[发明专利]用于诊断成像的纳米微粒组合物

说明书

背景

本申请总体涉及纳米微粒组合物，所述纳米微粒组合物可用作诊断成像剂用于一种或多种X射线/计算机断层摄影(CT)和磁共振成像(MRI)。更具体地讲，本申请涉及可用作造影剂的纳米微粒组合物和制备和使用此类剂的方法。

几乎所有的临床批准诊断造影剂为包含小分子的组合物。相对较小的碘化芳族化合物已用作X射线和CT中的标准造影剂，而Gd-螯合物用于磁共振成像。已知的造影剂有一个或多个缺点，例如从身体过快清除、在体内过长保留、毒性、非特异性、不稳定性和高成本。这些限制使得降低依赖诊断成像的治疗程序的总体有效性。尽管至今在本领域取得了相当大的进步，但仍需要新种类造影剂，这些造影剂克服一个或多个这些缺点和/或具有使新诊断成像方式成为可能的特性。

纳米微粒组合物在诊断和治疗两种医疗应用中显示相当大前景。虽然在临床上仅批准几种包含纳米微粒组合物的药剂用于磁共振成像应用和药物递送应用，但数百种此类药剂仍在研发中。大量证据表明相对于目前使用小分子药剂，纳米微粒组合物具有在诊断和治疗功效方面的益处。然而，粒径、结构和表面性质对基于纳米微粒组合物的药剂的体内生物分布和清除率的影响未充分了解。根据其粒径，与小分子比较，纳米微粒倾向于较长时间停留在体内。在造影剂的情况下，优选造影剂具有自身体的最大肾清除率，并具有最低短期或长期毒性。

因此，需要用作具有改善性质的造影剂和/或成像剂的新纳米微粒组合物。具体地讲，具有涉及肾清除率和毒性改善性质的纳米微粒组合物尤其有利。另外，需要用以制备此类纳米微粒组合物的新合成中间体。

发明内容

在第一个方面，本发明提供具有结构I的三烷氧基硅烷

其中R¹和R²在每次出现时独立为C₁-C₃烷基；R³在每次出现时独立为氢或C₁-C₃烷基；R⁴为C₁-C₅脂族基团、C₇-C₁₂芳族基团或C₅-C₁₀脂环族基团；n为0、1、2或3；q为1、2或3；且X^–表示电荷平衡性反离子。

在第二个方面，本发明提供一种纳米微粒组合物，所述纳米微粒组合物包含具有理想化结构II的纳米微粒，所述纳米微粒包含官能化纳米微粒金属氧化物和带正电荷的三氧基硅烷配体

其中R²在每次出现时独立为C₁-C₃烷基；R³在每次出现时独立为氢或C₁-C₃脂族基团；R⁴为C₁-C₅脂族基团、C₇-C₁₂芳族基团或C₅-C₁₀脂环族基团；n为0、1、2或3；q为1、2或3；X^–表示电荷平衡性反离子；并且官能化纳米微粒金属氧化物包括纳米微粒氧化钽。

在第三个方面，本发明提供一种纳米微粒组合物，所述纳米微粒组合物包含具有理想化结构III的纳米微粒，所述纳米微粒包含官能化纳米微粒金属氧化物和三氧基硅烷甜菜碱配体

其中R²在每次出现时独立为C₁-C₃烷基；R³在每次出现时独立为氢或C₁-C₃烷基；n为0、1、2或3；q为1、2或3；并且官能化纳米微粒金属氧化物包括纳米微粒氧化钽。

在第四个方面，本发明提供诊断成像剂组合物，所述诊断成像剂组合物包含具有理想化结构III的纳米微粒，所述纳米微粒包含官能化纳米微粒金属氧化物和三氧基硅烷甜菜碱配体

其中R²在每次出现时独立为C₁-C₃烷基；R³在每次出现时独立为氢或C₁-C₃烷基；n为0、1、2或3；q为1、2或3；并且官能化纳米微粒金属氧化物包括纳米微粒氧化钽。