JPH07503254A - 超音波検査法のための強化剤としての安定性微小泡懸濁液 - Google Patents

超音波検査法のための強化剤としての安定性微小泡懸濁液

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JPH07503254A JP6507577A JP50757794A JPH07503254A JP H07503254 A JPH07503254 A JP H07503254A JP 6507577 A JP6507577 A JP 6507577A JP 50757794 A JP50757794 A JP 50757794A JP H07503254 A JPH07503254 A JP H07503254A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 超音波検査法のための強化剤としての安定性微小泡懸濁液技術分野 本発明は、その中の少なくとも1つが時間及び圧力による崩壊に対するリン脂質 安定剤である両親媒性化合物を含んで成る水性担体中のガス充填微小泡(mic robubbles)の注射可能な懸濁液に関する。
このリン脂質安定剤は、ラメラ又は薄層の形態であることができる。
また、本発明は、超音波検査法(ultrasonic echography )における造影剤(contrast agents)として使用することがで きる微小泡の安定した懸濁液の製造方法をも含んで成る。
発明の背景 効果的な超音波反射体(ref 1ectors)としての担体液体中のガス微 小泡の懸濁液の使用は、本分野においてよく知られている。超音波画像形成の強 化のためのエコー医薬(echopharmaceut 1cals)としての 微小泡懸濁液の開発は、速い静脈内の注射が、可溶化ガスが泡形成溶液から放出 することを生じさせることができるという初期の観察の後に生じた。血液に比較 しての音波妨害(acoustic impedance)におけるそれらの実 質的な差異のために、これらの静脈ガス泡は、超音波の優れた反射体であるであ ることが見つかっている。担体液体中のガス微小泡の懸濁液の生きた生物の血流 中への注射は、超音波検査法画像形成を強(増強し、これ故、内部の臓器の可視 化を増強する。臓器及び深所(deep 5eated)組織の画像形成が医学 的診断においては不可欠なものであることができるので、高く濃縮されたガス微 小泡であって同時に調製及び投与が簡単であり、不活性核種の最小量を含み、長 期間保存及び簡単な分配が可能であるような微小泡の安定した懸濁液の開発に多 くの努力が捧げられている。これらの限界を満足するであろう溶液に向けての多 くに企てが行われてきたが、いずれも、完全に満足する結果を提供していない。
ガス微小泡の懸濁液が界面活性剤の水溶液と安定剤としての増粘剤の溶液との混 合により作られることができることは、EP−A−0077752(Scher  ing)から公知である。このガス泡は、小孔を通して試薬と空気との混合物 を押し出すことにより、その混合物に導入される。
COt微小泡の懸濁液は、界面活性剤及び2炭酸ナトリウムを含んで成る溶液並 びに増粘剤の溶液から得られた混合物に酸を添加することにより得られることが できる。しかしながら、その成分の混合は、使用直前に行われるべきであり、そ してその溶液は、ちょうど調製の間に消費/注射されるべきである。開示された 界面活性剤(tensides)は、レシチン;ソルビトール、グリコール及び グリセロール、コレステロールのようなポリオキシエチレン及びポリオキシエチ ル化ポリオールと脂肪酸及び脂肪アルコールとのエステル及びエーテル:及びポ リオキシーエチレンーポリオキシプロピレン・ポリマーを、含んで成る。懸濁液 中のtensidesの開示された濃度は、0.01重量%と10重量%との間 にあり、そして好ましい範囲が0.5%〜5%間と請求されている。増粘及び安 定化合物は、例えば、単及び多糖類(グルコース、ラクトース、シュクロース、 デキストラン、ソルビトール):ポリオール、例えば、グリセロール、ポリグリ コール:及びブチドを、含む。増粘剤の全体量は、0.5及び50%に制限され ている。増粘剤としてのポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレン・ポリマー (例えば、PluronicOF−68)の使用も、開示されていた。
好ましい例においては、tenside 5Pluronic■F−68(ポリ オキシプロピレン−ポリオキシエチレン・コポリマー)の0.5重量%溶液、増 粘剤(10%ラクトース溶液)の等容量を、無菌条件下−緒に激しく振とうし、 微小泡の懸濁液を提供する。得られた懸濁液は、2分間以上にわたり持続し、そ して50μm未満のサイズをもつ泡の50%近くまで含んでいた。上記書面に従 えば、界面活性剤及び/又は増粘剤の50%を超えるものが使用されることがで えきるが、特定の例は、約1%と4%との間のPluronicOF−68を使 用している。
超音波検査法における画像形成剤として使用することができる簡単に製造できる 水性懸濁液は、WO−91/15244(Schneider et、 at、 )中に開示されている。この懸濁液は、薄層及び/又はラメラ形態におけるフィ ルム形成界面活性剤を、そして場合により、親水性安定剤を含む。薄層化界面活 性剤は、リポソーム、すなわち、一般的には球状の微小な小胞、の形態て存在す ることができる。これらの小胞は、普通には、両親媒性化合物、すなわち、親水 性と疎水性の部分をもつ化合物の1以上の同心円状に整列された2分子層から、 形成される。この2層内の分子は、その疎水性部分が向かい合った関係にあり、 その親水性部分かその水相に向かって突き出す、ように組織化されている。この 懸濁液は、水相との混合に先立ち又はその後に空気又はガスにその薄層化界面活 性剤を晒すことにより得られる。
フィルム形成界面活性剤のラメラ形態への変換は、高圧均質化又は音波又は超音 波周波数下での音波処理を含む様々なリポソーム形成技術に従って行われる。請 求・されたリン脂質の濃度は、0.01%と20%との間であり、そして微小泡 の濃度は、101と109泡/mlとの間である。この微小球懸濁液は、数カ月 間安定して残存する。実施例1中のリン脂質の濃度は、0.5%である。
安定したエコー原性(ecogenic)懸濁液に向けての企ては、WO−92 /11873(Beller et、 at、)中に開示されている。超音波造 影剤とじての使用のための微小泡を吸収し且つ安定化するように設計された水性 調製物は、ポリキシエチレン/ポリキシプロピレン・ポリマー及び負電荷のリン 脂質、例えば、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルイノシトール、ホ スファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、並びにそれらの溶解形 態(1ysof orms)により、作られている。この調製物中のリン脂質の 濃度範囲は、0、O1容量又は重量%と5容量又は重量%との間であることがで きるが、1%のジパルミトイルホスファチジル・グリセロール(DPPG)を含 む調製物が特に開示されそして請求されている。負電荷のリン脂質に加えて、こ の組成物は、0.1%と10%との間のポリマー材料(Pluronic[F] F−68)を含まなければならない。この調製物中の溶質の全体量は、5゜1% と10,4%との間である。微小泡の濃度は、報告されていないが、与えられた 結果に従って、約107泡/mlであると推定することができる。この懸濁液の 安定性は、BP−A−0077752のものよりも良好であることが報告されて いる。
従来技術の組成物は利点をもっているけれども、それらは、未だ、それらの実際 の使用をじゃまする幾つかの欠点に悩まされている。
第一に、幾つかの従来技術の組成物は、比較的短い寿命をもち、そして第二に、 それらは、例えば、10’と10’との間の、比較的低い初期泡計数をもつ。こ れは、このような組成物により行われる超音波テストの再現性及び分析を、かな り困難にしている。さらに、幾つかの技術は、特定の用途(例えば、左心の超音 波検査)における超音波検査剤としてのそれらの使用を妨害する(50μmまで の)床置流中の圧力変動に耐え、そして良好な保存寿命をもつであろう微小泡の 安定した配合物についての必要性が、幾つかの最高技術水準の貧しい安定性によ り、さらに増幅されている。それらの分配及び保存が問題を提供しない微小泡配 合物が、特に重要である。
他の欠点は、これまでに知られた組成物の多くが高い量の様々な溶質、例えば、 ポリマー、リン脂質、電解質、及びそれらの実際の使用をさらに困難にする他の ものを含むということである。例えば、特定の患者によるポリオキシエチレン/ ポリオキシプロピレン・ポリマー(Pluronic[F])の使用が不所望の 副作用を引き起こすことができることが知られている(例えば、G、&1. V ercellotti et、 al、 Bfood(1982) 59.12 99を参照のこと。)。特定の場合において高いリン脂質含量をもつ調製物も、 不所望のものであることができる。
いずれにしても、高程度の様々な溶質を含む組成物が、しぶしぶ投与され、そし てそれらの広範な使用は、望ましいものでないと考えられるようになっている。
実際に、医薬産業における傾向は、様々な医薬配合物中の活性及び不活性成分の 濃度をそれらの可能な限り最も低いレベルに減少させ、そして必要でないすべて のものをその調製物から取り除くことである。他の方法を見つけ、そしてより有 効な組成物を配合することが引き続き重要である。これは、超音波検査において 使用される微小泡懸濁液においては特にそうである。
なぜなら、ここで、その成分が治療的効果を全くもたず、そして結果後回能な限 り低くもっていかれるべきであるからである。しかしながら、先に述へたように 、1重量%と4重量%のレンジ内の典型的な濃度をもつ最高技術水準の調製物及 び従来技術の教示は、リン脂質及び他の非リン脂質添加物の減少された量の使用 を思いとどまらせる。この思いととまらせることについての理由は、最もおそら くは、日常的な実験の経過において成分の濃度におけるさらなる減少がいずれか の実際の用途をもち又は公知のレンジのより低い終点をさらにいじくりまわすこ とを助長するのに十分に安定である懸濁液を全く作り出さないという事実の内に 、潜んでいる。
発明の要約 本発明は、少なくとも1 ミリリッター当たり10”微小泡を含んで成るガス充 填微小泡の非常に安定した懸濁液がたとえそれらの非常に低い濃度が使用される 場合でさえも安定剤としてリン脂質を使用して得られることができるという予想 外の発見に基づいている。超音波検査法における造影剤として使用することがで きる懸濁液は、時間及び圧力による崩壊に対する微小泡の安定剤として少なくと もlのリン脂質を水性担体中に懸濁させることにより、得られ、そのリン脂質の 濃度は0.01重量%未満であるが、そのリン脂質分子が単にそのガス微小泡− 液体界面において存在する場合はそれ以上である。
ごく僅かな量のリン脂質としてここに含まれる(単独で又は比較的小部分の他の 両親媒性物質と共に使用される)界面活性剤が微小泡を効果的に安定化するとい うことの発見は、全く予想外のことであった。他の両親媒性化合物(例えば、P luronic■)の存在中で、安定剤分子間の相互付着が減少し、そして単分 子リン脂質フィルムの形成が阻害されるということが、仮定される。しかしなが ら、多量の他の両親媒性剤の非存在中では、リン脂質分子間の非妨害性結合力( 静電引力又は水素結合)は、崩壊又は合着(coalescence)に対して その泡を安定化する安定フィルム一様構造の形成を確保するのに十分なものであ る。
本発明に従って、高い微小泡濃度、高安定性、長期間保存能力及び調製の容易性 の、懸濁液が、懸濁液中の界面活性剤及び他の添加物の濃度が最高技術水準の配 合において使用されるレベルよりもかなり低く保たれる場合にさえ、得られるこ とができる。本発明の組成物中で使用されるリン脂質の量は、その懸濁液中の泡 の濃度を1ミリリツター当たり10’を超える微小泡を維持しながら、そのガス 微小泡の周りに界面活性剤の単一の単層を形成するために必要なものとはとんと 同程度に低くあることができる。本発明においては、界面活性剤のリポソーム一 様二重層をもつ微小泡(ガス充填リポソーム)は、存在しないようであり、そし て観察されていない。
比較的高い安定性及び長期間の保存能力を有する高い微小泡濃度、例えば、10 ” と10’°泡/mlとの間をもつ懸濁液は、たとえそのリン脂質界面活性剤 の濃度が本分野における公知レベルをかなり下回って保たれたときでさえ、調製 されることができる。m1当たりlμgのリン脂質と同程度に少ない懸濁液は、 使用される界面活性剤の量がそのガス微小泡の周りのその脂質の単一単層の形成 に必要なものを下回る限り、そしてそれらが、本明細書中で開示する方法の中の 1つに従って作られる限り、調製されることができる。
その微小泡のサイズ分布に依存する10’泡/mlの泡濃度については、この濃 度は、1μg/ml又は0.0001%と同程度に低くあることができるが、0 .0002%と0.01%までとの間のリン脂質濃度が好ましいという計算が、 示されている。より好ましくは、本発明の微小泡の安定した懸濁液中のリン脂質 の濃度は、0.001%と0.009%との間にある。その懸濁液中のリン脂質 の量のさらなる減少が可能であるけれとも、0.0001重量%未満により調製 された懸濁液は、不安定であり、それらの全泡計数は、低く、そしてそれらの注 射の間の超音波応答は、満足できるものではない。他方において、注射の間0. O1%を超えるリン脂質により調製された懸濁液は、より良好には働かない、す なわち、それらの安定性及び超音波応答は、その濃度によりさらに良くならない 。したがって、より高い濃度は、従来技術の討議において述へられたような不所 望の副作用の可能性を増加させるだけである。ラメラ又は薄層形態にある界面活 性剤のセグメントのみがその泡を適当に安定化するために組織化された分子を効 果的に放出することができるということが、仮説として仮定される。これは、な ぜ界面活性剤の濃度がガス泡の安定性を弱めることなく非常に低くなることがで きるかについて説明することができる。本発明の懸濁液は、その低いリン脂質含 量によるだけではなく注射された溶質、すなわち、脂質及び/又は合成ポリマー 及び他の添加物の全量が今までよりも1.000と50.000倍との間にある ということにより、従来技術の組成物を超える重要な利点を提供する。これは、 微小泡濃度、すなわち、その生成物のエコー原性又は安定性のいかなる損失を伴 わずに達成される。溶質の非常に低い濃度に加えて、本発明は、超音波検査シグ ナルへのその貢献が比較的大きなものである微小泡のみを含むことができる懸濁 液、すなわち、画像形成過程に活性に参加しない微小泡のいずれをも含まない懸 濁液を、提供する。
本発明の注射可能な組成物中の溶質のこのように低い濃度により、不所望の副作 用の可能性はかなり減少され、そしてその注射剤の除去は、かなり改善されてい ることは、言うまでもないことである。
本発明の低いリン脂質含量をもつ微小泡懸濁液は、便利なやり方で、例えば、好 適な溶媒中の租リン脂質の溶液を凍結乾燥又はスプレー・ドライすることにより 、それらの構造が修飾されているフィルム形成リン脂質から調製されることがで きる。水性担体中の分散による懸濁液の形成に先立って、凍結乾燥又はスプレー ・ドライされたリン脂質粉末を、空気又は他のガスと接触させる。水性担体と接 触するとき、その構造が破壊されている粉末リン脂質は、その中に分散されたガ スの微小泡を安定化させるであろうラメラ又は薄層のセグメントを形成するであ ろう。便利には、本発明の低いリン脂質含量をもつ懸濁液は、空気又は他のガス とのそれらの接触に先立ってラメラ化又は薄層化されたリン脂質により調製され ることもできる。これ故、空気又は他のガスとリン脂質を接触させることは、そ のリン脂質が乾燥粉末形態又は水性担体中の薄層リン脂質の分散形態にあるとき に、行われることができる。
用語、ラメラ又は薄層形態は、その界面活性剤が1以上の分子層を含む薄いフィ ルム又はシートの形態にあることを示している。この形態においては、構造物内 に組織化された界面活性剤分子は、リポソーム小胞内に存在するものと類似して いる。WO−A−91/15244中に記載するように、フィルム形成界面活性 剤のラメラ形態への変換は、リポソーム形成法のいずれかにより、例えば、高圧 均質化又は音波又は超音波周波数下の音波処理により、容易に行われることがで きる。ラメラ形態への変換は、リン脂質により水溶性担体固体(Nacl 、シ ュクロース、ラクトース又は他の炭水化物)の微粒子(10μm以下)をコーテ ィングし、次に、水相中にそのコート担体を溶解させることにより、行われるこ ともできる。同様に、不溶性粒子、例えば、ガラス又は樹脂のマイクロビーズは 、有機溶媒中のリン脂質の溶液中で湿らせ、その後、その溶媒を蒸発させること により、コートされることができる。脂質コートされたマイクロビーズは、その 後、水性担体相と接触され、これにより、リポソーム小胞が、その担体相中に形 成されるであろう。また、リン脂質は、限界温度(critical temp erature(Tc))を僅かに上に加熱し、そして穏やかに攪拌することに より、ラメラ化されることができる。この限界温度は、そのリン脂質のゲル−液 体の転移の温度である。
実際には、本発明に従って低いリン脂質含量の微小泡の懸濁液を作るためえに、 ある者は、そのリポソーム小胞が′充填されていない(unloaded)”、 すなわち、それらが、その溶液の水相それ自体を除き外来物質のいずれをもその 中に包み込んでいない限り、公知技術のいずれかにより調製されたリポソーム懸 濁液又は溶液から開始することかできる。
リポソーム溶液中への空気又はガスの導入は、普通の手段、インジェクト、すな わち、そのリポソーム溶液中に小さなオリフィスを通し7て空気又はガスを送り 込み、又は圧力を加えそして次にその圧力を解放することにより溶液中にガスを 単に溶解させることにより、行われることができる。他の方法は、空気又は他の 生理学的に許容されるガスの存在中でリポソーム溶液を攪拌又は音波処理するこ とである。また、ある者は、リポソームの溶液それ自体の中で、例えば、ガス放 出化学反応、例えば、酸により溶解された炭酸塩又は2炭酸塩を分解することに より、ガス形成を作りだすことができる。
薄層の界面活性剤が水溶液担体中に懸濁され、そして空気又は他のガスが微小泡 を提供するために導入されるとき、その微小泡は、リポソーム小胞の場合におけ るような二重層ではなく界面活性剤分子の単分子層により、だんだんに取り囲ま れ、そして安定化される。
この界面活性剤分子の構造的再配置は、機械的に(攪拌により)又は熱的に活性 化されることができる。必要なエネルギーは、合着解放剤、例えば、Pluro 旧C■の存在中で、より低くなる。他方においては、その微小泡配合物中の合着 解放剤の存在は、リン脂質分子間の自然のアフィニティーを減少させ、これは、 直接の結果として外圧(例えば、2O−30Torr超え)に対する微小泡の減 少された安定性をもつ。
既に述べたように、リン脂質溶液の代わりに、本発明の低いリン脂質含量の懸濁 液を調製するために、ある者は、ラメラ化され又はされないことができる乾燥リ ン脂質゛から出発することができる。ラメラ化されるとき、このようなリン脂質 は、例えば、リポソーム、すなわち、水溶液の形態において慣用の技術により正 常には調製され、そしてその後普通の手段により脱水されたリポソームを脱水す ることにより得られることができる。リポソームを脱水する方法の中の1つは、 凍結乾燥(freeze−drying(lyophi 1ization)) であり、すなわち、好ましくは親水性化合物を含むリポソーム溶液を、凍結し、 そして減圧下で蒸発(昇華)させることにより乾燥させる。
他のアプローチにおいては、非ラメラ化又は非薄層化リン脂質は、有機溶媒中の リン脂質を溶解させ、そしてリポソーム形成を経ずにその溶液を乾燥させること により、得られることができる。言い換えれば、これは、親水性安定剤物質、例 えば、PVP 、 PVA 、 PEG等のようなポリマー、又は有機溶媒及び 水中の両方に可溶性の化合物と一緒に好適な有機溶媒中でリン脂質を溶解させ、 そしてその溶液を凍結乾燥又はスプレー・ドライすることにより、行われること ができる。水及び有機溶媒中に可溶性の親水性安定剤化合物のさらなる例は、リ ンゴ酸、グリコール酸、マルトール等である。好適な有機溶媒のいずれかが、そ の沸点が十分に低く、そしてその融点がその後の乾燥を容易にするのに十分に高 い限り、使用されることができる。典梨的な有機溶媒は、例えば、ジオキサン、 シクロヘキサノール、第三ブタノール、テトラクロロジフルオロ・エチレン(C 2CI4F2)又は2−メチル−2−ブタノールであろうが、第三ブタノール、 2−メチル−2−ブタノール及びC2C1,P 2が好ましい。この変法におい ては、親水性安定剤の選択のために使用される限界は、選ばれた有機溶媒中のそ の溶解度である。微小泡の懸濁液は、薄層化リン脂質の粉末によるのと同じ段階 を使用してこのような粉末から製造される。
同様に、前ラメラ化又は前薄層化リン脂質溶液の凍結乾燥の実施に先立ち、親水 性安定剤化合物を、その溶液中に溶解させる。しかしながら、ここで、この親水 性安定剤の選択は、非常に大きい。なぜなら、ラクトース又はシュクロースのよ うな炭水化物並びにデキストラン、澱粉、PVP 、 PVA 、 PEG等の ような親水性ポリマーを使用することができるからである。これは、本発明にお いて有用である。なぜなら、このような親水性化合物は、また、その微小泡サイ ズの均一化において助け、そして保存下の安定性を強化するからである。例えば 、ポリエチレングリコール対脂質の10:1−1000:1重量比により安定化 された凍結乾燥リン脂質の非常の希釈された水溶液(0,0001−0,01重 要%)の実際の製造は、長期間保存されるときでさえ、有意な観察され得る変化 を伴わない、安定した水性微小泡懸濁液計数10’ −10”泡/m1(主に0 .5−10μmのサイズ分布)を作り出すことを可能にする。これは、振どう又 はいかなる激しい攪拌を伴わずに保存乾燥薄層リン脂質を単に溶解させることに より、得られる。減圧下の凍結乾燥技術は、非常に有用である。なぜなら、それ は、生理学的に許容されるガス、すなわち、窒素、C02、アルゴン、メタン、 フレオン、SF、 、CF、 、等のいずれかにより乾燥粉末上の圧力を回復さ せ、それによりそのような条件下で処理されたリン脂質の再分散の後に、上記ガ スを含む微小泡の懸濁液を得ることを可能にするからである。
本発明において便利な界面活性剤は、水及びガスの存在中で安定したフィルムを 形成することができる両親媒性化合物から選ばれることができる。好ましい界面 活性剤は、レシチン(ホスファチジルコリン)及び他のリン脂質、とりわけ、ホ スファチド酸(PA)、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジルエタノー ルアミン(PH)、ホスファチジルセリン(PS)、ホスファチジルグリセロー ル(PG)、カルシオリピン(CL)、スフィンゴミエリンを含む。好適なリン 脂質の例は、天然又は合成のレシチン、例えば、卵又は大豆のレシチン、又は飽 和の合成レシチン、例えば、シミリストイルホスファチジルコリン、ジパルミト イルホスファチジルコリン、ジステアロイルホスファチジルコリン又はジアラキ ドイルホスファチジルコリンスは不飽和の合成レシチン、例えば、ジオレイルホ スファチジルコリン又はシリルイルホスファチジルコリンであり、飽和のレシチ ンがコレステロール及び他の物質のような添加物が、0から50重量%までの範 囲の割合で先に述べた1以上の脂質に添加されることができる。このような添加 物は、フィルム形成界面活性剤との混合において使用されることができ、そして それらのほとんどが公知である他の非リン脂質界面活性剤を含むことができる。
例えば、ポリオキシプロピレン・グリコール及びポリオキシエチレン・グリコー ル並びにそれらの様々なコポリマー、ホスファチジルグリセロール、ホスファチ ド酸、ジセチルホスフェート、脂肪酸、エルゴステロール、フィトステロール、 シトステロール、ラノステロール、トコフェロール、プロピル・ガレート(pr opyl gallate)、アスコルビル・パルミテート及びブチル化ヒドロ キシ−トルエンのような化合物である。
これらの非フイルム形成界面活性剤の量は、普通には、界面活性剤の全量の50 重量%までであるが、好ましくはOと30%との間にある。
更に、これは、本発明の低リン脂質含有懸濁液中の様々な添加物の濃度が今まで の公知の組成物におけるよりも100倍を超える程少ない叶0,05%の範囲内 にあるということを意味している。
本発明の懸濁液の他の特徴がその微小泡の比較的高い”ガス捕獲能力、すなわち 、界面活性剤の量と捕獲されたガスの全量との間の高い比であるということも、 述べられるべきである。これ故、微小泡が1〜5μmレンジにおけるサイズをも つ懸濁液により、ガス泡−液体界面活性剤において存在するリン脂質対標準条件 下で捕獲されたガスの容量の重量比がO,Img/mlと100mg/mlとの 間であることが、仮説として推定される。
実際に、また、すべての注射可能な組成物は、血液と可能な限り等張性であるへ きである。これ故、注射前に、少量の等張性剤を、本発明の懸濁液に添加するこ ともできる。この等張性剤は、医薬において一般的に使用される生理学的な溶液 であり、そしてそれらは、生理食塩水溶液(0,9%NaC1)、2.6%グリ セロール溶液、5%デキストロース溶液等を含んで成る。
本発明は、超音波検査法における造影剤として使用することができる請求項1に 記載の微小泡の安定した懸濁液の製造方法に関する。
基本的には、本方法は、請求の範囲の中で述べる限定内の選択された値に、上記 リン脂質により安定化された微小泡の懸濁液中のリン脂質の濃度を合わせること を含んで成る。普通には、ある者は、所望の値よりも多くのリン脂質を含む微小 泡懸濁液から出発するであろうし、そしである者は、エコー生成泡の計数を実質 的に減少させずにその微小泡内に捕獲されたガス又は空気の容量に比較してその リン脂質の量を減少させるであろう。これは、例えば、空気/液体界面において 直接に含まれないリン脂質を含む担体液体の部分を除去し、そしてより多くの新 たな担体液体によりその懸濁液を希釈することにより、行われることができる。
これを行うために、ある者は、その懸濁液内に、エコー生成泡が集まるであろう 領域(a)及びその泡が強く希釈されている領域(b)を作りだすことができる 。次に、領域(b)内の液体を、普通の手段(デカンテーション、サイホン処理 (siphoning)等)により分離することにより取り出すことができ、そ して新たな担体液体の相当容量を、その懸濁液に補給するために供給する。この 操作は、1回以上繰り返されることができ、量を、だんだんと減少させる。
泡ガス/液体界面に存在しないリン脂質分子の完全な除去を達成することは、平 衡からの幾つかの不均衡が生じることができるとき、一般的には望ましくない。
すなわち、消耗がかなり進められた場合に、そのガス/液体界面におけるいくら かの界面活性剤分子がその結果として起こる泡の膜安定化により解放されること ができる。実験は、担体液体中のリン脂質の濃度が、性質における有意な変化及 び逆の効果を伴わずに請求項中に述べられた、より低い限界の傍の内まで減少さ れることができることを、示した。これは、実際には、(与えられた限界内の) lIIt適なリン脂質濃度が、適用のタイプにより、むしろ命ぜられるであろう ということを、すなわち、比較的高いリン脂質濃度が許容される場合に、理想的 な濃度値がそのレンジの上限近くになるであろうということを、意味している。
他方において、診断されるべき患者の症状に依存する場合には、リン脂質の絶対 値は、されに減少されなけらばならず、これは、微小泡計数及びエコー原性効果 に関する逆効果をともなわずに行われることができる。
拳法の1つの態様は、フィルム形成界面活性剤を選択し、そして場合により、そ れを、本分野において公知であり又はこれまでに開示した方法の中の1つを使用 して、ラメラに変換することを含んで成る。次に、界面活性剤を、空気又は他の ガスと接触させ、そして密閉容器中で水溶液担体と混合し、これにより、微小泡 の懸濁液が形成されるであろう。この懸濁液は、しばらく放置され、そして形成 されたガス充填微小泡の層は、その容器の上方に昇らせる。この母液の下方部分 を、次に除去し、そして微小泡の上澄層を、微小泡の調製において使用したガス で飽和した水溶液により洗浄する。この洗浄を、実質的にすへての未使用又は遊 離の界面活性剤分子を除去するまで、数回繰り返すことができる。未使用又は遊 離の分子は、そのガス微小泡の周りの単分子層を安定化する配合に参加しないす べての界面活性剤分子を意味する。
低リン脂質含量懸濁液を提供することに加えて、この洗浄技術は、それが、すな わち、注射された懸濁液の超音波検査応答に対するその貢献が比較的小さいすべ ての又はほとんどすべての微小泡の除去により、本発明の懸濁液のさらなる精製 を可能にするという、追加の利点を提供する。これ故、この精製は、積極的に選 択された微小泡、すなわち、超音波検査シグナルの反射において注射の間に等し く参加するであろう微小泡だけを含んで成る懸濁液を提供する。これは、非常に 低い濃度のリン脂質及び他の添加物だけを含み、さらにその画像形成過程におい て活性には参加しない微小泡のいずれをも含んでいない懸濁液を導く。
本方法の別法においては、場合によりラメラ形感であることができる界面活性剤 が、空気又は他のガスとの接触に先立って水溶液担体と混合される。
図面の簡単な説明 図1は、本発明に従って新たに調製された懸濁液についての微小泡濃度の関数と しての超音波検査応答のグラフ表示である。
本発明の懸濁液及び本発明の低リン脂質含量懸濁液の製造方法を、以下の実施例 によりさらに説明する: 実施例1 多ラメラ小胞(AlVs)を、50m lのヘキサン/エタノール(8/2.  v/v)中に240mgのジアラキドイルホスファチジルコリン(Avanti  Po1arLipidsからのDAPC)及び10mgのジパルミトイル−ホ スファチド酸((Avanti Po1ar LipidsからのDPPA酸) を溶解させ、次にロータリー・エバポレーターを使用して丸底フラスコ中で乾燥 するまでその溶媒を蒸発させることにより、調製した。この残渣脂質フィルムを 、真空デシケータ−中で乾燥させた。水(5ml)の添加の後、その懸濁液を、 攪拌下、90”Cにおいて30分間インキュベートした。得られたMLVsを、 0.8μmのポリカーボネート・フィルター(Nucleopore■)を通し て85°Cにおいて押し出した。2.6mlの得られたλILV調製物を、水中 のデキストラン10’ 000MW(Fluka)の167mg/ml溶液の4 7.4mlに添加した。得られた溶液を、よく混合し、500m1の丸底フラス コ中に移し、−45°Cにおいて凍結し、モしてO,ITorr下で凍結乾燥し た。その氷の完全な昇華物を、−夜で得た。その後、空気圧を、真空容器内で回 復させた。得られた粉末の様々な量を、ガラス・バイアル(表を参照のこと)内 に導入し、そしてそのバイアルを、ゴム栓により蓋をした。真空を、その栓を通 して針を介して適用し、そしてその空気を、バイアルから除去した。脱気の間、 その粉末を、6フツ化硫黄ガスSF、に晒した。
泡懸濁液を、それぞれのバイアル内に10m1の、水中の3%グリセロール溶液 を(栓を通して)注射することにより得て、その後、穏やかに混合した。得られ た微小泡懸濁液を、血球計を使用して計数した。その平均泡サイズ(容M)は、 2.2μmであった。
乾燥重量 リン脂質濃度 濃度 (mg/ml) (1ml当たりのμg) (泡/m1)調製物を、ウサギに( 頚静脈を介して)並びにミニ豚(耳静脈を介して) 、 1m115kgの投与 量において注射した。インビボにおいて、超音波検査法を、Acuson XP +28超音波装置(Acuson Corp、 USA)及び7 MHzセクタ ー変換器を使用して行った。この動物を、麻酔し、そしてその変換器を、配置し 、そして次に、その胸の左側上の場所内に固定し、ウサギの場合には、心臓の右 及び左の心室の視界を、そしてミニ豚の場合には、長さ方向の4つの室の視界を 、提供した。
0、5mg/mlの乾燥重量を含む調製物は、ウサギ及びミニ豚における右並び に左の心室の僅がな不透明度を与えた。しかしながら、この不透明度は、1.5 及び10mg/調製物mlにより、より優れていた。
実施例2 凍結乾燥物を、気相中の(SF 4の代わりの)空気により、実施例1中に記載 したように調製した。次に、この凍結乾燥物を、(3%グリセロール溶液の代わ りに)0.9%生理食塩水中に懸濁させた。類似の泡濃縮物を得た。しかしなが ら、ウサギ又はミニ豚の注射の後、その効果の持続性は、例えば、120秒間の 代わりに10−20秒間、より短かかった。その上、ミニ豚においては、左心室 の不透明度は、10mg/調製物m1によってさえも、貧弱であった。
実施例3 ん化■リポソームを、240mgのPAPC及び10mgのDPPA(モル比9 5:5)を使用して実締例1中に記載したように調製した。2ミリリツターのこ の調製物を、20m lのポリエチレングリコール(PE02’ 000)溶液 (82、5mg/ml)に添加した。室温において10分間混合後、得られた溶 液を、−45°Cにおいて5分間凍結させ、そして0.2mbarにおいて5時 間凍結乾燥させた。得られた粉末(1,6g)を、ゴム栓を備えたガラス・バイ アル中に移した。粉末を、(実施例1中に記載したように)SF@に晒し、そし て次に、20m lの蒸留水中に溶解させた。得られた懸濁液は、5.5μmの 容量平均直径をもつ1ml当たり5 x 10”泡の泡濃度を示した。この懸濁 液を、20m lのシリンジ中に導入し、そのシリンジを、密封し、そして24 時間水平の位置において放置した。
その液相の大部分(〜16−18m1)を、抜き取り、一方、そのシリンジを、 水平の位置において維持し、そして等容量の新たな5Fs−飽和水を、導入した 。このシリンジを、次に、その泡をその水相中で均一化するためにしばらくの間 、振とうした。第二デカンテーションを、8時間後間−条件下で行い、その後、 さらに3回のデカンテーションを4時間間隔において行った。最後の名相(バッ チP145)を、3mlの蒸留水中に懸濁させた。それは、1ml当たり1.8  x 10”泡を含み、容量平均直径は6.2μmであった。この懸濁液(2m l)のアリコツトを、0.2mbarにおいて6時間、凍結乾燥させた。得られ た粉末を、0.2mlのテトラヒドロフラン/水(9/1 v/v)中に溶解さ せ、そしてこの溶液中に存在するリン脂質を、光散乱検出器を使用してHPLC により分析した。この溶液は、1ml当たり0.7mgのDAPCを含み、それ 故、10”泡当たり3.9μgのリン脂質に対応する。ハツチP145中の実際 の泡サイズ分布のCoul terカウンター分析は、10’泡当たり4.6  X 107μm 2C)全表面積ヲ与エタ。DAPCノ1分子は、50入2の表 面を占存するであろうと推定され、ある者は、10’泡当たり1゜3のDAPC がそれぞれの泡の周りの単層のリン脂質を形成するのに必要であろうことを計算 することができる。懸濁液PI45を、次に4°Cにおいて放置し、そしてガス 泡の濃度を、規定に基づき測定した。
10日後、その生成物は、その調製後と同様に良好に見られ、そして未だ1ml 当たりl−1,2X 10’泡を含んでいた。この例外的な安定性は、その懸濁 液中の非常に低い量のリン脂質を考慮すれば非常に驚くへきことが見つかった。
先に記載した実験を、好ましくはより大きな泡(バッチP132)をの第二ハツ チについて繰り返した。得られた容量平均直径は、8.8μmであり、そしてC oulterカウンターにより測定された全表面は、10’泡当たり22 X  10 ”μm2であった。その計算は、106泡のための6μgのDAPCがD APCの単層によりその泡集団を被覆するために必要であろうことを、示した。
HPLCにより測定されたDAPCの実際量は、10’泡当たり20μgであっ た。その泡集団の全表面の正確な推定を得ることの困難性を考慮すれば、実験誤 差内において、得られた結果が1のリン脂質層によるその微小泡の被覆と矛盾し ないよってある。
様々な洗浄された泡調製物により行われた超音波検査測定は、分離の間、下相が 、上相又は新たに調製されたサンプルよりもかなり弱い超音波シグナルを与える ことを示した。−見すると、これは、正常に見えた。なぜなら、そのシリンジの 頂上の上の白色層がいずれにしてもそのガス微小泡の大部分を含んでいたからで ある。しかしながら、図1中に示すように、泡計数は、下層中にもかなり高い微 小球の集団を示した。C0UIter測定にのみ基づき、その微小泡が0.5μ m以下のサイズをもつことが明らかとなり、それは、高い濃度にあるときさえ小 さな泡により、超音波シグナルの適当な反射が全くないことを示唆している。
3%グリセロール溶液中のm製物P132の4倍希釈物を、ミニ豚(0,2ml /kg)中に注射した。1ml当たり2.5 x 10’泡を含む洗浄泡及びI nl当たり5μgのリン脂質の調製物は、際立った心臓内の縁取り描写により左 及び右心室における素晴らしい不透明度を提供した。また、良好な不透明度を、 1kg当たり0.2μgのリン脂質に対応する(3%グリセロール中に希釈した )tl製物P145のアリコツトをミニ豚に注射することにより得た。コントラ ストは、さらに、0.02μg/kgの注射後に左心室内で検出可能であった。
その上、腎臓動脈において、造影効果の存在は、o、 oosμg/kgと同様 に低いリン脂質投与量におけるパルス化Dopplerにより検出されることが できるであろう。
薄層化リン脂質がガス微小泡の周りの単一の単層において整列される限り、作ら れた懸濁液は、適当な安定性をもつであろう。これ故、現在予想しない発見につ いての説明を提供し、そしてリン脂質の量かその懸濁液中に存在する微小泡の周 りの単層の形成に必要なものよりも大きくなってはならないということを、証明 している。
実施例4 ヘキサン/エタノール8/2 (v/v)中に48mgのDAPC及び2mgの DPPAを含む溶液を、調製し、そしてその溶媒を、乾燥するまで(実施例I中 に記載するように)蒸発させた。5mgの得られた粉末及び375mgのポリエ チレングリコールを、60°Cにおいて5gのtert−ブタノール中に溶解さ せた。次に、透明溶液を、−45°Cまで急速に冷却し、そして凍結乾燥させた 。80mgの凍結乾燥物を、ガラス・バイアル中に導入し、そして粉末を、SF 、に晒した(実施例1を参照のこと)。次に、3%のグリセロール溶液(10m l)を、そのバイアル中に導入し、そしてその凍結乾燥物を、穏やかにかき混ぜ ることにより、溶解させた。得られたP濁液は、1ml当たり1.5 x 10 ”泡をもち、(容量における)平均直径は9.5μmであった。この溶液を、ウ サギに注射し、右図び左心室のハツキリした視界を提供した。この懸濁液の10 倍希釈さえ、強い造影強化を示した。
実施例5 実施例4の手順を、繰り返した。但し、ヘキサン/エタノール溶液中のリン脂質 の最初の溶解を、省略した。言い換えれば、粗リン脂質を、第三ブタノール中の ポリエチレン・グリコールと一緒に溶解させ、そしてその溶液を、凍結乾燥させ :その後、その残渣を、水に懸濁さぜた。幾つかのリン脂質及び他の脂質とリン 脂質との組み合わぜを、これらの実験において調査した。次の表中に示す結果に おいて、リン脂質を、l00mg/+nlのPEG2’ 000を含む第三ブタ ノール溶液中に溶解させた。凍結乾燥後に得られた残渣を、SF、により飽和さ せ(実施例1を参照のこと)、次に、1ml当たり100mg乾燥重量の濃度に おいて蒸留水中に溶解させた。
凡例 DAPC=ジアラキドイルホスファチジル・コリンDSPC・ジステアロイルホ スファチジル・コリンDPPG=ジパルミトイルホスファチジル・コリンDPP A=ジパルミトイルホスファチド酸Chol=コレステロール Pa1m、 ac、 =パルミチン酸 PlurF68・PluronicOF−68°本実験においては、CF4を、 SF、の代わりにガスとして使用した。
すへての場合において、得られた懸濁液は、高い微小泡濃度を示し、これは、リ ポソーム中へのリン脂質の最初の変換が必要でなかったことを示していた。これ の懸濁液を、0.15AI NaCl中で希釈し、そして実施例3中に記載した ようにミニ豚に注射した。すべての場合において、右及び左の心室の際立った不 透明度並びに心臓内の縁取りの良好な描写を、体重当たり10−50μg以下の 投与量において得た。
実施例6 PEG−2000(2g)、DAPC(9,6mg)及びDPPA(0,4mg )を、20m1の第三ブタノール中に溶解させ、そしてその溶液を、0.2mb arにおいて一夜凍結乾燥した。得られた粉末を、SF、に晒し、そして次に2 0m1の蒸留水中に溶解させた。(血球計により測定されるような) 1ml当 たり密封し、そして16時間、水平位置に放置した。泡の白色層を、その溶液の 頂上の上に見ることができた。その下相(16−18ml)を、廃棄し、一方、 そのシリンジを水平に維持した。新たなSF、−飽和蒸留水の等容量を、そのシ リンジ中に吸引し、そしてその泡を、攪拌により、その水相中で均一化した。微 小泡の2つの異なる集団、すなわち、大きなサイズと中間のサイズを、短期間に わたる反復デカンテーションにより、得て、その大きな泡を、デカンテーション のほんの10−15分後に回収し、そしてその中間サイズの泡を30−45分後 に回収した。これらのデカンテーションを、2つのタイプの集団のついての狭い 泡サイズ分布を得て、そしてその微小泡と関係しないすべてのリン脂質を取り除 くために、10回、繰り返した。大きな泡を含むすへての相を、プールした(“ 大きなサイズの泡”)。同様に、中間サイズの泡を含む両分を、合わせた(”中 間サイズの泡“)。2つの泡集団のアリコツトを、凍結乾燥し、そして次に、そ れぞれの両分中に存在するリン脂質の量を測定するために、HPLCにより分析 した。大きなサイズの泡百分は、1ml当たり2.5 x 10’泡を含み、数 平均直径が11.3μmであり、そして10’泡当たり13.7μgのリン脂質 であった。この結果は、それぞれの泡の周りの単層のリン脂質及びリン脂質分子 当たり50Aの表面を仮定して、その理論量、】07泡当たり11.5μgと素 晴らしく一致して、計算された。この中間サイズの泡画分は、1ml当たり8. 8 x 10”泡を含み、数平均直径は3.1μmであり、そして10”泡当た り1.6μgのリン脂質であった。後者の値は、再び、理論的な量、107泡当 たり1.35μgと素晴らしく一致している。これらの結果は、本明細書中で開 示した微小泡の安定性が、もっともおそらくは、その微小泡の周りのリン脂質の 単層の形成を原因とすることを、さらに示している。
1.0E+05 1.OE+06 1.OE+07 1.OE+08 1.OE +09微小泡の数/m1 Dl−上相 II−下相 FIG、1 フロントベージの続き (72)発明者 プジニエール、ジェロームフランス国、エフ−74160ル  シャブルーボーモン、プラス ドウ ランシエンヌメリ−(番地なし) (72)発明者 ヤン、フェンゲ スイス国、ツェーハー−1217メイリン。
リュ ドウラ ブルーレイ、52

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.1ミリリッター当たり少なくとも107の微小泡を、そして両親媒性化合物 であってその中の少なくとも1が崩壊に対する微小泡のリン脂質安定剤であるも のを含んで成る、超音波検査法における造影剤として使用することができる、水 性担体液中のガス充填微小泡の注射可能な懸濁液であって、そのリン脂質分子が ガス微小泡−液体の界面活性剤においてのみ存在するときの濃度以上でありなが ら、その担体液中のリン脂質濃度が0.01重量%未満であることを、特徴とす るような注射可能な懸濁液。
  2. 2.1ミリリッター当たりの微小泡の濃度が108と1010との間である、請 求項1に記載の注射可能な懸濁液。
  3. 3.リン脂質の濃度が0.00013重量%を超える、請求項1に記載の注射可 能な懸濁液。
  4. 4.液担体が安定剤として水溶性の多糖類及びオリゴ糖類、糖及び親水性ポリマ ー、例えば、ポリエチレン・グリコールをさらに含んで成る、先の請求項のいず れかに記載の注射可能な懸濁液。
  5. 5.リン脂質が少なくとも部分的にラメラ又は薄層の形態であり、そしてレシチ ン、例えば、ホスファチド酸、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノー ルアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジ ルイノシトール、カルジオリピン及びスフィンゴミエリンから選ばれている、先 の請求項のいずれかに記載の注射可能な懸濁液。
  6. 6.ホスファチジルグリセロール、ホスファチド酸、ジセチルホスフェート、コ レステロール、エルゴステロール、フィトステロール、シトステロール、ラノス テロール、トコフェロール、プロピルガレート、アスコルビル・パルミテート及 びブチル化ヒドロキシ・トルエンから選ばれているリン脂質の性質に影響を及ぼ す物質を、さらに含む、請求項4又は5に記載の注射可能な懸濁液。
  7. 7.リン脂質が凍結乾燥又はスプレー・ドライにより得られた粉末の形態である 、請求項1、2又は3に記載の注射可能な懸濁液。
  8. 8.1ミリリッター当たり約108−109微小泡を含み、その微小泡のサイズ が0.5−10μm間であり、保存下で僅かなに変化し又は全く変化しない、請 求項1に記載の注射可能な懸濁液。
  9. 9.液担体が、脂肪酸、脂肪酸及びアルコールと、ポリオール、例えば、ポリア ルキレン・グリコール、ポリアルキレン化糖及び他の炭水化物との、エステル及 びエーテル、並びにポリアルキレン化グリセロールから選ばれている50重量% までの非薄層化界面活性剤をさらに含んで成る、請求項1に記載の注射可能な懸 濁液。
  10. 10.微小泡がSF6、CF4、フレオン又は空気により充填されている、先の 請求項のいずれかに記載の注射可能な懸濁液。
  11. 11.少なくとも1のフィルム形成界面活性剤を選び、その界面活性剤を粉末に 変換し、その粉末を空気又は他のガスと接触させ、そしてその粉末界面活性剤を 水溶液担体と共に混合し、懸濁液を形成させることを含んで成る、空気又はガス 充填微小泡の製造方法であって、その懸濁液を容器内に導入し、その容器の上部 においてガス充填微小泡の層を形成させ、そしてその微小泡をその微小泡ガスに より飽和した水溶液により洗浄することを特徴とする製造方法。
  12. 12.粉末への変換に先立って、フィルム形成界面活性剤が少なくとも部分的に ラメラ化されている、請求項11に記載の方法。
  13. 13.空気又は他のガスによる接触に先立って、部分的にラメラ化された界面活 性剤を水溶液担体と共に混合する、請求項12に記載の方法。
  14. 14.液担体が、水溶性蛋白、ポリペプチド、糖、多糖類及びオリゴ糖類及び親 水性ポリマーから選ばれている安定化化合物を、さらに含む、請求項12又は1 3に記載の方法。
  15. 15.界面活性剤を可溶性又は不溶性材料の粒子上にコーティングし、そのコー ト粒子をしばらくの間、空気又はガスの下で放置し、そしてそのコート粒子を水 溶液担体と共に混合することにより、変換を行う、請求項12に記載の方法。
  16. 16.変換を、高圧下、フィルム形成脂質の水溶液を音波処理又は均質化するこ とにより、行い、少なくとも部分的に、この操作がリポソームの形成を導いてい るような、請求項12に記載の方法。
  17. 17.少なくとも部分的にラメラ化された界面活性剤を空気又は他のガスと接触 させることに先立って、リポソーム含有溶液を、凍結乾燥させる、請求項16に 記載の方法。
  18. 18.フィルム形成脂質の水溶液が、含有脂質に比較した10:1と1000: 1との間の重量比における親水性ポリマー及び炭水化物から選ばれた増粘剤又は 安定剤をも含む、請求項16及び17に記載の方法。
  19. 19.フィルム形成界面活性剤、親水性安定剤及び水溶液担体を含んで成る空気 又はガス充填微小泡の懸濁液の調製方法であって、そのフィルム形成界面活性剤 及びその親水性安定剤を有機溶媒中に溶解させ、その溶液を凍結乾燥させ、乾燥 粉末を形成させ、その粉末を空気又は他のガスと接触させ、そしてその粉末をそ の水性担体と共に混合することを特徴とする調製方法。
  20. 20.親水性安定剤が、ポリエチレン・グリコール、ポリビニル・ピロリドン、 ポリビニル・アルコール、グリコール酸、リンゴ酸、又はマルトールである、請 求項19に記載の方法。
  21. 21.有機溶媒が、第三ブタノール、2−メチル−2−ブタノール又はC2Cl 4F2である、請求項19又は20に記載の方法。
  22. 22.請求項1に記載のガス充填微小泡の注射可能な懸濁液の製造方法であって 、薄層化リン脂質、及び場合により他の添加物を、水性担体液中に、懸濁させ、 そのリン脂質が、超音波応答を提供するのに十分な微小泡の濃度がその懸濁液中 で形成されるような条件下で、懸濁の前又は後においてそのガスと接触されてお り、そのリン脂質の一部がその泡の周りに安定化層を作ることを可能にし、そし てその後、微小泡の安定化に関係しない過剰のリン脂質の担体液を消耗させるこ とを含んで成る製造方法。
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