EP0806969A2 - Kontrastmittelhaltige liposomen für die darstellung des intravasalraumes - Google Patents
Kontrastmittelhaltige liposomen für die darstellung des intravasalraumesInfo
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- EP0806969A2 EP0806969A2 EP96904033A EP96904033A EP0806969A2 EP 0806969 A2 EP0806969 A2 EP 0806969A2 EP 96904033 A EP96904033 A EP 96904033A EP 96904033 A EP96904033 A EP 96904033A EP 0806969 A2 EP0806969 A2 EP 0806969A2
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- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
- A61K49/04—X-ray contrast preparations
- A61K49/0433—X-ray contrast preparations containing an organic halogenated X-ray contrast-enhancing agent
- A61K49/0447—Physical forms of mixtures of two different X-ray contrast-enhancing agents, containing at least one X-ray contrast-enhancing agent which is a halogenated organic compound
- A61K49/0461—Dispersions, colloids, emulsions or suspensions
- A61K49/0466—Liposomes, lipoprotein vesicles, e.g. HDL or LDL lipoproteins, phospholipidic or polymeric micelles
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- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
- A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
- A61K49/18—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes
- A61K49/1806—Suspensions, emulsions, colloids, dispersions
- A61K49/1812—Suspensions, emulsions, colloids, dispersions liposomes, polymersomes, e.g. immunoliposomes
Definitions
- the invention relates to liposome formulations containing ontrast with a long intravascular residence time, which are suitable for the representation of the intravascular space.
- Liposomes have become increasingly important in recent years as potential carrier systems for the various types of contrast media.
- the use of liposomal contrast medium formulations has been described for all imaging diagnostic methods (X-ray diagnostics, computer tomography, MRI diagnostics, radio diagnostics) (Seltzer, St. E., Liposomes in diagnostic imaging. In: Gregoriadis, G. (ed.), Liposomes as drug carriers, John Wiley & Sons Ltd., Chichester, New York, Brisbane, Toronto, Singapore 1988, p. 509).
- the liposomes enable the inclusion of hydrophilic contrast agents in the water phase as well as the inclusion of lipophilic contrast agents in the bilayer phase (Seltzer, St. E., Radiology 171, 19-21 (1989)).
- liposomes are preferentially enriched in ⁇ en organs of the mononuclear phagocyte system (MPS, also called RES), the highest concentrations being reached in the liver and spleen. This so-called passive targeting is used in the case of contrast medium-containing liposomes in order to achieve a selective enrichment of these substances in the healthy liver.
- MPS mononuclear phagocyte system
- the liposo al-encapsulated X-ray contrast agent Iopro id (Ultravist ® ) was able to differentiate tumorous changes in the liver in the rabbit model (Sachse, A. et al., Invest. Radiol. 28, 838-844 (1993);
- the in vivo behavior of liposomes is high. Influence measurement by changing the chemical composition and the physical properties of vesicles.
- the blood half-life and organ distribution of the liposomes are influenced by parameters such as vesicle size, surface charge (Ze potential), lipid composition and lipid dose (Senior, JH, CRC C ⁇ t. Rev. Therap. Drug Camer Syst. 3, 123-193 (1987) ).
- the blood half-life of liposomes can be reduced by reducing the liposome size or by rigidifying the membrane e.g. can be significantly extended by using saturated phospholipids (e.g. distearoylphosphatidylcholm, DSPC).
- saturated phospholipids e.g. distearoylphosphatidylcholm, DSPC.
- the introduction of a load in turn, can lead to a drastic increase in MPS intake and thus a reduction in the blood half-life.
- the blood retention time is very strongly influenced by the applied lipid dose or number of particles.
- the relative liver uptake probably due to a saturation of the liver uptake mechanism.
- a higher spleen uptake and a prolonged blood retention period are observed.
- This effect of PEGylation is attributed to the formation of a steric barrier on the surface of the liposome, by means of which the interaction of the liposomes with various plasma components (eg plasma proteins or opsonins) is significantly changed.
- the blood half-lives of such sterically stabilized liposomes (SSL) when using PEGs with molecular weights between 1900 and 5000 are in the range of approximately 9 to 16 hours.
- the liver uptake of corresponding liposomes (100 - 200 nm) reached values up to slightly below 25% of the applied dose. It should be noted, however, that the liver and spleen are still the main organs for receiving SSL.
- liposeal preparations are used for imaging the intravascular space (blood pool imaging), it is necessary to largely avoid the liposomes being absorbed into the MPS. Because of the relatively large blood volume, high contrast medium concentrations are required in the vascular system, particularly in CT, in order to enable meaningful imaging. If there is an accumulation of the liposomal contrast medium, for example in the liver and spleen, as part of diagnostic examinations in the area of the vascular system, this can u. U. lead to an adverse impact on the functions of the MPS (eg immune defense).
- mice small to medium doses of placebo liposomes (20 - 80 mg / kg) were able to demonstrate a significant impairment of the MPS absorption capacity for carbon particles (Allen, TM et al., Journ. Pharm. Exper. Therap. 229 , 1984, 267-275). About that In addition, the encapsulated contrast medium can also lead to changes in the RES.
- WO 88/09165 describes sprayable, aqueous liposome preparations with iodine-containing X-ray contrast agents and a method for producing corresponding formulations. Due to the size (0.15 - 3 ⁇ m) and the high contrast medium (iodine / lipid ratio between 1.5 and 6 g / g), appropriate preparations should be particularly suitable for the representation of the liver.
- EP 0160552 A2 describes micellar or liposomal contrast media for magnetic resonance tomography (MRT, MRI).
- MRT magnetic resonance tomography
- the small umlamellar liposomes (SUV 60 ⁇ 10 nm) Application to tumor-bearing mice lead to an increased tumor accumulation of the liposomal Gd-DTPA.
- WO 90/04943 describes liposomal MRI contrast agents, methods for their preparation and applications.
- the liposomes according to the invention have an average diameter below 50 nm and, in addition to being used for imaging tumors of the liver and spleen, should also be suitable for imaging the vascular system, the heart and the perfusion of tissues (blood pool imaging) .
- these small liposomes have the disadvantage that, because of their restricted volume, only small amounts of hydrophilic components can be included.
- a significant reduction in the relaxivity of the encapsulated component was described for MRI contrast media. Recently lipophilic, paramagnetic chelates have therefore become increasingly important.
- Liposome membrane (bilayer) and therefore behave like the lipid membrane with regard to their pharmacokmetic.
- Corresponding liposomes (Memsomes), which extend the Blood half-life additionally surface modified (PEGylilert) are said to be particularly suitable for blood pool imaging due to their high relaxivity (Tilcock, T., J. Liposome Res. 4, 909-936 (1994)).
- the latter author also describes surface-modified (PEG) liposomes for imaging the vascular system in nuclear diagnostics.
- the radioactive component can be included either in the inner water phase or in the membrane phase.
- Radiolabelled liposomes (PE-DTTA and 99mTc) with a mean diameter of approx. 100 nm showed a blood half-life of more than 12 hours with surface hydrophilization with 4 - 6 mol ° ⁇ P ⁇ -PEG 6000 (SSL) . After 8 hours, with appropriate preparations, high activity in the heart and blood vessels could be obtained. At the same time, however, a clear accumulation of liver was detectable.
- New contrast media for a specific visualization of vessels and the heart should remain in the vascular system for a longer period after an intravenous injection.
- This "blood pool effect" of new contrast media could cause many pathological conditions, on the one hand due to a reduction in blood flow (e.g. due to thrombosis, embolism, tumors) or on the other hand due to an abnormal increase in blood flow (e.g. due to a disturbance in capillary integrity) are characterized, can be diagnosed more precisely with non-invasive methods.
- an exact representation of the perfusion of different tissues and organs (e.g. heart, lungs) or of pathological changes in the heart e.g. heart valve defects) could be achieved.
- liposomal contrast media for the representation of the intravascular space, which the above-mentioned. Avoid disadvantages, have an adequate blood half-life and accumulate only to a small extent in the liver, spleen or other organs. This object has been achieved by the present invention, in particular by the liposomal contrast agent formulations as characterized in the claims.
- the invention therefore relates to active substance-containing liposome formulations, characterized in that a) the following mixing ratio of the lipids is present: 40-90% phospholipids or amphiphiles, 10-50% sterols, 0-25% charge carriers, b) the liposomes have an average diameter of 100-400 nm and c) the active substance is an X-ray or MRI contrast medium or a radio diagnostic.
- the invention preferably relates to active substance-containing liposome formulations, characterized in that a) the following mixing ratio of the lipids is present: 40-70% phospholipids or amphiphiles, 30-50% sterols,
- the liposomes have an average diameter of 100-400 nm and c) the active substance is an X-ray or MRI contrast medium or a radio diagnostic agent.
- the invention particularly preferably relates to liposome formulations containing active ingredient, characterized in that a) the following mixing ratio of the lipids is present: 60-70% phosphatidylcholm, 20-30% cholesterol,
- the liposomes have an average diameter of 150-350 nm and c) the active substance is an X-ray or MRI contrast agent or a radio diagnostic agent.
- contrast agent-containing liposome preparations can generally the standard methods known in liposome technology. (e.g. New, R.R.C., Preparation of liposomes. In: New, R.R.C. (ed.), Liposomes: a practical approach, Oxford University Press, New York, 1990).
- continuous high-pressure extrusion is particularly suitable for producing liposome suspensions with the properties according to the invention
- the liposome formulations according to the invention contain, in addition to the encapsulated portion of a hydrophilic (water-soluble) contrast medium, an unencapsulated portion of the same.
- the encapsulated portion is usually between 15 and 95% of the total concentration.
- preparations in which between 30 and 75% are encapsulated are particularly suitable. The best results were achieved with preparations in which 40 to 65% of the contrast medium are encapsulated. It could be shown that, surprisingly, the free contrast agent component has a positive influence on the diagnostic quality of the preparations according to the invention.
- Hydrophilic contrast media (diagnostics) suitable for producing formulations according to the invention are generally known from radiological practice (e.g. CT, MRI, nuclear diagnostics). These include the X-ray contrast agents such as amidotrizoate, metrizoate, iopromide, iohexol, iopamidol, iosimide, ioversol, iomeprol, iopentol, ioxilan, iobitridol, ioxaglate, iotrolan, iodixanol, bis- [ ⁇ 3-D- (2, hydroxyl -carbamoyl) -5- carbamoyl ⁇ -2, 4, 6-tr ⁇ od-N- (2, 3-d ⁇ hydroxypropyl) anilide] - malonic acid and 5-hydroxyacetylammo-2, 4, 6-tr ⁇ od- isophthalic acid- [(2, 3-di-hydroxy-N-methyl-propyl) -
- Non-limiting examples from the field of MRT (NMR) contrast media are, for example, Gd-DTPA, Gd-EOB-DTPA, Gd-DOTA, Gd-BOPTA and Mn-DPDP.
- NMR contrast media compounds based on metal-containing macrocycles, such as, for example, gadobutrol, are particularly suitable for producing formulations according to the invention.
- Substances containing central atoms other than gadolinium can also be used in MRI contrast media.
- Other suitable lanthanides are, for example Dysprosium or ytterbium.
- such substances can also be used as contrast-imparting components for computer tomography.
- the aqueous phase can also contain the auxiliaries known to the person skilled in the art, such as, for example, buffer substances, isotonizing additives or preserving additives.
- the phospholipids are natural or synthetic phospholipids such as phosphatidylcholine, phosphatidylethanolamine or sphingolipids, with naturally occurring phospholipids such as e.g.
- Soy phosphatidylcholine (SPC) and egg phosphatidylcholine (EPC) are preferred. Mixtures of the above components can also be used.
- amphiphilic substances examples include hexadecyl poly (3) glycerol, dialkyl poly (7) glycerol ether and alkyl glucosides. Mixtures of the above components can also be used. In addition, however, other synthetically or biotechnologically obtained amphiphilic substances can also be used for the production of liposomes according to the invention. When using amphiphilic substances, so-called niosomes, i.e. Liposomes obtained from non-ionogenic vesicle formers.
- Cholesterol in particular is used as the sterol.
- Components such as fatty acids (e.g. stearic acid, palmitic acid), dicetyl phosphate, cholesterol isuccinate or natural or synthetic phospholipids such as phosphatidylglycerol, phosphatidylserine, for example, are used as charge carriers.
- fatty acids e.g. stearic acid, palmitic acid
- dicetyl phosphate e.g. stearic acid, palmitic acid
- cholesterol isuccinate e.g. stearic acid, palmitic acid
- natural or synthetic phospholipids such as phosphatidylglycerol, phosphatidylserine, for example, are used as charge carriers.
- Phosphatidic acid or phosphatidylinositol used. Furthermore, charged amphiphilic substances (see above) can also be used as charge carriers. Mixtures of the above components can also be used.
- the liposome membrane can also contain preservative additives such as tocopherol as an antioxidant.
- the liposome preparations according to the invention do not contain any surface-hydrophilizing additives such as DSPE-PEG or GM1 (see above) to prolong the blood half-life. It could be shown that preparations containing DSPE-PEG have a reduced, acute tolerance to unmodified liposomes.
- soy phosphatidycholine a) 60% soy phosphatidycholine, 30% cholesterol, 10% soy phosphatidylglycerol, b) 70% soy phosphatidycholine, 20% cholesterol, 10% soy phosphatidyl glycerol, c) 75% soy phosphatidycholine, 20% cholesterol,
- soy phosphatidylglycerol 50% soy phosphatidycholine, 40% cholesterol, 10% soy phosphatidylglycerol, e) 60% soy phosphatidycholine, 30% cholesterol, 10% distearoylphosphatidylglycerol, f) 70% soy phosphatidroglyphyl, 20% chololol, 20% chololol, 20% Soy phosphatidycholine, 30% cholesterol,
- the average diameter of liposome formulations according to the invention is between 100 and 400 nm (measured by photon correlation spectroscopy (PCS), see examples).
- the liposomes have average diameters between 150 and 250 nm.
- the liposome formulations according to the invention are usually stable for more than 12 months when stored in the refrigerator for a period of at least 9 months. In particularly suitable cases, corresponding formulations are stable over this period even at room temperature.
- the liposome formulations according to the invention can be heat sterilized. Experiments with formulations according to the invention which showed 20 min. were treated at 121 ° C that no significant changes occurred.
- the limited plasma stability (e.g. in human plasma) must be mentioned first of all. It was shown in vitro that the degree of encapsulation decreased by approximately 20 to 30% in the first 2 hours. Up to 6 hours after mixing the liposome suspension with the plasma, the proportion of the encapsulated contrast medium continued to decrease (to approx. 60%).
- the plasma stability of the formulations according to the invention in human plasma after 2 h is preferably in the range from 50-90 or 60-80% of the originally encapsulated portion.
- the maximum contrast enhancement of liposome formulations according to the invention in the liver and spleen within a period of 24 hours is generally below 10%, but always below 20%. At later times, no further increase occurs after the formulations according to the invention have been administered the contrast agent concentration in the liver and spleen compared to the early points in time, ie there is no late enrichment. In spite of the low concentration of formulations according to the invention in the liver and spleen, it is preferred to encapsulate those contrast agents which have a rapid and complete elimination from the MPS and, moreover, do not form any toxic decomposition products.
- liposome preparations according to the invention blood concentrations of up to 75% of the applied dose are found in the blood at an early point in time (15 to 60 min p.i.), generally 30-55%. After 4 hours, however, the mean blood concentration is below 25%, usually 15 to 20%.
- the blood half-lives of the liposomal contrast media according to the invention are generally less than 8 hours, but always less than 16 hours.
- the liposome formulations according to the invention are surprisingly particularly suitable for use in blood pool imaging indications.
- iopromide-containing liposomes in a dose of 200 mg total iodine / kg in rabbits showed a significant increase in X-ray density in the blood over the entire examination period of 20 minutes.
- a significantly higher contrast difference ( ⁇ HU) between the aorta and liver tissue could be detected for the liposomes, for example.
- Blood volume 58 ml / kg obtained after 15 min. This value is in the range of 1.0 to 5.0 mg iodine / g, preferably 1.5 to 3.0 mg iodine / g, which are considered sufficient for diagnostic imaging. At earlier times ( ⁇ 15 min pi), significantly higher iodine concentrations can be reached are also diagnostically advantageous. These are, for example, in the range of a maximum of 10-25 mg iodine / g or 15-20 mg iodine / g.
- the formulations according to the invention with their relatively low iodine / lipid quotients are surprisingly particularly suitable here.
- the ratio of trapped iodine to lipid used in the formulations according to the invention is thus only in the range from about 0.1 to 1.4, preferably 0.2-0.8 mg, particularly preferably 0.25-0.65 mg of encapsulated iodine / mg Lipid.
- the blood concentration was still approximately 1.1 ⁇ mol Gd / g and thus still in the diagnostically relevant concentration range of 0.15-2.5 ⁇ mol / g or preferably 0.5 to 2.0 ⁇ mol / g. Similar to the application in CT described above, here too, significantly higher contrast agent concentrations in the blood can result at early points in time ( ⁇ 15 min).
- Macrocyclic contrast agents such as Gadobutroi are particularly suitable for producing formulations according to the invention for MRI. Appropriate formulations ensure that the contrast medium is excreted quickly and completely.
- the formulations according to the invention are furthermore distinguished by a relaxivity which is not or only slightly changed compared to the free contrast medium.
- iopromide-containing liposomes with different lipid compositions are produced and with regard to examined their properties.
- Liposomes prepared according to Example 1 (SPC / CH / SPG 6: 3: 1, amount of iodine / lipid used 1: 1.5) are stored in the refrigerator or at room temperature and their stability is examined after 9 months.
- Liposomes with Gd-containing MRI contrast media are produced by means of the high-pressure extrusion process described in Example 1.
- Liposome suspensions prepared according to Example 1 were mixed with human plasma, an iodine concentration of about 5 mg / ml being set. Each 1 ml of this plasma contrast medium mixture was then dialyzed in a Dianorm equilibrium dialysis apparatus (Dianorm, Heidelberg) against the corresponding human plasma through dialysis membranes with a cutoff of 5000 Da (Dianorm). At different times, samples were taken from the retentate and permeate side and the iodine content was determined by means of X-ray fluorescence spectroscopy (FEA). The results obtained can be seen in FIG. 1.
- the liposome suspension (approach A) listed in Example 4 was injected at a dose of 250 mg total iodine / kg into 16 male rats (weight: 137-160 g) and 4 animals each 0.25; 1; Killed 4 and 24 hours after the injection.
- the liver, spleen, lungs and blood were then examined for their iodine content by means of FEA.
- the results (% of the dose / organ administered) are shown in the table below.
- a DSPE-PEG-containing liposome suspension (SPC / CH / SPG 6: 3: 1 + 5 mol% DSPE-PEG 2000 - 204 nm, 45% encapsulated) was administered in a dose of 250 mg total iodine / kg to 16 male rats (weight: 136-160 g) and 4 animals 0.25 each; 1; Killed 4 and 24 hours after the injection.
- the liver, spleen, lungs and blood were then examined for their iodine content by means of FEA. The results (% of the dose / organ administered) are shown in the table below.
- the liposome suspension (approach A) listed in Example 4 was examined in a dose of 200 mg total iodine / kg in the rabbit.
- the monomeric X-ray contrast agent Ultravist® (Iopro id (INN)) was used as a control.
- the X-ray density in Hounsfield Units (HU) in the aorta and in the liver tissue was measured from 0 to 20 minutes after a single intravenous application (spiral CT, Somatom plus S, Siemens, at 120 kV). The area under the
- Example 9 Blood level profiles after administration of Gd-EOB-DTPA-containing liposomes to the rat
- Example 8 The liposome suspensions listed in Example 8 (batches A and B) were injected at a dose of 0.3 mmol total Gd / kg into 16 male rats (weight: 137-158 g) and 4 animals each 0.25; 1; Killed 4 and 24 hours after the injection.
- the Gd content in the blood was then determined by means of ICP-AES (inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy).
- the liver concentrations were not shown here, since the unencapsulated Gd-EOB-DTPA also accumulates specifically in the liver (liver contrast agent for MRI).
- the results (% of the applied dose / 31ut) are shown in the table below.
- Example 10 Blood-pool enhancement (CT) by Gd-EOB-DTPA
- a Gd-EOB-DTPA-containing liposome suspension (approach A, see Example 8) was administered in a dose of 0.3 mmol Gd / kg i.v. (Anterior vein) administered to an anesthetized rabbit (3 ml / min). Since Gd-EOB-DTPA, which is actually used as an MRI liver contrast medium, also absorbs X-rays, it was possible to use computer tomography (CT) to test the accumulation of the liposomal component in the blood.
- CT computer tomography
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Abstract
Die Erfindung betrifft liposomale Kontrastmittelzubereitungen zur diagnostischen Darstellung des Intravasalraumes sowie deren Verwendung in der bildgebenden Diagnostik. Die Erfindung betrifft daher wirkstoffhaltige Liposomenformulierungen, dadurch gekennzeichnet, dass a) folgendes Mischungsverhältnis der Lipide vorliegt: 40-90 % Phospholipide oder Amphiphile, 10-50 % Sterole, 0-25 % Ladungsträger, b) die Liposomen einen mittleren Durchmesser von 100-400 nm aufweisen und c) der Wirkstoff ein Röntgen- oder MRI-Kontrastmittel oder ein Radiodiagnostikum ist.
Description
Kontrastmittelhaltige Liposomen
für die Darstellung des Intravasalraumes
Die Erfindung betrifft ontrast ittelhaltige Liposomen- formulierungen mit hoher intravasaler Verweildauer, die für die Darstellung des Intravasalraumes geeignet sind.
Stand der Technik
Liposomen haben in den vergangenen Jahren zunehmende Bedeutung als potentielle Trägersysteme für die verschiedenen Typen von Kontrastmitteln erlangt. Die Verwendung liposomaler Kontrast- mittelformulierungen ist für alle bildgebenden diagnostischen Verfahren (Röntgendiagnostik, Computertomographie, MRI- Diagnostik, Radiodiagnostik) beschrieben worden (Seltzer, St. E., Liposomes in diagnostic imaging. In: Gregoriadis, G. (Hrsgb.), Liposomes as drug carriers, John Wiley & Sons Ltd., Chichester, New York, Brisbane, Toronto, Singapore 1988, S. 509) .
Aufgrund ihrer Struktur ermöglichen die Liposomen sowohl den Einschluß hydrophiler Kontrastmittel in der Wasserphase als auch den Einschluß lipophiler Kontrastmittel in die Bilayerphase (Seltzer, St. E., Radiology 171, 19-21 (1989)).
Nach intravenöser Gabe werden Liposomen bevorzugt in αen Organen des mononuklearen Phagozytensystems (MPS, auc.i RES genannt) angereichert, wobei die höchsten Konzentrationen in der Leber und Milz erreicht werden. Dieses sogenannte passive Targeting macht man sich im Falle kontrastmittelhaltiger Liposomen zunutze, um eine selektive Anreicherung dieser Substanzen m der gesunden Leber zu erreichen. So konnte beispielsweise mit dem liposo al verkapselten Rontgenkontrast- mittel Iopro id (Ultravist®) eine Abgrenzung tumoroser Veränderungen der Leber im Kaninchenmodell erzielt werαen (Sachse, A. et al., Invest. Radiol. 28, 838-844 (1993); .
Das in vivo Verhalten von Liposomen laßt sich in einem hoher. Maß durch eine Veränderung der chemischen Zusammensetzung sowie der physikalischen Eigenscha ten αer Vesikel beeinflussen. Zie Bluthalbwertszeit und Organverteilung der Liposomen w rd αurcn Parameter wie die Vesikelgroße, Oberflachenladung (Ze a- potential), Lipidzusammensetzung und Lipiddosis beeinflußt (Senior, J.H., CRC Cπt. Rev. Therap. Drug Camer Syst. 3, 123-193 (1987)) . So kann die Bluthalbwertszeit von Liposomen beispielsweise durch eine Reduktion der Liposomengroße bzw. eine Rigidiflzierung der Membran z.B. durch Verwendung gesättigter Phospholipide (z.B. Distearoylphosphatidylcholm, DSPC) deutlich verlängert werden. Die Einfuhrung einer Ladung wiederum kann zu einer drastischen Erhöhung der MPS Aufnahme und damit zu einer Reduktion der Bluthalbwertszeit fuhren.
Darüber hinaus wird die Blutverweildauer sehr stark durch die applizierte Lipiddosis bzw. Partikelanzahl beeinflußt. Bei höheren Lipidkonzentrationen kommt es so zu einer Abnahme der relativen Leberaufnahme, wahrscheinlich infolge einer Sättigung des Leberaufnahmemechanismus. Gleichzeitig wird eine höhere Milzaufnähme sowie eine verlängerte Blutverweildauer beobachte .
Im Hinblick auf therapeutische oder diagnostische Anwendungen von Liposomen bei Organen außerhalb des MPS bestand ein großes Interesse die Bluthalbwertszeit von Liposomen deutlich zu verlangern. Hierdurch erhoffte man unter anderem eine
verstärkte Extravasation entsprechender Liposomen in Bereichen mit geschädigtem Gefäßendothel (z.B. Tumoren oder Entzündungen) erreichen zu können. In den letzten Jahren konnte gezeigt werden, daß durch die Oberflächenmodifizierung von Liposomen (Hydrophilisierung) deren Blutverweildauer verändert werden kann. Hierbei erwiesen sich vor allem Lipidderivate des Polyethylenglycols (z.B. DSPE-PEG1900) gegenüber den zunächst verwendeten Polysacchariden oder Glykolipiden (z.B. GM1) als günstig (Allen, T.M., Adv. Drug. Delivery Rev. 13, 285-309 (1994)) . Dieser Effekt der PEGylierung wird auf die Ausbildung einer sterischen Barriere an der Liposomenoberflache zurück¬ geführt, durch die die Wechselwirkung der Liposomen mit ver¬ schiedenen Plasmabestandteilen (z.B. Plasmaproteine oder Opsonine) deutlich verändert wird. Die Bluthalbwertszeiten solcher sterisch stabilisierter Liposomen (SSL) liegen bei Verwendung von PEGs mit Molekulargewichten zwischen 1900 und 5000 im Bereich von etwa 9 bis 16 Stunden. Die Leberaufnahme entsprechender Liposomen (100 - 200 nm) erreichte dabei Werte bis etwas unterhalb 25 % der applizierten Dosis. Festzuhalten ist jedoch, daß die Leber und Milz nach wie vor die Hauptauf¬ nahmeorgane für die SSL darstellen.
Im Falle der Anwendung liposo aler Zubereitungen für die Darstellung des Intravasalraumes (blood pool imaging) ist es notwendig eine Aufnahme der Liposomen in das MPS weitestgehend zu vermeiden. Aufgrund des relativ großen Blutvolumens benötigt man insbesondere bei der CT hohe Kontrastmittelkonzentrationen im Gefäßsystem, um eine aussagefähige Bildgebung zu ermög¬ lichen. Kommt es im Rahmen von diagnostischen Untersuchungen im Bereich des Gefäßsystems zu einer Anreicherung des liposomalen Kontrastmittels beispielsweise in der Leber und Milz, so kann dies u. U. zu einer nachteiligen Beeinflussung der Funktionen des MPS (z.B. Immunabwehr) führen. An Mäusen ließ sich so schon mit kleinen bis mittleren Placebo-Liposomendosen (20 - 80 mg/kg) eine deutliche Beeinträchtigung des MPS-Aufnahme- Vermögens für Kohlepartikel nachweisen (Allen, T.M. et al. , Journ. Pharm. Exper. Therap. 229, 267-275 (1984)) . Darüber
hinaus kann auch das verkapselte Kontrastmittel zu Veränderungen des RES fuhren.
Wie weiter oben bereits erwähnt, haben liposomale Kontrast¬ mittel bereits Eingang in die Entwicklung von organspezifiscnen Kontrastmitteln gefunden. So beschreibt die WO 88/09165 mjizierbare, wäßrige Liposomenzubereitungen mit lodhaltigen Rontgenkontrastmitteln sowie ein Verfahren zur Herstellung entsprechender Formulierungen. Aufgrund der Große (0,15 - 3 um) sowie der hohen Kontrastmittelemschlusse (Iod/Lipidquotient zwischen 1,5 und 6 g/g) sollen entsprechende Zubereitungen besonders für die Darstellung der Leber geeignet sein.
In der EP 0160552 A2 sind micellare bzw. liposomale Kontrast¬ mittel für die magnetische Resonanztomographie (MRT, MRI) beschrieben. Die erfmdungsgemaßen, kleinen umlamellaren Liposomen (SUV 60 ± 10 nm) sollen nach l.v. Applikation an tumortragenden Mausen zu einer verstärkten Tumoranreicherung des liposomalen Gd-DTPA fuhren.
In WO 90/04943 sind liposomale MRT Kontrastmittel, Methoden für deren Herstellung sowie Anwendungen beschrieben. Die er- fmdungsgemaßen Liposomen weisen einen mittleren Durchmesser unterhalb von 50 nm auf und sollen neben der Anwendung zur Darstellung von Tumoren der Leber und Milz aucn für die Dar¬ stellung des Gefaßsystems, des Herzens sowie die Perfusion von Geweben (blood pool imaging) geeignet sein. Diese kleinen Liposomen weisen edoch den Nachteil auf, daß aufgrund ihres beschrankten Volumens nur geringe Mengen hydrophiler Komponenten eingeschlossen werden können. Ferner wurde in Abhängigkeit von der Lipidzusammensetzung der Liposomenmem-o an bei MRI-Kontrastmitteln eine deutliche Reduktion der Relaxivitat der verkapselten Komponente beschrieben. In jüngerer Zeit haben daher lipophile, paramagnetische Chelate zunehmend an Bedeutung gewonnen. Diese Komponenten sind in αie Liposomenmembran (Bilayer) eingebaut und verhalten sich hin¬ sichtlich ihrer Pharmakokmetik daher wie die Me branlipide. Entsprechende Liposomen (Memsomes) , welcne zur Verlängerung der
Bluthalbwertszeit zusätzlich oberflächenmodifiziert (PEGylilert) wurden, sollen aufgrund ihrer hohen Relaxivität besonders für das blood-pool imaging geeignet sein (Tilcock, T., J. Liposome Res. 4, 909-936 (1994)) .
Der letztgenannte Autor beschreibt ferner oberflächen¬ modifizierte (PEG) Liposomen zur Darstellung des Gefäßsystems in der Nukleardiagnostik. Hierbei kann die radioaktive Komponente entweder in der inneren Wasserphase oder der Membranphase eingeschlossen sein. An der Oberfläche radioaktiv markierte Liposomen (PE-DTTA und 99mTc) , mit einem mittleren Durchmesser von ca. 100 nm, wiesen bei Oberflächenhydro- philisierung mit 4 - 6 mol°ό PΞ-PEG 6000 (SSL) eine Bluthalbwertszeit oberhalb von 12 Stunden auf. Nach 8 Stunden konnte mit entsprechenden Zubereitungen eine hohe Aktivität im Herzen und den Blutgefäßen erhalten werden. Gleichzeitig war jedoch eine deutliche Leberanreicherung nachweisbar.
Die Darstellung des Gefäßsystems hat eine sehr große Bedeutung in der radiologischen Praxis. Neue Kontrastmittel für eine spezifische Darstellung von Gefäßen und dem Herz (z.B. partikuläre Systeme, Makromoleküle) sollten nach einer intravenösen Injektion einen längeren Zeitraum im Gefäßsystem verbleiben. Durch diesen "blood pool effect" neuer Kontrast¬ mittel, könnten viele pathologische Zustände, die einerseits durch eine Verminderung des Blutflußes (z.B. durch Thrombose, Embolien, Tumoren) oder andererseits durch eine abnorme Zunahme des Blutflußes (z.B. durch die Störung der kapillaren Integrität) charakterisiert sind, mit nichtinvasiven Methoden genauer diagnostiziert werden. Weiterhin wäre eine exakte Darstellung der Perfusion verschiedener Gewebe und Organe (z.B. Herz, Lunge) bzw. von pathologischen Veränderungen im Herzen (z.B. Herzklappendefekte) zu erreichen.
Die bisherigen Ansätze zur Bereitstellung entsprechender Kontrastmittel in der CT und MRT scheiterten an den unzureichenden, pharmazeutischen bzw. pharmakologischen Eigenschaften dieser Arzneistoffträgersyste e. So ist es
notwendig entsprechende Kontrastmittel mit definierten chemisch-physikalischen Eigenschaften in großen Mengen reproduzierbar herstellen zu können. Darüber hinaus muß trotz der Notwendigkeit der Gabe großer Kontrastmittelmengen (vor allem für die Anwendung in der CT) eine sehr gute Verträg¬ lichkeit der entsprechenden Trägersysteme gegeben sein, um zu einer positiven Risiko/Nutzen Abschätzung zu gelangen. Da der diagnostisch relevante Untersuchungszeitraum für die Darstellung des Intravasalraumes sich etwa über den Bereich von ca. zwei Stunden nach der Injektion (p.i.) beschränkt, sollten entsprechende Kontrastmittel möglichst rasch und vollständig ausgeschieden werden. Ferner sollte es zu keiner übermäßigen Anreicherung in bei dieser Indikation diagnostisch nicht relevanten Bereichen kommen.
Es besteht daher für die Darstellung des Intravasalraumes ein Bedarf an liposomalen Kontrastmitteln, die die o.g. Nachteile vermeiden, eine hinreichende Bluthalbwertszeit aufweisen und sich nur in geringem Maße in Leber, Milz oder anderen Organen anreichern. Diese Aufgabe wurde durch die vorliegende Erfindung gelöst, insbesondere durch die liposomalen Kontrastmittel¬ formulierungen, wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet sind.
Die Erfindung betrifft daher wirkstoffhaltige Liposomenformulierungen, dadurch gekennzeichnet, daß a) folgendes Mischungsverhältnis der Lipide vorliegt: 40-90% Phospholipide oder Amphiphile, 10-50% Sterole, 0-25% Ladungsträger, b) die Liposomen einen mittleren Durchmesser von 100-400 nm aufweisen und c) der Wirkstoff ein Röntgen- oder MRI-Kontrastmittel oder ein Radiodiagnostiku ist.
Die Erfindung betrifft bevorzugt wirkstoffhaltige Liposomenformulierungen, dadurch gekennzeichnet, daß a) folgendes Mischungsverhältnis der Lipide vorliegt: 40-70% Phospholipide oder Amphiphile, 30-50% Sterole,
5-20% Ladungsträger, b) die Liposomen einen mittleren Durchmesser von 100-400 nm aufweisen und c) der Wirkstoff ein Röntgen- oder MRI-Kontrastmittel oder ein Radiodiagnostikum ist.
Die Erfindung betrifft besonders bevorzugt wirkstoffhaltige Liposomenformulierungen, dadurch gekennzeichnet, daß a) folgendes Mischungsverhältnis der Lipide vorliegt: 60-70% Phosphatidylcholm, 20-30% Cholesterol,
2-10% Phosphatidylglycerol, Phosphatidsäure und/oder Cholesterolhemisuccinat, b) die Liposomen einen mittleren Durchmesser von 150-350 nm aufweisen und c) der Wirkstoff ein Röntgen- oder MRI-Kontrastmittel oder ein Radiodiagnostikum ist.
Die zur Herstellung erfindungsgemäßer, kontrastmittelhaltiger Liposomenzubereitungen geeigneten Verfahren bzw. Verfahrens¬ schritte können i.d.R. den in der Liposomentechnologie bekannten Standardmethoden zugerechnet werden. (z.B. New, R.R.C., Preparation of liposomes. In: New, R.R.C. (Hrsgb.), Liposomes: a practical approach, Oxford University Press, New York, 1990) . Zur Herstellung von Liposomensuspensionen mit den erfindungsgemäßen Eigenschaften eignet sich jedoch in besonderer Weise die kontinuierliche Hochdruckextrusion
(WO 94/08626) . Darüber hinaus kann jedoch beispielsweise auch die Verwendung anderer mechanischer- oder Mehrphasen- dispersionsverfahren zur Herstellung erfindungsgemäßer Zubereitungen erfolgen. Die auf diese Weise produzierten erfindungsgemäßen Liposomenzubereitungen können direkt oder in lyophilisierter Form gelagert bzw. zur Anwendung bereitgehalten
werden. Letztere Proben sind jeweils vor der Anwendung zu resuspendieren.
Die erfmdungsgemaßen Liposomenformulierungen enthalten neben dem verkapselten Anteil eines hydrophilen (wasserlöslichen) Kontrastmittels einen unverkapselten Anteil desselben. Der verkapselte Anteil liegt l.d.R. zwischen 15 und 95 % der Gesamtkonzentration. Besonders geeignet sind jedoch solche Zubereitungen bei denen zwischen 30 und 75 % verkapselt sind. Die besten Ergebnisse wurden mit Zubereitungen erzielt in denen 40 bis 65 % des Kontrastmittels verkapselt sind. Es konnte gezeigt werden, daß überraschenderweise der freie Kontrastmittelanteil eine positive Beeinflussung der diagnostischen Qualltat der erf dungsgemaßen Zubereitungen bedingt.
Zur Herstellung erfmdungsgemaßer Formulierungen geeignete, hydrophile Kontrastmittel (Diagnostika) sind aus der radiologischen Praxis (z.B. CT, MRT, Nukleardiagnostik) allgemein bekannt. Hierzu gehören zunächst einmal die Rontgenkontrastmittel wie beispielsweise Amidotrizoat, Metrizoat, Iopromid, Iohexol, Iopamidol, Iosimid, Ioversol, Iomeprol, Iopentol, Ioxilan, Iobitridol, Ioxaglat, Iotrolan, Iodixanol, Bis- [ {3-N- (2, 3-Dιhydroxypropyl-carbamoyl) -5- carbamoyl}-2, 4, 6-trιιod-N- (2, 3-dιhydroxypropyl) -anilid]- malonsaure und 5-Hydroxyacetylammo-2, 4, 6-trιιod- isophthalsaure- [ (2, 3-dιhydroxy-N-methyl-propyl) -(2,3- dihydroxypropyl) ]diamid, die der CT Verwendung finden. Nicht limitierende Beispiele aus dem Bereich der MRT (NMR) - Kontrastmittel sind beispielsweise Gd-DTPA, Gd-EOB-DTPA, Gd- DOTA, Gd-BOPTA und Mn-DPDP. Bei den MRT-Kontrastmitteln sind Verbindungen auf der Basis von metallhaltigen Makrozyklen, wie beispielsweise Gadobutrol, zur Herstellung erf dungsgemaßer Formulierungen besonders geeignet.
Bei den MRT Kontrastmitteln können auch solche Substanzen Verwendung finden, die andere Zentralatome als Gadolinium enthalten. Weitere geeignete Lanthaniden sind so beispielsweise
Dysprosium oder Ytterbium. Bei speziellen, erfindungsgemäßen Anwendungen können solche Substanzen (wie z.B. Dy- oder Yb-EOB- DTPA) auch als kontrastgebende Komponenten für die Computertomographie eingesetzt werden.
Die wäßrige Phase kann ferner die dem Fachmann bekannten Hilfsstoffe wie beispielsweise Puffersubstanzen, isotonisierende Zusätze oder konservierende Zusätze enthalten.
Die bei den erfindungsgemäßen Formulierungen verwendeten
Lipidbestandteile sind in der Literatur allgemein beschrieben. Bei den Phospholipiden handelt es sich um natürliche oder synthetische Phospholipide wie beispielsweise Phosphatidyl- cholin, Phosphatidylethanolamin oder Sphingolipide, wobei natürlich vorkommende Phospholipide, wie z.B.
Sojaphosphatidylcholin (SPC) und Eiphosphatidylcholin (EPC) bevorzugt sind. Es können auch Gemische der vorstehend genannten Komponenten verwendet werden.
Als amphiphile Substanzen seien beispielsweise Hexadecyl- poly(3) glycerol, Dialkylpoly(7) glycerol-ether und Alkylglucoside genannt. Es können auch Gemische der vorstehend genannten Komponenten verwendet werden. Darüber hinaus können aber auch andere synthetisch oder biotechnologisch gewonnene amphiphile Substanzen zur Herstellung erfindungsgemäßer Liposomen verwendet werden. Bei Verwendung von amphiphilen Substanzen werden sogenannte Niosomen, d.h. Liposomen aus nicht-ionogenen Vesikelbildnern erhalten.
Als Sterol wird inbesondere Cholesterol verwendet.
Als Ladungsträger werden beispielsweise Komponenten wie Fettsäuren (z.B. Stearinsäure, Palmitinsäure) , Dicetylphosphat, Cholesterolhe isuccinat oder natürliche bzw. synthetische Phospholipide wie Phosphatidylglycerol, Phosphatidylserin,
Phosphatidsäure oder Phosphatidylinositol eingesetzt. Weiterhin können auch geladene amphiphile Substanzen (s.o.) als Ladungsträger verwendet werden. Es können auch Gemische der vorstehend genannten Komponenten verwendet werden.
Zusätzlich kann die Liposomenmembran auch konservierende Zusätze wie beispielsweise -Tocopherol als Antioxidans enthalten.
Die erfindungsgemäßen Liposomenzubereitungen enthalten keine oberflächenhydrophilisierenden Zusätze wie beispielsweise DSPE- PEG oder GM1 (s.o) zur Verlängerung der Bluthalbwertzeit. Es konnte gezeigt werden, daß DSPE-PEG-haltige Zubereitungen eine reduzierte, akute Verträglichkeit gegenüber unmodifizierten Liposomen aufweisen.
Besonders geeignete Formulierungen werden erhalten, wenn die als Ausgangsstoffe verwendeten Lipide in folgenden Mischungs¬ verhältnissen vorliegen:
a) 60% Sojaphosphatidycholin, 30% Cholesterol, 10% Sojaphosphatidylglycerol, b) 70% Sojaphosphatidycholin, 20% Cholesterol, 10% Sojaphosphatidylglycerol, c) 75% Sojaphosphatidycholin, 20% Cholesterol,
5% Sojaphosphatidylglycerol, d) 50% Sojaphosphatidycholin, 40% Cholesterol, 10% Sojaphosphatidylglycerol, e) 60% Sojaphosphatidycholin, 30% Cholesterol, 10% Distearoylphosphatidylglycerol, f) 70% Sojaphosphatidycholin, 20% Cholesterol, 10% Distearoylphosphatidylglycerol, g) 60% Sojaphosphatidycholin, 30% Cholesterol,
10% Dimyristoylphosphatidylglycerol, h) 60% Sojaphosphatidycholin, 30% Cholesterol,
10% Distearoylphosphatidsäure, i) 70% Sojaphosphatidycholin, 20% Cholesterol, 10% Distearoylphosphatidsäure oder k) 75% Sojaphosphatidycholin, 20% Cholesterol,
5% Distearoylphosphatidsäure.
Der mittlere Durchmesser erfindungsgemäßer Liposomen¬ formulierungen liegt zwischen 100 und 400 nm (gemessen durch Photonenkorrelationsspektroskopie (PCS), siehe Beispiele) . In
besonders geeigneten Zubereitungen weisen die Liposomen mittlere Durchmesser zwischen 150 und 250 nm auf.
Die erfindungsgemäßen Liposomenformulierungen sind bei Kühlschranklagerung über einen Zeitraum von mindestens 9 Monaten meistens jedoch mehr als 12 Monaten stabil. In besonders geeigneten Fällen sind entsprechende Formulierungen auch bei Raumtemperatur über diesen Zeitraum stabil. Darüber hinaus sind die erfindungsgemäßen Liposomenformulierungen hitzesterilisierbar. So zeigten Versuche mit erfindungsgemäßen Formulierungen, die 20 min. bei 121°C behandelt wurden, daß keine signifikanten Veränderungen eintraten.
Bei den besonderen pharmakologischen Eigenschaften erfindungs¬ gemäßer Formulierungen, ist zunächst einmal die begrenzte Plasmastabilität (z.B. in Humanplasma) zu nennen. So wurde in vitro gezeigt, daß der Verkapselungsgrad schon in den ersten 2 h um ca. 20 bis 30 % abnahm. Bis 6 h nach Vermischung der Liposomensuspension mit dem Plasma nahm der Anteil des verkapselten Kontrastmittels weiter ab (auf ca. 60 %) . Vorzugsweise liegt die Plasmastabilität der erfindungsgemäßen Formulierungen im Humanplasma nach 2 h im Bereich von 50 - 90 bzw. 60 - 80 % des ursprünglich verkapselten Anteils.
Durch die frühe leakage des Kontrastmittels aus den Liposomen wird eine rasche Elimination der kontrastgebenen Komponente ermöglicht. Werden entsprechende, leere Liposomen zu späteren Zeitpunkten in Organen des MPS angereichert, so kommt es zu keiner intrazellulären Belastung durch das Kontrastmittel. Insofern werden im Rahmen erfindungsgemäßer Anwendungen i.d.R. auch keine Liposomen mit lipophilen Kontrastmitteln benutzt, da diese sich zusammen mit der Liposomenhülle zu späteren Zeitpunkten in Leber und Milz anreichern würden.
Die maximale Kontrastmittelanreicherung erfindungsgemäßer Liposomenformulierungen in Leber und Milz innerhalb von einen Zeitraum von 24 h liegt in der Regel unterhalb von 10 %, immer jedoch unterhalb von 20 %. Zu späteren Zeitpunkten findet nach Gabe erfindungsgemäßer Formulierungen keine weitere Erhöhung
der Kontrastmittelkonzentration in Leber und Milz gegenüber den frühen Zeitpunkten statt, d.h. es tritt keine Spätanreicherung auf. Trotz der geringen Anreicherung erfindungsgemäßer Formulierungen in Leber und Milz werden vorzugsweise solche Kontrastmittel verkapselt, die eine rasche und vollständige Ausscheidung aus dem MPS aufweisen und darüber hinaus keine toxischen Zersetzungsprodukte bilden.
Mit erfindungsgemäßen Liposomenzubereitungen werden zu frühen Zeitpunkten (15 bis 60 min p.i.) Blutkonzentrationen bis zu 75 % der applizierten Dosis im Blut gefunden, in der Regel 30-55%. Nach 4 h liegt die mittlere Blutkonzentration jedoch unterhalb von 25 %, in der Regel bei 15 bis 20 %. Die Bluthalbwertszeiten der erfindungsgemäßer-, liposomalen Kontrastmittel betragen in der Regel weniger als 8 Stunden, immer jedoch weniger als 16 Stunden.
Es konnte gezeigt werden, daß sich die erfindungsgemäßen Liposomenformulierungen überraschenderweise besonders für die Anwendung in blood-pool imaging Indikationen eignen. So zeigten beispielsweise Iopromid-haltige Liposomen in einer Dosis von 200 mg Gesamtiod/kg im Kaninchen eine deutliche Zunahme der Röntgendichte im Blut über den gesamten Untersuchungszeitraum von 20 Minuten. Im direktem Vergleich zu dem wäßrigen, monomeren Kontrastmittel Iopromid (Ultravist®) konnte so beispielweise für die Liposomen ein deutlich höherer Kontrastunterschied (ΔHU) zwische Aorta und Lebergewebe nachgewiesen werden.
In Organverteilungsstudien an Ratten wurde mit einer erfindungsgemäßen Formulierung nach i.v. Gabe von 250 mg Gesamtiod/kg (eingesetzte Iod/Lipidmenge 1:1,5) ebenfalls eine Blutkonzentration von ca. 1,8 mg Iod/g (angenommenes
Blutvolumen 58 ml/kg) nach 15 min erhalten. Dieser Wert liegt im Bereich der 1,0 bis 5,0 mg Iod/g vorzugsweise 1,5 bis 3,0 mg Iod/g die für ein diagnostisches Imaging als ausreichend angesehen werden. Zu früheren Zeitpunkten (< 15 min p.i.) können deutlich höhere Iodkonzentrationen erreicht werden, die
diagnostisch ebenfalls von Vorteil sind. Diese liegen so beispielsweise im Bereich von maximal 10 - 25 mg Iod/g bzw. 15 - 20 mg Iod/g.
Trotz der relativ hohen Kontrastmittelkonzentrationen, die in dieser CT Anwendung benötigt werden, sind hier überraschender¬ weise die erfindungsgemäßen Formulierungen mit ihren relativ niedrigen Iod/Lipidquotienten besonders geeignet. Das Verhältnis eingeschlossenes Iod zu verwendetem Lipid bei den erfindungsgemäßen Formulierungen liegt so lediglich im Bereich von etwa 0,1 bis 1,4, bevorzugt 0,2 - 0,8 mg,besonders bevorzugt 0,25 - 0,65 mg verkapseltes Iod/mg Lipid.
Im Hinblick auf die Anwendung erfindungsgemäßer Formulierungen in der MRT konnte anhand von Organverteilungsstudien an Ratten ebenfalls eine ausreichende Anreicherung der kontrastgebenen Komponente über einen diagnostisch relevanten Zeitraum erreicht werden. So wurde beispielsweise nach i.v. Gabe von 0,3 mmol Gesamt-Gd/kg (liposomales Gd-EOB-DTPA, eingesetze Gd/Lipidmenge [μmol/mg] = 1:1,5) 15 Minuten p.i. eine Blutkonzentration von ca. 1,7 μmol Gd/g (angenommenes Blutvolumen 58 ml/kg) erhalten. Nach 60 Minuten lag die Blutkonzentration noch bei ca. 1,1 μmol Gd/g und somit noch immer im diagnostisch relevanten Konzentrationsbereich von 0,15 - 2,5 μmol/g bzw. vorzugsweise 0,5 bis 2,0 μmol/g. Ahnlich wie in der oben beschriebenen Anwendung in der CT können auch hier zu frühen Zeitpunkten (< 15 min) wiederum wesentlich höhere Kontrastmittelkonzentra¬ tionen im Blut resultieren.
Zur Herstellung erfindungsgemäßer Formulierungen für die MRT sind vor allem makrozyklische Kontrastmittel, wie Gadobutroi, besonders geeignet. Entsprechende Formulierungen gewährleisten eine rasche und vollständige Ausscheidung des Kontrastmittels. Die erfindungsgemäßen Formulierungen zeichnen sich darüber hinaus durch eine gegenüber dem freien Kontrastmittel nicht oder nur geringfügig veränderte Relaxivität aus.
AusführunσsbeisDiele:
Die folgenden Beispiele sollen den Erfindungsgegenstand erläu¬ tern ohne ihn auf diese beschränken zu wollen.
Die hierbei verwendeten Abkürzungen sind nachfolgend definiert: FEA: Röntgenfluoreszenzspektroskopie (Kaufman, L. et a ., Invest. Radiol. 11, 210-215 (1976) )
PCS: Photonenkorrelationsspektroskopie, Verfahren zur
Messung von Teilchengrößen unter 1 μm (Gerät: Nicomp odel 370) 0 Mittlerer Durchmesser (bestimmt durch PCS)
SPC: Sojaphosphatidylcholin, Lipoid S 100, Fa. Lipoid KG, Ludwigshafen
SPG: Sojaphosphatidylglycerol, Lipoid SPG, Fa. Lipoid K_
CH: Cholesterol, Cholesterol gepulvert, Fa. Merck, Darmstadt
CHHS Cholesterolhemisuccinat, Fa. Sigma, Deisenhofen
DSPG Distearoylphosphatidylglycerol, Fa. Sygena, Liestal, CH
DSPS Distearoylphosphatidylserin, Fa. Sygena, Liestal, CH DSPA Distearoylphosphatidsäure, Fa. Sygena, Liestal, CH
DPPA Dipaimitoylphosphatidsäure, Fa. Sygena, Liestal, CH
DMPG Di yristoylphosphatidylglycerol, Fa. Sygena, Liestal,
CH SPC35 Teilhydriertes Sojaphosphatidycholin ; Lipoid SPC 35, Fa. Lipoid KG, Ludwigshafen
EPC Eiphosphatidycholin; Lipoid E 100, Fa. Lipoid KG, Ludwigshafen
MW ± SD: Mittelwert ± Standardabweichung
Beispiel 1: Herstellung lopromid-haltiger Liposomensuspensionen
Mit einer kontinuierlichen Hochdruckextrusionsmethode (incl. freeze-thaw) (Schneider, T. et al., Drug. Dev. Ind. Pharm. 20, 2787-2807 (1994)) werden Iopromid-haltige Liposomen mit verschiedenen Lipidzusammensetzungen hergestellt und hin¬ sichtlich ihrer Eigenschaften untersucht.
Lipidz sammen- 0 Iodgehalt Verkapselung Osmo- setz ng lalität [nm] [mg/g] [%] [mOsm/kg]
SPC/CH/SPG* 239 ± 30 90, 0 ± 4, 8 41,2 ± 2,2 303 ± 31
6:3:1
(n = 6)
SPC/CH/SPG* 253 73,0 44,4 279 5:3:2
SPC/CH/SPG* 157 84,8 44,3 273 5:4:1
SPC/CH/CHHS** 210 80, 6 31,1 271 4:5:1
SPC/CH/SPG** 162 74,9 32,0 263 5:4:1
SPC/CH/SPG* 217 88,2 45,5 337 7:2:1
SPC/CH/DSPG* 255 ± 11 96,4 ± 0, 6 46,1 ± 1,0 468 ± 59
6:3:1
(n - 2)
SPC/CH/DPPA* 283 95,8 55,1 330 6:3:1
SPC/CH/DSPS* 294 81,8 19, 3 478 7,8:2:0,2
SPC/CH/DMPG* 282 103,5 57,0 - 6:3:1
SPC35/CH/SPG* 209 100,8 37,9 -
6:3:1
EPC/CH/SPG* 347 90, 9 60,9 387 6:3:1 eingesetzte Iod/Lipidmenge = 1:1,5 eingesetzte Iod/Lipidmenge = 1:1 Extrusion bei Raumtemperatur
Beispiel 2 Lagerstabilität lopromid-haltiger Liposomensuspensionen
Gemäß Beispiel 1 hergestellte Liposomen (SPC/CH/SPG 6:3:1, eingesetzte Iod/Lipidmenge 1:1,5) werden im Kühlschrank bzw. bei Raumtemperatur gelagert und nach 9 Monaten hinsichtlich ihrer Stabilität untersucht.
Beispiel 3: Herstellung Gd-haltiger Liposomensuspensionen
Liposomen mit Gd-haltigen MRT Kontrastmitteln werden mittels des unter Beispiel 1 beschriebenen Hochdruckextrusions- Verfahrens hergestellt.
Lipid- Kontrast¬ 0 Gd-gehalt Ver- Osmo- zusammen- mittel kapselung lalität setzung* [nm] [μmol/ml]
[%] [mOsm/kg]
SPC/CH Gd-EOB- 359 110,7 51,3 364
7:3 DTPA
SPC/CH 105 110,7 32, 6 381
7:3
SPC/CH/SPG Gado- 227 80,2 41,0 nicht
6:3:1 butrol bestimmt
SPC/CH/SPG 141 80,6 49,5 138
6:3:1
SPC/CH/SPG# 210 ± 7 110,8 ± 2,3 57,4 ± 1,5 206 ± 5
7:2:1 eingesetzte Iod/Lipidmenge = 1:1,5 n = 3, alle anderen n = 1
Beispiel : Plasmastabilität lopromid-haltiger Liposomen
Gemäß Beispiel 1 hergestellte Liposomensuspensionen (Ansatz A: 198 nm, 42,9 % verkapselt, Ansatz B: 103 n , 34,7 % verkapselt) wurden mit Humanplasma vermengt, wobei eine Iodkonzentration von ca. 5 mg/ml eingestellt wurde. Jeweils 1 ml dieses Plasma- Kontrastmittelgemisches wurde anschließend in einer Dianorm Gleichgewichtsdialyseapparatur (Dianorm, Heidelberg) gegen das entsprechende Humanplasma durch Dialysemembranen mit einem cutoff von 5000 Da (Dianorm) dialysiert. Zu verschiedenen Zeitpunkten wurden Proben aus der Retentat- und Permeatseite entnommen und der Iodgehalt mittels Röntgenfluoreszenzspektro- skopie (FEA) bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind der Figur 1 zu entnehmen.
Beispiel 5 Organverteilung lopromid-haltiger Liposomen bei der Ratte
Die in Beispiel 4 aufgeführte Liposomensuspension (Ansatz A) wurde in einer Dosis von 250 mg Gesamtiod/kg 16 männlichen Ratten (Gewicht: 137 - 160 g) injiziert und jeweils 4 Tiere 0,25; 1; 4 und 24 h nach der Injektion getötet. Anschließend wurden Leber, Milz, Lunge und Blut hinsichtlich ihres lodgehalts mittels FEA untersucht. Der nachstehenden Tabelle sind die Ergebnisse (% der applizierten Dosis/Organ) zu entnehmen.
Zeit 0.25 1 4 24 p.i. [h]
Organ (MW ± SD) (MW ± SD) (MW ± SD) (MW ± SD)
Blut 41,3 ± 4,8 31,0 ± 5,0 12,5 ± 3,2 2,1 ± 1,3
Lunge 0,8 ± 0,1 0,6 ± 0,1 0,4 ± 0,1 0,2 ± 0,1
Leber 5,1 ± 0,7 4,8 ± 1,1 5,3 ± 0,2 2,9 ± 0,9
Milz 1,7 ± 0,2 2,7 ± 0,1 3,5 ± 0,4 1,9 ± 0,4
Beispiel 6 : Organverteilung oberflachenmodifizierter (DSPE- PEG) Liposomen
Eine DSPE-PEG-haltige Liposomensuspension (SPC/CH/SPG 6:3:1 + 5 mol% DSPE-PEG 2000 - 204 nm, 45 % verkapselt) wurde in einer Dosis von 250 mg Gesamtiod/kg 16 männlichen Ratten (Gewicht: 136 - 160 g) injiziert und jeweils 4 Tiere 0,25; 1; 4 und 24 h nach der Injektion getötet. Anschließend wurden Leber, Milz, Lunge und Blut hinsichtlich ihres lodgehalts mittels FEA untersucht. Der nachstehenden Tabelle sind die Ergebnisse (% der applizierten Dosis/Organ) zu entnehmen.
Beispiel 7: Blood-pool imaging (CT) beim Kaninchen
Die in Beispiel 4 aufgeführte Liposomensuspension (Ansatz A) wurde in einer Dosis von 200 mg Gesamtiod/kg am Kaninchen untersucht. Als Kontrolle wurde das monomere Röntgenkontrast- mittel Ultravist® (Iopro id (INN) ) verwendet. Es wurde die Röntgendichte in Hounsfield Units (HU) in der Aorta und im Lebergewebe von 0 bis 20 Minuten nach einmaliger intravenöser Applikation gemessen (Spiral-CT, Somatom plus S, Firma Siemens, bei 120 kV) . Aus den Meßwerten wurde die Fläche unter der
Signal-Zeit-Kurve für Aorta und für Leber über 20 Minuten in HU*min berechnet; die Differenz zwischen Aorta und Lebergewebe ist ein Maß für die Kontrastqualität. Die Ergebnisse wurden in Figur 2 dargestellt. Wie aus Figur 2 deutlich wird, ist der Signalunterschied zwischen Aorta und Leber für die Iopromid-Liposomen deutlich höher als für das freie Iopromid (Ultravist®) .
Beispiel 8: Plasmastabilität Gd-DTPA-EOB-haltiger Liposomen
Die Stabilität Gd-EOB-DTPA-haltiger Liposomen (Ansatz A: 359 nm, 51,3 % verkapselt, Ansatz B: 105 nm, 32,6 % verkapselt, s.a. Beispiel 3) in Humanplasma wurde wie unter Beispiel 4 beschrieben untersucht. Die bei der GGD eingesetzte Gd- Konzentration lag dabei bei 20 μmol Gd/ml. Das Ergebnis wurde in Figur 3 dargestellt.
Beispiel 9 : Blutspiegelverläufe nach Gabe Gd-EOB-DTPA-haltiger Liposomen an der Ratte
Die in Beispiel 8 aufgeführten Liposomensuspensionen (Ansatz A und B) wurden in einer Dosis von 0,3 mmol Gesamt-Gd/kg 16 männlichen Ratten (Gewicht: 137 - 158 g) injiziert und jeweils 4 Tiere 0,25; 1; 4 und 24 h nach der Injektion getötet. Anschließend wurden der Gd-Gehalt im Blut mittels ICP-AES (induktiv gekoppelte Plasmaatomemissionsspektroskopie) bestimmt. Auf eine Darstellung der Leberkonzentrationen wurde hier verzichtet, da sich auch das unverkapselte Gd-EOB-DTPA spezifisch in der Leber anreichert (Leberkontrastmittel für die MRT) . Der nachstehenden Tabelle sind die Ergebnisse (% der applizierten Dosis/31ut) zu entnehmen.
Zeit p.i. [ ] 0.25 1 4 24
(MW ± SD) (MW ± SD) (MW ± SD) (MW ± SD)
Ansatz A 35,9 ± 0,6 21,5 ± 1,2 10,2 ± 2,3 2,1 ± 0,5
Ansatz B 19,3 ± 2,5 17,8 ± 0,9 11,4 ± 2,9 2,6 ± 1,0
Beispiel 10: Blood-pool enhancement (CT) durch Gd-EOB-DTPA
Liposomen am Kaninchen
Eine Gd-EOB-DTPA-haltige Liposomensuspension (Ansatz A, s. Beispiel 8) wurde in einer Dosis von 0,3 mmol Gd/kg i.v. (Ohrrandvene) einem anästhesierten Kaninchen verabreicht (3 ml/min) . Da Gd-EOB-DTPA, welches eigentlich als MRT Leberkontrastmittel eingesetzt wird, auch Röntgenstrahlen absorbiert, konnte hier versuchsweise die Computertomographie (CT) zum Nachweis der Anreicherung der liposomalen Komponente im Blut herangezogen werden. In Figur 4 ist der Verlauf der Röntgendichte in ΔHU in der Aorta über einen Zeitraum von einer Stunde dargestellt.
Claims
1. Wirkstoffhaltige Liposomenformulierung, dadurch gekennzeichnet, daß a) folgendes Mischungsverhältnis der Lipide vorliegt: 40-90% Phospholipide oder Amphiphile,
10-50% Sterole, 0-25% Ladungsträger, b) die Liposomen einen mittleren Durchmesser von 100-400 nm aufweisen und c) der Wirkstoff ein Röntgen- oder MRI-Kontrastmittel oder ein Radiodiagnostikum ist.
2. Wirkstoffhaltige Liposomenformulierung, dadurch gekennzeichnet, daß a) folgendes Mischungsverhältnis der Lipide vorliegt: 40-70% Phospholipide oder Amphiphile,
30-50% Sterole, 5-20% Ladungsträger, b) die Liposomen einen mittleren Durchmesser von 100-400 nm aufweisen und c) der Wirkstoff ein Röntgen- oder MRI-Kontrastmittel oder ein Radiodiagnostikum ist.
3. Wirkstoffhaltige Liposomenformulierung, dadurch gekennzeichnet, daß a) folgendes Mischungsverhältnis der Lipide vorliegt: 60-70% Phosphatidylcholin,
20-30% Cholesterol,
2-10% Phosphatidylglycerol, Phosphatidsäure und/oder Cholesterolhemisuccinat, b) die Liposomen einen mittleren Durchmesser von 150-350 nm aufweisen und c) der Wirkstoff ein Röntgen- oder MRI-Kontrastmittel oder ein Radiodiagnostikum ist.
4. Wirkstoffhaltige Liposomenformulierung gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß Phosphatidyl- cholin, Phosphatidylethanolamin, Sojaphosphatidylcholin, Eiphosphatidycholin oder em Sphmgolipid als Phospholipid verwendet wird.
5. Wirkstoffhaltige Liposomenformulierung gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß Hexadecyl- poly(3) glycerol, Dialkylpol (7) glycerolether oder ein Alkylglucosid als amphiphile Substanz verwendet wird.
6. Wirkstoffhaltige Liposomenformulierung gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß Cholesterol als Sterol verwendet wird.
7. Wirkstoffhaltige Liposomenformulierung gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß als Ladungsträger eine Fettsaure, Dicetylphosphat, Cholesterolne isuccmat, Phosphatidylglycerol, Phosphatidylserm, Phosphatidsaure oder Phosphatidylmositol verwendet wird.
8. Wirkstoffhaltige Liposomenformulierung gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß als Ladungsträger mindestens eine amphiphile Substanz verwendet wird.
9. Wirkstoffhaltige Liposomenformulierung gemäß einem der
Ansprüche 1-3, daαurch gekennzeichnet, daß die Liposomen einen mittleren Durchmesser von 150-250 nm aufweisen.
10. Wirkstoffhaltige Liposomenformulierung gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff nur teilweise in den Liposomen verkapselt ist.
11. Wirkstoffhaltige Liposomenformulierung gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß 30-75% des Wirkstoffs den Liposomen verkapselt sind.
12. Wirkstoffhaltige Liposomenformulierung gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß 40-65% des
Wirkstoffs in den Liposomen verkapselt sind.
13. Wirkstoffhaltige Liposomenformulierung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Mischungsverhältnisse der Komponenten vorliegen: a) 60% Sojaphosphatidycholin, 30% Cholesterol, 10% Sojaphosphatidylglycerol, b) 70% Sojaphosphatidycholin, 20% Cholesterol, 10% Sojaphosphatidylglycerol, c) 75% Sojaphosphatidycholin, 20% Cholesterol,
5% Sojaphosphatidylglycerol, d) 50% Sojaphosphatidycholin, 40% Cholesterol, 10% Sojaphosphatidylglycerol, e) 60% Sojaphosphatidycholin, 30% Cholesterol, 10% Distearoylphosphatidylglycerol, f) 70% Sojaphosphatidycholin, 20% Cholesterol, 10% Distearoylphosphatidylglycerol, g) 60% Sojaphosphatidycholin, 30% Cholesterol, 10% Di yristoylphosphatidylglycerol, h) 60% Sojaphosphatidycholin, 30% Cholesterol, 10% Distearoylphosphatidsäure, i) 70% Sojaphosphatidycholin, 20% Cholesterol, 10% Distearoylphosphatidsäure oder k) 75% Sojaphosphatidycholin, 20% Cholesterol, 5% Distearoylphosphatidsäure.
14. Wirkstoffhaltige Liposomenformulierung gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff
Amidotrizoat, Metrizoat, Iopromid, Iohexol, Iopamidol, Iosimid, Ioversol, Iomeprol, Iopentol, Ioxilan, Iobitridol, Ioxaglat, Iotrolan, Iodixanol, Bis- [ { 3-N- (2, 3-Dihydroxy- propyl-carbamoyl) -5-carbamoyl}-2, 4, 6-triiod-N- (2, 3-di- hydroxypropyl) -anilid] - alonsäure oder 5-Hydroxyacetyl- amino-2, 4, 6-triiod-isophthalsäure- [ (2, 3-dihydroxy-N-methyl- propyl) - (2, 3-dihydroxypropyi) ] diamid ist .
15. Wirkstoffhaltige Liposomenformulierung gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff Gd-DTPA, Gd-EOE-DTPA, Yb-EOB-DTPA, Dy-EOB-DTPA, Gd-DOTA, Gd-BOPTA, Gadobutrol oder Mn-DPDP ist.
16. Verwendung von wirkstoffhaltigen Liposomenformulierung für die Herstellung eines Mittels für die Rontgendiagnostik, dadurch gekennzeichnet, daß a) folgendes Mischungsverhältnis der Lipide vorliegt: 40-90% Phospholipide oder Amphiphile,
10-50% Sterole, 0-25% Ladungsträger, b) die Liposomen einen mittleren Durchmesser von 100-400 nm aufweisen und c) der Wirkstoff em Rontgenkontrastmittel ist.
17. Verwendung von wirkstoffhaltigen Liposomenformulierung für die Herstellung eines Mittels für die Rontgendiagnostik, dadurch gekennzeichnet, daß a) folgendes Mischungsverhältnis der Lipide vorliegt: 40-70% Phospholipide oder Ampniphile,
30-50% Sterole, 5-20% Ladungsträger, b) die Liposomen einen mittleren Durchmesser von 100-400 nm aufweisen und c) der Wirkstoff ein Rontgenkontrastmittel ist.
18. Verwendung von wirkstoffhaltigen Liposomenformulierung für die Herstellung eines Mittels für die Rontgendiagnostik, dadurch gekennzeichnet, daß a) folgendes Mischungsverhältnis der Lipide vorliegt: 60-70% Phosphatidylcholin,
20-30% Cholesterol,
2-10% Phosphatidylglycerol, Phosphatidsaure und/oder Cholesterolhe isuccinat, b) die Liposomen einen mittleren Durchmesser von 150-350 nm aufweisen und c) der Wirkstoff em Rontgenkontrastmittel ist.
19. Verwendung von wirkstoffhaltigen Liposomenformulierung gemäß einem der Ansprucne 16-18 für die Herstellung eines Mittels für die rontgendiagnostische Darstellung des Intravasalraumes.
20. Verwendung von wirkstoffhaltigen Liposomenformulierung gemäß einem der Ansprüche 16-18 für die Herstellung eines Röntgenkontrastmittels für die Computertomographie.
21. Verwendung von wirkstoffhaltigen Liposomenformulierung gemäß Anspruch 20 für die Herstellung eines Mittels für die röntgendiagnostische Darstellung des Intravasalraumes mittels Computertomographie.
22. Verwendung von wirkstoffhaltigen Liposomenformulierung fü: die Herstellung eines Mittels für die MRI-Diagnostik, dadurch gekennzeichnet, daß a) folgendes Mischungsverhältnis der Lipide vorliegt: 40-90% Phospholipide oder Amphiphile, 10-50% Sterole, 0-25% Ladungsträger, b) die Liposomen einen mittleren Durchmesser von 100-400 nm aufweisen und c) der Wirkstoff ein MRI-Kontrastmittel ist.
23. Verwendung von wirkstoffhaltigen Liposomenformulierung fü. die Herstellung eines Mittels für die MRI-Diagnostik, dadurch gekennzeichnet, daß a) folgendes Mischungsverhältnis der Lipide vorliegt: 40-70% Phospholipide oder Amphiphile, 30-50% Sterole, 5-20% Ladungsträger, b) die Liposomen einen mittleren Durchmesser von 100-400 nm aufweisen und c) der Wirkstoff ein MRI-Kontrastmittel ist.
24. Verwendung von wirkstoffhaltigen Liposomenformulierung für die Herstellung eines Mittels für die MRI-Diagnostik, dadurch gekennzeichnet, daß a) folgendes Mischungsverhältnis der Lipide vorliegt: 60-70% Phosphatidylcholm,
20-30% Cholesterol,
2-10% Phosphatidylglycerol, Phosphatidsaure und/oder Cholesterolhemisucc at, b) die Liposomen einen mittleren Durchmesser von 150-350 nm aufweisen und c) der Wirkstoff MRI-Kontrastmittel ist.
25. Verwendung von wirkstoffhaltigen Liposomenformulierung gemäß einem der Ansprüche 22-24 für die Herstellung eines Mittels für die diagnostische Darstellung αes Intravasal- raumes mittels MRI .
26. Verwendung von wirkstoffhaltigen Liposomenformulierung für die Herstellung eines Mittels für die Radiodiagnostik, dadurch gekennzeichnet, daß a) folgendes Mischungsverhältnis der Lipide vorliegt: 40-90% Phospholipide oder Amphiphile,
10-50% Sterole, 0-25% Ladungsträger, b) die Liposomen einen mittleren Durchmesser von 100-400 nm aufweisen und c) der Wirkstoff em Radiodiagnostikum ist.
27. Verwendung von wirkstoffhaltigen Liposomenformulierung für die Herstellung eines MpEEels für die Radiodiagnostik, dadurch gekennzeichnet, daß a) folgendes Mischungsverhältnis der Lipide vorliegt: 40-70% Phospholipide oder Amphiphile,
30-50% Sterole, 5-20% Ladungsträger, b) die Liposomen einen mittleren Durchmesser von 100-400 nm aufweisen und c) der Wirkstoff ein Radiodiagnostikum ist.
28. Verwendung von wirkstoffhaltigen Liposomenformulierung für die Herstellung eines Mittels für die Radiodiagnostik, dadurch gekennzeichnet, daß a) folgendes Mischungsverhältnis der Lipide vorliegt: 60-70% Phosphatidylcholin,
20-30% Cholesterol,
2-10% Phosphatidylglycerol, Phosphatidsäure und/oder Cholesterolhe isuccinat, b) die Liposomen einen mittleren Durchmesser von 150-350 nm aufweisen und c) der Wirkstoff ein Radiodiagnostikum ist.
29. Verwendung von wirkstoffhaltigen Liposomenformulierung gemäß einem der Ansprüche 26-28 für die Herstellung eines Mittels für die radiodiagnostische Darstellung des Intravasalraumes.
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