注射用小分子修飾氧化鐵納米粒凍干粉及制備方法

專利名稱：注射用小分子修飾氧化鐵納米粒凍干粉及制備方法
技術領域：
本發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：
磁共振成像(Magnetic resonance imaging, MRI)是利用生物體不同組織中水分 子質子在外加磁場影響下產生不同的共振信號來成像的一種極具潛力的診斷技術， 其信號的強弱取決于組織內水的含量和水質子的弛豫時間。與計算機斷層照相術 (Computer assisted tomogr叩hy， CT)、 X-射線及核素成像相比沒有放射引起的電離損 害，且分辨率較高。自1988年第一個MRI造影劑Gd-DTPA(軋-二乙三胺五乙酸， 商品名磁顯葡胺)由德國先靈公司(Schering AG)成功開發以來，因其快速動態掃 描及額外增加正常和病變組織間對比度等優點，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技術的發展提供了一個新的突破口。 隨后，研究人員又開發了一系列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是目前研究和應用最 多的順磁性造影劑，主要用于中樞神經系統的磁共振成像。由于其體內分布沒有特 異性的靶器官，且體內消除過快(迅速通過細胞間隙并經腎臟排泄)，在臨床診斷過 程中難以維持所需濃度，同時又必須配備能夠快速掃描的設備，因此具有組織特異 耙向性及較長血循環半衰期的超順磁性造影劑應運而生。
癌癥的診斷和治療是全球性的難題，而肝癌是我國位居第二的癌癥"殺手"，如 何有效控制是當務之急，臨床上的早期發現、早期診斷是其關鍵。超順磁性氧化鐵 (Superparamagnetic iron oxide, SPIO)是一種納米級的磁性材料，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，開創了細胞功能與影像結合的
新天地。在肝癌的早期檢測中，由原來只能檢出3cm以下的小肝癌提高到檢出5mm 以下的微小肝癌，即在患者出現臨床癥狀前或在癌癥發生浸潤前得以確診，從而得 到及時治療，進而籍此改善預后，達到提高治愈率、降低死亡的目的。此外，SPIO 還具有粒徑小、對外加磁場高敏感性、撤出磁場后無凈剩磁、弛豫率高、使用劑量 小、非靶器官分布少、毒副作用小等優勢，因此成為近年來MRI造影劑的研究熱點。 由于SPIO容易聚集，所以需對其表面進行修飾以提高溶液中的穩定性，最常 見的是大分子葡聚糖修飾。目前，臨床上應用最多的SPIO選擇性肝臟靶向MRI造 影劑是由美國Advanced Magnetic公司生產的AMI-25(Ferumoxides,商品名Feridex, 菲立磁)，也是唯一進入中國市場的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(經靜脈給藥后劑量的80%以上分布于肝臟)。但 由于價格昂貴，很快從中國市場退出。與葡聚糖相比小分子單體螯合劑價格低廉， 安全無毒，可提高SPIO的穩定性，目前尚未有小分子修飾SPIO的相關產品上市。 除此之外，小分子修飾SPIO還具有如下特殊優點1、小分子可以與磁性粒子形成 穩定的水溶性復合物，該復合物可以在許多外界環境中穩定存在，如較大的pH范 圍(3-11)、合適的離子強度(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可以接枝多種生物分子，進一步應用于受體介導的磁標記探 針成像。雖然小分子修飾可大大提高SPIO溶液態的穩定性，但是仍不能滿足長時 間存放不聚集的要求。

發明內容
技術問題本發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造影劑液體形式儲存過程中出現的聚集、沉淀等 不穩定問題，將其制成疏松多孔的凍干粉針可以避免液體儲存過程中的聚集、沉淀 等現象，防止聚集體靜脈注射后導致的毛細血管栓塞等問題，還可以大大延長產品 的有效期，增加產品的市場占有份額及競爭力。
技術方案本發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報道。
本發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、凍干保護劑、附加劑；按重量百分比計其組成如下 小分子修飾氧化鐵納米粒，以鐵計 0.1-40% 凍干保護劑 5-95% 穩定劑 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G3錘熔漏斗，與凍干保護劑及穩定劑的注射用水溶液機械攪拌混合均 勻，采用超聲或高壓均質進一步分散，過G3錘熔漏斗；充氮氣，100。C加熱滅菌
30分鐘或過0.22pm濾膜除菌；-40~-15°<:預凍6~12小時后，冷凍干燥10~24 小時，即得。
有益效果制備穩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行氧化鐵的表面修飾，而生產純度高的大分子 一般工藝復雜，且產量較低；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納米粒分散系統不穩定的重要因素， 所以需要通過多種方式分離純化，以期得到粒徑分布窄的氧化鐵納米粒，這樣勢必 導致產量降低，成本升高。相對大分子難以得到高純品而言，小分子更易純化，所 以本發明中選用修飾氧化鐵納米粒的原料成本低廉，加之將其制成固態凍干粉針后 可避免液態納米粒粒徑不均加速沉降的可能，從而摒棄導致產量大大降低的分離步 驟。可見，本發明中涉及的小分子修飾氧化鐵凍干粉針具有突出的市場優勢。
采用本發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，經重建 水化后不改變凍干前氧化鐵納米粒的磁學性質、鐵核粒徑、平均粒徑、粒徑分布等 重要性質，水化后的溶液可穩定72小時以上，不溶血，無血管剌激性，符合臨床靜 脈注射要求。
具體實施例方式
凍干粉針的組成為小分子修飾氧化鐵納米粒、凍干保護劑、附加劑等。其處方 組成如下(按重量百分比計)
小分子修飾氧化鐵納米粒(以鐵計)0.1—40 %
凍干保護劑 5-95% 穩定劑 1 - 60 %
其優選處方組成如下
小分子修飾氧化鐵納米粒(以鐵計) 4-20% 凍干保護劑 20-80% 穩定劑 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。 制備過程如下
將小分子修飾氧化鐵納米粒液體過G3錘熔漏斗，與凍干保護劑及穩定劑的注射 用水溶液機械攪拌混合均勻，采用超聲或高壓均質進一步分散，過G3錘熔漏斗；充 氮氣，100。C加熱滅菌30分鐘或過0.22pm濾膜除菌；-40 ~ - 15 。C預凍6 ~ 12小 時后，冷凍干燥10-24小時，即得。
實施例1:將檸檬酸修飾氧化鐵納米粒膠體溶液56mg (以鐵計)過G3錘熔漏 斗，與含0.5g甘露醇、0.1g吐溫80的注射用水溶液機械攪拌混合均勻，采用超聲 或高壓均質進一步分散，過G3錘熔漏斗；充氮氣，100。C加熱滅菌30分鐘除菌；-2(TC預凍12小時后，冷凍干燥12小時，即得。
實施例2:將二巰基丁二酸修飾氧化鐵納米粒膠體溶液56mg (以鐵計)過G3 綞熔漏斗，與含0.8 g山梨醇、0.05g聚乙二醇400的注射用水溶液機械攪拌混合均 勻，采用超聲或高壓均質進一步分散，過G3錘熔漏斗；充氮氣，100。C加熱滅菌 30分鐘除菌；-40°(:預凍12小時后，冷凍干燥24小時，即得。
實施例3:將谷氨酸修飾氧化鐵納米粒膠體溶液56mg (以鐵計)過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械攪拌混合均勻，采 用超聲或高壓均質進一步分散，過G3錘熔漏斗；充氮氣，過0.22^011濾膜除菌；-30 "C預凍10小時后，冷凍干燥18小時，即得。
權利要求
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、凍干保護劑、附加劑；按重量百分比計其組成如下小分子修飾氧化鐵納米粒，以鐵計 0.1-40％凍干保護劑 5-95％穩定劑 1-60％。
2. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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， 其特征在于制備過程如下將小分子修飾氧化鐵納米粒液體過G3錘熔漏斗，與凍干 保護劑及穩定劑的注射用水溶液機械攪拌混合均勻，采用超聲或高壓均質進一步分 散，過G3錘熔漏斗；充氮氣，100。C加熱滅菌30分鐘或過0.22pm濾膜除菌；-40 ~-15。C預凍6 12小時后，冷凍干燥10 24小時，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、凍干保護劑、附加劑；按重量百分比計其組成如下小分子修飾氧化鐵納米粒，以鐵計0.1-40％，凍干保護劑5-95％，穩定劑1-60％。制備過程如下將小分子修飾氧化鐵納米粒液體過G₃錘熔漏斗，與凍干保護劑及穩定劑的注射用水溶液機械攪拌混合均勻，采用超聲或高壓均質進一步分散，過G₃錘熔漏斗；充氮氣，100℃加熱滅菌30分鐘或過0.22μm濾膜除菌；-40～-15℃預凍6～12小時后，冷凍干燥10～24小時，即得。
文檔編號A61K49/06GK101366953SQ200810156259
公開日2009年2月18日 申請日期2008年10月8日 優先權日2008年10月8日
發明者宇 張, 非 熊, 寧 顧 申請人:東南大學