzt ein Kontrastgefäßbild ein Gefäß/Muskel-Verhältnis von 5,5–6, was eine 4-fache Erhöhung ist gegenüber den in der Vergangenheit bekannten Präparaten, die in einer Konzentration von 50 μmol Gd/kg Gesamt-Körpergewicht verabreicht wurden. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind wesentlich besser, d. h. um mehr als 200% gegenüber Poly-1-lysin (MG 25 kD)-DTPA(Gd) bei der Erhöhung des Blut/Muskel-Verhältnisses (vergleiche 7). Bei dieser Vergleichsuntersuchung wurden Ratten 20 μmol Gd/kg MPEG (MG 5 kD)-Poly-1-lysin (MG 25 kD)-DTPA(Gd) (MPEG Quadrate) oder 50 μmol Gd/kg Polylysin (MG 25 kD)-DTPA(Gd) (PL-Gd-DTPA, Rauten (vergleiche 7)) injiziert. Die Erhöhung im Gefäß/Muskel-Verhältnis egalisierte sich innerhalb von 30 Minuten aus und verblieb während der Beobachtungszeit, die 100 Minuten betrug, konstant. Da MPEG (MG 5 kD)-Poly-1-lysin (MG 25 kD)-DTPA(Gd) ein höheres Gefäß/Muskel-Verhältnis besitzt, waren die Bilder der vaskulären Anatomie wesentlich besser nach der Verabreichung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen als nach der Verabreichung von PL-Gd-DTPA.
  • Dies ermöglicht eine dramatische Abnahme der Dosis an Gd, die erforderlich ist um angiographische Hochqualitätsbilder in Ratten herzustellen (vergleiche 8a und 8b). Gemäß einer Untersuchung wurden die MR-Bilder des Kopfes einer Katze vor (vergleiche 8a) und nach (vergleiche 8b) der intravenösen Injektion von MPEG (MG 5 kD)-Poly-1-lysin (MG 25 kD)-DTPA (Gd) bei 30 μmol Gd/ml verglichen. Die Bilder wurden 20 Minuten nach der Injektion auf einem Sigma (GE Instruments, 1,5 T, 3-TOF SPGR/90 SE 60/6,5 256 × 192 2 NEX) unter Verwendung der 3 inch-Oberflächenspirale aufgenommen. Die 3-D-Helligkeits-Pixel-Rekonstruktionen des Gefäß-Mappings ergaben ein sehr hohes Gefäß/Hintergrundsignal-Verhältnis, wodurch die Notwendigkeit für eine Hintergrund-Subtraktion eliminiert wurde. Im Gegensatz zu den bekannten Kontrastmitteln resultierten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, injiziert mit 30 μmol Gd/kg Gesamt-Körpergewicht, überraschenderweise in einer Auflösung der Submillimeter-Gefäße mit einem Innendurchmesser von weniger als 1 mm.
  • Eine Vergleichsuntersuchung zwischen MPEG (MG 5 kD)-Poly-1-lysin (MG 25 kD)-DTPA (Gd) und Gadopentatdimeglumin zeigte wesentlich bessere Ergebnisse für PEG-Poly-1-lysin (MG 25 kD)-DTPA(Gd). Bei einer Untersuchung wurde einer Ratte intravenös MPEG-Poly-1-lysin-DTPA(Gd) (20 μmol Gd/kg Gesamt-Körpergewicht) (linkes Bild) injiziert und einer Ratte wurde intravenös Gadopentatdimeglumin (100 μmol, Gd/kg, von Magnevist®, Berlex Labs) (rechtes Bild) injiziert. Unmittelbar, d. h. 10 Minuten, nach der intravenösen Verabreichung von Gd-DTPA oder dem MPEG-Derivat, hat das Gefäß/Muskel-Verhältnis von 1,4 auf 2,7 bzw. 1,4 auf 4,5 zugenommen. 30 Minuten nach der Verabreichung betrugen die Verhältnisse 2,0 für Gd-DTPA und 5,8 für MPEG (MG 5 kD)-Poly-1-lysin (MG 25 kD)-DTPA(Gd) bei einem p-Wert unter 0,001 (vergleiche 9). Gd-DTPA ergab zu Beginn eine geringe Erhöhung im Gefäßkontrast. Jedoch, wenn Gd-DTPA durch den extravaskularen Raum verteilt wird, geht der Kontrast verloren. Die erfindungsgemäßen MPEG-Derivat-Zusammensetzungen ergaben wegen ihrer einzigartigen vaskulären Verteilung konstant höhere Verhältnisse. Die Bilder wurden auf einem Sigma unter Verwendung einer 5 inch-Oberflächenspirale aufgenommen (vergleiche 9).
  • Abbildungsversuche mit Kaninchen und Minischwein(Körpergewicht 40 kg)-Thorax wurden durchgeführt und zeigten die Möglichkeiten der Visualisierung der Lungen- und Coronararterien unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen (vergleiche 10a und 10b). Gemäß einer Untersuchung wurde einem Kaninchen MPEG(MG 2 kD)-Poly-1-lysin(MG 41 kD)-DTPA(Gd) (20 μmol Gd/ml) injiziert. Die Bilder wurden 20 Minuten nach der Injektion auf einem Sigma unter Verwendung einer 5 inch-Oberflächenspirale aufgenommen.
  • Die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zur Enthüllung von Abnormalitäten der Gefäße in einem experimentell induzierten pathologischen Zustand wurde in Kanin chen und Ratten getestet. Gemäß 3-D TOF (Time of Flight)-MR-Angiographie konnte die Verengung der Femoral-Arterie an der Stelle einer Versuchs-Stenose zuverlässig visualisiert werden. Für die Visualisierung von Gefäßabnormalitäten bei der Tumorprogression wurden Ratten mit R3230-Brustdrüsen-Adenokarzinom verwendet. Gemäß einer Untersuchung wurden die MR-Bilder der linken Flanke und des Femors einer Ratte vor (vergleiche 11a) und 20 Minuten nach (vergleiche 11b) der intravenösen Injektion von MPEG (MG 5 kD)-Poly-1-lysin(MG 25 kD)-DTPA (Gd) bei 20 μmol Gd/ml gezeigt. Die Bilder wurden auf einem Sigma (GE Instruments, 1,5 T, 3-TOF SPGR/60 SE 60/6,5 256 × 192 2 NEX) unter Verwendung einer 3-inch-Oberflächenspirale aufgenommen.
  • Versuche mit Neoplasie in Ratten unter Verwendung von 20 μmol Gd/kg ergaben exklusiv informative kontrastverstärkte Angiogramme. Die Lokalisierung, Größe und Grenzen des Tumors und der absteigenden Venen konnten leicht an kollabierten 3-D-MR-Bildern erkannt werden. Daher können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen für die Detektion sowohl von Neoplasie und Tumor-Neovaskularität, die in der klinischen Praxis für das Staging und chirurgische Planen wichtig sind, verwendet werden.
  • Zusätzliche Tieruntersuchungen unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen wurden durchgeführt um die in vivo-gamma-Abbildung; die Biokinetiken; die Immunantwort; und die Kernspintomographie zu untersuchen.
  • In vivo-gamma-Kameraabbildung
  • Sprague-Dawley-Ratten (200–250 g) wurden in die Schwanzvene unter Verwendung einer 26 Gauge-Nadel mit 1–10 mg/0,5 ml Produkt I oder III, markiert mit [111In] und Gd, wie in Beispiel 6 beschrieben, injiziert. Bilder mit einer gamma-Kamera (von Ohio Nuclear) unter Verwendung eines Parallel- Medium-Energie-Kollimators wurden 30, 60, 120 Minuten und 24 und 70 Stunden nach der Injektion erhalten.
  • Biokinetik des Kontrastmittels
  • Die Biokinetik von Gd- und (111In]-markiertem Produkt (III oder I) wurden unter Verwendung von Sprague-Dawley-Ratten im Bereich von 230–250 g untersucht. Den Tieren wurden in die Schwanzvene 1 bis 10 mg Polymeres (60–70 μCi/kg, 2 μm/kg Gd) unter Verwendung einer 26 Gauge-Nadel unter Ether-Anästhesie injiziert. Innerhalb dieser Dosisgrenzen wurde geringe Variation in der Kinetik detektiert. Die Bioverteilung des markierten Produkts wurde in 16 Organen, d. h. Organgeweben, durch Messung der Radioaktivität zu jedem Zeitpunkt, der in der graphischen Darstellung angegeben ist, bestimmt. Zwei Ratten wurden für jeden Punkt verwendet (vergleiche 3).
  • Testen der Immunantwort in Mäusen
  • Eine 0,2 ml-Probe des Produkts I (0,5 mmol Gd/kg, d. h. eine 20-fache Abbildungsdosis) wurde intravenös oder intraperitoneal C3H/He-Mäusen (n = 2) injiziert. Die Vergleichstiere erhielten BSA-DTPA(Gd) mit der gleichen Menge an Gd-DTPA, hergestellt wie von Hnatowich D. J. et al., Science 1979, beschrieben, im gleichen Volumen an Salzlösung. Die Tiere wurden 2 Wochen auf Anzeichen von Toxizität beobachtet. Es wurden keine Anzeichen von Toxizität detektiert. Nach der Zeit von 2 Wochen wurde Blut aus der Schwanzvene der Tiere entnommen und der Titer der Antikörper wurde durch einen enzymgebundenen Immunoadsorbensassay (ELISA) detektiert. Die ELISA-Platten wurden mit Ovalbumin-DTPA(Gd), Ovalbumin-MPEG, BSA oder acetyliertem Poy-1-lysin (MG 70000) beschichtet. Nur Vertiefungen der Platte, beschichtet mit Ovalbumin-DTPA(Gd) zeigten eine spezifische Bindung von Maus-Immunglobulinen.
  • MR-Abbildung
  • Zur Visualisierung der Blutgefäße in Versuchstieren wurden 0,005–0,05 mmol Gd/kg Produkt II männlichen Sprague-Dawley-Ratten (260–360 g) unter Verwendung einer 26 Gauge-Butterfly-Nadel in 0,3 ml steriler Salzlösung unter einer Barbiturat-induzierten Anästhesie injiziert. Geeignete Oberflächenspiralen, 5 inch für zwei Tiere und 3 Inch für ein Tier, wurden angewendet (vergleiche 8a und 8b und 9).
  • Bei Versuchen mit Kaninchen und Minischweinen wurden die Tiere intubiert. Die Anästhesie erfolgte unter Verwendung von Inhalations-Isofluran. Die Elektrokardiographie wurde konstant überwacht. Das Produkt II wurde bei 0,03 mmol Gd/kg über einen Katheter, eingesetzt an der linken femoralen Arterie, injiziert. Eine Extremitäten-Oberflächenspirale wurde für die Kaninchen-Untersuchungen verwendet; eine Kopfspirale wurde bei den Minischwein-Untersuchungen angewendet (vergleiche 10a und 10b).
  • Bei Ratten-Untersuchungen wurden 48 Sagittal-Objektträger auf General Electric CSI (Dicke = 0,7 mm) unter Verwendung einer T1-gewogenen 3D – Time of Flight SPGR-Pulsesequenz (1,5 T, SE 50/6,5, Flip-Winkel 60) abgebildet. Bei Kaninchen- und Minischwein-Untersuchungen wurden bis zu 80 Objektträger abgebildet (vergleiche 10a und 10b).
  • Verwendung der Zusammensetzungen als Kontrastmittel
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können bei der medizinischen Abbildung verwendet werden und intravaskulär oder durch Bolus-Injektion verabreicht werden. Die vaskulären Bilder sind, bedingt durch die Änderungen der Blutrelaxivität oder der Radioaktivität, verstärkt. Die Kontrastmittel können für die Verbesserung vaskulärer Bilder großer Gefäße, beispielsweise der Arterien und der Ve nen oder zur Visualisierung kleiner Gefäße, beispielsweise Submillimeter-Kapillaren, verwendet werden. Die Auflösung der Bilder erhöht sich, wodurch bessere Informationen in Einzelheiten erhalten werden. Die Kontrastmittel können für vaskuläres Anatomie-Mapping, die Bestimmung der Gefäß-Stenose, der abnormalen Vaskularität, beispielsweise der Neovaskularität, der normalen Perfusion, der Perfusions-Fehler oder für die funktionelle Abbildung des Gehirns verwendet werden.
  • Verwendung der Zusammensetzung als therapeutisches Mittel
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können ebenfalls ein therapeutisches Mittel enthalten, beispielsweise eine oder mehrere Spezies von Cytostatika, Analgetika, antiinflammatorischen, antiviralen, antifungalen oder psychotropen Arzneimitteln. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, die therapeutische Mittel enthalten, sind günstig, da die verlängerte Zirkulation der Zusammensetzung im Blut im Wesentlichen die therapeutische Wirkung des therapeutischen Mittels verlängert. Damit eine therapeutische Wirkung erhalten wird, sollte das therapeutische Mittel langsam den polymeren Träger verlassen oder sich abkuppeln. Dies kann durch eine abkuppelbare Verbindung oder durch Positionierung einer semipermeablen Membran um den Träger unter Bildung eines Vesikels erfolgen, wodurch das Arzneimittel in der Nachbarschaft des polymeren Trägers konzentriert werden kann und langsam durch die Membran in den intravaskulären Raum diffundiert. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, die therapeutische Mittel enthalten, können intravaskulär oder durch Bolus-Injektion verabreicht werden.
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden in den folgenden Beispielen und Versuchsteilen, die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind, beschrieben und dies soll keine Beschränkung des Rahmens der Erfindung sein.
  • Beispiele und Versuchsergebnisse
  • Beispiel 1: Synthese von PEG-Poly-1-lysin (300)-DTPA Produkt I
  • Synthese von MPEG-Succinat
  • 6,5 g MPEG (MG 2000) werden in 25 ml peroxidfreiem Dioxan bei 60°C gelöst und mit einer vorerhitzten Lösung von 1,6 g Bernsteinsäureanhydrid in einem 5-fachen molaren Überschuss in 25 ml Dioxan vermischt. 300 mg N,N'-Dimethylaminopyridin werden als Katalysator in 10 ml Dioxan gelöst und zu dem Reaktionsgemisch zugegeben. Das Gemisch wird bei 90°C 5 Stunden inkubiert. Das Dioxan wird durch Rotationsverdampfung bei 40°C entfernt und der Feststoff wird in einer minimalen Menge, beispielsweise 7–10 ml, Methylenchlorid gelöst, auf –10°C gekühlt und auf einer Glasfilterfritte zur Entfernung des Präzipitats der Bernsteinsäure filtriert. Es werden 300 ml Ethylether pro je 5 ml Filtrat zugegeben und dann wird die trübe Lösung bei –20°C zur Präzipitation des MPEG-Succinats erhalten. Das Präzipitat wird auf einer Glasfilterfritte filtriert und mit Ethylether gewaschen.
  • 5,6 g des trockenen Präzipitats werden in 40 ml Wasser gelöst und durch ein AG 50W X8-Harz (15 g nasses Harz, behandelt mit 50% Ethanol und entionisiertem Wasser) auf einer 30 μm Glasfilterfritte zur Entfernung des verbleibenden Katalysators behandelt.
  • Eine 5 g Probe von MPEG2000-Succinat wurde als farbloser amorpher Feststoff erhalten (86% Ausbeute). Der Rf betrug 0,8 auf Silicagel-60-TLC-Platten (von EM Sciences) (entwickelt mit einer Lösung von Chloroform : Methanol : 15 mM CaCl2 in einem Verhältnis von 65 : 35 : 2). Der Rf betrug 0,5 an RP-18-TLC-Platten (von EM Sciences) am gleichen System nach der Anfärbung mit Ioddampf.
  • Synthese von MPEG-Succinyl-N-hydroxysuccinimidylester
  • Das lyophilisierte MPEG-Succinatprodukt (2 g, 0,5 mmol) wurde in 10 ml peroxidfreiem Dioxan, welches einen Peroxid-Empfindlichkeitstest bestanden hatte, gelöst. Nacheinander wurden zu dem Gemisch zugegeben: 0,11 g N-Hydroxysuccinimid (Fluka Chemie AG, Buchs, Schweiz) und 0,15 g (0,55 mmol, 1,1 molarer Überschuss) Dicyclohexylcarbodiimid (Fluka Chemie AG, Buchs, Schweiz). Das Reaktionsgemisch wurde 6 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und auf Eis gekühlt. Der Dicyclohexylharnstoff wurde durch Filtration durch eine Glasfilterfritte oder durch ein GF-C-Glaswollefilter entfernt. Das Dioxan wurde an einem Rotationsverdampfer entfernt und 10 ml Methylenchlorid wurden zugegeben und dann wurde mit 100 ml Ether unter kontinuierlichem Rühren vermischt. Das Präzipitat wurde b20°C über Nacht gelagert. Das Produkt wurde abfiltriert und aus einem Dichlorethan-Ethan-Gemisch bei einem Verhältnis von 1 : 9 umkristallisiert.
  • Test für einen aktivierten Ester von MPEG-Succinat
  • Der Prozentgehalt des aktivierten Esters im Feststoff wurde bestimmt durch Solubilisierung von 1,5 mg Produkt in wasserfreiem DMSO (100 μl). Es wurden 10 μl der Lösung zu 800 μl 0,05 M Natriumphosphat (pH 8,5) zugegeben. Die Extinction bei 260 nm während 30 Minuten wurde aufgezeichnet. Eine Erhöhung in der Extinction war durch Hydrolyse des aktivierten Esters (e260 = 8260 [mol cm]–1 für N-Hydroxysuccinimid bei pH 8,5) bedingt. Es wurde gefunden, dass ungefähr 75% der erhaltenen Zusammensetzung aktivierter Ester waren. Der Rf betrug 0,95 auf Silicagel 60 (entwickelt mit einer Lösung von Chloroform : Methanol : 15 mM CaCl2 bei einem Verhältnis von 65 : 35 : 2) nach UV-Visualisierung mit Ammoniakdämpfen.
  • Synthese von MPEG-Poly-1-lysin-DTPA
  • 816 mg Poly-1-lysin (PL-Hydrobromid, MG 67000 (Sigma Chemical Co.), DP: 324 1-Lysinreste, 25 mM ε-Aminogruppen von 1-Lysin, Hydrobromid) in 38 ml 0,1 M Carbonatpuffer (pH 8,7) wurden gelöst. 3,1 g MPEG Succinylhydroxysuccimidylester (MPEGOSu, MG 2200) wurden in 15 ml trockenem DMSO gelöst. Die MPEGOSu-Lösung wurde tropfenweise zu der PL-Lösung unter Rühren gegeben und dann wurde das Gemisch für 2 Stunden unter Rühren inkubiert.
  • Der Grad der Modifizierung wurde durch Trinitrobenzolsulfonsäuretitration, wie sie von Spadaro, A. C. C. et al., Anal. Biochem. 96: 317 (1979) verwendet wurde, geprüft. 10 μl der Probe, 100 μl Wasser, 100 μl 10%iges Triton X-100, 100 μl 0,1 M Natriumtetraborat und 0,35 ml 2 mg/ml TNBS wurden in einem Reagensglas vermischt. Es wurde während 45 Minuten inkubiert. Die Inkubation wurde durch Zugabe von 2,3 mg/ml Natriumsulfit in 5M NaH2PO4 beendigt. Die Extinction wurde bei 420 nm bestimmt und mit der von PL verglichen. Die Menge an modifizierten Gruppen wurde bestimmt und sie war gleich 30%.
  • Eine Suspension des cyclischen Anhydrids von DTPA (0,5 g/ml in DMSO) wurde durch Zugabe von 200 μl-Portionen (1,5 g cDTPA insgesamt) zu der Lösung von PL und MPEG hergestellt und der pH wurde auf 8 mit 5 N NaOH nach jeder Zugabe eingestellt. Die Menge an titrierbaren Aminogruppen wurde erneut geprüft und es konnten keine freien Aminogruppen detektiert werden.
  • Reinigung von MPEG-Poly-1-lysin-DTPA
  • Das Reaktionsgemisch von MPEG-Poly-1-lysin-DTPA(MPEG-PL-DTPA) wurde auf 300 ml mit 0,2 M Natriumcitrat (pH 6,0) verdünnt, dann wurde es durch einen 0,45 μ-Nylonfilter filtriert und in einer Durchströmungszelle unter Verwen dung einer Membran mit einer Ausschlußgrenze von 100 kD (für globuläre Proteine) dialysiert. Es wurde auf 30 bis 50 ml konzentriert und mit Citrat auf 300 ml verdünnt. Das Verfahren wurde 2mal unter Verwendung von Wasser anstelle von Citrat bei der letzten Stufe wiederholt. Die Lösung wurde auf 15 ml konzentriert und lyophilisiert. Alternativ kann die Probe durch eine sterile 0,2 μm-Membran filtriert und bei 4°C gelagert werden. Eine Tabelle der theoretischen und tatsächlichen chemischen Analyse folgt:
  • Chemische Analyse:
  • Theoretisch % C 46,7, %H 7,0, %N 8,0
    Tatsächlich % C 41,2, %H 6,4, %N 9,7
  • Beispiel 2: Synthese von MPEG(MG 5kD)-Poly-1-lysin (MG 25 kD)-DTPA, Produkt II
  • Synthese von MPEG-Succinat
  • 40 g MPEG (MG 5000) werden in 250 ml peroxidfreiem Dioxan bei 60°C gelöst und mit einer vorerhitzten Lösung von 8 g Bernsteinsäureanhydrid (10facher molarer Überschuss) in 50 ml Dioxan vermischt. 900 mg N,N'-Dimethylaminopyridin werden als Katalysator in 10 ml Dioxan gelöst und zu dem Reaktionsgemisch zugegeben. Das Gemisch wird bei 90°C 8 Stunden inkubiert.
  • Das Dioxan wird durch Rotationsverdampfung bei 40°C entfernt und der Feststoff wird in 20 ml Methylenchlorid gelöst, auf –10°C gekühlt und auf einer Glasfilterfritte zur Entfernung des Präzipitats aus Bernsteinsäure filtriert. Es werden 300 ml Ethylether pro je 10 ml Filtrat zugegeben und aus der trüben Lösung von MPEG wird bei –20°C das Succinat präzipitiert. Das Präzipitat wird auf einer Glasfilterfritte (10–20 μ, Corning) filtriert und dann wird mit kaltem Ether gewaschen.
  • 35 g des trockenen Präzipitats werden mit 100 ml Wasser verdünnt und durch ein AG 50W X8-Harz (25 g nasses Harz, behandelt mit 50% Ethanol und entionisiertem Wasser) auf einem 100 μm Glasfilter zur Entfernung des verbleibenden Katalysators geleitet. Zur Verringerung der Menge an kontaminierten Peroxiden wurde die Lösung aus MPEG2000-Succinat in Wasser mit 10 mM Natriumborhydrid während 4 Stunden bei Raumtemperatur behandelt. Die Lösung wurde lyophilisiert, die Lösung wurde in Methylenchlorid (0,1 g/ml) wiedergelöst und die Lösung wurde durch Zugabe von Diethylether wiedersedimentiert. Es wurde eine 30 g-Probe aus MPEG5000-Succinat (83% Ausbeute) als farbloser amorpher Feststoff erhalten. Der Rf betrug 0,5 an RP-18-TLC-Platten (von EM Sciences) (entwickelt mit einer Lösung von Chloroform : Ethanol : Wasser bei einem Verhältnis von 65 : 25 : 4) nach dem Anfärben mit Ioddampf.
  • Synthese von MPEG-Succinyl-N-hydroxysuccinimidylester
  • Zur Auflösung von 5,29 g (1 mmol) des lyophilisierten MPEG-Succinatprodukts in 40 ml peroxidfreiem Tetrahydrofuran, welches einen Peroxid-Empfindlichkeits-Test bestand, wurden 0,17 g N-Hydroxysuccinimid (1,5 mmol, Fluka Chemie AG, Buchs, Schweiz) und 0,3 (1,1 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid (Fluka) zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 6 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und dann auf Eis gekühlt. Der Dicyclohexylharnstoff wurde durch Filtration durch eine Glasfilterfritte (20–30 μ, Corning) entfernt. Das Tetrahydrofuran wurde an einem Rotationsverdampfer entfernt, es wurden 10 ml Methylenchlorid zugegeben und mit 100 ml Ether unter kontinuierlichem Rühren vermischt. Das Präzipitat wurde –20°C über Nacht erhalten. Das Produkt wurde abfiltriert und aus einem Dichlorethan-Ether-Gemisch in einem Verhältnis von 1 : 9 umkristallisiert.
  • Test für einen aktivierten Ester von MPEG-Succinat
  • Der Prozentgehalt an aktiviertem Ester in dem Feststoff, der erhalten wurde, wurde wie in Beispiel 1 beschrieben bestimmt.
  • Synthese von PEG-Poly-1-lysin-DTPA
  • Es wurden 620 mg Poly-1-lysin (PL-Hydrobromid, MG 41100, (Sigma Chemical Co.) DP: 196 1-Lysinrest, 25 mM ε-Aminogruppen von 1-Lysinhydrobromid) in 112 ml 0,1 M Carbonatpuffer (pH 8,7) gelöst. 2,9 g Methoxypolyethylenglykolsuccinylhydroxysuccimidylester (MPEGOSu, MG 5200) wurden in 5 ml trockenem DMSO gelöst. Die PEGOSu-Lösung wurde tropfenweise zu der PL-Lösung unter Rühren gegeben und dann wurde das Gemisch 2 Stunden unter Rühren inkubiert. Der Modifizierungsgrad wurde durch Trinitrobenzolsulfonsäuretitration wie in Beispiel 1 beschrieben geprüft.
  • Es wurde eine Suspension aus cyclischem Anhydrid von DTPA (0,5 g/ml in DMSO) durch Zugabe von 200 μl-Portionen (1,5 g von cDTPA insgesamt) zu der Lösung von MPEG-PL und Einstellen des pH auf 8 mit 5 N NaOH nach jeder Zugabe hergestellt. Alternativ kann die Lösung durch Mischen von 2,5 mmol DTPA, 0,5 mmol N-Hydroxysulfosuccinimid (pH 4) und 0,5 mmol Ethyldiaminopropylcarbodiimid in 50 ml Wasser hergestellt werden. Die Lösung wird dann 3 min vermischt und zu dem Gemisch der Lösung von MPEG-PL (pH 8) gegeben. Die Menge an titrierbaren Aminogruppen wird geprüft. (Es wurden keine titrierbaren Aminogruppen detektiert).
  • Reinigung von MPEG-PL-DTPA
  • Das Reaktionsgemisch wird mit 0,2 M Natriumcitrat (pH 6) auf 300 ml verdünnt, durch ein 0,45 μ-Nylonfilter filtriert und in einer Durchströmungszelle unter Verwendung einer Membran mit einer Ausschlußgrenze von 50 kD (für globuläre Proteine) dialysiert. Es wurde auf 30–50 ml konzentriert und mit Citrat auf 300 ml verdünnt. Das Verfahren wird 2mal unter Verwendung von Wasser anstelle von Citrat bei der letzten Stufe wiederholt. Die Lösung wird auf 15 ml konzentriert und lyophilisiert. Alternativ wird die Probe durch eine sterile 0,2 μm-Membran filtriert und bei 4°C gelagert. Eine Tabelle der theoretischen und chemischen Analyse wird im Folgenden angegeben:
  • Chemische Analyse
  • Theoretisch %C 51,2, %H 8,2, %N 2,7
    Tatsächlich %C 46,4, %H 7,8, %N 3,7
  • Beispiel 3: Synthese von MPEG-Poly-1-lysin(MG 67 kD)-DTPA Produkt III
  • Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, wobei Poly-1-lysin mit einem mittleren Molekulargewicht von 110000 verwendet wird.
  • Beispiel 4: Synthese von MPEG-Poly-1-lysin (MG 53 5 kD)-DTPA, Produkt IV
  • Das Verfahren der Beispiele 1 und 2 wird wiederholt, wobei Poly-1-lysin mit einem mittleren Molekulargewicht von 87400 und MPEG (MG 5000)Succinylsuccinat verwendet werden.
  • Beispiel 5: Synthese von MPEG-Poly-1-lysin(69)- (dithio)propionylpoly-1-lysin-DTPA Produkt V
  • 50 mg N-ε-Benzoyloxycarbonyl-poly-1-lysin werden in 3 ml Dimethylformamid gelöst und mit 10 mg N-Succinimidyl-3-(2-pyridyldithio)propionat in Anwesenheit von 20 μl Triethylamin behandelt. Das Produkt wurde über Nacht inkubiert und durch Zugabe von 20 ml Wasser präzipitiert. Das präzipitierte Produkt wird gefriergetrocknet und in zwei gleiche Teile geteilt. Der erste Teil wird in Dimethylformamid (0,5 ml) wiedergelöst und 20 Minuten mit 10 mM beta-Mercaptoethanol behandelt und durch Zugabe von 10 ml Stickstoff-gesättigtem Wasser präzipitiert und gefriergetrocknet. Das Produkt wird zusammen mit dem zweiten Teil der Verbindung in 2 ml Dimethylformamid wiedergelöst und dann werden 5 μl Triethylamin zugegeben. Das Gemisch wird bei Raumtemperatur über Nacht gerührt. Das Produkt wird präzipitiert und mit Wasser gewaschen und dann wird das Produkt in 1 ml HBr in Eisessiglösung wiedergelöst, 1 Stunde inkubiert und mit 20 ml destilliertem Ethylether verdünnt. Das Präzipitat wird mit Ether gewaschen und in das MPEG-Derivat und dann in das MPEG-DTPA-Derivat wie in Beispiel 1 beschrieben überführt, wobei DMFA anstelle von DMSO für die Solubilisierung von MPEG-Succinylsuccinat und DTPA-cyclischem Anhydrid verwendet wird.
  • Beispiel 6: Herstellung von [111In]-markierten Produkten I, II, III oder IV
  • Es werden 100 bis 500 μl [111In]-Citratlösung (pH 4,5) mit Gesamtaktivität von 30 bis 500 μCi hergestellt. 1 mg der Produkte I, II, III oder IV, wie oben hergestellt, werden in Citrat-Balance-Salzlösung (CBS) aus 10 mM Citrat, 0,15 M NaCl (pH 6,6) gelöst. Die Lösungen werden vermischt und 30 Minuten bei Raumtemperatur inkubiert. Es wird durch Dialyse gegenüber 4 Änderungen von 100 ml CBS gereinigt. Es wurde gefunden, dass das dialysierte Produkt 98 bis 100% der Radioaktivität enthielt.
  • Beispiel 7: Herstellung von Gadolinium-markierten Produkten I, II, III oder IV
  • Es werden 100 ml einer 20 mM-Lösung von GdCl, in 0,2 M Citrat (pH 5,5) hergestellt. 0,1 bis 100 mg der Produkte I, II, III oder IV werden in 1 bis 5 ml Wasser gelöst und in Dialysebeutel mit Poren, die klein genug sind um Moleküle, größer als 10 kD zurückzuhalten, gegeben. Die Dialy sebeutel werden in eine Gd-Citrat-Lösung während 8 bis 10 Stunden gegeben. Die Gd-Citratlösung wird durch 0,2 mM Citrat und schließlich durch 10 mM Citrat-ausgeglichene Salzlösung (Osmolarität beträgt 300 mOsm) ersetzt. Die Gadolinium-markierten Produkte werden steril filtriert oder lyophilisiert.
  • Beispiel 8: Herstellung von [111In]- und Gadoliniummarkierten Produkten I, II, III oder IV
  • Gemäß den Verfahren von Beispiel 4 werden die Produkte hergestellt und dann werden die Dialysebeutel in eine Gd-Citrat-Lösung, wie in Beispiel 7 beschrieben, transferriert.
  • Beispiel 9: Reinigung von markierten Produkten I, II, III oder IV
  • Eine Lösung von Gadolinium- oder [111In]- und Gadoliniummarkierten Produkten wurde mit 50 bis 100 mg Polymer/ml und 5 mM Natriumcitrat (pH 6) hergestellt. Die Lösung wurde auf eine Säule aus Sephadex A-25 (1 × 40 ml, 5 mM Citrat, pH 6) gegeben und das nicht-gebundene Material wurde mit dem gleichen. Puffer eluiert, der gesammelt, gegen Wasser dialysiert und lyophilisiert wurde.
  • Obgleich die obigen Beispiele allgemeine und spezifische Richtlinien für die Herstellung und Verwendung der erfindungsgemäßen Kontrastmittel sind, kann der Fachmann zusätzliche Kandidat-Moleküle synthetisieren und ihre charakteristischen Eigenschaften mit solchen Verbindungen vergleichen, die von der vorliegenden Erfindung beansprucht werden.
  • Experimentelle Charakterisierung der Produkte
  • Bestimmung der Größe
  • Die offensichtlichen hydrodynamischen Radii wurden unter Verwendung der Gelfiltration an einer Ultragel AcA-34-Säule (von LKB-IBF, Frankreich) (1 × 40 ml) und mit einem LALLS (Submicron Particle Analyzer N-4MD von Coulter, Hialeah, FL) bestimmt.
  • Die Lösungen der Produkte I bis IV in Gd-markierter Form wurden mit 1 mg Polymer/ml hergestellt und die Größen wurden mit einer Größen-Verteilungs-Prozessor(SDP)-Gewichtsanalyse bei einem 90° Streuwinkel vor und nach der Bildung der Gd-Komplexe (vergleiche Tabelle 1) bestimmt. Die Berechnung der Molekulargewichte beruhte auf der Bestimmung des Grads der Modifizierung der PL mit MPEG, wie in Beispiel 1 beschrieben, unter der Annahme, dass auf der zweiten Stufe der Modifizierung alle Aminogruppen durch DTPA substituiert waren.
  • Figure 00460001
  • Bemerkung:
  • Die AcA-34-Säule wurde mit globulären Protein-Molekulargewichtsmarkern vorkalibriert; ND: Keine Daten verfügbar
  • Bestimmung des Gd-Gehalts
  • Der Gd-Gehalt wurde titrametrisch (wie in Korbl, J. und Pribil, R., Chemist-Analyst 45: 101–103 (1956) beschrieben, oder durch Plasma-Emissions-Spektroskopie (von Gallbraith Labs, Knoxville, TN) bestimmt. Der Gd-Gehalt überschritt nicht 13,18 Gew.-% (0,8 mmol Gd/g Polymer, Produkt I). Typischerweise enthielten die Produkte II, III und IV ca. 5 Gew.-% Gd (0,32 mmol Gd/g Polymer).
  • Messung der Relaxivitätswerte (R1 und R2)
  • Die Bestimmung der Relaxationszeiten der H2O-Protonen erfolgte unter Verwendung eines Minispec(IBM PC/20)pulsierten NMR-Spektrometers bei 20 MHz bei 38°C. Die Gd-markierten Produkte wurden auf geeignete Weise mit CBS verdünnt und die T1- und T2-Parameter wurden gemessen. Die Inversions-Wiederherstellung und die CPMG-Pulssequenzen wurden zur Bestimmung der T1- bzw. T2-Werte verwendet. Die Konzentrationsabhängigkeiten der Relaxationsraten 1/T1 und 1/T2 wurden graphisch aufgetragen und unter Verwendung einer linearen Regression (r = 0,99) angepasst. Die R1- und R2-Werte wurden als Steigungswerte bestimmt (vergleiche Tabelle 2).
  • Figure 00470001
  • Andere Ausführungsformen fallen ebenfalls unter die Ansprüche.

Claims (33)

  1. Biokompatible medizinische Zusammensetzung, die einen polymeren Traiger beinhaltet und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ferner eine Mehrzahl von Schutzketten, die mit dem polymeren Träger verknüpft sind, und eine oder mehrere Reportergruppe(n) umfasst, die mit dem polymeren Trager verknüpft sind, und dadurch, dass die genannte Reportergruppe ein Komplexon oder eine therapeutische Gruppe ist, wobei die Schutzketten den polymeren Träger und die Reportergruppe vor einem Kontakt mit anderen Makromolekülen durch eine extensive Verknupfung von Wasser mit den Schutzketten schützt.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, ferner durch die folgende Formel gekennzeichnet:
    Figure 00490001
    Gruppen in jeder beliebigen Reihenfolge verknüpft werden konnen; wobei k 100–560 ist; R1(CH2)4NHCO(CH2)nCOOCH2CH2A-B-OR3 ist, wobei n 2–6 ist; A [OCH2CH2)x ist, wobei x 15–220 ist; B [OCH2CH2]X oder [OCH(CH3)CH2]y ist, wobei y + x 17–220 ist; R2 eine Chelatgruppe ist; und R3H,(CH2)yCH3 oder (CH2)yCOOH ist, wobei Y 0–7 ist .
  3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, dass der polymere Träger Polyaminosäuren, Polyethylenimine, natürliche Saccharide, aminierte Polysaccharide, aminierte Oligosaccharide, Polyamidoamin, Polyacrylsäuren oder Polyalkohole umfasst.
  4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, ferner dadurch gekennzeichnet, dass der polymere Träger eine Polyaminosäure ist, die 20–560 Aminosäureeinheiten hat.
  5. Zusammensetzung nach Anspruch 3, ferner dadurch gekennzeichnet, dass der polymere Träger eine Polyaminosäure ist, die ein Polymer einer einzelnen Spezies von Aminosäure ist.
  6. Zusammensetzung nach Anspruch 3, ferner dadurch gekennzeichnet, dass der polymere Träger eine Polyaminosäure ist, die ein Polymer aus wenigstens zwei verschiedenen Spezies von Aminosäuren ist.
  7. Zusammensetzung nach Anspruch 3, ferner dadurch gekennzeichnet, dass der polymere Träger eine Polyaminosäure ist, die ein Blockcopolymer ist.
  8. Zusammensetzung nach Anspruch 3, ferner dadurch gekennzeichnet, dass der polymere Träger eine Polyaminosäure ist, die Polyaminosäurefragmente umfasst, die durch spaltbare Bindungen, vorzugsweise S-S-Bindungen verknüpft sind.
  9. Zusammensetzung nach Anspruch 3, ferner dadurch gekennzeichnet, dass der polymere Träger eine Polyaminosäure ist, die Poly-1-lysin, Poly-d-lysin, Polyalpha,beta-(2-aminoethyl)-D,L-aspartamid oder Poly-1-asparaginsäure ist.
  10. Zusammensetzung nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Schutzketten Polyethylenglykol, Methoxypolyethylenglykol, Methoxypolypropylenglykol, ein Copolymer von Polyethylenglykol, Methoxypolyethylenglykol oder Methoxypolypropylenglykol oder ein Derivat von einem beliebigen von diesen ist.
  11. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der genannten Schutzketten ein Blockcopolymer von Polyethylenglykol und Polyaminosäuren, Polysacchariden, Polyamidoaminen, Polyethylenaminen oder Polynucleotiden ist.
  12. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Schutzketten ein Copolymer von Polyethylenglykol ist, umfassend einen Monoester einer Dicarbonsäure.
  13. Zusammensetzung nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Schutzketten eine relative Molekülmasse von 500–10.000 Dalton hat.
  14. Zusammensetzung nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Reportergruppe ein Komplexon ist, das Kationen verknüpft.
  15. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Reportergruppe eine Pyridyldithioacylgruppe oder eine Diazo- oder Hydrazogruppe ist.
  16. Zusammensetzung nach Anspruch 15, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Reportergruppe eine Pyridyldithioacylgruppe ist, die eine N-(2-Pyridyldithio)propionylgruppe, N-Hydroxysuccinimidyl, N-Hydroxysulfosuccinimidyl, Imidazolyl, Benzotriazolyl, Aminoalkyl, Aldehyd, Thioalkyle, Thiolan, Haloidacyl, Haloidalkyl oder Haloidphenyl ist.
  17. Zusammensetzung nach Anspruch 15, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Reportergruppe eine Diazo- oder Hydrazogruppe ist, die eine 4-Hydrazinooxyethyl-, 4-Hydrazinobenzyl-, Diazirinyl-, Azidophenyl- oder Azidoalkylgruppe ist.
  18. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Reportergruppe ein fluorhaltiges Molekül ist.
  19. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Reportergruppe ein Kontrastmittel umfasst, vorzugsweise ein paramagnetisches oder superparamagnetisches Element.
  20. Zusammensetzung nach Anspruch 14, ferner dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Alpha-, Beta- oder Gammaemittierendes Radionuklid umfasst, das mit der genannten Chelatgruppe verknüpft ist.
  21. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Reportergruppe ein therapeutisches Mittel umfasst, vorzugsweise ein zytostatisches, antibiotisches, hormonelles, analgetisches, psychotropes, entzündungshemmendes, antivirales oder antifungales Arzneimittel, oder ein Lymphokin.
  22. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Reportergruppe ein Polymer, das Silizium, Schwefel oder Kohlenstoff enthält, ein Siliziumoxidkolloid oder ein Kolloidpartikel oder -präzipitat ist.
  23. Zusammensetzung nach Anspruch 22, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Reportergruppe ein Kolloidpräzipitat ist, das ein Oxid, Sulfid oder Hydroxid eines Übergangselementes oder Lanthanoid mit den Atomnummern 21–29, 42, 44 oder 57–71 ist.
  24. Zusammensetzung nach einem der vorherigen Anspruche, ferner dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Zielgruppe umfasst, vorzugsweise einen Antikörper, ein Fragment eines Antikörpers, einen Chimären Antikörper, ein Enzym, Lektin oder einen Saccharidligand, wobei die Zielgruppe mit dem genannten polymeren Träger, einer der genannten Schutzketten oder mit beiden verknüpft ist.
  25. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend das Verknüpfen des genannten polymeren Trägers mit der genannten Mehrzahl von Schutzketten, um einen geschützten Träger zu produzieren, und das Verknüpfen des genannten geschützten polymeren Trägers mit der genannten Reportergruppe.
  26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei wenigstens eine der genannten Schutzketten ein Methoxypolyethylenglykolanalog umfasst und das Verknüpfen des genannten polymeren Trägers mit dem genannten Analog ein semistabiles Gel hervorbringt.
  27. Verfahren nach Anspruch 26, ferner umfassend das Verknüpfen einer Zielgruppe mit dem genannten Träger, einer Mehrzahl von Schutzketten, oder mit beiden, der genannten Zusammensetzung.
  28. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 24 zur Verwendung bei der Behandlung einer Krankheit durch Verabreichen einer therapeutisch wirksamen Menge der genannten Zusammensetzung an einen Patienten und Scannen des Patienten mit einer Abbildungstechnik, die die genannte Reportergruppe nachweisen kann, um ein sichtbares Bild der Verteilung der genannten Zusammensetzung zu erhalten.
  29. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 24 zur Herstellung eines Medikamentes zur Behandlung einer Krankheit durch Verabreichen einer therapeutisch wirksamen Menge des genannten Medikamentes an einen Patienten und Scannen des Patienten mit einer Abbildungstechnik, die die genannte Reportergruppe nachweisen kann, um ein sichtbares Bild der Verteilung des genannten Medikamentes zu erhalten.
  30. Zusammensetzung nach Anspruch 28 oder Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 29, wobei die genannte Verabreichung durch intravaskuläre oder intraperitoneale Injektion erfolgt.
  31. Zusammensetzung nach Anspruch 28 oder Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 29, wobei die genannte Abbildungstechnik Magnetresonanzabbildung, Nuklearmedizinabbildung, Positronenemissionstomographie oder Einzelphoton-Emissions-Computertomographie ist.
  32. Zusammensetzung nach Anspruch 28 oder Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 29, wobei die Behandlung der genannten Krankheit das Scannen eines Submillimetergefäßes des Patienten umfasst, um ein sichtbares Bild des Submillimetergefäßes zu erhalten.
  33. Zusammensetzung nach Anspruch 28 oder Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 28, wobei die genannte Reportergruppe Gadolinium umfasst, das in einer Dosis von weniger als 0,05 mmol Gd-kg Körpergewicht des Patienten zugeführt wird.
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Families Citing this family (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5707604A (en) * 1986-11-18 1998-01-13 Access Pharmaceuticals, Inc. Vivo agents comprising metal-ion chelates with acidic saccharides and glycosaminoglycans, giving improved site-selective localization, uptake mechanism, sensitivity and kinetic-spatial profiles
US5672334A (en) * 1991-01-16 1997-09-30 Access Pharmaceuticals, Inc. Invivo agents comprising cationic metal chelators with acidic saccharides and glycosaminoglycans
WO1994002068A1 (en) * 1992-07-21 1994-02-03 The General Hospital Corporation System of drug delivery to the lymphatic tissues
US5871710A (en) * 1992-09-04 1999-02-16 The General Hospital Corporation Graft co-polymer adducts of platinum (II) compounds
EP0699051A4 (de) * 1993-05-20 1998-11-25 Univ California Makromolekulares kontrastmittel zur bilderzeugung mittels magnetischer kernresonanz
US5605672A (en) * 1993-06-09 1997-02-25 The General Hospital Corporation Blood pool imaging composition and method of its use
US5958372A (en) * 1994-06-28 1999-09-28 Nycomed Imaging As Low viscosity chelating polymers for diagnostic imaging
US6353055B1 (en) * 1994-11-18 2002-03-05 Supratek Pharma Inc. Polynucleotide compositions
US6221959B1 (en) 1994-11-18 2001-04-24 Supratek Pharma, Inc. Polynucleotide compositions
US6106866A (en) * 1995-07-31 2000-08-22 Access Pharmaceuticals, Inc. In vivo agents comprising cationic drugs, peptides and metal chelators with acidic saccharides and glycosaminoglycans, giving improved site-selective localization, uptake mechanism, sensitivity and kinetic-spatial profiles, including tumor sites
US5762909A (en) * 1995-08-31 1998-06-09 General Electric Company Tumor targeting with polymeric molecules having extended conformation
DE19548114C2 (de) * 1995-12-21 2000-04-27 Deutsches Krebsforsch Konjugat, umfassend einen Wirkstoff, ein Polypeptid und einen Polyether
GB2324534B (en) * 1996-01-06 2000-05-10 Danbiosyst Uk Composition for delivery of nucleic acid to a cell
GB9600272D0 (en) * 1996-01-06 1996-03-06 Univ Nottingham Polymers
US6441025B2 (en) * 1996-03-12 2002-08-27 Pg-Txl Company, L.P. Water soluble paclitaxel derivatives
US5888476A (en) * 1996-11-13 1999-03-30 Mallinckrodt Medical, Inc. Magnetic resonance blood pool agents
JP2001509796A (ja) * 1997-01-29 2001-07-24 ニユコメド・イメージング・アクシエセルカペト 重合体
US6210655B1 (en) * 1997-06-18 2001-04-03 University Of Medicine & Dentistry Of Nj Site-specific 13C-enriched reagents for diagnostic medicine by magnetic resonance imaging
AU7972798A (en) * 1997-06-18 1999-01-04 Rutgers University Application of 13c-13c,13c-15n, and 13c-13c-15n isotopically enriched proteins as tissue-directed image-enhancement reagents for magnetic resonance imaging
EP0998309A1 (de) * 1997-07-11 2000-05-10 Innerdyne Medical, Inc. Verfahren und vorrichtungen zur vorbereitung und dichtung von strahlentherapie-strukturen
US6275231B1 (en) 1997-08-01 2001-08-14 American Calcar Inc. Centralized control and management system for automobiles
US6919076B1 (en) 1998-01-20 2005-07-19 Pericor Science, Inc. Conjugates of agents and transglutaminase substrate linking molecules
WO1999055230A1 (en) * 1998-04-28 1999-11-04 Jagotec Ag Hyaluronan-based imaging agents
US6592847B1 (en) * 1998-05-14 2003-07-15 The General Hospital Corporation Intramolecularly-quenched near infrared flourescent probes
US6083486A (en) * 1998-05-14 2000-07-04 The General Hospital Corporation Intramolecularly-quenched near infrared fluorescent probes
US6333051B1 (en) 1998-09-03 2001-12-25 Supratek Pharma, Inc. Nanogel networks and biological agent compositions thereof
US6696089B2 (en) * 1998-09-03 2004-02-24 Board Of Regents Of The University Of Nebraska Nanogel networks including polyion polymer fragments and biological agent compositions thereof
FR2797769B1 (fr) * 1999-09-01 2003-07-25 Cis Bio Int Produits radiopharmaceutiques et leur procede de preparation
US7383076B2 (en) * 2000-11-27 2008-06-03 The General Hospital Corporation Fluorescence-mediated molecular tomography
US20030044353A1 (en) * 2001-01-05 2003-03-06 Ralph Weissleder Activatable imaging probes
WO2003001218A2 (en) * 2001-06-25 2003-01-03 The Government Of The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services Macromolecular imaging agents for liver imaging
EP1469989B1 (de) * 2002-01-02 2011-12-14 Visen Medical, Inc. Aminfunktionalisierte superparamagnetisierte nanoteilchen für die synthese von biokonjugaten
US20030147958A1 (en) * 2002-01-29 2003-08-07 Cheol-Hee Ahn Biodegradable multi-block copolymers of poly(amino acid)s and poly(ethylene glycol) for the delivery of bioactive agents
EP1478406B1 (de) * 2002-02-27 2011-01-05 PharmaIN Corporation Zusammensetzungen zur abgabe von therapeutika und anderen materialien und verfahren zu ihrer herstellung und verwendung
US7635463B2 (en) 2002-02-27 2009-12-22 Pharmain Corporation Compositions for delivery of therapeutics and other materials
AU2003225763A1 (en) * 2002-03-11 2003-09-29 Visen Medical, Inc. Optical imaging probes
EP1507562B1 (de) * 2002-05-29 2010-03-24 Immunomedics, Inc. Zusammensetzungen für die radioimmuntherapie von gehirn-tumoren
AU2003267540A1 (en) * 2002-08-13 2004-02-25 Sirus Pharmaceuticals Ltd Biodegradable polymer
JP4763459B2 (ja) * 2003-05-29 2011-08-31 株式会社東京大学Ｔｌｏ 安定化高分子ミセル
WO2004108902A2 (en) * 2003-06-04 2004-12-16 Visen Medical, Inc. Biocompatible fluorescent silicon nanoparticles
DE10325752A1 (de) * 2003-06-06 2004-12-30 Faustus Forschungs Cie. Translational Cancer Research Gmbh Lektin-Konjugate
SG113562A1 (en) * 2004-01-12 2005-08-29 Agency Science Tech & Res Polyalkyleneimine-graft-biodegradable polymers for delivery of bioactive agents
US20050265922A1 (en) * 2004-04-20 2005-12-01 Emory University Multimodality nanostructures, methods of fabrication thereof, and methods of use thereof
WO2005112977A2 (en) * 2004-04-23 2005-12-01 Pharmain, Ltd. Compositions for treatment with glucagon-like peptide, and methods of making and using the same
WO2006003731A1 (ja) * 2004-07-05 2006-01-12 Kanagawa Academy Of Science And Technology 高分子ミセル型ｍｒｉ造影剤
JP2008531755A (ja) * 2005-01-05 2008-08-14 ボード オブ リージェンツ， ザ ユニバーシティ オブ テキサス システム 二重画像化および放射線化学療法のためのコンジュゲート：組成物、製造および適応
ES2612738T3 (es) * 2005-09-02 2017-05-18 Visen Medical, Inc. Agentes de formación de imágenes fluorescentes biocompatibles
JP5416970B2 (ja) * 2005-09-02 2014-02-12 ビセン メディカル， インコーポレイテッド ニコチン酸及びピコリン酸誘導近赤外線蛍光団
CA2621137C (en) 2005-09-02 2014-07-29 Visen Medical, Inc. Biocompatible n,n-disubstituted sulfonamide-containing fluorescent dye labels
CA2633070C (en) 2005-12-19 2016-03-08 Pharmain Corporation Hydrophobic core carrier compositions for delivery of therapeutic agents, methods of making and using the same
EP1973575B1 (de) 2005-12-22 2019-07-24 Visen Medical, Inc. Biokompatibele fluoreszierende metalloxide nanopartikel
US20070148094A1 (en) * 2005-12-22 2007-06-28 Uzgiris Egidijus E Polymeric imaging agents and medical imaging methods
ES2670852T3 (es) 2007-02-09 2018-06-01 Visen Medical, Inc. Colorantes con policiclo y uso de los mismos
WO2008109832A2 (en) * 2007-03-08 2008-09-12 Visen Medical, Inc. Viable near-infrared fluorochrome labeled cells and methods of making and using same
WO2009003110A2 (en) 2007-06-26 2008-12-31 Children's Medical Center Corporation Metap-2 inhibitor polymersomes for therapeutic administration
US7960336B2 (en) 2007-08-03 2011-06-14 Pharmain Corporation Composition for long-acting peptide analogs
US8563527B2 (en) 2007-08-20 2013-10-22 Pharmain Corporation Oligonucleotide core carrier compositions for delivery of nucleic acid-containing therapeutic agents, methods of making and using the same
US20090176892A1 (en) 2008-01-09 2009-07-09 Pharmain Corporation Soluble Hydrophobic Core Carrier Compositions for Delivery of Therapeutic Agents, Methods of Making and Using the Same
ES2535958T3 (es) 2008-01-18 2015-05-19 Visen Medical, Inc. Agentes de imaginología fluorescentes
US20110044968A1 (en) * 2008-03-10 2011-02-24 Pharmal N Corporation Compositions for treatment with metallopeptidases, methods of making and using the same
WO2009154963A1 (en) * 2008-05-27 2009-12-23 Board Of Regents, The University Of Texas System Composition for therapy and imaging of cancer and associated methods
US8864821B2 (en) 2008-11-26 2014-10-21 Visen Medical, Inc. Methods and compositions for identifying subjects at risk of developing stent thrombosis
EP2435096A1 (de) * 2009-05-27 2012-04-04 Lumicell Diagnostics, Inc. Verfahren und systeme zur räumlichen identifizierung anomaler zellen
US9155471B2 (en) * 2009-05-27 2015-10-13 Lumicell, Inc'. Methods and systems for spatially identifying abnormal cells
US9314304B2 (en) 2010-12-08 2016-04-19 Lumicell, Inc. Methods and system for image guided cell ablation with microscopic resolution
GB201106742D0 (en) * 2011-04-20 2011-06-01 Spheritech Ltd Cross-linked poly-e-lysine
EP2707102B1 (de) 2011-05-09 2019-11-13 Visen Medical, Inc. Auf carboanhydrase zielende wirkstoffe sowie verfahren zu ihrer verwendung
CN114042171A (zh) 2012-03-30 2022-02-15 文森医学公司 细菌成像剂及其使用方法
AU2013303233C1 (en) 2012-08-15 2018-08-23 Visen Medical, Inc. Prostate specific antigen agents and methods of using same for prostate cancer imaging
US10813554B2 (en) 2013-03-14 2020-10-27 Lumicell, Inc. Medical imaging device and methods of use
EP2970342B1 (de) 2013-03-15 2024-01-24 VisEn Medical, Inc. Substituiertes silaxanthenium-rot für nahinfrarot-fluorchrome zur in-vitro- und in-vivo-bildgebung und -erkennung
WO2014144702A2 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Visen Medical, Inc. 4,4-disubstituted cyclohexyl bridged heptamethine cyanine dyes and uses thereof
CN105451780B (zh) * 2013-07-01 2019-07-12 澳洲国立大学 放射性标记材料
CN109476841B (zh) 2016-07-30 2021-08-24 日本化药株式会社 新型高分子衍生物和使用其的新型高分子衍生物成像探针

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4647447A (en) * 1981-07-24 1987-03-03 Schering Aktiengesellschaft Diagnostic media
US4849208A (en) * 1984-01-30 1989-07-18 Enzo Biochem, Inc. Detectable molecules, method of preparation and use
US5141739A (en) * 1986-07-03 1992-08-25 Advanced Magnetics, Inc. Delivery of x-ray contrast agents using receptor mediated endocytosis
US5069216A (en) * 1986-07-03 1991-12-03 Advanced Magnetics Inc. Silanized biodegradable super paramagnetic metal oxides as contrast agents for imaging the gastrointestinal tract
DE3709851A1 (de) * 1987-03-24 1988-10-06 Silica Gel Gmbh Adsorptions Te Nmr-diagnostische fluessigkeitszusammensetzungen
GB8801646D0 (en) * 1988-01-26 1988-02-24 Nycomed As Chemical compounds
DE3806795A1 (de) * 1988-02-29 1989-09-07 Schering Ag Polymer-gebundene komplexbildner, deren komplexe und konjugate, verfahren zu ihrer herstellung und diese enthaltende pharmazeutische mittel
US5213788A (en) * 1988-09-29 1993-05-25 Ranney David F Physically and chemically stabilized polyatomic clusters for magnetic resonance image and spectral enhancement
US5171563A (en) * 1988-09-30 1992-12-15 Neorx Corporation Cleavable linkers for the reduction of non-target organ retention of immunoconjugates
JP2517760B2 (ja) * 1989-05-11 1996-07-24 新技術事業団 水溶性高分子化医薬製剤
US5094848A (en) * 1989-06-30 1992-03-10 Neorx Corporation Cleavable diphosphate and amidated diphosphate linkers
EP0693288B1 (de) * 1990-04-10 1999-10-13 Imarx Pharmaceutical Corp. Polymere als Kontrastmittel bei magnetischer Resonanz
ATE115864T1 (de) * 1990-05-30 1995-01-15 Deutsches Krebsforsch Polyethersubstituierte tumormittel.
WO1992000748A1 (en) * 1990-07-06 1992-01-23 Enzon, Inc. Poly(alkylene oxide) amino acid copolymers and drug carriers and charged copolymers based thereon
DE69327659T2 (de) * 1992-10-14 2000-09-21 Nycomed Imaging As, Oslo Therapeutische und diagnostische bilderzeugungzusammensetzung und verfahren zur herstellung
EP0699051A4 (de) * 1993-05-20 1998-11-25 Univ California Makromolekulares kontrastmittel zur bilderzeugung mittels magnetischer kernresonanz
US5605672A (en) * 1993-06-09 1997-02-25 The General Hospital Corporation Blood pool imaging composition and method of its use

Also Published As

Publication number Publication date
EP0665729A4 (de) 1995-11-29
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