作為x－射線造影劑的鎢粒子的製作方法

2023-05-02 04:31:51 2

專利名稱：：作為x－射線造影劑的鎢粒子的製作方法作為x-射線造影劑的鴒粒子本發明涉及粒子和含有這種粒子的藥物，其中粒子包括金屬元素鵠的塗層芯、或包括鵠與其它作為對比增強材料的金屬元素的混合物的塗層芯。本發明還涉及所述藥物作為診斷顯像特別是用於X射線成像中的造影劑的應用，並且涉及含有所述的金屬元素鎢或鎢與其它金屬元素的混合物的芯的對比劑(contrastmedia)。所有的診斷顯像基於從體內不同結構產生不同的信號級。因此，在X射線成像中，例如對於要在圖像中可見的指定身體結構，由該結構導致的X射線衰減必須與由周圍組織導致的X射線衰減不同。身體結構與其周圍組織之間的信號差別通常被稱為對比度，並且已經在增強診斷顯像中的對比度方面作出了大量的努力，因為在身體結構與其周圍組織之間的對比度越大，則圖像的質量越高並且它們對於醫生進行診斷時的價值就越大。另外，對比度越大，在成像過程中就可顯現越小的身體結構，也就是說，對比度增加可以產生增加的空間解析度。對於給定的空間解析度，圖像的診斷質量非常依賴於成像方法的固有噪聲水平，因此可以將對比水平與噪音水平的比例看作是代表診斷圖像的有效診斷質量因素。實現上述診斷質量因素的改善長時間以來一直是並且仍然是重要的目標。在各種技術如X射線、磁共振成像(MRI)和超聲中，改善診斷質量因素的一個方法是將對比增強材料、造影劑引入到成像的身體區域中。因此，在X射線中，例如較早的造影劑的例子是不溶性的無機鋇鹽，它們在其分布的身體區域內增強X射線衰減。近年來，可溶性的含碘化合物在X射線造影劑領域中佔主導地位，例如由AmershamHealthAS以商品名Omnipaque和Visipaque銷售的那些。對具有重金屬作為對比增強元素的X射線造影劑的研究在很大程度上集中於重金屬離子的氨基多羧酸(APCA)螯合物上。考慮到許多身體部位的有效圖像需要相對高濃度的金屬離子在所述身體部位定位，已有建議可為此目的使用多螯合劑(polychelant)，即具有超過一個單獨的螯合劑部分的物質。下一步工作集中在多環複合物的應用上，多環複合物為其中絡合部分本身包括兩種或多種對比增強原子的複合物，參見Yu，S.B.和Watson,A.D.在Chem.Rev.,1999,2353-2377中所述.因此，對於X射線或超聲，複合物應包括兩種或多種重金屬原子，而對於MRI，絡合物應包含兩種或多種具有順磁性質的金屬原子.Yu,S.B.和Watson,A.D.在Chem.Rev,,1999,2353-2377中討論了金屬基X射線對比劑的應用.鵠粉據稱可用作在血管豐富的腫瘸的治療和術前栓化的栓子刑(embolicagents)中使用的X射線對比添加劑.然而，它們發現重金屬複合物廣泛的血管內應用可能受到安全問趙和劑量要求的限制.眾所周知納米級結晶性鎢粉在空氣中自燃並自發點火.由於其反應活性，鵠納米粒子沒有被用作藥物如X射線造影劑.也提出了重金屬元素金、銀、鉑和鈀的金屬共軛化合物以及它們作為造影劑如X射線造影刑的應用，如在美國專利5,728,590中所述.另外，美國專利6,203,778提到具有有機塗層的金屬銅、鎳、鈀、金和銀的無機芯的粒子可用於X射線成像方法.WO03/07961特別地涉及用於增強X射線對比度的金屬納米粒子.該專利申請集中討論了納米範閨內的金粒子，包括與抗體共價附著的粒子.將金粒子用硫葡糖包襲，使得它們更具有生理學耐受性，還嘗試了其它塗層如穀胱甘肽，但是發現耐受性較差.還提及將鉑、鈀、鉈、鉍、鋨、銥、銀、鴒、鉛、鉭和鉑作為可能的替代金屬.在WO03/07961中描述的納米粒子的金芯具有基本上惰性的表面並且具有硤葡糖塗層的目的不是使表面棘化.金粒子的碟葡糖塗層為可交換的，並且在金粒子表面和塗層之間的結合相對較弱.因此，這些塗層金粒子由於塗層中的配體與組織中的基團如蛋白質巰基的交換而在體內具有較長的半衰期.因此，未塗層金粒子將保留在血流中，參見例如HosteUer,M.J.、Templeton,A.C.、Murray,R.W,"DynamicsofPlace-ExchangeReactionsonMonolayer—ProtectedGoldClusterMolecules"，Langmuir，1999,15,3782-3789.在體內的長半襲期是不合乎需要的，因為這可以引起更高的毒性並且較長的半衰期在X射線研究中通常不是優點如上所述，在本領域中已知各種金屬用作包括以其金屬(O)氧化態200480035369.0說明書第3/17頁形式存在的元素的芯的造影刑.已經提出將塗層納米粒子用作x射線造影刑.優選將基本上情性的金屬如金、銀、鈀和鉑的納米粒子用作造影劑.然而，許多情性金屬如金、釓、斜和其它稀土元素價格昂責，因此用作商用造影刑不太可行.其它金屬如鈾具有放射性，罔此不適合作為x射線造影刑.金屬如鉛、汞和鉈的毒性使得它們不適合體內應用.鉍、鋇和鎢對於這種特定應用是可能的候選物，然而鉍、特別是頷的x射線襲減特性相對較低.鎢粉形式的鵠具有自燃性，因而不能用作葯物.雖然市售的可溶性含埃化合物被認為非常安全並且在美國每年用於超過2000萬次的X射線檢查，但是仍需要開發新的造影劑.這種造影刑理想地應該在以下一種或多種性質方面比可溶性含埃化合物具有改善的性質腎毒性、粘性、注射量、和衰減/輻射刑量.現在已經發現，包括任選地與其它金屬元素混合的金屬元素鎢的芯並且其中所迷芯用塗層如聚合物層或單體層塗襲的粒子作為藥物特別是作為造影刑具有出人意料和有利的性質.塗層使鎢粒子芯的活性表面鈍化並且提供具有有利性質的安全性納米粒子.需要指出的是，當粒子為納米級時，術語粒子和納米粒子可互換地使用，而術語芯和鎢芯在以下文件中也可互換地使用.在表述中，藥物還包括構成藥物活性要素的粒子/納米粒子.另外的實施方案在權利要求中具體說明並且在正文中描述.本發明的化合物為包括芯和塗層的粒子.粒子的直徑在納米範圍內，因此它們被稱為納米粒子.雖然粒子可在約1.5nm到超過20nm的範閨內變化，但是更優選為1.5到15nm,通常優選它們通過腎排洩.因此，優選粒徑應該低於約6到7n邁的腎閾值(Kobayashi,H.、Brechbiel,M.W.，MolecularImaging,2，1(2003))並且優選粒徑應該為1.5nm到7nm、或更優選為2到6nm.粒子的芯包含金屬形式的鵠、或鴒與其它適當的金屬元素的混合物.優選鎢含量為20到IOO重量V更優選為50到IOO重量X，更優選為85到IOO重量X，特別優選為95到100重重、通常優選約鎢含量的芯.在鵠芯中引入其它金屬元素可以為芯提供改善的性質，如改善穗定性、單分散性、金屬芯的合成和/或形成速率.優選地，作為單獨元素或元素混合物形式的5到15重重4的錸、銥、鈮、鉭或鉬為可用的添加劑，最優選錸和銥.所有這些元素都與鴒是可混溶的，並且少量的錸和/或銥改善金屬芯的低溫可塑性.重要的是，為粒子提供襲減性質的金屬芯具有足夠的尺寸，為此考慮納米粒子的優選總尺寸.因此，芯必須包含儘可能最佳量的金屬原子，以提供所需的襲減性質.當芯包括約IOO重量X的鴒金屬時，芯應該包含15到5000個鎢原子，優選100到3000個鴒原子，更優選為200到2500個鴒原子.假定鴒原子以體心立方晶體堆積，則一個具有15個鎢原子的芯的芯直徑為約0.6nm，一個具有IOO個鴒原子的芯的直徑為1.5nm，一個具有1500個鴒原子的芯的直徑為約4.2nm,而5nm的芯尺寸將包含約2500個鵠原子，包含5000個鵠原子的芯的直徑為約6.5nm.因為含有鵠的芯或多或少具有反應活性，因此必須將金屬芯包襲以使活性表面鈍化.塗層的性質應該為金屬芯提供保護，使得芯當暴露在空氣下時避免反應如點火、或當配製用於體內應用時避免反應、或當位於體內環境中時避免反應.優選地，在粒子被排洩出被給用該粒子的身體之前塗層應該保持其性質到這樣的程度，即芯的鎢表面不會變得有活性.塗層還應該提供具有適當短的體內半衰期的納米粒子.如果納米粒子包含靶向部分，則可以延長粒子的半衰期，但是半衰期必需在考慮毒性之後是可接受的.因此，重要的是塗層使得粒子具有低的形成聚集體的傾向，特別是在體內.同時，塗層必須相對薄以提供充分小的粒子，優選粒子尺寸低於約6到7nm的腎閾值，雖然更大的粒子也可用於該目的.金屬芯與塗層之間的結合也應該足夠強，以避免在金屬芯和塗層之間分離.當藥物被配製為用於腸胃外給藥如注射到靜脈或動脈內時，納米粒子的水溶性必須高.配製的藥物的粘性還應該足夠低，使得藥物可以容易地進行給藥.粘性是腸胃外給藥用藥物的一個重要因素.對於經由身體外部空間給藥的藥物，粘性的重要性要低一些.顯影刑碘帕醇在350邊g硤/ml的水溶液中的體積分數為0.26，在37TC的粘性為7.6niPas.假定對於本發明的納米粒子，我們可以使用相同的體積分數d)-0.26，其中溶劑水在371C的粘度ti。=0.653l(T3Pas，則這種溶液在37TC的粘度應當為formulaseeoriginaldocumentpage10(I)(參見"Theviscosityofaconcentratedsuspensionofsphericalparticles"，Mooney，M.J.Colloid.Sci.,vol,6,162頁,(1951)).這一粘度對於如此高濃度的粒子而言是非常低的並且依賴於其是剛性球體溶液的假設.這一粘度與含碘的X射線造影劑的粘度相比也是非常低的.金屬鎢具有相對較高的X射線襲減值、低毒並且可以可接受的價格得到配製的藥物的重量克分子滲透壓濃度是影響產品毒性的另一個重要因素.溶液的重量克分子滲透壓濃度通過每單位溶劑(通常是水)溶解的粒子數來測定.具有高重量克分子滲透壓濃度的制刑容易產生更嚴重的副作用，特別是由靜脈內和動脈內注射引起的副作用.具有高重重克分子滲透壓濃度的制刑引起水轉運穿過半透膜，產生不希望有的生理學影響.因此，制刑應該理想地為基本上等滲的，然而輕微的高滲或低滲也是可接受的.已經發現塗層的具體形式滿足討論的性質，以提供能被用作葯物的包括芯和塗層的納米粒子，特別是作為醫學顯像中的造影刑，如X射線造影劑.笫一個實施方案中，提供包括由帶電塗層塗夜的金屬芯的納米粒子."帶電"是指具有帶負或正電荷基團的化學實體.每個納米粒子帶電的塗層包含最多50個電荷，優選每個納米粒子最多40個電荷，更優選每個納米粒子最多25個電荷.每個納米粒子應該包含不少於4個電荷，優選每個粒子不少於8個電荷.電荷數取決於金屬芯的尺寸以及塗層納米粒子的尺寸.包括具有負或正電荷的帶電基團的塗層為粒子提供在溶液中彼此排斥，並且由此基本上或部分地遊免納米粒子團聚體的形成.遊免塗襲粒子的團聚體的形成增加粒子的溶解度.另外，粒子製劑的粘度被保持在優選的範圍內.另一方面，帶電粒子的制刑包括中和抗衡離子，其引起重重克分子滲透壓濃度升高.然而，因為納米粒子含有大量的鎢原子，有可能得到相對於鎢原子為12M的溶液，它們相對於自由粒子的數目典型地只是60mM.閎為每個電荷單獨地攜帶一個抗衡離子，這產生大的邊緣用於每個粒子接受一些電荷，因為可以配製具有最高0.5M自由粒子(包括抗衡離子)的等滲制刑.帶電基團必須在其中使用化合物的環境pH中處於其離子形式.最重要的是，它們必須在生理學pH,特別是在血液的pH為帶電形式.如果藥物不是用於腸胃外給藥，如通過身體外部的管和空間如胃腸道、膀胱、和子宮給藥，則塗層應該在具體的目標器官pH為帶電的形式.塗層材料可以包含帶正或負電荷的基團.起到負電荷作用的陰離子基團可為本領域技術人員已知的多種基團.特別重要的是酸性基團，如羧酸基團、磧酸基團、褲酸基團、以及酸性的雜環基團如四唑或5-羥基異囉唑.同樣地可以為此目的使用陽離子基團，並且還可使用多種基團.可以使用鹼性的氨基、脒、和胍基團、以及季銨或磷銻基團.塗層可以包括聚合物材料或單體材料.優選單體材料塗層應該包括非金屬材料的親水層，其包括至少部分的親水性分子並且優選每個分子具有至少一個親水基團.同時，塗層應該足夠濃厚地襲蓋芯表面(如，鴒芯表面)以將其鈍化.鈍化發生在其中在金屬配位基團和芯的表面之間發生電子轉移的芯的表面上.金屬配位基團的例子為以下式An-Lo-Mp中的基團A.在優選的方面中，塗層為單層塗層，其是指塗層的厚度只有一個單個的分子.單體的塗層具有可以被製成很薄的並且具有明確性質的塗層的優點.納米粒子的效力取決於納米粒子的鎢芯構成粒子的最高可能的分數.同時，粒子的總直徑應該小，最優選低於約6到7nm，其為用於腸胃外應用的腎排洩閣值.定向的單分子層還提供改善的對溶解度和毒性的控制，因為具有分子的輪廓分明的外端，其中親水基團起到作為增溶基團的作用和可以在其中放置帶電基團，分子的另一個末端朝向並結合於金屬.在本發明優選的方面中，單層塗層根據通式An-Lo-Mp構造，其中A為一種或多種金屬配位基團，優選其選自表l;L為不存在或存在，並且在存在時為一種或多種連接基團，優選選自表2;和M為一種或多種帶電的和親水的基團，優選選自表3.優選連接基團包括以直鏈、支鏈或一個或多個環的形式布置的任意多個表2的片段.支鏈可朝向A基團方向，以產生多齒的塗層，或者其可M基團支化，以產生更高的親水性程度.在兩個方向上都有支鏈也是一個選擇.可以將表2的連接片段結合於苯環或芳香族或非芳香族的雜環基團.n為任何正整數，優選1到10,或更優選為1到4.o為零或任何正整數，優選1到10，更優選為1到2.p為任何正整數，優選為1到10,更優選為1到4.基團A的虛線指示連接於鴒元素的鍵、連接於H原子的鍵、連接於L-基團的徒、連接於另一個A-基團的鍵、或在o為零時為連接於M基團的徒.基團L的虛線表示連接於A基團的鍵、連接於H原子的鍵、連接於另一個L-基團的鍵或連接於M-基團的徤.基團M的虛線表示連接於L基團的鍵、連接於H原子的健、連接於另一個M-基團的鍵或在o為零時為連接於A-基團的鍵.tableseeoriginaldocumentpage13表2.連接基團L:H2'c、、—…c'…c':"h、、、表3.親水基團m:,S02OH,S。2NR2,OPO(OR)2,OPO(NR2):::、Si(OH)s…:;:SiOHR-基團獨立地為選自H和C,-Cs坑基的任何基團，其中d-。烷基任選地被一個或多個-OH基團取代並且其中一個或多個C-原子可被酸基團代替.聚合物材料塗層包括適合於藥物應用的使每個納米粒子包含最小數目帶電基團的並且為親水性的任何聚合物材料層.塗層應該足夠濃厚地褒蓋鎢表面以將其飩化.聚合物的表層可以共價結合於金屬芯的表面或通過非共價力吸附和保持.如上對於單體塗層所述，優選塗層儘可能薄並且同時為鎢芯表面提供必要的鈍化.聚合物可為天然的或合成的均聚物或共聚物.有許多的聚合物可用於此目的，並且本領域技術人員能夠選摔本領域中已知的適合的聚合物.有用的聚合物類別包括聚鍵(如PEG並且其任選地被支化)、聚縮醛、聚乙烯醉及其極性的衍生物、聚酯、聚碳酸酶、聚醯胺(包括脂肪族和芳香族聚醯胺和多肽)、碳水化合物類如澱粉和纖維素、聚氛基丙烯酸醋和聚氛基甲基丙烯酸醋，條件是聚合物包含最少的帶電基團並且還優選為親水性的.特定優選由丙烯酸單體製成的聚合物.為了得到具有受控的和適合的帶電基團數的層，還優選其中共聚物可以包含2或更多個單體或嵌段的共聚物.單體中的至少一種應該為聚合物塗層提供帶電基團.電荷增加水溶性和降低粒子聚集的危險，而且還增加粒子的容積滲克分子濃度.因此，應該保持攜帶電荷的基團的數目最小.在製備中，與帶電單體以低於20:1、優選IO'.l到10:1.5的摩爾比組合的中性單體可以提供用於直徑為2到6not的納米粒子的具有適合電荷數的聚合物.或者，這個比例可以進一步増加.單體F的使用形成交聯的聚合物.用於形成聚合物塗層的適合的單體的例子為formulaseeoriginaldocumentpage16通常，聚合物塗瘦的納米粒子的製備通過將鎢(O)源如六羰基化鎢v(co)6在高沸點的、乾燥的和脫氣的溶劑中在一種或多種單體的存在下熱分解.發生單體的熱誘導聚合，用聚合物塗層襲蓋由分解形成的鴒粒子.當單體包括矽酸保護的極性基團(-OH、-C00H)時，保護基在水溶液中斷裂，得到親水性聚合物塗層粒子.通常使用乾燥的溶刑.吸溼性溶刑(二甘醇二甲酸、三甘醇二甲醜)應該通過氣化鋁過濾並與分子篩在一起保存.所有的溶刑都應該在將它們用於反應之前通過將氬氣流鼓泡通過溶刑25-30分鐘脫氧.用於該方法的溶刑的選擇是至關重要的，因為需要滿足兒個標準.一個是溶解起始原料並且同時保持最終的聚合物塗層粒子在溶液中的能力.聚酸二甘醇二甲鍵和三甘醇二甲酸在這時特別有用.特別是三甘醇二甲酸的高沸點允許溫度達到最後一個一氧化碳分子離開粒子的水平.其它有用的溶刑為二苯鍵和其它情性的高沸點芳香族化合物也可使用三辛基氣化膊(和其它烷基類似物)、三辛基膦(和其它烷基類似物)、高沸點的醯胺和癍.另一個重要工藝參數為控制W(CO)6升華離開反應混合物趨勢的能力.這可以通過混合小部分的低沸點溶劑以連續地將任何固體的鵠六羰基化物從冷凝器或器壁洗回到反應中而實現.當以5到15X體積分數使用時，環辛坑和正庚烷是不錯的選擇.對於粒子的後處理(work-up)通過加入戊烷或其它低沸點烷烴而沉澱是適宜的，當要將粒子乾燥時，低沸點溶劑是有利的.製備和後處理方法將在具體的實施例中進一步描述.在第二個實施方案中，將芯用不含帶電基團的親水性層塗覆.優選塗層為單體材料塗層並且應該包括非金屬的親水層，如上所述，非金屬分子包括至少一部分的親水性分子並且優選每個分子具有至少一個親水基團.表面塗層可包括靶向部分，如抗體、抗體片段、肽、脂質、碳水化合物、核酸、藥物或藥物片段、或能夠將藥物導向到被檢查的身體中的具體器官或結構的任何其它分子.被靶向的器官或結構的例子為肝臟和脾的內網(endoreticular)系統、血流中凝塊的組分、動脈粥樣硬化的斑塊的組分、腫癌標識物和巨噬細胞.對比刑通常腸胃外給藥，如靜脈內、動脈內或皮下給藥.對比劑也可以口服給藥或通過外部的管給藥到例如胃腸道、膀胱或子宮中.適合的栽體為本領域中眾所周知的，其根據例如給藥途徑而不同.栽體的選擇在本領域技術人員的能力範圍內.通常，使用含水的栽體溶解或懸浮藥物如造影劑，以生產對比刑.可使用不同的含水栽體，如水、緩衝的水、鹽水、甘氨酸、透明質酸、等等.有可能配製包含約1.0到約4.5g鵠/ml溶液的本發明的納米粒子的溶液，更具體地為1.5到約3.0g鎢/ml水，最具體地為約2.2g鵠/ml水.這相當於約12M的鵠含量.優選典型的納米粒子製劑在芯中具有200到2500個鵠原子.為了用作藥物，必須將含鎢的納米粒子滅菌，這可以通過本領域中公知的技術進行.粒子可以在無菌溶液或分散體中提供，或者以乾燥形式如凍幹的形式提供.以下通過非限制性實施例進一步說明本發明.實施例1到5描述單體層塗層的鵠芯的製備，而實施例6到10描述鵠芯的帶電的聚合物塗層.所有的溫度都是TC在實施例中使用的單體A到G為formulaseeoriginaldocumentpage18聚合物塗層粒子的分析主要通過NMR("C、'H)、IR、和X射線螢光光譜學(XPS)進行.在一種情況中，得到TEM顯微照片.通常增寬的IHNMR峰和缺少在雙鍵區域的共振暗示聚合完成.除聚合物的脂肪族部分的共振態之外，"CNMR光譜在羰基區域顯示幾個小間距(3ppm以內)的共振.NMR沒有檢測到殘留羰絡金屬的共振.IR光謙顯示聚合物羰基的強吸收，和不同程度的殘留的羰絡金屬.粒子中的鎢含量通過X射線螢光光謙學測定.使用UV-Vis光謙學(300-800n邁)在脫氣的三甘氨酸緩衝溶液中進行粒子降解實驗.在三甘氦酸援衝液(pH7.5)中進行的電泳實驗表明包括單體A和D的粒子的負電荷.使用散射光散射(DLS)的MalvernZetasizer儀器用於測定其中一個制刑的粒徑.通過將粒子溶解在三甘氨酸援衝液(O.lM，pH7.5)中並將溶液冷凍乾燥測定在水中的溶解度.然後粗略地測定得到的粉末的溶解度.實施例l:通過在有機溶劑中還原製備鵠納米粒子反應在情性氣體下進行.將鵠化合物(如，WCI6)和其中活性部位被保護基保護的塗料溶解於非質子性的、與水不相溶的有機溶刑中，並加入可溶解的還原劑.在反應完成之後，加入水和有機溶刑並將兩相分離.有機層用水洗並被蒸發到小的重.加入大過量的乙醇/水並允許固體沉澱.將固體濾掉並溶解，再一次重複沉澱過程.將粒子真空千燥.通過適合的方法除去保護基.如有需要，通過透析、空間排阻層析、或其它適合的技術將溶液脫鹽.最終產品典型地通過冷凍乾燥得到.實施例2:通過在水中還原製備鵠納米粒子在惰性氣氛下將水溶性的鎢化合物如鎢酸鈉和塗料分子溶解於脫氧的水中.調節pH到期望值.然後將溶液加入到劇烈攪拌的還原劑在脫氣水的溶液中.在完全還原之後，將溶液的重減小，通過透析脫鹽，然後凍幹，得到最終產品.實施例3:通過在反相膠束中還原製備鎢納米粒子通過加入大分數的表面活性劑將調節到期望的pH的水溶性鎢化合物如鴒酸鈉的水溶液作為水相引入到有機溶劑中的反相膠束中.還製備類似的含水還原刑的反相膠束制刑.將含鵠的液體加入到還原刑中.加入塗料分子.在平衡之後，加入水以破乳.收臬水相併將有機相用兩份以上的水洗滌.將收集的水相的量減小並通過透析脫鹽然後將水溶液凍幹，得到襲終產品.實施例4:通過將鴒(O)絡合物分解製備鴒納米粒子在其中活性部位被保護基保護的塗料分子如丙烯酸己基癍的存在下在惰性的、高沸點溶刑如環辛坑中將熱不穗定的W(0)絡合物如W(C0)6分解.在反應完全之後，加入極性溶劑如乙醇，將黑色的粉末過濾並洗滌.通過例如水解或其它適合的方法除去保護基.將溶液的量減小並脫鹽.然後將水溶液凍幹，得到最終產品.實施例5:N，N-雙(2-幾基乙基)丙烯酸BI塗層鴒納米粒子的合成反應在無空氣的條件下進行.將六羰基鎢和N,N-雙(2-二甲基叔丁基甲矽烷氧基乙基)丙烯酸酹溶解於環辛烷中並加熱到回流，持續12小時.真空除去大部分溶劑並將黑色的殘餘物用甲醇洗滌三次.通過在IOX甲酸中水解除去保護基.將液體蒸發，殘餘物溶解於水中並再次千燥.產品形成為黑色粉末，其中塗層包括分子H,OC-C0-N(CH廣CH,0H)2.實施例6:包括單體B和C的聚合物塗層鎢納米粒子的製備在裝備有磁力挽拌器和冷凝器的圃底燒瓶中加入六羰基化鎢W(CO)6(500mg,1.4mmo1)、乙二醉單甲酸丙烯酸醋(C)(390mg,3.0mmol)、和三甲基甲矽烷保護的2-欺乙基丙烯酸癍(B)(120mg，0.55mmol).為冷凝器裝備隔膜並施加幾個真空/氬氣循環以從燒瓶和冷凝器排出空氣.使用注射器通過隔膜加入脫空氣的二甘醇二甲酸(30ml)和庚坑(2ml).在氬氣氛下將反應混合物加熱到回流.在3小時之後，將現在是具有少量黑色沉澱的黑色溶液的反應混合物冷卻到室溫，傾倒在脫空氣的戊坑(60ml上並離心.將沉澱物用戊烷洗並真空乾燥.收率430tng黑灰色粉末.X射線螢光光譜學分析顯示鎢含量為約60X.說明需要庚烷以防止六羰基化鎢升華，澱積在冷凝器中.三甲矽坑基保護基在水溶液中自發地裂解，得到優選的羧酸癍G.粒子具有由共聚合的C和B展益的結晶性鎢的芯粒子為約4到5om,實施例7:包括單體B和D的聚合物塗層鎢納米粒子的桐備和分析將六羰基化鎢(440mg,1.2mmol)、單體B(970mg,5.0mmol)和單體D(300mg,1.1咖ol)加入到裝備有冷凝器和磁力攪拌器的玻璃燒瓶中.燒瓶和冷凝器經過幾個真空/氬氣循環，以得到氬氣氣氛.通過冷凝器頂上的隔膜用注射器加入環辛烷(30ai1).將反應溶液攬拌並加熱到回流，持續18小時.在笫一小時的過程中，溶液慢慢地顏色變深，最終變成黑色(如濃咖啡).在完成反應時間之後，將溶液冷卻到室溫並傾倒在戊坑(50ml)上.將得到的淤漿離心並將沉澱物用戊烷洗並真空乾燥.收率400mg深色的粉末分析1H腿:增寬的共振出現在(ppm)4.3、4.1、3.8、3.5、2.8、2.7-2,2、1.8-1.2、0.8、0丄IR:1939w,1852w，1731vs，1560m.XFS:57XW在水中的溶解度>500mg/ml.實施例8:包括單體A和C的聚合物塗層鎢納米粒子的製備和分析根據實施例7的方法將六羰基化鵠(500mg,1.4邁mol)、單體A(120mg,0.55mmol)和單體C(390mg,3.0mmol)加入到玻璃燒瓶中.通過冷凝器加入二甘醇二甲醚(30ml)和庚坑(2ml).將反應溶液攪拌然後加熱到回流，持續3小時.收率410mg深色粉末.分析1HNMR:增寬的共振出現在(ppm)4.1、3.5、3.2、2.5-2.2、1.9-1.3.IR:1995w，1894w，1727vs，1540s,XFS:55XW.TEM:得到的顯徵照片顯示粒子的芯的尺寸為3-4nm.降解實驗在整個光謙(300-800nm)內，吸收以指數規律遞減.至多，吸收在4.3小時減少22X(在350nm)電泳實驗粒子的移動暗示帶負電荷.實施例9:包括單體E的聚合物塗層鵠納米粒子的製備和分析根據實施例7的方法將六羰基化鴒(2.3g,6.5咖ol)、和單體E(7.6g,32nunol)加入到玻璃燒瓶中.通過冷凝器加入環辛烷(100ml).將反應溶液攪拌然後加熱到回流，持續60小時.分析通過動態光散射測定粒徑99)i的總粒子量的粒徑為5.8-7.8nm.實施例10:包括單體A、C和F的聚合物塗層鵠納米粒子的製備和分析將六羰基化鎢(l.Og,2.8咖ol)、三甘醇二甲鍵(45ml)和庚烷(3ml)置於裝備有冷凝器和磁力攪拌器的玻璃燒瓶中.燒瓶和冷凝器經過幾個真空/氣氣循環，以得到氬氣氣氛.將淤漿加熱並攪拌直到溶解.然後將溶液加熱到160TC,其後通過隔膜用注射器加入單體C(1.8g,14mmo1)、單體A(280mg，1.3咖ol)和單體F(280mg,1.4mmo"的混合物.將溶液在165-1701C攬拌3小時.在完成反應時間之後，將溶液冷卻到室溫並傾倒在戊烷(50ml)上.得到的淤漿離心並將沉澱物用戊烷洗並真空乾燥.收率800mg深色粉末.分析1H腿:增寬的共振出現在(ppm)4.2、3.5、3.3、2.3、2.0-1.4.IR:1921w,1825w,1727vs,1534m.權利要求1.粒子，其包括任選地與其它金屬元素在一起的金屬元素鎢的芯，其中所述芯被塗層塗覆。2.權利要求1的粒子，其直徑為1.5到20nm.3.權利要求1和2的粒子，其直徑為1.5到15nm.4.權利要求1至3的粒子，其直徑為1.5到7nm.5.權利要求1至4的粒子，其直徑為2到6urn.6.前述權利要求中任一項的粒子，其中粒子的芯具有20到100重量X金屬鵠的鎢含量.7.前迷權利要求中任一項的粒子，其中的芯具有50到100重量i金屬鎢的鎢含量.8.前述權利要求中任一項的粒子，其中的芯具有85到100重量J4金屬鎢的鎢含量.9.前述權利要求中任一項的粒子，其中的芯具有95到100重量J4金屬鎢的鎢含量.10.前述權利要求中任一項的粒子，其中的芯具有約IOO重量X金屬鎢的鎢含量.11.前述權利要求中任一項的粒子，其中粒子的芯包括金屬鎢和金屬形式的元素錸、銥、鈮、鉭、或鉬中一種或多種.12.前述權利要求中任一項的粒子，其中塗層包括帶電的塗層.13.權利要求12的粒子，其中帶電的塗層在施用粒子的環境的pH中提供淨的正或負電荷.14.權利要求12到13中任一項的粒子，其中帶電的塗層在施用粒子的環境的pH中提供負電荷.15.權利要求12到14中任一項的粒子，其中帶電的塗層提供酸性基團如羧酸基團、磺酸基團、褲酸基團、和酸性雜環基團的淨的負電荷.16.權利要求12到13的粒子，其中帶電的塗層提供鹼性的氨基、脒、胍、季銨、和褲鎮基團的淨的正電荷.17.權利要求12到16中任一項的粒子，其中每個粒子的帶電塗層包括最多50個電荷.18.權利要求12到17中任一項的粒子，其中每個粒子的帶電塗層包括最多40個電荷.19.權利要求12到18中任一項的藥物，其中每個粒子的帶電塗層包括最多25個電荷.20.權利要求12到19中任一項的粒子，其中每個粒子的帶電塗層包括至少8個電荷.21.權利要求12到20中任一項的粒子，其中每個粒子的帶電塗層包括至少4個電荷.22.權利要求12到21中任一項的粒子，其中該層包括具有帶電-基閉的聚合物層.23.權利要求22的粒子，其中聚合物層包括親水性聚合物.24.權利要求22到23中任一項的粒子，其中聚合物包括均聚物.25.權利要求22到24中任一項的粒子，其中聚合物包括共聚物.26.權利要求22到25中任一項的粒子，其中聚合物由丙烯酸單體形成.27.權利要求22到26中任一項的粒子，其中聚合物由至少一種含帶電基團的單體形成.28.權利要求22到27中任一項的粒子，其中聚合物由至少一種中性的單體形成.29.權利要求22到28中任一項的粒子，其中中性單體和帶電單體之間的摩爾比低於20:1.30.權利要求29的粒子，其中中性單體與帶電單體之間的摩爾比為10:1到10:1.5.31.權利要求l到11中任一項的粒子，其中層包括單體層.32.權利要求31的粒子，其中單體層包括親水性的單體層.33.權利要求32的粒子，其中所述親水性的層包括至少一部分的親水性分子.34.權利要求31和32中任一項的粒子，其中所述親水性層包括每個具有至少一個親水基團的分子.35.權利要求1到11和31到32中任一項的粒子，其中所迷芯用單層塗層塗褒.36.權利要求35的粒子，其中所迷單層塗層包括式An-L。-M，的化合物，其中A為一個或多個鎢配位基團，L為不存在或為一個或多個連接基團，M為一個或多個親水基團，n和p為正整數，o為零或正整數.37.權利要求31到36中任一項的粒子，其中羊體層包括帶電的塗層.38.權利要求37的粒子，其中帶電的塗層包括權利要求13到21的帶電基團.39.藥物，其包括任選的與可藥用的溶刑或賦形刑在一起的前述權利要求中的粒子.40.診斷藥物，其包括任選地與溶劑或賦形刑在一起的權利要求1-38的粒子.41.X射線造影刑，其包括任選地與溶刑或賦形刑在一起的權利要求1-38的粒子.42.權利要求l到38的粒子作為體內造影刑的應用.43.權利要求l到38的粒子作為X射線造影刑的應用.44.診斷方法，其包括對人類或動物身體給藥權利要求1到38的粒子，用診斷設備檢查身體並編輯得自檢查的數據.45.成像方法，具體地為X射線成像方法，其包括對人類或動物的身體給藥權利要求l到38的粒子，使用成像裝置將身體成像，編輯得自檢查的數據和任選地分析數據.46.製備權利要求l到30的粒子的方法，其包括在一種或多種單體的存在下在高沸點的、乾燥的和脫氧的溶劑中將鴒(0)源分解並從而實現熱誘導的單體聚合.47.權利要求46的方法，其中鎢(O)源為六羰基化鵠(W(COh).48.權利要求46和47的方法，其中溶刑包括二甘醇二甲酸和三甘酵二甲鍵、二苯酸、三坑基氣化聘和三坑基鱗.49.權利要求48的方法，其中溶刑包括三辛基氣化膦和三辛基膊.50.權利要求46到49的方法，其中髙沐點的、乾燥的和脫氣的溶劑另外包括一部分低沸點的溶劑.51.權利要求50的方法，其中低沸點的溶劑的級分包括5到15體積S的環辛坑和/或正庚烷.52.權利要求46到51的方法，其進一步包括將形成的粒子從低沐點的坑烴具體地從戊烷後處理.53.權利要求46到52的方法，其中一種或多種單體包括矽酸保護的極性基團，並且其中保護基在水溶液中裂解以得到親水性聚合物塗層粒子.全文摘要本發明涉及用作對比增強材料的包括鎢或鎢與其它金屬元素的混合物的芯的粒子，其中所述芯被塗覆；涉及包含這種粒子的藥物；和涉及這種藥物具體地作為診斷顯像特別是在X射線成像中的造影劑的應用。文檔編號A61KGK101193659SQ200480035369公開日2008年6月4日申請日期2004年11月26日優先權日2003年11月28日發明者I·羅伊恩巴赫,M·卡爾松,O·阿科塞爾松申請人:通用電氣醫療集團股份有限公司