JP2000507197A - Ｒ▲下１▼緩和性を増加した超常磁性体粒子、前記粒子の製造方法およびその使用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明はＲ₁緩和性を増加し、表面安定化物質をもつた超常磁性単一ドメイン粒子に関するものである。粒子は、水酸化鉄、酸化鉄水和物、酸化鉄、混合酸化鉄、あるいは鉄からなり、大きさが1〜10ｎｍであり、平均粒子直径d₅₀が2〜4ｎｍであり；2〜５０の増加したＲ₁緩和性を有し、緩和性比Ｒ₁／Ｒ₂が５よりも小さい、ことに特徴がある。安定化物質は粒子表面に結合し；これらは重力場や磁場において集合や沈殿を防ぐ。必要に応じて、粒子はまた組織特異的結合物質、薬理的活性物質、薬理的活性細胞、薬理的活性キレート剤、細胞融合媒介物質又は遺伝子導入媒介物質、またはそれらの物質の混合物を含むことができる。新規の粒子は、腫瘍攻撃、免疫ブースター、細胞融合、遺伝子輸送のために、あるいは必要な場合には磁場を使用する磁気共鳴診断における造影剤として使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｒ₁緩和性を増加した超常磁性体粒子、前記粒子の製造方法およびその使用 本発明はNMR断層撮影での診断法として、薬理的活性物質として使用できるＲ₁ 緩和性を増加した超常磁性体に関するものである。本発明はまた製造工程および 新規な粒子の使用に関するものである。 ヨーロッパ特許第B284,549号は、粒径が３から２０ナノメーターの範囲にあり 、燐酸基、二燐酸基、ポリ燐酸基、チオ燐酸基、ホスホン酸基またはチオホスホ ン酸基を含有するポリアルキレングリコール、燐酸基を含有するヌクレオチド、 それらのオリゴマーまたはポリマー、および、燐酸基を表面に化学的に結合して 含有し、付加的な結合部位を選択的に持った炭水化物、の群からなる有機化合物 をもっている、酸化鉄、混合した酸化鉄または鉄の超常磁性体の単一ドメイン粒 子を記載している。 独国特許第ＤＥ−Ａ4,309,333号は、粒径が10から1000ナノメーターの範囲に あり、磁場では限定された動きをする、安定していて、分解可能な集合体と、粒 子の大きさが3〜20ナノメーターである鉄酸化物、混合鉄酸化物や鉄といった多 数の小さな超常磁性単一ドメイン粒子より成る集合体が、リン酸基、ジリン酸基 、ポリリン酸基、チオリン酸基やホスホン酸基あるいはチオホスホン酸基を含む ポリアルキレングリコールの基の物質か、あるいはそのオリゴマーやポリマーが 化学的に表面に結合しているような、炭水化物やリン酸基を含有するヌクレオチ ドを有しているという記述がある。 国際特許WO96/03653には、超常磁性単一ドメイン粒子や、表面に有機物質が結 合している超常磁性単一ドメイン粒子の集合体により構成されている超常磁性粒 子を開示している。超常磁性粒子は、大きさが3〜50ナノメーターである小さな 超常磁性単一ドメイン粒子と、大きさが10〜1000ナノメーターである小さな超常 磁性単一ドメイン粒子の安定、かつ分解可能な集合物との混合により構成されて おり、水酸化鉄、酸化鉄水和物、酸化鉄と混合した酸化鉄、あるいは、モノおよ び／またはポリ水酸基を持つ芳香族の物質、ポリグリセロール、アミノ酸基 を持つ物質、オルトケイ酸といったケイ酸基を持つ物質とその縮合生成物、そし てオルトあるいはメタリン酸といったリン酸基を持つ物質とその縮合生成物が表 面に結合している鉄より成っている。 大きさが3〜50ナノメーターの超常磁性単一ドメイン粒子は、記載されあるい は使用されている従来技術に基づいて生成することができ、例えば5〜20nmのう ちの好ましい直径の粒子を用いてＮＭＲトモグラフィーの造影剤として用いるこ とができる。このような粒子が蓄積した体の部位では、2-緩和時間の大幅な短縮 、またシグナルの暗化につながる。それゆえ、超常磁性単一ドメイン粒子に関連 してネガティブＮＭＲ造影法についても言及される。Ｔ−緩和時間は、緩和性Ｒ と反比例するため、Ｔ緩和時間が短くなるほど緩和性Ｒは増大する。Ｔ２緩和時 間は磁性粒子の粒子直径と一次関数の関係にある。粒子直径が大きくなるほど、 Ｔ２緩和時間の短縮が顕著になり、負のコントラストを得るのに要する粒子密度 が小さくなる。造影剤は体重１kgあたり10〜20mmol Feが必要で、これは過去に 使用されたガドリニウムキレートに基づいた正のＮＭR造影剤と比較してずっと 小さい。 そのような負の造影剤のＴ１緩和時間は大きく短縮されないので、それらが蓄 積している体の部位におけるＮＭＲトモグラフィーの特筆すべきシグナル増大は ない。組織中ではあまりシグナルは点灯しない。多くの応用例においては増大し た正のＮＭＲ造影剤効果を持つ超常磁性単一ドメイン粒子を使用できると有利で あろう。 もし、Ｔ１強調ＮＭＲトモグラフィーが実施されると、緩和性比Ｒ₂／Ｒ₁はで きるだけ小さく、少なくとも５以下でなくてはならない。 Ｒ₁緩和性は粒子直径が減少しても大きくは変わらないが、Ｒ₂緩和性は小さく することができる。超常磁性単一ドメイン微小粒子を用いれば、緩和性比Ｒ₂／ Ｒ₁は大いに小さくなり、Ｔ１強調ＮＭＲトモグラフィーが実行可能になる。超 常磁性単一ドメイン粒子がごく低濃度でもシグナル強度に影響を与えるため、過 去に使われた常磁性の造影剤よりも優れることができる。 本発明の目的は、例えばＴ１強調ＮＭＲトモグラフィーの造影剤として使用可 能な、超常磁性単一ドメイン微小粒子を開発することである。 本発明によれば、これは、粒子の大きさが1〜10ナノメーターであり、平均粒 子直径d₅₀が2〜4ナノメーターであり、２〜50の範囲に増大したＲ₁緩和性と、５ 以下のＲ₂／Ｒ₁緩和性比をもつ、水酸化鉄、酸化鉄水和物、酸化鉄、混合酸化鉄 、あるいは鉄といった粒子からなり、それらの表面に重力場や磁場において集合 や沈殿を防ぐ安定化物質を有し、任意に組織特異的結合物質、薬理的活性物質、 薬理的活性細胞、薬理的活性キレート剤、細胞融合媒介物質、又は遺伝子導入媒 介物質、それらの混合物を任意に含む、増大したＲ₁緩和性および表面安定化物 質を有する超常磁性単一ドメイン粒子を以てすれば達成可能である。 この目的を達成するためのいくつかの可能な方法が見つけられた： 1. 超常磁性単一ドメイン粒子の磁気感受性を減じる方法 2. 超常磁性単一ドメイン粒子の粒子直径を1〜10nm、好ましくは2〜4nmに縮小 する方法 3. 安定化物質を選択する方法 4. 安定化物質の層の厚さと水分含有量による方法 ごく小さい超常磁性単一ドメイン粒子は以下の物質より構成されうる： 水酸化鉄、酸化鉄水和物、γ-Fe₂Ｏ₃、Fe₃Ｏ₄、一般式ｍＭＯ・ｎFe₂Ｏ₃（Ｍは 二価の金属イオンFe、Co、Ni、Nn、Be、Mg、Ca、Ba、Sr、Cu、Zn、Ptあるいはそ れらの混合）で表される混合酸化鉄、一般式ｍFe₂Ｏ₃・ｎMe₂Ｏ₃（Meは三価の金 属イオンAl、Cr、Bi、希土類金属あるいはそれら又は鉄の混合を表し、ｍとｎは 1〜6の整数を表す）で表される混合酸化物。このため、単一ドメイン粒子の組成 と構造によって、その磁気感受性は大きく変化することができ、Ｒ₂／Ｒ₁緩和性 比も５以下の値を取り得る。しかしながら、医療における使用に際しては、単一 ドメイン粒子個々の成分の毒性を考慮に入れることが重要である。 本発明によると、超常磁性単一ドメイン微小粒子の磁気感受性は、鉄塩溶液の 構成と製造方法によって約1〜100EMU/gの広い範囲で調整可能である。 驚くべきことに、鉄塩溶液の構成の変化はＲ₂／Ｒ₁緩和性比に影響を及ぼすこ とがわかった。鉄塩溶液のFe³⁺／Fe²⁺の濃度比を２から10に上げることによって 、磁気感受性をおよそ100EMU/gからおよそ20EMU/gにまで減らすことができる。 微小単一ドメイン粒子の沈殿後の酸化あるいは還元反応によって、Ｒ₂／Ｒ₁緩 和性比は任意に変えることができる。酸化還元剤としてふさわしいものには例え ば硝酸イオン、過酸化水素、水酸化アミン、アスコルビン酸などを含む。 驚くべきことに、高められた温度、また任意に高められた圧力のもとで、沈殿 の直前、最中、または直後に安定化物質溶液を、水または水和性有機溶媒に加え 、水溶性あるいは水和性の有機溶媒を含む鉄塩溶液由来の塩基で粒子を沈殿させ ることによって、あるいは安定化物質と塩基の混合物での沈殿によって、あるい はもし安定化物質もまた塩基である場合は、ただ有機塩基を加えることによって 、超常磁性単一ドメイン粒子の粒子の大きさをさらに小さくすることができるこ とがわかった。50℃から120℃という沈殿化の温度が有利だと明記されえよう。 温度が100℃以上だとオートクレーブ中で実行される。沈殿の直前、最中、ある いは直後に安定化物質を加えることによって、前述の酸化還元反応を防ぐことが でき、超常磁性単一ドメイン微小粒子が生成される。 超常磁性単一ドメイン微小粒子の粒子の大きさは1〜10nm、特に2〜4nmという 粒子直径の平均ｄ₅₀の範疇に入る。粒子の大きさが1〜10nmで、粒子直径の平均 ｄ₅₀が2〜4nmという記述は常に安定化物質を除いた粒子についてのものである。 粒子の大きさの縮小に伴い、生物学的許容性もまた向上し、体内での分解速度 も増大する。体内での超常磁性微小粒子の生体利用率は、粒子の大きさや安定化 物質の組成などに依存する、すなわち細網内皮システムが超常磁性微小粒子を比 較的ゆっくり結合させるため、数時間から数日である。 本発明の目的は、それぞれの磁気粒子の物理化学的また生理学的特性を、それ ぞれの応用例に最適に適用させるため、超常磁性単一ドメイン微小粒子が凝集し たり沈殿したりしないように安定化させる物質の範囲を広げることでもある、そ して、これらの物質は安定していて、容易に合成できるものであるべきである。 驚くべきことに、現在の技術段階で知られている比較的大きなポリマー分子や マクロ分子だけでなく、小さな分子でさえも超常磁性単一ドメイン微小粒子の安 定化物質としてふさわしいということがわかっている。 脂肪族ジ−およびポリカルボン酸と、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、アスパラ ギン酸といったその置換生成物と誘導体は超常磁性単一ドメイン微小粒子のふさ わしい安定化物質である。 たとえばクエン酸によって安定化された本発明による超常磁性単一ドメイン微 小粒子は、過去に生成された、いかなるポリマーでコーティングされた超常磁性 酸化鉄よりも直径が小さい。それゆえ、今やたとえば安定化粒子の平均粒子直径 が4〜8mnである100,000Ｄフィルターによって濾過されうる、粒子直径平均ｄ₅₀ 範囲が2〜4nmである安定化された超常磁性単一ドメイン粒子を生成することが可 能である。Ｒ₂／Ｒ₁緩和性比はそれゆえ1〜3の値にまで下げることができる。 それゆえ、血液中でのこの新しい超常磁性単一ドメイン微小粒子の半減期は、 元来の粒子のそれよりもずっと長いことにより、例えばＴ１強調ＮＭＲトモグラ フィー、アンジオグラフィー、リンホグラフィー、血栓や腫瘍の診断といった可 能な応用範囲が大いに広がることとなった。 また驚くべきことに、安定化物質のタイプと量が、超常磁性単一ドメイン粒子 のＲ₂／Ｒ₁緩和性比に影響を与えることがわかった。たとえば、安定化物質の親 水性が増すことによって、すなわち水和化の度合いが増すことによって、Ｒ₂／ Ｒ₁緩和性比が小さくなる。また安定化物質の量は粒子の大きさに影響する。安 定化物質の濃度の増加に伴って、粒子直径が小さくなる。 もし追加される安定化物質が粒子の表面に結合したら、結果として生じる超常 磁性単一ドメイン微小粒子の物理化学的また生理学的特性が、それぞれの応用例 に最適化されうる。これらの追加される安定化物質は、以下より選択できる。ベ ンゼノイド、クマリン、リグナン、テルフェニル、フラボノイド、タンニン、キ サントン、ベンゾフェノン、ナフタレン、ナフトキノン、アントラキノン、アン トラサイクリン、ポリサイクリック縮合芳香族化合物とその誘導体といったモノ ヒドロキシル基あるいはポリヒドロキシル基を有する芳香族物質；アルブミン、 グロブリン、オリゴペプチド、ポリペプチドといったアミノ酸、またはゼラチン 、加水分解カゼイン、グルテリンといったプロテインやプロタイドの変性生成物 を有する物質；メルカプトプリン、メルカプトシトシン、メルカプトグアニン、 メルカプトウラシル、メルカプトチミン、メルカプトヒポキサンチン、それらの メ ルカプトヌクレオシドおよびメルカプトデオキシヌクレオシドといったチオ基を 有する物質；ケイ酸基を有するオルトケイ酸、および、二価と多価の無機イオン およびフィチン酸、アルギニン酸、没食子酸といった有機酸との縮合生成物；リ ン酸基を有するオルトリン酸あるいはメタリン酸、また、ピロリン酸、ポリリン 酸、シクロリン酸およびそれらのヘテロ縮合生成物といったそれらの縮合生成物 、それからスペルミン、スペルミジン、ポリエチレンイミン、プロタミン、オキ シゼラチン、およびその誘導体といった塩基性の基を持った有機化合物との反応 生成物；リン酸基、ジリン酸基、ポリリン酸基、チオリン酸基、ホスホン酸基、 チオホスホン酸基、カルボキシル基、スルホ基、スルホン酸基、メルカプト基、 カルボキシル基（原文のまま；繰り返し）、シラントリオール基を有する炭水化 物より成る有機物質；ポリアルキレングリコール、アルキルポリエチレングリコ ール、アリールポリエチレングリコール、アルキルアリールポリエチレングリコ ール；リン酸基を有するヌクレオチドとそのオリゴマーやポリマー；ムコポリサ ッカライド、グリコプロタイド、チティンといった窒素含有ポリサッカライドと その誘導体。 安定化物質は従来技術で生成可能であり、商業的にも入手可能である。 安定化分子に結合しうる物質は以下の通りである。抗原、抗体、リボ核酸、デ オキシリボ核酸、リボ核酸シークエンス、デオキシリボ核酸シークエンス、ハプ テン、アビジン、ステレプタビジン、プロテインA、プロテインＧ、エンドトキ シン結合タンパク、レクチン、セレクチン、オルガネラ表面タンパクといった組 織特異的結合物質；ウィルス、微生物、藻類、菌類；抗腫瘍タンパク、酵素、抗 腫瘍酵素、抗生物質、植物アルカロイド、アルキル化試薬、抗代謝剤、ホルモン 、ホルモン拮抗薬、インターロイキン、インターフェロン、成長因子、ＴＮＦ、 エンドトキシン、リンホトキシン、ウロキナーゼ、ストレプトキナーゼ、プラス ミノーゲンストレプトキナーゼ促進複合体、組織プラスミノーゲンアクティベー ター、デスモプラスミノーゲンアクティベーター、マクロファージ活性体、抗血 清、血液成分、細胞成分とそれらの分解生成物と派生物、オルガネラ、ウィルス 、微生物、藻類、菌類の細胞壁構成要素とその分解生成物と派生物、プロテアー ゼインヒビター、アルキルホスホコリン、放射性アイソトープ含有物質、表面活 性 剤、心臓血管系作用薬、化学療法薬剤、胃腸薬、神経作用薬といったあらゆる薬 理的活性物質；オルガネラ、ウィルス、微生物、藻類、菌類、特に赤血球、血小 板、顆粒球、単球、リンパ球、ランゲルハンス島といったあらゆる薬理的活性細 胞；ポリカルボン酸、ポリアミノ酸、ポルフィリン、カテコールアミンといった あらゆる薬理的活性キレート剤；ポリエチレングリコール、アルキルポリエチレ ングリコール、アリールポリエチレングリコール、アルキルアリールポリエチレ ングリコールとそれらの誘導体などのあらゆる細胞融合を促進する物質；ポリエ チレングリコールとその誘導体のように遺伝子輸送を媒介するあらゆる物質；ポ リエチレンイミン、スペルミン、スペルミジン、プロタミンサルフェートのよう なポリアミン化合物；それらの混合物も同様である。 凝集と沈殿を防ぐための沈殿反応によって生成される超常磁性粒子を安定化さ せるための方法として従来技術のレベルでは二つの可能性がある。 1. 超常磁性粒子は鉄塩溶液より沈殿することにより用意され、精製され、それ から適した安定化物質によって安定化される、というもの、あるいは 2. 超常磁性物質を鉄塩溶液と混合し、その混合物をそれぞれの沈殿温度まで熱 し、沈殿が起こるというもの Fe³⁺／Fe²⁺塩溶液の混合は反応性酸化還元システムになっているため、安定化 物質の一部は酸化あるいは還元されるかもしれず、Fe³⁺／Fe²⁺の濃度比は不可逆 的に変化する。多くの安定化物質候補あるいは多くの鉄塩溶液の有機アニオンで さえ、非磁気的あるいは不可逆的沈殿物の生成にもつながる鉄塩との錯体を形成 する。 高められたＲ₁緩和性と表面安定化物質を持つ超常磁性単一ドメイン微小粒子 を生成する方法は、50℃から120℃に高められた温度で鉄塩溶液から、アルカリ 水溶液、アンモニア水あるいは有機塩基化合物といった塩基とともに粒子が沈殿 するというものである。温度が100℃を越すと、その工程はオートクレーブ中で 行われる。沈殿化は安定化物質と塩基の混合物とともに行われてもよく、あるい はもし安定化物質も塩基であるなら、有機塩基化合物を加えるだけで沈殿させて もよい。同時に安定化物質として機能する有機塩基化合物は、たとえばポリエチ レンイミン、スペルミン、スペルミジンあるいはプロタミンといったをもの含む 。 脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ポリカルボン酸とそれらの置換生成物と誘導体から 構成される溶解安定化物質、例えばリンゴ酸、酒石酸、クエン酸、アスパラギン 酸は、単一ドメイン粒子の量に応じて5〜100重量％の分量を沈殿中かあるいは沈 殿直後鉄塩溶液に加えられる。 酸化剤や還元剤を加えることによって、望ましいＲ₂／Ｒ₁緩和性比変化に到達 するまで、沈殿生成物中のFe²⁺／Fe²⁺の濃度比を１から無限大(γ-Fe₂O₃)までの 範囲で調整することができる。このようにして生成される大変微小で安定化され た超常磁性粒子の分散は、冷却され、例えば塩酸で中和され、その分散は濾過液 の電導性が10mS/cm以下になるまで透析される。 いくつかの安定化物質については、安定した分散物を調製するために、例えば 超音波の作用によってより多くのエネルギーを投入することが必要である。安定 した分散物は、磁場のなかや遠心分離にかけることによって沈殿したごく小さな 超常磁性粒子から容易に分離しうる、より大きいあるいは弱く結集した超常磁性 単一ドメイン粒子も含まれてもよい。安定化した超常磁性単一ドメイン微小粒子 がカップルする追加の安定化物質のグループ、組織特異的結合物質、薬理的活性 物質、薬理的活性細胞、薬理的活性キレート剤、細胞融合媒介物質、遺伝子輸送 媒介物質、それらの混合物といった任意に追加される物質。 本発明による超常磁性微小粒子の調製を以下実施例に基づき説明する。 実施例１： 蒸留水１リットルに塩化鉄(III)(270g)と塩化鉄(II)(119g)を無酸素下で100 ℃に熱してかき混ぜながら加える。アンモニア水とクエン酸35gの混合物を加え ることによって溶液のｐＨは撹拌中に10に調整され、その混合物を10分間沸騰さ せる。ついでその分散体をおよそ20℃に冷却し、塩酸でｐＨ７に調整し、蒸留水 で透析物が10ｍＳ／cmより小さな伝導率になるまで透析し、そして次に、300Ｗ の出力で20分間超音波で分散した。大きめの粒子および弱く凝集した超常磁性粒 子を除去するために、分散液を10,000rpmで10分間遠心分離した。ごく小さな超 常磁性粒子は生理的食塩水と混合して、NMR診断のための正の静脈造影剤として 利用することができる。 実施例２ 実施例１からの超常磁性単一ドメイン微小粒子の分散液100ｍｌを、10ｍＴの 磁気飽和誘導で、４ｇのリン酸メトキシポリエチレングリコール(分子量1000)、 １ｇルチンおよび50ｍｌメタノールからなる溶液と混合し、次にメタノールを真 空中で蒸留した。分散液に水を加えて、100mlを得、水酸化ナトリウムを加えて ｐＨを7.0に調整した；混合物を次に100Ｗの出力で10分間超音波で分散し、そし て次に大きめの粒子あるいは弱く凝集している超常磁性単一ドメイン粒子を除去 するために10,000rpmで10分間遠心分離した。超常磁性微小粒子は、NMR診断にお いて血管造影のための正の静脈造影剤として利用することができる。 実施例３ 実施例２からの超常磁性単一ドメイン微小粒子の分散液20ｍｌを、1ｍＴの磁 気飽和誘導で、10ｍｇドキソルビシンの10ｍｌ生理的食塩水とともに混合した。 この超常磁性微小粒子は、腫瘍中に蓄積するためにあるいは前記腫瘍に攻撃を加 えるために適切である。 実施例４ 塩化鉄(III)（50.3g）および硫酸鉄(II)（139g）を、蒸留水１リットルに、酸 素不在で撹拌し、85℃まで加熱しながら溶解した。25％水酸化アンモニウム溶液 を滴下しながら、10.5のｐＨを確立した。沈殿直後に、分散液を、5gのＬ-アス パラギン酸および25gの酒石酸水溶液500mlに混合し、20分間85℃で撹拌した。次 に、分散体を約20℃に冷却し、塩酸によってｐＨを7.0に調節し、そして30％過 酸化水素水20ｍｌと混合し、気体の放出がなくなるまで撹拌した。分散液を300 Ｗの出力で20分間超音波で分散し、次に透析物が10ｍＳ／ｃｍより小さな伝導率 になるまで透析した。大きめの粒子および弱く凝集した超常磁性粒子を除去する ために、分散液を10,000rpmで10分間遠心分離した。超常磁性微小粒子は、NMR診 断において血管造影のための正の静脈造影剤として利用することができる。 実施例５ 実施例４からの超常磁性単一ドメイン微小粒子の分散液100ｍｌを、5ｍＴの磁 気飽和誘導で、4gリン酸メトキシポリエチレングリコール（分子量2000）および 0.4gラウリルオキシポリエチレングリコール（分子量1000）の50ｍｌ水溶液 とともに混合した。超常磁性微小粒子は、生理的食塩水とともに混合して、NMR 診断においてリンパ管造影および腫瘍診断のための造影剤として利用する。 実施例６ 実施例４からの超常磁性単一ドメイン微小粒子の分散液100ｍｌを、5ｍＴの磁 気飽和誘導で、1gオキシゼラチンの50ｍｌ水溶液とともに混合した。ごく小さな 超常磁性粒子は、生理オキシゼラチン溶液とともに混合して、NMR診断において リンパ管造影および腫瘍診断のための造影剤として利用する。 実施例７ 塩化鉄(III)（50.3g）および硫酸鉄(II)（139g）を、蒸留水１リットルに、酸 素不在で撹拌し、100℃まで加熱しながら溶解した。25％水酸化アンモニウム溶 液を滴下しながら、10.5のｐＨを確立した。沈殿直後に、分散液を、40gのリン ゴ酸水溶液500mlに混合し、10分間100℃で撹拌した。次に、分散液を約20℃に冷 却し、塩酸によってｐＨを7.0に調節し、そして30％過酸化水素水20ｍｌと混合 し、気体の放出がなくなるまで撹拌した。分散液を300Ｗの出力で20分間超音波 で分散し、透析物が10ｍＳ／cmより小さな伝導率になるまで透析した。大きめの 粒子および弱く凝集した超常磁性粒子を除去するために、分散液を10,000rpmで1 0分間遠心分離した。超常磁性微小粒子は、NMR診断において血管造影のための正 の静脈造影剤として利用することができる。 実施例８ 実施例７からの超常磁性単一ドメイン微小粒子の分散液100ｍｌを、5ｍＴの磁 性誘導飽和のもと、4gスペルミジンの水溶液50ｍｌとともに混合した。ごく小さ な超常磁性粒子は、遺伝子導入の目的のために、リン酸基を含むヌクレオチド、 そのオリゴマーあるいはポリマー溶液とともに混合することができる。 超常磁性単一ドメイン微小粒子の代表的なデータは、 粒子直径ｄ₅₀： 4nm 安定剤とのトータル直径： 8nm 鉄（ＩＩ）含有量： 6％ Ｔ₁緩和性： 30 Ｌ／mmol・ｓ Ｔ₂緩和性： 56 Ｌ／mmol・ｓ Ｒ₂／Ｒ₁緩和性比： 1.87 を含んでいる。 本発明によるごく小さな常磁性粒子を使用する主要分野は、アンジオグラフィ ー、リムフォグラフィーのためのＮＭＲ造影剤、血栓および腫瘍の診断、腫瘍破 壊、トロンビンの溶解、免疫性増強、細胞融合あるいは遺伝子導入の媒介で、こ れらにおいては、腫瘍治療、血栓溶解、細胞融合および遺伝子導入の効力は、Ｎ ＭＲ診断法によって測定される。 腫瘍中において、超常磁性単一ドメイン微小粒子、特にメトキシポリエチレン グリコールリン酸塩あるいはホスホン酸塩によって安定化された超常磁性単一ド メイン微小粒子は、血流に注入されると蓄積を測定できるので、血栓診断に使用 される。 超常磁性単一ドメイン微小粒子に、薬理的に効力のある物質を結合させること によって、特に、メトキシポリエチレングリコールリン酸塩あるいはホスホン酸 塩によって安定化するか、腫瘍特異的抗体を使用するときに、作用部位における これらの粒子濃度は増加する。腫瘍の化学療法に使用される物質は非常に強い副 作用を体全体におよぼすので、この環境はガン治療において重要であり、そして 患者の体の他の部分は、反応部位に物質が濃縮されるときには細胞成長抑制剤に よってそれほど大きくストレスを受けない。 Ｔ₁強調のＮＭＲトモグラフィーにおける非経口的なポジの造影剤として、こ れらの粒子によって動物実験では良好な結果が得られ、血液循環のために、血栓 および腫瘍の診断のために、胃腸管を造影するために、あるいは抗体特異的造影 剤として使用されても同様であった。高い血液半減期は、網内皮系が粒子をゆっ くりと吸収するので、ここでは正の効果をもち、かつ粒子が抗体と結合するとき には特に、これらは血流中を長期間にわたって移動して、このため結合部位に増 加した濃度で蓄積することができる。 Ｔ₂強調のＮＭＲトモグラフィーにおいては、超常磁性単一ドメイン微小粒子 が肝臓、脾臓、骨髄およびリンパ節の良好な負の対照を与える。 超常磁性単一ドメイン微小粒子の使用される量は概算で５から20ｍＭ Ｆe／ 体重kgで、ＮＭＲの非経口造影剤が使用され、経口造影剤として使用されると きは、10ｍＭ Ｆe／体重kgである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 33/543 ５４１ Ａ６１Ｂ 5/05 ３８３ Ｇ０１Ｒ 33/28 Ｇ０１Ｎ 24/02 Ａ // Ａ６１Ｋ 48/00 Ｃ１２Ｎ 15/00 Ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．平均粒子直径ｄ₅₀が２から４ナノメーターであり、１から10ナノメーター の範囲の粒子サイズをもつ水酸化鉄、酸化鉄水和物、酸化鉄、混合した酸化鉄あ るいは鉄からなり；２から５０の増大したＲ₁緩和性を有し；５以下のＲ₂／Ｒ₁ 緩和性比を有し；そして、それらの表面にて脂肪族ジ−およびポリカルボン酸、 これらの置換生成物および誘導体から選択される安定化物質を有し；重力場ある いは磁場において凝集あるいは沈降を防ぎ；そして、付加的な安定化物質、組織 特異的結合物質、薬理的活性成分、薬理的活性細胞、薬理的活性キレート剤、細 胞融合媒介物質あるいは遺伝子導入媒介物質、ならびにそれらの混合物を任意に 含有する、増大したＲ₁緩和性および表面安定化物質を有する超常磁性単一ドメ イン粒子。 ２．微小の超常磁性単一ドメイン粒子の粒子サイズが１から５nmの範囲であり 、そして、微小の超常磁性単一ドメイン粒子が、水酸化鉄；酸化鉄水和物； γ−Ｆe₂Ｏ₃；Ｆe₃Ｏ₄；式中のＭが二価の金属イオンＦe、Ｃo、Ｎi、Ｍn、Ｂe 、Ｍg、Ｃa、Ｂa、Ｓr、Ｃu、Ｚn、Ｐtあるいはそれらの混合物である、一般式 ｍＭＯ・nＦe₂Ｏ₃の混合鉄酸化物；式中のＭeが三価の金属イオンＡl、Ｃr、Ｂi 、希土類金属あるいはそれらの混合物である、一般式ｍＦe₂Ｏ₃・nＭe₂Ｏ₃の混 合酸化物；あるいは鉄からなり、式中のｍおよびｎは１から６の整数である、請 求項１記載の超常磁性粒子。 ３．微小の超常磁性単一ドメイン粒子がそれらの表面に、脂肪族ジ−およびポ リカルボン酸およびこれらの置換生成物および誘導体、たとえばマレイン酸、酒 石酸、クエン酸、アスパラギン酸、およびそれらの混合物、からなる群から選択 される表面安定化物質を有している、請求項１あるいは請求項２記載の超常磁性 粒子。 ４．微小の超常磁性単一ドメイン粒子が、脂肪族ジ−およびポリカルボン酸お よびこれらの置換生成物および誘導体からなる群から選択される安定化物質をそ れらの表面にもつことに加え、さらにモノおよび／またはポリ水酸基を含む物質 、たとえばグリセロールおよびポリグリセロール基を含む物質、それらの置換生 成物および誘導体；モノ−および／またはポリヒドロキシル基を含む芳香族物 質、たとえば芳香族ベンゼノイド、クマリン、リグナン、テルフェニル、フラボ ノイド、タンニン、キサントン、ベンゾフェノン、ナフタレン、ナフトキノン、 アントラキノン、アントラサイクリン、ポリ環状縮合芳香族化合物、およびリン 酸基、ジリン酸基、ポリリン酸基、チオリン酸基、ホスフォン酸基、チオホスフ ォン酸基、カルボン酸基、硫酸基、メルカプト基あるいはシラントリオール基を 含むそれらの誘導体；アミノ酸を含む巨大分子、たとえばオリゴペプチド、ポリ ペプチド、たんぱく質、プロタイドおよびこれらの誘導体および変性生成物；ビ オチン、メルカプトプリン、メルカプトシトシン、メルカプトグアニン、メルカ プトウラシル、メルカプトチミン、メルカプトヒポキサンチン、同じくそれらの メルカプトヌクレオシドおよびメルカプトデオキシヌクレオシドから選択される 、チオ基を含む物質；珪酸基を含有するオルト珪酸物質、および二価および多価 の無機イオン、有機酸および塩基との縮合生成物；リン酸基を含むオルトまたは メタリン酸の物質、それらの縮合生成物およびヘテロ縮合生成物、および無機イ オンをもつ水不溶性塩化合物および塩基性基を有する有機化合物、たとえばスペ ルミン、スペルミジン、ポリエチレンイミン、プロタミン、オキシゼラチンおよ びそれらの誘導体；リン酸基、ジリン酸基、ポリリン酸基、チオリン酸基、ホス ホン酸基、チオホスホン酸基、カルボン酸基、硫酸基、スルホン酸基、メルカプ ト基、シラントリオール基あるいはトリアルコキシシラン基を有する炭水化物の 群からの物質、ポリエチレングリコール、ポリアルキレングリコール、アルキル ポリエチレングリコール、アリールポリエチレングリコール、アルキルアリール ポリエチレングリコール、ブロック共重合体（PEG）n−（PEG）m、（PEG）n− （PPG）m−（PEG）nあるいは（PPG）m−（PEG）n−（PPG）mといったポリエチレ ングリコール（PEG）およびポリプロピレングリコール（PPG）のブロック共重合 体；ムコ多糖、グリコプロタイド、キチン、およびそれらの誘導体および変性生 成物といった窒素含有多糖類；リン酸基を含有するヌクレオチドあるいはそれら のオリゴマーあるいはポリマー、およびそれらの混合物、から選択される安定化 物質をその表面に有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の超常磁性粒子 。 ５．粒子を鉄塩溶液から有機および無機塩基によって沈殿し、ここで沈殿は ５０℃から１２０℃の範囲に温度を上げて実施され、そして脂肪族ジ−およびポ リカルボン酸およびそれらの置換生成物および誘導体、たとえばリンゴ酸、酒石 酸、クエン酸、アスパラギン酸、およびそれらの混合物からなる、溶解した安定 化物質を、鉄塩溶液に沈殿中あるいはその直後に、単一ドメイン粒子量に基づい て５から１００重量％の量で添加し；そして１から無限大の範囲であるＦe³⁺／ Ｆe²⁺濃度比が、還元剤あるいは酸化剤を沈殿物質に添加することで達成され； 次に、沈殿物質を精製して所望の粒子サイズを分離し；そして、安定化物質、組 織特異的結合物質、薬理的活性物質、薬理的活性細胞、薬理的活性キレート試薬 、細胞融合媒介物質および遺伝子導入媒介物質、それらの混合物からなる安定化 物質の群からの任意の付加的物質を、粒子に結合させるところの、Ｒ₁緩和性が 際立って改変され、そして表面安定化物質をもつ、超常磁性単一ドメイン粒子の 製造方法。 ６．薬理的に許容できる担体および１から１０ナノメーターの範囲の粒子サイ ズである請求項１記載の超常磁性粒子、組織特異的結合物質、薬理的活性物質、 薬理的活性細胞、薬理的活性キレート試薬、細胞融合媒介物質および／または遺 伝子導入媒介物質；それらの混合物、との任意の組み合わせからなる、薬理的調 製品。 ７.腫瘍破壊、免疫増強、磁気薬剤標的、細胞融合、遺伝子導入のために、NMR 診断における造影剤として、任意には磁場の影響下に、請求項６記載の薬理的調 製品を使用する方法。