194741. lajstromszámú szabadalom • Eljárás NMR felvételhez használható kontrasztanyagok előállítására
1 194 741 2 A találmány tárgya mágneses magrezonancia (NMR) színképek kontrasztjának fokozására szolgáló olyan paramágneses anyag, amely asszociátumot képez foszfolipid cseppecskékkel, vezikulákkal. Részletesebben a találmány szerinti kontrasztanyagok olyan foszfolipid vezikulákból állnak, melyekben paramágneses anyagként átmeneti fémek, aktinidák és lantanidák sói, így Gd(III), Mn(II), Cu(II), Cr(III), Fe(II), Fe(IIl), Co(II), Er(III) és Ni(II) sói, ezeknek dietilén-triamin-pentaecetsawal, etilén-diamin-tetraecetsawal és más ligandumokkal képzett ionkomplexei, valamint stabil szabad gyököket tartalmazó paramágneses vegyii letek, előnyösen szerves nitroxidok vannak jelen; ezek a paramágneses anyagok tehát adott esetben egy kelátképző szerrel vannak asszociálva. A szóban forgó kontrasztanyagok kívánt esetben töltéssel rendelkező polimert és fajlagos sejtfelismerést elősegítő anyagokat is tartalmaznak. Az emberekről készített NMR-felvételek hamarosan fontos diagnosztikai eszközzé válnak. Ezen felvételeknél elérhető felbontás jelenleg azonos szinten áll a számítógépes röntgen-tomográfiáéval. Az NMR alapvető előnye ugyanakkor abban a képességében rejlik, hogy eltérő T, és T2 NMR relaxációs idők segítségével szövettípusokat képes megkülönböztetni. A kontraszt szót ebben az értelemben használjuk. Mivel a mágneses magrezonancia relaxációs időket erősen befolyásolhatja paramágneses ionok (mint például a Mn/II/ és a Gd/III/) vagy stabilis szabad gyökök jelenléte, ezeket az anyagokat abból a célból vizsgáltuk, hogy meghatározzuk esetleges további kontrasztnövelő sajátságukat, nevezetesen, hogy megváltoztatják-e a víz protonjainak Ti és T2 értékeit kimetszett állati szervekben és élő állatokban; lásd például Mendonca Dias és munkatársai „Paramágneses kontrasztanyagok használata NMR-felvételeknél” című cikkét, Absts. Soc. Mag. Rés. Med., 1982,103-104. oldal; Brady és munkatársai „Lokálisan ischaemiás kutyaszívek proton-mágneses magrezonancia vizsgálata: a paramágneses protonjel fokozásának hatásai” című cikkét, Radiology, 1982, 144, 343-347. oldal; Brasch és munkatársai „Nitroxid stabilis szabad gyökök alkalmazása NMR-felvételek kontrasztjának fokozására” című cikkét, Absts. Soc. Mag. Rés. Med., 1982. 25-26. oldal; Brasch „Fejlesztés alatt: Kontrasztnövelő módszerek és lehetséges alkalmazásaik az NMR-felvételtechni kában” című cikkét, Radiology, 1983, 147, 781-788. oldal; valamint Grossmann és munkatársai „Agyi tályogok gadoliniummal kiemelt NMR-felvételei” című cikkét, J. Comput. Asst. Tomogr., 1984,8,204-207. oldal. A közölt eredmények azt mutatják, hogy a kontrasztot különböző paramágneses anyagok egész sora fokozza. Mindezek ellenére a számításba vehető paramágneses anyagok számához képest a használható vegyületek száma erősen korlátozott, az optimális hatás eléréséhez szükséges koncentrációnál fellépő toxikus hatások miatt. így a tématerület legkomolyabb és legnehezebb problémáinak olyan kontrasztanyagok felkutatását tekintik, amelyeknek toxicitása elegendően alacsony ahhoz, hogy lehetővé tegye végleges alkalmazásukat az orvosi diagnosztikában. (Lásd Mendonca Dias és munkatársai „Paramágneses kontrasztanyagok használata NMR-felvételeknél” című cikkét, Absts. Soc. Mag. Rés. Med., 1982,105-106. oldal.) Az itt leírt találmány így arra irányul, hogy növelje a csökkentett toxicitású NMR-kontrasztanyagok használhatóságát. A használhatóság növelése egy paramágneses anyagm k egy olyan micelluláris testecskével való asszociálódása révén valósítható meg, amely az NMR-felvételek egyedülálló követelményeihez alakított tulajdonságokkal rendelkezik. Másik jelentős problémaként említhető meg, hogy a micellák (vezikulák) által elfoglalt maximális szövettérfogat általában nem haladja meg a körülbelül 0,l°/oot. ami azt jelenti, hogy a micellának már nagyon kis térfogat-százaléknál is alkalmasnak kell lennie arra, hegy befolyásolja a felvételt. Ebből a szempontból tehát a paramágneses NMR-kontrasztanyagok alapvetően különböznek a röntgensugár abszorbensként vagy gammasugár emitterként alkalmazott kontrasztnevelő anyagoktól, vagy más hasonló felvételi módoza'oknál alkalmazott anyagoktól, melyeknél a jel vagy a csillapodás egyszerűen arányos az egységnyi térfogatban lévő részecskeszámmal, függetlenül attól, hogy azok kémiailag többé-kevésbé kötöttek-e vagy sem. A mágneses magrezonanciában a kontrasztanyagok (ionok vagy stabilis szabad gyökök) azáltal fejtik ki hatásukat, hogy megnövelik a szabad elektrospint környező víz-protonok zömének relaxációs idejét. A jelenség függ a víz gyors cserélődésétől az ion környezete és a t ivolabbi régiók között, illetve a víz gyors diffúziójától egy szerves szabad gyök szomszédságában. Ilyen esetekben a nettó relaxációs idő a szabad és a kötött vízre vonatkozó súlyozott átlagként adódik. \ paramágneses anyagnak egy foszfolipid vezikulába való zárványosítása, úgy tűnik, ellentmond annak a megfigyelésnek, hogy a paramágneses anyagot csak a körött víz közelítheti meg, mely tipikusan a teljes térfogat kevesebb mint 0,1%-a. Ilyen körülmények között az NMR-fevétel nem változhatna kimutatható mértékben a vezikulába ágyazott kontrasztanyag esetén. Eg/edül a víznek a kettős rétegen keresztül történő elegendően gyors cserélődése növelheti a víz főtömegének relaxációs idejét, amint az Andrasko és munkatársai „Gyors víz-diffúzió tanulmányozása NMR-módszerrel lipid kettős rétegen keresztül dipalmitoil-lecitin ve2 ikulákban” című cikkükben leírták (Biochem. Bicphys. Res. Comm., 1974, 60, 813-819. oldal). Jelen találmány éppen ezen probléma megoldását célozza azáltal, hogy a micella és a paramágneses anyag egy olyan összekapcsolását javasolja, mely egyidejűleg maximalizálja a micella stabilitását és a víznek membrán kettősrétegen keresztül történő cserélődésének sebességét. A foszfolipid vezikulákról tudjuk, hogy bizonyos fajta szövetekben feldúsulnak, így a hatásukra létrejövő kontrasztnövekedés szövetspecifikus lesz. így például megfigyelték, hogy a foszfolipid vezikulák egerekbe ültetett daganatokban feldúsulnak, lásd Proffitt és munkatársai „A retikuloendotéliás rendszer liposzomális blokádja: A daganatok megjavított felvételtechnikája kis unilamellás vezikulákkal” című cikkét (Science, 1983,220, 502-505. oldal), valamint Proffitt és munkatársai „In(III)-NTA-val töltött liposzomák daganatmegjelenítő képessége: Bioeloszlás egerekben” című cikkét (Journal of Nuclear Medicine, 1983, 24, 45-51. oldal.) A találmány ugyancsak kiterjed a micelluláris testées kék kontrasztanyag-hordozóként felhasználására oly; n alkalmazásokban, ahol a micellák antitestekhez 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
