采用可成像放射性同位素功能化的粒子及其制备方法和用途技术

一些实施例涉及可成像放射性同位素微球。在一些实施例中，可成像微球采用可成像放射性同位素进行放射性标记。在一些实施例中，可成像放射性同位素与微球基质的表面直接化学偶联。在一些实施例中，可成像微球可用作替代粒子，以预测包含放射治疗性同位素的治疗性微球的分布。的分布。的分布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采用可成像放射性同位素功能化的粒子及其制备方法和用途
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年2月5日提交的美国临时专利申请号62/970,587的优先权，通过引用将其全文并入本申请中。


[0003]本公开涉及采用可成像放射性同位素功能化的粒子、它们作为治疗性粒子替代物的用途、制备这种可成像粒子的方法以及使用所述粒子进行生物成像和剂量测定(dosimetry)的方法。

技术介绍

[0004]相关技术说明
[0005]治疗某些癌症患者的一种方法是将放射性同位素引入到患者的循环系统内。将测定量的放射性同位素注射到患者体内，使其在癌症位点积聚而足以治疗癌症。

技术实现思路

[0006]在一种用于癌症放射治疗的方法中，将放射性微球递送到患者脉管系统中的某个点，从而它们将被血流携带到目标组织内。一旦到达目标组织，它们就会停留在毛细血管内，并释放一定剂量的治疗性辐射。这种治疗被称为选择性内放射治疗(SIRT)。靶的是获得足够剂量的辐射以引起癌组织的局部组织死亡。
[0007]然而，由于治疗性微粒不易成像，因此难以确定它们在体内的分布情况。这些治疗性微球的特性使得预测体内治疗剂量的分布非常困难并且不切实际。反过来，很难跟踪和准确评估治疗性微球最终停留在哪里。如果无法准确确定这些微球在体内的位置，则难以预测或测定治疗性微球在靶位置的辐射剂量。此外，也很难测定对身体健康区域有害的辐射剂量。本文公开的一些实施例涉及以使用成像模式时可见的可成像放射性同位素修饰的粒子(例如微球)。在一些实施例中，当被引入到体内时，这些可成像放射性同位素粒子可用作粗略估计治疗性微球在体内的分布的替代物。在一些实施例中，如本文所公开的可成像替代物的使用可以允许更准确地预测辐射剂量、更有效地治疗和/或降低对患者的副作用发生率。
[0008]如本文其他地方所公开的那样，一些实施例涉及可成像粒子。在一些实施例中，所述粒子是微球。在一些实施例中，可成像微球包含至少一种可成像放射性同位素。在一些实施例中，可成像微球还包含基质。在一些实施例中，所述基质提供至少一种可成像放射性同位素可以结合到其上的表面。在一些实施例中，所述基质包含无机材料。在一些实施例中，无机材料包含准金属或金属原子。在一些实施例中，基质包含延伸至粒子表面的芯。在一些实施例中，所述芯包含第一部分准金属或金属原子，所述表面包含第二部分准金属或金属原子。
[0009]在一些实施例中，第二部分准金属或金属原子与非金属原子键合。在一些实施例
中，可成像放射性同位素通过基质表面处的至少一部分非金属原子与所述基质直接结合。在一些实施例中，第一部分准金属或金属原子也与非金属原子键合。
[0010]在一些实施例中，基质包括组成元素(即来自元素周期表的元素)的基本均匀的混合物。
[0011]在一些实施例中，所述表面包含至少一部分组成元素。例如，在一些实施例中，基质表面的准金属、金属或非金属原子包含与芯中发现的那些准金属、金属或非金属原子相同的元素。
[0012]在一些实施例中，非金属原子是氧原子。在一些实施例中，基质表面的至少一部分氧原子以羟基的形式提供。
[0013]一些实施例涉及包含具有表层的无机基质的可成像微球。在一些实施例中，该可成像微球包含至少一种可成像放射性同位素。在一些实施例中，无机基质包含至少一种非金属、准金属或过渡金属氧化物。在一些实施例中，可成像放射性同位素通过路易斯酸
‑
碱配位键(从而提供路易斯酸
‑
碱加合物)而与无机基质的表面结合，例如与无机路易斯碱的路易斯酸
‑
碱配位键。
[0014]本文公开的一些实施例涉及包含无机基质的可成像微球，所述无机基质包含具有一种或多种供电子官能团的表面。在一些实施例中，可成像微球包含表层，所述表层包含至少一种可成像放射性同位素。在一些实施例中，可成像放射性同位素在制备可成像微球期间通过与一种或多种供电子官能团偶联而与无机基质的表面结合。
[0015]一些实施例涉及可成像微球，其包含陶瓷微球基质和至少一种可成像放射性同位素。所述可成像放射性同位素与陶瓷微球基质表面偶联，例如作为路易斯酸碱加合物(例如无机路易斯碱的加合物)。
[0016]上述或本文别的地方描述的任何实施例可包括以下特征中的一个或多个特征。
[0017]在一些实施例中，可成像放射性同位素通过化学键与基质结合。在一些实施例中，该化学键选自离子键、共价键或配位键。在一些实施例中，化学键是配位键。
[0018]在一些实施例中，可成像同位素被配置用于通过选自单光子成像和双光子成像的成像模式进行成像。在一些实施例中，可成像放射性同位素被配置用于通过选自正电子发射断层显像(PET)、单光子发射计算机断层显像(SPECT)和伽马相机成像的成像模式进行成像。在一些实施例中，可成像放射性同位素是正电子发射体或伽马发射体。在一些实施例中，该至少一种可成像放射性同位素选自
99m
Tc、
201
Th、
51
Cr、
67
Ga、
68
Ga、
111
In、
64
Cu、
89
Zr、
59
Fe、
42
K、
82
Rb、
24
Na、
45
Ti、
44
Sc、
51
Cr、
18
F和/或它们的组合。在一些实施例中，该至少一种可成像放射性同位素是金属放射性同位素。在一些实施例中，该至少一种可成像放射性同位素选自
99m
Tc和
89
Zr。在一些实施例中，该至少一种可成像放射性同位素是
89
Zr。在一些实施例中，该至少一种可成像放射性同位素是
99m
Tc。
[0019]在一些实施例中，可成像微球的表面包含式(V)的结构：
[0020][0021]其中所述基质包含M
c
，并且其中M
c
独立地选自Pb、Al、Si、Y、Mn、Ga、Fe、Sr和Ti；m是选自1、2或3的整数；M
a
是基质原子或桥接原子，M
a
选自Pb、Al、Si、Y、Mn、Ga、Fe、Ti、Sr和Sn；M
b
选自
99m
Tc、
201
Th、
51
Cr、
67
Ga、
68
Ga、
111
In、
64
Cu、
89
Zr、
59
Fe、
42
K、
82
Rb、
24
Na、
45
Ti、
44
Sc、
51
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种可成像微球，包含：至少一种可成像放射性同位素；和包含无机材料的基质，所述无机材料包含与非金属原子键合的准金属或金属原子，所述基质包含：延伸到表面的芯，所述芯包含与非金属原子键合的第一部分准金属或金属原子，所述表面包含与非金属原子键合的第二部分准金属或金属原子；其中可成像放射性同位素通过基质表面的非金属原子与基质直接结合和/或其中可成像放射性同位素通过包含基质表面的非金属原子的无机桥与基质结合。2.根据权利要求1所述的可成像微球，其中所述可成像放射性同位素通过基质表面的非金属原子与基质直接结合。3.根据权利要求1所述的可成像微球，其中所述基质通过基质表面的非金属原子通过无机桥与基质结合。4.根据权利要求1所述的可成像微球，其中所述基质包含组成化学元素的基本均匀的混合物。5.根据权利要求4所述的可成像微球，其中所述表面包含至少一部分组成化学元素。6.根据权利要求1所述的可成像微球，其中所述非金属原子是氧原子。7.根据权利要求6所述的可成像微球，其中所述基质表面的至少一部分氧原子是羟基。8.一种可成像微球，包含：具有表面的无机基质；和至少一种可成像放射性同位素；其中所述基质包含至少一种非金属和至少一种准金属或金属；和其中所述可成像放射性同位素通过与无机路易斯碱的路易斯酸
‑
碱配位键而与基质表面结合。9.一种可成像微球，包含：具有表面的无机基质；和至少一种可成像放射性同位素；其中所述基质包含至少一种非金属和至少一种准金属或金属；和其中所述可成像放射性同位素通过与无机物质的氧的化学键而与基质表面结合。10.一种可成像微球，包含：无机基质，所述无机基质包含具有一个或多个供电子官能团的表面；和至少一种可成像放射性同位素；其中所述可成像放射性同位素在制备可成像微球期间通过与一种或多种供电子官能团化学偶联而与表面直接结合和/或通过无机桥与表面结合。11.根据权利要求10所述的可成像微球，其中所述可成像放射性同位素与基质表面直接结合。12.根据权利要求1至11中任一项所述的可成像微球，其中所述基质包含金属氧化物、过渡金属氧化物、准金属氧化物或它们的组合。13.根据权利要求1至12中任一项所述的可成像微球，其中所述可成像放射性同位素通过选自离子键、共价键或配位键的化学键与所述基质结合。
14.根据权利要求13所述的可成像微球，其中所述可成像放射性同位素通过配位键结合。15.一种可成像微球，包含：陶瓷微球基质和至少一种可成像放射性同位素；其中所述可成像放射性同位素与陶瓷微球基质表面偶联，作为无机路易斯碱的路易斯酸
‑
碱加合物。16.根据权利要求15所述的可成像微球，其中所述无机路易斯碱是基质的组分，并且可成像同位素通过无机路易斯碱与基质表面直接偶联。17.根据权利要求15或16所述的可成像微球，其中所述可成像放射性同位素通过包含路易斯碱的无机连接剂与陶瓷微球基质的表面偶联。18.根据权利要求17所述的可成像微球，其中所述无机连接剂是金属氧化物。19.根据权利要求18所述的可成像微球，其中所述金属氧化物是氧化锡。20.根据权利要求15至19中任一项所述的可成像微球，其中所述路易斯碱是金属氧化物或准金属氧化物的氧。21.根据权利要求8至20中任一项所述的可成像微球，其中所述路易斯碱是氧化锡的氧。22.根据权利要求1至21中任一项所述的可成像微球，其中所述可成像同位素被配置用于通过选自单光子成像和双光子成像的成像模式进行成像。23.根据权利要求1至22中任一项所述的可成像微球，其中所述可成像放射性同位素被配置用于通过选自正电子发射断层显像(PET)、单光子发射计算机断层显像(SPECT)和伽马相机成像的成像模式进行成像。24.根据权利要求1至23中任一项所述的可成像微球，其中所述至少一种可成像放射性同位素是正电子发射体或伽马发射体。25.根据权利要求1至24中任一项所述的可成像微球，其中所述至少一种可成像放射性同位素是金属放射性同位素。26.根据权利要求1至24中任一项所述的可成像微球，其中所述至少一种可成像放射性同位素选自
99m
Tc、
201
Th、
51
Cr、
67
Ga、
68
Ga、
111
In、
64
Cu、
89
Zr、
59
Fe、
42
K、
82
Rb、
24
Na、
45
Ti、
44
Sc、
51
Cr、
18
F、Al
18
F和/或它们的组合。27.根据权利要求1至24中任一项所述的可成像微球，其中所述至少一种可成像放射性同位素选自
99m
Tc和
89
Zr。28.根据权利要求1所述的可成像微球，其包含式(V)的结构：其中所述基质包含M
c
，并且M
c
选自Pb、Al、Si、Y、Mn、Ga、Fe、Sr和Ti；
m是选自1、2或3的整数；M
b
选自
99m
Tc、
201
Th、
51
Cr、
67
Ga、
68
Ga、
111
In、
64
Cu、
89
Zr、
59
Fe、
42
K、
82
Rb、
24
Na、
45
Ti、
44
Sc、
51
Cr、
18
F、
177
Lu、Al
18
F和/或它们的组合；M
a
是基质原子或桥接金属原子，并且M
a
选自Sn、Pb、Al、Si、Y、Mn、Ga、Fe、Sr和Ti；R的每个实例都不存在或是
–
H；X选自
–
OH、＝O和
–
O
‑
；和n是选自0、1、2、3或4的整数。29.根据权利要求28所述的可成像微球，其中：M
c
是Al；所述基质包含M
a
，并且M
a
是Si；M
b
是
89
Zr；每个X独立地是
–
OH或
–
O
‑
；和n是1或2。30.根据权利要求28或29所述的可成像微球，其中M
b
是
89
Zr，X是
‑
OH，n是2。31.根据权利要求28所述的可成像微球，其中：M
c
是Si；M
a
是Sn；M
b
是
99m
Tc；每个X独立地是
–
OH或
–
O
‑
；和n是2或3。32.根据权利要求28所述的可成像微球，其中M
b
是
99m
Tc，X是
‑
OH，n是3。33.根据权利要求1所述的可成像微球，其包含式(VIII)的结构：其中所述基质包含M
a
和M
c
，并且其中M
a
和M
c
独立地选自Pb、Al、Si、Y、Mn、Ga、Fe、Sr和Ti；m是选自1、2或3的整数；M
b
选自
99m
Tc、
201
Th、
51
Cr、
67
Ga、
68
Ga、
111
In、
64
Cu、
89
Zr、
59
Fe、
42
K、
82
Rb、
24
Na、
45
Ti、
44
Sc、
51
Cr、
177
Lu、Al
18
F和/或它们的组合；R
a
的每个实例独立地是OH、O或
–
O
‑
Sn(X)
n
‑
O
‑
；X选自
–
OH、＝O和
–
O
‑
；和n是选自0、1、2、3或4的整数。34.根据权利要求33所述的可成像微球，其中M
c
是Al；M
a
是Si；M
b
是
99m
Tc；每个X独立地是
–
OH或＝O；n是2或3。35.根据权利要求33所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：M，
类型：发明
国别省市：