JP2012236832A

JP2012236832A - 組成物の製造方法、組成物及びその使用

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Publication number: JP2012236832A
Application number: JP2012156109A
Authority: JP
Inventors: Mikkel Thaning; タニング，ミッケル; Jan Henrik Ardenkjaer-Larsen; アーデンチャール−ラーソン，ヤンー−ヘンリク; Jan Wolber; ヤンヴォルバー，; Mathilde Lerche; ラルシェ，マティルデ; Rene Zandt; ザント，ルネイ
Original assignee: GE Healthcare AS
Current assignee: GE Healthcare AS
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2012-12-06
Anticipated expiration: 2025-07-28
Also published as: NZ552898A; HK1107691A1; ES2545260T3; CA2575601C; KR20130028989A; IL180897A0; US9023320B2; CN101035796B; EP1797102A1; AU2005267668B2; US20080095713A1; ZA200701271B; IL180897A; DK1797102T3; RU2374252C2; BRPI0513812B8; US20080213186A1; JP2008508266A; CA2575601A1; BRPI0513812A

Abstract

【課題】非常に高い分極レベルを有する過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩を得ることが可能な、過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩を含む液体組成物を製造する改良法及び、特に生体内でのＭＲ腫瘍イメージングに好適である組成物の提供。
【解決手段】過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩を含む液体組成物の製造方法は、ａ）式（Ｉ）のラジカル、¹³Ｃ−ピルビン酸及び／又は¹³Ｃ−ピルビン酸塩を含む液体組成物を形成して該組成物を凍結する工程と、ｂ）ＤＮＰにより混合物に含まれるピルビン酸及び／又はピルビン酸塩中の¹³Ｃ核分極を増大させる工程と、ｃ）緩衝液及び塩基を凍結した組成物に加えて溶解し、¹³Ｃ−ピルビン酸を¹³Ｃ−ピルビン酸塩に変換して液体組成物を得るか、或いはａ）で¹³Ｃ−ピルビン酸塩のみを用いる場合には緩衝液を凍結した組成物に加えて溶解して液体組成物を得る工程と、ｄ）ラジカル及び／又はその反応生成物を液体組成物から適宜除去する工程とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩を含む組成物の製造方法、その組成物及びＭＲイメージング用の造影剤としてのその使用に関する。

磁気共鳴（ＭＲ）イメージング（ＭＲＩ）は、Ｘ線のような潜在的に有害な放射線に患者及び医療従事者を被曝させることなく、患者の身体又はその一部の画像を非侵襲的な方法で得ることができるため、医師にとって特に魅力的なイメージング技術である。高画質の画像が得られるため、ＭＲＩは、軟組織及び器官の好適なイメージング法であり、正常組織と腫瘍や病巣等の患部組織との識別が可能になる。

ＭＲ腫瘍イメージングは、ＭＲ造影剤の使用の有無を問わず実施できる。ＭＲ造影剤を用いずに撮像したＭＲ画像では、大きさが約１〜２ｃｍ以上の腫瘍はかなり明瞭に認められる。しかし、コントラスト強調ＭＲＩでは、格段に小さな組織病変（例えば各何に小さい腫瘍等）を検出することができ、コントラスト強調ＭＲイメージングは、腫瘍の早期検出や転移の検出のための強力なツールである。

何種類かの造影剤がＭＲ腫瘍イメージングに用いられている。水溶性の常磁性金属キレート、例えばＯｍｎｉｓｃａｎ（登録商標）（ＡｍｅｒｓｈａｍＨｅａｌｔｈ社）のようなガドリニウムキレートは、広く用いられているＭＲ造影剤である。これらは低分子量であるので、血管系に投与されると速やかに細胞外空間（血液及び間質）に到達し、さらに、比較的速やかに体外に排出される。ガドリニウムキレートは、転移及び小さな腫瘍の発見率を増大させ、中心壊死及び周囲の浮腫又は巨視的非病変組織から生腫瘍組織（血流が十分に潅流され、及び／又は、脳‐血液関門が障害を受けている）を区別できるとにより腫瘍の分類を改善する点において特に有用であることが判明している（例えば、Ｃ．Ｃｌａｕｓｓｅｎｅｔａｌ，Ｎｅｕｒｏｒａｄｉｏｌｏｇｙ１９８５；２７：１６４−１７１参照）。

一方、血液プールＭＲ造影剤、例えば、超常磁性酸化鉄粒子は、血管系の内部に長時間残留する。肝臓内でのコントラストの強調、さらには、腫瘍内の脈管形成等に起因する「漏出性の」毛細血管壁等といった毛細血管の透過性異常の発見が非常に有用であることが実証されている。

上述の造影剤が優れた性質を有することは明白であるが、使用時に全く危険を伴わないわけではない。常磁性金属のキレート錯体は通常高い安定度定数を有するが、投与後に体内で有害な金属イオンが放出されるおそれがある。さらに、これらの造影剤は特異性が低い。

国際公開第９９／３５５０８号には、過分極高濃度のＴ₁造影剤の溶液をＭＲ造影剤として用いる、患者のＭＲ検査法が開示されている。「過分極」という用語は、高濃度のＴ₁造影剤中のＮＭＲ活性核、すなわちスピンがゼロではない核、好ましくは¹³Ｃ−又は¹⁵Ｎ−核の核分極を増大させることを意味する。ＮＭＲ活性核の核分極を増大させると、核スピンが励起状態にある核と基底状態にある核の分布差が顕著に増大し、ＭＲ信号の強度が１００倍以上に増強される。¹³Ｃ−及び／又は¹⁵Ｎ−が濃縮された高濃度のＴ₁造影剤を用いると、¹³Ｃ及び／又は¹⁵Ｎの天然存在比は無視できるほど低いのでバックグラウンド信号の影響がほぼなくなり、画像のコントラストが好都合に高くなる。過分極させる多くの高濃度のＴ₁造影剤及びそのＭＲ造影剤としての使用について開示されており、それらの例としては、非内在性化合物及び内因性化合物に限定されず、酢酸塩、ピルビン酸塩、シュウ酸塩又はグルコン酸塩、グルコース又はフルクトース等の糖、尿素、アミド、グルタミン酸塩、グリシン、システイン又はアルパラギン酸塩等のアミノ酸、ヌクレオチド、アスコルビン酸等のビタミン、ペニシリン誘導体及びスルホンアミド等が挙げられる。さらに、クエン酸回路のような通常の代謝サイクルの中間体であるフマル酸やピルビン酸等は、代謝活性のイメージングにおける好ましい造影剤であることが示されている。

過分極造影剤の信号は、緩和によって、さらに患者の身体への投与後の希釈によっても減衰することが強調されるべきである。従って、体液（血液等）中での造影剤のＴ₁値が十分に長く、薬剤が、高度に過分極した状態で患者の体内の標的部位に到達できるものでなければならない。造影剤が高いＴ₁値を有することとは別に、高い分極レベルに到達できることは非常に有利となる。

いくつかの過分極技術が国際公開第９９／３５５０８号に開示されており、その１つが、試料の分極をいわゆる常磁性試薬又はＤＮＰ試薬によって得る動的核分極（ＤＮＰ）である。ＤＮＰ処理において、エネルギーは通常マイクロ波として供給され、まず常磁性試薬を励起する。基底状態に緩和する際に、常磁性試薬の不対電子から試料のＮＭＲ活性核への分極の移動が起こる。通常、ＤＮＰ処理においては、中程度の又は高い磁場及び非常に低い温度が用いられており、例えば、液体ヘリウム及び約１Ｔ（テスラ）の磁場中でＤＮＰ処理が実行される。或いは、中程度の磁場及び十分な分極の増大が達成できる任意の温度の下で実行されもよい。ＤＮＰ技術については、例えば、国際公開第９８／５８２７２号及び同第０１／９６８９５号に記載されており、これらはいずれも参照として本願明細書に組み込まれる。

常磁性試薬はＤＮＰ処理において決定的に重要な役割を果たしており、その選択は、達成できる分極レベルに大きな影響を与える。国際公開第９９／３５５０８号において「ＯＭＲＩ造影剤」と称されている、例えば、国際公開第９９／３５５０８号、同第８８／１０４１９号、同第９０／００９０４号、同第９１／１２０２４号、同第９３／０２７１１号又は同第９６／３９３６７号に記載されている酸素系、硫黄系若しくは炭素系有機フリーラジカル又は磁性粒子等の多くの常磁性試薬が知られている。
国際公開第９９／３５５０８号パンフレット国際公開第９８／５８２７２号パンフレット国際公開第０１／９６８９５号パンフレット国際公開第８８／１０４１９号パンフレット国際公開第９０／００９０４号パンフレット国際公開第９１／１２０２４号パンフレット国際公開第９３／０２７１１号パンフレット国際公開第９６／３９３６７号パンフレットＣ．Ｃｌａｕｓｓｅｎｅｔａｌ，Ｎｅｕｒｏｒａｄｉｏｌｏｇｙ１９８５；２７：１６４−１７１

発明者らは、驚くべきことに、非常に高い分極レベルを有する過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩を得ることが可能な、過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩を含む液体組成物を製造する改良法を見出した。さらに、そのような組成物が、特に生体内でのＭＲ腫瘍イメージングに好適であることを見出した。

そこで、本発明は、一つの態様では、過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩を含む液体組成物の製造方法であって、
ａ）以下の式（Ｉ）のラジカル、¹³Ｃ−ピルビン酸及び／又は¹³Ｃ−ピルビン酸塩を含む液体組成物を形成して該組成物を凍結する工程と、
ｂ）混合物に含まれるピルビン酸及び／又はピルビン酸塩中の¹³Ｃ核分極をＤＮＰ法で増大させる工程と、
ｃ）凍結した組成物に緩衝液及び塩基を加えて溶解し、¹³Ｃ−ピルビン酸を¹³Ｃ−ピルビン酸塩に変換して液体組成物を得るか、或いは工程ａ）で¹³Ｃ−ピルビン酸塩のみを用いる場合には、凍結した組成物に緩衝液を加えて溶解して液体組成物を得る工程と、
ｄ）ラジカル及び／又はその反応生成物を液体組成物から適宜除去する工程と
を含む方法を提供する。

式中、
Ｍは水素又は１当量の陽イオンを表し、
Ｒ１は同一又は異なる直鎖又は枝分れヒドロキシル化及び／又はアルコキシル化Ｃ₁〜Ｃ₄炭化水素基を表す。

「過分極」及び「分極」という用語は、以後、本願明細書において同義に用いられ、室温及び１Ｔの磁場の下で観測されるよりも高いレベルの分極を表す。

本発明の方法では、式（Ｉ）のラジカルが用いられる。

以下、本願明細書において、「ラジカル」という用語は、式（Ｉ）のラジカルを意味するものとして用いられる。

１頭のラットについて撮像した、（１）プロトンの参照画像で、図中の矢印は腫瘍の位置を示す、（２）¹³Ｃ−ピルビン酸塩の画像、（３）¹³Ｃ−乳酸塩の画像、（４）¹³Ｃ−アラニンの画像、（５）¹³Ｃ−ピルビン酸塩で補正した¹³Ｃ−乳酸塩の画像及び（６）¹³Ｃ−アラニンで補正した¹³Ｃ−乳酸塩の画像からなる典型的な画像の組を示す図。画像（２）〜（６）は、プロトンの参照画像と融合している。同じ画像の組であるが、解剖学的プロトン画像と融合していない画像（２）〜（６）からなる画像の組を示す図。

好ましい実施形態では、Ｍは、水素又は生理学的に許容できる１当量の陽イオンを表す。「生理学的に許容できる陽イオン」という用語は、ヒト又は非ヒト動物の生体で許容される陽イオンをいう。好ましくは、Ｍは、水素又はアルカリ陽イオン、アンモニウムイオン又はメグルミン等の有機アミンイオンを表す。最も好ましくは、Ｍは、水素又はナトリウムを表す。

さらに好ましい実施形態では、Ｒ１は、同一又は異なるヒドロキシメチル基又はヒドロキシエチル基を表す。他の好ましい実施形態では、Ｒ１は、同一又は異なる直鎖又は枝分れアルコキシル化Ｃ₁〜Ｃ₄炭化水素基、好ましくは、−ＣＨ₂−Ｏ−（Ｃ₁〜Ｃ₃−アルキル）、−（ＣＨ₂）₂−Ｏ−ＣＨ₃又は−（Ｃ₁〜Ｃ₃−アルキル）−Ｏ−ＣＨ₃を表す。他の好ましい実施形態では、Ｒ１は、末端ヒドロキシル基を有する同一又は異なる直鎖又は枝分れアルコキシル化Ｃ₁〜Ｃ₄炭化水素基、好ましくは−ＣＨ₂−Ｏ−Ｃ₂Ｈ₄ＯＨ又は−Ｃ₂Ｈ₄−Ｏ−ＣＨ₂ＯＨを表す。さらに好ましい実施形態では、Ｒ１は、同一又は異なる直鎖アルコキシル化Ｃ₁〜Ｃ₄炭化水素基、好ましくはメトキシ基、−ＣＨ₂−ＯＣ₂Ｈ₅又は−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＯＣＨ₃で、最も好ましくは−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＯＣＨ₃を表す。

最も好ましい実施形態では、Ｍは、水素又はナトリウムを表し、Ｒ１は同一で、−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＯＣＨ₃を表す。

ラジカルの合成法は周知であり、国際公開第９１／１２０２４号、同第９６／３９３６７号、同第９７／０９６３３号及び同第９８／３９２７７号に開示されている。要約すると、ラジカルは、３当量のメタル化単量体アリール化合物と、１当量の適当な保護基を有するカルボン酸誘導体とを反応させ、３量化中間体を生成させることにより合成することができる。この中間体をメタル化し、次いで、例えば、二酸化炭素と反応させると、トリチルカルビノールトリカルボン酸が得られ、さらに強酸で処理すると、トリアリールメチル陽イオンが生成する。その後、この陽イオンを還元すると、安定なトリチルラジカルが生成する。

本発明の方法で使用する¹³Ｃ−ピルビン酸及び／又は¹³Ｃ−ピルビン酸塩の同位体濃縮率は、好ましくは７５％以上、さらに好ましくは８０％以上、特に好ましくは９０％以上であり、同位体濃縮率が９０％超であるのが最も好ましい。理想的には、濃縮率は１００％である。¹³Ｃ−ピルビン酸及び／又は¹³Ｃ−ピルビン酸塩は、Ｃ１位で同位体濃縮されているもの（以下、¹³Ｃ₁−ピルビン酸及び¹³Ｃ₁−ピルビン酸塩という）、Ｃ２位で同位体濃縮されているもの（以下、¹³Ｃ₂−ピルビン酸及び¹³Ｃ₂−ピルビン酸塩という）、Ｃ３位で同位体濃縮されているもの（以下、¹³Ｃ₃−ピルビン酸及び¹³Ｃ₃−ピルビン酸塩という）、Ｃ１位とＣ２位で同位体濃縮されているもの（以下、¹³Ｃ_1,2−ピルビン酸及び¹³Ｃ_1,2−ピルビン酸塩という）、Ｃ１位とＣ３位で同位体濃縮されているもの（以下、¹³Ｃ_1,3−ピルビン酸及び¹³Ｃ_1,3−ピルビン酸塩という）、Ｃ２位とＣ３位で同位体濃縮されているもの（以下、¹³Ｃ_2,3−ピルビン酸及び¹³Ｃ_2,3−ピルビン酸塩という）又はＣ１位とＣ２位とＣ３位で同位体濃縮されているもの（以下、¹³Ｃ_1,2,3−ピルビン酸及び¹³Ｃ_1,2,3−ピルビン酸塩という）のいずれであってもよいが、Ｃ１位で同位体濃縮されているものが好ましい。

¹³Ｃ₁−ピルビン酸の合成法としては数種類のものが周知である。要約すると、Ｓｅｅｂａｃｈ他、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ４０（２），１９７５，２３１−２３７では、例えば、１，３−ジチアン又は２−メチル−１，３−ジチアン等のＳ，Ｓ−アセタール（ジチオアセタール）に変換することにより、カルボニル基を含む出発物質の保護及び活性化を行う合成経路が記載されている。ジチアンはメタル化され、メチル基含有化合物及び／又は¹³ＣＯ₂と反応する。上記文献で概説されているように、適当な同位体濃縮¹³Ｃ−成分を用いることにより、¹³Ｃ₁−ピルビン酸塩、¹³Ｃ₂−ピルビン酸塩又は¹³Ｃ_1,2−ピルビン酸塩を得ることができる。その後、文献記載の常法を用いて、カルボニル基を遊離させる。別の合成経路では、酢酸を出発物質とし、まず臭化アセチルに変換し、次いでＣｕ¹³ＣＮと反応させる。得られたニトリルを、アミドを経てピルビン酸に変換する（例えば、Ｓ．Ｈ．Ａｎｋｅｒ他，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．１７６（１９４８），１３３３又はＪ．Ｅ．Ｔｈｉｒｋｅｔｔｌｅ，ＣｈｅｍＣｏｍｍｕｎ．（１９９７），１０２５参照）。さらに、市販の¹³Ｃ−ピルビン酸ナトリウムを、例えば、米国特許第６，２３２，４９７号明細書に記載の方法によりプロトン化することによって¹³Ｃ−ピルビン酸を得ることもできる。

本発明の方法では、¹³Ｃ−ピルビン酸及び／又は¹³Ｃ−ピルビン酸塩のいずれを用いるかは、主に使用されるラジカルに依存する。ラジカルが¹³Ｃ−ピルビン酸に可溶である場合には、¹³Ｃ−ピルビン酸が好適に用いられ、ラジカルと¹³Ｃ−ピルビン酸とによって液体混合物、好ましくは液体状の溶液が形成される。ラジカルが¹³Ｃ−ピルビン酸に不溶である場合には、¹³Ｃ−ピルビン酸及び／又は¹³Ｃ−ピルビン酸塩、並びに少なくとも１種の共溶媒を用いて、液体混合物、好ましくは液体状の溶液が形成される。工程ｂ）で分極がうまくいくか及びその場合における分極レベルは、分極される化合物とラジカルが互いに緊密に接触できるかに依存することが明らかである。従って、共溶媒は、ラジカル並びに¹³Ｃ−ピルビン酸及び／又は¹³Ｃ−ピルビン酸塩の両者が可溶である共溶媒又は共溶媒の混合物であることが好ましい。¹³Ｃ−ピルビン酸塩に対しては、水が共溶媒として好ましく用いられる。

さらに、工程ｂ）で、混合物を冷却／凍結した際に、結晶化試料ではなくガラスを形成する場合に、より高い分極レベルが達成されることが明らかである。繰り返すと、ガラスが形成されると、ラジカルと分極される化合物とがより緊密に接触することができる。¹³Ｃ−ピルビン酸はガラス形成能が高く、ラジカルが¹³Ｃ−ピルビン酸に可溶であれば本発明の方法で好ましく用いることができる。¹³Ｃ−ピルビン酸塩は固体であり、¹³Ｃ−ピルビン酸塩の水溶液とラジカルの液体混合物を凍結させると結晶化試料が得られる。これを防ぐには、グリセロール、プロパンジオール又はグリコール等のガラス形成能の高い共溶媒をさらに追加することが好ましい。

従って、一実施形態ではは、本発明の方法の工程ａ）に従い、¹³Ｃ−ピルビン酸塩を水に溶解して水溶液を得て、ラジカル、グリセロール及び適宜別の共溶媒を加え、液体混合物を生成する。好ましい実施形態ではは、本発明の方法の工程ａ）に従い、¹³Ｃ−ピルビン酸、ラジカル及び共溶媒を混合して液体混合物を生成する。最も好ましい実施形態では、本発明の方法の工程ａ）に従い、¹³Ｃ・ピルビン酸及びラジカルを混合して液体混合物を生成する。化合物の緊密な混合は、撹拌、ボルテックス又は超音波照射等の数種類の周知の方法により行うことができる。

本発明の方法に従い工程ａ）で得られる液体混合物は、好ましくは５〜１００ｍＭのラジカル、さらに好ましくは１０〜２０ｍＭのラジカル、特に好ましくは１２〜１８ｍＭのラジカル、最も好ましくは１３〜１７ｍＭのラジカルを含む。本発明の方法の工程ｂ）で、より高濃度のラジカルを用いると分極の立ち上げに要する時間は短くなるが、達成される分極レベルは低くなることが判明した。従って、これらの２つの効果を互いにバランスさせなければならない。

本発明の方法の工程ａ）で得られた液体混合物は、工程ｂ）で分極される前に凍結される。液体混合物の冷却／凍結は、液体混合物を液体窒素で凍結する等の周知の方法により行うこともできるが、単に液体混合物を分極装置に入れておくだけでも、液体ヘリウムにより試料は凍結する。

本発明の方法の工程ｂ）で、¹³Ｃ−ピルビン酸及び／又は¹³Ｃ−ピルビン酸塩中の¹³Ｃ核分極は、ＤＮＰを介して増大される。すでに述べたように、動的核分極（ＤＮＰ）は、分極される化合物の分極が、常磁性化合物等のＤＮＰ試薬によりもたらされる分極法である。本発明の方法では、分極は使用したラジカルによりもたらされる。ＤＮＰ処理において、エネルギーは、好ましくはマイクロ波の照射により供給され、まずラジカルが励起される。基底状態に緩和する際に、ラジカルの不対電子から¹³Ｃ−ピルビン酸及び／又は¹³Ｃ−ピルビン酸塩中の¹³Ｃ核への分極の移動が起こる。

ＤＮＰ技術については、例えば国際公開第９８／５８２７２号及び同第０１／９６８９５号に記載されており、これらは共に参照として本願明細書に組み込まれる。通常、ＤＮＰ処理においては、中程度の又は高い磁場及び非常に低い温度が用いられており、例えば、液体ヘリウム及び約１Ｔ又はそれ以上の磁場中でＤＮＰ処理を実行する。或いは、中程度の磁場及び十分な分極の増大が達成できる任意の温度の下で実行してもよい。本発明の方法の好ましい実施形態では、ＤＮＰ処理は液体ヘリウム及び約１Ｔ又はそれ以上の磁場中で行われる。本発明の方法の工程ｂ）を実施するのに好適な分極装置は、例えば国際公開第０２／３７１３２号に記載されている装置である。好ましい実施形態では、分極装置は、低温保持装置（クライオスタット）及び、超電導磁石等の磁場発生手段に取り囲まれた中央のボア内に設置され、導波路によってマイクロ波源に接続されたマイクロ波チャンバー等の分極手段を備えている。ボアは、垂直方向に、少なくとも、磁場強度が¹³Ｃ核への分極を引き起こすのに十分な高さ（例えば１〜２５Ｔ）を有する超電導磁石付近の領域Ｐの高さまで延在している。試料用のボアは、好ましくは密封可能であり、例えば１ミリバールオーダー以下の低圧まで減圧可能である。取り外し可能な試料導入管等の試料（本発明の方法の工程ａ）で得られる凍結した混合物）導入手段をボアの内側に有していてもよく、この試料導入管はボアの頂部から領域Ｐに位置するマイクロ波チャンバーの内側の位置まで挿入されていてもよい。領域Ｐは、液体ヘリウムにより分極が起こるのに十分な低温、好ましくは０．１〜１００Ｋ程度の温度、さらに好ましくは０．５〜１０Ｋ、最も好ましくは１〜５Ｋに冷却されている。試料導入手段は、好ましくは、その上端が、ボア内部の部分的減圧状態を保持するのに好適な任意の手段により密封可能である。試料保持カップ等の試料保持容器が、試料導入手段の下端の内側に取り外し可能なように取り付けされていてもよい。試料保持容器は、好ましくは、比熱容量が低く低温特性に優れた、ＫｅｌＦ（登録商標：ポリクロロトリフルオロエチレン）又はＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の軽量材料により作られている。試料容器は、分極される１又は複数の試料を保持することができる。

試料は、試料保持容器中に挿入され、液体ヘリウム中に浸漬され、好ましくは、周波数約９４ＧＨｚ、出力２００ｍＷのマイクロ波の照射に付す。分極レベルは、マイクロ波の照射を行いながら固体¹³Ｃ−ＮＭＲ信号の取り込みを行うことによりモニターすることができるので、工程ｂ）で、固体¹³Ｃ−ＮＭＲスペクトルの取り込みを行う手段を備えた分極装置を用いることが好ましい。通常、¹³Ｃ−ＮＭＲ信号と時間との関係を示すグラフにおいて飽和曲線が得られる。従って、最適な分極レベルに到達した時点を決定することができる。

本発明の方法の工程ｃ）で、凍結され分極された混合物を緩衝液、好ましくは生理学的に許容できる緩衝液に溶解して、液体組成物を得る。「緩衝液」という用語は、本願明細書中で用いられる場合において、１種類又は複数の種類の緩衝液、すなわち、緩衝液の混合物を表す。

好ましい緩衝液は、生理学的に許容できる緩衝液であり、さらに好ましくは、例えば、リン酸緩衝液（ＫＨ₂ＰＯ₄／Ｎａ₂ＨＰＯ₄）、ＡＣＥＳ、ＰＩＰＥＳ、イミダゾール／塩酸、ＢＥＳ、ＭＯＰＳ、ＨＥＰＥＳ、ＴＥＳ、ＴＲＩＳ、ＨＥＰＰＳ又はＴＲＩＣＩＮ等のｐＨが約７〜８の範囲内である緩衝液である。さらに好ましい緩衝液は、リン酸緩衝液及びＴＲＩＳであり、最も好ましくはＴＲＩＳである。他の実施形態ではは、２種類以上の上述の好ましい緩衝液、すなわち緩衝液の混合物が用いられる。

分極される化合物として¹³Ｃ−ピルビン酸が用いられる場合には、¹³Ｃ−ピルビン酸の¹³Ｃ−ピルビン酸塩への変換も工程ｃ）に含まれる。このことを達成するために、¹³Ｃ−ピルビン酸を塩基と反応させる。一実施形態では、¹³Ｃ−ピルビン酸を塩基と反応させ、¹³Ｃ−ピルビン酸塩に変換した後に、緩衝液を加える。他の好ましい実施形態ではは、緩衝液と塩基を混合して１つの溶液とし、この溶液を¹³Ｃ−ピルビン酸に加え、溶解し、同時に¹³Ｃ−ピルビン酸に変換する。好ましい実施形態では、塩基は、ＮａＯＨ、Ｎａ₂ＣＯ₃又はＮａＨＣＯ₃の水溶液であり、最も好ましい塩基はＮａＯＨである。特に好ましい実施形態では、ＮａＯＨを含むＴＲＩＳ緩衝液で¹³Ｃ−ピルビン酸を溶解し、¹³Ｃ−ピルビン酸ナトリウムに変換する。

他の好ましい実施形態では、緩衝液又は適用可能である場合には緩衝液／塩基の混合溶液は、錯形成していない常磁性イオンと結合することができる１又は複数種類の化合物、例えば、ＤＴＰＡやＥＤＴＡ等のキレートをさらに含んでいる。遊離の常磁性イオンは、過分極化合物のＴ₁の短縮を引き起こすおそれがあることが判明しているが、これは避けることが好ましい。

溶解は、好ましくは、国際公開第０２／３７１３２号に開示された方法及び／又は装置を用いて行うことができる。要約すると、分極装置とは物理的に別個の又は分極装置及び溶解装置を備える装置の一部である溶解装置のいずれかが用いられる。好ましい実施形態では、工程ｃ）は、緩和を改善し、過分極の最大値を維持するために高磁場中で実施される。磁場の節点は避けるべきであり、磁場強度が低いと上記のような対策を講じても緩和が増大するおそれがある。

本発明の方法で適宜実施される工程ｄ）では、ラジカル及び／又はラジカルの反応生成物が、工程ｃ）により得られた液体組成物から除去される。ラジカル及び／又は反応生成物は、部分的に、或いはほぼ完全に、理想的には完全に除去されていればよいが、液体組成物がヒトの患者に用いられる場合には、完全に除去されることが好ましい。ラジカルの反応生成物は、ピルビン酸と、ヒドロキシル基を有し式（Ｉ）のラジカルとの反応により生成されるエステルである可能性がある。本発明の方法の好ましい実施形態では、工程ｄ）は必須である。ラジカル及び／又はラジカルの反応生成物の除去に用いることができる方法は周知である。通常、方法の適用可能性は、ラジカル及び／又はその反応生成物の性質に依存する。工程ｃ）で凍結した混合物を溶解すると、ラジカルが沈殿する場合があり、その場合には濾過により液体組成物から容易に除去することができる。沈殿が生成しない場合には、ラジカルは、逆相又はイオン交換クロマトグラフィー等の液相クロマトグラフィーのようなクロマトグラフィー分離法又は抽出により分離することができる。

式（Ｉ）のラジカルは、紫外／可視部に特徴的な吸収スペクトルを有するため、ラジカルの除去後に、液体組成物中にラジカルが存在するか否か確認する方法として紫外／可視吸光測定を用いることができる。定量的な結果（液体組成物中に存在するラジカルの濃度）を得るために、液体組成物の試料における特定の波長の吸光度から、試料中の対応するラジカルの濃度が得られる様に分光光度計を校正してもよい。ラジカル及び／又はラジカルの反応生成物の除去は、液体組成物が、ヒト又は非ヒト動物の身体内における生体内ＭＲイメージングのための造影剤として用いられる場合に特に好ましい。

別の態様では、本発明は、過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩、好ましくは¹³Ｃ−ピルビン酸ナトリウム、並びにリン酸緩衝液及びＴＲＩＳからなる群から選択される緩衝液を含む組成物を提供する。

好ましい実施形態では、過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩は、１０％以上、さらに好ましくは１５％以上、実用的に好ましくは２０％以上、最も好ましくは２０％を上回る分極レベルを有する。

このような組成物は、生体内ＭＲイメージング、特に生体内におけるＭＲを用いた代謝過程の研究及び生体内ＭＲ腫瘍イメージングのための優れた造影剤であることが判明しており、ＭＲ造影剤として使用する過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩と、リン酸緩衝液及びＴＲＩＳからなる群から選択される緩衝液とを含む組成物は、本発明の他の態様をなす。
本発明の組成物は、好ましくは請求項１に記載の方法で製造され、さらに好ましくは、工程ａ）で¹³Ｃ−ピルビン酸塩及び、Ｍが水素又は生理学的に許容できる陽イオンを表し、Ｒ１が同一であって、直鎖又は枝分れアルコキシル化Ｃ₁〜Ｃ₄炭化水素基を表し、好ましくは、メトキシ基、−ＣＨ₂−ＯＣ₂Ｈ₅又は−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＯＣＨ₃である、式（Ｉ）のラジカルが用いられ、工程ｄ）は必須である、請求項１記載の方法で製造される。特に好ましい実施形態では、本発明の組成物は、工程ａ）で¹³Ｃ−ピルビン酸塩及び、Ｍが水素を表し、Ｒ１が同一であって、−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＯＣＨ₃を表す、式（Ｉ）のラジカルが用いられ、工程ｄ）は必須である、請求項１記載の方法で製造される。

本発明の他の態様は、ヒト又は非ヒト動物の体内における生体内の代謝過程を研究するためのＭＲ造影剤の製造における、過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩、好ましくは、過分極¹³Ｃ−ピルビン酸ナトリウムと、リン酸緩衝液及びＴＲＩＳからなる群から選択される緩衝液とを含む組成物の使用である。

本発明のさらに他の態様は、ヒト又は非ヒト動物の体内における生体内ＭＲ腫瘍イメージング、好ましくは生体内での腫瘍の診断及び／又は腫瘍のステージの判定及び／又は腫瘍の治療のモニタリング、さらに好ましくは、生体内での前立腺ガンの診断及び／又は前立腺ガンのステージの判定及び／又は前立腺ガンの治療のモニタリングのためのＭＲ造影剤の製造における、過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩、好ましくは、過分極¹³Ｃ−ピルビン酸ナトリウムと、リン酸緩衝液及びＴＲＩＳからなる群から選択される緩衝液とを含む組成物の使用である。

本発明の組成物は、「従来の」ＭＲ造影剤として、すなわち、体内イメージングにおけるコントラストの強調のために用いることができる。本発明の組成物の追加の利点は、ピルビン酸塩は、高濃度で存在した場合にも人体が高い耐性を有する内在性の化合物であるという点である。クエン酸回路の前駆体として、ピルビン酸塩は人体内において代謝上重要な役割を果たしている。ピルビン酸塩は数種の化合物に変換され、アミノ基転移によってアラニンを生成し、酸化的脱炭酸によりピルビン酸塩はアセチル−ＣｏＡに変換され、ピルビン酸塩の還元によって乳酸が生成し、カルボキシル化によりオキサロ酢酸塩が生成する。

過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩の過分極¹³Ｃ−乳酸塩、過分極¹³Ｃ−炭酸水素塩（¹³Ｃ₁−ピルビン酸塩、¹³Ｃ_1,2−ピルビン酸塩及び¹³Ｃ_1,2,3−ピルビン酸塩の場合のみ）及び過分極¹³Ｃ−アラニンへの変換を、生体内ＭＲイメージングによる人体内の代謝過程の研究に用いることができることが判明した。通常、過分極化合物のＴ₁が緩和及び希釈により減少することに照らすと、これは驚くべきことである。ヒトの全血中３７℃において、¹³Ｃ−ピルビン酸塩のＴ₁緩和時間は約４２秒であるが、過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩が過分極¹³Ｃ−乳酸塩、過分極¹³Ｃ−炭酸水素塩及び過分極¹³Ｃ−アラニンへの変換は速く、原料化合物である¹³Ｃ−ピルビン酸塩及びその代謝産物に由来する信号の検出は十分可能である。アラニン、炭酸水素塩及び乳酸塩の量は、研究対象である組織の代謝状態に依存する。¹³Ｃ−乳酸塩、過分極¹³Ｃ−炭酸水素塩及び過分極¹³Ｃ−アラニンのＭＲ信号強度は、これらの化合物の量及び検出時における分極の残存率に関連しているため、過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩の¹³Ｃ−乳酸塩、過分極¹³Ｃ−炭酸水素塩及び過分極¹³Ｃ−アラニンへの変換を観測することにより、非侵襲的なＭＲイメージングを用いた、ヒト又は非ヒト動物の体内における生体内での代謝過程の検討を行うことができる。

異なるピルビン酸代謝物に由来するＭＲ信号強度は、組織の型によって異なることが判明した。アラニン、乳酸塩、炭酸水素塩及びピルビン酸塩による特有のピークパターンは、検討対象である組織の代謝状態に対する明確な特徴として用いることができ、従って、健康な組織と腫瘍組織との識別が可能になる。これにより、本発明の組成物は、生体内ＭＲ腫瘍イメージングのための優れた薬剤となる。

通常、本発明の組成物を用いてＭＲイメージングを行うためには、検査対象である、患者又は動物等の被験者をＭＲマグネットに入れる。¹³Ｃ−ＭＲ専用のラジオ波コイルが、観測対象となる部位をカバーするように配置される。

本発明の組成物、すなわち、過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩とリン酸緩衝液及びＴＲＩＳからなる群から選択される緩衝液とを含む組成物は、非経口投与、好ましくは、血管内投与、関節内投与又は目的の部位或いは器官に直接投与される。本発明の組成物の用量及び濃度は、毒性、臓器への標的能及び投与経路等の因子の程度に依存する。通常、組成物は、ピルビン酸塩濃度が体重１ｋｇあたり１ｍｍｏｌ以下、好ましくは０．０１〜０．５ｍｍｏｌ／ｋｇ、さらに好ましくは０．１〜０．３ｍｍｏｌ／ｋｇの濃度で投与される。投与速度は、好ましくは１０ｍｌ／秒未満、さらに好ましくは６ｍｌ／秒未満、最も好ましくは５ｍｌ／秒〜０．１ｍｌ／秒である。投与後４００秒以内、好ましくは１２０秒以内、さらに好ましくは６０秒以内、特に好ましくは投与後２０〜５０秒後、最も好ましくは投与後３０〜４０秒後に、関心体積を周波数及び空間選択的にエンコーディングするＭＲイメージングシークエンスが適用される。これにより、¹³Ｃ−乳酸塩、¹³Ｃ−アラニン及び¹³Ｃ−ピルビン酸塩の代謝画像、好ましくは、¹³Ｃ−乳酸塩、¹³Ｃ−アラニン、¹³Ｃ−炭酸水素塩及び¹³Ｃ−ピルビン酸塩の代謝画像が得られる。同時に、プロトンＭＲＩ造影剤を用いて、或いは用いずにプロトン画像の取り込みを行い、解剖学的画像及び／又は組織灌流画像を得る。

関心体積のエンコーディングは、例えば、Ｔ．Ｒ．Ｂｒｏｗｎ他，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ７９，３５２３−３５２６（１９８２）；Ａ．Ａ．Ｍａｕｄｓｌｅｙ他，Ｊ．Ｍａｇｎ．Ｒｅｓ５１，１４７−１５２（１９８３）に記載の、いわゆる分光イメージングシークエンスによって達成することができる。スペクトルイメージデータは、多数の体積要素からなり、個々の体積要素は完全な¹³Ｃ−ＭＲスペクトルを含んでいる。¹³Ｃ−ピルビン酸塩及びその¹³Ｃ−代謝産物は、全て¹³Ｃ−ＭＲスペクトルにおいて固有の位置にピークを有しており、それらの同定に用いることができる。その共鳴周波数におけるピークの積分強度は、それぞれ、¹³Ｃ−ピルビン酸塩及びその¹³Ｃ−代謝産物の量に直接関係している。¹³Ｃ−ピルビン酸塩及び個々の¹³Ｃ−代謝産物の量を、例えば、Ｌ．Ｖａｎｈａｍｍｅ他，Ｊ．Ｍａｇｎ．Ｒｅｓｏｎ．１２９，３５−４３（１９９７）に記載の時間領域フィッティング法を用いて評価する場合には、¹³Ｃ−ピルビン酸塩及び個々の¹³Ｃ−代謝産物について、カラー表示又はグレイ表示により、測定された¹³Ｃ−ピルビン酸塩及び個々の¹³Ｃ−代謝産物の量を表す画像を生成することができる。

分光イメージング法は、¹Ｈ、³¹Ｐ、²³Ｎａ等の全種類のＭＲ核を用いて代謝画像を生成することができる点で有用であることが実証されたが、スペクトルイメージを完全にエンコードするために多数回の繰返しが必要であるため、この方法は過分極¹³Ｃにはあまり適していない。ＭＲ信号の取り込みの間中、過分極¹³Ｃの信号が確実に受信されるよう注意を払う必要がある。これは、信号対雑音比は低下するが、位相エンコーディングの全ステップにおいて照射されるＲＦパルス角を小さくすることにより達成される。マトリックスのサイズを大きくすると、必要な位相エンコーディングのステップ数及びスキャン回数は増大する。

Ｐ．Ｃ．Ｌａｕｔｅｒｂｕｒ（Ｎａｔｕｒｅ，２４２，１９０−１９１，（１９７３）及びＰ．Ｍａｎｓｆｉｅｌｄ（Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃ．６，Ｌ４２２−Ｌ４２６（１９７３））の先駆的な研究に基づくイメージング法は、データ取り込みの際に読み出し用の勾配磁場（グラジエント）を印加することを含み、信号対雑音比の高い画像又は同等物、空間分解能の高い画像が得られる。しかし、これらのイメージング方法の基本形を用いても、¹³Ｃ−ピルビン酸塩及びその¹³Ｃ−代謝産物を分離して画像化することはできず、¹³Ｃ−ピルビン酸塩及び全ての¹³Ｃ−代謝産物の信号を含む画像しか得られないため、個々の代謝産物を同定することはできない。

好ましい実施形態では、周波数をコードするために多重エコーを用いたイメージングシークエンスが用いられる。水と脂質が分離した¹Ｈ画像を生成することができるシークエンスは、例えば、Ｇ．Ｇｌｏｖｅｒ，Ｊ．Ｍａｇｎ．Ｒｅｓｏｎ．Ｉｍａｇｉｎｇ１９９１；１：５２１−５３０及びＳ．Ｂ．Ｒｅｅｄｅｒ他，ＭＲＭ５１３５−４５（２００４）に記載されている。測定する代謝産物及びそのＭＲ周波数は既知であるため、上記参考文献に記載の方法を、ピルビン酸塩、アラニン及び乳酸塩、好ましくはピルビン酸塩、アラニン、乳酸塩及び炭酸水素塩の画像化に直接適用すると、古典的なスペクトル画像化技術よりも高品質な信号、空間分解能がより高い信号及び短い取り込み時間が与えられ、過分極¹³Ｃ−ＭＲ信号をより有効に使用することができる。

腫瘍組織は、灌流が増大し代謝活性が向上するという特徴を示すことが多い。代謝の要求が高く、及び／又は毛細血管からより離れた細胞によって誘導される血管床の増加、血管新生という過程によっても、エネルギーの恒常性を維持するために必要とされるエネルギーを供給するに足るだけの物質の確保は不可能である。このような領域内では、細胞が十分なエネルギーを産生する点で問題が生じており、代謝パターンに顕著な変化が生じていることが期待される。問題が生じているがエネルギーの恒常性を維持している組織は、特に乳酸の産生量が増加しているという点においてエネルギー代謝が変化する。驚くべきことに、過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩を用いると、ＭＲイメージングで用いることのできる短い時間窓内で、この代謝の変化を可視化でき、すなわち、腫瘍領域内で強度が高い¹³Ｃ−乳酸塩の信号を用いて腫瘍を健康な組織と識別することが可能である。灌流は、腫瘍組織内では不均一であるため、¹³Ｃ−乳酸塩の信号を、同一領域内に存在するピルビン酸塩の量（¹³Ｃ−ピルビン酸塩の信号）で補正することが好ましい。この補正により、ピルビン酸塩の信号に対して乳酸塩の信号強度が高い組織の領域を強調することができ、腫瘍組織と正常組織の識別が改善される。

ピルビン酸塩の信号による補正を行うためには、個々の画像中で乳酸塩及びピルビン酸塩の画像における最大値へと正規化する。次に、正規化した乳酸塩の画像に反転したピルビン酸塩の画像、例えば、画像内のピルビン酸塩の信号の最大強度とピクセル毎のピルビン酸塩の信号強度との差をかけ合わせる。最終段階として、上記の操作により得られた中間結果に元の乳酸塩の画像をかけ合わせる。

代謝が変化している領域を強調するために、¹³Ｃ−アラニンの信号強度の減少と関連のある強度の高い¹³Ｃ−乳酸塩の信号を、上の段落で述べたような操作に用いることができる。驚くべきことに、腫瘍領域の同定、すなわち、腫瘍組織と正常組織の識別は、この補正によっても改善される。アラニンの信号による補正を行うためには、個々の画像において乳酸塩及びアラニンの画像における最大値へと正規化する。次に、正規化した乳酸塩の画像に反転したアラニンの画像、例えば、画像内のアラニンの信号の最大強度とピクセル毎のアラニンの信号強度との差をかけ合わせる。最終段階として、上記の操作により得られた中間結果に元の乳酸塩の画像をかけ合わせる。同様に、¹³Ｃ−炭酸水素塩の信号も、解析に用いることができる。さらに、プロトンＭＲＩ造影剤を用いて、或いは用いずに取り込みを行ったプロトン画像を解析に用いて、解剖学的画像及び／又は組織灌流画像を得ることもできる。

他の好ましい実施形態では、本発明の組成物を繰り返し投与することにより、動的検査を行うことができる。この点は、患者の体内を比較的長時間循環するために動的検査を行うことができない他のＭＲ造影剤と比較した場合の本組成物のさらなる利点である。

本発明の組成物は、生体内でのＭＲによる腫瘍のステージ判定のための造影剤としてさらに有用である。上の段落で述べたような代謝画像及び／又は代謝比の画像は、腫瘍のサイズや代謝活性によって定義された、適切に区分された分類を用いれば、この目的に用いることができる。

さらに、本発明の組成物は、生体内における腫瘍の治療効果のＭＲによるモニタリング、例えば、治療用抗ガン剤及び／又は放射線治療による治療又は任意の除去法、すなわち、ラジオ波、マイクロ波若しくは超音波と組み合わせた化学的除去法を用いた、或いは用いない任意の治療を行った場合における代謝パターンの直接的な変化のモニタリングに用いる造影剤として有用である。

患者又は動物に対する前処理によってタンパク質代謝、脂質代謝又はエネルギー代謝全般を乱すことにより、腫瘍のＭＲイメージングに影響を与え、改善することができる。これらを達成する手段は周知であり、絶食（例えば一晩）、グルコース投与等が例として挙げられる。

好ましい実施形態では、本発明の組成物は、脳腫瘍、乳ガン、大腸／結腸直腸ガン、肺ガン、腎ガン、頭部及び頚部腫瘍、筋腫、胃ガン、食道ガン、卵巣腫瘍、膵臓ガン及び前立腺ガンに対する、生体内におけるＭＲ腫瘍イメージング、腫瘍の治療効果のモニタリング及び腫瘍のステージの判定のための造影剤として有用である。さらに、本発明の組成物は、特に生体内における前立腺ガンのＭＲイメージング、すなわち、生体内での前立腺ガンの診断及び／又は前立腺ガンのステージの判定及び／又は前立腺ガンの治療効果のモニタリングのためのＭＲ造影剤として特に有用であることが判明した。

男性が、医師に排尿時の苦痛及び不快感を訴える場合、前立腺ガンが疑われる。その男性が５０歳以上の場合には、前立腺特異抗原（ＰＳＡ）検査が行われる。ＰＳＡ値の上昇及び／又は直腸内触診での異常に基づいて、前立腺ガンの疑いが持たれる。ＰＳＡ検査の結果が陽性の場合、患者は、超音波による生体検査のために専門家（泌尿器科医）の下に送られる。米国及びヨーロッパでは、１年間に２００万件以上の生体検査が行われており、それぞれ、６例中５例及び３例中２例は陰性である。初期の段階で発見されれば、これらの患者の５年後生存率は１００％である。前立腺ガンは最も患者数の多いガンであり、男性のガンによる死亡原因の第２位であるため、前立腺ガンを早期の段階で発見することができ、生体検査の件数を低減させるのに有用な前立腺ガンの診断方法に対する医学上の強い要請が存在する。

前立腺の¹³Ｃ−イメージングには、送受信用の¹³Ｃ−ＲＦ体積コイルが必要であり、好ましくは送信用の¹³Ｃ−ＲＦ体積コイルとＭＲ受信専用の直腸内ＲＦコイルとを組み合わせて用いられ、さらに好ましくは、送受信用のフェイズドアレイ¹³Ｃ−ＲＦ体積コイルとＭＲ受信専用の直腸内ＲＦコイルとを組み合わせて用いられる。特に好ましくは、¹³Ｃ−イメージングの後で¹Ｈ−前立腺画像の取り込みが可能なコイルである。

本発明の他の態様は、¹³Ｃ−ピルビン酸及び／又は¹³Ｃ−ピルビン酸塩と式（Ｉ）のラジカルとを含む組成物である。

好ましい実施形態では、組成物は、Ｍが、水素又は生理学的に許容できる１当量の陽イオンを表す、式（Ｉ）のラジカルを含んでいる。好ましくは、Ｍは、水素又はアルカリ陽イオン、アンモニウムイオン又はメグルミン等の有機アミンイオンを表す。最も好ましくは、Ｍは、水素又はナトリウムを表す。

さらに好ましい実施形態では、組成物は、Ｒ１が、同一又は異なるヒドロキシメチル基又はヒドロキシエチル基を表す、式（Ｉ）のラジカルを含んでいる。他の好ましい実施形態では、Ｒ１は、同一又は異なる直鎖又は枝分れアルコキシル化Ｃ₁〜Ｃ₄炭化水素基、好ましくは、−ＣＨ₂−Ｏ−（Ｃ₁〜Ｃ₃−アルキル）、−（ＣＨ₂）₂−Ｏ−ＣＨ₃又は−（Ｃ₁〜Ｃ₃−アルキル）−Ｏ−ＣＨ₃を表す。他の好ましい実施形態では、Ｒ１は同一又は異なるもので末端ヒドロキシル基を有する直鎖又は枝分れアルコキシル化Ｃ₁〜Ｃ₄炭化水素基、好ましくは、−ＣＨ₂−Ｏ−Ｃ₂Ｈ₄ＯＨ又は−Ｃ₂Ｈ₄−Ｏ−ＣＨ₂ＯＨを表す。さらに好ましい実施形態では、Ｒ１は、同一又は異なる直鎖アルコキシル化Ｃ₁〜Ｃ₄炭化水素基、好ましくは、メトキシ基、−ＣＨ₂−ＯＣ₂Ｈ₅又は−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＯＣＨ₃で、最も好ましくは、−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＯＣＨ₃を表す。

特に好ましい実施形態では、組成物は、Ｍが水素又はナトリウムを表し、Ｒ１が同一で−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＯＣＨ₃を表す式（Ｉ）のラジカルを含む。

さらに好ましい実施形態では、組成物は、同位体濃縮率が、好ましくは７５％以上、さらに好ましくは、８０％以上及び特に好ましくは、９０％以上であり、最も好ましくは、同位体濃縮率が９０％を上回っている¹³Ｃ−ピルビン酸及び／又は¹³Ｃ−ピルビン酸塩を含んでいる。理想的には、濃縮率は１００％である。

¹³Ｃ−ピルビン酸及び／又は¹³Ｃ−ピルビン酸塩は、Ｃ１位、Ｃ２位、Ｃ３位、Ｃ１位とＣ２位、Ｃ１位とＣ３位、Ｃ２位とＣ３位又はＣ１位とＣ２位とＣ３位、好ましくはＣ１位で同位体濃縮されていてもよい。

特に好ましい実施形態では、組成物は、¹³Ｃ−ピルビン酸と、Ｍが水素又はナトリウムを表し、Ｒ１が同一であり、−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＯＣＨ₃を表す式（Ｉ）のラジカルとを含んでいる。最も好ましくは、組成物は、¹³Ｃ−ピルビン酸と、Ｍが水素又はナトリウムを表し、Ｒ１が同一であり、−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＯＣＨ₃を表す式（Ｉ）のラジカルとからなる。

¹³Ｃ−ピルビン酸及び／又は¹³Ｃ−ピルビン酸塩と、式（Ｉ）のラジカルとを含む本発明の組成物は、過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩の製造、例えば、本発明の方法にしたがう過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩の製造に特に有用である。従って、本発明の他の態様は、過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩の製造における、¹³Ｃ−ピルビン酸及び／又は¹³Ｃ−ピルビン酸塩と、式（Ｉ）のラジカルとを含む組成物の使用である。

Ｍが水素又はナトリウムを表し、Ｒ１が同一であり、−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＯＣＨ₃を表す式（Ｉ）のラジカルは、¹³Ｃ−ピルビン酸に可溶であり、溶液中で安定であるという性質を有しているため、特に本発明の方法での使用が適していることが判明した。さらに、それらは、本発明の方法の工程ｂ）で高い分極効率を示し、溶解工程ｃ）で安定であり、この工程で塩基が用いられた場合にも同様である。それらは、本発明の方法の工程ｄ）で、例えば、疎水性の濾過材を用いて濾過することにより容易に除去することができる。

これらのラジカルは新規であるため、本発明の他の態様は、式（Ｉ）で表され、Ｍは、水素又はナトリウムを表し、Ｒ１は、−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＯＣＨ₃を表すラジカルである。

本発明のラジカルは、実施例１に従って合成することができる。要約すると、ラジカルは、３当量のメタル化単量体アリール化合物と、１当量の適当な保護基を有するカルボン酸誘導体とを反応させ、３量化した中間体を生成させることにより合成することができる。この中間体をメタル化し、次いで、例えば、二酸化炭素と反応させると、トリチルカルビノールトリカルボン酸が得られ、さらに強酸で処理すると、トリアリールメチル陽イオンが生成する。その後、この陽イオンを還元すると、安定なトリチルラジカルが生成する。

本発明の別の態様は、ＤＮＰ処理における、化合物の過分極のための常磁性試薬としての本発明に係るラジカルの使用である。

実施例１：トリス（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（メトキシエチル）ベンゾ−［１，２、−４，５’］−ビス−（１，３）ジチオール−４−イル）メチルナトリウム塩の合成
国際公開第９８／３９２７７号の実施例７に従って合成したトリス（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエチル）ベンゾ−［１，２、−４，５’］−ビス−（１，３）ジチオール−４−イル）メチルナトリウム塩１０ｇ（７０ｍｍｏｌ）を、アルゴン雰囲気下でジメチルアセタミド２８０ｍｌに懸濁した。水素化ナトリウム（２．７５ｇ）、次いでヨウ化メチル（５．２ｍｌ）を加え、わずかに発熱反応である反応を、３４℃の水浴中で６０分間行わせた。水素化ナトリウム及びヨウ化メチルを、それぞれ同量ずつ２回繰り返して加え、最後の添加後に、混合物を室温で６８時間撹拌し、５００ｍｌの水中に注いだ。１ＭＮａＯＨ（水溶液）４０ｍｌを用いてｐＨをｐＨ＞１３に調整し、混合物を室温で１５時間撹拌して生成したメチルエステルを加水分解した。その後、２ＭＨＣｌ（水溶液）５０ｍｌを用いて、混合物をｐＨが約２となるように酸性化し、酢酸エチル（５００ｍｌ及び２×２００ｍｌ）で抽出した。有機相をまとめてＮａ₂ＳＯ₄上で乾燥後、蒸発乾固させた。粗生成物（２４ｇ）を、アセトニトリル／水を溶離剤として分種ＨＰＬＣにより精製した。集めたフラクションを蒸発させ、アセトニトリルを除去した。残った水相を酢酸エチルで抽出し、有機相をＮａ₂ＳＯ₄上で乾燥後蒸発乾固した。水（２００ｍｌ）を残渣に加え、１ＭＮａＯＨ（水溶液）を用いてｐＨを注意深く７に調整すると、この過程の間に残渣はゆっくり溶解した。中和後、水溶液を凍結乾燥した。

実施例２： ¹³ Ｃ−ピルビン酸及び実施例１のラジカルを用いた、過分極 ¹³ Ｃ−ピルビン酸塩の製造
実施例１のラジカル５．０ｍｇを¹³Ｃ₁−ピルビン酸（１６４μｌ）に溶解して、２０ｍＭ溶液を調製した。試料を均一になるまで混合し、溶液の一部（４１ｍｇ）を試料カップに入れ、ＤＮＰ分極装置内に挿入した。

試料を、ＤＮＰ条件下、１．２Ｋで、３．３５Ｔの磁場中でマイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）の照射に付した。２時間後、分極を終了し、国際公開第０２／３７１３２号に記載の溶解装置を用いて、試料を水酸化ナトリウム及びトリス（ヒドロキシメチル）−アミノメタン（ＴＲＩＳ）の水溶液に溶解し、過分極¹³Ｃ−ピルビン酸ナトリウムの中性の溶液を得た。溶解した試料について、速やかに¹³Ｃ−ＮＭＲによる分析を行い、分極の評価を行ったところ、¹³Ｃの分極率が１９．０％という値が得られた。

実施例３： ¹³ Ｃ−ピルビン酸及び実施例１のラジカルを用いた、過分極 ¹³ Ｃ−ピルビン酸塩の製造
実施例１のラジカル（２０９．１ｍｇ）を¹³Ｃ₁−ピルビン酸（５５３ｍｇ）及び未標識のピルビン酸（１０．５０５ｇ）に溶解して、１５ｍＭ溶液を調製した。試料を均一になるまで混合し、溶液の一部（２．０１５ｇ）を試料カップに入れ、ＤＮＰ分極装置内に挿入した。

試料を、ＤＮＰ条件下、１．２Ｋで、３．３５Ｔの磁場中でマイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）の照射に付した。４時間後、分極を終了し、国際公開第０２／３７１３２号に記載の溶解装置を用いて、試料を水酸化ナトリウム及びトリス（ヒドロキシメチル）−アミノメタン（ＴＲＩＳ）の水溶液に溶解し、１００ｍＭＴＲＩＳ緩衝液中のピルビン酸塩の全濃度が０．５Ｍである、過分極¹³Ｃ−ピルビン酸ナトリウムの中性の溶液を得た。溶解装置と直列にクロマトグラフィー用カラムを接続した。カラムは、Ｖａｒｉａｎ社製で、疎水性充填材（Ｂｏｎｄｅｓｉｌ−Ｃ１８、４０μｍ、注文番号１２２１３０１２）を充填したカートリッジ（直径３８ｍｍ、高さ１０ｍｍ）からなる。溶解した試料をカラムに通すと、ラジカルが選択的に吸着された。ろ液について、速やかに¹³Ｃ−ＮＭＲによる分析を行い、分極の評価を行ったところ、¹³Ｃの分極率が１６．５％という値が得られた。その後、ラジカルの残留濃度を、紫外分光計により測定波長４６９ｎｍで分析したところ、検出限界の０．１μＭ未満であった。

実施例４： ¹³ Ｃ−ピルビン酸及びトリス（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）ベンゾ−［１，２、−４，５−ｄ’］−ビス−（１，３）ジチオール−４−イル）メチルナトリウム塩を用いた、過分極 ¹³ Ｃ−ピルビン酸塩の製造
トリス（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）ベンゾ−［１，２、−４，５−ｄ’］−ビス−（１，３）ジチオール−４−イル）メチルナトリウム塩は、国際公開第９８／３９２７７号の実施例２９に記載の方法により合成した。トリス（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）ベンゾ−［１，２、−４，５−ｄ’］−ビス−（１，３）ジチオール−４−イル）メチルナトリウム塩を¹³Ｃ₁−ピルビン酸（８３．１ｍｇ）に溶解して、２０ｍＭ溶液を調製した。試料を均一になるまで混合し、溶液の一部（４１ｍｇ）を試料カップに入れ、ＤＮＰ分極装置内に挿入した。試料を、ＤＮＰ条件下、１．２Ｋで、３．３５Ｔの磁場中でマイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）の照射に付した。試料からの¹³Ｃ−ＮＭＲ信号の取り込みを、Ｖａｒｉａｎ社製Ｉｎｏｖａ−２００ＮＭＲ分光計を用いて行った。ＤＮＰを介した分極の増大を、熱平衡下での¹³Ｃ−ＮＭＲ信号及び増大したＮＭＲ信号の測定結果より計算した。¹³Ｃの分極率として１６％という値が得られた。

実施例５：造影剤として過分極 ¹³ Ｃ−ピルビン酸塩を用いた腫瘍イメージング
５．１．腫瘍動物モデル及び腫瘍の調製
Ｒ３２３０ＡＣは、雌性Ｆｉｓｃｈｅｒ３４４系ラット中で維持が可能なラットの乳腺線ガンである。動物の腫瘍モデルを確立するために、ＲＰＭＩ１６４０培地、１０％ウシ体胎児血清（ＦＢＳ）及び１０％ＤＭＳＯを含むＲ３２０３０細胞の凍結したバイアルを３７℃で速やかに解凍した。その後、細胞の溶液をＦＢＳに移し、ＲＰＭＩ１６４０培地を追加した。最後に、細胞の懸濁液を２５ｃｍ²の培養フラスコに移し、３７℃、５％ＣＯ₂のインキュベータ中に入れた。培地は毎日交換した。ラットに投与する日に、機械的に又はトリプシンを用いて細胞を剥離した。カルシウム及びマグネシウムを含まないリン酸緩衝液で細胞を洗浄した。トリプシン（０．０５％トリプシンを０．０２％ＥＤＴＡ水溶液に溶解したもの）を２〜５分かけて加えた。その後、ＦＢＳ５ｍｌを加え、細胞を、ＦＣＳ及び抗生物質（ペニシリン１００ＩＵ／ｍｌ、ストレプトマイシン１００ＩＵ／ｍｌ及びアンフォテリシンＢ２．５μｇ／ｍｌ）を含むＲＰＭＩ１６４０培地を入れたビーカーに移した。細胞溶液を遠心分離して、細胞ペレットを、ＦＢＳ及び抗生物質を含むＥＰＭＩ培地２０ｍｌに再懸濁し、遠心分離及び再懸濁を繰り返した。その後、細胞を、４×１０⁶個／ｍｌＲＰＭＩ１６４０培地となるようにバイアルに分注した。ドナー腫瘍を得るために、雌性フィッシャー３４４系ラット（ＣｈａｒｌｅｓＲｉｖｅｒ、１８０〜２００ｇ）を麻酔し、０．３ｍｌの細胞懸濁液を、鼠径部両側に皮下注射した。１５日後及び２２日後に、Ｆ．Ａ．Ｂｕｒｇｅｎｅｒ他，ＩｎｖｅｓｔＲａｄｉｏｌ２２／６（１９８７），４７２−４７８；Ｓ．Ｓａｉｎｉ他，Ｊ．Ｍａｇｎ．Ｒｅｓｏｎ．１２９／１（１９９７），３５−４３に記載の方法により、腫瘍の切片を調製した。レシピエントである雌性フィッシャーラットの腹側縁上を２箇所切開した。腫瘍の切片を開口内に挿入し、縫合した。腫瘍の移植から１２〜１４日後に、ラットのイメージングを行った。

５．２．ラットの調製及びプロトンＭＲイメージング
計量したラットをイソフルラン（２〜３％）で麻酔し、体温を３７℃以上に保つために加熱テーブル上に保持した。カテーテルを、尾静脈及び左総頚動脈に挿入した。ラットをＭＲ装置に移し、ＦＣ−１０４フルオリナートを循環させることにより約３７℃に加熱した自家製のパッド上に配置した。この液体は、¹Ｈ−及び¹³Ｃ−ＭＲイメージングの際にバックグラウンド信号を生じない。開放型呼吸器に接続された長いチューブから０．４Ｌ／分の速度で供給される１〜２％イソフルランにより麻酔を継続した。動脈カテーテルを、Ｔ字管を介して圧力計及び生理食塩水供給ポンプ（流速０．１５ｍＬ／分）に接続して、カテーテルが血栓で詰まるのを防止した。ラットを、ラット用ＭＲコイル（ＲａｐｉｄＢｉｏｍｅｄｉｃａｌ社（ドイツ）製）に入れ、標準的なプロトンＭＲイメージングシークエンスによりイメージングを行い、解剖学的情報を得て腫瘍の位置を決定した。

５．３． ¹³ Ｃ−ＭＲイメージング
ＭＲ装置により測定したプロトンの周波数に基づき、¹³Ｃ−アラニンの共鳴周波数を下式により求めた。

¹³Ｃ₁−アラニンの周波数＝０．２５１４４×［（装置のプロトン共鳴周波数×１．０００２１）−０．０００３９７７０８］
計算により求められた周波数より、¹³Ｃ₁−アラニンに由来するＭＲ信号の位置は、¹³Ｃ₁−乳酸塩の共鳴信号がその左側に、¹³Ｃ₁−ピルビン酸塩の共鳴信号が¹³Ｃ₁−アラニンの右側の位置になる。非局所的なＭＲ分光シークエンスを用いて測定を行い、¹³Ｃ−ＭＲコイル及び装置のＭＲ周波数が正しく設定されていることを確認した。腫瘍をカバーするよう¹³Ｃ−画像の位置（スライス厚１０ｍｍ、平面ピクセルサイズ５×５ｍｍ²）を定めた。再構成段階で画像データにゼロフィリングを行い、２．５×２．５×１０ｍｍ³の分解能を得た。ＴＲＩＳ緩衝液（９０ｍＭ）に溶解した¹³Ｃ₁−ピルビン酸塩を、１０ｍｌ／ｋｇの用量で、１２秒間で、最小体積２ｍｌを尾静脈から注入し、注入開始から３０秒後（注入完了から１８秒後）に、化学シフト¹³Ｃ−ＭＲシークエンスを開始した。

５．４．ＭＲイメージングデータの解析
ＭＲイメージングにより１６×１６要素のマトリックスが得られ、個々の要素又はピクセル／ボクセルは¹³Ｃ−ＭＲスペクトルを含んでいる。再構成段階で、マトリックスに対し、空間分解能を増大するのに有用な数学的操作であるゼロフィリングを行い、３２×３２に拡大された。データセットは１０２４のスペクトルを含んでおり、さらに解析を行うために、Ｄｉｃｏｍフォーマットでエクスポートされた（ＤＩＣＯＭは、医療情報のデジタル通信に関する標準規格書を指定商品とする北米電子機器工業会の登録商標である）。これらのスペクトルのうち約半分は、ボクセルが動物の体外に位置していたので、ＭＲ信号を含んでいなかった。動物の体内では、ピルビン酸塩の信号強度が高く、乳酸塩及びアラニンがほとんど存在しないボクセル（血流プール）がある一方、他のボクセルはピルビン酸塩、アラニン及び乳酸塩がほぼ同量ずつ存在していた。

ピルビン酸塩、アラニン及び乳酸塩の強度は、以下の条件を含む時間領域フィッティング法を用いて求めた。
ゼロ次の位相は、全データセットで一定。
１次の位相は１．４ミリ秒。
時間領域の線幅又は減衰は、個々の代謝産物についてそれぞれ別個に、全データセットの平均線幅の０．５〜３倍の変動を許容。
周波数は、最も高いピーク（ユーザが定義する必要あり）について、全データセットで観測された平均周波数に対して両方向に２０Ｈｚの変動を許容。

乳酸塩、アラニン及びピルビン酸塩の強度をマトリックス中で再配列し、再サンプリングを行い、プロトン解剖学的ＭＲ画像の分解能とのマッチングをとる。¹³Ｃ−ＭＲ画像の解剖学的画像上への投影を自動的に行い、オペレータに依存しない結果を得る。結果は、ラットの腫瘍の解剖学的プロトン画像、解剖学的画像上に投影されたピルビン酸塩、乳酸塩及びアラニンに関する代謝¹³Ｃ−画像を含む画像セットとして表示され、画像には、各ピクセルについて以下が表示される。
（［乳酸塩］_norm×（［ピルビン酸塩］_max−［ピルビン酸塩］）_norm）×［乳酸塩］
（［乳酸塩］_norm×（［アラニン］_max−［アラニン］）_norm）×［乳酸塩］が表示されている。
ここで、「［・・・］_norm」という用語は、正規化、すなわち、代謝画像における最大値へと調整された強度を表し、「［乳酸塩］」は、計算された強度を表す。

腫瘍領域に最も高い乳酸塩の信号がある状態又は腫瘍領域において乳酸塩のピルビン酸塩に対する比率が高く、かつ同じピクセル領域内で乳酸塩のアラニンに対する存在比率が高い状態が、¹³Ｃ−ＭＲ画像における腫瘍組織と正常組織の識別が成功したと定義される。

５．５．生物学的分析
腫瘍部位には、目視による検査で出血の兆候が認められた。腫瘍をラットの身体から切り離し、秤量後半分に切断した。腫瘍の内部を目視により検査したところ、均質性、壊死及び出血が認められた。腫瘍組織を４％ホルマリン中に保存した。

腫瘍に罹ったラットのうち、以下の条件を満たすものが評価に適していると考えられる。
腫瘍の重量は１００ｍｇより多い。
腫瘍の内部に目視できる壊死や嚢胞が存在しない。
体温が３５℃以上である。
ＭＲ検査の際に、動脈圧が６０ｍｍＨｇより高い。

５．６．結果
１８頭のラットについて、合計で３０の異なる腫瘍のイメージングを行った。１頭のラットについては失敗し、３つの腫瘍については、上の段落５．５に記載の生物学的条件を満たさなかった。残りの１７頭における２６の腫瘍は、均質であり、その内部は重量感があり壊死を起こしていない。注入時の¹³Ｃ₁−ピルビン酸塩の平均分極は２１．２±２．９％（平均±標準偏差）であり、ｐＨは８．０８±０．１４（平均±標準偏差）であった。

図１は、１頭のラットについて撮像した、（１）プロトンの参照画像で、図中の矢印は腫瘍の位置を示す、（２）¹³Ｃ−ピルビン酸塩の画像、（３）¹³Ｃ−乳酸塩の画像、（４）¹³Ｃ−アラニンの画像、（５）¹³Ｃ−ピルビン酸塩で補正した¹³Ｃ−乳酸塩の画像及び（６）¹³Ｃ−アラニンで補正した¹³Ｃ−乳酸塩の画像からなる典型的な画像の組を示す。画像（２）〜（６）は、プロトンの参照画像と融合している。

図２は、同じ画像の組を示すが、解剖学的プロトン画像と融合していない画像（２）〜（６）からなる。

結果として、腫瘍の位置は、高い代謝活性に起因するピルビン酸塩の高信号（２）により示される。しかし、乳酸塩の信号（３）により、最終的に腫瘍の正確な位置が特定される。アラニンは、骨格筋内では観測されるが、腫瘍組織には存在しない（４）。ピルビン酸塩及びアラニンで補正した乳酸塩の信号（５）及び（６）は、いずれも腫瘍に対して優れたコントラストを有する。

このように、代謝画像において腫瘍の位置は乳酸塩の高信号、ピルビン酸塩で補正した乳酸塩の高信号及びアラニンで補正した乳酸塩の高信号によって示されることが実証された。

代謝¹³Ｃ−ＭＲ画像の解析より、以下の症例数において腫瘍領域で代謝のコントラストを示した。

乳酸塩の信号については２６の腫瘍中２４例。

ピルビン酸塩で補正（５．５，ａ）した乳酸塩の信号については２６の腫瘍中２６例。

アラニンで補正（５．５，ｂ）した乳酸塩の信号については２６の腫瘍中２６例。

本研究における全成功率は、２６例中２６例、１００％であった。

本研究により、過分極¹³Ｃ₁−ピルビン酸塩は、対象となる領域（腫瘍）に、化合物の撮像が可能な時間内に到達し、化合物及びその代謝産物の撮像が可能で、代謝のコントラストが得られることが示された。

Claims

過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩を含む液体組成物の製造方法であって、
ａ）以下の式（Ｉ）のラジカル、¹³Ｃ−ピルビン酸及び／又は¹³Ｃ−ピルビン酸塩を含む液体組成物を形成して該組成物を凍結する工程と、
ｂ）混合物中のピルビン酸及び／又はピルビン酸塩の¹³Ｃ核分極をＤＮＰ法で増大させる工程と、
ｃ）凍結した組成物に緩衝液及び塩基を加えて溶解し、¹³Ｃ−ピルビン酸を¹³Ｃ−ピルビン酸塩に変換して液体組成物を得るか、或いは工程ａ）で¹³Ｃ−ピルビン酸塩のみを用いる場合には、凍結した組成物に緩衝液を加えて溶解して液体組成物を得る工程と、
ｄ）ラジカル及び／又はその反応生成物を液体組成物から適宜除去する工程と
を含む方法。
式中、
Ｍは水素又は１当量の陽イオンを表し、
Ｒ１は同一又は異なる直鎖又は枝分れヒドロキシル化及び／又はアルコキシル化Ｃ₁〜Ｃ₄炭化水素基を表す。
前記ラジカルが式（Ｉ）のラジカルであって、Ｍが水素又は生理学的に許容できる１当量の陽イオンを表し、Ｒ１が同一又は異なるヒドロキシメチル又はヒドロキシエチルを表すか、或いはＲ１が同一又は異なるもので末端ヒドロキシル基を有する直鎖又は枝分れアルコキシル化Ｃ₁〜Ｃ₄炭化水素基であるか、或いはＲ１が同一又は異なる直鎖又は枝分れアルコキシル化Ｃ₁〜Ｃ₄炭化水素基を表す、請求項１記載の方法。
Ｒ１が同一であり、直鎖又は枝分れアルコキシル化Ｃ₁〜Ｃ₄炭化水素基、好ましくは、メトキシ基、−ＣＨ₂−ＯＣ₂Ｈ₅又は−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＯＣＨ₃である、請求項２記載の方法。
¹³Ｃ−ピルビン酸及び／又は¹³Ｃ−ピルビン酸塩が、Ｃ１位、Ｃ２位、Ｃ３位、Ｃ１位とＣ２位、Ｃ１位とＣ３位、Ｃ２位とＣ３位又はＣ１位とＣ２位とＣ３位、好ましくはＣ１位で同位体濃縮されている、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の方法。
¹³Ｃ−ピルビン酸及び／又は¹³Ｃ−ピルビン酸塩の同位体濃縮率が、７５％以上、好ましくは９０％以上である、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の方法。
前記緩衝液が、リン酸緩衝液、ＡＣＥＳ、ＰＩＰＥＳ、イミダゾール／塩酸、ＢＥＳ、ＭＯＰＳ、ＨＥＰＥＳ、ＴＥＳ、ＴＲＩＳ、ＨＥＰＰＳ及びＴＲＩＣＩＮからなる群から選択され、好ましくはリン酸緩衝液及びＴＲＩＳからなる群から選択される緩衝液である、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の方法。
工程ａ）で¹³Ｃ−ピルビン酸が用いられ、工程ｃ）で緩衝液と塩基が一溶液中で混合される、請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の方法。
工程ａ）で¹³Ｃ−ピルビン酸が用いられ、前記塩基がＮａＯＨである、請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の方法。
工程ｄ）が必須である、請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の方法。
ヒト又は非ヒト動物の体内における生体内ＭＲイメージング用の造影剤として使用される組成物を製造するための請求項９記載の方法。
過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩と、リン酸緩衝液及びＴＲＩＳからなる群から選択される緩衝液とを含む組成物。
過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩が、１０％以上、好ましくは１５％以上、さらに好ましくは２０％以上の分極レベルを有する、請求項１１記載の組成物。
過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩が過分極¹³Ｃ−ピルビン酸ナトリウムである、請求項１１又は１２記載の組成物。
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項記載の方法で製造される、請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項記載の組成物。
ＭＲ造影剤として使用するための請求項１１乃至請求項１４のいずれか１項記載の組成物。
ヒト又は非ヒト動物の体内における生体内の代謝過程を研究するためのＭＲ造影剤の製造における、請求項１１乃至請求項１４のいずれか１項記載の組成物の使用。
ヒト又は非ヒト動物の体内における生体内ＭＲ腫瘍イメージング、好ましくは生体内での腫瘍の診断及び／又は腫瘍のステージの判定及び／又は腫瘍の治療のモニタリングのためのＭＲ造影剤の製造における、請求項１１乃至請求項１４のいずれか１項記載の組成物の使用。
前記腫瘍が前立腺ガンである、請求項１７記載の使用。
¹³Ｃ−ピルビン酸及び／又は¹³Ｃ−ピルビン酸塩と、式（Ｉ）のラジカルとを含む組成物。
¹³Ｃ−ピルビン酸と式（Ｉ）のラジカルとを含んでいて、Ｍが水素又はナトリウムを表し、Ｒ１が同一であって−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＯＣＨ₃を表す、請求項１９記載の組成物。
過分極¹³Ｃ−ピルビン酸塩を製造するための請求項１９又は請求項２０項記載の組成物の使用。
次の式（Ｉ）のラジカル。
式中、
Ｍは水素又はナトリウムを表し、
Ｒ１は−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＯＣＨ₃を表す。
ＤＮＰ処理で化合物を過分極させる常磁性試薬としての請求項２２記載のラジカルの使用。