JP2008037856A - Mri probe - Google Patents

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Koji Suzuki
鈴木  孝治
Hiroki Hifumi
洋希 一二三
Nobuhiro Tanimoto
伸弘 谷本
Seiichi Yamaoka
誠一 山岡
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Keio University
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new MRI probe which can be easily synthesized and purified. <P>SOLUTION: The MRI probe is composed of particles of metal salts shown by a general formula A<SB>m</SB>B<SB>n</SB>(A represents a specific metal and B represents a specific anion) such as GdPO<SB>4</SB>-1.5H<SB>2</SB>O or particles obtained by coating the metal salt particles with a hydrophilic substance. The MRI probe can be easily synthesized and purified from easily available starting materials, and can be prepared at a low cost. In addition, the particles obtained by coating particles of the metal salt or its hydrate with a hydrophilic substance are excellent in dispersibility in water, has an increased relaxivity in water and can also be utilized as a MRI probe also usable as a positive contrast agent. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、MRI(magnetic resonance imaging、磁気共鳴イメージング)に用いるプローブに関する。   The present invention relates to a probe used for MRI (magnetic resonance imaging).

医療分野における画像診断法は、病巣の早期発見、術前診断、術後の追跡診断などの観点から、必要不可欠な医療技術となっている。現在、医療現場で汎用されている画像診断法として、CT (computed tomography) 、MRI (magnetic resonance imaging) 、PET (positron emission tomography) が挙げられる。しかし、CTにおいてはX線による被爆が、PETにおいてはγ線による被爆を避けることがでず、また、近年装置の高機能化が進んだことにより多断面の撮像が可能になったが、それによる被爆量の増加が患者へのさらなる負担となっている。一方、MRIは、放射線被爆のない非侵襲な画像診断法であって、任意の断面画像を得られる利点がある。   Image diagnostic methods in the medical field are indispensable medical techniques from the viewpoint of early detection of lesions, preoperative diagnosis, postoperative follow-up diagnosis, and the like. Currently, CT (computed tomography), MRI (magnetic resonance imaging), and PET (positron emission tomography) are widely used as diagnostic imaging methods in medical practice. However, exposure to X-rays in CT and exposure to γ-rays in PET cannot be avoided, and multi-section imaging has become possible due to the recent advancement of high-functionality equipment. Increasing the amount of radiation exposure caused by this is an additional burden on patients. On the other hand, MRI is a noninvasive diagnostic imaging method without radiation exposure, and has an advantage of obtaining an arbitrary cross-sectional image.

MRIの感度を向上させるためにMRI造影剤が広く使用されている。現在、医療現場で日常的に用いられているMRI用造影剤としてはガドリニウム錯体型のMagnevist(登録商標)やProHance(登録商標)、また、酸化鉄(Fe2O3)m(FeO)nから成る超磁性粒子型のResovist(登録商標)やFeridex(登録商標)などが挙げられる。超磁性粒子は静注などにより体内に投与されると、代謝経路の関係で肝臓に特異的に蓄積され、そのままグルクロン酸抱合などを受け、胆汁排泄される。 MRI contrast agents are widely used to improve MRI sensitivity. Currently, as contrast agents for MRI that are routinely used in the medical field, gadolinium complex type Magnevist (registered trademark) and ProHance (registered trademark), and iron oxide (Fe 2 O 3 ) m (FeO) n Examples of such a supermagnetic particle type Resovist (registered trademark) and Feridex (registered trademark). When supermagnetic particles are administered into the body by intravenous injection or the like, they are accumulated specifically in the liver due to metabolic pathways, undergo glucuronidation and the like, and are excreted bile.

近年、MRI用造影剤の緩和度(relaxivity) Rを大きくすることにより、より優れた造影能力を持つ造影剤の開発が行われている。陽性造影剤については、従来から用いられているDTPAなどの多座配位子とガドリニウムイオンによるガドリニウム錯体をデンドリマー、ミセル、リポソーム、各種ポリマーの主鎖や側鎖に導入することによって、高いR1値を出すことが研究されている。これらは、「一分子中に数多くのガドリニウム錯体が存在することで一分子当たりのR1値が大きくなる」ということに加え、「ポリマーなどの巨大分子にガドリニウム錯体が結合していることにより、ガドリニウム錯体と水分子との相関時間が増加し、その結果ガドリニウム錯体一分子当たりのR1が増大する」という理由により、高いR1値が達成されている。一方、陰性造影剤については、主に酸化鉄粒子が用いられている。この酸化鉄粒子は超磁性としての性質を持っており、外部磁場が存在する環境下において大きな磁性を持ち、この磁性により酸化鉄粒子周辺の磁場が乱され、大きなR2値を得ることができる。水への分散性と生体適合性を確保するために、超磁性粒子はしばしば水溶性高分子類でコーティングされている。   In recent years, contrast agents having better contrast ability have been developed by increasing the relaxivity R of contrast agents for MRI. For positive contrast agents, high R1 values can be obtained by introducing gadolinium complexes with conventional multidentate ligands such as DTPA and gadolinium ions into the main and side chains of dendrimers, micelles, liposomes, and various polymers. Has been studied. In addition to the fact that there are many gadolinium complexes in one molecule, the R1 value per molecule increases, and in addition, gadolinium complexes are bonded to macromolecules such as polymers. High R1 values are achieved because the correlation time between the complex and water molecules increases, resulting in an increase in R1 per gadolinium complex molecule. On the other hand, iron oxide particles are mainly used for negative contrast agents. This iron oxide particle has a property as super magnetism, and has a large magnetism in an environment where an external magnetic field exists, and the magnetic field around the iron oxide particle is disturbed by this magnetism, and a large R2 value can be obtained. To ensure water dispersibility and biocompatibility, supermagnetic particles are often coated with water-soluble polymers.

あるMRI用造影剤を陽性造影剤として用いるか、または陰性造影剤として用いるかはR2/R1の値がしばしば用いられ、大まかには「R2/R1>5〜3」ならば陰性造影剤として、「R2/R1<5〜3」ならば陽性造影剤として用いられる。酸化鉄粒子の場合は、AMI-25 (Advanced Magnetics, Cambridge, Mass.) は4.0、SH U 555 A (Schering, Berlin, Germany)は6.0であり、陰性造影剤となる。例外として、粒子径の小さい酸化鉄粒子(Ultrasmall Paramagnetic Iron Oxides)であるAMI-227(Advanced Magnetics) は2.2であり陽性造影剤としても用いられている(Eur. Radiol. 8, 1198-1204 (1998))。   The value of R2 / R1 is often used to determine whether a certain MRI contrast medium is used as a positive contrast medium or as a negative contrast medium.Roughly, if R2 / R1> 5 to 3, a negative contrast medium is used. If “R2 / R1 <5-3”, it is used as a positive contrast agent. In the case of iron oxide particles, AMI-25 (Advanced Magnetics, Cambridge, Mass.) Is 4.0 and SH U 555 A (Schering, Berlin, Germany) is 6.0, which is a negative contrast agent. As an exception, AMI-227 (Advanced Magnetics), which is a small iron oxide particle (Ultrasmall Paramagnetic Iron Oxides), is 2.2 and is also used as a positive contrast agent (Eur. Radiol. 8, 1198-1204 (1998). )).

血中へ外因性の粒子を投与すると、一般的にその薬物動態は、粒径と親水性の度合いによって決定される。粒径が大きいものは貪食細胞系に異物認識されて主に肝臓から排泄される。一方で、分子量の小さな薬物や親水性の高い薬物については主に肝臓から排泄される。粒径が100nm前後の粒径についてはEPR(Enhanced Permeability and Retention)効果と呼ばれるがん組織集積効果が現れる。これは、がん組織は、正常な細胞よりも急激に増殖するために常に血管の新生が起こっており、このため血管壁組織の構築性が悪く〜数百nmの隙間が開いていて、さらに、がん組織では排泄機能を持つリンパ管が未発達なため、通常であればここから排泄されるものが結果として長時間残存する、と言われているためである。   When exogenous particles are administered into the blood, their pharmacokinetics are generally determined by the particle size and degree of hydrophilicity. Those having a large particle size are recognized by the phagocytic cell line as foreign matter and are excreted mainly from the liver. On the other hand, low molecular weight drugs and highly hydrophilic drugs are mainly excreted from the liver. When the particle size is around 100 nm, a cancer tissue accumulation effect called EPR (Enhanced Permeability and Retention) effect appears. This is because cancer tissue always proliferates more rapidly than normal cells, and blood vessel formation is always occurring. This is because, in cancer tissues, lymphatic vessels having an excretory function are not yet developed, and it is said that what is normally excreted from here remains as a result for a long time.

現在、陽性造影剤として用いられているのはガドリニウム錯体が主であり、R1や分子量を大きくするためにはデンドリマー、ミセル、リポソーム、ポリマーなどに結合させる手法がとられている。それによって合成・精製が煩雑となり、さらに高分子量を構成する多くの有機分子を薬剤として使用しなければないというデメリットがあった。一方で、MRIによる画像診断を行なっていくにあたり、病変部位が特異的に白くなるようなコントラストを生み出す陽性造影剤のほうが明らかに診断は容易であり、陰性造影剤を使用した場合、その部位が特異的に暗くなっているのか、または偶然にその部位のMRシグナル強度が低くて画像上で暗くなっているのか、という判別が必要になる。   At present, gadolinium complexes are mainly used as positive contrast agents, and in order to increase R1 and molecular weight, a method of binding to dendrimers, micelles, liposomes, polymers, etc. is used. This complicates synthesis and purification, and has the disadvantage that many organic molecules constituting a high molecular weight must be used as a drug. On the other hand, when performing image diagnosis by MRI, a positive contrast agent that produces a contrast that makes the lesion site specifically white is clearly easier to diagnose, and when a negative contrast agent is used, the site It is necessary to discriminate whether it is specifically dark or whether it is dark on the image because the MR signal intensity of the part is accidentally low.

一方、無機化合物を主体とする公知のMRI用陽性造影剤は、主として金属の酸化物から成る。このような無機化合物を主体とする公知のMRI用陽性造影剤は、粒子が磁性を持ち、それによりR2値が大きくなるため、R2/R1値が大きくなり、陽性造影剤としての使用が困難となってくるという問題点を有する。また、R2/R1値が2.2という値を持つ粒子(AMI-227(Advanced Magnetics))が存在するが、超磁性粒子であるため、外部静磁場下においては粒子が磁性を持つため、R2値を抑えることが困難であり、本発明に見られるR2/R1値が極めて1に近い粒子を作成することは困難であると考えられる。   On the other hand, known MRI positive contrast agents mainly composed of inorganic compounds are mainly composed of metal oxides. Known MRI positive contrast agents mainly composed of such inorganic compounds have particles with magnetism, which increases the R2 value, which increases the R2 / R1 value, making it difficult to use as a positive contrast agent. It has the problem of becoming. In addition, there are particles (AMI-227 (Advanced Magnetics)) with R2 / R1 value of 2.2, but because they are supermagnetic particles, the particles have magnetism under an external static magnetic field. It is difficult to suppress, and it is considered difficult to produce particles having an R2 / R1 value extremely close to 1 found in the present invention.

特公昭62-42934号公報Japanese Patent Publication No.62-42934 特公昭63-290832号公報Japanese Patent Publication No.63-290832 EP0210043 A2EP0210043 A2 US 2005/0260137 A1US 2005/0260137 A1 US006638494 B1US006638494 B1 US 2004/0101564 A1US 2004/0101564 A1 US005698271 AUS005698271 A US006120856 AUS006120856 A WO96/02235WO96 / 02235 US2005/0220714 A1US2005 / 0220714 A1 WO99/06849WO99 / 06849 WO98/11922WO98 / 11922

本発明の目的は、合成及び精製を簡便に行なうことができる新規なMRIプローブを提供することである。また、本発明の目的は、合成及び精製を簡便に行なうことができ、緩和度が高く、陽性造影剤として利用可能な新規なMRIプローブを提供することである。   An object of the present invention is to provide a novel MRI probe that can be easily synthesized and purified. Another object of the present invention is to provide a novel MRI probe that can be easily synthesized and purified, has a high degree of relaxation, and can be used as a positive contrast agent.

本願発明者らは、鋭意研究の結果、容易に調製可能な、金属塩又はその水和物から構成される粒子、又は該粒子を親水性物質でコーティングした粒子が、MRIプローブとして利用可能であることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies, the inventors of the present application can use, as an MRI probe, particles that are easily prepared and that are composed of a metal salt or a hydrate thereof, or particles that are coated with a hydrophilic substance. As a result, the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、下記一般式(1)で示される化合物又はその水和物で構成された粒子から成るMRIプローブを提供する。   That is, the present invention provides an MRI probe comprising particles composed of a compound represented by the following general formula (1) or a hydrate thereof.

AmBn (1)
(ただし、AはLa、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Al、Y、Mn、Cr、Fe、Co、Ni及びCuから成る群より選ばれる少なくとも1種の金属のイオンを表し、Bはリン酸イオン、スルホン酸イオン、カルボン酸イオン、ホウ酸イオン、クエン酸イオン、硝酸イオン及びハロゲン化物イオンから成る群より選ばれる少なくとも1種の陰イオンを表し、m及びnは互いに独立して正の数を表す)。
A m B n (1)
(However, A is La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Al, Y, Mn, Cr, Fe, Co, Ni, and Cu. Represents an ion of at least one metal selected from the group consisting of: B is selected from the group consisting of phosphate ion, sulfonate ion, carboxylate ion, borate ion, citrate ion, nitrate ion and halide ion Represents at least one anion, and m and n independently of each other represent a positive number).

さらに、本発明は、上記粒子を、親水性物質でコーティングした粒子から成るMRIプローブを提供する。   Furthermore, the present invention provides an MRI probe comprising particles obtained by coating the particles with a hydrophilic substance.

本発明により、合成及び精製を簡便に行なうことができる新規なMRIプローブが提供された。本発明のMRIプローブは、容易に入手できる出発材料から簡便に合成、精製することができるので、低コストで製造することができる。また、金属塩又はその水和物から成る粒子を親水性物質でコーティングして成る粒子は、水中での分散性が特に優れ、緩和度が大きくなり、陽性造影剤としても利用可能な優れたMRIプローブとして利用可能である。   The present invention provides a novel MRI probe that can be easily synthesized and purified. Since the MRI probe of the present invention can be easily synthesized and purified from readily available starting materials, it can be produced at low cost. In addition, particles made by coating metal salts or their hydrates with hydrophilic substances are particularly excellent in dispersibility in water, have a high degree of relaxation, and can be used as positive contrast agents. It can be used as a probe.

上記の通り、本発明のMRIプローブは、上記一般式(1)で示される金属塩若しくはその水和物から成る粒子又は該粒子から成る。   As described above, the MRI probe of the present invention comprises particles made of the metal salt represented by the above general formula (1) or a hydrate thereof, or the particles.

上記一般式(1)中、Aは、上記の通りの金属のイオンであるが、これらのうち、緩和度の観点から、好ましい金属イオンとして、Gd、Fe、Mn、Cuイオンを挙げることができ、特にGdイオンが好ましい。Aは、1種類の金属イオンであってもよいし、複数の金属イオンの組合せであってもよい。   In the general formula (1), A is a metal ion as described above, and among these, Gd, Fe, Mn, and Cu ions are preferable metal ions from the viewpoint of the degree of relaxation. In particular, Gd ions are preferred. A may be one type of metal ion or a combination of a plurality of metal ions.

上記一般式(1)中、Bは、上記の通りの陰イオンであるが、これらのうち、緩和度や粒子形成の容易さの観点から、好ましい陰イオンとして、リン酸イオン、スルホン酸イオンを挙げることができ、特にリン酸イオンが好ましい。Bは1種類の陰イオンであってもよいし、複数の陰イオンの組合せであってもよい。   In the general formula (1), B is an anion as described above, and among these, from the viewpoint of the degree of relaxation and the ease of particle formation, phosphate ions and sulfonate ions are preferable as anions. In particular, phosphate ions are preferable. B may be one type of anion or a combination of a plurality of anions.

上記一般式(1)中、m及びnは互いに独立して正の数を表す。この正の数は、整数又は半整数(0.5、1.5、2.5等のように、小数第1位が5である、小数第1位までで終わる小数)であることが多いが、整数及び半整数以外の小数であってもよく、小数の場合は、通常、小数第1位までの小数である。調製の容易さの観点から、mは、0.5〜2.0の範囲の数であることが好ましく、0.8〜1.2の範囲の数であることがさらに好ましい。また、nは、0.5〜2.0の範囲の数であることが好ましく、0.8〜1.2の範囲の数であることがさらに好ましい。ただし、金属塩は、実質的に電気的に中性であるので、金属イオンの価数とmの積と、陰イオンの価数とnの積との比は、実質的に1:1である。   In the general formula (1), m and n each independently represent a positive number. This positive number is often an integer or half-integer (such as 0.5, 1.5, 2.5, etc., where the first decimal place is 5 and ends with the first decimal place). Other decimal numbers may be used, and in the case of a decimal, it is usually a decimal up to the first decimal place. From the viewpoint of ease of preparation, m is preferably a number in the range of 0.5 to 2.0, and more preferably in the range of 0.8 to 1.2. N is preferably a number in the range of 0.5 to 2.0, and more preferably in the range of 0.8 to 1.2. However, since the metal salt is substantially electrically neutral, the ratio between the product of metal ion valence and m and the product of anion valence and n is substantially 1: 1. is there.

上記一般式(1)中で表される金属塩は、水和していてもよい。水和している場合、金属塩に結合する水の分子数は通常、0.1〜5.0の範囲の数である。この数も、上記m及びnと同様、通常、整数又は半整数であるが、整数及び半整数以外の小数であってもよく、小数の場合は、通常、小数第1位までの小数である。なお、金属塩は必ずしも水和している必要はない。   The metal salt represented by the general formula (1) may be hydrated. When hydrated, the number of water molecules bound to the metal salt is usually in the range of 0.1 to 5.0. This number is also an integer or a half integer, like m and n above, but may be a decimal other than an integer or a half integer, and in the case of a decimal, it is usually a decimal up to the first decimal place. . Note that the metal salt is not necessarily hydrated.

上記一般式(1)で表される金属塩又はその水和物から成る粒子の平均粒径は、MRIプローブとして用いた場合に容易に組織内に拡散し、また、造影剤として優れた性能を発揮することから、0.3nm以上5000nm以下であることが好ましく、0.5nm以上500nm以下であることがさらに好ましく、1nm以上150nm以下であることがさらに好ましく、4nm以上100nm以下であることがさらに好ましい。なお、粒子は、円柱状や楕円球状等、球状以外の場合も少なくないが、球状以外の場合には長径(最も長い径)の平均を意味する。なお、ここでの平均粒径は、粒子を電子顕微鏡で観察し、算術平均をとることにより測定したものである。   The average particle diameter of the particles composed of the metal salt represented by the general formula (1) or a hydrate thereof easily diffuses into the tissue when used as an MRI probe, and has excellent performance as a contrast agent. In order to achieve this, it is preferably 0.3 nm or more and 5000 nm or less, more preferably 0.5 nm or more and 500 nm or less, further preferably 1 nm or more and 150 nm or less, and further preferably 4 nm or more and 100 nm or less. The particles are not limited to a spherical shape such as a cylindrical shape or an oval sphere, but in the case of a shape other than the spherical shape, it means the average of the long diameter (longest diameter). Here, the average particle diameter is measured by observing the particles with an electron microscope and taking the arithmetic average.

上記一般式(1)で表される金属塩又はその水和物から成る粒子自体は公知であり、以下に記載する公知の方法により製造することができる。また、市販されているものも少なくなく、市販品が存在する場合には市販品を利用することができる。   The particles composed of the metal salt represented by the general formula (1) or a hydrate thereof are known per se and can be produced by the known methods described below. In addition, there are many commercially available products, and when there are commercially available products, commercially available products can be used.

上記一般式(1)で表される金属塩中の金属イオンAの原料としては、金属Aのアルコキシド、アセチルアセトナート及びオキシン錯体等の金属錯体;酢酸塩、シュウ酸塩及びカルボン酸塩等の有機酸塩;硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩及び塩化物等の無機酸塩;金属酸化物;並びにその他各種の金属化合物を使用することができる。一方、陰イオンBの原料としては、Bを含む、又は反応してBを放出することが可能な有機酸、無機酸、エステル化合物(例えば、メトキシ化物、エトキシ化物、tert-ブトキシ化物等)、アンモニウム塩、水素アンモニウム塩、各種金属との塩、その他各種化合物を使用することができる。   As a raw material of the metal ion A in the metal salt represented by the general formula (1), metal complexes such as metal A alkoxide, acetylacetonate and oxine complex; acetate, oxalate and carboxylate Organic acid salts; inorganic acid salts such as nitrates, sulfates, carbonates and chlorides; metal oxides; and other various metal compounds can be used. On the other hand, as a raw material of the anion B, an organic acid, an inorganic acid, an ester compound (for example, a methoxylated product, an ethoxylated product, a tert-butoxylated product, etc.) containing B or capable of releasing B upon reaction. Ammonium salts, hydrogen ammonium salts, salts with various metals, and other various compounds can be used.

上記一般式(1)で表される金属塩又はその水和物は、上記したA及びBの原料を公知の水熱合成法又はソルボサーマル法に付すことにより製造することができる。以下、これらについて説明する。   The metal salt represented by the above general formula (1) or a hydrate thereof can be produced by subjecting the raw materials of A and B described above to a known hydrothermal synthesis method or solvothermal method. Hereinafter, these will be described.

水熱合成法
水熱合成法は、一般式(1)中の金属イオンAと陰イオンBの混合水溶液を作製する工程、その混合液のpHを、例えば、水酸化ナトリウム水溶液等により塩基性に調整して水酸化物を形成する工程、この水酸化物を含む混合液を所定の温度及び圧力下で水熱合成する工程からなる方法である。また、水熱合成法は、水酸化物等に由来する析出物を形成させない場合もあり、この場合には、一般式(1)中の金属イオンAと陰イオンBの混合水溶液を作製する工程、その混合液のpHを調整する工程、この混合液を所定の温度及び圧力下で水熱合成する工程からなる方法である。金属イオンAはその種類によって水酸化物等の析出物を形成するpHは異なるが、一般には9.0以下であり、好ましくは6.0以下、さらに好ましくは5.0以下である。原料混合物の水溶液のpHは任意の値に設定することができるが、水酸化物を析出させて水熱処理を行なう場合、金属イオンAはその種類によって水酸化物を形成するpHは異なるが、原料溶液のpHは、一般には9.0以上であり、好ましくは10.0以上、さらに好ましくは11.0から13.0であり、最も好ましくは12.0から12.9である。なお、水酸化物等に由来する析出物を形成させない場合の、上記pH調整工程では、pHは、通常、1.0〜5.0の範囲に調整される。また、金属イオンAと陰イオンBの混合水溶液の金属イオンAの濃度は、通常、1〜3000mM程度であり、陰イオンBの濃度は、金属Aに対する化学量論量の0.8倍〜1.2倍程度である。
Hydrothermal synthesis method The hydrothermal synthesis method is a step of preparing a mixed aqueous solution of metal ions A and anions B in the general formula (1), and the pH of the mixed solution is made basic with, for example, an aqueous sodium hydroxide solution. It is a method comprising a step of adjusting and forming a hydroxide, and a step of hydrothermally synthesizing a liquid mixture containing the hydroxide at a predetermined temperature and pressure. Further, the hydrothermal synthesis method may not form precipitates derived from hydroxide or the like, and in this case, a step of preparing a mixed aqueous solution of metal ions A and anions B in the general formula (1) And adjusting the pH of the mixed solution, and hydrothermal synthesis of the mixed solution at a predetermined temperature and pressure. The metal ion A has a pH that forms precipitates such as hydroxides depending on the type, but is generally 9.0 or less, preferably 6.0 or less, more preferably 5.0 or less. Although the pH of the aqueous solution of the raw material mixture can be set to an arbitrary value, when hydrothermal treatment is performed by precipitating a hydroxide, the metal ion A forms a hydroxide depending on the type, but the raw material The pH of the solution is generally 9.0 or higher, preferably 10.0 or higher, more preferably 11.0 to 13.0, and most preferably 12.0 to 12.9. In addition, in the pH adjustment step in the case where precipitates derived from hydroxide or the like are not formed, the pH is usually adjusted to a range of 1.0 to 5.0. The concentration of metal ion A in the mixed aqueous solution of metal ion A and anion B is usually about 1 to 3000 mM, and the concentration of anion B is about 0.8 to 1.2 times the stoichiometric amount with respect to metal A. It is.

次に、pH調整を行なった原料混合液に水熱処理を施す。水熱処理方法は、原料溶液を一定時間高温、高圧処理することにより、高温高圧下での溶液の高い反応性及び溶解・析出作用を利用して化合物を合成し、結晶成長させる方法である。具体的には、原料溶液を耐食、耐熱性の反応容器に入れ、これをオートクレーブ等の高圧容器に装填し、電気炉、あるいはオイルバスを用いて水熱処理を行なう。また、具体的には、原料溶液を耐食、耐熱、耐圧性の反応容器に入れ、これを電気炉、あるいはオイルバスを用いて水熱処理を行なっても良い。水熱処理温度は、一般には100℃から500℃の範囲にある。100℃未満では生成物の収率が非常に低く、120℃未満においても生成物の収率が悪い。500℃を超えると非常に高圧になるために反応装置のサイズが限定される。好ましくは、120℃から300℃の範囲にある。さらに好ましくは、140℃から250℃の範囲にある。最も好ましくは180℃から220℃の範囲にある。処理時間は、一般には0.1から100時間の範囲にあり、好ましくは0.1から24時間の範囲にある。さらに好ましくは0.5から6時間の範囲にあり、最も好ましくは1.5から3時間の範囲にある。   Next, hydrothermal treatment is performed on the raw material mixture whose pH has been adjusted. The hydrothermal treatment method is a method in which a raw material solution is subjected to high temperature and high pressure treatment for a certain time to synthesize a compound by utilizing the high reactivity and dissolution / precipitation action of the solution under high temperature and high pressure, and to grow crystals. Specifically, the raw material solution is put in a corrosion-resistant and heat-resistant reaction vessel, which is loaded into a high-pressure vessel such as an autoclave, and hydrothermal treatment is performed using an electric furnace or an oil bath. Specifically, the raw material solution may be placed in a corrosion-resistant, heat-resistant, pressure-resistant reaction vessel and hydrothermally treated using an electric furnace or an oil bath. The hydrothermal treatment temperature is generally in the range of 100 ° C to 500 ° C. Below 100 ° C the product yield is very low, and even below 120 ° C the product yield is poor. Since it becomes very high pressure above 500 ° C., the size of the reactor is limited. Preferably, it is in the range of 120 ° C to 300 ° C. More preferably, it is in the range of 140 ° C to 250 ° C. Most preferably, it is in the range of 180 ° C to 220 ° C. The treatment time is generally in the range of 0.1 to 100 hours, preferably in the range of 0.1 to 24 hours. More preferably in the range of 0.5 to 6 hours, most preferably in the range of 1.5 to 3 hours.

上記水熱処理により、金属塩又はその水和物の粒子が形成される。粒子に付着している未反応の原料や、粒子への成長が不十分な塩等の不純物を除去するために、粒子をさらに精製することが好ましい。この精製は、例えば硝酸のような強酸でpHを1程度にして12時間〜48時間程度撹拌することにより不純物をイオン化させ、次いで粒子を水で洗浄後、遠心分離で粒子を回収することにより行なうことができる。   By the hydrothermal treatment, particles of a metal salt or a hydrate thereof are formed. It is preferable to further refine the particles in order to remove unreacted raw materials adhering to the particles and impurities such as salts that are insufficiently grown into the particles. This purification is carried out by ionizing impurities by stirring for about 12 to 48 hours with a strong acid such as nitric acid for about 12 to 48 hours, and then washing the particles with water and collecting the particles by centrifugation. be able to.

ソルボサーマル法
ソルボサーマル法は、有機溶媒を含む溶媒中に出発物質を溶解し、溶媒の沸点以上の温度で反応させることによって、結晶性の高い目的物質を合成する技術である。この方法では、一般には100℃から1000℃の温度と1atmから10,000atmの中から高程度の圧力の下で溶媒を用いる。ここで、水を溶媒として用いる場合は特に水熱合成法、グリコールを溶媒として用いる場合は特にグリコサーマル法と呼ばれる。なお、水熱合成法は上記したので、この項では水以外の溶媒を用いるソルボサーマル法について記載する。
Solvothermal method The solvothermal method is a technique for synthesizing a target material having high crystallinity by dissolving a starting material in a solvent containing an organic solvent and reacting at a temperature equal to or higher than the boiling point of the solvent. In this method, a solvent is generally used at a temperature of 100 ° C. to 1000 ° C. and a pressure of 1 to 10,000 atm to a high level. Here, when water is used as a solvent, it is particularly called a hydrothermal synthesis method, and when glycol is used as a solvent, it is particularly called a glycothermal method. Since the hydrothermal synthesis method has been described above, this section describes the solvothermal method using a solvent other than water.

ソルボサーマル法は、一般式(1)中の金属イオンAと陰イオンBと溶媒の混合液を作製する工程、この混合液を所定の温度及び圧力下で合成する工程からなる方法である。ここで、混合液を室温、大気圧下で作成するに当たり、一般式(1)中の金属イオンAと陰イオンBは必ずしも全てが溶解している必要はない。ソルボサーマル法における溶媒としては、一般には各種アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、ブタノール等)、アセトン、ヘキサン、各種エーテル類を用いたもの、またそれぞれの群から選ばれた少なくとも2つ以上の溶媒を混合したものを反応溶媒として用いたもの、また、上記有機溶媒と水を混合させたものを反応溶媒として用いたものがある。好ましくはエタノール、メタノール、グリコールを用いたもの、あるいはそれらと水との混合溶媒を用いたソルボサーマル法、さらに好ましくはエタノールを用いたもの、あるいはそれと水との混合溶媒を用いたソルボサーマル法、最も好ましくは体積比1対1で水とエタノールの混合溶媒を用いるソルボサーマル法である。なお、金属イオンAと陰イオンBの混合水溶液の金属イオンAの濃度は、通常、1〜3000mM程度であり、陰イオンBの濃度は、金属Aに対する化学量論量の0.8倍〜1.2倍程度である。   The solvothermal method is a method comprising a step of preparing a mixed solution of metal ions A, anions B and a solvent in the general formula (1), and a step of synthesizing the mixed solution at a predetermined temperature and pressure. Here, in preparing the mixed solution at room temperature and atmospheric pressure, the metal ions A and the anions B in the general formula (1) do not necessarily have to be dissolved. The solvent in the solvothermal method is generally selected from various alcohols (for example, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, butanol, etc.), acetone, hexane, various ethers, and each group. There are those using a mixture of at least two or more solvents as a reaction solvent, and those using a mixture of the organic solvent and water as a reaction solvent. Preferably, those using ethanol, methanol, glycol, or a solvothermal method using a mixed solvent thereof with water, more preferably those using ethanol, or a solvothermal method using a mixed solvent thereof with water, Most preferred is a solvothermal method using a mixed solvent of water and ethanol in a volume ratio of 1: 1. The concentration of metal ion A in the mixed aqueous solution of metal ion A and anion B is usually about 1 to 3000 mM, and the concentration of anion B is about 0.8 to 1.2 times the stoichiometric amount with respect to metal A. It is.

次いで、原料混合液に熱処理を施す。熱処理方法は、原料溶液を一定時間高温、高圧処理することにより、高温高圧下での溶液の高い反応牲およぴ溶解・析出作用を利用して化合物を合成し、結晶成長させる方法である。具体的には、原料溶液を耐食、耐熱性の反応容器に入れ、これをオートクレーブ等の高圧容器に装填し、電気炉、あるいはオイルバスを用いて熱処理を行なう。また、具体的には、原料溶液を耐食、耐熱、耐圧性の反応容器に入れ、これを電気炉、あるいはオイルバスを用いて熱処理を行なっても良い。熱処理温度は、一般には100℃から500℃の範囲にある。100℃未満では生成物の収率が非常に低く、120℃未満においても生成物の収率が悪い。500℃を超えると非常に高圧になるために反応装置のサイズが限定される。好ましくは、120℃から300℃の範囲にある。さらに好ましくは、130℃から170℃の範囲にある。最も好ましくは131℃から149℃の範囲にある。処理時間は、一般には0.1から300時間の範囲にあり、好ましくは0.1から24時間の範囲にある。さらに好ましくは0.5から6時間の範囲にあり、最も好ましくは1.5から3時間の範囲にある。   Next, the raw material mixture is subjected to heat treatment. The heat treatment method is a method in which a raw material solution is subjected to high-temperature and high-pressure treatment for a certain time to synthesize a compound by utilizing the high reactivity and dissolution / precipitation action of the solution under high temperature and high pressure, and to grow crystals. Specifically, the raw material solution is put in a corrosion-resistant and heat-resistant reaction vessel, which is loaded into a high-pressure vessel such as an autoclave, and heat treatment is performed using an electric furnace or an oil bath. Specifically, the raw material solution may be put in a corrosion-resistant, heat-resistant, pressure-resistant reaction vessel, and this may be heat-treated using an electric furnace or an oil bath. The heat treatment temperature is generally in the range of 100 ° C to 500 ° C. Below 100 ° C the product yield is very low, and even below 120 ° C the product yield is poor. Since it becomes very high pressure above 500 ° C., the size of the reactor is limited. Preferably, it is in the range of 120 ° C to 300 ° C. More preferably, it is in the range of 130 ° C to 170 ° C. Most preferably, it is in the range of 131 ° C to 149 ° C. The treatment time is generally in the range of 0.1 to 300 hours, preferably in the range of 0.1 to 24 hours. More preferably in the range of 0.5 to 6 hours, most preferably in the range of 1.5 to 3 hours.

得られた金属塩又はその水和物の粒子は、水熱合成法の場合と同様な方法により精製することが好ましい。   The obtained metal salt or hydrate particles are preferably purified by the same method as in the hydrothermal synthesis method.

上記方法により得られた粒子は、そのままでMRIプローブとして利用可能であるが、水(体液)中での分散性や生体適合性をより高めるために、親水性物質で粒子をコーティングすることが好ましい。水中での分散性を高めることにより緩和度がより大きくなり、MRIプローブとしてさらに優れた性能を発揮することができる。また、生体適合性を高めることにより血中に長く留まることができるようになる。なお、上記方法により得られる粒子は、基本的に電気的に中性であるが、表面の金属イオン又は陰イオンの一部が欠落して帯電している場合がある(下記実施例3参照)。水は極性が大きいので、粒子が帯電している場合には、水中での分散性が高く、親水性物質でコーティングしなくても良好な分散性が得られる。粒子が電気的に中性で水中での分散性が低い場合には、親水性物質でコーティングすることが特に好ましい。なお、ここで、「親水性物質」とは、水に可溶な物質であり、これで電気的に中性な粒子をコーティングすることにより、粒子の水中での分散性が、コーティングしない場合よりも増大する物質である。親水性物質の水に対する溶解度(水100g、20℃)は、0.01g以上、さらには1g以上のものが好ましい。粒子の水中での分散性は、水中存在する粒子の平均粒径を粒度分布測定装置や電子顕微鏡観察等により測定することにより調べることができる。   The particles obtained by the above method can be used as they are as an MRI probe, but it is preferable to coat the particles with a hydrophilic substance in order to further improve dispersibility and biocompatibility in water (body fluid). . By increasing the dispersibility in water, the degree of relaxation becomes larger, and even better performance as an MRI probe can be exhibited. Moreover, it becomes possible to stay in the blood for a long time by improving biocompatibility. In addition, although the particle | grains obtained by the said method are electrically neutral fundamentally, a part of surface metal ion or anion may be missing and may be charged (refer Example 3 below). . Since water is highly polar, when the particles are charged, the dispersibility in water is high, and good dispersibility can be obtained without coating with a hydrophilic substance. When the particles are electrically neutral and have low dispersibility in water, it is particularly preferable to coat with a hydrophilic substance. Here, the “hydrophilic substance” is a substance that is soluble in water, and by coating electrically neutral particles with this, the dispersibility of the particles in water is more than in the case of not coating. It is a substance that also increases. The solubility of the hydrophilic substance in water (water 100 g, 20 ° C.) is preferably 0.01 g or more, more preferably 1 g or more. The dispersibility of the particles in water can be examined by measuring the average particle size of the particles present in water using a particle size distribution measuring device or an electron microscope.

上記親水性物質の例として、以下のものを挙げることができる。二価や多価の無機イオンおよびアルギニン酸などの有機酸との縮合生成物。リン酸基を有するオルトリン酸あるいはメタリン酸、また、ピロリン酸、ポリリン酸、シクロリン酸およびそれらのヘテロ縮合生成物といったそれらの縮合生成物。リン酸基、ジリン酸基、ポリリン酸基、チオリン酸基、ホスホン酸基、チオホスホン酸基、カルボキシル基、スルホ基、スルホン酸基、チオール基、メルカプト基、シラントリオール基を有する炭水化物より成る有機物質とその誘導体。リン酸基、ジリン酸基、ポリリン酸基、チオリン酸基、ホスホン酸基、チオホスホン酸基、カルボキシル基、スルホ基、スルホン酸基、メルカプト基、チオール基、シラントリオール基を有する単糖やオリゴ糖や多糖類より成る有機物質とその誘導体。ポリアルキレングリコール、アルキルポリエチレングリコール、アリールポリエチレングリコール、アルキルアリールポリエチレングリコール等のオリゴマーおよびポリマーとその誘導体。リン酸基を有するヌクレオチドとそのオリゴマーやポリマー。ムコポリサッカライド、グリコプロタイド、チティンといった窒素含有ポリサッカライドとその誘導体。リボ核酸、デオキシリボ核酸等。また、これらの混合物。   The following can be mentioned as an example of the said hydrophilic substance. Condensation products with divalent and polyvalent inorganic ions and organic acids such as arginic acid. Orthophosphoric acid or metaphosphoric acid having a phosphoric acid group, and their condensation products such as pyrophosphoric acid, polyphosphoric acid, cyclophosphoric acid and their heterocondensation products. Organic substance consisting of carbohydrates having phosphoric acid group, diphosphoric acid group, polyphosphoric acid group, thiophosphoric acid group, phosphonic acid group, thiophosphonic acid group, carboxyl group, sulfo group, sulfonic acid group, thiol group, mercapto group, silanetriol group And its derivatives. Monosaccharides and oligosaccharides having phosphoric acid groups, diphosphoric acid groups, polyphosphoric acid groups, thiophosphoric acid groups, phosphonic acid groups, thiophosphonic acid groups, carboxyl groups, sulfo groups, sulfonic acid groups, mercapto groups, thiol groups, silanetriol groups Organic substances and their derivatives consisting of sucrose and polysaccharides. Oligomers and polymers such as polyalkylene glycol, alkyl polyethylene glycol, aryl polyethylene glycol, alkyl aryl polyethylene glycol, and derivatives thereof. Nucleotides having phosphate groups and their oligomers and polymers. Nitrogen-containing polysaccharides and their derivatives, such as mucopolysaccharides, glycoprotides, and titines. Ribonucleic acid, deoxyribonucleic acid and the like. Also a mixture of these.

具体的には、アスコルビン酸、アスコルビン酸-2-リン酸エステル等のリン酸エステル体、アスパラギン酸、ピルビン酸、グルタミン酸、グリシン、アラニン、セリン、トレオニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、システイン、メチオニン、フェニルアラニン、チロシン、プロリン、トリプトファン、リシン、アルギニン、ヒスチジン、酒石酸、乳酸、酪酸、リンゴ酸、クエン酸等とその誘導体、また、その形態は単量体や二量体やオリゴ体や多量体のいずれでも良い。フィチン酸、フィチン、ノイラミン酸、N-アセチルノイラミン酸、N-グライコリルノイラミン酸、ガラクツロン酸、ウロン酸、アルダル酸、アルドン酸、アルジトール等とその誘導体、また、その形態は単量体や二量体やオリゴ体や多量体のいずれでも良い。グルコース-6-リン酸、グルコース-1-リン酸、 フラクトース-6-リン酸、フラクトース-1,6-ビスリン酸等とその誘導体、また、その形態は単量体や二量体やオリゴ体や多量体のいずれでも良い。リボース、デオキシリボース、キシロース、アラビノース、グルコース、フルクトース(果糖)、ガラクトース、マンノース、マルトース(麦芽糖)、ラクトース(乳糖)、スクロース(ショ糖)等とその誘導体、また、その形態は単量体や二量体やオリゴ体や多量体のいずれでも良く、その分子量もいずれでも良い。デキストラン、硫酸化デキストラン、カルボン酸化デキストラン、デキストリン、硫酸化デキストリン、カルボン酸化デキストリン、シクロデキストリン、硫酸化シクロデキストリン、カルボン酸化シクロデキストリン、コンドロイチン硫酸、ヒアルロン酸、セルロース、デンプン、グリコーゲン、イヌリン、ヘパリン、ペクチン、スターチ等とその誘導体、また、その形態は単量体や二量体やオリゴ体や多量体のいずれでも良く、その分子量もいずれでも良い。ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール-4-ノニルフェニル-3-スルホプロピルエーテル等のポリエチレングリコール誘導体、ポリアクリル酸、ポリ(4-スチレン硫酸)、ポリ(4-スチレン硫酸-co-マレイン酸)、ポリジアリルヂメチルアンモニウム、ポリリン酸等とその誘導体、また、その分子量もいずれでも良い。アルブミン、グロブリン等のたんぱく質とその誘導体、また、その分子量もいずれでも良い。   Specifically, phosphate esters such as ascorbic acid and ascorbic acid-2-phosphate, aspartic acid, pyruvic acid, glutamic acid, glycine, alanine, serine, threonine, valine, leucine, isoleucine, cysteine, methionine, phenylalanine , Tyrosine, proline, tryptophan, lysine, arginine, histidine, tartaric acid, lactic acid, butyric acid, malic acid, citric acid, etc. and their derivatives, and their forms are either monomers, dimers, oligomers or multimers good. Phytic acid, phytic acid, neuraminic acid, N-acetylneuraminic acid, N-glycolylneuraminic acid, galacturonic acid, uronic acid, aldaric acid, aldonic acid, alditol, and their derivatives, and their forms are monomers and Any of dimer, oligo-body and multimer may be used. Glucose-6-phosphate, glucose-1-phosphate, fructose-6-phosphate, fructose-1,6-bisphosphate, etc. and their derivatives, and their forms are monomers, dimers, oligos, Any of multimers may be used. Ribose, deoxyribose, xylose, arabinose, glucose, fructose (fructose), galactose, mannose, maltose (maltose), lactose (lactose), sucrose (sucrose), etc. and their derivatives. Any of a polymer, an oligomer and a multimer may be used, and the molecular weight thereof may be any. Dextran, sulfated dextran, carboxylated dextran, dextrin, sulfated dextrin, carboxylated dextrin, cyclodextrin, sulfated cyclodextrin, carboxylated cyclodextrin, chondroitin sulfate, hyaluronic acid, cellulose, starch, glycogen, inulin, heparin, pectin , Starch and derivatives thereof, and the form thereof may be any of monomer, dimer, oligo, and multimer, and the molecular weight may be any. Polyethylene glycol derivatives such as polyethylene glycol, polyethylene glycol-4-nonylphenyl-3-sulfopropyl ether, polyacrylic acid, poly (4-styrene sulfate), poly (4-styrene sulfate-co-maleic acid), polydiallyl di ester Methyl ammonium, polyphosphoric acid and the like and derivatives thereof, and the molecular weight thereof may be any. Proteins such as albumin and globulin, their derivatives, and their molecular weights may be used.

これらの親水性物質のうち、水中での分散性及び生体適合性の観点から、デキストランのような多糖類が好ましい。多糖類の場合、分子量は特に限定されないが、通常、1000〜10万程度であり、1000〜3万程度が好ましい。   Of these hydrophilic substances, polysaccharides such as dextran are preferable from the viewpoint of dispersibility in water and biocompatibility. In the case of polysaccharides, the molecular weight is not particularly limited, but is usually about 1,000 to 100,000, preferably about 1,000 to 30,000.

親水性物質によるコーティングは、粒子の水分散液に親水性物質を添加し、又は親水性物質の水溶液に粒子若しくは粒子の水分散液を加えること等により、粒子と親水性物質を接触させ、接触後の粒子を遠心分離等により回収することにより容易に行なうことができる。この場合、接触は室温でよく、撹拌下に行なうことが好ましい。接触時間は、特に限定されないが、通常、1分間〜60分間程度でよい。また、接触の際の親水性物質の終濃度は、通常、0.001〜5重量%、好ましくは、0.01〜0.5重量%程度であり、粒子と親水性物質の重量比は、粒子1に対して親水性物質が通常、0.0001〜100、好ましくは0.001〜10程度である。   Coating with a hydrophilic substance is performed by bringing particles into contact with the hydrophilic substance by adding the hydrophilic substance to the aqueous dispersion of particles or adding the particles or the aqueous dispersion of particles to an aqueous solution of the hydrophilic substance. The subsequent particles can be easily collected by collecting the particles by centrifugation or the like. In this case, the contact may be performed at room temperature and is preferably performed with stirring. The contact time is not particularly limited, but may usually be about 1 minute to 60 minutes. The final concentration of the hydrophilic substance upon contact is usually 0.001 to 5% by weight, preferably about 0.01 to 0.5% by weight, and the weight ratio of the particles to the hydrophilic substance is hydrophilic to the particles 1. The active substance is usually about 0.0001 to 100, preferably about 0.001 to 10.

あるいは、デキストランのように、親水性物質が熱並びに酸及び塩基に対してに安定なものである場合には、上記した水熱合成法又はソルボサーマル法を親水性物質の共存下で行なうことにより粒子を親水性物質でコーティングすることも可能である。すなわち、水熱合成法又はソルボサーマル法に用いる、金属イオンAと陰イオンBを含む混合水溶液に親水性物質を共存させ、以下、上記の通りに水熱合成法又はソルボサーマル法を行なうことができる。この場合、前記混合水溶液中の親水性物質の終濃度は、通常、0.001〜90重量%、好ましくは、1〜50重量%程度である。   Alternatively, when the hydrophilic substance is stable to heat and acid and base, such as dextran, by performing the hydrothermal synthesis method or solvothermal method described above in the presence of the hydrophilic substance. It is also possible to coat the particles with a hydrophilic substance. That is, a hydrophilic substance is allowed to coexist in a mixed aqueous solution containing metal ions A and anions B used in the hydrothermal synthesis method or solvothermal method, and the hydrothermal synthesis method or solvothermal method is performed as described above. it can. In this case, the final concentration of the hydrophilic substance in the mixed aqueous solution is usually about 0.001 to 90% by weight, preferably about 1 to 50% by weight.

本発明のMRIプローブは、従来から用いられている通常のMRIプローブと同様に用いることができる。すなわち、映像化に有効な量の本発明のMRIプローブを生体に投与し、これを造影剤として利用してMRI装置により画像を撮像する。通常、100 mM〜1000 mM程度の濃度の水溶液又は水分散液を、0.01 mL/kg〜1 mL/kg程度、静脈注射したり観察する器官又は組織に注射し、これを造影剤として利用してMRI装置により画像を撮像する。   The MRI probe of the present invention can be used in the same manner as a conventional MRI probe used conventionally. That is, an MRI probe of the present invention in an amount effective for imaging is administered to a living body, and an image is taken by an MRI apparatus using this as a contrast agent. Usually, an aqueous solution or aqueous dispersion having a concentration of about 100 mM to 1000 mM is injected into an organ or tissue to be injected intravenously or observed at about 0.01 mL / kg to 1 mL / kg, and this is used as a contrast agent. An image is taken with an MRI apparatus.

以下、本発明を実施例に基づきより具体的に説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

1. GdPO4・1.5H2O粒子の調製
硝酸ガドリニウム六水和物1.35gを水5mLに溶かし、そこへ1M水酸化ナトリウム水溶液10mLを加えた。さらに、リン酸水素アンモニウム0.356gと水10mLの溶液をを加えた。この白濁液のpHを4M水酸化ナトリウム水溶液で12.5に調整した。これをガラスチューブに移し、密閉し、200℃で2時間、600rpmで攪拌した。反応後室温に戻し、3200rpmで10分遠心した。上澄み液を除き、沈殿物に0.1M硝酸水溶液10mLを加えて、1M硝酸水溶液でpHを1に保ちながら1日攪拌した。1日後、3200rpmで5分遠心し、上澄み液を除いた。沈殿物に純水(商品名milli Q水)を加え、3200rpmで5分遠心し、上澄み液を回収する作業を4回行ない、回収した上澄み液をまとめて、5500rpmで20分遠心した。沈殿物を回収し、縦緩和時間T1測定、横緩和時間T2測定、透過型電子顕微鏡TEM観察、XRD測定を行なった。
1. Preparation of GdPO 4 · 1.5H 2 O Particles 1.35 g of gadolinium nitrate hexahydrate was dissolved in 5 mL of water, and 10 mL of 1M aqueous sodium hydroxide solution was added thereto. Further, a solution of 0.356 g of ammonium hydrogen phosphate and 10 mL of water was added. The pH of this white turbid solution was adjusted to 12.5 with 4M aqueous sodium hydroxide solution. This was transferred to a glass tube, sealed, and stirred at 200 ° C. for 2 hours at 600 rpm. After the reaction, the reaction solution was returned to room temperature and centrifuged at 3200 rpm for 10 minutes. The supernatant was removed, 10 mL of 0.1 M nitric acid aqueous solution was added to the precipitate, and the mixture was stirred for 1 day while maintaining the pH at 1 with 1 M nitric acid aqueous solution. One day later, the supernatant was removed by centrifugation at 3200 rpm for 5 minutes. Pure water (trade name: milli Q water) was added to the precipitate, and the mixture was centrifuged at 3200 rpm for 5 minutes, and the supernatant was collected four times. The collected supernatants were combined and centrifuged at 5500 rpm for 20 minutes. The precipitate was collected and subjected to longitudinal relaxation time T1 measurement, transverse relaxation time T2 measurement, transmission electron microscope TEM observation, and XRD measurement.

2. 粒子の形態及び大きさ
本実施例の上記1で合成した微粒子について、透過型電子顕微鏡による形状観察を行なった。その結果を図1に示す。図1より、これより、長径約50 nm程度の微粒子が生成していることが分かる。
2. Shape and size of particles The fine particles synthesized in 1 of this example were observed with a transmission electron microscope. The result is shown in FIG. As can be seen from FIG. 1, fine particles having a major axis of about 50 nm are generated.

3. 粒子の理化学的性質及び組成
本実施例の上記1で合成した微粒子について、XRD(X線回折)測定を行なった。その結果を図2に示す。測定結果は下記の通りである。
粒子組成:GdPO4・1.5H2O
3. Physicochemical Properties and Composition of Particles XRD (X-ray diffraction) measurement was performed on the fine particles synthesized in 1 of this example. The result is shown in FIG. The measurement results are as follows.
Particle composition: GdPO 4・ 1.5H 2 O

4. MRIプローブとしての性能
本実施例の上記1で合成した微粒子について、縦緩和時間T1と横緩和時間T2を測定した。測定条件は次の通りであった。
・ 粒子濃度(ガドリニウム濃度):26.6 mM
・ 溶媒:0.5%アガロースゲル水溶液
・ 測定装置:BRUKER社製NMS 120 minispec NMR ANALYZER(永久磁石による外部静磁場は40MHz、縦緩和・横緩和時間測定装置)
・ 測定温度 : 40℃
4). Performance as an MRI probe The fine particles synthesized in 1 of this example were measured for longitudinal relaxation time T1 and transverse relaxation time T2. The measurement conditions were as follows.
・ Particle concentration (gadolinium concentration): 26.6 mM
・ Solvent: 0.5% agarose gel aqueous solution ・ Measuring device: NMS 120 minispec NMR ANALYZER manufactured by BRUKER (external static magnetic field with permanent magnet is 40 MHz, longitudinal relaxation / transverse relaxation time measuring device)
・ Measurement temperature: 40 ℃

結果は下記の通りであった。
T1:370 msec
T2:92.7 msec
The results were as follows.
T1: 370 msec
T2: 92.7 msec

縦緩和時間及び横緩和時間が測定可能であったことから、得られた粒子はMRIプローブとして利用可能であることがわかった。なお、本実施例の上記1で合成した微粒子の縦緩和時間、横緩和時間を測定するにあたり、微粒子の水への分散性が良くないため、アガロースゲルを水に添加した溶液を用いた。   Since the longitudinal relaxation time and the transverse relaxation time were measurable, it was found that the obtained particles can be used as an MRI probe. In measuring the longitudinal relaxation time and transverse relaxation time of the fine particles synthesized in 1 of this example, since the dispersibility of the fine particles in water was not good, a solution in which agarose gel was added to water was used.

1. デキストランでコーティングしたGdPO4・1.5H2O粒子の調製
硝酸ガドリニウム六水和物0.675gを水3mLに溶かし、そこへ1M水酸化ナトリウム水溶液5mLを加えた。さらに、リン酸水素アンモニウム0.178gと水5mLの溶液を加えた。そこへ、Dextran-40を3.90g加えた。この白濁液のpHを4M水酸化ナトリウム水溶液で12.5に調整した。これをガラスチューブに移し、密閉し、200℃で2時間、600rpmで攪拌した。反応後室温に戻し、3200rpmで10分遠心した。上澄み液を除き、沈殿物に0.1M硝酸水溶液10mLを加えて、1M硝酸水溶液でpHを1に保ちながら1日攪拌した。1日後、3200rpmで5分遠心し、上澄み液を除いた。沈殿物に純水(商品名milli Q水)を加え、3200rpmで5分遠心し、上澄み液を回収する作業を4回行ない、回収した上澄み液をまとめて、5500rpmで20分遠心した。その上澄み液を回収し、縦緩和時間T1測定、横緩和時間T2測定、透過型電子顕微鏡TEM観察、誘導結合高周波プラズマ発光分光分析(ICP-AES)、動的光散乱式粒度分布測定、ゼータ電位測定、MRI撮像を行なった。
1. Preparation of GdPO 4 · 1.5H 2 O Particles Coated with Dextran 0.675 g of gadolinium nitrate hexahydrate was dissolved in 3 mL of water, and 5 mL of 1M aqueous sodium hydroxide solution was added thereto. Further, a solution of 0.178 g ammonium hydrogen phosphate and 5 mL water was added. There, 3.90g of Dextran-40 was added. The pH of this white turbid solution was adjusted to 12.5 with 4M aqueous sodium hydroxide solution. This was transferred to a glass tube, sealed, and stirred at 200 ° C. for 2 hours at 600 rpm. After the reaction, the reaction solution was returned to room temperature and centrifuged at 3200 rpm for 10 minutes. The supernatant was removed, 10 mL of 0.1 M nitric acid aqueous solution was added to the precipitate, and the mixture was stirred for 1 day while maintaining the pH at 1 with 1 M nitric acid aqueous solution. One day later, the supernatant was removed by centrifugation at 3200 rpm for 5 minutes. Pure water (trade name: milli Q water) was added to the precipitate, and the mixture was centrifuged at 3200 rpm for 5 minutes, and the supernatant was collected four times. The collected supernatants were combined and centrifuged at 5500 rpm for 20 minutes. The supernatant is collected, longitudinal relaxation time T1 measurement, transverse relaxation time T2 measurement, transmission electron microscope TEM observation, inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP-AES), dynamic light scattering particle size distribution measurement, zeta potential Measurement and MRI imaging were performed.

2. 粒子の形態及び大きさ
実施例2の上記1で合成した粒子について、透過型電子顕微鏡による形状観察を行なった。その結果を図3に示す。これより、実施例2で合成した微粒子は、長径約20〜40 nm、短径約5〜10 nmの棒状粒子であり、粒径や粒子形状のそろった粒子が生成していることが分かる。なお、実施例2で合成した粒子についてはX線解析を行なっていないが、デキストランの共存下で実施例1と同様な水熱合成法を行なっているだけであるので、実施例1と同様、GdPO4・1.5H2Oの粒子が生成し、該粒子がデキストランによりコーティングされていると考えられる。
2. Shape and size of particles The shape of the particles synthesized in 1 of Example 2 was observed with a transmission electron microscope. The result is shown in FIG. From this, it can be seen that the fine particles synthesized in Example 2 are rod-shaped particles having a major axis of about 20 to 40 nm and a minor axis of about 5 to 10 nm, and particles having a uniform particle size and particle shape are generated. In addition, although the X-ray analysis was not performed about the particle | grains synthesize | combined in Example 2, since the hydrothermal synthesis method similar to Example 1 is only performed in the presence of dextran, It is considered that particles of GdPO 4 · 1.5H 2 O were formed and the particles were coated with dextran.

3. 粒度分布
実施例2の上記1で合成した粒子の分散した透明溶液について、粒度分布測定をした。測定条件は次の通りであった。
・ 溶媒;純水(商品名milli Q)
・ 測定装置:大塚エレクトロニクス社製 PAR-3 動的光散乱式粒度分布測定装置
・ 測定温度:19.9℃
3. Particle size distribution The particle size distribution was measured for the transparent solution in which the particles synthesized in Example 1 above were dispersed. The measurement conditions were as follows.
・ Solvent: Pure water (trade name: milli Q)
・ Measuring device: PAR-3 dynamic light scattering particle size distribution measuring device manufactured by Otsuka Electronics ・ Measuring temperature: 19.9 ℃

結果は下記の通りであった。
・ 平均粒径:236.8 nm
この結果はTEM観察像による「5〜10 nmの微粒子」という結果よりも大きな値となった。これは、生成した5〜10 nmの微粒子が水中で集まり、動的光散乱式粒度分布測定装置で求めた平均粒径程度の大きさの粒子を形成しているためであると考えられる。
The results were as follows.
・ Average particle size: 236.8 nm
This result was larger than the result of “5 to 10 nm fine particles” in the TEM observation image. This is considered to be because the generated fine particles of 5 to 10 nm gather in water to form particles having an average particle size of about the average particle size obtained with a dynamic light scattering particle size distribution analyzer.

4. 粒子組成
実施例2の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液について、ガドリニウムの濃度を測定した。前処理として、実施例2の上記1で合成した粒子の分散した透明溶液0.1mLと王水(濃塩酸:濃硝酸 = 3:1)0.9mLを混合し、冷却管を装着したガラス製容器中100℃で12時間攪拌しながら加熱した。この溶液を常温に戻し、さらに王水で1000倍希釈したものをICP-AES測定の試料として用いた。測定条件は次の通りであった。
・ 溶媒:王水
・ 検出波長:Gd:342.247nm
・ 装置:島津社製ICPS-8000 ICP-AES装置
4). Particle Composition The gadolinium concentration of the transparent solution in which the fine particles synthesized in 1 of Example 2 were dispersed was measured. As a pretreatment, 0.1 mL of the transparent solution in which the particles synthesized in Example 1 above were dispersed and 0.9 mL of aqua regia (concentrated hydrochloric acid: concentrated nitric acid = 3: 1) were mixed and placed in a glass container equipped with a cooling tube. Heated at 100 ° C. with stirring for 12 hours. This solution was returned to room temperature and further diluted 1000 times with aqua regia to be used as a sample for ICP-AES measurement. The measurement conditions were as follows.
・ Solvent: Aqua regia ・ Detection wavelength: Gd: 342.247nm
・ Equipment: Shimadzu ICPS-8000 ICP-AES equipment

結果は下記の通りであった。
Gd:3.43 μM
The results were as follows.
Gd: 3.43 μM

実施例2の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液について、ガドリニウムの濃度が分かり、実施例2で合成した粒子についてはX線解析を行なっていないが、デキストランの共存下で実施例1と同様な水熱合成法を行なっているだけであるので、実施例1と同様、GdPO4・1.5H2Oの粒子が生成し、該粒子がデキストランによりコーティングされていると考えられる。 The concentration of gadolinium was found for the transparent solution in which the fine particles synthesized in Example 1 above were dispersed, and the X-ray analysis was not performed on the particles synthesized in Example 2, but in the presence of dextran, Since only the same hydrothermal synthesis method is performed, it is considered that particles of GdPO 4 .1.5H 2 O are formed and coated with dextran as in Example 1.

5. MRIプローブとしての性能
実施例2の上記1で合成した粒子について、縦緩和時間T1と横緩和時間T2を測定した。測定条件は次の通りであった。
・ 粒子濃度(ガドリニウム濃度):3.43 mM(この濃度はICP-AES測定により求めた)
・ 溶媒:純水(商品名milli Q)
・ 測定装置:BRUKER社製NMS 120 minispec NMR ANALYZER(永久磁石による外部静磁場は40MHz、縦緩和・横緩和時間測定装置)
・ 測定温度 : 40℃
5. Performance as MRI probe For the particles synthesized in 1 of Example 2 above, longitudinal relaxation time T1 and transverse relaxation time T2 were measured. The measurement conditions were as follows.
・ Particle concentration (gadolinium concentration): 3.43 mM (This concentration was determined by ICP-AES measurement)
・ Solvent: Pure water (trade name: milli Q)
・ Measuring equipment: NMS 120 minispec NMR ANALYZER (BRUKER) (external static magnetic field by permanent magnet is 40MHz, longitudinal relaxation / transverse relaxation time measuring device)
・ Measurement temperature: 40 ℃

結果は下記の通りであった。
T1:39.0 msec
T2:34.4 msec
The results were as follows.
T1: 39.0 msec
T2: 34.4 msec

この結果から明らかなように、デキストランで粒子をコーティングすることにより、縦緩和時間T1及び横緩和時間T2の両方とも実施例1に比べて大幅に短縮され、MRIプローブとして用いた場合により大きなコントラストが得られ、鮮明な画像が得られることがわかる。また、この結果から、R1=7.48、R2=8.48というMRI用造影剤として非常に大きな値を有しており、実施例2の上記1で合成した微粒子はMRI用造影剤として有効であることが確認された。さらに、R1/R2値はR1/R2=1.13となり、非常に1に近い値をとっており、実施例2の上記1で合成した微粒子は陰性造影剤だけではなく、陽性造影剤として非常に優れていることが分かる。   As is clear from this result, by coating the particles with dextran, both the longitudinal relaxation time T1 and the transverse relaxation time T2 are significantly shortened compared to Example 1, and a larger contrast is obtained when used as an MRI probe. It can be seen that a clear image can be obtained. Further, from this result, R1 = 7.48 and R2 = 8.48 have a very large value as a contrast agent for MRI, and the fine particles synthesized in 1 of Example 2 are effective as a contrast agent for MRI. confirmed. Further, the R1 / R2 value is R1 / R2 = 1.13, which is very close to 1. The fine particles synthesized in the above 1 of Example 2 are excellent not only as a negative contrast agent but also as a positive contrast agent. I understand that

6. ゼータ電位
実施例2の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液について、ゼータ電位測定をした。測定条件は次の通りであった。
・ 溶媒;純水(商品名milli Q)
・ 測定装置:大塚電子(株)社製 ELS-6000
6). Zeta potential The zeta potential of the transparent solution in which the fine particles synthesized in 1 of Example 2 were dispersed was measured. The measurement conditions were as follows.
・ Solvent: Pure water (trade name: milli Q)
・ Measuring device: ELS-6000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.

結果は下記の通りであった。
ゼータ電位:4.35 mV
この結果より、実施例2の上記1で合成した微粒子は若干正に帯電していることが分かる。
The results were as follows.
Zeta potential: 4.35 mV
From this result, it can be seen that the fine particles synthesized in 1 of Example 2 are slightly positively charged.

7. MRI撮像
(1) スピンエコー法T1強調画像
ガラスチューブに下記の通り調製したサンプル溶液入れ、寒天の入ったタッパーに立て、1.5T MRスキャナ(Signa Horzon LX, GE Yokogawa Medical Systems社製)を用いてスピンエコー法T1強調画像を得た。上から一段目は左からMagnevist(登録商標)のみ1.0, 0.1, 0.01mM、二段目は左から実施例2の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液のみ2, 0.4, 0.08mM(Gd濃度)、三段目は左からResovist(登録商標)のみ1.0, 0.1, 0.01mM、四段目は全て純水(商品名milli Q水)である。なお、一段目から三段目までの溶液の希釈は純水(商品名milli Q水)を用いて行なった。
7). MRI imaging
(1) Spin echo method T 1 weighted image Place the sample solution prepared as follows in a glass tube, put it on a tapper containing agar, and spin using a 1.5T MR scanner (Signa Horzon LX, GE Yokogawa Medical Systems) It was obtained echo method T 1 -weighted images. The first row from the top is only Magnevist (registered trademark) from the left, 1.0, 0.1, 0.01 mM, and the second row is from the left, only the transparent solution in which the fine particles synthesized in Example 1 above are dispersed is 2, 0.4, 0.08 mM (Gd Concentration), the third row from the left is Resovist (registered trademark) only 1.0, 0.1, 0.01 mM, and the fourth row is pure water (trade name milli Q water). The solution from the first stage to the third stage was diluted with pure water (trade name: milli Q water).

結果を図4に示す。図4の一段目は、Magnevist(登録商標)の濃度を0.01〜1.0mMに変化させたものであるが、濃度の増加にともない、T1強調画像において画像が白くなり、Magnevist(登録商標)がMRI用の陽性造影剤として働いていることが分かる。図4の二段目は、実施例2の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液の濃度を0.08〜2mMに変化させたものであるが、濃度の増加にともない、T1強調画像において画像が白くなり、実施例2の上記1で合成した微粒子がMRI用の造影剤として有効であることが確認され、また、一段目のMagnevist(登録商標)と同様に陽性造影剤として働いていることが分かる。 The results are shown in FIG. First stage of FIG. 4, but in which varying concentrations of Magnevist (R) is 0.01 to 1.0 mm, with an increase in density, the image turns white in T 1 -weighted images, Magnevist (R) It can be seen that it works as a positive contrast agent for MRI. Second stage of FIG. 4, but in which varying concentrations of dispersed clear solution of fine particles synthesized above 1 of Example 2 0.08~2MM, with an increase in density, the image in T 1 -weighted images It turned out to be white and the fine particles synthesized in 1 of Example 2 were confirmed to be effective as a contrast agent for MRI, and also acted as a positive contrast agent in the same manner as Magnevist (registered trademark) in the first stage. I understand.

(2) ファストスピンエコー法T2強調画像
ガラスチューブに下記の通り調製したサンプル溶液入れ、寒天の入ったタッパーに立て、1.5T MRスキャナ(Signa Horzon LX, GE Yokogawa Medical Systems社製)を用いてファストスピンエコー法T2強調画像を得た。上から一段目は左からMagnevist(登録商標)のみ1.0, 0.1, 0.01mM、二段目は左から実施例2の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液のみ2, 0.4, 0.08mM(Gd濃度)、三段目は左からResovist(登録商標)のみ1.0, 0.1, 0.01mM、四段目は全て純水(商品名milli Q水)である。なお、一段目から三段目までの溶液の希釈は純水(商品名milli Q水)を用いて行なった。
(2) Fast spin echo method T 2 weighted image Place the sample solution prepared in the glass tube as shown below, stand on a tapper with agar, and use 1.5T MR scanner (Signa Horzon LX, GE Yokogawa Medical Systems) to obtain a fast spin echo method T 2 -weighted images. The first row from the top is only Magnevist (registered trademark) from the left, 1.0, 0.1, 0.01 mM, and the second row is from the left, only the transparent solution in which the fine particles synthesized in Example 1 above are dispersed is 2, 0.4, 0.08 mM (Gd Concentration), the third row from the left is Resovist (registered trademark) only 1.0, 0.1, 0.01 mM, and the fourth row is pure water (trade name milli Q water). The solution from the first stage to the third stage was diluted with pure water (trade name: milli Q water).

結果を図5に示す。図5の上から三段目は、Resovist(登録商標)の濃度を0.01〜1.0mMに変化させたものであるが、濃度の増加にともない、T2 強調画像において画像が暗くなり、Resovist(登録商標)がMRI用の陰性造影剤として働いていることが分かる。図5の二段目は、実施例2の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液の濃度を0.08〜2mMに変化させたものであるが、濃度の増加にともない、T2強調画像において画像が暗くなり、実施例2の上記1で合成した微粒子がMRI用の造影剤として有効であることが確認され、また、三段目のResovist(登録商標)と同様に陰性造影剤としても働いていることが分かる。しかし、三段目のResovist(登録商標)と比べて陰性造影剤としての働きは弱く、陽性造影剤としての働きの方が強いことが分かる。これは、実施例2の上記1で合成した微粒子のR2/R1値が1に極めて近い値を取っていることと一致する。 The results are shown in FIG. Third stage from the top in FIG. 5, but in which varying concentrations of Resovist (registered trademark) to 0.01 to 1.0 mm, with an increase in density, the image becomes dark in the T 2 -weighted images, Resovist (registered It can be seen that (Trademark) acts as a negative contrast agent for MRI. The second row in FIG. 5 shows a case where the concentration of the transparent solution in which the fine particles synthesized in Example 1 of Example 2 are dispersed is changed to 0.08 to 2 mM. It was confirmed that the fine particles synthesized in 1 of Example 2 were effective as a contrast agent for MRI, and also worked as a negative contrast agent as in the third stage Resovist (registered trademark). I understand that. However, it can be seen that the function as a negative contrast agent is weaker than that of the third-stage Resovist (registered trademark), and the function as a positive contrast agent is stronger. This agrees with the fact that the R2 / R1 value of the fine particles synthesized in Example 1 above is very close to 1.

1. GdPO4粒子の調製
酢酸ガドリニウム四水和物4.06gとリン酸トリメチル1.40gと水:エタノール = 1 : 1溶液40mLをガラスチューブに取り、密閉して135〜140℃で2時間攪拌した。得られたコロイド状溶液を孔径5nmの透析用セルロースチューブに移し、透析用セルロースチューブの外液を常に交換しながら1日透析した。得られた透明溶液を用いて、透過型電子顕微鏡TEM観察、誘導結合高周波プラズマ発光分光分析(ICP-AES)、縦緩和時間T1測定、横緩和時間T2測定、動的光散乱式粒度分布測定、ゼータ電位測定、MRI撮像を行なった。
1. Preparation of GdPO 4 Particles 4.06 g of gadolinium acetate tetrahydrate, 1.40 g of trimethyl phosphate and 40 mL of water: ethanol = 1: 1 solution were placed in a glass tube, sealed and stirred at 135-140 ° C. for 2 hours. The obtained colloidal solution was transferred to a dialysis cellulose tube having a pore diameter of 5 nm, and dialyzed for 1 day while constantly changing the external solution of the dialysis cellulose tube. Using the resulting transparent solution, transmission electron microscope TEM observation, inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP-AES), longitudinal relaxation time T1 measurement, transverse relaxation time T2 measurement, dynamic light scattering particle size distribution measurement, Zeta potential measurement and MRI imaging were performed.

2. 粒子の形態及び大きさ
実施例3の上記1で合成した粒子について、透過型電子顕微鏡による形状観察を行なった。その結果を図6に示す。これより、直径5〜7 nm程度の粒子が生成しており、これらが寄り集まっている様子が分かる。
2. Shape and size of particles The shape of the particles synthesized in 1 of Example 3 was observed with a transmission electron microscope. The result is shown in FIG. From this, it can be seen that particles having a diameter of about 5 to 7 nm are generated and gathered together.

3. 粒度分布
実施例3の上記1で合成した粒子の分散した透明溶液について、粒度分布測定をした。測定条件は次の通りであった。
・ 溶媒;純水(商品名milli Q)
・ 測定装置:大塚エレクトロニクス社製 PAR-3 動的光散乱式粒度分布測定装置
・ 測定温度:19.9℃
3. Particle size distribution The particle size distribution of the transparent solution in which the particles synthesized in Example 1 above were dispersed was measured. The measurement conditions were as follows.
・ Solvent: Pure water (trade name: milli Q)
・ Measuring equipment: PAR-3 dynamic light scattering particle size distribution measuring equipment manufactured by Otsuka Electronics ・ Measuring temperature: 19.9 ℃

結果は下記の通りであった。
・ 平均粒径:167.4 nm
この結果はTEM観察像による「5〜7 nmの微粒子」という結果よりも大きな値となった。これは、生成した5〜7 nmの微粒子が水中で集まり、動的光散乱式粒度分布測定装置で求めた平均粒径程度の大きさの粒子を形成しているためであると考えられる。
The results were as follows.
・ Average particle size: 167.4 nm
This result was larger than the result of “5 to 7 nm fine particles” in the TEM observation image. This is considered to be because the generated fine particles of 5 to 7 nm gather in water to form particles having an average particle size of about the average particle size determined by a dynamic light scattering particle size distribution analyzer.

4. 粒子組成
実施例3の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液について、ガドリニウムとリンの濃度を測定した。前処理として、実施例3の上記1で合成した粒子の分散した透明溶液0.1mLと王水(濃塩酸:濃硝酸 = 3:1)0.9mLを混合し、冷却管を装着したガラス製容器中100℃で12時間攪拌しながら加熱した。この溶液を常温に戻し、さらに王水で1000倍希釈したものをICP-AES測定の試料として用いた。測定条件は次の通りであった。
・ 溶媒:王水
・ 検出波長:Gd:342.247nm
P:178.287nm
・ 装置:島津社製ICPS-8000 ICP-AES装置
4). Particle Composition The gadolinium and phosphorus concentrations of the transparent solution in which the fine particles synthesized in 1 of Example 3 were dispersed were measured. As a pretreatment, 0.1 mL of a transparent solution in which the particles synthesized in Example 1 above were dispersed and 0.9 mL of aqua regia (concentrated hydrochloric acid: concentrated nitric acid = 3: 1) were mixed and placed in a glass container equipped with a condenser. Heated at 100 ° C. with stirring for 12 hours. This solution was returned to room temperature and further diluted 1000 times with aqua regia to be used as a sample for ICP-AES measurement. The measurement conditions were as follows.
・ Solvent: Aqua regia ・ Detection wavelength: Gd: 342.247nm
P: 178.287nm
・ Equipment: Shimadzu ICPS-8000 ICP-AES equipment

結果は下記の通りであった。
Gd:3.278μM
P:2.967μM
The results were as follows.
Gd: 3.278 μM
P: 2.967 μM

GdとPの比率がほぼ1:1である点及び上記合成方法から、粒子の組成はGdPO4又はその水和物であると考えられる。なお、Gdの濃度がPの濃度よりも若干大きくなっているのは、粒子表面のPO4の一部が欠落したためであると考えられ、このため、後述のように粒子のゼータ電位がプラスになっている。 From the point that the ratio of Gd to P is approximately 1: 1 and the above synthesis method, the composition of the particles is considered to be GdPO 4 or a hydrate thereof. The reason why the Gd concentration is slightly higher than the P concentration is thought to be due to the loss of some of the PO 4 on the particle surface. It has become.

5. ゼータ電位
実施例3の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液について、ゼータ電位測定をした。測定条件は次の通りであった。
・ 溶媒;純水(商品名milli Q)
・ 測定装置:大塚電子(株)社製 ELS-6000
5. Zeta potential The zeta potential of the transparent solution in which the fine particles synthesized in 1 of Example 3 were dispersed was measured. The measurement conditions were as follows.
・ Solvent: Pure water (trade name: milli Q)
・ Measuring device: ELS-6000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.

結果は下記の通りであった。
ゼータ電位:10.67 mV
この結果より、実施例3の上記1で合成した微粒子は正に帯電していることが分かる。
The results were as follows.
Zeta potential: 10.67 mV
From this result, it can be seen that the fine particles synthesized in 1 of Example 3 are positively charged.

6. MRIプローブとしての性能
実施例3の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液について、縦緩和時間T1と横緩和時間T2を測定した。測定条件は次の通りであった。
・ 粒子濃度(ガドリニウム濃度):1.6 mM(この濃度はICP-AES測定により求めた)
・ 溶媒:純水(商品名milli Q)
・ 測定装置:BRUKER社製NMS 120 minispec NMR ANALYZER(永久磁石による外部静磁場は40MHz、縦緩和・横緩和時間測定装置)
・ 測定温度 : 40℃
6). Performance as MRI probe The longitudinal relaxation time T1 and the transverse relaxation time T2 of the transparent solution in which the fine particles synthesized in Example 1 of Example 3 were dispersed were measured. The measurement conditions were as follows.
・ Particle concentration (gadolinium concentration): 1.6 mM (This concentration was determined by ICP-AES measurement)
・ Solvent: Pure water (trade name: milli Q)
・ Measuring equipment: NMS 120 minispec NMR ANALYZER (BRUKER) (external static magnetic field by permanent magnet is 40MHz, longitudinal relaxation / transverse relaxation time measuring device)
・ Measurement temperature: 40 ℃

結果は下記の通りであった。
・ T1:68.0 msec
・ T2:67.2 msec
The results were as follows.
・ T1: 68.0 msec
・ T2: 67.2 msec

この結果から、R1=9.0、R2=9.1というMRI用造影剤として非常に大きな値を有しており、実施例3の上記1で合成した微粒子はMRI用造影剤として有効であることが確認された。また、R1/R2値はR1/R2=1.01となり、非常に1に近い値をとっており、実施例3の上記1で合成した微粒子は陰性造影剤だけではなく、陽性造影剤として非常に優れていることが分かる。   From this result, R1 = 9.0 and R2 = 9.1 have a very large value as a contrast agent for MRI, and it was confirmed that the fine particles synthesized in Example 1 of Example 3 are effective as a contrast agent for MRI. It was. The R1 / R2 value is R1 / R2 = 1.01, which is very close to 1, and the fine particles synthesized in the above 1 of Example 3 are excellent not only as a negative contrast agent but also as a positive contrast agent. I understand that

7. MRI撮像
(1) スピンエコー法T1強調画像
ガラスチューブに下記の通り調製したサンプル溶液入れ、寒天の入ったタッパーに立て、1.5T MRスキャナ(Signa Horzon LX, GE Yokogawa Medical Systems社製)を用いてスピンエコー法T1強調画像を得た。一段目は左からMagnevist(登録商標)のみ1.0, 0.1, 0.01mM、二段目は左から実施例3の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液のみ2.3, 0.23, 0.046mM(Gd濃度)、三段目は左からResovist(登録商標)のみ1.0, 0.1, 0.01mM、四段目は全て純水(商品名milli Q水)である。なお、一段目から三段目までの溶液の希釈は純水(商品名milli Q水)を用いて行なった。
7). MRI imaging
(1) Spin echo method T 1 weighted image Place the sample solution prepared as follows in a glass tube, put it on a tapper containing agar, and spin using a 1.5T MR scanner (Signa Horzon LX, GE Yokogawa Medical Systems) It was obtained echo method T 1 -weighted images. The first stage is 1.0, 0.1, 0.01 mM from the left only for Magnevist (registered trademark), and the second stage is only 2.3, 0.23, 0.046 mM (Gd concentration) from the left for only the transparent solution containing fine particles synthesized in Example 1 above. From the left, the third row is Resovist (registered trademark) only 1.0, 0.1, 0.01 mM, and the fourth row is pure water (trade name milli Q water). The solution from the first stage to the third stage was diluted with pure water (trade name: milli Q water).

結果を図7に示す。図7の上から一段目は、Magnevist(登録商標)の濃度を0.01〜1.0mMに変化させたものであるが、濃度の増加にともない、T1強調画像において画像が白くなり、Magnevist(登録商標)がMRI用の陽性造影剤として働いていることが分かる。図7の二段目は、実施例3の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液の濃度を0.046〜2.3mMに変化させたものであるが、濃度の増加にともない、T1強調画像において画像が白くなり、実施例3の上記1で合成した微粒子がMRI用の造影剤として有効であることが確認され、また、一段目のMagnevist(登録商標)と同様に陽性造影剤として働いていることが分かる。 The results are shown in FIG. First stage from top of FIG. 7, but in which varying concentrations of Magnevist (R) is 0.01 to 1.0 mm, with an increase in density, the image turns white in T 1 -weighted images, Magnevist (R ) Works as a positive contrast agent for MRI. The second row in FIG. 7 shows a case where the concentration of the transparent solution in which the fine particles synthesized in 1 of Example 3 are dispersed is changed to 0.046 to 2.3 mM. In the T 1 weighted image as the concentration increases. The image becomes white, and it is confirmed that the fine particles synthesized in 1 of Example 3 are effective as a contrast agent for MRI, and also works as a positive contrast agent like the first-stage Magnevist (registered trademark). I understand that.

(2) ファストスピンエコー法T2強調画像
ガラスチューブに下記の通り調整したサンプル溶液入れ、寒天の入ったタッパーに立て、1.5T MRスキャナ(Signa Horzon LX, GE Yokogawa Medical Systems社製)を用いてファストスピンエコー法T2強調画像を得た。一段目は左からMagnevist(登録商標)のみ1.0, 0.1, 0.01mM、二段目は左から実施例3の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液のみ2.3, 0.23, 0.046mM(Gd濃度)、三段目は左からResovist(登録商標)のみ1.0, 0.1, 0.01mM、四段目は全て純水(商品名milli Q水)である。なお、一段目から三段目までの溶液の希釈は純水(商品名milli Q水)を用いて行なった。
(2) Fast spin echo method T 2 weighted image Place the sample solution in a glass tube as shown below, place it on a tapper containing agar, and use a 1.5T MR scanner (Signa Horzon LX, manufactured by GE Yokogawa Medical Systems) to obtain a fast spin echo method T 2 -weighted images. The first stage is 1.0, 0.1, 0.01 mM from the left only for Magnevist (registered trademark), and the second stage is only 2.3, 0.23, 0.046 mM (Gd concentration) from the left for only the transparent solution in which the fine particles synthesized in Example 1 above are dispersed. From the left, the third row is Resovist (registered trademark) only 1.0, 0.1, 0.01 mM, and the fourth row is pure water (trade name milli Q water). The solution from the first stage to the third stage was diluted with pure water (trade name: milli Q water).

結果を図8に示す。図8の上から三段目は、Resovist(登録商標)の濃度を0.01〜1.0mMに変化させたものであるが、濃度の増加にともない、T2強調画像において画像が暗くなり、Resovist(登録商標)がMRI用の陰性造影剤として働いていることが分かる。図8の二段目は、実施例3の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液の濃度を0.046〜2.3mMに変化させたものであるが、濃度の増加にともない、T2 強調画像において画像が暗くなり、実施例3の上記1で合成した微粒子がMRI用の造影剤として有効であることが確認され、また、三段目のResovist(登録商標)と同様に陰性造影剤としても働いていることが分かる。しかし、三段目のResovist(登録商標)と比べて陰性造影剤としての働きは弱く、陽性造影剤としての働きの方が強いことが分かる。これは、実施例3の上記1で合成した微粒子のR2/R1値が1に極めて近い値を取っていることと一致する。 The results are shown in FIG. Third stage from the top in FIG. 8, but in which varying concentrations of Resovist (registered trademark) to 0.01 to 1.0 mm, with an increase in density, the image becomes dark in the T 2 -weighted images, Resovist (registered It can be seen that (Trademark) acts as a negative contrast agent for MRI. The second row in FIG. 8 shows the case where the concentration of the transparent solution in which the fine particles synthesized in Example 1 of Example 3 are dispersed is changed to 0.046 to 2.3 mM. In the T 2 weighted image as the concentration increases. The image becomes dark and the fine particles synthesized in 1 of Example 3 are confirmed to be effective as a contrast agent for MRI, and also works as a negative contrast agent as in the third stage Resovist (registered trademark). I understand that However, it can be seen that the function as a negative contrast agent is weaker than that of the third-stage Resovist (registered trademark), and the function as a positive contrast agent is stronger. This agrees with the fact that the R2 / R1 value of the fine particles synthesized in Example 1 above is very close to 1.

実施例3で合成した微粒子のコーティングを行なった。コーティング剤としてまずポリリン酸ナトリウム、デキストラン硫酸ナトリウム(m.w.25000)、デキストラン硫酸ナトリウム(m.w.4000)、デキストラン-40を用いた。ポリリン酸ナトリウム、デキストラン硫酸ナトリウム(m.w.25000)、デキストラン硫酸ナトリウム(m.w.4000)を実施例3で合成した微粒子の分散している水に対してそれぞれ0.1 wt%加えた。   The fine particles synthesized in Example 3 were coated. First, sodium polyphosphate, sodium dextran sulfate (m.w.25000), sodium dextran sulfate (m.w.4000), and dextran-40 were used as coating agents. Sodium polyphosphate, sodium dextran sulfate (m.w.25000), and sodium dextran sulfate (m.w.4000) were added in an amount of 0.1 wt% to the water in which the fine particles synthesized in Example 3 were dispersed.

1. デキストランでコーティングしたGdPO4・1.5H2O粒子の調製
Dextran-40を加え、水酸化ナトリウム水溶液でpHを12.5に調製した後の、密閉ガラスチューブ内での200℃、600rpmにおける撹拌時間を2.5時間に変更したこと以外は実施例2と同じ操作を行い、デキストランでコーティングしたGdPO4・1.5H2O粒子を調製した。5500rpmで20分遠心後の上澄み液を回収し、透過型電子顕微鏡TEM観察、XRD(X線回折)測定、動的光散乱式粒度分布測定、フーリエ変換赤外(FT-IR)分光測定、誘導結合高周波プラズマ発光分光分析(ICP-AES)、縦緩和時間T1測定、横緩和時間T2測定、SQUID(磁化率)測定、MRIによる撮像を行なった。
1. Preparation of coated GdPO 4 · 1.5H 2 O particles with dextran
The same operation as in Example 2 was performed except that the stirring time at 200 ° C. and 600 rpm in the sealed glass tube was changed to 2.5 hours after adding Dextran-40 and adjusting the pH to 12.5 with an aqueous sodium hydroxide solution. GdPO4 · 1.5H2O particles coated with dextran were prepared. Supernatant liquid after centrifugation at 5500 rpm for 20 minutes is collected, transmission electron microscope TEM observation, XRD (X-ray diffraction) measurement, dynamic light scattering particle size distribution measurement, Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy measurement, induction Coupled radio frequency plasma emission spectroscopy (ICP-AES), longitudinal relaxation time T1 measurement, transverse relaxation time T2 measurement, SQUID (magnetic susceptibility) measurement, and MRI imaging were performed.

2. 粒子の形態及び大きさ
実施例5の上記1で合成した粒子について、透過型電子顕微鏡による形状観察を行なった。その結果を図9に示す。測定装置:FEI Company製 TECNAI F20(加速電圧:200 kV)、TECNAI 12(加速電圧:120 kV)。なお、図9中、大きな写真は加速電圧200kVの写真であり、右下挿入図は、加速電圧120kVによる写真である。
2. Shape and size of particles The shape of the particles synthesized in Example 1 above in Example 1 was observed with a transmission electron microscope. The result is shown in FIG. Measuring devices: TECNAI F20 (acceleration voltage: 200 kV), TECNAI 12 (acceleration voltage: 120 kV) manufactured by FEI Company. In FIG. 9, a large photograph is a photograph at an acceleration voltage of 200 kV, and a lower right inset is a photograph at an acceleration voltage of 120 kV.

加速電圧200kVの写真より、実施例5で合成した微粒子は、長径約20〜40 nm、短径約5〜15 nmの棒状粒子であり、粒径や粒子形状のそろった粒子が生成していることが分かる。また、加速電圧120kVの写真より、棒状粒子表面には加速電圧200kVでは見えない、つまり、X線回折しにくい物質が存在していることが分かる。これは、200kVで見えないことから、この物質は有機物質であることが考えられ、棒状粒子をコーティングしているデキストランであると考えられる。このことは、下記5のフーリエ変換赤外(FT-IR)分光測定の結果からも支持される。   From the photograph at an acceleration voltage of 200 kV, the fine particles synthesized in Example 5 are rod-like particles having a major axis of about 20 to 40 nm and a minor axis of about 5 to 15 nm, and particles having a uniform particle size and particle shape are generated. I understand that. In addition, it can be seen from the photograph at an acceleration voltage of 120 kV that there are substances that cannot be seen at the acceleration voltage of 200 kV on the surface of the rod-like particles, that is, a substance that is difficult to X-ray diffraction. Since this is not visible at 200 kV, this substance is considered to be an organic substance, and is considered to be dextran coating rod-shaped particles. This is also supported by the results of the following Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopic measurement.

3. 粒子の理化学的性質及び組成
本実施例の上記1で合成した微粒子について、XRD(X線回折)測定を行なった。その結果を図10に示す。測定結果は下記の通りである。これより、GdPO41.5H2OにGdPO4H2Oが混在していることが分かる。粒子組成:GdPO4・1.5H2O+GdPO4・H2O
3. Physicochemical properties and composition of particles XRD (X-ray diffraction) measurement was performed on the fine particles synthesized in 1 of the present example. The result is shown in FIG. The measurement results are as follows. This shows that GdPO 4 H 2 O is mixed with GdPO 4 1.5H 2 O. Particle composition: GdPO 4・ 1.5H 2 O + GdPO 4・ H 2 O

4. 粒度分布
実施例5の上記1で合成した粒子の分散した透明溶液について、粒度分布測定をした。測定条件は次の通りであった。
・ 溶媒;純水(商品名milli Q)
・ 測定装置:大塚エレクトロニクス社製 PAR-3 動的光散乱式粒度分布測定装置
・ 測定温度:25.2℃
4). Particle size distribution The particle size distribution of the transparent solution in which the particles synthesized in Example 1 above were dispersed was measured. The measurement conditions were as follows.
・ Solvent: Pure water (trade name: milli Q)
・ Measuring device: PAR-3 dynamic light scattering particle size distribution measuring device manufactured by Otsuka Electronics ・ Measuring temperature: 25.2 ℃

結果は下記の通りであった。
・ 平均粒径:23.2±7.8 nm
この結果は「長径約20〜40 nm、短径約5〜15 nmの棒状粒子」というTEM観察像による結果と同じスケールとなった。これより、実施例5の上記1で合成した粒子が単分散しており、凝集が起こっていないことが分かる。
The results were as follows.
・ Average particle size: 23.2 ± 7.8 nm
This result was the same scale as the result of a TEM observation image of “rod-like particles having a major axis of about 20 to 40 nm and a minor axis of about 5 to 15 nm”. From this, it can be seen that the particles synthesized in 1 of Example 5 are monodispersed and no aggregation occurs.

5. フーリエ変換赤外(FT-IR)分光測定
実施例5の上記1で合成・精製した粒子の分散した透明溶液について、溶媒の水を減圧除去し、白色粉末を得た。この白色粉末をフーリエ変換赤外(FT-IR)分光測定した。測定条件は次の通りであった。
・ 方法;KBr法
・ 測定装置:JASCO製 FT/IR-600 plus
5. Fourier Transform Infrared (FT-IR) Spectroscopic Measurement For the transparent solution in which the particles synthesized and purified in 1 of Example 5 were dispersed, the solvent water was removed under reduced pressure to obtain a white powder. The white powder was subjected to Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy. The measurement conditions were as follows.
・ Method: KBr method ・ Measuring equipment: FT / IR-600 plus by JASCO

これより、実施例5の上記1で合成・精製した粒子にはデキストランが含まれていることが分かる。実施例5の上記1で合成・精製した粒子は遠心による精製を行なっていることから、このデキストランは粒子と一体となっていると考えられる。また、上記2の加速電圧120kVの透過型電子顕微鏡写真より、デキストランは粒子表面に存在しており、実施例5の上記1で合成した粒子をコーティングしていることを示唆している。   From this, it can be seen that the particles synthesized and purified in 1 of Example 5 contain dextran. Since the particles synthesized and purified in 1 of Example 5 were purified by centrifugation, this dextran is considered to be integrated with the particles. Further, from the transmission electron micrograph of the acceleration voltage of 120 kV in 2 above, dextran is present on the particle surface, suggesting that the particles synthesized in 1 of Example 5 are coated.

6. ガドリニウムイオン濃度
実施例5の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液について、ガドリニウムの濃度を測定した。前処理として、実施例5の上記1で合成した粒子の分散した透明溶液0.1mLと王水(濃塩酸:濃硝酸 = 3:1)0.9mLを混合し、冷却管を装着したガラス製容器中100℃で12時間攪拌しながら加熱した。この溶液を常温に戻し、さらに王水で1000倍希釈したものをICP-AES測定の試料として用いた。測定条件は次の通りであった。
・ 溶媒:王水
・ 検出波長:Gd:342.247nm
・ 装置:島津社製ICPS-8000 ICP-AES装置
6). Gadolinium Ion Concentration The gadolinium concentration of the transparent solution in which the fine particles synthesized in Example 1 of Example 5 were dispersed was measured. As a pretreatment, 0.1 mL of a transparent solution in which the particles synthesized in Example 1 above were dispersed and 0.9 mL of aqua regia (concentrated hydrochloric acid: concentrated nitric acid = 3: 1) were mixed and placed in a glass container equipped with a condenser. Heated at 100 ° C. with stirring for 12 hours. This solution was returned to room temperature and further diluted 1000 times with aqua regia to be used as a sample for ICP-AES measurement. The measurement conditions were as follows.
・ Solvent: Aqua regia ・ Detection wavelength: Gd: 342.247nm
・ Equipment: Shimadzu ICPS-8000 ICP-AES equipment

結果は下記の通りであった。
Gd:2.17 mM(実施例5の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液のガドリニウムイオン濃度)
The results were as follows.
Gd: 2.17 mM (concentration of gadolinium ions in the transparent solution in which the fine particles synthesized in Example 1 above were dispersed)

7. MRIプローブとしての性能
実施例5の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液について、縦緩和時間T1と横緩和時間T2を測定した。測定条件は次の通りであった。
・ 粒子濃度(ガドリニウム濃度):2.17 mM(この濃度はICP-AES測定により求めた)
・ 溶媒:純水(商品名milli Q)
・ 測定装置:BRUKER社製NMS 120 minispec NMR ANALYZER(永久磁石による外部静磁場は40MHz、縦緩和・横緩和時間測定装置)
・ 測定温度 : 40℃
7). Performance as MRI probe The longitudinal relaxation time T1 and the transverse relaxation time T2 of the transparent solution in which the fine particles synthesized in Example 1 of Example 5 were dispersed were measured. The measurement conditions were as follows.
・ Particle concentration (gadolinium concentration): 2.17 mM (this concentration was determined by ICP-AES measurement)
・ Solvent: Pure water (trade name: milli Q)
・ Measuring equipment: NMS 120 minispec NMR ANALYZER (BRUKER) (external static magnetic field by permanent magnet is 40MHz, longitudinal relaxation / transverse relaxation time measuring device)
・ Measurement temperature: 40 ℃

結果は下記の通りであった(図13)。
R1:13.9 mM-1sec-1
R2:15.0 mM-1sec-1
The results were as follows (FIG. 13).
R1: 13.9 mM -1 sec -1
R2: 15.0 mM -1 sec -1

この結果から、実施例5の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液は、R1=13.9、R2=15.0というMRI用造影剤として非常に大きな値を有しており、実施例5の上記1で合成した微粒子はMRI用造影剤として有効であることが確認された。実施例2の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液よりも大きな縦緩和時間短縮効果R1と横緩和時間短縮効果R2を持つことが分かり、MRIプローブとして用いた場合により大きなコントラストが得られ、鮮明な画像が得られることがわかる。これは、反応時間を長くすることにより粒子の形成が十分に進んだためであると考えられる。   From this result, the transparent solution in which the fine particles synthesized in Example 1 of Example 5 are dispersed has very large values as a contrast agent for MRI of R1 = 13.9 and R2 = 15.0. It was confirmed that the microparticles synthesized in 1) are effective as a contrast agent for MRI. It can be seen that the longitudinal relaxation time shortening effect R1 and the lateral relaxation time shortening effect R2 are larger than those of the transparent solution in which the fine particles synthesized in Example 1 above are dispersed, and a larger contrast is obtained when used as an MRI probe. It can be seen that a clear image can be obtained. This is considered to be because the formation of particles sufficiently progressed by increasing the reaction time.

また、R2/R1値はR2/R1=1.08となり、実施例2の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液よりさらに1に近い値をとっており、実施例5の上記1で合成した微粒子は、陽性造影剤として非常に優れていることが分かる。   The R2 / R1 value was R2 / R1 = 1.08, which is closer to 1 than the transparent solution in which the fine particles synthesized in Example 1 were dispersed, and the fine particles synthesized in Example 1 above. Is very good as a positive contrast agent.

8. SQUID(磁化率)測定
実施例5の上記1で合成した粒子の分散した透明溶液について、溶媒の水を減圧除去し、白色粉末を得た。この白色粉末についてSQUID(磁化率)測定した。測定条件は次の通りであった。
・ 測定装置:Quantum Design Japan製 7 T Quantum Design SQUID magnetometer
・ 測定温度:300 K
8). SQUID (Magnetic Susceptibility) Measurement For the transparent solution in which the particles synthesized in 1 of Example 5 were dispersed, the solvent water was removed under reduced pressure to obtain a white powder. This white powder was measured for SQUID (magnetic susceptibility). The measurement conditions were as follows.
・ Measuring device: 7 T Quantum Design SQUID magnetometer manufactured by Quantum Design Japan
・ Measurement temperature: 300 K

結果を図14に示す。これより、実施例5の上記1で合成した粒子は常磁性であることが分かった。これは、実施例5の上記1で合成した粒子が、実施例5の上記7で示したようにR2/R1値が極めて1に近い値を取ることを証明している。それは、粒子が常磁性ではなく強磁性や超常磁性であった場合、強い外部磁場が存在するMRIにおいてはR2が大きくなり、R2/R1値が大きくなるからである。R2/R1値が大きい場合は陰性造影剤として有効となる。実施例5の上記1で合成した微粒子は、陽性造影剤として非常に優れていることが分かる。   The results are shown in FIG. From this, it was found that the particles synthesized in 1 of Example 5 were paramagnetic. This proves that the particles synthesized in 1 of Example 5 have an R2 / R1 value very close to 1 as shown in 7 of Example 5. This is because when the particles are not paramagnetic but ferromagnetic or superparamagnetic, R2 increases and R2 / R1 increases in MRI where a strong external magnetic field exists. When R2 / R1 value is large, it is effective as a negative contrast agent. It can be seen that the fine particles synthesized in 1 of Example 5 are very excellent as a positive contrast agent.

9. MRI撮像
(1) スピンエコー法T1強調画像
ガラスチューブに下記の通り調製したサンプル溶液入れ、寒天の入ったタッパーに立て、1.5T MRスキャナ(Signa Horzon LX, GE Yokogawa Medical Systems社製)を用いてスピンエコー法T1強調画像を得た。上から一段目は左からMagnevist(登録商標)のみ5.0, 1.0, 0.5, 0.1, 0.01 mM、二段目は左から実施例5の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液のみ2.2, 1.1, 0.5, 0.2, 0.04 mM(Gd濃度)、三段目は左からResovist(登録商標)のみ5.0, 1.0, 0.5, 0.1, 0.01 mM(Fe濃度)、四段目は全て純水(商品名milli Q水)である。なお、一段目から三段目までの溶液の希釈は純水(商品名milli Q水)を用いて行なった。
9. MRI imaging
(1) Spin echo method T1-weighted image Place the sample solution prepared in the following into a glass tube, stand on a tapper with agar, and spin echo using a 1.5T MR scanner (Signa Horzon LX, GE Yokogawa Medical Systems) Method T1-weighted images were obtained. The first row from the top is only Magnevist (registered trademark) from the left, 5.0, 1.0, 0.5, 0.1, 0.01 mM, and the second row is from the left only the transparent solution in which the fine particles synthesized in the above 1 of Example 5 are dispersed is 2.2, 1.1, 0.5, 0.2, 0.04 mM (Gd concentration), the third row is Resovist (registered trademark) only from the left 5.0, 1.0, 0.5, 0.1, 0.01 mM (Fe concentration), the fourth row is pure water (trade name milli Q Water). The solution from the first stage to the third stage was diluted with pure water (trade name: milli Q water).

結果を図15に示す。図15の一段目は、Magnevist(登録商標)の濃度を0.01〜5.0 mMに変化させたものであるが、濃度の増加にともない、T1強調画像において画像が白くなり、Magnevist(登録商標)がMRI用の陽性造影剤として働いていることが分かる。図15の二段目は、実施例5の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液の濃度を0.04〜2.2 mMに変化させたものであるが、濃度の増加にともない、T1強調画像において画像が白くなり、実施例5の上記1で合成した微粒子がMRI用の造影剤として有効であることが確認され、また、一段目のMagnevist(登録商標)と同様に陽性造影剤として働いていることが分かる。   The results are shown in FIG. The first row in FIG. 15 is obtained by changing the concentration of Magnevist (registered trademark) to 0.01 to 5.0 mM, but as the concentration increases, the image becomes white in the T1-weighted image, and Magnevist (registered trademark) becomes MRI. It can be seen that it works as a positive contrast medium for The second row of FIG. 15 shows the case where the concentration of the transparent solution in which the fine particles synthesized in Example 1 of Example 5 are dispersed is changed to 0.04 to 2.2 mM. It turned out that the fine particles synthesized in Example 1 of Example 5 were effective as a contrast agent for MRI, and also acted as a positive contrast agent in the same manner as Magnevist (registered trademark) in the first stage. I understand.

(2) ファストスピンエコー法T2強調画像
ガラスチューブに下記の通り調製したサンプル溶液入れ、寒天の入ったタッパーに立て、1.5T MRスキャナ(Signa Horzon LX, GE Yokogawa Medical Systems社製)を用いてファストスピンエコー法T2強調画像を得た。上から一段目は左からのみ5.0, 1.0, 0.5, 0.1, 0.01 mM、二段目は左から実施例5の上記1で合成した微粒子Magnevist(登録商標)の分散した透明溶液のみ2.2, 1.1, 0.5, 0.2, 0.04 mM(Gd濃度)、三段目は左からResovist(登録商標)のみ5.0, 1.0, 0.5, 0.1, 0.01 mM(Fe濃度)、四段目は全て純水(商品名milli Q水)である。なお、一段目から三段目までの溶液の希釈は純水(商品名milli Q水)を用いて行なった。
(2) Fast spin echo method T2-weighted image Place the sample solution prepared in a glass tube as shown below, stand on a tapper containing agar, and fast using a 1.5T MR scanner (Signa Horzon LX, GE Yokogawa Medical Systems). Spin echo T2-weighted images were obtained. The first row from the top is 5.0, 1.0, 0.5, 0.1, 0.01 mM only from the left, and the second row is only the transparent solution in which the fine particle Magnevist (registered trademark) synthesized in Example 1 of Example 5 is dispersed from the left 2.2, 1.1, 0.5, 0.2, 0.04 mM (Gd concentration), the third row is Resovist (registered trademark) only from the left 5.0, 1.0, 0.5, 0.1, 0.01 mM (Fe concentration), the fourth row is pure water (trade name milli Q Water). The solution from the first stage to the third stage was diluted with pure water (trade name: milli Q water).

結果を図16に示す。図16の上から三段目は、Resovist(登録商標)の濃度を0.01〜5.0mMに変化させたものであるが、濃度の増加にともない、T2 強調画像において画像が暗くなり、Resovist(登録商標)がMRI用の陰性造影剤として働いていることが分かる。図16の二段目は、実施例5の上記1で合成した微粒子の分散した透明溶液の濃度を0.04〜2.2 mMに変化させたものであるが、濃度の増加にともない、T2強調画像において画像が暗くなり、実施例5の上記1で合成した微粒子がMRI用の造影剤として有効であることが確認され、また、三段目のResovist(登録商標)と同様に陰性造影剤としても働いていることが分かる。しかし、三段目のResovist(登録商標)と比べて陰性造影剤としての働きは弱く、一段目のMagnevist(登録商標)と同様に、陽性造影剤としての働きの方が強いことが分かる。これは、実施例5の上記1で合成した微粒子のR2/R1値が1に極めて近い値を取っていることと一致する。   The results are shown in FIG. The third row from the top of FIG. 16 is obtained by changing the concentration of Resovist (registered trademark) to 0.01 to 5.0 mM. As the concentration increases, the image becomes darker in the T2-weighted image, and Resovist (registered trademark) ) Works as a negative contrast agent for MRI. The second row in FIG. 16 is the one in which the concentration of the transparent solution in which the fine particles synthesized in Example 1 of Example 5 are dispersed is changed to 0.04 to 2.2 mM. It was confirmed that the fine particles synthesized in 1 of Example 5 were effective as a contrast agent for MRI, and also acted as a negative contrast agent as in the third stage Resovist (registered trademark). I understand that. However, the function as a negative contrast agent is weaker than that of the third-stage Resovist (registered trademark), and it can be seen that, like the first-stage Magnevist (registered trademark), the function as a positive contrast agent is stronger. This coincides with the fact that the R2 / R1 value of the fine particles synthesized in 1 of Example 5 is very close to 1.

10. MRI撮像(in vivo)
担癌動物としてVX2担癌ウサギを用い、実施例5の上記1で合成した微粒子を後耳介静脈より投与した。左から、投与前、投与後5分、投与後10分、投与後30分、投与後24時間のT1強調画像である。
10. MRI imaging (in vivo)
VX2 cancer-bearing rabbits were used as the tumor-bearing animals, and the fine particles synthesized in 1 of Example 5 were administered from the posterior auricular vein. From left, T1-weighted images before administration, 5 minutes after administration, 10 minutes after administration, 30 minutes after administration, and 24 hours after administration.

結果を図17に示す。投与後時間の経過と共に画像中央部の癌組織が白く描出されていることが分かる。これは、癌組織では血管新生が盛んに行なわれ、血中マクロ分子が癌組織に漏れ出し、さらに排出経路が未発達のため、癌組織に漏れ出したマクロ分子が癌組織に留まるというEPR(Enhanced Permeation and Retention)効果が起こっているため、直径100 nm以下の微粒子である実施例5の上記1で合成した微粒子が癌組織に集積した結果であると考えられる。実施例5の上記1で合成した微粒子は通常のMRI用造影剤としてだけではなく、癌組織を特異的に写し出す造影剤としても有効であることが示された。   The results are shown in FIG. It can be seen that the cancer tissue in the center of the image is drawn white as time passes after administration. This is because angiogenesis is actively performed in cancer tissues, macromolecules in blood leak into cancer tissues, and since the drainage pathway is underdeveloped, macromolecules leaked into cancer tissues remain in cancer tissues (EPR) Since the Enhanced Permeation and Retention) effect is occurring, it is considered that the fine particles synthesized in Example 1 above, which are fine particles having a diameter of 100 nm or less, were accumulated in the cancer tissue. It was shown that the fine particles synthesized in 1 of Example 5 are effective not only as a normal contrast agent for MRI but also as a contrast agent that specifically shows cancer tissue.

担癌動物としてVX2担癌ウサギを用い、Magnevist(登録商標)を後耳介静脈より投与した。左から、投与前、投与後5分、投与後10分、投与後30分、投与後24時間のT1強調画像である。   VX2 cancer-bearing rabbits were used as tumor-bearing animals, and Magnevist (registered trademark) was administered from the posterior auricular vein. From left, T1-weighted images before administration, 5 minutes after administration, 10 minutes after administration, 30 minutes after administration, and 24 hours after administration.

結果を図18に示す。Magnevist(登録商標)を用いた場合、画像中央部の癌組織の特異的なコントラストの増加が起こっていないことが分かる。これは、Magnevist(登録商標)は分子サイズが小さく、実施例5の上記1で合成した微粒子のようにEPR効果を利用して癌組織に集積することができないためであると考えられる。   The results are shown in FIG. When Magnevist (registered trademark) is used, it can be seen that a specific contrast increase of the cancer tissue in the center of the image does not occur. This is considered to be because Magnevist (registered trademark) has a small molecular size and cannot be accumulated in cancer tissue using the EPR effect like the fine particles synthesized in Example 1 above.

実施例1で作製した粒子の透過型電子顕微鏡写真である。スケールバーは10nmである。2 is a transmission electron micrograph of particles produced in Example 1. FIG. The scale bar is 10 nm. 実施例1で作製した粒子のXRD(X線回折)測定の結果を示す図である。2 is a diagram showing the results of XRD (X-ray diffraction) measurement of particles produced in Example 1. FIG. 実施例2で作製した粒子の透過型電子顕微鏡写真である。スケールバーは20nmである。2 is a transmission electron micrograph of particles produced in Example 2. FIG. The scale bar is 20 nm. 実施例2で作製した粒子の分散液をMRI撮像して得られたT1強調画像である。A dispersion of particles produced in Example 2 is T 1 weighted image obtained by MRI imaging. 実施例2で作製した粒子の分散液をMRI撮像して得られたT2強調画像である。4 is a T 2 weighted image obtained by MRI imaging of a particle dispersion prepared in Example 2. FIG. 実施例3で作製した粒子の透過型電子顕微鏡写真である。スケールバーは0.1μmである。4 is a transmission electron micrograph of particles produced in Example 3. The scale bar is 0.1 μm. 実施例3で作製した粒子の分散液をMRI撮像して得られたT1強調画像である。A dispersion of particles produced in Example 3 is T 1 weighted image obtained by MRI imaging. 実施例3で作製した粒子の分散液をMRI撮像して得られたT2強調画像である。A dispersion of particles produced in Example 3 is T 2 weighted images obtained by MRI imaging. 実施例5で作製した粒子の透過型電子顕微鏡写真である。6 is a transmission electron micrograph of particles produced in Example 5. FIG. 実施例5で作製した粒子のXRDパターンを示す図である。6 is a view showing an XRD pattern of particles produced in Example 5. FIG. 実施例5で作製した粒子の動的光散乱式粒度分布測定の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the dynamic light-scattering type particle size distribution measurement of the particle produced in Example 5. 実施例5で作製した粒子とデキストランのの赤外スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the infrared spectrum of the particle | grains produced in Example 5, and dextran. 実施例5で作製した粒子の縦緩和時間T1と横緩和時間T2を測定した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having measured the longitudinal relaxation time T1 and the lateral relaxation time T2 of the particle | grains produced in Example 5. FIG. 実施例5で作製した粒子のSQUID(磁化率)を測定した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having measured SQUID (magnetic susceptibility) of the particle | grains produced in Example 5. FIG. 実施例5で作製した粒子のスピンエコー法T1強調画像である。7 is a T1-weighted image of spin echo method particles produced in Example 5. FIG. 実施例5で作製した粒子のスピンエコー法T2強調画像である。6 is a T2-weighted image of the spin echo method particles produced in Example 5. FIG. 実施例5で作製した粒子を投与したVX2担癌ウサギのT1強調画像である。FIG. 6 is a T1-weighted image of a VX2 cancer-bearing rabbit administered with particles prepared in Example 5. FIG. Magnevist(登録商標)を投与したVX2担癌ウサギのT1強調画像である。It is a T1-weighted image of a VX2 cancer-bearing rabbit administered with Magnevist (registered trademark).

Claims (10)

下記一般式(1)で示される化合物又はその水和物で構成された粒子から成るMRIプローブ。
AmBn (1)
(ただし、AはLa、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Al、Y、Mn、Cr、Fe、Co、Ni及びCuから成る群より選ばれる少なくとも1種の金属のイオンを表し、Bはリン酸イオン、スルホン酸イオン、カルボン酸イオン、ホウ酸イオン、クエン酸イオン、硝酸イオン及びハロゲン化物イオンから成る群より選ばれる少なくとも1種の陰イオンを表し、m及びnは互いに独立して正の数を表す)。
An MRI probe comprising particles composed of a compound represented by the following general formula (1) or a hydrate thereof.
A m B n (1)
(However, A is La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Al, Y, Mn, Cr, Fe, Co, Ni, and Cu. Represents an ion of at least one metal selected from the group consisting of: B is selected from the group consisting of phosphate ion, sulfonate ion, carboxylate ion, borate ion, citrate ion, nitrate ion and halide ion Represents at least one anion, and m and n independently of each other represent a positive number).
前記m及びnは互いに独立してそれぞれ0.5〜2.0の数を表す請求項1記載のMRIプローブ。   The MRI probe according to claim 1, wherein m and n each independently represent a number of 0.5 to 2.0. 前記AがGdイオンであり、前記Bがリン酸イオンである請求項1又は2記載のMRIプローブ。   The MRI probe according to claim 1 or 2, wherein the A is a Gd ion and the B is a phosphate ion. 前記粒子の平均粒径が0.3nm以上5000nm以下である請求項1ないし3のいずれか1項に記載のMRIプローブ。   The MRI probe according to any one of claims 1 to 3, wherein an average particle diameter of the particles is 0.3 nm or more and 5000 nm or less. 前記粒子の平均粒径が0.5nm以上500nm以下である請求項4記載のMRIプローブ。   The MRI probe according to claim 4, wherein an average particle diameter of the particles is 0.5 nm or more and 500 nm or less. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の粒子を、親水性物質でコーティングした粒子から成るMRIプローブ。   An MRI probe comprising particles obtained by coating the particles according to any one of claims 1 to 3 with a hydrophilic substance. 前記親水性物質が多糖類である請求項6記載のMRIプローブ。   The MRI probe according to claim 6, wherein the hydrophilic substance is a polysaccharide. 前記多糖類がデキストランである請求項7記載のMRIプローブ。   The MRI probe according to claim 7, wherein the polysaccharide is dextran. 前記コーティング後の粒子の平均粒径が0.3nm以上500nm以下である請求項6ないし8のいずれか1項に記載のMRIプローブ。   The MRI probe according to any one of claims 6 to 8, wherein an average particle size of the coated particles is 0.3 nm or more and 500 nm or less. 前記コーティング後の粒子の平均粒径が0.5nm以上500nm以下である請求項9記載のMRIプローブ。

The MRI probe according to claim 9, wherein the average particle diameter of the coated particles is 0.5 nm or more and 500 nm or less.

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JPN6012006466; Hifumi,H. et al.: 'Gadolinium-based hybrid nanoparticles as a positive MR contrast agent' J. Am. Chem. Soc. Vol.128,No.47, 20060311, P.15090-15091 *

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