Лекарственная контрастная композиция
Владельцы патента RU 2639390:
Кулаков Виктор Николаевич (RU)
Гольтяпин Юрий Викторович (RU)
Григорьева Елена Юрьевна (RU)
Липенгольц Алексей Андреевич (RU)
Панов Вадим Олегович (RU)
Шимановский Николай Львович (RU)
Климова Тамара Петровна (RU)
Группа изобретений относится к медицине, а именно к контрастному средству для магнитно-резонансной томографии. Лекарственная форма контрастного лекарственного средства содержит комплексное соединение гадолиния (3+) в концентрации 0,1-1,0 М/л, где свободный лиганд присутствует в концентрации до 2 мас. %. Причем указанная лекарственная форма содержит от 0,5 до 10,0 мас. % вспомогательного медицинского полимера, в качестве которого используют поливинилпирролидон со средней величиной молекулярной массы 8000 дальтон, поли-(O-2-гидроксиэтил)-крахмал с молекулярной массой до 130000 дальтон и степенью молярного замещения не выше 0,42, декстран с молекулярной массой не выше 60000±5000 дальтон или полиэтиленгликоль с молекулярной массой 1500±500 дальтон, при этом величина рН раствора составляет 6,0-8,0. Группа изобретений относится также к применению данного контрастного средства для формирования энерговыделения в облучаемой мишени при бинарной лучевой терапии. Использование данной группы повышает безопасность и эффективность применения известных соединений в качестве контрастных средств в МРТ-исследованиях за счет повышения стабильности комплексных соединений при их циркуляции в кровяном русле организма, что приводит к снижению токсичности. А также обеспечивает возможность использования МРКС в дистанционной рентгеновской лучевой терапии на основе фотоэффекта за счет замедления скорости элиминации из места введения, уменьшения количества вводимого препарата, обеспечивающей снижение вероятности возникновения побочных реакций за счет введения в лекарственную форму вспомогательных медицинских полимерных веществ, обладающих детоксикационным эффектом или активирующих микроциркуляцию крови. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил., 5 табл., 19 пр.
Изобретение относится к медицине, а точнее к средствам для магнитно-резонансной контрастной диагностики и бинарной лучевой терапии злокачественных опухолей (рентгеновская на основе фотоэффекта лучевая терапия). Изобретение может быть использовано как в экспериментальных, так и в клинических исследованиях.
Магнитно-резонансные контрастные средства (МКРС) широко используются в клинической практике для диагностики различных патологических состояний. Магнитно-резонансное контрастное средство увеличивает чувствительность, специфичность и диагностическую надежность магнитно-резонансной томографии, способствует не только выявлению патологического очага, но и более точному определению степени его распространенности, постановке дифференциального диагноза, сокращает в конечном итоге время исследования и. следовательно, делает последнее более экономичным.
В бинарной лучевой терапии лекарственные средства, содержащие гадолиний, применяются для формирования дополнительной энергии в облучаемой мишени, которая образуется в результате взаимодействия атома гадолиния с фотонами (атом элемента):
γ(>60 кэВ)+(Gd) → рентгеновское излучение (~30 кэВ) + электроны (~30 кэВ).
В настоящее время известен ряд коммерческих магнитно-резонансных контрастных средств, нашедших применение в клинической практике в качестве диагностических препаратов. Все они представляют собой водные растворы комплексных соединений гадолиния с органическими лигандами.
Контрастные препараты для МРТ на основе комплексных соединений гадолиния приведены в таблице 1.
Наиболее широко используются препараты на основе диэтилентриаминопентауксусной кислоты и, в частности, препарат Магневист, который был избран в качестве аналога [1].
Препарат Магневист представляет собой 0,5 М водный раствор димеглюминовой соли гадопентетата с вязкостью 4,9 сР при 20°C и плотностью не более 1,2 г/см3 при 20°C.
Применение Магневиста и других МРКС (см. табл. 1) для формирования дополнительного энерговыделения в бинарных лучевых технологиях ограничено высокой скоростью элиминации из места их внутритканевого введения. Системные пути введения этих препаратов мало эффективны для этой цели, поскольку контрастные препараты, приведенные в таблице 1, являются внеклеточными веществами и по этой причине не способны накапливаться внутри нормальных и опухолевых клеток.
Известна лекарственная форма гадопентетата, представляющая собой 0,5 М раствор динатриевой соли комплекса гадолиния с диэтилентриаминопентауксусной кислотой с рН 5,0-8,5, содержащая 0,5% поливинилпирролидона с молекулярной массой 12600±1500 дальтон. Данная лекарственная форма взята нами в качестве прототипа [2]. Наличие в лекарственной форме поливинилпирролидона с молекулярной массой 12600±1500 дальтон обеспечивает замедленную элиминацию основной субстанции - гадопентетата при интратуморальном пути его введения.
К недостаткам аналога и прототипа относится следующее: получение димеглюминовой соли приводит к увеличению стоимости лекарственной формы, Магневист обладает высокой скоростью элиминации из места его введения в организм, что ограничивает использование Магневиста в дистанционных бинарных лучевых технологиях при интратуморальном пути его введения. Прототип предполагает применение в качестве вспомогательного детоксицирующего медицинского вещества поливинилпирролидон с молекулярной массой 12600±1500 дальтон, в котором присутствуют значительные количества высокомолекулярных фракций, что, по мнению авторов, является причиной замедленного выведения поливинилпирролидона с молекулярной массой 12600±1500 дальтон, а также - причиной его иммунореактивности. Кроме того, в прототипе предполагается применение в качестве катиона пиперазина, запрещенного к внутривенному введению. Указанные недостатки затрудняют или исключают возможность применения таких лекарственных средств как в качестве контрастных диагностических средств для МРТ-томографии в медицинской практике, так и для иного медицинского использования в медицинской практике при инъекционных путях введения. Существенно, что аналог и прототип не отличаются высокой стабильностью в среде, эквивалентной по своим физико-химическим характеристикам крови, особенно при длительном контактировании, что, из-за высокой токсичности катионов гадолиния, является основой наличия побочных эффектов, связанных в первую очередь с нарушениями функций почек.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является оптимизация скорости элиминации препаратов на основе комплексных соединений парамагнитного катиона гадолиния из мишени - злокачественного новообразования - после их введения в организм и повышения стабильности действующего контрастного вещества на основе комплексного соединения гадолиния, в присутствии ионов, находящихся сыворотке крови.
Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении безопасности и эффективности применения известных соединений в качестве контрастных средств в МРТ-исследованиях за счет повышения стабильности комплексных соединений при их циркуляции в кровяном русле организма, что приводит к снижению токсичности, а также в расширении медицинского применения МРКС, в частности, обеспечение возможности использования МРКС в дистанционной рентгеновской лучевой терапии на основе фотоэффекта за счет замедления скорости элиминации из места введения, уменьшения количества вводимого препарата, обеспечивающей снижение вероятности возникновения побочных реакций за счет введения в лекарственную форму вспомогательных медицинских полимерных веществ, обладающих детоксикационным эффектом или активирующих микроциркуляцию крови.
Указанный технический результат достигается тем, что композиция для магнитно-резонансной томографии на основе комплексов гадолиния согласно изобретению содержит 0,1-1,0 М/л раствор комплексного соединения гадолиния (гадодиамид, гадобената димеглюминовая соль, гадопентетата димеглюминовая соль, гадопентетата натриевая соль, гадоксетовая кислота динатриевая соль, гадофосвесета тринатриевая соль, гадотеридол, гадобутрол, гадотерата меглюминовая соль, гадотерата натриевая соль) с рН 6,0-8,0 и 0,5-10 мас. % медицинского лекарственного полимера. Получаемая лекарственная композиция имеет рН в диапазоне 6,0-8,0, отличается боле высокой стабильностью в водных средах (см. таблица 2), замедленной скоростью элиминации при интратуморальном введении (см. таблица 3), более низкой токсичностью (см. таблица 4) и меньшим числом нежелательных побочных эффектов. Стабильность полученной лекарственной композиции равна или выше на 15-30% стабильности известных контрастных средств на основе линейных комплексов гадолиния.
В качестве вспомогательных медицинских полимеров используют поливинилпирролидон со средней молекулярной массой 8000 дальтон, полиэтиленгликоль с молекулярной массой (ММ) 1500±500 дальтон, декстран с молекулярной массой не выше 60000±5000 дальтон, поли-(O-2-гидроксиэтил)-крахмал с молекулярной массой до 130000 дальтон и степенью молярного замещения не выше 0,42.
Технический эффект, получаемый при реализации предложенной композиции, заключается в высокой контрастности препарата с гадолинием - средняя эффективность спин-решеточной релаксации 1Н в буферном растворе (20 МГц, 30°C) не ниже 7,5 ммоль-с-1, низкой вязкости - не выше 4,9 сР и плотности - менее 1,2 г/см3. Относительное содержание гадолиния - около 24%. Величина LD50 (мыши, внутривенное введение) у лекарственной композиции с добавленным медицинским вспомогательным полимером равна или несколько выше, чем величина LD50 у исходного контрастного средства (см. таблица 4).
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Суть изобретения заключается в том, что композиция содержит динатриевую или димеглюминовую соль комплекса гадолиния, имеющего отрицательный заряд и вспомогательный медицинский полимер в концентрации в лекарственной форме не менее 0,5 мас. % и не более 10 мас. %. Композиция с неионными комплексами гадолиния содержит вспомогательный медицинский полимер в концентрации в лекарственной форме не менее 0,5 мас. % и не более 10 мас. %. В качестве вспомогательного медицинского полимера используют поливинилпирролидон со средней ММ 8000 дальтон, полиэтиленгликоль с ММ не более 1500±500 дальтон, декстран с ММ не выше 60000±5000 дальтон или поли-(O-2-гидроксиэтил)-крахмал с ММ не более 130000 дальтон и степенью молярного замещения не более 0,42.
Композицию готовят следующим образом:
1. Для комплексных соединений сначала получают динатриевую соль комплексов гадолиния с лигандом, смешивают в водном растворе лиганд с оксидом или карбонатом гадолиния и доводят рН смеси до значений, находящихся в диапазоне 6,0-8,0, добавлением насыщенных растворов гидроксида натрия.
2. Добавляют вспомогательный медицинский полимер в готовую лекарственную форму препарата, доводят величину рН полученной смеси до значений, находящихся в диапазоне 6,0-8,0, добавлением насыщенных растворов гидроксида натрия или меглюмина.
3. В приготовленную смесь добавляют вспомогательный медицинский полимер до концентрации от 0,5 до 10 мас. %.
Стабильность приготовленных композиций оценивали, измеряя релаксивность смесей (см. таблицу 2), времена полувыведения композиции из мишени (злокачественной опухоли) и величины LD50 приведены в таблицах 3 и 4, результаты дистанционной лучевой терапии с использованием фотонного излучателя и приготовленной композиции представлены в таблице 5.
Настоящее изобретение поясняется иллюстративным материалом, где:
таблица 1 - характеристика контрастных препаратов да основе комплексных соединений гадолиния;
таблица 2 - влияние на стабильность комплексных соединений в водных растворах в присутствии фосфата и сыворотки крови вспомогательных медицинских полимерных веществ;
таблица 3 - величина полувыведения из опухоли (Т1/2) приготовленных образцов, таблица 4 - Острая токсичность контрастных средств для МРТ-диагностики (мыши);
таблица 5 - параметры оценки биологической эффективности терапии с использованием рентгеновского излучения и новых лекарственных форм;
фиг. 1 - мышь с перевивной асцитной карциномой Эрлиха (линия ELD) через 1 месяц после облучения опухоли только рентгеновским излучением в дозе 30 Гр;
фиг. 2 - осуществление фотон-захватной терапии; мышь с перевивной асцитной карциномой Эрлиха (линия ELD); терапия: интратуморальное введение комплекса гадолиния в дозе 0,175 мл 0,5 М препарата на 1 см3 опухоли в предлагаемой лекарственной форме, мышь через 1 месяц после облучения опухоли рентгеновским излучением в дозе 30 Гр;
фиг. 3 - кривые выживаемости мышей с трансплантированной меланомой B16F10: необлученных, облученных только рентгеновским излучением в дозе 10 Гр, и облученных рентгеновским излучением в дозе 10 Гр с предварительно введенным комплексом гадолиния в дозе 0,175 мл 0,5 М препарата на 1 см3 опухоли в предлагаемой лекарственной форме;
фиг. 4 - проведение бинарной лучевой терапии с использованием рентгеновского излучения мыши с трансплантированной в левое бедро меланомой. Перед облучением мыши введен комплекс гадолиния с ПВП 8000 дальтон в дозе 0,175 мл 0,5 М препарата на 1 см3 опухоли;
фиг. 5 - зависимость изменения скорости спин-решеточной релаксации W протонов крови от времени после внутривенного введения МРКС в дозе 0,1 ммоль/кг (27°C) (ошибки средних значений приведены с уровнем достоверности 0,95 по критерию Стьюдента), по оси ординат - удельное изменение скорости спин-решеточной релаксации 1Н W, относит. ед.;
фиг. 6 - зависимость изменения скорости спин-решеточной релаксации W протонов сердца от времени после внутривенного введения МРКС в дозе 0,1 ммоль/кг (27°C) (ошибки средних значений приведены с уровнем достоверности 0,95 по критерию Стьюдента), по оси ординат - удельное изменение скорости спин-решеточной релаксации 1Н W, относит. ед.;
фиг. 7 - зависимость изменения скорости спин-решеточной релаксации W протонов печени от времени после внутривенного введения МРКС в дозе 0,1 ммоль/кг (27°C) (ошибки средних значений приведены с уровнем достоверности 0,95 по критерию Стьюдента), по оси ординат - удельное изменение скорости спин-решеточной релаксации 1Н W, относит. ед.
Существо предлагаемого изобретения иллюстрируется следующими примерами получения композиций.
Пример 1
В колбу, снабженную мешалкой, вносят 106 г (531 ммоль) диэтилентриаминопентауксусной кислоты с чистотой не менее 99%, добавляют 400 мл воды для инъекций и смесь перемешивают до полного растворения комплексона. В полученный раствор добавляют небольшими порциями при перемешивании и нагревании до 60-70°C 91,52 г (260,0 ммоль) гадолиния оксида с чистотой не менее 99,5%. Реакционную смесь перемешивают до полного растворения гадолиния оксида (~4 часа). После охлаждения раствора до комнатной температуры к нему прибавляют 250 мл воды для инъекций. Доводят рН полученного раствора до 6,5-8,0 раствором натрия гидроксида (50,0 г натрия гидроксида в 350 мл воды для инъекций), измеряя величину рН раствора потенциометрически. Объем полученного раствора доводят до 1 л с помощью воды для инъекций и вносят в него 10,0 г сухого поливинилпирролидона (ММ 8000 дальтон). Концентрация поливинилпирролидона в смеси составляет 1,0 мас. %.
Пример 2
В колбу, снабженную мешалкой, вносят 106 г (531 ммоль) диэтилентриаминопентауксусной кислоты с чистотой не менее 99%, добавляют 400 мл воды для инъекций и смесь перемешивают до полного растворения комплексона. В полученный раствор добавляют небольшими порциями при перемешивании и нагревании до 60-70°C 91,52 г (260,0 ммоль) гадолиния оксида с чистотой не менее 99,5%. Реакционную смесь перемешивают до полного растворения гадолиния оксида (~4 часа). После охлаждения раствора до комнатной температуры к нему прибавляют 250 мл воды для инъекций. Доводят рН полученного раствора до 6,0-8,0 насыщенным раствором меглюмина, измеряя величину рН раствора потенциометрически. Объем полученного раствора доводят до 1 л с помощью воды для инъекций и вносят в него 5,0 г сухого поливинилпирролидона (ММ 8000±2000 дальтон). Концентрация поливинилпирролидона в смеси 0,5 мас. %.
Пример 3
В колбу, снабженную мешалкой, вносят 106 г (531 ммоль) диэтилентриаминопентауксусной кислоты с чистотой не менее 99%, добавляют 400 мл воды для инъекций и смесь перемешивают до полного растворения комплексона. В полученный раствор добавляют небольшими порциями при перемешивании и нагревании до 60-70°C 91,52 г (260,0 ммоль) гадолиния оксида с чистотой не менее 99,5%. Реакционную смесь перемешивают до полного растворения гадолиния оксида (~4 часа). После охлаждения раствора до комнатной температуры к нему прибавляют 250 мл воды для инъекций. Доводят рН полученного раствора до 6,0-8,0 раствором натрия гидроксида (50,0 г натрия гидроксида в 350 мл воды для инъекций), измеряя величину рН раствора потенциометрически. Объем полученного раствора доводят до 1 л с помощью воды для инъекций и вносят в него 1,0 г сухого поливинилпирролидона (ММ 8000±2000 дальтон). Концентрация поливинилпирролидона в смеси составляет 0,1 мас. %.
Пример 4
В колбу, снабженную мешалкой, вносят 106 г (531 ммоль) диэтилентриаминопентауксусной кислоты с чистотой не менее 99%, добавляют 400 мл воды для инъекций и смесь перемешивают до полного растворения комплексона. В полученный раствор добавляют небольшими порциями при перемешивании и нагревании до 60-70°C 91,52 г (260,0 ммоль) гадолиния оксида с чистотой не менее 99,5%. Реакционную смесь перемешивают до полного растворения гадолиния оксида (~4 часа). После охлаждения раствора до комнатной температуры к нему прибавляют 250 мл воды для инъекций. Доводят рН полученного раствора до 6,0-8,0 раствором меглюмина (50,0 г натрия гидроксида в 350 мл воды для инъекций), измеряя величину рН раствора потенциометрически. Объем полученного раствора доводят до 1 л с помощью воды для инъекций и вносят в него 100,0 г сухого поливинилпирролидона (ММ 8000±2000 дальтон). Концентрация поливинилпирролидона в смеси составляет 10,0 мас. %.
Пример 5
В колбу, снабженную мешалкой, вносят 950 мл 0,5 М раствора димеглюминовой соли гадобената в воде для инъекций. К полученному раствору добавляют 10 г сухого поливинилпирролидона (ММ 8000±2000 дальтон) и перемешивают до полного растворения поливинилпирролидона. Доводят величину рН полученной смеси до 6,5-8,0 0,5 М раствором меглюмина в воде для инъекций. При необходимости доводят раствор до объема 1000 мл, с помощью 0,5 М раствора димеглюминовой соли гадобената. Содержание поливинилпирролидона в смеси составляет 1,0 мас. %.
Пример 6
В колбу, снабженную мешалкой, вносят 106 г (531 ммоль) диэтилентриаминопентауксусной кислоты с чистотой не менее 99%, добавляют 400 мл воды для инъекций и смесь перемешивают до полного растворения комплексона. В полученный раствор добавляют небольшими порциями при перемешивании и нагревании до 60-70°C 111,3 г (260,0 ммоль) гадолиния углекислого 3-водного с чистотой не менее 99,5%. Реакционную смесь перемешивают до полного прекращения выделения углекислого газа (~6 часов). После охлаждения раствора до комнатной температуры к нему прибавляют 250 мл воды для инъекций. Доводят рН полученного раствора до 6,0-8,0 насыщенным раствором гидроксида натрия, измеряя величину рН раствора потенциометрически. Объем полученного раствора доводят до 1 л с помощью воды для инъекций и вносят в него 10,0 г сухого поливинилпирролидона ММ 8000±2000 дальтон. Концентрация поливинилпирролидона в смеси составляет 1 мас. %.
Пример 7
В колбу, снабженную мешалкой, вносят 982 мл 0,5 М раствора димеглюминовой соли гадобената в воде для инъекций. К полученному раствору добавляют 5,0 г сухого поливинилпирролидона (ММ 8000 дальтон) и перемешивают до полного растворения поливинилпирролидона. Доводят величину рН полученной смеси до 6,0-8,0 0,5 М раствором меглюмина в воде для инъекций. При необходимости доводят раствор до объема 1000 мл, с помощью 0,5 М/л раствора димеглюминовой соли гадобената. Содержание поливинилпирролидона в смеси составляет 0,5 мас. %.
Пример 8
В колбу, снабженную мешалкой, вносят 8450 мл 0,5 М раствора димеглюминовой соли гадобената в воде для инъекций. К полученному раствору добавляют 100,0 г сухого поливинилпирролидона (ММ 8000 дальтон) и перемешивают до полного растворения поливинилпирролидона. Доводят величину рН полученной смеси до 6,0-8,0 0,5 М/л раствором меглюмина в воде для инъекций. При необходимости доводят раствор до объема 1000 мл, с помощью 0,5 М/л раствора димеглюминовой соли гадобената. Содержание поливинилпирролидона в смеси составляет 10,0 мас. %.
Пример 9
В колбу, снабженную мешалкой, вносят 950 мл 0,5 М раствора димеглюминовой соли гадопентетата в воде для инъекций. К полученному раствору добавляют 10,0 г сухого поливинилпирролидона (ММ 8000±2000 дальтон) и перемешивают до полного растворения поливинилпирролидона. Доводят величину рН полученной смеси до 6,5-8,0 0,5 М раствором меглюмина в воде для инъекций. При необходимости доводят раствор до объема 1000 мл, с помощью 0,5 М/л раствора димеглюминовой соли гадопентетата. Содержание поливинилпирролидона в смеси составляет 1,0 мас. %.
Пример 10
В колбу, снабженную мешалкой, вносят 982 мл 0,5 М раствора димеглюминовой соли гадопентетата в воде для инъекций. К полученному раствору добавляют 5,0 г сухого поливинилпирролидона (ММ 8000 дальтон) и перемешивают до полного растворения поливинилпирролидона. Доводят величину рН полученной смеси до 6,0-8,0 0,5 М раствором меглюмина в воде для инъекций. При необходимости доводят раствор до объема 1000 мл, с помощью 0,5 М/л раствора димеглюминовой соли гадопентетата. Содержание поливинилпирролидона в смеси составляет 0,5 мас. %.
Пример 11
В колбу, снабженную мешалкой, последовательно вносят 60 мл 6,0% раствора поли-(O-2-гидроксиэтил)-крахмала в физиологическом растворе хлорида натрия со степенью молярного замещения 0,42 и 900 мл и 0,5 М раствора димеглюминовой соли гадопентетата в воде для инъекций. Бесцветную или слегка желтоватую смесь тщательно перемешивают и доводят величину рН смеси до 6,5 (потенциометрически) добавлением 0,5 М раствора меглюмина. При необходимости доводят раствор до объема 1000 мл, с помощью 0,5 М/л раствора димеглюминовой соли гадопентетата. Содержание поли-(O-2-гидроксиэтил)-крахмала в смеси составляет 1,0 мас. %.
Пример 12
В колбу, снабженную механической мешалкой, вносят 106,2 г (531 ммоль)) диэтилентриаминопентауксусной кислоты с чистотой не менее 99% добавляют 400 мл воды для инъекций и смесь перемешивают до полного растворения комплексона. В полученный раствор добавляют небольшими порциями при перемешивании и нагревании до 60-70°C 111,3 г (260,0 ммоль) гадолиния углекислого 3-водного с чистотой не менее 99,5%. Реакционную смесь перемешивают до полного прекращения выделения углекислого газа (~6 часов). После охлаждения раствора до комнатной температуры к нему прибавляют 250 мл воды для инъекций. Доводят рН полученного раствора до 6,0-8,0 раствором натрия гидроксида (50,0 г гидроксида натрия в 350 мл воды для инъекций), измеряя величину рН раствора потенциометрическим методом. Объем полученного раствора доводят до 1 л с помощью воды для инъекций и вносят в него 10,0 г сухого поливинилпирролидона с ММ 8000 дальтон. Концентрация полимера в смеси составляет 1,0 мас. %.
Пример 13
Получают 1 л раствора гадопентетата натрия, как указано в примере 1. В полученный раствор с величинной рН в диапазоне 6,0-8,0 вносят 80,0 г сухого декстрана с молекулярной массой не выше 60000±5000 дальтон. Концентрация декстрана в смеси составляет 8,0 мас. %.
Пример 14
Получают 1 л раствора гадопентетата натрия, как указано в примере 1. В полученный раствор вносят 30,0 г полиэтиленгликоль с молекулярной массой 1500~500 дальтон. Концентрация полиэтиленгликоля в смеси составляет 3,0 мас. %.
Пример 15
Получают 1 л раствора гадопентетата натрия, как указано в примере 1. В полученный раствор вносят 30,0 г сухого поливинилпирролидона (ММ 8000 дальтон). Концентрация поливинилпирролидона в смеси составляет 3,0 мас. %.
Пример 16
Крысе (б/п, вес 210 г, самец) с механической ишемией полушарий головного мозга внутривенно была введена лекарственная форма гадолиния на 5 день ишемии. При исследовании головного мозга методом МРТ-томографии выявлены пораженные зоны головного мозга за счет накопления комплекса гадолиния в области нарушения гематоэнцефалического барьера (фиг. 1-4). У крысы с близкими физиологическими характеристиками в непораженном головном мозге накопления препарата не обнаруживается.
Пример 17
На б/п крысах обоего пола, весом 180-220 г, проведено сравнительное изучение влияния комплекса гадолиния с диэтиленгриаминопентауксусной кислотой в виде динатриевой соли, в трех лекарственных формах: по способу - аналогу, прототипу и по предлагаемому изобретению. Сравниваемые лекарственные формы вводились внутривенно в одинаковых дозах ~0,1 ммолъ/кг (27°C). Ошибки средних значений определялись с Р≥0,95. Оценивая фармакокинетику сравниваемых лекарственных форм в организме интактных крыс в течение 60 минут после введения препаратов можно отметить следующее:
1) в крови и сердце наблюдается более высокая релаксационная активность предлагаемой лекарственной формы по сравнению с лекарственной формой по прототипу на протяжении всего времени исследования после введения препаратов (на 10% и 16% соответственно) (фиг. 5, 6);
2) в печени предлагаемая лекарственная форма демонстрирует более высокую релаксационную эффективность на 30-60 минуте после введения (на -12%) (фиг. 7).
Пример 18
Стабильность контрастных средств оценивалась методом протонной ЯМР-релаксометрии (Minispec mq20, Bruker, Германия), как это описано ранее [5]. Анализ стабильности вышеуказанных средств проводился в дистиллированной воде (рН=6,0), в присутствии фосфата и сыворотки крови. В таблице 2 приведены результаты определения влияния на стабильность комплексных соединений гадолиния вспомогательных медицинских полимерных веществ через 1 час и 24 час инкубации комплексных соединений гадолиния в присутствии фосфата и сыворотки крови. Релаксивность исходного комплекса оценена по величине Т1 и была принята за 100%, влияние на стабильность комплексных соединений гадолиния вспомогательных медицинских полимерных веществ рассчитывали с применением следующего выражения:
ΔСт%=(Стэксп-Стисх)×100/Сисх.
В работе использовались сыворотки крови, взятой у пациентов ФГБУ "Государственный Научный Центр Колопроктологии им. А.Н. Рыжих" Минздрава России. Все доноры подписывали информированное согласие на использование их биологического материала в научных исследованиях при условии соблюдения их прав на неприкосновенность частной жизни и конфиденциальности.
Кровь набиралась в стерильные пробирки с активатором свертывания и разделительным гелем. Сыворотка была получена путем центрифугирования крови, хранилась в замороженном виде при минус 20°C. Предварительно в каждой сыворотке была определена концентрация альбумина. Измерение концентрации проводилось на биохимическом анализаторе Spotchem EZ Р-4430 (Arkray Inc, Япония). Затем сыворотки разбавлялись фосфатным буфером до концентрации альбумина 1×10-4 М.
Статистическая обработка результатов заключалась в проверке нормальности распределения результатов в выборке по тесту Колмогорова-Смирнова и последующим расчетом средних значений и стандартных отклонений с применением программы Statistica 10.
Пример 19
При изучении острой токсичности лекформ использовано по 36 мышей каждого пола для каждой лекарственной формы. Животные были разделили на 13 групп по 6 особей в каждой. 5 группам каждого пола вводили препарат однократно внутримышечно в дозах от 1,25 до 30 ммоль/кг.
В качестве контроля наблюдали группы из 6 животных, которым таким же образом вводили физиологический раствор в объеме, эквивалентном объему введенного препарата.
Критериями оценки «острой» токсичности служили: число павших животных и сроки их гибели, клиническая картина интоксикации и патологические изменения в тканях и внутренних органах, выявляемые при аутопсии павших и выживших животных, умерщвленных в конце опыта (макроскопическая оценка). В течение всего срока наблюдения (14 суток после введения) следили за изменением массы тела животных, состоянием глаз, носа, изменением дыхания, подвижности, аппетита, состоянием шерстного покрова, оценивали потребление воды и корма. Оценивали степень возбудимости, включая появление или отсутствие спонтанного тремора, судорог, изменение мышечного тонуса или заторможенности животных.
Мерой токсичности препарата при однократном введении являлась LD50 - доза, вызывающая гибель 50% животных в опытной группе. Расчет токсических доз проводили с использованием метода пробит-анализа AnalystSoft Inc., Biostat. Пробит-анализ - метод Финни (Логнормальный закон распределения). Полученные результаты приведены в таблице 4.
Пример 20
Мышам-самцам (СВАхС57 B1)F1, массой тела 18-20 г, полученным из филиала «Андреевка» ГУ Научного центра биомедицинских технологий РАМН, трансплантировалась меланома B16F10 путем введения суспензии 2 миллионов опухолевых клеток подкожно в правое заднее бедро. Мыши, используемые в эксперименте, были разбиты на три группы по 6 животных в каждой группе: необлученная контрольная группа, облученная контрольная группа, опытная группа. Облучение мышей проводилось на рентгеновском микрофокусном аппарате РАП-150МН (Диагностика-М, Россия) с номинальным анодным напряжением 150 кВ и током трубки 100 мкА. Возможно использование рентгеновского медицинского излучателя с максимумом энергии фотонов в области 60-100 КэВ.
Опытной группе непосредственно перед облучением вводили интратуморально динатриевую соль гадопентетата в предлагаемой лекарственной форме в дозе 0,175 мл 0,5 М/л препарата на 1 см3 опухоли. Эффективность терапии приведена в таблице 5.
Источники информации, используемые при составлении описания
1. DE №3129906, А61, опуб. 1981 (аналог изобретения).
2. RU №2150961, А61К 49/00, опубл. 20.06.2000 (прототип изобретения).
3. Низкомолекулярный медицинский поливиниопирролидон для изготовления препарата "Гемодез-Н" (ПВП 8000). ФСП 42-0345-4367-03.
4. Приказ Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития N 1100-Пр/05 от 24.05.2005.
5. Hubbell J.K., Seltzer S.M., Ionizing Radiation Division. Physics Laboratory. NIST, Tables of X-Ray Mass Attenuation Coefficients and Mass Energy-Absorption Coefficients from 1 keV to 20 MeV for Elements Z=1 to 92 and 48 Additional Substances of Dosimetric Interest. [Электронный ресурс], свободный режим доступа: http://physics.nist.gov/PhysRefData/XrayMassCoef/tab3.html.
6. Нао, D., et al., MRI contrast agents: basic chemistry and safety, J. Magn. Reson. Imaging, 2012. 36(5), p. 1060-71.
7. Шимановский Н.Л., Контрастные средства. Руководство по рациональному применению, М., ГЕОТАР-Медиа, 2009, с. 464.
8. Gries Н., Mikiautz Н., Phisiol. Chem. and Physics and Medical NMR, 1984, v. 16, p. 105-112.
9. H.S. Thomsen, M-F. Bellin, J.A. Jakobsen, J.A.W. Webb, Contrast Media Classification and Terminology in Contrast Media, Medical Radiology, Diagnostic Imaging, H.S. Thomsen, J.A.W. Webb (eds.), Berlin Heidelberg, Springer Verlag, 2014, p. 3-12.
10. H. Vogler, J. Platzek, G. Schumann-Giampieri et al., 1995, Eur. J. Radiol. 21, p. 1.
11. D. Doucet, D. Meyer, B. Bonnemain et al., 1989. In: V.M Runge (ed.), Enhanced Magnetic Resonance Imaging The C.V. Mosby Company, St.Louis Baltimore Toronto, p. 87.
12. H.-J. Weinmann, W-R, Press, H. Gries, 1990, Invest. Radiol., 25, p. 49.
13. M.F. Tweedle, 1992, Invest. Radiol. 27, p. 52.
14. http://www.drugbank.ca/drugs/DB08884.
15. PRODUCT MONOGRAPH GADOVIST® 1.0 Bayer Inc.
16. Contrast Agents I, Topics in Current Chemistry, Vol. 221, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2002 p. 243.
1. Контрастное средство для магнитно-резонансной томографии, представляющее собой лекарственную форму контрастных лекарственных средств на основе комплексных соединений гадолиния (3+) в концентрации 0,1-1,0 М/л, где свободный лиганд присутствует в концентрации до 2 мас. %, причем указанная лекарственная форма содержит от 0,5 до 10,0 мас. % вспомогательного медицинского полимера, в качестве которого используют поливинилпирролидон со средней величиной молекулярной массы 8000 дальтон, поли-(O-2-гидроксиэтил)-крахмал с молекулярной массой до 130000 дальтон и степенью молярного замещения не выше 0,42, декстран с молекулярной массой не выше 60000±5000 дальтон или полиэтиленгликоль с молекулярной массой 1500±500 дальтон, при этом величина рН раствора составляет 6,0-8,0.
2. Контрастное средство по п. 1, в котором в качестве катиона в водном растворе комплекса гадолиния используют катион натрия.
3. Контрастное средство по п. 1, в котором в качестве катиона в водном растворе комплекса гадолиния используют меглюмин - N-метил-глюкозамин.
4. Контрастное средство по п. 1, в котором комплекс гадолиния (3+) предварительно готовят взаимодействием лиганда с оксидом или карбонатом гадолиния с последующим доведением величины рН смеси до величины 6,5-8,0 добавлением раствора едкого натра и вносят в смесь до концентрации 0,5-10,0 мас. % вспомогательный медицинский полимер - поливинилпирролидон со средней величиной молекулярной массой 8000 дальтон.
5. Контрастное средство по п. 1, в котором в раствор лекарственной формы контрастных средств на основе комплексных соединений гадолиния вносят вспомогательный медицинский полимер - поливинилпирролидон со средней величиной молекулярной массой 8000 дальтон до концентрации 0,5-10,0 мас. %.
6. Контрастное средство по п. 1, в котором в раствор лекарственной формы контрастных средств на основе комплексных соединений гадолиния вносят вспомогательный медицинский полимер - полиэтиленгликоль с молекулярной массой 1500±500 дальтон до концентрации 0,5-10,0 мас. %.
7. Контрастное средство по п. 1, в котором в раствор лекарственной формы контрастных средств на основе комплексных соединений гадолиния вносят вспомогательный медицинский полимер - декстран с молекулярной массой 60000±5000 дальтон до концентрации 0,5-10,0 мас. %.
8. Контрастное средство по п. 1, в котором в раствор лекарственной формы контрастных средств на основе комплексных соединений гадолиния вносят вспомогательный медицинский полимер - поли-(O-2-гидроксиэтил)-крахмал с молекулярной массой 130000 дальтон и степенью молярного замещения 0,42 до концентрации 0,5-10,0 мас. %.
9. Применение контрастного средства по п. 1 для формирования энерговыделения в облучаемой мишени при бинарной лучевой терапии с использованием в качестве ионизирующего излучения фотонов с энергией до 200 кэВ.