DE69632907T2

DE69632907T2 - Neue zusammensetzungen von lipiden und stabilisierenden materialen

Info

Publication number: DE69632907T2
Application number: DE69632907T
Authority: DE
Inventors: C. Evan UNGER
Original assignee: Bristol Myers Squibb Medical Imaging Inc
Current assignee: Lantheus Medical Imaging Inc
Priority date: 1995-04-05
Filing date: 1996-03-27
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2016-03-28
Also published as: CN1102045C; ATE270879T1; US5705187A; CA2217494A1; RU2181998C2; CA2217494C; EP0818989A4; PT818989E; DE69632907D1; WO1996031196A1; ES2225878T3; EP0818989B1; AR001496A1; MX9707633A; CN1180310A; EP0818989A1; AU5375596A; AU721923B2; JPH11508871A; BR9604786A

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft neue Zusammensetzungen aus Lipiden und stabilisierenden Materialien und deren Verwendung. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung neue Zusammensetzungen aus Lipiden und stabilisierenden Materialien und deren Verwendung bei der Verabreichung von biologisch aktiven Mitteln.
Hintergrund der Erfindung
Ultraschall ist eine wertvolle diagnostische Bildgebungstechnik zum Studieren von verschiedenen Bereichen des Körpers, z. B. des Gefäßsystems, einschließlich des Gewebemikrogefäßsystems. Ultraschall weist gegenüber anderen diagnostischen Techniken gewisse Vorteile auf. So resultieren z. B. Techniken, die mit Nuklearmedizin und Röntgenstrahlung verbunden sind, im Allgemeinen im Aussetzen des Patienten an ionisierende Elektronenstrahlung. Solche Strahlung kann Schäden am subzellularen Material einschließlich der Desoxyribonukleinsäure (DNA), der Ribonukleinsäure (RNA) und den Proteinen verursachen. Ultraschall ist nicht mit einer solchen möglicherweise schädigenden Strahlung verbunden. Zusätzlich dazu ist Ultraschall im Vergleich zu anderen diagnostischen Techniken einschließlich von Computertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie (MRI), die eine ausgefeilte und teure Ausrüstung benötigen, relativ kostengünstig.
Ultraschall ist mit dem Aussetzen eines Patienten an Schallwellen verbunden. Im Allgemeinen zerstreuen sich die Schallwellen aufgrund von Absorption durch Körpergewebe, durchdringen das Gewebe, oder reflektieren an dem Gewebe. Die Reflektion von Schallwellen an Gewebe, die im Allgemeinen als Backscatter oder Reflektivität bezeichnet wird, bildet die Basis zum Entwickeln eines Ultraschallbilds. Schallwellen reflektieren in diesem Zusammenhang an unterschiedlichen Körpergeweben unterschiedlich. Diese unterschiedliche Reflektion geht auf unterschiedliche Faktoren einschließlich der Bestandteile und der Dichte des jeweiligen beobachteten Gewebes zurück. Ultraschall ist mit der Detektion von unterschiedlich reflektierten Wellen verbunden, im Allgemeinen mit einem Transducer, der Schallwellen mit einer Frequenz von ein bis zehn Megahertz (MHz) detektieren kann. Die detektierten Wellen können zu einem Bild integriert werden, das quantifiziert wird, und die quantifizierten Wellen können in ein Bild des untersuchten Gewebes umgewandelt werden.
Ultraschallbildgebungstechniken sind außerdem im Allgemeinen mit der Verwendung von Kontrastmitteln verbunden. Kontrastmittel werden verwendet, um die Qualität und Nützlichkeit von Bildern zu verbessern, die mittels Ultraschall erhalten werden. Beispielhafte Kontrastmittel schließen z. B. Suspensionen von festen Partikeln, emulgierte Flüssigkeitströpfchen und gasgefüllte Blasen ein. Siehe z. B. Hilmann et al., US-Patent 4,466,442 und die veröffentlichten internationalen Patentanmeldungen WO 92/17212 und WO 92/21382.
Die Qualität der mit Ultraschall hergestellten Bilder hat sich deutlich verbessert. Trotzdem werden weitere Verbesserun gen benötigt, insbesondere im Hinblick auf Bilder, die mit dem Gefäßsystem in Geweben verbunden sind, die von einer vaskulären Blutversorgung durchspült werden. Dementsprechend gibt es einen Bedarf nach verbesserten Ultraschalltechniken einschließlich von verbesserten Kontrastmitteln, die in der Lage sind, medizinisch nützliche Bilder des Gefäßsystems und von das Gefäßsystem betreffenden Organen zu schaffen.
Die Reflektion von Schall an einer Flüssigkeits-Gasgrenzfläche ist extrem effizient. Dementsprechend sind Blasen, einschließlich von gasgefüllten Blasen, als Kontrastmittel geeignet. Der Ausdruck "Blasen" wie er hierin verwendet wird, bezeichnet Vesikel, die im Allgemeinen durch die Gegenwart von einer oder mehreren Membranen oder Wänden charakterisiert sind, die einen inneren Hohlraum umschließen, der mit einem Gas oder einem Precursor davon gefüllt ist. Beispielhafte Blasen schließen z. B. Liposome, Mycellen und dergleichen ein. Wie es hiernach genauer beschrieben wird, hängt die Effektivität von Blasen als Kontrastmittel von verschiedenen Faktoren einschließlich z. B. der Größe und der Elastizität der Blase ab.
Im Hinblick auf die Auswirkungen der Blasengröße wird die folgende Erläuterung gegeben. Wie es dem Fachmann bekannt ist, ist das Signal, das von einer Blase reflektiert wird, eine Funktion des Radius (r⁶) der Blase (Rayleighstreuer). Somit weist eine Blase mit einem Durchmesser von 4 Mikrometer (μm) etwa 64 mal die Streufähigkeit einer Blase mit einem Durchmesser von 2 μm auf. Somit ist, allgemein gesprochen, das reflektierte Signal um so stärker, je größer die Blase.
Die Blasengröße wird jedoch durch den Durchmesser der Kapillaren, durch die die Blasen hindurchtreten müssen, begrenzt. Im Allgemeinen können Kontrastmittel, die Blasen mit einem Durchmesser von mehr als 10 μm aufweisen, gefährlich sein, da Mikrogefäße verstopft werden können. Dementsprechend ist es wünschenswert, dass mehr als 99% der Blasen in einem Kontrastmittel einen Durchmesser von weniger als 10 μm aufweisen. Der mittlere Blasendurchmesser ist ebenfalls wichtig und sollte größer als 1 μm sein, wobei mehr als 2 μm bevorzugt sind. Der volumengemittelte mittlere Durchmesser der Blasen sollte bei etwa 7 bis 10 μm liegen.
Wie zuvor erwähnt, ist die Elastizität der Blasen ebenfalls wichtig. Dies ist der Fall, da hochelastische Blasen sich, wenn notwendig, deformieren können, um sich durch Kapillaren "hindurch zu zwängen". Dieses verringert die Wahrscheinlichkeit eines Verstopfens. Die Effektivität eines Kontrastmittels, das Blasen aufweist, hängt außerdem von der Blasenkonzentration ab. Im Allgemeinen ist die Reflektivität des Kontrastmittels umso größer, je höher die Blasenkonzentration ist.
Eine weitere wichtige Eigenschaft, die die Effektivität von Blasen als Kontrastmittel betrifft, ist die Blasenstabilität. Die "Blasenstabilität", wie sie hierin insbesondere in Bezug auf gasgefüllte Blasen verwendet wird, bezeichnet die Fähigkeit von Blasen, nach einem Aussetzen an einen Druck größer als der atmosphärische Druck, ein in ihnen eingeschlossenes Gas zurückzubehalten. Um als Kontrastmittel effektiv zu sein, müssen Blasen im Allgemeinen nach dem Aussetzen an einen Druck von 300 Millimetern (mm) Quecksilber für etwa eine Minute mehr als 50% des eingeschlossenen Gases zurückhalten. Besonders ef fektive Blasen halten, nachdem sie für eine Minute einem Druck von 300 mm Quecksilber ausgesetzt wurden, 75% des eingeschlossenen Gases zurück, wobei ein eingeschlossener Gasgehalt von 90% besonders effektive Kontrastmittel schafft. Es ist außerdem sehr wünschenswert, dass nach dem Ablassen des Drucks die Blasen zu ihrer ursprünglichen Größe zurückkehren. Dies wird im Allgemeinen als "Blasenwiderstandsfähigkeit" bezeichnet.
Blasen, denen die gewünschte Stabilität fehlt, bilden schlechte Kontrastmittel. Wenn Blasen z. B. das in ihnen enthaltende Gas in vivo abgeben, wird die Reflektivität vermindert. In ähnlicher Weise wird die Größe von Blasen, die eine schlechte Widerstandsfähigkeit aufweisen, in vivo vermindert werden, was ebenfalls zu einer verminderten Reflektivität führt.
Die Stabilität von Blasen, die im Stand der Technik offenbart sind, ist im Allgemeinen für die Verwendung als Kontrastmittel nicht ausreichend. Zum Beispiel offenbart der Stand der Technik Blasen, einschließlich von gasgefüllten Liposomen, die lipoide Wände oder Membranen aufweisen. Siehe z. B. Ryan et al., US-Patent 4,900,540 und 4,544,545; Tickner et al., US-Patent 4,276,885; Klaveness et al., WO 93/13809 und Schneider et al., EP 0 554 213 und WO 91/15244. Die Stabilität der in den zuvor genannten Referenzen offenbarten Blasen ist insoweit schlecht, da, falls die Lösungen, in denen die Blasen suspendiert sind, z. B. in vivo verdünnt werden, die Wände oder Membranen der Blasen dünner werden. Dieses führt zu einer größeren Wahrscheinlichkeit eines Platzens.
Es wurden verschiedene Studien durchgeführt, um die Blasenstabilität zu verbessern. Solche Studien haben z. B. die Herstellung von Blasen eingeschlossen, in denen die Membranen oder die Wände Materialen aufweisen, die offensichtlich durch Vernetzen verstärkt wurden. Siehe Klaveness et al., WO 92/17212, in der Blasen offenbart sind, die Proteine aufweisen, die mit biodegradierbaren Vernetzungsmitteln vernetzt sind. Alternativ können Blasenmembranen Verbindungen aufweisen, die keine Proteine sind, die aber ebenfalls mit biokompatiblen Verbindungen vernetzt sind. Siehe z. B. Klaveness et al., WO 92/17436, WO 93/17718 und WO 92/21382.
Techniken zum Stabilisieren von Blasen nach dem Stand der Technik einschließlich von Vernetzen, weisen verschiedene Nachteile auf. So ist z. B. das zuvor beschriebene Vernetzen im Allgemeinen mit der Verwendung von neuen Materialien einschließlich von vernetzten Proteinen oder anderen Verbindungen verbunden, deren metabolisches Schicksal unbekannt ist. Zusätzlich dazu macht das Vernetzen zusätzliche chemische Verfahrensschritte, einschließlich des Isolierens und des Reinigens der vernetzten Verbindungen notwendig. Das Vernetzen verleiht außerdem den Membranen oder Wänden der Blasen Steifheit. Dies führt zu Blasen mit einer verringerten Elastizität und damit einer verringerten Fähigkeit, sich zu deformieren und durch Kapillaren hindurchzutreten. Es besteht daher eine größere Wahrscheinlichkeit der Verstopfung von Gefäßen durch Kontrastmittel nach dem Stand der Technik, die durch Vernetzen stabilisiert sind.
Dementsprechend werden neue und/oder bessere stabilisierte Kontrastmittel und Verfahren zum Schaffen derselben benötigt. Die vorliegende Erfindung ist sowohl darauf als auch auf andere bedeutende Aspekte gerichtet.
Zusammenfassende Darstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft stabilisierte Lipidzusammensetzungen. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung in einem Aspekt eine Vesikelzusammensetzung, die in einem wässrigen Träger Vesikel aufweist, die ein Lipid, ein in den Vesikeln eingeschlossenes Gas oder einen in den Vesikeln eingeschlossenen Gasprecursor und ein Material aufweisen, das in der Lage ist, die Zusammensetzung zu stabilisieren, wobei das stabilisierende Material nicht kovalent an das Lipid gebunden ist und in einer Menge vorliegt, die ausreichend ist, das Lipid zu beschichten, aber nicht ausreichend ist, die Viskosität der Zusammensetzung zu erhöhen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Formulierung zur diagnostischen oder therapeutischen Verwendung. Die Formulierungen weisen in Kombination mit einem biologisch aktiven Mittel ein Lipid und ein Material auf, das in der Lage ist, die Zusammensetzung zu stabilisieren. Das stabilisierende Material ist dabei nicht kovalent an das Lipid gebunden und liegt in einer Menge vor, die ausreichend ist, das Lipid zu beschichten, die aber nicht ausreichend ist, die Viskosität der Zusammensetzung zu erhöhen. Die Formulierung kann, wenn gewünscht, ferner Gas und/oder Gasprecursor aufweisen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von stabilisierten Lipidzusammensetzungen. Das Verfahren weist das Zusammenmischen eines Lipids und eines stabilisierenden Materials auf, das in der Lage ist, sich nicht kovalent an das Lipid zu binden. Das stabilisierende Material wird mit dem Lipid in einer Menge vermischt, die ausreichend ist, das Lipid zu beschichten, die aber nicht ausreichend ist, die Viskosität der Zusammensetzung zu erhöhen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstellung einer Formulierung zur diagnostischen oder therapeutischen Verwendung. Das Verfahren weist das Zusammenmischen eines biologisch aktiven Mittels und einer Zusammensetzung auf, die ein Lipid und ein stabilisierendes Material aufweist, das nicht kovalent an das Lipid gebunden ist. Das stabilisierende Material liegt dabei in der Zusammensetzung in einer Menge vor, die ausreichend ist, das Lipid zu beschichten, die aber nicht ausreichend ist, die Viskosität der Zusammensetzung zu erhöhen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine stabilisierte Lipidzusammensetzung, die durch das Zusammenmischen eines Lipids und eines stabilisierenden Materials hergestellt wird, das in der Lage ist, sich nicht kovalent an das Lipid zu binden. Das stabilisierende Material wird dabei mit dem Lipid in einer Menge vermischt, die ausreichend ist, das Lipid zu beschichten, die aber nicht ausreichend ist, die Viskosität der Zusammensetzung zu erhöhen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine stabilisierte Formulierung zur diagnostischen oder therapeutischen Verwendung. Die Formulierung wird durch Zusammenmischen eines biologisch aktiven Mittels und einer Zusammensetzung hergestellt, die ein Lipid und ein Material aufweist, das in der Lage ist, die Formulierung zu stabilisieren. Das stabilisierende Material ist dabei nicht kovalent an das Lipid gebunden und liegt in einer Menge vor, die ausreichend ist, das Lipid zu beschichten, die aber nicht ausreichend ist, die Viskosität der Formulierung zu erhöhen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schaffen eines Bildes eines inneren Bereichs eines Patienten. Das Verfahren weist Folgendes auf, nämlich (i) das Verabreichen einer Lipidzusammensetzung an den Patienten, die in einem wässrigen Träger ein Lipid, ein Gas oder einen Gasprecursor und ein Material aufweist, das in der Lage ist, die Zusammensetzung zu stabilisieren, wobei das stabilisierende Material nicht kovalent an das Lipid gebunden ist und in einer Menge vorliegt, die ausreichend ist, das Lipid zu beschichten, die aber nicht ausreichend ist, die Viskosität der Zusammensetzung zu erhöhen; und (ii) Scannen des Patienten unter Verwendung von Ultraschall, um ein sichtbares Bild des Bereichs zu erhalten.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Schaffen eines Bildes eines inneren Bereichs eines Patienten. Das Verfahren weist Folgendes auf, nämlich (i) Verabreichen einer Vesikelzusammensetzung an den Patienten, die in einem wässrigen Träger Vesikel aufweist, die ein Lipid, ein Gas oder einen Gasprecursor und ein Material aufweisen, das in der Lage ist, die Zusammensetzung zu stabilisieren, wobei das stabilisierende Material nicht kovalent an das Lipid gebunden ist und in einer Menge vorliegt, die ausreichend ist, das Lipid zu beschichten, die aber nicht ausreichend ist, die Viskosität der Zusammensetzung zu erhöhen; und (ii) Scannen des Patienten unter Verwendung von Ultraschall, um ein sichtbares Bild des Bereichs zu erhalten.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Diagnostizieren der Anwesenheit von erkranktem Gewebe in einem Patienten. Das Verfahren weist Folgendes auf, nämlich (i) Verabreichen einer Lipidzusammensetzung an den Patienten, die in einem wässrigen Träger ein Lipid, ein Gas oder einen Gasprecursor und ein Material aufweist, das in der Lage ist, die Zusammensetzung zu stabilisieren, wobei das stabilisierende Material nicht kovalent an das Lipid gebunden ist und in einer Menge vorliegt, die ausreichend ist, das Lipid zu beschichten, die aber nicht ausreichend ist, die Viskosität der Zusammensetzung zu erhöhen; und (ii) Scannen des Patienten unter Verwendung von Ultraschall, um ein sichtbares Bild von jeglichem erkrankten Gewebe in dem Patienten zu erhalten.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Diagnostizieren der Gegenwart von erkranktem Gewebe in einem Patienten. Das Verfahren weist Folgendes auf, nämlich (i) Verabreichen einer Vesikelzusammensetzung an den Patienten, die in einem wässrigen Träger Vesikel aufweist, die ein Lipid, ein Gas oder einen Gasprecursor und ein Material aufweisen, das in der Lage ist, die Zusammensetzung zu stabilisieren, wobei das stabilisierende Material nicht kovalent an das Lipid gebunden ist, und in einer Menge vorliegt, die ausreichend ist, das Lipid zu beschichten, die aber nicht ausreichend ist, die Viskosität der Zusammensetzung zu erhöhen; und (ii) Scannen des Patienten unter Verwendung von Ultraschall, um ein sichtbares Bild von jeglichem erkrankten Gewebe in dem Patienten zu erhalten.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur therapeutischen in vivo-Abgabe eines biologisch aktiven Mittels. Das Verfahren weist das Verabreichen einer therapeutischen Menge einer Formulierung an einen Patienten auf, die, in Kombination mit einem biologisch aktiven Mittel eine Lipidzusammensetzung aufweist, die ein Lipid und ein Material aufweist, das die Zusammensetzung stabilisiert. Das stabilisierende Material ist dabei nicht kovalent an das Lipid gebunden und liegt in der Zusammensetzung in einer Menge vor, die ausreichend ist, das Lipid zu beschichten, die aber nicht ausreichend ist, die Viskosität der Zusammensetzung zu erhöhen.
Diese und andere Aspekte der Erfindung werden aus der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen klarer werden.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die folgenden Begriffe, wie sie zuvor und in der gesamten Beschreibung verwendet werden, sollen, außer es wird etwas Anderes angegeben, wie folgt verstanden werden.
Ein "Lipid" bezeichnet eine synthetische oder natürlich vorkommende amphipathische Verbindung, die einen hydrophilen Bestandteil und einen hydrophoben Bestandteil aufweist. Lipide schließen z. B. Folgendes ein, nämlich Fettsäuren, neutrale Fette, Phosphatide, Glykolipide, aliphatische Alkohole und Wachse, Terpene und Steroide.
Eine "Lipidzusammensetzung" bezeichnet eine Zusammensetzung, die eine Lipidverbindung aufweist. Beispielhafte Lipidzu sammensetzungen schließen Suspensionen, Emulsionen und Vesikelzusammensetzungen ein.
Eine "Lipidformulierung" bezeichnet eine Formulierung, die eine Lipidverbindung und ein biologisch aktives Mittel aufweist.
Ein "Vesikel" bezeichnet eine sphärische Entität, die durch die Gegenwart eines inneren Hohlraums charakterisiert ist. Bevorzugte Vesikel werden aus Lipiden, einschließlich der verschiedenen hierin beschriebenen Lipide formuliert. In jedem gegebenen Vesikel können die Lipide in Form eines Monolayers oder eines Bilayers vorliegen und die Mono- und/oder Bilayerlipide können dazu verwendet werden, einen oder mehrere Mono- oder Bilayer zu bilden. Im Falle von mehr als einem Mono- oder Bilayer sind die Mono- oder Bilayer im Allgemeinen konzentrisch. Die hierin beschriebenen Lipidvesikel schließen Entitäten ein, die im Allgemeinen als Liposome, Mycellen, Blasen, Mikroblasen, Mikrosphären und dergleichen bezeichnet werden. Die Lipide können somit dazu verwendet werden, ein unilamellares Vesikel (bestehend aus einem Monolayer oder einem Bilayer), ein oligolamellares Vesikel (bestehend aus etwa zwei oder etwa drei Monolayern oder Bilayern) oder ein multilamellares Vesikel (bestehend aus mehr als drei Monolayern oder Bilayern) zu bilden. Der innere Hohlraum der Vesikel kann mit Folgendem gefüllt sein, nämlich einer Flüssigkeit einschließlich z. B. einer wässrigen Flüssigkeit, einem Gas, einem Gasprecursor und/oder einem Feststoff oder einem gelösten Material, einschließlich z. B. eines biologischen Mittels, wie gewünscht.
"Eine Vesikelzusammensetzung" bezeichnet eine Zusammensetzung, die aus Lipiden formuliert ist und die Vesikel aufweist.
Eine "Vesikelformulierung" bezeichnet eine Zusammensetzung, die Vesikel und ein biologisch aktives Mittel aufweist.
Ein "Liposom" bezeichnet ein im Allgemeinen sphärisches Cluster oder Aggregat von amphipathischen Verbindungen, einschließlich von Lipidverbindungen, typischerweise in Form von einer oder mehrerer konzentrischer Schichten, z. B. Bilayern. Diese können hierin auch als Lipidvesikel bezeichnet werden.
Ein "Patient" bezeichnet Tiere, einschließlich Säugetiere, vorzugsweise Menschen.
Ein "biologisch aktives Mittel" bezeichnet eine Substanz, die in Zusammenhang mit einer Anwendung von therapeutischer oder diagnostischer Natur verwendet wird, wie in Verfahren zur Diagnose der Anwesenheit oder Abwesenheit einer Krankheit in einem Patienten und/oder in Verfahren zur Behandlung einer Krankheit in einem Patienten. Wie hierin verwendet, bezeichnet ein "biologisch aktives Mittel" auch Substanzen, die in der Lage sind, in vitro und/oder in vivo eine biologische Wirkung auszuüben. Die biologischen Mittel können neutral oder positiv oder negativ geladen sein. Beispiele für geeignete biologisch aktive Mittel schließen Folgendes ein, nämlich diagnostische Mittel, Pharmazeutika, Arzneimittel, synthetische organische Moleküle, Proteine, Peptide, Vitamine, Steroide und genetisches Material, einschließlich Nukleoside, Nukleotide und Polynukleotide.
Ein "diagnostisches Mittel" bezeichnet jedes Mittel, das in Zusammenhang mit Verfahren zum Diagnostizieren der Anwesenheit oder Abwesenheit einer Krankheit in einem Patienten verwendet wird. Beispielhafte diagnostische Mittel schließen z. B. Kontrastmittel zur Verwendung in Verbindung mit Ultraschall, Magnetresonanztomographie oder Computertomographie eines Patienten ein.
"Genetisches Material" bezeichnet im Allgemeinen Nukleotide und Polynukleotide, einschließlich Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA). Das genetische Material kann durch für den Fachmann bekannte synthetisch chemische Methoden oder durch Verwendung von rekombinanter Technologie oder durch eine Kombination der beiden hergestellt werden. Die DNA und RNA kann gegebenenfalls nicht-natürliche Nukleotide aufweisen und kann einstrangig oder doppelstrangig sein. "Genetisches Material" bezeichnet außerdem Sense- und Antisense-DNA und -RNA, das bedeutet, eine Nukleotidsequenz, die komplementär zu einer spezifischen Nukleotidsequenz in DNA und/oder RNA ist.
Ein "Pharmazeutikum" oder ein "Arzneimittel" bezeichnet jedes therapeutische oder prophylaktische Mittel, das in der Behandlung (einschließlich der Prävention, Diagnose, Linderung oder Heilung) eines Leidens, eines Gebrechens, einer Erkrankung oder einer Verletzung in einem Patienten verwendet wird. Therapeutisch nützliche Peptide, Polypeptide und Polynukleotide sind in der Bedeutung des Ausdrucks Pharmazeutikum oder Arzneimittel eingeschlossen.
Ein "stabilisierendes Material" bezeichnet eine Substanz, die biokompatibel ist und die in der Lage ist, die Bildung von Vesikeln in einer Lipidzusammensetzung zu fördern. Ein "stabilisierendes Material", wie es hierin verwendet wird, bezeichnet außerdem eine Substanz, die biokompatibel ist, und die in der Lage ist, die Stabilität eines Vesikels zu verbessern. In gewissen bevorzugten Ausführungsformen weist das stabilisierende Material ein Polymer auf. Ein "Polymer", wie es hierin verwendet wird, bezeichnet Moleküle, die aus der chemischen Verbindung von zwei oder mehreren sich wiederholenden Einheiten gebildet werden. Dementsprechend sind in dem Begriff "Polymer" z. B. Dimere, Trimere und Oligomere eingeschlossen. In gewissen anderen bevorzugten Ausführungsformen weist das stabilisierende Material ein nicht polymerisches Material auf, einschließlich z. B. von monomerischen Molekülen. In der Definition des "stabilisierenden Materials" sind außerdem gewisse der vorliegenden biologisch aktiven Mittel eingeschlossen. Das stabilisierende Material kann neutral oder positiv oder negativ geladen sein. Unter den neutralen stabilisierten Materialien sind polare Materialien bevorzugt.
Die "Vesikelstabilität" bezeichnet die Fähigkeit, von gasgefüllten Vehikeln, nachdem sie für etwa eine Minute einem Druck von etwa 300 mm Quecksilber ausgesetzt wurden, das in ihnen eingeschlossene Gas zurückzuhalten. Die Vesikelstabilität wird in Prozent (%) gemessen, wobei dies der Anteil der Menge des ursprünglichen im Vesikel eingeschlossenen Gases ist, der nach dem Nachlassen des Drucks zurückgehalten wird. Die Vesikelstabilität schließt außerdem eine Referenz auf die "Vesikelwiderstandsfähigkeit ein, die die Fähigkeit eines Vesikels bezeichnet, nach Nachlassen des Drucks zu seiner ursprünglichen Größe zurückzukehren.
Die "Viskosität" bezeichnet die innere Reibung eines Fluids, die unter Verwendung von Standardviskositätsmessungsmitteln wie einem Viskosimeter messbar ist.
Ein "Erhöhen der Viskosität" bezeichnet das Erhöhen der Viskosität um mehr als etwa 20%.
Die "nicht kovalente Bindung" bezeichnet eine intermolekulare Wechselwirkung zwischen zwei oder mehreren separaten Molekülen, wobei die Wechselwirkung nicht mit einer kovalenten Bindung verbunden ist. Die intermolekulare Wechselwirkung hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab, einschließlich z. B. der Polarität der betroffenen Moleküle, wenn vorhanden der Ladung (positiv oder negativ) der betroffenen Moleküle, und dergleichen. Nicht kovalente Bindungen sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus ionischen Wechselwirkungen, Dipol-Dipolwechselwirkungen und van der Waal's Kräften und Kombinationen davon.
Eine "ionische Wechselwirkung" bezeichnet eine intermolekulare Wechselwirkung zwischen zwei oder mehreren Molekülen, die je positiv oder negativ geladen sind. So bezeichnet z. B. die "ionische Wechselwirkung" die Anziehung zwischen einem ersten, positiv geladenen Molekül und einem zweiten, negativ geladenen Molekül. Beispielhafte ionische Wechselwirkungen schließen z. B. Folgendes ein, nämlich die Anziehung zwischen einem negativ geladenen stabilisierenden Material, z. B. genetischem Material und einem positiv geladenen Lipid, z. B. einem kationischen Lipid, wie Lauryltrimethylammoniumbromid.
Eine "Dipol-Dipolwechselwirkung" bezeichnet im Allgemeinen die Anziehung, die zwischen zwei oder mehreren polaren Molekülen auftreten kann. Somit bezeichnet die "Dipol-Dipolwechselwirkung" die Anziehung zwischen dem positiven Ende eines ersten polaren Moleküls und dem negativen Ende eines zweiten polaren Moleküls. Dipol-Dipolwechselwirkungen sind exemplarisch z. B. durch Folgendes dargestellt, nämlich der Anziehung zwischen der elektropositiven Kopfgruppe, z. B. der Cholinkopfgruppe von Phosphatidylcholin und einem elektronegativen Atom, z. B. einem Heteroatom wie Sauerstoff, Stickstoff oder Schwefel, das in einem stabilisierenden Material wie einem Polysaccharid vorliegt. Eine "Dipol-Dipolwechselwirkung" bezeichnet außerdem intermolekulare Wasserstoffbindungen, in denen ein Wasserstoffatom als Brücke zwischen elektronegativen Atomen an unterschiedlichen Molekülen dient und in der ein Wasserstoffatom durch eine kovalente Bindung mit einem ersten Molekül verbunden ist und durch elektrostatische Kräfte mit einem zweiten Molekül verbunden ist.
"Van der Waal's Kräfte" bezeichnet Anziehungskräfte zwischen nicht polaren Molekülen, die durch Quantenmechanik erklärt werden. Van der Waal's Kräfte werden im Allgemeinen mit vorübergehenden Dipolmomenten in Zusammenhang gebracht, die durch benachbarte Moleküle induziert werden und die mit Veränderungen in der Elektronenverteilung verbunden sind.
Das "Zusammenmischen mit" bezeichnet das Einarbeiten eines biologisch aktiven Mittels in eine Lipidzusammensetzung der vorliegenden Erfindung. Das biologisch aktive Mittel kann auf einer Vielzahl von Wegen mit der Lipidzusammensetzung zusammengemischt werden. So kann das biologisch aktive Mittel z. B., wenn die Lipidzusammensetzung in Form einer Vesikelzusammensetzung vorliegt, im inneren Hohlraum der Vesikel eingeschlossen sein. Das biologisch aktive Mittel kann außerdem in die Schicht(en) oder Wand (Wände) der Vesikel integriert sein, z. B. dadurch, dass es zwischen den Lipiden, die in der (den) Vesikelschicht(en) oder -wand (-wänden) enthalten sind, verteilt ist. Es wird außerdem in Betracht gezogen, dass das biologisch aktive Mittel sich an der Oberfläche eines Vesikels befinden kann. In diesem Fall kann das biologisch aktive Mittel chemisch mit der Oberfläche des Vesikels wechselwirken und im Wesentlichen daran anhaftend bleiben. Solche Wechselwirkungen können z. B. die Form einer nicht kovalenten Bindung annehmen. In gewissen Ausführungsformen kann die Wechselwirkung zur Stabilisierung des Vesikels führen.
Eine "Beschichtung" oder ein "Beschichten" bezeichnet die Wechselwirkung des stabilisierenden Materials mit dem Lipid und/oder den Vesikeln und schließt nicht kovalente Wechselwirkungen ein.
Die vorliegende Erfindung betrifft zum Teil stabilisierte Lipidzusammensetzungen. Die Lipidzusammensetzungen weisen in einem wässrigen Träger ein Lipid und ein Material auf, das in der Lage ist, die Zusammensetzung zu stabilisieren. Das stabilisierende Material ist dabei nicht kovalent an das Lipid gebunden und liegt in der Zusammensetzung in einer Menge vor, die ausreichend ist, das Lipid zu beschichten, die aber nicht ausreichend ist, die Viskosität der Zusammensetzung zu erhöhen.
Es wurde überraschend und unerwarteterweise gefunden, dass die vorliegenden stabilisierenden Materialien, wenn sie mit Lipidverbindungen zusammengemischt werden, in der Lage sind, die Bildung von Vesikeln zu fördern. Zusätzlich dazu sind die stabilisierenden Materialien überraschender- und unerwartenderweise in der Lage, die Stabilität der gebildeten Vesikel zu verbessern. Im Gegensatz zu Techniken zum Stabilisieren von Lipidzusammensetzungen nach dem Stand der Technik, stellen die vorliegenden Verfahren und Zusammensetzungen stabilisierende Materialien bereit, die sich nicht kovalent an die Lipide binden. Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung einfache und effiziente Verfahren zum Stabilisieren von flüssigen Zusammensetzungen, insbesondere von Vesikelzusammensetzungen bereit.
Eine Vielzahl von Lipidverbindungen kann in den vorliegenden Zusammensetzungen eingesetzt werden. Bevorzugte Lipidverbindungen sind die, die, wenn sie mit den vorliegenden stabilisierenden Materialien zusammengemischt werden, dazu tendieren, Vesikel zu bilden. Geeignete Lipide schließen z. B. Folgendes ein, nämlich Phospholipide, wie Phosphatidylcholin mit sowohl gesättigten als auch ungesättigten Fettsäuren, einschließlich Dioleylphosphatidylcholin; Dimyristoylphosphatidylcholin; Dipalmitoylphosphatidylcholin; Distearoylphosphatidylcholin; Phosphatidylethanolamine wie Dipalmitoylphosphatidylethanolamin, Dioleylphosphatidylethanolamin, N-Succinyldioleylphosphatidylethanolamin und 1-Hexadecyl-2-palmitoylglycerophosphoethanolamin; Phosphatidylserin; Phosphatidylglyerin; Sphingolipide; Glykolipide wie Gangliosid GM1; Glucolipide; Sulfatide; Glycosphingolipide; Phosphatidsäuren wie Dipalmitoylphosphatidsäure; Palmitinsäure; Stearinsäure; Arachidonsäure; Ölsäure; Lipide, die Polymere, wie Polyethylenglykol oder Polyvinylpyrrolidon tragen; Cholesterin und Cholesterinhemisuccinat; 12-(((7'-Diethylammoniumcumarin-3-yl)carbonyl)methylamino)octade cansäure; N-[12-(((7'-Diethylaminocumarin-3-yl)carbonyl)methylamino)octadecanoyl]-2-aminopalmitinsäure; Cholesteryl (4'-trimethylaminobutanoat); 1,2-Dioleoyl-sn-glycerin; 1,2-Dipalmitoyl-sn-3-succinylglycerin; 1,3-Dipalmitoyl-2-succinylglycerin; und Palmitoylhomocystein.
Geeignete Lipidverbindungen schließen außerdem Lipide ein, die dazu verwendet werden, gemischte Mycellensysteme herzustellen wie Lauryltrimethylammoniumbromid, Cetyltrimethylammoniumbromid; Myristyltrimethylammoniumbromid, Alkyldimethylbenzylammoniumchlorid (wobei Alkyl z. B. C₁₂, C₁₄ oder C₁₅ ist); Benzyldimethyldodecylammoniumbromid/chlorid; Dimethylhexadecylammoniumbromid/chlorid; Benzyldimethyltetradecylammoniumbromid/chlorid; Cetyldimethylethylammoniumbromid/chlorid; und Cetylpyridiniumbromid/chlorid.
Geeignete Lipide zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung schließen außerdem Lipide ein, die eine Ladung tragen, z. B. anionische und/oder kationische Lipide. Beispielhafte kationische Lipide schließen z. B. Folgendes ein, nämlich N-[1-(2,3-Dioleoyloxy)propyl]-N,N,N-trimethylammoniumchlorid) (DOTMA), Dioleoyloxy-3-(Trimethylammonium)propan (DEOTPA) und 1,2-Dioleoyloxy-e-(4'-trimethylammonium)butan-sn-glycerin.
Zusätzlich zu oder anstatt von den zuvor beschriebenen Lipidverbindungen können die vorliegenden Lipidzusammensetzungen aliphatische Carbonsäuren, z. B. Fettsäuren, aufweisen. Bevorzugte Fettsäuren schließen die ein, die in der aliphatischen Gruppe etwa 5 bis etwa 22 Kohlenstoffatome aufweisen. Die aliphatische Gruppe kann entweder linear oder verzweigt sein. Beispiele für gesättigte Fettsäuren schließen z. B. Folgendes ein, nämlich (Iso)laurinsäure, (Iso)myristinsäure, (Iso)palmitinsäure und (Iso)stearinsäure. Beispielhafte ungesättigte Fettsäuren schließen z. B. Folgendes ein, nämlich Lauroleinsäure, Physeterinsäure, Myristolsäure, Palmitoleinsäure, Petroselinsäure und Ölsäure. Geeignete Fettsäuren schließen außerdem z. B. Fettsäuren ein, in denen die aliphatische Gruppe eine Isoprenoid- oder eine Prenylgruppe ist. Zusätzlich dazu können Kohlenhydrate, die Polymere tragen, in den vorliegenden Lipidzusammensetzungen verwendet werden. Kohlenhydrate, die Lipide tragen, sind z. B. im US-Patent 4,310,505, dessen Offenbarung in ihrer Gesamtheit unter Bezugnahme hierin eingeschlossen ist, beschrieben.
Andere Lipidverbindungen zur Verwendung in den vorliegenden Lipidzusammensetzungen, zusätzlich zu denen zuvor exemplarisch Genannten, sind im Hinblick auf die vorliegende Beschreibung erkennbar. Vorzugsweise sind die Lipide, aus denen die Lipidzusammensetzungen hergestellt werden, ausgewählt, um gewisse gewünschte Eigenschaften der Zusammensetzung einschließlich der Serumstabilität und der Plasmahalbwertszeit zu optimieren. Die Auswahl von geeigneten Lipiden für die Herstellung von Lipidzusammensetzungen, zusätzlich zu den zuvor exemplarisch genannten Lipiden, ist dem Fachmann geläufig und kann ohne übermäßiges Experimentieren basierend auf der vorliegenden Beschreibung erreicht werden.
Die Konzentration an Lipid in den vorliegenden Lipidzusammensetzungen kann variieren und hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich z. B. des (der) speziellen Lipids (Lipide) und des (der) stabilisierenden Materials (Materialien), die in den Zusammensetzungen eingesetzt werden. Es wurde unerwarte ter- und überraschenderweise gefunden, dass aufgrund des Einarbeitens von stabilisierenden Materialien, wie hierin beschrieben, Vesikel mit deutlich niedrigeren Konzentrationen an Lipid gebildet werden. Dies ist daher vorteilhaft, da die Menge an Lipidverbindung, die dem Patienten verabreicht wird, reduziert wird. Zusätzlich dazu werden die Kosten, die mit der Herstellung der vorliegenden Lipidzusammensetzung verbunden sind, aufgrund der kleineren benötigten Mengen an Rohstoffen wie Lipid wünschenswerterweise verringert. Im Falle von Vesikelzusammensetzungen wie Liposomen und Mycellen wurde somit gefunden, dass stabile Vesikel geschaffen werden, die nur einen einzelnen Bilayer oder Monolayer aufweisen. Im Allgemeinen liegt die Konzentration an Lipid in den vorliegenden Lipidzusammensetzungen bei etwa 0,001 mg/ml bis etwa 200 mg/ml, wobei eine Konzentration von etwa 0,01 mg/ml bis 20 mg/ml bevorzugt ist. Bevorzugter liegt die Konzentration an Lipidverbindung bei etwa 0,05 mg/ml bis etwa 10 mg/ml, wobei eine Konzentration von etwa 0,1 mg/ml bis etwa 0,5 mg/ml noch bevorzugter ist.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung weisen die Lipidzusammensetzungen ferner ein stabilisierendes Material auf. Es wurde unerwarteterweise gefunden, dass stabilisierende Materialien wie hierin definiert in der Lage sind, die Bildung von Vesikeln in einer Lipidzusammensetzung zu fördern. Die Lipidverbindungen werden somit, wenn die stabilisierenden Materialien gemäß der hier beschriebenen Verfahren mit den Lipidverbindungen zusammengemischt werden, in wünschenswerter Weise aggregieren, um Vesikel zu bilden. Wie zuvor beschrieben, ist die Vesikelkonzentration im Hinblick auf die Effektivität von auf Vesikeln basierenden Kontrastmitteln wichtig. Die vorliegenden stabilisierenden Materialien fördern, wenn sie mit Li pidverbindungen zusammengemischt werden, wünschenswerterweise die Bildung von Vesikeln in einer Konzentration, die zu effektiven Kontrastmitteln führt. Vorzugsweise schaffen die vorliegenden stabilisierenden Materialien Lipidzusammensetzungen mit einer Vesikelkonzentration von mehr als etwa 1 × 10⁸ Vesikel/ml. Bevorzugter schaffen die vorliegenden stabilisierenden Materialien Vesikelkonzentrationen von mehr als 1 × 10⁹ Vesikel/ml.
Die stabilisierenden Materialien verbessern außerdem die Stabilität der gebildeten Vesikel. Vorzugsweise schaffen die vorliegenden stabilisierenden Materialien Vesikel mit einer Stabilität von größer etwa 50%. Bevorzugter schaffen die vorliegenden stabilisierenden Materialien Vesikel mit einer Stabilität von zumindest etwa 75%, wobei eine Stabilität von zumindest 90% bevorzugter ist.
In gewissen Ausführungsformen weist das stabilisierende Material ein Polymer auf. Bevorzugte Polymere schließen folgende Polymere ein, nämlich Polymere, in denen die sich wiederholenden Untereinheiten eine oder mehrere Hydroxygruppen aufweisen (Polyhydroxypolymere); Polymere, in denen die sich wiederholenden Untereinheiten eine oder mehr Aminogruppen aufweisen (Polyaminpolymere); Polymere, in denen die sich wiederholenden Untereinheiten eine oder mehrere Carboxygruppen aufweisen (Polycarboxypolymere) und Polymere, in denen die sich wiederholenden Untereinheiten einen oder mehrere Saccharidreste aufweisen (Polysaccharidpolymere). Das Molekulargewicht der Polymere kann variieren und liegt im Allgemeinen bei etwa 50 bis etwa 5.000.000, wobei Polymere mit einem Molekulargewicht von etwa 100 bis etwa 50.000 bevorzugt sind. Bevorzugter weisen die Polymere ein Molekulargewicht von etwa 150 bis etwa 10.000 auf, wobei Molekulargewichte von 800 bis etwa 8.000 noch bevorzugter sind.
Die stabilisierenden Materialien weisen neutrale oder positiv oder negativ geladene Materialien auf. Die unter den neutralen stabilisierenden Materialien Bevorzugten schließen Folgendes ein, nämlich lipidische und/oder ölige Materialien, Polyalkoholpolymere, Glycosaminglycane, Kohlenhydrate, einschließlich Monosaccharide, Disaccharide und Polysaccharide, Gummis und Cellulosematerialien. Beispielhafte neutrale stabilisierende Materialien schließen z. B. Folgendes ein, nämlich Öle wie Erdnussöl, Canolaöl, Olivenöl, Saffloröl und Maisöl; Lecithin; Sphingomyelin; Cholesterin und Derivate davon; Squalen; Terpene und Terpenoidverbindungen; Triglyceride; Gummis wie Xanthangummi, Tragantgummi, Johannesbrotkernmehl und Karrageengummi; methoxyliertes Pektin; Stärke; Agarose; Cellulose und semisynthetische Cellulose, z. B. Methylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Methoxycellulose und Hydroxypropylcellulose; Akazin; Agar; Bentonite, einschließlich gereinigtem Bentonit; Magma; Carbomer 934P; Dextrin; Gelatine; di- und trihydroxysubstituierte Alkane und deren Polymere, einschließlich Polyvinylalkohol; Mono-, Di- und Triglyceride; Aminoalkohole; Monosaccharide oder Zuckeralkohole wie Erythrose, Threose, Ribose, Arabinose, Xylose, Lyxose, Fructose, Sorbit, Mannitol und Seduheptulose, wobei die bevorzugten Monosaccharide Fructose, Mannose, Xylose, Arabinose, Mannitol und Sorbit sind; und Disaccharide wie Lactose, Saccharose, Maltose und Cellobiose.
Geeignete positiv geladene stabilisierende Materialien schließen Materialien ein, die z. B. protonierte oder quaternäre Aminogruppen aufweisen, einschließlich von Polymeren, in denen die sich wiederholenden Untereinheiten eine oder mehr Aminogruppen aufweisen wie Peptide, Polypeptide, Proteine und Lipoproteine, wie Albumin und natürliche Lipoproteine. Beispielhafte positiv geladene stabilisierende Materialien schließen z. B. Folgendes ein, nämlich Chitin; Alkanolamine wie Monoethanolamin, Diethanolamin und Triethanolamin und Mischungen davon, einschließlich z. B. Trolamin; Polylysin; Polyarginin; Polyethylenimin; Chitosan; und Peptide, einschließlich Melanin konzentrierendes Hormon und Dynorphin. Geeignete negativ geladene Materialien sind Verbindungen, die z. B. Carboxygruppen (CO₂ ^–) aufweisen, einschließlich Polycarboxypolymere. Beispielhafte negativ geladene stabilisierende Materialien schließen z. B. Folgendes ein, nämlich Carboxymethylcellulose; Salze der Alginsäure wie Natrium- und Calciumalginat, Salze von Glycosaminglycanen, einschließlich von Salzen der Hyaluronsäure; phosphorylierte und sulfonierte Derivate von Kohlenhydraten; genetisches Material wie Interleukin-2 und Interferon; Phosphorothioatoligomere; und negativ geladene Peptide wie Deltorphin.
Andere stabilisierende Materialien zusätzlich zu denen zuvor exemplarisch Genannten sind dem Durchschnittsfachmann basierend auf der vorliegenden Beschreibung geläufig.
Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass die stabilisierenden Materialien nicht kovalent an die Lipide gebunden sind. Dementsprechend kann die Stabilisierung der Lipidzusammensetzung durch Zusammenmischen der Lipide und stabilisierenden Materialien gemäß der Verfahren erreicht werden, die hierin beschrieben sind und die im Allgemeinen mit dem Zusammenmischen der Lipide und stabilisierenden Materialien ver bunden sind. Die Stabilisierung wird durch das Beschichten des Lipids mit dem stabilisierenden Material erreicht. Die Verfahren und Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung vermeiden somit die Notwendigkeit eines kovalenten Verbindens von Lipiden und stabilisierenden Materialien durch aufwendige und komplexe chemische Reaktionen, wobei solche kovalenten Verbindungsreaktionen z. B. das Objekt von Versuchen zum Stabilisieren von Verbindungen nach dem Stand der Technik sind. Siehe z. B. Klaveness et al., WO 92/17212. Die stabilisierenden Materialien verbinden sich vorzugsweise mit dem Lipiden via einer oder mehrerer der folgenden Arten der Wechselwirkung: ionische Wechselwirkungen, Dipol-Dipolwechselwirkungen und van der Waal's Kräfte und Kombinationen davon.
Auch wenn der Erfinder nicht durch irgendeine Theorie oder Theorien gebunden sein möchte, wird davon ausgegangen, dass die stabilisierenden Materialien auf folgende Weise die Bildung von Vesikeln fördern und die gebildeten Vesikel stabilisieren. Die hierin eingesetzten stabilisierenden Materialien, ob sie nun neutral oder positiv oder negativ geladen sind, weisen im Allgemeinen hydrophobe und hydrophile Abschnitte auf. Es wird davon ausgegangen, dass sich die stabilisierenden Materialien in den vorliegenden Lipidzusammensetzungen so mit den Lipiden verbinden, dass die hydrophoben Abschnitte der stabilisierenden Materialien mit den hydrophoben Abschnitten des Lipids wechselwirken und die hydrophilen Abschnitte der stabilisierenden Materialien mit den hydrophilen Abschnitten der Lipide wechselwirken. Es wird davon ausgegangen, dass ähnliche Wechselwirkungen z. B. zwischen den positiv geladenen Bereichen von stabilisierenden Polyaminmaterialien und negativ geladenen Bereichen wie Carboxygruppen von Fettsäuren auftreten. Diese Wechselwir kungen tragen zur Bildung von Vesikeln bei. Es wird davon ausgegangen, dass sobald die Vesikel gebildet sind, die stabilisierenden Materialien das Vesikel auf eine solche Weise beschichten, dass die hydrophoben Abschnitte der stabilisierenden Materialien mit der im Allgemeinen hydrophoben Oberfläche oder anderen hydrophoben Bereichen der Vesikel wechselwirken und dass die hydrophilen Bereiche der stabilisierenden Materialien nach außen in das wässrige Milieu ausgerichtet sind. Die Vesikel sind somit z. B. in einem "stabilisierenden Kokon" geschützt, der durch ein Abschirmen der Vesikel gegenüber Substanzen wirkt, die ansonsten deren Platzen verursachen würden.
Wie zuvor beschrieben, sind die stabilisierenden Materialien beim Fördern der Bildung von Vesikeln aus sehr niedrigen Konzentrationen an Lipidverbindung hocheffektiv. Ein anderer positiver Aspekt der vorliegenden Verfahren und Zusammensetzungen ist somit, dass stabile, dünnwandige Vesikel geschaffen werden, die die gewünschte Elastizität und Deformierbarkeit aufweisen. Die vorliegenden Zusammensetzungen schaffen somit Vesikel, die sich einfach deformieren können, um sich durch Blutgefäße hindurch zu quetschen; das Risiko einer Verstopfung von Gefäßen wird dadurch reduziert.
Die Konzentration des stabilisierenden Materials in den vorliegenden Lipidzusammensetzungen kann variieren und hängt von den speziellen Lipiden und/oder stabilisierenden Materialien ab, die eingesetzt werden. Es wird bevorzugt, dass die Konzentration des stabilisierenden Materials zumindest ausreichend ist, um ein Beschichten des Lipids zu erreichen, aber nicht ausreichend ist, die Viskosität der Lipidzusammensetzung zu erhöhen. In bevorzugten Ausführungsformen liegt die Konzen tration des stabilisierenden Materials bei etwa 0,01 mg/ml bis etwa 200 mg/ml. Bevorzugter liegt die Konzentration des stabilisierenden Materials bei etwa 0,05 mg/ml bis etwa 5 mg/ml, wobei Konzentrationen von etwa 15 mg/ml bis etwa 2,5 mg/ml noch bevorzugter sind.
Es wurde überraschender und unerwarteterweise herausgefunden, dass der durch die vorliegenden stabilisierenden Materialien geschaffenen stabilisierende Effekt im Wesentlichen unabhängig von der Viskosität ist. In diesem Zusammenhang wurde herausgefunden, dass die Viskosität, nachdem die vorliegenden stabilisierenden Materialien zu einer Zusammensetzung, die nur Lipid enthält (kein stabilisierendes Material), um die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung zu bilden, nicht erhöht wird (d. h. um nicht mehr als etwa 20% erhöht wird). Dies ist überraschend, da stabilisierende Materialien nach dem Stand der Technik im Allgemeinen eine merkliche Veränderung der Viskosität von Lipidzusammensetzungen verursachen, mit einer allgemeinen Tendenz zu erhöhten Viskositäten. Vorzugsweise wird die Viskosität um nicht mehr als etwa 15% erhöht, wobei eine Erhöhung der Viskosität um nicht mehr als 10% bevorzugter ist. Noch bevorzugter wird die Viskosität um nicht mehr als etwa 5% erhöht, wobei keine Erhöhung der Viskosität (0%) noch bevorzugter ist.
In gewissen Ausführungsformen der Erfindung wurde gefunden, dass die Viskosität erniedrigt wird, nachdem die vorliegenden stabilisierenden Materialien zu einer Zusammensetzung zugegeben wurden, die nur Lipid aufweist (kein stabilisierendes Material), um die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung zu bilden. Dies ist besonders überraschend und unerwartet, da, wie zuvor beschrieben, die Zugabe von stabilisierenden Materialien nach dem Stand der Technik zu Zusammensetzungen, die nur Lipid enthalten (kein stabilisierendes Material), im Allgemeinen zu erhöhten Viskositäten führt. Vorzugsweise wird die Viskosität um etwa 5% oder mehr vermindert, wobei eine Verminderung der Viskosität um etwa 10% bevorzugter ist. Noch bevorzugter wird die Viskosität um etwa 15% oder mehr vermindert, wobei eine Verminderung der Viskosität um etwa 20% noch bevorzugter ist.
Die Vesikelzusammensetzungen der Erfindung können Mycellen und/oder Liposome aufweisen. Eine Vielzahl von Verfahren zur Herstellung von Vesikelzusammensetzungen sind vorhanden, einschließlich z. B. Schütteln, Trocknen, Gaseinleitung, Sprühtrocknen und dergleichen. Geeignete Verfahren zum Herstellen der Vesikelzusammensetzungen sind z. B. in der US-Anmeldung Serien-Nr. 307,305, eingereicht am 16. September 1994, beschrieben, deren Offenbarungen durch Bezugnahme hierin aufgenommen sind. Vorzugsweise werden die Vesikel aus Lipiden hergestellt, die im Gelzustand verbleiben. Die folgende Tabelle listet einige der repräsentativen Lipide und deren Phasenübergangstemperaturen auf.
Tabelle I Gesättigte Diacyl-sn-glycero-3-phosphocholine: Hauptkettenschmelzübergangstemperatur
Siehe z. B. Derek Marsh, CRC Handbook of Lipid Bilayers, S. 139 (CRC Press, Boca Raton, FL 1990).
Insbesondere in Bezug auf die Herstellung von Mycellenzusammensetzungen wird die folgende Beschreibung gegeben. Mycellen können unter Verwendung von jedem einer Vielzahl von konventionellen Verfahren zur Herstellung von Mycellen hergestellt werden, die dem Fachmann geläufig sind. Diese Verfahren sind typischerweise mit einer Suspension der Lipidverbindung in einem organischen Lösemittel, mit einem Verdampfen des Lösemittels, mit einem Resuspendieren in einem wässrigen Medium, mit einer Sonifikation und mit einer Zentrifugation verbunden. Die vorhergehend genannten Verfahren wie auch andere sind z. B. in Canfield et al., Methods in Enzymology, Vol. 189, Seiten 418–422 (1990); El-Gorab et al., Biochem. Biophys. Acta, Vol. 306, Seiten 58–66 (1973); Colloidal Surfactant, Shinoda K., Nakagana, Tamamushi und Isejura, Academic Press, NY (1963) (insbesondere "The Formation of Micelles", Shinoda, Kapitel 1, Seiten 1– 88); Catalysis in Micellar and Macromolecular Systems, Fendler und Fendler, Academic Press, NY (1975) beschrieben. Die Offenbarungen jeder der vorhergehend genannten Veröffentlichungen sind in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
Wie zuvor beschrieben, kann die Vesikelzusammensetzung Liposome aufweisen. In jedem gegebenen Liposom kann (können) die Lipidverbindung(en) in Form eines Monolayers oder eines Bilayers vorliegen, und die Mono- oder Bilayerlipide können dazu verwendet werden, einen oder mehrere Mono- oder Bilayer zu bilden. Im Falle von mehr als einem Mono- oder Bilayer sind die Mono- oder Bilayer im Allgemeinen konzentrisch. Die Lipide können somit dazu verwendet werden, ein unilamellares Liposom (bestehend aus einem Monolayer oder Bilayer), ein oligolamellares Liposom (bestehend aus zwei oder drei Monolayern oder Bilayern) oder ein multilamellares Liposom (bestehend aus mehr als drei Monolayern oder Bilayern) zu bilden.
Eine Vielzahl von Verfahren sind in Zusammenhang mit der Herstellung von Liposomzusammensetzungen verfügbar. Dementsprechend können die Liposome unter Verwendung einer Vielzahl von konventionellen Techniken zur Herstellung von Liposomen hergestellt werden, die dem Fachmann geläufig sind. Diese Techniken schließen Folgendes ein, nämlich Lösemitteldialyse, French Press, Extrusion (mit oder ohne Einfrieren-Auftauen), umgekehrte Phasenverdampfung, Mikroemulgation und einfaches Einfrieren-Auftauen. Die Liposome können außerdem durch verschiedene Verfahren hergestellt werden, die mit Schütteln oder Vortexen verbunden sind. Dies kann z. B. durch die Verwendung einer mechanischen Schüttelvorrichtung wie einem Wig-L-Bug^TM (Crescent Dental, Lyons, IL) erreicht werden. Eine konventionelle Mikro emulgationsausrüstung wie ein Microfluidizer^TM (Microfluidics, Woburn, MA) kann ebenfalls verwendet werden.
Zusätzliche Verfahren zur Herstellung von Liposomzusammensetzungen schließen z. B. Folgendes ein, nämlich Sonifikation, Chelatdialyse, Homogenisierung, Lösemittelinfusion, spontane Bildung, Lösemittelverdampfung, kontrollierte Detergenziendialyse und Andere, wobei jede mit der Herstellung von Liposomen auf verschiedene Arten verbunden ist. Verfahren, die Einfrieren-Auftauen-Techniken einschließen, sind in Zusammenhang mit der Herstellung von Liposomen bevorzugt. Geeignete Einfrieren-Auftauen-Techniken sind z. B. in der gleichzeitig anhängigen US-Anmeldung Serien-Nr. 07/838,504, eingereicht am 14. Februar 1992, beschrieben, deren Offenbarung unter Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen ist. Die Herstellung der Liposome kann in einer Lösung, wie einer wässrigen Salzlösung, einer wässrigen Phosphatpufferlösung oder sterilem Wasser durchgeführt werden.
Die Größe der Liposome kann, wenn gewünscht, durch eine Vielzahl von Techniken, einschließlich Extrusion, Filtration, Sonifikation und Homogenisieren, eingestellt werden. Zusätzlich dazu kann die Größe der Liposome durch Einführen einer laminaren Strömung einer Kernflüssigkeit in eine damit nicht mischbare Flüssigkeitshülle eingestellt werden. Andere Verfahren zum Einstellen der Größe der Liposome und zum Verändern der daraus resultierenden liposomalen Bioverteilung und der Beseitigung der Liposome sind basierend auf der vorliegenden Offenbarung dem Fachmann geläufig. Vorzugsweise wird die Größe der Liposome durch Extrusion unter Druck durch Poren einer definierten Größe eingestellt. Obwohl die in der vorliegenden Erfindung einge setzten Liposome eine jegliche einer Vielzahl von Größen aufweisen können, sind die Liposome bevorzugt klein, das bedeutet, mit einem äußeren Durchmesser von weniger als etwa 100 Nanometer (nm).
Viele der vorhergehend beschriebenen Techniken zur Herstellung von Liposomen sowie Andere sind z. B. beschrieben in dem US-Patent 4,728,578; der UK-Patentanmeldung GB 2193095 A; dem US-Patent 4,728,575; dem US-Patent 4,737,323; der internationalen Anmeldung Serien-Nr. PCT/US85/01161; Mayer et al., Biochimica et Biophysica Acta, Vol. 858, Seiten 161–168 (1986); Hope et al., Biochimica et Biophysica Acta, Vol. 812, Seiten 55–65 (1985); dem US-Patent 4,533,254; Mayhew et al., Methods in Enzymology, Vol. 149, Seiten 64–77 (1987); Mayhew et al., Biochimica et Biophysica Acta, Vol. 755, Seiten 169–74 (1984); Cheng et al., Investigative Radiology, Vol. 22, Seiten 47–55 (1987); der internationalen Anmeldung Serien-Nr. PCT/US89/05040; dem US-Patent 4,162,282; dem US-Patent 4,310,505; dem US-Patent 4,921,706; und Liposome Technology, Gregoriadis, G., Herausgeber; Vol. I, Seiten 29–31, 51–67 und 79–108 (CRC Press Inc., Boca Raton, FL 1984), deren Offenbarungen hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme hierin aufgenommen sind.
Obwohl eine jede einer Anzahl von verschiedenen Techniken verwendet werden kann, werden die Vesikelzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise unter Verwendung einer schüttelnden Technik hergestellt. Vorzugsweise schließt die schüttelnde Technik ein Bewegen mit einer mechanischen Schüttelvorrichtung wie einem Wig-L-Bug^TM (Crescent Dental, Lyons, IL) ein, wie dies in der gleichzeitig anhängigen US-Anmeldung Serien-Nr. 160,232, eingereicht am 30. November 1993, beschrie ben ist, deren Offenbarungen hiermit in ihrer Gesamtheit unter Bezugnahme hierin aufgenommen sind.
Wie es der Fachmann erkennen wird, kann jede der Lipidzusammensetzungen und/oder Lipidformulierungen zur Lagerung gefriergetrocknet und z. B. mit Hilfe von starkem Rühren in einem wässrigen Medium (wie sterilem Wasser oder Phosphatpufferlösung oder wässriger Salzlösung) rekonstituiert werden. Um eine Agglutination oder Fusion der Lipide als Resultat der Gefriertrocknung zu verhindern, kann es nützlich sein, Zusatzstoffe einzuschließen, die das Vorkommen einer solchen Fusion oder Agglutination verhindern. Zusatzstoffe, die nützlich sein können, schließen Folgendes ein, nämlich Sorbit, Mannitol, Natriumchlorid, Glucose, Trehalose, Polyvinylpyrrolidon und Polyethylenglykol, z. B. PEG 400. Diese und andere Zusatzstoffe sind in der Literatur beschrieben, wie in der U.S. Pharmacopeia, USP XXII, NF XVII, The United States Pharmacopeia, The National Formulary, United States Pharmacopeial Convention Inc., 12601 Twinbrook Parkway, Rockville, MD 20852, deren Offenbarungen hiermit unter Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen sind. Gefriergetrocknete Präparationen haben im Allgemeinen den Vorteil einer längeren Haltbarkeit.
In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Gas, wie in Inertgas, in die Lipidzusammensetzungen eingearbeitet. Die Gase verleihen den Lipidzusammensetzungen eine erhöhtere Reflektivität, insbesondere in Vesikelzusammensetzungen, in denen das Gas in den Vesikeln eingeschlossen ist. Dieses erhöht deren Effektivität als Kontrastmittel.
Bevorzugte Gase sind Gase, die inert sind und die biokompatibel sind, das bedeutet, Gase, die biologische Funktionen nicht beeinträchtigen. Bevorzugte Gase schließen die ein, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Luft, Edelgasen wie Helium, Neon, Argon und Xenon, Kohlendioxid, Stickstoff, Fluor, Sauerstoff, Schwefelhexafluorid, Fluorkohlenwasserstoffe, Perfluorkohlenwasserstoffe und Mischungen davon. Andere Gase, einschließlich der exemplarisch zuvor genannten Gase, sind basierend auf der vorliegenden Beschreibung dem Fachmann einfach erkennbar. In bevorzugten Ausführungsformen weist das Gas einen Perfluorkohlenwasserstoff auf. Vorzugsweise ist der Perfluorkohlenwasserstoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Perfluormethan, Perfluorethan, Perfluorpropan, Perfluorbutan, Perfluorcyclobutan und Mischungen davon. Bevorzugter ist das Perfluorkohlenwasserstoffgas Perfluorpropan oder Perfluorbutan, wobei Perfluorpropan besonders bevorzugt ist. Ein weiteres bevorzugtes Gas ist Schwefeltetrafluorid.
In gewissen bevorzugten Ausführungsformen wird ein Gas, z. B. Luft, oder ein Perfluorkohlenwasserstoffgas mit einem flüssigen Perfluorkohlenwasserstoff wie Perfluorhexan, Perfluorheptan, Perfluoroctylbromid (PFOB), Perfluordecalin, Perfluordodecalin, Perfluoroctyliodid, Perfluortripropylamin und Perfluortributylamin kombiniert.
Es kann außerdem wünschenswert sein, in die Lipidzusammensetzung ein Precursor für eine gasförmige Substanz einzuarbeiten. Solche Precursor schließen Materialien ein, die in der Lage sind, in vivo in ein Gas umgewandelt zu werden. Vorzugsweise ist der Gasprecursor biokompatibel, und das in vivo produzierte Gas ist ebenfalls biokompatibel.
Unter den Gasprecursorn, die für eine Verwendung in den vorliegenden Zusammensetzungen geeignet sind, sind pH-sensitive Mittel. Diese Mittel schließen Materialien ein, die in der Lage sind, z. B. wenn sie einem pH ausgesetzt werden, der neutral oder sauer ist, Gas zu entwickeln. Beispiele für solche pH-sensitive Mittel schließen Salze einer Säure ein, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus anorganischen Säuren, organischen Säuren und Mischungen davon. Kohlensäure (H₂CO₃) ist ein Beispiel für eine geeignete anorganische Säure und Aminomalonsäure ist ein Beispiel für eine geeignete organische Säure. Andere Säuren, einschließlich anorganischer und organischer Säuren, sind dem Fachmann basierend auf der vorliegenden Beschreibung leicht erkennbar.
Vorzugsweise ist der Gasprecursor ein Salz, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Alkalimetallsalz, einem Ammoniumsalz und Mischungen daraus. Bevorzugter ist das Salz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Carbonat, Bicarbonat, Sesquicarbonat, Aminomalonat und Mischungen davon.
Beispiele für die Gasprecursormaterialien zur Verwendung in den Lipidzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung schließen Folgendes ein, nämlich Lithiumcarbonat, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Lithiumbicarbonat, Natriumbicarbonat, Kaliumbicarbonat, Magnesiumcarbonat, Calciumcarbonat, Magnesiumbicarbonat, Ammoniumcarbonat, Ammoniumbicarbonat, Ammoniumsesquicarbonat, Natriumsesquicarbonat, Natriumaminomalonat und Ammoniumaminomalonat. Aminomalonat ist im Fachgebiet bekannt und seine Herstellung ist z. B. in Thanassi, Biochemistry, Vol. 9, Nr. 3, Seiten 525–532 (1970); Fitzpatrick et al., Inorganic Chemistry, Vol. 13, Nr. 3, Seiten 568–574 (1974); und Stelmas hok et al., Koordinatsionnaya Khimiya, Vol. 3, Nr. 4, Seiten 524–527 (1977) beschrieben. Die Offenbarungen dieser Veröffentlichungen sind hiermit unter Bezugnahme hierin aufgenommen.
Zusätzlich dazu oder anstatt dessen, dass sie sensitiv gegenüber Veränderungen des pH-Werts sind, können die Gasprecursormaterialien außerdem Verbindungen aufweisen, die sensitiv gegenüber Veränderungen der Temperatur sind. Solche temperatursensitive Mittel schließen Materialien ein, die einen Siedepunkt von mehr als etwa 37°C aufweisen. Beispielhafte temperatursensitive Mittel sind Methyllactat, Perfluorpentan und Perfluorhexan. Die Gasprecursormaterialien können außerdem fotoaktivierte Materialien wie Diazoniumionen und Aminomalonat sein. Wie es hier nachstehend genauer beschreiben wird, können gewisse Lipidzusammensetzungen und spezielle Vesikelzusammensetzungen dazu ausgelegt sein, dass Gas im Zielgewebe oder durch Einwirkung von Schall auf das Partikel gebildet wird. Beispiele für Gasprecursor sind z. B. in den US-Patenten 5,088,499 und 5,149,319 beschrieben. Die Offenbarungen dieser Patente sind hiermit unter Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen. Andere Gasprecursor zusätzlich zu denen zuvor beispielhaft Genannten sind dem Fachmann basierend auf der vorliegenden Offenbarung erkennbar.
Die gasförmigen Substanzen und/oder Gasprecursor werden vorzugsweise in die Lipidzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung eingearbeitet, und zwar ohne Rücksicht auf die physikalische Natur der Zusammensetzung. Es wird somit in Betracht gezogen, dass die gasförmigen Substanzen und/oder Precursor davon sowohl in Zusammensetzungen eingearbeitet sind, in denen die Lipide aggregiert sind, z. B. im Wesentlichen zufällig, als auch in Zusammensetzungen, in denen die Lipide Vesikel einschließlich von Mycellen und Liposomen bilden. Das Einarbeiten von gasförmigen Substanzen und/oder Precursorn davon in die Lipidzusammensetzungen kann durch Verwenden von jeder einer Reihe von Verfahren erreicht werden. Die Bildung von gasgefüllten Vesikeln kann z. B. durch Schütteln oder Bewegen auf eine andere Weise einer wässrigen Mischung erreicht werden, die ein Gas oder einen Gasprecursor und die Lipide der vorliegenden Erfindung aufweist. Dieses fördert die Bildung von stabilisierten Vesikeln, in denen das Gas oder der Gasprecursor eingeschlossen ist.
Zusätzlich dazu kann ein Gas direkt in eine wässrige Mischung der vorliegenden Lipidverbindungen eingeblasen werden. Als Alternative kann ein Gaseinleitungsverfahren verwendet werden, wie dies z. B. in den US-Patenten 5,352,435 und 5,228,446 offenbart ist, deren Offenbarung hiermit unter Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen sind. Geeignete Methoden zum Einarbeiten des Gases oder des Gasprecursors in kationische Lipidzusammensetzungen sind außerdem im US-Patent 4,865,836 offenbart, dessen Offenbarung hiermit unter Bezugnahme hierin aufgenommen ist. Andere Verfahren sind dem Fachmann basierend auf der vorliegenden Beschreibung erkennbar. Vorzugsweise wird das Gas nach oder während der Zugabe der stabilisierenden Materialien und/oder während der Bildung der Vesikel in die Lipidzusammensetzungen eingeführt.
In bevorzugten Ausführungsformen sind die gasförmigen Substanzen und/oder die Gasprecursormaterialien in die Vesikelzusammensetzungen eingearbeitet, wobei Mycellen und Liposome bevorzugt sind. Wie nachstehend im Detail beschrieben, sind Vesikel, in denen ein Gas oder ein Gasprecursor oder Beides eingeschlossen sind, vorteilhaft, da sie eine verbesserte in vivo-Reflektivität schaffen.
In gewissen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weisen die Zusammensetzungen ferner ein biologisch aktives Mittel auf. Diese Zusammensetzungen werden hiernach als "Lipidformulierungen" bezeichnet, und können für die therapeutische in vivo-Abgabe von biologisch aktiven Mitteln verwendet werden. Vorzugsweise weisen die Lipidformulierungen Vesikelformulierungen auf. In Vesikelformulierungen kann die Zirkulation zum und Abgabe der Vesikel an das Zielgewebe mittels eines nicht invasiven Verfahrens beobachtet werden. In Zusammenhang mit gasprecursor- oder gasgefüllten Vesikeln kann die Anwendung von Ultraschall mit hoher Energie, von Radiofrequenz, von optischer Energie, z. B. Laserlicht, und/oder Wärme, um Bereiche der Hyperthermie zu schaffen, verwendet werden, um, wenn gewünscht, die Vesikel in vivo zum Platzen zu bringen und dadurch die Abgabe des eingeschlossenen Gases (oder des Precursors davon) und des bioaktiven Mittels zu fördern. Die Vesikelformulierungen ermöglichen somit die kontrollierte Freisetzung eines bioaktiven Mittels in vivo.
Es wurde herausgefunden, dass gewisse biologisch aktive Mittel, die wünschenswerterweise in Zusammenhang mit der Diagnose, der Behandlung und/oder der Prophylaxe einer Krankheit einem Patienten verabreicht werden, außerdem wünschenswerterweise die Lipidzusammensetzungen stabilisieren. In diesen Ausführungsformen wirkt das biologisch aktive Mittel sowohl als stabilisierendes Material als auch als diagnostisches oder therapeutisches Material. Diese biologisch aktiven Mittel sind im Allgemeinen in der Lage, sich nicht kovalent an die Lipidverbindung zu binden, wobei solche nicht kovalenten Wechselwirkungen z. B. Folgendes einschließen, nämlich ionische Wechselwirkungen, Dipol-Dipolwechselwirkungen und van der Waal's Kräfte und Kombinationen davon. Besonders geeignete biologisch aktive Mittel zur Verwendung in den vorliegenden Lipidformulierungen, die außerdem als stabilisierende Materialien wirken, schließen z. B. Folgendes ein, nämlich genetisches Material, wie DNA und RNA, Peptide und Pharmazeutika oder Arzneimittel wie Naldixinsäure und Vincristin.
Im Fall von Vesikelzusammensetzungen, einschließlich von Mycellen und Liposomen, wird angenommen, dass das biologisch aktive Mittel in dem Vesikel der Liposomen oder Mycellen eingeschlossen ist. In gewissen Fällen kann das biologisch aktive Mittel auch in die Membranwände der Vesikel eingearbeitet sein. Im Falle von Lipidzusammensetzungen, in denen die Lipide im Wesentlichen zufällig aggregiert sind oder im Wesentlichen nicht aggregiert sind, wird angenommen, dass das biologisch aktive Mittel im Allgemeinen homogen in der Zusammensetzung dispergiert ist.
In gewissen Ausführungsformen ist es wünschenswert, in die Lipidzusammensetzung Materialien einzuarbeiten, die ein stabilisierendes Material, z. B. ein Polymer, wie ein Alginsäurepolymer, aufweisen, das kovalent an ein biologisch aktives Mittel gebunden ist. Ein Beispiel für ein solches stabilisierendes Material ist Naldixinsäurealginat, in dem ein stabilisierendes Material (Alginsäurepolymer) kovalent an ein biologisch aktives Material (Naldixinsäure) gebunden ist. Solche stabilisierenden Materialien sind wünschenswert, da sie sowohl in der Lage sind, die Lipidzusammensetzungen zu stabilisieren als auch eine Quelle eines biologisch aktiven Mittels bereitzustellen. In diesem Zusammenhang wird angenommen, dass die Stabilisation von Lipidzusammensetzungen, wie zuvor beschrieben, durch solche stabilisierende Material erreicht wird. Es wird außerdem angenommen, dass nach der Verabreichung die stabilisierenden Materialien in vivo in das biologisch aktive Mittel (Naldixinsäure) und das stabilisierende Material (Alginsäure) hydrolysiert werden.
Unter gewissen Umständen ist es wünschenswert, eine oder mehrere geladene Spezies in die Lipidzusammensetzungen einzuarbeiten. Wie nachstehend beschrieben, tragen solche geladenen Spezies zu dem stabilisierenden Effekt bei, der durch Gewisse der vorliegenden stabilisierenden Materialien geschaffen wird. Beispiele von geeigneten geladenen Spezies schließen z. B. Kationen, wie Metallionen oder Anionen, ein. Beispielhafte Kationen schließen z. B. Folgendes ein, nämlich Calcium-, Mangan-, Magnesium-, Kupfer-, Gadolinium- oder Dysposiumkationen oder jedes andere Kation, das kompatibel mit einer Verwendung in Zusammenhang mit pharmazeutischen Anwendungen ist. Geeignete Anionen schließen z. B. Folgendes ein, nämlich Schwefel, Peroxide oder Superoxide. Die anionischen Spezies können mit chelierenden Mitteln, z. B. Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) und Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA), cheliert sein.
Auch wenn der Erfinder nicht an irgendeine Theorie oder Theorien gebunden sein möchte, wird davon ausgegangen, dass die zuvor beschriebenen geladenen Spezies in der Lage sind, Brücken, z. B. ionische Brücken, zwischen den Lipiden und den stabilisierenden Materialien zu bilden. Somit kann sich z. B. ein Anion, wie Schwefel, nicht kovalent mit einem positiv geladenen Lipid, z. B. DOTMA, und einem positiv geladenen stabilisierenden Material, z. B. Polylysin, verbinden.
Zusätzlich zu den stabilisierenden Materialien, die zuvor beschrieben wurden, und die nicht kovalent an die Lipide gebunden sind, ist es in gewissen Ausführungsformen wünschenswert, stabilisierende Materialien einzuschließen, die kovalent an die Lipide gebunden sind. Solche kovalent gebundenen stabilisierenden Materialien können z. B. die Form von stabilisierenden Materialien annehmen, die Polymere tragen, einschließlich von Lipiden, Proteinen und/oder Sacchariden, die Polymere tragen. Beispielhafte Polymere schließen hydrophile Polymere, wie Polyethylenglykol (PEG), Polyvinylpyrrolidon, Polyoxomere und Polysorbat und Polyvinylalkohol ein. Bevorzugt unter den PEG-Polymeren sind PEG 2000, PEG 5000 und PEG 8000, die Molekulargewichte von 2000, 5000 bzw. 8000 aufweisen. Andere geeignete Polymere, ob nun hydrophil oder nicht, sind basierend auf der vorliegenden Beschreibung dem Fachmann einfach erkennbar. Polymere, die via Alkylierungs- oder Acylierungsreaktionen mit einem Lipid eingearbeitet werden können, sind für das Verbessern der Stabilität der Lipidzusammensetzungen besonders nützlich. Beispielhafte Lipide, die hydrophile Polymere tragen, schließen z. B. Folgendes ein, nämlich Dipalmitoylphosphatidylethanolamin-PEG, Dioleylphosphatidylethanolamin-PEG und Distearylphosphatidylethanolamin-PEG.
Andere Materialien zusätzlich zu den zuvor exemplarisch Genannten zur Verwendung in der Herstellung von stabilisierten Lipidzusammensetzungen sind für den Fachmann basierend auf der vorliegenden Beschreibung erkennbar. Zum Beispiel kann es wünschenswert sein, in die Lipidzusammensetzungen antibakterielle Mittel und/oder Konservierungsmittel einzuschließen. Beispiele für diese Materialien schließen z. B. Folgendes ein, nämlich Natriumbenzoat, quaternäre Ammoniumsalze, Natriumazid, Methylparaben, Propylparaben, Sorbinsäure, Ascorbylpalmitat, butyliertes Hydroxyanisol, butyliertes Hydroxytoluol, Chlorbutanol, Dehydroessigsäure, Ethylendiamin, Monothioglycerin, Kaliumbenzoat, Kaliummetabisulfit, Kaliumsorbat, Natriumbisulfit, Schwefeldioxid und organische Quecksilbersalze.
Es kann außerdem wünschenswert sein, Materialien einzuschließen, die zur Stabilität der Lipidzusammensetzungen und/oder zur Bildung von Vesikelzusammensetzungen beitragen. Beispielhaft für solche Materialien sind nichtionische Materialien, einschließlich von z. B. Polyoxyethylenfettsäureestern, Polyoxyethylenfettalkoholen, Polyoxyethylenfettalkoholethern, polyoxyethylierten Sorbitanfettsäureestern, Glycerinpolyethylenglykoloxystearat, Glycerinpolyethylenglykolricinoleat, ethoxylierten Sojasterolen, ethoxyliertem Rizinusöl, Polyoxyethylen-Polyoxypropylenpolymeren und Polyoxyethylenfettsäurestearaten.
Wie zuvor beschrieben, existiert eine große Anzahl von Techniken zur Herstellung von Lipidzusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung. In ähnlicher Weise gibt es eine große Anzahl von Techniken für die Herstellung von Lipidformulierungen. Die Lipidformulierungen können z. B. aus einer Mischung von Lipidverbindungen, biologisch aktivem Mittel und Gas oder Gasprecursor hergestellt werden. In diesem Fall werden die Lipidzusammensetzungen, wie zuvor beschrieben, hergestellt, wobei die Lipidzusammensetzungen außerdem ein biologisch aktives Mittel aufweisen. So können z. B. Mycellen in Anwesenheit eines biologischen Mittels hergestellt werden. In Zusammenhang mit Lipidzusammensetzungen, die ein Gas aufweisen, kann die Herstellung z. B. das Einleiten von Gas direkt in eine Mischung der Lipidverbindungen und des stabilisierenden Materials aufweisen. Als Alternative dazu können die Lipidzusammensetzungen aus Lipidverbindungen und Gas oder Gasprecursorn vorgeformt werden. In dem zweiten Fall wird das biologisch aktive Mittel dann vor der Verwendung zu der Lipidzusammensetzung zugegeben. So kann z. B. eine wässrige Mischung aus Liposomen und Gas hergestellt werden, zu der das biologische Mittel zugegeben wird, und die dann bewegt wird, um die Liposomformulierung zu schaffen. Die Liposomformulierung ist außerdem einfach zu isolieren, da die mit Gas und/oder biologisch aktivem Mittel gefüllten Liposomvesikel im Allgemeinen zur Oberfläche der wässrigen Lösung aufsteigen. Überschüssiges biologisch aktives Mittel kann aus der verbleibenden wässrigen Lösung zurückgewonnen werden.
Die Formulierungen der vorliegenden Erfindung können entweder in in vitro- oder in in vivo-Anwendungen verwendet werden. Im Falle von in vitro-Anwendungen, einschließlich von Zellkulturanwendungen, können die Lipidformulierungen zu den Zellen in den Kulturen zugegeben werden und dann inkubiert werden. Wenn gewünscht, kann, wenn Liposome verwendet werden, Energie, wie Schallenergie, auf das Kulturmedium angewendet werden, um die Liposome zum Platzen zu bringen und die therapeutischen Mittel freizusetzen.
Im Hinblick auf in vivo-Anwendungen können die Formulierungen der vorliegenden Erfindung einem Patienten in einer Vielzahl von Formen verabreicht werden, die dem gewählten Weg der Verabreichung, nämlich parenteral, oral oder intraperitonal angepasst sind. Eine parenterale Verabreichung, die bevorzugt ist, schließt die Verabreichung auf folgenden Wegen ein: intravenös; intramuskulär; interstitiell; intraarteriell; subkutan; intraokular; intrasynovial; transepithelial, einschließlich transdermal; pulmonal via Inhalation; ophthalmisch; sublingual und bukkal; topisch einschließlich ophthalmisch; dermal; okular; rektal; und nasale Inhalation via Insufflation. Eine intravenöse Verabreichung ist unter den Wegen der parenteralen Verabreichung bevorzugt.
Im Falle von diagnostischen Anwendungen, wie Ultraschall, werden die Lipidzusammensetzungen, die ferner ein Gas oder einen Gasprecursor aufweisen können, einem Patienten verabreicht. Energie, vorzugsweise in Form von Ultraschallenergie, wird auf zumindest einen Teil des Patienten angewendet, um ein Bild des Zielgewebes zu erhalten. Ein sichtbares Bild eines inneren Bereichs des Patienten wird dann erhalten, so dass die Anwesenheit oder Abwesenheit von erkranktem Gewebe festgestellt werden kann.
Ultraschallbildgebungstechniken, einschließlich von zweiter harmonischer Bildgebung sind im Stand der Technik bekannt und z. B. beschrieben in Uhlendorf "Physics of Ultrasound Contrast Imaging: Scattering in the Linear Range", IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, Vol. 14(1), Seiten 70–79 (1994) und Sutherland et al. "Color Doppler Myocardial Imaging: A New Technique for the Assessment of Myocardial Function", Journal of the American Society of Echocardiography, Vol. 7(5), Seiten 441–458 (1994), deren Offenbarungen hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen sind.
Ultraschall kann sowohl für diagnostische als auch für therapeutische Zwecke verwendet werden. Im Allgemeinen sind die Energielevel von diagnostischem Ultraschall nicht ausreichend, um das Platzen von Vesikelspezies zu verursachen und um das Freisetzen und die zelluläre Aufnahme der biologisch aktiven Mittel zu erleichtern. Weiterhin schließt diagnostischer Ultraschall die Anwendung von einen oder mehreren Schallpulsen ein. Die Pausen zwischen den Pulsen ermöglichen es, die reflektierten Schallsignale zu empfangen und zu analysieren. Die begrenzte Anzahl von Pulsen, die bei diagnostischem Ultraschall verwendet werden, limitiert die effektive Energie, die an das untersuchte Gewebe abgegeben wird.
Auf der anderen Seite ist Ultraschall mit höherer Energie, z. B. Ultraschall, der durch eine therapeutische Ultraschallausrüstung erzeugt wird, im Allgemeinen in der Lage, ein Platzen der Vesikelspezies zu verursachen. Im Allgemeinen verwenden therapeutische Ultraschallvorrichtungen abhängig des mit Ultraschall zu behandelnden Gewebegebiets etwa 10 bis etwa 100% relative Einschaltdauer. Gebiete des Körpers, die im Allgemeinen durch große Mengen an Muskelmasse charakterisiert sind, z. B. Rücken und Oberschenkel, sowie stark vaskularisierte Gewebe, wie Herzgewebe, können eine längere relative Einschaltdauer, z. B. bis zu 100%, benötigen.
Bei therapeutischem Ultraschall wird Ultraschall mit kontinuierlicher Welle verwendet, um höhere Energielevels abzugeben. Zum Platzen von Vesikelspezies ist Ultraschall mit kontinuierlicher Welle bevorzugt, aber die Schallenergie kann auch gepulst sein. Wenn gepulste Schallenergie verwendet wird, wird der Schall im Allgemeinen in Echozuglängen von etwa 8 bis etwa 20 Pulsen auf einmal gepulst werden. Bevorzugt liegen die Echozuglängen bei etwa 20 Pulsen auf einmal. Zusätzlich dazu kann die Frequenz des verwendeten Schalls von etwa 0,25 bis etwa 100 Megahertz (MHz) variieren. Im Allgemeinen sind als Frequenz für therapeutischen Ultraschall Bereiche von etwa 0,75 bis etwa 3 MHz bevorzugt, wobei etwa 1 bis etwa 2 MHz bevorzugter sind. Zusätzlich dazu können die Energielevel von etwa 0,5 Watt (W) pro Quadratzentimeter (cm²) bis etwa 5 W/cm² variieren, wobei Energielevel von etwa 0,5 bis etwa 2,5 W/cm² bevorzugt sind. Energielevel für therapeutischen Ultraschall, der Hyperthermie einschließt, liegen im Allgemeinen bei etwa 5 W/cm² bis etwa 50 W/cm². Für sehr kleine Vesikelspezies, z. B. Spezies, in denen die Vehikel einen Durchmesser von weniger als 0,5 Mikron aufweisen, sind höhere Schallfrequenzen im Allgemeinen bevorzugt. Dies deshalb, da kleinere Vesikelspezies in der Lage sind, Schallenergie mit höheren Schallfrequenzen effektiver zu absorbieren. Wenn sehr hohe Frequenzen verwendet werden, z. B. Frequenzen größer als 10 MHz, wird die Schallenergie im Allgemeinen Fluide und Gewebe nur bis zu einer begrenzten Tiefe durchdringen. Somit kann die äußerliche Anwendung von Schallenergie für Haut und andere oberflächliche Gewebe geeignet sein. Für tiefere Strukturen ist es jedoch im Allgemeinen notwendig, die Ultraschallenergie zu fokussieren, so dass sie vorzugsweise in eine Fokuszone gerichtet ist. Als Alternative kann die Ultraschallenergie via interstitialer Sonden, intravaskulärer Ultraschallkatheter oder endoluminaler Katheter angewendet werden. Solche Sonden oder Katheter können z. B. in der Speiseröhre für die Diagnose und/oder die Behandlung eines Speiseröhrenkarzinoms verwendet werden. Zusätzlich zu den zuvor beschriebenen therapeutischen Verwendungen können die vorliegenden Zusammensetzungen in Zusammenhang mit einem Speiseröh renkarzinom oder in den Koronararterien für die Behandlung von Atherosklerose sowie in den z. B. im US-Patent 5,149,319 beschriebenen therapeutischen Anwendungen verwendet werden, dessen Offenbarungen hiermit unter Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen sind.
Die nützliche zu verabreichende Dosis und die spezielle Art der Verabreichung wird abhängig von Faktoren, wie Alter, Gewicht und dem jeweiligen Tier und der zu behandelnden Region davon, der speziellen Lipidverbindung und des verwendeten stabilisierenden Materials, der Anwesenheit oder Abwesenheit eines biologisch aktiven Mittels, der in Betracht gezogenen diagnostischen oder therapeutischen Verwendung und der Form der Formulierung, z. B. Mycelle oder Liposom variieren, wie dies dem Fachmann einfach erkennbar ist. Typischerweise wird die Dosis mit einem niedrigen Level verabreicht und erhöht, bis die gewünschte therapeutische Wirkung erreicht wird. Die Menge an Lipidverbindung, die verabreicht wird, kann variieren und hängt im Allgemeinen von der Menge der speziellen Lipidverbindung und dem verabreichten stabilisierenden Material ab.
Die vorliegende Erfindung wird näher in den nachfolgenden Beispielen beschrieben. In diesen Beispielen sind die Beispiele 1 und 3 reale Beispiele. Die verbleibenden Beispiele (Beispiele 2 und 4) sind vorhersagende Beispiele. Diese Beispiele dienen nur erläuternden Zwecken und sollten nicht als für die anhängenden Ansprüche begrenzend angesehen werden.
Beispiele
Verschiedene der in den folgenden Beispielen verwendeten Materialien sind kommerziell erhältlich. Polylysin, Alginsäure und Chitosan wurden von der Sigma Chemical Co. (St. Louis, MO) erworben. Polyethylenimin wurde von der Aldrich Chemical Co. (Milwaukee, WI) erworben.
In den folgenden Beispielen bezeichnet "DPPE" Dipalmitoylphosphatidylethanolamin; "DPPA" bezeichnet Dipalmitoylphosphatidinsäure und "DPPC" bezeichnet Dipalmitoylphosphatidylcholin. "PEG 5000" bezeichnet Polyethylenglykolpolymer mit einem Molekulargewicht von etwa 5000. "DPPE-PEG-5000" bezeichnet DPPE, das kovalent an PEG 5000 gebunden ist.
Beispiel 1
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung und Analyse von Vesikelzusammensetzungen im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung. Die Analyse ist mit der Bestimmung der Anzahl und Größe der Vesikel in den Zusammensetzungen verbunden.
Dreizehn Lipidzusammensetzungen wurden hergestellt, die je eine Mischung aus DPPE-PEG 5000 (62 mg), DPPA (9,2 mg) und DPPC (153,2 mg) aufwiesen. Aus den stabilisierenden Materialien (Polylysin, Polyethylenimin, Alginsäure oder Chitosan) und deionisiertem Wasser wurden Stammlösungen (10 mg/ml) formuliert. Die Stammlösungen wurden zu zwölf der Lipidzusammensetzungen zugegeben, so dass 7,6 mg (5 Gew.-%), 15,4 mg (10 Gew.-%) und 30,6 mg (20 Gew.-%) von jedem der stabilisierenden Materialien zu den Lipidproben zugegeben wurden. Zu der verbleiben den Lipidprobe (Kontrollmuster) wurde kein stabilisierendes Material zugegeben. Zu jeder der Lipidproben wurde Wasser zugegeben. Die Proben wurden über Nacht gerührt und für 1 bis 2 Stunden auf etwa 45°C erwärmt und erneut gerührt, um eine homogene Mischung zu erreichen. Die Mischungen wurden dann auf 4°C abgekühlt und gefriergetrocknet. Jedes der Lyophilisate (10 bis 20 mg) wurde in einer Mischung aus normaler Salzlösung : Propylenglykol : Glycerin (8 : 1 : 1, v : v : v) in einer Konzentration von 1 mg/ml resuspendiert. Die Mischungen wurden auf 45°C erwärmt und filtriert (0,22 μm). Jede der resultierenden Mischungen (1,5 ml) wurde in eine 2 ml-Viole (1,1 ml Gaskopfraum) (VWR, Los Angeles, CA) verbracht. Die Violen wurden verschlossen und auf einem Wig-L-Bug^TM (Crescent Dental Lyons, IL) mit einer Schüttelgeschwindigkeit von 3300 U/min für 1 Minute geschüttelt, um gasgefüllte Vesikel zu schaffen, wobei das Gas Luft war. Aliquots (20 μl) von jeder der Proben wurden entnommen und auf einem Accusizer Model 770-Partikelgrößenanalysator (Particle Sizing Systems, Santa Barbara, CA) vermessen.
Die Ergebnisse der Analyse sind in der nachstehenden Tabelle dargestellt. Tabelle II

N/S: bedeutet nicht signifikant.

Die vorhergehenden Ergebnisse zeigen, dass die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung die Lipide in Kombination mit einem stabilisierenden Material aufweisen, im Vergleich mit Zusammensetzungen, denen das stabilisierende Material fehlt (Kontrollmuster), hohe Konzentrationen an Vesikeln aufweisen.
Beispiel 2(A)
Dieses Beispiel zeigt, dass bioaktive Mittel einschließlich von Peptiden als stabilisierende Materialien effektiv sind. Die in Beispiel 1 beschriebenen Lipidzusammensetzungen werden hergestellt, mit der Ausnahme, dass jedes der stabilisierenden Materialien (Polylysin, Polyethylenimin, Alginsäure und Chitosan) mit einem Transmembranrezeptor für cystisches Fibrom (CFTR) ersetzt wird. Gasgefüllte Vesikel werden, wie in Beispiel 1 beschrieben, gebildet. Dies zeigt, dass CFTR als stabilisierendes Material wirkt.
Die CFTR enthaltende Formulierung wird intravenös (1 ml) einem Patienten gespritzt, der an cystischem Fibrom leidet. Die Symptome des Patienten werden nach 4 Wochen der Therapie gelöst sein.
Beispiel 2(B)
Beispiel 2(A) wird wiederholt, außer dass Vincristin (5 mg) die in Beispiel 1 beschriebenen stabilisierenden Materialien ersetzt. Gasgefüllte Vesikel werden gebildet, was zeigt, dass Vincristin als stabilisierendes Material wirkt.
Die Zusammensetzung wird verwendet, um einen Patienten mit Dickdarmkarzinom im Nach-Kolonostomiezustand aber mit Metastasen in der Leber zu behandeln. Die Tumorbelastung wird mit einem Minimum an negativen Folgeerscheinungen vermindert.
Beispiel 3
Die Viskositäten der in Beispiel 1 hergestellten Zusammensetzungen wurden unter Verwendung eines Brookfield Engineering Labs Viskosimeters mit einer CP42-Spindel bestimmt. Die Spin delrotationsgeschwindigkeit lag bei 1,1 sek^–1. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt.
Die zuvor tabellarisch aufgeführten Ergebnisse der Viskositätsmessungen zeigen an, dass der stabilisierende Effekt, der durch die stabilisierenden Materialien geschaffen wird, unabhängig von der Viskosität ist. Dies wird z. B. dadurch gezeigt, dass die Kontrollzusammensetzung, die kein stabilisierendes Material enthielt, und in der im Wesentlichen keine gasgefüllten Vesikel gebildet wurden, eine Viskosität aufwies, die im Wesentlichen ähnlich zu den Viskositäten der Zusammensetzungen ist, die entweder Alginsäure oder Chitosan enthielten, und in denen eine gewünschte Konzentration an gasgefüllten Vesikeln geschaffen wurde. Zusätzlich dazu wiesen die Zusammensetzungen, die Polylysin oder Polyethylenimin als stabilisierende Materialien enthielten, eine Viskosität auf, die etwa die Hälfte der Kontrollzusammensetzungen und der Zusammensetzungen betrug, die Alginsäure und Chitosan enthielten. Wie zuvor beschrieben, stellten die Zusammensetzungen, die Polylysin und Polyethylenimin enthielten, ebenfalls gewünschte Konzentrationen an gasgefüllten Vesikeln bereit.
Beispiel 4
Dieses Beispiel beschreibt die Verwendung von stabilisierendem Material, das kovalent an ein biologisch aktives Mittel gebunden ist.
In einen 250 ml-Rundkolben werden Naldixinsäure (5 g, 20 mmol) und Alginsäurepolymer (4,5 g, 20 mmol Monomeräquivalente) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 240.000 gegeben. Die Mischung wird in Dimethylformamid (100 ml) gelöst, und zu der Mischung wird unter Rühren Carbonyldiimidazol (3,2 g, 20 mmol) zugegeben. Die resultierende Mischung wird für 1 Stunde gerührt und unter Vakuum konzentriert. Das resultierende Produkt wird durch eine Größenausschlussgelkolonne geleitet, um kovalent gebundenes Naldixinsäuralginat zu ergeben.
Die Lipidzusammensetzungen von Beispiel 1 werden hergestellt, außer dass die stabilisierenden Materialien (Polylysin, Polyethylenimin, Alginsäure und Chitosan) durch Naldixinsäurealginat ersetzt werden. Unter Verwendung des in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens werden gasgefüllte Vesikel hergestellt.
Die Naldixinsäurealginat als stabilisierendes Material enthaltenden Zusammensetzungen werden intravenös (50 ml) einem Patienten mit Gram-negativer Bakteriämie (pseudomonas aeruginosa) gespritzt. Die Bakteriämie wird vermutlich durch in vivo-Freisetzen von Naldixinsäure aus dem Naldixinsäurealginat aufgrund von Spaltung durch nicht spezifische Esterase im Blutkreislauf geheilt.
Zusätzlich zu den hierin beschriebenen sind dem Fachmann aus der vorhergehenden Beschreibung verschiedene Modifikationen der Erfindung ersichtlich. Solche Modifikationen sollen in den Schutzbereich der angehängten Ansprüche fallen.

Claims

Vesikelzusammensetzung, die, in einem wässrigen Träger, Vesikel aufweist, die ein Lipid, ein in den Vesikeln eingeschlossenes Gas oder einen in den Vesikeln eingeschlossenen Gasprecursor, und ein Material aufweisen, das in der Lage ist, die Zusammensetzung zu stabilisieren, wobei das stabilisierende Material nicht-kovalent an das Lipid gebunden ist und in einer Menge vorliegt, die ausreichend ist, das Lipid zu beschichten, die aber nicht ausreichend ist, die Viskosität der Zusammensetzung zu erhöhen.
Vesikelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Lipid ein Phospholipid aufweist.
Vesikelzusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das Phospholipid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Phosphatidylcholin, Phosphatidylethanolamin und Phosphatidsäure.
Vesikelzusammensetzung nach Anspruch 3, wobei das Phosphatidylcholin ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Dioleoylphosphatidylcholin, Dimyristoylphosphatidylcholin, Dipalmitoylphosphatidylcholin und Distearoylphosphatidylcholin.
Vesikelzusammensetzung nach Anspruch 4, wobei das Phosphatidylcholin Dipalmitoylphosphatidylcholin aufweist.
Vesikelzusammensetzung nach Anspruch 3, wobei das Phosphatidylethanolamin ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Dipalmitoylphosphatidylethanolamin, Dioleoylphosphatidylethanolamin, N-Succinyldioleoylphosphatidylethanolamin und 1-Hexadecyl-2-palmitoylglycerophosphoethanolamin.
Vesikelzusammensetzung nach Anspruch 6, wobei das Phosphatidylethanolamin Dipalmitoylphosphatidylethanolamin ist.
Vesikelzusammensetzung nach Anspruch 3, wobei die Phosphatidsäure Dipalmitoylphosphatidsäure aufweist.
Vesikelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das stabilisierende Material ein Polymer aufweist.
Vesikelzusammensetzung nach Anspruch 9, wobei das Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyhydroxy-, Polyamin-, Polycarboxy- und Polysaccharidpolymeren.
Vesikelzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das stabilisierende Material in einer Menge vorliegt, die ausreichend ist, die Viskosität der Zusammensetzung herabzusetzen.
Vesikelzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die nicht-kovalente Bindung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus ionischen Wechselwirkungen, Dipol-Dipol-Wechselwirkungen und Van-der-Waals-Kräften.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner ein biologisch aktives Mittel aufweist.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das stabilisierende Material ein biologisch aktives Mittel aufweist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Gas ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Perfluormethan, Perfluorethan, Perfluorpropan, Perfluorbutan und Perfluorcyclobutan.
Vesikelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Vesikel ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Mizellen und Liposomen.
Vesikelzusammensetzung nach Anspruch 1, die ferner ein Material aufweist, das in der Lage ist, die Zusammensetzung zu stabilisieren und das kovalent an das Lipid gebunden ist.
Vesikelzusammensetzung nach Anspruch 17, wobei das Material, das in der Lage ist, die Zusammensetzung zu stabilisieren und das kovalent an das Lipid gebunden ist, ein Polymer aufweist.
Vesikelzusammensetzung nach Anspruch 18, wobei das Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenglycol (PEG), Polyvinylpyrrolidon, Polyoxomeren, Polysorbat und Polyvinylalkohol.
Vesikelzusammensetzung nach Anspruch 19, wobei das PEG ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus PEG 2.000, PEG 5.000 und PEG 8.000.
Vesikelzusammensetzung nach Anspruch 17, wobei das Material, das in der Lage ist, die Zusammensetzung zu stabilisieren und das kovalent an das Lipid gebunden ist, Dipalmitoylphosphatidylethanolamin-PEG 5.000 ist.
Vesikelzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vesikel unilamellare Vesikel aufweisen.
Vesikelzusammensetzung nach Anspruch 22, wobei die Vesikel einen Monolayer aufweisen.
Vesikelzusammensetzung nach Anspruch 22, wobei die Vesikel einen Bilayer aufweisen.
Vesikelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei die Vesikel ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus oligolamellaren und multilamellaren Vesikeln.
Vesikelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Lipid ein Phospholipid ist und wobei das Gas oder der Gasprecursor Perfluorpentan ist.
Vesikelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Lipid ein Phospholipid ist und wobei das Gas oder der Gasprecursor Perfluorpropan ist.
Vesikelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Lipid ein Phospholipid ist und wobei das Gas oder der Gasprecursor Schwefelhexafluorid ist.
Vesikelzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die aus einer gefriergetrockneten Zusammensetzung rehydriert wurde.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur therapeutischen oder diagnostischen Verwendung.
Verfahren zur Herstellung einer stabilisierten Vesikelzusammensetzung, die, in einem wässrigen Träger, Vesikel aufweist, die ein Lipid und ein in den Vesikeln eingeschlossenes Gas oder einen in den Vesikeln eingeschlossenen Gasprecursor aufweisen, das das Zusammenmischen des Lipids und eines stabilisierenden Materials aufweist, das in der Lage ist, sich nicht-kovalent an das Lipid zu binden, wobei das stabilisierende Material mit dem Lipid in einer Menge vermischt wird, die ausreichend ist, das Lipid zu beschichten, die aber nicht ausreichend ist, die Viskosität der Zusammensetzung zu erhöhen.
Verfahren zur Herstellung einer Formulierung zur diagnostischen oder therapeutischen Verwendung, das das Zusammenmischen eines biologisch aktiven Mittels und einer vesikulären Zusammensetzung aufweist, die, in einem wässrigen Träger, Vesikel aufweist, die ein Lipid, ein in den Vesikeln eingeschlossenes Gas oder einen in den Vesikeln eingeschlossenen Gasprecursor und ein Material aufweisen, das in der Lage ist, die Zusammensetzung zu stabilisieren, wo bei das stabilisierende Material nicht-kovalent an das Lipid gebunden ist und in einer Menge vorliegt, die ausreichend ist, das Lipid zu beschichten, die aber nicht ausreichend ist, die Viskosität der Zusammensetzung zu erhöhen.
Stabilisierte Vesikelzusammensetzung erhältlich durch ein Verfahren nach Anspruch 31.
Stabilisierte Formulierung zur diagnostischen oder therapeutischen Verwendung, erhältlich durch ein Verfahren nach Anspruch 32.
Verwendung einer Vesikelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 30 zur Herstellung eines Kontrastmittels für die Verwendung in einem Verfahren zum Schaffen eines Bildes eines inneren Bereichs eines Patienten.