JP2005145819A - Fluorescent contrast medium and method for in vitro fluorescence imaging - Google Patents

Fluorescent contrast medium and method for in vitro fluorescence imaging Download PDF

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Takeshi Haniyu
武 羽生
Yasushi Usagawa
泰 宇佐川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluorescent contrast medium for diagnosing tumor or cancer having low toxicity and excellent water solubility and emitting fluorescence transmittable through biological tissues and providing specific imaging of the tumor, cancer and/or blood vessels, and to provide a method for in vitro fluorescence imaging using the fluorescent contrast medium. <P>SOLUTION: The fluorescent contrast medium for diagnosing the tumor or cancer comprises at least one kind of penta- or heptamethine cyanine dye having 3H-pyrrolopyridine with at least 2 acid groups in the molecule as at least one of parent nuclei. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、腫瘍又は癌の診断に適した近赤外蛍光造影剤及び該近赤外蛍光造影剤を用いた体外蛍光造影方法による腫瘍又は癌の診断に関する。   The present invention relates to a near-infrared fluorescent contrast agent suitable for diagnosis of a tumor or cancer and a diagnosis of a tumor or cancer by an in vitro fluorescence contrast method using the near-infrared fluorescent contrast agent.

病気を治療する際に、病気の初期の段階においてその病気により生体内に引き起こされる形態変化を精密、迅速かつ簡便に検出することが要求される。   When treating a disease, it is required to accurately, quickly and easily detect morphological changes caused in the living body by the disease at an early stage of the disease.

特に癌を治療する場合、初期の小さい病変の場所と大きさの確定が早期治療の上で必要不可欠である。この目的のために既に知られている方法として、内視鏡による生体検査、X線撮影、CT、MRI及び超音波撮影等のような映像診断を挙げることができる。   Particularly in the case of treating cancer, the determination of the location and size of the initial small lesion is essential for early treatment. Known methods for this purpose include diagnostic imaging such as endoscopic biopsy, X-ray imaging, CT, MRI and ultrasound imaging.

生体検査は直接病変部を観察できるので確定診断として有効ではあるが、同時に被験者に痛みや苦痛を強いる。X線撮影及びMRIは過度にすると有害となる放射線及び磁場を被験者にさらすものであり、時間的経過を追跡しようとするとその被爆時間は追跡時間に比例して増大してしまう。設備や装置も大掛かりになり、その設置と維持に多大の労力と費用が要求される。   Biopsy is effective as a definitive diagnosis because it allows direct observation of the lesion, but at the same time it forces pain and distress on the subject. X-ray imaging and MRI expose the subject to radiation and magnetic fields that are harmful if excessive, and the exposure time increases in proportion to the tracking time when trying to track the time course. Equipment and devices are also large, and a great deal of labor and cost is required for their installation and maintenance.

近赤外蛍光造影撮影は、小型化が可能で運転の労力が軽減され、使用も簡便化される診断として近年近注目されている診断方法である。   Near-infrared fluorescence contrast imaging is a diagnostic method that has been attracting attention in recent years as a diagnosis that can be miniaturized, reduce driving effort, and simplify use.

近赤外光は70%以上が水分から成る生体組織を容易に透過し、厚さ10cm〜20cmまでを検査診断できるといわれている。そのため、臨床医学の分野で注目を集めつつ、近赤外CTとする診断技術として開発されるようになった。   It is said that near-infrared light can easily pass through a biological tissue composed of 70% or more of moisture, and can test and diagnose a thickness of 10 cm to 20 cm. Therefore, it has come to be developed as a diagnostic technique for near infrared CT while attracting attention in the field of clinical medicine.

この方法は造影剤として生体の吸収の少ない700nmから1000nmの近赤外の波長を有する励起光の照射により蛍光を放射する化合物を生体中に投与し、身体の外側から近赤外の波長である励起光を照射し、体内の投与された化合物、所謂、蛍光造影剤から放射される蛍光を検出して、病変部を確定するものである。   In this method, a compound that emits fluorescence when irradiated with excitation light having a near-infrared wavelength of 700 nm to 1000 nm as a contrast agent is irradiated into the living body and has a near-infrared wavelength from outside the body. The lesion is determined by irradiating excitation light and detecting fluorescence emitted from a compound administered in the body, that is, a so-called fluorescent contrast medium.

このような蛍光造影剤として、例えば、腫瘍中に蓄積するポルフィリン化合物やヘマトポルフィルン化合物などが知られている。これらの化合物は、近赤外の光照射により励起され酸素分子が病変部の生体を酸化することが可能な3重項酸素を生成させ、癌のような病変部の細胞を死滅させて治療を可能にするが、病変部以外の組織を破壊してしまう危険性を孕んでいる。   As such fluorescent contrast agents, for example, porphyrin compounds and hematoporphyrin compounds that accumulate in tumors are known. These compounds are excited by near-infrared light irradiation to generate triplet oxygen that can oxidize the living body of the lesion, killing cells of the lesion such as cancer, and treating them. Although possible, there is a risk of destroying tissues other than the lesion.

一方、フルオレセインやフルオレサミンのような既知の蛍光色素を用いた造影法が米国特許第4,945,239号に開示されているが、これらの蛍光色素は生体の光透過が非常に低い青〜緑の光を発するもので、身体の奥の部分の病変の検出が充分にできない。   On the other hand, contrast methods using known fluorescent dyes such as fluorescein and fluoresamine are disclosed in US Pat. No. 4,945,239, but these fluorescent dyes are blue to green with very low light transmission in living organisms. Because it emits light, it cannot sufficiently detect lesions in the inner part of the body.

近赤外領域で蛍光を発するシアニン色素は、蛍光造影剤として期待され、各種のシアニン化合物が検討された。シアニン化合物の蛍光造影剤が報告されて以来、親水性、モル吸光係数、量子収率の高い化合物に改変すべく、各種周辺シアニン化合物を造影剤とする技術が下記の特許文献1、2、3に開示されている。   Cyanine dyes that emit fluorescence in the near infrared region are expected as fluorescent contrast agents, and various cyanine compounds have been studied. Since the reporting of fluorescent contrast agents of cyanine compounds, the technology using various peripheral cyanine compounds as contrast agents has been disclosed in the following Patent Documents 1, 2, and 3 in order to change them to compounds with high hydrophilicity, molar extinction coefficient, and quantum yield. Is disclosed.

しかしながら、正常な組織を病変組織と識別する能力(造影力・病変組織との親和性)とともに、生体から造影後に生体内で完全に分解され無害となるか、又は完全に排出されることが必要で(非蓄積性)、両者を兼ねた安全な造影剤は見つかっていない。
特開2000−95758号公報 特表2002−526458号公報 特開2003−160558号公報
However, together with the ability to distinguish normal tissue from diseased tissue (contrast power / affinity with diseased tissue), it is necessary to be completely decomposed and harmless in the living body after imaging from the living body, or to be completely discharged (Non-accumulative), no safe contrast agent has been found.
JP 2000-95758 A JP-T-2002-526458 JP 2003-160558 A

本発明の目的は、毒性が低く優れた水溶性を有し、かつ、生体組織中を透過できる蛍光を放射し、腫瘍、癌及び/又は血管の特定の造影を可能にする腫瘍又は癌の診断のための蛍光造影剤の提供及び該蛍光造影剤を用いた体外蛍光造影方法を提供することにある。   An object of the present invention is to diagnose a tumor or cancer that emits fluorescence that has low water toxicity, excellent water solubility, and can be transmitted through living tissue, and enables specific imaging of tumors, cancer and / or blood vessels. It is an object of the present invention to provide a fluorescent contrast agent for use in the present invention and to provide an extracorporeal fluorescent contrast method using the fluorescent contrast agent.

本発明の上記目的は、下記各構成により達成される。
(請求項1)
分子中に少なくとも2個の酸基を有する3H−ピロロピリジンを少なくとも母核の1つとして有するペンタ又はヘプタメチンシアニン染料の少なくとも一種を含む腫瘍又は癌の診断のための蛍光造影剤。
(請求項2)
前記ペンタ又はヘプタメチンシアニン染料が下記一般式(1)、(2)又は(3)で表される少なくとも一種であることを特徴とする請求項1に記載の腫瘍又は癌の診断のための蛍光造影剤。
The object of the present invention is achieved by the following configurations.
(Claim 1)
A fluorescent contrast agent for diagnosing a tumor or cancer comprising at least one penta- or heptamethine cyanine dye having 3H-pyrrolopyridine having at least two acid groups in the molecule as at least one mother nucleus.
(Claim 2)
2. The fluorescence for diagnosis of tumor or cancer according to claim 1, wherein the penta- or heptamethine cyanine dye is at least one kind represented by the following general formula (1), (2) or (3): Contrast agent.

Figure 2005145819
Figure 2005145819

〔式中、R1,R2,R3,R4,R5及びR6は各々アルキル基を表し、R1及びR4で表されるアルキル基は置換されていてもよい。Z1及びZ2は各々ピリジン環を形成するに必要な非金属原子群を表す。Y1は環内に下記結合(1)を含むピリジン環を表し、Y2は環内に下記結合(2)を含むジヒドロピリジン環を表し、Lはメチン基を表し、X-はアニオンを表す。mは3又は4の整数を表し、nは1又は2の整数を表す。ただし、mが3の場合、R1及びR4は置換アルキル基が好ましく、また、該染料が分子内塩を形成する時はnは1である。〕 [Wherein, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 each represents an alkyl group, and the alkyl group represented by R 1 and R 4 may be substituted. Z 1 and Z 2 each represent a nonmetallic atom group necessary for forming a pyridine ring. Y 1 represents a pyridine ring containing the following bond (1) in the ring, Y 2 represents a dihydropyridine ring containing the following bond (2) in the ring, L represents a methine group, and X represents an anion. m represents an integer of 3 or 4, and n represents an integer of 1 or 2. However, when m is 3, R 1 and R 4 are preferably substituted alkyl groups, and n is 1 when the dye forms an inner salt. ]

Figure 2005145819
Figure 2005145819

〔結合(1)又は結合(2)におけるR7及びR8は、前記一般式(1)、(2)又は(3)のR1、R4と同義である。〕
(請求項3)
前記ペンタ又はヘプタメチンシアニン染料の分子が有する少なくとも2個の酸基がスルホン酸基、カルボン酸基及び燐酸基から選択される基であることを特徴とする請求項1又は2に記載の腫瘍又は癌の診断のための蛍光造影剤。
(請求項4)
前記ペンタ又はヘプタメチンシアニン染料の分子が有する少なくとも2個の酸基がスルホン酸基又はカルボン酸基から選択される基を含み、酸基の合計が2以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の腫瘍又は癌の診断のための蛍光造影剤。
(請求項5)
前記ペンタ又はヘプタメチンシアニン染料の分子が有する少なくとも2個の酸基のうち、少なくとも2つがスルホン酸基であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の腫瘍又は癌の診断のための蛍光造影剤。
(請求項6)
前記ペンタ又はヘプタメチンシアニン染料の分子が有する少なくとも2個の酸基がナトリウムの塩であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の腫瘍又は癌の診断のための蛍光造影剤。
(請求項7)
前記腫瘍又は癌が、肉腫及び黒腫でなるグループから選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の腫瘍又は癌の診断のための蛍光造影剤。
(請求項8)
請求項1〜7のいずれか1項に記載の蛍光造影剤を生体内に導入し、前記生体に励起光を照射し、前記造影剤からの蛍光を検出することにより腫瘍又は癌を診断することを特徴とする体外蛍光造影方法。
[R 7 and R 8 in bond (1) or bond (2) have the same meanings as R 1 and R 4 in formula (1), (2) or (3). ]
(Claim 3)
The tumor according to claim 1 or 2, wherein at least two acid groups of the molecule of the penta or heptamethine cyanine dye are groups selected from a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, and a phosphoric acid group. Fluorescent contrast agent for cancer diagnosis.
(Claim 4)
The at least 2 acid group which the molecule | numerator of the said penta or heptamethine cyanine dye has the group selected from a sulfonic acid group or a carboxylic acid group, and the sum total of an acid group is 2 or more, The fluorescent contrast agent for diagnosis of the tumor or cancer of any one of -3.
(Claim 5)
The tumor or cancer according to any one of claims 1 to 4, wherein at least two of the acid groups of the penta- or heptamethine cyanine dye molecule are sulfonic acid groups. Fluorescent contrast agent for diagnosis.
(Claim 6)
The fluorescence for diagnosis of tumor or cancer according to any one of claims 1 to 5, wherein at least two acid groups of the penta- or heptamethine cyanine dye molecule are sodium salts. Contrast agent.
(Claim 7)
The fluorescence imaging for diagnosis of a tumor or cancer according to any one of claims 1 to 6, wherein the tumor or cancer is at least one selected from the group consisting of sarcomas and melanomas. Agent.
(Claim 8)
Diagnosing a tumor or cancer by introducing the fluorescent contrast agent according to any one of claims 1 to 7 into a living body, irradiating the living body with excitation light, and detecting fluorescence from the contrast agent. An extracorporeal fluorescence imaging method characterized by the above.

本発明に係わる近赤外蛍光造影剤は、近赤外光によって励起され放射された蛍光が生物組織の透過性に優れるため、高い生体の病変の検出が可能で、さらに、水溶性及排出性が高いことから、安全性の高い、腫瘍又は癌の診断のための蛍光造影剤及び体外蛍光造影方法を提供することができた。   The near-infrared fluorescent contrast agent according to the present invention is highly permeable to biological tissues because the fluorescence excited and emitted by near-infrared light is excellent in the permeability of biological tissues. Therefore, it is possible to provide a fluorescent contrast agent and an extracorporeal fluorescent imaging method for diagnosing a tumor or cancer with high safety.

次に本発明を実施するための最良の形態について説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.

本発明の上記の目的は、分子中に少なくとも2個の酸基を有する3H−ピロロピリジンを少なくとも母核の1つとして有するペンタ又はヘプタメチンシアニン染料を少なくとも1種含有する蛍光造影剤により達成されるものである。   The above object of the present invention is achieved by a fluorescent contrast agent containing at least one penta- or heptamethine cyanine dye having 3H-pyrrolopyridine having at least two acid groups in the molecule as at least one mother nucleus. Is.

上記ペンタ又はヘプタメチンシアニン染料のうち蛍光造影剤に用いるのに好ましいものは、前記一般式(1)、(2)又は(3)で表される少なくとも一種である。   Among the penta- or heptamethine cyanine dyes, preferred for use as a fluorescent contrast agent is at least one kind represented by the general formula (1), (2) or (3).

式中、R1,R2,R3,R4,R5及びR6は各々アルキル基を表し、R1及びR4で表されるアルキル基は置換されていてもよい。Z1及びZ2は各々ピリジン環を形成するに必要な非金属原子群を表す。 In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 each represents an alkyl group, and the alkyl group represented by R 1 and R 4 may be substituted. Z 1 and Z 2 each represent a nonmetallic atom group necessary for forming a pyridine ring.

1は環内に下記結合(1)を含むピリジン環を表し、Y2は環内に下記結合(2)を含むジヒドロピリジン環を表し、Lはメチン基を表し、X-はアニオンを表す。mは3又は4の整数を表し、nは1又は2の整数を表す。ただし、mが3の場合、R1及びR4は置換アルキル基が好ましく、また、該染料が分子内塩を形成する時はnは1である。 Y 1 represents a pyridine ring containing the following bond (1) in the ring, Y 2 represents a dihydropyridine ring containing the following bond (2) in the ring, L represents a methine group, and X represents an anion. m represents an integer of 3 or 4, and n represents an integer of 1 or 2. However, when m is 3, R 1 and R 4 are preferably substituted alkyl groups, and n is 1 when the dye forms an inner salt.

Figure 2005145819
Figure 2005145819

結合(1)及び結合(2)において、R7及びR8は、前記一般式(1)、(2)又は(3)のR1、R4と同義である。 In the bond (1) and the bond (2), R 7 and R 8 have the same meanings as R 1 and R 4 in the general formula (1), (2) or (3).

前記一般式(1),(2)又は(3)で表される化合物は、分子中に少なくとも2個の酸基を有し、該酸基としてはスルホン酸基、カルボン酸基、燐酸基、ホスホン酸基等が挙げられ、これらの酸基は各々、その塩を包含する。塩としては、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩、アンモニウム、トリエチルアンモニウム、ピリジニウム等の有機アンモニウム塩を挙げることができる。   The compound represented by the general formula (1), (2) or (3) has at least two acid groups in the molecule, and examples of the acid groups include sulfonic acid groups, carboxylic acid groups, phosphoric acid groups, Examples thereof include phosphonic acid groups, and each of these acid groups includes a salt thereof. Examples of the salt include alkali metal salts such as sodium and potassium, and organic ammonium salts such as ammonium, triethylammonium, and pyridinium.

また、本発明に係わる蛍光造影剤として用いられる前記ペンタ又はヘプタメチンシアニン色素分子において、また、特に上記一般式(1)、(2)又は(3)で表されるシアニン色素分子において、分子中に有する少なくとも2個の酸基について、好ましくは、スルホン酸基、カルボン酸基、燐酸基及びホスホン酸基から選択される酸基である。   Further, in the penta- or heptamethine cyanine dye molecule used as the fluorescent contrast agent according to the present invention, particularly in the cyanine dye molecule represented by the general formula (1), (2) or (3), The at least two acid groups in the group are preferably acid groups selected from sulfonic acid groups, carboxylic acid groups, phosphoric acid groups and phosphonic acid groups.

しかしながら、更に好ましいのは、上記一般式(1)、(2)又は(3)に於いて、分子中の酸基がスルホン酸基又はカルボン酸基から選択される基を含み、且つ酸基の合計が2以上である場合である。   However, more preferably, in the general formula (1), (2) or (3), the acid group in the molecule contains a group selected from a sulfonic acid group or a carboxylic acid group, and This is a case where the total is 2 or more.

また、より好ましいのは、上記一般式(1)、(2)又は(3)に於いて、分子中の酸基の少なくとも2つがスルホン酸基である場合である。   More preferably, in the general formula (1), (2) or (3), at least two of the acid groups in the molecule are sulfonic acid groups.

上記一般式(1)、(2)又は(3)で表されるシアニン色素分子において、分子中に有する少なくとも2個の酸基は、塩を形成していることが好ましく、塩としてはナトリウム塩が好ましい。   In the cyanine dye molecule represented by the general formula (1), (2) or (3), at least two acid groups in the molecule preferably form a salt, and the salt is a sodium salt. Is preferred.

又、前記一般式(1),(2)又は(3)で表される化合物は−CH2CH2OR基を含んでもよい。Rは水素原子又はアルキル基を表す。Rで表されるアルキル基は炭素数4以下の低級アルキル基が好ましい。 The compound represented by the general formula (1), (2) or (3) may contain a —CH 2 CH 2 OR group. R represents a hydrogen atom or an alkyl group. The alkyl group represented by R is preferably a lower alkyl group having 4 or less carbon atoms.

−CH2CH2OR基を含む置換基としては、例えばヒドロキシエチル基、ヒドロキシエトキシエチル基、メトキシエトキシエチル基、ヒドロキシエチルカルバモイルメチル基、ヒドロキシエトキシエチルカルバモイルメチル基、N,N−ジヒドロキシエチルカルバモイルメチル基、ヒドロキシエチルスルファモイルエチル基、メトキシエトキシエトキシカルボニルメチル基等を挙げることができる。 Examples of the substituent containing a —CH 2 CH 2 OR group include a hydroxyethyl group, a hydroxyethoxyethyl group, a methoxyethoxyethyl group, a hydroxyethylcarbamoylmethyl group, a hydroxyethoxyethylcarbamoylmethyl group, and N, N-dihydroxyethylcarbamoylmethyl. Group, hydroxyethylsulfamoylethyl group, methoxyethoxyethoxycarbonylmethyl group and the like.

1,Z2,Y1及びY2は前述した酸基及び−CH2CH2OR基の他に種々の置換基を有してもよいが、その他の置換基としては、ヒドロキシル基、シアノ基、アルキル基(例えば、メチル、エチル基等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ基等)、アリール基(例えばフェニル基)、ハロゲン原子(例えば、弗素、塩素、臭素原子等)等が挙げられる。R1,R2,R3,R4,R5及びR6で表されるアルキル基は、好ましくは炭素数1〜8の低級アルキル基(例えば、メチル、エチル、プロピル、i−プロピル、ブチル基等)を表し、前記の酸置換基又は−CH2CH2OR基以外の置換基を有してもよい。Lで表されるメチン基も置換基を有してもよく、置換基としては炭素数1〜5の置換又は無置換の低級アルキル基(例えば、メチル、エチル、3−ヒドロキシプロピル、2−スルホエチル基等)、ハロゲン原子(例えば、弗素、塩素、臭素原子等)、アリール基(例えばフェニル基)、アルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ基等)などが挙げられる。また、メチン基の置換基同士が結合して3つのメチン基を含む6員環(例えば4,4,4−ジメチルシクロヘキサン環)を形成してもよい。 Z 1 , Z 2 , Y 1, and Y 2 may have various substituents in addition to the acid group and —CH 2 CH 2 OR group described above. Groups, alkyl groups (eg, methyl, ethyl groups, etc.), alkoxy groups (eg, methoxy, ethoxy groups, etc.), aryl groups (eg, phenyl groups), halogen atoms (eg, fluorine, chlorine, bromine atoms, etc.), etc. It is done. The alkyl group represented by R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 is preferably a lower alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (for example, methyl, ethyl, propyl, i-propyl, butyl). Group), and may have a substituent other than the above-described acid substituent or —CH 2 CH 2 OR group. The methine group represented by L may also have a substituent, and the substituent is a substituted or unsubstituted lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (for example, methyl, ethyl, 3-hydroxypropyl, 2-sulfoethyl). Group), a halogen atom (eg, fluorine, chlorine, bromine atom, etc.), an aryl group (eg, phenyl group), an alkoxy group (eg, methoxy, ethoxy group, etc.) and the like. Further, substituents of the methine group may be bonded to each other to form a 6-membered ring containing three methine groups (for example, 4,4,4-dimethylcyclohexane ring).

-で表されるアニオンは、特に制約されないが、好ましくはハロゲンイオン、p−トルエンスルホン酸イオン、エチル硫酸イオン等が挙げられる。 The anion represented by X is not particularly limited, but preferably a halogen ion, p-toluenesulfonic acid ion, ethylsulfuric acid ion, and the like.

本発明の一般式(1)、(2)又は(3)で表されるシアニン染料は、m=3のペンタメチンシアニン染料及びm=4のヘプタメチンシアニン染料であるが、好ましくはm=4のヘプタメチンシアニン染料である。   The cyanine dyes represented by the general formula (1), (2) or (3) of the present invention are m = 3 pentamethine cyanine dyes and m = 4 heptamethine cyanine dyes, preferably m = 4. Is a heptamethine cyanine dye.

本発明の前記一般式(1)、(2)又は(3)で表される染料は、ジャーナル・オブ・ザ・ケミカル・ソサイェティ(J.Chem.Soc.)189頁(1933年)、米国特許第2,895,955号、特開昭62−123454号及び特許2961549等を参考にして合成することができる。   The dye represented by the general formula (1), (2) or (3) of the present invention is described in J. Chem. Soc., P. 189 (1933), US Patent. No. 2,895,955, Japanese Patent Laid-Open No. Sho 62-123454, Japanese Patent No. 2961549, and the like.

本発明の前記一般式(1)、(2)又は(3)で表される染料の母核として用いられる化合物としては、以下の化合物A、化合物B、化合物Cが挙げられる。   Examples of the compound used as the mother nucleus of the dye represented by the general formula (1), (2) or (3) of the present invention include the following compounds A, B and C.

Figure 2005145819
Figure 2005145819

化合物(A)はJ.Chem.Soc.,3202(1959)に記載の方法又は英国特許870,753号に記載の方法で合成することができる。化合物(B)はJ.Chem.Soc.,584(1961)に記載の方法で合成することができる。化合物(C)は英国特許841,588号に記載の方法で合成することができる。   Compound (A) is described in J. Org. Chem. Soc. 3202 (1959) or the method described in British Patent 870,753. Compound (B) is described in J. Org. Chem. Soc. , 584 (1961). Compound (C) can be synthesized by the method described in British Patent 841,588.

これらの母核を用いて四級化、スルホン化等を必要に応じて行うことができ、また、J.Chem.Soc.,3202(1959)及びJ.Chem.Soc.,584(1961)に記載の合成法に準じてN−アルキル−N−ピリジルヒドラジンを合成しヒドラゾンを経て環化反応を行い、必要に応じ酸処理することにより1−アルキル置換−3H−ピロロピリジン誘導体を得、これを出発物質とすることもできる。   These mother nuclei can be used for quaternization, sulfonation and the like as required. Chem. Soc. 3202 (1959) and J.A. Chem. Soc. , 584 (1961), N-alkyl-N-pyridylhydrazine was synthesized, cyclized through hydrazone, and treated with acid as necessary to give 1-alkyl-substituted 3H-pyrrolopyridine. Derivatives can also be obtained and used as starting materials.

これらの四級化され、又、必要に応じてスルホン化された母核化合物を用いて、適当なメチン鎖供給体を反応させれば容易に本発明の化合物を得ることができる。   The compound of the present invention can be easily obtained by reacting an appropriate methine chain supplier using these quaternized and optionally sulfonated mother nucleus compounds.

メチン鎖供給体としてグルタコンアルデヒドジアニル塩酸塩を用いればヘプタメチン染料が得られる。   If glutaconaldehyde dianil hydrochloride is used as a methine chain supplier, a heptamethine dye can be obtained.

以下に、本発明の化合物を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。   The compounds of the present invention are listed below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2005145819
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生体内で使用されることになる蛍光造影剤は、体内に蓄積されず、速やかに体外に排出されることが重要で、基本的に水溶性であることが必要条件である。水溶性を向上させる手段としては、分子中にアニオン系のカルボン酸や、スルホン酸を有することが好ましく、またこれらのカルボン酸やスルホン酸は塩を形成していることが好ましく、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩、アンモニウム、トリエチルアンモニウム、ピリジニウム等の有機アンモニウム塩を挙げることができる。   It is important that the fluorescent contrast agent to be used in the living body is not accumulated in the body but is quickly discharged out of the body, and is basically a water-soluble condition. As a means for improving water solubility, it is preferable to have an anionic carboxylic acid or sulfonic acid in the molecule, and these carboxylic acid and sulfonic acid preferably form a salt, such as sodium or potassium. And organic ammonium salts such as ammonium, triethylammonium and pyridinium.

本発明の近赤外蛍光造影剤は上記化合物中に、前記の酸基のうちでも、2個以上のスルホン酸基を含有していることが好ましく、中でも、3個以上のスルホン酸基の導入により水溶性が顕著に改善される。優れた水溶性を得るには、さらに、スルホン酸基の数は4個以上であることが好ましい。合成を容易にするには、スルホン酸基の数は10個以下、好ましくは8個以下である。   The near-infrared fluorescent contrast agent of the present invention preferably contains two or more sulfonic acid groups among the above acid groups in the above compound, and among them, the introduction of three or more sulfonic acid groups. As a result, water solubility is remarkably improved. In order to obtain excellent water solubility, the number of sulfonic acid groups is preferably 4 or more. In order to facilitate the synthesis, the number of sulfonic acid groups is 10 or less, preferably 8 or less.

水溶性の尺度は各化合物の分配係数の測定、例えば分配係数を脂肪族アルコール、例えば、ブタノールと水の二相系で測定することにより調べることができる。   A measure of water solubility can be determined by measuring the partition coefficient of each compound, for example, by measuring the partition coefficient in a two-phase system of an aliphatic alcohol such as butanol and water.

例えば、3個以上のスルホン酸基の導入によりn−ブタノール/水の分配係数logPo/wは−1.00以下となる。   For example, by introducing 3 or more sulfonic acid groups, the distribution coefficient logPo / w of n-butanol / water becomes −1.00 or less.

生体における水溶性の判断の方法としては、生理的食塩水に溶解し、36℃において時間経過後も沈殿や析出のないことである。生体内に投与されて許容される塩は前記一般式(1)、(2)又は(3)の化合物と非毒性の塩を形成するものであるばよい。それらの例としては、ナトリウム塩、カリウム塩のようなアルカリ金属塩;マグネシウム塩、カルシウム塩等のようなアルカリ土類金属塩、トリプトファン、メチオニン、リジン、フェニルアラニン、ロイシン、イソロイシン、バリン、スレオニン、アルギニン等の塩のようなアミノ酸塩が挙げられる。特に好ましいのは生体内での毒性が低いナトリウム塩である。   A method for determining water solubility in a living body is that it dissolves in physiological saline and does not precipitate or precipitate after a lapse of time at 36 ° C. The salt that is tolerated when administered in vivo may be any salt that forms a non-toxic salt with the compound of general formula (1), (2) or (3). Examples thereof include alkali metal salts such as sodium salts and potassium salts; alkaline earth metal salts such as magnesium salts and calcium salts, tryptophan, methionine, lysine, phenylalanine, leucine, isoleucine, valine, threonine and arginine. And amino acid salts such as salts thereof. Particularly preferred are sodium salts that have low toxicity in vivo.

本発明の蛍光造影剤に含まれるべき本発明に係わる化合物は700−1300nm、特に約700−900nmの近赤外光領域に吸収及び蛍光を示し、100,000以上のモル吸光係数を有する。   The compound according to the present invention to be contained in the fluorescent contrast agent of the present invention exhibits absorption and fluorescence in the near infrared light region of 700 to 1300 nm, particularly about 700 to 900 nm, and has a molar extinction coefficient of 100,000 or more.

本発明の蛍光造影剤は、生体内に蛍光造影剤を導入したのち、前記生体に励起光を照射し、前記造影剤からの蛍光を検出することにより腫瘍又は癌を診断する体外蛍光造影方法に用いられるものである。   The fluorescent contrast agent of the present invention is an in vitro fluorescent contrast imaging method for diagnosing a tumor or cancer by introducing a fluorescent contrast agent into a living body and then irradiating the living body with excitation light and detecting fluorescence from the contrast agent. It is used.

体外蛍光造影方法により診断される腫瘍又は癌としては、脳、乳房、胸部、前立腺、結腸、肺臓、肝臓、すい臓、胃、リンパ節、子宮体部、子宮頸部、上下肢など各種の部位の肉腫及び黒腫でなるグループから選択されるものであ。   Tumors or cancers diagnosed by extracorporeal fluorescence imaging include brain, breast, breast, prostate, colon, lung, liver, pancreas, stomach, lymph nodes, uterine body, cervix, and upper and lower limbs. It is selected from the group consisting of sarcomas and melanomas.

本発明に係わる体外蛍光造影方法に用いる蛍光造影剤は、具体的には、本発明に係わる前記ペンタ又はヘプタメチンシアニン染料の少なくとも一種を、注射用蒸留水、生理食塩水、又はリンゲル液等のような溶媒中に懸濁若しくは溶解させたものであり、必要に応じて、担体、賦形剤等のような薬理上許容しうる添加物を加えてもよい。これらの添加物としては、薬理上許容しうる電解質、バッファー、洗剤のような物質及び浸透圧を調整し安定性及び溶解性を改善するための物質(例えば、シクロデキストリン、リポソーム等)が挙げられる。関連分野で一般に使用される多様な添加物が使用できる。本発明に係わる蛍光造影剤は医薬用の場合は好ましくは滅菌処理を経て製造される。当該蛍光造影剤は、注射、噴射又は塗布、血管内(静脈、動脈)、経口、腹膜内、経皮、皮下、膀胱内又は気管支内投与によって前記生体部位に投与することができる。好ましくは、本造影剤は血管内に水剤、乳剤又は懸濁剤の形態で投与される。   Specifically, the fluorescent contrast agent used in the extracorporeal fluorescence contrast method according to the present invention is prepared by using at least one of the penta- or heptamethine cyanine dyes according to the present invention such as distilled water for injection, physiological saline, Ringer's solution, or the like. It is suspended or dissolved in a solvent, and pharmacologically acceptable additives such as carriers, excipients and the like may be added as necessary. These additives include substances such as pharmacologically acceptable electrolytes, buffers, detergents, and substances for adjusting osmotic pressure to improve stability and solubility (eg, cyclodextrins, liposomes, etc.). . Various additives commonly used in related fields can be used. The fluorescent contrast medium according to the present invention is preferably manufactured through sterilization treatment for medical use. The fluorescent contrast agent can be administered to the living body site by injection, injection or application, intravascular (vein, artery), oral, intraperitoneal, transdermal, subcutaneous, intravesical or intrabronchial administration. Preferably, the contrast agent is administered into the blood vessel in the form of a solution, emulsion or suspension.

本発明の蛍光造影剤の用量は、その用量によって最終的に診断すべき部位の検出が可能である限りは特に限定されず、使用される近赤外蛍光を放射する化合物の種類、年齢、体重及び投与対象の標的器官などによって適当に調整される。典型的には、用量は当該化合物の量として0.1−100mg/kg体重、好ましくは0.5−20mg/kg体重である。本発明の造影剤はヒト以外の多様な動物に適宜使用することができる。投与の形態、経路及び用量は対象動物の体重及び状態によって適当に決定される。   The dose of the fluorescent contrast agent of the present invention is not particularly limited as long as the site to be finally diagnosed can be detected by the dose, and the type, age, and weight of the compound emitting near-infrared fluorescence to be used And appropriately adjusted according to the target organ to be administered. Typically, the dosage is 0.1-100 mg / kg body weight, preferably 0.5-20 mg / kg body weight as the amount of the compound. The contrast agent of the present invention can be appropriately used for various animals other than humans. The form, route and dose of administration are appropriately determined according to the weight and condition of the subject animal.

本発明では、上記ペンタ又はヘプタメチンシアニン染料が腫瘍組織中に蓄積されることにより、本発明の蛍光造影剤を用いて腫瘍組織を特異的にイメージングすることができる。さらに、一連の当該化合物は血管内に長くとどまることができ、血管造影剤としても良好に機能することが期待される。   In the present invention, when the penta or heptamethine cyanine dye is accumulated in the tumor tissue, the tumor tissue can be specifically imaged using the fluorescent contrast agent of the present invention. Furthermore, a series of the compounds can stay in the blood vessels for a long time and is expected to function well as an angiographic agent.

本発明の体外蛍光造影方法は本発明の蛍光造影剤の使用により特徴付けられる。この方法は公知の方法に準じて実施され、励起波長及び検出すべき蛍光波長のようなそれぞれのパラメーターは投与される近赤外蛍光造影剤の種類及び投与対象により最適となるように適宜決定される。本発明の蛍光造影剤の測定対象への投与から本発明の蛍光イメージング法による測定開始までにかかる時間は使用される近赤外蛍光造影剤の種類及び投与対象によって異なる。例えば、腫瘍イメージングを目的とした場合、消失時間は投与後およそ4−120時間と考えられる。消失時間が短すぎると、蛍光が強すぎて標的部位と他の部位を明確に分けることができない。長すぎると、当該造影剤が身体から排泄されてしまうことがある。血管造影が求められる場合には、投与直後又はその約30分以内に検出する。   The extracorporeal fluorescence imaging method of the present invention is characterized by the use of the fluorescent contrast agent of the present invention. This method is performed according to a known method, and parameters such as the excitation wavelength and the fluorescence wavelength to be detected are appropriately determined so as to be optimal depending on the type of the near-infrared fluorescent contrast agent to be administered and the administration target. The The time taken from the administration of the fluorescent contrast agent of the present invention to the measurement object to the start of measurement by the fluorescence imaging method of the present invention varies depending on the type of near-infrared fluorescent contrast agent used and the administration object. For example, for tumor imaging purposes, the disappearance time is considered to be approximately 4-120 hours after administration. If the disappearance time is too short, the fluorescence is too strong to clearly separate the target site from other sites. If the length is too long, the contrast medium may be excreted from the body. When angiography is required, detection is performed immediately after administration or within about 30 minutes.

本方法においては、前記蛍光造影剤を検出標的に投与し、検出標的を励起光源からの励起光に露光する。次いで、近赤外蛍光造影剤から当該励起光により発生された蛍光を蛍光検出器で検出する。励起波長は使用される近赤外蛍光造影剤によって異なるが、当該化合物が近赤外領域に有効に蛍光を放射する範囲でさえあれば制限されない。好ましくは、優れた生物透過能を有する近赤外光が使用される。   In this method, the fluorescent contrast agent is administered to a detection target, and the detection target is exposed to excitation light from an excitation light source. Next, the fluorescence generated by the excitation light from the near-infrared fluorescent contrast agent is detected by a fluorescence detector. The excitation wavelength varies depending on the near-infrared fluorescent contrast agent used, but is not limited as long as the compound emits fluorescence effectively in the near-infrared region. Preferably, near-infrared light having excellent biological permeability is used.

検出すべき近赤外蛍光の波長も使用される造影剤によって異なる。一般的に言えば、600−1000nm、好ましくは700−850nmの波長を有する励起光を用い、700−1000nm、好ましくは750−900nmの波長領域の近赤外蛍光を検出する。この場合、励起光の光源は、種々のレーザー(例えば、イオンレーザー、色素レーザー及び半導体レーザー)、ハロゲン光源、キセノン光源等のような通常の励起光光源でよい。必要ならば、種々の光学フィルターを使用して最適な励起波長を得ることもできる。同様に、蛍光は種々の光学フィルターを使用して当該蛍光造影剤からの蛍光のみを捕らえて検出することもできる。   The wavelength of near-infrared fluorescence to be detected also varies depending on the contrast agent used. Generally speaking, near-infrared fluorescence in the wavelength region of 700-1000 nm, preferably 750-900 nm is detected using excitation light having a wavelength of 600-1000 nm, preferably 700-850 nm. In this case, the excitation light source may be a normal excitation light source such as various lasers (for example, an ion laser, a dye laser, and a semiconductor laser), a halogen light source, a xenon light source, or the like. If necessary, various optical filters can be used to obtain the optimum excitation wavelength. Similarly, fluorescence can be detected by capturing only fluorescence from the fluorescent contrast agent using various optical filters.

検出された蛍光を蛍光情報としてデータ処理し、記録可能な蛍光イメージを生成させるのに用いる。蛍光イメージは標的組織を含む広い領域に照射して、CCDカメラで蛍光を検出し、得られた蛍光情報をイメージ処理することにより生成させる。或いは、光学CT装置を使用したり、内視鏡を使用したり、眼底カメラを使用してもよい。本発明の蛍光イメージング法は全身性の疾患、腫瘍、血管などを生体を傷つけることなく可視化させることができる。   The detected fluorescence is data-processed as fluorescence information and used to generate a recordable fluorescence image. The fluorescence image is generated by irradiating a wide area including the target tissue, detecting fluorescence with a CCD camera, and processing the obtained fluorescence information. Alternatively, an optical CT apparatus, an endoscope, or a fundus camera may be used. The fluorescence imaging method of the present invention can visualize systemic diseases, tumors, blood vessels and the like without damaging the living body.

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these.

実施例1
(例示化合物31の合成)
前述の文献に従って合成した化合物(B)を常法に従いプロパンサルトンで4級化した後、この4級化物5.0gを酢酸40mlに加温溶解し、グルタコンアルデヒドジアニル塩酸塩1.0g、無水酢酸9ml、ピリジン13mlを加えて浴温80〜85℃で30分間加熱撹拌した。放冷後、イソプロピルエーテルを加えてデカンテーションした。更に、メチノール、アセトン及びイソプロピルエーテメを加えデカンテーションして精製し、更にらに飽和食塩水100mlを加えて精製後、化合物(31)を得た。λmax(MeOH) 739nm。
Example 1
(Synthesis of Exemplified Compound 31)
The compound (B) synthesized according to the above-mentioned literature is quaternized with propane sultone according to a conventional method, and then 5.0 g of this quaternized product is dissolved by heating in 40 ml of acetic acid to give 1.0 g of glutaconaldehyde dianyl hydrochloride. Then, 9 ml of acetic anhydride and 13 ml of pyridine were added, and the mixture was heated and stirred at a bath temperature of 80 to 85 ° C. for 30 minutes. After allowing to cool, isopropyl ether was added and decanted. Further, methynol, acetone and isopropyl ether were added and decanted for purification, and further 100 ml of saturated saline was added for purification to obtain compound (31). [lambda] max (MeOH) 739 nm.

(化合物例32の合成)
前記の文献に従って合成した化合物(A)を常法に従いプロパンサルトンで4級化した後、化合物(31)と同様の反応条件で反応させた後、精製して化合物(32)を得た。λmax(MeOH) 731nm。
(Synthesis of Compound Example 32)
The compound (A) synthesized according to the above literature was quaternized with propane sultone according to a conventional method, reacted under the same reaction conditions as compound (31), and then purified to obtain compound (32). [lambda] max (MeOH) 731 nm.

(化合物例20の合成)
前記の化合物(A)をプロパンサルトンで4級化した後、濃硫酸と発煙硫酸でスルホン化を行った。スルホン化物2.6gをN,N−ジメチルホルムアミド10mlに溶解し、グルタコンアルデヒドジアニル塩酸塩1.0g、ピリジン2ml、無水酢酸2mlを加えて浴温約100℃で20分間加熱、撹拌した。反応混合物にイソプロピルエーテルを加え、デカンテーション後、精製して化合物(20)を得た。λmax(MeOH) 737nm。
(Synthesis of Compound Example 20)
The compound (A) was quaternized with propane sultone and then sulfonated with concentrated sulfuric acid and fuming sulfuric acid. 2.6 g of the sulfonated product was dissolved in 10 ml of N, N-dimethylformamide, 1.0 g of glutaconaldehyde dianil hydrochloride, 2 ml of pyridine and 2 ml of acetic anhydride were added, and the mixture was heated and stirred at a bath temperature of about 100 ° C. for 20 minutes. Isopropyl ether was added to the reaction mixture, followed by decantation and purification to obtain compound (20). [lambda] max (MeOH) 737 nm.

(化合物例33の合成)
前記の文献に準じて2,3,3−トリメチル−5−ヨード−3H−ピロロ[3,2−b]ピリジンを合成した。これを常法に従いプロパンサルトンで4級化した後、4級化物0.41gを酢酸3mlに溶かし、グルタコンアルデヒドジアニル塩酸塩0.19g、無水酢酸0.7ml、ピリジン1mlを加え浴温90〜105℃で1時間加熱、撹拌した。放冷後、反応液に酢酸エチル40mlを加えて撹拌後、濾過して黄緑色固体として化合物(33)0.36gを得た。λmax(MeOH) 747nm。
(Synthesis of Compound Example 33)
According to the above literature, 2,3,3-trimethyl-5-iodo-3H-pyrrolo [3,2-b] pyridine was synthesized. This was quaternized with propane sultone according to a conventional method, 0.41 g of the quaternized product was dissolved in 3 ml of acetic acid, 0.19 g of glutaconaldehyde dianyl hydrochloride, 0.7 ml of acetic anhydride and 1 ml of pyridine were added, and the bath temperature was increased. The mixture was heated and stirred at 90 to 105 ° C. for 1 hour. After allowing to cool, 40 ml of ethyl acetate was added to the reaction solution and stirred, followed by filtration to obtain 0.36 g of compound (33) as a yellowish green solid. [lambda] max (MeOH) 747 nm.

(化合物例34の合成)
前記の文献に準じて2,3,3−トリメチル−5−ヒドロキシエトキシ−3H−ピロロ[3,2−b]ピリジンを合成した。これを化合物(33)の合成と同様に4級化した後、縮合して化合物(34)を得た。λmax(MeOH) 767nm。
(Synthesis of Compound Example 34)
According to the above literature, 2,3,3-trimethyl-5-hydroxyethoxy-3H-pyrrolo [3,2-b] pyridine was synthesized. This was quaternized in the same manner as the synthesis of compound (33) and then condensed to obtain compound (34). [lambda] max (MeOH) 767 nm.

実施例2
(乳癌発癌モデルマウスの作出)
老化促進マウス(Senescene Accelerated Mouse)SAM系の1系統であるSAMP6/Ta系マウスに乳癌を発症させるため、発癌物質7,12−Dimethylbenz[a]anthracene(DMBA)を投与して乳癌発癌モデルマウスを作出した。
Example 2
(Creation of a breast cancer carcinogenesis model mouse)
Senescence accelerated mouse In order to develop breast cancer in SAMP6 / Ta mouse, which is one of the SAM strains, carcinogen 7,12-dimethylbenz [a] anthracene (DMBA) is administered, and a breast cancer model mouse is treated. Created.

マウスの発癌方法は、特開2003−33125号に準じて行った。SAMP6/Ta系マウスを各20匹に、DMBAを0.5mg/マウス/週で計6回投与した。飼料としては高タンパク質高カロリーのCA−1固形(日本クレア社製)を与えた。発癌物質の第6回目の投与の後、第1回目投与から起算して第20週迄までを休薬期間とした。乳癌および乳癌の肺転移を病理組織学的に検索した。DMBAを1週間隔で6回投与し、その後の投与開始より第20週目まで休薬し、乳癌発生したマウス(乳癌発生率75%)を使用した。
(蛍光造影試験)
マウス乳癌の腫瘍組織断片(2mm×2mm角辺)をBALB/cヌードマウス(5週齢、クレアジャパン社)の左胸部の乳房部皮下に移植した。10日後、腫瘍が直径約5mmに成長した時点で上記マウスを試験に供した。蛍光励起光源としてチタンサファイアレーザーを使用した。照射の分散が2%以内になるようにリングタイプの光ガイド(住田光学グラス社)を用いて試験用マウスにレーザー光を均一に照射した。照射出力はマウスの皮膚表面付近で約36μW/cm2になるように調整した。蛍光は各化合物の最大励起波長で励起させ、マウスからの蛍光放射をCCDカメラ(C4880,浜松フォトニクス社)を用いて短波長カットオフフィルターを通して検出及び造影した。カットオフフィルターは化合物の励起波長(800nm〜900nm)に適合するように選択した。照射時間は各化合物の蛍光強度によって調整した。
The method for carcinogenesis in mice was performed according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-33125. 20 SAMP6 / Ta mice were administered to DMBA at a dose of 0.5 mg / mouse / week for a total of 6 times. As feed, high protein and high calorie CA-1 solid (manufactured by Claire Japan) was given. After the sixth administration of the carcinogen, the period from the first administration up to the 20th week was defined as a drug holiday. Breast cancer and lung metastases of breast cancer were searched histopathologically. DMBA was administered 6 times at 1-week intervals, then the drug was withdrawn from the start of the subsequent administration until the 20th week, and mice with breast cancer (75% breast cancer incidence) were used.
(Fluorescence contrast test)
A tumor tissue fragment (2 mm × 2 mm square) of mouse breast cancer was transplanted subcutaneously into the breast of the left breast of a BALB / c nude mouse (5 weeks old, Claire Japan). Ten days later, when the tumor grew to a diameter of about 5 mm, the mouse was subjected to the test. A titanium sapphire laser was used as the fluorescence excitation light source. Using a ring-type light guide (Sumita Optical Glass Co., Ltd.), the test mice were uniformly irradiated with laser light so that the dispersion of irradiation was within 2%. The irradiation output was adjusted to be about 36 μW / cm 2 near the skin surface of the mouse. Fluorescence was excited at the maximum excitation wavelength of each compound, and fluorescence emission from the mouse was detected and imaged through a short wavelength cut-off filter using a CCD camera (C4880, Hamamatsu Photonics). The cut-off filter was selected to match the compound excitation wavelength (800 nm to 900 nm). The irradiation time was adjusted according to the fluorescence intensity of each compound.

蛍光造影剤として、各試験化合物は蒸留水に溶解し(0.5mg/ml)、マウスに乳管及び線葉から投与した。用量は各1mg/kgであった。化合物投与の12分後にマウスをジエチルエーテルで麻酔し、マウス全身の蛍光イメージを造影した(実験番号101〜111)。センサーは蛍光光度計(日本分光FP−6600)のフォトダイオード(波長範囲220〜1100nm)を使用した。   As a fluorescent contrast agent, each test compound was dissolved in distilled water (0.5 mg / ml) and administered to the mice from the milk ducts and the filaments. The dose was 1 mg / kg each. Twelve minutes after administration of the compound, the mouse was anesthetized with diethyl ether, and a fluorescence image of the whole body of the mouse was imaged (experiment numbers 101 to 111). As a sensor, a photodiode (wavelength range: 220 to 1100 nm) of a fluorometer (JASCO FP-6600) was used.

蛍光感度は、基準に対する発生蛍光量の対数で表し、実験番号101(比較)を100とする相対感度で表した。   The fluorescence sensitivity was represented by the logarithm of the amount of fluorescence generated with respect to the reference, and the relative sensitivity with the experiment number 101 (comparison) as 100.

造影剤の体外排出量は、造影剤投与後の化合物の体内量を100とし、3週間後の膀胱及び腎臓からのカテーテルによる蓄積排出量を合算し、液体クロマトグラフ2010A(島津製作所社製)から体外排出量を算出し、初期濃度に対する排出率を求めた。   From the liquid chromatograph 2010A (manufactured by Shimadzu Corporation), the amount of the contrast medium discharged from the body is 100% of the amount of the compound after contrast medium administration, and the cumulative amount discharged by the catheter from the bladder and kidney after 3 weeks. Extracorporeal discharge was calculated and the discharge rate relative to the initial concentration was determined.

尚、特開2003−160558号に記載の化合物を比較化合物として使用した。   In addition, the compound described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-160558 was used as a comparative compound.

化合物の水溶性試験は、0.9%の生理的食塩水1mlに0.5mgを溶解し、36℃2週間静置放置し、析出、沈殿物を確認した。全くないレベルを◎、わずかヘイズがかかって見られるが、攪拌により消失してしますレベルを○、ヘイズがかかっているが、攪拌では消失しないレベルを△、析出してしまうレベルを×として評価した。   In the water solubility test of the compound, 0.5 mg was dissolved in 1 ml of 0.9% physiological saline and left standing at 36 ° C. for 2 weeks to confirm precipitation and precipitation. No level at all, ◎, slightly haze applied, but disappeared by stirring ○, level that haze is applied but does not disappear by stirring △, level that precipitates × did.

Figure 2005145819
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これらの結果をまとめて表1に示した。   These results are summarized in Table 1.

Figure 2005145819
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表1より、本発明の一般式(1)、(2)又は(3)で表されるシアニン色素を含有する腫瘍又は癌の診断のための蛍光造影剤は、比較蛍光造影剤に比して水溶性、蛍光感度、体外排出率において優れていることが分かる。   From Table 1, the fluorescence contrast agent for the diagnosis of tumor or cancer containing the cyanine dye represented by the general formula (1), (2) or (3) of the present invention is compared with the comparative fluorescence contrast agent. It turns out that it is excellent in water solubility, fluorescence sensitivity, and extracorporeal excretion rate.

Claims (8)

分子中に少なくとも2個の酸基を有する3H−ピロロピリジンを少なくとも母核の1つとして有するペンタ又はヘプタメチンシアニン染料の少なくとも一種を含む腫瘍又は癌の診断のための蛍光造影剤。 A fluorescent contrast agent for diagnosing a tumor or cancer comprising at least one penta- or heptamethine cyanine dye having 3H-pyrrolopyridine having at least two acid groups in the molecule as at least one mother nucleus. 前記ペンタ又はヘプタメチンシアニン染料が下記一般式(1)、(2)又は(3)で表される少なくとも一種であることを特徴とする請求項1に記載の腫瘍又は癌の診断のための蛍光造影剤。
Figure 2005145819
〔式中、R1,R2,R3,R4,R5及びR6は各々アルキル基を表し、R1及びR4で表されるアルキル基は置換されていてもよい。Z1及びZ2は各々ピリジン環を形成するに必要な非金属原子群を表す。Y1は環内に下記結合(1)を含むピリジン環を表し、Y2は環内に下記結合(2)を含むジヒドロピリジン環を表し、Lはメチン基を表し、X-はアニオンを表す。mは3又は4の整数を表し、nは1又は2の整数を表す。ただし、mが3の場合、R1及びR4は置換アルキル基が好ましく、また、該染料が分子内塩を形成する時はnは1である。〕
Figure 2005145819
〔結合(1)又は結合(2)におけるR7及びR8は、前記一般式(1)、(2)又は(3)のR1、R4と同義である。〕
2. The fluorescence for diagnosis of tumor or cancer according to claim 1, wherein the penta- or heptamethine cyanine dye is at least one kind represented by the following general formula (1), (2) or (3): Contrast agent.
Figure 2005145819
[Wherein, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 each represents an alkyl group, and the alkyl group represented by R 1 and R 4 may be substituted. Z 1 and Z 2 each represent a nonmetallic atom group necessary for forming a pyridine ring. Y 1 represents a pyridine ring containing the following bond (1) in the ring, Y 2 represents a dihydropyridine ring containing the following bond (2) in the ring, L represents a methine group, and X represents an anion. m represents an integer of 3 or 4, and n represents an integer of 1 or 2. However, when m is 3, R 1 and R 4 are preferably substituted alkyl groups, and n is 1 when the dye forms an inner salt. ]
Figure 2005145819
[R 7 and R 8 in bond (1) or bond (2) have the same meanings as R 1 and R 4 in formula (1), (2) or (3). ]
前記ペンタ又はヘプタメチンシアニン染料の分子が有する少なくとも2個の酸基がスルホン酸基、カルボン酸基及び燐酸基から選択される基であることを特徴とする請求項1又は2に記載の腫瘍又は癌の診断のための蛍光造影剤。 The tumor according to claim 1 or 2, wherein at least two acid groups of the molecule of the penta or heptamethine cyanine dye are groups selected from a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, and a phosphoric acid group. Fluorescent contrast agent for cancer diagnosis. 前記ペンタ又はヘプタメチンシアニン染料の分子が有する少なくとも2個の酸基がスルホン酸基又はカルボン酸基から選択される基を含み、酸基の合計が2以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の腫瘍又は癌の診断のための蛍光造影剤。 The at least 2 acid group which the molecule | numerator of the said penta or heptamethine cyanine dye has the group selected from a sulfonic acid group or a carboxylic acid group, and the sum total of an acid group is 2 or more, The fluorescent contrast agent for diagnosis of the tumor or cancer of any one of -3. 前記ペンタ又はヘプタメチンシアニン染料の分子が有する少なくとも2個の酸基のうち、少なくとも2つがスルホン酸基であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の腫瘍又は癌の診断のための蛍光造影剤。 The tumor or cancer according to any one of claims 1 to 4, wherein at least two of the acid groups of the penta- or heptamethine cyanine dye molecule are sulfonic acid groups. Fluorescent contrast agent for diagnosis. 前記ペンタ又はヘプタメチンシアニン染料の分子が有する少なくとも2個の酸基がナトリウムの塩であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の腫瘍又は癌の診断のための蛍光造影剤。 The fluorescence for diagnosis of tumor or cancer according to any one of claims 1 to 5, wherein at least two acid groups of the penta- or heptamethine cyanine dye molecule are sodium salts. Contrast agent. 前記腫瘍又は癌が、肉腫及び黒腫でなるグループから選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の腫瘍又は癌の診断のための蛍光造影剤。 The fluorescence imaging for diagnosis of a tumor or cancer according to any one of claims 1 to 6, wherein the tumor or cancer is at least one selected from the group consisting of sarcomas and melanomas. Agent. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の蛍光造影剤を生体内に導入し、前記生体に励起光を照射し、前記造影剤からの蛍光を検出することにより腫瘍又は癌を診断することを特徴とする体外蛍光造影方法。 Diagnosing a tumor or cancer by introducing the fluorescent contrast agent according to any one of claims 1 to 7 into a living body, irradiating the living body with excitation light, and detecting fluorescence from the contrast agent. An extracorporeal fluorescence imaging method characterized by the above.
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