DE69425136T2

DE69425136T2 - Verbesserungen an und in beziehung zu kontrastmitteln

Info

Publication number: DE69425136T2
Application number: DE69425136T
Authority: DE
Inventors: Arne Berg; Harald Dugstad; Antonius Foss; Klaveness; Jonny Ostensen; Pal Rongved; Per Strande
Original assignee: Nycomed Imaging AS
Current assignee: GE Healthcare AS
Priority date: 1993-03-16
Filing date: 1994-03-16
Publication date: 2001-03-22
Anticipated expiration: 2014-03-17
Also published as: EP0689461B1; BR9406228A; ATE194292T1; NO953637L; DE69425136D1; CN1121315A; HK1004981A1; RU2128520C1; CA2158365A1; AU696091B2; NO953637D0; FI954325A7; CZ237095A3; FI954325L; SK113895A3; BG100272A; GB9305349D0; CN1066963C; FI954325A0; PL310656A1

Description

Verbesserungen an und in Beziehung zu Kontrastmitteln Die Erfindung betrifft neue Kontrastmittel, insbesondere neue Kontrastmittel für den Gebrauch in der Ultraschallbildgebung.
Die Ultraschallbildgebung basiert auf der Durchdringung von menschlichen und tierischen Lebewesen mit Ultraschallwellen (z. B. in einem Frequenzbereich von 1 bis 10 MHz) mittels eines Transducers, wobei die Ultraschallwellen mit den Grenzflächen von Körpergeweben und Körperflüssigkeiten wechselwirken. Der Kontrast in einer Ultraschallabbildung beruht auf der unterschiedlichen Reflektion/Absorption der Ultraschallwellen an diesen Grenzflächen; dabei können die Ergebnisse durch den Einsatz der Dopplertechnik verbessert werden, einschließlich des Einsatzes des Farbdopplereffekts zur Untersuchung des Blutflusses.
Es ist seit langem bekannt, dass die Verstärkung der Unterschiede der akustischen Eigenschaften verschiedener Gewebe/Flüssigkeiten durch den Einsatz von Kontrastmitteln vorteilhaft sein kann. Seit dem Einsatz von Indocyaningrün im Jahre 1968 als 1. Ultraschallkontrastmittel wurden viele andere potentielle Kontrastmittel getestet. Dabei handelt es sich unter anderem um Emulsionen, feste Partikel, wasserlösliche Verbindungen, freie Gasblasen und verschiedene Arten von Systemen, die eingekapselte Gase enthalten. Es ist allgemein anerkannt, dass Kontrastmittel mit geringer Dichte, die leicht komprimierbar sind, bezüglich der von ihnen erzeugten akustischen Rückstreuung besonders effizient sind; Systeme, die Gas enthalten oder Gas erzeugen, besitzen tendenziell eine wesentlich höhere Effizienz als andere Arten von Kontrastmitteln.
Drei Ultraschallkontrastmittel sind gegenwärtig im Handel erhältlich oder befinden sich in einer späten klinischen Entwicklungsphase. Dies sind Echovist®, basierend auf Gas enthaltenden Galactose- Mikrokristallen; Levovist®, umfassend mit Fettsäuren beschichtete, Gas enthaltende Galactose-Mikrokristalle; und Albunex, welches in teilweise denaturiertem Humanserumalbumin eingekapselte Gasblasen umfasst. Der klinische Einsatz dieser Mittel ist jedoch aufgrund ihrer kurzen Halbwertszeit (d. h. ihrer vergleichsweisen geringen in vivo-Stabilität) und ihrer befristeten Lagerfähigkeit begrenzt. Folglich besteht ein Bedürfnis nach Ultraschallkontrastmitteln, besonders für Perfusionsuntersuchungen des Herzens und anderem Gewebe, welche eine gute Lagerstabilität mit in vivo-Stabilität, vorzugsweise über mehrere Zirkulationszyklen bei intrakardialen Injektionen, vereinen.
Ein weiterer Nachteil von mikroteilchenförmigen Ultraschallkontrastmitteln wie Echovist® und Levovist®ist, dass sie vor der Anwendung formuliert werden müssen, z. B. durch die Zugabe einer geeigneten Träger-Flüssigkeit und Aufwirbeln durch Schütteln. Mit diesem Prozess ist zwangsläufig eine Verzögerung verbunden, und es besteht daher ein Bedürfnis nach verbesserten Kontrastmitteln, die über einen längeren Zeitraum (z. B. mindestens 12 Monate, vorzugsweise 2 bis 3 Jahre) in der gebrauchsfertigen Form gelagert werden können.
Die vorliegende Erfindung basiert auf unserer Entdeckung, dass diese Aufgabe durch Kontrastmittel auf der Basis einer Öl-in-Wasser- Emulsion gelöst wird, welche öllösliche Gase/Flüssigkeiten oder Gasvorläufer in kondensierter oder gelöster Form in der dispergierten Ölphase enthalten.
Entsprechend wird in einem Aspekt der Erfindung ein Ultraschallkontrastmittel bereitgestellt, das aus einer biokompatiblen Öl-in- Wasser-Emulsion und, soweit erforderlich, einem oder mehreren biokompatiblen Emulgiermitteln besteht, wobei die Ölphase der Emulsion im Wesentlichen aus einer Lösung eines öllöslichen und im Wesentlichen wasserunlöslichen Materials, das unter Gasen, flüchtigen Flüssigkeiten und Gasvorläufern ausgewählt ist, in einem lipophilen Lösungsmittel besteht.
Ein charakteristisches Merkmal der erfindungsgemäßen Kontrastmittel besteht darin, dass sie vor der Verabreichung in ihrer Lagerform vollständig frei von Gasblasen/-mikroblasen sind; die rasche Bildung von Mikroblasen jedoch nach der Verabreichung, z. B. durch intravenöse oder intra-arterielle Injektion, erfolgen oder unmittelbar vor einer solchen Verabreichung initiiert werden kann, wie es z. B. später ausführlicher beschrieben wird. In dieser Hinsicht unterscheiden sich die erfindungsgemäßen Produkte von bestehenden Ultraschallkontrastmitteln, die in ihrer Lagerform im Allgemeinen freies Gas beinhalten, z. B. als Einschlüsse in den Hohlräumen ihrer Kristallstruktur und/oder gebunden an ihre Oberfläche im Falle mikroteilchenförmiger Materialien wie Echovist® und Levovist® oder in eingekapselter Form in Materialien wie Albunex".
In den erfindungsgemäßen Kontrastmitteln verwendbare Gase haben vorzugsweise eine geringe Wasserlöslichkeit, um eine optimale Löslichkeit in der lipophilen Ölphase der Emulsion zu gewährleisten und um die Stabilität der Mikroblasen, die in der wässrigen Umgebung des Blutstroms nach einer intravenösen oder intra-arteriellen Injektion der Kontrastmittel erzeugt werden, zu erhöhen. Es versteht sich, dass die Löslichkeit des Gases in der Ölphase jedoch nicht so hoch sein soll, dass die Bildung von Mikroblasen nach der Verabreichung verhindert ist, obwohl die Bildung von Mikroblasen gegebenenfalls in solchen Situationen durch Erwärmen der Emulsion vor der Anwendung induziert werden kann, wie z. B. nachstehend ausführlicher beschrieben ist. Geeignete Gase umfassen z. B. inerte Gase wie Helium, Neon, Argon, Krypton oder Xenon; Kohlenwasserstoffe wie Methan, Acetylen oder 3-Methyl-1-buten; halogenierte Kohlenwasserstoffe, einschließlich Halogenalkane wie Methylbromid, C&sub1;&submin;&sub4;- Fluoralkane wie Hexafluorpropan und insbesondere Perfluoralkane wie Perfluormethan oder Perfluorbutan und Schwefelhalogenide wie Schwefelhexafluorid usw.
Der Begriff "Gas", wie er hier benutzt wird, umfasst eine beliebige Substanz, die sich bei der normalen menschlichen Körpertemperatur von 37ºC in der Gasform befindet, und umfasst so eine Vielzahl von öllöslichen Substanzen, die bei Raumtemperatur, z. B. 20-25ºC, flüssig sind. Beispiele für geeignete Substanzen, die man im Kontext, dass sie in der Ölphase der Emulsion gelöst sind, als damit vermischt ansehen kann, beinhalten gegebenenfalls halogenierte und/oder auf andere Weise substituierte Kohlenwasserstoffe, aliphatische und zyklische Ether, Silane, Arsine oder Schwefelhalogenide, wie z. B..
Substanz Siedepunkt (ºC)
4-Methyl-1,3-dioxolan-2-on 24,2
Dibromfluormethan 24,5
1-Nitroheptafluoropentan 25,0.
Tetramethylsilan 26,5
2-Butin 27,0
2-Methylbutan 27,8
Dischwefeldecafluorid 29,0
Perfluor-1-penten 29,0-30,0
1-Penten 30,0
1,2-Difluorethan 30,7
2-Methyl-1-buten 31,2
Furan 31,4
n-Butylfluorid 32,5
Methylisopropylether 32,5
Tris-trifluormethylarsin 33,3
2-Methylbuta-1,3-dien 34,1
Propylenoxid 34,2
Diethylether 34,5
Isopropylchlorid 35,0-36,0
Pentan 36,1
2-Penten (trans, cis) 36,3-36,9
Der Begriff "Flüssigkeit", wie er hier benutzt wird, bezeichnet eine flüchtige organische Substanz, deren Siedepunkt vorzugsweise 60ºC nicht überschreitet. Es versteht sich, dass die oben beschriebenen Erfordernisse einer geringen Wasserlöslichkeit und einer überwiegenden (aber vorzugsweise nicht zu hohen) Öllöslichkeit bei Anwendung auf solche Flüssigkeiten als Anforderung an die Mischbarkeit verstanden werden sollen und das Erfordernis der Auflösung in der Ölphase der Emulsion als Mischbarkeit verstanden werden soll.
Beispiele für Flüssigkeiten beinhalten 1,1-Dichlorethylen, 2- Methyl-2-buten, 3,3-Dimethyl-1-butin, Dimethylaminoaceton, Perfluorpentan, Cyclopentan, Cyclopenten und 2,3-Pentadien. Es versteht sich, dass Flüssigkeiten mit einem Siedepunkt von mehr als 37ºC nach Verabreichung im Allgemeinen keine Gasmikroblasen erzeugen. Jedoch können sie Flüssigkeits-Mikroblasen ausbilden, die aufgrund der vergleichsweisen geringen Dichte der Flüssigkeit einen Ultraschallkontrasteffekt hervorrufen können.
Beispiele für öllösliche Gasvorläufer beinhalten organische Carbonate, d. h. Verbindungen mit der Formel
RO. CO. OM
worin R für eine lipophile organische Gruppe und M für ein physiologisch verträgliches Kation steht. Diese Substanzen erzeugen bei pH-Werten von etwa 7 oder weniger, d. h. unter Bedingungen, die im Blutstrom nach einer intravenösen oder intra-arteriellen Verabreichung herrschen, Kohlendioxid. Bei Einsatz solcher Gasvorläufer, die in Abhängigkeit vom pH-Wert aktiviert werden, kann es von Vorteil sein, ein Ionophor, wie z. B. Nigericin, in der Emulsion mitzuverwenden, um den Protonentransfer durch die Ölphase zu erleichtern.
Andere Gasvorläufer beinhalten Stickstoff erzeugende Substanzen wie Pyrazoline, Pyrazole, Triazoline, Diazoketone, Diazoniumsalze, Tetrazole, Azide und Azid/Carbonat-Gemische, die z. B. durch Bestrah lung mit UV-Licht z. B. unmittelbar vor Verabreichung aktiviert werden können. Substanzen, die bei Photolyse Kohlendioxid Bedingungen erzeugen, wie z. B. bestimmte cyclische Ketone, Lactone oder Carbonate, können ebenso nützlich sein.
Sauerstoff erzeugende Gasvorstoffe beinhalten Persäuren wie Perbenzoesäure.
Thermisch zersetzbare Gasvorläufer, die nach Verabreichung durch die Körperwärme aktiviert werden, können ebenfalls benutzt werden. Ein Beispiel für eine solche Substanz ist eine thermisch zersetzbare Carbonsäure, wie z. B. 2-Methylmilchsäure.
Eine weitere Klasse von Gasvorläufern beinhaltet Substanzen, die in vivo enzymatisch unter Bildung von Gas abgebaut werden. Beispiele sind Methylendiester (z. B. unter Anwendung der in der WO-A-9317718 und WO-A-9318070 beschriebenen Verfahren hergestellt, auf die vollinhaltlich Bezug genommen wird), die durch gewöhnliche Esterasen gespalten werden, was zur Entwicklung von Kohlendioxid führt. Eine andere einsetzbare Substanz ist Wasserstoffperoxid, das in lipophilen Medien wie Ethern löslich ist und in vivo enzymatisch unter Bildung von Sauerstoff abgebaut wird. Beim Einsatz von Wasserstoffperoxid kann die Mitverwendung eines Antioxidanzstabilisators von Vorteil sein.
Eine nützliche Klasse lipophiler Lösungsmittelkomponenten für die Ölphase der erfindungsgemäßen Emulsionen sind hochfluorierte organische Verbindungen, wie sie auch als Komponenten für künstliches Blut vorgeschlagen worden sind - vgl. EP-A-0231091 und WO-A-8910118, auf die vollinhaltlich Bezug genommen wird. Es sollte beachtet werden, dass die fluorierten Komponenten im Gegensatz zur Erfindung, in der sie effektiv ein Lösungsmittelmedium für fettlösliche Gase/Flüssigkeiten darstellen, vermutlich durch Komplexbildung mit Sauerstoffmolekülen Sauerstofftransport bewirken.
Hochfluorierte organische Verbindungen, die erfindungsgemäß verwendet werden können, beinhalten aliphatische und cycloaliphatische Perfluorkohlenwasserstoffe, die z. B. bis zu 20 Kohlenstoffatome enthalten, wie Perfluor-2,2,4,4,-tetramethylpentan, Perfluoroctan, Perfluordecan, Perfluortrimethylcyclohexan, Perfluorisopropylcyclohexan, Perfluordecalin, Perfluorindan, Perfluortrimethylbicyclo[3.3.1]nonan, Perfluorbicyclo[5.3.0]decan, Perfluormethyladamantan und Perfluordimethyladamantan; bromsubstituierte Analoga der vorgenannten Verbindungen wie Perfluoroctylbromid; aliphatische und cycloaliphatische Perfluoramine, die z. B. bis zu 20 Kohlenstoffatome enthalten, wie Perfluortripropylamin, Perfluortributylamin, Perfluor-N-methyldecahydrochinolin, Perfluor-4-methyloctahydrochinolizidin und perfluorierte 1-azatricyclische Amine; Perfluorether und Gemische der vorgenannten Substanzen. Bevorzugte Verbindungen dieses Typs sind Perfluoroctylbromid und Perfluordecalin, wobei letzteres z. B. in Kombination mit Perfluortripropylamin, wie in dem Produkt Fluosyl DA®, verwendet werden kann.
Biokompatible Emulgatoren, die in den erfindungsgemäßen Kontrastmitteln verwendet werden können, beinhalten Tenside und andere Stabilisatoren. Es versteht sich, dass diese Emulgatoren je nach den Anforderungen des spezifischen Emulsionssystems entweder überwiegend in der Öl- oder in der Wasserphase gelöst oder dispergiert vorliegen können. Geeignete verwendbare biokompatible Tenside beinhalten anionische Tenside, wie z. B. Alkalimetallsalze der Fettsäuren, wie Natriumdodecanat, Alkalimetallalkylsulfate, wie Natriumlaurylsulfat, und Alkalimetallsulfonsäureester, wie Natriumdioctylsulphosuccinat (Docusate), sowie insbesondere nichtionische oder zwitterionische Tenside. Beispiele für diese letztere Kategorie beinhalten Fettalkohole, wie n-Decanol, Polyoxyethylen-Polyoxypropylencopolymere (z. B. Poloxamere wie Pluronic® F68), Sorbitanfettsäureester wie Span-artige Materialien und polyoxyethylierte Analoga davon wie Tween-artige Materialien, Phospholipide (z. B. Phosphatidiylcholin (d. h. Lecithin) oder Dioleoylphosphatidyldiethano- lamin) und Polyethylenglycolester der Fettsäuren (z. B. Cremaphor®- Produkte).
Polymerisierbare Amphiphile, z. B. die in der WO-A-9217212 beschriebenen (worauf vollinhaltlich Bezug genommen wird), können ebenfalls als Tenside benutzt werden. Die Polymerisation solcher Amphiphile, z. B. durch UV-Bestrahlung oder eine andere geeignete Form der Initiierung, kann gegebenenfalls nach der Emulgierung erfolgen.
Geeignete Tenside können in der Form von Mehrkammervesikeln eingesetzt werden, z. B. wie von Kim et al. (Biochim. Biophys. Acta 728 (1983) S. 339) und in der EP-A-0280503 beschrieben. Man kann sich vorstellen, dass diese aus Lipiddoppelschichtmembranen bestehen, die eine Vielzahl von nicht-konzentrischen Kernen einschließen, d. h. dass sie eine quasi-wabenartige Struktur haben. Zweckmäßigerweise können mehrere Lipide verwendet werden, worin wenigstens eines eine negative Nettoladung aufweist; ein oder mehrere neutrale Lipide können ebenso vorliegen. Repräsentative Komponenten beinhalten daher Phosphatidylserine, Phosphatidylglycerole wie Dimyristoylphosphatidylglycerol, Phosphatidsäuren, wie Dimyristoylphos - phatidsäure, Phosphatidylcholine wie Dioleoylphosphatidylcholin oder Dipalmitoylphosphatidylcholin, Phosphatidylethanolamine, Dioleoyllecithin, Cholesterol, Triolein, Trioctanoin und andere Öle/Triglyceride und Derivate davon.
Andere lipophile Substanzen, die in den Emulsionen z. B. als stabilisierende Komponenten verwendet werden, beinhalten Antioxidantien wie Tocopherole oder Thioctansäure, perfluorierte Tenside, welche das lipidlösliche Gas oder den Gasvorläufer sowohl lösen als auch stabilisieren, Flüssigkristalle, Verbindungen zur Herstellung von Langmuir-Blodget-Filmen und lipophile biologisch abbaubaren Polymere, z. B. Blockcopolymere (wie z. B. in WO-A-9204392 oder WO-A-9317718 beschrieben). Öllösliche Träger-Moleküle für das Gas/die Flüssigkeit können ebenfalls eingesetzt werden; geeignete Träger für diesen Zweck können Porphyrine sein.
Additive, wie Tensid-Hilfsstoffe können ebenfalls eingesetzt werden, z. B. Viskositätsverstärker wie Zucker, z. B. Saccharose. Eine besonders geeignete Klasse von Emulsionen umfasst Emulsionen auf Fett-Basis basieren, wie die im Handel erhältlichen intravenös verabreichbaren Emulsionen Liposyn (Abbot Laboratories), Intralipid® (Kabi Vitrum) und Soyacal® (Alpha Therapeutic). Solche Emulsionen basieren typischerweise auf Sojaöl, Eigelbphospholipid, Glycerin und Wasser zur Injektion und haben typischerweise Emulsionspartikel mit einem Durchmesser von weniger als 0,5 um, deren Größe den natürlich vorkommenden Chylomicronen ähnlich ist. Die Vorteile ihres Gebrauchs sind unter anderem eine lange Lagerstabilität, eine verbesserte Gefäßkontrast-Halbwertszeit und eine verlängerte Gas- Freisetzung.
Gegebenenfalls kann die Ölphase der erfindungsgemäßen Kontrastmittel zusätzlich suspendierte feste Mikropartikel eines oder mehrerer bioverträglichen Mineralien enthalten, die eine Partikelgröße von weniger als 1 um, vorzugsweise weniger als 0,2 um, aufweisen. Solche Mikropartikel, die z. B. aus Siliciumdioxid oder Eisenoxid bestehen, können als Nukleierungsstellen wirken, die nach Verabreichung der Kontrastmittel die Gas-Bildung an der Flüssig/fest- Grenzfläche fördern.
Die exakte Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Kontrastmittel kann in einem weiten Bereich variiert werden, in Abhängigkeit von Faktoren wie den jeweils eingesetzten Komponenten, der spezifischen vorgesehenen Anwendung und der beabsichtigten Größe der Mikroblasen nach Verabreichung.
So steigt z. B. die Größe der Mikroblasen, die nach Verabreichung gebildet werden, im Allgemeinen mit Erhöhung der Konzentration an Gas/Flüssigkeit; sie wird auch von der Beschaffenheit der Materia lien, die die Ölphase bilden, beeinflusst. Wenn das Kontrastmittel ein gelöstes Gas enthält, kann dieses in einer beliebigen gewünschten Konzentration bis zur Sättigung oder sogar Übersättigung vorliegen, z. B. bei einem Kontrastmittel, das unter Druck aufbewahrt wird.
Im Fall von unter Druck stehenden Kontrastmitteln kann die Bildung von Mikroblasen vor der Verabreichung des Mittels, z. B. sobald das Fläschchen oder eine andere Behälterform angebrochen wird, beginnen und wird nach der Verabreichung in vivo fortgesetzt. Kontrastmittel, die nicht unter Druck stehen, erzeugen in vivo z. B. infolge der Erwärmung des Kontrastmittels auf Körpertemperatur, der Diffusion von Blutkomponenten in das stabilisierende Material und/oder des allmählichen Abbaus der Emulsion Mikroblasen. Alternativ kann die Entwicklung der Mikroblasen vor der Verabreichung induziert werden, z. B. durch das Vorerwärmen der Emulsion, wie z. B. durch Erhitzen mit Mikrowellen.
Wie bereits angemerkt, weisen die bevorzugt eingesetzten öllöslichen Gase eine geringe Löslichkeit in Wasser auf. Dies begünstigt die Assoziierung des Gases mit lipophilen Komponenten der Emulsion, wodurch die Stabilität der Mikroblasen weiter verbessert wird und führt unter Umständen zu der Bildung einer flexiblen Matrix von Mikroblasen und lipophilem Material, z. B. in Form beschichteter Mikroblasen. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass solche flexiblen Strukturen aufgrund ihres verbesserten Ultraschallkontrasteffekts im Vergleich zu starreren verkapselten Mikroblasensystemen besonders vorteilhaft sind.
Erfindungsgemäße Kontrastmittel können durch jedes zweckmäßige Verfahren hergestellt werden. So kann z. B. eine ein Gas, eine flüchtige Flüssigkeit oder einen Gasvorläufer enthaltende Ölphase, die z. B. aus einer Lösung eines öllöslichen Gases, einer flüchtigen Flüssigkeit oder eines Gasvorläufers in mindestens einem lipophilen Lösungsmittelmedium besteht, unter Ausbildung einer Öl-in-Wasser- Emulsion, z. B. unter Verwendung üblicher Verfahren, wie der Homogenisation oder Ultraschallbehandlung, in einer wässrigen Phase emulgiert werden, oder das gewünschte Gas, die gewünschte Flüssigkeit oder der gewünschte Gasvorläufer kann in die Ölphase eines vorgebildeten Öl-in-Wasser einverleibt werden.
Bei Einsatz eines öllöslichen Gases kann dieses z. B. in einem ausgewählten lipophilen Lösungsmittel gelöst werden, z. B. bei erhöhtem Druck, wobei das erhaltene Öl anschließend, vorzugsweise unter dem Druck von überschüssigem Gas und, wenn notwendig oder erwünscht, in Anwesenheit eines oder mehrerer biokompatibler Emulgatoren, emulgiert wird. Ähnliche Techniken können eingesetzt werden, wenn eine öllösliche Flüssigkeit oder ein solcher Gasvorläufer eingesetzt wird. Alternativ kann Gas in eine vorgebildete Emulsion einverleibt werden, z. B. durch Einleiten von Gas in die Emulsion und/oder Aufbewahrung der Emulsion unter einem erhöhten Gasdruck.
Die erfindungsgemäßen Ultraschallkontrastmittel können z. B. enteral oder parenteral verabreicht werden, obwohl bei besonderen Anwendungen die direkte Verabreichung in Körperhohlräume wie den Fallop-Röhren vorteilhaft sein kann. Im Allgemeinen wird jedoch am häufigsten die intravaskuläre Verabreichung, üblicherweise durch intravenöse Injektion genutzt, um die Gefäß-Darstellung einschließlich der kardialen und extrakardialen Perfusion zu verbessern.
Es versteht sich, dass Kontrastmittel zur intravenösen Verabreichung Mikroblasen erzeugen sollten, die hinreichend klein sind, um das Kapillarenbett des Lungensystems zu passieren. Die Mittel sollten daher vorzugsweise solcher Art sein, dass sie Mikroblasen mit Durchmessern von weniger als 10 um, vorzugsweise im Bereich von 0,2-8 um, z. B. 0,3-7 um, erzeugen.
Die folgenden nicht einschränkenden Beispiele dienen dazu, die Erfindung zu verdeutlichen.

Beispiel 1

Span 20 (0,10 g) wurde in Perfluordecalin (4 ml) dispergiert, welches anschließend bei 4ºC mit Schwefelhexafluorid gesättigt wurde. Tween 60 (0,45 g) wurde in Wasser gelöst (36 ml), auf 4ºC abgekühlt und die beiden Lösungen wurden bei 4ºC unter Verwendung eines Ystral-Homogenisators bei 20000 Umdrehungen/Minute 30 Sekunden emulgiert. Die Ultraschalldämpfung wurde durch Injektion von 2 ml Emulsion in 6 ml destilliertes Wasser bei 4ºC und langsames Erwärmen auf 37ºC gemessen. Es wurde eine Dämpfung von 2 dB/cm oder höher über etwa 120 Sekunden beobachtet.

Beispiel 2

n-Decanol (0,5 ml) und Natriumdodekanoat (0,5 g) wurden in Wasser dispergiert (36 ml). Perfluordecalin (4 ml) wurde auf 4ºC abgekühlt und mit Schwefelhexafluorid gesättigt. Die beiden Lösungen wurden bei 4ºC mit einem Ystral-Homogenisator bei 20000 Umdrehungen/Minute 30 Sekunden emulgiert. Die Ultraschalldämpfung wurde durch Mischen von 2 ml Emulsion mit 6 ml destilliertem Wasser bei 37ºC gemessen: Es wurde eine starke Dämpfung (> 2dB/cm) über etwa 30 Sekunden gemessen.

Beispiel 3

Die Emulsion aus Beispiel 2 (2 ml) wurde mit destilliertem Wasser (6 ml) bei 4ºC gemischt und die verdünnte Emulsion langsam auf 37ºC erhitzt. Die Ultraschalldämpfung wurde gemessen und eine maximale Dämpfung von 2,7 dB/cm wurde nach etwa 30 Sekunden beobachtet.

Beispiel 4

n-Decanol (0,5 ml) und Natriumdodecanat (0,5 g) wurden in Wasser (36 ml) dispergiert. Perfluordecalin (4 ml) wurde auf 4ºC abge kühlt und mit Xenon gesättigt. Die beiden Lösungen wurden bei 4ºC unter Verwendung eines Ystral-Homogenisators bei 20000 Umdrehungen/Minute 30 Sekunden emulgiert. Die Ultraschalldämpfung wurde durch Mischen von 2 ml Emulsion mit 6 ml destilliertem Wasser bei 37ºC gemessen. Die Ultraschalldämpfung stieg von 1 auf etwa 3 dB/cm über einen Zeitraum von 5 Minuten an.

Beispiel 5

n-Decanol (0,5 ml) und Natriumdodecanoat (0,5 g) wurden in Wasser (36 ml) dispergiert. Perfluoroctylbromid (4 ml) wurden auf 4ºC abgekühlt und mit Xenon gesättigt. Die beiden Lösungen wurden bei 4ºC mit einem Ystral-Homogenisators bei 20000 Umdrehungen/Minute 30 Sekunden emulgiert. Die Ultraschalldämpfung wird durch Mischen von 2 ml Emulsion mit 6 ml destilliertem Wasser bei 37ºC gemessen.

Beispiel 6

Intralipid® (Kabi Vitrum, Stockholm, Schweden), Fluosol® (Alpha Therapeutic Ltd, England) oder Perfluoroctylbromid (10 ml) wird in einem Autoklav auf 4ºC abgekühlt. Die Emulsionen werden unter Xenon-Druck (20 atm) 16 Stunden gerührt. Der Rührvorgang wird dann beendet und der Druck langsam abgebaut. Die Ultraschalldämpfung wird durch Mischen von 2 ml jeder Emulsion mit 6 ml destilliertem Wasser bei 37ºC bestimmt.

Beispiel 7

Perfluor-n-butan (1,6 g) wurde bei einem Druck von 2,5 atm. zu Perfluordecalin (0,4 g) gegeben und auf -5ºC abgekühlt, d. h. unter dem Siedepunkt von Perfluor-n-butan (etwa -2ºC). Das erhaltene Öl wurde mit 40 ml einer wässrigen Lösung, die Pluronic F68 (1% Gew./Gew.) und Saccharose (30% Gew./Gew.) enthielt, durch 20- minütige Ultraschallbehandlung in einem gekühlten, verschlossenen Kunststoffgefäß emulgiert. Der Tröpfchendurchmesser der so erhalte nen Öl-in-Wasser-Emulsion wurde mikroskopisch zu etwa 1 um bestimmt; während einwöchiger Lagerung traten keine signifikanten Änderungen auf. Ein Teil der Emulsion (5 ml) wurde in einem 15 ml- Gefäß auf 80ºC in einem 800 W-Mikrowellenherd erhitzt (typische Heizdauer 8-10 Sekunden), abgekühlt und filtriert (Millipore, 10 um). Mikroskopisch wurde die Bildung von Mikroblasen aus Perfluor-n-butan mit einer stabilisierenden Schicht aus Perfluordecalin bestätigt. Die akustische Dämpfung in vitro dieser Mikroblasendispersion war bei Verdünnung auf einen Gesamtölgehalt von 0,2% Gew./Gew. über den Frequenzbereich 1-6 MHz größer als 10 dB/cm und über mehr als 10 Minuten stabil. Eine ähnliche Probe wurde ohne Vorwärmen der Emulsion hergestellt und bei 37ºC getestet, wobei sich eine akustische Dämpfung in vitro zeigte, die von 2 dB/cm auf 6 dB/cm über 7 Minuten stieg, während spontan Mikroblasen gebildet wurden.

Claims

1. Ultraschallkontrastmittel, bestehend aus einer biokompatiblen Öl- in-Wasser-Emulsion und, soweit erforderlich, einem oder mehreren biokompatiblen Emulgiermitteln, wobei die Ölphase der Emulsion im Wesentlichen aus einer Lösung eines öllöslichen und im Wesentlichen wasserunlöslichen Materials, das unter Gasen, flüchtigen Flüssigkeiten und Gasvorläufern ausgewählt ist, in einem lipophilen Lösungsmittel besteht.

2. Kontrastmittel nach Anspruch 1, wobei das Gas oder die flüchtige Flüssigkeit unter Inertgasen, gegebenenfalls halogenierten oder auf andere Weise substituierten Kohlenwasserstoffen, aliphatischen oder cyclischen Ethern, Silanen, Arsinen und Schwefelhalogeniden ausgewählt ist.

3. Kontrastmitteln nach Anspruch 2, wobei es sich bei dem Gas oder der flüchtigen Flüssigkeit um ein Perfluoralkan handelt.

4. Kontrastmittel nach Anspruch 2, wobei das Gas oder die flüchtige Flüssigkeit unter Xenon, n-Pentan, Furan, Tetramethylsilan, Schwefelhexafluorid und Perfluor-n-butan ausgewählt ist.

5. Kontrastmittel nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Gasvorläufer um ein organisches Carbonat; ein Pyrazolin, Pyrazol, Triazolin, Diazoketon, Diazoniumsalz, Tetrazol, Azid oder ein Azid/Carbonat-Gemisch; ein photolysierbares cyclisches Keton, Lacton oder Carbonat; eine Persäure; eine thermisch zersetzbare Carbonsäure; einen enzymatisch abbaubaren Methylendiester oder Wasserstoffperoxid handelt.

6. Kontrastmittel nach Anspruch 1, wobei das lipophile Lösungsmittel unter aliphatischen und cycloaliphatischen Perfluorkohlenwasserstoffen und Bromsubstituierte Analoga davon, aliphatischen oder cycloaliphatischen Perfluoraminen, Perfluorethern und beliebigen Gemischen davon ausgewählt ist.

7. Kontrastmittel nach Anspruch 6, wobei es sich bei dem lipophilen Lösungsmittel um Perfluoroctylbromid, Perfluordecalin oder ein Gemisch von Perfluordecalin und Perfluortripropylamin handelt.

8. Kontrastmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, enthaltend als Emulgiermittel ein oder mehrere unter Alkalimetallsalzen der Fettsäuren, Alkalimetallalkylsulfaten und -sulfoestern, Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Copolymeren, Sorbitanfettsäureestern und polyoxyethylierten Analoga davon, Phospholipiden, Polyethylenglykolestern der Fettsäuren, polymerisierbaren Amphiphilen und oberflächenaktiven Systemen in Form von Multikompartimentvesikeln ausgewählte oberflächenaktive Mittel.

9. Kontrastmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Ölphase der Emulsion Sojaöl und Eigelbphospholipid umfasst und die wässrige Phase Glycerin und Wasser zur Injektion umfasst.

10. Kontrastmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Mikroteilchen eines oder mehrerer bioverträglicher Mineralien in der Ölphase suspendiert sind.

11. Verfahren zur Herstellung eines Ultraschallkontrastmittels gemäß Definition im Anspruch 1, bei dem man entweder (i) eine Ölphase, die eine Lösung eines öllöslichen und im Wesentlichen wasserunlöslichen Gases, einer solchen flüchtigen Flüssigkeit oder eines solchen Gasvorläufers in wenigstens einer lipophilen Lösungsmittelkomponente umfasst, soweit erforderlich, in Gegenwart eines biokompatiblen Emulgiermittels, in einer wässrigen Phase emulgiert, wobei eine Öl-in-Wasser-Emulsion erhalten wird, oder (ii) ein gewünschtes öllösliches und im Wesentlichen wasserunlösliches Gas, eine solche flüchtige Flüssigkeit oder einen solchen Gasvorläufer in die Ölphase einer vorgebildeten Öl-in-Wasser-Emulsion einverleibt.

12. Verfahren zur Erzeugung verstärkter Abbildungen eines menschlichen oder tierischen Körpers, dem man zuvor ein Konrastmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 10 verabreicht hat, wobei man ein Ultraschallbild wenigstens eines Teils des Körpers erzeugt.