JP2016529055A - 撮像可能なポリマー - Google Patents

Abstract

本発明は、撮像可能なポリマー、特にポリビニルアルコールを含む撮像可能なポリマーおよびその作製方法ならびにこのポリマーを含む塞栓マイクロスフェアに関する。このマイクロスフェアは、塞栓処置中に撮像可能であり、薬物または他の治療剤を装填して撮像可能な薬物送達システムを提供することが可能である。【選択図】なし

Description

本発明は、放射線不透過性ポリマーおよびこれを作製する方法に関する。本発明は塞栓処置時に撮像可能な放射線不透過性ヒドロゲル、特に放射線不透過性ヒドロゲルマイクロスフェアを提供する。このマイクロスフェアに薬物をはじめとする治療剤を装填して、撮像可能な薬物送達システムにすることができる。

放射線不透過性は、電磁放射線、特にＸ線の透過を妨害または減弱する特性を指す。したがって、放射線不透過性物質は、ｘ線像において、またはＸ線撮像時および蛍光透視下で視認できる。このため、放射線不透過性物質には、放射線学ならびにコンピュータ断層撮影法（ＣＴ）および蛍光透視法などの医療撮像技術に多数の用途がある。

血管塞栓術（血流を遮断すること）は、血管内に塞栓または閉塞を導入して血流を減少させ腫瘍および奇形を萎縮させる医学的処置であり、腫瘍、類線維腫および血管奇形の治療に重要な処置である。塞栓形成部位への経カテーテル送達を必要とする臨床用途における様々な塞栓物質がある。マイクロスフェア（本明細書では「ビーズ」とも呼ぶ）は、その形状および大きさを制御でき、これまでの粒子状物質よりも使用時に予測しやすいことから、最近、注入用塞栓物質としてのマイクロスフェアの使用が一般的になっている。

塞栓処置を撮像することは、臨床医が塞栓物質の正確な位置を監視し、確実に塞栓物質を血管系の的確な位置に投与し留まらせることができるため、処置の転帰が改善され、処置のリスクが抑えられることから、重要である。現時点で撮像が可能なのは、本来放射線不透過性の塞栓物質を使用するか、非放射線不透過性塞栓粒子を放射線不透過性物質と混合する場合に限られる。

ヨード化ポリビニルアルコール（Ｉ−ＰＶＡ）は、ｉｎ ｖｉｖｏで遭遇する水性条件で沈殿する粘稠液形態の放射線不透過性塞栓物質である。しかし、塞栓が形成される正確な位置は一貫性を欠く場合があり、標的外の位置に沈殿が起こるリスクが生じる。

しかし、Ｅｔｈｉｏｄｏｌ（登録商標）およびＩｓｏｖｕｅ（登録商標）などの造影剤は、注入用組成物を放射線不透過性にするために、塞栓粒子と日常的に混合される。そのような組成物は有用ではあるが、塞栓粒子の水性懸濁液と造影剤とでは物理的特性が異なるため、ｉｎ ｖｉｖｏでの局在に差が生じる。投与後、視認できるのは塞栓粒子よりも造影剤であり、造影剤と塞栓粒子は組織内で同じ位置に滞留していないかもしれない。

したがって、塞栓マイクロスフェアの予測可能性および再現性での有益性と、造影剤の放射線不透過性とを組み合わせることが必要である。

欧州特許第１８１０６９８号には、安定な放射線不透過性塞栓ビーズ（本明細書ではＲＯビーズまたはＲＯマイクロスフェアとも呼ぶ）を形成する工程が記載されており、この工程では、ＰＶＡヒドロゲル塞栓ビーズをヨード化油で装填して放射線不透過性にする。油がビーズ内に保持される機序は明らかにされていない。さらに、この油はヨード化脂肪酸エチルエステルの混合物であるため、最終生成物は厳密に定義されておらず、この方法では、ビーズからの造影剤の溶出を制御することができず、造影剤が薬物の充填および溶出に及ぼす影響も考慮されていない。

国際公開第２０１１／１１０５８９号には、エステル結合を介してヨードベンゾイルクロリドをポリ（ビニルアルコール）にグラフトすることによるヨード化ポリ（ビニルアルコール）の合成が記載されている。このポリマーは放射線不透過性であることが示されているが、この工程では不水溶性ポリマーが生じ、のちにこれを、望ましい塞栓特性を有するヒドロゲルマイクロスフェアの作製に通常用いられる油中水型重合工程を用いてマイクロスフェアにすることはできない。同公開特許ではマイクロスフェアに言及しているが、これを得る方法に関する開示は含まれていない。

Ｍａｗａｄら（Ｂｉｏｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ２００８，９，２６３−２６８）は、共有結合したヨウ素をポリマー主鎖に導入してポリマーを放射線不透過性にする、ＰＶＡ系分解性ヒドロゲルの化学修飾について記載している。ＰＶＡ上のペンデントアルコール基の０．５％を４−ヨードベンゾイルクロリドと反応させることによってヨウ素を導入する。得られたポリマーは生分解性であり、沈殿により塞栓を形成し、マイクロスフェアには形成されない。

したがって、塞栓ビーズの塞栓形成効率および再現性をヨード化ケシ油エチルエステルなどの造影剤の放射線不透過性と組み合わせた、単一製品の放射線不透過性塞栓物質が必要とされているのは明らかである。理想的な塞栓粒子とは、臨床医が、視認できるコントラストが塞栓粒子によるものであるという一層の確信を持って塞栓処置を実施および撮像できるよう、本質的に放射線不透過性であり、大きさおよび物理的特性に安定性および再現性がある塞栓粒子である。このようなビーズの血管部位への注入および沈着は監視され得るであろうが、塞栓術の効果を監視し塞栓物質が所望の位置に留まっていることを確認するための、かつさらなる処置のリスクがある領域を特定するための臨床追跡時の監視も可能になると思われる。追跡撮像が得られる時間枠は、既存の方法よりも大幅に増大する。

放射線不透過性（Ｘ線を減弱する能力）はハウンズフィールド尺度に従って定量化できる。ハウンズフィールド単位は１体積（ボクセル）当たりの放射線不透過性の測定単位である。コンピュータ断層撮影法（ＣＴ）の典型的なボクセルは約１ｍｍ^３であるため、直径が１００μｍ程度の個々のマイクロスフェアは、それまたはそれらの集まりが血管内（例えば）で上記ボクセルの放射線不透過性を増大させて可視化されるように、放射線不透過性が高くなければならない。放射線不透過性は１００ＨＵ超、好ましくは５００ＨＵ超が適切であると思われる。

理想的な塞栓ビーズは、放射線不透過性に優れていることに加えて、確信を持って化学塞栓処置を監視できるように、効率的な薬物装填および溶出を可能にする特性を備えている。

本発明者らは、比較的単純な化学反応を用いることによって、ポリマーを修飾して放射線不透過性にすることが可能であることを確認した。１つまたは複数の共有結合した放射線不透過性ハロゲン（臭素またはヨウ素など）を含む低分子量アルデヒドを、ポリマーの１，３ジオール基と反応させることによって、そのポリマーに結合させる。１，２グリコールとの反応も可能である。これにより、ハロゲン化基が共有結合した環状アセタール（１，３，ジオールと反応させる場合はジオキサン環）が形成される。このハロゲン化基は分子量が１０００ダルトン未満、通常、７５０ダルトン未満である。最小値は１５６ダルトンである。

ハロゲン化基は通常、６〜１８個、好ましくは６個〜１０個の炭素；および任意選択で、１個の酸素原子を有し；１または２個の共有結合した放射線不透過性ハロゲンを含む、芳香環を含む。芳香環は、好ましくはフェニル基である。

この化学反応により、予測可能で制御可能な方法で、ポリマーに共有結合した定められた放射線不透過性基を有するポリマーが得られる。この反応は任意のジオール含有ポリマーで実施してよく、ヒドロゲルポリマーおよび予め形成されたマイクロスフェアに特に適しているため、マイクロスフェアの物理的特性（すなわち、大きさ、球状、高含水量、膨潤性および圧縮性）に悪影響を及ぼさずに非放射線不透過性のマイクロスフェアを本質的かつ恒久的に放射線不透過性にできる。放射線不透過性マイクロスフェアは、それらが形成される元の非放射線不透過性ビーズに比べて、薬物装填容量および／または溶出特性が同等である、および／またはより良い。このマイクロスフェアの放射線不透過性は恒久的であるか、臨床追跡期間中に監視が可能な程度に長寿命である。

予め形成されたビーズの後処理が可能であることにより、放射線不透過性ビーズと非放射線不透過性ビーズに同じ製造工程を用いることができ、特定の大きさまたは大きさの範囲のビーズのみが放射線不透過性になるよう後処理前に、あるいは必要に応じて、後処理後に、放射線不透過性を付与する工程に起因するビーズ径のばらつきを考慮して大きさを決めるよう、大きさの選別またはふるい分けを実施できるという点で、製造に関してある程度の柔軟性がもたらされる。

したがって、第一の態様では、本発明は、放射線不透過性化学種でアセタール化した１，２−ジオール基または１，３−ジオール基を含むポリマーを提供する。放射線不透過性化学種でアセタール化することにより、放射線不透過性化学種が環状アセタール基（１，３ジオールポリマーの場合はジオキサン）を介してポリマーに結合する。したがって、ポリマーの放射線不透過性は、環状アセタール結合を介して共有結合によりポリマーに組み込まれた放射線不透過性物質を有することに由来する。

本明細書で使用される「放射線不透過性化学種」および「放射線不透過性物質」は、Ｘ線像で視認可能であり、コンピュータ断層撮影法などの日常的な技術を用いて放射線不透過性物質または化学種を取り巻く溶媒から解像できる化学物質、またはそのような化学物質によって修飾された物質を指す。

マイクロスフェアまたはビーズという用語は、ミクロンサイズの球状またはほぼ球状の塞栓物質を指す。粒子または微粒子という用語は、不規則な形状をもち、一般に例えば、大きな１つの塊が粉砕されて生じる塞栓粒子を指す。

文中で「ハロゲン」または「ハロゲン化」に言及する場合、特に明記されない限り、ヨウ素が好ましい。

ＨＵで放射線不透過性のレベルに言及する場合、それはＸ線マイクロコンピュータ断層撮影法によって実施した測定の結果を指し、好ましくは本明細書（実施例１２）に記載される機器および条件を用いて、好ましくは本明細書（実施例１２）に記載されるようにアガロースファントムで、好ましくは０．５ｍｍのアルミニウムフィルターおよび６５ｋＶの電源電圧を用いて測定したときの測定結果を指す。グレースケール単位で放射線不透過性に言及する場合も、それは上記の条件下でＸ線マイクロコンピュータ断層撮影法によって実施した測定の結果を指す。

「湿潤ビーズ」または「完全水和ビーズ」に言及する場合、それは充填体積として（例えば、メスシリンダー中で定量される）通常の生理食塩水（０．９％ＮａＣｌの１ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ７．２〜７．４））中で完全に水和したビーズを意味する。

この態様およびその他の態様では、ポリマーは、１，２−ジオール基もしくは１，３ジオール基またはその混合物を含む任意のポリマーであってよい。好ましくは、ポリマーは、ポリヒドロキシポリマーのように、ポリマー主鎖全体にわたってジオール基を高い割合で含む。ポリマーは適切に、ヒドロゲルまたは他の架橋ポリマー網目構造である。特に適切なポリマーは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）またはＰＶＡのコポリマーを含むポリマーである。ＰＶＡ系ヒドロゲルは、当該技術分野で周知であり塞栓処置に広く用いられるため、特に好ましい。

特定の実施形態では、ポリマーは、架橋されてヒドロゲルを形成する架橋可能な基を有するペンダント鎖を有する、ＰＶＡ主鎖を含む。ＰＶＡ主鎖は、架橋され得るアセタートおよびアクリラートなどの基を含むペンダント鎖を少なくとも２つ有する。架橋剤は、望ましくは主鎖１グラム当たり約０．０１〜１０ミリ当量（ｍｅｑ／ｇ）、より望ましくは約０．０５〜１．５ｍｅｑ／ｇの量で存在する。ＰＶＡポリマーは、２種類以上の架橋可能な基を含み得る。ペンダント鎖は、環状アセタール結合を介して結合したポリマー骨格のヒドロキシル基を介して、ＰＶＡの１，３ジオールヒドロキシル基に結合しているのが好都合である。

修飾ＰＶＡの架橋は、物理的架橋または化学的架橋などの多数の手段のいずれを介してもよい。物理的架橋としては、特に限定されないが、錯体形成、水素結合、脱溶媒和、ファンデルワールス相互作用、およびイオン結合が挙げられる。化学的架橋は、特に限定されないが、連鎖反応（付加）重合、逐次反応（縮合）重合をはじめとするポリマー化学者には日常的な方法を含む多数の手段によって実施できる。

ＰＶＡポリマー主鎖上で架橋される基は、アルデヒド架橋剤の添加を必要とせずにフリーラジカルによって開始する重合を介して架橋できる、アセタートなどのエチレン性不飽和官能基であるのが適切である。好ましくは、ＰＶＡポリマーは、Ｎ−アクリロイル−アミノアセトアルデヒドジメチルアセタール（ＮＡＡＤＡ）によるＰＶＡのアセタール化から形成されたペンデントアクテタート（ａｃｔｅｔａｔｅ）基を含む。このようなＰＶＡの修飾は米国特許第５，５８３，１６３号に記載されている。この種の修飾ＰＶＡの例のひとつはＮｅｌｆｉｌｃｏｎ Ａである。

架橋可能なＰＶＡは、追加のビニルコモノマー、適切にはヒドロキシ置換低級アクリル酸アルキルおよびメタクリル酸アルキル、アクリルアミドならびにメタクリルアミドなどの親水性ビニルコモノマーと架橋されのが適切である。特定の実施形態では、上記の修飾ＰＶＡを２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製のＡＭＰＳ（登録商標）モノマー）と架橋して、アクリルアミドポリビニルアルコール−コ−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホナートヒドロゲルを得る。好ましい実施形態では、架橋反応を逆相乳化重合反応として実施してマイクロスフェア形態のアクリルアミドポリビニルアルコール−コ−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホナートヒドロゲルを得る。

本発明のポリマーまたはヒドロゲルは、環状アセタールの形態でポリマー全体にわたって共有結合した放射線不透過性物質のため放射線不透過性である。環状アセタールを形成するための反応は有機化学の分野で周知であり、したがって、環状アセタールを形成できる任意の放射線不透過性化学種は本発明の範囲内にあると見なされる。放射線不透過性であることが知られている物質は、ヨウ素、ビスマス、タンタル、ガドリニウム、金、バリウムおよび鉄など多数ある。ハロゲンなどの電子密度の高い元素が特に有用である。臭素、塩素、フッ素およびヨウ素は、環状アセタール結合を形成できる有機分子に容易に組み込むことが可能であり、高い放射線不透過性をもたらす。したがって、特定の実施形態では、放射線不透過性ポリマーは、共有結合したハロゲン、好ましくはヨウ素を含む。放射線不透過性ハロゲンは芳香基と共有結合して、環状アセタールを介してポリマーと結合した放射線不透過性化学種を形成する。芳香族基は、共有結合した臭素またはヨウ素などの放射線不透過性ハロゲンを１つ、２つ、３つまたは４つ含み得る。この基は、好ましくは、このような放射線不透過性ハロゲンが１つ、２つ、３つまたは４つ共有結合したフェニル基を含む。したがって、ポリマーは、環状アセタールを介してポリマーに結合する、共有結合したヨウ素などの放射線不透過性ハロゲンを含む、ハロゲン化基（下式のＸ）を好都合に含む。

放射線不透過性化学種でアセタール化することにより、以下に示すように、放射線不透過性化学種が環状アセタール基を介してポリマーに結合する。放射線不透過性ポリマーは、一般式Ｉ（ＰＶＡではＪが−ＣＨ_２−である）またはＩＩ（１，２ジオールまたは１，３ジオールを有するその他のポリマーを示している）に記載される構造を有する、または含む。ポリマー中のアセタール化したこのような基の数（ｎ）を制御することにより、存在するヨウ素の量、ひいては放射線不透過性が制御される。物質１ｍｇ当たりのジオールの数についてはのちに考察する。

式中、
Ｘは、１つまたは複数のハロゲン、好ましくは１つまたは複数の臭素またはヨウ素部分によって置換された基であり、
ｎは少なくとも１であり、
Ｊは基−ＣＨ_２−または結合である。

Ｘは、好ましくは式ＩＩＩ

の基であり、
式中、Ｚは、環状アセタールと結合した連結基であるか、フェニル基が環状アセタールと結合するよう存在せず；
Ｚが存在する場合、ＺはＣ_１〜６アルキレン、Ｃ_１〜６アルコキシレンまたはＣ_１〜６アルコキシアルキレンであり；
Ｈａｌは１つ、２つ、３つまたは４つの共有結合した放射線不透過性ハロゲンである。

好ましくは、Ｚが存在する場合、Ｚは、メチレンまたはエチレン基であるか、基−（ＣＨ_２）_ｐ−Ｏ−（ＣＨ_２）_ｑ−であり、式中、ｑは０、１または２であり、ｐは１または２であり；より好ましくは、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＣＨ_２ＯＣＨ_２−および−（ＣＨ_２）_２Ｏ−から選択される基であり、
特に、Ｚは−ＣＨ_２ＯＣＨ_２−または−ＣＨ_２Ｏ−であるか、存在せず、
Ｈａｌは、特に３つまたは４つの臭素またはヨウ素、好ましくはヨウ素、例えば２，３，５もしくは２，４，６トリヨードまたは２，３，４，６テトラヨードであり、
Ｊは、好ましくは−ＣＨ_２−である。

したがって、好ましくは、放射線不透過性のヨウ素がヨード化フェニル基の形態でポリマー内に組み込まれている。上記の通り、ヨード化フェニル基は、環状アセタール結合を介してポリマー内に組み込まれている。

上記のような基、特にハロゲン化（例えば、ヨード化）フェニル基は、放射線不透過性ポリマー内に組み込むヨウ素などのハロゲンの量を制御し、ひいては放射線不透過性のレベルを制御するために、一置換、二置換、三置換または場合によっては四置換できるため有用である。

可能なハロゲン化レベルはまた、ポリマー出発物質中の１，３ジオール基または１，２ジオール基のレベルによる影響を受ける。このレベルは、ポリマーの構造および例えば架橋剤または他のペンデント基による−ＯＨ基の任意の置換の存在などに基づいて推定できる。少なくとも０．１ｍｍｏｌ／ｇ乾燥ポリマーの−ＯＨ基のレベルを有するポリマーが好ましい。少なくとも１ｍｍｏｌ／ｇのレベルを有するポリマーがさらに好ましい。５ｍｍｏｌ／ｇ（２．５ｍｍｏｌ／ｇジオール）を上回る−ＯＨ基を有するポリマーで優れた放射線不透過性レベルが得られている。

当業者は、ポリマー中のヨウ素、または他の放射線不透過性のハロゲンの量が、ポリマーのアセタール化の程度を制御することによっても制御され得ることを理解するであろう。本発明では、ポリマーは、アセタール化ジオール基を最大５０％含む。好ましくは、ポリマー中のジオール基の少なくとも１０％がアセタール化されており、より好ましくは、ジオール基の少なくとも２０％がアセタール化されている。ポリマー中のハロゲン（例えば、ヨウ素）の量を、例えばフェニル環での置換を増加させることによって制御するのか、ポリマーのアセタール化の程度を制御することによって制御するのかに関係なく、得られるポリマーは、乾燥重量で少なくとも１０％のハロゲン（ハロゲン重量／総重量）を含有する。好ましくは、ポリマーは、乾燥重量で少なくとも２０％のハロゲン、好ましくは３０％、４０％、５０％または６０％を上回るハロゲンを含有する。乾燥重量で３０〜５０％のハロゲンを有するポリマーで有用なコントラストが得られる。

ハロゲン含有量はまた、ビーズ１ｍＬ当たりのハロゲン量ハロゲン（ｍｇ）で表され得る。これは、充填体積として（例えば、メスシリンダーで定量される）生理食塩水中で完全水和したビーズ１ｍＬ当たりのハロゲンの量を指す。本発明は、ハロゲン（特にヨウ素）のレベルが、例えば湿潤ビーズ１ｍＬ当たり１５ｍｇを上回るビーズを提供する。ビーズ１ｍＬ当たり２５ｍｇまたは５０ｍｇを上回る、好ましくは１００ｍｇを上回るハロゲン（特にヨウ素）含有量が良好な結果をもたらしている。

本発明は、具体的にはヒドロゲル、特に微粒子またはマイクロスフェア形態のヒドロゲルに適している。マイクロスフェアは、例えばふるい分けによって大きさを制御できるため、および球状であるため塞栓物質の不必要な凝集を回避できることから、塞栓術に特に有用である。マイクロスフェアは、単相および２相エマルション、懸濁重合、溶媒蒸発、噴霧乾燥、ならびに溶媒抽出などの当業者に公知の多数の技術によって作製できる。

例えば、Ｔｈａｎｏｏら，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ ＢｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓＶｏｌ．２，６７−７２（１９９１）；国際公開第０１６８７２０号、同第０３０８４５８２号；同第０６１１９９６８号および同第０４０７１４９５号（上記文献は参照により本明細書に組み込まれる）には、ポリビニルアルコールまたはビニルアルコールコポリマーを含むマイクロスフェアが記載されている。特定の実施形態では、上記のように（および米国特許第５，５８３，１６３号に開示されているように）Ｎ−アクリロイル−アミノアセトアルデヒドジメチルアセタール（ＮＡＡＤＡ）で修飾し、上記のように２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸で架橋したＰＶＡからヒドロゲルマイクロスフェアを調製する。この種のヒドロゲルマイクロスフェアは米国特許第６，６７６，９７１号および同第７，０７０，８０９号に記載されている。

マイクロスフェアは、約１０μｍ（ミクロン）〜２０００μｍの範囲の大きさで作製できる。より小さいと、毛細血管系を通過し、ほかの場所に引っかかることがある。ほとんどの適用では、凝集を抑え塞栓を予測可能にするため、小さな寸法範囲のマイクロスフェアが好ましい。マイクロスフェアの作製に用いる工程を制御して、特定の所望の大きさの範囲のマイクロスフェアを得ることができる。ふるい分けなどの他の方法を用いて、マイクロスフェアの大きさの範囲をより一層厳密に制御できる。

特定の実施形態では、本発明によるヒドロゲルまたは非ヒドロゲルマイクロスフェアは、平均径の大きさの範囲が１０〜２０００μｍ、より好ましくは２０〜１５００μｍ、さらにより好ましくは４０〜９００μｍである。マイクロスフェアの調製では通常、計画される治療に適した大きさの範囲、例えば、１００〜３００ミクロン、３００〜５００ミクロン、５００〜７００ミクロンまたは７００〜９００ミクロンの粒子が得られる。小さい粒子ほど血管床の深部まで侵入する傾向が強くなるため、特定の処置には、４０〜７５ミクロン、４０〜９０ミクロンおよび７０〜１５０ミクロンの範囲の粒子が特に有用である。

特定の実施形態では、ポリマーは、生理的ｐＨ（７．４）で正味の負電荷を有するヒドロゲルマイクロスフェアである。

放射線不透過性はハウンズフィールド尺度に従って定量化でき、この尺度では、蒸留水はの０ハウンズフィールド単位（ＨＵ）の値を有し、空気は−１０００ＨＵの値を有する。好適には塞栓マイクロスフェアは１００ＨＵを上回る放射線不透過性を有し、さらにより好ましくは５００ＨＵを上回る放射線不透過性を有する。本明細書に記載される方法を用いて、放射線不透過性が１００００ＨＵを上回る放射線不透過性マイクロスフェアを調製できた。好ましいマイクロスフェアは、２０００ＨＵ、３０００ＨＵ、４０００ＨＵまたは５０００ＨＵを上回る放射線不透過性を有する。これらのレベルの放射線不透過性は、マイクロスフェアを、例えば、血液（３０〜４５ＨＵ）、肝臓（４０〜６０ＨＵ）、脳（２０〜４５ＨＵ）および軟部組織（１００〜３００ＨＵ）から識別可能にする。

放射線不透過性はまた、米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）Ｆ−６４０に準じて、バックグラウンドを差し引いた後の０〜２５５グレースケール単位で表すことができる。

したがって、本発明のさらなる態様は、本明細書の第一の態様に記載されるような、少なくとも５００ＨＵの放射線不透過性を有する、放射線不透過性マイクロスフェアを提供する。

この実施形態のヒドロゲルマイクロスフェアは、注射用水などの適切な賦形剤または希釈剤を含む組成物に使用され、血管の塞栓術に直接用い得る。したがって、本発明のさらなる態様は、本明細書に記載されるヒドロゲルマイクロスフェアと、薬学的に許容される担体または希釈剤とを含む、医薬組成物を提供する。

したがって、本明細書に記載されるように放射線不透過性化学種でアセタール化された１，２−ジオール基または１，３−ジオール基を含むポリマーから形成される放射線不透過性ヒドロゲルマイクロスフェアを含む、医薬組成物が、本発明のさらなる態様を形成する。ポリマーは、上記のように環状アセタール結合を介してポリマーに共有結合している、ヨード化された芳香族基を含むのが好ましい。

放射線不透過性マイクロスフェアを含む医薬組成物はまた、追加の放射線不透過性物質、例えば造影剤（ヨード化ケシ油エチルエステル（Ｌｉｐｉｏｄｏｌ（登録商標））などの油性造影剤を含む、イオン性または非イオン性いずれかの造影剤）などを含み得る。適切な非イオン性造影剤としては、イオパミドール、イオジキサノール、イオヘキソール、イオプロミド、イオブチリドール（ｉｏｂｔｉｒｉｄｏｌ）、イオメプロール、イオペントール、イオパミロン、イオキシラン、イオトロラン、イオトロールおよびイオベルソールが挙げられる。

イオン性造影剤もまた用いてもよいが、高イオン濃度はマトリックスからのイオン性薬物の解離に有利に働くため、薬物を装填したイオン交換マイクロスフェアと組み合わせるのは好ましくない。イオン性造影剤としては、ジアトリゾアート、メトリゾアートおよびイオキサグラートが挙げられる。

マイクロスフェアは、当該技術分野で認められている任意の工程により乾燥させ得るが、マイクロスフェアを減圧下で乾燥した状態で保管し得ることから、凍結乾燥などにより真空下で乾燥させるのが有利である。この方法を用いると、国際公開第０７１４７９０２号（参照により本明細書に組み込まれる）で考察されている通り再水和が改善される。通常、乾燥マイクロスフェアを保管する圧力は１ｍＢａｒ（ゲージ圧）未満である。

代替的にまたは追加的に、有効量の１つまたは複数の生物学的に活性な薬剤が塞栓組成物に含まれてもよい。形成された放射線不透過性ヒドロゲルまたはマイクロスフェアから活性薬剤を送達するのが望ましい場合がある。送達するのが望ましい場合がある生物学的に活性な薬剤としては、有機および無機分子ならびに細胞を含む予防剤、治療剤および診断剤（本明細書ではまとめて「活性薬剤」、「治療剤」または「薬物」と呼ぶ）が挙げられる。多種多様な活性薬剤を放射線不透過性ヒドロゲルおよびマイクロスフェア内に組み込むことができる。組み込んだ活性薬剤のヒドロゲルからの放出は、体液などの水性媒体と接触したときに起こるヒドロゲルからの薬剤の拡散、ヒドロゲルの分解、および／または薬剤をポリマーと結合している化学結合の分解によって達成される。この文脈において、「有効量」は、所望の効果を得るのに必要な活性薬剤の量を指す。

したがって、さらなる態様では、本発明は、上記のような放射線不透過性ヒドロゲルマイクロスフェアと治療剤とを含み、治療剤がヒドロゲルマトリックスに吸収されている、医薬組成物を提供する。本発明のさらなる態様は、本明細書に記載される１つまたは複数の放射線不透過性ヒドロゲルマイクロスフェアを含み、マイクロスフェアが１つまたは複数の医薬活性薬剤などの治療剤をさらに含む、組成物を提供する。組み込むことができる活性薬剤または医薬活性薬剤の例としては、特に限定されないが、マイクロスフェアを特に化学塞栓処置に有用にする抗血管新生剤、細胞毒性剤および化学療法剤が挙げられる。

特に有利な実施形態では、本発明の放射線不透過性ヒドロゲルマイクロスフェアは、帯電した薬物が、例えばイオン交換機序によって、マイクロスフェア内に装填されるように正味電荷を有する。その結果、治療剤はヒドロゲル内に静電的に保持され、生理的食塩水またはｉｎ ｖｉｖｏなどの電解質媒体中で、例えば血液または組織中でヒドロゲルから溶出し、薬物を数時間、数日またはさらに数週間にわたって徐放する。この実施形態では、本発明の放射線不透過性ヒドロゲルマイクロスフェアは、正に帯電した薬物がマイクロスフェア内に制御可能かつ再現可能なように装填され、続くｉｎ ｖｉｖｏでのヒドロゲルからの持続的溶出のために、そこに静電的に保持されるように、生理的条件（７．４）を含む様々なｐＨにわたって正味の負電荷を有すれば特に有用である。そのような電荷は、ポリマーマトリックスに結合したカルボキシル基またはスルホン酸基などのイオン交換基に由来し得る。生理的ｐＨで電荷を持たない薬物であってもなお、本発明のマイクロスフェア内に装填でき、これは、例えば、塞栓術直後に、または塞栓術を必要としないか必須ではない場合もしくはイオン性相互作用ではなく生理的条件下で薬物の低溶解度が放出プロファイルを左右する場合、単に薬物を迅速に組織に送達するために、迅速な溶出または「バースト効果」が望まれる場合に特に有利であり得ることが理解されよう。

この方法で装填され得る薬物の特に好ましい例としては、特に限定されないが、カンプトテシン（イリノテカンおよびトポテカンなど）およびアントラサイクリン（ドキソルビシン、ダウノルビシン、イダルビシンおよびエピルビシンなど）、抗血管新生剤（血管内皮増殖因子受容体（ＶＥＧＦＲ）阻害剤など、例えばアキシチニブ、ボルテゾミブ、ボスチニブ、カネルチニブ、ドビチニブ、ダサチニブ、エルロチニブ、ゲフィチニブ、イマチニブ、ラパチニブ、レスタウルチニブ、マスチニブ（ｍａｓｕｔｉｎｉｂ）、ムビチニブ（ｍｕｂｉｔｉｎｉｂ）、パゾパニブ、パゾパニブセマキサニブ、ソラフェニブ、タンデュチニブ、バンデタニブ、バタラニブおよびビスモデギブなど）、微小管会合阻害剤（ビンブラスチン、ビノレルビンおよびビンクリスチンなど）、アロマターゼ阻害剤（アナストラゾールなど）、白金系薬物（シスプラチン、オキサリプラチン、カルボプラチンおよびミリプラチンなど）、ヌクレオシド類似体（５−ＦＵ、シタラビン、フルダラビンおよびゲムシタビンなど）が挙げられる。その他の好ましい薬物としては、パクリタキセル、ドセタキセル、マイトマイシン、ミトキサントロン、ブレオマイシン、ピンヤンマイシン、アビラテロン、アミホスチン、ブセレリン、デガレリクス、ホリン酸、ゴセレリン、ランレオチド、レナリドマイド、レトロゾール、リュープロレリン、オクトレオチド、タモキシフェン、トリプトレリン、ベンダムスチン、クロラムブシル、ダカルバジン、メルファラン、プロカルバジン、テモゾロミド、ラパマイシン（およびゾタロリムス、エベロリムス、ウミロリムスおよびシロリムスなどの類似体）メトトレキサート、ペメトレキセドおよびラルチトレキセドが挙げられる。

放射線不透過性ヒドロゲルマイクロスフェアは、水膨潤性であるが不水溶性であるのが好ましい。

一実施形態では、ビーズは、水膨潤性であるが、若干水への溶解度がある。この実施形態では、膨潤の程度は塩水溶液または適切な溶媒の使用によって制御でき、日常的な実験によって決定され得るものである。これは特に、非共有結合によって架橋されたＰＶＡポリマーに適用され得る。

別の実施形態では、ビーズは水および溶媒に膨潤性を示すが、同時に生分解性でもある。この実施形態では、ビーズは、４週間〜２４か月の範囲の期間にわたってｉｎ ｖｉｖｏで生分解する。ＰＶＡを含む生分解性ポリマーは、例えば、国際公開第２００４／０７１４９５号、同第２０１２／１０１４５５号およびＦｒａｕｋｅ−Ｐｉｓｔｅｌら，Ｊ．Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｅｌｅａｓｅ ２００１ Ｍａｙ １８；７３（１）：７−２０に開示されている。

上で述べたように、本発明の放射線不透過性ポリマーは、予め形成されたマイクロスフェアを直接修飾してそれらを本質的に放射線不透過性にするための単純な化学反応を用いて、作製され得る。したがって、さらなる態様では、本発明は、放射線不透過性ポリマーを作製する方法であって、好ましくは酸性条件下で、１，２−ジオール基または１，３−ジオール基を含むポリマーを、上記１，２−ジオールまたは１，３−ジオールと環状アセタールを形成できる放射線不透過性化学種と反応させることを含む方法を提供する。

具体的には、環状アセタールを形成できる放射線不透過性化学種は、本明細書に記載されるように、ヨウ素などの共有結合する放射線不透過性のハロゲンを含む。具体的には、ハロゲンはフェニル基などの芳香族基に共有結合している。

この化学反応は、１，２−ジオールまたは１，３−ジオール構造を持つ単位の主鎖を有するポリマー、例えばポリヒドロキシポリマーなどに特に適している。例えば、１，３−ジオール骨格を含むポリビニルアルコール（ＰＶＡ）またはビニルアルコールのコポリマー。主鎖はまた、１，２−ジヒドロキシエチレンなどの１，２−グリコール形態のヒドロキシル基も含み得る。これらは例えば、酢酸ビニル−炭酸ビニレンコポリマーのアルカリ加水分解によって得ることができる。

糖類などのその他のポリマージオールを用いてもよい。特定の実施形態では、ポリマーは架橋されており、例えば架橋されたＰＶＡまたはＰＶＡのコポリマーなどである。

本明細書に記載されるように誘導体化され得るポリビニルアルコールは、少なくとも約２，０００の分子量を好ましくは有する。上限として、ＰＶＡは最大１，０００，０００の分子量を有し得る。好ましくは、ＰＶＡは最大３００，０００の分子量を有し、特に最大約１３０，０００、特に好ましくは最大約６０，０００の分子量を有する。

好ましい実施形態では、ＰＶＡは架橋ＰＶＡヒドロゲルであり、上記のように、Ｎ−アクリロイル−アミノアセトアルデヒドジメチルアセタール（ＮＡＡＤＡ）で修飾されたＰＶＡが２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸と架橋されており、好ましくは米国特許第６，６７６，９７１号および同第７，０７０，８０９号に記載されているようなマイクロスフェアの形態である。

放射線不透過性化学種をアセタール化し、ジオール基を介してポリマーに共有結合させる。好ましい放射線不透過性化学種は、電子密度の高い化学的部分であり、例えば、＋１ＨＵを上回る放射線不透過性をもたらす単純な有機分子または有機金属錯体などであり、ポリマー上でジオール基との環状アセタールの形成を可能にする反応部分を含む。具体的な反応部分としては、アルデヒド、アセタール、ヘミアセタール、チオアセタールおよびジチオアセタールが挙げられる。

特定の実施形態では、放射線不透過性化学種は臭素またはヨウ素を含む。このことは、臭素またはヨウ素が置換されている有機小分子は市販されているか、当該技術分野で周知の化学反応を用いて調製し得るため、好都合である。例えば、ヨード化または臭素化アルデヒドは放射線不透過性であり、本発明の方法を用いてジオール含有ポリマー内に組み込むのが容易である。特に有用な放射線不透過性化学種としては、ヨード化または臭素化ベンジルアルデヒド、ヨード化フェニルアルデヒドおよびヨード化フェノキシアルデヒドが挙げられる。

例えば予めマイクロスフェアに形成されているヒドロゲルポリマー（ただし、コーティングなどのその他の予め形成されたヒドロゲル構造が考慮される）を用いて、ジオール含有ポリマーとの放射線不透過性アルデヒドの反応が驚くほど良好に進む。したがって、別の態様では、本発明は、放射線不透過性ヒドロゲルマイクロスフェアを作製する方法であって、以下に挙げる段階を含む方法を提供する：
（ａ）１，２−ジオール基または１，３−ジオール基を有するポリマーを含む、予め形成されたヒドロゲルマイクロスフェアを、上記マイクロスフェアを膨潤させることができる溶媒中で膨潤させる段階；（ｂ）膨潤させたマイクロスフェアを、酸性条件下で上記１，２ジオールまたは１，３ジオールと環状アセタールを形成することができる放射線不透過性化学種の溶液と混合するか接触させる段階；および（ｃ）マイクロスフェアを抽出または単離する段階。

次いで、抽出または単離したマイクロスフェアを直接使用しても、上記のように医薬組成物へと製剤化しても、あるいは長期保管用に乾燥させてもよい。

好ましい実施形態では、アクリルアミドポリビニルアルコール−コ−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホナートヒドロゲルマイクロスフェア上で反応を実施する。このようなマイクロスフェアの例は、米国特許第６，６７６，９７１号および同第７，０７０，８０９号に記載されている。

反応は、極性有機溶媒中で、より具体的には、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、酢酸エチル、アセトン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、アセトニトリル（ＭｅＣＮ）およびジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）などの極性非プロトン性溶媒中で実施するのが好都合であるが、適切な溶媒は、当業者が日常的な実験を通じて、かつ／または沸点、密度などの溶媒の特性を考慮て決定される。

反応は迅速であり、室温で実施してもよく、あるいは収率を向上させ反応時間を短くするために高温で実施してもよい。好ましい実施形態では、反応は２５℃を上回る温度で実施し、適切には４０℃を上回るが、１３５℃を下回る温度、好ましくは８０℃を下回る温度で実施する。５０〜７５℃の反応温度が特に有用である。高温では、放射線不透過性ヒドロゲルビーズへのヒドロゲルビーズの変換をわずか２〜３時間で遂行できる。

上記のように、放射線不透過性化学種は、アルデヒド、アセタール、ヘミアセタール、チオアセタールおよびジチオアセタールからなる群より選択される官能基を含み、ヨウ素または他の放射線不透過性ハロゲンを含む。この文脈において、アセタールおよびチオアセタールなどの基は、保護されたアルデヒドであると考えることができる。ヨード化ベンジルアルデヒド、ヨード化フェニルアルデヒドまたはヨード化フェノキシアルデヒドなどのヨード化アルデヒドが特に有用であり、これらは広く入手可能であり、高い反応収率が得られる。

したがって、好ましくは、放射線不透過性化学種は式ＩＶ：

の化合物であり、式中、
Ａは、１，２ジオールまたは１，３ジオールと環状アセタールを形成できる基である。

好ましくは、Ａは、アルデヒド、アセタール、ヘミアセタール、チオアセタールまたはジチオアセタール基であり；
好ましくは、Ａは、−ＣＨＯ、−ＣＨＯＲ^１ＯＲ^２ −ＣＨＯＲ^１ＯＨ、−ＣＨＳＲ^１ＯＨまたは−ＣＨＳＲ^１ＳＲ^２であり、式中、Ｒ^１およびＲ^２は、Ｃ_１〜４アルキル、好ましくはメチルまたはエチルから独立して選択される。

放射線不透過性ＰＶＡヒドロゲルマイクロスフェアを生成することが明らかにされている放射線不透過性化学種の具体例としては、２，３，５−トリヨードベンズアルデヒド、２，３，４，６−テトラヨードベンジアルデヒドおよび２−（２，４，６−トリヨードフェノキシ）アセトアルデヒドが挙げられる。

さらなる態様では、本発明は、１，２−ジオール基または１，３−ジオール基を含むポリマーの、ハロゲン化アルデヒド、ハロゲン化アセタール、ハロゲン化ヘミアセタール、ハロゲン化チオアセタールまたはハロゲン化ジチオアセタールとの反応によって得られた、または得ることが可能な放射線不透過性ヒドロゲルマイクロスフェアを提供する。

この態様の好ましい実施形態では、アクリルアミドポリビニルアルコール−コ−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホナートヒドロゲルマイクロスフェアの反応によって放射線不透過性ヒドロゲルマイクロスフェアを得る。このようなマイクロスフェアは、米国特許第６，６７６，９７１号、米国特許第７，０７０，８０９号および国際公開第２００４／０７１４９５号にそれらの例が開示されており、ヨード化アルデヒド、ヨード化アセタールおよびヨード化チオアセタールと迅速に反応してヨウ素含有量の高い放射線不透過性マイクロスフェアを生じ、ｉｎ ｖｉｖｏで良好なコントラストを与えることがわかっている。物理的特性（大きさ、形状、電荷、薬物装填容量など）はヨード化によって悪影響を受けることはなく、場合によっては改善される。取扱いも、ほとんど影響を受けないと思われる。機械的堅牢性は保持され、ビーズは凝集せず造影剤および他の送達媒体に良好に懸濁するため、カテーテルによる送達を比較的容易に達成し得る。送達は円滑であり、さらにカテーテルの閉塞がないことが観察されている。さらに、ビーズは蒸気滅菌法および加圧滅菌法に安定である。

特に適切なヨード化アルデヒドとしては、特に限定されないが、２，３，５−トリヨードベンズアルデヒド、２，３，４，６−テトラヨードベンジアルデヒドおよび２−（２，４，６−トリヨードフェノキシ）アセトアルデヒドが挙げられる。

上記の放射線不透過性マイクロスフェアおよび組成物は、本明細書に記載されるマイクロスフェアまたはこれを含む組成物を患者の血管内に投与して上記血管を閉塞する治療方法に使用され得る。血管は、固形腫瘍、例えば肝細胞癌（ＨＣＣ）を含む富血管性肝腫瘍ならびに転移性結腸直腸癌（ｍＣＲＣ）および神経内分泌腫瘍（ＮＥＴ）を含むいくつかの他の肝転移などに関連する適切な血管であってよい。この治療方法は撮像可能であり、臨床医にリアルタイムまたはほぼリアルタイムで処置に関する十分な視覚的フィードバックをもたらす。このような方法は、医薬活性薬剤をマイクロスフェア内に装填し、治療により治療有効量の薬剤がそれを必要とする患者に送達される場合に特に有用である。

放射線不透過性マイクロスフェアはまた、マイクロスフェアが注入により作用部位に送達される処置においても使用され得る。これを実施するための方法の１つが、医薬活性薬剤を含むマイクロスフェアを注入により腫瘍に直接送達することである。

本発明はまた、上記の治療法に使用するための本発明の組成物およびマイクロスフェアも提供する。

本明細書に記載されるマイクロスフェアは、薬物の装填および溶出において驚くほど効率的である。このマイクロスフェアは、正荷電薬物、とりわけドキソルビシン、エピルビシン、ダウノルビシン、イダルビシンおよびイリノテカンなどを容易に装填する。実験的研究から、マイクロスフェアが薬物を装填および溶出する能力は、本発明の化学反応を用いてビーズを放射線不透過性にする前と反応後とで同じであることが明らかにされている。いくつかの場合では、薬物の装填効率または容量が驚くべきことに５０％超改善される。いくつかの場合では、薬物装填の１００％増大が測定された。多くの場合、薬物溶出の程度は、非放射線不透過性型のビーズと比べて影響を受けず、いくつかの場合では、長時間かけて実質的に全量の薬物がビーズから溶出する。多くの場合、薬物溶出プロファイルは、薬物が放射線不透過性マイクロスフェアから溶出するのにかかる時間が同等の非放射線不透過性マイクロスフェアに比して増大するという点で改善される。このように、本発明のマイクロスフェアは驚くべきことに、非放射線不透過性の同等物よりも増大した薬物装填効率および改善された、すなわち延長された薬物溶出をもたらす。

上記の本発明の態様および実施形態のいずれかのポリマーまたはマイクロスフェアは、塞栓処置の撮像方法が提供される本発明の別の態様で使用され得る。さらなる態様では、処置完了後に塞栓術を監視する方法が提供される。本発明の放射線不透過性ポリマーの耐久性および生分解速度に応じて、塞栓術を監視し得る処置後の時間枠は、数日、数週間またはさらに数か月の範囲であり得る。

これより、図面を参照しながら以下の非限定的な例によって本発明をさらに説明する。これらは単に説明を目的として提供されるものであり、これらを踏まえれば、当業者には特許請求の範囲内に収まる例がほかにも思いつくであろう。本明細書で引用される参考文献はいずれも、参照により組み込まれる。

実施例に従って調製した放射線不透過性ヒドロゲルビーズの顕微鏡像である。示されるビーズは、ヨード化後にふるい分け、異なる照明条件下で撮影した７５〜３００μｍのビーズである。 本発明に従って調製した放射線不透過性ビーズのマイクロＣＴ画像である。図２Ａは放射線不透過性ビーズの三次元Ｘ線像である。図２Ｂは二次元マイクロＣＴ画像を示している。線輪郭（図２Ｃ）において、ｘ軸（μｍ）はＸ線像の断面図に描かれている線（赤色で示されている）の長さであり、ｙ軸は０（黒）〜２５５（白）の範囲のグレースケール値を用いて強度のレベルを示している。 本発明に従って調製した滅菌放射線不透過性ビーズの、ドキソルビシンを装填する前と後での光学顕微鏡像を示す図である。図３Ａは装填前の放射線不透過性ビーズを示し、図３Ｂは薬物装填ビーズを示している。 ドキサルビシン（ｄｏｘａｒｕｂｉｃｉｎ）を装填したＲＯビーズおよび非ＲＯビーズの溶出プロファイルを示す図である。ビーズは直径が７０〜１５０μｍであった。ＲＯビーズは１５８ｍｇ Ｉ／ｍｌ湿潤ビーズであった。ビーズには２種類とも、ドキサルビシン（ｄｏｘａｒｕｂｉｃｉｎ）を湿潤ビーズ１ｍＬ当たり５０ｍｇ装填した。 スニチニブを装填したＲＯビーズの溶出プロファイルを示す図である。 ソラフィニブ（ｓｏｒａｆｉｎｉｂ）を装填したＲＯビーズおよび非ＲＯビーズの溶出プロファイルを示す図である。ＲＯビーズは大きさが７０〜１５０μｍであり、ヨウ素含有量１３４ｍｇ Ｉ／ｍｌ湿潤ビーズを有した。 バンデタニブを装填したＲＯビーズおよび非ＲＯビーズの溶出プロファイルを示す図である。ビーズは直径が７０〜１５０μｍであった。ＲＯビーズは１５８ｍｇ Ｉ／ｍｌ湿潤ビーズであった。 ミリプラチンを装填したＲＯビーズおよび非ＲＯビーズの溶出プロファイルを示す図である。ビーズは大きさが７０〜１５０μｍであり、ＲＯビーズはヨウ素含有量１３４ｍｇ Ｉ／ｍｌ湿潤ビーズを有した。 トポテカンを装填したＲＯビーズおよび非ＲＯビーズの溶出プロファイルを示す図である。ＲＯビーズおよび非ＲＯビーズは大きさが７０〜１５０μｍであり、ＲＯビーズは１４６ｍｇ Ｉ／ｍｌ湿潤ビーズのヨウ素レベルを有した。 本発明に従って調製したＲＯビーズ１０個の試料の断面のマイクロＣＴ画像を水および空気のブランクとともに示す図である。 本発明のＲＯビーズを用いて塞栓術を実施した後にブタ１頭から得たＣＴスキャンを示す図である。（ａ）塞栓術前；（ｂ）塞栓術後１時間；（ｃ）塞栓術後７日；（ｄ）塞栓術後１４日。矢印は血管内のＲＯビーズを示す。

これらの実施例全体を通じて、１，２−ジオール基または１，３−ジオール基を含むポリマーの構造は、以下の構造によって表される：

実施例１：２，３，５−トリヨードベンジルアルコールからの２，３，５−トリヨードベンズアルデヒドの調製

温度計、窒素バブラーおよび気密シールを装着した５０ｍｌ三つ口丸底フラスコ内で、窒素ブランケットおよび攪拌条件下、無水ＤＭＳＯ １００ｍｌにアルコール１０．２ｇを溶かした。次いで、１．０モル当量のプロパンスルホン酸無水物（Ｔ３Ｐ）（酢酸エチル中の５０％溶液）を２２℃〜２５℃で５分間にわたって滴加した。反応溶液を室温で攪拌し、高速液体クロマトグラフィー（カラム：Ｐｈｅｎｏｍｉｎｅｘ Ｌｕｎａｒ ３ｕｍ Ｃ_１８：移動相勾配：Ａ相、水／０．０５％ＴＦＡ；Ｂ相、ＡＣＮ／０．０５％ＴＦＡ；１０分間にわたるＡからＢへの直線勾配：カラム温度４０℃：流速１ｍｌ／分：２４０ｎｍでＵＶ検出）により監視した。２４０分後に変換が完了した。黄色の溶液を、攪拌しつつ脱イオン水１００ｍｌ中に注加し、生じた白色沈殿をろ過し、母液および５０ｍｌの脱イオン水で洗浄した。ろ塊を酢酸エチル５０ｍｌ中でスラリー化し、ろ過し、水５０ｍｌで再び洗浄し、真空下、４０℃で２０時間乾燥させ、白色固体７．７ｇを得た。ＮＭＲ分析および高速液体クロマトグラフィーにより構造および純度を確認した。

実施例２：２−（２，３，５−トリヨードフェノキシ）アセトアルデヒドの調製

（ａ）２，４，６−トリヨードフェノールからの２−（２，４，６−トリヨードフェノキシ）エタノールの合成
温度計、窒素バブラーおよびオーバーヘッドスターラーを装着した５００ｍｌ三つ口平底フラスコ内で、窒素ブランケットおよび激しい攪拌条件下、室温でエタノール１００ｍｌにフェノール１０ｇを溶かした。１．２５モル当量の水酸化ナトリウムペレットを加え、窒素ブランケット下、ペレットが完全に溶解するまでスラリーを３０分間攪拌した。次いで、温度を２５℃に維持しながら１．１モル当量の２−ヨードエタノールを加え、１５分間攪拌した。溶液をエタノールで加熱還流した。ＨＰＬＣ（実施例１の条件）によりフェノールの消費および２−（２，４，６−トリヨードフェノキシ）エタノールの形成を監視した。２５時間後、０．２７モル当量の２−ヨードエタノールを追加し、溶液を還流しながらさらに２時間攪拌した。溶液を室温に冷却した後、激しい攪拌条件下で脱イオン水１５０ｍｌを急速に加えた。得られたスラリーを真空下でろ過し、母液、次いで脱イオン水３０ｍｌで３回、最後にエタノール５ｍｌで洗浄した。得られた桃色のろ塊を酢酸エチル１００ｍｌ中に溶かし、有機層を大量の水酸化ナトリウム溶液（ｐＨ１４）で抽出し、硫酸マグネシウム酸で乾燥させ、ロータリーエバポレーターで濃縮して、オフピンクの固体５．９ｇを得て、これをＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社から市販されている分析標準品との比較分析によって２−（２，４，６−トリヨードフェノキシ）エタノールと同定した。

（ｂ）２−（２，４，６−トリヨードフェノキシ）エタノールの２−（２，３，５−トリヨードフェノキシ）アセトアルデヒドへの酸化：
温度計、窒素バブラーおよびオーバーヘッド攪拌機を装着した５００ｍｌ三つ口平底フラスコ内で、窒素ブランケット下、無水ＤＭＳＯ １５０ｍｌにアルコール５．９ｇを溶かした。この溶液を攪拌して４０℃に加熱し、温度を４０℃〜４１℃に維持しながら１．６モル当量のＴ３Ｐ（ＥｔＯＡｃに溶かした５０％ｗ／ｗ溶液）を徐々に加えた。高速液体クロマトグラフィーによりアルコールの消費およびアルデヒドの生成を経時的に監視した（実施例１の条件）。２４時間後、シリンジポンプを用いて反応混合物に水１５０ｍｌを２時間にわたって徐々に加えた。溶液からオフピンクの固体が沈殿し、真空下でろ過して桃色のろ塊が得られ、これを水で洗浄した。得られた不純物を含む凝集塊を酢酸エチル／ヘキサンに溶かした後、真空下、４０℃で乾燥させて油を得て、１ＨＮＭＲ分析により２−（２，３，５−トリヨードフェノキシ）アセトアルデヒドと同定した。

実施例３：２，３，５−トリヨードベンジルアルコールおよび２−ブロモ−１，１−ジメトキシ−エタンからの１−（２，２−ジメトキシエトキシメチル）−２，３，５−トリヨード−ベンゼンの調製（放射線不透過性アセタール／保護アルデヒドの例）

オーバーヘッド攪拌機、温度計、窒素バブラーおよび気密セプタムを装着した５０ｍｌ三つ口平底フラスコ内で、窒素ブランケットおよび攪拌条件下、無水２−メチルテトラヒドロフラン５５ｍｌにアルコール５．０７ｇを溶かした。次いで、アセタール２．１１ｇ、次いで水素化ナトリウム０．５４０ｇ（鉱油中の６０％分散液）を加えた。スラリーを窒素ブランケット下で１０１０分間加熱還流し、高速液体クロマトグラフィーにより監視した（実施例１の条件）。反応混合物をジクロロメタン５０ｍｌに溶かし、水２５ｍｌで４回洗浄した。有機層を真空下で濃縮して褐色油を得て、これを１ＨＮＭＲにより１−（２，２−ジメトキシエトキシメチル）−２，３，５−トリヨード−ベンゼンと同定した。

実施例４：架橋ヒドロゲルマイクロスフェアの調製。
国際公開第２００４／０７１４９５号の実施例１に従って、架橋ヒドロゲルマイクロスフェアを調製した。この工程は、生成物を真空乾燥させて残留溶媒を除去する段階の後で終了させた。高ＡＭＰＳ形態および低ＡＭＰＳ形態の両方のポリマーを調製し、しかるべき大きさの範囲になるようビーズをふるい分けた。ビーズは乾燥状態または生理的食塩水中のいずれかで保管し、加圧滅菌した。高ＡＭＰＳ形態および低ＡＭＰＳ形態のいずれのポリマーを用いても良好な放射線不透過性の結果が得られる。

実施例５：２，３，５−トリヨードベンズアルデヒドおよび予め形成された架橋ＰＶＡヒドロゲルマイクロスフェアからの放射線不透過性マイクロスフェアの一般的な調製

オーバーヘッド攪拌機、温度計および窒素バブラーを装着した５０ｍｌ三つ口丸底フラスコ内で、窒素ブランケットおよび攪拌条件下、乾燥ＰＶＡ系ビーズ（実施例４を参照されたい―高ＡＭＰＳ型）１．０ｇをしかるべき溶媒（例えば、ＤＭＳＯ）中で膨潤させた。次いで、スラリーに０．２０〜１．５モル当量のアルデヒド（実施例１に従って調製したもの）を加えた後、直ちに１．０〜１０モル当量の酸（例えば、硫酸、塩酸、メタンスルホン酸またはトリフルオロ酢酸―通常、メタンスルホン酸を用いる）を加えた。使用するＰＶＡの特性および架橋の程度に基づいて、利用可能な−ＯＨ基の理論的レベルを推定した（高ＡＭＰＳビーズについての典型的な値は０．０１２５ｍｏｌ／ｇｍ乾燥ビーズ）。反応スラリーを５０℃〜１３０℃で１２時間〜４８時間攪拌し、その間、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）によりアルデヒドの消費を監視した。必要に応じて、硫酸マグネシウム酸または硫酸ナトリウムなどの乾燥剤を加えて、反応をさらに促進させた。このようにして、様々なレベルでヨウ素が組み込まれた放射線不透過性マイクロスフェアのバッチを得ることができた。ＰＶＡ系ヒドロゲルの１，３−ジオール上で十分なアルデヒドが反応してそれが十分に放射線不透過性になったとき（以下を参照されたい）、反応スラリーを室温に冷却し、ろ過した。高速液体クロマトグラフィーによる測定で未反応のアルデヒドが全くみられなくなるまで、ビーズのろ塊を大量のＤＭＳＯおよび水で洗浄した。

実施例６：２，３，５−トリヨードベンズアルデヒドおよび架橋ＰＶＡヒドロゲルマイクロスフェアアからの放射線不透過性マイクロスフェアの調製
窒素をパージした５００ｍｌ容器に乾燥ＰＶＡ系ビーズ（実施例４を参照されたい―高ＡＭＰＳ型１０５〜１５０μｍ）５．０ｇおよび０．２６当量のアルデヒド（７．２７ｇ）（実施例１に従って調製したもの）を入れた。窒素ブランケット下で無水ＤＭＳＯ １７５ｍｌを加え、攪拌してビーズを懸濁状態に保った。懸濁液を５０℃に温め、メタンスルホン酸１１ｍｌを徐々に加えた。反応スラリーを５０℃で２７時間攪拌し、その間、ＨＰＬＣによりアルデヒドの消費を監視した。次いで、反応スラリーを大量のＤＭＳＯ／１％ＮａＣｌ、次いで生理食塩水で洗浄した。得られたビーズは、ヨウ素濃度が１４１ｍｇ Ｉ／ｍｌ湿潤ビーズであり、放射線不透過性が４９０８ＨＵであった。

実施例７：２−（２，４，６−トリヨードフェノキシ）アセトアルデヒドを用いた放射線不透過性ＰＶＡヒドロゲルビーズの調製。
２−（２，４，６−トリヨードフェノキシ）アセトアルデヒドを実施例２に従って調製し、反応温度を２０℃〜５０℃に維持したこと以外は実施例５と同じ方法に従って、ＰＶＡ系ヒドロゲルビーズ（実施例４の高ＡＭＰＳ型を参照されたい）と反応させた。反応時間も１時間未満に短縮した。ヨウ素含有量は１８ｍｇ Ｉ／ｍｌ湿潤ビーズと測定された。

実施例８：１−（２，２−ジメトキシエトキシメチル）−２，３，５−トリヨード−ベンゼンを用いた放射線不透過性ＰＶＡヒドロゲルマイクロスフェアの調製

オーバーヘッド攪拌機、温度計および窒素バブラーを装着した５０ｍｌ三つ口平底フラスコ内で、窒素ブランケットおよび攪拌条件下、乾燥ＰＶＡ系ビーズ（実施例４の高ＡＭＰＳ型を参照されたい）１．０ｇをしかるべき溶媒（例えば、ＤＭＳＯ）中で膨潤させた。次いで、スラリーに０．５モル当量のアルデヒド（実施例３に従って調製した１−（２，２−ジメトキシエトキシメチル）−２，３，５−トリヨード−ベンゼン）を加えた後、直ちにメタンスルホン酸１６３μｌを加えた。反応スラリーを４０℃で８０分間攪拌した後、２００分間、８０℃に加熱し、この間、高速液体クロマトグラフィーによりアルデヒドの消費を監視した。この後、ＰＶＡ系ヒドロゲルの１，３−ジオール上で十分なアルデヒドが反応してそれが十分に放射線不透過性になったとき、反応スラリーを室温に冷却し、ろ過した。高速液体クロマトグラフィーによる測定で未反応のアセタールおよびアルデヒドが全くみられなくなるまで、ビーズのろ塊を大量のＤＭＳＯおよび水で洗浄した。ビーズのヨウ素含有量は３１ｍｇ／ｍｌ湿潤ビーズと測定された。

実施例９：２，３，４，６テトラヨードベンズアルデヒドからの放射線不透過性ＰＶＡヒドロゲルマイクロスフェアの調製
実施例１に記載されている通りにＴ３ＰおよびＤＭＳＯを用いて、２，３，４，６−テトラヨードベンジルアルコール（ＡＣＥＳ Ｐｈａｒｍａ社；米国）を２，３，４，６テトラヨードベンズアルデヒドに変換した。次いで、窒素ブランケット下でＤＭＳＯと共にＰＶＡヒドロゲルマイクロスフェア（実施例４を参照されたい―大きさ１５０〜２５０μｍの高ＡＭＰＳ型）２．０５ｇに０．６モル当量の２，３，４，６テトラヨードベンズアルデヒド（８．８ｇ）を加えた。反応混合物を５０℃に加熱し、数時間攪拌した。ＨＰＬＣで反応を監視し、反応が完了したとき、ビーズをろ過し、ＤＭＳＯ、水、次いで０．９％生理食塩水で洗浄した。次いで、放射線不透過性ビーズを分析用に０．９％生理食塩水溶液中で保管した。ヨウ素含有量は３０ｍｇ／ｍｌ湿潤ビーズと測定された。

実施例１０：放射線不透過性ビーズの特徴付け
実施例（５および６）で作製されたビーズのうち典型的なものの光学顕微鏡像を図１に示す。充填生理食塩水を除去し、残った生理食塩水をティッシュペーパーで吸い出すことにより、ビーズの乾燥重量を測定した。次いで、ビーズを５０℃で一晩、真空乾燥させて水分を除去し、これよりポリマーの乾燥ビーズ重量および固体含有量（ｗ／ｗ％）を得た。

シェーニガーフラスコ法に従って、乾燥ビーズのヨウ素含有量（ｗ／ｗ％）を元素分析により測定した。湿潤ビーズのヨウ素含有量の計算は以下の通りである：
ビーズの固体含有量（％）×乾燥ビーズのヨウ素含有量（％）。

用いた化学反応および反応条件に応じて、実施例５に従って調製した０．９％生理食塩水中の放射線不透過性ヒドロゲルビーズの固体含有量は５％〜１６％ｗ／ｗと測定され、重量／重量乾燥ヨウ素含有量は５％〜５６％と測定された。

ヨウ素含有量を表す別の方法はｍｇ Ｉ／ｍＬ湿潤ビーズ（湿潤充填ビーズ体積）であり、これは造影剤に用いる単位と同じである。実施例５によるプロトコルを用いて、２６ｍｇ Ｉ／ｍｌビーズ〜２１４ｍｇ Ｉ／ｍｌビーズの範囲のヨウ素含有量が達成された。

低ＡＭＰＳポリマーに基づくマイクロスフェア（実施例４）を用いる以外は同様のプロトコルを用いて、より高いヨウ素含有量（最大２５０ｍｇ Ｉ／ｍｌビーズ）を達成できた。

実施例１１−放射線不透過性ビーズのマイクロＣＴ解析
マイクロＣＴを用いて、上の実施例５に従って調製した放射線不透過性塞栓ビーズの試料の放射線不透過性を評価した。

試料はＮｕｎｃクライオチューブバイアル（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製品コードＶ７６３４、４８ｍｍ×１２．５ｍｍ）中で調製した。ビーズを０．５％アガロースゲル（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製品コードＡ９５３９を用いて調製したもの）に懸濁させた。得られた懸濁物は一般に、「ビーズファントム」と呼ばれる。これらのビーズファントムを調製するため、最初にアガロースの溶液（１％）を約５０℃の温度まで上昇させる。次いで、既知の濃度のビーズを加え、溶液が凝固またはゲル化し始めるまで、この２つを穏やかに混合する。溶液は冷えるとゲル化し、ビーズはアガロースゲル内に均一に分散し懸濁した状態で維持される。

ＲＳＳＬ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社（レディング、バークシャー州、英国）にて、タングステン陽極を装着したＢｒｕｋｅｒ Ｓｋｙｓｃａｎ １１７２μＣＴスキャナを使用したマイクロコンピュータ断層撮影法（μＣＴ）を用いて、ビーズファントムの放射線不透過性を試験した。タングステン陽極を電圧６４ｋｖ、電流１５５μＡで稼働させる同じ機器設定を用いて、各ファントムを解析した。アルミニウムフィルター（５００μｍ）を用いた。

取得パラメータ：
ソフトウェア：ＳｋｙＳｃａｎ１１７２バージョン１．５（ビルド１４）
ＮＲｅｃｏｎバージョン１．６．９．６
ＣＴ Ａｎａｌｙｓｅｒバージョン１．１３．１．１
光源の種類：１０Ｍｐ Ｈａｍａｍａｔｓｕ １００／２５０
カメラ解像度（ピクセル）：４０００×２０９６
カメラビニング：１×１
電源電圧ｋＶ：６５
電源電流μＡ：１５３
画像ピクセルサイズ（μｍ）：３．９６
フィルター：Ａｌ ０．５ｍｍ
回転ステップ（度）：０．２８０
出力フォーマット：８ビットＢＭＰ
ダイナミックレンジ：０．０００〜０．１４０
平滑化：０
線質硬化：０
ポストアライメント：補正
リングアーチファクト：１６

各試料チューブ内に少量の精製ＭｉｌｌｉＱ水を慎重に傾瀉した。次いで各試料を、水対照およびビーズを含むように単一スキャンを用いるＸ線マイクロコンピュータ断層撮影法により解析した。次いで、ＮＲｅｃｏｎを用いて試料を再構成し、目的とする体積（ＶＯＩ）の精製水対照に対して校正した。校正後、目的とする領域（ＲＯＩ）の空気および水を解析してハウンズフィールド校正を検証した。

放射線不透過性を、ビーズを横断するラインスキャン投影からのグレースケール単位およびハウンズフィールド単位の両方で報告した。ＮＲｅｃｏｎで全試料のダイナミックレンジに用いた値（閾値化）：−０．００５、０．１３（減衰係数の最小値および最大値）。典型的な画像およびラインスキャンを図２に示す。

表１は、実施例４に従って様々な時間およびアルデヒドの当量の条件下で調製したマイクロスフェアの放射線不透過性を、グレースケール単位およびハウンズフィールド単位の両方で示したものである。放射線不透過性のデータは、約１５０ミクロンのビーズのラインスキャン１０回の平均値である。

図１０は、１５３μｍの平均寸法、および４９０８ＨＵの平均放射線不透過性を有するビーズ１０個の断面画像の試料を示している。

実施例１２．放射線不透過性ビーズの薬物装填：
実施例１２（ａ）ドキソルビシン
実施例５に従って調製したＲＯビーズスラリー（大きさ１００〜３００μｍ、ヨウ素４７ｍｇ Ｉ／ｍｌ湿潤ビーズ）１ｍＬをメスシリンダーを用いて量り取り、液体を除去した。周囲温度で継続的に浸透しながら、ドキソルビシン溶液（２５ｍｇ／ｍＬ）４ｍＬを放射線不透過性ビーズと混合した。２０時間装填した後、消耗された溶液を除去し、薬物が装填されたビーズを脱イオン水（１０ｍＬ）で４〜５回洗浄した。消耗された装填溶液と洗浄溶液とを合わせたドキソルビシン濃度をＵＶ分光光度計で４８３ｎｍにおいて測定することにより、装填されたドキソルビシンが８０ｍｇ／ｍＬビーズであると算出された。放射線不透過性ビーズのドキソルビシン塩酸塩薬物装填容量は、ビーズ中のヨウ素含有量の非線形関数であると決定された。

別の実験では、ドキソルビシン溶液（２５ｍｇ／ｍｌ）３ｍｌを用いて上記のように、ヨウ素含有量が１５８ｍｇ／ｍｌ湿潤ビーズである７０〜１５０μｍのＲＯビーズ１．５ｍｌを装填した。対照である同じ大きさの非ＲＯビーズも同じ方法で装填した。ＲＯビーズには５０ｍｇ／ｍｌのドキソルビシンが装填され、対照ビーズには３７．５ｍｇ／ｍｌが装填された。

別の実験では、ＲＯビーズ（大きさ７０〜１５０μｍ；ヨウ素含有量１５０ｍｇ Ｉ／ｍｌ）の装填は３時間後に実質的に完了した。

上の実施例５に従って調製した放射線不透過性ビーズを上の方法に従って３７．５ｍｇ／ｍｌのドキソルビシン溶液で装填した。図３Ａは装填前の放射線不透過性ビーズを示し、図３Ｂは薬物が装填されたビーズを示している。薬物装填前、ビーズは薄茶色〜暗褐色を帯びた球状のマイクロスフェアとして観察された。ビーズ中にドキソルビシンが装填されると、ビーズは濃い赤色になった。この実施例では、ビーズを加圧滅菌して滅菌時のビーズの安定性を示した。加圧滅菌中に、ビーズの完全性は保たれ、加圧滅菌時の平均ビーズ径は１７７μｍから１３０μｍに減少した。ビーズがドキソルビシンで装填されると、ビーズのサイズ分布においてさらなるシフトが観察され、これは非放射線不透過性ビーズで観察された薬物装填と一致する。さらなる例では、５１ｍｇ／ｍｌで薬物を装填した際、平均ビーズ径が１３０μｍから１０２μｍに減少した。得られたビーズは、修飾、滅菌、および薬物装填の後でさえも臨床的に有用な範囲内に収まっている。

実施例１２（ｂ）エピルビシン
ドキソルビシンの場合と同じ方法で、ＲＯビーズ（実施例５に従って作製したもの）および非ＲＯビーズ（実施例４に従って作製した大きさ７０〜１５０μｍの高ＡＭＰＳ）中にエピルビシンを装填した。ビーズ１ｍｌを、装填溶液（２５ｍｇ／ｍｌエピルビシン）１．５ｍｌを用いて装填した。９０分後の放射線不透過性ビーズ中の最終的な装填量は３７．４９ｍｇ（装填効率９９．９７％）であり、非ＲＯビーズでは３６．４３（装填効率９７．４３％）であった。

実施例１２（ｃ）スニチニブ
１０ｍＬメスフラスコ内で無水ＤＭＳＯにスニチニブ粉末４００ｍｇを溶かすことにより、スニチニブＤＭＳＯ溶液を調製した。ＲＯビーズスラリー（７０〜１５０μｍ、１３４．４ｍｇ Ｉ／ｍｌ湿潤ビーズ、実施例５に従って調製したもの）１ｍｌをＤＭＳＯ １０ｍｌで３回予備洗浄して残留水を除去した。スニチニブ−ＤＭＳＯ溶液（４０ｍｇ／ｍＬ）２．５ｍＬをＲＯビーズスラリーと混合し、１〜２時間混合させた。次いで、装填溶液を除去した後、ビーズスラリーに生理食塩水１０ｍＬを加えて、ビーズ内部にスニチニブを沈殿させた。洗浄溶液および薬物粒子をセルストレーナーでろ過し、洗浄を３〜４回繰り返した。非ＲＯビーズ（１００〜３００μｍ、実施例４に従って調製したもの）を同じ方法で処理した。

実施例１２（ｄ）ソラフィニブ（ｓｏｒａｆｉｎｉｂ）
ＲＯ ＰＶＡマイクロスフェア（大きさ７０〜１５０μｍ、ヨウ素含有量１３４ｍｇヨウ素／ｍｌビーズ、実施例５に従って調製したもの）または非ＲＯ ＰＶＡマイクロスフェア（ＤＣ Ｂｅａｄ（商標）１００−３００、Ｂｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｌｅｓ社；英国）１ｍｌをＤＭＳＯ １０ｍｌで３回予備洗浄して残留水を除去した。ソラフェニブ／ＤＭＳＯ溶液（無水ＤＭＳＯ中３９．８ｍｇ／ｍＬ）をビーズスラリー１ｍＬと１時間混合した（放射線不透過性ビーズには２．５ｍＬ、非放射線不透過ビーズには２ｍＬ）。装填溶液を除去した後、ビーズスラリーに生理食塩水２０ｍＬを加えた。ビーズ懸濁液をセルストレーナーでろ過し、洗浄を３〜４回繰り返した。最終装填レベルを、ごく一部の水和ビーズのＤＭＳＯ抽出およびＨＰＬＣ（カラム：Ｋｉｎｅｔｅｘ ２．６ｕ ＸＢ−Ｃ１８ １００Ａ ７５×４．６０ｍｍ；移動相、水：アセトニトリル：メタノール：トリフルオロ酢酸＝２９０：３４０：３７０：２（ｖ／ｖ）；検出２５４ｎｍ；カラム温度４０℃；流速：１ｍＬ／分）による薬物濃度の決定により決定した。

４９．９ｍｇのソラフィニブ（ｓｏｒａｆｉｎｉｂ）がＲＯビーズ１ｍｌ中に装填され、３４．７ｍｇが非ＲＯ（ＤＣ Ｂｅａｄ（商標））ビーズ１ｍｌ中に装填された。

実施例１２（ｅ）バンデチニブ（ｖａｎｄｅｔｉｎｉｂ）。
２５ｍｌの琥珀色メスフラスコ内で超音波処理を用いて、０．１Ｍ ＨＣｌ １４ｍｌにバンデタニブ５００ｍｇを溶かし、脱イオンを加えて２５ｍｌにすることによって、２０ｍｇ／ｍｌのバンデタニブ溶液を調製した。次いで、バンデタニブを以下のプロトコルに従ってＲＯ ＰＶＡヒドロゲルマイクロスフェア（実施例５に従って調製したもの：大きさ７０〜１５０μｍ；ヨウ素含有量１４７ｍｇ／ｍｌビーズ）および非ＲＯマイクロスフェア（ＤＣ Ｂｅａｄ １００−３００；Ｂｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｌｅｓ ＵＫ社）の両方に装填した：

充填溶液を含むマイクロスフェア１ｍｌをメスシリンダーで分取し、１０ｍＬバイアルに移した。次いで、ピペットを用いて充填溶液を除去した。次いで、非ＲＯビーズに２０ｍｇ／ｍｌの薬液３ｍｌを加えるか、ＲＯビーズに同薬液１．５ｍＬを加えた。放射線不透過性ビーズ装填実験では、溶液のｐＨを４．６〜４．８とし、ＤＣビーズ装填実験では、ｐＨを約４．２とした。装填から２時間後、残留溶液を除去し、ビーズを脱イオン水５ｍＬで３回洗浄した。消耗された装填溶液と洗浄溶液を合わせ、２５４ｎｍで検出するＣ_１８逆相ＨＰＬＣにより分析して、装填収量を決定した。滅菌については、必要に応じて、装填済みのビーズを脱イオン水１ｍｌに入れ、１２１℃で３０分間加圧滅菌するか、２４時間凍結乾燥させた後、２５ｋＧｙでガンマ線滅菌した。

放射線不透過性ビーズにはバンデタニブが２９．９８ｍｇ／ｍｌ湿潤ビーズのレベルまで装填された。

非放射線不透過性ビーズにはバンデタニブが２６．４ｍｇ／ｍｌのレベルまで装填された。

実施例１２（ｆ）ミリプラチン
各バイアル１ｍＬの水和ＲＯマイクロスフェア（大きさ７０〜１５０μｍ、ヨウ素含有量１３４ｍｇヨウ素／ｍｌビーズ、実施例５に従って調製したもの）および非ＲＯ ＰＶＡマイクロスフェア（ＤＣ Ｂｅａｄ １００−３００、Ｂｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｌｅｓ社；英国）を１−メチル−２−ピロリジノン５ｍＬで４回洗浄した。次いで、溶媒を除去した。ミリプラチン０．１４７ｇを１−メチル−２−ピロリジノン２５ｍＬと混合し、懸濁液を水浴中、７５℃に加熱して、ミリプラチンを溶解させた。洗浄したビーズ中に薬液２ｍＬを加え、混合物を７５℃の水浴中に１時間置いた。ビーズ懸濁液をセルストレーナーでろ過して装填溶液を除去した後、生理食塩水約１００ｍＬで洗浄した。

既知の体積のビーズを脱イオン水で洗浄し、凍結乾燥させた。ＩＣＰ−ＯＥＳ（誘導結合プラズマ発光分光分析）を用いた元素分析により総白金量を決定し、ミリプラチンレベルに変換した。

この実験を凍結乾燥ビーズの装填に同じ方法で繰り返した。表２は、湿潤ＲＯビーズおよび凍結乾燥ＲＯビーズ中にミリプラチンを装填した結果を示したものである。

実施例１２（ｇ）イリノテカン
非ＲＯビーズ（１００−３００μｍ―実施例４の高ＡＭＰＳ型に従って作製したもの）およびＲＯビーズ（１００〜３００μｍ、１６３ｍｇ Ｉ／ｍＬ、実施例５に従って作製したもの）の各ビーズ試料２ｍＬをイリノテカン水溶液（１０ｍｇ／ｍＬ）１０ｍｌと混合した。消耗された装填溶液中のイリノテカンレベルを３８４ｎｍでのＵＶ分光測定により決定することによって、装填量を測定した。非ＲＯおよびＲＯビーズにはともに、９０分以内に薬物のほぼ１００％が装填された。

実施例１２（ｈ）トポテカン
非ＲＯビーズ（７０〜１５０μｍ―実施例４の高ＡＭＰＳ型に従って作製したもの）およびＲＯビーズ（７０〜１５０μｍ、１４６ｍｇ Ｉ／ｍＬ、実施例５に従って作製したもの）の各ビーズ試料１ｍＬをトポテカン水溶液（１５．０８ｍｇ／ｍＬ）と混合して、攪拌下で４０ｍｇ（２．５ｍｌ）または８０ｍｇ（５ｍｌ）の用量を装填した。約１．５時間後、消耗された装填溶液中のトポテカンレベルを３８４ｎｍでのＵＶ分光測定により上記のように決定することによって、トポテカンの装填量を測定した。表３は、ＲＯビーズ試料にトポテカンが最大８０ｍｇ装填されたことを示している。非ＲＯビーズおよびＲＯビーズはともに、４０ｍｇトポテカンの９８％超が装填された。

実施例１３．放射線不透過性ビーズからの薬物溶出
実施例１３（ａ）ドキソルビシン。
褐色瓶に入れたＰＢＳ １０００ｍｌに実施例１３（ａ）に従って調製したドキソルビシン装填ビーズ（７０〜１５０μｍ、１５８ｍｇ Ｉ／ｍｌ、５０ｍｇ／ｍｌドキソルビシン）を室温で加えた。ビーズ懸濁液をマグネチックスターラーにより低速で攪拌した。試料採取時点で、溶出媒体１ｍＬを５μｍのフィルター針で取り出し、４８３ｎｍで標準物質に対するＵＶによって分析した。溶出プロファイルを図４に示した。

実施例１３（ｂ）スニチニブ
褐色瓶に入れたＰＢＳ ４００ｍｌ、０．５ｇ／Ｌ Ｔｗｅｅｎ ８０に、実施例１３（ｃ）に従って調製したスニチニブ装填ビーズを水浴中、３７℃で加えた。ビーズ懸濁液をマグネチックスターラーにより低速で攪拌した。１時間、２時間、３時間および４時間の試料採取時点で、ＨＰＬＣ分析（実施例１３（ｃ）の条件）用に溶出媒体１０ｍＬを５μｍのフィルター針で取り出し、新鮮なＰＢＳ溶液１０ｍＬを加えて体積を補った。５時間、２５時間、４８時間および７３時間の試料採取時点で、溶出媒体１００ｍＬを等体積の新鮮なＰＢＳ溶液と交換した。試料をＨＰＬＣにより分析した。溶出プロファイルを図６に示す。

実施例１３（ｃ）ソラフィニブ（ｓｏｒａｆｉｎｉｂ）
褐色瓶に入れた０．５ｇ／Ｌ Ｔｗｅｅｎ ８０を含むＰＢＳ ４００ｍＬに、実施例１３（ｄ）に従って調製したソラフェニブ装填ビーズを水浴中、３７℃で加えた。ビーズ懸濁液をマグネチックスターラーにより低速で攪拌した。１時間、２時間、４時間および６時間の試料採取時点で、ＨＰＬＣ分析用に溶出媒体１０ｍＬを５μｍのフィルター針で取り出し、新鮮なＰＢＳ溶液１０ｍＬを加えて体積を４００ｍＬにした。８時間、２４．５時間および３１時間の試料採取時点で、溶出媒体１００ｍＬを等体積の新鮮なＰＢＳ溶液と交換した。各種類のビーズについて２回の反復試験を実施した。ＲＯビーズおよび非ＲＯビーズからのソラフェニブの溶出プロファイルを図６に示す。

実施例１３（ｄ）バンデチニブ（ｖａｎｄｅｔｉｎｉｂ）
実施例１３（ｅ）に従って調製したバンデチニブ（ｖａｎｄｅｔｉｎｉｂ）装填ＲＯビーズおよび非ＲＯビーズ（バンデチニブ（ｖａｎｄｅｔｉｎｉｂ）／ｍｌビーズのビーズ２ｍｌ、７０〜１５０μｍのビーズおよび１４１ｍｇ Ｉ／ｍｌ湿潤ビーズのＲＯビーズ）を、ＰＢＳ ５００ｍＬを含みマグネチックフリー（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｅａ）を入れた琥珀色の瓶に周囲温度で入れた。各試料採取時点で、蠕動ポンプによってすべてのＰＢＳ溶出媒体を瓶からカニューレフィルターを通して取り出し、同じ体積の新鮮なＰＢＳと交換した。溶出媒体５μｌを、２５４ｎｍで検出するＣ_１８逆相ＨＰＬＣにより分析した。溶出プロファイルを図７に示す。

実施例１３（ｅ）ミリプラチン
実施例１３（ｆ）に従って作製したミリプラチン装填ビーズを、１００ｍＬ Ｄｕｒａｎ（登録商標）瓶に入れた１％のＴｗｅｅｎ ８０を含むＰＢＳ ５０ｍＬに加えた。瓶を３７℃の水浴中に浮かせ７５ｒｐｍで回転させて、ビーズを攪拌した。１日、５日、１１日、１５日および２２日の試料採取時点で、ＩＣＰ分析用に溶出媒体２０ｍＬを取り出し、新鮮なＰＢＳ／Ｔｗｅｅｎ溶液２０ｍＬを加えて５０ｍＬの体積にした。ＲＯビーズおよび非ＲＯビーズからのミリプラチンの溶出プロファイルを図８に示す。

実施例１３（ｆ）イリノテカン
褐色瓶に入れたＰＢＳ ５００ｍｌに実施例１３（ｇ）で調製した試料１６３ｍ Ｉ／ｍｌを３７℃で加え、マグネチックスターラーにより低速で攪拌した。試料採取時点で、溶出媒体１ｍｌを５μｍのフィルター針で取り出し、３６９ｎｍで標準物質に対するＵＶによって分析した。溶出プロファイルを図９に示した。

実施例１４．薬物装填放射線不透過性ビーズの放射線不透過性
実施例１３に従って調製したドキソルビシン装填ビーズの一部を、実施例１２に記載されている通りにマイクロＣＴ解析に供した。薬物装填ビーズは放射線不透過性であることがわかった。平均のビーズ放射線不透過性（グレースケール）は１３９（ｎ＝３）と決定された。

実施例１５．凍結乾燥プロトコル。
本発明のマイクロスフェアは、薬物装填の有無を問わず、国際公開第０７／１４７９０２号（１５ページ）に記載されているプロトコルに従い、Ｌｙｏ Ｓｃｒｅｅｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＬＳＣ）パネルとＰｆｅｉｆｆｅｒ ＤＵＯ １０ Ｒｏｔａｒｙ Ｖａｎｅ Ｖａｃｕｕｍポンプとを備えＬｙｏｌｏｇ ＬＬ−１文書化ソフトウェアによって制御されるＥｐｓｉｌｏｎ １−６Ｄ凍結乾燥機（Ｍａｒｔｉｎ Ｃｈｒｉｓｔ Ｇｅｆｒｉｅｒｔｒｏｃｋｎｕｎｇｓａｎｌａｇｅｎ社、オスターオーデ・アム・ハルツ、ドイツ）を用いて、以下に簡潔に記載する通りに凍結乾燥させ得る。

マイクロスフェアを真空を用いずに約−３０℃で少なくとも１時間、凍結乾燥させた後、圧力が０．３５〜０．４０ｍｂａｒの範囲になるまで約３０分かけて徐々に減圧しながら、温度を約−２０℃まで上昇させる。この温度および圧力の条件を一晩維持した後、同じ圧力で温度を約１〜２時間かけて室温まで上昇させ、次いで、サイクル時間が計２４時間になるまでの一定時間、室温で約０．０５ｍｂａｒまで減圧する。

調製物を減圧下で維持する必要がある場合、サイクル終了時に空気が実質的に入らないようにし、棚の位置を下げて下の棚にあるバイアルを封栓するバイアル封栓機構を作動させることによって、真空下でバイアルを封栓する。次いで、大気圧になるまでチャンバに空気を入れる。次いで、棚を元の位置に戻し、チャンバを開ける。試料を減圧下で維持しない場合、封栓する前に圧力を徐々に大気圧に戻す。

実施例１６：ｉｎ ｖｉｖｏの塞栓術試験
この試験には雄ヨークシャー交雑種家畜ブタ（約１４週齢）を用いた。

麻酔導入後、大腿動脈にシースを留置し、透視下でイントロデューサにガイドワイヤを通して大動脈まで進めた。次いで、ガイドカテーテルをガイドワイヤを通して腹腔動脈の入口に留置した。ガイドワイヤを抜去し、造影剤を用いて腹腔動脈の分枝を可視化した。

マイクロワイヤとマイクロカテーテルとを組み合わせたものをガイドカテーテルに通して総肝動脈の選択に使用し、肝体積の２５〜５０％を分離した。マイクロカテーテルをガイドワイヤを通して肝葉内に挿入し、ガイドワイヤを抜去し、造影剤を用いて肝葉の血管造影像を捉えた。デジタルサブトラクション血管造影を実施して、カテーテルの位置を確認した。

実施例５に従って調製したＲＯビーズ（大きさ７５〜１５０μｍ、ヨウ素含有量１４１ｍｇ Ｉ／ｍｌ）２ｍｌを２０〜３０ｍＬのシリンジに移し、充填溶液を捨てた。非イオン性造影剤（Ｖｉｓｉｐａｑｕｅ（登録商標）３２０）５ｍＬの入ったより小さなシリンジを、三方活栓を介して大きい方のシリンジに接続し、活栓を通過させることによってビーズを造影剤と混合した。造影剤を加えることによって総体積を２０ｍＬに調整した。この懸濁液を、ほぼ停滞状態が達成されるまで透視下で徐々に投与した。停滞状態を達成するために送達した懸濁液の体積は２〜６ｍｌであった。

腹部ＣＴ画像を投与前、投与後１時間および２４時間ならびに第７日および第１４日に撮影した。第１４日に、ベースラインＣＴ画像を撮影し造影物質７５ｃｃを注入した。造影物質注入後、２回目のＣＴ画像撮影を実施した。肝臓内のビーズの可視度について画像を分析した。

ＲＯビーズは処置中のＸ線でもＣＴでも視認できた。このことは、静脈内造影剤を使用せずに得られた第７日および第１４日のＣＴスキャンで最もよく示された（図１１を参照されたい）。ビーズは肝動脈の多数の分枝で容易に視認できた。ビーズは静脈内造影剤よりも減弱が大きく、静脈内造影剤と区別することが可能である。

Claims (37)

1. 放射線不透過性化学種でアセタール化された１，２−ジオール基または１，３−ジオール基を含み、前記放射線不透過性化学種が１つまたは複数の共有結合した放射線不透過性ハロゲンを含む、ヒドロゲル。
2. ポリマーが、環状アセタール結合を介して前記ポリマーに共有結合したヨード化芳香族基を含むように、放射線不透過性化学種でアセタール化された１，２−ジオール基または１，３−ジオール基を含む、請求項１に記載のヒドロゲル。
3. 架橋ポリマー網目構造である、請求項１または２のいずれかに記載のヒドロゲル。
4. ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を含み、前記ＰＶＡが、Ｎ−アクリロイル−アミノアセトアルデヒドジメチルアセタールによるＰＶＡのアセタール化から形成されたペンデントアクテタート（ａｃｔｅｔａｔｅ）基を含み、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸と架橋されている（ＰＶＡ−ＡＭＰＳ）、請求項１〜３のいずれかに記載のヒドロゲル。
5. 前記放射線不透過性化学種が環状アセタールの形態で前記ヒドロゲル内でアセタール化されている、請求項１に記載のヒドロゲル。
6. 前記放射線不透過性化学種がヨウ素および臭素から選択される、請求項１〜５のいずれかに記載のヒドロゲル。
7. 前記放射線不透過性化学種がヨード化フェニル基または臭化フェニル基を含む、請求項６に記載のヒドロゲル。
8. 乾燥重量で１０％超のヨウ素を含む、請求項６または７のいずれかに記載のヒドロゲル。
9. 微粒子またはマイクロスフェアの形態である、請求項１〜８のいずれかに記載のヒドロゲル。
10. １０〜２０００μｍの大きさの範囲の平均径を有するマイクロスフェアの形態である、請求項９に記載のヒドロゲル。
11. ５００ＨＵ以上の平均放射線不透過性を有するマイクロスフェアまたは微粒子の形態である、請求項１〜１０のいずれかに記載のヒドロゲル。
12. 生理的ｐＨで正味電荷を有する、請求項１〜１１のいずれかに記載のヒドロゲル。
13. 一般式ＩまたはＩＩ
    

    

    
    の構造を含み、式中Ｘが１つまたは複数のハロゲンおよび好ましくは１つまたは複数のヨウ素部分によって置換された基であり、Ｊが式−ＣＨ_２−の基であるか結合である、請求項１〜１２のいずれかに記載のヒドロゲル。
14. Ｘが、式
    

    

    の基であり、式中、
    Ｚが、連結基であるか、前記フェニル基が前記環状アセタールと結合するよう存在せず；
    Ｚが存在する場合、ＺはＣ_１〜６アルキレン、Ｃ_１〜６アルコキシレンまたはＣ_１〜６アルコキシアルキレンであり；
    Ｈａｌが、１つ、２つ、３つまたは４つの共有結合した放射線不透過性ハロゲンである、請求項１３に記載のヒドロゲル。
15. 請求項１〜１４のいずれかに記載のヒドロゲルと、治療剤とを含み、前記治療剤が前記ヒドロゲルのマトリックスに吸収されている、組成物。
16. 前記治療剤が、前記ヒドロゲル内に静電的に保持され、電解質媒体中で前記ヒドロゲルから溶出する、請求項１５に記載の組成物。
17. 放射線不透過性ポリマーを作製する方法であって、１，２−ジオール基または１，３−ジオール基を含むポリマーを、前記１，２−ジオールまたは１，３−ジオールと環状アセタールを形成できる放射線不透過性化学種と酸性条件下で反応させることを含む、方法。
18. 前記ポリマーが架橋されている、請求項１７に記載の方法。
19. 前記ポリマーがポリビニルアルコール（ＰＶＡ）またはＰＶＡのコポリマーを含む、請求項１７または１８に記載の方法。
20. 前記放射線不透過性化学種が有機分子または有機金属錯体であり、１ＨＵを上回る放射線不透過性をもたらし、アルデヒド、アセタール、ヘミアセタール、チオアセタールおよびジチオアセタールからなる群より選択される反応部分を含む、請求項１７〜１９のいずれかに記載の方法。
21. 前記放射線不透過性化学種がヨウ素または臭素を含む、請求項１７〜２０のいずれかに記載の方法。
22. 前記放射線不透過性化学種がヨード化アルデヒドである、請求項２１に記載の方法。
23. 前記放射線不透過性化学種がヨード化ベンジルアルデヒド、ヨード化フェニルアルデヒドまたはヨード化フェノキシアルデヒドである、請求項２２に記載の方法。
24. 放射線不透過性ヒドロゲルマイクロスフェアを作製する方法であって、
    （ａ）１，２−ジオール基または１，３−ジオール基を有するポリマーを含む、予め形成されたヒドロゲルマイクロスフェアを、前記マイクロスフェアを膨潤させることができる溶媒中で膨潤させる段階と、
    （ｂ）膨潤させたビーズを、前記１，２ジオールまたは１，３ジオールと環状アセタールを形成できる放射線不透過性化学種の溶液と酸性条件下で混合する段階と、
    （ｃ）前記マイクロスフェアを抽出する段階と
    を含む、方法。
25. 抽出した前記マイクロスフェアを乾燥させる段階をさらに含む、請求項２４に記載の方法。
26. 反応が極性有機溶媒中で高温にて実施される、請求項２４または２５のいずれかに記載の方法。
27. 前記放射線不透過性化学種がアルデヒド、アセタール、ヘミアセタール、チオアセタールおよびジチオアセタールからなる群より選択される官能基を含む、請求項２４〜２６のいずれかに記載の方法。
28. 前記放射線不透過性化学種がヨウ素を含む、請求項２４〜２７のいずれかに記載の方法。
29. 前記放射線不透過性化学種がヨード化アルデヒドである、請求項２８に記載の方法。
30. 前記放射線不透過性化学種がヨード化ベンジルアルデヒド、ヨード化フェニルアルデヒドまたはヨード化フェノキシアルデヒドである、請求項２８に記載の方法。
31. 前記放射線不透過性化学種が２，３，５−トリヨードベンズアルデヒド、２，３，４，６−テトラヨードベンジアルデヒドまたは２−（２，４，６−トリヨードフェノキシ）アセトアルデヒドである、請求項３０に記載の方法。
32. 前記予め形成されたヒドロゲルマイクロスフェアが、Ｎ−アクリロイル−アミノアセトアルデヒドジメチルアセタールによるＰＶＡのアセタール化から形成されたペンデントアクテタート（ａｃｔｅｔａｔｅ）基を有し２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸と架橋されているＰＶＡを含む、請求項２４〜３１のいずれかに記載の方法。
33. 請求項１〜１４のいずれかに記載のヒドロゲルまたは請求項１５もしくは１６のいずれかに記載の組成物を患者の血管中に投与して前記血管を閉塞する、治療方法。
34. 前記血管が固体腫瘍に関連する、請求項３３に記載の方法。
35. 前記腫瘍が肝細胞癌である、請求項３４に記載の方法。
36. 血管の塞栓術に使用する、請求項１〜１４のいずれかに記載のヒドロゲル。
37. 血管の塞栓術に使用する、請求項１５または１６のいずれかに記載の組成物。

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