JP2023018447A - Modified boron carbide particles and neutron capture therapy agent containing the same - Google Patents

Modified boron carbide particles and neutron capture therapy agent containing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2023018447A
JP2023018447A JP2021122588A JP2021122588A JP2023018447A JP 2023018447 A JP2023018447 A JP 2023018447A JP 2021122588 A JP2021122588 A JP 2021122588A JP 2021122588 A JP2021122588 A JP 2021122588A JP 2023018447 A JP2023018447 A JP 2023018447A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
boron carbide
carbide particles
modified
nanoparticles
less
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.)
Pending
Application number
JP2021122588A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
直樹 小松
Naoki Komatsu
実 鈴木
Minoru Suzuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyoto University
Original Assignee
Kyoto University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyoto University filed Critical Kyoto University
Priority to JP2021122588A priority Critical patent/JP2023018447A/en
Publication of JP2023018447A publication Critical patent/JP2023018447A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

To provide a new boron preparation.SOLUTION: A modified boron carbide particle powder contains boron carbide particles, wherein at least part of the surface of at least some of the boron carbide particles in the boron carbide particles is modified with polyglycerol. The polyglycerol-modified boron carbide particle powder is inherently less toxic and can be administered in a shorter time, and can be suitably used in boron neutron capture therapy applications.SELECTED DRAWING: None

Description

特許法第30条第2項適用申請有り 1.https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-17H02738/17H02738seika/ ウェブサイトの掲載日 :令和3年2月19日 2.KURNS Progress Report 2019 Issued by the Instituted for Integrated Radiation and Nuclear Science,Kyoto University(京都大学「複合原子力科学研究所」発行)第20頁31P3-3 発行日 :令和2年8月There is an application for the application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act. https://kaken. nii. ac. jp/report/KAKENHI-PROJECT-17H02738/17H02738seika/ Website publication date: February 19, 2021 2. KURNS Progress Report 2019 Issued by the Institute for Integrated Radiation and Nuclear Science, Kyoto University (published by "Institute for Integrated Radiation and Nuclear Science", Kyoto University), page 20, 31P3-3 Publication date: August 2020

本発明は、修飾炭化ホウ素粒子及びそれを含む中性子捕捉療法用薬剤に関し、さらに詳しくは、炭化ホウ素粒子の表面の少なくとも一部がポリグリセロールによって修飾された炭化ホウ素粒子及びそれを含む中性子捕捉療法用薬剤に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to modified boron carbide particles and agents for neutron capture therapy containing the same, and more particularly, boron carbide particles in which at least a portion of the surface of the boron carbide particles is modified with polyglycerol and for neutron capture therapy containing the same. Regarding drugs.

ホウ素中性子捕捉療法(Boron Neutron Capture Therapy:BNCT)は、中性子とホウ素(10B)との核反応により発生する粒子線に基づく非侵襲的かつ副作用の少ない癌治療法である(例えば、非特許文献1参照)。近年の病院設置型中性子線発生装置の普及に伴い、2020年5月に保険適用が始まり、BNCT はより身近な癌治療法になりつつある(例えば、非特許文献2~3参照)。しかし、それに使用されるホウ素製剤は、いまだに分散性及び腫瘍集積性等が不十分であり、新たなホウ素製剤の開発が BNCT 普及のために求められている。 Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) is a non-invasive and side-effect-free cancer therapy based on a particle beam generated by a nuclear reaction between neutrons and boron ( 10 B) (e.g., non-patent literature 1). With the recent spread of hospital-installed neutron beam generators, insurance coverage began in May 2020, and BNCT is becoming a more familiar cancer treatment method (see, for example, Non-Patent Documents 2 and 3). However, the boron preparations used for it still have insufficient dispersibility and tumor accumulation, etc., and the development of new boron preparations is required for the spread of BNCT.

BNCT用製剤として、従来からホウ素のかご状クラスターである BSH(mercaptoundecahydrododecaborate)、アミノ酸(フェニルアラニン)にホウ素を導入した BPA(p-boronophenylalanine)の2種類が用いられてきた(非特許文献4及び5参照)。前者(BSH)は、腫瘍選択性が低いという問題を有し、後者(BPA)は、水溶性が低いという問題を有する。BPAは、ボロファランという商品名でステラファーマ(株)から製造販売されているが、水溶性が低いため、現在、数十グラムの BPA を数時間かけて点滴を行って投与している。また、BPAはLAT1(L-amino acid transporter 1)を介して癌細胞に取り込まれることがわかっており、適用可能な癌腫が限られるという問題点も有している。したがって、BNCT の今後の展開には、全く新しい視点で設計された新たなホウ素製剤の開発が強く求められている。 As BNCT preparations, BSH (mercaptoundecahydrododecaborate), which is a cage-like cluster of boron, and BPA (p-boronophenylalanine), which is an amino acid (phenylalanine) introduced with boron, have been used (see Non-Patent Documents 4 and 5). ). The former (BSH) has the problem of low tumor selectivity, and the latter (BPA) has the problem of low water solubility. BPA is manufactured and sold by Stella Pharma Co., Ltd. under the trade name of borofaran, but due to its low water solubility, tens of grams of BPA are currently administered by infusion over several hours. In addition, it is known that BPA is taken up by cancer cells via LAT1 (L-amino acid transporter 1), and there is also the problem that applicable carcinomas are limited. Therefore, the development of new boron formulations designed from a completely new perspective is strongly required for the future development of BNCT.

特許文献1は、粒径サイズ200nm~1000nmの炭化ホウ素粒子の表面を、ポリリジン及びポリグルタミン酸の順に被覆し、その上をトランスフェリンで修飾し、前記ポリグルタミン酸と前記トランスフェリンの間は前記ポリグルタミン酸のカルボキシル基が架橋して前記トランスフェリンへ結合している、腫瘍細胞への選択的取り込み能を備えている粒子、その粒子からなる中性子捕捉療法用薬剤を開示する。特許文献1は、上述の粒径の炭化ホウ素粒子をトランスフェリンで修飾することで、がん細胞に効率よく取り込まれることを開示する(特許文献1の0009、0013、0027~0035等参照)。 In Patent Document 1, the surfaces of boron carbide particles having a particle size of 200 nm to 1000 nm are coated in this order with polylysine and polyglutamic acid, and then modified with transferrin. Disclosed are particles with selective uptake into tumor cells, and agents for neutron capture therapy comprising the particles, wherein the groups are bridging and bound to said transferrin. Patent Document 1 discloses that modification of boron carbide particles having the above-mentioned particle size with transferrin allows efficient incorporation into cancer cells (see 0009, 0013, 0027 to 0035, etc. of Patent Document 1).

特許第6142994号明細書Patent No. 6142994

M. A. Dymova, S. Y. Taskaev, V. A. Richter, E. V. Kuligina, Cancer Commun. 2020, 40, 406.M. A. Dymova, S. Y. Taskaev, V. A. Richter, E. V. Kuligina, Cancer Commun. 2020, 40, 406. M. Suzuki, Int. J. Clin. Oncol. 2020, 25, 43.M. Suzuki, Int. J. Clin. Oncol. 2020, 25, 43. R. F. Barth, J. C. Grecula, Appl. Radiat. Isot. 2020, 160, 109029.R. F. Barth, J. C. Grecula, Appl. Radiat. Isot. 2020, 160, 109029. Haritz,D., et al., Int. J. Radiat. Oncol. Biol Phys., 28 1175-1181(1994).Haritz, D., et al., Int. J. Radiat. Oncol. Biol Phys., 28 1175-1181(1994). Ryynanen, P.M., et al., Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys., 48,1145-1154(2000).Ryynanen, P.M., et al., Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys., 48, 1145-1154(2000). Y. Ishikawa, Q. Feng, N. Koshizaki, Appl. Phys. A 2010, 99, 797.Y. Ishikawa, Q. Feng, N. Koshizaki, Appl. Phys. A 2010, 99, 797. T. Kobayashi, K. Kanda, Nucl. Instrum. Methods 1983, 204, 525.T. Kobayashi, K. Kanda, Nucl. Instrum. Methods 1983, 204, 525.

新たなホウ素中性子捕捉療法用薬剤には、下記の性能が要求されると考えられる:(1)本質的に低毒性であること、(2)より短時間で投与可能なこと(より水溶性又は水分散性に優れること)、(3)腫瘍内により高濃度でホウ素を蓄積できること(腫瘍細胞中の10B濃度は、20ppm(wt/wt)以上であることがより好ましい)、及び(4)腫瘍内に長期存続できるが、血液から迅速に除去され得ること(例えば、腫瘍中の10B濃度と血液中の10B濃度との比(T/B比)は、3以上であることがより好ましい)。 New agents for boron neutron capture therapy are expected to have the following properties: (1) inherently low toxicity, (2) shorter administration time (more water-soluble or (3) the ability to accumulate boron at a higher concentration in tumors (the 10 B concentration in tumor cells is preferably 20 ppm (wt/wt) or more); and (4) It can persist in the tumor for a long time, but can be rapidly cleared from the blood (for example, the ratio of the 10 B concentration in the tumor to the 10 B concentration in the blood (T/B ratio) is more preferably 3 or more. preferable).

本発明者等は、鋭意検討を重ねた結果、炭化ホウ素粒子にグリシドールを反応させることで、炭化ホウ素粒子の表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾された、修飾炭化ホウ素粒子が新たに得られることを見出した。更に、そのような修飾炭化ホウ素粒子は、本質的に低毒性であること、より短時間で投与可能なこと、腫瘍内により高濃度でホウ素を蓄積できること、腫瘍内に長期存続できるが、血液から迅速に除去され得ることなど、ホウ素中性子捕捉療法用途に好適であることを見出して、本発明を完成させるに至った。 As a result of extensive studies, the present inventors have found that by reacting glycidol with boron carbide particles, modified boron carbide particles in which at least a portion of the surface of the boron carbide particles is modified with polyglycerol can be newly obtained. I found out. Furthermore, such modified boron carbide particles are inherently less toxic, can be administered more quickly, can accumulate higher concentrations of boron in tumors, can persist longer in tumors, but can be removed from the blood. The inventors have found that it is suitable for use in boron neutron capture therapy, such as being able to be removed rapidly, and have completed the present invention.

本明細書は、下記の形態を含む。
1.炭化ホウ素粒子を含み、当該炭化ホウ素粒子の中の少なくとも一部の炭化ホウ素粒子の表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾された炭化ホウ素粒子粉体。
2.メジアン径が0.5nmより大きく1000nm以下である、上記1に記載の修飾炭化ホウ素粒子粉体。
3.ポリグリセロールの含有量が、修飾炭化ホウ素粒子を基準(100質量%)として、0.1質量%以上99.9質量%以下である、上記1又は2に記載の修飾炭化ホウ素粒子粉体。
4.炭化ホウ素粒子の平均粒径が、1000nm未満である、上記1~3のいずれか1つに記載の修飾炭化ホウ素粒子粉体。
5.球形の形状を有する、上記1~4のいずれか1つに記載の修飾炭化ホウ素粒子粉体。
6.上記1~5のいずれか1つに記載の修飾炭化ホウ素粒子粉体を含む、中性子捕捉療法用薬剤。
7.炭化ホウ素粒子に、グリシドールを反応させること
を含む、表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾された、修飾炭化ホウ素粒子の製造方法。
8.パルスレーザー溶融法を使用して、炭化ホウ素粒子を製造すること
を含む、上記7に記載の修飾炭化ホウ素粒子の製造方法。
This specification includes the following forms.
1. A boron carbide particle powder comprising boron carbide particles, wherein at least a portion of the surface of at least a portion of the boron carbide particles among the boron carbide particles is modified with polyglycerol.
2. 2. The modified boron carbide particle powder according to 1 above, which has a median diameter of more than 0.5 nm and not more than 1000 nm.
3. 3. The modified boron carbide particle powder according to 1 or 2 above, wherein the polyglycerol content is 0.1% by mass or more and 99.9% by mass or less based on the modified boron carbide particles (100% by mass).
4. 4. The modified boron carbide particle powder according to any one of 1 to 3 above, wherein the average particle size of the boron carbide particles is less than 1000 nm.
5. 5. The modified boron carbide particle powder according to any one of 1 to 4 above, which has a spherical shape.
6. A medicament for neutron capture therapy comprising the modified boron carbide particle powder according to any one of 1 to 5 above.
7. A method for producing modified boron carbide particles having at least a portion of the surface modified with polyglycerol, comprising reacting the boron carbide particles with glycidol.
8. A method for producing modified boron carbide particles according to 7 above, comprising producing the boron carbide particles using a pulsed laser melting method.

本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子粉体は、炭化ホウ素粒子を含み、当該炭化ホウ素粒子の中の少なくとも一部の炭化ホウ素粒子の表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾されている。よって、本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子粉体は、本質的に低毒性であること、より短時間で投与可能なこと(より水溶性又は水分散性に優れること)、腫瘍内により高濃度でホウ素を蓄積できること、腫瘍内に長期存続できるが、血液から迅速に除去され得ることなどを示し、ホウ素中性子捕捉療法用途に好適に使用することができる。 The modified boron carbide particle powder of an embodiment of the present invention comprises boron carbide particles, and at least a portion of the surfaces of at least some of the boron carbide particles are modified with polyglycerol. Thus, the modified boron carbide particle powders of embodiments of the present invention are inherently less toxic, can be administered in a shorter period of time (more water-soluble or water-dispersible), and are more highly intratumoral. It has been shown that it can accumulate boron in concentrations, that it can persist in tumors for a long time, but that it can be rapidly cleared from the blood, etc., and can be suitably used for boron neutron capture therapy applications.

図1は、比較例1のポリグリセロール未修飾炭化ホウ素(10C)ナノ粒子のSEM画像を示す。1 shows an SEM image of polyglycerol-unmodified boron carbide ( 10 B 4 C) nanoparticles of Comparative Example 1. FIG. 図2は、実施例1の10C-PGナノ粒子及び比較例1の10Cナノ粒子のFTIRスペクトルを示す。2 shows the FTIR spectra of the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 and the 10 B 4 C nanoparticles of Comparative Example 1. FIG. 図3は、実施例1の10C-PGナノ粒子及び比較例1の10Cナノ粒子について、温度に対する質量変化(TGA)を示す。FIG. 3 shows the change in mass (TGA) versus temperature for the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 and the 10 B 4 C nanoparticles of Comparative Example 1. FIG. 図4は、主な組織、腫瘍及び血液中の実施例3の10C-PGナノ粒子の濃度を、10C-PGナノ粒子の注入からの時間に対して示す。FIG. 4 shows the concentration of 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 3 in primary tissues, tumor and blood versus time from injection of 10 B 4 C-PG nanoparticles. 図5は、実施例3の10C-PGナノ粒子について、腫瘍(T)中の10B濃度、血液(B)中の10B濃度、及び腫瘍(T)中の10B濃度と血液(B)中の10B濃度との比(T/B比)を、10C-PGナノ粒子注入からの時間に対して示す。FIG. 5 shows the 10 B concentration in tumor (T), the 10 B concentration in blood (B), and the 10 B concentration in tumor (T) and blood for the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 3. The ratio of 10 B concentration in (B) (T/B ratio) is shown versus time from 10 B 4 C-PG nanoparticle injection. 図6は、実施例1の10C-PGナノ粒子に関する in vivo BCNT の結果(腫瘍サイズ)を示す。6 shows in vivo BCNT results (tumor size) for 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1. FIG. 図7は、実施例1の10C-PGナノ粒子に関する in vivo BCNT の結果(マウスの体重)を示す。FIG. 7 shows the in vivo BCNT results (mouse body weight) for the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1. FIG. 図8は、実施例1の10C-PGナノ粒子について、腫瘍(T)中の10B濃度、血液(B)中の10B濃度、及び腫瘍(T)中の10B濃度と血液(B)中の10B濃度との比(T/B比)を、10C-PGナノ粒子注入からの時間に対して示す。FIG. 8 shows the 10 B concentration in tumor (T), the 10 B concentration in blood (B), and the 10 B concentration in tumor (T) and blood for the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1. The ratio of 10 B concentration in (B) (T/B ratio) is shown versus time from 10 B 4 C-PG nanoparticle injection. 図9は、実施例1の10C-PGナノ粒子を注入から24時間後又は48時間後に採取された腫瘍組織の切片を、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて観察した画像を示す。FIG. 9 shows images of tumor tissue sections taken 24 hours or 48 hours after injection of 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1, observed using a transmission electron microscope (TEM). .

本明細書は、一の要旨において、炭化ホウ素粒子を含み、当該炭化ホウ素粒子の中の少なくとも一部の炭化ホウ素粒子の表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾された炭化ホウ素粒子粉体を提供する。尚、本明細書において、「粒子粉体」とは、粒子の集合体(粉粒体又は複数の粒子)を意味し、単に「粒子」と記載することもありえる。
本明細書において、「炭化ホウ素粒子」とは、炭素とホウ素でできている無機材料であり、その組成式は、一般的にBCと記載され、本発明が目的とする修飾炭化ホウ素粒子粉体を得ることができる限り特に制限されることはない。
In one aspect, the present specification provides a boron carbide particle powder comprising boron carbide particles, wherein at least a portion of the surface of at least a portion of the boron carbide particles among the boron carbide particles is modified with polyglycerol. do. In the present specification, the term "particle powder" means an aggregate of particles (granules or a plurality of particles), and may be simply described as "particles".
As used herein, the term “boron carbide particles” refers to an inorganic material made of carbon and boron, the composition formula of which is generally described as B 4 C, and the modified boron carbide particles targeted by the present invention. There are no particular restrictions as long as powder can be obtained.

炭化ホウ素中のホウ素は、主に10Bと11Bから成り、天然の炭化ホウ素に由来する粒子中のホウ素は、11Bを約80.1%、10Bを約19.9%含む。本発明が目的とする修飾炭化ホウ素粒子粉体、及びそれを含む中性子捕捉療法用薬剤を得ることができる限り、炭化ホウ素として天然の炭化ホウ素を使用することができ、炭化ホウ素中のホウ素の10Bの含有率は、例えば、約19.9%であってよい。炭化ホウ素中のホウ素について、10Bの含有率は、50%以上であることが好ましく、75%以上であることがより好ましく、90%以上であることが更に好ましく、98%以上であることが更により好ましい。10Bの含有率は、50%以上である場合、ホウ素中性子捕捉療法用途に使用すると、10Bの含有率がより高いので、中性子捕捉能により優れ、より効率的にホウ素中性子捕捉療法を行うことができる。 The boron in boron carbide consists mainly of 10B and 11B , and the boron in particles derived from natural boron carbide contains about 80.1% 11B and about 19.9% 10B . Natural boron carbide can be used as the boron carbide, as long as the modified boron carbide particle powder and the neutron capture therapy agent containing the same can be obtained. The B content may be, for example, about 19.9%. Regarding boron in boron carbide, the content of 10 B is preferably 50% or more, more preferably 75% or more, still more preferably 90% or more, and 98% or more. Even more preferred. When the content of 10 B is 50% or more, when used for boron neutron capture therapy, the higher the content of 10 B, the better the neutron capture ability and the more efficient boron neutron capture therapy. can be done.

炭化ホウ素粒子の平均粒径は、例えば、1000nm未満であり、900nm未満であり、800nm未満であり、700nm未満であり、600nm未満であり、500nm未満であることが好ましく、400未満であることが好ましく、300nm未満であることがより好ましく、250nm未満であることがより好ましく、200nm未満であることが更に好ましく、150nm未満であることが更に好ましく、100nm未満であることが更により好ましい。 The average particle diameter of the boron carbide particles is, for example, less than 1000 nm, less than 900 nm, less than 800 nm, less than 700 nm, less than 600 nm, preferably less than 500 nm, preferably less than 400 nm. Preferably, it is less than 300 nm, more preferably less than 250 nm, even more preferably less than 200 nm, even more preferably less than 150 nm, even more preferably less than 100 nm.

炭化ホウ素粒子の平均粒径は、例えば、0.5nm未満であり得、0.5nm以上であり得、1.0nm以上であることが好ましく、1.5nm以上であることが好ましく、2.0nm以上であることが好ましく、2.5nm以上であることがより好ましく、3.0nm以上であることがより好ましく、3.5nm以上であることがより好ましく、4.0nm以上であることが更に好ましく、5.0nm以上であることが更に好ましく、6.0nm以上であることが更に好ましく、7.0nm以上であることが更に好ましく、8.0nm以上であることが更に好ましく、10nm以上であることが更により好ましい。 The average particle size of the boron carbide particles may be, for example, less than 0.5 nm, may be 0.5 nm or more, preferably 1.0 nm or more, preferably 1.5 nm or more, and 2.0 nm. It is preferably 2.5 nm or more, more preferably 3.0 nm or more, more preferably 3.5 nm or more, and even more preferably 4.0 nm or more. , more preferably 5.0 nm or more, more preferably 6.0 nm or more, still more preferably 7.0 nm or more, still more preferably 8.0 nm or more, and 10 nm or more is even more preferred.

炭化ホウ素粒子の平均粒径は、例えば、0.5nm以上1000nm未満であり、1.0nm以上500nm未満であることが好ましく、2.5nm以上300nm未満であることがより好ましく、5.0nm以上200nm未満であることが更に好ましく、5.0nm以上150nm未満であることが更に好ましく、10nm以上100nm未満であることが更により好ましい。
炭化ホウ素粒子の平均粒径が、1000nm未満である場合、より低毒性であり、より水溶性又は水分散性に優れ、2.5nm以上300nm未満である場合、より低毒性であり、より水溶性又は水分散性に優れ、血液中での滞留時間が比較的より長く、腫瘍組織により容易に取り込まれることができることのバランスに優れる。
炭化ホウ素粒子の平均粒径は、例えば、実施例に記載したようなSEM観察によって測定することができる。より具体的には、SEM画像中の100個の粒子について、長径と短径を測定して、長径と短径の平均値を得た。更に、その長径の平均値と短径の平均値を平均して、平均粒径を得た。
The average particle diameter of the boron carbide particles is, for example, 0.5 nm or more and less than 1000 nm, preferably 1.0 nm or more and less than 500 nm, more preferably 2.5 nm or more and less than 300 nm, and 5.0 nm or more and 200 nm. It is more preferably less than 5.0 nm or more and less than 150 nm, and even more preferably 10 nm or more and less than 100 nm.
When the average particle diameter of the boron carbide particles is less than 1000 nm, it is less toxic and more water-soluble or water-dispersible. When it is 2.5 nm or more and less than 300 nm, it is less toxic and more water-soluble. or a good balance between good water dispersibility, relatively longer residence time in the blood, and easy uptake by tumor tissue.
The average particle size of boron carbide particles can be measured, for example, by SEM observation as described in the Examples. More specifically, for 100 particles in the SEM image, the major axis and minor axis were measured to obtain the average value of the major axis and minor axis. Furthermore, an average particle size was obtained by averaging the average value of the major axis and the average value of the minor axis.

炭化ホウ素粒子は、その表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾されている。
本明細書において、「ポリグリセロール」とは、多数の「グリセロール(又はグリセリン)」単位を有し、多数の水酸基を有する物質をいい、本発明が目的とする修飾炭化ホウ素粒子粉体を得られる限り特に制限されることはない。炭化ホウ素粒子は、その表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾されているので、本質的に低毒性であること、より水溶性又は水分散性に優れること、腫瘍内により高濃度でホウ素を蓄積できること、腫瘍内に長期存続できるが、血液から迅速に除去され得ることなど、ホウ素中性子捕捉療法用途に好適に使用することができる。
At least part of the surface of the boron carbide particles is modified with polyglycerol.
As used herein, the term "polyglycerol" refers to a substance having a large number of "glycerol (or glycerin)" units and a large number of hydroxyl groups, and the modified boron carbide particle powder targeted by the present invention can be obtained. There is no particular limit as long as Boron carbide particles are inherently less toxic because at least a portion of their surface is modified with polyglycerol, are more water soluble or dispersible, and accumulate boron at higher concentrations within tumors. The ability to persist in tumors for a long period of time yet be rapidly cleared from the blood makes it suitable for use in boron neutron capture therapy applications.

「グリセロール(又はグリセリン)」単位として、例えば、下記の化学式(I)に示す化学構造を例示することができる。 As a "glycerol (or glycerin)" unit, for example, the chemical structure shown in the following chemical formula (I) can be exemplified.

化学式1:[-CH-CH(CHOH)-O-]
[-O-CH-CH(CHOH)-]、及び
[-CH-CH(OH)-CH-O-]
Chemical Formula 1: [-CH 2 -CH(CH 2 OH)-O-]
[—O—CH 2 —CH(CH 2 OH)—], and
[-CH 2 -CH(OH)-CH 2 -O-]

ポリグリセロールは、本発明が目的とする修飾炭化ホウ素粒子粉体を得られる限り、他の単位を含むことができ、例えば、エチレンオキシ、プロピレンオキシ等を含むことができるが、必ずしも含む必要はない。また、ポリグリセロールは、本発明が目的とする修飾炭化ホウ素粒子粉体を得られる限り、他の物質を含むことができ、そのような物質は親水性を有することが好ましく、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール共重合体などを例示することができるが、必ずしも含む必要はない。 The polyglycerol can contain other units, such as ethyleneoxy, propyleneoxy, etc., as long as the modified boron carbide particle powder targeted by the present invention can be obtained, but need not necessarily contain it. . In addition, polyglycerol can contain other substances as long as the modified boron carbide particle powder aimed at by the present invention can be obtained, and such substances preferably have hydrophilic properties, such as polyethylene glycol, Polypropylene glycol, polyethylene glycol/polypropylene glycol copolymers, etc. can be exemplified, but need not necessarily be included.

ポリグリセロールの含有量が、修飾炭化ホウ素粒子粉体を基準(100質量%)として、0.1質量%以上99.9質量%以下であることが好ましく、1質量%以上99質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上90質量%以下であることが更に好ましく、7質量%以上85質量%以下であることが更により好ましく、10質量%以上80質量%以下であることが更により好ましい。
ポリグリセロールの量が、修飾炭化ホウ素粒子粉体を基準(100質量%)として、0.1質量%以上99.9質量%以下である場合、修飾炭化ホウ素粒子粉体は、適切な水溶性とサイズを有するという有利な効果を奏し得る。
The content of polyglycerol is preferably 0.1% by mass or more and 99.9% by mass or less, and 1% by mass or more and 99% by mass or less based on the modified boron carbide particle powder (100% by mass). More preferably, it is 5% by mass or more and 90% by mass or less, even more preferably 7% by mass or more and 85% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or more and 80% by mass or less. preferable.
When the amount of polyglycerol is 0.1% by mass or more and 99.9% by mass or less based on the modified boron carbide particle powder (100% by mass), the modified boron carbide particle powder has appropriate water solubility. It can have the advantage of having a size.

本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子のメジアン径は、例えば、1000nm以下であることが好ましく、900nm以下であることが好ましく、800nm以下であることが好ましく、700nm以下であることが好ましく、600nm以下であることが好ましく、500nm以下であることがより好ましく、400以下であることがより好ましく、300nm以下であることが更に好ましく、250nm以下であることが更に好ましく、200nm以下であることが更に好ましく、150nm以下であることが更により好ましく、100nm以下であることが更により好ましい。 The median diameter of the modified boron carbide particles of the embodiment of the present invention is, for example, preferably 1000 nm or less, preferably 900 nm or less, preferably 800 nm or less, preferably 700 nm or less, and 600 nm. It is preferably 500 nm or less, more preferably 400 nm or less, still more preferably 300 nm or less, even more preferably 250 nm or less, and further preferably 200 nm or less. It is preferably 150 nm or less, even more preferably 100 nm or less.

修飾炭化ホウ素粒子のメジアン径は、例えば、0.5nmより大きいことが好ましく、1.0nmより大きいことがより好ましく、1.5nmより大きいことがより好ましく、2.0nmより大きいことがより好ましく、2.5nmより大きいことが更に好ましく、3.0nmより大きいことが更に好ましく、3.5nmより大きいことが更に好ましく、4.0nmより大きいことが更に好ましく、5.0nmより大きいことが更により好ましく、6.0nmより大きいことが更により好ましく、7.0nmより大きいことが更により好ましく、8.0nmより大きいことが更により好ましく、10nmより大きいことが更により好ましい。 The median diameter of the modified boron carbide particles is, for example, preferably larger than 0.5 nm, more preferably larger than 1.0 nm, more preferably larger than 1.5 nm, more preferably larger than 2.0 nm, more preferably greater than 2.5 nm, more preferably greater than 3.0 nm, more preferably greater than 3.5 nm, even more preferably greater than 4.0 nm, even more preferably greater than 5.0 nm , is even more preferably greater than 6.0 nm, even more preferably greater than 7.0 nm, even more preferably greater than 8.0 nm, and even more preferably greater than 10 nm.

本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子のメジアン径は、0.5nmより大きく1000nm以下であることが好ましく、1.0nmより大きく500nm以下であることがより好ましく、2.5nmより大きく300nm以下であることが更に好ましく、5.0nmより大きく200nm以下であることが更に好ましく、5.0nmより大きく150nm以下であることが更により好ましく、10nmより大きく100nm以下であることが更により好ましい。
修飾炭化ホウ素粒子粉体は、メジアン径が0.5nmより大きく1000nm以下である場合、より低毒性であり、より水溶性又は水分散性に優れ、メジアン径が2.5nmより大きく300nm以下である場合、より低毒性であり、より水溶性又は水分散性に優れ、修飾炭化ホウ素粒子粉体が腫瘍組織により取り込まれやすいということのバランスに優れる。
修飾炭化ホウ素粒子のメジアン径は、例えば、実施例に記載したような動的光散乱法(DLS)を使用して測定することができる。
The median diameter of the modified boron carbide particles of the embodiment of the present invention is preferably greater than 0.5 nm and no greater than 1000 nm, more preferably greater than 1.0 nm and no greater than 500 nm, and greater than 2.5 nm and no greater than 300 nm. more preferably greater than 5.0 nm and 200 nm or less, even more preferably greater than 5.0 nm and 150 nm or less, and even more preferably greater than 10 nm and 100 nm or less.
When the median diameter of the modified boron carbide particles is greater than 0.5 nm and 1000 nm or less, the modified boron carbide particles are less toxic, more excellent in water solubility or water dispersibility, and have a median diameter of greater than 2.5 nm and 300 nm or less. In this case, there is a good balance between lower toxicity, better water solubility or water dispersibility, and easier uptake by the tumor tissue of the modified boron carbide particle powder.
The median size of modified boron carbide particles can be measured, for example, using dynamic light scattering (DLS) as described in the Examples.

本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子は、球形の形状を有することが好ましい。その形状は、例えば、実施例に記載のように、TEMを用いて観察することができる。修飾炭化ホウ素粒子は、球形の形状を有する場合、表面化学修飾がより均質に行われており、より水溶性又は水分散性に優れるという有利な効果を奏する。
TEM画像の粒子の最長の軸(長軸)の長さと最短の軸(短軸)の長さとの比(長軸の長さ/短軸の長さ)は、10以下であることが好ましく、5以下であることがより好ましく、3以下であることが更に好ましく、2以下であることが更により好ましい。比(長軸の長さ/短軸の長さ)は、10以下である場合、表面化学修飾がより均質に行われており、より水溶性又は水分散性に優れ、3以下である場合、表面化学修飾が更により均質に行われており、更により水溶性又は水分散性に優れという有利な効果を奏する。
The modified boron carbide particles of embodiments of the present invention preferably have a spherical shape. The shape can be observed using TEM, for example, as described in the Examples. When the modified boron carbide particles have a spherical shape, the surface chemical modification is more uniformly performed, and advantageous effects such as better water solubility or water dispersibility are exhibited.
The ratio of the length of the longest axis (major axis) to the length of the shortest axis (minor axis) of the particles in the TEM image (major axis length/minor axis length) is preferably 10 or less, It is more preferably 5 or less, still more preferably 3 or less, and even more preferably 2 or less. When the ratio (major axis length/minor axis length) is 10 or less, the surface chemical modification is performed more uniformly and the water solubility or water dispersibility is more excellent. The surface chemical modification is performed more homogeneously, and an advantageous effect of more excellent water-solubility or water-dispersibility is exhibited.

本発明は、他の要旨において、本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子粉体を含む、中性子捕捉療法用薬剤を提供することができる。薬剤は、中性子捕捉療法に使用することができる限り、種々の形態を有することができ、その形態は特に制限されることはない。その形態として、例えば、水中懸濁液、水中分散液、リン酸緩衝食塩水中懸濁液、リン酸緩衝食塩水中分散液、その他の懸濁液及び分散液、固形物、ゲル等を例示することができる。 In another aspect, the present invention can provide a neutron capture therapy agent comprising the modified boron carbide particle powders of the present embodiments. The drug can have various forms as long as it can be used for neutron capture therapy, and the form is not particularly limited. Examples of such forms include suspensions in water, dispersions in water, suspensions in phosphate-buffered saline, dispersions in phosphate-buffered saline, other suspensions and dispersions, solids, gels, and the like. can be done.

薬剤は、中性子捕捉療法に使用することができる限り、本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子粉体の他に、種々の添加剤等を含むことができ、その添加剤は特に制限されることはない。そのような添加剤として、抗癌剤、光増感剤、可溶化助剤、界面活性剤、脂質、糖質、タンパク質、高分子、生体材料等を例示することができる。 As long as it can be used for neutron capture therapy, the drug can contain various additives and the like in addition to the modified boron carbide particle powder of the embodiment of the present invention, and the additives are particularly limited. no. Examples of such additives include anticancer agents, photosensitizers, solubilizing aids, surfactants, lipids, carbohydrates, proteins, polymers, biomaterials, and the like.

薬剤は、本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子粉体を、0.1~100質量%含むことが好ましく、1~80質量%含むことがより好ましく、5~60質量%含むことが更に好ましく、10~50質量%含むことが更により好ましい。薬剤は、本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子粉体を、0.1~100質量%含む場合、薬剤をより安定した分散状態で注入でき、5~60質量%含む場合、薬剤をより安定した分散状態で注入できるとともに、上述のような種々の添加剤を含むことで他の機能を追加することができ、10~50質量%含む場合、薬剤をより安定した分散状態で注入できることと、上述のような種々の添加剤を含むことで他の機能を追加し向上することができ、これらのバランスにより優れる。 The drug preferably contains 0.1 to 100% by mass, more preferably 1 to 80% by mass, and even more preferably 5 to 60% by mass of the modified boron carbide particle powder of the embodiment of the present invention. , 10 to 50 mass %. The drug can be injected in a more stable dispersion state when the modified boron carbide particle powder of the embodiment of the present invention is contained in an amount of 0.1 to 100% by mass. In addition to being able to be injected in a stable dispersed state, other functions can be added by including various additives as described above, and when 10 to 50% by mass, the drug can be injected in a more stable dispersed state; By including various additives as described above, other functions can be added and improved, and the balance between these can be improved.

本発明の実施形態の中性子捕捉療法用薬剤は、本質的に低毒性であること、より短時間で投与可能なこと(より水溶性又は水分散性に優れること)、腫瘍内により高濃度でホウ素を蓄積できること、腫瘍内に長期滞留できるが、血液から迅速に除去され得るという有利な効果を奏することができる。 The neutron capture therapeutic agent of the present invention is inherently less toxic, can be administered in a shorter period of time (more water-soluble or water-dispersible), and has a higher concentration of boron in the tumor. can accumulate, can be retained in tumors for a long time, but can be rapidly cleared from the blood.

本発明の実施形態の中性子捕捉療法用薬剤は、10B濃度が、例えば、0.1mg/mL以上であり得、0.5mg/mL以上であることが好ましく、1mg/mL以上であることがより好ましく、2mg/mL以上であることが更に好ましく、5mg/mL以上であることが更により好ましい。本発明の実施形態の中性子捕捉療法用薬剤は、分散性により優れるので、10B濃度が比較的高濃度である薬剤として使用することができる。従って、投薬時間を短縮することができる。 The agent for neutron capture therapy according to the embodiment of the present invention has a 10 B concentration of, for example, 0.1 mg/mL or higher, preferably 0.5 mg/mL or higher, and 1 mg/mL or higher. More preferably, it is 2 mg/mL or more, and even more preferably 5 mg/mL or more. Since the drug for neutron capture therapy of the embodiment of the present invention is superior in dispersibility, it can be used as a drug with a relatively high concentration of 10 B. Therefore, administration time can be shortened.

本発明の実施形態の中性子捕捉療法用薬剤は、例えば、0.01mg[10B]/kg以上の投薬量で使用することができ、0.1mg[10B]/kgの投薬量で使用することが好ましく、0.5mg[10B]/kgの投薬量で使用することがより好ましく、1mg[10B]/kgの投薬量で使用することが更に好ましい。 Neutron capture therapy agents of embodiments of the present invention can be used, for example, at dosages of 0.01 mg [ 10 B]/kg or greater, and are used at dosages of 0.1 mg [ 10 B]/kg. Preferably, it is used at a dosage of 0.5 mg [ 10 B]/kg, more preferably at a dosage of 1 mg [ 10 B]/kg.

本発明の実施形態の中性子捕捉療法用薬剤は、腫瘍内により高濃度でホウ素を蓄積でき、腫瘍細胞中の10B濃度(wt/wt)は、薬剤注入から24時間後に、例えば、1ppm以上であり得、3ppm以上であることが好ましく、6ppm以上であることがより好ましく、10ppm以上であることが更に好ましく、20ppm以上であることが更により好ましい。腫瘍細胞内の10B濃度は、実施例に記載の方法で測定することができる。 Neutron capture therapeutic agents of embodiments of the present invention are capable of accumulating boron to higher concentrations in tumors, with 10 B concentrations (wt/wt) in tumor cells 24 hours after drug injection, e.g. It is preferably 3 ppm or more, more preferably 6 ppm or more, still more preferably 10 ppm or more, and even more preferably 20 ppm or more. 10 B concentration in tumor cells can be measured by the method described in the Examples.

本発明の実施形態の中性子捕捉療法用薬剤は、腫瘍内に長期存続できるが、血液から迅速に除去され得、腫瘍中の10B濃度(T)と血液中の10B濃度(B)との比(T/B比)は、薬剤注入から24時間後に、例えば、0.5以上であり、1以上であることが好ましく、2以上であることがより好ましく、3以上であることが更に好ましく、4以上であることが更により好ましい。T/B比は、実施例に記載の方法で測定することができる。 The neutron capture therapeutic agents of embodiments of the present invention can persist in tumors for long periods of time, but can be rapidly cleared from the blood, resulting in an increase in the 10 B concentration in tumors (T) to the 10 B concentration in blood (B). The ratio (T/B ratio) 24 hours after drug injection is, for example, 0.5 or more, preferably 1 or more, more preferably 2 or more, and even more preferably 3 or more. , 4 or more is even more preferred. The T/B ratio can be measured by the method described in Examples.

本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子粉体の製造方法は、それを製造することができる限り、特に制限されることはない。
本発明は、好ましい要旨において、炭化ホウ素粒子に、グリシドールを反応させること
を含む、表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾された、修飾炭化ホウ素粒子の製造方法を提供する。この炭化ホウ素粒子とグリシドールとの反応式を下記化学式に、模式的に示す。下記化学式の炭化ホウ素粒子上に、水酸基のみが記載されているが、カルボキシル基等の他の基も有し得る。
The method for producing the modified boron carbide particle powder of the embodiment of the present invention is not particularly limited as long as it can be produced.
In a preferred aspect, the present invention provides a method for producing modified boron carbide particles having at least a portion of the surface modified with polyglycerol, comprising reacting the boron carbide particles with glycidol. A reaction formula between the boron carbide particles and glycidol is schematically shown in the following chemical formula. Although only hydroxyl groups are described on the boron carbide particles of the chemical formula below, they may also have other groups such as carboxyl groups.

Figure 2023018447000001
Figure 2023018447000001

炭化ホウ素粒子とグリシドールとの反応は、実際に反応が可能であり、炭化ホウ素粒子の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾可能であれば、反応方法は特に制限されることはない。例えば、超音波を照射する方法、エポキシ環の重合触媒を使用する方法、適宜加熱する方法、UV光を照射する方法、溶媒を用いる方法、グリシドールを滴下する方法等の方法を例示することができる。例えば、反応時間、反応温度、反応濃度等の反応条件は、適宜選択することができる。 As long as the boron carbide particles and glycidol can actually be reacted and at least part of the boron carbide particles can be modified with polyglycerol, the reaction method is not particularly limited. For example, a method of irradiating ultrasonic waves, a method of using an epoxy ring polymerization catalyst, a method of appropriately heating, a method of irradiating with UV light, a method of using a solvent, and a method of dropping glycidol can be exemplified. . For example, reaction conditions such as reaction time, reaction temperature, and reaction concentration can be appropriately selected.

本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子の製造方法では、目的とする修飾炭化ホウ素粒子を得ることができる限り、グリシドールと反応させる炭化ホウ素粒子の製造方法は特に制限されることはない。例えば、パルスレーザー溶融法、化学気相成長法、アーク放電法、共沈(液相合成)法、ボールミル(固相合成)法等を使用して、炭化ホウ素粒子を製造することができる。パルスレーザー溶融法を使用して、炭化ホウ素粒子を製造することが好ましい。
炭化ホウ素粒子は、粒径を調整して使用してよく、例えば、水簸法、クロマトグラフィー法、遠心分離法等の方法を用いて、粒径を調整することができる。
In the method for producing modified boron carbide particles of the embodiment of the present invention, the method for producing boron carbide particles by reacting with glycidol is not particularly limited as long as the desired modified boron carbide particles can be obtained. For example, boron carbide particles can be produced using a pulsed laser melting method, a chemical vapor deposition method, an arc discharge method, a coprecipitation (liquid phase synthesis) method, a ball mill (solid phase synthesis) method, or the like. A pulsed laser melting process is preferably used to produce the boron carbide particles.
Boron carbide particles may be used after adjusting the particle size. For example, the particle size can be adjusted using methods such as elutriation, chromatography, and centrifugation.

本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子の製造方法は、そのまま、上述の炭化ホウ素粒子を含み、当該炭化ホウ素粒子の中の少なくとも一部の炭化ホウ素粒子の表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾された炭化ホウ素粒子粉体の製造方法として利用できる。即ち、本明細書は、
炭化ホウ素粒子に、グリシドールを反応させること
を含む、炭化ホウ素粒子を含み、当該炭化ホウ素粒子の中の少なくとも一部の炭化ホウ素粒子の表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾された炭化ホウ素粒子粉体、修飾炭化ホウ素粒子の製造方法を提供することができる。炭化ホウ素粒子とグリシドールとの反応方法、反応条件、炭化ホウ素粒子の製造方法等、上述の記載を参照することができる。
A method for producing modified boron carbide particles according to an embodiment of the present invention includes the above-described boron carbide particles as they are, and at least a portion of the surface of at least a portion of the boron carbide particles among the boron carbide particles is modified with polyglycerol. It can be used as a method for producing powdered boron carbide particles. That is, the present specification
A boron carbide particle powder containing boron carbide particles, wherein at least a part of the surface of at least a part of the boron carbide particles among the boron carbide particles is modified with polyglycerol, comprising reacting the boron carbide particles with glycidol. Accordingly, a method for producing modified boron carbide particles can be provided. The above description can be referred to for the reaction method between boron carbide particles and glycidol, reaction conditions, method for producing boron carbide particles, and the like.

本発明は、本発明の実施形態の中性子捕捉療法用薬剤を使用する、中性子捕捉療法を提供することができる。 The present invention can provide neutron capture therapy using the neutron capture therapy agents of the embodiments of the present invention.

以下、本発明を実施例及び比較例により具体的かつ詳細に説明するが、これらの実施例は本発明の一態様にすぎず、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
尚、実施例の記載において、特に記載がない限り、溶媒を考慮しない部分を、重量部及び重量%の基準としている。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically and in detail with reference to examples and comparative examples, but these examples are merely one aspect of the present invention, and the present invention is not limited by these examples.
In addition, in the description of the examples, unless otherwise specified, parts by weight and weight % are based on the portion not considering the solvent.

実施例1.ポリグリセロール修飾炭化ホウ素( 10 C-PG)ナノ粒子の製造
酢酸エチル中の10Bから、パルスレーザー溶融法を使用して、10Cを合成し、その10Cを遠心分離することによって、10Cのナノ粒子を分離して、炭化ホウ素(10C)ナノ粒子を得た(非特許文献6参照)。遠心分離は、ベックマン・コールター社製のAvanti J-E(商品名)を用いて行った。SEM観察の結果、平均粒径約60nmの球状のナノ粒子が確認された(図1参照)。SEM観察は、日立ハイテクノロジーズ社製のS-4800走査電子顕微鏡を用いて行った。尚、このポリグリセロール未修飾炭化ホウ素(10C)ナノ粒子を、比較例1の炭化ホウ素ナノ粒子ともいう。
Example 1. Preparation of Polyglycerol Modified Boron Carbide ( 10 B 4 C-PG) Nanoparticles 10 B 4 C was synthesized from 10 B in ethyl acetate using a pulsed laser melting method and the 10 B 4 C was centrifuged. By doing so, the 10 B 4 C nanoparticles were separated to obtain boron carbide ( 10 B 4 C) nanoparticles (see Non-Patent Document 6). Centrifugation was performed using Avanti JE (trade name) manufactured by Beckman Coulter. As a result of SEM observation, spherical nanoparticles with an average particle size of about 60 nm were confirmed (see FIG. 1). SEM observation was performed using an S-4800 scanning electron microscope manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation. The polyglycerol-unmodified boron carbide ( 10 B 4 C) nanoparticles are also referred to as boron carbide nanoparticles of Comparative Example 1.

炭化ホウ素(10C)ナノ粒子(50mg)当たりグリシドール(10mL)を丸底フラスコに加えて混合し、ナノ粒子が均等に分散するまで浴中で15~30分間超音波処理を行った。浴中超音波照射は、20℃でBranson 5800(商品名)を用いて行った。その後、混合物を140℃で2時間撹拌して、懸濁液を得た。得られた懸濁液を、50400gで30分間遠心分離して粒子を得た。上澄み液がチンダル現象を示さずクリアで透明になるまで、MiliQ水を用いて、その粒子を3~4回洗浄して、実施例1のポリグリセロール修飾炭化ホウ素(10C-PG)ナノ粒子を得た。その化学反応を、模式的に下記化学式に示した。グリシドールの開環重合による、多分岐ポリグリセロール(PG)を用いる10Cの表面修飾を模式的に示す。 Glycidol (10 mL) per boron carbide ( 10 B 4 C) nanoparticles (50 mg) was added to a round bottom flask, mixed, and sonicated in a bath for 15-30 minutes until the nanoparticles were evenly dispersed. Bath sonication was performed using a Branson 5800 (trade name) at 20°C. The mixture was then stirred at 140° C. for 2 hours to obtain a suspension. The resulting suspension was centrifuged at 50400 g for 30 minutes to obtain particles. The particles were washed 3-4 times with MiliQ water to remove the polyglycerol-modified boron carbide ( 10 B 4 C-PG) nanoparticle of Example 1 until the supernatant was clear and transparent with no Tyndall phenomenon. Particles were obtained. The chemical reaction is schematically shown in the following chemical formula. Schematic representation of surface modification of 10 B 4 C with hyperbranched polyglycerol (PG) via ring-opening polymerization of glycidol.

Figure 2023018447000002
Figure 2023018447000002

実施例1の10C-PGナノ粒子の水中及びリン酸緩衝食塩水中での分散性を調べた。まず、水への分散性は、15mgの10C-PGナノ粒子を、1.00mLの水に加え、超音波照射後、2日間静置したのち、沈殿が生成していないことを確認し、水での分散性を15mg/mLと決定した。次に、その水分散液に0.11mLの10倍濃縮リン酸緩衝食塩水を加え、超音波照射後、2日間静置したのち、沈殿が生成していないことを確認し、リン酸緩衝食塩水での分散性を13mg/mLと決定した。 The dispersibility of the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 in water and phosphate-buffered saline was investigated. First, the dispersibility in water was evaluated by adding 15 mg of 10 B 4 C-PG nanoparticles to 1.00 mL of water, irradiating with ultrasonic waves, allowing the mixture to stand for two days, and then confirming that no precipitate was formed. and the dispersibility in water was determined to be 15 mg/mL. Next, 0.11 mL of 10-fold concentrated phosphate-buffered saline solution was added to the aqueous dispersion, and after sonication, it was allowed to stand for 2 days. Dispersibility in water was determined to be 13 mg/mL.

実施例1のナノ粒子をフーリエ変換赤外分光法(FTIR)、熱重量分析(TGA)及び動的光散乱法(DLS)を使用して分析して、ナノ粒子の構造、ポリグリセロール層の量及び流体力学的径を各々測定した。
IR測定は、島津製作所製のIR Prestige-21(商品名)を用いて行った。4000から500cm-1の波数の範囲で4cm-1の分解能で32スキャンのスペクトルを集めて、FTIRスペクトルを得た。
図2は、実施例1の10C-PGナノ粒子及び比較例1の10Cナノ粒子のFTIRスペクトルを示す。FTIRスペクトルで10Cナノ粒子は、イコサヘドラルBCに帰属される1130cm-1と1612cm-1のピークと、10Cの表面上の10B-O振動に関する1415cm-1付近のピークを示す。10Bと11B(自然存在比各々19%と81%)を含むBCと比較すると、BCより10C中のBの原子量がより軽いので、10Cの全てのピークは、高波数にシフトしている。このことは、実施例1で使用したナノ粒子は、10Bで富化されている(高められている)ことを示す。10C-PGナノ粒子のFTIRスペクトルでは、C-O-C、C-H及びO-Hストレッチング(伸縮)に各々対応する1140cm-1、2900cm-1及び3500cm-1付近に、ポリグリセロールの典型的なピークが現れている。このことは、10C表面のポリグリセロールコーティングを示す。
The nanoparticles of Example 1 were analyzed using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA) and dynamic light scattering (DLS) to determine the structure of the nanoparticles, the amount of polyglycerol layer and hydrodynamic diameter were measured respectively.
The IR measurement was performed using IR Prestige-21 (trade name) manufactured by Shimadzu Corporation. The FTIR spectrum was obtained by collecting 32 scans at a resolution of 4 cm −1 in the wavenumber range from 4000 to 500 cm −1 .
2 shows the FTIR spectra of the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 and the 10 B 4 C nanoparticles of Comparative Example 1. FIG. The 10 B 4 C nanoparticles in the FTIR spectrum show peaks at 1130 cm −1 and 1612 cm −1 assigned to icosahedral B 4 C and a peak around 1415 cm −1 for the 10 BO vibration on the surface of 10 B 4 C. indicates When compared to B 4 C containing 10 B and 11 B (natural abundance of 19 % and 81%, respectively ), the lower atomic weight of B in 10 B 4 C than in B 4 C results in all The peak is shifted to higher wavenumbers. This indicates that the nanoparticles used in Example 1 are 10B enriched (enhanced). In the FTIR spectra of 10 B 4 C - PG nanoparticles, poly A typical peak for glycerol appears. This indicates a polyglycerol coating on the 10B4C surface.

TGAは、TAインスツルメンツ社製のQ-50アナライザーを用いて、窒素雰囲気下、20℃/分の昇温速度で、室温から600℃に加熱して行った。
図3は、実施例1の10C-PGナノ粒子及び比較例1の10Cナノ粒子について、温度に対する質量変化を示す。実施例1の10C-PGナノ粒子中のポリグリセロール層は、約73質量%であった。
TGA was performed by heating from room temperature to 600° C. at a heating rate of 20° C./min in a nitrogen atmosphere using Q-50 analyzer manufactured by TA Instruments.
FIG. 3 shows the change in mass versus temperature for the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 and the 10 B 4 C nanoparticles of Comparative Example 1. FIG. The polyglycerol layer in the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 was about 73% by weight.

DLSは、Microtrac社製のNanotrac UPA-UT151システムを使用して、numberモードで、サンプルについて5回測定した。水中での10Cナノ粒子のメジアン径(d50)は、62.1nmであったが、10C-PGナノ粒子のメジアン径は、72.5nmに増加した。このことから、実施例1の10C-PGナノ粒子のポリグリセロール層の厚さは、5.2nmと考えられる。 DLS was measured five times on samples in number mode using a Microtrac Nanotrac UPA-UT151 system. The median diameter (d50) of 10 B 4 C nanoparticles in water was 62.1 nm, while the median diameter of 10 B 4 C-PG nanoparticles increased to 72.5 nm. From this, the thickness of the polyglycerol layer of the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 is considered to be 5.2 nm.

実施例2~4のポリグリセロール修飾炭化ホウ素( 10 C-PG)ナノ粒子の製造
実施例1に記載した方法と同様の方法を使用して、実施例2~4の10C-PGナノ粒子を製造した。その結果を、実施例1の結果とまとめて、下記表1に示した。尚、比較例1は、実施例1の10C-PGナノ粒子からポリグリセロール層を除去した10Cナノ粒子を示す。
Preparation of Polyglycerol-Modified Boron Carbide ( 10 B 4 C-PG) Nanoparticles of Examples 2-4 Using methods similar to those described in Example 1, the 10 B 4 C- PG nanoparticles were produced. The results are summarized in Table 1 below together with the results of Example 1. Comparative Example 1 shows 10 B 4 C nanoparticles obtained by removing the polyglycerol layer from the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1.

Figure 2023018447000003
Figure 2023018447000003

ポリグリセロール修飾炭化ホウ素( 10 C-PG)ナノ粒子の薬物動態
後述する in vivo BNCT への応用の観点から、上述の10C-PGナノ粒子の薬物動態実験を下記のように行った。
動物及び腫瘍モデル
8~11週のメスのBALB/cマウスを、水と標準的食物に自由に摂取できる環境下、KUR動物飼育施設(京都大学、熊取キャンパス)で飼育した。全ての動物実験は、京都大学生命倫理委員会(Kyoto University Ethics Committee)によって承認済みの基準に従って行った。PBS(100μL)中に懸濁した約1×10個のCT26細胞を、ナノ製剤を注入する7~9日前に、BALB/cマウスの右足の皮下に埋め込んだ。日本学術審議会(Science Counsel of Japan)のガイドラインに従って、マウスは、病原体のない状態に維持し、取り扱い、飼育した。全ての動物実験は、京都大学実験動物センター(Experimental Animal Center of Kyoto University)の基準に従って行った。
Pharmacokinetics of Polyglycerol-Modified Boron Carbide ( 10 B 4 C-PG) Nanoparticles From the viewpoint of application to in vivo BNCT, which will be described later, pharmacokinetic experiments on the above-mentioned 10 B 4 C-PG nanoparticles were conducted as follows. rice field.
Animals and Tumor Models Female BALB/c mice, 8-11 weeks old, were housed in the KUR Animal Care Facility (Kumatori Campus, Kyoto University) with free access to water and standard food. All animal experiments were performed in accordance with standards approved by the Kyoto University Ethics Committee. Approximately 1×10 6 CT26 cells suspended in PBS (100 μL) were implanted subcutaneously in the right paw of BALB/c mice 7-9 days prior to injection of the nanoformulation. Mice were kept pathogen-free, handled and housed according to the Science Counsel of Japan guidelines. All animal experiments were performed according to the standards of the Experimental Animal Center of Kyoto University.

薬物動態実験
腫瘍の長軸の長さが10mmを超えたのち、10C-PGナノ粒子のPBS分散液(200μL)を、腫瘍を有するBALB/cマウスに、尾静脈から注入した。一定時間の後、マウスを安楽死させた後、血液、腫瘍及び臓器(肝臓、脾臓、腎臓)中のホウ素含有量を評価した。試料をテフロン(登録商標)管に入れて、各試料の10B濃度を、迅速γー線マイクロ分析システムによって測定して、ppm-オーダー濃度(μg[10B]/g[biomaterial])を得た(非特許文献7参照)。
Pharmacokinetic Experiments 10 B 4 C-PG nanoparticles in PBS dispersion (200 μL) were injected into tumor-bearing BALB/c mice via the tail vein after the long axis of the tumor exceeded 10 mm. After a period of time, mice were euthanized and boron content in blood, tumors and organs (liver, spleen, kidney) was assessed. Samples were placed in Teflon tubes and the 10 B concentration of each sample was measured by a rapid gamma-ray microanalytical system to obtain ppm-order concentrations (μg [ 10 B]/g [biomaterial]). (See Non-Patent Document 7).

実施例3の 10 C-PGナノ粒子の薬物動態
実施例 の10C-PGナノ粒子の薬物動態実験は、10C-PGナノ粒子のPBS分散物(200μL)を、30.9mg[10B]/kg[mouse]の投薬量で注入して行った。
図4は、主な組織、腫瘍及び血液中の実施例3の10C-PGナノ粒子の濃度を、10C-PGナノ粒子の注入後の時間に対して示す。脾臓、肝臓及び血液中の10B濃度は、腎臓及び腫瘍中の10B濃度より、初期の段階で、はるかに高かった。脾臓と肝臓で10B濃度は48時間までほぼ同じ濃度で維持されていたが、腫瘍の10B濃度は徐々に増加し、24時間で最大になり(36.7ppm)、48時間まで20ppm以上を維持していた。
図5は、腫瘍(T)中の10B濃度、血液(B)中の10B濃度、及び腫瘍(T)中の10B濃度と血液(B)中の10B濃度との比(T/B比)を、10C-PGナノ粒子注入からの時間に対して示す。癌に対するBNCTでは、腫瘍(T)中の10B濃度が20ppm以上であることがより好ましいが、図5では、18~48時間という相当長時間にわたって、この条件を満たしていた。
尚、48時間にわたり、マウス(n=6)は、全く死亡することがなかったので、実施例3の10C-PGナノ粒子は、急性の毒性を示さなかった。
Pharmacokinetics of 10 B 4 C-PG Nanoparticles of Example 3 A pharmacokinetic study of 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 3 was carried out by adding a PBS dispersion (200 μL) of A dose of 0.9 mg [ 10 B]/kg [mouse] was injected.
FIG. 4 shows the concentration of 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 3 in primary tissues, tumor and blood versus time after injection of 10 B 4 C-PG nanoparticles. 10 B concentrations in spleen, liver and blood were much higher in early stages than 10 B concentrations in kidney and tumor. The 10 B concentrations in the spleen and liver remained nearly the same until 48 hours, but the tumor 10 B concentrations gradually increased, reaching a maximum (36.7 ppm) at 24 hours and reaching above 20 ppm by 48 hours. had maintained.
Figure 5 shows 10 B concentration in tumor (T), 10 B concentration in blood (B), and the ratio of 10 B concentration in tumor (T) to 10 B concentration in blood (B) (T/ B ratio) is shown versus time from 10 B 4 C-PG nanoparticle injection. In BNCT against cancer, it is more preferable that the concentration of 10 B in the tumor (T) is 20 ppm or more, and in FIG. 5, this condition was satisfied for a considerably long period of 18 to 48 hours.
It should be noted that the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 3 did not exhibit acute toxicity, as none of the mice (n=6) died over 48 hours.

BNCTのための十分な10B濃度レベルが18時間から48時間の30時間の間、腫瘍中で維持されながら、血液中の10B濃度は、7.3時間の半減期で徐々に減少した。従って、T/B比は、時間経過とともに増加して、48時間で4.4に達し、これは、BNCTにおいてより好ましいとされるT/B=3以上を満たした。以上、図5で最大の腫瘍中10B濃度(36.7ppm)を示す時間と最大のT/B比を示す時間から、10C-PGナノ粒子注入後、24時間及び48時間で中性子線を照射することに決めた。 While sufficient 10 B concentration levels for BNCT were maintained in tumors for 30 hours from 18 to 48 hours, 10 B concentrations in blood gradually decreased with a half-life of 7.3 hours. Therefore, the T/B ratio increased with time and reached 4.4 in 48 hours, which satisfied T/B=3 or more, which is more preferable in BNCT. As described above, from the time at which the maximum 10 B concentration ( 36.7 ppm) in the tumor and the time at which the maximum T/B ratio are shown in FIG. Decided to shoot the line.

ポリグリセロール修飾炭化ホウ素( 10 C-PG)ナノ粒子の in vivo BNCT
10C-PGナノ粒子の in vivo BNCTを下記のように行った。
薬物動態実験で記載した方法と同様の方法を用いて、10C-PGナノ粒子をマウスに注入した。10C-PGナノ粒子の注入から24時間後又は48時間後に、中央に円形の穴を有するアクリルホルダーにマウスを配置し、そのマウスに、中性子を照射した。アクリルホルダーを、40wt%LiF(96%Li)を含有する5mm厚の熱可塑性プレートでカバーして、熱中性子をブロックした。腫瘍を有するもも(太もも)を穴の部分に伸ばして、中性子を5×10cm-2-1のフルエンスで12分間、もしくは6.5×10cm-2-1のフルエンスで60分間、KUR(Kyoto University research reactor:京都大学研究用原子炉)で、照射した。中性子を照射した日を0とした。実験を通して同じカリパ(ノギス)を用い、同じ観察者が、全てのマウスの腫瘍体積を連続的に測定した。腫瘍体積を、下記数式1に従って、計算して、統計的に分析した。
In vivo BNCT of polyglycerol-modified boron carbide ( 10 B 4 C-PG) nanoparticles
In vivo BNCT of 10 B 4 C-PG nanoparticles was performed as follows.
Mice were injected with 10 B 4 C-PG nanoparticles using methods similar to those described in the pharmacokinetic studies. Twenty-four or forty-eight hours after injection of 10 B 4 C-PG nanoparticles, mice were placed in an acrylic holder with a circular hole in the center and irradiated with neutrons. The acrylic holder was covered with a 5 mm thick thermoplastic plate containing 40 wt% 6 LiF (96% 6 Li) to block thermal neutrons. The thigh with the tumor (thigh) was stretched into the hole and exposed to neutrons at a fluence of 5×10 9 cm −2 s −1 for 12 minutes or at a fluence of 6.5×10 8 cm −2 s −1 . Irradiated for 60 minutes with a KUR (Kyoto University research reactor). The day on which neutrons were irradiated was defined as 0. Tumor volumes in all mice were measured serially by the same observer using the same calipers (vernier calipers) throughout the experiment. Tumor volumes were calculated and statistically analyzed according to Equation 1 below.

腫瘍体積の計算
腫瘍の体積は、次式1に基づいて計算した。
数式1:体積=(長軸×単軸)/2
同じ天秤を使用して、マウスの体重変化を測定した。
腫瘍の成長データを統計的に分析するとき、全てのデータを、下記数式2を使用して正規化した。
数式2:VRelative=(体積[グループx,日n])/(体積[グループx,日0])
Calculation of Tumor Volume Tumor volume was calculated based on the following formula 1.
Formula 1: Volume = (major axis x single axis 2 )/2
The same balance was used to measure the weight change of the mice.
When statistically analyzing tumor growth data, all data were normalized using Equation 2 below.
Equation 2: V Relative = (Volume [Group x, Day n])/(Volume [Group x, Day 0])

薬物動態データの分析
データ分析は、Graphpad Prism 9 (Graphpad Software, Inc., San Diego, CA)によって行った。血液中濃度データは、濃度曲線を指数関数的減少の総和と捉える one phase decay model を用いてフィッティングした。ナノ粒子の血液濃度の減衰は、下記数式3で近似した。
数式3:C=(C-プラトー)×e-kt+プラトー
[tは時間(h)、Cは濃度(μg[10B]/g[血液])、kは、速度定数(h-1)を示す。]
Analysis of Pharmacokinetic Data Data analysis was performed by Graphpad Prism 9 (Graphpad Software, Inc., San Diego, Calif.). Blood concentration data were fitted using a one-phase decay model, which treats the concentration curve as the sum of exponential decreases. The attenuation of blood concentration of nanoparticles was approximated by Equation 3 below.
Formula 3: C t = (C 0 −plateau)×e −kt +plateau [t is time (h), Ct is concentration (μg [ 10 B]/g [blood]), k is rate constant (h -1 ). ]

実施例1の 10 C-PGナノ粒子のIn vivo BNCT
34.3mg[10B]/kg[マウス]の投薬量で、実施例1の10C-PGナノ粒子を、各マウスの静脈に注入した。10C-PGナノ粒子の注入から24時間後又は48時間後に、中性子を、3.6×1012cm-2のフルエンスで照射した。中性子の照射後、腫瘍サイズと体重を29日間モニターした。
並行して同時に、上述の薬物動態実験で記載した方法と同様の方法を使用して、腫瘍中の10B濃度と血液中の10B濃度を、10C-PGナノ粒子の注入から8時間後、24時間後及び48時間後に測定した。
In vivo BNCT of 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1
Each mouse was intravenously injected with 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 at a dosage of 34.3 mg [ 10 B]/kg [mouse]. Twenty-four hours or 48 hours after the injection of the 10 B 4 C-PG nanoparticles, neutrons were irradiated at a fluence of 3.6×10 12 cm −2 . Tumor size and body weight were monitored for 29 days after neutron irradiation.
Concurrently in parallel, 10 B concentrations in tumor and 10 B concentration in blood were quantitated from injections of 10 B 4 C-PG nanoparticles using methods similar to those described in the pharmacokinetic studies above. Measurements were taken after hours, 24 hours and 48 hours.

図6及び7は、実施例1の10C-PGナノ粒子に関する in vivo BCNT の結果を示す。
図6のBCNT24h及びBCNT48hは、各々、実施例1の10C-PGナノ粒子を注入してから24時間後又は48時間後に中性子を照射し、その時点からの日数に対する相対的な腫瘍サイズを示す。コールドコントロールは、実施例1の10C-PGナノ粒子を注入しない、かつ、中性子を照射しない、ホットコントロールは、実施例1の10C-PGナノ粒子を注入しないが、中性子を照射する、インジェクションコントロールは、実施例1の10C-PGナノ粒子を注入するが、中性子を照射しない、という条件を示す。
中性子の照射により腫瘍の成長が抑制されるということが、コールドコントロール及びインジェクションコントロールと、ホットコントロールとの比較により理解できる。BNCT24h及びBNCT48hは、ホットコントロールより、更に、腫瘍サイズが効率的に抑制されることがわかる。BNCT24h及びBNCT48hは、コールドコントロールに対して、29日後で、腫瘍サイズが各々13%及び12%に抑制された。BNCT24h及びBNCT48hは、ホットコントロールに対して、29日後で、腫瘍サイズが各々20%及び19%に抑制された。
6 and 7 show the in vivo BCNT results for the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1. FIG.
BCNT24h and BCNT48h in FIG. 6 were irradiated with neutrons 24 hours or 48 hours after injection of the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1, respectively, and the relative tumor size versus the number of days from that time point. indicates The cold control was not injected with the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 and was not irradiated with neutrons, and the hot control was not injected with the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 but was irradiated with neutrons. Irradiate, injection control indicates the condition of injecting the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 but not neutron irradiation.
It can be understood by comparing the cold control and injection control with the hot control that neutron irradiation suppresses tumor growth. It can be seen that BNCT24h and BNCT48h suppress tumor size more efficiently than the hot control. BNCT24h and BNCT48h suppressed tumor size by 13% and 12%, respectively, after 29 days relative to cold controls. BNCT24h and BNCT48h suppressed tumor size by 20% and 19%, respectively, after 29 days relative to the hot control.

図7のBCNT24h及びBCNT48hは、各々、実施例1の10C-PGナノ粒子を注入してから24時間後又は48時間後に中性子を照射し、その時点からの日数に対する相対的なマウスの体重を示す。コールドコントロール、ホットコントロール及びインジェクションコントロールは、図6と同様の実験条件を示す。
図7でも、中性子を照射すると、体重変化が抑制されることが、理解できる。BNCT24h及びBNCT48hでは、図6と同様にホットコントロールより、更に、腫瘍の成長が効率的に抑制されることが示された。
BCNT24h and BCNT48h in FIG. 7 are neutron-irradiated 24 hours or 48 hours after injection of the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1, respectively, and the relative number of days since that time point. Indicates weight. Cold control, hot control and injection control represent the same experimental conditions as in FIG.
It can be understood from FIG. 7 that the weight change is suppressed by neutron irradiation. BNCT24h and BNCT48h were shown to suppress tumor growth more efficiently than the hot control, as in FIG.

図8は、実施例1の10C-PGナノ粒子を、マウスに注入後8時間後、24時間後、48時間後の、腫瘍(T)中の10B濃度、血液(B)中の10B濃度、及び腫瘍(T)中の10B濃度と血液(B)中の10B濃度との比(T/B比)を示す。実施例1の10C-PGナノ粒子は、図5に示した実施例3の10C-PGナノ粒子と同様の薬物動態を示した。腫瘍(T)中の10B濃度は、注入から24時間後~48時間後まで20ppm以上であった。更に、48時間にわたり、マウス(n=7)は、全く死亡することがなかったので、実施例1の10BC-PGナノ粒子は、急性毒性がないと結論づけた。 FIG. 8 shows 10 B concentration in tumor (T) and blood (B) at 8, 24 and 48 hours after injection of 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 into mice. and the ratio of 10 B concentration in tumor (T) to 10 B concentration in blood (B) (T/B ratio). The 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 exhibited pharmacokinetics similar to the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 3 shown in FIG. 10 B concentrations in tumor (T) were above 20 ppm from 24 hours to 48 hours after injection. Furthermore, no mice (n=7) died over 48 hours, so it was concluded that the 10 BC-PG nanoparticles of Example 1 were not acutely toxic.

実施例2の 10 C-PGナノ粒子のIn vivo BNCT
27.9mg[10B]/kg[マウス]の投薬量で、実施例2の10C-PGナノ粒子を、各マウスの静脈に注入した。10C-PGナノ粒子の注入から24時間後又は48時間後に、中性子を2.3×1012cm-2のフルエンスで照射した。中性子の照射後、腫瘍サイズと体重を20日間モニターした。
並行して同時に、上述の薬物動態実験で記載した方法と同様の方法を使用して、腫瘍中の10B濃度と血液中の10B濃度を、10C-PGナノ粒子の注入から8時間後、24時間後及び48時間後に測定した。
In vivo BNCT of 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 2
Each mouse was intravenously injected with 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 2 at a dosage of 27.9 mg [ 10 B]/kg [mouse]. Twenty-four hours or 48 hours after the injection of the 10 B 4 C-PG nanoparticles, neutron irradiation was performed at a fluence of 2.3×10 12 cm −2 . Tumor size and body weight were monitored for 20 days after neutron irradiation.
Concurrently in parallel, 10 B concentrations in tumor and 10 B concentration in blood were quantitated from injections of 10 B 4 C-PG nanoparticles using methods similar to those described in the pharmacokinetic studies above. Measurements were taken after hours, 24 hours and 48 hours.

図6及び図7に示した傾向と同様の傾向が、実施例2の10C-PGナノ粒子の in vivo BNCT でも認められた。ここでも、コールドコントロール、インジェクションコントロール、ホットコントロール、BNCT24及びBNCT48という、図6及び7と同様の条件で実験を行ったところ、ホットコントロールでは、コールドコントロール及びインジェクションコントロールより、腫瘍サイズが抑制された。BNCT24h及びBNCT48hでは、ホットコントロールより、更に、腫瘍サイズが抑制された。BNCT24h及びBNCT48hは、コールドコントロールに対して、20日後で、腫瘍サイズが、52%及び39%に、各々抑制された。BNCT24h及びBNCT48hは、ホットコントロールに対して、20日後で、腫瘍サイズが、63%及び48%に、各々抑制された。 Similar trends to those shown in FIGS. 6 and 7 were also observed in the in vivo BNCT of the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 2. Again, experiments were conducted under the same conditions as in Figures 6 and 7, including cold control, injection control, hot control, BNCT24 and BNCT48, and the hot control suppressed tumor size more than the cold control and injection control. BNCT24h and BNCT48h suppressed tumor size even more than the hot control. BNCT24h and BNCT48h suppressed tumor size by 52% and 39%, respectively, after 20 days relative to the cold control. BNCT24h and BNCT48h suppressed tumor size by 63% and 48%, respectively, after 20 days relative to the hot control.

実施例1の 10 C-PGナノ粒子をマウスに注入から24時間及び48時間後の腫瘍のTEM観察
10C-PGナノ粒子によるBCNTを更に理解するために、実施例1の10C-PGナノ粒子を注入から24時間後又は48時間後に採取された腫瘍組織の切片を、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて観察した。
図9aは、実施例1の10C-PGナノ粒子を注入から24時間後に採取された腫瘍組織の切片のTEM画像を示し、図9bは、実施例110C-PGナノ粒子を注入から48時間後に採取された腫瘍組織の切片のTEM画像を示す。図9a及びbの両方共、黒色の点として、多数の粒子が観察された。このことは、薬物動態実験で確認された、腫瘍組織中に10Bが蓄積されることを支持している。
TEM observation of tumors 24 hours and 48 hours after injection of 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 into mice
To further understand BCNT with 10 B 4 C-PG nanoparticles, sections of tumor tissue taken 24 or 48 hours after injection of the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 were examined in transmission mode. It was observed using an electron microscope (TEM).
Figure 9a shows a TEM image of a section of tumor tissue taken 24 hours after injection of 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 and Figure 9b shows the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1. Shown are TEM images of sections of tumor tissue taken 48 hours after injection of . Numerous particles were observed as black dots in both Figures 9a and b. This supports the accumulation of 10 B in tumor tissue confirmed by pharmacokinetic experiments.

本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子粉体は、炭化ホウ素粒子を含み、当該炭化ホウ素粒子の中の少なくとも一部の炭化ホウ素粒子の表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾されている。従って、本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子粉体を含む薬剤は、本質的に低毒性であること、より短時間で投与可能なこと(より水溶性又は水分散性に優れること)、腫瘍内により高濃度でホウ素を蓄積できること、腫瘍内に長期存続できるが、血液から迅速に除去され得ることなどの有利な効果を奏し、ホウ素中性子捕捉療法用途に好適に使用することができる。 The modified boron carbide particle powder of an embodiment of the present invention comprises boron carbide particles, and at least a portion of the surfaces of at least some of the boron carbide particles are modified with polyglycerol. Therefore, medicaments comprising the modified boron carbide particle powders of embodiments of the present invention are inherently less toxic, can be administered in a shorter period of time (better water solubility or water dispersibility), and are more effective against tumors. Boron can be favorably used for boron neutron capture therapy applications due to its advantageous effects such as the ability to accumulate higher concentrations of boron in the tumor, the ability to persist in tumors for a long time, but the ability to be rapidly cleared from the blood.

Claims (8)

炭化ホウ素粒子を含み、当該炭化ホウ素粒子の中の少なくとも一部の炭化ホウ素粒子の表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾された炭化ホウ素粒子粉体。 A boron carbide particle powder comprising boron carbide particles, wherein at least a portion of the surface of at least a portion of the boron carbide particles among the boron carbide particles is modified with polyglycerol. メジアン径が0.5nmより大きく1000nm以下である、請求項1に記載の修飾炭化ホウ素粒子粉体。 2. The modified boron carbide particle powder according to claim 1, which has a median diameter of more than 0.5 nm and less than or equal to 1000 nm. ポリグリセロールの含有量が、修飾炭化ホウ素粒子を基準(100質量%)として、0.1質量%以上99.9質量%以下である、請求項1又は2に記載の修飾炭化ホウ素粒子粉体。 3. The modified boron carbide particle powder according to claim 1, wherein the content of polyglycerol is 0.1% by mass or more and 99.9% by mass or less based on the modified boron carbide particles (100% by mass). 炭化ホウ素粒子の平均粒径が、1000nm未満である、請求項1~3のいずれか1項に記載の修飾炭化ホウ素粒子粉体。 The modified boron carbide particle powder according to any one of claims 1 to 3, wherein the boron carbide particles have an average particle size of less than 1000 nm. 球形の形状を有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の修飾炭化ホウ素粒子粉体。 Modified boron carbide particle powder according to any one of claims 1 to 4, having a spherical shape. 請求項1~5のいずれか1項に記載の修飾炭化ホウ素粒子粉体を含む、中性子捕捉療法用薬剤。 A medicament for neutron capture therapy comprising the modified boron carbide particle powder according to any one of claims 1-5. 炭化ホウ素粒子に、グリシドールを反応させること
を含む、表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾された、修飾炭化ホウ素粒子の製造方法。
A method for producing modified boron carbide particles having at least a portion of the surface modified with polyglycerol, comprising reacting the boron carbide particles with glycidol.
パルスレーザー溶融法を使用して、炭化ホウ素粒子を製造すること
を含む、請求項7に記載の修飾炭化ホウ素粒子の製造方法。
8. A method for producing modified boron carbide particles according to claim 7, comprising using a pulsed laser melting process to produce the boron carbide particles.
JP2021122588A 2021-07-27 2021-07-27 Modified boron carbide particles and neutron capture therapy agent containing the same Pending JP2023018447A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021122588A JP2023018447A (en) 2021-07-27 2021-07-27 Modified boron carbide particles and neutron capture therapy agent containing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021122588A JP2023018447A (en) 2021-07-27 2021-07-27 Modified boron carbide particles and neutron capture therapy agent containing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023018447A true JP2023018447A (en) 2023-02-08

Family

ID=85158042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021122588A Pending JP2023018447A (en) 2021-07-27 2021-07-27 Modified boron carbide particles and neutron capture therapy agent containing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023018447A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Actively targeted deep tissue imaging and photothermal‐chemo therapy of breast cancer by antibody‐functionalized drug‐loaded X‐ray‐responsive bismuth sulfide@ mesoporous silica core–shell nanoparticles
Zhong et al. Polydopamine as a biocompatible multifunctional nanocarrier for combined radioisotope therapy and chemotherapy of cancer
Ren et al. Black TiO 2 based core–shell nanocomposites as doxorubicin carriers for thermal imaging guided synergistic therapy of breast cancer
Mushtaq et al. Polymer-coated CoFe 2 O 4 nanoassemblies as biocompatible magnetic nanocarriers for anticancer drug delivery
Yang et al. Hydrophilic Cu3BiS3 nanoparticles for computed tomography imaging and photothermal therapy
Fazio et al. Laser light triggered smart release of silibinin from a PEGylated–PLGA gold nanocomposite
TWI395717B (en) Radioactive gold nanoparticles and methods of making and using them
CN104093401A (en) Nanoparticles comprising metallic and hafnium oxide materials, preparation and uses thereof
US20050180917A1 (en) Delivery of neutron capture elements for neutron capture therapy
Hu et al. Albumin coated trimethyl chitosan-based targeting delivery platform for photothermal/chemo-synergistic cancer therapy
Wang et al. Polyglycerol functionalized 10B enriched boron carbide nanoparticle as an effective bimodal anticancer nanosensitizer for boron neutron capture and photothermal therapies
Rovais et al. Internalization capabilities of gold-198 nanoparticles: Comparative evaluation of effects of chitosan agent on cellular uptake into MCF-7
WO2016191816A1 (en) Glucose sensitive phenylborate acid capsules for insulin delivery
JP2023018447A (en) Modified boron carbide particles and neutron capture therapy agent containing the same
Kunene et al. Design of biomimetic targeting nanoclusters for enhanced doxorubicin delivery to liver cancer
CN114788862B (en) Manganese-based radiotherapy sensitizer and preparation method and application thereof
CN108295255A (en) A kind of drug loaded magnetic graphene multifunctional composite and preparation method thereof
CN112933225A (en) Preparation of lipid-coated calcium carbonate carrier loaded with Ce6, and preparation method and application thereof
Hong et al. Injectable biocompatible nanocomposites of Prussian blue nanoparticles and bacterial cellulose as a safe and effective photothermal cancer therapy
Souza et al. Nanomicelles of radium dichloride [223Ra] RaCl2 co-loaded with radioactive gold [198Au] Au nanoparticles for targeted alpha–beta radionuclide therapy of osteosarcoma. Polymers, 2022, 14 (7), 1405
Mohanty et al. “Three‐in‐one”: A Photoactivable Nanoplatform Evokes Anti‐Immune Response by Inhibiting BRD4‐cMYC‐PDL1 Axis to Intensify Photo‐Immunotherapy
WO2023188138A1 (en) Nanoparticles for boron neutron capture therapy and pharmaceutical composition containing same
US10265426B2 (en) Scandium nano-radiopharmaceutical
Patel et al. Synthesis and in vitro drug release of primaquine phosphate loaded PLGA nanoparticles
Xin et al. Fluorinated Organic Polymers for Cancer Drug Delivery

Legal Events

Date Code Title Description
A80 Written request to apply exceptions to lack of novelty of invention

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A80

Effective date: 20210820