JP2003535063A - 放射線医薬としてのナノ粒子のバイオコンジュゲート - Google Patents

放射線医薬としてのナノ粒子のバイオコンジュゲート

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JP2003535063A JP2001587820A JP2001587820A JP2003535063A JP 2003535063 A JP2003535063 A JP 2003535063A JP 2001587820 A JP2001587820 A JP 2001587820A JP 2001587820 A JP2001587820 A JP 2001587820A JP 2003535063 A JP2003535063 A JP 2003535063A
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Abstract

(57)【要約】 生物学的ベクター分子に共有結合されたナノ粒子を含むバイオコンジュゲート。このナノ粒子は一般に放射性のある金属イオンであり、最も典型的には、金属酸化物である。生物学的ベクター分子は、典型的には、モノクローナル抗体又はモノクローナル抗体のフラグメント又は癌細胞に対する既知の親和性を有するペプチドである。一以上の追加の異なる生物学的部分はこのナノ粒子に共有結合されてもよく、さらにこの生物学的部分は電子対共有活性を有してもよい。本発明のバイオコンジュゲートは効果的な放射線医薬としての効用を有し、腫瘍治療における放射線標識を送達する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の背景 １．発明の分野 本発明は、一般に癌患者の有効な診断および治療に関し、より具体的には放射
線免疫治療および放射線免疫ディテクションに関連して用いる放射線医薬に関す
る。
【０００２】 ２．背景 放射線免疫治療（RAIT）および放射線免疫ディテクション（RAID）による悪性
腫瘍の診断を用いる癌患者の有効な治療は、放射線標識の腫瘍対バックグラウン
ド（T/B）分布の徹底的な改良を必要とする。T/B比は、腫瘍殺作用、腫瘍検出感
度および、もっとも重要なことであるが、化合物の組織的毒性を決定する主要パ
ラメーターである。金属の放射性同位体を、モノクローナル抗体（mAbs）とのコ
ンジュゲートの形でRAITおよびRAIDの種々の様式でしばしば用いている。
【０００３】 放射性同位体のターゲット分子への結合は、放射線コンジュゲート調製のもっ
とも重要な部分である。ある場合には、治療放射性核種で抗体を放射線標識する
直接的アプローチを、抗体内の内部ジスルフィド結合を減少させ、かつ、例えば
、テクネチウムもしくはレニウムイオンを直接結果として得られるスルフヒドリ
ル基と反応させることにより採用することができる。しかし、標識戦略は、通常
所望の放射性核種の選択的キレート化ができる多座配位子の利用に依存する。循
環における金属イオンの解離および健康な器官への避けられない放射被害を避け
るために、金属イオンをキレート化剤で強く複合化しなければならない。
【０００４】 理想的には、キレート化核種を、細胞内保留なしで、腫瘍部位に蓄積し、かつ
選択的に保持される無傷のコンジュゲートで泌尿器系を介して急速に排出させる
ことであろう。しかし、これは明らかにいつもそうとは限らず、ある例では、金
属核種の持続性のかつ望ましからぬ保留が報告されている。与えられた核種-キ
レート化剤複合体の生体内挙動は容易に予想できないので、可能性のある多座配
位子の選択は、従来のキレート化化学により導かれる。複合体の最高の熱力学的
安定性を与えるマクロ環状多座配位子は、しばしば免疫コンジュゲート調製に用
いられる。キレート化剤の典型的な例は、ジエチレントリアミンペンタ酢酸無水
物（DTPA）、ジエチレントリアミンテトラ酢酸（DTTA）、1，4，7，10-テトラア
ザシクロドデカン-N，N＝，N＝＞，N＝＞＝-テトラ酢酸（DOTA）、エチレンジア
ミンテトラ（メチレンホスホネート）（EDTMP）、1，1-ヒドロキシエチリジンジ
ホスホネート（HEDP）およびこれらの誘導体である。コンジュゲーション構造物
の調製のために、これらはしばしば-C6H4-NCSもしくは他の基により側鎖の１つ
内で官能化され、蛋白質と共有結合を形成する。
【０００５】 mAbsに共有結合されたDOTA、DTPAなどの多座配位ポリ（アミノカルボキシレー
ト）の骨組への金属イオンの取込みは、臨床試験に適する熱力学的に安定した化
合物を与えることが証明された。にもかかわらず、ヒトの患者および動物のモデ
ルについて得られた結果は、これらの化合物の適用性が血液、骨髄、腎臓および
肝臓における高レベルの放射能により制限されることを示す。このことは、金属
イオンの生体内脱複合化の減少および放射線標識-mAb結合の強化を必要とする。
【０００６】 放射線標識化合物の腫瘍取込みおよび全生物分布は、mAbのメタボリズムおよ
び放射性核種-抗体結合の強度に依存する。mAbsの目標特性を改善するための実
質的な余地があるが、すべての研究が、生体内のキレートの熱力学的および動力
学的安定性が臨床的に好結果をもたらす放射線化学品の設計に一番重要であるこ
とを示している。
【０００７】 RAITおよびRAIDに用いられた最良のキレートのキレート化平衡定数は、血液中
に存在するいくつかの蛋白質のそれに匹敵する。したがって、キレートは、本来
腫瘍未分化蛋白質との放射能交換を遅らせる傾向がある。放射線医薬を静脈内に
投与すると、それらは放射線医薬のそれの１００〜１０００倍の濃度におけるア
ルブミンなどの内因性金属結合蛋白質に出会う。血清蛋白質に対する放射性金属
の損失は、正常な組織、特に肝臓、脾臓および腎臓中に放射能の蓄積をもたらし
、腫瘍取込みに効力のある放射能を減少させる。放射性免疫コンジュゲートの安
定性は、生体内適用に関する有用性を決定するのに極めて重要な要因である。こ
の事実は、放射性核種の大半について実験的に確立された。
【０００８】 111Inおよびブレオマイシンの複合体について、ブレオマイシンからのイオン
の部分的解離は、激しい骨髄毒性を起こし、かつその治療およびイメージング能
力を有意に損なうバックグラウンドγ放射線を増大させた。腫瘍対バックグラウ
ンド比は、１．０〜２．９に変化した。８座配位子DTPA（Kdiss＝２８．５）を
有するもっとも広く用いられ、かつもっとも強い111Inキレートの１つについて
すら、高肝臓バックグラウンドが観察された。ほとんどの研究者が、キレートの
不安定性が非ターゲット器官内の放射能蓄積に寄与する種々の免疫メカニズムの
主要原因であることに同意している。最近の研究は、B72.3抗体に結合した種々
のキレート（NTA、EGTA、EDTA、DTPA）の熱力学的安定性と血液および腎臓にお
ける組織分布および蓄積活性との間の直接的依存を明らかに示している。
【０００９】 正常組織の111Inにおける保留は、RAID適用における主要制限となっている。
肝臓組織からの111Inの改善されたクリアランスは、抗体とキレート化剤との間
の不安定な結合の強度、およびキレート化剤の構造と相互関連して、生体内条件
下で高安定性を与えた。
【００１０】 循環における金属イオンの損失は、212Pbなどの便利なエネルギーおよび半減
期特性を有する強力な放射性核種の利用を大きく制限する。212Pb時の短減衰（
１０．６時間、β、０．５７および０．３３MeV）は、システムからの急速なク
リアランスを可能とする。特定のmAb 103 Aにコンジュゲーションされたとき、2 12 Pb-DOTAキレートは大きな腫瘍負担を有するマウスにおいてすら腫瘍削除で非
常に有効だった。しかし、異化作用が起こる細胞に見出される低ｐＨ値のために
、212Pbはキレート化剤を逃れ、骨および骨髄に取り込まれる。この場合の骨髄
毒性はあまりにも高かったので、骨中の212Pb蓄積はドーズ制限的であり（dose
limiting）、致命的であった。放射性金属堆積の特異性の損失は、イオンがその
配位子に強力にキレート化されなかったときに46Sc、67Gaおよび90Yに観察され
た。
【００１１】 アミノ酸（NSシステム）の窒素および硫黄原子を用いた蛋白質構造への放射性
金属標識の取込みは、テクネチウムおよびレニウムに関して非常に評判がよい。
これらのキレートの比較安定性は極めて高い。重要なことであるが、金属種を自
然の蛋白質による再複合化の見込みをより少なくする陰イオン形で取り込むこと
ができる。にもかかわらず、188Re標識mAbsは、腫瘍成長を制御する限界の薬剤
（marginal agent）であることがわかった。ある腫瘍モデルにおける188Re-IgG
の失敗は、標識された生成物の明らかな不安定性とその短い物理的半減期の組合
せに関連するかもしれない。おもしろいことには、蛋白質からの188Reの解離は
、88Yなどの他の同位体の場合よりももっと急速に起こった。レニウムの解離は
、溶解酸素によるキレートのReO4 -への再酸素化により助成されるようである。
【００１２】 重要なことであるが、イットリウム（90Y、88Y）、鉛(212Pb）およびサマリウ
ム（153Sm)にとって、キレートの強度は特に高くなければならない。イオン形で
、これらの金属は骨からのCa2+イオンを置換できるが、それは放射性核種の排出
作用を停止させ、健康な組織に対する増大した放射線損傷を起こす。
【００１３】 医学的用途の性質は、潜在的キレート化配位子の化学的特徴に多くの要求を課
す。それは、（ａ）金属イオンに対して強力な（多座配位の）複合化剤であり、
（ｂ）水への溶解性を与える親水性であり、（ｃ）非毒性であり、（ｄ）変性を
生じることなく蛋白質構造への取込みができなければならない。実質的にどの単
一の放射性核種についても、特別なキレート化システムを設計しなければならな
い。例えば、マクロ環状二官能価キレート化剤、特にイットリウム-90およびイ
ンジウム-111を取り込む誘導体DOTAは、生理的条件下で優れた動力学的安定性を
示した。しかし、イットリウム-DOTA複合体のゆっくりな形成は、条件が慎重に
制御されなければ低放射線標識収率に通じかねない技術的問題を呈する。
【００１４】 放射線コンジュゲートの調製にもっとも好結果をもたらすキレート剤は、複合
有機合成の生成物である。合成手順の極めて代表的な例は、Brechbiel， M. W.;
Gansow, O. A.; Atcher, R. W.; Schlom, J.; Esteban, J.; Simpson, D. E.;
Colcher, D., Synthesis of 1-(p-isothiocyanatobenzyl) Derivatives of DTPA
and EDTA, Antibody Labeling and Tumor Imaging Studies, Inorg. Chem., 19
86, 25, 2772-2781に見出すことができる。それらは６より多い連続した工程か
らなる。合成複雑化は、薬剤のコストを増大させるだけでなく、標識をいかにし
てmAbに結合できるか限定することにより医薬の質を落とす。特別に設計された
キレート化剤なしで99mTcおよび186Reに用いられる直接結合は、手順を簡単にす
る。しかし、それは他の金属には適用できず、mAbもしくはそのフラグメントに
配座変化を生じさせるかもしれない。
【００１５】 多座配位複合体の骨組への金属イオンの取込みは、熱力学的に安定した構造を
もたらすが、しばしば形成が遅い。典型的には、放射性イオンの取込みは、＞３
時間かかる。EDTAのそれのように急速に形成するキレートは、血液蛋白質への急
速なトランスキレート化を受ける。金属取込みの遅い動力学は、短半減期放射性
核種の全活性を低下させ、かつ未結合放射性種の除去を必要とする。
【００１６】 かくて、本発明の目的は、放射線治療および診断のためのより安定した薬剤を
得るために放射性免疫コンジュゲートの新しい調製方法を提供することである。 発明の概要 本発明により、金属キレートは、二官能価有機安定剤によりmAbsもしくは他の
生物学的分子に結合された金属硫化物ナノ粒子の小さな（直径２〜５ｎｍ）クラ
スターと置換される。ナノ粒子、すなわち遷移金属硫化物のコア材料は、結晶格
子の部分的共有の性質により水溶液に実質的に不溶性である。イオン種の取るに
足らない濃度は、血清中のトランスキレート化および循環における放射性同位体
の解離を妨げる。
【００１７】 ナノ粒子（NPs）は、バルク固形分と比較的大きな分子の性質を組み合わせる
。NPsのコアは無機材料でできており、そのバルク前駆体のいくつかの物理的お
よび化学的性質を保持し、一方溶解性および化学的反応性は、NPに吸着された有
機分子の薄い、実質的に単分子の層により決定される。この層は、固形分の表面
を不動態化し、NPがさらに成長するのを防ぐ。この層を形成する化合物は、しば
しば安定剤と称される。無機コアは、その直径（１〜１０ｎｍ）により１００〜
１０，０００の原子を含んでもよい。サイズは、サイズ量子化効果のために小さ
なNPsについては短波長へ移動するのが示されるUV吸収ピークの位置により正確
に査定できる。粒子の非常に小さなサイズ、均一性および表面のクリティカルな
役割は、NPsをコロイドおよび分子システムと区別する。
【００１８】 変化に富んだ材料をこの形で調製することができるが、主に金属硫化物および
酸化物をNPs調製について研究した。有機チオール、R-SHは、比較的強力な共有R
-S-M結合の形成のためにこれらの材料の優れた安定剤であることが既知であり、
ここではMはナノ粒子の表面の金属原子を意味する。NPsを固体および液体媒体で
、また界面で調製するための多くの方法が提案されている。Fendler, J. H., Me
mbrane-mimetic Approach to Advanced Materials, Advances in Polymer Scien
ce, Vol. 113, Springer-Verlag, Berlin, 1994; C. Luagdilok and D. Meisel,
Size Control and Surface Modification of Colloidal Semiconductor Partic
les, Is. J. Chem., 1993, 33, 53; P. V. Kamat, Interfacial Charge Transfe
r Processes in Colloidal Semiconductor Systems, Prog. Reaction Kinetics,
1994, 19, 277を参照。適宜の安定剤および反応条件を選ぶことにより、２，３
Åの精密度でコアの直径を変えることができる。
【００１９】 NPsの独特の性質、すなわち、単一分子とバルク化合物との間のそれらの中間
位置は、それらを種々の用途に対する優れた候補とした。これまでは、科学者は
それらを光学的および電子工学的デバイスの見込みある候補とみなしたが、一方
無機ナノ粒子の医学的用途は非常に限定されている。
【００２０】 ナノ粒子という語は、医学文献にはよく現れる。ほとんどの場合、それはベシ
クル、ポリマーもしくはコロイドにより表される直径３０〜３００ｎｍの物体に
ついて記載するために用いられる。これらの種は薬剤配送および診断の目的で用
いられる。化学の異なる分野で用いられる語の混乱は、薬剤配送剤は比較的長時
間血液の流れにとどまることが期待され、一方放射性免疫コンジュゲートは直径
５０〜３００ｎｍの大きな種ではほとんど達成できない急速な血液クリアランス
を有さなければならないという基本的な相違をあいまいにしてはいけない。した
がって、本発明におけるナノ粒子という語には小さな直径の粒子が含まれること
が企図される。
【００２１】 ナノメートル領域における無機クラスターの使用は、これまではMRIコントラ
スト剤に提案されたFe2O3およびFe3O4磁気クラスターのコンジュゲートに限定さ
れていた。観念的には、これらは、MPCに極めて類似するアセンブリーである：
磁気コアに結合したmAbもしくは他のターゲット化合物は、磁気材料を腫瘍組織
中に蓄積させ、MRI像のコントラストを増大させる。磁気コンジュゲートはMRIの
極めて有効な薬剤であることが証明された。化学的見地から、合成アプローチは
、磁気イメージングに用いられる酸化物表面の電子対共有変性の困難さゆえに全
く異なるものでなければならない。Fe2O3およびFe3O4ナノ粒子およびコーティン
グ材料（高分子電解質）は、主に静電力により保持される。金属硫化物は、共有
結合によってより強力かつより精密に組織されたアセンブリーを形成する可能性
を与える。重要なことであるが、放射性免疫コンジュゲートにおける化学的安定
性に対する要求は、放射性物質の高毒性ゆえに磁気イメージングにおけるよりも
実質的により厳しい。
【００２２】 ここでも後においても、「溶液」という語は、本物の分子溶液との類似性を強
調するために、液状媒体中のナノ粒子について記載するために「ディスパージョ
ン」よりも用いられる。直径１〜１０ｎｍのナノクラスターについては、それは
有効のみならず、普通のコロイドディスパージョンとは全く異なるそれらの化学
的性質に一致するより適切な術語である。
【００２３】 本発明に関連して、中心に放射性イオンを有する多座配位子の代わりに、放射
性ナノ粒子がmAb、そのフラグメント、ペプチドもしくは他のものなどの生物学
的ベクター分子に共有結合される。NPsは、適切な同位体とは別に合成され、つ
いでキレートのものと類似の手順を用いて生物学的分子にコンジュゲーションさ
れる。例えば、NPsをコートする安定剤分子の末端基は、p-イソチオシアノトベ
ンジル誘導体に化学的に変性でき、それらは蛋白質のリジン残基のNH2基にカッ
プリングできる。代替的には、NP-蛋白質コンジュゲートをNP-ビオチンダイアド
（NP-B）により調製し、２つの異なる生物活性部分を結合する不均質コンジュゲ
ート調製への合成ルートを与えることができる。新しい放射線医薬は、以下の理
由で現在用いられている放射線標識化合物の臨床的性質を実質的に改善する。
【００２４】 （１）キレートに関する解離定数Kは、臨床的に重要な金属硫化物のそれより
もなんオーダーも高い：最強のキレートのlogKは＞‐３０であると既知であり、
一方logK（In2S3）＝‐７３．２４、logK（CuS）＝‐３５．２、logK（Bi2S3）
＝‐９７、logK（Ag2S）＝‐４９．７である。放射性金属が実質的に不溶性の強
共有硫化物クラスターの形で体内に存在するときは、天然の蛋白質によりトラン
スキレート化に通じる金属イオンの形成は事実上削除される。かくて、放射性物
質の生物分布は、循環中にキレート化イオンの損失により危険なものにならない
だろう。
【００２５】 （２）ナノ粒子をコートする多くの安定剤分子は、いくつかの同一の電子対共
有ブリッジを１つのコンジュゲーション工程で形成させ、コンジュゲートの全安
定性を実質的に高める。
【００２６】 （３）金属複合体のナノ粒子との置換は、１０〜２０分間で実施できるが、キ
レート合成の長い経費のかかる多工程手順を削減する。無機コアは精巧な有機分
子よりも実験条件にはるかに寛容なので、表面活性化および変性は、それが必要
ならば、保護基を含まないでワンポット合成として実施することができる。
【００２７】 （４）ナノ粒子の表面上の多数の結合点の有効性は、多数のターゲット分子
での放射性免疫コンジュゲートの設計および調製を可能とする。このことは、癌
細胞による標識化合物の取込みを増大させ、腫瘍組織内での薬剤のより均一な分
布を助成するであろう。この型のコンジュゲートは、手順の煩雑さおよび放射性
核種の比較的短い寿命のために、キレート標識技術により現在利用できない。
【００２８】 したがって、ナノ粒子／蛋白質コンジュゲートの適用は、癌の検出限度を有意
に向上させ、放射線治療の有効性を増大させ、かつ全放射線毒性を減少させるべ
きである。ナノ粒子を核医薬に導入する実用的利得には、低活性同位体源を用い
る可能性も含まれる。各ナノ粒子が１００〜１０，０００の金属原子を含むので
、元の原液の高放射性同位体濃縮は必要でない。
【００２９】 本発明、そのいくつかの側面ならびにその目的および利点のよりよい理解は、
添付図面とともに下記詳細な説明から当業者には明らかとなろう；そこには本発
明の好ましい実施態様が、単に本発明を実施するために企図される最良のモード
の説明のために示され、かつ記載されている。
【００３０】 好ましい実施態様の詳細な説明 本発明を詳細に説明する前に、本発明は図示された構成の詳細および本明細書
に記載された工程にその適用が限定されていないと理解することが重要である。
本発明は他の実施態様および種々の方法で実施されることが可能である。本明細
書に用いられた言い回しおよび用語が説明のためのものであり、限定のためのも
のではないことを理解すべきである。
【００３１】 金属のナノ粒子の性質は、量子力学的計算に基づいてL. Brusによる理論的作
業により最初に予言された。Brus, L., Radiationless Transitions in Cdse Qu
antum Crystallites, Is. J. Chem., 1993, 33, 15およびそこに記載される引例
を参照（その内容すべてが本明細書に取り込まれる）。１〜１０ｎｍサイズの半
導体粒子の吸収スペクトルはその直径に強く依存すると思われるとわかった。実
験的に、吸収スペクトルはA. HeingleinおよびM. Gratzelにより最初に観察され
、彼等は予言を確証した。A. Henglein, Small-particle Research: Physicoche
mical Properties of Extremely Small Colloidal Metal and Semiconductor Pa
rticles, Chem. Rev., 1989, 89, 1861ならびにB. O'ReganおよびM. Gratzel, a
Low Cost, High Efficiency Solar Cell Based on Dye-sensitized Colloidal
TiO2 Films， Nature, 1991, 353, 737ならびにそこに記載される引例を参照（
ともにその内容すべてが本明細書に取り込まれる）。その後、半導体ナノ粒子お
よび特に金属硫化物の光学的および電子工学的性質が、多くの科学者の焦点にあ
った。
【００３２】 典型的には、NPsはチオールの存在下抑止された沈殿により合成される。全チ
オールに関して、-SH末端は、金属の表面原子と強力な結合を形成し、一方反対
の端の安定剤はさらなる誘導体化に適する種々の官能基を担持することができる
。この一般的な処方に従って得られたNPsは、図１の近似モデルにより示すこと
ができる。
【００３３】 本発明の１つの側面は、水に容易に再分散できるナノ粒子の合成を含む。後の
要件は、疎水性媒体を容認しない蛋白質に対する将来のコンジュゲーションのた
めに必要である。本発明に関連して、ReS2、Ag2SおよびIn2S3ナノ粒子の合成の
ための比較的均一な方法が提供される。
【００３４】 放射線コンジュゲートが癌治療のために投与されるとき、γ放射核種中のγ量
子の部分を最小限にして不必要な体全体の照射を避けるべきである。多くの他の
前途の（perspective）放射性核種の中で、111Agおよび186Reはγ放射が最低量
（lowest abundance）である：それぞれ７％および１６％［Schubiger, A. P.等
、Bioconjugate Chem., 1996, 7(2), 165-179］。不幸なことに、対応するキレ
ートの低化学的安定性は、両方の金属に重大な実質的な問題を生じる。銀の核種
は、特にこれに関して典型的である。有利な放射性にもかかわらず、111Agは、
金属中心の高不安定性のために核医薬では有利とみなされなかった。安定性定数
はめったに１０００を超えず、１８員N2S4システムについて記載された最高定数
は１０１４だった（Craig, A. S.等、J. Chem. Soc., Perkin Trans., 1990, 2,
1523-1531）。後者の場合、これは絶対値であり、条件つき定数ではないと考え
られなければならない。このことは、多座配位キレート中のアミンが生理的溶液
中でプロトン化され、したがって条件つき定数ははるかに低いことを意味する。
硫化銀の安定性定数は５・１０49であり、Ag2Sナノ粒子は生理的条件下では実質
的に破壊できない。ナノ粒子技術を用いることにより、111Agを有する放射性免
疫コンジュゲートの調製は可能となる。
【００３５】 インジウムのキレートは、もっとも期待できるものの１つと考えられ、現在癌
の放射線シンチレーションイメージングの臨床的試験を受けている。インジウム
も本発明では好まれるが、それはIn2S3ナノ粒子が111Inの医薬の性能を実質的に
向上させるからである。トランスキレート化反応は削除され、したがって腫瘍対
バックグラウンド比は向上するであろう（In2S3の安定性定数は１．７・１０73
である）。コンジュゲートの調製は単純化され、もっと費用効果的となるだろう
。それに加えて、111Inのイメージング能力は、かなり短い半減期t1/2＝６７時
間で受ける。しばしば放射線シンチレーション研究は、転移を検出するために初
期注入の後２，３日間実施しなければならない。t1/2を変えることはできないが
、像の現実のコントラストは、特に活性を保持するコンジュゲートごとの111In
核数が多いためにt1/2が経た時間よりも長期のキレートに比較して、NPコンジュ
ゲートに関しては実質的に向上するだろう。ターゲットおよび血液クリアランス
時間の改善も、１つの放射線標識へのいくつかの腫瘍探査生物学的分子の結合に
より達成できる。これは、111Inキレートに関しては合成的に極めて複雑である
。
【００３６】 銀、インジウム、レニウム、銅および他の硫化物のNPｓは、チオール存在下抑
止された沈殿により合成できる。全チオールに関して、-SH末端は、金属の表面
原子と強力な結合を形成し、一方反対の端の安定剤はさらなる誘導体化に適する
種々の官能基を担持できる。NPsの合成は、好ましくは硫化レニウムナノ粒子お
よび硫化インジウムナノ粒子について本明細書に例示した方法で達成される。
【００３７】 実施例１ ５０ｍｇのReCl5（１．３８ｘ１０-4モル）および０．０２ｍｌのチオグリセ
ロール（１．３８ｘ１０-4モル）を１５ｍｌのDMFに溶解する。反応混合物を窒
素でパージして溶解酸素を除去し、２．７５ｍｌの０．１Ｍ Na2S（２．７５１
ｘ１０-4モル）を激しく攪拌した溶液中に注入する。初期には透明だった無色混
合物は強く茶色となり、ナノ粒子形成を示す。ナノ粒子を、１：１容量のアセト
ンを添加することにより液相から分離できる。遠心分離の後、暗固体をエタノー
ルで洗浄し、乾燥させる。さらなる変性のために、ReS2ナノ粒子を、水、DMF、D
MSOおよび他の極性溶媒中に再分散できる。
【００３８】 実施例２ ５０ｍｇｌのInCl3および０．１８ｍｌのチオグリセロール、TG（あるいは３
２ｍｇの1-アミノ-2-メチル-2-プロパンチオールヒドロクロリド、AMPT）を２０
ｍｌの脱酸素水（N2、２０分間泡立ち）に溶解する。安定剤のモル濃度は金属の
１０倍である。この混合物を激しく攪拌し、３．３９ｍｌの硫化ナトリウム０．
１Ｍ水溶液を添加した。溶液中の硫化インジウムナノ粒子をイソプロパノールに
より母液から白色粉末として沈降させ、それを次の変性反応で用いることができ
る。
【００３９】 ナノ粒子のサイズを、いくつかの手段により制御できる：（１）低電子供与体
能力を有する溶媒の添加（CH3OH）、（２）安定剤／金属モル比の低下；もしく
は（３）S2-の添加中の溶液の温度増加。周囲条件下で規則的に得られる直径１
〜３ｎｍのナノ粒子で作業することが好ましい。
【００４０】 ナノ粒子クラスターのサイズは、透過電子顕微鏡検査法（TEM）により、およ
びUV吸収分光測光法を用いることにより容易に査定できる。UV吸収におけるピー
クは、粒子直径に強く依存する：CdSについては、ナノ粒子の直径が１４Åから
１００Åに増大するとき、ピークは２５０ｎｍから４８０ｎｍに移動する。ナノ
粒子のエミッション特性は、その直径によっても変化する。しかし、表面条件に
対してナノ粒子のエミッションスペクトルの強力な影響があり、したがって、サ
イズ査定のための吸収特性の使用が優先的である。
【００４１】 図１を参照すると、NP１０の表面は、チオール安定剤中に存在する化学基３０
により固有的に官能化される。チオレート化学は、ナノ粒子の調製手順の有意な
変更なしで種々の誘導体使用を可能とする。-OH、-SH、-COOHおよび-NH2官能基
を有する価値ある種々の市販されるチオールがある。ナノ粒子調製に現在好まれ
ている安定剤には、チオグリセロール（-OH）、メルカプト琥珀酸（-COOH）、チ
オグリコール酸（-COOH）および1-アミノ-2-メチル-2-プロパンチオール（-NH2
）（末端官能基をかっこ内に示す）が含まれる。図１における特定の末端官能基
Ｌ，２０の選択は、ナノ粒子に計画されるコンジュゲーション反応により支配さ
れる。安定剤の構造、例えば、炭化水素の鎖長を変えることが必要ならば、有機
化学の古典的方法を用いることにより一連の化合物を合成することができる。
【００４２】 ナノ粒子周囲の有機シェルに起こる変化を、下記の方法を用いて監視してもよ
い：蛍光分光分析法、UV-VIS吸収分光分析法、フーリエ変換赤外分光分析法（FT
IR）、ラマン分光分析法および核磁気共鳴（NMR）。これらの方法を、σおよび
π結合の光学振動性および磁性を探ることにより安定剤の層の多面的特性を生じ
るために用いることができる。
【００４３】 NP表面への安定剤の結合は、界面付近のプロトンおよび炭素シグナルを有意に
変更する。したがって、シグナルの割り当てを、NMRデータの分析において実施
してもよい。二次元NMR（COSYおよびNOESY）を、選ばれた基の環境同様ピークの
源を決定するために用いることができる。
【００４４】 官能基における1Hおよび13Cシグナルの相対強度は、ナノ粒子の表面の変性を
監視するためのもっとも直接的な方法である。蛋白質およびナノ粒子のNMRシグ
ナチャーの積分強度比は、NP/蛋白質比の査定を与える。重要なことであるが、N
MRは、蛋白質コンホメーション、かくて、ELISAおよび免疫蛍光検査法により得
られるデータと相互関連し得るその生物学的活性の評価を可能とする。
【００４５】 赤外およびラマン分光分析法を用いて、NMRにより得られるデータを補足し、
かつ増大させるために構造情報を生じてもよい。NPsの表面変性の程度を、反応
に関係する-OH、-NH2、-COOH、C＝O、C-NHおよび他の官能基の振動バンドの強度
を用いて検出してもよい。
【００４６】 透過電子顕微鏡検査法（TEM）を用いるNP-蛋白質コンジュゲートのイメージン
グを、コントラストを増大させるために有機部分をウランもしくはオスミウム塩
で着色した後に実施してもよい。提案された金属硫化物のナノ粒子は、追加の手
順なしでTEM写真に容易に見つけることができる。コンジュゲートのTEMは、蛋白
質鎖およびたぶん架橋プロセスに沿って、NPs分布についての情報を与える。
【００４７】 NPsのバイオコンジュゲートの調製は、標準的な生化学手順を用いて達成でき
る。芳香族ｐ-イソチオシアナト基は、キレート、蛍光プローブ、硼素クラスタ
ーもしくはスピン標識を蛋白質に有効にカップリングするために広範囲に用いら
れており、したがってナノ粒子に用いることができる。ｐ-イソチオシアナトベ
ンジル部分は、リジンアミノ酸残基中の-NH2官能基をターゲットとする（図２）
。しばしばそれらは、蛋白質の生物学的活性で決定的な役割を果たさず、小球（
globule）の開口部分に位置する。Lysおよび、程度は低いが、Cysアミノ酸は、
チアゾリジン-2-チオンおよびスクシンイミジルリンカーのターゲットである。
ヒドロキシルを末端基とするナノ粒子は、このコンジュゲーションに特に適する
。シアヌル酸濃縮生成物である4,6-ジクロロ-1,3,5-トリアジン-2-イルアミノ基
は、代替的な、ｐ-イソチオシアノトベンジルリンカーよりもより反応性で、よ
り親水性の［３４］コンジュゲートを与える。その反応性のために、それはリジ
ンに加えて他のアミノ酸残基の標識、および糖の標識にすら用いることができる
。高反応性は、欠点ともなり得る。多くのモノクローナル抗体が、4,6-ジクロロ
-1,3,5-トリアジン-２-イルアミノ活性化キレートとコンジュゲーションされる
とその親和力を容易に失う。
【００４８】 本発明に関連して、ｐ-イソチオシアノトベンジル基を、簡易性および蛋白質
に対するほどよい、かつ有効なカップリングのためにNP-蛋白質コンジュゲート
の第一例の調製に選んだ（図２）。この方法はmAbsコンジュゲートおよび放射線
医薬の調製によく適するように見える。SCN-C6H4誘導体化金属硫化物ナノ粒子を
製造するために２つの二者択一のルートを用いることができる。どちらも金属硫
化物NPsが結合した型に関して極めて一般的である。第一のプロトコルには中間
活性化工程が含まれ、種々の程度のコンジュゲーションを与える。一連の予備実
験において、ｐ-チオアニリン（HS-C6H4-NH2）がPbS、ReS2およびIn2S3ナノ粒子
にとって有効な安定剤であることが立証されている。-S-C6H4-NH2基で誘導体化
されたそれらの表面は、-C6H4-NCS生成に便利な前駆体である。チオホスゲンと
の古典的反応は、NP-S-C6H4-NH2のNP-S-C6H4-NCSへの転換をもたらす。チオホス
ゲンは水に溶解性ではなく、通常クロロホルム溶液の形で用いられる。逆に、NP
sはどちらかというと親水性である。にもかかわらず、これら２つの試薬のため
の共通な溶媒を探すことは必要とされないが、それは変性反応がCHCl3と、攪拌
で不安定なエマルジョンを生成する塩基性水溶液（ｐＨ＝８．５）との界面で極
めて有効であるからである。ナノ粒子ごとの-C6H4-NCS基の平均数を、全反応時
間およびチオホスゲンの量により制御することができる。２つの安定剤の混合物
も、ナノ粒子、例えば、HS-C6H4-NH2およびかなり不活性な-OH基を末端基とする
チオグリセロールの調製に用いてもよい。この場合、-S-C6H4-NH2部分のみがチ
オホスゲンにより誘導体化されるだろう。２つの安定剤間の比は、ナノ粒子１個
につき１〜２の反応性ｐ-イソチオシアナト基が製造されるように調整できる。
これは、NP-蛋白質コンジュゲートに良好な制御を保証し、蛋白質活性に起こり
得る悪影響を最小限にするだろう。
【００４９】 短半減期放射性核種で作業するときに重要な用件であるが、標識化合物の調製
手順をスピードアップするために、ナノ粒子合成の初めからｐ-イソチオシアナ
トを含んだチオール、HS-CH2-C6H4-NCSを安定剤として用いることができる。こ
れは、金属イオンをマクロ環状ケージに取り込むのに数時間必要とする典型的な
キレート化手順と比較して、放射性核種を得た後１０〜１５分間以内で蛋白質へ
のコンジュゲーションに適する標識を生むだろう。
【００５０】 NPをコートする異なる部分の制御された比は、NP調製のための反応混合物中の
安定剤の比の変化により達成できる。各ナノ粒子が実質的な数の安定化基（＞１
０）をその表面に含むので、統計分布は対応する分子の濃度および成長する金属
硫化物クラスターへの結合に向かうそれらの相対的反応性を極めて正確に反映す
るだろう。ナノ粒子１個につきの反応基数の検出は、分光分析技術で達成できる
。
【００５１】 ナノ粒子表面の反応基の数の非常に好ましい程度の制御が望ましいが、放射性
免疫コンジュゲートの調製に必須のあらかじめ必要な条件ではないと述べること
が必要である。ナノ粒子ごとの反応基の極めて広い分布を推測すると、-（CH2）n -C6H4-NCS部分の数は、１〜５の間で変化する。蛋白質へのカップリングの生成
物は、架橋生成物と未反応-（CH2）n-C6H4-NCS基の両方を含んでもよい。後者は
、リジンもしくは低分子量アミンの添加により容易に急冷できる。架橋種につい
ては、それらは遠心分離により容易に分離できる。
【００５２】 コンジュゲーション後の全蛋白質の活性は、発色の動力学を示すELISAにより
確立できる（ｐＨ＝６．０、２０℃でピロガロールからプルプロガリンの生成）
。コンジュゲートの分子量を初めに銀着色剤SDS-PAGEにより、かつ電子噴霧イオ
ン化を用いるマス分光分析法により査定してもよい（他のイオン化法はナノ粒子
と蛋白質の両方を損傷すると証明された）。
【００５３】 コンジュゲートの安定性は、トランスフェリンと過剰のアルブミンにより、暗
所で３７℃数時間の培養により査定できる（ナノ粒子は光感受性らしい）。溶液
のｐＨは８．０〜４．０の間で変化して生物学的に関連するｐＨ条件のほとんど
をカバーしてもよい。生成物を親和力クロマトグラフィーにより分離でき、画分
を集め、放射線標識の存在を調べるために原子イオン化分光分析法により分析で
きる。ヒトの血清における培養も、より厳格な安定性特性決定に用いてもよい。
トランスキレート化の程度は、ナノ粒子を有する画分のクロマトグラフィーによ
る分離の後に分光分析的および電子化学的に査定された金属のイオン形の量によ
り評価できる。
【００５４】 構成された不均質コンジュゲートをクロマトグラフィーにより画分化し、１つ
のNPに結合された２つの異なる生物学的部分の存在を確立するためにELISA、免
疫蛍光検査法およびSDS-PAGEにより分析することができる。２つの異なる生物学
的部分からなる高等なコンジュゲートの例は、ビオチン（ビタミンＨ）およびス
トレプトアビジン（Ｍｗ＝６０，０００）を用いて構成できる。多くのビオチニ
ル化蛋白質が広範囲に市販されている。ビオチニル化ホースラディッシュペルオ
キシダーゼを、対応する構造物における容易な検出に用いてもよい。FTIC標識類
似物を含むラビットIgGに対する抗体のF(ab=）2フラグメントを、抗体全体より
も抗体フラグメントの方が望ましいときに用いてもよい。葉酸および癌細胞に明
確な親和力を有するソマトスタチン（Ala-Gly-Cys-Lys-Asn-Phe-Phe-Trp-Lys-Th
r-Phe-Thr-Ser-Cys）などの小ペプチドも、ナノ粒子に対するコンジュゲーショ
ンに関して本発明の範囲内にあると考えられる。
【００５５】 ビオチン（B）およびアビジンもしくはストレプトアビジン（SA)、logK＝１５
、ならびに４つの独立したドッキングスポットの間の非電子対共有（noncovalen
t）相互作用についての結合定数のびっくりするほど大きい値は、ビオチン技術
を種々のコンジュゲートされたシステム調製への重要な通路としている。種々様
々なビオチニル化蛋白質、抗体およびペプチドが商業的に製造されている。ビオ
チン-ストレプトアビジン結合は、種々のコンジュゲート調製を簡単かつ極めて
一般的にしている。
【００５６】 NPsのストレプトアビジン誘導体は、上で概要を述べた手順に従って調製でき
る。NPsのビオチニル化は、ナノ粒子上に位置するアミン、アルデヒド、カルボ
キシル、チオールおよびフェノール官能基への結合を介して多くの方法により達
成できる。前述の-S-(CH2）n-NH2安定剤については、ビオチン（B-NHS）のN-ヒ
ドロキシスクシンイミド（NHS）エステルが便利なコンジュゲーション剤となり
得る（図３）。典型的なナノ粒子ビオチニル化手順は、下記のものであり得る。
【００５７】 実施例３ ナノ粒子を、２〜５ｍｇ／ｍｌの濃度で０．１M NaHCO3水溶液に溶解する。適
宜の容量のビオチン-NHSの２〜１０ｍｇ／ｍｌ溶液を添加して、ビオチン-NHS対
ナノ粒子比０、２、５、１０、２０および５０を得る。各反応混合物を室温で２
時間静置する。試料を純水に対して広範囲に透析する。
【００５８】 実施例４ NP-蛋白質コンジュゲートの例としては、チオール含有-NH2基で安定化されたN
P、ウシ血清アルブミン(BSA）とグルタロアルデヒド(G）との間の単純なコンジ
ュゲーション反応を参照する。Gの両端の上のカルボキシル基はナノ粒子とBSAの
両方のアミノ基と反応し、それにより強い共有結合からなるそれらの間の結合を
確立する。反応は室温もしくはやや上げた温度（４５℃）で１時間進み、これは
蛋白質の生物学的活性を保護する。コンジュゲートのゲル電気泳動実験は、実質
的にすべてのNPsが蛋白質に結合することを示した。このコンジュゲーション技
術は、その簡易性、速度および蛋白質に対するほどよい有効なカップリングゆえ
に特に魅力的である。正しい相関関係で、この方法は、mAbsコンジュゲートおよ
び放射線医薬の調製によく適する。
【００５９】 蛋白質同様、ナノ粒子は、いくつかのビオチン部分を供給できる。これらの異
性体は、変性セファローゼについての親和力クロマトグラフィーにより容易に分
離できる。金属硫化物クラスターごとのB基の実数は、分光分析法（NMR、MS）、
かつアビジン［３９］の結合部位からの染料4-ヒドロキシアゾベンゼン-2-カル
ボキシル酸（HABA）の変位に基づく古典的な測色法により測定できる。HABAはア
ビジンに結合して５００ｎｍで吸収最大値を与える。ビオチンもしくはビオチニ
ル化種が添加されると、ビオチンはHABAをアビジンから追い出し、５００ｎｍに
おける吸光度は減少する。ついで、吸光度の低下を用いて、ビオチニル化程度を
決定する。表面上の１、２、３、４などのビオチン基でのNPs調製は、ナノ粒子
の分子工学およびそれらを基礎とした上部構造製造に独特な可能性を開く。
【００６０】 BとNHSとの間のN-ε-アミノカプロン酸結合を導入することにより製造できる
長鎖誘導体は、ストレプトアビジンへの次のドッキングに関してビオチン基のよ
り良好な立体位置ゆえに、縮合-NH2および-NHSにより得られる短コネクションよ
りもいくぶん優先的である。これらのコンジュゲートは容易に加水分解でき、し
たがって、NPsからの放射線コンジュゲートの生体内安定性に歩み寄るようであ
る。
【００６１】 高等コンジュゲートも、本発明の範囲内にある。無傷の抗体は癌に対して高親
和力を有するが、長い血液クリアランス時間を有する。さらに、mAbs全体はその
フラグメントよりもより免疫原的である。一方それぞれ５０ｋＤａおよび１００
ｋＤａの低分子質量を有するF(ab=）およびF(ab')2は、mAbよりも早く血液をク
リアするが、実質的に劣ったT/B比を示す。このジレンマに対する解決を見つけ
る望みは、最近F(ab')2、F(ab')3およびF(ab')4などの抗体フラグメントの化学
的に構成されたアセンブリーに関する一連の仕事で提案されている。これらのア
センブリーについての腫瘍取込みは、通常のF(ab')2よりも２〜２．５倍高く、
かつ無傷のmAbで観察されるそれに類似した。それらのいくつかについては、腎
臓もしくは肝臓における蓄積は大きく減少した。かくて、化学的に工作された免
疫医薬は、mAbs全体に実行可能な代替品であると想像される。
【００６２】 癌細胞中に蓄積する明確な傾向がある小ペプチド（ソマトスタチンおよびその
類似物）、葉酸、ブレオマイシンおよび他の低分子量化合物も、類似の放射線標
識構造物製造のための本発明の範囲内にあると考えるべきである。特に好ましい
ものは、１つの放射線標識上２つの異なるターゲット部分の組合せ、例えば、mA
b＋ペプチドもしくはソマトスタチン＋F(ab')2である。魅力的な種々の吸着メカ
ニズムは、異なる腫瘍探査剤が癌組織内の優先的吸着の異なる部位を有するので
、全腫瘍取込みを増大させ、かつターゲット中の「ホット」粒子の分布を改善す
るであろう。
【００６３】 多くの結合点を有するナノ粒子は、「デザイナー抗体」の調製によく適するよ
うである。F(ab')4などの均質アセンブリーは、F(ab')2フラグメントへのコンジ
ュゲーションを伴うナノ粒子表面の広範囲な活性化により調製できる。所望の凝
結体形成の後、未反応芳香族ｐ-イソチオシアナト基をリジンでクエンチするこ
とができる。安定剤の長さおよびNPの直径により、２つもしくは３つのF(ab')2
ユニットは結合されるようである。NPごとの抗体フラグメントの実数は、TEMお
よびSDS-PAGEにより測定できる。
【００６４】 ２つの異なる部分を含む不均質構造物は、上述のNP-ビオチン誘導体を用いる
ことにより調製できる。-NH2基と少なくとも１つのビオチン部分を含むナノ粒子
を、ビオチン基を無傷のままにしておく-NH2活性化を用いて通常の技術によりモ
ノクローナル抗体もしくは小ペプチドにコンジュゲーションすることができる。
第二部分、例えば、mAb、F(ab')は、ストレプトアビジンリンカーを介して付加
されるだろう。この方法は、ストレプトアビジン上の多くのドッキング部位のた
めに異性体を生むようである。しかし、それらは、分子量およびサイズにおける
大差のために、サイズ排除クロマトグラフィーを用いて容易に分離できる。
【００６５】 上述のように、放射性免疫コンジュゲート中の金属キレートを置換するための
非常に安定した金属硫化物ナノ粒子が提供される。イオン放射性種の実質的排除
は、放射線標識化合物の性能を改善し、かつ健康な組織への放射線損傷を減少さ
せるだろう。また、放射性ナノ粒子は分離手順を簡易化し、コストを減少させ、
かつ分子的に設計された免疫化学品の製造に新しい可能性を開くであろう。
【００６６】 本発明を若干具体性をもって記載したが、本発明は例示のために本明細書に記
載された実施態様に限定されず、各要素に与えられる均等の全範囲を含む特許請
求項の範囲によってのみ限定されるべきであることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 官能末端基を有する安定剤により囲まれたナノ粒子の模式図である
。
【図２】 官能化ナノ粒子および蛋白質間のコンジュゲーション反応の模式例
である。
【図３】 ビオチン変性ナノ粒子の調製を説明する模式図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ａ６１Ｐ 43/00 １２５ Ａ６１Ｋ 49/02 Ｚ Ｂ８２Ｂ 1/00 37/02 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 4C076 AA95 CC27 DD21A EE59A 4C084 AA02 AA03 DA27 MA02 NA13 ZB26 4C085 AA14 BB01 CC23 EE03 HH03 KA04 KA29 KB07 LL18

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１つの生物学的ベクター分子に共有結合されたナ
    ノ粒子を含むバイオコンジュゲート。
  2. 【請求項２】 前記ナノ粒子が放射性である、請求項１に記載のバイオコン
    ジュゲート。
  3. 【請求項３】 前記少なくとも１つの生物学的ベクター分子が、癌細胞に対
    して親和力を有することが既知の群から選ばれる、請求項１に記載のバイオコン
    ジュゲート。
  4. 【請求項４】 前記少なくとも１つの生物学的ベクター分子が、モノクロー
    ナル抗体（mAb）、モノクローナル抗体のフラグメントおよびペプチドからなる
    群から選ばれる、請求項１に記載のバイオコンジュゲート。
  5. 【請求項５】 前記ナノ粒子が金属硫化物である、請求項１に記載のバイオ
    コンジュゲート。
  6. 【請求項６】 前記ナノ粒子が、Ag2S、PbS、CdS、In2S、CuS、Bi2S3および
    ReS2からなる群から選ばれる金属硫化物である、請求項５に記載のバイオコンジ
    ュゲート。
  7. 【請求項７】 前記ナノ粒子が金属酸化物である、請求項１に記載のバイオ
    コンジュゲート。
  8. 【請求項８】 前記ナノ粒子が、酸化チタンおよび酸化鉄からなる群から選
    ばれる金属酸化物である、請求項７に記載のバイオコンジュゲート。
  9. 【請求項９】 前記ナノ粒子が磁鉄鉱である、請求項１に記載のバイオコン
    ジュゲート。
  10. 【請求項１０】 前記ナノ粒子が表面安定化されている、請求項１に記載の
    バイオコンジュゲート。
  11. 【請求項１１】 前記ナノ粒子が官能化チオールにより表面安定化されてい
    る、請求項１０に記載のバイオコンジュゲート。
  12. 【請求項１２】 前記チオールが、チオグリセロール、メルカプト琥珀酸、
    チオグリコール酸および1-アミノ-2-メチル-2-プロパンチオールからなる群から
    選ばれる、請求項１１に記載のバイオコンジュゲート。
  13. 【請求項１３】 前記ナノ粒子が蛋白質により表面安定化されている、請求
    項１０に記載のバイオコンジュゲート。
  14. 【請求項１４】 前記ナノ粒子がおよそ１〜１０ｎｍの直径を有する、請求
    項１に記載のバイオコンジュゲート。
  15. 【請求項１５】 前記ナノ粒子の直径が２〜５ｎｍである、請求項１４に記
    載のバイオコンジュゲート。
  16. 【請求項１６】 第二生物学的部分を含み、前記第二生物学的部分が前記生
    物学的ベクター分子とは異なる、請求項１に記載のバイオコンジュゲート。
  17. 【請求項１７】 前記第二生物学的部分が、ビオチニル化蛋白質、抗体フラ
    グメント、葉酸および癌細胞に対して親和力を有する小ペプチドからなる群から
    選ばれる、請求項１６に記載のバイオコンジュゲート。
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