Контрастирующий агент для магнитно-резонансной диагностики опухолей

Контрастирующий агент для магнитно-резонансной диагностики опухолей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к медицине, а более конкретно - к контрастирующим агентам для магнитно-резонансной диагностики (МРД) опухолей.

Метод онкологической диагностики с помощью магнитно-резонансной томографии достаточно широко используется в современной медицине и основан на различии свойств опухолевой и нормальной ткани. При проведении МРД оператор, манипулируя параметрами магнитных полей и параметрами и последовательностями радиочастотных импульсов томографа, может выявить эту разницу в свойствах тканей и получить набор двумерных изображений (томограмм). Анализ томограмм позволяет выявить аномальную зону органа или ткани, в которой можно предположить наличие опухолевого процесса. Однако для целого ряда онкологических заболеваний контраст магнитно-резонансного изображения опухоли оказывается невысоким. Кроме того, такой метод затруднен при поиске опухолевых узлов во всем организме пациента или значительной его части ("whole-body imaging"), например, когда локализация опухоли неизвестна или предполагается наличие множественных опухолевых узлов. В этих случаях проводят магнитно-резонансную томографию с контрастирующими агентами - веществами, которые при системном, например, внутривенном введении пациенту селективно накапливаются в опухоли и за счет этого при магнитно-резонансной томографии оказывают влияние на яркость магнитно-резонансного изображения в соответствии с локальной концентрацией вещества в ткани или органе, то есть усиливают контраст изображения. Это усиление контраста изображения может быть описано основными показателями МРД контраста: абсолютным значением контраста МРД-изображения, который определяется как отношение яркости изображения опухоли к яркости изображения прилегающей нормальной ткани, и индексом усиления контраста изображения, который определяется как отношение абсолютного значения контраста МРД-изображения после введения контрастирующего агента к абсолютному значению контраста МРД-изображения до введения контрастирующего агента.

Большинство современных контрастирующих агентов создается на основе хелатных комплексов парамагнитных ионов - гадолиния и марганца, поскольку парамагнитные ионы обладают заметной токсичностью. Одной из важнейшей задач при создании контрастирующих агентов является достижение необходимого усиления контраста магнитно-резонансных изображений при использовании минимальных доз вводимых в организм контрастирующих агентов.

Известен контрастирующий агент «Магневист» в виде водного раствора меглумина гадопентата Gd-DTPA, используемый для магнитно-резонансной диагностики опухолей (Петер А.Ринкк «Магнитный резонанс в медицине», Москва, ГЭОТАР-МЕД, с.150, 2003 г.).

Недостатком указанного контрастирующего агента является необходимость использования высоких доз вводимого препарата для достижения приемлемого контраста, что повышает риск побочных эффектов для пациента.

В предлагаемом изобретении ставится задача создания контрастирующих агентов для усиления контраста изображения опухолей при магнитно-резонансной диагностике при использовании низких вводимых доз.

Указанная задача решается тем, что в качестве контрастирующего агента при магнитно-резонансной диагностике опухолей предлагается водно-мицеллярная дисперсия хлорида тетра-3-фенилтио-тетра-5-трет-бутилфталоцианина марганца [3-(PhS)₄-5-(t-Bu)₄-PcMnCl].

Указанная задача решается также тем, что водно-мицеллярная дисперсия содержит поверхностно-активное вещество на основе блоксополимера окиси этилена и окиси пропилена.

3-(PhS)₄-5-(t-Bu)4-PcMnCl получен сплавлением соответствующего замещенного фталонитрила с ацетатом марганца в запаянной ампуле. (ЖОХ, 1992, т.62. Вып.9, стр.2064-2075).

Сущность предлагаемого изобретения поясняется Фиг.1-3.

На Фиг.1(А) приведена динамика уровня поглощения 3-(PhS)₄-5-(t-Bu)₄PcMnCl в опухоли Эрлиха (ЕLD)(кривая 1) и нормальной ткани (кривая 2)а на Фиг.1(Б) - динамика индекса селективности накопления 3-(PhS)₄-5-(t-Bu)₄PcMnCl в опухоли по отношению к нормальной ткани.

На Фиг.2 приведены томограммы крысы "Wistar" c подкожно перевитой глиомой С6, полученные при использовании предлагаемого контрастирующего агента на основе водно-мицеллярной дисперсии 3-(PhS)₄-5-(t-Bu)₄PcMnCl в дозе 6 мг/кг.

На Фиг.3 приведены томограммы крысы "Wistar" с подкожно перевитой глиомой С6,, полученные при использовании контрастирующего агента «Магневист» в дозе 170 мг/кг.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

ПРИМЕР 1. Получение водно-мицеллярной дисперсии 3-(PhS)₄-5-(t-Bu)₄-PcMnCl.

Привет 1. Получение водно-мицеллярной дисперсии 3-(PhS)₄-5-(t-Bu)₄PcMnCl

Субстанция 3-(PhS)₄-5-(t-Bu)₄-PcMnCl гидрофобна и нерастворима в воде, однако обладает высокой растворимостью в хлороформе.

Водный раствор поверхностно-активного вещества - блоксополимера окиси этилена и окиси пропилена (Эмуксола 268) в концентрации 4% (мас.) готовят предварительно путем растворения отвешенного количества сухого Эмуксола 268 в дистиллированной воде при комнатной температуре с последующей фильтрацией через фильтр с размером пор 0,22 мкм.

При получении мицеллярной дисперсии 3-(PhS)₄-5-(t-Bu)₄-PcMnCl отмеренный объем 4%-ного раствора Эмуксола нагревают в вытяжном шкафу на водяной бане в диапазоне температур 65-70°С, при энергичном барботировании азотом и перемешивании магнитной мешалкой. Готовят раствор субстанции 3-(PhS)₄-5-(t-Bu)₄-PcMnCl в хлороформе из такого расчета, чтобы ее концентрация, с одной стороны, была ниже предела концентрационной агрегации субстанции, а с другой стороны - была достаточной для создания дозы, необходимой для внутривенного введения. Хлороформный раствор субстанции 3-(PhS)₄-5-(t-Bu)₄-PcMnCl добавляют капельно в барботируемый раствор Эмуксола. После добавления всего раствора субстанции дисперсию охлаждают до комнатной температуры и фильтруют с использованием шприцевой фильтрующей системы Millipore SWINNEX-25 (Millipore, США), оснащенной мембранами Pall с размером пор 0,22 мкм.

Полученные водно-мицеллярные дисперсии имеют концентрации после фильтрования в диапазоне 0,27-0,43 мг/мл и вводились лабораторным животным без дополнительного разбавления.

ПРИМЕР 2. Исследование фармакокинетики 3-(PhS)₄-5-(t-Bu)₄-PcMnCl при внутривенном введении его водно-мицеллярной дисперсии.

Для изучения фармакокинетики 3-(PhS)₄-5-(t-Bu)₄PcMnCl используют группу из 6 мышей породы F₁ с опухолью Эрлиха (ЕLD), перевитыми внутримышечно за 6 дней до введения контрастирующего агента. Контрастирующий агент вводят в хвостовую вену из расчета 6 мг 3-(PhS)₄-5-(t-Bu)₄PcMnCl на 1 кг массы тела животных. Концентрацию 3-(PhS)₄-5-(t-Bu)₄PcMnCl в опухоли определяют методом спектроскопии диффузионного рассеяния чрезкожно с использованием спектроанализатора "ЛЭСА-01-Биоспек" (Лощенов В.Б., Стратонников А.А., Волкова А.И., Прохоров A.M. Росс. хим. журнал, 42(5), 50-53, 1998). Концентрацию 3-(PhS)₄-5-(t-Bu)₄PcMnCl в нормальной ткани измеряют в контралатеральной зоне левой лапы животных. На основе полученных данных рассчитывают значения индекса нормальной ткани и относительные изменения концентрации 3-(PhS)₄-5-(t-Bu)₄PcMnCl во времени.

Концентрация 3-(PhS)₄-5-(t-Bu)₄PcMnCl в опухоли (кривая 1) достигает высокого уровня через 2-3 часа и остается на высоком уровне около 2 суток, снижаясь до значений, не обнаруживаемых аппаратурно. Индекс селективности накопления 3-(PhS)₄-5-(t-Bu)₄PcMnCl достигает значения 3 через 3 часа после введения (Фиг.1, Б), а через 7 часов превышает значение 7.

ПРИМЕР 3. МРД-исследования крыс "Wistar" с глиомой С6 и использованием в качестве контрастирующего агента водно-мицеллярной дисперсии 3-(PhS)₄-5-(t-Bu)₄-PcMnCl в дозе 6.0 мг/кг.

Исследования проводились на томографе "BRUKER Biospec 70/30" (Bruker, Германия) с индукцией 7 Тл, с использованием протокола T1W (Т1-взвешенного спин-эха), при значениях параметров TR=800.0 ms, TE=16.7 ms, толщине сечения 1.5 мм, области сканирования FOV 7.5*5.5 cm и разрешении 256*192. Исследования проводились на группе 6 крыс "Wistar" с глиомой С6, перевитой подкожно за 9 дней до начала исследования. Томограммы регистрируют до введения предлагаемого контрастирующего агента и через 2 часа после его введения. По яркости изображения опухоли и прилегающей нормальной ткани оценивают значения контраста магнитно-резонансного изображения в различные моменты времени, а по соотношению этих значений контраста со значениями контраста до введения оценивают в динамике индекс усиления изображения за счет использования контрастирующего агента. Томограммы одного из животных при использовании предлагаемой водно-мицеллярной дисперсии 3-(PhS)₄-5-(t-Bu)₄-PcMnCl в дозе 6.0 мг/кг приведены на Фиг.2. Из томограмм видно, что использование контрастирующего агента приводит к значительному повышению яркости изображения опухоли и некоторому повышению яркости изображения прилегающей нормальной ткани, вследствие чего заметно повышается контраст изображения.

ПРИМЕР 4. Сравнительные МРД исследования крыс "Wistar" с глиомой С6 при использовании контрастирующего агента «Магневист» в дозе 170 мг/кг (исследования проводились на том же томографе по тем же методикам).

Томограммы регистрируют до введения контрастирующего агента «Магневист» и через 15 мин после его введения (время, рекомендованное для получения высокого контраста магнитно-резонансных изображений при использовании этого контрастирующего агента). Томограммы одного из животных при использовании контрастирующего агента «Магневист» в дозе 170 мг/кг приведены на Фиг.3.

Результаты анализа и усреднения данных МРД по группам экспериментальных животных приведены в Таблице.

Контрастирующий агент	Параметры
Вводимая доза, мг/кг	Время после введения контрастирующего агента	Усредненный индекс усиления МРД-контраста
Водно-мицеллярная дисперсия на основе [3-(PhS)4-5-(t-Bu)4PcMnIIICl]	6	2 часа	1,74
Водный раствор «Магневиста»	170	15 мин	1,76
Водный раствор «Магневиста»	30	15 мин	1,21

Как показывают результаты исследований, использование предлагаемого контрастирующего агента в дозе 6 мг/кг позволяет получить значительное усиление магнитно-резонансного контраста опухоли, сравнимое с усилением магнитно-резонансного контраста при использовании применяемого в клинической диагностике контрастирующего агента «Магневист» в дозе 170 мг/кг и намного превышающее усиление контраста при использовании «Магневиста» в дозе 30 мг/кг.

Контрастирующий агент для магнитно-резонансной диагностики опухолей, представляющий собой водную систему, включающий контрастное вещество, отличающийся тем, что он представляет собой водно-мицеллярную дисперсию, содержащую в качестве контрастного вещества хлорид тетра-3-фенилтио-тетра-5-трет-бутилфталоцианин марганца, а в качестве поверхностно-активного вещества - блок-сополимер окиси этилена и окиси пропилена.