JP2017002000A - 化合物又はその薬学的に受容可能な塩、及び、前記化合物又はその薬学的に受容可能な塩を有する光音響イメージング用造影剤。 - Google Patents
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Abstract
【課題】 腫瘍集積性の高い化合物又はその薬学的に受容可能な塩、および光学イメージング用造影剤を提供すること。【解決手段】 特定のシアニン色素にポリエチレングリコールが結合した化合物又はその薬学的に受容可能な塩。【選択図】 なし
Description
本発明は、化合物又はその薬学的に受容可能な塩、及び前記化合物又はその薬学的に受容可能な塩を有する光音響イメージング用造影剤に関するものである。
近年、非侵襲的に診断ができる光学イメージング方法として、蛍光イメージング法や光音響イメージング法が注目されている。
蛍光イメージング法は蛍光色素に光を照射し、色素が発する蛍光を検出する方法で、広く用いられている。光音響イメージング法は、光が照射された測定対象の分子が放出する熱が起こす体積膨張により生じる音響波の強度と、音響波の発生位置を検出することで、測定対象の画像を得る方法である。蛍光イメージング法や光音響イメージング法において、測定対象部位からの蛍光の強度や音響波の強度を大きくするための造影剤として色素を用いることができる。
特許文献1には、芳香環構造がベンゼン環であるシアニン系色素と、ポリエチレングリコールが共有結合した結合体を光学イメージング剤として用いることが開示されている。
しかし、本発明者らは、特許文献1に開示された結合体について次のような課題を見いだした。すなわち特許文献1の結合体は、シアニン系色素部分の構造のうち疎水性の高い芳香環に親水性のスルホン酸基が結合しているため水溶性が高く、血中から速やかに排出されるため、腫瘍集積性が低いという課題を見いだしたのである。
下記式(1)、(5)、(6)、(7)のいずれかで表わされる化合物又はその薬学的に受容可能な塩。
上記式(1)、(5)、(6)、(7)において、R301乃至R312は互いに独立に水素原子、ハロゲン原子、PO3T301、置換または無置換の、フェニル基、チオフェン基、ピリジニル基、または直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキル基を表し、前記T301は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子のいずれかを表し、R31乃至R34は互いに独立に水素原子、または直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキル基を表し、
A31、B31、B32は、互いに独立に直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキレン基を表し、
L31乃至L37は互いに独立にCH、またはCR35であり、L31乃至L37は4員環乃至6員環を形成していてもよく、前記R35は、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキル基、ハロゲン原子、置換または無置換のフェニル基、ピリジニル基、ベンジル基、ST302、または、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキレン基を表し、前記T302は、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキル基、置換または無置換のフェニル基または、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキレン基を表し、Q31は、−CONT31−、−NT31CO−、−NT31(C=O)NT31−、−NT31(C=S)NT31−、−NT31(C=O)O−、−O−、−S−、−S(=O)2NT31−、−OP(=O)(OT31)O−、−S−S−、−CT31=N−、−CT31=N−NH−、−CT31=N−O−、−CT31=N−NH−O−、−CONT31−R37−(C=O)O−、−CONT31−R37−CONT31−、及び下記式(2)、(3)のいずれかを表し、
前記T31は水素原子、または炭素数1〜5のアルキル基のいずれかを表し、
前記R37は、−CH(CO2T37)−、−CH(CH2CO2T37)−、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキレン基を表し、前記T37は水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子または炭素数1〜5のアルキル基のいずれかを表し、R38は、−H、−OCH3、−NH2、−OH、−CO2T38、−S(=O)2OT38、−P(=O)(OT38)2、及び−OP(=O)(OT38)2、のいずれかを表し、前記T38は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子のいずれかを表し、
R39は、−H、−OCH3、−NH2、−OH、−CO2T39、−P(=O)(OT39)2、−CONH−CH(CO2T39)−CH2(C=O)OT39、−CONH−CH(CO2T39)−CH2CH2(C=O)OT39、及び−OP(=O)(OT39)2、のいずれかを表し、前記T39は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子のいずれかを表し、
nは、1乃至2500の整数である。
A31、B31、B32は、互いに独立に直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキレン基を表し、
L31乃至L37は互いに独立にCH、またはCR35であり、L31乃至L37は4員環乃至6員環を形成していてもよく、前記R35は、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキル基、ハロゲン原子、置換または無置換のフェニル基、ピリジニル基、ベンジル基、ST302、または、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキレン基を表し、前記T302は、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキル基、置換または無置換のフェニル基または、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキレン基を表し、Q31は、−CONT31−、−NT31CO−、−NT31(C=O)NT31−、−NT31(C=S)NT31−、−NT31(C=O)O−、−O−、−S−、−S(=O)2NT31−、−OP(=O)(OT31)O−、−S−S−、−CT31=N−、−CT31=N−NH−、−CT31=N−O−、−CT31=N−NH−O−、−CONT31−R37−(C=O)O−、−CONT31−R37−CONT31−、及び下記式(2)、(3)のいずれかを表し、
前記T31は水素原子、または炭素数1〜5のアルキル基のいずれかを表し、
前記R37は、−CH(CO2T37)−、−CH(CH2CO2T37)−、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキレン基を表し、前記T37は水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子または炭素数1〜5のアルキル基のいずれかを表し、R38は、−H、−OCH3、−NH2、−OH、−CO2T38、−S(=O)2OT38、−P(=O)(OT38)2、及び−OP(=O)(OT38)2、のいずれかを表し、前記T38は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子のいずれかを表し、
R39は、−H、−OCH3、−NH2、−OH、−CO2T39、−P(=O)(OT39)2、−CONH−CH(CO2T39)−CH2(C=O)OT39、−CONH−CH(CO2T39)−CH2CH2(C=O)OT39、及び−OP(=O)(OT39)2、のいずれかを表し、前記T39は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子のいずれかを表し、
nは、1乃至2500の整数である。
そこで本発明は、シアニン系色素とポリエチレングリコールの結合体において、シアニン系色素の芳香環がスルホン酸基を有しない構造とし、疎水性を保つことで、血中から速やかに排出されず、腫瘍集積性を高くすることができる。
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(シアニン系色素―ポリエチレングリコール共有結合体)
本実施形態に係る化合物又は薬学的に受容可能な塩は、下記式(1)、(5)、(6)、(7)のいずれかで表わされる。
本実施形態に係る化合物又は薬学的に受容可能な塩は、下記式(1)、(5)、(6)、(7)のいずれかで表わされる。
上記式(1)、(5)、(6)、(7)において、R301乃至R312は互いに独立に水素原子、ハロゲン原子、PO3T301、置換または無置換の、フェニル基、チオフェン基、ピリジニル基、または直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキル基を表し、前記T301は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子のいずれかを表し、R31乃至R34は互いに独立に水素原子、または直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキル基を表し、
A31、B31、B32は、互いに独立に直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキレン基を表し、
L31乃至L37は互いに独立にCH、またはCR35であり、L31乃至L37は4員環乃至6員環を形成していてもよく、前記R35は、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキル基、ハロゲン原子、置換または無置換のフェニル基、ピリジニル基、ベンジル基、ST302、または、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキレン基を表し、前記T302は、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキル基、置換または無置換のフェニル基または、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキレン基を表し、Q31は、−CONT31−、−NT31CO−、−NT31(C=O)NT31−、−NT31(C=S)NT31−、−NT31(C=O)O−、−O−、−S−、−S(=O)2NT31−、−OP(=O)(OT31)O−、−S−S−、−CT31=N−、−CT31=N−NH−、−CT31=N−O−、−CT31=N−NH−O−、−CONT31−R37−(C=O)O−、−CONT31−R37−CONT31−、及び下記式(2)、(3)のうちいずれかを表し、
前記T31は水素原子、または炭素数1乃至5のアルキル基のいずれかを表し、
前記R37は、−CH(CO2T37)−、−CH(CH2CO2T37)−、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキレン基を表し、前記T37は水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子または炭素数1〜5のアルキル基のいずれかを表し、R38は、−H、−OCH3、−NH2、−OH、−CO2T38、−S(=O)2OT38、−P(=O)(OT38)2、及び−OP(=O)(OT38)2、のいずれかを表し、前記T38は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子のいずれかを表し、
R39は、−H、−OCH3、−NH2、−OH、−CO2T39、−P(=O)(OT39)2、−CONH−CH(CO2T39)−CH2(C=O)OT39、−CONH−CH(CO2T39)−CH2CH2(C=O)OT39、及び−OP(=O)(OT39)2、のいずれかを表し、前記T39は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子のいずれかを表し、
nは、1乃至2500の整数である。
このように、式(1)、(5)、(6)、(7)で表わされる化合物は、芳香環に親水性の高いスルホン酸基を有しないため、化合物全体として疎水性を持つことができ、血中から速やかに排出される、高い腫瘍集積性を示す。
なお、本実施形態において前記Q31が−CONH−であることが好ましく、前記R38が−OCH3であることが好ましく、前記R39が、−COOHであることが好ましく、前記R301乃至R312が水素原子であることが好ましい。
また、本実施形態に係る化合物又はその薬学的に受容可能な塩の分子量が、5000以上100000以下であることが好ましく、10000以上、45000以下であることが好ましく、20000以上45000以下であることが特に好ましい。
また、本実施形態に係る化合物又はその薬学的に受容可能な塩は、下記式(4)で表わされることが好ましい。
本実施形態におけるシアニン色素は、メチン鎖と該メチン鎖の両端にNを含む5員環が結合してなる構造を基本骨格として有する。
また、シアニン系色素の構造が、下記式(11)、(15)、(16)、(17)で表されることが好ましい。
本実施形態におけるシアニン色素は、600nm乃至1300nmの範囲に含まれる波長の光を吸収し、発光する化合物であることが好ましい。本実施形態におけるシアニン色素は、吸収極大波長におけるモル吸光係数が106M−1cm−1以上であることが好ましい。
上記式(11)、(15)、(16)、(17)において、R201乃至R212は互いに独立に水素原子、ハロゲン原子、PO3T201、ベンゼン環、チオフェン環、ピリジン環、または直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキル基を表し、前記T201は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子のいずれかを表し、R21乃至R24は互いに独立に水素原子、または直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキル基を表し、A21、B21は、互いに独立に直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキレン基を表し、
L21乃至L27は互いに独立にCH、またはCR25であり、L21乃至L27は4員環乃至6員環を形成していてもよく、前記R25は、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキル基、ハロゲン原子、ベンゼン環、ピリジン環、ベンジル基、ST202、または、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキレン基を表し、前記T202は、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキル基、ベンゼン環、または、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキレン基を表し、R28は、−H、−OCH3、−NH2、−OH、−CO2T28、−P(=O)(OT28)2、−CONH−CH(CO2T28)−CH2(C=O)OT28、−CONH−CH(CO2T28)−CH2CH2(C=O)OT28、及び−OP(=O)(OT28)2、のいずれかを表し、前記T28は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子のいずれかを表し、
R29は、−H、−OCH3、−NH2、−OH、−CO2T29、−S(=O)2OT29、−P(=O)(OT29)2、−CONH−CH(CO2T29)−CH2(C=O)OT29、−CONH−CH(CO2T29)−CH2CH2(C=O)OT29、及び−OP(=O)(OT29)2、のいずれかを表し、T29は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子のいずれかを表し、
tは、1乃至2500の整数である。
なお、前記R28が−COOHであることが好ましく、前記R29が−COOHであることが好ましい。
また、本実施形態に係るシアニン系色素は下記式(12)で表わされることが好ましい。
また、本実施形態におけるポリエチレングリコールを有する化合物は、直鎖のみならず、分岐構造を有していても良い。分岐構造を有すると分散性が高くなる。
また、上記シアニン系色素と結合可能なアミノ基を複数有していても良い。なぜなら、複数のシアニン系色素を結合させることにより、単位ポリエチレングリコール当たりのシアニン系色素の結合数を増加させることが出来るためである。
本実施形態におけるポリエチレングリコールを有する化合物の例として、下記式(21)で表される化合物が挙げられる。
上記式(21)においてtは、1乃至2500の整数である。また、上記式(21)において分子量が5000以上40000以下であることが好ましく、10000以上であることが好ましく、20000以上であることが特に好ましい。
他の例として、SUNBRIGHT(登録商標)PA Series(日油製)<SUNBRIGHT MEPA−20H、SUNBRIGHT MEPA−12T、SUNBRIGHT MEPA−20T、SUNBRIGHT MEPA−30T、SUNBRIGHT MEPA−40T>、SUNBRIGHT(登録商標)EA Series(日油製)<SUNBRIGHT ME−100EA、SUNBRIGHT ME−200EA、SUNBRIGHT ME−300EA、SUNBRIGHT ME−400EA>、SUNBRIGHT GL2−200PA(日油製)、SUNBRIGHT GL2−400PA(日油製)、SUNBRIGHT GL3−400PA 100U(日油製)、SUNBRIGHT PTE−400EA(日油製)、SUNBRIGHT PTE−400PA(日油製)、SUNBRIGHT HGEO−150PA(日油製)、SUNBRIGHT HGEO−400PA(日油製)、SUNBRIGHT PTE2−200MA2(日油製)、SUNBRIGHT PTE−400MA2(日油製)、SUNBRIGHT PTE−200PA(日油製)を挙げることが出来る。
Xは、−NH2であることが好ましい。
また、上記式(22)において分子量が1000乃至40000であることが好ましい。
以下、ポリエチレングリコールをPEGと略すことがある。
以下、ポリエチレングリコールをPEGと略すことがある。
(光音響イメージング用造影剤)
本実施形態に係る光音響イメージング用造影剤としては前述の化合物と、後述する分散媒とを有する。
本実施形態に係る光音響イメージング用造影剤としては前述の化合物と、後述する分散媒とを有する。
(分散媒)
本実施形態における分散媒として例えば、生理食塩水、注射用蒸留水、リン酸緩衝生理食塩水、ブドウ糖水溶液が挙げられる。
本実施形態における分散媒として例えば、生理食塩水、注射用蒸留水、リン酸緩衝生理食塩水、ブドウ糖水溶液が挙げられる。
(製造方法)
本実施形態における反応工程は、上記式(11)(15)(16)(17)で示すシアニン系色素と、下記式(21)で示すPEG誘導体を用意する工程と、前記シアニン系色素と前記PEG誘導体とを反応させる工程とを有する。反応工程として例えば、カルボキシル基とアミノ基の反応としては縮合剤を用いる方法、塩を形成し脱水反応により縮合を行う方法、脱水剤を用いる方法、カルボキシル基を酸クロライドに変換し、アミノ基と反応させる方法のいずれも利用が可能である。
本実施形態における反応工程は、上記式(11)(15)(16)(17)で示すシアニン系色素と、下記式(21)で示すPEG誘導体を用意する工程と、前記シアニン系色素と前記PEG誘導体とを反応させる工程とを有する。反応工程として例えば、カルボキシル基とアミノ基の反応としては縮合剤を用いる方法、塩を形成し脱水反応により縮合を行う方法、脱水剤を用いる方法、カルボキシル基を酸クロライドに変換し、アミノ基と反応させる方法のいずれも利用が可能である。
上記縮合剤としては、カルボジイミド系縮合剤、リン酸系縮合剤などが利用可能である。
上記カルボジイミド系縮合剤の例としては、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、水溶性カルボジイミド(WSC)を挙げることが出来る。
上記縮合剤の使用量は、上記式(11)で表される化合物に対して、0.1倍モル以上、好ましくは、等倍モル以上の範囲である。また、縮合剤そのものを反応溶媒として用いることも可能である。
本実施形態における反応工程に用いられる上記式(11)に示す化合物の使用量は、式(21)で表される化合物に含まれるアミノ基の数に対して、0.1乃至50.0倍モルの範囲にあることが好ましい。さらに好ましくは、1.0乃至20.0倍モル、特に好ましくは、1.0乃至10.0倍モルの範囲である。なぜなら、反応工程における式(11)で表される化合物の使用が少ないほど、精製工程におけるサンプル中の未反応の式(11)で表される化合物の除去の負担が少ないためである。
(有機溶媒)
本実施形態における反応工程において使用する有機溶媒は上記一般式(11)で表される化合物と、上記式(21)で表される化合物とを結合させることができれば特に限定されない。
本実施形態における反応工程において使用する有機溶媒は上記一般式(11)で表される化合物と、上記式(21)で表される化合物とを結合させることができれば特に限定されない。
反応工程において用いる有機溶媒の例として、ヘキサン、シクロへキサン、ヘプタン等の炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン、トリクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素類、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、N,N−ジメチルホルムアミド(以下、DMFと略すことがある)、ジメチルスルホキシド(以下、DMSOと略すことがある)などの非プロトン性極性溶媒類、ピリジン誘導体が挙げられる。また、これらの有機溶媒を2種類以上混合して使用することも可能である。
好ましくは、DMF、DMSOなどの非プロトン性極性溶媒類、ジクロロメタン、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素類が挙げられる。なぜなら、上記一般式(11)で表される化合物はこれらの有機溶媒に対する溶解性が高く、該化合物が十分に分散した状態で反応を行うことが出来るためである。なお、反応工程で用いられる有機溶媒の使用量は、反応条件等に応じて、適宜定め得る。
本実施形態における反応工程において、反応温度は、特に限定されないが、通常は0℃以上、かつ溶媒の沸点以下の範囲の温度である。ただし、用いる縮合剤に合わせた最適な温度で反応を行うことが望ましい。
本実施形態における反応工程において、反応時間は、例えば、1乃至48時間の範囲である。
(精製工程)
本実施形態における精製工程は、上記式(11)シアニン系の色素と、上記一般式(21)で表されるようなポリエチレングリコールを有する化合物との結合体を精製できれば手法は特に限定されない。
本実施形態における精製工程は、上記式(11)シアニン系の色素と、上記一般式(21)で表されるようなポリエチレングリコールを有する化合物との結合体を精製できれば手法は特に限定されない。
上記反応工程において得られた結合体を単離精製する方法としては、有機溶媒を用いた、順相クロマトグラフィー、ゲルろ過クロマトグラフィー、限外ろ過、透析が挙げられる。
本実施形態における精製工程で用いられる有機溶媒としては、ヘキサン、シクロへキサン、ヘプタン等の炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン、トリクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素類、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどの非プロトン性極性溶媒類、ピリジン誘導体、メタノール、エタノール等のアルコール類が挙げられる。また、これらの溶媒を2種類以上混合して使用することも可能である。
好ましくは、ジクロロメタン、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素類、メタノール、エタノール等のアルコール類が挙げられる。
以下に、実施例に沿って本発明を説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、材料、組成条件、反応条件等は、同様な機能、効果を有する造影剤が得られる範囲で自由に変えることが出来る。
(分析方法)
以下の各実施例で得られた各化合物の構造決定は、1H−NMR(Bruker製、FT−NMR、Bruker DPX600、共鳴周波数:600MHz)測定装置を用いて行った。
以下の各実施例で得られた各化合物の構造決定は、1H−NMR(Bruker製、FT−NMR、Bruker DPX600、共鳴周波数:600MHz)測定装置を用いて行った。
(光音響特性評価方法)
光音響信号の計測は、パルスレーザー光をサンプルに照射し、サンプルからの光音響信号を、圧電素子を用いて検出し、高速プリアンプで増幅後、デジタルオシロスコープで取得した。具体的な条件は以下の通りである。光源として、チタンサファイアレーザ(Lotis製)を用いた。波長は790nm、エネルギー密度は12mJ/cm2、パルス幅は20ナノ秒、パルス繰返しは10Hzの条件とした。超音波トランスデューサとしては、型式V303(Panametrics−NDT製)を用いた。中心帯域は1MHz、エレメントサイズはφ0.5、測定距離は25mm(Non−focus)、アンプは+30dB(超音波プリアンプ Model 5682 オリンパス製)の条件である。測定容器としては、ポリスチレン製キュベットで、光路長0.1cm、サンプル容量は約200μlであった。計測器は、DPO4104(テクトロニクス製)を用いて、トリガー:光音響光をフォトダイオードで検出、Data acquisition: 128回(128パルス)平均の条件で測定を行った。
光音響信号の計測は、パルスレーザー光をサンプルに照射し、サンプルからの光音響信号を、圧電素子を用いて検出し、高速プリアンプで増幅後、デジタルオシロスコープで取得した。具体的な条件は以下の通りである。光源として、チタンサファイアレーザ(Lotis製)を用いた。波長は790nm、エネルギー密度は12mJ/cm2、パルス幅は20ナノ秒、パルス繰返しは10Hzの条件とした。超音波トランスデューサとしては、型式V303(Panametrics−NDT製)を用いた。中心帯域は1MHz、エレメントサイズはφ0.5、測定距離は25mm(Non−focus)、アンプは+30dB(超音波プリアンプ Model 5682 オリンパス製)の条件である。測定容器としては、ポリスチレン製キュベットで、光路長0.1cm、サンプル容量は約200μlであった。計測器は、DPO4104(テクトロニクス製)を用いて、トリガー:光音響光をフォトダイオードで検出、Data acquisition: 128回(128パルス)平均の条件で測定を行った。
(実施例A1)
下記式(12)に示すシアニン系色素は、Bioconjugate Chem. 2005, 16, P.51−61、を参考に合成した。
下記式(12)に示すシアニン系色素は、Bioconjugate Chem. 2005, 16, P.51−61、を参考に合成した。
アミノ基を有するポリエチレングリコール(日油製:SUNBRIGHT ME−050EA、分子量:5000)28.2mg、上記式(12)に示すシアニン系色素 113.2mgを各々秤量し、クロロホルム4.0mLに溶解させた。
この溶液に4−Dimethylaminopyridine(以下、DMAPと略すことがある)(東京化成工業製)13.8mgを添加した。DMAPを添加して得た溶液に、水溶性カルボジイミド 1−Ethyl−3−(3−dimethylaminopropyl)carbodiimide Hydrochloride (以下、WSCと略すことがある) 23.5mg(シグマアルドリッチ製)を添加した。
得られた溶液を室温で24時間撹拌した。
撹拌して得られた反応溶液4mLを透析膜(スペクトラム・ラボラトリーズ製、分画分子量 15000)、および溶媒としてメタノールを用いた透析による分離精製を行った。
分離精製して回収した溶液はエバポレーターを用いて溶媒を留去した後、真空乾燥器を用いて乾燥を行った。
乾燥して得られた化合物の同定は、1H−NMR測定により行った。
1H−NMR測定の結果より、最終的に得られたサンプルには未反応のシアニン系色素が混入すること無く、目的の化合物、すなわちシアニン系色素―ポリエチレングリコール共有結合体を得たことを確認した。
得られた化合物を蒸留水に溶解し、光音響イメージング用造影剤(A−1)を得た。
(実施例A2)
アミノ基を有するポリエチレングリコール(日油製:SUNBRIGHT ME−100EA、分子量:10000)に変更した以外は、実施例A1と同様のモル比で反応した後、精製し、光音響イメージング用造影剤(A−2)を得た。
アミノ基を有するポリエチレングリコール(日油製:SUNBRIGHT ME−100EA、分子量:10000)に変更した以外は、実施例A1と同様のモル比で反応した後、精製し、光音響イメージング用造影剤(A−2)を得た。
(実施例A3)
アミノ基を有するポリエチレングリコール(日油製:SUNBRIGHT ME−200EA、分子量:20000)に変更した以外は、実施例A1と同様のモル比で反応した後、精製し、光音響イメージング用造影剤(A−3)を得た。
アミノ基を有するポリエチレングリコール(日油製:SUNBRIGHT ME−200EA、分子量:20000)に変更した以外は、実施例A1と同様のモル比で反応した後、精製し、光音響イメージング用造影剤(A−3)を得た。
(実施例A4)
アミノ基を有するポリエチレングリコール(日油製:SUNBRIGHT ME−400EA、分子量:40000)に変更した以外は、実施例A1と同様のモル比で反応した後、精製し、光音響イメージング用造影剤(A−4)を得た。
アミノ基を有するポリエチレングリコール(日油製:SUNBRIGHT ME−400EA、分子量:40000)に変更した以外は、実施例A1と同様のモル比で反応した後、精製し、光音響イメージング用造影剤(A−4)を得た。
(比較例C1)
日本薬局方外標準品 インドシアニングリーン(医薬品医療機器レギュラトリーサイエンス財団製)を蒸留水に溶解し、光音響イメージング用造影剤(C−1)とした。
日本薬局方外標準品 インドシアニングリーン(医薬品医療機器レギュラトリーサイエンス財団製)を蒸留水に溶解し、光音響イメージング用造影剤(C−1)とした。
(腫瘍集積性、血中濃度の定量)
上記実施例および比較例で調製した光音響イメージング用造影剤の腫瘍集積性を確認するために、colon−26細胞株を移植した腫瘍移植マウスの尾静脈に投与した。投与量は色素量として13nmolとした。投与24時間後に、マウスの尾より採血を行い、マウスを炭酸ガスで安楽死させた後、colon−26腫瘍組織を摘出した。腫瘍組織をプラスチックチューブに移し、腫瘍組織の重量に対し1.25倍量の1% TritonX−100水溶液を添加し、プラスチックペッスルを用いてホモジネートした。次いで、ホモジネート溶液を遠心操作(16000×G、5分間、4℃)により上澄み液を回収し、上澄み液 (2μL)にジメチルスルホキシド(DMSO)(18μL)を加えた。血液に関しては、採血した血液(4μL)に1% TritonX−100水溶液(11μL)とDMSO(9μL)を加えた。ODYSSEY(登録商標)CLx Infrared Imaging System(LI−COR社製)を用いて、48ウェルプレート上でのホモジネート溶液および血液の蛍光強度を測定することで腫瘍組織中と血液中の本実施例、比較例に係る化合物の量を定量した。腫瘍組織の単位重量あたりの、投与量(色素13nmol)に対する腫瘍組織への色素移行率(% injected dose:%IDと略す)を、化合物の腫瘍集積率(%ID/g)として示した。
上記実施例および比較例で調製した光音響イメージング用造影剤の腫瘍集積性を確認するために、colon−26細胞株を移植した腫瘍移植マウスの尾静脈に投与した。投与量は色素量として13nmolとした。投与24時間後に、マウスの尾より採血を行い、マウスを炭酸ガスで安楽死させた後、colon−26腫瘍組織を摘出した。腫瘍組織をプラスチックチューブに移し、腫瘍組織の重量に対し1.25倍量の1% TritonX−100水溶液を添加し、プラスチックペッスルを用いてホモジネートした。次いで、ホモジネート溶液を遠心操作(16000×G、5分間、4℃)により上澄み液を回収し、上澄み液 (2μL)にジメチルスルホキシド(DMSO)(18μL)を加えた。血液に関しては、採血した血液(4μL)に1% TritonX−100水溶液(11μL)とDMSO(9μL)を加えた。ODYSSEY(登録商標)CLx Infrared Imaging System(LI−COR社製)を用いて、48ウェルプレート上でのホモジネート溶液および血液の蛍光強度を測定することで腫瘍組織中と血液中の本実施例、比較例に係る化合物の量を定量した。腫瘍組織の単位重量あたりの、投与量(色素13nmol)に対する腫瘍組織への色素移行率(% injected dose:%IDと略す)を、化合物の腫瘍集積率(%ID/g)として示した。
本明細書では、このようにして求められた化合物の腫瘍組織中の集積量をT(%ID/g)、化合物の血中の色素の滞留率をB(%ID/g)とし、Tの値をBで割った値をT/B(腫瘍集積率/血中滞留率)という指標として定義した。
各造影剤の光音響信号強度比、腫瘍集積率、血中滞留率、T/B(腫瘍集積率/血中滞留率)の算出結果を表1に示す。表1において「N.D」は検出限界以下のデータであることを表す。
Claims (8)
- 下記式(1)、(5)、(6)、(7)のいずれかで表わされる化合物又はその薬学的に受容可能な塩。
(清書して下さる方へ 式(7)のL97は間違いなので、L37に修正します(クレーム以外の式(7)は正しく清書されていたのでそれらに合わせます))
上記式(1)、(5)、(6)、(7)において、R301乃至R312は互いに独立に水素原子、ハロゲン原子、PO3T301、置換または無置換の、フェニル基、チオフェン基、ピリジニル基、または直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキル基を表し、前記T301は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子のいずれかを表し、R31乃至R34は互いに独立に水素原子、または直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキル基を表し、
A31、B31、B32は、互いに独立に直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキレン基を表し、
L31乃至L37は互いに独立にCH、またはCR35であり、L31乃至L37は4員環乃至6員環を形成していてもよく、前記R35は、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキル基、ハロゲン原子、置換または無置換のフェニル基、ピリジニル基、ベンジル基、ST302、または、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキレン基を表し、前記T302は、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキル基、置換または無置換のフェニル基または、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキレン基を表し、Q31は、−CONT31−、−NT31CO−、−NT31(C=O)NT31−、−NT31(C=S)NT31−、−NT31(C=O)O−、−O−、−S−、−S(=O)2NT31−、−OP(=O)(OT31)O−、−S−S−、−CT31=N−、−CT31=N−NH−、−CT31=N−O−、−CT31=N−NH−O−、−CONT31−R37−(C=O)O−、−CONT31−R37−CONT31−、及び下記式(2)、(3)のうちいずれかを表し、
前記T31は水素原子、または炭素数1乃至5のアルキル基のいずれかを表し、
前記R37は、−CH(CO2T37)−、−CH(CH2CO2T37)−、直鎖もしくは分岐の炭素数1乃至18のアルキレン基を表し、前記T37は水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子または炭素数1〜5のアルキル基のいずれかを表し、R38は、−H、−OCH3、−NH2、−OH、−CO2T38、−S(=O)2OT38、−P(=O)(OT38)2、及び−OP(=O)(OT38)2、のいずれかを表し、前記T38は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子のいずれかを表し、
R39は、−H、−OCH3、−NH2、−OH、−CO2T39、−P(=O)(OT39)2、−CONH−CH(CO2T39)−CH2(C=O)OT39、−CONH−CH(CO2T39)−CH2CH2(C=O)OT39、及び−OP(=O)(OT39)2、のいずれかを表し、前記T39は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子のいずれかを表し、
nは、1乃至2500の整数である。
- 前記Q31が−CONH−であり、前記R38が−OCH3であり、前記R39が、−COOHである請求項1に記載の化合物又はその薬学的に受容可能な塩。
- 前記R301乃至R312が水素原子である請求項1または2に記載の化合物又はその薬学的に受容可能な塩。
- 分子量が5000以上、100000以下である請求項1乃至4のいずれか一項に記載の化合物又はその薬学的に受容可能な塩。
- 分子量が10000以上、45000以下である請求項1乃至5のいずれか一項に記載の化合物又はその薬学的に受容可能な塩。
- 分子量が20000以上、45000以下である請求項1乃至6のいずれか一項に記載の化合物又はその薬学的に受容可能な塩。
- 請求項1乃至7のいずれかの化合物又はその薬学的に受容可能な塩と、分散媒とを有する光音響イメージング用造影剤。
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