光学成像剂制作方法

A·苏德, B·D·李, J·W·卡斯尔, K·M·费希, N·A·斯塔普尔斯, R·L·卡特

2012年5月2日

2010年3月19日

2009年3月19日

通用电气公司

A61K49/00GK102438659SQ201080022521

成像 光学

1.一种在已知具有至少一种肿瘤的有生命的受试者中，使该肿瘤的肿瘤缘体内光学成像的方法，所述方法包括(i)提供适用于体内成像的光学成像造影剂，所述造影剂包含分子量为15-45kDa的合成的聚乙二醇聚合物的轭合物，该轭合物具有一个或两个基团OptK ；( )产生所述受试者目标区的光学图像，所述造影剂已给予所述受试者，所述目标区包含所述肿瘤；其中OptK各自独立地为使用波长为600-850nm的光，能在光学成像程序中直接或间接检测的生物相容的光学报道基团2.权利要求1的方法，其中所述聚合物仅与OptK基团轭合3.权利要求1或权利要求2的方法，其中所述轭合物具有式I Y1-XaL 聚合物]-Xb-Y2(I)其中[聚合物]为合成的聚乙二醇聚合物；Xa和Xb在所述聚乙二醇聚合物的末端连接，并且独立地为键或L基团； 其中L为式-㈧m-的连接基，其中A各自独立地为-CR2-、-CR = CR-,-C ^ C-、-CR2CO2 -,-CO2CR2-, -NRCO-, -CONR-, -NR (C = 0) NR-,-NR (C = S) NR-、-SO2NR-、-NRSO2-、-CR2OCR2-、-CR2SCR2-, -CR2NRCR2-, C4_8亚环杂烷基、C4_8亚环烷基、C5_12亚芳基、C3_12亚杂芳基、氨基酸或糖；其中R各自独立地选自H、C1^4烷基、C2_4烯基、C2_4炔基、Cy烷氧基烷基或Cy羟基烷基；m为1-20的整数值；Y1和Y2独立地为0ptE或选自-OH ；-0 (Ch0烷基)；-NH2或-NH (CO) (C1,烷基)的官能团；其中0ptK如权利要求1所定义； 条件是Y1和Y2中至少一个为0ptK4.权利要求3的方法，其中Y1和Y2中的每一个为0ptK5.权利要求4的方法，其中Y1和Y2的0ptK基团各自包含相同的生物相容的光学报道分子6.权利要求1-5中任一项的方法，其中所述生物相容的光学报道分子为花青染料7.权利要求1-5中任一项的方法，其中所述生物相容的光学报道基团为苯并吡喃扬1染料8.权利要求1-7中任一项的方法，其中所述聚乙二醇聚合物的分子量为22-40kDa9.权利要求1-8中任一项的方法，其中所述聚乙二醇聚合物为线性聚合物10.权利要求1-9中任一项的方法，其中所述造影剂包含权利要求1-9中任一项所定义的轭合物以及生物相容的载体的药用组合物11.权利要求1-10中任一项的方法，所述方法包括以下步骤(i)使用激发光照射权利要求1所定义的包含在有生命的受试者内的目标区的组织表面；( )使用荧光检测器检测通过OptK的激发而产生的来自造影剂的荧光；(iii)将通过荧光检测器检测到的光任选滤光以分离出荧光组分；(iv)由步骤(ii)或(iii)的荧光形成所述组织表面的图像12.权利要求11的方法，其中步骤(i)的激发光在性质上为连续波(CW)13.权利要求1-10中任一项的方法，所述方法包括(a)将具有不均勻组成的光-散射生物组织暴露于来自具有预定的时间变化强度的光源的光，以激发造影剂，所述组织形成所述有生命的受试者的目标区，所述组织多重_散射所述激发光；(b)响应所述暴露，检测来自所述组织的多重_散射的光发射；(c)通过使用处理器建立许多值，在整个组织中定量来自发射的荧光特性，所述值各自相应于在组织内的不同位置处的荧光特性的水平，荧光特性的水平随着组织的不均勻组成而变化；和(d)通过根据步骤(c)的所述值绘制组织的不均勻组成来产生组织的图像14.权利要求1-13中任一项的方法，其中在手术中进行所述光学成像，以帮助外科医生从所述受试者中切除肿瘤15.一种适用于哺乳动物身体体内光学成像的造影剂，所述造影剂包含权利要求1-9 中任一项所定义的轭合物16.一种药用组合物，所述组合物包含权利要求1-9中任一项所定义的轭合物以及生物相容的载体17.权利要求16的药用组合物，所述组合物具有适用于单个患者的剂量，并且在合适的注射器或容器中提供18.—种试剂盒，所述试剂盒用于制备权利要求16或权利要求17的药用组合物，所述组合物包含无菌、固体形式的权利要求1-9中任一项所定义的轭合物，使得当用生物相容的载体的无菌供应品再组成时，发生溶解，以得到期望的药用组合物19.权利要求18的试剂盒，其中所述无菌、固体形式为冻干的固体

本发明涉及一种使肿瘤周围的缘体内光学成像的方法，所述缘包含光学成像造影齐U所述光学成像剂包含近红外染料与分子量在15-45kDa范围内的合成聚乙二醇(PEG) 聚合物的轭合物还公开了光学成像造影剂、药用组合物和试剂盒发明背景 尽管科学知识和多种治疗方式的发展有了很大的进步，但是对于早期实体瘤，夕卜科手术仍是最常使用的和单一的最有效的治疗通过物理方法除去肿瘤减少症状，减少癌症扩散的机会，降低身体中的癌症的量并且有助于其他治疗更有效60-70%的癌症患者仅接受外科手术本身(所有的癌症中40%经过外科手术单独治疗)，或者与其他治疗(通常为放疗或化疗)结合使用在所有癌症患者的多于90%中，在疾病过程中，外科手术用于诊断、分期、治疗或处理并发症然而，虽然外科手术是最古老的和最常见形式的癌症治疗，在许多方面，外科手术也是最小标准化的干预，需要新的工具来帮助跟踪患病的器官和区分正常组织和癌性组织外科医生在传统上依赖视觉和触觉(望诊和触诊)和任何可用的术前诊断成像信息来定位肿瘤然而，癌性组织通常难以与正常组织区分，或者太小而不能被检测到(例如，潜隐的肿瘤)因此，传统的外科技术不能确保所有的癌性组织被找到或除去，因此需要能特异性鉴定癌症组织(特别是肿瘤缘)的具有非常高分辨率和灵敏度的试剂Wohrle 等人[Makromol. Symp. ,59,17-33(1992)]研究了对卟啉感光剂的聚合物-轭合，作为改善体内靶组织中吸收的可能方法，用于癌症的光动力治疗所研究的聚合物为大鼠血清白蛋白、合成的聚醚和多元醇Wohrle等人推断，聚合物载体的轭合可改善肿瘤吸收US 5，622，685公开了包含卟啉、酞菁或萘酞菁(naphthalocyanine)的聚醚-取代的抗肿瘤剂表现出对体内肿瘤诊断和治疗二者的改善特性聚醚取代基包含其末端羟基分别被Ch2烷基或CV12酰基醚化或酯化的聚乙二醇(PEG)所述烷基最优选为甲基US 5，622，685教导(第2栏)轭合物的总分子量优选为至少10，OOODa(IOkDa)US 6，083，485及副本公开了使用辛醇-水分配系数为2. 0或更低的花青染料来体内近红外(NIR)光学成像的方法还公开了所述染料与分子量高达30kDa的“生物学检测单元”的轭合物，所述生物学检测单元与特定的细胞群体结合，或者与受体选择性结合，或者在组织或肿瘤中累积US 6，083，485的染料还可与一定范围的“非选择性结合”大分子轭合，所述大分子为例如聚赖氨酸、葡聚糖、羧基葡聚糖、聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇、聚乙烯醇或级联聚合物状结构已教导轭合物的分子量从IOODa至超过100，OOODa (0. 1至超过 IOOkDa)未公开特定的染料-大分子轭合物US 6, 350, 431 (Nycomed Imaging AS)公开了分子量在 500-500，OOODa 范围内的光成像造影剂，所述造影剂包含具有至少两个与其连接的发色团(即，染料分子)的分子量为60-100，OOODa的聚环氧烷(PAO)已教导聚环氧烷(PAO)部分的优选的分子量在200-100，OOODa范围内，更优选250-50，OOODa,特别优选250-25，OOODa,最优选400-15, OOODa0 US 6，350，431的造影剂还可包含靶向媒介物US 6，350，431的实例采用以下PAO聚合物(i)PEG-二胺，3，400Da 分子量实施例 1、2、6、16、18 和 25 ；(ii) PEG-二胺，5，OOODa 分子量实施例 3、4 和 20 ；(iii)PEG-二胺，10，OOODa 分子量实施例 7、15、17 禾口 26 ；(iv)PEG- 二硫醇，3，400Da 分子量实施例 12 ；(v) PEG- 二硫醇，10, OOODa 分子量实施例 13 ；(vi)聚(氧乙烯-co-氧丙烯-co-氧乙烯)嵌段共聚物，平均分子量约14，600 实施例27因此，US 6，350, 431的实例均在3. 4-14. 6kDa的分子量范围内对于单独的PEG 聚合物，分子量范围举例为3. 4-lOkDaYuan 等人[Cancer Res. ,55,3752-3756(1995)]研究了人肿瘤细胞对染料-标记的大分子的血管渗透性，并且推断肿瘤血管通常更易渗漏并且选择性渗透不如正常细胞 据报道，分子量在25kDa-160kDa范围内的大分子中，肿瘤细胞渗透性有两倍的变化Dellian 等人[Br. J. Cancer，巡(9)，1513-1518 (2000)]研究了分子电荷对人肿瘤细胞的血管渗透性的影响他们推断，与具有类似分子量的中性或带负电荷的化合物相比， 带正电荷的分子更快速地外渗至实体瘤中Licha等人[SPIE，第3196卷，第98-102页(1998)]公开了用于体内荧光成像的造影剂，所述造影剂包含基于甲氧基聚乙二醇(MPEG)的聚(乙二醇)(PEG)聚合物因此， 该轭合物具有在PEG聚合物的一个末端轭合的七甲川花青染料以及在另一个末端轭合的甲基