RU2374252C2 - Способ получения жидкой композиции, содержащей гиперполяризованный 13c-пируват, композиция, содержащая гиперполяризованный 13c-пируват (варианты), ее применение (варианты), радикал и его применение - Google Patents
Способ получения жидкой композиции, содержащей гиперполяризованный 13c-пируват, композиция, содержащая гиперполяризованный 13c-пируват (варианты), ее применение (варианты), радикал и его применение Download PDFInfo
- Publication number
- RU2374252C2 RU2374252C2 RU2007102843/04A RU2007102843A RU2374252C2 RU 2374252 C2 RU2374252 C2 RU 2374252C2 RU 2007102843/04 A RU2007102843/04 A RU 2007102843/04A RU 2007102843 A RU2007102843 A RU 2007102843A RU 2374252 C2 RU2374252 C2 RU 2374252C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pyruvate
- radical
- composition
- pyruvic acid
- hyperpolarized
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- 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
- A61K49/1815—Suspensions, emulsions, colloids, dispersions compo-inhalant, e.g. breath tests
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
- A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D519/00—Heterocyclic compounds containing more than one system of two or more relevant hetero rings condensed among themselves or condensed with a common carbocyclic ring system not provided for in groups C07D453/00 or C07D455/00
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
- A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
- A61K49/08—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by the carrier
- A61K49/10—Organic compounds
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N24/00—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
- Cosmetics (AREA)
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения жидкой композиции, содержащей гиперполяризованный 13С-пируват, включающий: а) образование жидкой смеси, содержащей радикал формулы (I) ! где М представляет собой водород или один эквивалент катиона; и R1, которые являются одинаковыми или разными, каждый представляет собой гидроксилированную и/или алкоксилированную С1-С4-углеводородную группу с прямой или разветвленной цепью, 13С-пировиноградную кислоту и/или 13С-пируват, и замораживание этой смеси; б) усиление поляризации 13С ядер пировиноградной кислоты и/или пирувата в этой смеси посредством ДПЯ (динамическая поляризация ядер); в) добавление физиологически переносимого буфера, который обеспечивает рН в пределах от 7 до 8, и основания к замороженной смеси для ее растворения и для превращения 13С-пировиноградной кислоты в 13С-пируват с получением жидкой композиции или когда на стадии (а) используют только 13С-пируват, добавление буфера к замороженной смеси для ее растворения с получением жидкой композиции; и г) возможно удаление радикала и/или его реакционных продуктов из жидкой композиции. Изобретение также относится к применению такой композиции и к радикалу формулы (I). Технический результат - получение композиции для применения в качестве МР визуализирующего агента. 8 н.п. и 14 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к способу получения композиции, содержащей гиперполяризованный 13С-пируват, к данной композиции и к ее применению в качестве визуализирующего агента для МР визуализации.
Магнитно-резонансная (МР) визуализация (МРВ) представляет собой метод визуализации, который стал особенно привлекательным для врачей, поскольку он позволяет получать изображения организма пациента или его частей неинвазивным способом, не подвергая пациента и медицинский персонал воздействию потенциально опасного излучения, такого как рентгеновское излучение. Благодаря высокому качеству изображений МРВ является предпочтительным методом визуализации мягких тканей и органов, который позволяет различать нормальную ткань и больную ткань, например опухоли и патологические изменения.
МР визуализацию опухоли можно осуществлять с использованием или без использования МР контрастных агентов. На МР изображении, полученном без использования контрастного агента, довольно четко будут видны опухоли размером от примерно 1-2 сантиметров и больше. Однако МРВ с контрастным усилением обеспечивает обнаружение гораздо меньших изменений ткани, то есть гораздо меньших опухолей, что делает МР визуализацию с контрастным усилением мощным инструментом обнаружения опухолей на ранних стадиях и обнаружения метастазов.
В МР визуализации опухолей используется несколько типов контрастных агентов. Водорастворимые хелаты парамагнитных металлов, например хелаты гадолиния, такие как Omniscan™ (Amersham Health), широко используются в качестве МР контрастных агентов. При введении в сосудистую сеть благодаря своей низкой молекулярной массе они быстро распределяются во внеклеточное пространство (то есть в кровь и интерстиций). Они также относительно быстро выводятся из организма. Было обнаружено, что хелаты гадолиния особенно полезны для увеличения процента обнаружения метастазов и небольших опухолей и для улучшения классификации опухолей, причем последнее обеспечивается дифференцированием витальной опухолевой ткани (высокая степень перфузиии и/или нарушение гематоэнцефалического барьера) от центрального некроза и от окружающего отека или макроскопически незатронутой ткани (см., например, С.Claussen et al., Neuroradiology 1985; 27: 164-171).
С другой стороны, МР контрастные агенты кровяного пула, например частицы суперпарамагнитного оксида железа, остаются в сосудистой сети в течение длительного времени. Оказалось, что они чрезвычайно полезны для усиления контраста в печени, а также для обнаружения аномалий проницаемости капилляров, например "имеющих течь" стенок капилляров в опухолях, например в результате ангиогенеза.
Несмотря на бесспорно превосходные свойства указанных контрастных агентов, их использование не лишено риска. Хотя хелатные комплексы парамагнитных металлов обычно имеют высокие константы стабильности, возможно, что ионы токсичных металлов высвобождаются в организм после введения. Кроме того, контрастные агенты этого типа демонстрируют плохую специфичность.
В WO-A-99/35508 раскрыт способ МР исследования пациента с использованием гиперполяризованного раствора агента с высоким T1 в качестве МР визуализирующего агента. Термин "гиперполяризация" означает усиление ядерной поляризации ЯМР активных ядер, присутствующих в агенте с высоким T1, то есть ядер с ненулевым ядерным спином, предпочтительно ядер 13С или 15N. При усилении ядерной поляризации ЯМР активных ядер разница между населенностями возбужденного и основного ядерных спиновых состояниях этих ядер значительно увеличивается, и в силу этого интенсивность МР сигнала усиливается в сто раз и более. При использовании гиперполяризованного 13С- и/или 15N-обогащенного агента с высоким T1 помехи от фоновых сигналов практически отсутствуют, поскольку распространенность 13С и/или 15N в природе пренебрежимо мала, и поэтому контрастность изображения будет преимущественно высокой. Раскрыт целый ряд возможных агентов с высоким T1, подходящих для гиперполяризации и последующего использования в качестве МР визуализирующих агентов, включая, но не ограничивая ими, неэндогенные и эндогенные соединения, такие как ацетат, пируват, оксалат или глюконат, сахара, такие как глюкоза или фруктоза, мочевина, амиды, аминокислоты, такие как глутамат, глицин, цистеин или аспартат, нуклеотиды, витамины, такие как аскорбиновая кислота, производные пенициллина и сульфонамиды. Установлено также, что промежуточные соединения в нормальных метаболических циклах, таких как цикл лимонной кислоты, такие как фумаровая кислота и пировиноградная кислота, являются предпочтительными визуализирующими агентами для визуализации метаболической активности.
Необходимо подчеркнуть, что сигнал от гиперполяризованного визуализирующего агента ослабевает из-за релаксации и после введения в организм пациента из-за разбавления. Следовательно, значение T1 визуализирующих агентов в биологических жидкостях (например, в крови) должно быть достаточно высоким, чтобы обеспечить распределение агента в сайт-мишень в организме пациента в высоко гиперполяризованном состоянии. Кроме контрастного агента, имеющего высокое значение T1, чрезвычайно полезно достичь высокого уровня поляризации.
Несколько методов гипеполяризации раскрыто в WO-A-99/35508, и один из них представляет собой метод динамической поляризации ядер (ДПЯ), при котором поляризацию образца осуществляют парамагнитным соединением, так называемым парамагнитным агентом или ДПЯ агентом. Во время осуществления процесса ДПЯ подводят энергию, обычно в форме микроволнового излучения, которая первоначально возбуждает парамагнитный агент. При угасании до исходного состояния происходит перенос поляризации от неспаренного электрона парамагнитного агента к ЯМР активным ядрам образца. Обычно в процессе ДПЯ используют умеренное или сильное магнитное поле и очень низкую температуру, например проводят процесс ДПЯ в жидком гелии и в магнитном поле около 1 Тл или выше. Альтернативно, можно использовать умеренное магнитное поле и любую температуру, при которой достигается достаточное усиление поляризации. Методика ДПЯ описана, например, в международных публикациях WO-A-98/58272 и в WO-A-01/96895, которые обе включены в данное описание изобретения ссылкой на них.
Парамагнитный агент играет решающую роль в процессе ДПЯ, и его выбор имеет большое влияние на достигаемый уровень поляризации. Известен целый ряд парамагнитных агентов, которые в WO-A-99/35508 обозначены как "OMRI-контрастные агенты", например органические свободные радикалы на основе кислорода, на основе серы или на основе углерода или магнитные частицы, упомянутые в WO-A-99/35508, WO-A-88/10419, WO-A-90/00904, WO-A-91/12024, WO-A-93/02711 или WO-A-96/39367.
Теперь авторы неожиданно нашли улучшенный способ получения жидкой композиции, содержащей гиперполяризованный 13С-пируват, который дает возможность получать гиперполяризованный 13С-пируват с необычайно высоким уровнем поляризации. Было также найдено, что такая композиция особенно подходит для МР визуализации опухолей in vivo.
Таким образом, в одном аспекте настоящего изобретения предложен способ получения жидкой композиции, содержащей гиперполяризованный 13С-пируват, включающий
а) образование жидкой смеси, содержащей радикал формулы (I)
где
М представляет собой водород или один эквивалент катиона; и
R1, которые являются одинаковыми или разными, каждый представляет собой гидроксилированную и/или алкоксилированную С1-С4-углеводородную группу с прямой или разветвленной цепью,
13С-пировиноградную кислоту и/или 13С-пируват, и замораживание этой смеси;
б) усиление поляризации 13С ядер пировиноградной кислоты и/или пирувата в этой смеси посредством ДПЯ;
в) добавление буфера и основания к замороженной смеси для ее растворения и для превращения 13С-пировиноградной кислоты в 13С-пируват с получением жидкой композиции или, когда на стадии (а) используют только 13С-пируват, добавление буфера к замороженной смеси для ее растворения с получением жидкой композиции; и
г) возможно удаление радикала и/или его реакционных продуктов из жидкой композиции.
Термины "гиперполяризованный" и "поляризованный", использованные здесь ниже, взаимозаменяемы и означают поляризацию до уровня выше обнаруженного при комнатной температуре и 1 Тл.
В способе по изобретению используют радикал формулы (I)
где
M представляет собой водород или один эквивалент катиона; и
R1, которые являются одинаковыми или разными, каждый представляет собой гидроксилированную и/или алкоксилированную С1-С4-углеводородную группу с прямой или разветвленной цепью,
Здесь ниже термин "радикал" относится к радикалу формулы (I).
В предпочтительном воплощении М представляет собой водород или один эквивалент физиологически переносимого катиона. Термин "физиологически переносимый катион" означает катион, который переносим живым организмом человека или животного, не являющегося человеком. Предпочтительно, М представляет собой водород или катион щелочного металла, ион аммония или ион органического амина, например меглумина. Наиболее предпочтительно, М представляет собой водород или натрий.
В еще одном предпочтительном воплощении R1 одинаковые или разные и каждый представляет собой гидроксиметил или гидроксиэтил. В другом предпочтительном воплощении R1 одинаковые или разные и каждый представляет собой алкоксилированную С1-С4-углеводородную группу с прямой или разветвленной цепью, предпочтительно -СН2-O-(С1-С3-алкил), -(СН2)2-O-СН3 или -(С1-С3-алкил)-O-СН3. В другом предпочтительном воплощении R1 одинаковые или разные и каждый представляет собой алкоксилированную С1-С4-углеводородную группу с прямой или разветвленной цепью, несущую концевую гидроксильную группу, предпочтительно -CH2-O-C2H4OH или -C2H4-O-CH2OH. В более предпочтительном воплощении R1 одинаковые и каждый представляет собой алкоксилированную С1-С4-углеводородную группу с прямой цепью, предпочтительно метокси, -СН2-ОСН3, -СН2-OC2H5 или -СН2-СН2-ОСН3, наиболее предпочтительно -СН2-СН2-ОСН3.
В наиболее предпочтительном воплощении М представляет собой водород или натрий, и R1 одинаковые и каждый представляет собой -СН2-СН2-ОСН3.
Способы синтеза этих радикалов известны в данной области и раскрыты в WO-A-91/12024, WO-A-96/39367, WO 97/09633 и WO-A-98/39277. Коротко, эти радикалы могут быть синтезированы путем взаимодействия трех мольных эквивалентов металлированного мономерного арильного соединения с одним мольным эквивалентом соответствующим образом защищенного производного карбоновой кислоты с образованием тримерного промежуточного соединения. Это промежуточное соединение металлируют и затем подвергают взаимодействию, например, с диоксидом углерода с образованием трикарбокситритилкарбинола, который на следующей стадии обрабатывают сильной кислотой с образованием триарилметильного катиона. Этот катион затем восстанавливают с образованием стабильного тритильного радикала.
Изотопное обогащение 13С-пировиноградной кислоты и/или 13С-пирувата, используемого в способе по изобретению, предпочтительно составляет по меньшей мере 75%, более предпочтительно по меньшей мере 80% и особенно предпочтительно по меньшей мере 90%, причем изотопное обогащение свыше 90% является наиболее предпочтительным. В идеале обогащение составляет 100%. 13С-пировиноградная кислота и/или 13С-пируват могут быть обогащены изотопом в положении С1 (что ниже обозначено как 13С1-пировиноградная кислота и 13С1-пируват), в положении С2 (что ниже обозначено как 13С2-пировиноградная кислота и 13C2-пируват), в положении С3 (что ниже обозначено как 13С3-пировиноградная кислота и 13С3-пируват), в положениях С1 и С2 (что ниже обозначено как 13С1,2-пировиноградная кислота и 13С3-пируват), в положениях С1 и С3 (что ниже обозначено как 13С1,3-пировиноградная кислота и 13С1,3-пируват), в положениях С2 и С3 (что ниже обозначено как 13С2,3-пировиноградная кислота и 13C2,3-пируват) или в положениях С1, С2 и С3 (что ниже обозначено как 13С1,2,3-пировиноградная кислота и 13С1,2,3-пируват), причем положение С1 является предпочтительным.
В данной области известно несколько способов синтеза 13C1-пировиноградной кислоты. Коротко, в Seebach et al., Journal of Organic Chemistry 40(2), 1975, 231-237, описан путь синтеза, основанный на защите и активации карбонилсодержащего исходного вещества в виде S,S-ацеталя, например 1,3-дитиана или 2-метил-1,3-дитиана. Дитиан металлируют и подвергают взаимодействию с метилсодержащим соединением и/или 13СО2. С использованием соответствующего обогащенного изотопом 13С-компонента, как описано в этой ссылке, может быть получен 13С1-пируват, 13С2-пируват или 13С1,2-пируват. Карбонильную функциональную группировку затем высвобождают общепринятыми способами, описанными в литературе. Другие пути синтеза начинаются с уксусной кислоты, которую сначала превращают в ацетилбромид, а затем подвергают взаимодействию с Cu13CN. Полученный нитрил превращают в пировиноградную кислоту через амид (см., например, S.H.Anker et al., J. Biol. Chem. 176 (1948), 1333 или J.E.Thirkettle, Chem Commun. (1997), 1025). 13С-пировиноградная кислота может быть получена также протонированием коммерчески доступного 13С-пирувата натрия, например способом, описанным в патенте США 6232497.
В зависимости в основном от используемого радикала в способе по изобретению используют 13С-пировиноградную кислоту и/или 13С-пируват. Если радикал растворим в 13С-пировиноградной кислоте, то предпочтительно используют 13С-пировиноградную кислоту и образуют жидкую смесь, предпочтительно жидкий раствор, радикала и 13С-пировиноградной кислоты. Если радикал не растворяется в 13С-пировиноградной кислоте, то используют 13С-пируват и/или 13С-пировиноградную кислоту и по меньшей мере один сорастворитель для образования жидкой смеси, предпочтительно жидкого раствора. Было установлено, что успешное осуществление ДПЯ и, следовательно, уровень поляризации зависит от нахождения поляризуемого соединения и радикала агента в тесном контакте друг с другом. Следовательно, сорастворителем предпочтительно является сорастворитель или смесь сорастворителей, который(ая) растворяет как радикал, так и 13С-пировиноградную кислоту и/или 13С-пируват. Для 13С-пирувата в качестве сорастворителя предпочтительно используют воду.
Было также обнаружено, что более высокие уровни поляризации на стадии (б) достигаются, когда смесь при охлаждении/замораживании образует стекло, а не кристаллизованный образец. Опять же, образование стекла обеспечивает более тесный контакт радикала и подвергаемого поляризации соединения. 13С-пировиноградная кислота является хорошим стеклообразующим веществом, и поэтому предпочтительно ее используют в способе по изобретению, когда радикал растворим в 13С-пировиноградной кислоте. 13С-пируват представляет собой соль, и при замораживании жидкой смеси водного раствора 13С-пирувата и радикала будет образовываться кристаллизованный образец. Чтобы предотвратить это, предпочтительно добавлять также сорастворители, которые являются хорошими стеклообразующими веществами, такие как глицерин, пропандиол или гликоль.
Таким образом, в одном воплощении 13С-пируват растворяют в воде с получением водного раствора и добавляют радикал, глицерин и возможно также сорастворитель с образованием жидкой смеси согласно стадии (а) способа по изобретению. В предпочтительном воплощении 13С-пировиноградную кислоту, радикал и сорастворитель объединяют с образованием жидкой смеси согласно стадии (а) способа по настоящему изобретению. В наиболее предпочтительном воплощении 13С-пировиноградную кислоту и радикал объединяют с образованием жидкой смеси согласно стадии (а) способа по настоящему изобретению. Смешивание соединений до гомогенного состояния может быть достигнуто несколькими способами, известными в данной области, такими как перемешивание, вортексирование или обработка ультразвуком.
Жидкая смесь стадии (а) согласно способу по изобретению предпочтительно содержит от 5 до 100 мМ радикала, более предпочтительно от 10 до 20 мМ радикала, особенно предпочтительно от 12 до 18 мМ радикала и наиболее предпочтительно от 13 до 17 мМ радикала. Было обнаружено, что время нарастания для поляризации на стадии (б) способа по изобретению короче при использовании большего количества радикала, однако достигается более низкий уровень поляризации. Следовательно, эти два эффекта должны быть сбалансированы один относительно другого.
Жидкую смесь на стадии (а) способа по изобретению замораживают, после чего проводят поляризацию. Охлаждение/замораживание жидкой смеси может быть достигнуто способами, известными в данной области, например замораживанием жидкой смеси в жидком азоте или просто помещением ее в поляризатор, где образец будет заморожен жидким гелием.
На стадии (б) способа по изобретению поляризацию 13С-ядер 13С-пировиноградной кислоты и/или 13С-пирувата усиливают посредством ДПЯ. Как указано выше, динамическая поляризация ядер (ДПЯ) представляет собой метод поляризации, заключающийся в том, что поляризацию соединения, которое поляризуют, осуществляют ДПЯ агентом, то есть парамагнитным соединением. Что касается способа по изобретению, поляризацию осуществляют используемым радикалом. Во время процесса ДПЯ подводят энергию, предпочтительно в виде микроволнового излучения, которая первоначально возбуждает радикал. При угасании до исходного состояния происходит перенос поляризации от неспаренного электрона радикала к 13С-ядру 13С-пировиноградной кислоты и/или 13С-пирувата.
Методика ДПЯ описана, например, в международных публикациях WO-A-98/58272 и в WO-A-01/96895, которые обе включены в данное описание ссылкой на них. Обычно в процессе ДПЯ используют умеренное или сильное магнитное поле и очень низкую температуру, например проводят процесс ДПЯ в жидком гелии и в магнитном поле примерно 1 Тл или выше. Альтернативно, можно использовать умеренное магнитное поле и любую температуру, при которой достигается достаточное усиление поляризации. В предпочтительном воплощении способа по изобретению процесс ДПЯ проводят в жидком гелии и в магнитном поле примерно 1 Тл или выше. Подходящие установки для проведения стадии (б) способа по изобретению описаны, например, в WO-A-02/37132. В предпочтительном воплощении установка для поляризации содержит криостат и поляризующее устройство, например микроволновую камеру, соединенную волноводом с источником микроволнового излучения, в центральном канале, окруженном создающим магнитное поле устройством, таким как сверхпроводящий магнит. Канал тянется вертикально вниз до по меньшей мере уровня области Р рядом со сверхпроводящим магнитом, где сила магнитного поля достаточно высока, например от 1 до 25 Тл, для осуществления поляризации 13С-ядер. Канал для образца предпочтительно выполнен с возможностью герметизации, и его можно откачивать до низких давлений, например давлений порядка 1 мбар (100 Па) или менее. Внутрь этого канала может быть помещено устройство для ввода образца (например, замороженной смеси стадии (а) способа по изобретению), например извлекаемая транспортирующая образец трубка, и эта трубка может быть вставлена в канал сверху вниз до позиции внутри микроволновой камеры в области Р. Область Р охлаждают жидким гелием до температуры, достаточно низкой для того, чтобы происходила поляризация, предпочтительно до температуры порядка 0,1-100 К, более предпочтительно 0,5-10 К, наиболее предпочтительно 1-5 К. Устройство для ввода образца предпочтительно выполнено с возможностью герметизации на его верхнем конце любым подходящим способом для сохранения частичного вакуума в канале. В нижнем конце устройства для ввода образца может быть установлен с возможностью извлечения удерживающий образец контейнер, например удерживающий образец стакан. Удерживающий образец контейнер предпочтительно изготовлен из легкого по массе материала с низкой удельной теплоемкостью и хорошими криогенными свойствами, такого как, например, KeIF (полихлортрифторэтилен) или PEEK (полиэфирэфиркетон). Контейнер для образца может вмещать в себя один или более чем один поляризуемый образец.
Образец вставляют в удерживающий образец контейнер, погружают в жидкий гелий и подвергают микроволновому облучению, предпочтительно при частоте примерно 94 ГГц при 200 мВт. Мониторинг уровня поляризации можно выполнять путем получения 13С-ЯМР сигналов от образца в твердом состоянии во время микроволнового облучения, поэтому на стадии (б) предпочтительно используют установку для поляризации, содержащую устройство для получения 13С-ЯМР спектров в твердом состоянии. Обычно получают кривую насыщения на графике зависимости 13С-ЯМР сигнала от времени. Следовательно, можно определить, когда достигается оптимальный уровень поляризации.
На стадии (в) способа по изобретению замороженную поляризованную смесь растворяют в буфере, предпочтительно физиологически переносимом буфере, с получением жидкой композиции. Термин "буфер" в контексте этой заявки означает один или более чем один буфер, то есть также смесь буферов.
Предпочтительными буферами являются физиологически переносимые буферы, более предпочтительно буферы, которые обеспечивают рН в пределах примерно от 7 до 8, такие как, например, фосфатный буфер (KH2PO4/Na2HPO4), ACES, PIPES, имидазол/HCl, BES, MOPS, HEPES, TES, TRIS, HEPPS или TRICIN. Более предпочтительными буферами являются фосфатный буфер и TRIS, наиболее предпочтительным является TRIS. В еще одном воплощении используют более чем один из вышеуказанных предпочтительных буферов, то есть смесь буферов.
Когда в соединении, подлежащем поляризации, используют 13С-пировиноградную кислоту, стадия (в) также включает превращение 13С-пировиноградной кислоты в 13С-пируват. Чтобы достичь этого, 13С-пировиноградную кислоту подвергают взаимодействию с основанием. В одном воплощении 13С-пировиноградную кислоту подвергают взаимодействию с основанием с превращением ее в 13С-пируват, а затем добавляют буфер. В другом предпочтительном воплощении буфер и основание объединяют в одном растворе, и этот раствор добавляют к 13С-пировиноградной кислоте, при этом она растворяется и превращается в 13С-пируват одновременно. В предпочтительном воплощении основание представляет собой водный раствор NaOH, Na2CO3 или NaHCO3, и наиболее предпочтительным основанием является NaOH. В особенно предпочтительном воплощении для растворения 13С-пировиноградной кислоты и ее превращения в натриевую соль 13С-пирувата используют раствор буфера TRIS, содержащий NaOH.
В другом предпочтительном воплощении буфер или, где это применимо, объединенный раствор буфер/основание дополнительно содержит одно или более соединений, которые способны связывать свободные парамагнитные ионы или образовывать с ними комплексы, например хелатирующие агенты, такие как DTPA (диэтилентриаминпентауксусная кислота) или EDTA (этилендиаминтетрауксусная кислота). Было обнаружено, что свободные парамагнитные ионы могут вызывать уменьшение T1 гиперполяризованного соединения, и этого предпочтительно избегают.
Растворение может быть осуществлено предпочтительно с использованием методов и/или устройств, раскрытых в WO-A-02/37132. Коротко, используют установку для растворения, которая либо физически отделена от поляризатора, либо является частью аппарата, который содержит поляризатор и установку для растворения. В предпочтительном воплощении стадию (в) проводят при повышенном магнитном поле для улучшения релаксации и сохранения максимума гиперполяризации. Узлов магнитного поля следует избегать, и, несмотря на вышеуказанные меры, слабое поле может приводить к усилению релаксации.
На возможной стадии (г) способа по изобретению радикал и/или его реакционные продукты удаляют из жидкой композиции, полученной на стадии (в). Радикал и/или реакционные продукты могут быть удалены частично, в значительной степени или в идеале полностью, причем полное удаление является предпочтительным, когда жидкую композицию используют у пациента-человека. Реакционными продуктами радикала могут быть сложные эфиры, которые могут образовываться в результате реакции пировиноградной кислоты с радикалами формулы (I), содержащими гидроксильные группы. В предпочтительном воплощении способа по изобретению стадия (г) является обязательной. Способы, используемые для удаления радикала и/или его реакционных продуктов, известны в данной области. Как правило, выбор способа зависит от природы радикала и/или его реакционных продуктов. При растворении замороженной смеси на стадии (в) радикал может осаждаться, и его легко можно выделить из жидкой композиции фильтрованием. Если осаждение не происходит, радикал может быть удален хроматографическими методами разделения, например жидкостной хроматографией, такой как хроматография с обращенными фазами, прямофазная или ионообменная хроматография, или экстракцией.
Так как радикал формулы (I) имеет характеристический спектр поглощения в УФ/видимой области, можно использовать измерение поглощения в УФ/видимой области в качестве метода проверки его присутствия в жидкой композиции после его удаления. Для получения количественных результатов, то есть концентрации радикала, присутствующего в жидкой композиции, оптический спектрометр может быть откалиброван таким образом, что поглощение при конкретной длине волны для образца дает соответствующую концентрацию радикала в образце. Удаление радикала и/или его реакционных продуктов является особенно предпочтительным, если жидкую композицию используют в качестве визуализирующего агента для МР визуализации in vivo организма человека или животного, не являющегося человеком.
В еще одном аспекте настоящего изобретения предложена композиция, содержащая гиперполяризованный 13С-пируват, предпочтительно гиперполяризованный 13С-пируват натрия, и буфер, выбранный из группы, состоящей из фосфатного буфера и TRIS.
В предпочтительном воплощении гиперполяризованный 13С-пируват имеет уровень поляризации по меньшей мере 10%, более предпочтительно по меньшей мере 15%, особенно предпочтительно по меньшей мере 20% и наиболее предпочтительно более 20%.
Было обнаружено, что такие композиции являются превосходными визуализирующими агентами для МР визуализации in vivo, особенно для МР исследования метаболических процессов in vivo и для МР визуализации опухоли in vivo, и композиция, содержащая гиперполяризованный 13С-пируват и буфер, выбранный из группы, состоящей из фосфатного буфера и TRIS, для применения в качестве МР визуализирующего агента образует еще один аспект изобретения.
Композицию по изобретению предпочтительно получают способом, заявленным в п.1 формулы изобретения, более предпочтительно с использованием 13С-пирувата на стадии (а) способа по п.1 и радикала формулы (I), где М представляет собой водород или физиологически переносимый катион, и R1 одинаковые и каждый представляет собой алкоксилированную С1-С4-углеводородную группу с прямой или разветвленной цепью, предпочтительно метокси, -CH2-ОСН3, -СН2-ОС2Н5 или -СН2-СН2-ОСН3, и стадия (г) является обязательной. В особенно предпочтительном воплощении композицию по изобретению получают способом, заявленным в п.1 формулы изобретения, где на стадии (а) используют 13С-пируват и радикал формулы (I), где М представляет собой водород, и R1 одинаковые и каждый представляет собой -СН2СН2-ОСН3, и стадия (г) является обязательной.
Другим аспектом изобретения является применение композиции, содержащей гиперполяризованный 13С-пируват, предпочтительно гиперполяризованный 13С-пируват натрия, и буфер, выбранный из группы, состоящей из фосфатного буфера и TRIS, для изготовления МР визуализирующего агента для исследования метаболических процессов in vivo в организме человека или животного, не являющегося человеком.
Еще одним аспектом изобретения является применение композиции, содержащей гиперполяризованный 13С-пируват, предпочтительно гиперполяризованный 13С-пируват натрия, и буфер, выбранный из группы, состоящей из фосфатного буфера и TRIS, для изготовления МР визуализирующего агента для визуализации опухоли in vivo в организме человека или животного, не являющегося человеком, предпочтительно для диагностирования опухоли, и/или стадирования опухоли, и/или мониторинга лечения опухоли in vivo, более предпочтительно, для диагностирования опухоли простаты, и/или для стадирования опухоли простаты, и/или для мониторинга лечения опухоли простаты in vivo.
Композицию по изобретению можно использовать в качестве "обычного" МР визуализирующего агента, то есть обеспечивающего усиление контраста, для анатомической визуализации. Дополнительное преимущество композиции по изобретению заключается в том, что пируват является эндогенным соединением, которое организм человека переносит очень хорошо даже в высоких концентрациях. В качестве предшественника в цикле лимонной кислоты пируват играет важную метаболическую роль в организме человека. Пируват превращается в разные соединения: в результате его трансаминирования образуется аланин, в результате окислительного декарбоксилирования пируват превращается в ацетил-КоА и бикарбонат, в результате восстановления пирувата образуется лактат, а в результате его карбоксилирования образуется оксалоацетат.
Теперь обнаружено, что превращение гиперполяризованного 13С-пирувата в гиперполяризованный 13С-лактат, гиперполяризованный 13С-бикарбонат (только в случае 13С1-пирувата, 13С1,2-пирувата или 13С1,2,3-пирувата) и гиперполяризованный 13С-аланин может быть использовано для МР стадирования метаболических процессов в организме человека in vivo. Это неожиданно, поскольку известно, что T1 гиперполяризованных соединений снижается из-за релаксации и разбавления. В цельной крови человека при 37°С 13С-пируват имеет релаксацию T1 примерно 42 сек, однако было обнаружено, что превращение гиперполяризованного 13С-пирувата в гиперполяризованный 13С-лактат, гиперполяризованный 13С-бикарбонат и гиперполяризованный 13С-аланин является достаточно быстрым, чтобы иметь возможность детектировать сигнал от 13С-пируватного исходного соединения и его метаболитов. Количество аланина, бикарбоната и лактата зависит от метаболического статуса исследуемой ткани. Интенсивность МР сигнала гиперполяризованного 13С-лактата, гиперполяризованного 13С-бикарбоната и гиперполяризованного 13С-аланина связана с количеством этих соединений и степенью поляризации, оставшейся к моменту детектирования. Следовательно, мониторинг превращения гиперполяризованного 13С-пирувата в гиперполяризованный 13С-лактат, гиперполяризованный 13С-бикарбонат и гиперполяризованный 13С-аланин дает возможность исследовать метаболические процессы in vivo в организме человека или животного, не являющегося человеком, с использованием неинвазивной МР визуализации.
Было обнаружено, что амплитуды МР сигналов от разных метаболитов пирувата меняются в зависимости от типа ткани. Уникальная картина метаболических пиков, образуемая аланином, лактатом, бикарбонатом и пируватом, может быть использована в качестве характерного признака для метаболического состояния исследуемой ткани и, следовательно, обеспечивает различение здоровой ткани и опухолевой ткани. Это делает композицию по изобретению превосходным агентом для МР визуализации опухоли in vivo.
Обычно для проведения МР визуализации с использованием композиции по изобретению субъекта, которого подвергают исследованию, например пациента или животное, помещают в МР магнит. Специально предназначенные 13С-МР радиочастотные катушки расположены так, что они охватывают интересующую область.
Композицию по изобретению, т.е. композицию, содержащую гиперполяризованный 13С-пируват и буфер, выбранный из группы, состоящей из фосфатного буфера и TRIS, вводят парентерально, предпочтительно внутривенно, внутриартериально или непосредственно в интересующую область или орган. Дозировка и концентрация композиции по изобретению зависят от целого ряда факторов, таких как токсичность, способность направленно доставляться в орган и путь введения. Обычно композицию вводят в концентрации вплоть до 1 ммоль пирувата на кг массы тела, предпочтительно от 0,01 до 0,5 ммоль/кг, более предпочтительно от 0,1 до 0,3 ммоль/кг. Скорость введения составляет предпочтительно менее 10 мл/сек, более предпочтительно менее 6 мл/сек и наиболее предпочтительно от 5 мл/сек до 0,1 мл/сек. Через менее чем 400 сек после введения, предпочтительно менее чем 120 сек, более предпочтительно менее чем 60 сек после введения, особенно предпочтительно через 20-50 сек после введения и наиболее предпочтительно через 30-40 сек после введения применяют последовательность МР визуализации, которая кодирует интересующий объем объединенным избирательным по частоте и пространственным характеристикам способом. Это приводит к получению метаболических изображений 13С-лактата, 13С-аланина и 13С-пирувата и, более предпочтительно, метаболических изображений 13С-лактата, 13С-аланина, 13С-бикарбоната и 13С-пирувата. В тот же самый период времени может быть получено протонное изображение с протонным МРВ контрастным агентом или без него с получением анатомической и/или перфузионной информации.
Кодирование интересующего объема может быть достигнуто с использованием так называемой последовательности спектроскопической визуализации, как описано, например, в T.R.Brown et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 79, 3523-3526 (1982); A.A.Maudsley, et al., J. Magn. Res 51, 147-152 (1983). Данные спектроскопического изображения содержат множество элементов объема, при этом каждый элемент содержит полный 13С-МР спектр. 13С-пируват и его 13С-метаболиты все имеют свою уникальную позицию в 13С-МР спектре, и их резонансная частота может быть использована для их идентификации. Интеграл от пика при его резонансной частоте прямо связан с количеством 13С-пирувата и его 13С-метаболитов соответственно. Когда количество 13С-пирувата и каждого 13C-метаболита оценивают с использованием, например, рутинных методов выравнивания во временной области, как описано, например, в L.Vanhamme et al., J. Magn. Reson. 129, 35-43 (1997), можно генерировать изображения для 13С-пирувата и каждого 13C-метаболита, в которых цветовое кодирование или яркостное кодирование является характерным для измеряемого количества 13С-пирувата и каждого 13С-метаболита.
Хотя методы спектроскопической визуализации доказали свою ценность в создании метаболических изображений с использованием всех видов МР ядер, например 1H, 31P, 23Na, количество повторов, необходимых для полного кодирования спектроскопического изображения, делает этот подход менее подходящим для гиперполяризованного 13С. Необходимо обеспечивать наличие сигнала от гиперполяризованного 13С в течение всего периода получения МР данных. Этого можно достичь за счет снижения отношения сигнал/шум в результате уменьшения угла РЧ-импульса, что применяют в каждой фазе стадии кодирования. Чем выше размеры матрицы, тем больше фаз стадий кодирования и более длительные периоды времени сканирования требуются.
Способы визуализации, основанные на пионерской работе Р.С.Lauterbur (Nature, 242, 190-191 (1973) и P.Mansfield (J.Phys. C.6, L422-L426 (1973)), предусматривающие использование градиента считывания в процессе сбора данных, должны обеспечить получение изображений с более высоким отношением сигнал/шум или, что эквивалентно, изображений с более высоким пространственным разрешением. Однако эти способы визуализации в их основной форме способны продуцировать не отдельные изображения для 13С-пирувата и его 13С-метаболитов, а изображение, содержащее сигналы от 13С-пирувата и всех его 13С-метаболитов, то есть идентификация конкретных метаболитов невозможна.
В предпочтительном воплощении применяют последовательности визуализации с использованием множественного эха для кодирования в отношении частотной информации. Последовательности, которые могут продуцировать отдельные 1H-изображения воды и жира, описаны, например, в G.Glover, J.Magn. Reson. Visualization 1991: 1: 521-530 и S.В.Reederet al., MRM 51 35-45 (2004). Поскольку подлежащие обнаружению метаболиты и по существу их МР частоты известны, подход, рассмотренный в указанных ссылках, можно применять к получению прямых изображений 13С-пирувата, 13С-аланина и 13С-лактата и, предпочтительно, 13С-пирувата, 13С-аланина, 13С-лактата и 13С-бикарбоната. Этот метод делает более эффективным использование гиперполяризованного 13С-МР сигнала, обеспечивая по сравнению с классической спектроскопической методикой визуализации лучшее качество сигнала, более высокое пространственное разрешение и более короткое время обнаружения.
Опухолевая ткань часто характеризуется увеличенной перфузией и более высокой метаболической активностью. Процесс увеличения сосудистого русла, ангиогенез, индуцируется клетками, которые из-за их более высоких метаболических потребностей и/или их большего расстояния от капилляра не способны получать достаточно веществ, которые могут давать энергию, необходимую для поддержания энергетического гомеостаза. Именно в этой области, где клетки имеют проблемы с продуцированием достаточной энергии, ожидается заметное изменение метаболического паттерна. Ткань с проблемами поддержания энергетического гомеостаза меняет свой энергетический метаболизм, что приводит, в частности, к повышенной продукции лактата. Неожиданно оказалось возможным сделать это изменение метаболизма видимым с использованием гиперполяризованного 13С-пирувата в пределах короткого доступного временного окна МР визуализации, то есть за счет использования высокого сигнала от 13С-лактата в области опухоли, чтобы отличить опухоль от здоровой ткани. Так как перфузия в опухолевой ткани неоднородна, предпочтительно корректировать 13С-лактатный сигнал в отношении количества пирувата (13С-пируватный сигнал), имеющегося в той же области. В результате этого корректирования получают взвешенное лактатное относительно пируватного изображение. Это обеспечивает выделение областей в ткани с относительно высоким лактатным сигналом относительно пируватного сигнала и, таким образом, лучшее различение опухолевой ткани и здоровой ткани.
Для корректирования в отношении пируватного сигнала как лактатное, так и пируватное изображения нормализуют по отношению к максимальному значению для каждого отдельного изображения. Во-вторых, нормализованное лактатное изображение умножают на инвертированное пируватное изображение, например максимальный пируватный сигнал в изображении минус пируватный уровень для каждого пиксела. И на последней стадии промежуточный результат, полученный в вышеуказанной операции, умножают на исходное лактатное изображение.
Для выделения областей с измененным метаболизмом высокий 13С-лактатный сигнал в связи со пониженным 13С-аланиновым сигналом может быть использован в операции, аналогичной той, которая описана в приведенном выше абзаце, посредством чего получают взвешенное лактатное относительно пируватного изображение. Неожиданно, идентификация опухолевой области, то есть различение опухолевой ткани и здоровой ткани, тоже улучшается за счет этого корректирования. Для корректирования в отношении аланинового сигнала как лактатное, так и аланиновое изображения нормализуют по отношению к максимальному значению для каждого отдельного изображения. Во-вторых, нормализованное лактатное изображение умножают на инвертированное аланиновое изображение, например максимальный аланиновый сигнал в изображении минус аланиновый уровень для каждого пиксела. И на последней стадии промежуточный результат, полученный в вышеуказанной операции, умножают на исходное лактатное изображение. Подобным образом в анализ также может быть включен 13С-бикарбонатный сигнал. Кроме того, протонное изображение, полученное с или без протонного МРВ контрастного агента, может быть включено в анализ для получения анатомической и/или перфузионной информации.
В другом предпочтительном воплощении композицию по изобретению вводят повторно, обеспечивая таким образом возможность проведения динамических исследований. Это является дополнительным преимуществом способа по изобретению по сравнению с другими способами МР визуализации опухоли с использованием других МР визуализирующих агентов, которые из-за их относительно длительной циркуляции в организме пациента не дают возможность проводить такие динамические исследования.
Композиция по изобретению также полезна в качестве визуализирующего агента для МР стадирования опухоли in vivo. Те же метаболические изображения и/или метаболические взвешенные изображения, которые описаны в предыдущих абзацах, могут быть использованы для этой цели с соответствующими категориями отсечки, определенными в зависимости от размера и метаболической активности опухоли.
Композиция по изобретению полезна также в качестве визуализирующего агента для МР мониторинга лечения опухоли in vivo, например мониторингом прямых изменений в паттерне метаболизма опухолей при лечении терапевтическими противоопухолевыми агентами и/или лечении облучением или в связи с любым типом процедур вмешательства с абляцией любого вида или без нее, то есть химической абляцией в сочетании с радиочастотами, микроволнами или ультразвуком.
На МР визуализацию опухоли можно влиять и можно улучшать ее путем подготовки пациента или животного таким способом, который обычно изменяет белковый метаболизм, липидный метаболизм или энергетический метаболизм. Пути достижения этого известны в данной области, например голодание (например, в течение ночи), инфузия глюкозы и тому подобное.
В предпочтительном воплощении композиция по изобретению полезна в качестве визуализирующего агента для МР визуализации опухоли in vivo, мониторинга лечения опухоли и стадирования опухоли при опухолях мозга, опухолях молочной железы, опухолях ободочной и прямой кишки, опухолях легкого, опухолях почки, опухолях в области головы и шеи, опухолях мышцы, опухолях желудка, опухолях пищевода, опухолях яичника, опухолях поджелудочной железы и опухолях простаты. Было также обнаружено, что композиция по изобретению особенно полезна в качестве визуализирующего агента для МР визуализации опухоли простаты in vivo, то есть для диагностики опухоли простаты, и/или стадирования опухоли простаты, и/или мониторинга лечения опухоли простаты.
Когда мужчина обращается к доктору с симптомами боли или дискомфорта при мочеиспускании, предполагают рак простаты. Если мужчине больше 50 лет, делают тест на специфический антиген простаты (PSA). Рак простаты предполагают на основании повышенного PSA и/или аномального цифрового ректального обследования (ORE). Если тест на PSA является положительным, пациента направляют к специалисту (урологу) для постановки диагноза с использованием наведенной ультразвуком биопсии. При двух миллионах процедур биопсии в год, проводимых в США и Европе, 5 из 6 и 2 из 3 соответственно являются отрицательными. При обнаружении на ранней стадии пятилетняя выживаемость у этих пациентов равна 100%. Поскольку рак простаты является самым распространенным видом рака и второй лидирующей причиной смерти от рака у мужчин, имеется высокая медицинская потребность в способе диагностики опухолей простаты, который способен обнаруживать опухоли простаты на ранней стадии и который может способствовать снижению числа процедур биопсии.
Для 13С-визуализации простаты требуется приемопередающая объемная 13С-РЧ-катушка. Предпочтительно, используют передающую объемную 13С-РЧ-катушку в комбинации только с МР приемной эндоректальной РЧ-катушкой, и более предпочтительно используют приемопередающую объемную 13С-РЧ-катушку с фазированной антенной решеткой в комбинации только с МР приемной эндоректальной 13С-РЧ катушкой. Особенно предпочтительными являются катушки, которые обеспечивают получение 1H-изображения простаты после 13С-визуализации.
Другим аспектом изобретения является композиция, содержащая 13С-пировиноградную кислоту и/или 13С-пируват и радикал формулы (I).
В предпочтительном воплощении указанная композиция содержит радикал формулы (I), где М представляет собой водород или один эквивалент физиологически переносимого катиона. Предпочтительно, М представляет собой водород или щелочной катион, ион аммония или ион органического амина, например меглумин. Наиболее предпочтительно, М представляет собой водород или натрий.
В дополнительном предпочтительном воплощении указанная композиция содержит радикал формулы (I), где R1 одинаковые или разные и каждый представляет собой гидроксиметил или гидроксиэтил. В другом предпочтительном воплощении R1 одинаковые или разные и каждый представляет собой алкоксилированную С1-С4-углеводородную группу с прямой или разветвленной цепью, предпочтительно -СН2-O-(С1-С3-алкил), -(СН2)2-O-СН3 или -(С1-С3-алкил)-O-СН3. В другом предпочтительном воплощении, R1 одинаковые или разные и каждый представляет собой алкоксилированную С1-С4-углеводородную группу с прямой или разветвленной цепью, несущую концевую гидроксильную группу, предпочтительно -СН2-O-C2H4OH или -С3Н4-О-CH2OH. В более предпочтительном воплощении R1 одинаковые и каждый представляет собой алкоксилированную С1-С4-углеводородную группу с прямой цепью, предпочтительно метокси, -СН2-ОСН3, -СН2-OC2H5 или -СН2-СН2-ОСН3, наиболее предпочтительно -СН2-СН2-ОСН3.
В особо предпочтительном воплощении указанная композиция содержит радикал формулы (I), где М представляет собой водород или натрий, и R1 одинаковые и каждый представляет собой -СН2-СН2-ОСН3.
В еще одном предпочтительном воплощении указанная композиция содержит 13С-пировиноградную кислоту и/или 13С-пируват с изотопным обогащением по меньшей мере 75%, более предпочтительно по меньшей мере 80% и особенно предпочтительно по меньшей мере 90%, причем изотопное обогащение свыше 90% является наиболее предпочтительным. В идеале обогащение составляет 100%. 13С-пировиноградная кислота и/или 13С-пируват могут быть обогащены изотопом по положению С1, по положению С2, по положению С3, по положениям С1 и С2, по положениям С1 и С3, по положениям С2 и С3 или по положениям С1, С2 и С3, причем положение С1 является предпочтительным.
В особо предпочтительном воплощении указанная композиция содержит 13С-пировиноградную кислоту и радикал формулы (I), где М представляет собой водород или натрий, и R1 одинаковые и каждый представляет собой -CH2-СН2-ОСН3, наиболее предпочтительно указанная композиция содержит 13С-пировиноградную кислоту и радикал формулы (I), где М представляет собой водород или натрий, и R1 одинаковые и каждый представляет собой -СН3-СН2-ОСН3.
Композиции по изобретению, содержащие 13С-пировиноградную кислоту и/или 13С-пируват и радикал формулы (I), особенно полезны для получения гиперполяризованного 13С-пирувата, например для получения гиперполяризованного 13С-пирувата способом по изобретению. Следовательно, другой аспект изобретения составляет применение композиции, содержащей 13С-пировиноградную кислоту и/или 13С-пируват и радикал формулы (I), для получения гиперполяризованного 13С-пирувата.
Установлено, что радикалы формулы (I), где М представляет собой водород или натрий, и R1 одинаковые и каждый представляет собой -CH2-СН2-ОСН3, особенно полезны для применения в способе по изобретению благодаря следующим свойствам: они растворимы в 13С-пировиноградной кислоте и стабильны при растворении в ней. К тому же они показывают высокую эффективность поляризации на стадии (б) способа по изобретению и стабильны в процессе растворения на стадии (в) также тогда, когда на этой стадии используют основание. Они легко могут быть удалены на стадии (г) способа по изобретению, например фильтрованием с использованием гидрофобного фильтровального материала.
Эти радикалы новые, поэтому другим аспектом изобретения являются радикалы формулы (I), где М представляет собой водород или натрий, и R1 одинаковые и каждый представляет собой -СН2-СН2-ОСН3.
Радикалы по изобретению могут быть синтезированы, как описано в Примере 1. Коротко, радикалы могут быть синтезированы путем взаимодействия трех мольных эквивалентов металлированного мономерного арильного соединения с одним мольным эквивалентом соответствующим образом защищенного производного карбоновой кислоты с образованием тримерного промежуточного соединения. Это промежуточное соединение металлируют и затем повергают взаимодействию, например, с диоксидом углерода, что приводит к образованию трикарбокситритилкарбинола, который на следующей стадии обрабатывают сильной кислотой с образованием триарилметильного катиона. Этот катион затем восстанавливают с образованием стабильного тритильного радикала.
Еще одним аспектом изобретения является применение радикалов по изобретению в качестве парамагнитного агента для гиперполяризации соединения в процессе ДПЯ.
Примеры
Пример 1: Синтез натриевой соли трис(8-карбокси-2,2,6,6-(тетра(метоксиэтил)бенз-[1,2-4,5']бис-(1,3)дитиол-4-ил)-метила
В 280 мл диметилацетамида в атмосфере аргона суспендировали 10 г (70 ммоль) натриевой соли трис(8-карбокси-2,2,6,6-(тетра(гидроксиэтил)бенз-[1,2-4,5']-бис-(1,3)-дитиол-4-ил)-метила, которую синтезировали в соответствии с Примером 7 WO-A 1-98/39277. Добавляли гидрид натрия (2,75 г), а затем метилйодид (5,2 мл), и реакции, которая слегка экзотермическая, давали возможность протекать в течение 1 часа на водяной бане при 34°С в течение 60 мин. Добавление гидрида натрия и метилйодида повторяли дважды с такими же количествами каждого соединения, и после последнего добавления смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 68 часов и затем вливали в 500 мл воды. Затем рН доводили до рН>13, используя 40 мл 1М NaOH (водн.), и смесь перемешивали при температуре окружающей среды в течение 15 часов для гидролиза образовавшихся метиловых эфиров. Затем смесь подкисляли 50 мл 2М HCl (водн.) до рН примерно 2 и экстрагировали 3 раза этилацетатом (500 мл и 2×200 мл). Объединенную органическую фазу сушили над Na2SO4 и затем упаривали досуха. Неочищенный продукт (24 г) очищали препаративной ВЭЖХ с использованием ацетонитрила/воды в качестве элюентов. Собранные фракции упаривали для удаления ацетонитрила. Оставшуюся водную фазу экстрагировали этилацетатом и органическую фазу сушили над Na2SO4 и затем упаривали досуха. К остатку добавляли воду (200 мл), и рН осторожно доводили до рН 7, используя 0,1М NaOH (водн.), и во время этого процесса остаток медленно растворялся. После нейтрализации водный раствор подвергали сублимационной сушке.
Пример 2: Получение гиперполяризованного 13С-пирувата с использованием 13С-пировиноградной кислоты и радикала Примера 1
Растворением 5,0 мг радикала Примера 1 в 13С1-пировиноградной кислоте (164 мкл) получали 20 мМ раствор. Образец перемешивали до гомогенного состояния и аликвоту раствора (41 мг) помещали в кювету для образца и вставляли в ДПЯ-поляризатор.
Образец поляризовали в условиях ДПЯ при 1,2 К в магнитном поле 3,35 Тл под воздействием микроволнового излучения (93,950 ГГц). Через 2 часа поляризацию прекращали и образец растворяли, используя установку для растворения в соответствии с WO-A-02/37132, в водном растворе гидроксида натрия и трис(гидроксиметил)аминометана (TRIS) с получением нейтрального раствора гиперполяризованного 13С1-пирувата натрия. Растворенный образец быстро анализировали методом 13С-ЯМР для оценки поляризации и получили 13С поляризацию 19,0%.
Пример 3: Получение гиперполяризованного 13С-пирувата с использованием 13С-пировиноградной кислоты и радикала Примера 1
Растворением радикала Примера 1 (209,1 мг) в смеси 13С1-пировиноградной кислоты (553 мг) и немеченой пировиноградной кислоты (10,505 г) получали 15 мМ раствор. Образец перемешивали до гомогенного состояния и аликвоту раствора (2,015 г) помещали в кювету для образца и вставляли в ДПЯ-поляризатор.
Образец поляризовали в условиях ДПЯ при 1,2 К в магнитном поле 3,35 Тл под воздействием микроволнового излучения (93,950 ГГц). Через 4 часа поляризацию прекращали и образец растворяли, используя установку для растворения в соответствии с WO-A-02/37132, в водном растворе гидроксида натрия и трис(гидроксиметил)аминометана (TRIS) с получением нейтрального раствора гиперполяризованного 13С1-пирувата натрия с суммарной концентрацией пирувата 0,5 М в 100 мМ TRIS-буфере. Хроматографическую колонку последовательно соединяли с установкой для растворения. Колонка состоит из картриджа (диаметр =38 мм; высота =10 мм), содержащего гидрофобный наполнитель (Bondesil-C18, 40UM Part #: 12213012), поставляемый фирмой Varian. Растворенный образец прокачивали через колонку, которая селективно адсорбировала радикал. Фильтрованный раствор быстро анализировали методом 13С-ЯМР для оценки поляризации и получили 13С поляризацию 16,5%. Затем концентрацию остаточного радикала анализировали на УФ-спектрофотометре при 469 нм и определили, что она ниже предела детектирования 0,1 мкМ.
Пример 4: Получение гиперполяризованного 13С-пирувата с использованием 13С-пировиноградной кислоты и натриевой соли трис(8-карбокси-2,2,6,6-тетра(гидроксиэтокси)метил-бенз[1,2-d:4,5-а']бис(1,3)дитиол-4-ил)-метила
Натриевую соль трис(8-карбокси-2,2,6,6-тетра(гидроксиэтокси)метил-бенз[1,2-d:4,5-d']-бис-(1,3)-дитиол-4-ил)-метила синтезировали, как описано в Примере 29 в WO-A-97/09633.
Растворением натриевой соли трис(8-карбокси-2,2,6,6-тетра(гидроксиэтокси)метил-бенз[1,2-d:4,5-d']-бис-(1,3)-дитиол-4-ил)-метила в 13С1-пировиноградной кислоте (83,1 мг) получали 20 мМ раствор. Образец перемешивали до гомогенного состояния, помещали в кювету для образца и вставляли в ДПЯ-поляризатор. Образец поляризовали в условиях ДПЯ при 1,2 К в магнитном поле 3,35 Т под воздействием микроволнового излучения (93,950 ГГц). 13С-ЯМР сигнал от образца затем получали, используя ЯМР спектрометр Varian lnova-200. Усиление ДПЯ вычисляли исходя из результатов измерения 13С-ЯМР сигнала при тепловом равновесии и усиленного ЯМР сигнала. Получили 13С поляризацию 16%.
Пример 5: Визуализация опухоли с использованием гиперполяризованного 13С-пирувата в качестве визуализирующего агента
5.1 Животная модель опухоли и подготовка опухоли
R3230AC представляет собой аденокарциному молочной железы крысы, которую можно поддерживать у самок крыс Fischer 344. Для создания животной модели опухоли замороженную пробирку с клетками R32030, содержащую RPMI 1640, 10% FBS (фетальная бычья сыворотка) и 10% DMSO (диметилсульфоксид), быстро оттаивали при 37°С. После этого раствор с клетками переносили в FBS и добавляли возрастающие объемы RPMI 1640. В конце клеточную суспензию переносили в культуральный флакон 25 см2 и ставили в инкубатор при 37°С, 5% СО2. Ростовую среду меняли через день. В день инфицирования крыс клетки извлекали либо механически, либо с помощью трипсина. Клетки промывали фосфатным буфером без кальция и магния. Трипсин (0,05% трипсин в 0,02% EDTA) добавляли в течение 2-5 мин. Затем добавляли 5 мл FBS и клетки переносили в химический стакан, содержащий RPMI 1640 с FCS (фетальная телячья сыворотка) и антибиотики (100 м.е./мл пенициллина, 100 м.е./мл стрептомицина, 2,5 мкг/мл амфотерицина В). Раствор с клетками центрифугировали и клеточный осадок ресуспендировали в 20 мл RPMI с FBS и антибиотиками, центрифугирование и ресуспендирование повторяли. Затем отбирали аликвоты клеток в пробирки, содержащие 4×106 клеток/мл RPMI 1640. Для получения донорских опухолей самок крыс Fischer 344 (Charles River, 180-200 г) анестезировали и делали им подкожные инъекции 0,3 мл клеточной суспензии в бедренную область с обеих сторон. Через 15 дней и 22 дня получили кусочки опухоли, как описано в F.A.Burgener et al., Invest Radiol 22/6 (1987), 472-478; S.Saini et al., J. Magn. Reson. 129/1 (1997), 35-43). В брюшной области живота реципиентов-самок крыс Fischer делали два разреза. Кусочек опухоли вставляли в каждый карман и разрезы зашивали. Крыс транспортировали на визуализацию в дни 12-14 после вживления опухоли.
5.2 Подготовка крыс и протонная МР визуализация
Взвешенным крысам делали анестезию изофлураном (2-3%) и оставляли их на столе с подогревом для поддержания температуры тела примерно 37°С. В хвостовую вену и в левую общую сонную артерию вводили катетер. Крыс транспортировали в МР аппарат и размещали на специальной подстилке, которую нагревали до приблизительно 37°С посредством циркулирующего Fluorinert FC-104. Эта жидкость не должна создавать фоновые сигналы при 1H- и 13С-МР визуализации. Анестезию поддерживали 1-2%-ным изофлураном, доставляемым через длинную трубку в открытую дыхательную систему со скоростью 0,4 л/мин. Артериальный катетер соединяли через Т-образную трубку с самопишущим манометром и насосом, доставляющим физиологический раствор (скорость 0,15 л/мин), для предотвращения закупорки катетера. Крыс помещали в МР катушку для крыс (Rapid Biomedicals, Германия) и проводили визуализацию с использованием стандартной последовательности протонной МР визуализации для получения анатомической информации и для определения местоположения опухоли.
5.3 13С-МР визуализация
Исходя из протонной частоты, найденной МР системой, вычисляли МР частоту для 13С1-аланина по следующему уравнению:
Частота 13С1-аланина = 0,25144 × [(системная протонная частота × 1,00021)-0,000397708].
Вычисленная частота позиционировала МР сигнал от 13С1-аланина на резонанс с 13С1-лактатным слева и с 13С1-пируватным, резонирующим справа от 13С1-аланина. Выполняли последовательность нелокализованной МР спектроскопии, чтобы убедиться в том, что 13С-МР катушка и системная МР частота установлены правильно. Локализацию 13С-изображения позиционировали так, чтобы охватить опухоль (толщина среза 10 мм, размер пиксела в одной плоскости 5×5 мм2). В фазе реконструкции видеоданные заполняли нулями, чтобы в результате иметь разрешение 2,5×2,5×10 мм3. 13С1-пируват в TRIS-буфере (90 мМ) инъецировали в дозе 10 мл/кг за период времени 12 секунд с минимальным объемом 2 мл в хвостовую вену и через 30 секунд после начала инъекции (то есть через 18 секунд после окончания инъекции) начинали 13С-МР последовательность химических сдвигов.
5.4 Анализ данных МР визуализации
МР визуализация дала матрицу, содержащую 16×6 элементов, где каждый элемент, или воксел/пиксел, содержит 13С-МР спектр. В фазе реконструкции матрицу заполняли нулями до 32×32, что является математической операцией, которая помогает улучшить пространственное разрешение. Набор данных, подлежащий анализу, содержал 1024 спектра при экспорте в формат Dicom® (DICOM является зарегистрированным товарным знаком National Electrical Manufactures Association для ее стандартов публикаций, относящихся к передаче цифровой медицинской информации) для последующего анализа. Примерно половина этих спектров не содержит МР сигналов, поскольку позиция этих вокселов была вне животного. Локализация в пределах животного выявила вокселы с высокими пируватными сигналами и пренебрежимо малым лактатным и аланиновым сигналом (кровяной пул), тогда как другие вокселы показали пируватный, аланиновый и лактатный с примерно равной интенсивностью.
Амплитуды для пирувата, аланина и лактата оценивали с использованием методов выравнивания данных во временной области, которые включали следующее: фаза нулевого порядка является постоянной по набору данных, фаза первого порядка составляет 1,4 мс, допускается варьирование ширины линии или затухания во временной области от 0,5 до 3-кратной средней ширины линии всего набора данных для каждого метаболита независимо и допускается варьирование частоты с 20 Гц в обоих направлениях относительно средней частоты, найденной по всему набору данных для самого высокого пика, который должен быть идентифицирован пользователем.
Амплитуды для лактата, аланина и пирувата в матрице переупорядочивали в матрице и делали повторную выборку для подбора разрешения протонного анатомического МР изображения. 13С-МР изображения проецировали на анатомические изображения с использованием автоматизированной методики с получением не зависящего от оператора результата. Эти результаты отображали множеством изображений, содержащих анатомическое протонное изображение опухоли у крысы, метаболическое 13С-изображение для пирувата, лактата и аланина, спроецированное на анатомическое изображение, причем изображения показывали для каждого пиксела
а) ([лактат]норм×([пируват]макс-[пируват])норм)×[лактат] и
б) ([лактат]норм×([аланин]макс-[аланин])норм)×[лактат]
где термин "[…]норм" означает нормализованную амплитуду, то есть масштабированную по отношению к ее наивысшему значению в метаболическом изображении, и "[лактат]" означает вычисленную амплитуду.
Успешный результат различения опухолевой ткани и здоровой ткани на метаболическом 13С-МР изображении определяли как самый высокий лактатный сигнал в области опухоли или высокое взвешенное соотношение лактатного относительно пируватного в области опухоли и высокое взвешенное соотношение лактатного относительно аланинового в одной и той же пиксельной локализации.
5.5 Биологический анализ
Места локализации опухолей были исследованы визуально для выявления признаков кровотечения. Опухоли извлекали из тел крыс, взвешивали и разрезали пополам. Внутреннюю часть опухоли исследовали визуально, оценивая однородность, некроз и кровотечение. Опухолевые ткани хранили в 4% формалине.
Крысу с опухолью считали походящей для оценки, если имело место соответствие следующим критериям: масса опухоли >100 мг, отсутствие видимого некроза или кист во внутренней части опухоли, во время МР исследования температура тела выше 35°С и среднее артериальное давление крови выше 60 мм рт.ст.
5.6 Результаты
В сумме 30 разных опухолей были визуализированы у 18 крыс. Биологическим критериям, описанным в предыдущем разделе 5.5, не соответствовали 1 крыса и 3 опухоли. Остальные 26 опухолей у 17 крыс были гомогенными и имели массивную не некротическую внутреннюю часть. Средняя поляризация 13С1-пирувата в момент инъекции составила 21,2±2,9% (среднее ± стандартное отклонение), и значение рН было 8,08±0,14 (среднее ± стандартное отклонение).
На Фиг.1 представлена типичная совокупность изображений одной визуализированной крысы с (1) протонным изображением сравнения, где стрелки указывают на местоположения опухолей, (2) 13С-пируватным изображением, (3) 13С-лактатным изображением, (4) 13С-аланиновым изображением, (5) 13С-лактатным изображением, скорректированным в отношении 13С-пируватного и (6) 13С-лактатным изображением, скорректированным в отношении 13С-аланинового. Изображения (2)-(6) объединены с протонным изображением сравнения.
На Фиг.2 представлена та же совокупность изображений, однако с изображениями (2)-(6), которые не объединены с анатомическим протонным изображением.
В результате на местоположение опухоли указывает высокий пируватный сигнал (2) вследствие высокой метаболической активности. Однако лактатный сигнал (3) в конечном счете идентифицирует точное местоположение опухоли. Аланиновый виден в скелетной мышце и отсутствует в опухолевой ткани (4). Скорректированные в отношении пирувата и аланина лактатные изображения (5) и (6) тоже дают превосходный контраст для опухоли.
Таким образом, продемонстрировано, что на местоположение опухоли на метаболических изображениях указывает высокий лактатный сигнал, высокий лактатный сигнал, скорректированный в отношении пирувата, и высокий лактатный сигнал, скорректированный в отношении аланина.
Анализ метаболических 13С-МР изображений выявил метаболический контраст в области опухоли в
- 24 из 26 опухолей для лактатного сигнала,
- 26 из 26 опухолей для лактатного сигнала, скорректированного в отношении пирувата (5.5, а)),
- 26 из 26 опухолей для лактатного сигнала, скорректированного в отношении аланина 5.5, б)).
Общая степень успеха для этого исследования составила 26 из 26 или 100%.
Это исследование продемонстрировало, что опухоли могут быть идентифицированы с использованием гиперполяризованного 13С1-пирувата, который достигает интересующую область (опухоль) за период времени, который дает возможность визуализировать соединение и его метаболиты.
Claims (22)
1. Способ получения жидкой композиции, содержащей гиперполяризованный 13С-пируват, включающий:
а) образование жидкой смеси, содержащей радикал формулы (I)
где М представляет собой водород или один эквивалент катиона; и
R1, которые являются одинаковыми или разными, каждый представляет собой гидроксилированную и/или алкоксилированную С1-С4-углеводную группу с прямой или разветвленной цепью,
13С-пировиноградную кислоту и/или 13С-пируват, и замораживание этой смеси;
б) усиление поляризации 13С ядер пировиноградной кислоты и/или пирувата в этой смеси посредством ДПЯ (динамическая поляризация ядер);
в) добавление физиологически переносимого буфера, который обеспечивает рН в пределах от 7 до 8, и основания к замороженной смеси для ее растворения и для превращения 13С-пировиноградной кислоты в 13С-пируват с получением жидкой композиции или, когда на стадии (а) используют только 13С-пируват, добавление буфера к замороженной смеси для ее растворения с получением жидкой композиции; и
г) возможно удаление радикала и/или его реакционных продуктов из жидкой композиции.
а) образование жидкой смеси, содержащей радикал формулы (I)
где М представляет собой водород или один эквивалент катиона; и
R1, которые являются одинаковыми или разными, каждый представляет собой гидроксилированную и/или алкоксилированную С1-С4-углеводную группу с прямой или разветвленной цепью,
13С-пировиноградную кислоту и/или 13С-пируват, и замораживание этой смеси;
б) усиление поляризации 13С ядер пировиноградной кислоты и/или пирувата в этой смеси посредством ДПЯ (динамическая поляризация ядер);
в) добавление физиологически переносимого буфера, который обеспечивает рН в пределах от 7 до 8, и основания к замороженной смеси для ее растворения и для превращения 13С-пировиноградной кислоты в 13С-пируват с получением жидкой композиции или, когда на стадии (а) используют только 13С-пируват, добавление буфера к замороженной смеси для ее растворения с получением жидкой композиции; и
г) возможно удаление радикала и/или его реакционных продуктов из жидкой композиции.
2. Способ по п.1, где радикал представляет собой радикал формулы (I), где М представляет собой водород или один эквивалент физиологически переносимого катиона, и R1 одинаковые или разные и каждый представляет собой алкоксилированную С1-С4-утлеводородную группу с прямой или разветвленной цепью, несущую концевую гидроксильную группу, или R1 одинаковые или разные и каждый представляет собой алкоксилированную С1-С4-углеводородную группу с прямой или разветвленной цепью.
3. Способ по п.2, где R1 одинаковые и каждый представляет собой алкоксилированную С1-С4-углеводородную группу с прямой или разветвленной цепью, предпочтительно -СН2-СН2-ОСН3.
4. Способ по п.1, где 13С-пировиноградная кислота и/или 13С-пируват обогащены изотопом в положении С1, в положении С2, в положении С3, в положении С1 и С2, в положении С1 и С3, в положении С2 и С3 или в положении С1, С2 и С3, предпочтительно в положении С1.
5. Способ по п.1, где изотопное обогащение 13С-пировиноградной кислоты и/или 13С-пирувата составляет, по меньшей мере, 75%, предпочтительно, по меньшей мере 90%.
6. Способ по п.1, где буфером является буфер, выбранный из группы, состоящей из фосфатного буфера, ACES (N-2-ацетамидо-2-аминоэтансульфоновая кислота), PIPES (пиперазин-1,4-бис-2-этансульфоновая кислота), имидазол/HCl, BES (N,N-бис(2-гидроксиэтил)-2-аминоэтансульфоновая кислота), MOPS (3-морфолин-пропансульфоновая кислота), HEPES (2-[4-(2-гидроксиэтилпиперазин-1-ил]-этансульфоновая кислота), TES (N-трис(гидроксиметил)метил-2-аминоэтансульфоновая кислота), TRIS (трис(гидроксиметил)аминометан), HEPPS (4-(2-гидроксиэтил)-1-пиперазин-пропансульфоновая кислота) и TRICIN (N-[трис(гидроксиметил)метил] глицин), предпочтительно выбранный из группы, состоящей из фосфатного буфера и TRIS.
7. Способ по п.1, где на стадии (а) используют 13С-пировиноградную кислоту, и где на стадии (в) буфер и основание объединены в одном растворе.
8. Способ по п.1, где на стадии (а) используют 13С-пировиноградную кислоту, и основанием является NaOH.
9. Способ по п.1, где стадия (г) является обязательной.
10. Способ по п.9 для получения композиции для использования в качестве визуализирующего агента для МР визуализации in vivo организма человека или животного, не являющегося человеком.
11. Композиция, содержащая гиперполяризованный 13С-пируват и буфер, выбранный из группы, состоящей из фосфатного буфера и TRIS, для применения в качестве МР визуализирующего агента.
12. Композиция по п.11, где гиперполяризованный 13С-пируват имеет поляризацию, по меньшей мере, 10%, предпочтительно, по меньшей мере 15% и более предпочтительно по меньшей мере 20%.
13. Композиция по п.11, где гиперполяризованный 13С-пируват представляет собой гиперполяризованный 13С-пируват натрия.
14. Композиция по п.11, полученная способом по пп.1-10.
15. Применение композиции согласно пп.11-14 для изготовления МР визуализирующего агента для исследования in vivo метаболических процессов в организме человека или животного, не являющегося человеком.
16. Применение композиции согласно пп.11-14 для изготовления МР визуализирующего агента для визуализации опухоли in vivo в организме человека или животного, не являющегося человеком, предпочтительно для диагностирования, и/или стадирования, и/или мониторинга лечения опухоли in vivo.
17. Применение по п.16, где указанной опухолью является опухоль простаты.
18. Композиция, содержащая 13С-пировиноградную кислоту и/или 13С-пируват и радикал формулы (I), для применения в качестве МР визуализирующего агента.
19. Композиция по п.18, содержащая 13С-пировиноградную кислоту и радикал формулы (I), где М представляет собой водород или натрий, и R1 одинаковые и каждый представляет собой -СН2-СН2-ОСН3.
20. Применение композиции согласно пп.18 и 19 для получения гиперполяризованного 13С-пирувата.
22. Применение радикалов согласно п.21 в качестве парамагнитного агента для гиперполяризации 13С-пирувиновой кислоты и/или 13С-пирувата в процессе ДПЯ.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20043229 | 2004-07-30 | ||
NO20043229 | 2004-07-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007102843A RU2007102843A (ru) | 2008-09-10 |
RU2374252C2 true RU2374252C2 (ru) | 2009-11-27 |
Family
ID=35058362
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007102843/04A RU2374252C2 (ru) | 2004-07-30 | 2005-07-28 | Способ получения жидкой композиции, содержащей гиперполяризованный 13c-пируват, композиция, содержащая гиперполяризованный 13c-пируват (варианты), ее применение (варианты), радикал и его применение |
Country Status (18)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20080095713A1 (ru) |
EP (1) | EP1797102B1 (ru) |
JP (2) | JP5367265B2 (ru) |
KR (2) | KR20070063504A (ru) |
CN (1) | CN101035796B (ru) |
AU (1) | AU2005267668B2 (ru) |
BR (1) | BRPI0513812B8 (ru) |
CA (1) | CA2575601C (ru) |
DK (1) | DK1797102T3 (ru) |
ES (1) | ES2545260T3 (ru) |
HK (1) | HK1107691A1 (ru) |
IL (1) | IL180897A (ru) |
MX (1) | MX2007001035A (ru) |
NZ (1) | NZ552898A (ru) |
PL (1) | PL1797102T3 (ru) |
RU (1) | RU2374252C2 (ru) |
WO (1) | WO2006011809A1 (ru) |
ZA (1) | ZA200701271B (ru) |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0014463D0 (en) * | 2000-06-14 | 2000-08-09 | Nycomed Amersham Plc | NMR Method |
BRPI0513812B8 (pt) * | 2004-07-30 | 2021-07-27 | Ge Healthcare As | método para produzir uma composição líquida que compreende 13c-piruvato hiperpolarizado, composição, uso da mesma, radical, e, uso do radical |
JP5475995B2 (ja) * | 2005-12-01 | 2014-04-16 | ジーイー・ヘルスケア・アクスイェ・セルスカプ | 動的核分極(dnp)法 |
PL1962912T3 (pl) | 2005-12-16 | 2013-03-29 | Ge Healthcare As | Sposób wytwarzania hiperpolaryzowanych karboksylanów amin organicznych |
CN101415446A (zh) * | 2006-03-29 | 2009-04-22 | 通用电气医疗集团股份有限公司 | 生产超极化的羧酸盐和磺酸盐的方法 |
KR101502180B1 (ko) | 2006-08-30 | 2015-03-12 | 지이 헬스케어 에이에스 | 동적 핵 분극화 방법 및 이러한 방법에서 사용되는 화합물 및 조성물 |
EP2117607A4 (en) | 2007-01-11 | 2012-08-08 | Huntington Medical Res Inst | IMAGING AGENTS AND METHODS OF USE |
US8731640B2 (en) | 2007-03-28 | 2014-05-20 | General Electric Company | Fluid path system for dissolution and transport of a hyperpolarized material |
US20080240998A1 (en) * | 2007-03-28 | 2008-10-02 | Urbahn John A | Fluid path system for dissolution and transport of a hyperpolarized material |
US7470813B2 (en) | 2007-03-30 | 2008-12-30 | Ge Healthcare Limited | Method for the production of pyruvic acid |
CN105054933A (zh) * | 2007-05-17 | 2015-11-18 | 通用电气公司 | 使用包含超极化13c-丙酮酸盐的成像介质使肿瘤分级的mr方法 |
US9227173B2 (en) | 2007-06-22 | 2016-01-05 | General Electric Company | Methods for dynamic filtration of pharmaceutical products |
US20100196283A1 (en) * | 2007-07-26 | 2010-08-05 | Lerche Matilde H | Method and imaging medium for use in the method |
EP2902041A1 (en) | 2007-12-19 | 2015-08-05 | GE Healthcare Limited | Composition and method for generating a metabolic profile using 13C-MR detection |
CN101951963B (zh) * | 2007-12-21 | 2013-07-17 | 通用电气健康护理有限公司 | Mr成像剂、成像介质和其中使用该成像介质的成像方法 |
WO2009129265A1 (en) | 2008-04-14 | 2009-10-22 | Huntington Medical Research Institutes | Methods and apparatus for pasadena hyperpolarization |
US8763410B2 (en) | 2008-04-21 | 2014-07-01 | General Electric Company | Method and apparatus for the dissolution and filtration of a hyperpolarized agent with a neutral dissolution media |
CN102083470B (zh) | 2008-05-02 | 2015-05-20 | 通用电气公司 | 应用超极化13c-丙酮酸盐,通过13c-mr检测测定丙氨酸转氨酶(alt)活性的方法 |
JP5868311B2 (ja) | 2009-04-02 | 2016-02-24 | ジーイー・ヘルスケア・リミテッド | 炎症又は感染の検出のための過分極13cピルビン酸塩を含む磁気共鳴造影媒体の使用 |
JP5744032B2 (ja) | 2009-09-10 | 2015-07-01 | ジーイー・ヘルスケア・リミテッド | 過分極13c−フルクトースを用いる13c−mr検出 |
DE102009054956A1 (de) * | 2009-12-18 | 2011-06-22 | Siemens Aktiengesellschaft, 80333 | Magnetresonanztomographie-Bildgebung |
EP2555803B1 (en) | 2010-04-08 | 2018-09-12 | Bracco Imaging S.p.A | Process for preparing hyperpolarized substrates and method for mri |
CA2797472C (en) | 2010-05-03 | 2018-07-03 | Ge Healthcare Limited | Hyperpolarized lactate contrast agent for determination of ldh activity |
US20130149250A1 (en) * | 2011-06-23 | 2013-06-13 | The Regents Of The University Of California | Hyperpolarized agents for mri characterization of redox systems in vivo |
US9511154B2 (en) | 2011-10-12 | 2016-12-06 | Bracco Imaging S.P.A. | Process for the preparation of hyperpolarized derivatives for use in MRI analysis |
WO2013083535A1 (en) | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Bracco Imaging Spa | Composition comprising acetic anhydride and a gadolinium complex, and method for the use in hyperpolarisation mri analysis |
KR20150111353A (ko) | 2013-01-31 | 2015-10-05 | 브라코 이미징 에스.피.에이. | Mr에서 대사 마커로서 사용되는 과분극화된 에스테르 |
WO2015000838A1 (en) | 2013-07-01 | 2015-01-08 | Bracco Imaging Spa | Hyperpolarized 1-13c-1,1-bis(acetoxy(methyl))-2,2'-cyclopropane as metabolic marker for mr |
US9874622B2 (en) | 2013-09-27 | 2018-01-23 | General Electric Company | Hyperpolarized media transport vessel |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2026257T3 (es) | 1987-06-23 | 1992-04-16 | Hafslund Nycomed Innovation Ab | Mejoras introducidas en la presentacion de imagenes por resonancia magnetica nuclear. |
GB8817137D0 (en) | 1988-07-19 | 1988-08-24 | Nycomed As | Compositions |
ES2076522T3 (es) | 1990-02-12 | 1995-11-01 | Nycomed Innovation Ab | Radicales triarilmetilicos y el uso de radicales libres de carbono inertes en mri. |
AU668691B2 (en) | 1991-08-09 | 1996-05-16 | Nycomed Innovation Ab | Use of persistent free-radicals in magnetic resonance imaging |
US5728370A (en) | 1993-04-02 | 1998-03-17 | Nycomed Imaging As | Free Radicals |
CN1200179A (zh) | 1995-09-08 | 1998-11-25 | 耐克麦德英梅金公司 | 一种测定样品中氧气浓度的方法 |
ES2201462T3 (es) | 1997-03-06 | 2004-03-16 | Amersham Health As | Radicales libres de triarilmetilo como agentes mejoradores de la imagen. |
CN1269015A (zh) | 1997-06-19 | 2000-10-04 | 耐克麦德英梅金公司 | 使用体外极化磁共振成像剂的奥氏磁共振成像方法 |
US6278893B1 (en) * | 1998-01-05 | 2001-08-21 | Nycomed Imaging As | Method of magnetic resonance imaging of a sample with ex vivo polarization of an MR imaging agent |
US6232497B1 (en) | 1998-12-23 | 2001-05-15 | Skw Trostberg Aktiengesellschaft | Method for producing alkali metal and alkaline earth metal pyruvates |
GB0014463D0 (en) | 2000-06-14 | 2000-08-09 | Nycomed Amersham Plc | NMR Method |
EP2204662A1 (en) | 2000-11-03 | 2010-07-07 | GE Healthcare AS | Device for hyperpolarising and dissolving solid material for NMR analyses |
US6617169B2 (en) * | 2001-03-30 | 2003-09-09 | Mclean Hospital Corporation | Two-dimensional MR spectroscopy techniques |
US6486671B1 (en) * | 2001-05-14 | 2002-11-26 | Ge Medical Systems Global Technologies Company Llc | MRI image quality improvement using matrix regularization |
US6958244B2 (en) * | 2002-04-12 | 2005-10-25 | Bruker Biospin Corp. | Low-conductivity buffers for magnetic resonance measurements |
RU2374253C2 (ru) * | 2004-07-30 | 2009-11-27 | Джи-И Хелткер АС | Радикалы и их применение в качестве парамагнитных агентов в процессе динамической поляризации ядер |
BRPI0513812B8 (pt) * | 2004-07-30 | 2021-07-27 | Ge Healthcare As | método para produzir uma composição líquida que compreende 13c-piruvato hiperpolarizado, composição, uso da mesma, radical, e, uso do radical |
-
2005
- 2005-07-28 BR BRPI0513812A patent/BRPI0513812B8/pt not_active IP Right Cessation
- 2005-07-28 MX MX2007001035A patent/MX2007001035A/es active IP Right Grant
- 2005-07-28 DK DK05771194.7T patent/DK1797102T3/en active
- 2005-07-28 CN CN2005800334196A patent/CN101035796B/zh active Active
- 2005-07-28 US US11/572,679 patent/US20080095713A1/en not_active Abandoned
- 2005-07-28 NZ NZ552898A patent/NZ552898A/en not_active IP Right Cessation
- 2005-07-28 ES ES05771194.7T patent/ES2545260T3/es active Active
- 2005-07-28 KR KR1020077004779A patent/KR20070063504A/ko not_active Application Discontinuation
- 2005-07-28 RU RU2007102843/04A patent/RU2374252C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2005-07-28 US US11/572,671 patent/US9023320B2/en active Active
- 2005-07-28 EP EP05771194.7A patent/EP1797102B1/en active Active
- 2005-07-28 PL PL05771194T patent/PL1797102T3/pl unknown
- 2005-07-28 AU AU2005267668A patent/AU2005267668B2/en not_active Ceased
- 2005-07-28 JP JP2007523504A patent/JP5367265B2/ja active Active
- 2005-07-28 WO PCT/NO2005/000281 patent/WO2006011809A1/en active Application Filing
- 2005-07-28 CA CA2575601A patent/CA2575601C/en active Active
- 2005-07-28 KR KR1020137005588A patent/KR101475635B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-01-23 IL IL180897A patent/IL180897A/en active IP Right Grant
- 2007-02-13 ZA ZA200701271A patent/ZA200701271B/en unknown
- 2007-12-05 HK HK07113302.9A patent/HK1107691A1/xx not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-07-12 JP JP2012156109A patent/JP5745470B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20080095713A1 (en) | 2008-04-24 |
JP5367265B2 (ja) | 2013-12-11 |
IL180897A (en) | 2010-11-30 |
EP1797102A1 (en) | 2007-06-20 |
JP2012236832A (ja) | 2012-12-06 |
PL1797102T3 (pl) | 2015-10-30 |
AU2005267668B2 (en) | 2011-10-20 |
ES2545260T3 (es) | 2015-09-09 |
EP1797102B1 (en) | 2015-05-27 |
BRPI0513812A (pt) | 2008-05-13 |
JP2008508266A (ja) | 2008-03-21 |
WO2006011809A1 (en) | 2006-02-02 |
IL180897A0 (en) | 2007-07-04 |
RU2007102843A (ru) | 2008-09-10 |
MX2007001035A (es) | 2007-07-11 |
KR20070063504A (ko) | 2007-06-19 |
CN101035796B (zh) | 2011-06-22 |
KR101475635B1 (ko) | 2014-12-22 |
KR20130028989A (ko) | 2013-03-20 |
HK1107691A1 (en) | 2008-04-11 |
JP5745470B2 (ja) | 2015-07-08 |
CN101035796A (zh) | 2007-09-12 |
US20080213186A1 (en) | 2008-09-04 |
CA2575601A1 (en) | 2006-02-02 |
US9023320B2 (en) | 2015-05-05 |
BRPI0513812B1 (pt) | 2017-05-09 |
ZA200701271B (en) | 2008-05-28 |
NZ552898A (en) | 2011-02-25 |
BRPI0513812B8 (pt) | 2021-07-27 |
AU2005267668A1 (en) | 2006-02-02 |
DK1797102T3 (en) | 2015-08-24 |
CA2575601C (en) | 2013-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2374252C2 (ru) | Способ получения жидкой композиции, содержащей гиперполяризованный 13c-пируват, композиция, содержащая гиперполяризованный 13c-пируват (варианты), ее применение (варианты), радикал и его применение | |
RU2369406C2 (ru) | Способ визуализации для различения здоровой ткани и опухолевой ткани | |
RU2391047C2 (ru) | Способ визуализации сердца с использованием гиперполяризованного 13c-пирувата | |
RU2374253C2 (ru) | Радикалы и их применение в качестве парамагнитных агентов в процессе динамической поляризации ядер | |
US20100310467A1 (en) | Composition and method for generating a metabolic profile using 13c-mr detection | |
JP5351172B2 (ja) | Mr造影剤、造影製剤及び該造影製剤を用いた画像検査法 | |
US20110033390A1 (en) | Mr imaging agent or medium compressing hyperpolarised 13c alanine and methods of imaging wherein such an imaging medium is used | |
US20140328766A1 (en) | Composition and method for generating a metabolic profile using 13c-mr detection | |
NO338547B1 (no) | Fremgangsmåte for fremstilling av en flytende sammensetning omfattende hyperpolarisert 13C-pyruvat, sammensetningen og anvendelse av den for fremstilling av hyperpolarisert 13C-pyruvat |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170729 |