專(zhuān)利名稱(chēng)：注射用小分子修飾氧化鐵納米粒凍干粉及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及核磁共振成像造影劑，具體涉及注射用小分子修飾氧化鐵納米粒造 影劑凍干粉及制備方法。
背景技術(shù)：
磁共振成像(Magnetic resonance imaging, MRI)是利用生物體不同組織中水分 子質(zhì)子在外加磁場(chǎng)影響下產(chǎn)生不同的共振信號(hào)來(lái)成像的一種極具潛力的診斷技術(shù)， 其信號(hào)的強(qiáng)弱取決于組織內(nèi)水的含量和水質(zhì)子的弛豫時(shí)間。與計(jì)算機(jī)斷層照相術(shù) (Computer assisted tomogr叩hy， CT)、 X-射線(xiàn)及核素成像相比沒(méi)有放射引起的電離損 害，且分辨率較高。自1988年第一個(gè)MRI造影劑Gd-DTPA(軋-二乙三胺五乙酸， 商品名磁顯葡胺)由德國(guó)先靈公司(Schering AG)成功開(kāi)發(fā)以來(lái)，因其快速動(dòng)態(tài)掃 描及額外增加正常和病變組織間對(duì)比度等優(yōu)點(diǎn)，使MRI診斷的敏感性和特異性均 得以提高，故很快被人們所接受，并為MRI技術(shù)的發(fā)展提供了一個(gè)新的突破口。 隨后，研究人員又開(kāi)發(fā)了一系列MRI造影劑，如Gd-DOTA(釓特酸葡胺)、 Gd-BOPTA(軋貝葡胺)、Mn-DPDP(二吡哆醇二磷酸錳)、超順磁性氧化鐵等。MRI造 影劑一般分為順磁性、鐵磁性及超順磁性造影劑。Gd-DTPA是目前研究和應(yīng)用最 多的順磁性造影劑，主要用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的磁共振成像。由于其體內(nèi)分布沒(méi)有特 異性的靶器官，且體內(nèi)消除過(guò)快(迅速通過(guò)細(xì)胞間隙并經(jīng)腎臟排泄)，在臨床診斷過(guò) 程中難以維持所需濃度，同時(shí)又必須配備能夠快速掃描的設(shè)備，因此具有組織特異 耙向性及較長(zhǎng)血循環(huán)半衰期的超順磁性造影劑應(yīng)運(yùn)而生。
癌癥的診斷和治療是全球性的難題，而肝癌是我國(guó)位居第二的癌癥"殺手"，如 何有效控制是當(dāng)務(wù)之急，臨床上的早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷是其關(guān)鍵。超順磁性氧化鐵 (Superparamagnetic iron oxide, SPIO)是一種納米級(jí)的磁性材料，將其作為分子影像探 針材料，制備成具有肝臟特異靶向性的磁共振成像造影劑，在肝臟局灶性病變尤其 是小肝癌、微小肝癌的檢出率、定性鑒別診斷方面，開(kāi)創(chuàng)了細(xì)胞功能與影像結(jié)合的
新天地。在肝癌的早期檢測(cè)中，由原來(lái)只能檢出3cm以下的小肝癌提高到檢出5mm 以下的微小肝癌，即在患者出現(xiàn)臨床癥狀前或在癌癥發(fā)生浸潤(rùn)前得以確診，從而得 到及時(shí)治療，進(jìn)而籍此改善預(yù)后，達(dá)到提高治愈率、降低死亡的目的。此外，SPIO 還具有粒徑小、對(duì)外加磁場(chǎng)高敏感性、撤出磁場(chǎng)后無(wú)凈剩磁、弛豫率高、使用劑量 小、非靶器官分布少、毒副作用小等優(yōu)勢(shì)，因此成為近年來(lái)MRI造影劑的研究熱點(diǎn)。 由于SPIO容易聚集，所以需對(duì)其表面進(jìn)行修飾以提高溶液中的穩(wěn)定性，最常 見(jiàn)的是大分子葡聚糖修飾。目前，臨床上應(yīng)用最多的SPIO選擇性肝臟靶向MRI造 影劑是由美國(guó)Advanced Magnetic公司生產(chǎn)的AMI-25(Ferumoxides,商品名Feridex, 菲立磁)，也是唯一進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的SPIO造影劑。Feridex是一種由葡聚糖修飾的鐵 氧化物膠體溶液，且肝臟靶向性好(經(jīng)靜脈給藥后劑量的80%以上分布于肝臟)。但 由于價(jià)格昂貴，很快從中國(guó)市場(chǎng)退出。與葡聚糖相比小分子單體螯合劑價(jià)格低廉， 安全無(wú)毒，可提高SPIO的穩(wěn)定性，目前尚未有小分子修飾SPIO的相關(guān)產(chǎn)品上市。 除此之外，小分子修飾SPIO還具有如下特殊優(yōu)點(diǎn)1、小分子可以與磁性粒子形成 穩(wěn)定的水溶性復(fù)合物，該復(fù)合物可以在許多外界環(huán)境中穩(wěn)定存在，如較大的pH范 圍(3-11)、合適的離子強(qiáng)度(0.35mol/l)及多種生化緩沖液(醋酸、擰檬酸、磷酸、Tris); 2、小分子中的活性基團(tuán)可以接枝多種生物分子，進(jìn)一步應(yīng)用于受體介導(dǎo)的磁標(biāo)記探 針成像。雖然小分子修飾可大大提高SPIO溶液態(tài)的穩(wěn)定性，但是仍不能滿(mǎn)足長(zhǎng)時(shí) 間存放不聚集的要求。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供一種注射用小分子修飾氧化鐵納米粒凍干粉及 制備方法，克服小分子修飾SPIO造影劑液體形式儲(chǔ)存過(guò)程中出現(xiàn)的聚集、沉淀等 不穩(wěn)定問(wèn)題，將其制成疏松多孔的凍干粉針可以避免液體儲(chǔ)存過(guò)程中的聚集、沉淀 等現(xiàn)象，防止聚集體靜脈注射后導(dǎo)致的毛細(xì)血管栓塞等問(wèn)題，還可以大大延長(zhǎng)產(chǎn)品 的有效期，增加產(chǎn)品的市場(chǎng)占有份額及競(jìng)爭(zhēng)力。
技術(shù)方案本發(fā)明提供一種注射用小分子修飾氧化鐵納米粒凍干粉及制備方 法。這是一種小分子修飾氧化鐵納米粒核磁共振造影劑的新型制劑一凍干粉針，臨 床使用前將其溶解稀釋后可靜脈注射，用于肝、脾、淋巴結(jié)的核磁共振成像及分子 探針。目前，將小分子修飾氧化鐵納米粒制成凍干粉針的處方及制備工藝未見(jiàn)報(bào)道。
本發(fā)明的注射用小分子修飾氧化鐵納米粒凍干粉的組成為小分子修飾氧化鐵納
米粒、凍干保護(hù)劑、附加劑；按重量百分比計(jì)其組成如下 小分子修飾氧化鐵納米粒，以鐵計(jì) 0.1-40% 凍干保護(hù)劑 5-95% 穩(wěn)定劑 1—60% 。
小分子修飾氧化鐵納米粒中，氧化鐵為三氧化二鐵或四氧化三鐵；氧化鐵納米 粒鐵核的平均粒徑在1~50納米；用于修飾氧化鐵納米粒的小分子為氨基酸、a-羥基
酸、羥肟酸、二巰基丁二酸、二氧化硅中的一種。
所述的凍干保護(hù)劑為葡萄糖、乳糖、甘露醇、山梨醇、肌醇、木糖醇、蔗糖、 海藻糖、脂肪酸蔗糖酯、麥芽糖、麥芽三糖、麥芽糖糊精、果聚糖、右旋糖苷、淀 粉、輕乙基淀粉中的一種或幾種的混合物。
所述的穩(wěn)定劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物、吐溫80、聚乙二
醇中的一種或幾種的混合物。
注射用小分子修飾氧化鐵納米粒凍干粉的制備方法如下將小分子修飾氧化鐵 納米粒液體過(guò)G3錘熔漏斗，與凍干保護(hù)劑及穩(wěn)定劑的注射用水溶液機(jī)械攪拌混合均 勻，采用超聲或高壓均質(zhì)進(jìn)一步分散，過(guò)G3錘熔漏斗；充氮?dú)猓?00。C加熱滅菌
30分鐘或過(guò)0.22pm濾膜除菌；-40~-15°<:預(yù)凍6~12小時(shí)后，冷凍干燥10~24 小時(shí)，即得。
有益效果制備穩(wěn)定的大分子葡聚糖修飾的鐵氧化物膠體溶液成本很高，其原 因有二 1、需采用高純度的大分子進(jìn)行氧化鐵的表面修飾，而生產(chǎn)純度高的大分子 一般工藝復(fù)雜，且產(chǎn)量較低；2、 一般制備得到的氧化鐵納米粒粒徑很難均一，均具 有一定的分布范圍，而粒徑分布不均一是液態(tài)納米粒分散系統(tǒng)不穩(wěn)定的重要因素， 所以需要通過(guò)多種方式分離純化，以期得到粒徑分布窄的氧化鐵納米粒，這樣勢(shì)必 導(dǎo)致產(chǎn)量降低，成本升高。相對(duì)大分子難以得到高純品而言，小分子更易純化，所 以本發(fā)明中選用修飾氧化鐵納米粒的原料成本低廉，加之將其制成固態(tài)凍干粉針后 可避免液態(tài)納米粒粒徑不均加速沉降的可能，從而摒棄導(dǎo)致產(chǎn)量大大降低的分離步 驟?？梢?jiàn)，本發(fā)明中涉及的小分子修飾氧化鐵凍干粉針具有突出的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。
采用本發(fā)明的處方及制備工藝制備得到的小分子修飾氧化鐵凍干粉針，經(jīng)重建 水化后不改變凍干前氧化鐵納米粒的磁學(xué)性質(zhì)、鐵核粒徑、平均粒徑、粒徑分布等 重要性質(zhì)，水化后的溶液可穩(wěn)定72小時(shí)以上，不溶血，無(wú)血管剌激性，符合臨床靜 脈注射要求。
具體實(shí)施例方式
凍干粉針的組成為小分子修飾氧化鐵納米粒、凍干保護(hù)劑、附加劑等。其處方 組成如下(按重量百分比計(jì))
小分子修飾氧化鐵納米粒(以鐵計(jì))0.1—40 %
凍干保護(hù)劑 5-95% 穩(wěn)定劑 1 - 60 %
其優(yōu)選處方組成如下
小分子修飾氧化鐵納米粒(以鐵計(jì)) 4-20% 凍干保護(hù)劑 20-80% 穩(wěn)定劑 10-40%
用于修飾氧化鐵納米粒的小分子氨基酸為谷氨酸、L-半胱氨酸、賴(lài)氨酸、苯丙 氨酸等，a-羥基酸為檸檬酸、酒石酸、葡萄糖等、羥肟酸為精氨酸羥肟酸等。 制備過(guò)程如下
將小分子修飾氧化鐵納米粒液體過(guò)G3錘熔漏斗，與凍干保護(hù)劑及穩(wěn)定劑的注射 用水溶液機(jī)械攪拌混合均勻，采用超聲或高壓均質(zhì)進(jìn)一步分散，過(guò)G3錘熔漏斗；充 氮?dú)猓?00。C加熱滅菌30分鐘或過(guò)0.22pm濾膜除菌；-40 ~ - 15 。C預(yù)凍6 ~ 12小 時(shí)后，冷凍干燥10-24小時(shí)，即得。
實(shí)施例1:將檸檬酸修飾氧化鐵納米粒膠體溶液56mg (以鐵計(jì))過(guò)G3錘熔漏 斗，與含0.5g甘露醇、0.1g吐溫80的注射用水溶液機(jī)械攪拌混合均勻，采用超聲 或高壓均質(zhì)進(jìn)一步分散，過(guò)G3錘熔漏斗；充氮?dú)猓?00。C加熱滅菌30分鐘除菌；-2(TC預(yù)凍12小時(shí)后，冷凍干燥12小時(shí)，即得。
實(shí)施例2:將二巰基丁二酸修飾氧化鐵納米粒膠體溶液56mg (以鐵計(jì))過(guò)G3 綞熔漏斗，與含0.8 g山梨醇、0.05g聚乙二醇400的注射用水溶液機(jī)械攪拌混合均 勻，采用超聲或高壓均質(zhì)進(jìn)一步分散，過(guò)G3錘熔漏斗；充氮?dú)猓?00。C加熱滅菌 30分鐘除菌；-40°(:預(yù)凍12小時(shí)后，冷凍干燥24小時(shí)，即得。
實(shí)施例3:將谷氨酸修飾氧化鐵納米粒膠體溶液56mg (以鐵計(jì))過(guò)G3錘熔漏 斗，與含lg葡萄糖、0.12g聚乙烯吡咯垸酮的注射用水溶液機(jī)械攪拌混合均勻，采 用超聲或高壓均質(zhì)進(jìn)一步分散，過(guò)G3錘熔漏斗；充氮?dú)猓^(guò)0.22^011濾膜除菌；-30 "C預(yù)凍10小時(shí)后，冷凍干燥18小時(shí)，即得。
權(quán)利要求
1.一種注射用小分子修飾氧化鐵納米粒凍干粉，其特征在于該凍干粉的組成為小分子修飾氧化鐵納米粒、凍干保護(hù)劑、附加劑；按重量百分比計(jì)其組成如下小分子修飾氧化鐵納米粒，以鐵計(jì) 0.1-40％凍干保護(hù)劑 5-95％穩(wěn)定劑 1-60％。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射用小分子修飾氧化鐵納米粒凍干粉，其特征在于 小分子修飾氧化鐵納米粒中，氧化鐵為三氧化二鐵或四氧化三鐵；氧化鐵納米粒鐵 核的平均粒徑在1 50納米；用于修飾氧化鐵納米粒的小分子為氨基酸、a-羥基酸、 羥肟酸、二巰基丁二酸、二氧化硅中的一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射用小分子修飾氧化鐵納米粒凍干粉，其特征在于 所述的凍干保護(hù)劑為葡萄糖、乳糖、甘露醇、山梨醇、肌醇、木糖醇、蔗糖、海藻 糖、脂肪酸蔗糖酯、麥芽糖、麥芽三糖、麥芽糖糊精、果聚糖、右旋糖苷、淀粉、 羥乙基淀粉中的一種或幾種的混合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射用小分子修飾氧化鐵納米粒凍干粉，其特征在于 所述的穩(wěn)定劑為聚乙烯吡咯垸酮、聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物、吐溫80、聚乙二醇中 的一種或幾種的混合物。
5. —種如權(quán)利要求1所述的注射用小分子修飾氧化鐵納米粒凍干粉的制備方法， 其特征在于制備過(guò)程如下將小分子修飾氧化鐵納米粒液體過(guò)G3錘熔漏斗，與凍干 保護(hù)劑及穩(wěn)定劑的注射用水溶液機(jī)械攪拌混合均勻，采用超聲或高壓均質(zhì)進(jìn)一步分 散，過(guò)G3錘熔漏斗；充氮?dú)猓?00。C加熱滅菌30分鐘或過(guò)0.22pm濾膜除菌；-40 ~-15。C預(yù)凍6 12小時(shí)后，冷凍干燥10 24小時(shí)，即得。
全文摘要
注射用小分子修飾氧化鐵納米粒凍干粉的組成為小分子修飾氧化鐵納米粒、凍干保護(hù)劑、附加劑；按重量百分比計(jì)其組成如下小分子修飾氧化鐵納米粒，以鐵計(jì)0.1-40％，凍干保護(hù)劑5-95％，穩(wěn)定劑1-60％。制備過(guò)程如下將小分子修飾氧化鐵納米粒液體過(guò)G₃錘熔漏斗，與凍干保護(hù)劑及穩(wěn)定劑的注射用水溶液機(jī)械攪拌混合均勻，采用超聲或高壓均質(zhì)進(jìn)一步分散，過(guò)G₃錘熔漏斗；充氮?dú)猓?00℃加熱滅菌30分鐘或過(guò)0.22μm濾膜除菌；-40～-15℃預(yù)凍6～12小時(shí)后，冷凍干燥10～24小時(shí)，即得。
文檔編號(hào)A61K49/06GK101366953SQ200810156259
公開(kāi)日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月8日
發(fā)明者宇 張, 非 熊, 寧 顧 申請(qǐng)人:東南大學(xué)