DE69623929T2

DE69623929T2 - Blut-pool bilderzeugungs-zusammensetzungen deren herstellung und verwendung

Info

Publication number: DE69623929T2
Application number: DE69623929T
Authority: DE
Inventors: Roland Hyacinthe; Bernard Lamy; Herve Tournier
Original assignee: Bracco Research SA
Current assignee: Bracco Research SA
Priority date: 1995-06-15
Filing date: 1996-06-14
Publication date: 2003-05-15
Anticipated expiration: 2016-06-15
Also published as: KR970704477A; JP4335976B2; WO1997000087A1; CA2195633C; PT804251E; US5833948A; NO314127B1; EP0804251A1; ES2180784T3; AU708328B2; DE69623929D1; JPH10504044A; KR100399712B1; NO970665L; AU5843196A; ATE224737T1; EP0804251B1; ZA965101B; NO970665D0; CA2195633A1

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft Kontrastmittel für die NMR- Bilderzeugung, die, als Bestandteile einer Dispersion in einer physiologisch verträglichen wässrigen Trägerphase, ein paramagnetisches Metallion, das an einen Chelatbildner mit einer lipophilen Gruppierung gekoppelt ist, ein physiologisch verträgliches, nicht-ionisches, grenzflächenaktives Mittel oder eine Mischung von nicht-ionischen, grenzflächenaktiven Mitteln und gegebenenfalls eine oder mehrere amphipathische organische Verbindungen enthalten, wobei die Bestandteile der Dispersion in einer mizellaren Form vorliegen. Die Erfindung betrifft auch die Herstellung der Zusammensetzungen wie auch injizierbare MRI-Blutpool-Kontrastmittel, deren Verwendung und einen Kit, der eine trockene Kontrastzusammensetzung und einen physiologisch verträglichen wässrigen Träger enthält.

Stand der Technik

Im allgemeinen sind die auf Magnetfelder ansprechenden wasserlöslichen Metallkomplexe von relativ geringem Molekulargewicht, wie Gd-DTPA, Gd-DOTA u. s. w., für eine Verwendung als Kontrastmittel für die bildgebende Untersuchung des Blutpools aufgrund ihres teilweisen Leckens durch die Gefäßwände (Extravasation in den extravasalen Raum) und ihrer sehr schnellen Eliminierung durch die Nieren nicht geeignet. Die schnelle Eliminierung macht diese Substanzen für eine bildgebende Untersuchung des Gefäßsystems ungeeignet, da sie keine akzeptablen Kontraste (Verringerung der T&sub1;-Relaxationszeit von Protonen) für eine ausreichende Zeitspanne liefern können.
Es sind verschiedene Versuche gemacht worden, um Substanzen herzustellen, die als MRI-Kontrastmittel für Blutpooluntersuchungen geeignet sind. Die Suche nach Kontrastmitteln mit langen Verweilzeiten im Blutkreislauf, hoher Relaxivität (Relaxationsvermögen) und vollständiger Eliminierung von verabreichten Substanzen, hat zu Vorschlägen geführt, gemäß denen paramagnetische Substanzen in Liposomvesikel verkapselt oder in der Liposommembran immobilisiert werden, mit Polyethylenglykol copolymerisiert oder auf eine polymere Kette, wie Albumin, Dextran oder Polylysin, aufgepfropft werden. Beispiele solcher Zusammensetzungen sind Gd-DTPA-Albumin-, Gd-DTPA-Dextran- oder Gd-DTPA-Polylysin-Komplexmoleküle (siehe beispielsweise: M. D. Ogan et al., Invest. Radiol. 22 (1987) 665; S. C. Wang et al., Radiology 175 (1990) 483; G. Schumann-Giampieri et al., Invest. Radiol. 26 (1991) 969; und A. V. S. Vexler et al., Invest. Radiol. 29 Supl. 2 (1994) 562; B. T. S. Dessler et al., Invest. Radiol. 29 Supl. 2 (1994) 565; C. D. Meyer et al., Invest. Radiol. 29 Supl. 2 (1994) 590; D. D. Shen et al., Invest. Radiol. 29 Supl. 2 (1994) S217). Die vorerwähnten Zusammensetzungen zeigen längere Verweilzeiten im Blut als die wasserlöslichen Metallkomplexe, jedoch sind ihre Verweilzeiten im Kreislauf nach wie vor nicht ausreichend und einige dieser Verbindungen haben für die bildgebende Untersuchung des Blutpools inakzeptable Toxizitätswerte gezeigt. Längere Verweilzeiten und geringere Immunogenität sind von A. A. Bogdanov et al., Radiology 187 (1993) 701, für Gd-DTPA-MPEG-Polylysin- Komplexe, die aus einer mittels Methoxypoly(ethylenglykol) abgeschirmten, makromolekularen (Polylysin)-Hauptkette, die kovalent gebundenes Gd-DTPA trägt, bestehen, berichtet worden.
Unter den vielen Ansätzen für die Erhöhung der Relaxivitäten von paramagnetischen Substanzen im Blut kann der in WO-A- 91/14178 (Research Corporation) gemachte Vorschlag von Interesse sein. Dieses Dokument offenbart paramagnetische kontrastverstärkende Mittel, die lipophiler Natur sind und auf Polyaminopolycarbonsäurederivaten, speziell EDTA- und DTPA- Derivaten, die eine oder zwei Fettsäuregruppierungen und ein Carboxymethylacetamid, das mindestens eine Essigsäuregruppe und vorzugsweise zwei Essigsäuregruppen ersetzt, aufweisen, basieren. Die bevorzugten paramagnetischen Metallionen sind die üblichen paramagnetischen Metallionen, einschließlich Gadolinium. Konjugate der paramagnetischen Kontrastmittel mit anderen physiologischen Agentien, wie Proteinen, Peptiden, Antikörpern oder Liposomen, sind ebenfalls offenbart worden. Die lipophilen paramagnetischen Mittel können in Liposommembranen inkorporiert werden, um die Zielansteuerung zu unterstützen und die Relaxivität zu verbessern.
Nichtsdestotrotz ist die Halbwertszeit von Kontrastmitteln, die an Makromoleküle gebundene paramagnetische Spezies enthalten, oftmals zu kurz, um für die bildgebende Untersuchung des Blutpools geeignet zu sein. Um diese Schwierigkeit zu lösen, ist die Verwendung von Suspensionen von liposomalen Mikrovesikeln, die verkapselte paramagnetische Chelate als Träger von NMR-Kontrastmitteln enthalten, vorgeschlagen worden. Die Verwendung von Liposomen als Träger ist aufgrund ihrer relativen biologischen Verträglichkeit und der leichten Herstellung von Liposomen und deren Suspensionen vorgeschlagen worden. Die Verkapselung von bekannten paramagnetischen Kontrastmitteln in Liposomen ist in einer Anzahl unterschiedlicher Veröffentlichungen beschrieben worden (z. B. E. C. Unger et al., JMRI 3 (1993), 195-198, EP-A-0 160 552 u. s. w.).
Unglücklicherweise ist die Halbwertszeit von in Liposomen verkapselten Kontrastmitteln, die in den Kreislauf eingespritzt werden, aufgrund der schnellen physiologischen Entfernung durch Opsonisierung, gefolgt von Phagozytose, kurz. Der Opsonisierungsprozess umfasst das Überziehen von "Eindringlinge" darstellenden Partikeln durch Proteine, die als Opsonine bezeichnet werden, die durch Makrophagen erkannt werden können, gefolgt von deren Entfernung (Phagozytose) und Metabolisierung der überzogenen (opsonisierten) Partikel durch die Kupffer- Zellen der Leber und der Milz.
Folglich bilden Liposome als Träger von wasserlöslichen paramagnetischen Chelaten keine ideale Lösung für paramagnetische Kontrastmittel für den Blutpool. Wie zuvor gesagt, unterliegen die meisten Liposome einer schnellen Entfernung aus dem Kreislauf durch die Leber und die Milz und, obwohl diese Eigenschaft für die bildgebende Untersuchung der letztgenannten Organe vorteilhaft sein kann, ist sie hochgradig unerwünscht, wenn beabsichtigt ist, die Konzentrationen an Kontrastverbindungen im Blut für einen längeren Zeitraum auf einem relativ hohen Niveau zu halten. Es sind Abhilfen vorgeschlagen worden, um die Lebensdauer von Liposomenvesikeln im Blut zu verlängern, nämlich schützende Substanzen in die die Vesikel bildenden Lipide einzubringen. Im Rahmen dieser Strategie sind "stealth factors" (schwer wahrnehmbar machende Faktoren), beispielsweise kovalent modifizierte Lipide, d. h. Lipide (Phosphatidylethanolamin (PE)), die aufgepfropfte, sich nach außen hin erstreckende Polyethylenglycol (PEG)-Segmente tragen, vorgeschlagen worden. Es ist auch über das Einbringen von Produkten, wie Palmitoylglucuronsäure (PGlcUA), als "stealth"- Faktoren in die die Vesikel bildenden Lipide berichtet worden, um die Halbwertszeit von Liposomen im Blut zu verbessern.
Es ist wohlbekannt, dass die Lebensdauer von Liposomen im Blut signifikant verlängert werden kann, indem man die Liposomvesikel sehr klein, z. B. 50 nm oder weniger, macht. Der Vorschlag basiert auf der Tatsache, dass kleine Teilchen aufgrund ihrer Größe für die Opsonine schlechter erkennbar sind; wenn die Vesikel ausreichend klein sind, wird dementsprechend ihre Verweilzeit im Blut zunehmen. Die Schwierigkeit bei sehr kleinen Vesikeln besteht jedoch darin, dass mit der Verringerung der Größe ihr Einschlussvermögen sehr gering wird, was mit den Mengen an Kontrastmedien, die für die bildgebende Untersuchung des Blutpools mit paramagnetischen Verbindungen benötigt werden, nicht verträglich ist. Ein anderer Nachteil von Liposomen besteht darin, dass die Anwesenheit der Lipidmembran die Wirkung des Kontrastmittels auf die Wasserprotonen am Untersuchungsort in bedeutendem Maße abschirmt. Obwohl dieser negative Effekt durch das Einbringen des Kontrastmittels in die Membranlipide verringert werden kann, beispielsweise indem eine lipophile Gruppe auf den Chelatbildner des Kontrastmittels aufgepfropft wird (siehe R. A. Schwendener et al., Internat. J. Pharm. 49 (1989) 249-59), sind die Ergebnisse bis heute nach wie vor unzureichend gewesen, da das Verhältnis von magnetisch aktiver Substanz zu dem Substrat nach wie vor relativ gering und die Verweilzeit im Blut relativ kurz ist.
Daher ist die Verweilzeit von bekannten paramagnetischen MRI- Kontrastmittelzusammensetzungen nach wie vor unzureichend, was diese Mittel relativ uneffektiv macht, wenn Organperfusions- und Blutvolumenmessungen/bildgebende Untersuchungen der Organperfusion und des Blutvolumens benötigt werden. Obwohl die longitudinale Relaxivität r&sub1; oder (1/T&sub1;) der bekannten Mittel akzeptabel ist, könnte eine weitere Erhöhung dieses Faktors einen noch besseren Kontrast und bessere Auflösungen, folglich eine bessere bildgebende Untersuchung ermöglichen und/oder würde effektivere Mittel bereitstellen, was eine Verabreichung von geringeren Mengen von bildgebenden Substanzen für dieselbe Qualität und Bildauflösung erforderlich machen würde. Eine Verringerung der verabreichten Menge des Kontrastmittels würde sogar zu einem noch geringeren Toxizitätsausmaß führen. So ist die Bereitstellung einer paramagnetischen Blutpool- Kontrastzusammensetzung/eines paramagnetischen Blutpool- Kontrastmittels, die bzw. das eine substantielle Wirkung auf die Relaxationszeit T&sub1; von Wasserprotonen, ausreichende "stealth"-Eigenschaften für die Untersuchung des Blutpools ("blood-pooling"), d. h. eine Lebensdauer, die ausreicht, um mit nur einer Dosis von injizierter Zusammensetzung eine vollständige bildgebende Untersuchung zu bewerkstelligen, zusammen mit sehr geringer oder gar keiner Immunogenität und einem optimalen Molverhältnis von auf MRI ansprechender Substanz zu pharmazeutisch verträglichem organischem Substrat aufweist, nach wie vor sehr wünschenswert, um mögliche Nebenwirkungen nach der Injektion zu minimieren.

Zusammenfassung der Erfindung

Kurz zusammengefasst, betrifft die Erfindung paramagnetische, auf MRI ansprechende Kontrastzusammensetzungen, die als Bestandteile einer Dispersion in einer geeigneten wässrigen Trägerflüssigkeit ein paramagnetisches Metallion, einen Chelatbildner mit einer lipophilen Gruppierung und ein physiologisch verträgliches, nicht-ionisches, grenzflächenaktives Mittel oder eine Mischung von nicht-ionischen, grenzflächenaktiven Mitteln enthalten, wobei das nicht-ionische, grenzflächenaktive Mittel ein Block-Copolymer mit Polyoxyethylen- und Polyoxypropylen-Abschnitten, ein Polyethylenglykolalkylether, ein Polyoxyethylenfettsäureester, ein n-Alkylglucopyranosid oder ein n-Alkylmaltotriosid ist, wobei die Bestandteile der Dispersion in mizellarer Form vorliegen. Die Zusammensetzung kann gegebenenfalls eine oder mehrere amphipathische Verbindungen, z. B. Phospholipide, enthalten. Der Chelatbildner enthält eine Polyaminopolycarboxylat-Hauptkette, die wenigstens einen lipophilen Substituenten, z. B. einen Ester eines Fettalkohols, trägt. Komplexe von paramagnetischen Metallionen mit den Chelatbildnern werden als die bildgebenden Mittel bezeichnet. Die Zusammensetzungen der Erfindung sind Kombinationen von bildgebenden Mitteln, nicht-ionischen, grenzflächenaktiven Mitteln und gegebenenfalls Phospholipiden in stabilen gemischten Mizellen, die in einer geeigneten Trägerflüssigkeit suspendiert sind. Die gemischten Mizellen werden durch Konjugation oder Kombination des bildgebenden Mittels mit nicht-idnischem, grenzflächenaktivem Mittel und gegebenenfalls einer amphipathischen Verbindung gebildet. Der Begriff Kombination oder Konjugation bedeutet, dass die Bestandteile der Mizellen in Form von Addukten oder Mischungen von zwei oder mehr Substanzen, die wechselseitige Affinität aufweisen, vorliegen können; oder die Kombination kann auf eine oder mehrere Bindungen, z. B. H-Bindungen, zwischen den Bestandteilen zurückzuführen sein, wodurch ein chelatbildendes Molekül mit gleichzeitig lipophilen und hydrophilen Eigenschaften in einem gegebenen wünschenswerten Gleichgewicht (geeignetes Hydrophile-Lipophile- Gleichgewicht) bereitgestellt werden wird. Folglich kann die bilderzeugende Zusammensetzung eine Mischung eines Substrats mit geeigneten amphiphilen Eigenschaften und einer Verbindung enthalten, die eine paramagnetische Spezies und eine Funktion enthält, die Affinität für das Substrat aufweist; oder die bilderzeugende Zusammensetzung kann ein mehr oder weniger loses Addukt der vorangegangenen Bestandteile enthalten.
Die Anwesenheit des nicht-ionischen, grenzflächenaktiven Mittels oder der Mischungen von nicht-ionischen, grenzflächenaktiven Mitteln in der Zusammensetzung ist essentiell, da das nicht-ionische, grenzflächenaktive Mittel bewirkt, dass die Hauptbestandteile, d. h. das paramagnetische Metallion und der Chelatbildner, der eine lipophile Funktion aufweist, das Phospholipid und das grenzflächenaktive Mittel, gemischte Mizellen bilden. Indem man die Hauptbestandteile der Zusammensetzung in Mizellenform überführt, verändern sich die Eigenschaften der Bestandteile und es werden unerwarteterweise wirksame bildgebende Eigenschaften erhalten. Es wird festgestellt, dass die Größe der Mizellen zwischen 10 und 800 nm variiert, es scheint jedoch, dass die effektivsten Ergebnisse erhalten werden, wenn die Größe vorzugsweise zwischen 30 und 500 nm beträgt. Dispergiert in einer geeigneten wässrigen Trägerflüssigkeit bilden die gemischten Mizellen sehr stabile kolloidale Dispersionen, die einer Agglomeration oder Aggregation für einen langen Zeitraum widerstehen.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der paramagnetischen Kontrastzusammensetzungen, die nicht- ionische, grenzflächenaktive Mittel umfassen, deren Verwendung als Blutpool-Kontrastmittel und ein Verfahren zur Herstellung von Kontrastmitteln als trockene Pulver, die durch Lyophilisation der Zusammensetzung erhalten werden.
Ein Kit, der ein Fläschchen mit trockener, pulverförmiger Formulierung, die durch Lyophilisation der Zusammensetzung erhalten wird, und gegebenenfalls ein Fläschchen mit einem wässrigen, physiologisch verträglichen Träger umfasst, wird ebenfalls offenbart.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer gemischten Mizelle der Zusammensetzung, die ein paramagnetisches Metallion 1, einen Chelatbildner mit einer lipophilen Gruppierung 2, ein Phospholipid 3 und ein physiologisch verträgliches nicht- ionisches, grenzflächenaktives Mittel 4 enthält.
Fig. 2 ist ein Graph, der Vergleichsdaten der T&sub1;-Relaxivität in Wasser, erhalten für Gd-DTPA, verschiedene auf Gd basierende makromolekulare Mittel und die in Mizellenform vorliegenden Gd-DTPA-SE/DPPA/F108-, Gd-DTPA-(SE)&sub2;/DPPA/BRIJ®78- und Gd-DTPA- (SE)&sub2;/BRIJ®78-Zusammensetzungen gemäß der Erfindung, zeigt.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung der Strukturformel des amphipatischen Derivats von DTPA [DPTA-(SE)&sub2;], hergestellt über eine Umsetzung von DTPA-Anhydrid mit Stearylalkohol.
Fig. 4 ist ein Diagramm der Blut-Pharmakokinetik einer in Mizellenform vorliegenden Gd-DTPA-SE/Phospholipid/F108- Zusammensetzung gemäß der Erfindung in der Ratte.
Fig. 5 ist ein Diagramm der Blut-Pharmakokinetik einer in Mizellenform vorliegenden Gd-DTPA-(SE)&sub2;/Phospholipid/F108- Zusammensetzung gemäß der Erfindung in der Ratte.
Fig. 6 ist ein Diagramm der Blut-Pharmakokinetik von in Mizellenform vorliegenden, radioaktiv markierten Zusammensetzungen mit verschiedenen Phospholipiden, die gemäß der Erfindung hergestellt worden sind, in der Ratte.
Fig. 7 ist ein Diagramm der Blut-Pharmakokinetik von in Mizellenform vorliegenden ¹&sup5;³Gd-DTPA-(SE)&sub2;/DPPC/BRIJ®78- und ¹&sup5;³Gd- DTPA-(SE)&sub2;/BRIJ®78-Zusammensetzungen gemäß der Erfindung in der Ratte.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die Hauptaspekte der Erfindung, wie sie in den begleitenden Ansprüchen erläutert sind, beruhen auf der unerwarteten Feststellung, dass außergewöhnlich wirksame paramagnetische NMR- Kontrastzusammensetzungen erhalten werden, wenn zusätzlich zu Einem paramagnetischen Metallion, das mit einem Polyaminopolycarboxylat-Chelatbildner mit einer lipophilen Gruppierung komplexiert ist, die bilderzeugende Zusammensetzung ein physiologisch verträgliches, nicht-ionisches, grenzflächenaktives Mittel oder eine Mischung von nicht-ionischen, grenzflächenaktiven Mitteln und vorzugsweise eine oder mehrere amphipathische Verbindungen, wie Phospholipide, enthält. Das paramagnetische Metallion ist mit dem Polyaminopolycarboxylat komplexiert und der Komplex wird oftmals als das bilderzeugende oder bildgebende Mittel bezeichnet. Dies trotz der Tatsache, dass allein das paramagnetische Ion die gewünschten magnetischen Eigenschaften aufweist und dementsprechend nahezu allein für die bildgebende Wirkung, d. h. die Veränderung bei der Relaxivität der Wasserstoffatome von Wasser, verantwortlich ist. Die Komplexierung des Metallions und folglich die Anwesenheit des Chelatbildners ist nur erforderlich, um der Toxizität der paramagnetischen Metallionen entgegenzuwirken und deren unerwünschte Wirkungen zu beseitigen. Es wurde festgestellt, dass unter den Chelatbildnern Derivate von Polyaminopolycarbonsäuren besonders nützlich sind, um die paramagnetischen Ionen, die für eine bildgebende NMR-Untersuchung des menschlichen oder tierischen Körpers bestimmt sind, zu komplexieren.
In den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ist der Polyaminopolycarboxylat-Chelatbildner mit einer hydrophoben Gruppe (beispielsweise einer veresterten Fettalkoholkette) versehen, die zu dem hydrophoben Teil des nicht-ionischen, grenzflächenaktiven Mittels und gegebenenfalls zu den Fettsäureresten des Phospholipids leicht eine Bindung ausbildet oder sich mit diesen verflicht (mutmaßlich durch Van-der-Waals-Kräfte). Das nicht-ionische, grenzflächenaktive Mittel stellt vermutlich die zusätzlichen Hydrophile-Lipophile-Gleichgewichtsparameter bereit, um es dem Vier-Komponenten-System zu ermöglichen, als gemischte Mizellen, die in einer Trägerflüssigkeit dispergiert sind, zu existieren.
Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, enthalten die gemischten Mizellen ein paramagnetisches Metallion (1), das durch einen Chelatbildner mit einer lipophilen Gruppierung (2) zurückgehalten wird, eine amphipathische Verbindung, z. B. ein Phospholipid, (3) und ein nicht-ionisches, grenzflächenaktives Mittel (4). Diese Konfiguration eines paramagnetischen Metallions, das an eine amphipathische Struktur, d. h. einen Polyaminopolycarboxylat-Abschnitt, enthaltend ionische hydrophile Funktionen, eine nicht-ionische hydrophile Funktion (den Polyethylenoxid-Abschnitt) und nicht-ionische, hydrophobe aliphatische Ketten, gebunden ist, hat überraschend hohe Kontrasteffizienz bei der bildgebenden NMR-Untersuchung des Blutpools gezeigt. Wie aus dem experimentellen Teil ersehen werden kann, ist diese Kontrastwirkung mindestens 30% besser als jene von vergleichbaren Zusammensetzungen des Standes der Technik, in denen das Phospholipid in laminarer Form (Vesikelform) anstelle einer Mizellenform vorliegt. Der genaue Grund, warum dieser Konfigurationsunterschied so effektiv ist, ist noch ungeklärt; es ist jedoch ermittelt worden, dass die gemischten Mizellen Teilchengrößen zwischen 10 und 800 nm haben können, wobei die besten Ergebnisse mit den Mizellen mit einer Größe im Bereich zwischen 30 und 500 nm erhalten werden.
Eine mögliche Erklärung der außergewöhnlichen Eigenschaften der gemischten Mizellen der Erfindung und deren Eignung als MRI-Blutpool-Kontrastmittel kann aus der Tatsache resultieren, dass sie gleichzeitige Affinität zu Wasser und zu Ölen aufweisen, d. h. sie ein geeignetes Lipophile-Hydrophile-Gleichgewicht aufweisen. Die beteiligten hydrophilen Funktionen sind ionisch und nicht-ionisch. Das entsprechende Hydrophile-Lipophile-Gleichgewicht (HLB) kann beträchtlich variieren und kann zwischen 1 und 50 liegen, beträgt aber vorzugsweise 5 bis 15. Es wird spekuliert, dass aufgrund dieser ausgewogenen grenzflächenaktiven Eigenschaften die gemischten Mizellen, wenn sie in einer geeigneten wässrigen Trägerflüssigkeit dispergiert werden, sehr stabile kolloidale Dispersionen bilden, d. h. die Mizellen widerstehen einer Agglomeration oder Aggregation zu größeren Aggregaten für einen langen Zeitraum. Das in Fig. 2 gezeigte Diagramm zeigt Relaxivitätswerte T&sub1;, die für die Kontrastverbindungen gemäß der Erfindung erhalten worden sind, und Relaxivitätswerte, die für Gd-DTPA und verschiedene auf Gd basierende makromolekulare Mittel berichtet worden sind. Wie aus diesem vergleichenden Diagramm ersehen werden kann, bieten die Kontrastmittel, die eine paramagnetische Kontrastzusammensetzung in Form von gemischten Mizellen enthalten, Relaxivitäten, die um 30-250% höher sind als jene der zuvor bekannten Zusammensetzungen. Folglich bieten die höheren Relaxivitäten, kombiniert mit den längeren Verweilzeiten im Kreislauf, die bei den paramagnetischen Kontrastmitteln der Erfindung erhalten werden, einen bedeutenden Fortschritt (Vorteil) verglichen mit den bekannten NMR-Kontrastmittelzusammensetzungen.
Die erfindungsgemäßen gemischten Mizellen können hergestellt werden, indem nicht-ionische, ionische und Mischungen von ionischen und nicht-ionischen, grenzflächenaktiven Mitteln verwendet werden; aufgrund ihrer physiologischen Eignung sind jedoch die nicht-ionischen, grenzflächenaktiven Mittel bevorzugt. Die nicht-ionischen, grenzflächenaktiven Mittel sind Blockcopolymere mit Polyoxyethylen- und Polyoxypropylen- Abschnitten, Polyethylenglykolalkylether, wie beispielsweise Polyethylenglykoloctadecylether, oder Polyoxyethylenfettsäureester oder n-Alkylglycopyranosid und n-Alkylmaltotriosid. Das nicht-ionische, grenzflächenaktive Mittel in den Zusammensetzungen der Erfindung wird geeigneterweise aus den kommerziell erhältlichen Produkten, wie Pluronic®, Poloxamer®, Poloxamine®, Synperonic®, BRIJ®, Myrj® und deren Mischungen ausgewählt. Das Gewichtsverhältnis des grenzflächenaktiven Mittels zu der Menge des paramagnetischen bildgebenden Mittels beträgt 1 : 50 bis 50 : 1, vorzugsweise 1 : 10 bis 10 : 1 und sogar noch mehr bevorzugt 1 : 1.
Um das mit den Phospholipiden und den nicht-ionischen, grenzflächenaktiven Mitteln verträgliche bildgebende chelatbildende polycarboxylische Molekül herzustellen, wird das chelatbildende Molekül mit einer hydrophoben Gruppe, beispielsweise in Form von Carboxylatester mit hydrophoben aliphatischen oder aromatischen Alkoholen, ausgestattet. Als solche Alkohole kann man gesättigte und ungesättigte C&sub1;- bis C&sub2;&sub4;-Alkohole, wie Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol (n-, iso-, tert-), Pentanol, Hexanol (und Isomere), Heptanol, Octanol (und Isomere), Nonanol, Decanol und Fettalkohole, aufführen; als aromatische Alkohole kann man substituierte und unsubstituierte Benzyl- und höhere Phenylalkylalkohole aufführen. Das chelatbildende Molekül kann mit der hydrophoben Gruppe auch in Form eines Carboxylatamids mit hydrophoben aliphatischen oder aromatischen Aminen versehen werden. Diese Amine können gesättigte und ungesättigte C&sub1;- bis C&sub2;&sub4;-Amine, wie Methylamin, Ethylamin, Propylamin, Butylamin (n-, iso-, tert-), Pentylamin, Hexylamin (und Isomere), Octylamin (und Isomere), Nonylamin. Decylamin, Aminoadamantan und Fettamine, sein; als aromatische Amine kann man substituierte und unsubstituierte Benzyl- und höhere Phenylalkylamine aufführen. Alternativ kann der polycarboxylische Chelatbildner mit lipophilen hydrophoben Gruppen, die an die Alkylenabschnitte der Molekülhauptkette oder an das α-Kohlenstoffatom der Carboxylatfunktionen oder an eine Hydroxylgruppe, wenn eine in dem Chelatbildner vorhanden ist, gebunden sind, versehen sein. Ein Beispiel des Letztgenannten ist das Produkt einer Reaktion zwischen Gd-HP-DO3A mit einem Fettsäurechlorid.
Experimente haben gezeigt, dass die lipophile Gruppierung des Polyaminopolycarboxylat-Chelatbildners im Bereich von einem Methyl (C&sub1;) bis zu einer langkettigen Alkyl- oder Alkylengruppe mit bis zu 24 Kohlenstoffatomen (C&sub2;&sub4;) variieren kann und auch substituierte oder unsubstituierte Benzyl- oder höhere Phenylalkylgruppen umfassen kann. Tatsächlich werden, solange das polycarboxylische Chelat eine lipophile Funktion hat, die mutmaßlich einen Anker für die Phospholipid-Moleküle und/oder die Moleküle des grenzflächenaktiven Mittels bereitstellt, die gemischten Mizellen gebildet. Die erhaltenen gemischten Mizellen scheinen sogar mit kurzen Alkylgruppen ausreichend stabil zu sein, jedoch sind aus rein praktischen Gründen Alkylgruppen mit C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub8; bevorzugt. Es ist festgestellt worden, dass, wenn das nicht-ionische, grenzflächenaktive Mittel Eicosaethylenglykoloctadecylether ist, der unter seiner Handelsmarke BRIJ®78 bekannt ist, die Anwesenheit des Phospholipids, obwohl sie in Hinblick auf eine höhere Relaxivität nützlich ist, nicht wirklich erforderlich ist, da die Mizellen aus dem grenzflächenaktiven Mittel und dem paramagnetischen Komplex akzeptable Relaxivität und vernünftige Stabilität im Kreislauf zeigen.
Die in der Zusammensetzung geeigneten amphipathischen Verbindungen sind Phospholipide, die aus Phosphatidsäure (PA), Phosphatidylcholin (PC), Phosphatidylethanolamin (PE), Phosphatidylserin (PS), Phosphatidylglycerol (PG), Phosphatidylinositol (PI), Cardiolipin (CL) und Sphingomyelin (SM) ausgewählt werden können. Die amphipathische Verbindung kann auch aus einem Monophosphatester eines substituierten oder partiell substituierten Glycerols bestehen, wobei mindestens eine funktionelle Gruppe des Glycerols durch gesättigte oder ungesättigte aliphatische Fettsäure verestert ist oder durch gesättigten oder ungesättigten Alkohol verethert ist, wobei die anderen zwei sauren Funktionen der Phosphorsäure entweder frei sind oder ein Salz mit Alkali- oder Erdalkalimetallen bilden. Die Phosphatester werden vorzugsweise Monophosphate von Fettsäureglyceriden, ausgewählt aus Dimyristoylphosphatidsäure, Dipalmitoylphosphatidsäure oder Distearoylphosphatidsäure, umfassen.
Die Phospholipide können auch Diacyl- und Dialkylglycerophospholipide umfassen, in denen die aliphatischen Ketten wenigstens zwölf Kohlenstoffatome aufweisen, wie auch eine oder mehrere Verbindungen, ausgewählt aus ionischen und neutralen Phospholipiden, Monoalkyl- oder -alkenylestern von Phosphorsäure und/oder Cholesterol, Ergosterol, Phytosterol, Sitosterol, Lanosterol und Tocopherol. In den Phospholipide enthaltenden Zusammensetzungen scheint das Gewichtsverhältnis der Phospholipide zu dem Polycarbonsäure-Chelat nicht kritisch zu sein und es kann in einem weiten Bereich z. B. von 1 : 50 bis 50 : 1 variieren. Der praktische Bereich wird zwischen 10 : 1 und 1 : 10, vorzugsweise zwischen 1 : 5 und 5 : 1 und sogar noch mehr bevorzugt zwischen 1 : 3 und 3 : 1 variieren, da die Verwendung eines großen Überschusses von Chelat zu einer unnötigen Verschwendung des chelatbildenden/bilderzeugenden Mittels führen kann, während ein Überschuss an Phospholipid oberhalb einer bestimmten Konzentration keinen zusätzlichen Nutzen bietet. In den Zusammensetzungen, in denen Phospholipide verwendet werden, kann das Gewichtsverhältnis des Phospholipids zu dem grenzflächenaktiven Mittel wie oben variieren, jedoch werden die Bereiche von 1 : 10 bis 10 : 1 und vorzugsweise zwischen 1 : 2 und 2 : 1 als die Bereiche angesehen, in denen optimale Zusammensetzungen des NMR-Blutpoolmittels gefunden werden sollten.
Die Chelat-Komponente des auf Magnetfelder ansprechenden Bestandteils der Mizellen kann aus EDTA, DTPA, BOPTA, DOTA, DO3A und/oder deren Derivaten ausgewählt werden und das paramagnetische Metall kann aus der wohlbekannten Gruppe von paramagnetischen Metallen, insbesondere aus Gd(III), Mn(II), Cr(III), Cu(II), Fe(III), Pr(III), Nd(III), Sm(III), Tb(III), Yt(III), Dy(III), Ho(III) und Er(III) ausgewählt werden.
Es ist auch ermittelt worden, dass eine sehr nützliche Form der erfindungsgemäßen Zusammensetzung durch Lyophilisation der Zusammensetzung, wodurch eine trockene, pulverförmige Formulierung erhalten wird, hergestellt werden kann. Diese Form der paramagnetischen Zusammensetzung ist für eine Langzeitlagerung besonders geeignet. Die Lagerung in Pulverform wird durch die Tatsache vereinfacht, dass die Rekonstitution der gemischte Mizellen umfassenden Zusammensetzung durch Dispergieren des lyophilisierten Pulvers in einem physiologisch verträglichen flüssigen Träger erreicht wird und eine Suspension bildet, die als Kontrastmittel für die NMR-Bilderzeugung des Blutpools nützlich ist. Die Lyophilisation ist ein einfaches Gefriertrocknungsverfahren, das keine besonderen Vorsichtsmaßnahmen oder Maßnahmen erfordert.
Bei dem Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzungen gemäß der Erfindung werden ein paramagnetisches Kontrastmittel mit einem geeigneten Polycarbonsäure-Chelatbildner, der mit einer geeigneten lipophilen Gruppe ausgestattet ist, in einer Mischung mit einem oder mehreren Phospholipiden und nicht- ionischen, grenzflächenaktiven Mitteln als Bestandteile ausgewählt und die Bestandteile in einem physiologisch verträglichen wässrigen flüssigen Träger, wie Wasser oder Kochsalzlösung, rein oder gepuffert, gemäß der üblichen Praxis in eine Mizellenform dispergiert. Abhängig von der Wahl der Bestandteile kann die Dispergierung durch sanftes Mischen oder durch energischere Maßnahmen, wie Homogenisieren, Mikrofluidisieren oder Beschallen, erzielt werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsweise der obigen Herstellung, unter Verwendung von beispielsweise dem Mono- oder Distearylester von Gadolinium-DTPA, Dipalmitoylphosphatidsäure (DPPA) als Phospholipid und Synperonic® F-108 als nichtionisches, grenzflächenaktives Mittel als den erforderlichen Bestandteilen, wird ein Gewichtsteil des Kontrast-Bestandteils mit jeweils zwei Teilen des Lipids und des grenzflächenaktiven Mittels und 100 bis 200 Teilen Wasser gemischt. Die Mischung wird durch Beschallen bei einer Temperatur von 50-80ºC für einige Minuten homogenisiert, bis die dispergierten Mischungen gemischte Mizellen hauptsächlich im Bereich von 20-250 nm bilden. Im allgemeinen ist die Größenverteilung der Mizellen Gauß-artig.
Alternativ können zwei Bestandteile des teilchenförmigen Addukts, beispielsweise der paramagnetische bilderzeugende Bestandteil und die Phospholipide, zuerst in der wässrigen Trägerflüssigkeit dispergiert werden und der dritte Bestandteil der Dispersion kann danach zugesetzt werden, wobei die Zugabe des dritten Bestandteils bewirkt, dass die Dispersion in Mizellenform übergeht.
Folglich werden bei einer vorteilhaften Ausführungsweise dieser Alternative ein Gewichtsteil des paramagnetischen Bestandteils und zwei Teile des Phospholipids in einem geeigneten organischen Lösemittel, wie Chloroform, Methylenchlorid, Methanol oder Mischungen davon, gelöst und die Lösung wird unter verringertem Druck bis zur Trockene eingedampft. Dann wird der zurückbleibende Feststoff in ungefähr 100 bis 200 Teilen Wasser (oder einem anderen physiologisch verträglichen flüssigen Träger), beispielsweise durch Beschallen, Mikrofluidisierung oder anderswie, fein dispergiert, es werden ungefähr zwei Teile des grenzflächenaktiven Mittels F-108 (oder einer äquivalenten Verbindung) zugesetzt und die Homogenisierung wird fortgeführt, bis Mizellen, wie offenbart, gebildet werden.
Einmal hergestellt, kann die Dispersion danach durch Wärme wie üblich sterilisiert und als solche verwendet werden oder sie kann des weiteren für eine Lagerung dehydratisiert werden, beispielsweise durch Lyophilisation. Das dehydratisierte Material liegt in Form eines Pulvers vor, aus dem das MRI- Kontrastmittel durch Mischen des Pulvers mit einem Teil der Trägerflüssigkeit und Schütteln hergestellt werden kann.
So können, um die Zusammensetzungen der Erfindung auf dem Gebiet der Medizin praktisch anzuwenden, die getrockneten Bestandteile oder Komponenten und die Trägerflüssigkeit separat in Form eines Kits vertrieben werden, wobei das Kontrastmittel durch gemeinsames Vermischen der Kit-Komponenten vor der Injektion in den Kreislauf von Patienten rekonstituiert wird.
Die erste Komponente des Kits, d. h. trockenes Pulver, kann des weiteren unter einer trockenen inerten Atmosphäre gelagert werden, und die zweite Komponente, eine physiologisch verträgliche Trägerflüssigkeit, kann des weiteren isotonische Derivate und andere physiologisch verträgliche Bestandteile, wie verschiedene Mineralsalze, Vitamine u. s. w., enthalten.
Wie bereits erwähnt, ist das rekonstituierte Mittel besonders geeignet für eine bildgebenden NMR-Untersuchung des Blutpools von Organen im menschlichen oder tierischen Körper. Diese Zusammensetzungen könnten die MR-Angiographie vereinfachen und dazu beitragen, Herzmuskel- und Hirnischämie, Lungenembolie, Vaskularisierung von Tumoren und Tumorperfusion zu beurteilen.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung weiter.

Beispiel 1

Die DTPA-Mono- und -Distearylester der in Fig. 3 gezeigten Formeln und die entsprechenden Gadoliniumchelate (Gd-DTPA-SE) und (Gd-DTPA-(SE)&sub2;) würden hergestellt, wie in G. W. Kabalka et al., Magnetic Resonance in Medicine 8 (1988), 89-95 offenbart. Das bei der Synthese benötigte DTPA-Anhydrid wurde gemäß Eckelman et al., J. Pharm. Sci 64 (1975), 704-706 hergestellt. Die Reinheit der bildgebenden Mittel wurde durch Messen des Gadoliniumgehalts durch herkömmliche Maßnahmen (Dekomplexieren in 2 N Salzsäure und Titrieren mit EDTA-Lösung; Indikator: Xylenol-Orange) überprüft und lieferte Ergebnisse, die im wesentlichen nahe an der Theorie waren.
Sechshundert mg Lecithin (SPC-3, Natterman) (0,788 mmol), 60 mg Cholesterol (0,158 mmol) und 332 mg Gd-DTPA-(SE)&sub2; (0,315 mmol) wurden in 100 ml einer 1/1-Mischung voll MeOH und CHCl&sub3; gelöst. Die Lösung wurde unter verringertem Druck bis zur Trockene eingedampft (Rotavapor, 72ºC/15 Torr, 1,5 h), wonach 20 ml destilliertes Wasser unter Rühren zugesetzt wurden. Die Mischung wurde durch Beschallen für ungefähr 30 min bei 70ºC (Branson Sonifier, Leistungsabgabe ("output") 40) weiter homogenisiert, wodurch eine homogene milchartige Suspension von Liposomenvesikeln (bezeichnet mit "L") erhalten wurde.
Zu 10 ml der obigen Suspension wurden 300 mg Synperonic F-108 zugesetzt und das Beschallen wurde einige Minuten fortgesetzt, wodurch eine stabile, optisch klarere Suspension von Submikron-Teilchen (bezeichnet mit "M") in Mizellenform erhalten wurde. TABELLE 1
Die Protonenspinrelaxivitäten der vorangegangenen Suspensionen wurden unter Verwendung eines Minispec PC-120 (Bruker)-Apparats, der mit 0,47 Tesla (20 MHz) betrieben wurde, gemessen. EDM 510A (EDM = Experiment Definition Module) wurde verwendet, um die Spin-Gitter-Relaxationszeit T&sub1; durch die "inversion recovery"-Methode zu messen. EDM 610A wurde verwendet, um die Spin-Spin-Relaxationszeit T&sub2; durch die Carr-Purcell-Meiboom- Gill (GPMG)-Technik zu messen. Die Relaxivitäten (r&sub1; und r&sub2;), die in der Tabelle 1 angegeben sind, sind als r in [mMs]&supmin;¹ = 1/T für eine Konzentration von 1 mM ausgedrückt.
Die vorangegangenen Ergebnisse zeigen klar, dass das Umwandeln der bildgebenden Verbindung von einer Vesikel- in eine Mizellenform die Relaxivität und folglich die Bilderzeugungseffizienz stark erhöht.

Beispiel 2

In einer ersten Herstellungsweise (Modus 1) wurden zwei Proben hergestellt, indem 100 mg bilderzeugendes Mittel, 200 mg DPPA (Dipalmitoylphosphatidsäure, Na-Salz) und 200 mg Synperonic® F- 108 und 20 ml H&sub2;O miteinander vermischt wurden, dann die Mischung 30 min bei 70ºC beschallt wurde (Branson Sonifier, Leistungsabgabe ("output") 40). In einer ersten Probe ("M1") wurde als bilderzeugende Spezies Monostearylester-Gd-DTPA-SE verwendet und in der zweiten Probe ("M2") wurde Distearylester- Gd-DTPA-(SE)&sub2; verwendet.
Die mittlere Größe der Mizellen und die Mizellengrößenverteilung wurden durch eine als "Dynamic Light Scattering" (DSL; dynamische Lichtstreuung) bezeichnete Methode, die auch unter dem Namen "Photon Correlation Spectroscopy" (PSC; Photokorrelationsspektroskopie) bekannt ist, unter Verwendung einer Nicomp 370 HDL-NPSS-Apparatur bestimmt. Es wurde die Teilchengrößenverteilung (Gauß-artig) gemessen (Nicomp) und festgestellt, das sie einen Peak bei 150-170 nm, Standardabweichung ±60-90 nm, für beide Proben aufwies.
Zwei-andere Proben wurden aus denselben Bestandteilen hergestellt, aber die Technik (Modus 2) wurde, wie folgt, modifiziert: die bilderzeugende Spezies und die Lipide wurden zuerst in 25 ml einer 2/1-CHCl&sub3;/MeOH-Mischung gelöst, die Lösung wurde wie in Beispiel 1 bis zur Trockene eingedampft, 20 ml H&sub2;O wurden zugesetzt und das Dispergieren wurde durch Beschallen für 20 min. Leistungsabgabe ("output") 20, ausgeführt. Dann wurde das F-108 zugesetzt und das Beschallen 10 min fortgeführt. Die Probe mit dem Monoester wurde als "M3" bezeichnet und jene mit dem Diester als "M4". Es wurde die Teilchengrößenverteilung gemessen und festgestellt, dass sie einen Peak bei 70-80 nm, Standardabweichung ±30-40 nm, für beide Proben aufwies.
Die r&sub1;- und r&sub2;-Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt: TABELLE 2
Es wird spekuliert, dass die mit den gemischten Mizellen gemäß "Modus 2" erhaltenen höheren r&sub1;- und r&sub2;-Werte aus der Tatsache herrühren könnten, dass die Mizellen kleiner waren und eine engere Teilchengrößenverteilung hatten als bei dem "Modus 1".

Beispiel 3

Die Experimente von Beispiel 2 wurden wiederholt unter Verwendung von Modus 2 und Gd-DTPA-SE, aber indem die Natur des Phospholipids geändert wurde, d. h. unter Verwendung von Dipalmitoylphosphatidylglycerol (DPPG) und Dipalmitoylphosphatidylcholin (DPPC). Tabelle 3 gibt die in Hinblick auf die Relaxivitäten r&sub1; und r&sub2; erhaltenen Ergebnisse in (mM·s)&supmin;¹ an. TABELLE 3
Die Experimente von Beispiel 2 wurden wiederholt unter Verwendung von Modus 2 und Gd-DTPA-(SE)&sub2;, aber indem die Natur des nicht-ionischen, grenzflächenaktiven Mittels geändert wurde, d. h. unter Verwendung von Eicosaethylenglycoloctadecylether, der unter seiner Handelsmarke BRIJ® 78 (Fluka) bekannt ist. Die in diesem Experiment erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 4 angegeben. TABELLE 4

Beispiel 4

Es wurde eine Zusammensetzung nach den Anweisungen von Beispiel 2, Modus (2) in 0,3 M Glycerolpuffer (5 mM Phosphat, pH 7,25) hergestellt. Diese enthielt pro ml 5 mg Gd-DTPA-SE, 10 mg DPPA-Na und 10 mg Synperonic® F-108.
Zuerst wurde eine Kalibrierungskurve konstruiert, indem die Zusammensetzung mit Rattenblut auf einen Bereich von bekannten Gd-Konzentrationen verdünnt wurde und für jede Gd-Konzentration T&sub1; und T&sub2; gemessen wurden.
Die Zusammensetzung wurde dann intravenös in Versuchsratten (ungefähr 200 g) in einer Dosis von 0,0385 mmol Gd/kg (ungefähr 2 ml Suspension/Tier) injiziert. In jedem Experiment wurden zwei Ratten (welche eine Gruppe bildeten) verwendet.
NMR-Relaxationsmessungen (T&sub1; und T&sub2;) wurden an 5 ml der Blutproben ausgeführt und die Werte (mittels der Kalibrierungskurve ausgedrückt als Gd-Konzentrationen [Gd]) wurden gegen die Zeit graphisch aufgetragen, wodurch der Graph von Fig. 4 erhalten wurde. Die mathematisch am besten genügende Kurve wird angegeben durch die Gleichung:
[Gd] (mmol/l) = 0,5 e-0,0157 t(min)
(die ein pharmakokinetisches Ein-Kompartiment-Modell zeigt).
Die pharmakokinetischen Hauptparameter, die aus diesem Ein- Kompartiment-Modell errechnet wurden, waren:
Eliminierungshalbwertszeit = 44 min
Fläche unter der Kurve [AUC]0-∞ = 31,8 mM·min
Verteilungsvolumen = 0,077 l/kg (oder 77 ml/kg)
Clearance = 0,00121 l/kg·min
Die Eliminierungshalbwertszeit (44 min), die für die Mizellenform erhalten wurde, ist viel länger, d. h. besser, als jene, die für Gd-DTPA erhalten wird (15 min als t1/2 (β)).

Beispiel 5

Eine injizierbare Zusammensetzung wurde hergestellt gemäß Beispiel 2, Modus 2 unter Verwendung von Gd-DTPA-(SE)&sub2; anstelle von Gd-DTPA-SE.
Dann wurde eine experimentelle in vivo-Prozedur in der Ratte wie in Beispiel 4 beschrieben ausgeführt. Die injizierte Dosis betrug 0,0345 mmol Gd/kg. Der Graph von Fig. 5 zeigt die erhaltenen Ergebnisse.
Der Ausdruck, der die [Gd] als Funktion der Zeit angibt, war:
[Gd] (mmol/l) = 0,3 e-0,0138 t(min)
Die pharmakokinetischen Hauptparameter waren:
Eliminierungshalbwertszeit = 50 min
Fläche unter der Kurve [AUC]0-∞ = 21,7 mM·min
Verteilungsvolumen = 0,115 l/kg (oder 115 ml/kg)
Clearance = 0,00159 l/kg·min
Es gab praktisch keinen Unterschied zwischen den mit Gd-DTPA- SE erhaltenen Ergebnissen und jenen, die mit Gd-DTPA-(SE)&sub2; erhalten wurden.
Sehr ähnlich wie in Beispiel 4 ist die für die Mizellen der Erfindung erhaltene Eliminierungshalbwertszeit. (50 min) viel länger, d. h. besser als jene, die für Gd-DTPA erhalten wird (15 min als t1/2 (β)).

Beispiel 6

Injizierbare Zusammensetzungen wurden gemäß Beispiel 2, Modus (2) unter Verwendung des radioaktiven ¹&sup5;³Gd-Isotops hergestellt. Es wurden die folgenden Präparate hergestellt:
¹&sup5;³Gd-DTPA-(SE)&sub2;/DPPA-Na/Synperonic F-108
¹&sup5;³Gd-DTPA-(SE)&sub2;/DPPG-Na/Synperonic F-108
¹&sup5;³Gd-DTPA-(SE)&sub2;/DPPC/Synperonic F-108
Das Verhältnis zwischen den Komponenten 5 : 10 : 10 (mg/ml) wurde für die drei Präparate identisch beibehalten.
Die r&sub1;- und r&sub2;-Werte wie auch die mittleren Größenverteilungen waren nahe bei den Werten, die in Beispiel 3 für dieselben Verbindungen erhalten worden waren.
Die Präparate wurden in Versuchsratten (ungefähr 200 g) in einer Dosis von 0,0234 mmol Gd/kg (ungefähr 1 ml Suspension/Tier) injiziert und Blutproben 10, 30, 60, 90 und 120 min nach der Injektion abgenommen. Das Experiment wurde an Gruppen von 3 Ratten (eine Gruppe pro Präparat) ausgeführt. Die Radioaktivität der Proben wurde unter Verwendung eines γ-Zählers (Packard Minaxi γ) gemessen. Die Veränderung der Konzentration von Gd in mmol/l im Blut als Funktion der Zeit ist für jedes Präparat in Fig. 6 gezeigt.

Beispiel 7

Injizierbare ¹&sup5;³Gd-DTPA-(SE)&sub2;/BRIJ® 78- und ¹&sup5;³Gd-DTPA- (SE)&sub2;/DPPC/BRIJ® 78-Zusammensetzungen wurden gemäß Beispiel 2, Modus (1) und Modus (2) unter Verwendung von radioaktivem ¹&sup5;³Gd-Isotop hergestellt. Das Gewichtsverhältnis der Bestandteile in den Präparaten betrug 5 : 10 bzw. 5 : 10 : 10.
Die Präparate wurden in Versuchsratten in einer Dosis von 0,0234 mmol Gd/kg (ungefähr 1 ml Suspension/Tier) injiziert und Blutproben 10, 30, 60, 90 und 120 min nach der Injektion abgenommen. Die Radioaktivität der Proben wurde unter Verwendung eines γ-Zählers (Packard Minaxi γ) gemessen. Aus der graphischen Auftragung der Veränderung der Radioaktivität der Proben, die in Fig. 7 gezeigt ist, folgt, dass, wenn die Präparate mit BRIJ® 78 hergestellt werden, die Anwesenheit des Phospholipids, obwohl es angesichts von höherer Relaxivität und Verweilheit nützlich ist, nicht essentiell ist, da die Mizellen aus dem grenzflächenaktiven Mittel und dem paramagnetischen Komplex vernünftig hohe Relaxivität und Stabilität im Preislauf zeigen.
Relaxivitäten in (mM·s)&supmin;¹, die für die zwei Präparate erhalten wurden, sind: TABELLE 5
Es war interessant, festzustellen, dass im Falle des ¹&sup5;³Gd- DTPA-(SE)&sub2;/BRIJ® 78-Präparats die gemessene Größe der Mizellen ungefähr 538 ± 190 nm betrug, d. h. viel größer war als für die Präparate in den vorigen Beispielen.
Wenn die obigen Experimente mit Synperonic® F 108 anstelle von BRIJ® wiederholt wurden, wurde festgestellt, dass die erhaltenen Zusammensetzungen stabiler waren, wenn die Phospholipide anwesend waren.

Beispiel S

Es wurden injizierbare Zusammensetzungen gemäß Beispiel 2, (Modus 2) hergestellt, unter Verwendung der folgenden lipophilen Chelate:
Gd-DTPA-SA = Gd-DTPA-Stearylamid
Gd-DTPA-(SA)&sub2; = Gd-DTPA-Distearylamid
Gd-DTPA-ME = Gd-DTPA-Myristylester
Gd-DTPA-(ME)&sub2; = Gd-DTPA-Dimyristylester
Gd-DTPA-OE = Gd-DTPA-Octylester
Gd-DTPA-(Ad)&sub2; = Gd-DTPA-Diadamantylamid
Gd-DOTA-SE = Gd-DOTA-Stearylester
Gd-DOTA-PE = Gd-DOTA-Palmitylester
Gd-HP-DO3A-SE = Gd-HP-DO3A-Stearoylester
Die r&sub1;- und r&sub2;-Werte wie auch die mittlere Größenverteilung, die gemessen wurden, lagen innerhalb des Bereichs von Werten, die für Gd-DTPA-SE- und Gd-DTPA-(SE)&sub2;-Verbindungen erhalten worden waren.

Fig. 2 Quellen

Für Relaxivitäten von Gd-DTPA, Dextran-(Gd-DTPA), Albumin-(Gd- DTPA) & Polylysin-(Gd-DTPA) siehe R. C. BRASH Magnetic Resonance in Medicine 22 (1991) 282-287, und für die Relaxivität von MPEG-Polylysin-(Gd-DTPA) siehe A. A. Bogdanov et al. Radiology 187 (1993) 701-706.

Claims

1. Injizierbare NMR-Bilderzeugungszusammensetzung, die als Bestandteile einer Dispersion in einer physiologisch verträglichen wässrigen Trägerphase ein paramagnetisches Metallion, einen Chelatbildner mit einer lipophilen Gruppierung enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung ein physiologisch verträgliches nicht-ionisches grenzflächenaktives Mittel oder eine Mischung von nicht-ionischen grenzflächenaktiven Mitteln, wobei das nicht-ionische grenzflächenaktive Mittel ein Block-Copolymer mit Polyoxyethylen- und Polyoxypropylen- Abschnitten, ein Polyethylenglykolalkylether, ein Polyoxyethylenfettsäureester, ein n-Alkylglucopyranosid oder ein n-Alkylmaltotriosid ist, und gegebenenfalls eine oder mehrere amphipathische Verbindungen enthält, wobei die Bestandteile der Dispersion in einer Mizellenform vorliegen.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Mizellen gemischte Mizellen mit einer Teilchengröße zwischen 10 und 800 nm sind.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, wobei die Mizellen gemischte Mizellen mit einer Teilchengröße vorzugsweise zwischen 30 und 500 nm sind.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das grenzflächenaktive Mittel Pluronic®, Poloxamer®, Poloxamine®, Synperonic®, BRIJ®, Myrj® oder eine Mischung davon ist.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das grenzflächenaktive Mittel BRIJ® ist.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die amphipathische Verbindung ein Dialkylglycerophospholipid ist, in welchem Alkyl mindestens zwölf Kohlenstoffatome aufweist.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, wobei das Phospholipid aus Phosphatidsäure, Phosphatidylcholin, Phosphatidylethanolamin, Phosphatidylserin, Phosphatidylglycerin, Phosphatidylinositol, Cardiolipin und Sphingomyelin ausgewählt ist.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 7, wobei das Phospholipid aus einem Monophosphatester eines substituierten oder partiell substituierten Glycerins besteht, wobei mindestens eine funktionelle Gruppe des Glycerins durch gesättigte oder ungesättigte aliphatische Fettsäure verestert ist oder durch gesättigten oder ungesättigten Alkohol verethert ist, wobei die anderen zwei sauren Funktionen der Phosphorsäure entweder frei sind oder ein Salz mit Alkali- oder Erdalkalimetallen bilden.

9. Zusammensetzung nach Anspruch 8, wobei das Phospholipid ein Monophosphat eines Fettsäureglycerids ist, ausgewählt aus Dimyristoylphosphatidsäure, Dipalmitoylphosphatidsäure oder Distearoylphosphatidsäure.

10. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die amphipathische Verbindung zwei oder mehr Verbindungen enthält, ausgewählt aus ionischen und neutralen Phospholipiden, Monoalkyl- oder -alkenylestern von Phosphorsäure und/oder Cholesterin, Ergosterin, Phytosterin, Sitosterin, Lanosterin und Tocopherol.

11. Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die lipophile Gruppierung des bilderzeugenden Mittels eine C&sub1;- bis C&sub2;&sub4;-Alkyl- oder -Alkylengruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Benzyl- oder Phenylalkylgruppe ist.

12. Zusammensetzung nach Anspruch 11, wobei die lipophile Gruppierung des bilderzeugenden Mittels ein Carboxylatester von gesättigten und ungesättigten aliphatischen C&sub1;- bis C&sub2;&sub4;-Alkoholen oder aromatischen Alkoholen ist oder ein Carboxylatamid von gesättigten und ungesättigten aliphatischen C&sub1;- bis C&sub2;&sub4;-Aminen oder aromatischen Aminen ist.

13. Zusammensetzung nach Anspruch 12, wobei der Alkohol Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol (n-, iso-, tert-), Pentanol, Hexanol und Isomere davon, Heptanol, Octanol, Nonanol, Decanol und Isomere davon, Fettalkohole, substituierte und unsubstituierte Benzyl- und höhere Phenylalkylalkohole ist.

14. Zusammensetzung nach Anspruch 12, wobei das Amin Methylamin, Ethylamin, Propylamin, Butylamin (n-, iso-, tert-), Pentylamin. Hexylamin (und Isomere davon), Heptylamin, Octylamin (und Isomere davon), Nonylamin, Decylamin, Aminoadamantan, Fettamine und substituierte und unsubstituierte Benzyl- und höhere Phenylalkylamine ist.

15. Zusammensetzung nach Anspruch 11, wobei die lipophile Gruppierung des bilderzeugenden Mittels mit lipophilen hydrophoben Gruppen versehen ist, die an die Alkylenabschnitte der Molekülhauptkette, an das α-Kohlenstoffatom der Carboxylatfunktionen oder an eine Hydroxylgruppe, sofern eine in dem Chelatbildner vorhanden ist, gebunden sind.

16. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Chelatbildner aus EDTA, DTPA, BOPTA, DOTA, DO3A und/oder Derivaten davon ausgewählt ist.

17. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das paramagnetische Metallion aus Gd(III), Mn(II), Cr(III), Cu(II), Fe(III), Pr(III), Nd(III), Sm (III), Tb(III), Yt(III), Dy(III), Ho(III) und Er(III) ausgewählt ist.

18. Zusammensetzung nach den Ansprüchen 1-17, wobei das Gewichtsverhältnis des lipophilen bilderzeugenden Mittels und des grenzflächenaktiven Mittels in der Zusammensetzung zwischen 1 : 10 und 10 : 1, vorzugsweise zwischen 1 : 3 und 3 : 1 liegt.

19. Zusammensetzung nach Anspruch 18, wobei das Gewichtsverhältnis des lipophilen bilderzeugenden Mittels und des grenzflächenaktiven Mittels in der Zusammensetzung vorzugsweise zwischen 1 : 3 und 3 : 1 liegt.

20. Zusammensetzung nach Anspruch 7-17, wobei das Gewichtsverhältnis des Phospholipids zu dem grenzflächenaktiven Mittel 1 : 10 bis 10 : 1, vorzugsweise zwischen 1 : 2 und 2 : 1 beträgt.

21. Trockene, pulverförmige Formulierung, die als Bestandteile ein paramagnetisches Metallion, einen Chelatbildner mit einer lipophilen Gruppierung, ein physiologisch verträgliches nicht- ionisches grenzflächenaktives Mittel oder eine Mischung von nicht-ionischen grenzflächenaktiven Mitteln und gegebenenfalls eine oder mehrere amphipathische Verbindungen enthält, die beim Dispergieren in einem physiologisch verträglichen flüssigen Träger eine Mizellendispersion bilden, die als ein NMR-Bilderzeugungskontrastmittel für den Blutpool nützlich ist.

22. Injizierbare wässrige Suspension, enthaltend die in einem physiologisch verträglichen flüssigen Träger suspendierte Zusammensetzung nach den Ansprüchen 1-20, die als NMR-Blutpoolkontrastmittel nützlich ist.

23. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung nach den Ansprüchen 1-20, gekennzeichnet durch die Schritte:

a) Auswählen und Suspendieren eines Komplexes eines paramagnetischen Metallions, eines eine lipophile Gruppierung enthaltenden Chelatbildners, eines nicht-ionischen grenzflächenaktiven Mittels bzw. mehrerer nicht-ionischer grenzflächenaktiver Mittel und gegebenenfalls einer oder mehrerer amphipathischer Verbindungen und in einer wässrigen Phase, um eine Mischung zu bilden, und

b) Aktivieren der Mischung durch Beschallen oder Mikrofluidisieren, um die Bestandteile in engen Kontakt zu bringen und eine homogene Dispersion der Bestandteile in Mizellenform zu erzeugen.

24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei nach dem Beschallen oder Mikrofluidisieren die Mischung sterilisiert und/oder lyophilisiert wird.

25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, wobei das grenzflächenaktive Mittel der Mischung der Verbindung nach dem Aktivieren zugesetzt und das Beschallen oder Mikrofluidisieren gegebenenfalls wiederholt wird.

26. Verfahren nach Anspruch 23, wobei die amphipathische Verbindung ein Phospholipid bestehend aus dem Monophosphat eines Fettsäureglycerids ist, ausgewählt aus Dimyristoylphosphatidsäure, Dipalmitoylphosphatidsäure oder Distearoylphosphatidsäure.

27. Zusammensetzung nach den Ansprüchen 1-20 für eine Verwendung bei der NMR-Bilderzeugung vom Blutpool von Organen im menschlichen oder tierischen Körper.

28. Verwendung der pulverförmigen Formulierung nach Anspruch 21 für die Herstellung eines MRI-Kontrastmittels.

29. Zwei-Komponenten-Kit, der als erste Komponente eine trockene Formulierung nach Anspruch 21, die unter einer inerten Atmosphäre gelagert wird, und als zweite Komponente eine physiologisch verträgliche Trägerflüssigkeit enthält, die, wenn sie mit der ersten Komponente vermischt wird, als eine Suspension der zwei Komponenten eine injizierbare NMR-Kontrastzusammensetzung nach den Ansprüchen 1-20 ergibt.