JP2017141168A - 化合物又はその医薬上許容しうる塩、及び光学イメージング用造影剤 - Google Patents

化合物又はその医薬上許容しうる塩、及び光学イメージング用造影剤 Download PDF

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Abstract

【課題】腫瘍集積率が高い化合物又はその医薬上許容しうる塩、及び光学イメージング用造影剤を提供する。【解決手段】ポリエチレングリコールに少なくとも１つの特定の有機色素が共有結合した化合物又はその医薬上許容しうる塩。【選択図】なし

Description

本発明は、化合物又はその医薬上許容しうる塩、及び光学イメージング用造影剤に関するものである。
非侵襲的に生体内部の情報を可視化する方法として、光学イメージング法が知られている。光学イメージング法では、被測定体に光を照射したときに被測定体内部で光を吸収した物質（光吸収体）が発する音響波や蛍光などの信号を測定して画像化する。被検体に光を照射して、蛍光を測定して画像化する技術を蛍光イメージング法とよぶ。被検体に光を照射して音響波を測定して画像化する技術を光音響イメージング（ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ ｉｍａｇｉｎｇ、以下ＰＡＩと略すことがある）と呼ぶ。
また、ｉｎｄｏｃｙａｎｉｎｅ ｇｒｅｅｎ（以下ＩＣＧと略すことがある）などの近赤外波長領域の光を吸収する有機色素（以下、近赤外有機色素、あるいは単に色素とよぶことがある）を生体に投与することで、生体内でその有機色素が発する蛍光や音響波を測定することも可能である。したがって、ＩＣＧのような有機色素は、光学イメージング用造影剤として利用できる。
特許文献１では、光学イメージング用造影剤として近赤外有機色素が開示されており、近赤外有機色素のメチン鎖の部分に種々の官能基を導入することにより、近赤外有機色素の腫瘍集積率を改善させることが報告されている。
特開２０１１−４６６６３号公報
ここで、光学イメージングにおいて、腫瘍部位がより明確となる画像を得るためには、腫瘍へより多くの造影剤を集積させる必要がある。特許文献１に開示された近赤外色素単独では腫瘍集積率が低いという課題がある。そこで本発明では、腫瘍集積率が高い光学イメージング用造影剤を提供することを目的とする。
本発明は、ポリエチレングリコールに少なくとも１つの有機色素が共有結合した化合物又はその医薬上許容しうる塩であって、前記有機色素が下記式（１）で表わされる化合物又はその医薬上許容しうる塩である。
Figure 2017141168
 上記式（１）において、Ｒ１乃至Ｒ８は各々独立に同一でも異なっていてもよく、水素原子、炭素数１以上３以下のアルキル基、スルホン酸基のいずれかを表し、Ｒ９乃至Ｒ１２は、各々独立に同一でも異なっていてもよく、水素原子、炭素数１以上３以下のアルキル基のいずれかを表し、Ｒ１３及びＲ１４は同一でも異なっていてもよく、置換基を有していてもよい炭素数１以上５以下のアルキル基を表し、該置換基はカルボキシル基、スルホン酸基及びホスホン酸基のいずれかであり、ｎ１及びｎ２は同一でも異なってもよく、０又は１を表し、Ｌ１乃至Ｌ７はメチン基であり、該メチン基はそれぞれアルキル基で置換されてもよく、該アルキル基と共に４員環乃至６員環を形成していてもよく、Ｒ１００は、フェニル基、ピリジル基、ベンジル基、又は置換基を有していてもよい炭素数１以上５以下のアルキル基を表し、該置換基はアリール基、アリールアルキル基、スルホアルキル基、アルキルチオ基、スルホアルキルチオ基、複素環基、アシルアミノ基、アリールアミノ基、Ｎ−アリール−Ｎ−アルキルアミノ基、アリールチオ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、及びアシルアミノアリールオキシ基のいずれかである。
本発明は、式（１）で表わされる色素に、ポリエチレングリコールを共有結合させることにより、腫瘍集積性を高くすることができる。それに加えて、高い腫瘍血中比を示し、腫瘍を選択的に検出することができる。
本発明の実施形態に係る化合物又はその医薬上許容しうる塩について説明するが、本発明はこれに限られない。
（光学イメージング用造影剤）
本実施形態に係る光学イメージング用造影剤は、ポリエチレングリコールに少なくとも１つの特定の有機色素が共有結合してなる化合物を複数有する。なお、本実施形態に係る光学イメージング用造影剤は、上記化合物以外に分散媒、薬理上許容できる添加物（例えば血管拡張剤）、アルブミン、塩等を有していてもよい。また、本実施形態におけるポリエチレングリコールにさらに、後述する捕捉分子が結合していてもよい。
以下、本実施形態に係る光学イメージング用造影剤を構成する材料について詳細に説明する。
（有機色素）
本実施形態における有機色素は、下記式（１）で表わされる化合物又はその医薬上許容しうる塩である。
Figure 2017141168
 上記式（１）において、Ｒ１乃至Ｒ８は各々独立に同一でも異なっていてもよく、水素原子、炭素数１以上３以下のアルキル基、スルホン酸基のいずれかを表す。好ましくは、Ｒ１乃至Ｒ８が水素原子、あるいはスルホン酸基の場合である。
上記式（１）において、Ｒ９乃至Ｒ１２は、各々独立に同一でも異なっていてもよく、水素原子、炭素数１以上３以下のアルキル基のいずれかを表す。好ましくは、Ｒ９乃至Ｒ１２がメチル基の場合である。
上記式（１）において、Ｒ１３及びＲ１４は同一でも異なっていてもよく、置換基を有していてもよい炭素数１以上５以下のアルキル基を表す。この置換基はカルボキシル基、スルホン酸基及びホスホン酸基のいずれかである。好ましくは、置換基を有するプロピル基であり、好ましい置換基はカルボキシル基である。
上記式（１）においてｎ１及びｎ２は同一でも異なってもよく、０又は１を表すが、ｎ１及びｎ２が１であることが好ましい。
上記式（１）において、Ｌ１乃至Ｌ７はメチン基であり、該メチン基はそれぞれアルキル基で置換されてもよく、該アルキル基と共に４員環乃至６員環を形成していてもよい。
上記式（１）において、Ｒ１００は、フェニル基、ピリジル基、ベンジル基、又は置換基を有していてもよい炭素数１以上５以下のアルキル基を表す。この置換基はアリール基、アリールアルキル基、スルホアルキル基、アルキルチオ基、スルホアルキルチオ基、複素環基、アシルアミノ基、アリールアミノ基、Ｎ−アリール−Ｎ−アルキルアミノ基、アリールチオ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、及びアシルアミノアリールオキシ基のいずれかである。好ましくは、Ｒ１００がメチル基、エチル基、フェニル基、ピリジル基、ベンジル基のいずれかである。上記式（１）で表わされる構造はメチン鎖に、嵩高い置換基を有するため、アルブミンとの親和性が高い。また、Ｒ１乃至Ｒ８のうち複数がスルホン酸基である場合、水溶液中での分散性が高い。
本実施形態における有機色素は、例えば、下記の式（２）乃至（６）で表わされる。
Figure 2017141168
Figure 2017141168
Figure 2017141168
Figure 2017141168
Figure 2017141168
 上記式（２）乃至（６）において、Ｘは水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子のいずれかである。なお、上記式（２）乃至（６）において、スルホン酸基の一方がイオン化した状態で示しているが、イオン化している部分は２つのスルホン酸基および２つのカルボキシル基のうちのいずれか１つ等、様々な状態を取ることができる。
また、本実施形態における有機色素が、下記式（７）で表わされる化合物（以下１５２Ｃ色素と略すことがある）又はその医薬上許容しうる塩であることが好ましい。
Figure 2017141168
本実施形態における有機色素は、近赤外波長領域の光を吸収して音響波を発する有機色素であることが好ましい。なお、本明細書において近赤外波長領域の光とは６００ｎｍ乃至１３００ｎｍの波長の光を意味する。
（ポリエチレングリコール（ＰＥＧ））
本実施形態におけるポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を有する化合物は、直鎖状のみならず、分岐状であっても良い。以下、ポリエチレングリコールをＰＥＧと略すことがある。
また、上記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、複数の色素を結合させることにより、単位ＰＥＧ当たりの色素の結合数を増加させることができるためである。
本実施形態におけるＰＥＧを有する化合物の例として、下記式（８）、（９）、（１０）で表される化合物が挙げられる。
Figure 2017141168
 式（８）中、Ｙの部分を介して、色素が導入される。例えば、ＹがＣＨ２ＣＨ２ＮＨ２の場合、カルボキシル基を有する色素やＮ−ｈｙｄｒｏｘｙｓｕｃｃｉｎｉｍｉｄｅ（ＮＨＳ）基を有する色素などとコンジュゲートさせることができる。ＹがＣＨ２ＣＨ２ＳＨの場合、マレイミド基やチオール基を有する色素とコンジュゲートさせることができる。上記式（８）においてｔは、１乃至２５００の整数であることが好ましく、１００乃至１０００であることが更に好ましく、４５０以上９１０以下であることが特に好ましい。
また、上記式（８）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。
式（８）で表わされるポリエチレングリコールの例として、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ（登録商標）ＰＡ Ｓｅｒｉｅｓ（日油製）（ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＭＥＰＡ−２０Ｈ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＭＥＰＡ−５０Ｈ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＭＥＰＡ−１０Ｔ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＭＥＰＡ−１２Ｔ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＭＥＰＡ−２０Ｔ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＭＥＰＡ−３０Ｔ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＭＥＰＡ−４０Ｔ）、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ（登録商標）ＥＡ Ｓｅｒｉｅｓ（日油製）（ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＭＥ−０２０ＥＡ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＭＥ−０５０ＥＡ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＭＥ−１００ＥＡ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＭＥ−２００ＥＡ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＭＥ−３００ＥＡ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＭＥ−４００ＥＡ）、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ（登録商標）ＳＨ Ｓｅｒｉｅｓ（日油製）（ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＭＥ−０２０ＳＨ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＭＥ−０５０ＳＨ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＭＥ−１００ＳＨ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＭＥ−２００ＳＨ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＭＥ−３００ＳＨ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＭＥ−４００ＳＨ）などが挙げられる。
Figure 2017141168
 式（９）中、Ｙの部分を介して、色素が導入される。例えば、ＹがＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ２ の場合、式（８）と同様に、カルボキシル基を有する色素やＮ−ｈｙｄｒｏｘｙｓｕｃｃｉｎｉｍｉｄｅ（ＮＨＳ）基を有する色素などとコンジュゲートさせることができる。
式（９）で表わされるポリエチレングリコールの例として、日油性のＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＤＥ−０１０ＰＡ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＤＥ−０２０ＰＡ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＤＥ−０３４ＰＡ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＤＥ−１００ＰＡ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＤＥ−２００ＰＡ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＤＥ−３００ＰＡ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＤＥ−０３４ＳＨ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＤＥ−１００ＳＨ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＤＥ−２００ＳＨなどが挙げられる。
Figure 2017141168
 式（１０）中、Ｙの部分を介して、色素が導入される。例えば、ＹがＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ２ の場合、式（８）と同様に、カルボキシル基を有する色素やＮ−ｈｙｄｒｏｘｙｓｕｃｃｉｎｉｍｉｄｅ（ＮＨＳ）基を有する色素などとコンジュゲートさせることができる。
４つの繰り返し単位の重合度ｓは互いに独立に、１乃至２５００の整数である。
また、分子量は１０００乃至４００００であることが好ましい。
また、式（１０）中、４つのＹ全てに色素が導入されていなくてもよく、また、全てのＹに導入される色素は同じであっても、異なっても良い。
式（１０）で表わされるポリエチレングリコールの例として、日油性のＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＰＴＥ−１００ＰＡ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＰＴＥ−１５０ＰＡ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＰＴＥ−２００ＰＡ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＰＴＥ−４００ＰＡ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＰＴＥ−０５０ＳＨ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＰＴＥ−１００ＳＨ、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＰＴＥ−２００ＳＨなどが挙げられる。
その他の例として、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＧＬ２−２００ＰＡ（日油製）、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＧＬ２−４００ＰＡ（日油製）、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＧＬ３−４００ＰＡ １００Ｕ（日油製）、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＨＧＥＯ−１５０ＰＡ（日油製）、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＨＧＥＯ−２００ＳＨ（日油製）、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＰＴＥ２−２００ＥＡ（日油製）、ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＰＴＥ２−４００ＥＡ（日油製）など、種々のＰＥＧを挙げることができる。
（複合体）
本実施形態における複合体は、ＰＥＧに少なくとも１つの有機色素が共有結合してなる。上記式（２）乃至（６）で表わされる有機色素とＰＥＧとが結合してなる複合体（化合物ということもできる）は以下のように表わすこともできる。
Figure 2017141168
Figure 2017141168
Figure 2017141168
Figure 2017141168
Figure 2017141168
 上記式（ｉ）乃至（ｖ）において、Ｘは水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子のいずれかである。なお、上記式（ｉ）乃至（ｖ）において、スルホン酸基の１つをイオン化しているとして示しているが、イオン化している部分はもう１つのスルホン酸基、又は２つのカルボキシル基、のうちのいずれか１つでもよい。
また、上記Ａが下記式（１１）で表わされることが好ましい。
Figure 2017141168
 なお、上記式（１１）において、＊は、上記式（ｉ）乃至（ｖ）におけるＮに結合する結合手を表す。上記式（１１）において、ｔは１乃至２５００の整数である。
（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（ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｂｕｆｆｅｒｅｄ ｓａｌｉｎｅ、ＰＢＳ）、ブドウ糖水溶液が挙げられる。また本実施形態に係る光学イメージング用造影剤は、上記の分散媒に予め分散させておいてもよいし、キットにしておき、生体内に投与する前に分散媒に分散させて使用してもよい。
（捕捉分子）
本実施形態における捕捉分子とは、腫瘍などの標的部位に特異的に結合する物質、標的部位の周辺に存在する物質に特異的に結合する物質などであり、生体分子や医薬品等の化学物質などから任意に選択することができる。具体的には、タンパク質、抗体、抗体フラグメント、酵素、生物活性ペプチド、グリコペプチド、ペプチド、糖鎖、脂質、分子認識化合物などが挙げられる。これらの物質は単独で用いることもできるし、あるいは複数を組み合わせて用いることもできる。捕捉分子が化学結合された複合体を用いることで、標的部位の特異的な検出、標的物質の動態、局在、薬効、代謝等の追跡を行うことができる。
（複合体の調製方法）
本実施形態における複合体の調製方法は、上記式（１）で示す色素と、上記式（８）〜（１０）で示すＰＥＧを用意する工程と、前記色素と前記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）を挙げることができる。
（光学イメージング方法）
本実施形態における光学イメージング方法は、被検体に光を照射して蛍光を測定する蛍光イメージングと、被検体に光を照射して音響波（超音波ということもできる）を測定する光音響イメージングとがある。各々の手法における造影剤をそれぞれ、蛍光イメージング用造影剤、光音響イメージング用造影剤と呼ぶことができる。
（光音響イメージング方法）
生体内に投与された本実施形態に係る光音響イメージング（ＰＡＩ）用造影剤を、光音響イメージング装置を用いて検出する方法について説明する。本実施形態に係るＰＡＩ用造影剤を検出する方法は以下の（ａ）、（ｂ）の工程を有する。但し、本実施形態に係る光音響イメージング方法は、以下に示す工程以外の工程を含んでいても良い。
（ａ）本実施形態に係るＰＡＩ用造影剤が投与された被検体に６００ｎｍ乃至１３００ｎｍの波長領域の光を照射する工程
（ｂ）前記被検体内に存在する前記造影剤から発生する音響波を検出する工程
また、本実施形態に係るＰＡＩ用造影剤は、前記（ｂ）の工程で得られた音響波の波長、位相及び時間情報等から空間的な光音響信号強度分布を再構成する工程を有していてもよい。なお、前記（ｂ）の工程で得られた光音響波の波長、位相及び時間情報を基に３次元的な画像再構成を行うことができる。画像再構成によって得られるデータは光音響信号の強度分布の位置情報が把握できればどのような形態を取っても構わない。例えば３次元空間上に光音響信号強度が表現されるようなもの構わないし、２次元平面上に光音響信号強度に表現されるようなものでも構わない。また、同一の観察対象に対して異なる撮像方法で情報を取得し、それらの情報と光音響信号の強度分布の位置的な対応関係を取得することも可能である。
上記（ａ）の工程において、経口投与や注射等の方法によって本実施形態に係るＰＡＩ用造影剤を投与された被検体を用いることができる。
また、上記（ａ）の工程において、被検体に照射する光を発生させる装置、本実施形態に係るＰＡＩ用造影剤から発せられる光音響波を検出する装置は特に限定されない。
上記（ｂ）の工程において被検体に光を照射する光源としては、前記被検体に対し６００ｎｍ乃至１３００ｎｍの範囲から選択される少なくとも１つの波長のレーザーパルス光を照射することができれば限定されない。レーザーパルス光を照射する装置として、例えば、チタンサファイアレーザー（ＬＴ−２２１１−ＰＣ、Ｌｏｔｉｓ社製）、ＯＰＯレーザー（ＬＴ−２２１４ ＯＰＯ、Ｌｏｔｉｓ社製）、アレキサンドライトレーザーが挙げられる。
音響波を検出する装置は特に制限されず種々のものを用いることが可能である。例えば、市販の光音響イメージング装置（Ｎｅｘｕｓ１２８，Ｅｎｄｒａ Ｉｎｃ．製）を用いて行うことができる。
本実施形態に係るＰＡＩ用造影剤を用いたイメージング方法は、上記（ａ）、（ｂ）の工程を経ることで腫瘍、リンパ節あるいは血管などの目的とする部位を造影することができる。
なお、ＰＡＩは、光音響トモグラフィー（断層撮影法）を含む概念である。
本実施形態に係るＰＡＩ用造影剤は、ｅｎｈａｎｃｅｄ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ（ＥＰＲ）効果を利用することで、生体内に投与したときに、生体内の正常部位に比べて腫瘍部位により多く集積させることができる。その結果、造影剤を生体内に投与した後、生体に光を照射して、生体からの音響波を検出するときに、腫瘍部位から発せられる音響波を正常部位から発せられる音響波よりも大きくすることができる。したがって、本実施形態に係るＰＡＩ用造影剤は腫瘍の造影に用いられることが好ましい。
また、本実施形態に係るＰＡＩ用造影剤はリンパ節の造影に用いることもできる。さらに、センチネルリンパ節の造影剤に用いることが特に好ましい。ＩＣＧなどの有機色素をセンチネルリンパ節の造影剤として用いた場合、体内に投与した有機色素は速やかに血中へと移行して体外へ排出されてしまうために観察時間が制約されてしまうという欠点があった。本実施形態に係るＰＡＩ用造影剤は、有機色素と比べて分子サイズが大きく、組織内の拡散スピードが低下する結果、センチネルリンパ節での滞留時間が長くなると期待される。したがって、本実施形態に係るＰＡＩ用造影剤はリンパ節の造影、特にセンチネルリンパ節の造影に用いられることが好ましい。
以下、実施例を用いてさらに詳細に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、同様な機能、効果を有する色素修飾ポリエチレングリコールが得られる範囲で自由に変えることができる。
（色素濃度の算出）
本発明の実施例において色素修飾ＰＥＧの色素濃度は、用いた色素に特異的な吸収波長（７６５ｎｍ）における吸光度から算出した。具体的には、サンプルを０．９％ ｓｏｄｉｕｍ ｄｏｄｅｃｙｌ ｓｕｌｆａｔｅ（ＳＤＳ）で希釈して吸光度を測定し、予め作成しておいたＳＤＳ中での色素の検量線から算出した。
（実施例）
（１５２Ｃ−ＰＥＧ（複合体）の調製）
（実施例Ａ１）
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）を５ｍｇ／ｍＬの濃度で炭酸緩衝液（ｐＨ９．６）に溶解してＰＥＧ溶液とした。一方、上記式（７）で示される化合物（１５２Ｃ色素）と、色素の３倍モル量のＮ−（３−Ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｐｒｏｐｙｌ）−Ｎ’−ｅｔｈｙｌｃａｒｂｏｄｉｉｍｉｄｅ ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ（ｓｉｇｍａ−ａｌｄｒｉｃｈ）と、色素の１．５倍モル量のＮ−ｈｙｄｒｏｘｙｓｕｃｃｉｎｉｍｉｄｅ（キシダ化学）（以下、ＮＨＳと略すことがある）をジメチルスルホキシド（Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ｓｕｌｆｏｘｉｄｅ、以下ＤＭＳＯと略すことがある）中で混合して、室温で２時間置いて、１５２Ｃ色素を含む溶液を得た。次に、１５２Ｃ色素がＰＥＧのアミノ基に対して、５倍モルになるように、この１５２Ｃ色素を含む溶液をＰＥＧ溶液に添加して室温で３時間反応させた。なお、上記Ｎ−（３−Ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｐｒｏｐｙｌ）−Ｎ’−ｅｔｈｙｌｃａｒｂｏｄｉｉｍｉｄｅ ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅはｗａｔｅｒ ｓｏｌｕｂｌｅ ｃａｒｂｏｄｉｉｍｉｄｅ（ＷＳＣ）と呼ぶこともある。
得られた反応混合溶液の液媒体をゲルろ過（ＰＤ−１０カラム、ＧＥヘルスケアバイオサイエンス社製）によりリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）に置換し、同時に未反応体等の不要物の除去を行った。さらに０．２μｍフィルターを通し、１５２Ｃ色素とＰＥＧが共有結合してなる複合体（１５２Ｃ−ＰＥＧ）を有する光音響イメージング用造影剤（Ａ−１）を調製した。
（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）を１０ｍｇ／ｍＬの濃度で炭酸緩衝液（ｐＨ９．６）に溶解してＰＥＧ溶液とした。それ以外は、実施例Ａ１と同様の方法で、１５２Ｃ−ＰＥＧを有する光音響イメージング用造影剤（Ａ−２）を調製した。
（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）を２０ｍｇ／ｍＬの濃度で炭酸緩衝液（ｐＨ９．６）に溶解してＰＥＧ溶液とした。それ以外は、実施例Ａ１と同様の方法で、１５２Ｃ−ＰＥＧを有する光音響イメージング用造影剤（Ａ−３）を調製した。
（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）を４０ｍｇ／ｍＬの濃度で炭酸緩衝液（ｐＨ９．６）に溶解してＰＥＧ溶液とした。それ以外は、実施例Ａ１と同様の方法で、１５２Ｃ−ＰＥＧを有する光音響イメージング用造影剤（Ａ−４）を調製した。
（実施例Ａ５）
アミノ基を両末端に有するポリエチレングリコール（日油製：ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＤＥ−２００ＰＡ、分子量：２００００）を１０ｍｇ／ｍＬの濃度で炭酸緩衝液（ｐＨ９．６）に溶解してＰＥＧ溶液とした。それ以外は、実施例Ａ１と同様の方法で、１５２Ｃ−ＰＥＧを有する光音響イメージング用造影剤（Ａ−５）を調製した。
（実施例Ａ６）
１分子中に４個のアミノ基を有する４分岐型のポリエチレングリコール（日油製：ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＰＴＥ−２００ＰＡ、分子量：２００００）を５ｍｇ／ｍＬの濃度で炭酸緩衝液（ｐＨ９．６）に溶解してＰＥＧ溶液とした。それ以外は、実施例Ａ１と同様の方法で、１５２Ｃ−ＰＥＧを有する光音響イメージング用造影剤（Ａ−６）を調製した。
（実施例Ａ７）
１分子中に４個のアミノ基を有する４分岐型のポリエチレングリコール（日油製：ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ ＰＴＥ−４００ＰＡ、分子量：４００００）を１０ｍｇ／ｍＬの濃度で炭酸緩衝液（ｐＨ９．６）に溶解してＰＥＧ溶液とした。それ以外は、実施例Ａ１と同様の方法で、１５２Ｃ−ＰＥＧを有する光音響イメージング用造影剤（Ａ−７）を調製した。
（比較例Ｃ１）
上記式（７）で示される化合物（１５２Ｃ色素）をＤＭＳＯに溶解し、ＰＢＳで希釈後に０．２μｍフィルターを通すことにより、１５２Ｃを有する光音響イメージング用造影剤（Ｃ−１）を調製した。
（未反応色素の評価）
未反応色素の評価は以下のように行った。作製した１５２Ｃ−ＰＥＧを有する光音響イメージング用造影剤をＳＤＳサンプルバッファーに希釈し、Ｔｒｉｓ―Ｇｌｙｃｉｎｅゲルにアプライし、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ（ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｍｉｄｅ ｇｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ）電気泳動を行い、その後、ＯＤＹＳＳＥＹ（登録商標）ＣＬｘ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＬＩ−ＣＯＲ社製）を用いて、未反応色素のバンドの蛍光強度を測定することにより、未反応色素の混入率を評価した。その結果、１５２Ｃ−ＰＥＧは未反応色素の混入率が３．７〜６．９％と少ないことを確認した。
（腫瘍集積性、血中濃度の定量）
上記実施例及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、それらを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（２μＬ）に１％ ＴｒｉｔｏｎＸ−１００水溶液（９μＬ）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及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。１５２Ｃ色素とＰＥＧをコンジュゲートさせることにより、腫瘍集積率が向上することを確認した。それに加えて、Ｔ／Ｂが２以上と高い腫瘍血中比を示す１５２色素とＰＥＧの複合体が得られた。特に、造影剤（Ａ−３）では、Ｔ／Ｂが２２と高い腫瘍血中比を示した。
Figure 2017141168

Claims (10)

  1. ポリエチレングリコールに少なくとも１つの下記式（１）で表わされる有機色素が共有結合した化合物又はその医薬上許容しうる塩。
    Figure 2017141168
     上記式（１）において、Ｒ１乃至Ｒ８は各々独立に同一でも異なっていてもよく、水素原子、炭素数１以上３以下のアルキル基、スルホン酸基のいずれかを表し、Ｒ９乃至Ｒ１２は、各々独立に同一でも異なっていてもよく、水素原子、炭素数１以上３以下のアルキル基のいずれかを表し、Ｒ１３及びＲ１４は同一でも異なっていてもよく、置換基を有していてもよい炭素数１以上５以下のアルキル基を表し、該置換基はカルボキシル基、スルホン酸基及びホスホン酸基のいずれかであり、ｎ１及びｎ２は同一でも異なってもよく、０又は１を表し、Ｌ１乃至Ｌ７はメチン基であり、該メチン基はそれぞれアルキル基で置換されてもよく、該アルキル基と共に４員環乃至６員環を形成していてもよく、Ｒ１００はフェニル基、ピリジル基、ベンジル基、又は置換基を有していてもよい炭素数１以上５以下のアルキル基を表し、該置換基はアリール基、アリールアルキル基、スルホアルキル基、アルキルチオ基、スルホアルキルチオ基、複素環基、アシルアミノ基、アリールアミノ基、Ｎ−アリール−Ｎ−アルキルアミノ基、アリールチオ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、及びアシルアミノアリールオキシ基のいずれかである。
  2. 前記ポリエチレングリコールが直鎖状、もしくは分岐状である請求項１に記載の化合物又はその医薬上許容しうる塩。
  3. 前記ポリエチレングリコールの分子量が２００００以上である請求項１又は２に記載の化合物又はその医薬上許容しうる塩。
  4. 前記Ｒ１００がメチル基、エチル基、フェニル基、ピリジル基、ベンジル基のいずれかである請求項１乃至３のいずれか一項に記載の化合物又はその医薬上許容しうる塩。
  5. 前記有機色素が下記式（２）乃至（６）のいずれかで表わされる化合物又はその医薬上許容しうる塩である請求項１乃至４のいずれか一項に記載の化合物又はその医薬上許容しうる塩。
    Figure 2017141168
    Figure 2017141168
    Figure 2017141168
    Figure 2017141168
    Figure 2017141168
     上記式（２）乃至（６）において、Ｘは水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子のいずれかである。
  6. 前記有機色素が下記式（７）で表わされる化合物又はその医薬上許容しうる塩である請求項１乃至５のいずれか一項に記載の化合物又はその医薬上許容しうる塩。
    Figure 2017141168
  7. 前記ポリエチレングリコールに捕捉分子が結合している請求項１乃至６のいずれか一項に記載の化合物又はその医薬上許容しうる塩。
  8. 下記式（ｉ）乃至（ｖ）で表わされる化合物又はその医薬上許容しうる塩。
    Figure 2017141168
    Figure 2017141168
    Figure 2017141168
    Figure 2017141168
    Figure 2017141168
     上記式（ｉ）乃至（ｖ）において、Ｘは水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子のいずれかであり、上記式（ｉ）乃至（ｖ）において、Ａはポリエチレングリコールの構造を表す。
  9. 前記Ａが下記式（１１）で表わされる請求項８に記載の化合物又はその医薬上許容しうる塩。
    Figure 2017141168
     上記式（１１）において、＊は、前記式（ｉ）乃至（ｖ）におけるＮに結合する結合手を表し、ｔは、１乃至２５００の整数である。
  10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の化合物又はその医薬上許容しうる塩と、分散媒とを有する光学イメージング用造影剤。
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