产品概述
钆布醇(Gadobutrol,研发代号 ZK 135079)由拜耳开发,以 Gadovist(欧盟等)/Gadavist(美国)/加乐显(中国)上市,是第二代细胞外间隙、非离子型大环类钆对比剂。
结构特点:Gd³⁺ 与大环配体 butrol(二羟基-羟甲基丙基-四氮杂环十二烷-三乙酸,即 DO3A 衍生物)形成中性(非离子)、大环、刚性螯合物。大环骨架赋予其极高的动力学稳定性(解络合动力学缓慢)与热力学稳定性(log Keq ≈ 21.8,部分资料记 log K = 21–22)。
为何能做到 1.0 M:正是这种高稳定性,使得钆布醇可以配制成 1.0 mol/L 的浓度——是其他多数 GBCA(0.5 mol/L)的两倍。这带来三个直接的临床优势:
- 注射体积减半;
- 团注(bolus)更紧凑、浓度更高——改善动态增强与首过灌注成像;
- 在 1.0 M 下其粘度 4.96 mPa·s,虽高于 0.5 M 制剂,但仍在可接受范围。
“高弛豫率”的准确含义:在 1.5 T、37 ℃ 血浆中 r1 = 5.2、r2 = 6.1 L·mmol⁻¹·s⁻¹。这是所有大环类 GBCA 中最高的(对比:钆特醇 4.1、钆特酸葡胺 3.6);但若与线性类相比,则低于钆贝葡胺(6.3)与钆塞酸二钠(6.9)。因此准确表述是”大环类中弛豫率最高”,而非”所有钆对比剂中最高”。弛豫率对场强依赖性很小。
体内行为:高度亲水(正丁醇/pH 7.6 缓冲液分配系数约 0.006)、几乎无血浆蛋白结合、不与酶发生抑制性相互作用。静脉给药后迅速分布于细胞外间隙,不被代谢,以原形经肾小球滤过排泄——肾脏清除率 1.1–1.7 mL/(min·kg),与菊粉相当;给药后 2 小时内 >50%、12 小时内 >90%、72 小时内 100% 经尿排出,肾外排泄可忽略;平均消除半衰期约 1.8 小时,呈剂量比例动力学。不透过完整血脑屏障。
技术指标
- 标准: CHP/USP/EP
- 规格: 0.99(纯度 ≥99.0%);试剂/标准品常见 ≥95%(以钆元素分析计)
- CAS 号: 770691-21-9(现行 CAS,CAS Common Chemistry、PubChem、Sigma 采用;旧号 138071-82-6 已被替换,部分拜耳产品信息仍沿用旧号);一水合物 198637-52-4
- 分子式: C₁₈H₃₁GdN₄O₉;一水合物 C₁₈H₃₂GdN₄O₁₀
- 分子量: 604.71(CAS、Sigma、TargetMol);各说明书与 PubChem 记 604.72(四舍五入差异);一水合物 621.72;精确质量 605.1332
- 外观: 白色至类白色/白色至米色(white to beige)结晶性粉末或固体;一水合物为白色至近白色粉末晶体
- 纯度(HPLC/钆元素分析): ≥ 99.0%
- 熔点: 未见 CHP/USP/EP 或 FDA、EMA 公开资料收载的法定熔点。作为大环金属螯合物,受热通常在较高温度下分解而非熔融,行业惯例以**热重分析(TGA)/差示扫描量热(DSC)**配合水分、钆含量与有关物质控制替代熔点检查;若站点该字段必填,建议填”不适用”或”以实测 TGA/DSC 为准”,不建议引用非权威来源数值
- 比旋度: 未见药典或权威标准收载;分子含 (2R,3S) 手性中心(PubChem 记 2 个未定义立体中心,为外消旋形式的 (1RS,2SR) 描述差异),质控通常通过钆含量、有关物质、pH 与渗透压控制
- 化学名: 10-(2,3-二羟基-1-羟甲基丙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三乙酸,钆复合物;亦称 2,2′,2″-[10-(1,3,4-三羟基丁-2-基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基]三乙酸钆(Ⅲ)
- 溶解性: 高度水溶性、极易溶于水(Sigma:H₂O 2 mg/mL,澄清;一水合物”完全溶于水”);几乎不溶于有机溶剂
- 热力学稳定常数: log Keq ≈ 21.8(另有资料记 log K = 21–22)
- 弛豫率: 1.5 T、37 ℃、血浆:r1 = 5.2、r2 = 6.1 L·mmol⁻¹·s⁻¹;0.47 T、40 ℃、pH 7:血浆 r1 ≈ 5.6、r2 ≈ 6.5(水相 r1 ≈ 3.6、r2 ≈ 4.0)。弛豫率仅轻微依赖场强
- 制剂理化参数(1.0 mmol/mL 注射液,37 ℃): 对比剂浓度 604.72 mg/mL(1.0 mmol/mL);渗透压摩尔浓度 1603 mOsm/kg H₂O;容积渗透压 1117 mOsm/L 溶液;粘度 4.96 mPa·s;pH 6.6–8.0
- 计算理化参数: LogP 约 −6.7(配体相关计算值区间);氢键供体 3/受体 13;可旋转键 2;拓扑极性表面积约 194 Ų;重原子数 32;分配系数(正丁醇/pH 7.6 缓冲液)约 0.006
- 药代参数: 蛋白结合可忽略;不被代谢;肾清除率 1.1–1.7 mL/(min·kg);平均终末半衰期约 1.81 小时(范围 1.33–2.13 小时)
- 储存条件: 密封、避光、干燥保存;粉体建议 2–8 ℃ 或 −10 至 −25 ℃(供应商建议不一,Sigma 建议 −10 至 −25 ℃);溶液宜分装低温保存;注射液密闭保存
应用领域
- 对比增强磁共振成像(CE-MRI): 用于诊断,仅供静脉内给药。适用于成人及全年龄段儿童(包括足月新生儿),用于全身各部位(包括颅脑和脊髓)病变的 CE-MRI 检查。在血脑屏障可穿透或缺失、灌注异常或细胞外间隙扩大的区域(如原发与继发肿瘤、炎性疾病、脱髓鞘疾病)可获得优于平扫的诊断信息。颅脑和脊髓成像通常在注射后约 15 分钟内观察到最佳强化,组织增强一般持续至注射后 45 分钟;T1 加权序列特别适合对比增强检查
- 对比增强磁共振血管造影(CE-MRA): 用于全身各部位的 CE-MRA。注射后的动脉首过期可观察到最佳成像——1.0 M 高浓度带来的紧凑团注在此尤为有利
- 用法用量: 由具有 MRI 临床经验的医师给药,静脉快速注射。成人推荐剂量 0.1 mmol/kg 体重(相当于 1.0 M 溶液 0.1 mL/kg)。若增强扫描未见异常而临床仍高度怀疑病灶存在、或更精确信息会影响治疗决策,可在首次给药后 30 分钟内再注射至多 0.2 mmol/kg 以提高诊断准确率。按观察视野给药:单一视野——体重 <75 kg 用 7.5 mL、≥75 kg 用 10 mL;多于一个视野——<75 kg 用 15 mL、≥75 kg 用 20 mL。儿童(2 岁及以上儿童与青少年)推荐 0.1 mmol/kg。应尽可能使用最低批准剂量;给药后应对患者观察至少半小时(多数不良反应发生在此窗口内)
- 特殊人群: 老年患者无需调整剂量(AUC 略高、清除略低);除非诊断信息必需且无法通过其他手段获得,急性肾损伤或慢性严重肾脏疾病患者应避免使用;儿童给药前应排除先天性长 QT 综合征(未接受过心电图检查者)
- 药理与机制研究: 用于 T1/T2 弛豫率测定与场强依赖性研究、大环 vs 线性钆螯合物稳定性与钆沉积比较、血脑屏障完整性评估、细胞外间隙分布与肾小球滤过研究,以及作为高浓度对比剂团注动力学的模型药物
- 制剂与生产: 用于注射液(1.0 mmol/mL,规格 7.5 mL:4.5354 g、15 mL:9.0708 g)的处方开发;辅料含考布曲钙(钙钠布醇,calcobutrol sodium,约 0.513 mg/mL,螯合剂/稳定剂)、氨丁三醇(约 1.211 mg/mL,缓冲)、盐酸与/或氢氧化钠(调 pH)、注射用水,不含抗菌防腐剂;每 mL 含钠 0.00056 mmol(约 0.013 mg)。生产关键控制点包括钆含量与络合稳定性、游离 Gd³⁺、有关物质、pH(6.6–8.0)与高浓度下的粘度控制(4.96 mPa·s,为同类最高,是灌装与推注工艺需重点验证的参数);适用于分析方法开发与验证、稳定性研究,以及 GMP 放大与 CMO/CDMO 合同生产
安全提示:本品为药用原料(API),仅供合规的工业、科研与药品生产使用,不作终端临床使用或自我给药指导。成品为处方药,须由具有 MRI 临床经验的医师在具备复苏设备与人员的条件下使用,并遵守 MRI 常规安全规定(禁用于铁磁性植入物等)。含钆对比剂(GBCA)黑框警告:药物清除功能受损患者使用 GBCA 会增加肾源性系统性纤维化(NSF)风险;对高风险患者应避免使用该药,除非诊断信息必需且无法通过非增强 MRI 或其他方法获得,且不得超过推荐剂量、重复给药前须保证足够的洗脱时间。钆沉积:使用后钆可在脑、骨骼、皮肤及其他器官中蓄积数月或数年,其临床后果尚不清楚——虽大环类沉积量低于线性类,仍应在保证诊断的前提下使用最低剂量。禁忌:既往对钆布醇有严重过敏反应者。慎用:有对比剂过敏史、支气管哮喘史、过敏性疾病史、重度肾功能损伤、癫痫、心律失常者。常见不良反应:皮肤发热感、注射部位反应、恶心、味觉改变、头痛;严重不良反应包括心脏骤停、过敏反应、意识丧失、急性肾损伤与 NSF。过量可能影响心脏复极化、干扰心律,应进行心电图监测。原料操作时应佩戴防护手套、防护服与眼面部防护,避免粉尘吸入。