JP2021518479A - ポリ３，４−ジヒドロキシ−ｌ−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセル及びその使用 - Google Patents
ポリ３，４−ジヒドロキシ−ｌ−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセル及びその使用 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021518479A JP2021518479A JP2020564078A JP2020564078A JP2021518479A JP 2021518479 A JP2021518479 A JP 2021518479A JP 2020564078 A JP2020564078 A JP 2020564078A JP 2020564078 A JP2020564078 A JP 2020564078A JP 2021518479 A JP2021518479 A JP 2021518479A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phenylalanine
- dihydroxy
- poly
- ferric ion
- block
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 66
- WTDRDQBEARUVNC-LURJTMIESA-N L-DOPA Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C(O)=C1 WTDRDQBEARUVNC-LURJTMIESA-N 0.000 title claims abstract description 49
- WTDRDQBEARUVNC-UHFFFAOYSA-N L-Dopa Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C(O)=C1 WTDRDQBEARUVNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 47
- 229910001447 ferric ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 41
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 37
- 239000000693 micelle Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 claims abstract description 24
- -1 ferric ion compound Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical group OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 239000013522 chelant Substances 0.000 claims description 21
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 claims description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 10
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 8
- 108010082974 polysarcosine Proteins 0.000 claims description 7
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 claims description 6
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 6
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 claims description 5
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 2
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 claims description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 claims description 2
- 229940124531 pharmaceutical excipient Drugs 0.000 claims description 2
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 claims description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 2
- 125000003808 silyl group Chemical group [H][Si]([H])([H])[*] 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 230000004087 circulation Effects 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- 229940039231 contrast media Drugs 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 abstract 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 21
- 239000002405 nuclear magnetic resonance imaging agent Substances 0.000 description 19
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 6
- WGQKYBSKWIADBV-UHFFFAOYSA-N benzylamine Chemical compound NCC1=CC=CC=C1 WGQKYBSKWIADBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 5
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 4
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 4
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 210000000865 mononuclear phagocyte system Anatomy 0.000 description 4
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 4
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 4
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- FSYKKLYZXJSNPZ-UHFFFAOYSA-N sarcosine Chemical compound C[NH2+]CC([O-])=O FSYKKLYZXJSNPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002554 Fe(NO3)3·9H2O Inorganic materials 0.000 description 3
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002616 MRI contrast agent Substances 0.000 description 3
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 3
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 3
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 3
- 210000000952 spleen Anatomy 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 3
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N Dimethyl sulfoxide Chemical compound [2H]C([2H])([2H])S(=O)C([2H])([2H])[2H] IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012404 In vitro experiment Methods 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 108010077895 Sarcosine Proteins 0.000 description 2
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000412 dendrimer Substances 0.000 description 2
- 229920000736 dendritic polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000012216 imaging agent Substances 0.000 description 2
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 2
- WTFXARWRTYJXII-UHFFFAOYSA-N iron(2+);iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Fe+2].[Fe+3].[Fe+3] WTFXARWRTYJXII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229940031182 nanoparticles iron oxide Drugs 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 229940043230 sarcosine Drugs 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 2
- GODZNYBQGNSJJN-UHFFFAOYSA-N 1-aminoethane-1,2-diol Chemical compound NC(O)CO GODZNYBQGNSJJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000699800 Cricetinae Species 0.000 description 1
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- 206010016654 Fibrosis Diseases 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- PIWKPBJCKXDKJR-UHFFFAOYSA-N Isoflurane Chemical compound FC(F)OC(Cl)C(F)(F)F PIWKPBJCKXDKJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- 101150113776 LMP1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101710192602 Latent membrane protein 1 Proteins 0.000 description 1
- 208000001894 Nasopharyngeal Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 206010061306 Nasopharyngeal cancer Diseases 0.000 description 1
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 241000577979 Peromyscus spicilegus Species 0.000 description 1
- 241000009328 Perro Species 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 208000035977 Rare disease Diseases 0.000 description 1
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005576 amination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002583 angiography Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 210000005013 brain tissue Anatomy 0.000 description 1
- HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N butan-1-amine Chemical compound CCCCN HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002784 cytotoxicity assay Methods 0.000 description 1
- 231100000263 cytotoxicity test Toxicity 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010511 deprotection reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000002552 dosage form Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005713 exacerbation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000001605 fetal effect Effects 0.000 description 1
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 description 1
- 230000004761 fibrosis Effects 0.000 description 1
- RJOJUSXNYCILHH-UHFFFAOYSA-N gadolinium(3+) Chemical class [Gd+3] RJOJUSXNYCILHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LGMLJQFQKXPRGA-VPVMAENOSA-K gadopentetate dimeglumine Chemical compound [Gd+3].CNC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO.CNC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO.OC(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC([O-])=O)CCN(CC(O)=O)CC([O-])=O LGMLJQFQKXPRGA-VPVMAENOSA-K 0.000 description 1
- GFSTXYOTEVLASN-UHFFFAOYSA-K gadoteric acid Chemical compound [Gd+3].OC(=O)CN1CCN(CC([O-])=O)CCN(CC([O-])=O)CCN(CC([O-])=O)CC1 GFSTXYOTEVLASN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000042 hydrogen bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960002725 isoflurane Drugs 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 230000037353 metabolic pathway Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 238000007911 parenteral administration Methods 0.000 description 1
- 229960005190 phenylalanine Drugs 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N phenylalanine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 1
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 230000008085 renal dysfunction Effects 0.000 description 1
- 238000012712 reversible addition−fragmentation chain-transfer polymerization Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000007151 ring opening polymerisation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- CZDYPVPMEAXLPK-UHFFFAOYSA-N tetramethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)C CZDYPVPMEAXLPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEONEKOZSGPOFN-UHFFFAOYSA-K tribromoiron Chemical compound Br[Fe](Br)Br FEONEKOZSGPOFN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
- A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
- A61K49/08—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by the carrier
- A61K49/10—Organic compounds
- A61K49/101—Organic compounds the carrier being a complex-forming compound able to form MRI-active complexes with paramagnetic metals
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
- A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
- A61K49/08—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by the carrier
- A61K49/10—Organic compounds
- A61K49/12—Macromolecular compounds
- A61K49/124—Macromolecular compounds dendrimers, dendrons, hyperbranched compounds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
- A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
- A61K49/08—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by the carrier
- A61K49/10—Organic compounds
- A61K49/12—Macromolecular compounds
- A61K49/126—Linear polymers, e.g. dextran, inulin, PEG
- A61K49/128—Linear polymers, e.g. dextran, inulin, PEG comprising multiple complex or complex-forming groups, being either part of the linear polymeric backbone or being pending groups covalently linked to the linear polymeric backbone
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
- A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
- A61K49/18—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes
- A61K49/1806—Suspensions, emulsions, colloids, dispersions
- A61K49/1809—Micelles, e.g. phospholipidic or polymeric micelles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
- A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
- A61K49/18—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes
- A61K49/1818—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles
- A61K49/1821—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles
- A61K49/1824—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles
- A61K49/1827—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles having a (super)(para)magnetic core, being a solid MRI-active material, e.g. magnetite, or composed of a plurality of MRI-active, organic agents, e.g. Gd-chelates, or nuclei, e.g. Eu3+, encapsulated or entrapped in the core of the coated or functionalised nanoparticle
- A61K49/1851—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles having a (super)(para)magnetic core, being a solid MRI-active material, e.g. magnetite, or composed of a plurality of MRI-active, organic agents, e.g. Gd-chelates, or nuclei, e.g. Eu3+, encapsulated or entrapped in the core of the coated or functionalised nanoparticle having a (super)(para)magnetic core coated or functionalised with an organic macromolecular compound, i.e. oligomeric, polymeric, dendrimeric organic molecule
- A61K49/1857—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles having a (super)(para)magnetic core, being a solid MRI-active material, e.g. magnetite, or composed of a plurality of MRI-active, organic agents, e.g. Gd-chelates, or nuclei, e.g. Eu3+, encapsulated or entrapped in the core of the coated or functionalised nanoparticle having a (super)(para)magnetic core coated or functionalised with an organic macromolecular compound, i.e. oligomeric, polymeric, dendrimeric organic molecule the organic macromolecular compound being obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. PLGA
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Polyamides (AREA)
Abstract
【課題】ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセルを提供する。【解決手段】生分解性のポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンブロック側鎖のカテコール構造で第二鉄イオンをキレート化する。ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンを含有する両親媒性ポリマーを第二鉄イオン化合物と錯化し、且つ溶媒置換法によってポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセルを得る。ミセルをＦｅ３＋磁気共鳴Ｔ１イメージング造影剤として使用することにより、従来のガドリニウム剤による毒性や副作用を防止することができる。縦緩和率（ｒ１）は５.６ｍＭ-１ｓ-１であり、マウスの体内循環時間は１５０分に達し、且つ画像形成効果が鮮明であり、総合性能は商用ガドリニウム造影剤よりも遥かに高く、優れた応用が見込める。【選択図】図１
Description
本発明は、磁気共鳴イメージング分野に属し、具体的には、ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセル及びその使用に関する。
磁気共鳴イメージング（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ、略称はＭＲＩ）は、核磁気共鳴の原理に基づいて、体外から高周波勾配磁場を印加し、体内から放出された電磁波を検出することにより、体内の構造画像を描出することができるものである。それは、非侵襲性であり、リアルタイムモニタリング及び高解像度の軟組織情報及び三次元構造イメージングを提供することが可能である等の利点を有しており、最先端の臨床医学検査技術の一つである（Ｎａｔ．Ｒｅｖ．Ｎｅｕｒｏｓｃｉ．２００７，８，７００-７１１）。
臨床応用において、正常組織と病変組織との間のコントラストを向上させるために、３０％を超える診断では磁気共鳴造影剤の使用を必要とする。現在臨床で使用されている磁気共鳴造影剤は、主にＧｄ-ＤＴＰＡ(商品名：Ｍａｇｎｅｖｉｓｔ)、Ｇｄ-ＤＯＴＡ(商品名：Ｄｏｔａｒｅｍ)などのガドリニウムイオンの錯体（Ｊ．Ｍａｇｎ．Ｒｅｓｏｎ．Ｉｍａｇｉｎｇ ２００９，３０，１２５９-１２６７）であるが、一般的に、このような種類の小分子ガドリニウム造影剤は、血液及び組織内での消失半減期が３０ｍｉｎ以内であるため、滞留時間が比較的短く、臨床における使用に影響を与える（Ａｎａｌ．Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ．２０１３，７６４，１-１６）。
この他にも、多くの臨床研究により、Ｇｄ３＋薬剤には生物毒性が存在し、ヒトの皮膚および内臓で濃縮され、腎機能不全の患者が、致命的且つ希少疾患である腎性全身性線維症（ＮＳＦ）にまで悪化するリスクを増加させ（Ｎｅｐｈｒｏｌ．Ｄｉａｌ．Ｔｒａｎｓｐｌ．２００６，２１，１７４５-１７４５）、且つ脳組織内に長期間堆積すること（Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ．２０１７，２８５，５４６-５５４）が明らかになっている。
従って、低毒性又は無毒性の磁気共鳴造影剤の開発は、現在、早急に解決すべき課題である。
従って、低毒性又は無毒性の磁気共鳴造影剤の開発は、現在、早急に解決すべき課題である。
現在、臨床で使用されている低毒性又は無毒性の非ガドリニウム磁気共鳴造影剤は、主にフェリデックス(超常磁性酸化鉄注射液)をはじめとしたＴ２イメージング造影剤であり、ガドリニウム造影剤と比較して、１)体内で細網内皮系に貪食されやすく、肝臓や脾臓等の標的部位の病変の検出及び診断に用いられる、２) Ｔ２ＷＩ（Ｔ２強調画像）で各金属鉄がより多くの信号強度変化を生成することができ、緩和性能が高く、検出がさらに敏感である、３)体内で生分解性があり、細胞内の正常な代謝経路を経て体内の鉄循環に入る、という利点を有する。また、欠点の一つは、Ｔ２イメージング造影剤は、ガス、骨皮質及び体内の鉄沈着などの低シグナル物質との区別が難しく、さらに、使用範囲が制限されており、細網内皮系に限定されることである。その生体適合性を変化させ、血液中での循環時間を長くするために、酸化鉄ナノ粒子に表面改質を行う必要がある。
例えば、特許ＣＮ１０２５５２９４４Ｂは、鼻咽頭癌標的磁気共鳴造影剤を開示している。化学共沈法を用いて粒径約１０〜１５ｎｍの超常磁性Ｆｅ３Ｏ４を合成した後、アミノプロピルトリエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）を１０〜１５ｎｍの超常磁性Ｆｅ３Ｏ４に被覆するか接続して、表面をアミノ化したＦｅ３Ｏ４-ＡＰＴＥＳ表面改質粒子を得た。ポリエチレングリコールをＦｅ３Ｏ４-ＡＰＴＥＳとＥＢウイルス潜在膜タンパク質１モノクローナル抗体(ＬＭＰ１，Ｃｌｏｎｅ ＣＳ．１-４)との間のリンカーアームとし、両者を接続することにより安定な分散Ｆｅ３Ｏ４-ＡＰＴＥＳ-ＰＥＧ-ＬＭＰ１を得て、Ｃｌｏｎｅ ＣＳ．１-４コロイド溶液を磁気共鳴造影剤とした。
しかしながら、酸化鉄ナノ粒子の表面改質は、一般的に工程が煩雑であり、時間がかかりコストが高く、且つＴ２イメージング磁気共鳴造影剤が実質的に淘汰されているため、ガドリニウムの代替となる新規の磁気共鳴Ｔ１イメージング造影剤の開発が必要とされている。
本発明は、優れた生体適合性及び生体分解性を有する、ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセルを提供することを目的とする。得られた両親媒性ポリマーナノミセルのＦｅ３＋磁気共鳴造影剤又はこれから調製して得られるＦｅ３＋磁気共鳴造影剤は、毒性がなく、新規のガドリニウム非含有Ｔ１イメージングＭＲＩ造影剤として有効で、緩和性能が高く、体内循環時間が長い。
ナノミセルを形成する両親媒性ポリマー中の疎水性ブロックは、生分解性を有するポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンブロックである。上記ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンを含有する両親媒性ポリマーナノミセルは、ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンブロック側鎖のカテコール基で第二鉄イオンをキレート化する。ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセルは以下の構造式で示すキレート結合を有する。
本発明は、生体適合性に優れたポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセルを提供する。疎水性ブロックは、ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンブロックであり、毒性がなく、生体適合性に優れている。上記両親媒性ポリマー中の親水性ブロックは、生体適合性に優れたポリマーブロックを選択すればよい。上記親水性ブロックは、ポリサルコシンブロック、ポリエチレングリコールブロック、ポリ（オリゴエチレングリコール）メタクリレートブロック、ポリビニルアルコールブロックまたはポリアクリル酸ブロックのうちから選択して用いることが好ましい。上記親水性ブロックは、ポリサルコシンブロック、ポリエチレングリコールブロックまたはポリ（オリゴエチレングリコール）メタクリレートブロックであることがさらに好ましい。
ポリマーの重合度は、ポリマーの溶解性、柔軟性に影響を与え、さらに両親媒性ポリマーの疎水性ブロックと親水性ブロックとの重合度が、形成されるミセルの安定性に影響を与える。これらを総合して考えると、上記ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンブロックのセグメントの長さは、１〜５００であることが好ましく、上記親水性ブロックのセグメントの長さは、１〜１５００であることが好ましい。
本発明に記載のミセルは、広義に定義されるミセルである。両親媒性ポリマーの疎水部と水との親和力は小さく、親水部同士の引力は大きいため、両親媒性ポリマーが水中で一定の濃度になると、疎水部同士が引き合い、会合して種々の形状(例えば、球形、層状、棒状等)の会合体を形成する。この会合体が広義のミセルである。これに対応して、上記両親媒性ポリマーは、ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンブロックを含むジブロック、トリブロック、マルチブロック、ランダム、星形、環形、グラフトポリマーなどの様々なトポロジー構成を有する両親媒性ポリマーを含む。
上記ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンを含有する両親媒性ポリマーの代表的な例は、以下の構造を含む。
上記ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンを含有する両親媒性ポリマーの代表的な例は、以下の構造を含む。
ここで、Ｒ１は、アルキル基、ベンジル基、シリル基から独立して選択され、Ｒ２は、アルキル基から独立して選択され、ｍは、１〜１５００の整数であり、ｎは、１〜５００の整数であり、ｎ１は１〜２００の整数である。
重合度が小さいほど両親媒性ポリマーの合成は容易であり、重合反応に要する時間はより短く、且つ形成されるミセルの安定性が比較的良好である。従って、ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンのセグメントの長さは、５〜５０の範囲で、ポリサルコシン又はポリエチレングリコールのセグメントの長さは、５〜２００の範囲であることがさらに好ましい。
本発明は、さらに、操作が簡単で、容易に実施できる上記ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセルの調製方法を提供する。
上記方法は、（１）参考文献（Ｍｉａｏｅｒ Ｙｕ，ａｎｄ Ｔｉｍｏｔｈｙ Ｊ．Ｄｅｍｉｎｇ，Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｐｏｌｙｐｅｐｔｉｄｅ Ｍｉｍｉｃｓ ｏｆ Ｍａｒｉｎｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，１９９８，３１（１５），４７３９-４７４５）に報告されたポリアミノ酸の調製方法を、既存の共重合方法と組み合わせてポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンを含有する両親媒性ポリマーを合成するステップ１と、
（２）ステップ１で得られたポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンを含有する両親媒性ポリマーを第二鉄イオン化合物と錯化し、且つ溶媒置換法によってポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセルを得るステップ２、を含む。
上記第二鉄イオン化合物は、硝酸第二鉄、硫酸第二鉄、塩化第二鉄、臭化第二鉄等のうち１種またはそれ以上であることが好ましい。第二鉄イオン化合物は硝酸第二鉄であることがさらに好ましい。
本発明は、上記ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセルの磁気共鳴イメージング分野における、磁気共鳴Ｔ１イメージング造影剤としての使用又は調製された磁気共鳴Ｔ１イメージング造影剤としての使用を提供する。
ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセルから磁気共鳴造影剤を調製する場合には、薬学用賦形剤、希釈剤又は補助材料等を添加することができる。本発明が提供する磁気共鳴Ｔ１イメージング造影剤は、経口又は非経口投与(静脈投与を主とする)で、ヒト及びヒト以外の哺乳動物(例えばマウス、ラット、ハムスター、ウサギ、ネコ、イヌ、ブタ等)に投与することができる。投与量は投与対象、磁気共鳴イメージング部位、剤形、投与経路等により異なる。
本発明が提供するポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセルは、磁気共鳴造影剤とするか又は磁気共鳴造影剤に調製された粒径がナノオーダーに達していれば、良好な分散性を有し、磁気共鳴造影剤粒子が凝集しやすく動物が死亡するという問題を防止することができる。その平均粒径は２０〜２００ｎｍであることが好ましい。
本発明が提供するポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセルを磁気共鳴造影剤とするか又は磁気共鳴造影剤に調製する際に、キレート化された鉄イオンが存在することにより磁気共鳴イメージングを実現することができる。イメージング効果を最適化する観点から、鉄イオンの含有量は１０〜１０００ｐｐｍであることが好ましい。
本発明が提供するポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセルは、磁気共鳴造影剤とするか又は磁気共鳴造影剤に調製する。実験結果により、その縦緩和率（ｒ１）は５.６ｍＭ-１ｓ-１であり、マウスの体内循環時間は１５０分に達し、且つイメージング効果が鮮明であり、総合性能は商用ガドリニウム造影剤よりも遥かに高いことが確認された。このことから、画像診断において、従来のＧｄ３＋造影剤に代わり、毒性がなく高効率な新規のガドリニウム非含有Ｔ１イメージングＭＲＩ造影剤となることが期待される。
本発明のポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセルは、磁気共鳴Ｔ１イメージング造影剤として、肝臓や脾臓等の細網内皮系をターゲットとしたＴ１強調イメージングを実現するだけでなく、血管造影、すなわち血管イメージングを実現することもできる。さらに、本発明が提供する磁気共鳴Ｔ１イメージング造影剤は、血液循環を経て全身に分布して、全身の組織器官内に入ってＴ１強調イメージングを実現する。このため、従来の磁気共鳴鉄系造影剤が肝臓や脾臓等の細網内皮系のみをターゲットとしていたという限界を突破し、鉄系磁気共鳴造影剤の医学的な応用範囲を広げ、優れた応用が期待できる。
従来技術と比較した本発明の利点は以下のとおりである。
（１）本発明が提供するポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセルは、Ｆｅ３＋磁気共鳴造影剤として使用することができる。生体毒性が極めて低く、また、該ミセルは良好な分散性を有し、磁気共鳴造影剤粒子が凝集やすく動物が死亡するという問題を防止することができる。
（２）本発明で使用されるポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンを含有する両親媒性ポリマーは、ポリアミノ酸材料であり、優れた生体適合性と生分解性を有し、潜在的な応用の優位性が顕著である。
（３）本発明が提供するポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセルを、磁気共鳴T１イメージング造影剤とした場合、その縦緩和率（ｒ１）は５.６ｍＭ-１ｓ-１であり、マウスの体内循環時間は１５０分間に達し、且つイメージング効果が鮮明であり、総合性能は商用ガドリニウム造影剤よりも遥かに高い。
（４）本発明が提供するポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセルは、調製方法が簡単で、実施が容易であり、工業生産に適している。
本発明の更なる理解のために、以下に、実施例を参照して、本発明が提供するポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセルの調製及び使用については、具体的に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、当業者により本発明の核心となる技術的思想に基づいてなされる非本質的な改良及び調整は、依然として本発明の保護範囲に属する。
本発明の実施例における特性評価方法は、以下のとおりである。
本発明の実施例における特性評価方法は、以下のとおりである。
核磁気共鳴スペクトルはＢｒｕｋｅｒ Ａｖａｎｃｅ ＤＭＸ４００超伝導核磁気共鳴装置を用いて２５℃で測定した。重水素化ＤＭＳＯを溶媒とし、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）を内部標準とした。
溶液中のポリマーナノミセルの流体力学的直径は、Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ Ｎａｎｏ Ｓｅｒｉｅｓ（Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）検出器により測定した。測定波長は６５７ｎｍで、固定角度は９０°として、各サンプル３回の平行試験を行った。
ナノミセルの粒径と形状はＨＩＴＡＣＨＩ ＨＴ７７００透過型電子顕微鏡を用いて観察した。加速電圧は１００ＫＶとした。
ナノミセルの粒径と形状はＨＩＴＡＣＨＩ ＨＴ７７００透過型電子顕微鏡を用いて観察した。加速電圧は１００ＫＶとした。
金属キレートポリマーナノ粒子溶液のＴ１加重磁気共鳴イメージングの緩和率ｒ１は、磁場強度が３.０Ｔの磁気共鳴イメージング装置（Ｓｉｇｎａ ＨＤｘｔ，ＧＥ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ，ＵＳＡ）を用いて測定した。
金属キレートポリマーナノ粒子溶液の細胞毒性実験は、ＭＴＴ法によって実施した。試験細胞は、マウス胎児線維芽細胞（ＮＩＨ ３Ｔ３）で、試験結果は、マイクロプレートリーダー（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡ）により得た。
実施例１
（１）ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニン-ポリサルコシンブロック共重合体（ＰＤＯＰＡ-ｂ-ＰＳａｒ）の構造式は以下のとおりである。
ここで、Ｒ１はベンジル基であり、ｍ＝５〜２００であり、ｎ＝５〜５０である。
具体的な合成ステップは、以下の工程を含む。
実施例１
（１）ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニン-ポリサルコシンブロック共重合体（ＰＤＯＰＡ-ｂ-ＰＳａｒ）の構造式は以下のとおりである。
具体的な合成ステップは、以下の工程を含む。
Ｓｃｈｌｅｎｋ瓶にサルコシンＮＣＡを加え、ＤＭＦで溶解し、さらにベンジルアミンのＤＭＦ溶液を加えた。サルコシンＮＣＡとベンジルアミンとのモル比は５〜２００：１として、室温で１日反応させた後、ベンジルオキシカルボニル（ｃｂｚ）で保護されたＤＯＰＡーＮＣＡのＤＭＦ溶液を加えた。ＤＯＰＡーＮＣＡとベンジルアミンのモル比は５〜５０：１として、室温で１日反応させた。ポリマー溶液をジエチルエーテルに入れて沈殿させ、濾過し、得られたポリマーを１日真空乾燥して、ｃｂｚで保護されたポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニン-ポリサルコシンブロック共重合体を得た。
３００ｍｇのブロック共重合体を３ｍＬのトリフルオロ酢酸に溶解し、４倍当量の臭化水素の酢酸溶液（３３％）を加えて、３時間反応させた。その後、ジエチルエーテルで沈殿させ、濾過し、得られた重合体を１日真空乾燥して、ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニン-ポリサルコシンブロック共重合体を得た。このときの収率は８９％であり、重合体のプロトン核磁気共鳴スペクトル測定結果は、図1に示すとおりである。
（２）秤量した７.７ｍｇのＰＤＯＰＡ-ｂ-ＰＳａｒをＤＭＦに溶解して溶液を調製した後、１.６９ｍｇのＦｅ（ＮＯ３）３・９Ｈ２Ｏを含むＤＭＦ溶液をゆっくりと加えて、均一に混合した。その後、脱イオン水中で４８時間透析してミセル溶液を得、さらに孔径が０.４５μｍのメンブレンフィルターで濾過した後に定容した。定容後のＦｅ３＋の濃度は９４ｍｇ/Ｌであった。
上記ミセルのＴＥＭ観察写真は図２に示すとおりであり、ＤＬＳ試験結果は図３に示すとおりである。図２及び３から、調製したミセルの平均粒径は２０ｎｍであることがわかった。
体外実験により得られた上記ミセルの縦緩和時間（Ｔ１）と鉄イオン濃度との関係は、図４に示すとおりである。図４から縦緩和率は５.６ｍＭ-１ｓ-１であることがわかった。この値は、商用ガドリニウム造影剤(例えばＧｄ-ＤＴＰＡ等)の緩和率よりも高く、本発明の試料の優れた体外磁気共鳴の増強能力を示している。
イソフルランガスでマウスを麻酔した後、調製したミセル生理食塩水溶液を、マウスの尾静脈から注入した。上記ミセルをＦｅ３＋磁気共鳴造影剤として投与したマウスの血管の磁気共鳴イメージング図は図５に示すとおりである。図５から、造影剤を注入してから０〜３０分で、マウスの血管シグナル強度が急速に上昇してピークに達し、マウスの血管構造がはっきりと観察できることがわかった。その後、血管シグナル強度は徐々に低下して、注入後１５０分ほどで完全に排出された。これは本発明が提供するポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニン（ＰＤＯＰＡ）キレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセルプローブの血管内における循環代謝が完了したことを示す。本発明が提供するＦｅ３＋磁気共鳴造影剤では、商品化されているＧｄ３＋試薬の体内循環時間が６０分間未満で短いという欠点を補うことができる。
上記ミセルの細胞毒性は、ＭＴＴ法によって測定した。各サンプルに５つの平行サンプルを配置した。細胞毒性アッセイの結果は図６に示すとおりである。５〜５００μｇ/ｍＬの濃度条件のいずれのサンプルでも非常に低い細胞毒性を示した。濃度が５０μｇ/ｍＬを超えると、濃度の上昇するにつれて細胞生存率がわずかに低下するが、いずれも８５％以上に維持されている。このことは、本発明のＦｅ３＋磁気共鳴造影剤は、生体毒性が低く、良好な生体適合性を有することを示している。
実施例２
実施例２
（１）マクロ開始剤としてポリエチレングリコールアミンを用いた他は、実施例１と同様の条件でポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニン-ポリエチレングリコールブロック共重合体（ＰＤＯＰＡ-ｂ-ＰＥＧ）を調製した。構造式は以下に示すとおりである。
ここで、Ｒ２はメチル基であり、ｍ＝５〜２００であり、ｎ＝５〜５０である。
（２）秤量した９.７ｍｇのＰＤＯＰＡ-ｂ-ＰＥＧをＤＭＦで溶解して溶液を調製した後に、３.２７ｍｇのＦｅ（ＮＯ３）３・９Ｈ２Ｏを含むＤＭＦ溶液をゆっくりと加え、脱イオン水中で４８時間透析した。得られたミセル溶液を孔径が０.４５μｍのメンブレンフィルターで濾過した後に定容して使用した。
性能試験条件は、実施例1と同様とした。ミセルの平均粒径は３０ｎｍで、ＭＲＩにおける体外増強作用を有した。
実施例３
性能試験条件は、実施例1と同様とした。ミセルの平均粒径は３０ｎｍで、ＭＲＩにおける体外増強作用を有した。
実施例３
（１）ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニン-ポリオリゴエチレングリコールメタクリレートグラフトポリマー（ＰＯＥＧＭＡ-ｇ-ＰＤＯＰＡ）の構造式は、以下に示すとおりであり、
ここで、Ｒ１はｎ-ブチル基であり、ｍ＝５〜２００であり、ｎ１＝５〜５０であり、
具体的な合成ステップは、以下の工程を含む。
具体的な合成ステップは、以下の工程を含む。
ＰＤＯＰＡ（poly(3,4-dihydroxy-L-phenylalanine)）は、実施例１と同じ条件で、ｎ-ブチルアミンによるｃｂｚで保護されたＤＯＰＡーＮＣＡの開環重合および脱保護によって調製した。ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニン-ポリオリゴエチレングリコールメタクリレート（ＰＯＥＧＭＡ）は、ＲＡＦＴ重合によって調製した。２４７.４ｍｇのＰＯＥＧＭＡ及び１３４.０ｍｇのＰＤＯＰＡを１ｍＬのＤＭＦに溶解し、３５℃の油浴中で４日間反応させた。ポリマー溶液をジエチルエーテルに入れて沈殿させ、濾過し、1日真空乾燥して、ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニン-ポリオリゴエチレングリコールメタクリレートグラフトポリマーを得た。重合体のプロトン核磁気共鳴スペクトルの測定結果は、図７に示すとおりである。
（２）秤量した２２.７ｍｇのＰＯＥＧＭＡ-ｇ-ＰＤＯＰＡをＤＭＦで溶解して溶液を調製した。その後、５.８３ｍｇのＦｅ（ＮＯ３）３・９Ｈ２Ｏを含むＤＭＦ溶液をゆっくりと加え、脱イオン水中で４８時間透析した。得られたミセル溶液を孔径が０.４５μｍのメンブレンフィルターで濾過した後、定容し使用した。
その他の性能試験条件は実施例１と同様とした。ＤＬＳ試験結果は図８に示すとおりであり、ミセルの平均粒径は３０ｎｍで、ＭＲＩにおける体外増強作用を有した。
実施例４
実施例４
（１）開始剤としてポリプロピレンイミン−テトラミン−デンドリマーの第一世代（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｉｍｉｎｅ ｔｅｔｒａｍｉｎｅ ｄｅｎｄｒｉｍｅｒ，ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ１）を用いた他の調製条件は、実施例１と同様として、ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニン-ポリサルコシン星形重合体（ＰＤＯＰＡ-ｂ-ＰＳａｒ ｓｔａｒ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）を調整した。構造式は以下に示すとおりであり、
ここで、ｍ＝５〜２００であり、ｎ＝５〜５０である。
（２）秤量した１０.１ｍｇのＰＤＯＰＡ-ｂ-ＰＳａｒ ｓｔａｒ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒをＤＭＦで溶解して溶液を調製した。その後、２.２１ｍｇのＦｅ（ＮＯ３）３・９Ｈ２Ｏを含むＤＭＦ溶液をゆっくりと加え、脱イオン水中で４８時間透析した。得られたミセル溶液を孔径が０.４５μｍのメンブレンフィルターで濾過した後、定容して使用した。
他の性能試験条件は実施例１と同様とした。ミセルの平均粒径は３５ｎｍで、ＭＲＩにおける体外増強作用を有した。
他の性能試験条件は実施例１と同様とした。ミセルの平均粒径は３５ｎｍで、ＭＲＩにおける体外増強作用を有した。
Claims (9)
- 両親媒性ポリマーナノミセル中の疎水性ブロックは、ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンブロックであり、ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンブロック側鎖のカテコール基は、第二鉄イオンをキレート化し、以下の構造式で示すキレート結合を有することを特徴とするポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセル。
- 前記両親媒性ポリマーナノミセル中の親水性ブロックは、ポリサルコシンブロック、ポリエチレングリコールブロック、ポリ（オリゴエチレングリコール）メタクリレートブロック、ポリビニルアルコールブロック及びポリアクリル酸ブロックからなる少なくとも1種であることを特徴とする請求項１に記載のポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセル。
- 前記両親媒性ポリマーナノミセル中の親水性ブロックのセグメントの長さは、１〜１５００であり、ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンブロックのセグメントの長さは、１〜５００であることを特徴とする請求項１又は２に記載のポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセル。
- 両親媒性ポリマーは、ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンブロックを含むジブロック、トリブロック、マルチブロック、ランダム、星形、環形またはグラフトポリマーであることを特徴とする請求項１に記載のポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセル。
- 構造式が式（１）〜（５）に示すうちのいずれか一種であり、
Ｒ１は、アルキル基、ベンジル基、シリル基から独立して選択され、 Ｒ２は、アルキル基から独立して選択され、ｍは１〜１５００の整数であり、ｎは１〜５００の整数であり、ｎ１は１〜２００の整数であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセル。 - 前記ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンのセグメントの長さは５〜５０の範囲であり、ポリサルコシン又はポリエチレングリコールのセグメントの長さは５〜２００の範囲にあることを特徴とする請求項５に記載のポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセル。
- 請求項１に記載のポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセルの磁気共鳴イメージング分野における使用であって、磁気共鳴T１イメージング造影剤としての使用。
- 前記磁気共鳴T１イメージング造影剤は、ポリ３，４−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセル、薬学用賦形剤、希釈剤及び補助材料を含むことを特徴とする請求項７に記載の使用。
- 前記磁気共鳴T１イメージング造影剤は、平均粒径が２０〜２００ｎｍで、キレート化鉄イオンの含有量が１０〜１０００ｐｐｍであることを特徴とする請求項７又は８に記載の使用。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810468018.2A CN110496231B (zh) | 2018-05-16 | 2018-05-16 | 一种含有聚多巴氨基酸螯合三价铁离子的两亲性聚合物纳米胶束及应用 |
| CN201810468018.2 | 2018-05-16 | ||
| PCT/CN2019/086586 WO2019218960A1 (zh) | 2018-05-16 | 2019-05-13 | 一种含有聚多巴氨基酸螯合三价铁离子的两亲性聚合物纳米胶束及应用 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021518479A true JP2021518479A (ja) | 2021-08-02 |
| JP2021518479A5 JP2021518479A5 (ja) | 2022-01-06 |
| JP7125725B2 JP7125725B2 (ja) | 2022-08-25 |
Family
ID=68539457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020564078A Active JP7125725B2 (ja) | 2018-05-16 | 2019-05-13 | ポリ３，４－ジヒドロキシ－ｌ－フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセル及びその使用 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20210052749A1 (ja) |
| JP (1) | JP7125725B2 (ja) |
| CN (1) | CN110496231B (ja) |
| WO (1) | WO2019218960A1 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014514301A (ja) * | 2011-06-22 | 2014-06-19 | ハンファ ケミカル コーポレーション | 酸化鉄ナノ粒子に基づくリンパ系造影用ｍｒｉ造影剤およびこれを用いてリンパ節を造影する方法 |
| JP2016069358A (ja) * | 2014-09-26 | 2016-05-09 | ソウル大学校産学協力団 | 癌細胞の造影用ｍｒｉ造影剤組成物 |
| CN106916301A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-07-04 | 四川大学 | 高载铁量聚多巴胺纳米粒子的制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2161020A1 (en) * | 2008-09-09 | 2010-03-10 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Chelating amphiphilic polymers |
| CN104140546B (zh) * | 2014-06-27 | 2017-02-15 | 江南大学 | 一种类碳纳米管状可降解聚合物的制备方法 |
| CN105524271B (zh) * | 2014-10-24 | 2018-07-03 | 江苏师范大学 | 胆酸修饰的聚氨基酸嵌段共聚物的合成及应用 |
-
2018
- 2018-05-16 CN CN201810468018.2A patent/CN110496231B/zh active Active
-
2019
- 2019-05-13 JP JP2020564078A patent/JP7125725B2/ja active Active
- 2019-05-13 WO PCT/CN2019/086586 patent/WO2019218960A1/zh active Application Filing
-
2020
- 2020-11-03 US US17/088,566 patent/US20210052749A1/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014514301A (ja) * | 2011-06-22 | 2014-06-19 | ハンファ ケミカル コーポレーション | 酸化鉄ナノ粒子に基づくリンパ系造影用ｍｒｉ造影剤およびこれを用いてリンパ節を造影する方法 |
| JP2016069358A (ja) * | 2014-09-26 | 2016-05-09 | ソウル大学校産学協力団 | 癌細胞の造影用ｍｒｉ造影剤組成物 |
| CN106916301A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-07-04 | 四川大学 | 高载铁量聚多巴胺纳米粒子的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| GYU HA HWANG ET AL.: "pH-Responsive robust polymer micelles with metal-ligand coordinated core cross-links", CHEM. COMMUN., vol. Volume 50, Issue 33, JPN6022016272, 18 March 2014 (2014-03-18), pages 4351 - 4353, ISSN: 0004760789 * |
| YIWEN LI ET AL.: "Polycatechol Nanoparticle MRI Contrast Agents", SMALL, vol. vol. 12, issue 5, JPN6021050916, 3 February 2016 (2016-02-03), pages 668 - 677, ISSN: 0004760790 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110496231B (zh) | 2020-09-18 |
| WO2019218960A1 (zh) | 2019-11-21 |
| US20210052749A1 (en) | 2021-02-25 |
| JP7125725B2 (ja) | 2022-08-25 |
| CN110496231A (zh) | 2019-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bae et al. | Bioinspired synthesis and characterization of gadolinium-labeled magnetite nanoparticles for dual contrast T 1-and T 2-weighted magnetic resonance imaging | |
| Rowe et al. | Tuning the magnetic resonance imaging properties of positive contrast agent nanoparticles by surface modification with RAFT polymers | |
| US20090317327A1 (en) | Aqueous Dispersion of Superparamagnetic Single-Domain Particles, Production and Use Thereof in Diagnosis and Therapy | |
| CN102711840A (zh) | 用于肿瘤磁共振成像的脂质体纳米颗粒 | |
| CN102333547A (zh) | 用于诊断成像的纳米颗粒造影剂 | |
| JP2010516760A (ja) | 酸化マンガンナノ粒子を含む磁気共鳴映像ｔ１造影剤 | |
| Chen et al. | Targeted superparamagnetic iron oxide nanoparticles for in vivo magnetic resonance imaging of T-cells in rheumatoid arthritis | |
| KR20120101362A (ko) | 친수성 알파-히드록시포스폰산 접합체를 사용한 수불용성 나노입자의 처리법, 이로써 개질된 나노입자 및 조영제로서의 그의 용도 | |
| Paunesku et al. | Gadolinium-conjugated TiO2-DNA oligonucleotide nanoconjugates show prolonged intracellular retention period and T1-weighted contrast enhancement in magnetic resonance images | |
| JP2008069092A (ja) | 配位結合を利用した水分散性磁性粒子 | |
| Galperin et al. | Synthesis and characterization of radiopaque magnetic core‐shell nanoparticles for X‐ray imaging applications | |
| TW588018B (en) | Method for preparation of water-soluble and dispersed iron oxide nanoparticles and application thereof | |
| EP2647391B1 (en) | Mri contrast agent containing composite particles | |
| KR102008041B1 (ko) | Peg 치환된 알파-히드록시 포스포네이트 셸을 가지는 초상자성 나노입자 | |
| JP7107532B2 (ja) | ナノ粒子、これを含む磁気共鳴イメージング用造影剤及びリガンド化合物 | |
| JP7125725B2 (ja) | ポリ３，４－ジヒドロキシ－ｌ－フェニルアラニンキレート第二鉄イオンを含有する両親媒性ポリマーナノミセル及びその使用 | |
| Du et al. | Dextran gadolinium complex containing folate groups as a potential magnetic resonance imaging contrast agent | |
| JP2012525350A (ja) | 診断イメージング用のナノ粒子造影剤 | |
| Pournoori et al. | Magnetic resonance imaging of tumor‐infiltrating lymphocytes by anti‐CD3‐conjugated iron oxide nanoparticles | |
| WO2020138389A1 (ja) | ナノ粒子、これを含む磁気共鳴イメージング用造影剤及び双性イオンリガンド化合物 | |
| RU2799760C2 (ru) | Наночастица, содержащее ее контрастное вещество для магнитно-резонансной томографии и цвиттер-ионное лигандное соединение | |
| CN114042172B (zh) | pH响应性T1-T2双激活纳米探针及其制备方法和应用 | |
| US20240366805A1 (en) | Polymer coated iron oxide nanorods and methods of making and use thereof | |
| EP2679247B1 (en) | Carboxylic mannan-coated contrast agent for magnetic resonance imaging | |
| JP2008069093A (ja) | 静電的相互作用を利用した水分散性磁性粒子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201214 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20201214 |
|
| A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20210407 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20210705 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20211106 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211129 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211221 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220308 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220426 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220513 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220705 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220803 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7125725 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |