JP2001253836A - 腫瘍治療用増感剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】音響キャビテーション作用を誘導する機能およ
び抗腫瘍効果を発現する機能を有し、かつ、腫瘍集積性
の高い薬物を提供すること。 【解決手段】キサンテン系色素構造を有する化合物の同
一の炭素原子に親油基と親水基とを結合させた構造を有
する超音波治療用増感剤。親油基と親水基とは分子中の
同一の炭素原子に結合していることが重要であり、これ
らが互いに離れていては十分な効果が得られない。これ
によって増感剤は、親油性と親水性との両特性を保有す
る。 【効果】本発明による超音波治療用増感剤は腫瘍への選
択性が高く、超音波を用いた悪性腫瘍の治療を行なうこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波照射による
腫瘍などの疾患の治療に用いることのできる、腫瘍治療
用増感剤及びそれを用いた超音波治療装置に係り、特に
キサンテン系色素構造を有する増感剤を改良することに
よって両親媒性（親水性及び親油性）を保持させ患部組
織への集積性が高い増感剤及びそれを用いた超音波治療
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年では、癌治療においても治療後の患
者の生活の質(Quality of Life)を考慮し、腫瘍部位の
みを選択的に処置でき、腫瘍部位以外の生体への損傷が
少ない治療が望まれている。このような治療を目標とし
て、超音波とその増感剤を用いた音響化学療法(文献Jp
n. J. Cancer Res.,80,219,1989を参照)の研究が行われ
ている。

【０００３】この治療方法は、既に臨床応用がなされて
いる光化学療法(文献Cancer Res.,39,146,1979を参照)
同様、予め投与した薬剤を波動によって局所的に抗腫瘍
活性化し、腫瘍部位のみを治療するというものである。

【０００４】光化学療法は、レーザー光の波長とその生
体中での減衰係数の限界から、治療の対象が表層から数
ミリ程度までの表在性癌に限定されるという原理的問題
点を有している。一方、音響化学療法は、超音波が波長
と減衰係数の関係が人体という媒体に対して適切である
ため、表層はもとより、深部の癌組織にも比較的容易に
フォーカスできるという特長を持っている。従って、実
用化すれば、その得意とする治療領域で、光化学療法と
共に低侵襲的治療法の一端を担って行くと考えられる。

【０００５】上記音響化学療法に関し、様々な技術が物
理的及び化学的アプローチにより研究されており、装置
および薬剤の両面において新しい手法が開発されてい
る。

【０００６】音響化学療法では、その治療の機構に音響
キャビテーションが重要な役割を果たすと考えられてい
る。音響キャビテーションとは、超音波照射で発生した
気泡が成長して圧縮破壊する現象であり、最後の圧縮破
壊時に発生する極めて高い圧力と温度により、機械的お
よび化学的な生体作用が生じる。

【０００７】この音響キャビテーションを効率的に生成
させる技術として、例えば、特開平２−１２６８４８号
公報記載の音場を切り替えながら超音波を照射する方法
や、国際公開番号ＷＯ９４／０６３８０の再公表公報記
載の基本波にその二倍の周波数を持つ第２高調波を重畳
する方法が開発されている。これらの技術を用いれば、
より低い照射パワーで音響キャビテーションを生成させ
ることができる。

【０００８】一方、薬剤側のアプローチとしては、本発
明者等が先に提案した国際公開番号ＷＯ９８／０１１３
１の再公表公報にキサンテン系色素構造を有する増感剤
を用い、キャビテーションを生成するのに必要な音響強
度（キャビテーション閾値）を低下させる音響キャビテ
ーション作用誘導剤が記載されている。

【０００９】また、腫瘍治療の基本的な機構として特公
平６−２９１９６号公報には、超音波の化学作用によっ
て活性酸素を生成する物質を用いると、超音波の抗腫瘍
効果が高められることが記載されている。音響キャビテ
ーション作用誘導剤であるキサンテン系色素構造を有す
る増感剤も活性酸素を生成する物質であることが分かっ
ている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記に加えて、薬剤に
対しては、さらに、腫瘍集積性を備えることが重要であ
る。音響化学療法では、治療部位の空間的な選択性は第
一義的には収束超音波の照射によって得られる。しか
し、治療対象として期待される生体深部の腫瘍或いは、
浸潤性・播種性等の正常組織と患部組織との境界が複雑
な腫瘍の治療等を念頭に置くと、投与する薬剤自身が腫
瘍集積性を有することは、より安全で、効果的な治療の
実現には欠かすことができないからである。

【００１１】従って、理想的な音響化学療法用薬剤には １）音響キャビテーション作用を誘導する ２）抗腫瘍効果を発現する ３）腫瘍集積性を有するの三つの特性を併せ持つことが
望まれる。

【００１２】腫瘍組織はその旺盛な増殖を維持するため
に、脂質タンパクを取り込み易く、また、リンパ組織が
未形成であるため、一度取り込んだ脂質タンパクを排出
し難いという性質を持っている。親油性の高い薬剤は、
脂質タンパクへの親和性が高いため、脂質タンパクと共
に移動し、腫瘍へ集積し易いと考えられる。一方、薬剤
を生体内に取り込むためには、親水性も不可欠である。

【００１３】従って、腫瘍集積性の薬剤は、その親油性
と親水性のバランスがとれ、双方の特性が高い、いわゆ
る両親媒性であることが望ましい。キサンテン系色素構
造を有する増感剤は一般に親水性が極めて高い一方で、
親油性が極めて低いため、腫瘍集積性を向上させる方法
として親油性を高めることが考えられる。親油性を高め
るには、アルキル基のような親油性の官能基を導入する
のが一般的である。しかし、このようなタイプの化合物
では、分子の中で親水的な部位と親油的な部位が離れて
しまうため、体液中ではミセル状の形態を取ることが考
えられ、元々備えていた上記１）、２）の特性が変化し
てしまう可能性が高い。

【００１４】本発明は、上記１）、２）の特性を損なう
こと無く、３）の腫瘍集積性をも付与されたキサンテン
系色素構造を有する増感剤を提供することを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明で目的とする化合
物を得るためのアプローチの一つは、前述の本発明者等
が先に提案した国際公開番号ＷＯ９８／０１１３１の再
公表公報に記載されている。これは、抗腫瘍効果を併せ
持つ音響キャビテーション作用誘導剤であるキサンテン
系色素構造を有する増感剤を二量化することによって親
油化する方法である。

【００１６】しかしながら、増感剤を二量化するには、
単離に手間がかかるなどの合成上の問題点を有するた
め、本発明では、別のアプローチで目的とする化合物を
得ることを検討した。以下に本発明を創出するに至った
過程について詳述する。

【００１７】単に親油基を導入して薬剤の親油性を高め
る場合、特に親水性の官能基をつぶして親油基を導入し
た時などに親水性が低下し、生体内への投与が困難とな
る可能性がある。親油基の導入で、親水性を低下させな
いために、新たに親水基を導入する方法も考慮される
が、このような場合においても、導入した親油基と親水
基とが分子内で離れてしまえば、前述のように体液中で
ミセル状となり、その特性の変化でキャビテーション作
用を誘導する効果が低下することが考えられる。

【００１８】このような観点から、キサンテン系色素構
造を有する増感剤として、次式（１）に示すような同一
の炭素原子に、親油基(Ｒ1)と親水基(Ｒ2)を導入した誘
導体を検討した。

【００１９】

【化２】

【００２０】ここでＸ及びＹはハロゲン原子もしくは水
素原子、Ｚは例えばＮａ、Ｋ等のアルカリ金属原子もし
くは水素原子、Ｒ1は親油基、Ｒ2は親水基、Ｒ3は親油
基Ｒ1でも親水基Ｒ2でも水素でも構わない。

【００２１】この際、親水基Ｒ2の効果を最大限に発揮
するには、溶媒等の環境に応じて様々な三次元配置を取
り得る直鎖のアルキル基などを親油基Ｒ1に用いる点が
重要であることが明らかになった。

【００２２】直鎖のアルキル基の炭素数は３〜３０が望
ましく、最適な炭素数は、親水基Ｒ2の親水性の高さ
や、親油基Ｒ1が含む構造によって異なってくる。

【００２３】さらに、親油基Ｒ1となるこのような直鎖
のアルキル基が、部分的に分岐のアルキル基、二重結
合、三重結合、ベンゼン環等の芳香環、エーテル結合、
エステル結合、酸アミド基、硫黄等を含んでも同様の効
果が得られることが分かった。

【００２４】親油基Ｒ1の具体例を表１に示すが、本発
明はこれに限定されない。

【００２５】

【表１】

【００２６】本発明に使用する化合物の増感剤部分は、
式（１）が示す構造の、例えばローズベンガル（Ｘ＝Ｃ
ｌ，Ｙ＝Ｉ）、フロキシンＢ(Ｘ＝Ｃｌ，Ｙ＝Ｂｒ)、
３，４，５，６−テトラクロロフルオレセイン（Ｘ＝Ｃ
ｌ，Ｙ＝Ｈ）、エリトロシンＢ（Ｘ＝Ｈ，Ｙ＝Ｉ）及び
それぞれのナトリウム塩のようなキサンテン系色素構造
を有する増感剤であることが望ましい。

【００２７】同様なキサンテン系色素構造を有する増感
剤を主構造とする音響キャビテーション作用誘導剤にお
いては、ハロゲン、あるいは細胞膜のタンパクに含まれ
るチオール基あるいはアミノ基と化学結合できる官能基
を分子内に有することにより効果が高まることが分かっ
ており、本発明においてもこのような構造を有すること
で高い効果を得ることができる。

【００２８】ハロゲンとしてはフッ素（Ｆ）、塩素（Ｃ
ｌ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）の少なくとも一つで
あることが望ましい。特に、式（１）中のＸあるいはＹ
のいずれかがハロゲンであることが望ましい。

【００２９】タンパクと結合できる官能基としては、ア
ジリン基、アミド基、イソチオシアネイト基、イミド
基、スルホニルクロライド基の少なくとも一つであるこ
とが望ましい。また、式（１）では親油基Ｒ1と親水基
Ｒ2が結合している炭素Ｃは、キサンテン系色素構造を
有する増感剤とエステル結合しているが、本発明はこれ
に限定はされない。ただし、このような構造の化合物の
場合は、エステル結合による導入が最も簡便である。

【００３０】本発明に使用する化合物を得る方法とし
て、キサンテン系色素構造を有する増感剤に、親油基Ｒ
1として直鎖のアルキル基、親水基Ｒ2としてカルボキシ
ル基（ＣＯＯＨ）を導入した化合物（−α−カルボキシ
アルキルエステル）(以下−ＣＯＯＨ−Ｃｎと略す)の合
成方法を示すが、本発明はこれに限定はされない。

【００３１】これらの化合物は文献Anog. Chem. Org. C
hem., 39B, 482, 1984を参考に、表２に示す経路で合成
でき、次式（４）で表せる目的とするキサンテン系色素
構造を有する化合物が得られる。

【００３２】

【表２】

【００３３】表２中のＸ及びＹは、それぞれ式（１）に
示したものと同一であり、ｎはアルキル基の炭素数を示
し、ｎ＝３〜２０のものが好ましいものとして挙げられ
る。

【００３４】この反応は、式（２）で示したキサンテン
系色素構造を有する増感剤のカルボン酸塩部分（ＣＯＯ
^-）と式（３）で示した脂肪酸のハロゲン化物によるい
わゆる求核置換反応である。この合成の詳細については
後で実施例１に示す。

【００３５】なお、式（４）で示した親油基のアルキル
基の炭素数のバリエーションは、反応に脂肪酸のハロゲ
ン化物の炭素数の異なる物を用いれば得られる。この種
のハロゲン化物は市販されている。

【００３６】また、文献Org. Synth.,I,115,1941に記載
の三塩化リンを触媒として用いる脂肪酸のα位の臭素化
で、望みの炭素数の脂肪酸から合成できる。

【００３７】本発明における親水基Ｒ2は、カルボキシ
ル基もしくはその可溶塩、スルホン酸基もしくはその可
溶塩、硫酸エステル基もしくはその可溶塩、ヒドロキシ
ル基もしくはその可溶塩、アミン基もしくはその可溶
塩、第４級アンモニウム基もしくはその可溶塩、及びリ
ン酸基もしくはその可溶塩の少なくとも一つを含むこと
が望ましい。

【００３８】また、アルキル基、エーテル結合、酸アミ
ド基、エステル結合、及びベンゼン環等親油性の構造が
含まれる場合もある。例えば、親水性の低いエーテル結
合は複数のエーテル結合、アルキル基及びヒドロキシル
基の組み合わせであるポリエチレングリコールとして高
い親水性を示すことが知られている。上記の官能基やそ
の可溶塩の例および官能基の組み合わせ例を表３に示す
が、本発明はこれには限定されない。

【００３９】

【表３】

【００４０】表３中のＲは鎖状のアルキル基等の官能基
を示し、第４級アンモニウム塩においてはピリジニウム
塩のような環状Ｎ−化合物が好ましい。また、ｎはアル
キル基の炭素数を示し、ｎ＝３〜２０のものが好まし
い。

【００４１】親水基Ｒ2がカルボキシル基である−ＣＯ
ＯＨ−Ｃｎの合成経路を表２に示したが、その他の親水
基の導入もそれぞれの親水基を含むハロゲン化物が得ら
れれば、それを用いて同様の方法で合成できる。

【００４２】例えば、親水基がスルホン酸塩のハロゲン
化物は、文献J. Am. Chem. Soc., 62, 1044, 1940に記
載の方法で合成できる。この合成経路を表４に示す。

【００４３】

【表４】

【００４４】表４中のＸ及びＹは、それぞれ式（１）に
示したものと同一であり、ｎはアルキル基の炭素数を示
し、ｎ＝１０〜３０のものが好ましいものとして挙げら
れる。

【００４５】先ず、非等価なジハロゲン化アルキル
（５）を亜硫酸塩（６）でスルホン化する。得られたス
ルホン化物（７）を式（２）のキサンテン系色素と反応
させることにより、目的とする式（８）で表せるスルホ
ン化されたキサンテン系色素構造を有する化合物が得ら
れる。この合成の詳細については後で実施例２に示す。

【００４６】なお、親水基Ｒ2がカルボン酸塩の化合物
はアルカリを用いて、カルボン酸をカルボン酸塩に変換
する方法で、−ＣＯＯＨ−Ｃｎから得られる（これにつ
いては実施例３で詳述する）。

【００４７】以上まとめると、本発明におけるキサンテ
ン系色素構造を有する超音波治療用増感剤の特徴は、同
一の炭素原子に親水基Ｒ2及び親油基Ｒ1が少なくとも一
つずつ結合している構造を有していることにある。この
親油基Ｒ1としては、炭素数３〜３０の直鎖のアルキル
基を含むことが望ましく、このアルキル基が部分的に分
岐のアルキル基、二重結合、三重結合、ベンゼン環等の
芳香環、エーテル結合、エステル結合、酸アミド基、硫
黄等の少なくとも一つを含んでも良い。

【００４８】また、親水基Ｒ2は、カルボキシル基もし
くはその可溶塩、スルホン酸基もしくはその可溶塩、硫
酸エステル基もしくはその可溶塩、ヒドロキシル基もし
くはその可溶塩、アミン基もしくはその可溶塩、第４級
アンモニウム基もしくはその可溶塩、及びリン酸基もし
くはその可溶塩の少なくとも一つを含むことが望まし
い。

【００４９】本発明における超音波治療装置は、治療部
位照準部、治療用超音波照射部、制御部、及び本発明に
おける増感剤により生じた音響キャビテーションを検出
し、超音波照射部位・強度などを適切に保つ音響キャビ
テーション監視部からなる。

【００５０】この音響キャビテーションを検出する手段
は、音響キャビテーションにより生じる物理現象を測定
できれば制限はない。分調波・高調波などの音響的な現
象を測定する手段、あるいは発光を測定する手段などを
用いることができる。

【００５１】

【発明の実施の形態】以上説明したように、本発明の腫
瘍治療用増感剤を構成するキサンテン系色素構造を有す
る増感剤は、親油性と親水性との両特性を備えており、
腫瘍集積性増感剤として優れた特性を有している。

【００５２】なお、本発明における増感剤は、同一の炭
素原子に親水基及び親油基が少なくとも一つづつ結合し
ている構造を有していることにより腫瘍集積性が高まっ
ているが、同時に親水基と親油基とのバランスにより界
面活性剤的作用も有している。この作用により、気泡の
安定剤としての効果も高い。この効果により、気泡を生
成する手段と組み合わせて用いる超音波造影剤としても
優れた特性を有している。 特に、試験例５、６及び７
に示すように本発明における増感剤は超音波照射により
音響キャビテーションを引き起こす作用を有するが、こ
の音響キャビテーションは気泡生成を伴うことから、超
音波照射を気泡を生成する手段として用いることができ
る。

【００５３】以下、本発明の腫瘍集積性増感剤の合成
例、その有効性を示す試験例により本発明を更に具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されな
い。

【００５４】〈実施例１〉この実施例は、本発明のキサ
ンテン系色素構造を有する増感剤−α−カルボキシアル
キルエステル（−ＣＯＯＨ−Ｃｎ）の一合成例を示すも
のである。

【００５５】（１）ローズベンガル−α−カルボキシヘ
プチルエステル（ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ７）：攪拌子と冷
却管を装備したなすフラスコにローズベンガルナトリウ
ム塩（以下、ＲＢと略す）１．０ｇ（０．９ｍｍｏｌ）
とＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（以下、ＤＭＦと略
す）１０ｍｌを入れ、ＲＢが溶解するまで攪拌した。

【００５６】この赤桃色溶液に２−ブロモオクタン酸
１．３ｇ（６．０ｍｍｏｌ）を加え、外温７０℃で６時
間攪拌しながら加熱した。反応の進行は薄層クロマトグ
ラフィー（展開溶媒；酢酸エチル７６：ベンゼン１９：
酢酸６の重量比）で追跡し、原料がなくなったことを確
認して終了した。

【００５７】反応終了物から約７０℃、減圧下でＤＭＦ
を除去し、室温にさましてからジエチルエーテルを加え
て一晩攪拌した。その後減圧濾過により得られた固体を
カラムクロマトグラフィ（固定相；シリカゲル、展開溶
媒；ジエチルエーテル、アセトン)で精製し、赤紫色粉
末として目的物（ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ７）を０．６４ｇ
（０．５６ｍｍｏｌ）得た。収率６２％。

【００５８】ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ７の¹Ｈ及び¹³Ｃ核磁
気共鳴（以下、ＮＭＲと略す）スペクトルをジメチルス
ルホキシド（以下、ＤＭＳＯと略す）−ｄ６を溶媒およ
び標準物質として測定した。

【００５９】¹Ｈ ＮＭＲ（δｐｐｍ）：８．４３（ｂ
ｒ．ｓ，−ＯＨ）７．４４，７．４３（ｓ，１Ｈ×２，
Ｈ−１，８） ４．６４（ｄｄ，１Ｈ，Ｊ＝４．４Ｈ
ｚ，７．２Ｈｚ，−Ｏ−ＣＨ−） １．３５−１．２５
（ｍ，２Ｈ，−ＣＨ₂−） １．１７（ｍ，２Ｈ，Ｊ＝
７．４Ｈｚ，−ＣＨ₂−） １．０９−０．９７（ｍ，
４Ｈ，−ＣＨ₂−） ０．９４−０．８８（ｍ，２Ｈ，
−ＣＨ₂−） ０．８１（ｔ，３Ｈ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，
−ＣＨ₃)¹³ Ｃ ＮＭＲ（δｐｐｍ）：１７１．８，１７１．８
（Ｃ−３，６） １６９．４（−ＣＯＯＨ） １６２．
５（−Ｃ＝Ｏ−） １５７．４，１５７．２（Ｃ−４
ａ，４ｂ） １３６．２，１３５．９（Ｃ−１，８）
１３９．３，１３５．２，１３４．５，１３２．９，１
３１．９，１３０．２，１２９．１（Ｃ−１’〜６’，
Ｃ−９） １１０．９，１１０．７（Ｃ−８ａ，８ｂ）
９７．３，９７．１（Ｃ−４，５） ７６．０，７
５．８（Ｃ−２，７） ７４．０（−Ｏ−ＣＨ−） ３
０．８，３０．２，２８．１，２４．１，２２．１（−
ＣＨ₂−） １４．０（−ＣＨ₃） （２）その他のキサンテン系色素増感剤のカルボン酸誘
導体は、それぞれのナトリウム塩を出発物質として用
い、上記と同様の操作で得た。以下にそのいくつかの例
を示す。

【００６０】（ａ）フロキシンＢ−α−カルボキシヘプ
チルエステル（ＰＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ７）：フロキシンＢ
ナトリウム塩（以下、ＰＢと略す）０．１０ｇ（０．１
２ｍｍｏｌ）、２−ブロモオクタン酸０．１５ｇ（０．
６７ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ２ｍｌを用い上記（１）と同様
の操作を行った。反応時間４時間。赤色粉末０．０５６
ｇ（０．０５９ｍｍｏｌ）。収率４９％。

【００６１】¹Ｈ ＮＭＲ（δｐｐｍ）：８．３０（ｂ
ｒ．ｓ，−ＯＨ） ７．３２，７．３２（ｓ，１Ｈ×
２，Ｈ−１，８） ４．６９（ｄｄ，１Ｈ，Ｊ＝４．２
Ｈｚ，７．４Ｈｚ，−Ｏ−ＣＨ−） １．４２−１．２
６（ｍ，２Ｈ，−ＣＨ₂−） １．１７（ｍ，２Ｈ，Ｊ
＝７．１Ｈｚ，−ＣＨ₂−） １．１１−０．９９
（ｍ，４Ｈ，−ＣＨ₂−） ０．９８−０．９２（ｍ，
２Ｈ，−ＣＨ₂−） ０．８１（ｔ，３Ｈ，Ｊ＝７．０
Ｈｚ，−ＣＨ₃）¹³ Ｃ ＮＭＲ（δｐｐｍ）：１６９．３（−ＣＯＯＨ）
１６８．７，１６８．６（Ｃ−３，６） １６２．５
（−Ｃ＝Ｏ−） １５３．１，１５３．０（Ｃ−４ａ，
４ｂ） １４１．３，１３５．２，１３４．５，１３
２．８，１３１．９，１３０．１，１２９．１（Ｃ−
１’〜６’，Ｃ−９） １２９．２，１２８．８（Ｃ−
１，８） １１９．３，１１９．２（Ｃ−８ａ，８ｂ）
１０９．３，１０９．０（Ｃ−４，５） ９９．５，
９９．３（Ｃ−２，７） ７３．９（−Ｏ−ＣＨ−）
３０．８，３０．１，２８．０，２３．９，２１．９
（−ＣＨ₂−） １３．８（−ＣＨ₃） （ｂ）エリトロシンＢ−α−カルボキシヘプチルエステ
ル（ＥＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ７）：エリトロシンＢナトリウ
ム塩（以下、ＥＢと略す）０．１１ｇ（０．１３ｍｍｏ
ｌ）、２−ブロモオクタン酸０．１９ｇ（０．８５ｍｍ
ｏｌ）、ＤＭＦ２ｍｌを用い上記（１）と同様の操作を
行った。反応時間７時間。赤色粉末０．０６６ｇ（０．
０６６ｍｍｏｌ）。収率５１％。

【００６２】¹Ｈ ＮＭＲ（δｐｐｍ）：８．４３（ｂ
ｒ．ｓ，−ＯＨ） ８．１２−８．０９（ｍ，１Ｈ，Ｐ
ｈ） ７．５７−７．５０（ｍ，２Ｈ，Ｐｈ） ７．２
３（ｓ，２Ｈ，Ｈ−１，８） ７．１５−７．１４
（ｍ，１Ｈ，Ｐｈ） ４．６４（ｄｄ，１Ｈ，Ｊ＝４．
４Ｈｚ，７．２Ｈｚ，−Ｏ−ＣＨ−） １．４１−１．
２３（ｍ，４Ｈ，−ＣＨ₂−） １．０１−０．７７
（ｍ，６Ｈ，−ＣＨ₂−） ０．６４（ｔ，３Ｈ，Ｊ＝
７．０Ｈｚ，−ＣＨ₃）¹³ Ｃ ＮＭＲ（δｐｐｍ）：１７１．２，１７１．２
（Ｃ−３，６） １６９．４（−ＣＯＯＨ） １６２．
５（−Ｃ＝Ｏ−） １５７．４，１５７．２（Ｃ−４
ａ，４ｂ） １３７．４，１３７．１（Ｃ−１，８）
１３９．３，１３５．２，１３４．５，１３２．９，１
３１．９，１３０．２，１２９．１（Ｃ−１’〜６’，
Ｃ−９） １１１．７，１１１．５（Ｃ−８ａ，８ｂ）
９５．２，９５．９（Ｃ−４，５） ７４．９，７
４．７（Ｃ−２，７） ７４．０（−Ｏ−ＣＨ−） ３
０．９，３０．３，２８．３，２４．６，２２．１（−
ＣＨ₂−） １３．９（−ＣＨ₃) （３）アルキル基の炭素数の異なる化合物は、炭素数の
異なる脂肪酸の臭化物を用いて、上記と同様の操作で得
た。以下にそのいくつかの例を示す。

【００６３】（ｃ）ローズベンガル−α−カルボキシエ
チルエステル（ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ２）：ＲＢ１．０１
ｇ（０．９９ｍｍｏｌ）、２−ブロモプロパン酸０．４
５ｍｌ（５．０ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ １０ｍｌを用い上
記（１）と同様の操作を行った。反応時間４時間。赤紫
色粉末０．７１ｇ（０．６７ｍｍｏｌ）。収率６８％。

【００６４】¹Ｈ ＮＭＲ（δｐｐｍ）：８．２４（ｂ
ｒ．ｓ，−ＯＨ） ７．４４（ｂｒ．ｓ，２Ｈ，Ｈ−
１，８） ４．７６（ｑ，１Ｈ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，−Ｏ
−ＣＨ−） ０．９６（ｄ，３Ｈ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，−
ＣＨ₃）¹³ Ｃ ＮＭＲ（δｐｐｍ）：１７２．１，１７２．０
（Ｃ−３，６） １７０．２（−ＣＯＯＨ） １６２．
４（−Ｃ＝Ｏ−） １５７．６，１５７．４（Ｃ−４
ａ，４ｂ） １３６．５，１３６．２（Ｃ−１，８）
１３９．５，１３５．４，１３４．７，１３３．０，１
３２．１，１３０．４，１２９．２（Ｃ−１’〜６’，
Ｃ−９） １１１．３，１１０．９（Ｃ−８ａ，８ｂ）
９７．２，９７．１（Ｃ−４，５） ７５．９，７
５．８（Ｃ−２，７） ７０．５（−Ｏ−ＣＨ−） １
６．１（−ＣＨ₃） （ｄ）ローズベンガル−α−カルボキシブチルエステル
（ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ４）：ＲＢ１．０１ｇ（０．９９
ｍｍｏｌ）、２−ブロモペンタン酸０．９２ｇ（５．１
ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ １０ｍｌを用い上記（１）と同様
の操作を行った。反応時間８時間。赤紫色粉末０．３２
ｇ（０．３０ｍｍｏｌ）。収率３０％。

【００６５】¹Ｈ ＮＭＲ（δｐｐｍ）：８．４３（ｂ
ｒ．ｓ，−ＯＨ） ７．４４，７．４３（ｓ，１Ｈ×
２，Ｈ−１，８） ４．６４（ｄｄ，１Ｈ，Ｊ＝４．４
Ｈｚ，７．２Ｈｚ，−Ｏ−ＣＨ−） １．３５−１．２
５（ｍ，２Ｈ，−ＣＨ₂−） ０．９４−０．８８
（ｍ，２Ｈ，−ＣＨ₂−） ０．８１（ｔ，３Ｈ，Ｊ＝
７．３Ｈｚ，−ＣＨ₃）¹³ Ｃ ＮＭＲ（δｐｐｍ）：１７１．８，１７１．８
（Ｃ−３，６） １６９．４（−ＣＯＯＨ） １６２．
５（−Ｃ＝Ｏ−） １５７．４，１５７．３（Ｃ−４
ａ，４ｂ） １３６．３，１３５．９（Ｃ−１，８）
１３９．２，１３５．２，１３４．５，１３２．９，１
３１．９，１３０．２，１２９．１（Ｃ−１’〜６’，
Ｃ−９） １１１．０，１１０．７（Ｃ−８ａ，８ｂ）
９７．２，９７．０（Ｃ−４，５） ７５．９，７
５．７（Ｃ−２，７） ７３．８（−Ｏ−ＣＨ−） ３
２．２，１７．６（−ＣＨ₂−） １３．４（−ＣＨ₃) （ｅ）ローズベンガル−α−カルボキシペンタデシルエ
ステル（ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ１５）：ＲＢ １．００ｇ
（０．９８ｍｍｏｌ）、２−ブロモヘキサデカン酸１．
５７ｇ（４．７ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ１０ｍｌを用い上記
（１）と同様の操作を行った。反応時間８時間。赤紫色
粉末０．４１ｇ（０．３３ｍｍｏｌ）。収率３４％。

【００６６】¹Ｈ ＮＭＲ（δｐｐｍ）：８．４３（ｂ
ｒ．ｓ，−ＯＨ） ７．４４，７．４３（ｓ，１Ｈ×
２，Ｈ−１，８） ４．６４（ｄｄ，１Ｈ，Ｊ＝４．４
Ｈｚ，７．２Ｈｚ，−Ｏ−ＣＨ−） １．４４−１．３
４（ｍ，２Ｈ，−ＣＨ₂−） １．２２（ｂｒ．ｓ，１
８Ｈ，−ＣＨ₂−） １．０９−０．９７（ｍ，４Ｈ，
−ＣＨ₂−） ０．９４−０．８８（ｍ，２Ｈ，−ＣＨ₂
−） ０．８１（ｔ，３Ｈ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，−ＣＨ₃)¹³ Ｃ ＮＭＲ（δｐｐｍ）：１７１．７，１７１．６
（Ｃ−３，６） １６９．４（−ＣＯＯＨ） １６２．
５（−Ｃ＝Ｏ−） １５７．４，１５７．２（Ｃ−４
ａ，４ｂ） １３６．２，１３５．８（Ｃ−１，８）
１３９．１，１３５．１，１３４．４，１３３．０，１
３１．９，１３０．２，１２９．１（Ｃ−１’〜６’，
Ｃ−９） １１０．８，１１０．６（Ｃ−８ａ，８ｂ）
９７．１，９７．０（Ｃ−４，５） ７５．９，７
５．６（Ｃ−２，７） ７４．１（−Ｏ−ＣＨ−） ３
１．２，３０．１，２８．９，２８．８，２８．８，２
８．６，２８．５，２８．３，２４．１，２２．０（−
ＣＨ₂−） １３．９（−ＣＨ₃） 〈実施例２〉 スルホン酸塩誘導体（−ＣＨ₂ＳＯ₃Ｎａ−Ｃｎ）の合成 (ａ)ハロゲン化アルキルスルホン酸塩：１，２−ジブロ
モヘキサン１．２２ｇ（５．０ｍｍｏｌ）を、水：エタ
ノールの１：１混合溶液２０ｍｌに亜硫酸ナトリウム
０．６ｇ（５ｍｍｏｌ）を溶かした溶液に加え、激しく
攪拌しながら２４時間還流した。蒸留してエタノールを
取り除き、室温に放置すると白色結晶が析出した。減圧
濾過を行ない、エーテルで洗浄後、乾燥した。目的物で
ある２−ブロモヘキシルスルホン酸ナトリウムを０．６
７ｇ（２．５ｍｍｏｌ）得た。収率５０％。

【００６７】（ｂ）ローズベンガル−α−メチルスルホ
ン酸ナトリウムペンチルエステル（ＲＢ−ＣＨ₂ＳＯ₃Ｎ
ａ−Ｃ５）：ＲＢ０．１３ｇ（０．１３ｍｍｏｌ）、２
−ブロモヘキシルスルホン酸ナトリウム０．０３５ｇ
（０．１３ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ２ｍｌを用い実施例１の
（１）と同様の操作を行った。反応時間７時間。赤色粉
末０．０８４ｇ（０．０７１ｍｍｏｌ）。収率５５％。

【００６８】¹Ｈ ＮＭＲ（δｐｐｍ）：７．３８，７．
３７（ｓ，１Ｈ×２，Ｈ−１，８）５．０９（ｍ，１
Ｈ，−Ｏ−ＣＨ−） ３．６０（ｍ，２Ｈ，−ＣＨ₂−
ＳＯ₃Ｎａ） １．２５−１．１４（ｍ，２Ｈ，−ＣＨ₂
−） １．０９−０．９７（ｍ，２Ｈ，−ＣＨ₂−）
０．９４−０．８８（ｍ，２Ｈ，−ＣＨ₂−） ０．８
１（ｔ，３Ｈ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，−ＣＨ₃）¹³ Ｃ ＮＭＲ（δｐｐｍ）：１７１．７，１７１．７
（Ｃ−３，６） １６２．６（−Ｃ＝Ｏ−） １５７．
４，１５７．２（Ｃ−４ａ，４ｂ） １３６．１，１３
５．９（Ｃ−１，８） １３９．３，１３５．２，１３
４．５，１３２．９，１３１．９，１３０．２，１２
９．１（Ｃ−１’〜６’，Ｃ−９） １１２．４（−Ｏ
−ＣＨ−） １１１．２，１１１．０（Ｃ−８ａ，８
ｂ） ９７．１，９６．９（Ｃ−４，５） ７６．０，
７５．８（Ｃ−２，７） ５４．４（−ＣＨ₂−ＳＯ₃Ｎ
ａ） ３４．２，３２．２，３１．９，２２．７（−Ｃ
Ｈ₂−）１３．９（−ＣＨ₃) (ｃ)その他のキサンテン系色素増感剤のスルホン酸塩誘
導体は、それぞれのナトリウム塩を出発物質として用
い、上記と同様の操作で得た。

【００６９】(ｄ)アルキル基の炭素数の異なる化合物
は、炭素数の異なるハロゲン化アルキルスルホン酸塩を
用いて、上記と同様の操作で得た。

【００７０】〈実施例３〉 カルボン酸塩誘導体（−ＣＯＯＮａ−Ｃｎ）の合成 (ａ)ローズベンガル−α−カルボン酸ナトリウムヘプチ
ルエステル（ＲＢ−ＣＯＯＮａ−Ｃ７）：ＲＢ−ＣＯＯ
Ｈ−Ｃ７ １００ｍｇ（０．０８８ｍｍｏｌ）をＤＭＦ
２ｍｌに溶かした溶液に水酸化ナトリウム（ＮａＣｌ）
１８ｍｇ（０．４５ｍｍｏｌ）をメタノール３ｍｌに溶
かした溶液を加え、室温で、３日間激しく攪拌した。

【００７１】ＤＭＦを３ｍｌ加えてメタノールを減圧蒸
留で取り除き、析出した白色固体を減圧下で取り除い
た。濾液から約７０℃、減圧下でＤＭＦを除去し、室温
にさましてからジエチルエーテルを加えて一晩攪拌し
た。

【００７２】その後、再び減圧下で濾過し、得られた固
体をジエチルエーテルで２回洗浄し、赤紫色粉末として
目的物（ＲＢ−ＣＯＯＮａ−Ｃ７）を７２ｍｇ（０．０
６２ｍｍｏｌ）得た。収率７０％。

【００７３】¹Ｈ ＮＭＲ（δｐｐｍ）： ７．４４，
７．４３（ｓ，１Ｈ×２，Ｈ−１，８） ４．６４（ｄ
ｄ，１Ｈ，Ｊ＝４．４Ｈｚ，７．２Ｈｚ，−Ｏ−ＣＨ
−） １．３５−１．２５（ｍ，２Ｈ，−ＣＨ₂−）
１．１７（ｍ，２Ｈ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，−ＣＨ₂−）
１．０９−０．９７（ｍ，４Ｈ，−ＣＨ₂−） ０．９
４−０．８８（ｍ，２Ｈ，−ＣＨ₂−） ０．８１
（ｔ，３Ｈ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，−ＣＨ₃）¹³ Ｃ ＮＭＲ（δｐｐｍ）：１７５．０（−ＣＯＯＮ
ａ） １７１．６，１７１．６（Ｃ−３，６） １６
４．５（−Ｃ＝Ｏ−） １５７．３，１５７．０（Ｃ−
４ａ，４ｂ） １３６．９，１３６．８（Ｃ−１，８）
１４５．３，１４３．３，１３２．７，１３０．４，
１２８．５，１２７．５，１２７．０（Ｃ−１’〜
６’，Ｃ−９） １１２．０，１１２．８（Ｃ−８ａ，
８ｂ） ９８．３，９８．１（Ｃ−４，５） ７７．
６，７７．４（Ｃ−２，７） ７４．０（−Ｏ−ＣＨ
−） ３０．８，３０．２，２８．１，２４．１，２
２．１（−ＣＨ₂−） １４．０（−ＣＨ₃） (ｂ)その他のキサンテン系色素増感剤のカルボン酸塩誘
導体は、それぞれの−ＣＯＯＨ−Ｃｎを用いて、上記と
同様の操作で得た。

【００７４】(ｃ)アルキル基の炭素数の異なる化合物
は、炭素数の異なる−ＣＯＯＨ−Ｃｎを用いて、上記と
同様の操作で得た。

【００７５】〈実施例４〉この実施例は、上記各実施例
に示したキサンテン系色素構造を有する増感剤を超音波
治療用増感剤として用いる超音波治療装置の一例につい
て示すものである。

【００７６】図１は、本発明の超音波治療装置を模式的
に示した概略図であり、これにしたがって説明する。装
置の構成は、モニター１、制御部２、信号発生・増幅部
３、照準部４、音響キャビテーション検出部５、治療用
超音波トランスデューサ６、脱気水７を含むマッチング
相８から構成される。そして照準部４により治療対象９
に治療用超音波トランスデューサ６の焦点を設定できる
よう構成されている。

【００７７】また、超音波照射時には、音響キャビテー
ション検出部５により、目的の位置において音響キャビ
テーションが生じているかどうかを検出し、治療用超音
波の強度あるいは焦点を変更可能なように構成されてい
る。

【００７８】照準部４は３〜１０ＭＨｚの超音波イメー
ジング用プローブからなっている。音響キャビテーショ
ン検出部５は水中マイクロフォンからなっている。治療
用超音波トランスデューサ６は共振周波数０．５〜４．
５ＭＨｚの圧電素子を用いて超音波を生成するよう構成
されている。

【００７９】以下に、本発明における超音波治療用薬剤
の特性に関する試験例を示す。 〔試験例１〕 ＲＢ及びＲＢ親油性誘導体の溶解度測定：本発明の超音
波治療用増感剤であるＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎの水溶液及
び有機溶媒への溶解度を調べた。水溶液としては、ｐＨ
７．４のリン酸バッファ溶液（以下、ＰＢＳと略す）、
有機溶媒としては、１−オクタノールを使用した。

【００８０】まず、ＲＢ−ＣＯＯＨ−ＣｎのＰＢＳ及び
１−オクタノール溶液の２５℃における飽和溶液を調製
し、溶液の可視紫外吸収スペクトルを測定した。決まっ
た濃度の溶液の可視紫外吸収スペクトルを測定して求め
ておいたモル吸光係数から、飽和溶液における薬剤の濃
度を見積もった。

【００８１】比較のために、出発物質であるＲＢ及び、
本発明とは異なる方法でＲＢの親油化を試みた二種類の
ＲＢ誘導体であるローズベンガルアルキルエステル（以
下、ＲＢ−Ｃｎと略す）、ローズベンガル脂肪酸エステ
ル（以下、ＲＢ−Ｃｎ−ＣＯＯＨと略す）の溶解度も求
めた。

【００８２】それぞれの化合物の構造式は表５中に示
す。

【００８３】

【表５】

【００８４】式（１０）で示したＲＢ−Ｃｎは、最も一
般的な親油性の置換基である直鎖のアルキル基〔(Ｃ
Ｈ₂)_n-1ＣＨ₃〕を式（９）で示したＲＢに導入した誘導
体である。

【００８５】式（１１）で示したＲＢ−Ｃｎ−ＣＯＯＨ
は、両親媒性の置換基である脂肪酸を導入した誘導体で
ある。導入した親水性部分（ＣＯＯＨ）は親油性部分
〔（ＣＨ₂)_n〕の末端に結合した状態となっている。

【００８６】これに対し、本発明における腫瘍治療用増
感剤である式（１２）で示したＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎ
は、親水基（ＣＯＯＨ）と親油基〔(ＣＨ₂)_n-2ＣＨ₃〕
をＲＢの側鎖の同一の炭素Ｃに導入した誘導体である。

【００８７】溶解度の測定は、各誘導体、アルキル基の
炭素数の等しい物を使用した（ｎ＝７）。結果は表６に
示す。

【００８８】

【表６】

【００８９】１−オクタノールへの溶解度は、三種類の
誘導体ＲＢ−Ｃ７〔式（１０）に該当〕、ＲＢ−ＣＯＯ
Ｈ−Ｃ７〔式（１２）に該当〕、ＲＢ−Ｃ７−ＣＯＯＨ
〔式（１１）に該当〕においてそれぞれ、ＲＢの５５０
倍、１２０倍、２３倍といずれも高い値を示した。ＰＢ
Ｓへの溶解度は三種類の誘導体全て、ＲＢが持つ二つの
親水基の一つであるカルボン酸塩部分に置換基を導入し
たため、ＲＢよりも二桁以上低くなった。

【００９０】ＲＢ〔式（９）〕には、カルボン酸塩と水
酸塩（Ｏ^-）の２つの親水基が存在する。従って、表６
に示した通り、水溶液〔ＰＢＳ(ｐＨ７.４)〕への溶解
度は２２０ｍｍｏｌ／ｌと高いが、有機溶媒（１−オク
タノール）への溶解度は＜０．１ｍｍｏｌ／ｌと極端に
低かった。

【００９１】逆に、親油基のみを導入したＲＢ−Ｃ７
〔式（１０）〕は、有機溶媒への溶解度は最も高くＲＢ
の５５０倍であった。しかし、水溶液への溶解度は最も
低く、通常の方法では生体内に投与するための水溶液を
安定に調製出来ない程であった（試験例２を参照乞
う）。

【００９２】両親媒性の置換基を導入したＲＢ−Ｃ７−
ＣＯＯＨ〔式（１１）〕においては、水溶液への溶解度
はＲＢ−Ｃ７〔式（１０）〕の１６０倍であったが、有
機溶媒への溶解度はＲＢの２３倍であった。親油性部分
であるアルキル基の末端に親水基がついているために、
親油性が期待するほど高まらなかったものと考えられ
る。

【００９３】一方、本発明における超音波治療用薬剤で
あるＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ７〔式（１２）〕では、水溶液
への溶解度はＲＢ−Ｃ７の８３倍であり、ＲＢ−Ｃ７−
ＣＯＯＨには若干劣るものの、生体へ投与する水溶液の
調製はＲＢ−Ｃ７−ＣＯＯＨ〔式（１１）〕と同様に行
える程度の高さであった（試験例２を参照乞う）。

【００９４】また、有機溶媒への溶解度はＲＢの１２０
倍と高く、親油性も併せ持つことが分かった。親水基
（−ＣＯＯＨ）と親油基〔(ＣＨ₂)_n-2ＣＨ₃〕が同一の
炭素Ｃに結合し、分岐型となっているために、それぞれ
の特性が活かせ、親水性と親油性を併せて発現すること
に成功したものと考えられる。

【００９５】〔試験例２〕 ＲＢ及びＲＢ親油性誘導体の腫瘍集積性測定用溶液の調
製：ＲＢ〔式（９）〕、ＲＢ−Ｃｎ−ＣＯＯＨ〔式（１
１）〕、ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎ〔式（１２）〕は１０ｍ
ｇ／ｍｌ、ＲＢ−Ｃｎ〔式（１０）〕は１ｍｇ／ｍｌの
溶液を調製した。

【００９６】ＲＢ：ＲＢ５０ｍｇをＰＢＳ（ｐＨ７．
４）に溶解し、全量を５ｍｌとした。 ＲＢ−Ｃｎ：ＲＢ−Ｃｎ４ｍｇをＤＭＳＯ ０．４ｍｌ
に溶かし、エタノール０．４ｍｌ、０．１規定のＮａＣ
ｌ水溶液０．３ｍｌ、ＰＢＳ（ｐＨ７．４）１．０ｍｌ
を加え、更にｐＨが約７．４になるまで０．１規定の塩
酸を加え、更にＰＢＳ（ｐＨ７．４）を加えて全量を４
ｍｌとした。ＤＭＳＯは溶液全体の１０％である。

【００９７】ＲＢ−Ｃ７−ＣＯＯＨ：ＲＢ−Ｃ７−ＣＯ
ＯＨ３０ｍｇを０．１規定のＮａＣｌ水溶液１．２ｍｌ
に溶解し、ｐＨが約７．４になるまで０．１規定の塩酸
を加え、更にＰＢＳ（ｐＨ７．４）を加えて全量を３ｍ
ｌとした。

【００９８】ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎ：ｎ＝２〜１０：Ｒ
Ｂ−ＣＯＯＨ−Ｃｎ３０ｍｇを０．１規定のＮａＣｌ水
溶液１．２ｍｌに溶解し、ｐＨが約７．４になるまで
０．１規定の塩酸を加え、更にＰＢＳ（ｐＨ７．４）を
加えて全量を３ｍｌとした。

【００９９】ｎ＝１１〜２０：ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎ３
０ｍｇをＤＭＦ０．６ｍｌに溶解し、０．１規定のＮａ
Ｃｌ水溶液１．２ｍｌを加え、ｐＨが約７．４になるま
で０．１規定の塩酸を加え、更にＰＢＳ（ｐＨ７．４）
を加えて全量を３ｍｌとした。ＤＭＦは溶液全体の２０
％である。

【０１００】ＲＢはｐＨ７．４のＰＢＳにそのまま溶解
するが、親油性が最も高い、ＲＢ−Ｃｎは、ＤＭＳＯと
エタノールを用いないと溶解せず、しかもＲＢより一桁
低い濃度の溶液しか調製できなかった。

【０１０１】ＲＢ−Ｃ７−ＣＯＯＨとｎ＝２〜１０のＲ
Ｂ−ＣＯＯＨ−Ｃｎは親水基がカルボキシル基であるた
め、アルカリ性の水溶液にしか溶解しないが、一度溶解
すれば酸でｐＨを戻し、ｐＨ約７．４の溶液が調製でき
た。

【０１０２】ｎ＝１１〜２０のＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎで
は、ＤＭＦを用いないと溶液が調製できなかったが、Ｒ
Ｂと同じ濃度の溶液が調製できた。なお、ＤＭＳＯおよ
びＤＭＦは、水溶液中２０％の濃度までは毒性の心配が
ないことを確認している。

【０１０３】試験例１及び試験例２より、本発明のＲＢ
−ＣＯＯＨ−Ｃ７〔式（１２）〕は水溶液への溶解度は
ＲＢ−Ｃ７−ＣＯＯＨ〔式（１１）〕に若干劣るが、生
体へ投与する薬剤の水溶液はＲＢ−Ｃ７−ＣＯＯＨと同
等に調製できることが分かった。しかも、ＲＢ−ＣＯＯ
Ｈ−Ｃ７の有機溶媒への溶解度はＲＢ−Ｃ７−ＣＯＯＨ
の約５倍であり、親水基と親油基が分岐であるため、そ
れぞれの性質が発現し易い環境になっていると考えられ
る。

【０１０４】次に、親油性の向上が実際に腫瘍集積性に
結びついているかどうかを確かめるために、親油性の明
らかな向上が見られたＲＢ−Ｃｎ〔式（１０）〕、ＲＢ
−ＣＯＯＨ−Ｃｎ〔式（１２）〕、を担癌マウスに投与
し、その組織中の薬剤の励起に基づく蛍光を測定する事
により腫瘍への集積性を評価した。比較のため、ＲＢ
〔式（９）〕の腫瘍集積性も評価した。

【０１０５】〔試験例３〕 ＲＢ−Ｃｎの腫瘍集積性の評価：腫瘍を有するマウスに
ＲＢ及びＲＢ−Ｃｎを静脈投与し、一定時間経過した後
で腫瘍を採取した。その腫瘍から抽出した薬物の蛍光ス
ペクトルを測定し、その強度から薬物濃度を見積もって
腫瘍集積性を評価した。実験に供したマウスは、５周令
のＣＤＦ₁の雄の皮下にマウス実験腫瘍Ｃｏｌｏｎｅ２
６の微小ブロックを移植して１〜２週間経過したもので
ある。薬物の投与量は１０ｍｇｋｇ^-1とし、抽出にはメ
タノールもしくはクロロホルムを使用した。

【０１０６】ＲＢ及びアルキル基の炭素数が３，６，１
８のＲＢ−Ｃｎ（ＲＢ−Ｃ３，ＲＢ−Ｃ６，ＲＢ−Ｃ１
８）の、薬物をマウスへ投与してから腫瘍を摘出するま
での時間と薬物の腫瘍中の濃度との関係を図２に示す。
ＲＢは薬物投与後１２０分まで腫瘍中にその存在はほと
んど認められなかったが、ＲＢ−Ｃ３，ＲＢ−Ｃ６，Ｒ
Ｂ−Ｃ１８はいずれもＲＢより腫瘍中の濃度が高く、ア
ルキル基の炭素数の増加に伴ってその傾向は顕著となっ
た。

【０１０７】〔試験例４〕 ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎの腫瘍集積性評価：腫瘍を有する
マウスにＲＢ及びＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎを静脈投与し、
一定時間経過した後で腫瘍を採取した。その腫瘍の切片
の蛍光強度を測定し、内部標準物質の蛍光強度との比か
ら腫瘍集積性を評価した。実験に供したマウスおよび、
薬物の投与量は、試験例３と同じである。結果の一例と
してＲＢ及びアルキル基の炭素数が２，３，７，１５の
ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎ（ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ２，ＲＢ−
ＣＯＯＨ−Ｃ３，ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ７，ＲＢ−ＣＯＯ
Ｈ−Ｃ１５）の、薬物をマウスへ投与してから腫瘍を摘
出するまでの時間と薬物の蛍光強度比との関係を図３に
示す。

【０１０８】ＲＢおよびＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ２は、薬物
投与後１２０分まで腫瘍中にその存在はほとんど認めら
れなかったが、ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ３，ＲＢ−ＣＯＯＨ
−Ｃ７，ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ１５はいずれもＲＢより腫
瘍中の濃度が高く、アルキル基の炭素数の増加に伴っ
て、その傾向は顕著となった。

【０１０９】上記試験例３及び試験例４より、アルキル
基の炭素数の増加に伴い腫瘍集積性が向上することが確
認できた。一般に、直鎖のアルキル基ではその炭素数が
多くなるに従って、その親油性は高くなると考えられる
ことから、この結果は親油性の向上に伴い腫瘍集積性も
向上することを示していると考えられる。

【０１１０】以上、本発明における超音波治療用薬剤に
おいて、親油性の向上により、腫瘍集積性が付与された
ことが確認できた。また、ある程度の腫瘍集積性を示す
にはアルキル鎖の炭素数が３以上であることが望ましい
ことも分かった。続いて、このような修飾による超音波
増感剤としての特性への影響について説明する。

【０１１１】〔試験例５〕 ＲＢ−Ｃｎの音響キャビテーション作用を誘導する効果
の評価：ＲＢ−Ｃｎの０．１ｍｍｏｌ／ｌ ＰＢＳ（ｐ
Ｈ７．４、ＤＭＦ１％含）溶液をポリエチレン製のバッ
グ（３０×２５ｍｍ、厚さ０．０３ｍｍ）に密封し、図
４に示す構成の実験装置を用いて、音響強度５，１０Ｗ
／ｃｍ²，照射時間１分間の条件で０．５ＭＨｚ及び１
ＭＨｚの超音波を同時に照射した。

【０１１２】図４の１０は脱気水、１１は水槽、１２は
ポリエチレンバッグ、１３は試料溶液、１４はピンチコ
ック、１５は固定具、１６は水中マイクロフォン、１７
は支持棒、１８は超音波トランスデューサ、１９は支持
棒、２０は信号処理装置、２１はアンプ、２２はスペク
トルアナライザ、２３はアンプ、２４は波形発生装置を
それぞれ示している。

【０１１３】収束型のハイドロフォンを用いて音響キャ
ビテーション特有の分調波（２５０ｋＨｚ）の音響信号
を１秒毎に計測し、照射時間中の信号振幅の二乗平均を
求め、音響キャビテーションの指標とした。超音波照射
時に試料から得られる典型的な音響信号を図５に示す。

【０１１４】比較のため、ＲＢ０．１ｍｍｏｌ／ｌ Ｐ
ＢＳ（ｐＨ７．４）溶液の分調波信号も測定した。溶液
にＤＭＦを１％含んでも分調波強度が影響を受けないこ
とは予備検討で確認済みである。ＲＢとアルキル基の炭
素数が３，６，１８のＲＢ−Ｃｎ（ＲＢ−Ｃ３，ＲＢ−
Ｃ６，ＲＢ−Ｃ１８）の音響強度と分調波強度の関係を
図６に示す。

【０１１５】ＲＢ，ＲＢ−Ｃ３，ＲＢ−Ｃ６では５Ｗ／
ｃｍ²の超音波強度で分調波の生成が認められ、音響強
度の増加に伴い、分調波強度も増加した。しかし、ＲＢ
−Ｃ１８では１０Ｗ／ｃｍ²の超音波強度でも分調波の
生成が認められなかった。

【０１１６】〔試験例６〕 ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎの音響キャビテーション作用を誘
導する効果の評価：ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎの０．１ｍｍ
ｏｌ／ｌ ＰＢＳ（ｐＨ７．４）溶液を用い試験例５と
同様の方法で音響キャビテーションを誘導する効果を評
価した。

【０１１７】結果の一例としてＲＢとアルキル基の炭素
数が７，１５，２０のＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎ（ＲＢ−Ｃ
ＯＯＨ−Ｃ７，ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ１５，ＲＢ−ＣＯＯ
Ｈ−Ｃ２０）の音響強度と分調波強度の関係を図７に示
す。

【０１１８】ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ７，ＲＢ−ＣＯＯＨ−
Ｃ１５，ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ２０全てで５Ｗ／ｃｍ²の
超音波強度で分調波の生成が認められ、音響強度の増加
に伴い、分調波強度も増加した。

【０１１９】〔試験例７〕 キサンテン系色素増感剤−ＣＯＯＨ−Ｃｎの音響キャビ
テーション作用を誘導する効果の評価：キサンテン系色
素増感剤−ＣＯＯＨ−Ｃｎの０．１ｍｍｏｌ／ｌ ＰＢ
Ｓ（ｐＨ７．４）溶液を用い試験例５と同様の方法で音
響キャビテーションを誘導する効果を評価した。

【０１２０】結果の一例としてＰＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ７，
ＥＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ７及び、それぞれの出発物質である
ＰＢ，ＥＢの音響強度と分調波強度の関係を図８に示
す。いずれの化合物においても５Ｗ／ｃｍ²の超音波強
度で分調波の生成が認められ、音響強度の増加に伴い、
分調波強度も増加した。

【０１２１】試験例５〜試験例７により、親水基と親油
基が分子の中で離れているタイプのＲＢ−Ｃｎでは、ア
ルキル基の炭素数が多く、親油性にバランスが傾きすぎ
た化合物では音響キャビテーション作用を誘導する特性
が損なわれるが、本発明のＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎでは親
水性も併せ持つため、アルキル鎖の炭素数が２０(ｎ＝
２０)の化合物でもこの特性は保持されることが分かっ
た。また、ＲＢ以外のキサンテン系色素増感剤を原料と
して用いた場合にも、本発明の化合物は出発物質が備え
ている音響キャビテーション作用を誘導する効果を保持
することが確認できた。

【０１２２】続いて、ＲＢが有するもう一つの特性であ
る、抗腫瘍効果を発現する能力（特性２）をＲＢ−Ｃｎ
およびＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎが保持しているかどうかを
その光増感能から検討した。抗腫瘍の機構は光化学療法
で考えられている機構と一致し、また、これまでに見つ
かった音響化学活性剤はいずれも光増感能を有する。キ
サンテン系色素増感剤も代表的な光増感剤であり、特
に、一重項酸素が関与する反応によく用いられている。
従って、光増感能の保持から抗腫瘍効果の発現を推察す
ることができる。

【０１２３】〔試験例８〕 ＲＢ−Ｃｎの光増感能の評価：ＲＢ−Ｃｎの存在下で次
式（１３）に示すヨウ素の光酸化反応を行い、化合物の
光増感能を評価した。

【０１２４】

【化３】 ２Ｉ^- → Ｉ₂， Ｉ₂ ＋ Ｉ^- → Ｉ₃ ^- …(１３) ヨウ化カリウムの０．１ｍｏｌ／ｌ ＤＭＦ溶液２ｍｌ
と ＲＢ−Ｃｎの１ｍｍｏｌ／ｌ ＤＭＦ溶液１ｍｌの
混合溶液をガラス製シャーレ（直径４８ｍｍ）に入れて
３６５ｎｍの光を一定時間照射し、照射前後の試料の３
５０ｎｍにおける吸光度を測定した。３５０ｎｍはＩ₃ ^-
の吸収極大波長である。吸光度から次式（１４）を用い
てI₃ ^-の濃度を算出した。

【０１２５】

【化４】 ε ＝ １／７７ ｍｍｏｌ・ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ…(１４) ＲＢとアルキル基の炭素数が３，６，１０，１４，１８
のＲＢ−Ｃｎ（ＲＢ−Ｃ３，ＲＢ−Ｃ６，ＲＢ−Ｃ１
０，ＲＢ−Ｃ１４，ＲＢ−Ｃ１８）の存在下で行った、
ヨウ素の光酸化反応の光照射時間と収量の関係を図９に
示す。いずれの場合も、収量は照射時間にほぼ比例し
た。

【０１２６】薬物を添加しない場合（ｃｏｎｔｒｏｌ）
と比較すると、ＲＢ、あるいはＲＢ−Ｃｎを添加した場
合の収量は、光照射時間３０分で約２〜３倍であった。
ＲＢとＲＢ−Ｃｎを比較するとＲＢ−Ｃｎの収量は、光
照射時間３０分でＲＢの約１．２〜１．４倍と若干多か
った。ＲＢ−Ｃ３〜ＲＢ−Ｃ１８の比較により、炭素数
３〜１８においては、アルキル基の炭素数と収量には規
則性は見られなかった。

【０１２７】〔試験例９〕 ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎの光増感能の評価：ＲＢ−ＣＯＯ
Ｈ−Ｃｎの存在下で試験例８と同様の操作を行った。結
果の一例としてＲＢとアルキル基の炭素数が２，７，１
５のＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎ（ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ２，Ｒ
Ｂ−ＣＯＯＨ−Ｃ７，ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ１５）の存在
下で行った、ヨウ素の光酸化反応の光照射時間と収量の
関係を図１０に示す。いずれの場合も、収量は照射時間
にほぼ比例した。

【０１２８】薬物を添加しない場合（ｃｏｎｔｒｏｌ）
と比較すると、ＲＢ、あるいはＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎを
添加した場合の収量は、光照射時間３０分で約２〜３倍
であった。

【０１２９】ＲＢとＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎを比較すると
ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎの収量は、光照射時間３０分でＲ
Ｂよりも若干多かった。ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ２〜Ｃ１５
の比較により、炭素数２〜１５においては、アルキル基
の炭素数と収量には規則性は見られなかった。

【０１３０】上記試験例８及び試験例９よりＲＢ−Ｃ
ｎ、ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎの存在下では、いずれも光酸
化反応による生成物の収量はｃｏｎｔｒｏｌよりも高く
なり、ＲＢの場合と同等であった。アルキル基の炭素数
と生成物の収量には規則性は見られなかった。

【０１３１】以上の結果から、アルキル基の導入や、今
発明のタイプの親水、親油両基の導入では、光増感能に
は影響がなく、従って、抗腫瘍効果を発現する特性にも
影響はないことが推察できた。

【０１３２】以上の試験例で示されたように、本発明に
おける親水基と親油基が同一の炭素Ｃから分岐している
構造の化合物は、増感剤本来の特性を損なうこと無く、
腫瘍集積性が付与した化合物である。

【０１３３】〈実施例５〉この実施例は、上記各実施例
に示したキサンテン系色素構造を有する増感剤を超音波
造影剤および超音波治療用増感剤として用いる超音波治
療装置の一例について示すものである。

【０１３４】図１１は、本発明の超音波治療装置を模式
的に示した概略図であり、これにしたがって説明する。
装置の構成は、モニター１、制御部２、信号発生・増幅
部３、気泡発生用超音波トランスデューサ２５、超音波
撮像用プローブ２６、治療用超音波トランスデューサ
６、脱気水７を含むマッチング相８から構成される。制
御部２は超音波撮像用プローブ2６により得られた超音
波断層像により治療用超音波トランスデューサ６に焦点
を設定できるよう構成されている。

【０１３５】気泡発生用超音波トランスデューサ２５は
０．１〜４ＭＨｚの圧電素子を用いて構成されており、
１ｍｓ以上のパルス波および連続波を生成できるよう構
成されている。超音波撮像用プローブ２６は特に制限は
ないが、特に３〜10ＭＨｚの周波数の中から治療部位に
適した周波数のものを選択して用いることが多い。治療
用超音波トランスデューサ６は、共振周波数０．５〜
４．５ＭＨｚの圧電素子を用いて超音波を生成するよう
構成されている。

【０１３６】治療用超音波照射時には、まず、超音波撮
像用プローブ2６により得られた超音波断層像により治
療用超音波トランスデューサ６の焦点を決定し、気泡発
生用超音波トランスデューサ2５により超音波を照射し
て本発明におけるキサンテン系色素構造を有する増感剤
により安定化された気泡を生成する。そして、超音波撮
像用プローブ２６により該気泡により造影された超音波
断層像を得、治療位置の確認を行った後治療用超音波ト
ランスデューサ６により治療用超音波を照射するよう構
成されている。

【０１３７】なお、キサンテン系色素構造を有する増感
剤を予め体外でシェーキング等により空気等のガスと混
合することにより安定化バブルを形成することにより、
気泡発生用超音波トランスデューサ２５による気泡生成
と同等の効果を得ることができる。

【０１３８】〔試験例１０〕 ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎの気泡安定性の評価：ＲＢ−ＣＯ
ＯＨ−Ｃ７の０．１ｍｍｏｌ／ｌ ＰＢＳ（ｐＨ７．
４）溶液を用い、泡沫の安定性を測定した。直径約１０
ｍｍ、長さ約１２ｍｍの試験管にＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ７
溶液４ｍｌを入れ、振とう器にて５分間振とうした後、
泡沫が消えるまでの時間を測定した。対照としてＰＢＳ
を用いた。ＰＢＳがほとんど泡沫を安定化できないのに
対し、ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ７では振とう後約１２０秒泡
沫が残っており、気泡を安定化する効果をもつことが示
された。

【０１３９】〔試験例１１〕 ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎによる造影効果の評価：５MHzの
中心周波数をもつリニア式プローブを取り付けた超音波
画像診断装置を用いて犬（体重１２ｋｇ、２歳）の肝臓
部をＢモードでスキャンしながら、試験例１０で得られ
たＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃ７溶液を５ｍｌ静脈内投与した
後、直ちに生理食塩水５ml を投与した。投与後、肝動
脈、大動脈が造影され、約３０秒間造影が持続した。

【０１４０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明により、
１）音響キャビテーション作用の誘導、及び２）抗腫瘍
効果の発現の特性を損なうこと無く、３）腫瘍集積性を
併せ持つキサンテン系色素構造を有する超音波治療用増
感剤を得ると言う、所期の目的を達成することができ
た。この増感剤は腫瘍への選択性が高く、超音波を用い
た悪性腫瘍の治療を効果的に行なうことができる。

【０１４１】また、本発明により超音波断層像を得る際
の造影を行うことができ、より効果的な治療を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例となる超音波治療装置の概略
説明図。

【図２】ＲＢ及びローズベンガルアルキルエステル（Ｒ
Ｂ−Ｃｎ）の薬物投与後時間に対する腫瘍組織中の試薬
濃度を示す特性図。

【図３】ＲＢ及びローズベンガル−α−カルボキシアル
キルエステル（ＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎ）の薬物投与後時
間に対する腫瘍組織中の薬物の内部標準に対する蛍光強
度比を示す特性図。

【図４】音響キャビテーション作用を誘導する効果を評
価する超音波照射装置を示す概略断面図。

【図５】超音波照射時に試料から得られる典型的な音響
信号を示す特性図。

【図６】ＲＢ及びＲＢ−Ｃｎの音響強度に対する分調波
強度を示す特性図。

【図７】ＲＢ及びＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎの音響強度に対
する分調波強度を示す特性図。

【図８】キサンテン系色素増感剤及びその−ＣＯＯＨ−
Ｃｎの音響強度に対する分調波強度を示す特性図。

【図９】ＲＢ及びＲＢ−Ｃｎ存在下のヨウ素の光酸化反
応の光照射時間に対する生成物の収量を示す特性図。

【図１０】ＲＢ及びＲＢ−ＣＯＯＨ−Ｃｎ存在下のヨウ
素の光酸化反応の光照射時間に対する生成物の収量を示
す特性図。

【図１１】本発明の一実施例となる超音波治療装置の概
略説明図。

【符号の説明】

１…モニター、 ２…制御部、 ３…信号発生・増幅部、 ４…照準部、 ５…音響キャビテーション検出部、 ６…治療用超音波トランスデューサ、 ７…脱気水、 ８…マッチング相、 ９…治療対象、 １０…脱気水、 １１…水槽、 １２…ポリエチレンバッグ、 １３…試料溶液、 １４…ピンチコック、 １５…固定具、 １６…水中マイクロフォン、 １７…支持棒、 １８…超音波トランスデューサ、 １９…支持棒、 ２０…信号処理装置、 ２１…アンプ、 ２２…スペクトルアナライザ、 ２３…アンプ、 ２４…波形発生装置、 ２５…気泡発生用超音波トランスデューサ、 ２６…超音波撮像用プローブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅村 晋一郎 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 佐々木 一昭 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 阪田 功 岡山県岡山市芳賀5319番地の１ 株式会社 光ケミカル研究所内 Ｆターム(参考） 4C060 EE17 EE19 JJ27 MM24 4C062 HH21 4C099 AA01 CA13 JA13 TA04

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】超音波照射により生じる腫瘍治療効果を増
   強するキサンテン系色素構造を有する腫瘍治療用増感剤
   において、前記増感剤は分子内の同一の炭素原子に、親
   水基及び親油基が少なくとも一つずつ結合している構造
   を有することを特徴とする腫瘍治療用増感剤。
2. 【請求項２】前記増感剤は一般式（１）で示されるキサ
   ンテン系色素構造を有する化合物であることを特徴とす
   る請求項１記載の腫瘍治療用増感剤。 【化１】 ただし、Ｘ及びＹはハロゲン原子もしくは水素原子、Ｚ
   はアルカリ金属原子もしくは水素原子、Ｒ1は親油基、
   Ｒ2は親水基、Ｒ3は親油基Ｒ1、親水基Ｒ2、もしくは水
   素原子。
3. 【請求項３】前記一般式（１）のＸ及びＹはハロゲン原
   子であり、Ｚはアルカリ金属原子であることを特徴とす
   る請求項２記載の腫瘍治療用増感剤。
4. 【請求項４】前記増感剤は、チオール基もしくはアミノ
   基と化学結合できる官能基を有していることを特徴とす
   る請求項１記載の腫瘍治療用増感剤。
5. 【請求項５】前記チオール基もしくはアミノ基と化学結
   合できる官能基がアジリジン基、アミド基、イソチオシ
   アネイト基、イミド基及びスルホニルクロライド基の少
   なくとも一つであることを特徴とする請求項４記載の腫
   瘍治療用増感剤。
6. 【請求項６】前記一般式（１）の親油基Ｒ1は、炭素数
   ３〜３０の直鎖のアルキル基を含むことを特徴とする請
   求項２記載の腫瘍治療用増感剤。
7. 【請求項７】前記一般式（１）の親油基Ｒ1は、直鎖ア
   ルキル基の一部に分岐のアルキル基を有するアルキル基
   であるか、もしくは前記直鎖または分岐のアルキル基
   は、二重結合、三重結合、芳香環、エーテル結合、エス
   テル結合、酸アミド基及び硫黄の少なくとも一つを含む
   アルキル基であることを特徴とする請求項６記載の腫瘍
   治療用増感剤。
8. 【請求項８】前記一般式（１）の親水基Ｒ2は、カルボ
   キシル基もしくはその可溶塩、スルホン酸基もしくはそ
   の可溶塩、硫酸エステル基もしくはその可溶塩、ヒドロ
   キシル基もしくはその可溶塩、アミン基もしくはその可
   溶塩、第４級アンモニウム基もしくはその可溶塩、及び
   リン酸基もしくはその可溶塩の少なくとも一つを含むこ
   とを特徴とする請求項２記載の腫瘍治療用増感剤。
9. 【請求項９】増感剤により生じた音響キャビテーション
   を検出する機構を備えた超音波治療装置において、前記
   増感剤を請求項１乃至８の何れか一つに記載の腫瘍治療
   用増感剤で構成したことを特徴とする超音波治療装置。