TW522017B - Diagnostic imaging agent - Google Patents

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522017 A7 B7 五、發明説明（） " ~ 1 ’ 本發明範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於診斷用顯影劑，更特定地説，係關於使用 於核磁共振、X光、及放射顯影診斷的診斷用顯影劑，此 診斷用顯影劑含有還原處理的還原端的以低聚糖爲骨架的 錯合化合物。 本發明背景 廣泛用作核磁共振診斷劑的二伸乙基三胺五醋酸釓鹽（ 之後簡窝爲”DTPA_Gd”）[日本專利申請案58_29718號]係單 金屬錯合物的典型例子，其於腦或脊髓區作爲診斷用顯影 劑的效果幾已確定。但由於Gd係與DTPA螯合的關係， DTPA-Gd的鬆弛性（reiaxivity)較單獨的Gd爲低。所以有需 要以增加劑量等方法補償其低黎他性。此外，DTPA-Gd在 投予後迅即排入尿中[Hiroki Yoshikawa et al·，Gazoshindan， 色，959-969, 1986]，這對只用此藥物作單一注射，藉其在 血流中的反映（血管分佈，血流分伟，分佈容積，損傷處 的滲透等）在幾處身體部位作顯影很不利。而且，此種快 速排出使DTPA-Gd的分佈性質極爲不利。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 爲了解決這些問題，現發展成一種診斷用顯影劑，此顯 影劑係藉將雙官能配位體以化學方式鍵合於胺基低聚糖上 ，並經此雙官能配位體[日本專利申請案5_97712]配位上一 金屬離子製得，及藉將雙官能配位體以化學方式键合於二 醛糖上製得，其中键合有多數右旋葡萄糖分子，而其中至 少一種單糖成分爲氧化裂解的[日本專利申請案5-25059]。 但現已發現，除非糖鏈的還原端已作處理，此等化合物的 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210 X 297公釐） 522017 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2 ) 重要成分糖原料如置放或反應時間過久時，會發生糖分子 内或分子間的键合，或在水性溶液内糖被氧化劑過度氧化 0 本發明目的 本發明主要目的係提供一種用於核磁共振、X光、及放 射顯影診斷的診斷用顯影劑，此診斷用顯影劑易於使用低 聚糖骨架製備，而此低聚糖骨架不引起不必要的副反應， 所製備的診斷用顯影劑有安定性，易溶於水，且是生理上 可接受的。 本發明此目的及其他目的以及各項優點，是精於此技藝 者可從以下的説明及所附圖解易於了解的。 本發明概述 發明人等努力研究的結果發現，藉還原處理起始物料低 聚糖的糖鏈的還原端，可避免上述的副反應，而所製得的 金屬錯合化合物是用於核磁共振、X光、及放射顯影診斷 的診斷用顯影劑，此診斷用顯影劑有安定性，易溶於水， 且是生理上可接受的。 即是，本發明提供一種診斷用顯影劑，此診斷用顯影劑 含有一化合物，其中至少一雙官能配位體係以化學形式鍵 合於胺基低聚糖的胺基上，此胺基低聚糖的分子量爲500 至2000，糖鏈上有還原處理過的還原端，或键合於二駿低 聚糖的醛基，至少其一單糖成分係氧化裂解的，其分子量 爲500至2000，且糖鏈上有還原處理過的還原端，而該配 位體係與至少一種選自包括原子序數爲21-29，31，32， 1.1 ' I ..~~ 訂- ilAew. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -5-

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 522017 A7 ____B7 ___ 五、發明説明（） 3 37-39，42_44，49及56-83的金屬離子相配位。 圖解簡遂_ 圖1爲核磁共振顯影，示給予鼠R-CHl5-DTPA_Gd溶液後 帶有癌的部份的橫面觀。 本發明詳述 低聚糖糖鏈的還原端的還原處理係以已知方法完成，如 使用硼氫化鈉的方法，使用氫等的催化還原方法。例如， 將聚胺基葡糖三聚物溶於水内，再加硼氫化鈉，於減壓下 於室溫攪拌，並加鹽酸將溶液調整至酸性。可根據Blix法 [Blix，G. : Acta Chem· Scand·，2，467，1948]證實還原端已 消失。或者也可用商業上可購得的已作還原處理的麥芽四 糖醇。低聚糖的例是胺基低聚糖，及二醛糖，如麥芽三糖 ，麥芽四糖，麥芽五糖，麥芽六糖，麥芽七糖，異麥芽三 糖，異麥芽四糖，異麥芽五糖，異麥芽六糖，異麥芽七糖 ，纖維三糖，纖維四糖，纖維五糖，纖維六糖，昆布三糖 ’昆布四糖，昆布五糖，昆布六糖，昆布七糖，ellul〇se， 4-a-葡糖基麥芽糖，棉子糖等等。 較佳胺基低聚糖的例是三-至十-糖，如聚胺基葡糖低聚 糖及半乳糖胺基低聚糖。特佳的胺基低聚糖的例是三-至 六-糖，如聚胺基葡糖低聚糖及半乳糖胺基低聚糖。 作爲雙官能配位體，可用在糖作還原處理時，有交聯鏈 部份的可偶合於2-位的胺基的線性或環形聚胺基羧酸是胺 基低聚糖，及在糖作還原處理時偶合於醛基的是二醛低聚 糖。較佳的配位構造是雙官能配位體，如二件乙基三胺五 -6 - 本紙張尺度適用中關家標準（CNS ) A4規格（2H)x297公釐) " -—' -----------------""訂-------·· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 522017 五、發明説明（5 ) 32 ’ 37·39 ’ 42_44 ’ 49和仏83的金屬離子，此視顯影診斷 的使用而定。在本發明診斷用顯影劑用於核磁共振顯影診 斷時，金屬離子應是順磁性0，係選自原子序數爲26的^ 素的離子及原子序數爲57-7〇的鑭系離子。較佳的金屬離 子是Gd，Dy，Tb，Ho, Er及Fe離子。在本發明診斷用顯 影劑用於X光诊斷時，金屬離子係選自包括原子序數爲 70的鑭系離子及原子序數爲56 , 76 ,打及幻的元素離子。 合適的金屬離子是Bi，Pb及〇s離子。在本發明診斷用顯影 劑用作放射診斷顯影劑時，金屬離子必須是放射活性的。 合適的金屬離子是放射活性C〇, Cll，Ga，Ge，Sr，γ，Te ,In，Sm，Yb，Re及ir離子。使用的金屬離子可以是金屬 本身或其無機化合物（例如，氣化物，氧化物，等等螯 合係以傳統方法進行。 在製成的金屬錯合化合物中，至少有一個雙官能配位體 以化學方式键合於還原處理過的低聚糖上，並有金屬離子 配位其上。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本發明診斷用顯影劑的劑量係視顯影診斷的使用選定。 例如，在用作核磁共振顯影劑時，金屬離子的一般劑量是 0.001至10毫莫耳/公斤，較佳是〇 05至0 5毫莫耳/公斤。在 用作X光診斷顯影劑時，金屬離子的劑量是〇 〇1至2〇毫莫 耳/公斤，較佳是〇·1至10毫莫耳/公斤。在用作放射診斷劑 時’是給予370至18500 MBg的放射活性量。本發明診斷 用顯影劑一般是靜脈内給予，有些情形下也可經口給予或 動脈内給予。 -8 - 本紙張尺度適财國國家標準（CNS ) A4規格（21GX297公董） 522017 A7 B7 五、發明説明（） 6 本發明診斷用顯影劑在血内的存留的血内半衰期是〇5至 5小時’此時間一般認爲是臨床上有效的。此足以改進顯 影劑的質子鬆弛效果的收集效率。此外，金屬每單位重量 的較高鬆弛效果有其優點。例如，在以有較低質子鬆弛效 果收集效率的較低磁場核磁共振儀作診斷時，由於本發明 診斷用顯影劑有較高的金屬每單位重量的鬆弛效果，測定 效率得以改進，所需顯影時間也得以縮短。而且，由於本 發明診斷用顯影劑較DTPA-Gd有更短的每分子的鬆弛時間 效果’在相同磁場強度儀取得相同顯影效果所需的劑量較 DTPA-Gd爲低’這就構成安全上的優點。相反的，同樣的 劑量，本發明診斷用顯影劑可提供活體的更多的信息，所 以改良了臨床上的使用性。是以，本發明可提供有合適的 血内存留時的及核磁共振儀磁場強度内及顯影條件下有效 顯影效果的顯影劑。 此外’由於本發明診斷用顯影劑有適合的血内存留時間 ，可完成血管分佈（血管供應）的評估。所以，由於本發明 #斷用顯影劑能顯影血管，不需使用最近已有顯著進步的 特疋的脈順序行磁共振血管顯影（Mr angi〇graphy)，也可 作爲診斷用顯影劑供靜脈内給予使用。 由於本發明診斷用顯影劑在水内有良妤溶解度，此化合 物本身即可製成含此化合物的高濃度的溶液。因之，在製 備溶液時不需加溶劑。而且，由於本發明診斷用顯影劑是 多螯合化合物，與單金屬錯合物相比，在製備溶液時可減 少總重量莫耳濃度，結果使滲透壓降低。這些特點使給予 i紙張尺度適用中 } A4g (21QX"^^~ ------ m i II ·ϋ . —1---------φ II (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 522017 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（7 ) 時，減輕活體内循環系統容積的負荷或體液平衡，這又形 成安全方面的優點。 本發明診斷用顯影劑可藉溶於供注射用的蒸餾水或生理 上相容的水性溶劑内調配成製劑。如有必要可加pH調整劑 或加溶劑。pH調整劑的例有氫氧化鈉及鹽酸，加溶劑的例 有N-甲基葡糖胺。 下述諸實例進一步説明本發明，但不能認爲是對本發明 範圍的限制。實例中所用的縮窝如下： DTPA:二伸乙基三胺五醋酸 D03MA : 1，4,7，10-四氮環十二烷-1-胺乙基胺甲醯基甲基 •4,7，10-參[(R，S)-甲基醋酸] R-CHI3 :聚胺基葡糖三聚物，其中還原端已作還原處理 〇 R-CHI5 :聚胺基葡糖五聚物，其中還原端已作還原處理 〇 R-GLU4 :麥芽四糖醇 實例1 R-CHI3-DTPA-Gd之合成 將聚胺基葡糖三聚物（19克；16·3毫莫耳）溶於蒸餾水 (300毫升）内，加1Μ的氫氧化鈉水溶液將pH調整至8。再加 硼氫化鈉（1·9克；54·3毫莫耳），然後在減壓下攪拌3·5小時 。加2Μ的鹽酸使pH調整至約2，再作電滲析去掉鹽，即製 得產物(9克）。以水合茚三酮法確認胺基，以硫酸染色法確 認糖骨架，以Blix法確認還原端的處理。結果確定產物爲 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格U10X297公釐） " ----------ΜΨ-----—訂-------· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 522017 A7 B7 五、發明説明（。） 8 R-CHI3 〇 將R-CHI3(1.0克；1·63毫莫耳）溶於蒸餾水（10毫升）内， 快速加10Μ的氫氧化鈉水溶液（5毫升），繼之加無水 DTPΑ(7.16克；20.0毫莫耳），然後攪拌3小時。然後加六 水合氯化釓（7·45克；20.0毫莫耳）及適量的1Μ的氫氧化鈉 水溶液將pH調整至7，再攪拌30分鐘。作電滲析120小時除 去過量的DTPA，再濃縮至乾，得白色結晶（450毫克）。Gd 含量爲15.8重量°/〇。 實例2 R-CHI5-DTPA-Gd之合成 根據實例1合成R-CHI3的同樣方法合成R-CHI5-DTPA_Gd 。將R-CHI5(100克；99·4毫莫耳）溶於蒸餾水（1500毫升）内， 加10Μ的氫氧化鈉水溶液(600毫升），再快速加無水DTPA (700 克；198 1毫莫耳），再攪拌3小時。然後加六水合氯化釓 (884克；2377毫莫耳）將pH調整至7，再攪拌30分鐘。作電 滲析400小時除去過量的DTPA，再濃縮至乾，得白色結晶 (200毫克）。Gd含量爲19.5重量％。 實例3 R-GLU4-D03MA-Bi之合成 將DO3MA(3.0克；5.7毫莫耳）溶於蒸餾水（150毫升）内， 加氣化鉍（1.8克；5.7毫莫耳），加1M的氫氧化鈉水溶液將 pH調整至7。然後將此溶液加熱，同時於60°C攬拌24小時 ，過濾並濃縮至乾，得化合物D03MA-Bi(5.1克），其中鉍 係螯合於D03MA上。 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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I 522017 A7 B7 五、發明説明（Q ) 將市場上可購得的還原端已作還原處理的麥芽四糖醇 (0.5克；075毫莫耳）溶於蒸餾水（15毫升）内，分批加0.2Μ 的偏高碘酸鈉水溶液（25毫升），再攪拌1小時。然後加 〇〇3^1八4丨（1.8克；2.4毫莫耳）及三乙基胺（0.25克；2.4毫 莫耳），再於室溫攪拌24小時。再加硼氫化鈉（0·1克；2.4 毫莫耳）攪拌4小時，然後過濾移除沉澱物。然後分批加1Μ 的鹽酸將pH降至5，以除去過量的硼氫化鈉，過濾移除沉 澱物，並加1M的氫氧化鈉水溶液將pH調整至7。作滲析40 小時純化（分餾滲析膜分子量500)，再濃縮至乾，得白色結 晶（170毫克）。鉍含量爲14.1重量％。 實例4 R-CHB-DTPA-Gd鬆弛性之測定（活體外實驗） 測定作對照的DTPA-Gd及R-CHI3-DTPA-Gd鬆弛性。將 R-CHI3-DTPA-Gd或DTPA-Gd溶於水内製成水溶液，使其 Gd 濃度爲4，2，1及 0.5mM。用 NMR(0.5T 及 1·5Τ)於 37°C 測定與水質子曝露於化合物的關係作爲鬆弛時（τ 1及T2 ; 毫秒），以鬆弛時間爲基礎計算鬆弛性（R1及R2 ; (ιηΜβ)-1) 。結果如表1所示。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 發現R-CHI3-DTPA-Gd有良妤活體外鬆弛效果，明顯的 高於以類似方法測定出的單金屬錯合物DTPA-Gd的鬆弛效 果。如結果所示，確定R-CHI3-DTPA-Gd的效果。 -12 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 522017 A7 B7 五、發明説明I ) 10 表1 : R-CHI3-DTPA-Gd 及 DTPA-Gd 的鬆弛性 化合物 磁場強度 Rl(mM^S)-1 R2(mM*S)·1 R-CHI3-DTPA-Gd 0.5T 9.17 11.13 1.5T 8.86 10.87 DTPA-Gd 0.5T 3.7 4.5 實例5 R-CHI5-DTPA-Gd鬆弛性之測定（活體外實驗） 測定作對照的DTPA-Gd及R-CHI5-DTPA-Gd鬆弛性。將 R-CHI5_DTPA-Gd或DTPA-Gd溶於水内製成水溶液，使其 Gd濃度爲4，2，1及0.5mM。用NMR(0.5T)於37°C測定與 水質子曝露於化合物的關係作爲鬆弛時（T1及T2 ;毫秒）， 以鬆弛時間爲基礎計算鬆弛性（R1及R2 ; (mM.S)-1)。結 果如表2所示。發現R-CHI5-DTPA-Gd有良妤活體外鬆弛結 果，明顯的高於以類似方法測定出的單金屬錯合物DTPA-Gd的鬆弛效果，確定R_CHI5-DTPA-Gd的效果。 表2 : R-CHI5-DTPA-Gd及DTPA-Gd 的鬆弛性 化合物 磁場強度 Rl(mM^S)-1 R2(mM*S)-1 R-CHI5-DTPA-Gd 0.5T 10.5 12.7 DTPA-Gd 0.5T 3.7 4.5 實例6 R-CHI3的安定性試驗 關於R-CHI3的官能基胺基方面，在雙官能配位體的交聯 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

522017 A7 B7 五、發明説明（d ) 11 鏈部份是，例如，醯基鹵時，在反應時必須加鹼性催化劑 。R-CHI3及聚胺基葡糖三聚物（CHI3)，其中還原端未作處 理，之安定性係在有作爲鹼性催化劑的碳酸鉀之存在下測 定。將R-CHI3及CHI3各一克溶於0.5M的碳酸鉀水溶液内 。此溶液於室溫下攪拌，用薄層色層分析法（固定相；二 氧化矽膠60，移動相；氣仿··甲醇：氨水=2:2··1，測定； 水合茚三酮法）測定化合物的安定性。攪拌後立即於 Rf=0.08位展開R-CHI3，於Rf=0.17位展開CHI3。攪拌12小 時後，於Rf=〇.〇8位展開R-CHI3，如攪拌後立即觀察到的 ，而於CHI3，Rf=0.17斑消失，於原始部份新出現著色。 由此等結果可確定，R-CHI3在需較長時間反應時，有鹼性 催化劑存在時是安定的。 實例7 R-CHI5-DTPA-Gd於帶有癌的鼠的顯影效果 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 將 R-CHI5-DTPA-Gd溶液（0·5Μ Gd)給予雌性 WKA鼠（200 克，以鼠肝細胞癌KDH-8作過移植），此鼠尾靜脈固定上管 子，經由此管用拉寶那爾（ravonal)(0.2毫莫耳Gd/公斤）麻 醉，將鼠面向下固定於核磁共振顯影儀（Omega CSI， Bruker製造）上，於2T磁場強度使用顯影線圈就鼠帶癌的 部位作顯影。 根據T1加重旋回聲法（spin echo method)(Tr=600毫秒， TE=12毫秒）在切片厚度2毫米條件下作顯影，解析256 X 128。其結果見圖1。由此等結果可確定，雌性WKA鼠的帶 癌部份可藉R-CHI5-DTPA-Gd作良妤顯影。 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 522017 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1· 一種診斷用顯影劑，其含有一種化合物，其中至少一個 雙备能性配位體係以化學方式键合於具有分子量爲5〇〇 至2000且具有糖鏈的經還原處理的還原端的胺基低聚糖 的胺基上，或键合於二醛低聚糖的醛基上，此二醛低聚 糖的至少一個單糖成分爲經氧化裂解的，具有分子量爲 500至2000，且具有糖鏈的經還原處理的還原端，而該 配位體係與至少一種選自包括具有原子序爲2丨_29，3 i， 32，37_39，42-44，49及56_83的金屬離子配位。 2，根據申請專利範固第1項之診斷用顯影劑，其中經還原 處理的胺基低聚糖是聚胺基葡糖低聚糖或半乳糖胺基低 聚糖。 3 根據申請專利範圍第2項之診斷用顯影劑，其中聚胺基 葡糖低聚糖或半乳糖胺基低聚糖是三糖、四糖、五糖、 或六糖。 4·根據申請專利範園第i項之診斷用顯影劑，其中二醛低 聚糖是經氧化裂解的麥芽糖低聚糖，異麥芽糖低聚糖， 昆布糖低聚糖，或龍膽糖低聚糖，有右旋葡糖作爲單糖 成分。 5·根據申請專利範園第1項之診斷用顯影劑，其中雙官能 性配位體是線性或環狀多胺基多羧酸。 6·根據申請專利範圍第5項之診斷用顯影劑，多胺基多羧 酸是二伸乙基三胺五醋酸，1，4,7，10·四氮環十二烷-1，4,7，10_四醋酸或1，4,8，11-四氮環十四烷-1，4,8，11_四醋 酸或其衍生物。 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 522017 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 7.根據申請專利範固第1至第6項中任一項之診斷用顯影劑 ，其中金屬離子是Gd，Dy，Tb，Ho，Er或Fe離子。 8·根據申請專利範園第1至第6項中任一項之診斷用顯影劑 ，其中金屬離子是Bi，Pb或Os離子。 9·根據申請專利範園第1至第6項中任一項之診斷用顯影劑 ，其中金屬離子是放射活性Co，Cu，Ga ’ Ge ’ Sr’ Y ’ Tc ’ In，Sm，Yb，Re 或 Ir 離子。 J- n Ji ϋ n ----11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）