熱穩(wěn)定的納米顆粒制劑及其相關(guān)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供在高溫下對(duì)納米顆粒制劑滅菌的方法。將多個(gè)納米顆粒純化以形成所述制劑，其中所述納米顆粒至少包含核和殼且所述殼包含連接到所述核的一種或多種配體物質(zhì)。所述納米顆粒制劑由純化的納米顆粒組合物、載液和過量的未連接到所述核的所述一種或多種配體物質(zhì)制備。連接到所述核的配體物質(zhì)與在純化之后加入的過量配體物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上相同。本發(fā)明提供的納米顆粒制劑可在諸如X射線和磁共振成像的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)中作為造影劑使用。
【專利說明】熱穩(wěn)定的納米顆粒制劑及其相關(guān)方法
[0001] 領(lǐng)域 概括地講，本發(fā)明涉及使納米顆粒制劑穩(wěn)定化的方法。所述納米顆粒制劑可用于多種 治療和診斷應(yīng)用。
[0002] 背景 納米顆粒，即其直徑以納米適當(dāng)度量的顆粒，已經(jīng)被考慮用于廣泛種類的最終用途。具 有適當(dāng)成像性質(zhì)的納米顆粒通常基于過渡金屬氧化物且用作用于MR和/或X射線成像的 造影劑。氧化鐵納米顆粒用于諸如鐵替代療法、磁性顆粒成像（MPI)、藥物靶向或基因傳遞 的各種治療應(yīng)用中。將用于人類個(gè)體的體內(nèi)應(yīng)用的含有納米顆粒組合物的制劑通常需要純 化并滅菌以防止生物污染，且常希望在等滲水性介質(zhì)中表現(xiàn)出穩(wěn)健的懸浮穩(wěn)定性。
[0003] 存在用于納米顆粒滅菌的各種方法，包括紫外線照射、環(huán)氧乙烷處理、甲醛處理、 無菌過濾、Y照射和高壓釜滅菌。用于可注射的造影劑的高壓釜滅菌被視為最可靠且廉價(jià) 的滅菌技術(shù)之一。
[0004] 在水性混懸液中的納米顆粒組合物在使用諸如高壓處理的熱滅菌技術(shù)期間常經(jīng) 歷團(tuán)聚和沉淀。已經(jīng)嘗試通過加入各種表面改性劑來使所述納米顆粒的表面性質(zhì)改性以增 強(qiáng)所述納米顆粒的水性混懸液的穩(wěn)定性。使用濁點(diǎn)改性劑是一種供選的方法，其用以改變 納米顆粒聚集發(fā)生的溫度，從而能夠經(jīng)由高壓釜來滅菌。然而，在一些情況下，濁點(diǎn)改性劑 為帶電的分子且與構(gòu)成納米顆粒的殼的分子不同，并且引入使殼的表面化學(xué)以及納米顆粒 的組成改性的危險(xiǎn)。
[0005] 非常需要在不改變納米顆粒表面化學(xué)的情況下使納米顆粒組合物在高壓釜滅菌 期間在高溫下穩(wěn)定的方法。包括改進(jìn)的穩(wěn)定性、無菌性、增強(qiáng)的安全性和對(duì)熱滅菌期間的聚 集的抗性的納米顆粒組合物的制劑對(duì)于各種應(yīng)用都是有利的。
[0006] 發(fā)明簡述 方法的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案包括純化組合物以形成純化的組合物，其中所述純化的組 合物包含布置在載液中的至少一種納米顆粒，所述納米顆粒包含核和連接到所述核的殼， 所述殼包含配體物質(zhì)；將一定量的所述配體物質(zhì)加到所述純化的組合物中以形成制劑，其 中所加入量的所述配體物質(zhì)的至少一部分保持未連接到所述核；和對(duì)所述制劑滅菌。
[0007] 方法的另一實(shí)施方案包括純化組合物以形成純化的組合物，其中所述純化的組合 物包含布置在載液中的至少一種納米顆粒，所述納米顆粒包含核和連接到所述核的殼，所 述殼包含配體物質(zhì)且其中所述純化的組合物沒有任何過量的配體物質(zhì)；將一定量的所述配 體物質(zhì)加到所述純化的組合物中以形成制劑，其中所加入量的所述配體物質(zhì)的至少一部分 保持未連接到所述核；和通過高壓處理對(duì)所述制劑滅菌。
[0008] 附圖簡述 在參考附圖閱讀以下詳述時(shí)，本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)勢(shì)將得到更好的理 解，在整個(gè)附圖中，相同的符號(hào)表示相同的部分，其中： 圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案說明制造穩(wěn)定的納米顆粒制劑的例示性方法的流 程圖； 圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案說明制造穩(wěn)定的納米顆粒制劑的例示性方法的示 意流程圖，包括核-殼納米顆粒的理想化橫截面視圖的構(gòu)造。
[0009] 發(fā)明詳述 在以下說明書中和隨后的權(quán)利要求中，將提到許多術(shù)語，這些術(shù)語將定義為具有以下 含義。
[0010] 除非上下文另外明確規(guī)定，否則單數(shù)形式"一個(gè)/種"和"所述"包括復(fù)數(shù)個(gè)指代 對(duì)象。
[0011] 在整個(gè)說明書和權(quán)利要求中使用的近似語言可用于修飾任何定量表述，這些表述 可獲準(zhǔn)允許在不造成其相關(guān)的基本功能發(fā)生變化的條件下進(jìn)行改變。因此，由諸如"約"的 一個(gè)或多個(gè)術(shù)語修飾的值并不局限于所指定的精確值。在一些情況下，近似語言可對(duì)應(yīng)于 用于測(cè)量所述值的儀器的精密度。
[0012] 本發(fā)明的實(shí)施方案包括以下方法，其包括：純化組合物以形成純化的組合物，其中 所述純化的組合物包含布置在載液中的至少一種納米顆粒，所述納米顆粒包含核和連接到 所述核的殼，所述殼包含配體物質(zhì)。所述純化后面是將一定量的所述配體物質(zhì)加到所述純 化的組合物中以形成制劑，其中所加入量的所述配體物質(zhì)的至少一部分保持未連接到所述 核。所述制劑隨后經(jīng)歷滅菌。
[0013] 更具體地講，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，方法包括提供至少包含核和殼的至少一 種納米顆粒且所述殼包含連接到所述核的配體物質(zhì)。將所述納米顆粒組合物純化以形成純 化的納米顆粒組合物，和通過加入一定量的所述配體物質(zhì)而使用所述純化的納米顆粒組合 物形成制劑，所述加入可幫助使所述制劑在高壓釜滅菌期間在高溫下穩(wěn)定。進(jìn)行所述純化 以消除在所述組合物中存在的不希望有的外來物質(zhì)，所述物質(zhì)例如包括過量的起始材料或 任何雜質(zhì)。所述純化順便除去任何過量的配體物質(zhì)，即存在于所述納米顆粒組合物中但未 連接到所述納米顆粒核的配體物質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施例中，納米顆粒的所述純化可采用基于分 子量截留的過濾，其中濾膜的孔徑限制特定分子量的分子穿過該孔。在另一實(shí)施例中，納米 顆粒的所述純化可采用通過離心分離、接著在載液中再懸浮的洗滌。因?yàn)榕潴w物質(zhì)和納米 顆粒組合物（核-殼）的尺寸差，所述純化促進(jìn)從所述納米顆粒組合物中除去過量的配體 物質(zhì)。將過量的所述配體物質(zhì)加到純化的納米顆粒組合物中以形成制劑，接著滅菌。所述 制劑的滅菌生成滅菌的制劑。
[0014] 正如所提到的那樣，所述制劑包含純化的納米顆粒組合物。在一些實(shí)施方案中，所 述納米顆粒組合物至少包含核和殼。所述殼包含配體物質(zhì)，其中所述配體物質(zhì)連接到所述 核。連接到核的配體物質(zhì)在本文中可被稱為"結(jié)合的配體物質(zhì)"。
[0015] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述納米顆粒組合物包含核-殼結(jié)構(gòu)，其中所述核包含過渡 金屬，諸如包含過渡金屬氧化物的核。具體實(shí)例包括鎢、鉭、鉿、鋯、鋅、鑰、銀、鐵、錳、銅、鈷、 鎳的氧化物或上述過渡金屬氧化物中兩種或更多種的組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述核包 含超順磁性氧化鐵。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，在所述制劑中的多個(gè)納米顆粒的金屬含量 在0. 5-300mg/mL的范圍內(nèi)。所述核的結(jié)構(gòu)和組成在下文中更具體地參考圖2更詳細(xì)地描 述。
[0016] 在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述納米顆粒殼包含包含結(jié)構(gòu)部分的配體物質(zhì)，其中 所述結(jié)構(gòu)部分包含有機(jī)磷酸酯或膦酸酯和一個(gè)或多個(gè)親水性基團(tuán)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所 述配體物質(zhì)包括至少一個(gè)磷酸酯或膦酸酯基團(tuán)和一個(gè)或多個(gè)包括聚乙烯醚部分、聚丙烯醚 部分、聚丁烯醚部分或上述部分的兩個(gè)或多個(gè)的組合的另外基團(tuán)。在一些實(shí)施方案中，所述 納米顆粒殼包含配體物質(zhì)，所述配體物質(zhì)包括至少一個(gè)磷酸酯基團(tuán)或膦酸酯基團(tuán)和一個(gè)或 多個(gè)包括聚乙烯醚部分的親水性基團(tuán)。在一些實(shí)施方案中，所述殼包含一種或多種配體物 質(zhì)，其中所述配體物質(zhì)包括磷酸酯、膦酸酯或其組合。所述磷酸酯可包括單磷酸酯、雙（磷 酸酯）、多磷酸酯或其組合。所述膦酸酯可包括a-羥基膦酸酯、單膦酸酯、雙膦酸酯、多膦 酸酯或其組合。在一些其他實(shí)施方案中，所述配體物質(zhì)還包含聚（乙二醇）（PEG)官能團(tuán)。 在一些實(shí)施方案中，所述殼包括聚（乙二醇）（PEG)官能化的磷酸酯、PEG官能化的單磷酸 酯、PEG官能化的a -羥基膦酸酯、PEG官能化的雙（磷酸酯）或其組合。PEG為親水性聚 合物，且由PEG官能化的配體物質(zhì)制成的殼大大增強(qiáng)表面水化，因此增強(qiáng)顆粒的溶解性和 體內(nèi)相容性。所述殼的結(jié)構(gòu)和組成在下文中更具體地參考圖2更詳細(xì)地描述。
[0017] 在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述方法包括將一定量的配體物質(zhì)加到所述純化的組 合物中以形成包含未連接到核的過量配體物質(zhì)的制劑。加到用于制備所述制劑的純化的納 米顆粒組合物中的配體物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上與在連接到納米顆粒核的殼中存在的配體物質(zhì)相同。 正如所提到的那樣，術(shù)語"所加入量的配體物質(zhì)的至少一部分保持未連接到核"在本文中可 與"游離配體物質(zhì)"或"過量的游離配體物質(zhì)"互換使用。所述游離配體物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上與結(jié) 合到納米顆粒核的配體物質(zhì)也相同。
[0018] 在高溫下，所述結(jié)合的配體物質(zhì)可從所述核解離，這增強(qiáng)了納米顆粒聚集的可能 性。納米顆粒的聚集在制劑中存在游離配體物質(zhì)的情況下降低。在不受理論限制的情況 下，據(jù)建議從核解離的配體物質(zhì)可被游離配體物質(zhì)置換，其中該機(jī)制在本文中稱為"配體交 換"。在制劑中游離配體物質(zhì)的存在即使在高溫下也維持納米顆粒的核-殼結(jié)構(gòu)的完整性。
[0019] 在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，在所述制劑中存在的游離配體物質(zhì)可置換從所述核解 離的配體物質(zhì)，且因?yàn)橛坞x的配體物質(zhì)與結(jié)合的配體物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上相同，所以所述納米顆 粒的表面化學(xué)保持不變。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述游離配體物質(zhì)包括聚（乙二醇） (PEG)官能化的單磷酸酯、PEG官能化的a -羥基膦酸酯、PEG官能化的雙（磷酸酯）或其 組合。在一個(gè)實(shí)施例中，如果納米顆粒組合物的結(jié)合的配體物質(zhì)為PEG官能化的a -羥基 膦酸酯，則在所述制劑中存在的游離配體物質(zhì)也是PEG官能化的a -羥基膦酸酯，這保持在 滅菌期間所述納米顆粒的表面性質(zhì)。游離配體物質(zhì)的濃度隨納米顆粒在制劑中的濃度的改 變而變。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，加到所述制劑中的游離配體物質(zhì)的量相對(duì)于在所述納 米顆粒核中存在的金屬的摩爾數(shù)在約〇. 005-2摩爾配體的范圍內(nèi)。
[0020] 正如所提到的那樣，所述制劑還包含載液。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述載液包 括水、乙醇或其組合。所述納米顆粒的核-殼結(jié)構(gòu)在所述載液中保持穩(wěn)定，即懸浮，而沒有 過度聚集。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，將另外的化合物加到所述載液中可增加所述納米顆 粒制劑的離子強(qiáng)度。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述另外的化合物包括糖，諸如甘露糖醇、 右旋糖、蔗糖、乳糖、山梨糖醇、木糖醇和麥芽糖醇；醇，諸如丙二醇；合成聚合物，諸如未改 性的PEG和聚乙烯批咯燒酮；表面活性劑，諸如Tweens、Cremaphors和Labasols ;和任何 生理學(xué)相容性鹽（例如，氯化鈉、溴化鈉、硫酸鈉、乙酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鉀、溴化鉀、硫酸 鉀、乙酸鉀、碳酸氫鉀）或其組合。在一些實(shí)施方案中，所述載液可用來制備納米顆粒混懸 液。在一個(gè)實(shí)施例中，將乙醇用作載液，其中可使所述乙醇在制備所述制劑的最后步驟中蒸 發(fā)以形成納米顆粒的水性混懸液。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述載液可作為稀釋劑使用。 所述載液也可用以優(yōu)化或改變所述納米顆?；蜻^量配體物質(zhì)在所述制劑中的濃度。在一些 實(shí)施方案中，在將所述制劑用作造影劑的情況下，所述載液可在包含所述納米顆粒制劑的 可注射介質(zhì)中使用。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述載液可充當(dāng)藥用賦形劑。當(dāng)所述制劑 作為醫(yī)藥藥物載劑使用時(shí)，所述流體可作為用于所述藥物載劑的介質(zhì)使用。
[0021] 在一些實(shí)施方案中，所述方法還包括將一定量的流體加到所述載液中。將所述量 的流體加到所述組合物中以將金屬的濃度調(diào)節(jié)在規(guī)定范圍內(nèi)。所加入量的流體可包括乙 醇、水或其組合。在一些其他實(shí)施方案中，所述方法還包括加入一定量的藥學(xué)上可接受的賦 形劑，諸如緩沖劑、糖、鹽或兩種或更多種賦形劑的組合。例如，所述藥學(xué)上可接受的鹽包 括氯化鈉、溴化鈉、硫酸鈉、乙酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鉀、溴化鉀、硫酸鉀、乙酸鉀、碳酸氫鉀。 對(duì)于一些其他實(shí)施例，所述藥學(xué)上可接受的糖可包括甘露糖醇、右旋糖、蔗糖、乳糖、山梨糖 醇、木糖醇和麥芽糖醇。
[0022] 正如所提到的那樣，在一些實(shí)施方案中，所述制劑通過熱滅菌來滅菌，其中所述熱 滅菌可分類為干熱滅菌和濕熱滅菌。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，所述制劑通過高壓處理熱 滅菌。
[0023] 在所述方法的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述制劑通過在高溫下高壓處理滅 菌。所述高壓釜滅菌可按照關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)高壓釜滅菌方法的規(guī)定執(zhí)行。術(shù)語"高溫（high temperature) "或"高溫（elevated temperature) "在本文中可指適合高壓處理的溫度，諸 如超過KKTC。在熱滅菌中，所述滅菌取決于培育溫度和培育時(shí)間。細(xì)菌、病毒、真菌或孢子 可在典型的134°C下高壓處理至少3分鐘或在121°C下高壓處理至少15分鐘而被破壞。在 蒸汽或濕熱滅菌的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，將所述納米顆粒制劑在約121°C的溫度下滅菌 歷時(shí)至少約15分鐘的時(shí)間。在一些實(shí)施方案中，121°C歷時(shí)約15分鐘的時(shí)間的條件通過在 接近海平面的海拔下使用處于超過大氣壓的15磅/平方英寸（psi)的壓力下的蒸汽獲得。 也可執(zhí)行干熱滅菌，雖然用于干熱滅菌的溫度通常為160°C，歷時(shí)1-2小時(shí)。在所述方法的 一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述制劑通過高壓處理滅菌。在一些實(shí)施方案中，對(duì)于高壓處理， 將所述溫度維持在121°C下，歷時(shí)15分鐘。在一些其他實(shí)施方案中，將所述制劑在約256°C 的溫度下滅菌至少5分鐘。
[0024] 與其中納米顆粒通常形成聚集體的其他熱滅菌方法不同，在本發(fā)明的實(shí)施方案 中，所述納米顆粒在熱滅菌期間抗聚集。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述方法可由于一種或 多種過量的游離配體物質(zhì)與連接到核的一種或多種配體物質(zhì)交換而防止納米顆粒在滅菌 期間聚集。所述配體物質(zhì)形成圍繞所述納米顆粒的核的殼以使所述核穩(wěn)定。
[0025] 正如所提到的那樣，所述方法包括提供包含至少一種納米顆粒的組合物，所述納 米顆粒包含核和連接到所述核的殼。隨后將所述組合物純化以形成包含至少一種布置在載 液中的納米顆粒的純化的組合物。還將一定量的配體物質(zhì)加到所述純化的組合物中以形成 制劑，接著對(duì)所述制劑滅菌。提供穩(wěn)定的納米顆粒制劑的方法的一個(gè)例示性實(shí)施方案參考 圖1更詳細(xì)地描述。
[0026] 特定地講，圖1示出了說明用于制備在高溫下穩(wěn)定的穩(wěn)定納米顆粒制劑的例示性 方法的流程圖。多個(gè)核-殼納米顆粒8通過組合至少一個(gè)核和一個(gè)殼而形成。通常，所述制 備納米顆粒組合物的方法包括使納米粒子金屬氧化物核與本發(fā)明的殼組合物接觸，其中所 述殼包含配體物質(zhì)，所述配體物質(zhì)包括有機(jī)磷酸酯或膦酸酯和一個(gè)或多個(gè)親水性基團(tuán)。通 常，所述接觸在包含至少一種有機(jī)溶劑和水的混合物中進(jìn)行。納米顆粒的純化產(chǎn)生純化的 核-殼納米顆粒10,消除了在核殼前體中存在的任何外來物質(zhì)、在配體物質(zhì)交換形成核-殼 納米顆粒之后的任何過量的配體物質(zhì)或非特異性結(jié)合到所述顆粒的其他材料。在一個(gè)或多 個(gè)實(shí)施例中，所述納米顆粒通過基于分子量截留原理的過濾、接著經(jīng)由離心分離和隨后純 化的納米顆粒在載液中再懸浮而洗滌來純化。將相同殼材料的過量配體物質(zhì)和載液加到純 化的納米顆粒中以形成納米顆粒制劑12。隨后使制劑12經(jīng)歷例如熱滅菌。
[0027] 在所述方法的一些實(shí)施方案中，所述穩(wěn)定的制劑可具有在結(jié)合到所述納米顆粒核 上的配體物質(zhì)與所述游離配體物質(zhì)之間的平衡。在室溫下，所述納米顆粒組合物可處于平 衡中，因此大多數(shù)結(jié)合的配體物質(zhì)（殼分子）與納米顆粒核相互作用，提供充分涂布的核/ 殼結(jié)構(gòu)并防止納米顆粒聚集。
[0028] 正如所提到的那樣，在一些實(shí)施方案中，在較高溫度下滅菌期間，所述結(jié)合的配體 物質(zhì)從所述核解離，這使得納米顆粒的核-殼結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定并增加聚集的可能性。所述結(jié)合 的配體物質(zhì)殼與所述納米顆粒的水性混懸液的水分子處于平衡狀態(tài)中。配體物質(zhì)與水分子 或與其他配體物質(zhì)的預(yù)期交換速率在較高溫度下可能更快。基于理論估算，所述結(jié)合的配 體物質(zhì)在高溫下可以更快的速率從核解離且在缺乏過量的游離配體物質(zhì)的情況下，水分子 可代替解離的配體物質(zhì)。具有不足殼覆蓋率的納米顆粒可形成聚集體?；诹硪焕碚摷?設(shè)，向制劑中加入過量的配體物質(zhì)可以使得結(jié)合到核的配體物質(zhì)在高溫下維持核-殼結(jié)構(gòu) 的完整性的方式調(diào)節(jié)該平衡。在一個(gè)假設(shè)中，在高壓釜滅菌（通常m°c )期間向核-殼 納米顆粒的純化的組合物中加入作為游離配體物質(zhì)的配體物質(zhì)引起未結(jié)合的配體物質(zhì)與 結(jié)合的配體物質(zhì)的比率更大程度的增加且有助于保證結(jié)合到核的配體物質(zhì)在高溫下維持 核-殼結(jié)構(gòu)的完整性。
[0029] 參考圖2, 一種例示性方法說明在高壓釜滅菌期間穩(wěn)定的納米顆粒制劑的形成，其 中在本文中說明了包含核-殼結(jié)構(gòu)的納米顆粒的理想化橫截面視圖。圖2詳細(xì)地圖示在例 示性方法中采用的一系列步驟的示意圖，其中多個(gè)核-殼納米顆粒8通過組合至少核6和 殼4而形成。殼4包含連接到核6的配體物質(zhì)5。納米顆粒8包含過量的配體物質(zhì)9和其 他雜質(zhì)2,它們通過純化而除去，引起形成純化的納米顆粒組合物10。所述納米顆粒組合物 包含布置在載液中的至少一種納米顆粒。在純化之后，可在有或沒有加入一定量的與殼材 料相同的配體物質(zhì)的情況下使納米顆粒經(jīng)歷高壓釜滅菌。如果純化的納米顆粒組合物10 在缺乏所加入量的配體物質(zhì)的情況下經(jīng)歷高壓釜滅菌，則可發(fā)生納米顆粒16的聚集。另一 路徑圖示將一定量的配體物質(zhì)18加到純化的組合物10中以形成納米顆粒制劑12,其中所 加入量的配體物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上與殼材料的配體物質(zhì)相同。隨后使制劑12經(jīng)歷高壓釜滅菌以 形成穩(wěn)定的納米顆粒制劑14,其中制劑14在較高的溫度下在高壓處理期間抗聚集。
[0030] 所述核-殼納米顆?？捎帽绢I(lǐng)域已知的標(biāo)準(zhǔn)程序制備。將核-殼納米顆?；鞈乙?洗滌以除去過量的配體物質(zhì)或非特異性結(jié)合到納米顆粒的其他雜質(zhì)，接著濃縮納米顆粒混 懸液以便于將來使用。隨后將純化的納米顆粒組合物用于制備包含所述純化的納米顆粒組 合物、過量的在結(jié)構(gòu)上與殼材料相同的配體物質(zhì)和載液的制劑。所述制劑隨后經(jīng)歷高壓釜 滅菌。本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)部分提供制備由本發(fā)明提供的納米顆粒組合物的進(jìn)一步指導(dǎo)。
[0031] 本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案涉及具有在圖2中所示的理想化核-殼結(jié)構(gòu)的納米 顆粒組合物10。如在圖2中所述，納米顆粒組合物10包含納米粒子金屬氧化物核6和殼 4。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供納米顆粒組合物，其以形成對(duì)于在高溫下的熱滅菌表現(xiàn) 出明顯穩(wěn)定性的水性混懸液的能力為特征。
[0032] 正如所提到的那樣，所述制劑包含成分納米顆粒，所述納米顆粒的形狀和尺寸可 根據(jù)制備納米顆粒的方法而改變。所述納米顆粒的截面幾何形狀可不同，這些幾何形狀包 括但不限于球形、棒、管、碎片、纖維、板、線、立方體和須晶。在一個(gè)實(shí)施方案中，顆粒的截面 幾何形狀可為圓形、橢圓形、三角形、矩形、多邊形或不規(guī)則形狀中的一種或多種。非球形納 米顆粒供選地可具有錐形或長棒形狀。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述納米顆粒的形狀為球形。
[0033] 通常，所述納米顆?？删哂行∮?微米的平均粒度。本文使用的術(shù)語"大小"是指 納米顆粒的流體力學(xué)直徑（Dh)，如通過動(dòng)態(tài)光散射測(cè)量。在一個(gè)實(shí)施方案中，由本發(fā)明提供 的納米顆粒組合物具有在約2nm-約500nm范圍內(nèi)的Dh。在一個(gè)供選的實(shí)施方案中，由本發(fā) 明提供的納米顆粒組合物具有在約IOnm-約25nm范圍內(nèi)的Dh。在一個(gè)實(shí)施方案中，由本發(fā) 明提供的納米顆粒組合物具有小于50nm的Dh。在另一實(shí)施方案中，由本發(fā)明提供的納米顆 粒組合物具有小于IOnm的Dh。在又一實(shí)施方案中，由本發(fā)明提供的納米顆粒組合物具有小 于5nm的Dh。小的粒度在例如促進(jìn)采用納米顆粒組合物作為造影劑進(jìn)行醫(yī)學(xué)成像程序之后， 自受試者的腎和其他器官清除納米顆粒組合物方面可為有利的。
[0034] 在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述制劑可包含以諸如晶型或無定形的各種形式的納 米顆粒。在一個(gè)實(shí)施方案中，在所述制劑中存在的納米顆粒呈晶型。在一些供選的實(shí)施方 案中，所述制劑的納米顆粒以無定形存在。在一些實(shí)施方案中，所述制劑可包含作為晶型和 無定形兩者的混合物的納米顆粒。
[0035] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述制劑包含納米顆粒的混合物，其中所述納米顆粒的分布 是均質(zhì)的。例如，所述制劑可包含單一類型的納米顆粒，其中各個(gè)納米顆粒的形狀和尺寸大 致相同。在一個(gè)供選的實(shí)施方案中，所述制劑包含納米顆粒的混合物，其中所述納米顆粒的 分布是非均質(zhì)的。在一些其他實(shí)施方案中，所述制劑可包含不同類型的納米顆粒的混合物， 其中所述納米顆粒的尺寸或所述納米顆粒的形狀可不同。
[0036] 所述納米顆粒在所述制劑中的相對(duì)容易的分散可防止在室溫下團(tuán)聚和/或聚集。 聚集體（aggregate)可包含彼此實(shí)體接觸的多于一個(gè)納米粒子，而團(tuán)聚體（agglomerate) 可包含彼此實(shí)體接觸的多于一個(gè)聚集體。
[0037] 所述納米顆粒組合物的金屬氧化物核具有以納米適當(dāng)量度的尺寸。在各種實(shí)施方 案中，所述納米粒子金屬氧化物核可作為在稀釋劑中的混懸液制備且所述懸浮的納米粒子 金屬氧化物核顆粒的流體力學(xué)直徑可例如通過動(dòng)態(tài)光散射測(cè)量。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述 納米粒子金屬氧化物核的大小通過透射電子顯微鏡術(shù)（TEM)測(cè)量。所述納米粒子金屬氧化 物核的直徑在約Inm-約IOOnm范圍內(nèi)。在一個(gè)供選的實(shí)施方案中，所述納米粒子金屬氧化 物核具有約l_30nm的直徑。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述納米粒子金屬氧化物核包含納 米粒子超順磁性氧化鐵（SPIO)且具有如通過TEM測(cè)量的小于約25nm的直徑。
[0038] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述核包含過渡金屬。在某些實(shí)施方案中，所述核包含過渡 金屬元素的一種或多種衍生物，諸如氧化物、碳化物、硫化物、氮化物、磷化物、硼化物、鹵化 物、硒化物和碲化物，其含有這些過渡金屬元素中的一種或多種。術(shù)語"金屬"表示含有過 渡金屬元素作為成分的金屬或非金屬材料的存在。
[0039] 如先前所提到的，在一個(gè)實(shí)施方案中，所述納米粒子金屬氧化物核包含過渡金屬 氧化物，所述過渡金屬氧化物包括鎢、鉭、鉿、鋯、鋅、鑰、銀、鐵、錳、銅、鈷、鎳的氧化物或上 述過渡金屬氧化物的兩種或更多種的組合。在一些實(shí)施方案中，所述金屬氧化物核包含過 渡金屬，其表現(xiàn)出磁性行為，例如包括超順磁性行為。在一些實(shí)施方案中，所述金屬氧化物 核包含順磁性金屬，所述順磁性金屬選自鐵、錳、銅、鈷、鎳或其組合。在一個(gè)具體的實(shí)施方 案中，所述金屬氧化物核包括超順磁性氧化鐵（SPIO)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述氧化鐵用另 一金屬摻雜。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述納米顆粒的核包含超順磁性氧化鐵且所述納 米顆粒具有高達(dá)約50nm的粒度。
[0040] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述納米粒子金屬氧化物核由單一過渡金屬氧化物組成，例 如由氧化鉭、氧化鉿或氧化鐵單獨(dú)組成。在另一實(shí)施方案中，所述納米粒子金屬氧化物核包 含兩種或更多種過渡金屬氧化物。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，所述納米粒子金屬氧化物核包 含氧化鉭和氧化鉿兩者，或氧化鉭和氧化鐵兩者。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述納米粒子金屬氧 化物核僅包含氧化鐵。
[0041] 通常，所述納米粒子金屬氧化物核包含所述過渡金屬氧化物的至少30重量％的過 渡金屬組分。在所述納米粒子金屬氧化物核中相對(duì)較高的過渡金屬含量可提供具有相對(duì) 較高程度的輻射不能透過每單位體積的納米顆粒組合物，從而作為造影劑賦予更高效的性 能。相對(duì)較高的過渡金屬含量潛在地給出顆粒在諸如計(jì)算機(jī)斷層攝影（CT)的X射線成像 應(yīng)用中作為造影劑的效用?？商峁┰撔再|(zhì)的過渡金屬元素的實(shí)例包括鎢、鉭、鉿、鋯、鑰、銀 和鋅。
[0042] 在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的納米顆粒制劑可用作磁共振（MR)造影劑。對(duì)于作為 造影劑使用，由本發(fā)明提供的納米顆粒組合物有利地包含順磁性金屬物質(zhì)，其中包含超順 磁性金屬物質(zhì)的那些組合物具有特別的重要性。潛在的順磁性和超順磁性材料的實(shí)例包括 包含鐵、錳、銅、鈷、鎳或鋅中的一種或多種的材料。一個(gè)特定有意義的材料組為基于氧化鐵 的那些材料組，特別是SPIO組，它們通常包含為核重量的約65重量％-約75重量％的鐵。 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述納米粒子金屬氧化物核包含具有通式[Fe2+03] x[Fe2+03 (M2+O) ]h的 鐵化合物，其中1彡X彡0且M2+為金屬陽離子，諸如鐵、錳、鎳、鈷、鎂、銅、鋅的陽離子和 所述陽離子的組合。落入該通式范圍內(nèi)的鐵化合物的實(shí)例包括磁鐵礦（Fe3O4),此時(shí)金屬陽 離子（M2+)為亞鐵離子（Fe2+)且X = 0 ;和磁赤鐵礦U-Fe2O3),此時(shí)X = 1。
[0043] 納米顆粒組合物10包含如在圖2中所示完全覆蓋納米粒子金屬氧化物核6的殼 4。因此，在某些實(shí)施方案中，所述納米顆粒組合物被說成包含基本上覆蓋核的殼。術(shù)語"基 本覆蓋"是指，與在其上沒有殼的核相比較，殼對(duì)核的表面覆蓋度百分?jǐn)?shù)大于約20%。本文 使用的術(shù)語"表面覆蓋度百分?jǐn)?shù)"是指被殼覆蓋的核表面與未被殼覆蓋的核表面的比率。在 一些實(shí)施方案中，所述納米顆粒的表面覆蓋度百分?jǐn)?shù)可大于約40%。
[0044] 在一些實(shí)施方案中，殼4可促進(jìn)改善的水溶性、減少聚集體形成、防止納米顆粒的 氧化、保持核-殼實(shí)體的均勻性和/或提供給納米顆粒組合物生物相容性。
[0045] 殼4的平均厚度通常在約Inm-約50nm范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述殼具有 小于50nm的平均厚度。在另一實(shí)施方案中，所述殼具有小于8nm的平均厚度。在又一實(shí)施 方案中，所述殼具有小于5nm的平均厚度。
[0046] 在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述納米顆粒組合物可包含布置在所述納米粒子金屬 氧化物核上的多于一個(gè)殼層。通過明智地選擇加工條件，可將納米粒子金屬氧化物核物質(zhì) 制備為在稀釋劑中的混懸液，并且此后在第一組條件下用一種或多種穩(wěn)定劑物質(zhì)處理，以 產(chǎn)生包含第一殼的第一納米顆粒組合物，并且此后將所述第一納米顆粒組合物在第二組條 件下用一種或多種不同的穩(wěn)定劑物質(zhì)處理，產(chǎn)生包含所述第一殼和第二殼兩者的第二納米 顆粒組合物。
[0047] 由本發(fā)明提供的納米顆粒組合物并非意欲提出在納米粒子金屬氧化物核與包含 配體物質(zhì)的殼之間的1:1化學(xué)計(jì)量，而是意欲將納米顆粒組合物確定為包含納米粒子金屬 氧化物核和包含配體物質(zhì)的殼。所述配體物質(zhì)包括至少一種結(jié)構(gòu)部分，所述結(jié)構(gòu)部分包含 包含一個(gè)或多個(gè)親水性基團(tuán)的有機(jī)磷酸酯或膦酸酯基團(tuán)。正如所提到的那樣，包含一個(gè)或 多個(gè)親水性基團(tuán)的所述有機(jī)磷酸酯或膦酸酯可以完全質(zhì)子化形式，或以離子化形式。通常， 包含一個(gè)或多個(gè)親水性基團(tuán)的多個(gè)有機(jī)磷酸酯或膦酸酯可與指定納米粒子金屬氧化物核 顆粒的表面結(jié)合。在一些實(shí)施方案中，所述配體物質(zhì)經(jīng)由氫鍵與所述納米粒子金屬氧化物 核結(jié)合。在一些實(shí)施方案中，所述配體物質(zhì)經(jīng)由至少一個(gè)共價(jià)鍵與所述納米粒子金屬氧化 物核結(jié)合。在其他實(shí)施方案中，所述配體物質(zhì)可經(jīng)由離子鍵與所述納米粒子金屬氧化物核 結(jié)合。
[0048] 正如所提到的那樣，所述納米顆粒包含包含有機(jī)磷酸酯或膦酸酯和一個(gè)或多個(gè)親 水性基團(tuán)的配體物質(zhì)。所述一個(gè)或多個(gè)親水性基團(tuán)選自聚乙烯醚部分。聚乙烯醚部分定義 為包含氧乙烯基氧結(jié)構(gòu)單元-OCH2CH2O-和/或被取代的氧乙烯基氧結(jié)構(gòu)單元的部分。為 了方便起見且因?yàn)榕c術(shù)語聚乙二醇（PEG)的緊密結(jié)構(gòu)相關(guān)性，這樣的部分在本文中有時(shí)可 稱為PEG基團(tuán)或PEG部分，且通過基團(tuán)分子量表征（moiety molecular weight)。類似地， 聚丙烯醚部分定義為包含氧丙烯基氧結(jié)構(gòu)單元-OCH2CH2CH2O-和/或被取代的氧丙烯基氧 結(jié)構(gòu)單元的部分。為了方便起見，聚丙烯醚部分在本文中有時(shí)可稱為聚丙二醇基團(tuán)或部分。 類似地，聚丁烯醚部分定義為包含氧丁烯基氧結(jié)構(gòu)單元-OCH2CH2CH2CH 2O-和/或被取代的氧 丁烯基氧結(jié)構(gòu)單元的部分。為了方便起見，聚丁烯醚部分在本文中有時(shí)可稱為聚四氫呋喃 部分。
[0049] 在一些實(shí)施方案中，所述殼包含包含一個(gè)磷酸酯基團(tuán)、在本文中供選地稱為單磷 酸酯的配體物質(zhì)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述磷酸酯連接到PEG部分，其中PEG的分子 量可為350、440、750、2000或5000道爾頓。相應(yīng)地，所述配體物質(zhì)在本文中稱為mPP350，其 中mPP350表示與PEG 350連接的單磷酸酯。更具體地講，mPP350定義為具有約350g/m的 分子量的PEG分子，其中一個(gè)末端羥基甲氧基化且另一末端羥基轉(zhuǎn)化成磷酸單酯。類似地， mPP440、mPP750、mPP2000或mPP5000也可用于納米顆粒制劑。
[0050] 在其中所述殼包含包含至少兩個(gè)磷酸酯基團(tuán)的配體物質(zhì)的實(shí)施方案中，這兩個(gè)磷 酸酯基團(tuán)可占據(jù)彼此構(gòu)成1，2、1，3、1，4、1，5或1，6空間關(guān)系的位置。這至少兩個(gè)磷酸酯基 團(tuán)的1，2空間關(guān)系包括其為以下的實(shí)施方案：1，2-雙磷酸酯、2, 3-雙磷酸酯、3, 4-雙磷酸 酯、4, 5-雙磷酸酯、5, 6-雙磷酸酯等。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)完全理解該原理延伸至這至 少兩個(gè)磷酸酯基團(tuán)的1，3、1，4、1，5和1，6空間關(guān)系。如在本文使用，納米顆粒組合物包含這 樣的配體，名稱"1，2-BPP350"是指包含以1，2空間關(guān)系構(gòu)造的兩個(gè)磷酸酯基團(tuán)和具有350 道爾頓的基團(tuán)分子量的聚乙烯醚部分的結(jié)構(gòu)部分。類似地，名稱"1，2-BPP440"是指包含以 1，2空間關(guān)系構(gòu)造的兩個(gè)磷酸酯基團(tuán)和具有440道爾頓的基團(tuán)分子量的聚乙烯醚部分的配 體物質(zhì)。
[0051] 在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述殼包含配體物質(zhì)，其中所述配體物質(zhì)包括單膦酸 酯、雙膦酸酯或a-羥基磷酸酯。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述納米顆粒殼包含膦酸酯和作為 親水性部分的PEG，其產(chǎn)生作為PEG官能化的膦酸酯的配體物質(zhì)。在一些實(shí)施方案中，所 述納米顆粒殼包含a-羥基膦酸酯和經(jīng)由帶有所述a-羥基的碳原子連接的親水性部 分。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述a-羥基膦酸酯連接到PEG部分，其中PEG的分子 量可為350、440、750、2000、5000、10000或30000道爾頓。相應(yīng)地，所述配體物質(zhì)在本文 中稱為a-HmPP350,其中a-HmPP350表示與PEG 350連接的a-羥基膦酸酯。類似地， a -HmPP440、a -HmPP750、a -HmPP2000、a -HmPP5000、a -HmPPlOOOO 或 a -HmPP30000 也可 用于納米顆粒制劑?？紤]用于人類受試者的體內(nèi)治療的納米顆粒，在a-羥基膦酸酯與親 水性部分之間的連接可為烴，其使在這樣處理的納米顆粒與人類組織之間的任何相互作用 的可能性減至最小。
[0052] 正如所提到的那樣，所述配體物質(zhì)包括包括聚乙烯醚部分的一個(gè)或多個(gè)親水性基 團(tuán)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)所述配體物質(zhì)在使所述納米粒子金屬氧化物核（和總體上所述納米顆粒組合 物）穩(wěn)定化方面的功效取決于其結(jié)構(gòu)。在各種實(shí)施方案中，所述配體物質(zhì)在使所述納米粒 子金屬氧化物核穩(wěn)定化方面的功效取決于親水性部分的大小，該大小在本文中有時(shí)可用親 水性基團(tuán)的基團(tuán)分子量描述。
[0053] 通常，所述配體物質(zhì)的結(jié)構(gòu)可定制成在使特定的納米粒子金屬氧化物核穩(wěn)定化方 面有效，且在所述配體物質(zhì)中存在的親水性基團(tuán)可具有相對(duì)較低的基團(tuán)分子量（例如，小 于lOOg/mol)，或相對(duì)較高的基團(tuán)分子量（例如，超過10, OOOg/mol)。因?yàn)樗鲇H水性基團(tuán) 包含一個(gè)或多個(gè)聚乙烯醚部分，所以這些部分的大小和分子量（在本文中有時(shí)稱為基團(tuán)分 子量）總體上為所述親水性基團(tuán)的基團(tuán)分子量做貢獻(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述親水性基 團(tuán)包括具有在約750道爾頓-約20, 000道爾頓范圍內(nèi)的基團(tuán)分子量的聚乙烯醚部分。在 一個(gè)供選的實(shí)施方案中，所述親水性基團(tuán)包括具有約2000道爾頓的基團(tuán)分子量的聚乙烯 醚部分。在又一個(gè)實(shí)施方案中，所述親水性基團(tuán)包括具有少于20, 000道爾頓的基團(tuán)分子量 的聚乙烯醚部分。在還一個(gè)實(shí)施方案中，所述親水性基團(tuán)包括具有少于2000道爾頓的基團(tuán) 分子量的聚乙烯醚部分。在再一個(gè)實(shí)施方案中，所述親水性基團(tuán)包括具有少于350道爾頓 的基團(tuán)分子量的聚乙烯醚部分。本文使用的"道爾頓"和"g/mol"在其用于親水性基團(tuán)的 基團(tuán)分子量或聚乙烯醚部分和這樣部分的被取代的變體的基團(tuán)分子量時(shí)作為可互換的術(shù) 語使用，并且表示在1摩爾含有其的配體物質(zhì)中存在的基團(tuán)或部分以克計(jì)的重量。
[0054] 在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述納米顆粒組合物的配體物質(zhì)在某些實(shí)施方案中可 包含含有親水性基團(tuán)的基團(tuán)，外加在聚亞烷基醚部分中見到的醚鍵（-0-)。因此，除了醚基 之外的廣泛種類的官能團(tuán)還可存在于所述配體物質(zhì)中，例如酯基、胺基、酰胺基、氨基甲酸 醋基、脈基、碳酸醋基、硫釀基、砸釀基、娃氧燒基、亞橫醜基、橫醜基和上述基團(tuán)中兩個(gè)或多 個(gè)的組合。在一些實(shí)施方案中，所述官能團(tuán)本身可為所述親水性基團(tuán)的組分或者可構(gòu)成沒 有確定為親水性基團(tuán)的配體物質(zhì)的一部分。所述納米顆粒組合物的預(yù)定最終用途可能影響 這樣的官能團(tuán)的選擇。
[0055] 所述納米顆粒組合物的預(yù)定最終用途可能影響在所述配體物質(zhì)中使用的親水性 基團(tuán)的選擇。例如，在納米顆粒組合物在體內(nèi)、特別地在人類受試者中使用時(shí)，可能需要避 免可與諸如蛋白質(zhì)的組織組分強(qiáng)烈結(jié)合的親水性基團(tuán)。對(duì)于體內(nèi)用途，諸如聚亞烷基醚的 基本沒有凈電荷的親水性基團(tuán)具有特別的重要性。另外，對(duì)于在人類受試者中使用，特別需 要容許納米顆粒組合物對(duì)于安全性評(píng)價(jià)容易地且可再現(xiàn)地表征的親水性基團(tuán)。由本發(fā)明提 供的納米顆粒組合物通常具有在約_40mV至+40mV范圍內(nèi)的4電位。
[0056] 正如所提到的那樣，由本發(fā)明提供的納米顆粒組合物通常包含過渡金屬氧化物核 和由布置在載液中的配體物質(zhì)構(gòu)成的殼。在所述納米顆粒組合物中，殼與核的比率可通過 元素分析確定。自金屬氧化物納米顆粒的化學(xué)組成和它們?cè)谟门潴w物質(zhì)處理之前的平均粒 度的知識(shí)，可計(jì)算每納米粒子金屬氧化物核顆粒的配體物質(zhì)的量。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā) 明提供包含納米粒子氧化鐵核和包含配體物質(zhì)的殼的納米顆粒組合物，其中配體物質(zhì)與鐵 的摩爾比在約0. 01-約0. 25范圍內(nèi)。
[0057] 正如所提到的那樣，由本發(fā)明提供的納米顆粒組合物可用作用于診斷成像的造影 齊U。在這樣的應(yīng)用中，將這些納米顆粒組合物施用到受試者，在一些實(shí)施方案中，施用到哺 乳動(dòng)物受試者，且此后使所述受試者經(jīng)歷成像。由本發(fā)明提供的納米顆粒組合物可特別地 用于MR成像，盡管也可發(fā)現(xiàn)它們?cè)诔暡ɑ蚍派湫允聚檮┏上裰凶鳛樵煊皠┑男в?。?夕卜，由本發(fā)明提供的納米顆粒組合物可用于諸如細(xì)胞培養(yǎng)物輸注的其他領(lǐng)域。在一些實(shí)施 方案中，所述納米顆粒包含一種或多種治療劑或診斷劑。在一些實(shí)施方案中，將滅菌的制劑 用作造影劑，或用于治療應(yīng)用；實(shí)例包括磁共振成像（MRI)、藥物傳遞、基因傳遞、替代療法 或其他。
[0058] 在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供診斷劑組合物，可將其作為具有恰當(dāng)?shù)哪枬B透 壓濃度和PH的穩(wěn)定的水性膠狀混懸液、作為適合在給予受試者之前稀釋的濃縮的水性膠 狀混懸液，傳遞到給藥位點(diǎn)。在一個(gè)供選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供例如以通過凍干獲得的 適合重構(gòu)的粉末劑形式的診斷劑組合物。
[0059] 在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供滅菌的制劑，其可用作適合注射到哺乳動(dòng)物受試 者體內(nèi)的診斷劑組合物。所述診斷劑組合物包含本發(fā)明的納米顆粒制劑和藥學(xué)上可接受的 載劑或賦形劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述賦形劑為所述診斷劑組合物的任選組分。合適的 賦形劑非限制性地通過鹽、崩解劑、粘合劑、填料和潤滑劑中的一種或多種舉例說明。在一 個(gè)實(shí)施方案中，所述藥學(xué)上可接受的載劑可基本上為水。
[0060] 由本發(fā)明提供的診斷劑組合物可通過使本發(fā)明的納米顆粒組合物與藥學(xué)上可接 受的載劑和/或賦形劑接觸來制備。
[0061] 當(dāng)用于特別是哺乳動(dòng)物受試者且更特別是人類受試者的診斷成像時(shí)，由本發(fā)明提 供的診斷劑組合物通常作為在藥學(xué)上可接受的載劑中的混懸劑給予，這種混懸劑可（但是 不要求）包含一種或多種賦形劑。如果給予將通過注射、特別是非腸道注射進(jìn)行，所述載劑 通常為已經(jīng)通過加入約150mM NaCl、5%右旋糖、甘露糖醇或其組合以使得等滲的水性介質(zhì)。 其通常也具有在約7. 3和7. 4之間的適當(dāng)（生理）pH。給予可為血管內(nèi)（頂)、皮下（SQ) 或最常見為靜脈內(nèi)（IV)。然而，給予也可經(jīng)儲(chǔ)庫植入，其隨后向受試者的血液或組織緩慢釋 放納米顆粒?；蛘?，給予可通過攝入以用于胃腸道的成像或通過吸入用于肺部和氣道的成 像。
[0062] 給予人類受試者、特別是靜脈內(nèi)給予，要求診斷劑組合物在所使用的量下可為無 毒的，并且不含任何傳染物如細(xì)菌和病毒，并且也不含任何熱原。因此，在所述診斷劑組合 物中存在的納米顆粒組合物對(duì)于必要的純化程序應(yīng)該穩(wěn)定，并且不經(jīng)受其親水性的降低或 成分納米顆粒的大小的改變。
[0063] 該書面描述使用實(shí)施例來公開本發(fā)明，包括最佳方式，而且使得本領(lǐng)域任何技術(shù) 人員都能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制備和使用任何裝置或系統(tǒng)和實(shí)施任何所結(jié)合的方法。本發(fā) 明的可取得專利權(quán)的范圍通過權(quán)利要求書限定，且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能想到的其他實(shí) 施例。這樣的其他實(shí)施例意欲處于權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，如果它們具有沒有與權(quán)利要求書 的文字語言不同的結(jié)構(gòu)元素，或者如果它們包括與權(quán)利要求書的文字語言無實(shí)質(zhì)性差異的 等價(jià)結(jié)構(gòu)元素。
[0064] 實(shí)驗(yàn)部分 使用本領(lǐng)域已知的程序合成核-殼納米顆粒并純化。合成過量的配體物質(zhì)以便于產(chǎn)生 本發(fā)明的制劑并在以下實(shí)施例中使用。這樣的配體物質(zhì)和核-殼納米顆粒的制備可見于專 利申請(qǐng)公告US 20110104072A1號(hào)和專利申請(qǐng)12/968645號(hào)中。在本文中描述了合成配體物 質(zhì)如a-羥基PEG-350單（甲基醚）膦酸酯的配體物質(zhì)的典型方法。在本文中描述了合成 具有a-羥基膦酸酯的PEG350、具有a-羥基膦酸酯的PEG5000、具有雙膦酸酯的PEG5000 和合成用具有a -羥基膦酸酯的PEG5000涂布的純化的SPIO的實(shí)施例。
[0065] 實(shí)施例1 :合成過量的配體物質(zhì)，如PEG350 a -羥基膦酸酯。
[0066] 合成PEG-350綴合物
【權(quán)利要求】
1. 方法，其包括以下步驟： (a) 純化組合物以形成純化的組合物，其中所述純化的組合物包含布置在載液中的至 少一種納米顆粒，所述納米顆粒包含核和連接到所述核的殼，所述殼包含配體物質(zhì)； (b) 將一定量的所述配體物質(zhì)加到所述純化的組合物中以形成制劑，其中所加入量的 所述配體物質(zhì)的至少一部分保持未連接到所述核；和 (c) 對(duì)所述制劑滅菌。
2. 權(quán)利要求1的方法，其中所述殼的配體物質(zhì)和加到所述純化的組合物中的所述配體 物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上相同。
3. 權(quán)利要求1或2的方法，其中所述制劑通過熱滅菌來滅菌。
4. 權(quán)利要求1或2的方法，其中所述制劑通過高壓處理來滅菌。
5. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述核包含鎢、鉭、鉿、鋯、鋅、鑰、銀、鐵、錳、銅、 鈷、鎳的氧化物或上述過渡金屬氧化物中兩種或更多種的組合。
6. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述核包含包括鐵、錳、銅、鈷、鎳的順磁性金屬 或其組合。
7. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述核包含超順磁性氧化鐵。
8. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述配體物質(zhì)包括磷酸酯、膦酸酯或其組合。
9. 權(quán)利要求8的方法，其中所述磷酸酯配體物質(zhì)包括單磷酸酯、雙（磷酸酯）、多磷酸 酯或其組合。
10. 權(quán)利要求8的方法，其中所述膦酸酯配體物質(zhì)包括單膦酸酯、a -羥基膦酸酯、雙膦 酸酯、多膦酸酯或其組合。 11?權(quán)利要求8-10中任一項(xiàng)的方法，其中所述配體物質(zhì)還包含聚（乙二醇）（PEG)官 能團(tuán)。
12. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述配體物質(zhì)包括聚（乙二醇）（TOG)官能 化的磷酸酯、PEG官能化的膦酸酯、PEG官能化的單磷酸酯、PEG官能化的雙（磷酸酯）、PEG 官能化的a-羥基膦酸酯或其組合。
13. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述配體物質(zhì)包括PEG官能化的a-羥基膦酸 酯。
14. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述納米顆粒包括包含超順磁性氧化鐵的核 和包含PEG官能化的a-羥基膦酸酯的殼。
15. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述納米顆粒具有在約lnm-100nm范圍內(nèi)的 流體力學(xué)直徑。
16. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述載液包括水、乙醇或其組合。
17. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其還包括向所述載液中加入一定量的流體，其中所 述流體包括乙醇、水或其組合。
18. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其還包括加入包括甘露糖醇、右旋糖、丙二醇、生理 學(xué)相容性鹽的一種或多種化合物或其組合。
19. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其還包括向所述載液中加入一種或多種藥學(xué)上可 接受的賦形劑，其中所述藥學(xué)上可接受的賦形劑包括藥學(xué)上可接受鹽、藥學(xué)上可接受的糖 部分或其組合。
【文檔編號(hào)】B82Y15/00GK104428010SQ201380034762
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】B.C.巴爾斯, B.J.格里蒙德, D.E.邁耶, B.A.海, M.T.盧特雷爾 申請(qǐng)人:通用電氣公司