KR20230015509A

KR20230015509A - 지질 캡슐화된 기체 마이크로스피어 조성물 및 관련된 방법

Info

Publication number: KR20230015509A
Application number: KR1020237001711A
Authority: KR
Inventors: 시몬 피. 로빈슨; 느훙 투에트 느구엔; 로버트 더블유. 시글러
Original assignee: 랜티우스 메디컬 이메징, 인크.
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2023-01-31
Also published as: AU2014410198B2; US20200390911A1; US20170360966A1; AU2014410198A1; HK1244428A1; CA2965851C; EP3212240A4; CA2965851A1; CN106999611A; EP3212240A1; SG11201703417RA; IL288326A; WO2016068961A1; KR20170075771A; MX2017005700A; KR20220003127A; IL251913A0

Abstract

본 발명은 지질-캡슐화된 기체 마이크로스피어에 관한 개선된 조성물 및 그들의 이용 방법을 제공한다.

Description

지질 캡슐화된 기체 마이크로스피어 조성물 및 관련된 방법{LIPID ENCAPSULATED GAS MICROSPHERE COMPOSITIONS AND RELATED METHODS}

본 발명은 지질-캡슐화된 기체 마이크로스피어(microsphere)를 포함하는 조성물 및 그들의 제조 및 그들의 이용 방법을 제공한다.

본 발명은, 부분적으로는, (a) 적은 부피의 지질 용액 및 큰 기체 헤드스페이스(headspace) (전체 용기 부피에 대해), (b) 낮은 지질 농도, 및/또는 (c) 상이한 형상 및 크기 (부피)의 용기를 사용하여, 임상적으로 유용한 초음파 조영제, 데피니티(DEFINITY)^®의 그것으로부터 마이크로스피어의 평균 (또는 중간) 직경에 영향을 미치지 않고, 따라서 마이크로스피어의 음향적 성질을 저하시키지 않고, 지질-캡슐화된 기체 마이크로스피어가 단일 환자 투여량을 제공하기에 (예를 들어, 초음파 조영제로서 유용하도록) 충분한 양으로 형성될 수 있다는 뜻밖의 발견을, 기초로 한다. 지질 용액의 부피 또는 지질 농도 중 어느 것을 감소시킴으로써 실질적으로 적은 지질을 사용하여 임상용으로 적합한 지질-캡슐화된 기체 마이크로스피어를 형성하는 능력은, 대상에 과다투여할 가능성 및 재료 낭비를 감소시키는 것을 포함하여 많은 이유에서 유리하다. 용기의 선택은 최종 사용자가 그들이 원하는 적용을 위해 가장 편리한 형상 및 크기 (부피)를 선택할 수 있게 한다.

따라서, 하나의 측면에서, 본 발명은 DPPA, DPPC 및 PEG5000-DPPE를 포함하는 지질 용액, 및 용기 부피의 약 60-85 %를 점유하는 퍼플루오로카본 기체를 용기에 포함하고, 활성화될 때 약 1 마이크론 내지 약 2 마이크론 (약 1.0 마이크론 내지 약 2.0 마이크론을 포함함)의 평균 직경을 갖는 마이크로스피어를 포함하는, 초음파 조영제를 형성하기 위해 사용되는 조성물을 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 용기 내의 지질 용액 및 용기 부피의 약 60-85 %를 점유하는 퍼플루오로카본 기체의 혼합물에 약 1.0 마이크론 내지 약 2.0 마이크론 범위의 평균 직경을 갖는 지질-캡슐화된 기체 마이크로스피어를 포함하는, 초음파 조영제로서 사용되는 조성물을 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 DPPA, DPPC 및 PEG5000-DPPE를 포함하는 지질 용액, 및 용기 부피의 약 60-85 %를 점유하는 퍼플루오로카본 기체를 용기에 포함하는, 초음파 조영제를 형성하기 위해 사용되는 조성물을 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 용기 내의 DPPA, DPPC 및 PEG5000-DPPE를 포함하는 지질 용액 및 용기 부피의 약 60-85 %를 점유하는 퍼플루오로카본 기체의 혼합물에 지질-캡슐화된 기체 마이크로스피어를 포함하는, 초음파 조영제로서 사용되는 조성물을 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 DPPA, DPPC 및 PEG5000-DPPE를 포함하는 지질 용액, 및 용기 부피의 약 60-85 %를 점유하는 퍼플루오로카본 기체를 용기에 포함하고, 활성화될 때 1 mL 당 약 0.5 × 10⁹ 내지 약 3.5 × 10⁹ 개의 마이크로스피어를 포함하는, 초음파 조영제를 형성하기 위해 사용되는 조성물을 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 용기 내의 DPPA, DPPC 및 PEG5000-DPPE를 포함하는 지질 용액 및 용기 부피의 약 60-85 %를 점유하는 퍼플루오로카본 기체의 혼합물에 1 mL 당 약 0.5 × 10⁹ 내지 약 3.5 × 10⁹ 개의 지질-캡슐화된 기체 마이크로스피어를 포함하는, 초음파 조영제로서 사용되는 조성물을 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 용액 1 ml 당 약 0.1 mg 내지 약 0.6 mg의 (조합된) DPPA, DPPC 및 PEG5000-DPPE를 포함하는 지질 용액, 및 퍼플루오로카본 기체를 용기에 포함하고, 활성화될 때 약 1 마이크론 내지 약 2 마이크론 (약 1.0 마이크론 내지 약 2.0 마이크론을 포함함)의 평균 직경을 갖는 마이크로스피어를 포함하는, 초음파 조영제를 형성하기 위해 사용되는 조성물을 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 용기 내의 용액 1 ml 당 약 0.1 내지 약 0.6 mg의 지질을 포함하는 지질 용액 및 퍼플루오로카본 기체의 혼합물에 약 1.0 마이크론 내지 약 2.0 마이크론 범위의 평균 직경을 갖는 지질-캡슐화된 기체 마이크로스피어를 포함하는, 초음파 조영제로서 사용되는 조성물을 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 용액 1 ml 당 약 0.1 mg 내지 약 0.6 mg의 조합된 DPPA, DPPC 및 PEG5000-DPPE를 포함하는 지질 용액, 및 퍼플루오로카본 기체를 용기에 포함하는, 초음파 조영제를 형성하기 위해 사용되는 조성물을 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 용기 내의 용액 1 ml 당 약 0.1 내지 약 0.6 mg의 조합된 DPPA, DPPC 및 PEG5000-DPPE를 포함하는 지질 용액 및 퍼플루오로카본 기체의 혼합물에 지질-캡슐화된 기체 마이크로스피어를 포함하는, 초음파 조영제로서 사용되는 조성물을 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 용액 1 ml 당 약 0.1 mg 내지 약 0.6 mg의 조합된 DPPA, DPPC 및 PEG5000-DPPE를 포함하는 지질 용액, 및 퍼플루오로카본 기체를 용기에 포함하고, 활성화될 때 1 mL 당 약 0.1 × 10⁹ 내지 약 3.5 × 10⁹ 개의 마이크로스피어를 포함하는, 초음파 조영제를 형성하기 위해 사용되는 조성물을 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 용기 내의 용액 1 ml 당 약 0.1 내지 약 0.6 mg의 조합된 DPPA, DPPC 및 PEG5000-DPPE를 포함하는 지질 용액 및 퍼플루오로카본 기체의 혼합물에 1 mL 당 약 0.1 × 10⁹ 내지 약 3.5 × 10⁹ 개의 지질-캡슐화된 기체 마이크로스피어를 포함하는, 초음파 조영제로서 사용되는 조성물을 제공한다.

일부 실시양태에서, 마이크로스피어 (즉, 검출된 또는 계측된 마이크로스피어)는 약 1.2 마이크론 내지 약 1.8 마이크론 범위의 평균 직경을 갖는다. 일부 실시양태에서, 마이크로스피어 (즉, 검출된 또는 계측된 마이크로스피어)는 약 1.6 마이크론의 평균 직경을 갖는다.

일부 실시양태에서, 적어도 50 %의 마이크로스피어 (즉, 검출된 또는 계측된 마이크로스피어)는 약 1.0 내지 약 2.0 마이크론의 직경을 갖는다. 즉, 1-40 마이크론의 범위 내 직경을 갖는 마이크로스피어의 적어도 50 %가 약 1.0 내지 약 2.0 마이크론의 직경을 갖는다. 일부 실시양태에서, 1-40 마이크론의 범위 내 직경을 갖는 마이크로스피어 (즉, 검출된 마이크로스피어)의 적어도 70 %가 약 1.0 내지 약 2.0 마이크론의 직경을 갖는다.

일부 실시양태에서, 용기는 바이알이다. 일부 실시양태에서, 용기는 튜브이다. 일부 실시양태에서, 용기는 주사기이다. 따라서, 일부 실시양태에서, 용기는 사전-로드된 (또는 사전-충전된) 주사기이다. 일부 실시양태에서, 용기는 v-바닥 바이알이다. 일부 실시양태에서, 용기는 플런저(plunger) 위에 고무 팁이 없는 주사기이다. 일부 실시양태에서, 용기는 고무가 없는 플런저를 갖는 플라스틱 주사기이다. 일부 실시양태에서, 용기는 실질적으로 평평한-말단 플런저를 갖는 플라스틱 주사기이다. 일부 실시양태에서, 용기는 고무가 없는 용기이다. 일부 실시양태에서, 용기는 플라스틱 용기이다.

일부 실시양태에서, 지질 용액은 10:82:8의 몰 % 비로 DPPA, DPPC 및 PEG5000-DPPE를 포함한다. 일부 실시양태에서, PEG5000-DPPE는 MPEG5000-DPPE이다.

일부 실시양태에서, 퍼플루오로카본 기체는 퍼플루오로프로판이다. 일부 실시양태에서, 퍼플루오로카본 기체는 용기 부피의 약 65 %, 약 70 %, 약 75 %, 약 80 % 또는 약 85 %를 점유한다.

일부 실시양태에서, 지질 용액은 프로필렌 글리콜, 글리세린 (즉, 글리세롤) 및 염수를 더 포함한다. 일부 실시양태에서, 지질 용액은 비제한적으로 인산염 완충액과 같은 완충액을 포함한다. 따라서, 일부 실시양태에서, 지질 용액은 프로필렌 글리콜, 글리세린 (즉, 글리세롤), 인산염 완충액, 및 염수를 더 포함한다. 일부 실시양태에서, 지질 용액은 8:1:1의 중량 비로 염수, 글리세린 (즉, 글리세롤) 및 프로필렌 글리콜을 더 포함한다. 본원에서 용어 글리세린 및 글리세롤은 상호교환되어 사용되는 것으로 이해되어야 한다.

일부 실시양태에서, 조성물은 약 1.76 ml의 지질 용액 및 약 2.03 ml의 퍼플루오로카본 기체를 포함한다. 일부 실시양태에서, 조성물은 약 1 ml의 지질 용액 및 약 2.75 ml의 퍼플루오로카본 기체를 포함한다.

일부 실시양태에서, 지질 용액은 용액 1 ml 당 약 0.75 내지 약 1.0 mg의 지질을 포함한다. 일부 실시양태에서, 지질 용액은 용액 1 ml 당 약 0.1 내지 약 0.5 mg의 지질을 포함한다. 일부 실시양태에서, 지질 용액은 용액 1 ml 당 약 0.1 내지 약 0.4 mg의 지질을 포함한다. 일부 실시양태에서, 지질 용액은 용액 1 ml 당 약 0.2 내지 약 0.5 mg의 지질을 포함한다. 일부 실시양태에서, 지질 용액은 용액 1 ml 당 약 0.2 내지 약 0.4 mg의 지질을 포함한다. 일부 실시양태에서, 지질 용액은 용액 1 ml 당 약 0.3 내지 약 0.4 mg의 지질을 포함한다. 일부 실시양태에서, 지질 용액은 용액 1 ml 당 약 0.4 내지 약 0.5 mg의 지질을 포함한다. 일부 실시양태에서, 지질 용액은 용액 1 ml 당 약 0.19 또는 약 0.2 mg의 지질을 포함한다. 일부 실시양태에서, 지질 용액은 용액 1 ml 당 약 0.38 또는 약 0.4 mg의 지질을 포함한다. 일부 실시양태에서, 지질 용액은 용액 1 ml 당 약 0.75 mg의 지질을 포함한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 DPPA, DPPC 및 PEG5000-DPPE를 포함하는 지질 용액, 및 용기 부피의 약 50-55 %를 점유하는 퍼플루오로카본 기체를 용기에 포함하고, 활성화될 때 약 1 마이크론 내지 약 2 마이크론 (약 1.0 마이크론 내지 약 2.0 마이크론을 포함함)의 평균 직경을 갖는 마이크로스피어를 포함하는, 초음파 조영제를 형성하기 위해 사용되는 조성물을 제공하며, 여기서 용기는 3 mL 미만의 용기 부피를 갖고/갖거나 용기는 v-바닥 유리 바이알과 같은 v-바닥 용기, 또는 조정가능한 또는 고정된 평평한 말단을 임의로 갖는, 고무가 없는 주사기와 같은 고무가 없는 용기이다. 마이크로스피어의 농도는 약 0.5 내지 약 3.5 × 10⁹ 마이크로스피어/ml를 포함하여 약 0.1 내지 약 3.5 × 10⁹ 마이크로스피어/ml 범위일 수 있다. 상기 기재된 다양한 다른 실시양태가 본 발명의 이 측면에 동일하게 적용된다. 마이크로스피어 수 및 농도는, 일부 경우에, 60 분 내, 30 분 내, 또는 10 분 내를 포함하여, 본원에서 기술된 조성물의 활성화 시간 내 측정될 수 있다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 DPPA, DPPC 및 PEG5000-DPPE를 포함하는 지질 용액, 및 실제 내부 부피의 약 50-55 %를 점유하는 퍼플루오로카본 기체를 3 mL 미만의 실제 내부 부피를 갖는 용기에 포함하고, 활성화될 때 약 1.0 마이크론 내지 약 2.0 마이크론의 평균 직경을 갖는 마이크로스피어를 포함하는, 초음파 조영제를 형성하기 위해 사용되는 조성물을 제공한다. 일부 실시양태에서, 실제 내부 부피는 1 mL 내지 3 mL 미만의 범위이다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 3 mL 미만의 실제 내부 부피를 갖는 용기 내의 DPPA, DPPC 및 PEG5000-DPPE를 포함하는 지질 용액 및 실제 내부 부피의 약 50-55 %를 점유하는 퍼플루오로카본 기체의 혼합물에 약 1.0 마이크론 내지 약 2.0 마이크론 범위의 평균 직경을 갖는 지질-캡슐화된 기체 마이크로스피어를 포함하는, 초음파 조영제로서 사용되는 조성물을 제공한다. 일부 실시양태에서, 실제 내부 부피는 1 mL 내지 3 mL 미만이다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 DPPA, DPPC 및 PEG5000-DPPE를 포함하는 지질 용액, 및 용기 부피의 약 50-55 %를 점유하는 퍼플루오로카본 기체를 조정가능한 또는 고정된 평평한 말단을 임의로 갖는, 고무가 없는 플라스틱 용기에 포함하고, 활성화될 때 약 1.0 마이크론 내지 약 2.0 마이크론의 평균 직경을 갖는 마이크로스피어를 포함하는, 초음파 조영제를 형성하기 위해 사용되는 조성물을 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 조정가능한 또는 고정된 평평한 말단을 임의로 갖는, 고무가 없는 플라스틱 용기 내의 DPPA, DPPC 및 PEG5000-DPPE를 포함하는 지질 용액 및 용기 부피의 약 50-55 %를 점유하는 퍼플루오로카본 기체의 혼합물에 약 1.0 마이크론 내지 약 2.0 마이크론의 평균 직경을 갖는 지질-캡슐화된 기체 마이크로스피어를 포함하는, 초음파 조영제로서 사용되는 조성물을 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 DPPA, DPPC 및 PEG5000-DPPE를 포함하는 지질 용액, 및 용기 부피의 약 50-55 %를 점유하는 퍼플루오로카본 기체를 v-형상 바닥을 갖는 유리 용기에 포함하고, 활성화될 때 약 1.0 마이크론 내지 약 2.0 마이크론의 평균 직경을 갖는 마이크로스피어를 포함하는, 초음파 조영제를 형성하기 위해 사용되는 조성물을 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 v-형상 바닥을 갖는 유리 용기 내의 DPPA, DPPC 및 PEG5000-DPPE를 포함하는 지질 용액 및 용기 부피의 약 50-55 %를 점유하는 퍼플루오로카본 기체의 혼합물에 약 1.0 마이크론 내지 약 2.0 마이크론 범위의 평균 직경을 갖는 지질-캡슐화된 기체 마이크로스피어를 포함하는, 초음파 조영제로서 사용되는 조성물을 제공한다.

다른 측면에서, 본 발명은 지질-캡슐화된 마이크로스피어의 군집을 형성하기 위해 전술한 조성물 중 임의의 것을 활성화함으로써 초음파 조영제를 제조하는 방법을 제공한다. 활성화 수단은 용기 크기 (부피) 및 형상에 따라 다양할 수 있다. 일부 실시양태에서, 조성물은 약 45 초 동안 또는 약 20 초 동안을 포함하여, 5 분 미만, 2 분 미만, 1 분 미만, 또는 30 초 미만 동안 활성화될 수 있다.

본 발명의 이들 및 다른 측면 및 실시양태는 본원에서 보다 상세히 기술될 것이다.

본 발명은 무엇보다도, 지질-캡슐화된 기체 마이크로스피어 및 이것의 조성물을 제공한다. 또한 본 발명은 이러한 마이크로스피어 및 이러한 마이크로스피어를 형성하기 위해 사용되는 조성물의 제조 방법을 제공한다.

본원에서 사용되는, 지질-캡슐화된 기체 마이크로스피어는 주로 기체이고 지질 쉘(shell)에 의해 캡슐화된 내부 부피를 갖는 구이다. 지질 쉘은 단일층상 또는 다중층상 이중층을 포함하여, 이중층 또는 단일층으로 배열될 수 있다. 이들 마이크로스피어는 초음파 조영제로서 유용하다.

구는 마이크론 범위의 직경을 갖는다. 바람직하게는, 마이크로스피어는 약 0.5 내지 약 2.5 마이크론, 또는 약 1.0 내지 약 2.5 마이크론의 범위인, 보다 바람직하게는 약 1 내지 약 2 마이크론의 범위인, 보다 더욱 바람직하게는 약 1.2 내지 약 1.8 마이크론의 범위인, 및 가장 바람직하게는 약 1.4 내지 약 1.8 마이크론의 범위인 평균 직경을 갖는다. 평균 직경은 조성물에서 검출된 모든 마이크로스피어의 평균 직경을 나타낸다. 마이크로스피어 직경은 전형적으로 본원에서 기술된 것과 같은 장치 (예를 들어, 말베른(Malvern) FPIA-3000 시스멕스(Sysmex) 입자 사이저(sizer))를 사용하여 측정된다. 당업계에 이해되는 바와 같이, 이러한 장치는 전형적으로 하한선 및 상한선 모두를 위한 컷오프(cutoff) 크기를 갖는다. 이것은 이들 컷오프 각각의 아래 또는 위의 마이크로스피어가 계측되지 않고 (그리고 마이크로스피어 농도 계산에 포함되지 않음) 그들의 직경이 측정되지 않는다는 것을 (그리고 마이크로스피어의 평균 직경 측정시 고려되지 않음) 의미한다. 실시예에 사용되는 장치는 1.0 마이크론 하한선 컷오프 및 40.0 마이크론 상한선 컷오프를 가졌다. 일부 실시양태에서, 마이크로스피어 평균 직경은 약 1.5 마이크론, 또는 약 1.6 마이크론, 또는 약 1.7 마이크론이다. 일부 실시양태에서, 마이크로스피어 평균 직경은 약 1.6 마이크론 +/- 0.1 마이크론이다. 이들 평균 직경은 또한 검출된 마이크로스피어의 평균 직경 (예를 들어, 적어도 1.0 마이크론의 직경을 갖는 마이크로스피어의 평균 직경)으로 표현될 수 있다. 1.0 마이크론의 하한선 컷오프 및 40.0 마이크론의 상한선 컷오프를 사용하여, 계측된 또는 검출된 마이크로스피어의 대부분은 1.0 내지 20.0 마이크론의 범위인 직경을 갖는다. 또한 본 개시가 용어 마이크로스피어 크기 및 마이크로스피어 직경을 상호교환하여 사용하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 달리 구체화되지 않는 경우, 마이크로스피어 크기는 마이크로스피어 직경을 지칭한다. 마이크로스피어 직경은, 실시예에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 말베른 FPIA-3000 시스멕스 입자 사이저를 사용하여 측정될 수 있다.

또한 본 발명은 무엇보다도, 선행 기술 방법과 비교하여, 감소된 지질 부피 대 기체 부피 비로 또한 나타낼 수 있는 증가된 헤드스페이스 기체 부피 (전체 용기 부피에 대해)를 이용하여 구체적인 크기 (직경) 범위 (예를 들어, 전술한 범위)의 지질-캡슐화된 기체 마이크로스피어의 제조 방법을 제공한다. 이전에 헤드스페이스 기체 부피를 증가시키는 것 (또는 대안으로 지질 대 기체 부피 비를 감소시키는 것)은 마이크로스피어 형성에 악영향을 미쳐, 예를 들어 임상적으로 효과적인 초음파 조영제 데피니티^®와 상이한 직경을 갖는 마이크로스피어를 잠재적으로 초래할 것이라고 여겨졌다. 그러나, 마이크로스피어 직경에 영향을 미치거나 마이크로스피어 농도를 현저히 감소시키지 않고, 따라서 중요하게는 초음파 작용제로서 생체 내 유용성을 저하시키지 않고 보다 작은 제제를 달성하여 헤드스페이스 기체 부피가 증가될 수 있다는 것 (및 따라서 지질 대 기체 부피 비가 감소될 수 있다는 것)이 뜻밖에 발견되었다.

또한 본 발명은 무엇보다도, 선행 기술 방법과 비교하여, 덜 농축된 지질 용액을 사용하여 구체적인 크기 (직경) 범위의 지질-캡슐화된 기체 마이크로스피어의 제조 방법을 제공한다. 이전에 지질 농도를 감소시키는 것은 마이크로스피어 형성에 악영향을 미쳐, 예를 들어 임상적으로 효과적인 초음파 조영제 데피니티^®와 상이한 직경을 갖는 마이크로스피어를 잠재적으로 초래할 것이라고 여겨졌다. 그러나, 마이크로스피어 직경에 영향을 미치지 않고, 따라서 중요하게는 초음파 작용제로서 생체 내 유용성을 저하시키지 않고 지질 농도가 감소될 수 있다는 것이 뜻밖에 발견되었다.

본 발명의 조성물이 기존의 초음파 조영제보다 개선된 것으로 간주된다. 하나의 이러한 초음파 조영제는 데피니티^®로서 판매된다. 데피니티^®는 준최적의 심초음파를 받은 대상에게 좌심실 챔버(chamber)를 불투명하게 만들고 좌심실 내막 경계의 묘사를 개선하기 위해 사용하도록 FDA에 의해 승인된 초음파 조영제이다. 데피니티^®는 휘튼(Wheaton) 2 mL 바이알 (황산염 처리됨, 타입(Type) I, 보로실리케이트 유리)에 10:82:8 몰 % 비로 DPPA, DPPC 및 MPEG5000-DPPE를 포함하는 지질 용액, 및 퍼플루오로프로판 기체를 포함하는 헤드스페이스를 포함하는 바이알로 제공된다. 대상으로 이것을 투여하기 전에, 데피니티^®는 격렬한 진탕에 의해 활성화된다 (그리고 이하 "활성화된 데피니티^®"로 지칭됨). 활성화는 1.1 내지 3.3 마이크론의 평균 직경을 갖는 충분한 수의 지질-캡슐화된 기체 마이크로스피어의 형성을 초래한다. 데피니티^®는 약 3.79 ml의 실제 내부 부피를 갖는 2 ml 유리 바이알로 제공된다. 바이알은 약 1.76 ml의 지질 용액 및 약 2.03 ml의 헤드스페이스 기체 부피를 함유한다. 따라서, 헤드스페이스 부피 (또는 기체 부피)는 바이알의 전체 내부 부피의 약 54 %이며 (마개(stopper)를 하고 밀봉될 때), 약 0.87의 지질 대 기체 부피 비를 나타낸다. 각 데피니티^® 바이알은 일회용 바이알로 제공된다. 그러나, 사용자에게 최대 환자 투여량을 지시하는 포장 삽입물 (FDA 라벨)을 기준으로 할 때, 일부 경우에 바이알 내의 지질 용액, 및 따라서 지질-캡슐화된 기체 마이크로스피어의 양이 단일 대상을 이미징(imaging)하기 위해 요구되는 것보다 많다. 결과적으로, 바이알의 모든 또는 거의 모든 지질 함량이 대상에게 투여되는 경우 대상에게 과다투여할 가능성이 있다. 게다가, 재료 낭비의 가능성이 있다.

본 발명의 조성물은 상당히 감소된 양의 지질을 사용하여 대부분의 대상을 초음파 이미징하기에 충분한 수의 마이크로스피어를 제공함으로써 이들 문제를 극복한다. 본 발명은 헤드스페이스 기체 부피 (또는 지질 대 기체 부피 비)를 상당히 변경함으로써 이것을 성취한다. 본 발명에 의해 제공되는 바와 같이 헤드스페이스 기체 부피 (또는 지질 대 기체 부피 비)를 변경하는 효과가 이전에는 마이크로스피어 크기 (직경)에 부정적으로 영향을 주는 것이 보고되었다.

그러나, 뜻밖에, 보다 큰 헤드스페이스 기체 부피 (및 따라서 동시에 보다 작은 지질 대 기체 부피 비)를 사용하면 판매되는 데피니티^®를 사용하여 얻어진 것과 비슷한 농도 및 비슷한 크기 (직경)의 마이크로스피어를 초래하는 것이 본 발명에 따라 발견되었다. 본원에 보다 상세히 설명된 바 및 실시예에 예시된 바와 같이, 헤드스페이스 기체 부피를 약 54 % (이것이 판매되는 데피니티^®에 존재하는 것과 같이)에서 약 73 %로 증가시키는 것, 및 동시에 지질 대 기체 부피 비를 0.87에서 0.36으로 감소시키는 것이 놀랍게도 마이크로스피어 직경에 영향을 미치지 않는다. 변경된 조성물 (약 1.01 ml의 지질 용액 및 2.78 ml의 헤드스페이스 기체, 전체 용기 부피에 대해 약 73 %의 헤드스페이스 기체 부피를 나타냄)을 사용하여 발생된 마이크로스피어가 약 1.63 마이크론의 평균 직경 (0.05 마이크론의 표준 편차)을 갖는 반면, 대조군 "재구성된" 데피니티^®(약 1.76 ml의 지질 용액 및 2.03 ml의 헤드스페이스 기체를 함유하고, 전체 용기 부피에 대해 약 54 %의 헤드스페이스 기체 부피를 나타냄)를 사용하여 발생된 마이크로스피어는 표준 편차가 0.04 마이크론인 약 1.60 마이크론의 평균 직경을 가졌다. 판매되는 데피니티^®와 비교하여 감소된 지질 농도를 갖는 다른 변경된 조성물이 또한 1.63 마이크론의 평균 직경 (0.06 마이크론의 표준 편차)을 갖는 지질 마이크로스피어를 수득했다는 발견 또한 놀랍다. 당업계는 이러한 상대적 헤드스페이스 기체 부피의 증가 또는 지질 농도의 감소가 결과적인 지질 마이크로스피어에 현저한 영향을 초래할 것이라고 기대했기 때문에 두 발견 모두 놀랍다. 예를 들어, 상대적 헤드스페이스 기체 부피의 증가가 보다 큰 마이크로스피어를 초래하고 지질 농도의 감소가 보다 작은 마이크로스피어를 초래하는 것을 기술하는 미국 특허 제5,656,211호 참조. 그러나, 상대적 헤드스페이스 기체 부피를 증가시키는 것 또는 지질 농도를 감소시키는 것이 놀랍게도 마이크로스피어 크기 (직경)에 심각한 영향을 미치지 않는다.

동일하게 상당히 및 놀랍게도, 2.36 × 10⁹ 지질 마이크로스피어/ml (2.95 × 10⁸ 지질 마이크로스피어/ml의 표준 편차)의 마이크로스피어 농도를 수득하는 대조군 "재구성된" 데피니티^® 및 증가된 헤드스페이스 기체 부피를 가지며 1.83 × 10⁹ 지질 마이크로스피어/ml (3.93 × 10⁸ 지질 마이크로스피어/ml의 표준 편차)의 마이크로스피어 농도를 수득하는 변경된 조성물인 두 조성물 간에 마이크로스피어 농도가 유사하였다. 또한 본 개시는 보다 낮은 지질 농도로 출발한 경우라도 적합한 직경의 마이크로스피어의 충분한 수 및 따라서 농도가 얻어질 수 있다는 것을 제공한다. 따라서, 실시예에서 입증된 바와 같이, 본 발명에 따라 발생된 지질-캡슐화된 기체 마이크로스피어는 데피니티^®와 동등한 음향적 성질을 갖고, 그것에 의해 그들의 제조 중 지질 함량 또는 지질 농도의 감소가 초음파 조영제로서 그들의 유용성에 악영향을 미치지 않는다는 것을 확립한다.

이것이 단일 바이알로부터 대상에게 투여될 수 있는 지질 (및 기타 구성성분)의 최대 양이 감소될 수 있게 하고, 그것에 의해 과다투여를 방지하기 때문에 보다 적은 양의 지질을 사용하여 초음파 조영제로서 여전히 유용한 지질-캡슐화된 기체 마이크로스피어의 조성물을 발생시키는 능력은 유리하다.

지질 용액 부피를 감소 (및 헤드스페이스를 증가)시키거나 지질 농도를 감소시키는 동안 데피니티^®와 동등한 평균 마이크로스피어 직경이 달성될 수 있다는 놀라운 발견은 보다 작은 바이알 크기로 더 확장되었다. 본원에 보다 상세히 설명된 바 및 실시예에 예시된 바와 같이, 바이알 부피를 3.79 mL (데피니티^®에 존재하는 것과 같음)에서 2.9 mL (2 ml 쇼트(Schott))로 변화시키는 것 및 데피니티^®와 동등한 지질 농도 (0.75 mg/mL) 및 헤드스페이스 대 용기 크기 비 (약 54 %)를 유지하는 것은 데피니티^®와 동등한 마이크로스피어 크기 및 농도 (1 mL 당 마이크로스피어)를 제조하였다. 보다 작은 이 바이알에서, 헤드스페이스 기체 부피를 54 % (이것이 판매되는 데피니티^®에 존재하는 것과 같음)에서 66 %로 증가시키는 것, 및 동시에 지질 대 기체 부피 비를 0.85에서 0.45로 감소시키는 것은, 놀랍게도 마이크로스피어 직경에 영향을 미치지 않는다.

변경된 조성물 (약 0.9 ml의 지질 용액 및 2.0 ml의 헤드스페이스 기체, 전체 용기 부피에 대해 약 69 %의 헤드스페이스 기체 부피를 나타냄)을 사용하여 발생된 마이크로스피어가 약 1.6 마이크론의 평균 직경을 갖는 반면, 보다 작은 바이알에서 대조군 "재구성된" 데피니티^® (약 1.33 ml의 지질 용액 및 1.57 ml의 헤드스페이스 기체를 함유하고, 전체 용기 부피에 대해 54 %의 헤드스페이스 기체 부피를 나타냄)를 사용하여 발생된 마이크로스피어는 약 1.57 마이크론의 평균 직경을 가졌다. 판매되는 데피니티^®와 비교할 때 감소된 지질 농도 (0.375 mg/mL)를 갖는 다른 변경된 조성물이, 또한 상이한 헤드스페이스와 1.66 및 1.67 마이크론의 평균 직경을 갖는 지질 마이크로스피어를 수득했다는 발견 또한 놀랍다.

더 뜻밖의 발견은 고무-팁형(tipped), 원추 형상 플런저를 갖는 주사기가 용기로서 사용되었을 때, 감소된 마이크로스피어 농도가 관찰된 것이었다 (예를 들어, 플라스틱 팁형, 실질적으로 평평한 말단 형상 플런저와 비교하여). 고무-팁형, 원추-형상 플런저를 갖는 주사기가 용기로서 사용되었을 때 (예를 들어 벡톤 디킨슨(Becton Dickinson) 3 mL BD 루어 록 팁(Luer Lok Tip), Cat. No. 309647), 결과적인 마이크로스피어 농도 (1 mL 당)가 플라스틱-팁형, 평평한 말단 플런저를 갖는 주사기와 비교하여 약 20-배 감소되었다. 따라서 본 발명은 일부 실시양태에서 고무-팁형이 아니고 실질적으로 평평한-말단을 임의로 갖는 플런저를 갖는 주사기를 사용하고자 한다. 일부 실시양태에서, 지질 용액을 저장하기 위해 사용되고, 그 안에 지질 용액이 활성화되는 용기는, 고무 재료를 포함하지 않고 고무가 없는 용기로 지칭될 수 있다. 따라서, 일부 경우에, 용기는 고무-팁형이 아닌 플런저를 포함하는 주사기 또는 고무가 없는 주사기일 수 있다. 일부 실시양태에서, 주사기는 라텍스가 없는 주사기이다. 일부 실시양태에서, 주사기는 고무 및 규소 윤활제를 포함하지 않는다. 일부 실시양태에서, 주사기는 부틸 고무를 포함하지 않는다. 일부 실시양태에서, 용기는 부틸 고무를 포함하지 않는다.

이제 본 발명의 조성물 및 방법이 보다 상세히 기술될 것이다.

본 발명의 특정 조성물은 용기에 지질 용액 및 기체를 포함한다. 따라서 용기는 제1 부피 및 제2 부피를 갖는다. 제1 부피는 지질 용액이 점유하는 반면, 제2 부피는 기체가 점유한다. 본원에서, 전체 헤드스페이스 부피는 선택된 기체가 점유하는 것을 의미하여 기체 부피는 헤드스페이스 기체 부피 또는 헤드스페이스 부피로 상호교환되어 지칭될 수 있다. 본원에 보다 상세히 기술된 바와 같이, 선택된 기체가 퍼플루오로카본 기체 및 공기의 혼합물과 같은 기체 혼합물일 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

본 발명은 기체 부피가 용기의 전체 내부 부피의 60 % 초과를 나타내는 조성물을 제공한다. 상대적인 기체 부피는 약 60-95 %, 약 60-90 %, 약 60-85 %, 약 65-85 %, 약 70-85 %, 약 75-85 %, 또는 약 80-85 %일 수 있다. 상대적인 기체 부피는 기체가 점유하는 용기 내의 내부 부피의 백분율이다. 일부 실시양태에서, 상대적인 기체 부피는 약 70-75 %이고, 여전히 다른 경우에 이것은 약 75+/-2 %이다. 또 다른 경우에, 상대적인 기체 부피는 약 73 %이다. 본원에 보다 상세히 기술된 바와 같이, 용기는 약 3.75 ml을 포함하여 약 4 ml과 동일한 또는 미만의 전체 내부 부피를 가질 수 있다. 그러나, 용기의 크기 및 이것의 내부 부피는 그렇게 제한되지 않는다.

다른 측면에서, 용기는 3 mL 미만의 실제 내부 부피를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 용기는 1 mL 내지 3 mL 미만의 범위인 실제 내부 부피를 갖는다. 일부 실시양태에서, 용기는 약 1.2 mL의 실제 내부 부피를 갖는다. 본원에 범위가 기재된 경우, 값은 범위 내 및 범위의 경계를 포함하는 임의의 값일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 상기 제공된 부피 범위는 실제 내부 부피가 1 mL 내지 및 3 mL 미만인 부피를 포함하는 어딘가에 있을 수 있다는 것을 의미한다.

바이알과 같은 용기가 이것의 실제 내부 부피에 의해 특성화될 수 있다는 것이 당업계에 이해될 것이다. 이것은 용기에 저장될 수 있는 최대 부피이다. 그러나 전형적으로 용기의 제조업자는 바이알에 보다 작은 부피를 넣을 것을 제안할 것이고 때때로 용기를 기술하기 위해 사용되는 것이 이 부피이다 (또한 제조업자가 기술하는 통상적인 충전(the manufacturer's described usual fill)으로 지칭됨). 예를 들어, 휘튼 2 mL 바이알은 약 3.9 mL의 실제 내부 부피를 갖지만 이것이 약 2 mL 액체를 편리하게 보유하고 따라서 이를 위해서 (예를 들어 3.9 mL를 위해서라기 보다) 사용되는 경향이 있기 때문에 이것은 2 mL 바이알로 지칭된다.

일부 경우에, 본원에 제공되는 조성물은 또한 지질 부피 (또는 지질 용액 부피) 및 기체 부피의 비의 관점에서 기술될 수 있다. 따라서, 본 발명은 0.87 미만인 제1 부피 (즉, 지질 용액 부피) 대 제2 부피 (즉, 기체 부피) 비 (즉, 지질 용액 부피 대 헤드스페이스 기체 부피의 몫(quotient)이 0.87 미만임)를 갖는 조성물을 제공한다. 제1 부피 대 제2 부피 비는 약 0.05 (5 % 지질 대 95 % 기체 부피를 의미함) 내지 약 0.66 (40 % 지질 대 60 % 기체 부피를 의미함)의 범위일 수 있다.

(1) 용기에 첨가된 지질 용액의 부피 및 (2) 용기의 전체 내부 부피를 알거나 측정함으로써 기체 부피가 측정될 수 있다. 따라서, 심지어 기체가 용기에 첨가되기 전이고 따라서 지질 캡슐화된 마이크로스피어를 형성하기 위해 조성물을 교반하기 전에 기체 부피 (또는 지질 대 기체 부피 비)가 측정될 수 있다. 용기가 폐쇄되고 밀봉되면 (예를 들어, 마개 및 권축된 이음고리(collar)로), 심지어 조성물이 지질 캡슐화된 기체 마이크로스피어를 형성하도록 충분히 교반된 후에도 지질 및 기체 부피가 변함없이 남아있다. 이러한 교반 전에, 지질 용액은 전형적으로 용기 내의 두 상 간의 경계부로 헤드스페이스 기체와 중첩된다. 그러나 교반시 에멀젼이 지질 및 기체의 혼합을 통해 형성되고 기체의 지질 캡슐화를 초래한다. 따라서 교반 후, 마이크로스피어가 존재할 때, 기체 부피는 헤드스페이스 내의 및 마이크로스피어 내의 기체의 전체 부피를 의미한다.

따라서 특정 조성물은 용기에 지질 용액을 넣고 그 다음 기체를 중첩시킴으로써 제조된다. 기체는 기존의 헤드스페이스 기체, 예를 들어 공기를 퍼플루오로카본 기체와 같은 바람직한 기체로 대체함으로써 중첩될 수 있다. 퍼플루오로카본 기체의 예는 퍼플루오로프로판이다. 이 목적에 적합한 기체 교환기는 당업계에 알려져 있다. 기체 교환 장치의 예는 동결건조 챔버이다.

용기는 유리 또는 플라스틱 바이알과 같은 바이알일 수 있다. 유리는 제약 등급 유리일 수 있다. 용기는 고무 마개와 같은 마개로 밀봉될 수 있다. 용기 부피 (즉, 용기의 내부 부피)는 약 2-5 ml, 바람직하게는 약 4 ml, 보다 더욱 바람직하게는 3.79 mL을 포함하여 약 3.75 ml일 수 있다. 적합한 용기의 예는, 3.79 mL을 포함하여 약 3.75 ml의 실제 내부 부피를 갖는 휘튼 2 ml 유리 바이알 (Cat. No. 2802, B33BA, 2 cc, 13 mm, 타입 I, 플린트 튜빙(flint tubing) 바이알)이다. 적합한 마개의 예는 웨스트 그레이 부틸 리요(West gray butyl lyo), 실리콘화 마개 (Cat. No. V50, 4416/50, 13 mm)이다. 적합한 실(seal)의 예는 웨스트 플립-오프(West flip-off) 알루미늄 실 (Cat. No. 3766, 백색, 13 mm)이다. 용기는 휘튼 1 mL V-바이알 (Cat. No. W986214NG, 휘튼, 1 mL v-vial, 타입 I 보로실리케이트 유리)일 수 있다. 용기는 2 mL 쇼트 바이알 (Cat. No. 68000314, 쇼트 2 mL 13 mm S/L FNT w/BB PF WOS)일 수 있다. 용기는 튜브일 수 있다. 예시적인 튜브는 실시예에 제공된다. 용기는 주사기일 수 있다. 예시적인 주사기는 실시예에 제공된다. 용기는 공개된 PCT 출원 WO99/36104에 기술된 바와 같이 바람직하게는 멸균이고/이거나 지질 용액 및/또는 기체의 도입 후 멸균된다.

지질-캡슐화된 기체 마이크로스피어는 용기를 진탕시킴으로써 충분한 양으로 형성된다. 본원에서 사용되는 진탕은, 기체가 헤드스페이스로부터 지질 용액으로 도입되도록 수용액을 교반하는 운동으로 정의된다. 지질 용액을 교반하고 기체의 도입을 초래하는 임의의 유형의 운동은 진탕하기 위해 이용될 수 있다. 일정 시간 후 거품을 형성시킬 수 있게 하는 충분한 힘으로 진탕해야 한다. 바람직하게는, 짧은 시간, 예를 들어 30 분 내, 및 바람직하게는 20 분 내, 및 보다 바람직하게는, 10 분 내 거품이 형성되도록 충분한 힘으로 진탕한다. 일부 실시양태에서, 활성화는 약 45 초 내, 약 40 초 내, 약 30 초 내, 또는 약 20 초 내를 포함하여, 5 분 미만, 2 분 미만, 1 분 미만, 50 초 미만, 40 초 미만, 30 초 미만, 또는 20 초 미만 내 일어날 수 있다. 미세유동화, 예를 들어, 소용돌이 (예를 들어 볼텍싱함으로써), 좌우, 또는 상하 운동에 의해 미세유화함으로써 진탕할 수 있다. 상이한 유형의 운동이 조합될 수 있다. 진탕은 지질 용액을 보유하는 용기를 진탕함으로써, 또는 용기 그 자체를 진탕하지 않고 용기 내 지질 용액을 진탕함으로써 일어날 수 있다. 또한, 진탕은 수동으로 또는 기계에 의해 일어날 수 있다. 사용될 수 있는 기계적 진탕기는, 예를 들어, VWR 사이언티픽(Scientific) (세리토스(Cerritos), 캘리포니아(Calif.)) 진탕기 테이블과 같은 진탕기 테이블, 미세유동화기, 위그-L-버그(Wig-L-Bug)™ (크레센트 덴탈 매뉴팩쳐링, 인크.(Crescent Dental Manufacturing, Inc.), 리옹(Lyons), Ill.), 및 기계적 페인트 혼합기를 포함한다. 격렬한 진탕은 1 분 당 적어도 약 60 회 진탕 운동으로 정의된다. 이것은 일부 경우에 바람직하다. 1 분 당 적어도 1000 회전의 볼텍싱은 격렬한 진탕의 예이고 일부 경우에 보다 바람직하다. 1 분 당 1800 회전의 볼텍싱은 일부 경우에 보다 더욱 바람직하다.

또 다른 적합한 진탕 장치는 미국 특허 제6,039,557호에 기술된 바이알믹스(VIALMIX)^®이다. 바이알과 같은 용기는, 예를 들어 45 초를 포함하여 상기 기재된 시간의 범위 동안 바이알믹스^®를 사용하여 충분히 교반될 수 있다.

활성화의 방식이 용기의 유형 및 크기에 의존할 수 있고 최적의 활성화 (예를 들어, 진탕) 시간이 상이한 크기 및 형상의 용기에 따라 상이할 수 있다는 것이 이해될 것이다.

활성화 후, 조성물은 전형적으로 우윳빛 백색 용액으로 보여지고 이것으로부터 부피가 인출되고, 임의로 희석되고, 볼루스 또는 연속 주사 중 어느 것으로 대상에 투여될 수 있다.

기체는 바람직하게는 조성물의 지질 용액에 실질적으로 불용성이다. 기체는 육플루오린화황 또는 퍼플루오로카본 기체와 같은 비-가용성 플루오린화 기체일 수 있다. 퍼플루오로카본 기체의 예는 퍼플루오로메탄, 퍼플루오로에탄, 퍼플루오로부탄, 퍼플루오로펜탄, 퍼플루오로헥산을 포함한다. 본 발명의 마이크로스피어에 사용될 수 있는 기체의 예는 미국 특허 제5656211호에 기술되고 본원에 참고문헌으로 도입된다. 중요한 실시양태에서, 기체는 퍼플루오로프로판이다. 일부 경우에, 바이알과 같은 용기의 헤드스페이스는 약 3 mg 내지 약 8 mg/ml, 또는 약 4 mg 내지 약 7 mg/ml, 또는 약 5 mg 내지 약 7 mg/ml 또는 약 6 mg 내지 약 7 mg/ml의 퍼플루오로프로판 (또한 옥타플루오로프로판으로 알려짐)을 함유할 수 있다. 일부 실시양태에서, 용기의 헤드스페이스는 약 6.52 mg/ml 퍼플루오로프로판을 함유할 수 있다.

본원에 사용되는 지질 용액은 지질의 혼합물을 포함하는 수용액이다. 중요한 실시양태에서, 지질(들)은 인지질(들)일 수 있다. 지질은 양이온성, 음이온성 또는 중성 지질일 수 있다.

지질은, 예를 들어, 지방산, 플루오린화 지질, 중성 지방, 포스파티드, 오일, 플루오린화 오일, 당지질, 표면활성제 (계면활성제 및 플루오로계면활성제), 지방족 알콜, 왁스, 테르펜 및 스테로이드를 포함하여, 천연, 합성 또는 반-합성 기원 중 어느 것일 수 있다.

적합한 지질은, 예를 들어, 지방산, 라이소지질(lysolipid), 플루오린화 지질, 포스포콜린, 예를 들어 1-알킬-2-아세토일-sn-글리세로 3-포스포콜린, 및 1-알킬-2-히드록시-sn-글리세로 3-포스포콜린을 포함하여, 혈소판 활성화 인자 (PAF) (아반티 폴라 리피즈(Avanti Polar Lipids), 알라바스터(Alabaster), 알라바마(Ala.))와 관련된 것들; 디올레오일포스파티딜콜린; 디미리스토일-포스파티딜콜린; 디펜타데카노일포스파티딜콜린; 디라우로일포스파티딜콜린; 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스파티딜콜린 (DPPC); 디스테아로일포스파티딜콜린 (DSPC); 및 디아라키도닐포스파티딜콜린 (DAPC)을 포함하여 포화 및 불포화 지질을 모두 갖는 포스파티딜콜린; 디올레오일-포스파티딜에탄올아민, 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스파티딜에탄올아민 (DPPE) 및 디스테아로일-포스파티딜에탄올아민 (DSPE)과 같은 포스파티딜에탄올아민; 포스파티딜세린; 디스테아로일포스파티딜글리세롤 (DSPG)을 포함하는 포스파티딜글리세롤; 포스파티딜이노시톨; 스핑고미엘린과 같은 스핑고지질; 강글리오시드 GM1 및 GM2와 같은 당지질; 글루코지질(glucolipid); 술파티드; 글리코스핑고지질; 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스파티드산 (DPPA) 및 디스테아로일포스파티드산 (DSPA)과 같은 포스파티드산; 팔미트산; 스테아르산; 아라키돈산; 및 올레산을 포함한다.

가장 바람직한 지질은 인지질, 바람직하게는 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스파티딜콜린 (DPPC); 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스파티드산 (DPPA); 및 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스파티딜에탄올아민 (DPPE)이다. DPPA 및 DPPE는 일나트륨 염 형태로 제공될 수 있다.

일부 경우에, 지질 성분은, 생체 내 환경을 포함하는 주변 환경과 마이크로스피어의 반응성을 감소시키기 위해 개질되고, 그것에 의해 반감기를 확장할 수 있다. 또한 키틴, 히알루론산, 폴리비닐피롤리돈 또는 폴리에틸렌 글리콜 (PEG)과 같은 중합체를 보유하는 지질이 이 목적을 위해 사용될 수 있다. PEG에 접합된 지질은 본원에서 PEG화(PEGylated) 지질로 지칭된다. 바람직하게는, PEG화 지질은 DPPE-PEG 또는 DSPE-PEG이다.

PEG와 같은 중합체에의 지질의 접합은 비제한적으로 아미드, 카르바메이트, 아민, 에스테르, 에테르, 티오에테르, 티오아미드, 및 디술피드 (티오에스테르) 연결과 같은 다양한 결합 또는 연결에 의해 성취될 수 있다.

PEG의 말단기는 히드록시-PEG (HO-PEG) (또는 그것의 반응성 유도체), 카르복시-PEG (COOH-PEG), 메톡시-PEG (MPEG), 또는 예를 들어, 이소-프로폭시PEG 또는 t-부톡시PEG와 같은 또 다른 저급 알킬기, 아미노 PEG (NH2PEG) 또는 티올 (SH-PEG)일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.

PEG의 분자량은 약 1000 내지 약 7500, 및 약 1000 내지 약 5000을 포함하여 약 500 내지 약 10000으로 다양할 수 있다. 일부 중요한 실시양태에서, PEG의 분자량은 약 5000이다. 따라서, DPPE-PEG5000 또는 DSPE-PEG5000은 약 5000의 분자량을 갖는 PEG 중합체를 그것에 부착한 DPPE 또는 DSPE를 지칭한다.

지질 용액 내의 지질의 전체 양에 대한 PEG화 지질의 백분율은, 몰 기준으로, 약 2 % 내지 약 20 %이거나 이 사이에 있다. 다양한 실시양태에서, 지질의 전체 양에 대한 PEG화 지질의 백분율은 5 몰 퍼센트 내지 약 15 몰 퍼센트이거나 이 사이에 있다.

DPPA, DPPC 또는 DPPE가 사용되는 일부 실시양태에서, 그들의 몰 백분율은 약 77-90 몰 %의 DPPC, 약 5-15 몰 %의 DPPA, 및 DPPE-PEG5000을 포함하여 약 5-15 몰 %의 DPPE일 수 있다. 일부 실시양태에서, DPPC, DPPA 및 DPPE-PEG5000을 포함하는 DPPE의 몰 % 비는 각각 82:10:8이다.

지질 용액 내의 지질 농도는 실시양태에 따라 다양할 수 있다. 일부 실시양태에서, 지질 농도는 용액 1 ml 당 약 0.1 mg 내지 약 1.0 mg일 수 있다. 일부 실시양태에서, 지질 농도는 용액 1 ml 당 약 0.75 mg 내지 약 1.0 mg일 수 있다. 감소된 지질 농도에서 유도된 다른 실시양태에서, 지질 농도는 용액 1 ml 당 약 0.2 mg 내지 약 0.6 mg의 지질, 또는 용액 1 ml 당 약 0.3 mg 내지 약 0.5 mg의 지질을 포함하여 용액 1 ml 당 약 0.1 mg 내지 약 0.7 mg의 지질일 수 있다. 일부 실시양태에서, 지질 농도는 용액 1 ml 당 약 0.35 mg 내지 약 0.45 mg의 지질이다. 일부 실시양태에서, 지질 용액은 용액 1 ml 당 약 0.19 mg 또는 약 0.2 mg의 지질을 포함한다. 일부 실시양태에서, 지질 용액은 용액 1 ml 당 약 0.38 mg 또는 약 0.4 mg의 지질을 포함한다. 일부 실시양태에서, 지질 용액은 용액 1 ml 당 약 0.75 mg의 지질을 포함한다.

이들 다양한 조합의 지질을 갖는 지질 용액의 제조 방법은 미국 특허 제5656211호에, 공개된 PCT 출원 WO99/36104에, 및 공개된 미국 출원 US 2013/0022550에 상세히 기술되고, 이것의 전체 내용은 본원에 참고문헌으로 도입된다.

지질 용액은 안정화 물질 또는 안정화제, 점도 개질제, 등장화제(tonicity agent), 코팅제, 및 현탁제와 같은 기타 성분을 더 포함할 수 있다. 작용제의 각 종류의 예는 당업계에 알려져 있고 예를 들어 미국 특허 제5656211호에, 공개된 PCT 출원 WO99/36104에, 및 공개된 US 출원 US 2013/0022550에 제공된다.

일부 중요한 실시양태에서, 지질 용액은 프로필렌 글리콜, 글리세롤 (즉, 글리세린) 및 염수를 포함한다. 염수, 글리세롤 (즉, 글리세린) 및 프로필렌 글리콜은 6-9.95 (염수) 대 0.1 내지 3 (글리세롤) 대 0.1 내지 3 (프로필렌 글리콜)의 중량 비 범위에서 사용될 수 있다. 일부 경우에, 중량 비는 8:1:1 중량 비 (각각 염수:글리세롤:프로필렌 글리콜)일 수 있다.

지질 용액은 인산염 완충액을 포함하지만 이에 제한되지 않는 하나 이상의 완충액을 더 포함할 수 있다. 용액의 pH는 약 6.2 내지 약 6.8일 수 있다.

일부 실시양태에서, 각 ml의 지질 용액은 물에 0.75 mg의 지질 (DPPA 0.045 mg, DPPC 0.401 mg, 및 DPPE-PEG5000 0.304 mg으로 이루어짐), 프로필렌 글리콜 103.5 mg, 글리세롤 (즉, 글리세린) 126.2 mg, 인산나트륨 일염기 일수화물 2.34 mg, 인산나트륨 이염기 칠수화물 2.16 mg, 및 염화나트륨 4.87 mg을 포함한다.

일부 실시양태에서, 각 ml의 지질 용액은 물에 약 0.43 mg의 지질 (DPPA 0.0225 mg, DPPC 0.2 mg, 및 DPPE-PEG5000 0.152 mg으로 이루어짐), 프로필렌 글리콜 103.5 mg, 글리세롤 (즉, 글리세린) 126.2 mg, 인산나트륨 일염기 일수화물 2.34 mg, 인산나트륨 이염기 칠수화물 2.16 mg, 및 염화나트륨 4.87 mg을 포함한다.

또한 본 발명은 마이크로스피어 및 마이크로스피어 조성물의 이용 방법을 제공한다. 마이크로스피어는 초음파 조영제로 의도되고, 그들은 인간 또는 비-인간 대상의 생체 내 또는 시험관 내에서 사용될 수 있다. 본 발명의 조성물은 진단 또는 치료 목적으로 또는 조합된 진단 및 치료 목적으로 사용될 수 있다.

인간 대상을 위한 초음파 조영제로서 사용될 때, 조성물은 충분한 수의 마이크로스피어를 형성하기 위해 본원에 기술된 바와 같이 활성화되고, 보다 큰 부피로 임의로 희석되고, 하나 이상의 볼루스 주사로 또는 연속 주입에 의해 투여된다. 투여는 전형적으로 정맥내 주사이다. 그 다음 이미징이 그 후 곧 수행된다. 이미징 적용은 심장을 향할 수 있거나 이것이 비제한적으로 종양 또는 다른 비정상 성장 및 덩어리와 같은 초음파 이미징하기 쉬운 신체의 또 다른 영역에 관여할 수 있다. 본 발명의 대상은 인간 및 동물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 일부 경우에 인간이 바람직하다.

지질 조성물이 효과적인 양으로 투여된다. 효과적인 양은 의도된 생체 내 반응 및/또는 적용을 초래하거나 용이하게 하는 양일 것이다. 초음파 적용과 같은 이미징 적용에 관련해서, 효과적인 양은 대상 또는 대상의 영역의 이미징을 가능하게 하는 지질 마이크로스피어의 양일 수 있다.

실시예

실시예 1.

랜티우스 메디컬 이미징, 인크.(Lantheus Medical Imaging, Inc.)에 의해 제조된 데피니티^®의 바이알이 주사용수에 프로필렌 글리콜 103.5 mg/mL, 글리세롤 (즉, 글리세린) 126.2 mg/mL, 및 인산나트륨 일염기 일수화물 2.34 mg/mL, 인산나트륨 이염기 칠수화물 2.16 mg/mL, 및 염화나트륨 4.87 mg/mL의 매트릭스 내의 다음의 인지질: 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스파티딜콜린 (DPPC; 0.401 mg/mL), 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스파티드산 (DPPA; 0.045 mg/mL), 및 N-(메톡시폴리에틸렌 글리콜 5000 카르바모일)-1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스파티딜에탄올아민 (MPEG5000 DPPE; 0.304 mg/mL)을 함유하였다. pH는 6.2-6.8이다.

지질 용액의 부피는 퍼플루오로프로판 기체 (PFP, 6.52 mg/mL)를 함유하는 약 2.03의 헤드 스페이스 및 3.79 mL의 실제 내부 부피를 갖는 2 cc 휘튼 유리 바이알에서 약 1.76 mL이었다.

바이알은 데피니티^®를 재구성하기 위해 A) 0.75 mL의 지질 용액이 제거되고 PFP 기체로 대체되거나, B) 0.75 mL의 지질 용액이 제거되고 매트릭스로만 대체되거나 (즉, DPPA, DPPC 및 DPPE가 없음) C) 0.75 mL의 지질 용액이 제거되고 지질 용액으로 대체되었다 (본원에서 "재구성된" 데피니티^®로 지칭됨). 바이알은 바이알믹스^® 및 전체 45 초 진탕 주기를 이용하여 활성화되었다. 활성화 5 분 후 마이크로스피어는 10 초 동안 손으로 반전시켜 재현탁되었다. 샘플은 벤트 바늘과 함께 18 g 바늘 및 주사기를 사용하여 제거되었다. 이들 활성화 및 취급 절차는 데피니티^® 포장 삽입물과 일치한다.

샘플 (0.1 mL)은 말베른 FPIA-3000 시스멕스 입자 사이저를 사용하여 분석되었고 마이크로스피어 수 및 크기 (직경) 분포가 측정되었다. 이 장치는 ≥ 1 마이크론이지만 ≤ 40 마이크론의 범위의 마이크로스피어를 측정하도록 셋업되었다.

음향적 감쇠는 필립스 소노스 5500(Philips Sonos 5500) 임상 초음파 이미징 시스템을 사용하여 선택된 샘플에 대해 측정되었다. 바이알 유형 A, B 또는 C의 샘플은 10 ml 주사기에서 1:7.7 (1.3 ml 더하기 염수 8.7 ml)로 희석되었다. 이 주사기로부터의 200 마이크로리터 샘플은 실온에서 200 ml의 0.9 % 염수를 함유하는 비커에 피펫으로 넣어졌다. 2 cm 스터링 바(stirring bar)는 용액 균일성을 유지시켰고 초음파 시스템의 s3 도입기는 비커 상부에, 바로 용액 내 및 스터링 바의 위쪽 여백에서 8.9 cm 위에 배치되었다. 그 다음 5 초의 120 Hz 이미지가 디지털로 얻어지고 디스크에 기록되었다. 초음파 시스템은 IBS 모드에서 사용되었고, TGC는 모든 깊이에 대해 최소 값에 고정되었고, LGC는 무력화되었다. 기계적 지수 (MI)는 최대값에서 18 dB 낮게 설정된 힘으로 0.2였다. 리시브 게인(receive gain)은 90에 고정되었고 압착은 0이었다. 각 샘플에 대해 테스트된 초음파 데이터 획득은 (블랭크(blank)) 전 및 샘플 주사 후에 얻어졌다. 이미지가 시각적으로 균일하게 보이자마자 이것에 대한 측정이 이루어진 C 바이알 제제의 단일 측정을 제외하고, 측정은 비커에 샘플 도입 후 20, 60 및 120 초에 이루어졌다.

IBS 모드를 위해 dB로 계산된 값 및 초음파 시스템에 의해 제조된 파일을 판독하는 필립스 큐랩(QLab)을 사용하여 이미지 분석이 수행되었다. 관심 영역이 스터링 바 위에 그려지고 dB 값이 전체 5 초 (약 360 비디오 프레임) 획득에 대해 평균화되었다. 블랭크 ROI 값으로부터 샘플 ROI 값 (두 값 모두 dB 단위임)을 빼서 감쇠 측정치가 얻어졌다. 이것은 감쇠를 dB/cm로 산출하기 위해 초음파 도입기 및 스터링 바의 위쪽 여백 간의 거리의 2배로 나눠졌다. 최종 값은 비커에 도입된 후 시간에 관해 취해진 샘플의 선형 회귀를 적용함으로써 얻어졌다. 사용되는 값은 y-축에 있는 회귀 선의 절편으로부터 유도되었다. 각 바이알 유형 (상기 기술한 A, B, 또는 C)으로부터의 샘플에 대해, 이들 값의 평균 및 표준 편차가 적절하게 계산되었다.

1.76 mL의 0.75 mg/mL 인지질 용액 및 2.03 mL 헤드 스페이스 (53.6 % 바이알)를 함유하는 다수의 유형 C 바이알의 테스트는 1.60 μm의 평균 직경을 갖는 평균 2.36 × 10⁹ 마이크로스피어/mL을 보였다 (표 1 참조). 동일한 헤드스페이스를 유지하지만 지질 농도를 감소시키는 것은 (유형 B 바이알) 평균 마이크로스피어 크기 (직경) (1.63 μm)에서는 의미있는 변화가 없지만 약 절반의 마이크로스피어 수 및 농도를 초래하였다. 지질 농도를 유지하지만 지질 부피를 감소시키고 헤드 스페이스를 바이알의 73 %로 증가시키는 것은 (유형 A 바이알) 마이크로스피어 평균 크기 (직경) (1.63 μm)에서 변화가 없고 유형 C 바이알에 근접한 마이크로스피어 농도 (2.36 × 10⁹ 대 1.83 × 10⁹)를 초래하였다.

표 1. 마이크로스피어 크기 (직경) 분포

초음파 임상 이미징 프로브(probe)에 의한 바이알 유형 A, B 및 C로부터의 마이크로스피어 샘플의 검사는 음향적 감쇠/마이크로스피어가 상이한 바이알 유형 간에 매우 유사하다는 것을 나타냈다 (표 2 참조). 이것은 3 종의 바이알 유형으로부터의 물질이 임상 이미징에 동일하게 효과적일 것이라는 것을 나타낸다.

표 2. 음향적 감쇠 (dB/cm/마이크로스피어)

실시예 2. 감소된 부피의 활성화

다른 실험에서, 감소된 지질 블렌드(blend) 수준을 갖는 데피니티^® 제형이 테스트되었다. 바이알은 10 % v/v 프로필렌 글리콜 및 10 % v/v 글리세롤을 함유하는 염수에 인산염 완충액으로 이루어진 제형 매트릭스로 희석함으로써 0.1875, 0.325, 및 0.75 mg/mL의 전체 인지질 농도로 제조되었다 (각각, ¼, ½, 및 전체 농도로 지칭됨). 휘튼 2 cc 바이알은 검사될 1.76 mL의 제형으로 충전되었다. 바이알의 헤드스페이스는 PFP로 대체되었고, 바이알은 웨스트 그레이(grey) 부틸 마개로 밀봉되었고 알루미늄 실로 권축되었다. 실시예 1에 기술한 바와 같이 바이알은 최적으로 활성화되었고 마이크로스피어 수 및 평균 크기 (직경)에 대해 테스트되었다. 데이터는 표 3에 제공된다.

인지질 농도를 감소시키는 것은 비례하는 방식으로 1 mL 당 감소된 마이크로스피어 수를 초래하였다. 그러나, 마이크로스피어 직경은 감소된 농도에 의해 현저하게 변화하지는 않았다.

표 3. 감소된 인지질 농도를 갖는 마이크로스피어 농도 및 직경. ^a

^a바이알은 1.76 mL의 전체 충전에서 10 % v/v 프로필렌 글리콜 및 10 % v/v 글리세롤을 함유하는 염수에 인산염 완충액으로 이루어진 제형 매트릭스로 희석함으로써 0.1875, 0.325, 및 0.75 mg/mL의 전체 인지질 농도로 제조되었다. 헤드스페이스 공기는 PFP로 대체되었고, 2 cc 휘튼 바이알은 웨스트 그레이 부틸 마개로 밀봉되었고, 바이알은 알루미늄 실로 권축되었다. 실시예 1에 기술한 바와 같이 바이알은 최적으로 활성화되었고 마이크로스피어 수 및 평균 크기 (직경)에 대해 테스트되었다.

실시예 3. 용기 형상 및 크기 (직경)의 영향

데피니티^® 지질 용액이 바이알, 주사기, 및 휘기 쉬운 플라스틱 튜브를 포함하는 다양한 용기에 충전되었고 그 다음 활성화되었다. 검사되는 용기는 모두 평평한 말단 또는 v-형상 말단 중 어느 것을 갖는 원통형 형상을 포함하였다. 주사기 및 튜브는 플라스틱이었고 주사기는 플런저의 이동에 의한 원통형 부피의 조정을 가능하게 하였다. 모든 연구에서, 적절한 양의 인지질 혼합물 (0.75 mg/mL)이 용기에 넣어졌고, 원하는 인지질 농도를 달성하기 위해 필요한 경우 샘플이 희석되었고, 헤드스페이스는 PFP로 대체되었고, 용기는 밀봉되었고, 용기/제형은 활성화되었다. 마이크로스피어 수 및 평균 직경은 상기 기술한 바와 같이 측정되었다. 데이터는 각 용기에서의 기체 점유와 함께 표 4에 제공된다.

표 4. 다양한 용기에서 활성화되는 데피니티 ^® 에 대한 마이크로스피어 농도

^a데피니티^® 지질 용액 (0.75 mg/mL 지질)이 1 mL 휘튼 V-바이알, 및 2 mL 쇼트 글라스 바이알에 충전되었다. 공기 헤드스페이스는 PFP로 대체되었고 바이알은 웨스트 그레이 부틸 마개로 밀봉되었고, 알루미늄 실로 권축되었고, 실시예 1에 기술한 바와 같이 활성화되었고 마이크로스피어 수 및 평균 크기에 대해 테스트되었다. 데피니티^® 지질 용액의 충전 부피는 휘튼 V-바이알 및 2 mL 쇼트 글라스 바이알에 대해 각각 0.55 및 1.33 mL이었다. 휘튼 V-바이알 및 2 mL 쇼트 글라스 바이알의 전체 충전가능한 부피는 각각 약 1.2 mL 및 2.9 mL로 측정되었다. 바이알은 바이알믹스™를 사용하여 최적의 활성화 조건에서 활성화되었다.

^b데피니티^® 지질 용액 (0.75 mg/mL 지질) (0.9 mL, 0.45 mL, 및 0.665 mL)이 2 mL 쇼트 글라스 바이알 (전체 충전가능한 부피 2.9 mL)에 충전되었고 지질 블렌드 없이 각각 0, 0.45 및 0.665 mL의 제형 매트릭스로 희석되었다. 바이알믹스™를 최적의 활성화 조건에서 사용하여, 공기 헤드스페이스는 PFP로 대체되었고 바이알은 웨스트 그레이 부틸 마개로 밀봉되었고, 알루미늄 실로 권축되었고, 실시예 1에 기술한 바와 같이 마이크로스피어 수 및 평균 크기에 대해 테스트되었다.

^c데피니티^® 지질 용액 (0.75 mg/mL 지질) (1.5 mL)이 플라스틱, 이중 구획, 튜브 (네오팍 플렉시미드 튜브(NEOPAC Fleximed Tube), 13.5 × 80 mm, 스위스, 오베르디에스바흐(Oberdiessbach), 호프만 네오팍 아게(Hoffmann Neopac AG))의 하나의 챔버에 충전되었다. 공기 헤드스페이스는 PFP로 대체되었고 튜브는 접혀 제형 및 기체의 약 동일한 부피를 생성하였고, 밀봉하기 위해 테이핑되었고, 실시예 1에 기술한 바와 같이 활성화되었고 마이크로스피어 수 및 평균 크기에 대해 테스트되었다. 샘플은 최적의 활성화 조건에서 위그엘버그(WigLBug)™를 사용하여 활성화되었다.

^d데피니티^® 지질 용액 (0.75 mg/mL 지질) (0.75 mL)이 3 mL 벡톤 디킨슨 (BD) 주사기 (벡톤 디킨슨 컴퍼니(Becton Dickinson Company) (뉴저지주, 프랭클린 레이크, BD), 3 mL BD 루어 록 팁, Cat. No. 309647)에 충전되었고, 공기 헤드스페이스는 PFP로 약 0.75 mL의 기체 부피로 대체되었고 (원하는 헤드스페이스 기체 점유를 생성하기 위해 플런저를 배치함으로써 PFP 헤드스페이스가 조정되었음), 주사기가 최적의 활성화 조건에서 바이알믹스™를 사용하여 활성화되었고, 실시예 1에 기술한 바와 같이 마이크로스피어 수 및 평균 크기에 대해 테스트되었다.

^e데피니티^® 지질 용액 (0.75 mg/mL 지질) (0.75 mL 및 0.45 mL)이 3 mL 놈-젝트(NORM-JECT)® 주사기 (독일, 투틀링겐, 헨케-사스 울프 게엠베하(Henke-Sass, Wolf GmbH))에 충전되었고, 공기 헤드스페이스는 PFP로 각각 약 0.75 mL 및 1.05 mL의 기체 부피로 대체되었고 (원하는 헤드스페이스 기체 점유를 생성하기 위해 플런저를 배치함으로써 PFP 헤드스페이스가 조정되었음), 주사기가 최적의 활성화 조건에서 바이알믹스™를 사용하여 활성화되었고, 실시예 1에 기술한 바와 같이 마이크로스피어 수 및 평균 크기에 대해 테스트되었다.

^f데피니티^® 지질 용액 (0.75 mg/mL 지질) (2.25 mL)이 5 mL 놈-젝트® 주사기 (독일, 투틀링겐, 헨케-사스, 울프 게엠베하)에 충전되었다. 공기 헤드스페이스는 PFP로 대체되었고 (데피니티^®와 대략 동등한 헤드스페이스 비를 생성하기 위해 플런저를 배치함으로써 PFP 헤드스페이스가 조정되었음), 주사기는 최적의 활성화 조건에서 위그엘버그™를 사용하여 활성화되었고, 실시예 1에 기술한 바와 같이 마이크로스피어 수 및 평균 크기에 대해 테스트되었다.

이것은 놀랍게도 바이알 크기 (부피), 형상 및 용기 조성물에서의 변화가, 테스트되는 대부분의 경우에, 여전히 데피니티^®와 동등한 마이크로스피어 직경 및 초음파 조영 이미징을 할 수 있도록 충분한 마이크로스피어 농도를 갖는 마이크로스피어를 제조하기 위한 적절한 기계적 교반을 가능하게 하였다는 것을 입증한다. 이것은 용기가 최종 사용자 필요에 일치할 수 있게 한다.

하나의 예외는 BD 주사기였고, 이것의 사용은 마이크로스피어 농도의 20-배 감소를 초래했다. 놀랍게도, BD 주사기는 놈-젝트 주사기와 상이하게 행동하였다. BD 주사기는 플런저 유형 및 형상을 기준으로 놈-젝트 주사기와 상이하다. BD 주사기는 상대적으로 스쿼트(squat) "원추" 형상 말단을 갖는 고무-팁형 플런저를 포함한다. 대조적으로, 놈-젝트 주사기는 실질적으로 평평한 말단을 갖는 플라스틱-팁형 (즉, 고무-팁형이 아님) 플런저 (즉, 플런저의 말단이 주사기 배럴의 나머지와 동일한 재료로 만들어짐)를 포함한다.

특허 및 특허 출원을 포함하여, 본원에 기재된 참고문헌은 그들 전체가 참고로 도입된다.

Claims

조성물의 용도.