α－發射性羥基磷灰石微粒的制作方法

專利名稱：α－發射性羥基磷灰石微粒的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種適用于向體內遞送放射性核素的組合物。特別是，本發明涉及一種粒子組合物，包括α-發射放射性核素或α-發射放射性核素生成元素。本發明的組合物適用于治療癌癥和非癌性疾病。
在藥學研究的所有的領域，特別是在癌癥的研究中，新療法的引入很重要。這種研究的一個領域涉及以治療目的使用放射性核素的用途。許多年來，已經研究β-粒子發射體在治療癌癥中的用途和用β-粒子發射體標記的膠體用來治療腔內疾病，包括轉移性卵巢癌。
近年來，在抗腫瘤劑中使用α-發射體方面同樣作出了努力。α-發射體有幾種與β-發射體相區別的特性，包括在組織中有更高的能量和更短的范圍。在生理環境中普通α-發射體的放射線范圍通常小于100微米，相當于僅僅幾個細胞直徑。這就使得這些源很好的適用于腫瘤的治療，包括微小轉移，因為只很少的放射能量能穿透目標細胞，這樣對周圍健康的組織的損害降到最小。與此相對照，在水中β粒子范圍為1mm或更遠。
與β粒子、γ射線和X射線相比，α-粒子放射線的能量同樣較高，通常為5-8Mev，或者是β粒子的5至10倍和γ射線的20或者更多倍。因此，當與γ或β放射線相比較時，在很短的距離沉積大量能量使得α放射線有意想不到高的線性能量轉移(LET)。這就解釋了α-發射放射性核素意外的細胞毒性，并且同樣需要嚴厲要求放射性核素分布的控制水平和研究，以避免難以接受的副作用。
已經有建議，將α發射體結合至粒子和膠體用于體內放射性核素療法(參見Bloomer等Int.J.Radiat.Oncol.Biol.Phys.10(3)341-348(1984)；Rotmensch等，Int.J.Radiat.Oncol.Biol.Phys.34，609-616(1996)；US 970062，US 5030441，US 5085848；和Vergote等，Gynecol Oncol.47(3)366-372(1992)和Gynecol Oncol 47(3)358-65(1992)。
之前使用粒子和膠體載體的一個問題是，使用的載體材料不是生物相容性或生物可降解的。因此，該載體可能積聚，當體腔重復給藥時尤其顯著。非生物相容性材料的積聚可能會因此引起炎癥等。
另一個問題，特別是例如現有技術中砹-211膠體和鉛-212膠體泄漏游離的放射性核素，因為砹-211和鉍-212(由鉛-212產生)已經顯示出在正常組織的中積聚，如同甲狀腺和胃對砹以及腎對鉍。
很多使用的放射性核素的第三個問題是，其不易制備并只有少量可用，或者其半衰期太短以至于不適合用于治療用制劑。
α粒子非常高的能量，加上顯著的質量，導致在核衰變時顯著的動量傳遞到發射粒子。因此，等量但相反的動量以“核反沖”的方式，傳遞到剩余的“子體”核素。該反沖充分的強，以打斷大部分化學鍵并且使得新形成的子體核素不螯合。當子體核素本身為α-放射活性時，這尤其顯著，因為該子體將不再被其中有母體核素的粒子或螯合物限制。因此，以前α-放射化學試劑用藥方法的顯著問題是控制α-發射性子體核素的生物分布。這可能會將α-發射體的選擇限制在無α發射性子體或引起限定劑量以降低暴露于健康組織的發射體。
當子體核素生物分布的控制可以維持時，用具有進一步α-發射性子體鏈的α-發射體制備放射性藥物存在相當優勢。通過這種方法，在給藥中健康組織獲得的劑量能夠最小化并且理想上一些α衰變能夠在病態區域發生。如果，然而，子體核素的命運控制不能建立時，如果其為α-發射體，這將成為一個問題。這是由于其可能積聚在健康組織中并引起不良副作用。
WO01/60417中提出了一種維持控制α-發射性子體核素的方法。該方法使用含螯合劑的脂質體，以容納α-發射體，并防止推進子體核素進入溶液的核反沖。然而脂質體并不是對所有給藥方法都理想的，并且某些案例中顯示出不良的清除率和途徑。
因此，對改良放射治療組合物，顯示出穩定的α-發射的放射性核素標記和放射性子體向其他組織中較少泄漏，有相當大的需求。對具有生物相容性和生物降解性組分的放射治療組合物還有進一步的要求。對于其中放射性核素十分容易制備并且可大量獲得以用于藥物制備的放射治療組合物還有進一步的需求。
本發明現在令人驚訝的顯示，羥基磷灰石(HA)微粒可以用α發射放射性核作放射性素標記，并在一定時期內穩定的保留放射性核素。此外，本發明還顯示，用α-發射體放射性標記的HA，在出乎意料的高程度，在母體核素衰變之后保留了子體核素。這是非常意外的發現，因為由α-衰變產生的反沖通常會使化學鍵斷裂并影響子體產物釋放。
在第一個方面，本發明因此提供一種羥基磷灰石(HA)，其引入了α-發射放射性核素或作為α-發射放射性核素體內生成元素的放射性核素。
本發明的羥基磷灰石優選為以下穩定狀態，放射性核素穩定的收集在HA中，在生理條件下，不會有顯著地流失至溶液或其他組織。而且HA更優選為以下穩定狀態，子體核素同樣收集在HA載體中，并且在生理條件下基本上不會顯著地流失至溶液或其他組織。
本發明的羥基磷灰石及由其制備的組合物，在保持對子體核素的控制的同時，用更強的α-發射放射性核素代替現有技術中的β-發射核素的治療用途中具有優勢。而且，優選使用衰變后產生進一步α-發射鏈的期望的α-發射體，由于本發明的羥基磷灰石提供了控制其子體的能力。羥基磷灰石微粒唯一已知的之前用作載體的用途是Unni等(Nucl Med Biol 29，199-209(2002))和Brodack等(WO 97/01304)，在放射滑膜切除術中(即，在治療關節類疼痛中)用作β-發射放射性核素的載體。之前使用的β-發射體均衰變為與劑量分布無關的穩定核素(即，基本上在衰變中沒有反沖并且子體產物無放射性，因此其分布沒有任何意義)。
本發明的羥基磷灰石及由其制備的組合物，非常適用于癌癥和非癌癥疾病的治療。這特別是由于治療活性的α-發射體，其為直接給予本發明的羥基磷灰石或在體內產生，與β-發射體相比，提供較高的細胞毒性并對深層和周圍區域正常組織的損傷減少。本發明的HA在局部、區域或靶向給藥，例如腔內、靶系統或腫瘤內方法給藥時，因α-輻射的范圍較短導致尤其適用。
在第二個方面，本發明因此提供一種治療人或動物受試者的方法，尤其是哺乳動物(尤其需要治療的)，通過給藥有效量的引入有(incorporating)α-發射放射性核素或作為體內α-發射放射性核素生成元素(generator)的放射性核素的羥基磷灰石(HA)，或給藥由該HA制備的藥物組合物。
在另一方面，本發明提供一種藥物組合物，包括本發明的羥基磷灰石和至少一種生理學可接受載體。
在又一個方面，本發明提供一種在治療中使用的羥基磷灰石，其引入有α-發射放射性核素或作為α-發射放射性核素體內生成元素的放射性核素。在更進一步的方面中，本發明提供一種羥基磷灰石的用途，其引入有α-發射放射性核素或作為α-發射放射性核素體內生成元素的放射性核素，在制備用于治療癌癥或非癌癥疾病(例如以下指出的任一種類的疾病)藥物(尤其是可注射、輸液或口服的藥劑)中的用途。
在又一更進一步的方面中，本發明涉及一種藥物組合物和裝置，包括引入有α-發射放射性核素或作為α-發射放射性核素體內生成元素的放射性核素的羥基磷灰石(HA)，例如預裝載藥物制劑的注射器。
本發明進一步涉及引入有α-發射放射性核素或作為α-發射放射性核素體內生成元素的放射性核素的羥基磷灰石(HA)的制備方法，包括以下步驟(a)將α-發射放射性核素或作為α-發射放射性核素體內生成元素的放射性核素的溶液與羥基磷灰石微粒接觸；并(b)任選地在步驟(a)制備的標記微粒上結晶羥基磷灰石涂層，借此將所述的放射性核素或所述體內生成元素包封在微粒內部。
優選，所述步驟包括(a)將α-發射放射性核素或作為α-發射放射性核素體內生成元素的放射性核素溶液吸收至羥基磷灰石微粒中，優選在pH范圍約3-12；并(b)任選地在步驟(a)制備的標記微粒上結晶羥基磷灰石涂層，借此將所述的放射性核素包封在微粒內部。
本領域所使用的術語羥基磷灰石，指的是許多種與相關的磷酸鹽化的化合物，尤其是具有式[Ca10(PO4)6(OH)2]的羥基磷灰石鈣。羥基磷灰石鈣是所有脊椎動物健康骨骼基質的組成部分。目前用作假肢的原料，尤其是“無接合劑”骨植入。羥基磷灰石的另一用途是作為柱的選擇性陽離子交換劑。羥基磷灰石是一種生物相容性和生物可降解材料，因此尤其適用于體內使用。在該上下文中，另一優勢在于，其可以進行熱處理或高壓滅菌。本發明因此又提供產品和組合物，其在標準條件下對高壓滅菌是穩定的。
在說明書和權利要求書中所使用的術語羥基磷灰石(HA)用于指生物相容性或生物可降解的任意羥基磷灰石及其任意衍生物或類似體。其應當優選在預定使用時無不利作用。
例如，文中使用的術語羥基磷灰石或HA，包含羥基磷灰石鈣以及任意化合物，其中鈣離子Ca2+被任意其他(優選生物可接受的)陽離子代替，例如Sr2+、Ba2+、Bi3+或Ac3+，或被一個或多個這些離子的組合代替。在一個實施方案中，優選羥基磷灰石中含有羥基磷灰石鈣。HA可以進一步與其他低溶解度的材料共沉淀或結晶，尤其是低溶解度的鈣鹽。
本發明使用的HA和此處涉及的羥基磷灰石或HA，可進一步經表面修飾后負載其他取代基或基團，例如氟、膦酸鹽(phosphonate)包括二膦酸鹽和四膦酸鹽、蛋白質、氨基酸、肽和磁性物質。
通過表面修飾，不同的屬性，例如，以更高的抗降解性為例，可能會給予粒子HA。表面修飾的另一作用為，將受體結合分子包括在內，其能夠作為靶向生物學靶結構的靶向配體，尤其是腫瘤聯合受體的。
這里使用的羥基磷灰石或HA，還包含復合物，例如任意的羥基磷灰石化合物與其他材料組合或共沉淀，其他材料例如金屬、氧化物、蛋白質、氨基酸、糖類、膦酸鹽包括二膦酸鹽、有機化合物例如聚交酯、聚乙烯酮、玻璃-陶瓷、二氧化鈦、氧化鋁、二氧化鋯、二氧化硅、聚乙烯、環氧樹脂、聚乙二醇、聚羥基丁酸酯(polyhydroxybutyrate)、明膠、膠原、殼聚糖、磷腈、鐵、氧化鐵和/或磁鐵。這些組合物用于給最終的HA微粒增加所需的屬性，例如，以磁性(磁鐵)或生成凝膠的能力(明膠、膠原、殼聚糖)為例。此外，上述的某些基團，可增強HA的親脂性，對本領域技術人員來說是眾所周知的，并且可以認為其對于本發明使用的任意種類的HA衍生物或類似物是有利的屬性。
適用于本發明的羥基磷灰石可以為任意的固體形態，在本說明書和權利要求書中通稱為“微粒”，以使其區別于放射性粒子例如α-粒子(氦核)或β-粒子(電子)。例如，HA微粒可以是晶體、微球或膠體。微粒的形狀、大小和密度可以根據指定用途進行調節。
HA微粒的大小通常在約10nm至約100μm的范圍內，但是可以使用包括小至1nm的微粒的膠體和其他小微粒。
在一個實施方案中，微粒的大小優選可以使其保持懸浮而不沉淀。該上下文中使用的沉淀包括漂浮，其在頂部形成“沉淀”，而不是在懸浮液的底部。尤其是，優選微粒的大小可使其儲存在藥學可接受(尤其是含水的)溶液中時，至少1小時不沉淀，優選至少6小時并最優選至少一個月。因此，通過常規的沉淀實驗，對任意特定的HA類型，可以迅速確定適合的微粒大小。
本發明中，一個尤其優選的HA微粒常規范圍是1μm至20μm，特別是1μm至5μm。
優選使用大小分布基本統一的粒子。取決于指定的用途優選的大小范圍不同。
在存在位阻的區域，小型的微粒可更好的分布。同樣的，當本發明的組分靜脈給藥(例如，全身性癌癥治療)或口服給藥(例如向癌癥感染器官例如以肝臟為例)時，其具有優勢。因此，一個優選的小型范圍，尤其對靜脈給藥而言，是約1nm至約2μm，更優選的范圍是約8nm至40nm。
在一個實施方案中，使用非常小的微粒給藥，為了選擇性的以腫瘤細胞為靶向。尤其是，腫瘤毛細血管與健康組織的毛細血管相比具有更傾向于泄漏(例如歸功于其開窗術)。本發明中非常小的“納米-微粒”HA微粒，(例如1至50nm，優選2至10nm，更優選3至5nm)，可從腫瘤中的毛細血管選擇性泄漏，因此，將其引入的放射性核素有效的遞送至腫瘤位點。該微粒可以同樣附加靶向部分(例如抗體或受體結合分子-參見上述部分)，以增強其靶向作用。
另一方面，大型的粒子可更好的滯留在給藥位點，例如在體腔。該較大微粒的另一優勢在于，其不會被巨噬細胞輕易的吞噬或損壞，因而在體內預期較好的滯留放射性核素。
因此，另一優選的大小范圍，尤其對體腔給藥，是約100nm至100μm，優選范圍在500nm至20μm。
此處所用的，微粒“大小”指微粒最大尺寸的平均(型(mode))大小。微粒可以具有任何形狀或形狀混合，包括球狀、片狀、針柱狀等，但是通常最長尺寸不超過最短尺寸的20倍，優選不超過5倍。微粒在注射或輸液制劑(尤其是靜脈內或動脈內)中，通常為沒有可檢測的任何尺寸大于8μm優選大于5μm的微粒部分。局部或區域注射，例如體腔、腫瘤內、皮下或肌肉，均不需該限制。
孔隙率是HA微粒的第二個特性，其可相應于指定用途或標記微粒的放射性核素來進行選擇。尤其是，孔隙率與微粒密度密切相關，對某些應用來說，其對選擇HA微粒是有用的，包括通過孔隙率使密度接近水，以達到如果有的話非常低的沉淀。
根據本發明，適合標記HA以提供組合物的任何放射性核素均可用與本發明。可以是具有或產生(例如通過至少一次β衰變)至少一種α-放射性核素的同位素。通過術語α-發射放射性核素體內生成元素意味著“母體”放射性核素，其自身衰變并由此提供放射性的子體核素，以提供放射性衰變鏈，其中鏈中的至少一個核素通過α發射發生衰變。通常，母體核素通過β發射產生衰變。同樣，衰變鏈中的核素一般具有半衰期，這樣，在多種核素滯留在身體中的時期內，產生治療有效量的α輻射。
在本發明組合物中的同位素為α-發射體的情況下，優選其半衰期為1小時至1年，更優選5小時至90天。
優選的一組核素包括以下α發射核素211At、212Bi、223Ra、224Ra、225Ac、227Th及其任意組合。
另一組放射性核素為在其衰變鏈中具有至少一個α發射子體的β發射體。這些核素包括例如211Pb，可作為α發射211Bi的來源；211Bi，衰變為α-發射213Po；以及225Ra，其β衰變后提供225Ac，隨后經四次α和兩次β發射衰變最終產生穩定的209Bi。一個特別優選的實例是212Pb，其經α-發射衰變為子體212Bi。
本發明的一個優選實施方案中，適用于本發明HA的212Pb/212Bi，可通過以下方法制備i)制備224Ra(例如由228釷源通過陰離子交換色譜)，ii)通過與f-阻斷特異性結合劑(例如錒系元素/鑭系元素特異性樹脂，尤其是在柱中)接觸純化224Ra，iii)讓212Pb的內向生長(例如通過允許224Ra靜置6-24小時)，和iv)通過與鉛-特異性結合劑(例如鉛特異性樹脂，尤其是在柱中)接觸，純化所得的212Pb。
在以上方法中，i)、ii)和/或iv)中的任何純化步驟可以用相同或不同的特異性結合劑樣品重復至少一次。適合的f-阻斷元素(block element)特異性結合劑(specific binder)包括，甲烷二膦酸衍生物例如P，P’-二辛基甲烷二膦酸(例如DIPEX(RTM))。適合的Pb特異性結合劑包括冠醚，尤其是18-冠-6衍生物例如二-叔丁基-環己烷并-18-冠-6(例如Pb-B25-S筒，含有Eichrom Pb特異性樹脂)。在放射性核素使用中，其優選在未標記的支撐物上使用特異性結合劑，例如二氧化硅，但是為了純化，其短暫的與樹脂接觸，可使用有機樹脂支撐物。該方法可與此處涉及的任意引入放射性核素HA的形成方法相結合。通過這些方法形成的以及可形成的212Pb和結合212Pb的HA構成了本發明的另外方面。
以上顯示的212Pb制備方法，在提供簡單和容易的實現程序并同時提供較現有技術中獲得的更強放射性核素212Pb純化方面具有優勢。
本發明的組合物從HA微粒中穩定的喪失其負載的放射性核素。組合物在以下情況下認為是穩定的，在37℃溶液中保溫培養至少20分鐘，可在HA微粒中檢測到至少80％活度的負載放射性核素，而不是在溶液中。該比例應優選至少85％，更優選至少90％，最優選95％或更多。
組合物同樣穩定的喪失從負載放射性核素或其衰變產物之一的衰變(例如α衰變)中產生的子體核素。組合物在以下情況下認為是穩定的，在培養適當的時間后，歸于在該時期產生的子體放射性核素的活度的分布如下至少70％保持與HA微粒的結合。該比例優選至少75％，更優選至少80％，并最優選至少90％。
羥基磷灰石的放射性核素標記，例如，能夠通過以下處理步驟進行(a)將α-發射放射性核素或α-發射放射性核素體內生成元素的溶液吸收至羥基磷灰石微粒，優選在pH范圍是3-12，更優在pH5-10；并(b)任選地在步驟(a)制備的標記微粒上結晶羥基磷灰石涂層，借此將所述的放射性核素或所述體內生成元素包封在HA微粒內部。
該方法還優選包括以下步驟(c)加熱步驟(a)或(b)中的HA微粒到70至150℃，優選80至130℃，更優選100至120℃。
按照(a)或(b)標記的HA微粒能夠加至生物相容性或生理可接受的液體載體中(優選水性載體)，以制備可注射或可輸液的懸浮液或分散液，與任意必需或所需賦形劑和/或添加劑一起。添加劑包括適用于制備和穩定用于治療癌癥和放射滑膜切除術的生理可接受制劑的佐劑。一般這些附加組分，存在時，在任選的步驟(c)之前加入。
藥學可接受載體和賦形劑是本領域技術人員所熟知的，可以包括，例如，鹽、糖和其他滲透壓調節劑，緩沖劑、酸、堿和其他pH調節劑，粘度調節物，著色劑等。
作為選擇，按照(a)標記的HA微粒，之后經過任選步驟(b)和/或(c)，包裹在藥學凝膠組合物中，與任意必需或需要的賦形劑和/或添加劑一起。適合的添加劑是本領域技術人員所熟知的，可包括上面指出的內容，和眾所周知的凝膠劑例如天然和/或合成聚合物凝膠。凝膠形態的組合物優選具有緩慢的釋放特性。
可從用α-發射放射性核素或體內α-發射放射性核素生成元素標記的HA微粒開始，制備所有其他適合的藥物制劑，包括用于注射和輸液的液體、凝膠、乳膏劑、糊劑、滴劑、貼劑、抹劑、噴霧劑、滲透膜和薄片等，形成本發明的其他實施方案。
根據本發明的組合物中，最優選的藥物制劑通常是液體、生理可接受的、可注射或可輸液的混懸液或分散液。為制備該藥物組合物，本發明的組合物加至生理可接受的液體載體中。尤其優選等滲生理鹽水或磷酸緩沖液，但是任意其他生理可接受并適合本發明的組合物的液體載體或載體混合物均可使用。許多該液體載體或載體系統是體內注射劑和/或輸液劑藥物制備領域的技術人員所熟知的。
本發明的組合物提供另一優勢，其和/或由其制備的藥物制劑可進行熱處理，例如，以殺菌目的。本發明的組合物一般對70℃以上的熱處理穩定，優選80℃以上，更優選至少100℃。這對于不易通過過濾除菌的較大微粒尤其有效，為避免在懸浮液中HA微粒的聚集，適當的本領域眾所周知的調節物或佐劑，例如分散劑，可加至根據本發明制備的液體藥物制劑中。該調節物的實例可以是糖類或蛋白質。
需要治療患者的給藥有效劑量取決于許多因素，例如根據本發明組合物中包含的放射性核素的半衰期和衰變鏈；給藥途徑；患者的醫學狀態及他/她的年齡和體重；以及疾病的治療。該有效劑量可通過根據本發明的藥物組合物單一劑量一次給藥達到；或通過治療周期中至少每天一次單一劑量(一般，一天一、二或三次)，治療周期為至少獨立的一天或至少每周一天持續一或多周或月。根據熟練醫師認為必需或適合，治療可重復至少一次。
如果使用半衰期短的放射性核素，與較長半衰期的放射性核素相比，每次單一給藥通常引起較高的活度劑量。
一般劑量通常在每次單一給藥10 kiloBq至10 gigaBq范圍內，更優選范圍是每次單一給藥為1 megaBq至1 gigaBq。
根據本發明的組合物，可用于藥物組合物，尤其是用于治療癌癥或非癌癥疾病的液體或凝膠狀態的藥劑或裝置。
如上文所述，本發明提供，多個方面，治療癌癥或非癌癥疾病的方法，用于該方法的組合物和用于制備用于該治療方法的藥物的組合物的用途。本發明顯著的適用于以下疾病，包括，轉移性和非轉移性癌癥例如小細胞性和非小細胞性肺癌、惡性黑素瘤、卵巢癌、乳腺癌、骨癌、結腸癌、膀胱癌、子宮頸癌、肉瘤、淋巴瘤、白血病和前列腺腫瘤。本發明的應用顯著的適用于以下其他疾病，包括非癌癥，尤其是增生性疾病和降低疾病(尤其是骨科疾病)的疼痛，包括關節炎。
因此，這些方面的一個實施方案涉及一種治療局部癌癥的方法。該方法可優選根據治療需要通過腫瘤內注射或輸液至受試者(通常為人類患者)，提供治療有效量的本發明組合物。該方法提供腫瘤組織的局部輻射。在該實施方案中，α-發射放射性核素非常有效，由于其范圍短并對周圍正常組織的傷害最小。本發明該實施方案尤其有益的疾病實例是引發實體瘤的那些，例如非小細胞性肺癌、惡性黑素瘤、卵巢癌、結腸癌、肉瘤和前列腺腫瘤。
本發明的另一實施方案涉及治療局部彌散性癌癥的方法，例如，以肝腫瘤或腹膜或顱腔狹窄性疾病。該治療尤其優選通過局部區域注射或輸液給藥至需要該治療的受試者，提供治療有效量的本發明組合物。
本發明的又一個實施方案為治療局部彌散性癌癥例如肝腫瘤的方法，通過將含有本發明的放射性標記的HA組合物的治療有效量液體制劑給藥于需要該治療的受試者實現，尤其給藥至供于感染區域或器官的受試者血液，例如，當是肝腫瘤時給藥至供給肝的血液。這可以促進組合物轉運至腫瘤。
本發明的另一實施方案涉及一種治療系統性彌散癌癥的方法，通過靜脈內注射或輸液，或其他系統給藥，向需要該治療的受試者給藥含有本發明的放射性標記的HA的治療有效量的藥物制劑。
本發明的另一實施方案涉及一種治療內腔性腫瘤的方法，其中治療有效量的放射性核素以本發明組合物的形式，通過注射或輸液至腫瘤的感染腔體，給藥于需要該治療的受試者，并滯留其中以獲得腔體表面的輻射。該腔體包括顱腔、腹膜腔以及心包積液和間皮瘤形成的腔，適合給藥的癌癥包括，例如顱內癌癥、腹膜內癌癥或位于心包積液和間皮瘤形成的腔體內的癌癥。
本發明的另一實施方案涉及一種組合治療方法，其中包括，給藥至需要該治療的受試者有效劑量的活性放射性標記的本發明HA，以及一種或更多選自以下的其他治療，包括外科手術、化學療法和放射療法(尤其是外部光束放射療法)。
組合治療是一種本發明尤其優選的實施方案，可以同時、相繼或交互或其組合而實行。因此，組合治療可以包括一種治療類型接著另一種或多種治療類型，其中每種治療類型可重復一次或多次。同時組合治療的實例是，在在同一時間點使用化學療法組合本發明的組合物用藥(也可以是相同或不同方式給藥)。該組合用藥可以是通過開始同時的治療，組合相繼的治療，例如，在外科手術切除腫瘤之后。根據患者情況的需要，組合治療可以重復一次或多次。
交互組合治療的實例可以是，在一個或更多治療周期中，化學療法與本發明的藥物組合物用藥，在不同天或周交互進行；或例如外科手術之后，一個或多個周期的本發明放射性標記的HA治療。
本發明非常優選的實施方案涉及一種治療方法，采用外科手術移除受試者癌癥物質的步驟進行之后，在外科手術中提供治療有效量的本發明的組合物或裝置。本發明的組合物可應用于腫瘤床(bed)或周圍組織。如果用于腔體，執行該應用后達到腫瘤床位置或周圍消除病變(sterilizing)的效果。在腫瘤破裂事件發生時將特別有用(例如在手術操作中)。該處理還可進一步或選擇性達到對在其位置和/或其鄰近的任意保留的腫瘤細胞的抗腫瘤作用。該實施方案可通使用活性化合物的懸浮液完成(例如噴霧劑或抹劑)。或者，當涉及該治療方法時，本發明的組合物優選為下列形式，糊劑、貼劑、透皮薄片(尤其是可吸收貼片或薄片)、乳膏劑或凝膠，特別是提供治療放射性藥劑的持續釋放的制劑(例如，凝膠)。
本發明的又一實施方案涉及一種滑膜切除術的方法，即，治療關節和/或骨痛例如關節炎引起的疼痛的受試者。
此處所用的，術語“受試者”通常指人類患者，但是同樣可以指非人類的哺乳動物受試者，尤其是犬或貓哺乳動物受試者。
在本發明的以下部分，顯示了如何分別的用α-發射放射性核素和β-發射放射性核素標記羥基磷灰石微粒。實施例并不限定本發明。本發明也通過


，其中附圖1顯示了在212Pb給藥1至24小時后，212Bi在多種組織中的滯留。也顯示了平衡水平，證明212Bi水平接近平衡。
常規原料和方法使用的羥基磷灰石微粒為羥基磷灰石、緩沖水懸浮液、型1(Sigma，St.Louis，MO，USA)或Macro-Prep陶瓷羥基磷灰石型1，20μm(Bio RadLaboratories，Hercules，CA，USA)。
計數器和檢測器γ分光鏡檢測在EG&G Ortec GEM15-P鍺檢測器中進行。常規放射性計數在多孔NaI檢測器(Packard Crystal II，PackardInstrument Co.，Downers Grove，IL，USA)中進行。
粒子標記和純化反應混合物在旋轉攪拌器(MSl Minishaker，IKA，德國)中充分混合1min，然后，在振動器上培育30分鐘，離心三次(5分鐘，9000rmp，MiniSpin離心器，Eppendorf，德國)，沉淀物用1ml的0.1M檸檬酸鹽溶液沖洗兩次。
實施例1用鐳-223標記微粒的制備鐳-223的制備是通過將227Ac/227Th源固定在DIPEX-2柱，用1M HCl洗脫223Ra。向HCl洗脫物中加入0.1M檸檬酸鈉直至pH超過5。向2ml的Eppendorfer管中加入250μl的40mg/ml羥基磷灰石分散液和50μl的223Ra/檸檬酸鹽溶液。標記和純化步驟按照原料和方法部分所述進行。并行三重實驗的所有3個實驗中，片狀沉淀物(pellet)的結合活度(bound activity)超過96％。
實施例2223Ra標記的HA微粒體內穩定性檢測實施例1所述的223Ra-HA微粒中加入500μl的0.1M的檸檬酸鈉或牛血清白蛋白。分散液在37℃下培育過夜，溶液根據實施例1離心。20分鐘后測定，片狀沉淀物的結合活度超過96％。兩小時后進行重新測量，計數率顯示無明顯區別，表明子體核素的分布與223Ra非常一致。
在另一實驗中，使用陶瓷HA微粒，223Ra(1MBq)并入10mg陶瓷HA，在胎牛血清中室溫下培育兩周，之后其片狀沉淀物的結合(bound)為93.2％。
實施例3212Pb和212Bi標記的HA微粒的制備制備基本不含228Th和224Ra的鉛-212。
將228Th蒸發至干燥作為起始物料，加入0.5ml 8M HNO3，溶液轉移至含有預平衡陰離子交換柱(AG1-X8)中。鐳-224及其子體提取在3ml 8MHNO3中。隨后，224Ra提取物蒸發至干燥，溶解于0.5ml 1M HCl中，用DIPEX柱(AC-樹脂，Eichrom Inc，Darien，IL，USA)純化，通過用700微升1M HCl洗脫224Ra后，得到不含釷-228的產物。
第二天(212Pb內向生長后)，224Ra洗脫物蒸發至干燥，之后溶解于0.5ml1 M HNO3，轉移至含有Pb-特異性樹脂(PB-B25-S，Eichrom)的柱中。鐳-224用2ml 1M HNO3和2ml蒸餾水洗脫。使用650微升0.1M草酸銨溶液由鉛樹脂中提取鉛-212。
最終的212Pb溶液直接與羥基磷灰石結合，按照實施例1所述223Ra的進行反應。
實施例4212Pb和212Bi標記的HA微粒的穩定性檢測鉛-212標記的HA在胎牛血清中室溫下培育過夜，其后按照上述方法離心。測量片狀沉淀物和上清相關的放射性。發現片狀沉淀物相關的212Pb和212Bi超過93％。片狀沉淀物結合活度部分表現出略高于陶瓷微粒。
實施例5212Pb標記的HA的生物分布通過上述方法制備212Pb標記的HA(20μm，陶瓷)，沖洗，離心三次，溶解于pH7.4的0.01M檸檬酸鈉/檸檬酸等張鹽水溶液中。向7只體重21-25g的雌性balb C小鼠，腹膜內給藥含有0.4MBq212Pb結合至1.0mg HA的懸浮液0.5ml。在1h(n＝3)和24h(n＝4)處死小鼠并分割。結果生物分布數據(表1)顯示在i.p.腔內以及該腔中的器官和組織中活度幾乎定量的發現，表明較少的腔外泄漏。與游離212Bi相關的分布型，即，較高的腎積聚，并未發現達到顯著程度。
表1.腹膜內注射212Pb標記的陶瓷羥基磷灰石微粒1小時和24小時之后的組織分布
括號中的數據處死動物后大約1小時測量組織。粗體印刷的數據處死動物后大約1天測量組織，即，讓子體核素與212Pb母體核素達到平衡的時間。如果括號中的數據低于對應的粗體數據，其指示死亡時組織中212Bi子體核素對212Pb的消耗(相反的情況將意味著死亡時212Bi對212Pb(212Bi vs212Pb)的富集)。
權利要求
1.羥基磷灰石(HA)，引入有α-發射放射性核素或α-發射放射性核素體內生成元素。
2.權利要求1所述的羥基磷灰石，包含選自211At，212Bi，223Ra，224Ra，225Ac，227Th的α-發射放射性核素。
3.權利要求1所述的羥基磷灰石，包含β發射放射性核素，其經過α發射子體衰變。
4.權利要求3所述的羥基磷灰石，其中β發射放射性核素為212Pb，211Pb，213Bi或225Ra。
5.權利要求1至4中任意一項所述的羥基磷灰石，其中HA含有陽離子，其為二價或三價陽離子或這些陽離子的混合物。
6.權利要求5所述的羥基磷灰石，其中陽離子選自鈣、鍶、鋇、鉍、釔、鑭、鉛或其混合物。
7.權利要求1至6中任意一項所述的羥基磷灰石，其中HA為微粒，大小范圍是1nm至100μm。
8.權利要求7所述的羥基磷灰石，其中HA的大小在1μm至20μm范圍內。
9.權利要求1至8中任意一項所述的羥基磷灰石，其中HA是用以下物質表面修飾的氨基酸、肽、蛋白質、抗體、糖類、膦酸鹽、氟、磁性物質、葉酸酯基團或其組合。
10.權利要求1至9中任意一項所述的羥基磷灰石，其中HA與選自以下的物質組合或共沉淀金屬、氧化物、蛋白質、氨基酸、糖類、膦酸鹽包括二膦酸鹽或有機化合物。
11.權利要求1至9中任意一項所述的羥基磷灰石，其中HA與選自以下的物質組合或共沉淀聚交酯、聚乙烯酮、玻璃-陶瓷、二氧化鈦、氧化鋁、二氧化鋯、二氧化硅、聚乙烯、環氧樹脂、聚乙二醇、聚羥基丁酸酯、明膠、膠原、殼聚糖、膦腈、鐵、氧化鐵、磁鐵或其混合物。
12.制備放射性核素標記的羥基磷灰石微粒的方法，包括以下步驟(a)將α-發射放射性核素或作為α-發射放射性核素體內生成元素的放射性核素的溶液與羥基磷灰石微粒接觸；并(b)任選地在步驟(a)制備的標記微粒上結晶羥基磷灰石涂層，借此將所述的放射性核素或所述體內生成元素包封在微粒內部。
13.權利要求12所述的方法，其中步驟(a)在pH3-12范圍內進行。
14.權利要求12或13的方法，其中所述的α發射放射性核素體內生成元素為212Pb，并且在步驟(a)和(b)之前，所述方法還包括(i)制備224Ra，(ii)通過與f-阻斷特異性結合劑接觸純化224Ra，(iii)讓221Pb內向生長，和(iv)通過與鉛一特異性結合劑接觸，純化所得的221Pb。
15.藥物組合物，含有權利要求1至11任意一項中所述的羥基磷灰石和生理學可接受載體。
16.權利要求15的藥物組合物，為液體、可注射形式。
17.權利要求15的藥物組合物，為凝膠形式。
18.羥基磷灰石和α-發射放射性核素或作為α-發射放射性核素體內生成元素的放射性核素在制備用于治療癌癥或非癌癥疾病藥物中的用途。
19.權利要求18所述的用途，其中所述藥物為可注射、可輸液或局部應用的藥物。
20.權利要求18或19所述的用途，其中所述治療包括放射性滑膜切除術。
21.權利要求18或19所述的用途，其中所述治療包括腫瘤內療法。
22.權利要求18或19所述的用途，其中所述治療包括給藥至供給腫瘤組織的血液。
23.裝置，包括含有α-發射放射性核素或α-發射放射性核素體內生成元素的羥基磷灰石。
24.治療需要治療的人或動物受試者的放射化學治療方法，所述方法包括將權利要求1至11任意一項所述的羥基磷灰石或權利要求15至17任意一項所述的組合物的有效量給藥至所述受試者。
25.權利要求24所述的方法，用于治療腔內原發性或轉移性腫瘤。
26.權利要求24所述的方法，用于放射性滑膜切除術。
27.權利要求24所述的方法，用于腫瘤內療法。
28.權利要求24所述的方法，用于抗癌療法。
29.權利要求24所述的方法，用于抗癌治療和/或腫瘤床和腔內腫瘤情況下的任選地腔體的消除病變，其中所述給藥在外科手術移除至少部分腫瘤后起效。
全文摘要
本發明提供含有α－發射放射性核素或體內α－發射放射性核素生成元素的羥基磷灰石(HA)。本發明還提供形成該HA的方法，含有HA的藥物組合物和用藥物治療癌癥或非癌癥疾病的方法，包括給藥HA或其組合物。
文檔編號A61K51/12GK1972720SQ200580012478
公開日2007年5月30日 申請日期2005年2月18日 優先權日2004年2月20日
發明者格魯·索爾伯格, 羅伊·拉森 申請人:艾爾格塔公司