專利名稱：用作顯像劑和治療劑的鏈段螯合聚合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用作顯像劑和胞毒劑(Cytotoxic agents)的鏈段螯合聚合物，并涉及其組合物和使用方法。
磁共振(MR)是一種在臨床診斷中廣泛用于多細(xì)胞組織或軀體空間顯像的技術(shù)。D.P Swanson等人在Pharmaceuticals in Medical Imaging(1990，Macmillan Publishing Company，Pages 645-681)中闡述了該技術(shù)及其臨床應(yīng)用。
磁共振顯像是作為多種參數(shù)的復(fù)合效果由儀器產(chǎn)生的，這些參數(shù)是通過計算機(jī)分析和組合的?？衫脙x器參數(shù)對照，如放射頻率(Rf)、博動和定時來增強或減弱所有產(chǎn)生顯像參數(shù)的信號，由此改善顯像質(zhì)量并產(chǎn)生更好的解剖和功能信息。在許多情況下，磁共振顯像已證實是一種有價值的診斷工具，這是因為它們具有不同的應(yīng)答參數(shù)值，因而正常和疾病組織在顯像上可有所不同。
在哺乳動物(如人)軀體磁共振顯像中，通過至少將要顯像的軀體部分放在強的外部磁場中，用射頻能量脈沖并觀察在器官或組織中和在器官或組織周圍所包含的磁性質(zhì)子上的脈沖作用來獲得體內(nèi)器官或組織的圖像。這在軀體循環(huán)血管(即血池)的顯像中是特別有用的。許多磁參數(shù)都是可測量的。特別是，質(zhì)子松馳時間T1和T2，是第一重要的參數(shù)。T1(也稱作自旋晶格或縱向松馳時間)和T2(也稱作自旋-自旋或橫向松馳時間)是器官或組織水的化學(xué)和物理環(huán)境的函數(shù)，而且使用公認(rèn)的Rf脈沖技術(shù)來測量。按空間位置函數(shù)來分析該信息并用計算機(jī)將其轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像。
產(chǎn)生的MR圖像常常缺乏合適的對照，如，正常和疾病組織之間的對比，這會降低診斷的有效性。然而，可通過在成像的區(qū)域中引入一種試劑(一種“對比劑”)來增強所產(chǎn)生圖像的對比，該試劑影響核(“顯像核”，它通常為質(zhì)子，更具體的是水質(zhì)子)的自旋再平衡特性，該核對產(chǎn)生圖像的共振信號產(chǎn)生應(yīng)答。如此獲得的增強的對比能通過增強或減小特定器官或組織相對于它周圍的信號水平從而使特定器官或組織更清楚可見。換句話說，如果優(yōu)先對器官的某一部位或某種的組織(如疾病組織)產(chǎn)生圖像時，對比劑可在對比上產(chǎn)生變化或增強該組織的所得圖像。
因為磁共振圖像受T1和T2變量的強力影響，故需要有影響這些參數(shù)之一或這兩個參數(shù)的一種對比劑?，F(xiàn)在用作MR顯像對比劑的大多數(shù)材料達(dá)到了對比效果，因為他們含有順磁材料(它們通常起減少T1和T2的作用)或超順磁材料(通常起減少T2的作用)。在低濃度時，順磁材料影響T1及T2。已廣泛提倡用這些材料作為MR對比劑而且在文獻(xiàn)中已提出大量的合適材料。
因此，例如Lauterbur及其他人已提出過使用錳鹽和其它順磁無機(jī)鹽及復(fù)合物(參見Lauterbur et al.in“Frontiers of Biological Energetics”，Volmnel，pages 752-759，Academic Press(1978)；Lauterbur in Phil TransR.Soc.Lond.B289483-487(1980)和Doyle et al.in J.Comput Assist.Tomogr.5(2)295-296(1981))。Runge等已建議使用顆粒草酸釓(如見US-A-4615879和Radio logy147(3)789-791(1983))。Schering AG已建議使用順磁金屬螯合物，例如，氨基多元羧酸(如次氮基三乙酸(NTA)、N，N，N′，N′-乙二胺四乙酸(EDTA)、N-羥乙基-N，N′，N′-乙二胺三乙酸(HEDTA)、N，N，N′，N″，N″-二乙三胺五乙酸(DTPA)和1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷四乙酸(DOTA)的螯合物(如見EP-A-71564，EP-A-130934，DE-A-3401052和US-A-46393651)。Nycomed Imaging AS和Nyocmed Salutarlnc.已建議使用亞胺基二乙酸及其它氨基多元羧酸(如DTPA-BMA和DPDP)的順磁金屬螯合物(見EP-A-165728，WO-A-86/02841，EP-A-299795，EP-A-290047和WO-A-90/08138)。除順磁金屬之外，也建議將順磁穩(wěn)定游離基用作MR正像對比劑(如見EP-A-133674)。
其它順磁MR造影劑也被提出或描述，例如在下列文獻(xiàn)中EP-A-136812，EP-A-185899，EP-A-186947，EP-A292689，EP-A-230893，EP-A-232751，EP-A-255471，WO-A-85/05554，WO-A-86/01112，WO-A-87/01594，WO-A-87/02893，US-A-4639365，US-A-4687659，US-A-4687658，AJR1411209-1215(1983)，Sem.Nucl.Med.13364(1983)，Radiology 147781(1983)，J.Nucl.Med.25506(1984)和WO89/00557。
Schroder和Salford在WO-A-85/02772、Nycomed AS在WO-A-85/04330、Widder在US-A-4675173、Schering AG在DE-A-3443252和Advanced Magnetics lns.在WO-A-88/00060中都公開了超順磁MR造影劑。
磁共振顯像時使用造影劑的主要弊端是在有效劑量時，許多順磁材料對生物系統(tǒng)顯示毒性作用，這使得它們不適于體內(nèi)使用。例如，自由溶解形式的Gd3+鹽的毒性很高。為了使釓離子更適于體內(nèi)使用，研究者們已用二乙三胺戊酸(DTPA)來使之螯合。該試劑(GdDTPA)已被成功地用于增強人腦和腎腫瘤的磁共振顯像。
盡管它具有滿意的松馳性和安全性，但該制劑具有一些缺陷。例如，由于其分子量低，Gd-DTPA很快從血流和損傷組織(腫瘤)中清除。這限制了顯像窗口，即每次注射后可獲得的最佳增強圖像的數(shù)量，并增加了試劑的所需劑量及其毒性作用。另外，由于其分子量低，對于軀體腫瘤和感染的顯像，Gd-DTPA的生物分布不是最佳的。
已采取了一些措施，試圖來克服這些缺陷。例如，將Gd3+和Gd3+螯合物化學(xué)結(jié)合到蛋白質(zhì)(如白蛋白、聚絲氨酸和免疫球蛋白)上。而將如DTPA這樣的物質(zhì)結(jié)合到蛋白質(zhì)載體上的弊端是不合適的生物分布和毒性。另外，可用的蛋白質(zhì)經(jīng)不住各種合成的變化。而且，蛋白質(zhì)結(jié)合物的熱滅菌作用似乎是有疑問的，特別是對于白蛋白結(jié)合物來說。
更進(jìn)一步說，身體代謝蛋白質(zhì)，成為一種不能控制分子量變化的顯像劑。這引起顯像劑血池半衰組織特異性連續(xù)變化。蛋白質(zhì)是致免疫的物質(zhì)，它具有一些已知的治療或診斷使用的弊端。在顯像領(lǐng)域中，通常清楚地認(rèn)識解決這些問題的重要性。
需要提供新類型的磁共振造影增強劑(對比增強劑)，它是組織特異的并在血液中保留長的時間。
近些年來，意識到了靶向藥物的重要性，特別是對于抗腫瘤藥物來說更是如此，因為這些藥物對正常細(xì)胞的毒性常常限制了劑量。在這一領(lǐng)域，靶向藥物已被使用(將抗體用于相關(guān)抗原的腫瘤或使用其它蛋白質(zhì)和糖化物)來避免對健康組織的隨機(jī)損壞。由于其特異性，抗體及其部分或片段已被最廣泛地使用。然而，現(xiàn)行的方法是昂貴的且造成免疫原性問題。而且，不是所有的癌癥都對藥物治療敏感。
某些腫瘤對放射治療特別敏感，如造血源的腫瘤(例如白血病和淋巴瘤)；其它對這種治療是不敏感的如頭和頸部的腺癌或者乳房、卵巢、子宮頸或直腸的腺癌。然而，這些癌癥中的某些實際上不能通過外部衍生的放射光束來治療，因為腫瘤位于健康組織周圍，此放射也作用在健康組織周圍。因此，有益的是將放射源如放射性同位素放置到腫瘤處，與此同時最大限度地減小常規(guī)治療中對位于光路中的健康組織的損傷。因此將合適的放射劑量直接運送到腫瘤處且顯著減少對周圍組織的損害因此而增加治療比率(損傷腫瘤與損傷最敏感健康組織的比率)，這樣做是有益的。
總而言之，制備一種會克服下述缺陷的材料是合乎需要的a)毒性，2)短的血液存留時間，3)對靶組織缺乏特異性，4)免疫原性及5)不能控制聚合物代謝?，F(xiàn)已進(jìn)行了一些嘗試來提供這樣的一種聚合物。
Felder等在USP4916246中公開了具有下式結(jié)構(gòu)的低分子量順磁螯合物，它對于NMR成像是有用的 其中Me為Fe、Mn、Dy或Gd，Z為H或負(fù)電荷，R1和R2是取代的烷基且R可為具有1-50氧原子和3到150碳原子的聚(氧-烷基)。
USP5137711描述了由下式表示的DTPA或EDTA衍生物的低分子量順磁離子復(fù)合物 其中A選自-CH2CH2-和 且MZ+為具有21-29、42-44或58-70原子序數(shù)的元素的順磁離子，且化合價Z為+2或+3；R1和R基團(tuán)可以相同或不同，且選自-O-和 其中R2為(CH2CH2O)n-R4，n為為1-10且R4為H，具有1到8個碳原子(即C1-8)的烷基或芳基，(用羥基取代或不取代)且R3為H、R2、G1-8烷基、羥基、C1-8烷氧基、C1-10-環(huán)烷基或芳基，芳基可以被羥基、羧基、鹵素、C1-8烷氧基或C1-8烷基取代或不被取代，其中2個R1基團(tuán)是-O-，其余的R1基團(tuán)為 國際專利公布號WO/91-18630中公開了用于治療或診斷腫瘤的一些物質(zhì)，它們具有至少一個脂族氨基，或至少一個酚羥基和/或氨基和至少一個脂族氨基，它們都被聚乙二醇鏈所取代，其聚合度M為5到250。鏈的末端羥基被C1-12烷基酯取代。
Herz等人在USP3859337中公開了用作螯合劑的低分子量乙二胺四乙酸酸酐衍生物。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，某些可金屬配位的鏈段聚合物與金屬離子一起產(chǎn)生的高分子量螯合物驚奇地能用作診斷顯像的血池造影劑和/或用作胞毒劑。
因此從這一點出發(fā)，本發(fā)明提供一種分子量至少約4,500的鏈段聚合物，它包含至少一個通過酰胺鍵與螯合劑殘基連接的聚(亞烷基氧烯)(poly(alkylene oxidglene))部分。
本發(fā)明特別優(yōu)選的鏈段聚合物是那些具有優(yōu)選與順磁金屬或與放射核素金屬配位的螯合劑殘基的鏈段聚合物。
本發(fā)明特別優(yōu)選的鏈段聚合物是式I的那些物質(zhì) (其中Z為螯合劑殘基；Q為在R和L處有碳末端的二價聚(亞烷基氧烯)部分；L代表酰胺鍵；E(b)是都具有b電荷的一個或多個相反離子；b為從1、2和3選出的整數(shù)；n為從1、2、3和4選出的整數(shù)；W為零或從1、2、3、4和5中選出的整數(shù)；M(+a)為陽離子，它的電荷為+a；a為從1、2、3和4中選出的整數(shù)；r為0或從1、2和3中選出的整數(shù)，其條件是當(dāng)r為2或3時，每個m(+a)可相同或不同；d為螯合劑殘基的總電荷且為從0到10中選出的整數(shù)；d+∑(b·w)+∑(a·r)＝0；且R為選自氫、羥基、C1-4烷基、C6-24芳基、C2-5鏈烷醇基氧基(C2-5alkanoyloxyl)和C1-4烷氧基的封端部分，或R為通過化學(xué)鍵或連接基團(tuán)與基團(tuán)Q相連的免疫反應(yīng)性基團(tuán)或胞毒藥物)。
本發(fā)明的鏈段聚合物具有各種最終用途。特別是，它們可用作診斷劑，例如顯像造影增強劑，用在診斷顯像技術(shù)如MRI、X-線和閃爍法中；用作治療劑，例如在放射治療或藥物釋放中；或者用作靶向劑，例如在胞毒或顯像過程中或在熒光顯像中?？蓪Ⅱ蠚埢c診斷或治療使用的金屬進(jìn)行金屬配位，如與順磁或放射性金屬離子。通過本發(fā)明鏈段聚合物作用的靶向運送系統(tǒng)當(dāng)然對于在體器官或組織診斷成像中所用金屬的運送或作為胞毒劑也都是特別有用的。
因此，更進(jìn)一步來說，本發(fā)明提供一種含有本發(fā)明鏈段聚合物和至少一種生理上可接受的載體或賦型劑的藥物組合物。
而且，本發(fā)明的鏈段聚合物以及特別適用作成像增強劑的鏈段聚合物，在對金屬中毒特別是對重金屬中毒的螯合治療和在檢測這類離子中是特別有用的，并且有能長時間在血管系統(tǒng)中保留的附加優(yōu)點。某些鏈段聚合物具有組織特異性，如腫瘤或肝特異性。甚至，該鏈段聚合物的分子量可被剪裁來產(chǎn)生一種分子量、大小、血池殘留時間和組織特異性都符合要求的試劑。而且，本發(fā)明的鏈段聚合物可用于檢測含液體的材料中和使用液體加熱、冷卻、潤滑等的裝置中的流量和漏泄。
本發(fā)明的鏈段聚合物可通過聚(亞烷基氧化物)與螯合物或其前體的一種特別完美且簡單的反應(yīng)來制備。
因此，從另一個不同的目的來說，本發(fā)明是提供一種制備鏈段聚合物的方法，所述方法包括將聚(亞烷基氧化物)與螯合劑或其前體進(jìn)行反應(yīng)。
本文所使用的“鏈段”聚合物意指具有一種成分或一種“鏈段”的聚合物，該成分或鏈段包含一種螯合物殘基Z和一到四個區(qū)或“鏈段”各含有一個封端或未封端的聚(亞烷基氧烯)部分。
本文使用的術(shù)語“軀體”指結(jié)合的聚集物，優(yōu)選整體物質(zhì)或有機(jī)整體，特別是動物，最優(yōu)選是動物或人體。
本發(fā)明使用的“胞毒劑”指任何能殺死細(xì)胞的試劑，包括一種放射性核素，它的發(fā)射物導(dǎo)致細(xì)胞死亡，它包括一種放射核素的一種螯合物，會發(fā)射出胞毒放射物、化學(xué)治療劑如胞毒藥物和胞毒抗生素、毒素或任何能引起或?qū)е录?xì)胞死亡的試劑。在一種優(yōu)選的具體方案中，該胞毒劑是與螯合劑殘基結(jié)合的金屬離子。
本發(fā)明鏈段聚合物具有與其相結(jié)合的成像離子。至于“成像離子”，意指任何用于增強對比的金屬離子，例如在X-線、放射閃爍、熒光或磁共振成像期間。成像劑可方便地與螯合劑殘基進(jìn)行離子結(jié)合。不同類型的金屬離子可用在相同聚合物中以便同時用于不同類型的成像(例如，不同元素的離子，或相同元素的不同同位素)或相同離子(如相同元素的離子或相同元素的同位素)可通過不同方法來成像。
本發(fā)明所使用的芳基指單環(huán)到六環(huán)芳基，具有6到24羧基原子且還可被一個或多個C1-4烷氧基、和/或C1-4烷基取代。當(dāng)用于本發(fā)明聚合物中時，此芳基對熒光檢測是有用的。
在上式I中，Q代表聚(亞烷基氧烯)部分，在其L和R處均具有一個碳端，且含有m個亞烷基氧化物單位。聚(亞烷基氧烯)部分的例子包括如聚(環(huán)氧乙烷)和/或聚(環(huán)氧丙烷)和/或聚(環(huán)氧丁烷)和/或聚(環(huán)氧丙烷)和/或聚(環(huán)氧丁烷)等。優(yōu)選的聚(亞烷基氧烯)部分包括聚(乙烯氧烯)部分(PEO)、聚(丙烯氧烯)(PPO)以及PEO和PPO的無規(guī)和嵌段共聚物。當(dāng)需要將鏈段聚合物在水中溶解時，含PEO的聚合物是特別優(yōu)選的。人們也注意到聚(亞烷基氧烯)部分可包含丙三醇聚(亞烷基氧化物)三醚，聚縮水甘油、亞烷基氧化物與相容的共聚單體的線型、嵌段和接枝的共聚物如聚(吖丙啶-共-亞烷基氧化物)，或聚(噁唑啉-共-亞烷基氧化物)和接枝的嵌段共聚物如聚(甲基乙烯基醚-共-乙烯氧化物)。
為了磁共振成像應(yīng)用，本發(fā)明鏈段聚合物優(yōu)選具有大于約4,500的平均分子量，更優(yōu)選約4,500到約40,000。這些聚合物可由聚(亞烷基氧烯)部分來衍生，它們以相應(yīng)的醇的形式可購得，如三醇或單烷基醚醇或單烷基醚單胺形式，或者另外可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù)來制備。Q中亞烷基氧化物亞單位的數(shù)目取決于1)n，從Z延伸的L-Q-R鏈段數(shù)目；2)各亞烷基氧化物亞單位部分的“分子”量；3)該聚合物的所需分子量；4)R和Z以及M(a+)的分子量。如果n大于1，每個聚(亞烷基氧化物)部分可相同或不同。數(shù)學(xué)表達(dá)為n×[(L和R的MW)+(亞烷基氧化物亞單位的MW×m)]+(r×螯合金屬(s)的原子量)+螯合殘基的MW+Z的分子量＝該聚合物的MW。因此，對給定的聚合物分子量而言，m是n的函數(shù)。特別優(yōu)選的一類由聚(乙烯氧化物)衍生的聚(亞烷基氧化物)部分可由下式來表示-(CH2CH2O)mCH2CH2-如果存在四個PEO鏈(n＝4)，那么最優(yōu)選的分子量上限40,000可用m＝約220來獲得。如果在相同類型的聚合物(n＝4)中需要分子量為5,000，那么m將接近于30。
用于制備本發(fā)明鏈段聚合物的這些聚(亞烷基氧化物)部分及它們的反應(yīng)性衍生物在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。例如，二(甲基氨基)聚乙二醇及其用作中間體在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，例如Mutter(Tetrahedron Letters，31，2839-2842(1978))描述了一種方法來將聚(乙烯氧化物)的末端羥基轉(zhuǎn)化為反應(yīng)性的伯氨基以及制備各種結(jié)合在聚(乙烯氧化物)胺上的試劑；Haris等(J.Polymer.Science，22，341-352(1984))描述了各種PAG衍生物，例如包括氨基聚(乙烯氧化物)。其它聚(亞烷基氧化物)衍生物均通過已知的化學(xué)方法來制備，例如以前所描述的方法。
眾所周知，螯合分子是一種含供電子原子的化合物，它能通過配價鍵與陽離子結(jié)合而形成配位絡(luò)合物或螯合物。這類化合物描述于Kirk-OthmerEncgclopedia of Chemical Technology，Vol.5，339-368中。類似地，在本發(fā)明的鏈段聚合物中，螯合劑殘基通常是一種螯合部分，它是基團(tuán)或多價基團(tuán)，而其本身并不是分子或化合物。含有螯合劑殘基的聚合物因此可被說成螯合聚合物。
在上文結(jié)構(gòu)式1中，Z代表螯合劑殘基。螯合劑殘基可衍生于和/或選自含供電子原子的部分。這些部分如可選自多磷酸鹽如三聚磷酸鈉和六偏磷酸；線型的、支鏈的或環(huán)狀的氨基羧酸，如乙二胺四乙酸、N(2-羥乙基)乙二胺三乙酸、次氮三乙酸、N，N-二(2-羥乙基)甘氨酸、1，2-亞乙基二(羥苯基甘氨酸)和二亞乙基三胺五乙酸和N-羧甲基化的大環(huán)聚氮雜環(huán)烷如DOTA和DO3A和膦?；谆念愃莆铮?，3-二酮，如乙酰丙酮、三氟慚酰丙酮和噻吩基三氟丙酮(thienoyltrifluoroacetone)；和羥基羧酸，如酒石酸、粘酸、檸檬酸、葡糖酸和5-磺基水楊酸；多胺，如乙二胺、二乙三胺、三乙四胺和三氨基三乙基胺；氨基醇，如三乙醇胺和N-(2-羥乙基)乙二胺；芳雜環(huán)堿，如2，2′-二吡啶基、2，2′-二咪唑、二甲基吡啶胺和1，10-菲咯啉；苯酚，如水楊醛、二硫代鄰苯二酚和鉻變酸；氨基苯酚，如8-羥基喹啉和8-羥基喹啉磺酸；肟，如二甲基乙二肟和水楊醛肟；含有近端螯合功能的肽如聚半胱氨酸、聚組氨酸、聚天冬氨酸、聚谷氨酸或這些氨基酸的組合物、在聚合物中含2到約20氨基酸的各個聚氨基酸；希夫氏堿，如二水楊醛1，2-丙烯二亞胺；四吡咯，如四苯吖吩和酞菁；硫的化合物，如甲苯-3，4-二硫酚、介-2，3-二頸基琥珀酸、二頸基丙醇、頸基乙酸、乙基黃原酸鉀、二乙基二硫代氨基甲酸鈉、雙硫腙、二乙基二硫代磷酸和硫脲；合成的大環(huán)化合物，如二苯并[18]冠-6、(CH3)6-[14]-4，11-二烯-N4、和[2.2.2]-穴狀化合物；和膦酸，如次氮基三亞甲基膦酸、乙二胺四(亞甲基膦酸)和羥基亞乙基二膦酸，或上述試劑的兩個或多個的組合物。
優(yōu)選的螯合劑殘基含有一個或多個羧酸或羧基并包括現(xiàn)存的單體乙二胺-N，N，N′，N′-四乙酸(EDTA)；N，N，N′，N″，N″-二乙三胺五乙酸(DTPA)；1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷-N，N′，N″，N-四乙酸(DOTA)；1，4，7-10-四氮雜環(huán)十二烷基-N，N′，N″-三乙酸(DO3A)；1-氧雜-4，7，10-三氮雜環(huán)十二烷-N，N′，N″-三乙酸(OTTA)；反式(1，2)環(huán)己烷二乙三胺五乙酸(trans(1，2)Cyclohexanodiethyl enetriamine pentaacetic acid(CDTPA))； (B4A)； (P4A)； (TMT)； (DCDTPA)；and (PheMT).
在現(xiàn)有技術(shù)中，這些螯合劑化合物(包括其制備和化學(xué)操作)是公知的。例如，EDTA和DTPA的酸和酸酐形式是可購得的。在US4859777中描述了制備B4A、P4A和TMT的方法。其它合適的螯合基團(tuán)在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，例如描述在PCT/US91/08253中。
如果Z是制備多個螯合部分或亞單位的螯合劑殘基，則每個亞單位都可通過連結(jié)基團(tuán)連結(jié)在一起。因此，不只一個螯合部分可被用來形成螯合劑殘基。如果超過一個螯合劑部分存在于螯合劑殘基中，那么它們可相同或不同。使用已知的化學(xué)方法和材料，可將這些螯合劑部分連在一起。因此，螯合劑殘基可以是一個部分或幾個螯合部分的一個“核”。例如，DTPA殘基的核可通過DTPA二酸酐與二胺(如乙二胺)反應(yīng)而形成DTPA螯合劑“核”來制備。酸酐與胺反應(yīng)形成酰胺鍵。通過一個乙二胺連結(jié)的兩個DTPA部分和通過兩個乙二胺連結(jié)的3個DTPA部分是優(yōu)選的含多個DTPA殘基的“核”的例子，其它的也是人們所注意的。其它制備多螯合部分的螯合劑殘基在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的且可通過已知的化學(xué)方法來制備。
本發(fā)明的鏈段聚合物的末端可用式I中R代表的基團(tuán)來封端，R通過化學(xué)鍵或連接基團(tuán)連結(jié)到聚(亞烷基氧化物)亞烷基的末端。這些基團(tuán)可獨立地選自氫、羥基、C1-4烷基、前面所定義的芳基、羧基、C2-3烷酰氧基和C1-4烷氧基。在優(yōu)選的具體方案中，聚合物可通過產(chǎn)生酰基衍生物的反應(yīng)劑來封端，例如，通過單酸酐，如乙酸酐或琥珀酸酐和碘乙酸酸酐，碘乙酸酸酐形成碘甲基羰基氧中間體，該中間體可進(jìn)一步與R前體如蛋白質(zhì)或細(xì)胞毒性劑反應(yīng)。
式I中的R也可以是細(xì)胞毒性藥物，例如，用于治療癌癥的細(xì)胞毒性藥物。將參照各種因素來選擇該胞毒藥物，如癌腫瘤的類型和某個化療劑治療有關(guān)的癌腫瘤的效力?；焺┛蛇x自烷化劑、抗代謝劑、用作胞毒藥的天然產(chǎn)物、激素和拮抗劑和其它類型的胞毒化合物。
烷化劑的例子包括氮芥(即2-氯乙基胺)如，三氯甲烷(chloromethine)、苯丁酸氮芥、苯丙氨酸氮芥、尿嘧啶芥、甘露醇氮芥、外氮芥磷酸鹽(exframustine phosphate)、氧氮芥、環(huán)磷酰胺、異環(huán)磷酰胺和三異環(huán)磷酰胺；具有取代的氮丙啶基的烷化劑如曲化安、噻替派、三乙撐亞胺苯醌和絲裂霉素；磺酸烷基酯類烷化劑，如，白消安、hepsulfam和哌酰硫烷；烷基化的N-烷基-N-亞硝基脲衍生物如，卡氮芥、羅氮芥、賽氮芥或鏈脲菌素；二溴甘露醇、氮烯唑胺和甲基芐肼類烷化劑；和鉑復(fù)合物如順鉑和卡鉑及其它。
抗代謝劑的例子包括葉酸衍生物如氨甲喋呤、氨喋呤和3′-二氯氨甲喋呤；嘧啶衍生物如，5-氟脲嘧啶、氟甙、替加氟、阿糖胞甙、碘甙和5-氟胞密啶；嘌呤衍生物如6-頸基嘌呤、6-硫鳥嘌呤、硫唑嘌呤、硫米嘌呤、阿糖腺甙、噴司他丁和嘌羅霉素等。
用作細(xì)胞毒性劑的天然產(chǎn)物的例子包括如長春生物堿如長春堿和長春新堿；表鬼臼毒素如依托泊甙(etoposide)和替尼泊甙(teniposide)；抗生素如阿霉素、正定霉素、放線菌素D、柔紅霉素、亞德里亞霉素、光輝霉素、爭光霉素和絲裂霉素；酶如左旋天冬酰胺酶；生物反應(yīng)改良劑如2-干擾素；喜樹堿；紫杉酚；和類維生素A，如視黃酸等。
激素和拮抗劑的例子包括類腎上腺皮質(zhì)激素(adrenocorticoeds)如強的松；孕激素如羥基孕酮乙酸酯、甲羥孕酮乙酸酯和甲地孕酮乙酸酯；雌激素如己烯雌酚和炔雌醇；雌激素拮抗劑如它莫西芬；雄激素如丙酸睪酮和氟羥甲睪酮；雄激素拮抗劑如氟硝丁酰胺；和促性腺激素釋放激素類似物如Leuprolide。
其它各種混合劑的例子包括蒽二酮如米托蒽醌(nitoxantrone)；取代的脲如羥基脲；腎上腺皮質(zhì)抑制劑如米托坦和氨魯米特。
在某些實施方案中，R是通過連結(jié)基與Q共價結(jié)合的免疫反應(yīng)性基團(tuán)，本發(fā)明所使用的術(shù)語“免疫反應(yīng)性基團(tuán)”意指包含一種有機(jī)化合物，該化合物能被共價結(jié)合到聚合物上，并且該化合物是在活生物體中發(fā)現(xiàn)或用于細(xì)胞物質(zhì)或活性物體的診斷、治療或基團(tuán)工程，并且該有機(jī)化合物具有與另一種可在生物液中發(fā)現(xiàn)的或可與被治療細(xì)胞(如腫瘤細(xì)胞)結(jié)合的成分相互作用的能力。
依照使用的目的，免疫反應(yīng)性基團(tuán)可選自廣泛的各種天然產(chǎn)生的或合成制備的物質(zhì)，它包括但不局限于酶、氨基酸、肽、多肽、蛋白質(zhì)、脂蛋白、糖蛋白、激素、藥物(如地高辛、苯妥英、苯巴比妥、thyrozine、三碘甲狀腺氨酸、慶大霉素、氨甲酰氮和茶堿)、類固醇、維生素、多糖、病毒、原蟲、真菌、寄生蟲、立克氏體、霉菌、及其成分，血成分、組織和器官成分、藥物、半抗原、外源凝集素、毒素、核酸(包括齊聚核苷)、抗體、抗原材料(包括蛋白質(zhì)和碳水化合物)、抗生物素蛋白及其衍生物、生物素及其衍生物、組蛋白及其它本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的材料。
優(yōu)選的免疫反應(yīng)性基團(tuán)(有時指現(xiàn)有技術(shù)中的配體)是具有特異于感興趣體的受體分子的那些基團(tuán)。因此，含有配體(R)和受體以形成配體-受體復(fù)合物的特異性結(jié)合反應(yīng)可用于定向和治療，以及靶向部位的成像。這些配體-受體復(fù)合物的例子包括但不局限于抗體-抗原、抗生物素蛋白-生物素、組蛋白-DNA、抑制子(誘導(dǎo)子)、操縱子的促進(jìn)劑和糖-凝聚素復(fù)合物。另外，互補核苷酸(天然的和反義的)也都被認(rèn)為是本發(fā)明所指的特異性結(jié)合材料。如果發(fā)現(xiàn)或附屬于靶位置的一種其它成分，那么上文所列的與這種成分配對的另一種成分可用作配體。
有用的免疫反應(yīng)性基團(tuán)包括(1)當(dāng)存在于免疫競爭宿主時會導(dǎo)致產(chǎn)生能與該物質(zhì)結(jié)合的特異性抗體的任何物質(zhì)，或(2)如此產(chǎn)生的參與抗原-抗體反應(yīng)的抗體。因此，免疫反應(yīng)性基團(tuán)可以是抗原材料、抗體或抗-抗體。單克隆抗體和多克隆抗體都是有用的?？贵w可以是整個分子或其各種片段，只要他們含有至少一個與復(fù)合劑上的反應(yīng)基團(tuán)或與本文所述的連結(jié)基團(tuán)反應(yīng)的反應(yīng)部位。
在某些實施方案中，免疫反應(yīng)性基團(tuán)可以是具有與復(fù)合物附屬的反應(yīng)基團(tuán)的酶。有代表性的酶包括但不局限于天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)氨酶、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)氨酶、乳酸脫氫酶、肌酸磷酸激酶、γ-谷氨?；D(zhuǎn)移酶、堿性酸磷酸酯酶、prostatic acid phosphatase、組織纖維蛋白溶酶原激活劑、辣根過氧化酶和各種酯酶。
如果需要，可將免疫反應(yīng)性基團(tuán)修飾或化學(xué)改變來產(chǎn)生使免疫反應(yīng)性基團(tuán)與聚合物連結(jié)的反應(yīng)基。這些方法在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的。這些技術(shù)包括識別使用連結(jié)部分的技術(shù)和化學(xué)修飾如在WO-A-89/02931和WO-A-89/2932(介紹修飾齊聚核苷)所描述的和US4719182中所公開的。將免疫反應(yīng)性基團(tuán)連結(jié)到聚合物的反應(yīng)基團(tuán)是吸附到蛋白質(zhì)、抗體等上的，被稱作“蛋白質(zhì)反應(yīng)性基團(tuán)”。
R為免疫反應(yīng)性基團(tuán)的本發(fā)明組合物的兩個高度優(yōu)選的用途是用于腫瘤的診斷成像和腫瘤的放射治療。所以，優(yōu)選的免疫反應(yīng)性基團(tuán)包括與腫瘤抗原相關(guān)的抗體或其免疫反應(yīng)性片段。具體的例子包括識別結(jié)腸直腸腫瘤的B72.3抗體(描述于US4522918和4612282)、9.2.27抗黑素瘤抗體、識別結(jié)腸直腸腫瘤D612的抗體、識別小細(xì)胞肺癌的UJ13A抗體、識別小細(xì)胞肺癌和coalorectal腫瘤(Pan-癌)的NRLU-10抗體、識別前列腺腫瘤的7E11C5、識別結(jié)腸直腸腫瘤的CC49抗體、識別壞死組織的TNT抗體、識別結(jié)腸癌的PR1A3抗體、ING-1抗體(描述在國際專利公開WO-A-90/02569中)、識別鱗狀細(xì)胞癌的B174抗體、與某些淋巴瘤和白血病反應(yīng)的B43抗體、以及其它具有特別目的的抗體。
上文所述的那些抗體和其它有用的免疫基團(tuán)是大的復(fù)雜的蛋白質(zhì)分子，它具有鏈段聚合復(fù)合物所附屬的多個位點。所以，免疫反應(yīng)性基團(tuán)可通過蛋白質(zhì)反應(yīng)基之一附屬于另外的復(fù)合劑。因此，術(shù)語免疫反應(yīng)基團(tuán)要包括具有至少一個鏈段聚合物分子的免疫基團(tuán)，該聚合物分子通過至少一個蛋白質(zhì)反應(yīng)基結(jié)合。
另外，免疫反應(yīng)性基團(tuán)可以是含有碳水化合物區(qū)的抗體或其片斷，該區(qū)可通過該碳水化合物區(qū)附著于聚合物上，如US4937183中所述。附著抗體的有用的方法也描述在US4671958；4699784，4741900和4867973中。
再者，也特別注意到與細(xì)胞內(nèi)成分相互作用的免疫反應(yīng)基團(tuán)，例如，肌動蛋白、肌球蛋白、組蛋白、DNA、DNA酶等。這些分子能用于所有預(yù)期的應(yīng)用，但優(yōu)選用于靶向固定腫瘤和壞死細(xì)胞。在該實施方案中尤其考慮要用的是用連結(jié)到本發(fā)明聚合物上的組蛋白來對固體腫瘤成像。組蛋白具有低的免疫原性、與核酸緊密結(jié)合、并在無損傷的完整活細(xì)胞中難以穿過細(xì)胞和核膜。然而，在壞死組織中，細(xì)胞和核膜不再起作用且經(jīng)常有孔，允許外部材料(包括組蛋白)進(jìn)入。這種向壞死組織的擴(kuò)散，可用于在癌細(xì)胞附近，特別是在固體腫瘤中積累本發(fā)明的成像劑和/或細(xì)胞毒性劑。由于有限的血液供應(yīng)可自然產(chǎn)生壞死，或因細(xì)胞毒性劑或輻射的作用而誘導(dǎo)壞死。因此，在腫瘤的成像和/或治療中該方法是有用的。作為進(jìn)一步的例子，當(dāng)DNA酶附著于本發(fā)明聚合物上時，它可被用于定向檢測和破壞游離的DNA。
在某些疾病中積累游離的DNA，如全身性紅斑狼瘡(它最終引起腎衰)。因此，該聚合物可用于檢測在腎小球中DNA積累并破壞它。
可通過現(xiàn)有技術(shù)中用來衍生在蛋白質(zhì)上通常出現(xiàn)的任何功能基團(tuán)的已知方法來將免疫反應(yīng)性基團(tuán)附著于聚合物上或其它免疫反應(yīng)性基團(tuán)上。然而，特別考慮的是，免疫反應(yīng)性基團(tuán)可為非蛋白質(zhì)生物分子。因此，在制備本發(fā)明聚合和中有用的連結(jié)基團(tuán)前體時，將包括那些能與任何含免疫反應(yīng)基團(tuán)的生物分子(不管該生物分子是不是蛋白質(zhì))反應(yīng)而在聚合物試劑與免疫反應(yīng)性基團(tuán)之間形成的連結(jié)基。
優(yōu)選的連結(jié)基前體可選自但不局限于(1)會直接與含免疫反應(yīng)性基團(tuán)的蛋白質(zhì)或生物分子上的胺或巰基反應(yīng)的基團(tuán)，例如，活性鹵素，含有的基團(tuán)包括如氯甲基苯基和氯乙?；?Cl-CH2CO)基團(tuán)、取代乙基磺?；鸵一驶幕罨?-離去基團(tuán)如2-氯乙基磺?；?-氯乙基羰基的活性鹵原子；乙烯磺?；灰蚁驶画h(huán)氧基；異氰酸根合；異硫氰酸根合；醛；氮丙啶；琥珀酰亞胺基氧基羰基；活化的?；玺人猁u化物；混合的酸酐等；以及其它用于通常的照相明膠硬化劑中的基團(tuán)。
(2)可易于與修飾的含免疫反應(yīng)性基團(tuán)的蛋白質(zhì)或生物分子反應(yīng)的基團(tuán)，即修飾的含免疫反應(yīng)性基團(tuán)的蛋白質(zhì)或生物分子，其含有如上述(1)所提及的反應(yīng)性基團(tuán)，例如，通過蛋白質(zhì)氧化為醛或羧酸，在這種情況下，“蛋白質(zhì)反應(yīng)性基團(tuán)”可選自氨基、烷氨基、芳氨基、肼基、烷基肼基、芳基肼基、卡巴肼基(carbazido)、半卡巴肼基(semicarbaziclo)、硫代卡巴肼基、硫代半卡巴肼基、巰基、巰基烷基、巰基芳基、羥基、羧基、羧基烷基和羧基芳基。蛋白質(zhì)反應(yīng)性基團(tuán)的烷基部分可含有1到約18個碳原子。蛋白質(zhì)反應(yīng)性基團(tuán)的芳基部分可含有約6到約20個碳原子。
(3)可通過使用交聯(lián)劑而連結(jié)到上文(1)和(2)中指出的含免疫反應(yīng)性基團(tuán)的蛋白質(zhì)或生物分子或修飾的蛋白質(zhì)上的基團(tuán)。某些有用的交聯(lián)劑(如，雙功能明膠硬化劑、雙環(huán)氧化物和二異氰酸酯)在交聯(lián)反應(yīng)期間變成蛋白質(zhì)-鏈段聚合物復(fù)合劑結(jié)合物的一部分(即連接基)。然而，其它有用的交聯(lián)劑如作為可消耗的催化劑促進(jìn)交聯(lián)而不存在于最終結(jié)合物中。這些交聯(lián)劑的例子為US4421847中公開的碳化二亞胺和氨甲酰(carbamoylonium)交聯(lián)劑，和US4877724中的二陽離子醚。對于這些交聯(lián)劑來說，反應(yīng)物之一必須具有羧基和其它的一個胺、醇或巰基。交聯(lián)劑首先選擇性地與羧基反應(yīng)，然后在用如胺“激活”羧基的反應(yīng)期間而被分出，該激活反應(yīng)使蛋白質(zhì)或胞毒劑與鏈段聚合的螯合劑(這是兩個共價結(jié)合的部分)之間形成酰胺鍵。這個方式的優(yōu)點是在m＝1的情況下實際上避免了類似分子(如蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)，或復(fù)合劑與復(fù)合劑)的交聯(lián)，而雙功能交聯(lián)劑的反應(yīng)選擇性低且產(chǎn)生不需要的交聯(lián)分子。特別優(yōu)選的蛋白質(zhì)反應(yīng)性基團(tuán)包括氨基和異硫氰酸根合。
本文首先描述了本發(fā)明鏈段聚合物的優(yōu)選用途，即在成像組合物和方法中用作造影劑，與此同時，也發(fā)現(xiàn)它在其它方面或領(lǐng)域的用途，如用作治療劑、離子清除劑、離子檢測劑等。
本發(fā)明鏈段聚合物可含有治療部分和/或在顯像期間用于增強對比的部分，這一部分優(yōu)選是金屬，因此，本發(fā)明鏈段聚合物同時具有兩種功能。該特征在腫瘤的檢測和治療中是特別有用的。
本發(fā)明鏈段聚合物含有連結(jié)至少一個聚(亞烷基氧烯)部分的螯合劑殘基。在血池顯像中優(yōu)選含100到750亞烷基氧化物單位的高分子量聚合物，因為他們具有較長的血池殘留時間。
可制備用于成像疾病組織或疾病狀態(tài)的聚合物，即該聚合物用于鑒別或診斷有病的區(qū)域，也用于以相同劑量或不是以相同劑量去治療該區(qū)域。這一點通過R和M的審慎選擇來完成，R可為細(xì)胞毒性的和/或用于顯像的(如，若R為芳基，可用于熒光成像)，M(螯合金屬)可為胞毒放射性核素和/或成像劑，用于放射閃爍法、X-線、熒光成像。
從另一方面說，本發(fā)明提供一種使人或非人動物體產(chǎn)生增強的圖像的方法，所述方法包括給予所述軀體一種對比增強量的本發(fā)明的對比增強聚合物并在至少一部分分布了本發(fā)明聚合物的所述軀體中產(chǎn)生X-線、MR、超聲或閃爍圖像。
從再一方面來看，本發(fā)明提供一種對人或非人動物體進(jìn)行治療的方法，該方法包括給予所述軀體一種治療有效量的本發(fā)明聚合物。
再進(jìn)一步方面看，本發(fā)明提出了本發(fā)明的鏈段聚合物在制備用于人或非人動物體成像或治療方法中的診斷劑或治療劑方面的應(yīng)用。
用于磁共振成像時，螯合金屬離子M(+a)表示順磁金屬離子，如原子序數(shù)21到29、42、44和58到70的離子。下列的金屬離子是優(yōu)選的Cr、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm和Yb。特別優(yōu)選的是Cr3+、Cr2+、V2+、Mn3+、Mn2+、Fe3+、Fe2+、Co2+和Dy3+。Gd3+和Dy3+是最優(yōu)選的。
用于熒光成像時，M+a表示熒光金屬離子，優(yōu)選原子序數(shù)為57到71的金屬離子，最優(yōu)選Eu3+離子。
M(+a)可為放射性金屬離子同位素。照此，它可為一種胞毒劑和/或在診斷成像如放射閃爍法中使用的試劑。
放射性金屬同位素可為金屬同位素的離子，該金屬例如選自Sc、Fe、Pb、Ga、Y、Bi、Mn、Cu、Cr、Zn、Ge、Mo、Tc、Ru、In、Sn、Re、Sr、Sm、Lu、Dy、Sb、W、Re、Po、Ta和Tl離子。優(yōu)選的放射性金屬離子同位素包括44Sc、64，67Cu、111In、212Pb、68Ga、90Y、153Sm、212Bi、99Tc和186，188Re，用于治療和診斷成像。
特別考慮用γ(螯合殘基中金屬的數(shù)目)大于1的鏈段聚合物，在這種情況下，聚合物中的每個M(+a)都可代表相同或不同的陽離子；例如，特別考慮用具有[Mn2+]2[Gd3+]的聚合物；因為在聚合物中使用的是[Gd3+]2[67Cu2+]2或這類陽離子內(nèi)或之間的任何其它復(fù)合物。因此，這些聚合物可用于不只一種類型的成像或胞毒治療。應(yīng)當(dāng)理解的是正電荷之和(∑r·a)是所有陽離子最終正電荷之和。因此，對于上文所列例子來說，∑(r·a)分別為7和10。例如，如果Z(螯合劑殘基)有5個游離羧酸根(d＝-5)并其中有一個螯合的Gd3+(M(+a)＝Gd3+；a＝+3)，則相反離子總電荷(w×b)必須是+2，因此，如果w為1，則b為+2的鈣或鎂；如果w為2，則b為+1的質(zhì)子(在式I中出于消耗離子的目的)鈉或鉀。如果Z為d＝-3且螯合劑為Gd3+(a＝+3)，則不需要相反離子，但如果∑(w×b)＝0，它們可以存在。
當(dāng)E存在，即當(dāng)w不為零時，則b最優(yōu)選1或2。E特別優(yōu)選藥用可接受的陽離子或陰離子，在選擇合適相反離子方面，技術(shù)人員不會有困難。陽離子的總正電荷∑(r·a)等于螯合劑殘基的總電荷數(shù)(d)，加上存在的任何相反離子E的總電荷(b)。當(dāng)r＝0，那么w＝0。當(dāng)r＝1，w可為0、1、2、3、4和5。在最優(yōu)選的實施方案中，r為1且w為0，a＝d+b。
式I中的E可為一個或多個相反離子。例如，E可為一個或多個陰離子，如鹵化物；硫酸根；磷酸根；硝酸根；和醋酸根等。E可以是一個或多個陽離子如Na+、K+、葡甲胺等。體內(nèi)使用時，特別是診斷顯像應(yīng)用時，當(dāng)然無毒性生理耐受的陰離子和陽離子是合乎需要的。
r為0時，本發(fā)明鏈段聚合物可在螯合治療中用于治療重金屬中毒，如鉛中毒等。治療重金屬中毒時，用單獨的聚合物而不螯合離子，或在金屬中毒的某些治療應(yīng)用中，在給藥前，用聚合物螯合某些其它金屬離子如鈣。這些聚合物是考慮作為螯合材料、作為完全螯合的或作為非螯合的和螯合的聚合物的混合物，可用于治療由下列金屬離子引起的中毒Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Eu、Er、Pb、Co、Ni、Cu、Ga、Sr、Y、Zr、U、Pu、Tc、Ru、In、Hf、W、Re、Os、Dy、Gd、Hf、La、Yb、Tc、As等。
在本發(fā)明的螯合和非螯合聚合物的混合物中，其中在某些鏈段聚合物的混合物中金屬與螯合劑殘基結(jié)合，混合物中金屬的含量基于混合物中聚合物的總重量計算可在約0.1到約12％間變化。鏈段聚合物的混合物優(yōu)選含有1％到5％的金屬，更優(yōu)選1-4％(重量比)?？赏ㄟ^用足夠的金屬離子處理未螯合的聚合物而螯合到該混合物重量的1％到15％或優(yōu)選1％到10％來形成這些混合物。
在近些年來，對靶向藥物的重要性的認(rèn)識有了增加，特別是對于抗癌藥物來說尤其如此，因為在癌癥化療中由于對癌細(xì)胞缺乏選擇性使得抗癌藥物對正常細(xì)胞的毒付作用成為主要的障礙。然而，在其它區(qū)域還發(fā)現(xiàn)了需要用一種對于特定組織類型的靶向。靶向藥物可通過將藥物與特異的靶向轉(zhuǎn)運劑結(jié)合或包囊來制備。免疫反應(yīng)性基團(tuán)或材料如蛋白質(zhì)、糖、類脂和合成的聚合物已被用作此類轉(zhuǎn)運劑?？贵w由于其靶向特異性和廣泛的可用性而被最廣泛地用作轉(zhuǎn)運劑。
本領(lǐng)域中知道，聚合物的大小和電荷，以及與血液成分強的相互作用，可影響聚合物的生物分布。因此，審慎地合成聚合物可使得該聚合物靶向通過組織。
例如，白蛋白的流體動力半徑約為37A，其分子量為67Kd，其電荷是已知的。已知白蛋白通過組織循環(huán)的平均半衰期為約24小時，但在某些組織的半衰期更長而在另一些組織中則更短。也知道淋巴系統(tǒng)將白蛋白再循環(huán)回到循環(huán)系統(tǒng)中。而且，白蛋白在某些組織中的濃度是可估計的而在另一些組織中，白蛋白幾乎沒有。技術(shù)人員可制備大約相同大小(或優(yōu)選相同的流體動力半徑)和電荷的聚合物并預(yù)期有類似的半衰期和組織濃度。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會意識到，組織的炎癥會擾亂該組織的正常生理特性，并因此而擾亂炎癥組織或炎癥組織部位中大分子(如蛋白質(zhì)或本發(fā)明的聚合物)的半衰期和濃度。因此發(fā)現(xiàn)該聚合物在對此炎癥組織或炎癥組織部位成像和/或治療中具有效用。
技術(shù)人員也會意識到，組織中缺乏淋巴系統(tǒng)會干擾組織中大分子的濃度并增加大分子的半衰期，因為沒有常規(guī)的機(jī)制(如淋巴系統(tǒng))來清除這些大分子。這是一種腫瘤生長的情況?？筛鶕?jù)聚合物的大小和周圍的脈管系統(tǒng)或靶向組織把聚合物作為胞毒劑和/或成像劑來將其釋放到正在生長的腫瘤表面。因此，具有合適分子量的聚合物劑量會在腫瘤生長的表面積累此聚合物。
本發(fā)明組合物可制成水溶或水分散形式，這取決于是打算更優(yōu)選以可注射形式用于診斷成像還是作為一種靜脈給藥的成分。此成分優(yōu)選至少4,500的分子量，更優(yōu)選4,500到40,000。制備分子量至少為4,500的水溶性組合物可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員的方便方法來完成。
本發(fā)明組合物中活性成分的實際劑量水平可以改變以便得到的活性組分的量對產(chǎn)生所需治療或診斷反應(yīng)有效。所以選擇劑量水平取決于所需治療或診斷的效果、給藥途徑、所需療程和其它因素。
以單次或分次劑量給予宿主以本發(fā)明化合物的每次總劑量，例如可以是每公斤體重約1皮摩爾到約10毫摩爾的胞毒劑。組合物的劑量單位可包含用于組成日劑量的多個小劑量。然而，一般知道，對于任何具體病人的特定劑量將取決于各種因素，包括體重、健康情況、性別、飲食、給藥時間和途徑、吸收和排泄速率、與其它藥物組合和被治療特定疾病的嚴(yán)重性。
本發(fā)明方法所使用的造影劑劑量將根據(jù)所使用造影劑的精確特性來改變。然而優(yōu)選地，劑量應(yīng)當(dāng)與完成對比增強成像保持一致低，并且具有IV滴或顆粒注射用的最小體積。這一方法的毒性最低。對于大多數(shù)磁共振造影劑來說，通常合適劑量范圍為0.02到3mmol順磁金屬/kg體重，特別是0.05到1.5mmol/kg，尤其是0.08到0.5mmol/kg，更特別是0.1到0.4mmol/kg。然而，預(yù)期因成像儀器檢測靈敏性的增加，所需造影劑劑量會減小。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過體內(nèi)或體外應(yīng)用的相對試驗途徑會很好地決定各種磁共振造影劑的最佳劑量。
可用常規(guī)的藥用或獸用輔劑來配制造影劑，如用穩(wěn)定劑、抗氧劑、滲克分子濃度調(diào)節(jié)劑、緩沖劑、pH調(diào)節(jié)劑等，并可以合適形式直接注射或輸入或用生理可接受的載體介質(zhì)如水分散或稀釋后注射。因此，可將造影劑配制成常規(guī)給藥形式如粉劑、溶液、混懸液、分散液等。然而，在生理可接受介質(zhì)中的溶液、混懸液和分散液通常是優(yōu)選的。
可以本技術(shù)領(lǐng)域的常規(guī)方式，使用生理可接受的載體或賦型劑來配制給藥的造影劑。例如，可將化合物(可加也可不加藥用可接受的賦型劑)混懸或溶解在水性介質(zhì)中，然后將所得溶液或混懸液滅菌。
可非腸道給藥的形式(如靜脈給藥溶液)當(dāng)然應(yīng)該是無菌的且不含有生理不可接受的試劑，并且應(yīng)當(dāng)具有低的滲克分子濃度以便極大地減小給藥時的刺激或其它不良作用。因此，造影介質(zhì)優(yōu)選應(yīng)該是等滲的或略呈高滲的。合適的賦型劑包括常用于腸胃外給藥溶液的水性賦型劑如氯化鈉注射液、林格注射液、葡萄糖注射液和其它溶液如在Remington′s Pharmaceutical Sciences，15th ed.，EastonMack Publishing Co.，PP.1405-1412和1461-和1487(1975)和The National Formulary XIV，14th ed.WashingtonAmerican PharmaceticalAssociation(1975)中描述的。這些溶液可含有防腐劑、抗微生物劑、緩沖劑和抗氧劑(常用于腸胃外給藥溶液)、賦型劑和其它添加劑，它們應(yīng)均與造影劑相容且不干擾產(chǎn)品的制造、貯存或使用。
本發(fā)明包括與一種或多種無毒生理可接受載體、輔助劑或賦型劑一起配制成組合物的一種或多種本發(fā)明的鏈段聚合物，所述的載體、輔助劑或賦型劑在本文中通稱作載體，用于非腸道(即腸胃外)注射，以固體或液體形式口服、直腸或局部給藥等。
適于非腸道注射的組合物可含有生理可接受的無菌水或非水溶液、分散液、混懸劑或乳液和無菌粉和冷凍干燥粉用來重新配制成無菌可注射溶液或分散液。適用的水和非水載體、稀釋劑、溶液或賦形劑的例子包括水、乙醇、多元醇(丙二醇、聚(乙二醇)、甘油等)、其合適的混合物、植物油(如橄欖油)和可注射的有機(jī)酯如油酸乙酯。例如，可通過使用包衣如卵磷酯包衣，在分散情況下通過保持所需的顆粒大小和通過使用表面活性劑來保持合適的流動性。
這些組合物也可含有輔助劑如防腐劑、潤濕劑、乳化劑、低溫保護(hù)劑和分散劑。可通過各種抗菌劑和抗真菌劑來保證預(yù)防微生物的作用，例如，對羥基苯甲酸酯類、三氯叔丁醇、山梨酸等。包含等滲劑也是合乎需要的，例如，糖、氯化鈉等。在某些實施方案中，通過使用延長吸收劑(如單硬脂酸鋁和明膠)可延長注射藥物劑型的吸收。
本發(fā)明的方法一般是通過反應(yīng)性聚(亞烷基氧基)(poly(alkylene oxidyl)如聚(亞烷基氧基)胺與含反應(yīng)官能團(tuán)(如酸酐)的螯合劑在非反應(yīng)性溶劑中反應(yīng)而形成酰胺鍵來實施的。該聚(亞烷基氧化物)可被封端或未封端。
優(yōu)選的反應(yīng)條件如溫度、壓力、溶劑等首先取決于所選擇的特定反應(yīng)物，而且本領(lǐng)域技術(shù)人員易于確定。
在按上文所述方法制備和連接R基中有用的合適的反應(yīng)性聚(亞烷基氧基)物質(zhì)包括末端官能化的聚(亞烷基氧基)胺、聚(亞烷基氧基)肼、聚(亞烷基氧基)異氰酸酯、聚(亞烷基氧基)醛、聚(亞烷基氧基)羧酸、聚(亞烷基氧基)乙烯磺?；?、聚(亞烷基氧基)磷酸酯、聚(亞烷基氧基)N-烷基氨基氨基磷酸酯、聚(亞烷基氧基)環(huán)氧化物、聚(亞烷基氧基)烷氧化物、聚(亞烷基氧基)磺酸酯、聚(亞烷基氧基)鹵化物等。上文所述聚(亞烷基氧基)物質(zhì)是線型的并在兩個末端或一個末端是功能性的且在另一個末端是封端的，例如用醚基或保護(hù)基如?；蛉缛郊子位蚨籽跞郊子位蚱渌Ｔ陔暮铣芍惺褂玫谋Ｗo(hù)基。這些保護(hù)基團(tuán)可通過常規(guī)方法來除去以便允許反應(yīng)而產(chǎn)生胺或羧基。在本發(fā)明聚合物的這種情況下，當(dāng)制備聚合物時，這些物質(zhì)是通過本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的簡單的化學(xué)轉(zhuǎn)化來改變已知化合物的功能基來制備的。例如，可按需進(jìn)行羥基或氨基取代物的?；瘉矸謩e制備相應(yīng)的酯或酰胺；簡單的芳香和雜環(huán)取代或置換；烷基醚或芐基醚的裂介產(chǎn)生相應(yīng)的醇或酚；以及水解酯或酰胺來產(chǎn)生相應(yīng)的酸、醇或胺，制備酸酐、酸鹵化物、醛，簡單的芳烴硝化并還原為胺和用硫光氣轉(zhuǎn)換為異硫氰酸酯，等等。
此轉(zhuǎn)化也會提供適當(dāng)?shù)尿蟿?、反?yīng)性功能基或當(dāng)應(yīng)用螯合劑中的功能基時含有反應(yīng)功能的螯合劑(及其前體)。例如包括酸酐形式的聚羧酸、磺酰氯、硫酸烷基酯、乙烯基砜、N-羥基琥珀酰亞胺及其它反應(yīng)性酯等。磺酰氯、硫酸烷基酯、乙烯基砜等可與過量的二胺如乙二胺反應(yīng)形成上文所述的多螯合劑核，或如果需要如分別通過亞磺酰氨基乙烯、亞烷基胺乙烯、磺化乙烯等與氨基連結(jié)的單螯合劑。類似地，氨基酸如甘氨酸或羧基保護(hù)的氨基酸如甲基酯會在氨基酸的胺位上與上述功能基反應(yīng)產(chǎn)生含有以類似方式與螯合劑相連的羧酸基的螯合劑。然后，這些羧酸基可被激活而與含聚(亞烷基氧化物)基的胺反應(yīng)形成酰胺鍵。含螯合劑的胺可與含聚(亞烷基氧化物)基的羧酸或與活性酯或其酸酐等反應(yīng)形成酰胺鍵。優(yōu)選的是，在螯合劑上至少會有m個反應(yīng)性功能基以便可形成m個聚(亞烷基氧基)酰胺鍵。改變功能基的類型，如使用乙烯基砜，然后激活羥基琥珀酰亞胺或加有一個更反應(yīng)性的?；?N-甲基咪唑鹽的酸酐將允許通過具有不同分子量的聚(亞烷基氧基)胺各自順序取代螯合劑部分。另外，含多功能基如酸酐的螯合劑可用低于化學(xué)計算量的含聚(亞烷基氧基)部分的不同胺順序處理產(chǎn)生酰胺鍵鏈段聚合物。
本領(lǐng)域技術(shù)人員會意識到，由某些反應(yīng)獲得所需產(chǎn)物會通過阻斷或延緩某些功能基的惰性而變得更容易。這種操作在本領(lǐng)域是公知的，如參見，Theodora Greene，Protective Groups in Qrganic Synthesis(1991)。因此，當(dāng)反應(yīng)條件可引起分子的其它部分(如在打算變成配體的螯合劑部分)不需要的反應(yīng)時，本領(lǐng)域技術(shù)人員會意識到需要保護(hù)分子的這些反應(yīng)性區(qū)域并因此而會起作用。含反應(yīng)功能的螯合劑殘基可通過適當(dāng)保護(hù)螯合劑殘基前體而預(yù)防形成不需要的產(chǎn)物，該前體可與反應(yīng)性聚(亞烷基氧化物)部分接觸而形成聚合物，然后通過本領(lǐng)域已知技術(shù)可除去保護(hù)基團(tuán)。例如，如果羥基取代基選擇性地存在于最終聚合物中，在鏈段形成聚合物期間，他們優(yōu)選是暫時保護(hù)的，如通過常規(guī)保護(hù)技術(shù)由羥基形成烷基或三苯甲基醚而最大限度地減少不需要的付產(chǎn)物的形成并在形成鏈段聚合物后如分別用BBr3或CF3COOH脫去保護(hù)。然而，要注意在聚合物骨架中含有通過未保護(hù)反應(yīng)前體基團(tuán)而形成一個或多個鍵的付產(chǎn)物是有用的。
通過本技術(shù)領(lǐng)域已知的方法，可制備合適的功能化反應(yīng)性聚(亞烷基氧基)物質(zhì)的胺。例如，通過將激活形式的聚(亞烷基氧化物)如鹵化物或磺酸酯與氨、伯胺、酰胺或疊氮化物反應(yīng)，然后還原可制得優(yōu)選的聚(亞烷基氧基)胺。另外，通過其它現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法，可引入氨基(見Leonard等，Tetrahedron 40，1581-1584(1984)；David等，US4179337；Gerhandt等，Polym.Bull.18，487-93(1987))。合適的舉例性的胺包括N-甲基胺，氨基酸如甘氨酸等，氨基甲基吡啶、氨基甲基噻吩、甲氧乙氧乙基胺、甲氧乙基胺和氨基苯甲酸。聚(亞烷基氧基)胺是可購得的，在本技術(shù)領(lǐng)域是已知的，或可通過已知的方法來制備，包括本文所描述的那些方法。
活化形式的聚(亞烷基氧化物)在惰性溶劑中優(yōu)選與化學(xué)計算過量的胺反應(yīng)，優(yōu)選的溫度(如，100-160℃)和壓力(如1到10大氣壓)要足以使反應(yīng)完全。合適的惰性溶劑包括二噁烷、DMF、乙醇或其它醇等。此后，優(yōu)選將聚(亞烷基氧基)胺分離(如通過蒸發(fā)或沉淀)并純化，如通過溶于合適的溶劑如二氯甲烷、氯仿或三氯乙烷，然后用過量的NaOH水溶液洗滌，或通過任何其它合適的本領(lǐng)域技術(shù)人員可用的分離和純化技術(shù)來進(jìn)行分離和純化。
通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法可制備合適的羧基官能化的反應(yīng)性聚(亞烷基氧基)物。例如，優(yōu)選的聚(亞烷基氧基)羧化物可通過使用碳酸鉀作為堿而將含聚(亞烷基氧基)的羥基與環(huán)酐或與氯或溴或碘代烷酸如氯乙酸等反應(yīng)來制備。也可將末端羥基氧化為羧基。
另外，含上述聚(亞烷基氧化物)的胺可通過類似的化學(xué)方法加工成含聚(亞烷基氧化物)的羧酸。再者，鹵代烷基聚(亞烷基氧化物)或聚(亞烷基氧基)磺酸酯與氨基酸如上進(jìn)行反應(yīng)產(chǎn)生含聚(亞烷基氧化物)的羧酸。使用上文描述的技術(shù)，可將這些材料純化和分離。這些含聚(亞烷基氧化物)的羧酸或其激活衍生物可與含螯合劑的胺反應(yīng)以便在制備的本發(fā)明鏈段聚合物中形成酰胺基。
用于制備優(yōu)選實施方案(如上文所述的螯合劑的內(nèi)酐形式)的材料是可購得的和/或可通過本領(lǐng)域已知的技術(shù)來制備。例如，內(nèi)酸酐形式的OTPA是可購得的。B4A、P4A和TMT的內(nèi)酸酐形式可通過本領(lǐng)域已知的技術(shù)來制備。例如，在吡啶作為催化劑存在下通過在乙酸酐中加熱相應(yīng)的酸可制備酸酐。螯合劑的混合酸酐也適于鏈段聚合物形成。
在優(yōu)選的實施方案中，反應(yīng)性的聚(亞烷基氧基)胺可在合適的溶劑中與內(nèi)二酸酐反應(yīng)形成未金屬配位的組合物。反應(yīng)通?？稍谑覝刈笥液痛髿鈮毫ο逻M(jìn)行。然而，較高和較低的室溫和壓力也都可以。合適的溶劑包括二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、乙腈、氯仿、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷和其它非質(zhì)子傳遞溶劑。優(yōu)選地，將未金屬配位的聚合物分離，然后純化，如通過透析過濾法或其它本領(lǐng)域技術(shù)人員可用的方法。在熔融的聚亞烷基氧化物中無溶劑進(jìn)行反應(yīng)也是可以的。
另外，在合適的聚(亞烷基氧基)胺和含不參與螯合的合適激活形式的羧酸功能基的金屬配位螯合基之間進(jìn)行縮聚反應(yīng)能制備鏈段聚合物。
在該優(yōu)選的實施方案中，可通過將未金屬配位的聚合物順序或同時與一個或多個金屬離子源接觸來形成金屬配位的聚合物。將一種或多種金屬離子溶液或一種或多種金屬離子固體鹽或金屬離子氧化物，優(yōu)選順序加到聚合物溶液(優(yōu)選水溶液)中可方便地完成該反應(yīng)。此后，或在順序加入金屬離子期間，將螯合聚合物優(yōu)選透析濾過水以除去過量未結(jié)合的金屬或可通過其它本領(lǐng)域已知方法來分離。
從更進(jìn)一步來說，本發(fā)明提供一種制備螯合金屬的鏈段聚合物的方法，所述方法包括金屬配位含本發(fā)明聚合物的螯合劑殘基，如通過在溶劑中將聚合物與至少微溶的金屬化合物(如氯化物、氧化物、乙酸鹽或碳酸鹽)混合在一起。
實施例下列實施例以非限定方式說明本發(fā)明。
通過在催化劑1，8-二氮二環(huán)-(5，4，0)-十一碳-7烯存在下，將具有2000-10,000分子量的Ω-甲氧基-G-氨基-聚(亞乙基氧化物)(PEO-NH2)和Ω-甲氧基-α-甲氨基-聚(亞乙基氧基)胺(PEO-NHCH3)與氯仿中的二亞乙基三胺五乙酸(DTPA)二酐反應(yīng)來制備實施例組分。通過將過量GdCl3加到在水溶液中的該聚合物螯合物組分中，可實現(xiàn)Gd3+離子的配位作用。通過酸基的電位滴定法和通過中子活化法或Gd的ICP-AES(157)可測定配位量。實施例具有結(jié)構(gòu) R＝H，CH3實施例1將5g PEO-NH2(Sigma Chmical Co.，St.Louis，Mo)(5,000)(1mmol)與200ml氯仿中的0.178g DTPA二酐(Aldrich Chemical Co.，Milwauckee.WI)(0.5mmol)和5滴催化劑混合。在60℃下，將混合物回流三天。通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器將該劑從反應(yīng)溶液中除去。然后，將反應(yīng)產(chǎn)物溶解在水中并且為了將任何未反應(yīng)的DTPA二酐轉(zhuǎn)化為酸，用濃HCl酸化至PH2.5。在6000-8000MW斷流滲析袋中，將溶液徹底滲析，為了除去任何未反應(yīng)的DTPA和PEO-NH2，用具有10K斷流濾器的AmiconR超濾裝置進(jìn)行滲析過濾。通過冷凍干燥回收DTPA共軛聚合物，得到4.8g固體。用固體聚合物(MW～11.000)樣品來測定每個聚合物鏈中酸基的數(shù)目。為了測定聚合物螯合物的組成用預(yù)配位的聚合物進(jìn)行pH滴定。測得每個聚合物鏈(MW～11,000)中酸基的數(shù)目為三個，這表明連結(jié)了兩個PEO部分。
將少量聚合物溶解在水中并與三倍摩爾過量的GdCl3混合。用NaOH將溶液調(diào)至PH5.0并進(jìn)行滲析過濾以便除去過量的GdCl3，并且通過冷凍干燥回收固體。通過中子活化法測定最終Gd配位物中Gd的量。
與計算值為0.01427g Gd/g聚合物相比，中子活化法產(chǎn)生0.01236g Gd/g聚合物。實施例2(A)將3.93g(0.01mol)DTPA(五乙酸形式)懸浮在4.85ml吡啶中并加入3.57g乙酸酐。將混合物加熱至65℃。冷卻后，將沉淀過濾并在40℃下真空干燥，產(chǎn)量2.11g(87％)。該產(chǎn)物未經(jīng)純化用于下步中。
(B)在反應(yīng)罐中，將Ω-甲氧基PEO甲苯磺酸酯(2000MW)懸浮在20ml二噁烷中，在冰浴中冷卻并用15分鐘的時間將甲胺氣泡通以混合物。將反應(yīng)罐密封并在油浴中加熱至160℃18小時。在冷卻下，將溶液過濾并濃縮；將固體殘渣溶解在40ml水+2.0ml 1N NaOH。將溶液在室溫下放置30分鐘，并用氯仿提取兩次；用硫酸鎂將提取物干燥并在真空下濃縮至褐色固體。產(chǎn)量1.54g。
(C)將實施例2A得到的DTPA酐和實施例2B得到Ω-甲氧基PEO甲胺混合于60ml氯仿中并用6滴1，8-二氮二環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯DBU并在60℃油浴中加熱三天。將得到的產(chǎn)物在真空中濃縮，得到1.92固體。將固體產(chǎn)物溶解在55ml水中并在具有5000MW斷流膜的200ml Amicon滲析過濾池中滲析過濾。收集到大約700ml滲析濾液。通過0.2μm的濾器將殘渣(retentate)過濾并在1.5mmHg下真空濃縮并冷凍干燥，得到1.183聚合物固體。
(D)將實施例2C的產(chǎn)物溶解在100ml含0.698g GdCl3·6H2O的水中。在室溫下，將黃色溶液攪拌1小時并放在具有5000MW斷流膜的200mlAmicon滲析過濾池中并用水滲析過濾。收集到725ml滲析濾液，并且通過0.2μm濾器，將黃色殘渣過濾并冷凍干燥；產(chǎn)量3.48g；ICP分析含4.38％Gd。實施例3(A)將在100ml吡啶中的10g甲氧基(PEO-OH(5000MW)與在10ml吡啶中的4.0g甲苯磺酰氯和4.1g 2,6-二-叔丁基-4-甲基吡啶的混合物合并。在室溫和氮環(huán)境下，將得到的該溶液攪拌5小時，然后加入100ml濃鹽酸和冰的混合物中，用氯仿提取兩次用硫酸鎂干燥并在真空中濃縮得到白色固體，該固體在乙醚中研制過夜。將固體過液，用乙醚洗滌并真空干燥得到9.79g(95％)需要的產(chǎn)物。如實施例2B，用甲胺將得到的甲苯磺酸酯胺化。
(B)將0.293g DTPA酐與在390ml 1，2-二氯乙烷中的Ω-甲氧基甲基氨基PEO(9.79g)合并并滴加10滴DBU，在60℃油浴中，在氮環(huán)境下，將混合物加熱三天。將反應(yīng)混合物冷卻至室溫，真空濃縮得到10.42g棕黃色固體，將其溶解180ml水中，過濾并放在具有10,000分子量斷流膜的200ml Amicon滲析過濾池中并在室溫下用水滲析過濾。收集1150ml滲析濾液的中止?jié)B析過濾，并將殘渣冷卻干燥，得到5.39g灰白色松散固體，其分子量大約為10,000。
(C)將2.00g實施例3b中的產(chǎn)物溶解在50ml水中并加入0.132g GdCl3六水合物。在室溫下，將溶液攪拌1小時，并在200ml Amicon滲析過濾池中(5000MW斷流膜)用水滲析過濾。收集700ml滲析濾液后，將殘渣過濾并冷卻干燥，得到1.81g產(chǎn)物，該產(chǎn)物為分子量大約10,00松散白色固體；ICP分析含1.18％Gd。實施例4用實施例2B的方法將甲氧基PEO-OH(分子量10,000)胺化并按照實施例2C的方法與DTPA酐反應(yīng)。將該物質(zhì)4.12g溶解在100ml含0.149g GdCl3六水合物的水中并在室溫下攪拌1小時，然后滲析過濾，得到4.106g松散白色固體；ICP分析含0.763％Gd。實施例5(A)制備含有兩個DTPA基的螯合基的方法是在低溫下，在惰性環(huán)境下，通過將DTPA酐的游離羧酸與碳?；鵑，N′-dimethyldiimidazoliumditriflate反應(yīng)，然后用乙二胺處理得到四酸酐二酰胺。
(B)按照實施例1-3的方法，將5A得到的酸酐與甲氧基PEG胺反應(yīng)，得到式I聚合物。實施例6(A)制備含三個DTPA基的螯合劑的方法是如上面所述通過將DTPA二酐與碳?；鵑，N′-dimethyl diimidazoluim ditriflate反應(yīng)，然后為了提供六酸酐三酰胺用二亞乙基三胺處理。
(B)按照實施例1-3中的方法，將6A得到的酸酐與甲氧基PEG胺反應(yīng)，得到式I聚合物。
在嚙齒動物中，以一種已知的成像化合物MAGNE VIST，DTPA/Gd3+為對照，測定實施例1-4的血池滯留時間。在下表中，將滯留時間記為血滯半衰期，T1/2(分鐘)，在該時間內(nèi)，一半組分從血池中消耗。

權(quán)利要求
1.一種分子量至少約為4,500的鏈段聚合物，它至少含有一種通過酰胺鍵與螯合劑殘基相連的聚(亞烷基氧烯)基團(tuán)。
2.權(quán)利要求1的聚合物，其中所述鏈段聚合物是金屬配位的。
3.權(quán)利要求1或2的聚合物，其中所述鏈段聚合物是用順磁金屬或用金屬放射性核素來金屬配位的。
4.權(quán)利要求1-3中任一項的聚合物，具有下式結(jié)構(gòu) 其中Z是螯合劑殘基；Q是在R和L上具有碳末端的二價聚(亞烷基氧烯)部分；L表示酰胺鍵；E(b)是一個或多個各具有b電荷的相反離子；b是選自1、2和3的整數(shù)；n是選自1、2、3和4的整數(shù)；W是零或選自1、2、3、4和5的整數(shù)；M(+a)是具有電荷+a的陽離子；a是選自1、2、3和4的整數(shù)；r為0或選自1、2和3的整數(shù)，條件是當(dāng)r為2或3時，每個M(+a)是相同或不同的陽離子；d為螯合劑殘基的總電荷且為選自0到10的整數(shù)；d+∑(b·w)+∑(a·r)＝0；和R為封端部分，選自氫、羥基、C1-4烷基、C6-24芳基C2-5鏈烷醇基氧基和C1-4烷氧基，或R為通過化學(xué)鍵或連接基連接到Q的免疫反應(yīng)性基團(tuán)或胞毒藥物)。
5.權(quán)利要求1到4中任一項的聚合物，其分子量為10,000到40,000。
6.權(quán)利要求4到5中任一項的聚合物，其中r為1、2或3且每個陽離子為順磁離子。
7.權(quán)利要求4到6中任一項的聚合物，其中Z含有一個或多個單位的DTPA。
8.權(quán)利要求4到7中任一項的聚合物，其中Q為聚(亞乙基氧烯)部分。
9.權(quán)利要求4到8中任一項的聚合物，其中M(+a)選自Gd3+、Fe3+、Mn2+、Mn3+、Dy3+和Cr3+。
10.權(quán)利要求4到9中任一項的聚合物，其中至少一個陽離子(M+a)為金屬放射性核素離子。
11.權(quán)利要求4的聚合物，其中Z為DTPA殘基，M(+a)為Gd3+或Dy3+，Q為MW2000-20,000的聚(亞乙基氧烯)部分，R為羥基或甲氧基，且n為2。
12.權(quán)利要求4的聚合物，其中R為免疫反應(yīng)性基團(tuán)，r至少為1，且[M+a]為選自放射性核素離子、熒光金屬離子和順磁離子的陽離子。
13.權(quán)利要求12的聚合物，其中免疫反應(yīng)性基團(tuán)選自組蛋白；DNA，包括反義DNA；RNA，包括反義RNA；肌動蛋白或肌球蛋白；或?qū)NA、RNA、組蛋白、肌動蛋白或肌球蛋白的抗體。
14.一種藥物組合物，它含有權(quán)利要求1-13中任一項的鏈段聚合物和至少一種生理可接受的載體或賦形劑。
15.制備權(quán)利要求1-13中任一項的鏈段聚合物的方法，所述方法包括將聚(亞烷基氧化物)與螯合劑或其前體反應(yīng)。
16.一種產(chǎn)生人或非人動物體增強的圖像的方法，包括給予所述軀體一種對比增強量的權(quán)利要求1到13中任一項的對比增強聚合物，其中含或不含藥用載體或賦形劑；并在所述聚合物分布處產(chǎn)生至少一部分所述軀體的圖像。
17.用權(quán)利要求1到13中任一項的聚合物來制備在人或非人動物體中產(chǎn)生圖像或進(jìn)行治療方法上用的診斷或治療劑。
全文摘要
適用于診斷成像或作為殺細(xì)胞劑的一種鏈段聚合物，它含有通過酰胺鍵與聚(亞烷基氧化物)部分連接的螯合劑殘基，所述聚合物分子量至少為4,500。
文檔編號C08G65/32GK1146727SQ95192308
公開日1997年4月2日 申請日期1995年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月31日
發(fā)明者丹尼斯·E·巴特菲爾德, 丹尼斯·K·富吉, 戴維·L·拉德, 羅伯特·A·斯諾, 朱莉婭·S·坦, 約翰·L·托納 申請人:耐克麥德英梅金公司