JP2024514096A

JP2024514096A - Ｎｉｒ吸収カプセル

Info

Publication number: JP2024514096A
Application number: JP2023560594A
Authority: JP
Inventors: ロキュフィエ，ヨハン; ロウウェット，ジョス
Original assignee: アグフア－ゲヴエルト，ナームローゼ・フエンノートシヤツプ
Priority date: 2021-04-01
Filing date: 2022-03-28
Publication date: 2024-03-28
Also published as: CN117098600A; WO2022207534A1; EP4313398A1

Abstract

ＮＩＲ吸収体を取り囲むポリマーシェルを含むカプセルであって、ポリマーシェルは、ポリ（アミノ酸）を含み、及び一般構造（Ｉ）に従うＮ－カルボキシ－無水物単量体の界面重合により得ることができる。本カプセルは、光温熱療法（ＰＴＴ）、光力学療法（ＰＤＴ）、光刺激型薬物放出、及び医療用蛍光イメージングをはじめとする光線療法等の光学医学に適している。【化１】TIFF2024514096000032.tif29166【選択図】なし

Description

本発明は、光温熱療法（ＰＴＴ）、光力学療法（ＰＤＴ）、光刺激型薬物放出、及び医療用蛍光イメージングをはじめとする光線療法等の光学医学（ｏｐｔｏ－ｍｅｄｉｃａｌ）用途のための生体適合性有機ナノカプセル及びマイクロカプセルの設計に関する。

背景分野
近赤外（ＮＩＲ）レーザー技術は、光温熱療法、光力学療法、蛍光イメージング、及び光音響イメージングをはじめとする、様々な疾患の非侵襲性治療及び医療診断において重要性を高めている。こうした技術のいくつかは、ＮＩＲ吸収ナノ粒子に依存しており、その場合無機ナノ粒子が使用されることが多く、例えば、金ナノ材料、カーボンナノチューブをはじめとする炭素ナノ材料、金属スルフィド、金属酸化物、及び様々な高解像度化（ｕｐｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ）ナノ粒子等がある。無機光熱変換ナノ粒子の使用は、幅広く総説がなされている（非特許文献１; 非特許文献２）。こうしたナノ粒子は、優れたＮＩＲ反応を与えるものの、生分解性ではなく、生物蓄積及び身体中の滞留時間が長いというリスクを抱えており、このリスクは、長期毒性の可能性を潜在的に高めかねない。したがって、生体適合性有機ＮＩＲ吸収体に基づくナノ粒子が、非常に好適であると思われる。

光学医学用途において複数の古典的有機ＮＩＲ吸収体が十分に解説されているものの、シアニン色素は、その高いモル吸光係数を理由に、ＮＩＲ吸収体の特に好適なクラスである。ＮＩＲレーザー光のモル吸光が高いことは、ＮＩＲ吸収体の必要量を減少させることが可能であるという利点を有し、ｉｎｖｉｔｒｏ及びｉｎｖｉｖｏイメージング並びに深部に位置する疾患、例えば腫瘍等の治療への応用を可能にする。最もよく知られておりＦＤＡ認可も受けているシアニン色素の１つは、インドシアニングリーンである。

インドシアニングリーン等のＮＩＲ吸収体は、体内でのそれらの寿命を延長する、身体の水性流体に分散可能にする、光退色を防ぐ、及びその腫瘍標的指向能力を増大させるため、カプセル化しなければならない。

そのうえさらに、ＮＩＲ吸収体のカプセル化は、他の追加の利益を有する。ＮＩＲ吸収体の一部クラスのスペクトル特徴は、それらの環境に大きく左右され、例えば、ｐＨ及びイオン強度の機能が変化する可能性があり、こうした変化は凝集現象により引き起こされる。したがって、ＮＩＲ吸収体を物理的にカプセル化することは、吸収体のスペクトル特徴及び光物理学性質を外部環境非依存性にする。そうすると、生理環境における反応が、予測性の非常に高いものになる。レーザー反応の調節は、カプセル中のＮＩＲ吸収体の濃度を調節することにより簡単に行われ、毎回ＮＩＲ吸収体を労力をかけて合成することが回避される。

ポリ（アミノ酸）等のポリペプチド系材料は、それらの生体適合性、生分解性、化学官能性の高さ、調節可能な構造建設様式、及びナノカプセル又はマイクロカプセルを形成する能力ゆえに、カプセル化の有効な候補である。

ポリ（アミノ酸）によるＮＩＲ吸収体のカプセル化は、一般に、コアセルベーション又はミセル形成を介して達成される。ポリ（アミノ酸）は、Ｎ－カルボキシ－無水物単量体（ＮＣＡ）の開環重合により調製される。

ミセルを形成する目的で、ポリ（アミノ酸）ブロックを含有する両親媒性ブロック共重
合体を別々に調製して、ミセル様カプセルへと組み立てること、又はコアセルベーション型のアプローチを用いてカプセル中に移すことが必要である。両親媒性ブロック共重合体が自己組立てによりミセルになることで、ＮＩＲ吸収体を保持する（ｈｏｌｄｕｐ）ことが可能である。

別のアプローチでは、コアセルベーションは、非特許文献３に開示されるとおり、アニオン性ポリ（アミノ酸）電解質とカチオン性ポリ（アミノ酸）電解質とを一緒にまとめることにより達成される。コアセルベーションは、常に、少なくとも２種のポリ電解質を必要とし、このため、有用なポリ（アミノ酸）の選択が制限される。得られるカプセルのシェルは、ポリ電解質間の静電力により一体化を維持しており、透水の影響を受けやすく、このため、カプセルのコアに向かって、従ってカプセル化された化合物（複数可）に向かって相当の透水性をもたらす。

どちらの技術も、ポリマーシェルを持つカプセルに比べてはるかに弱いシェルという欠点を有するカプセル又はミセルをもたらす。多くの系において、生体安定性（ｂｉｏ－ｓｔａｂｉｌｉｔｙ）を確実にするためにミセル系のシェルを架橋させることが必要になる。

ポリ（アミノ酸）は、不均一水溶媒系中でのＮ－カルボキシ－無水物単量体（ＮＣＡ）の重合により調製することができる。非特許文献４は、不均一水溶媒系中でＮＣＡをグラフト重合させる開始剤としてアシル化キトサンを出発物質に用いる、糖ペプチド微粒子の調製を記載した。水相を溶媒相中に乳化させることが、特に重要であり、このため、シェルの厚さが５０ミクロン前後ある１００ミクロン～８００ミクロンの桁の巨大粒子の形成しかできなかった。この粒径は、１ミクロンより十分に小さい粒径が必要とされる複数の生物医学用途をはじめとする、数多くの用途から完全に範囲外となっている。開示される微粒子は、アミノ酸としてＬ－ロイシンを用いて調製され、特定のコア材料を含有していなかった。水中油方法は、水への再分散の前に完全な蒸発を必要としないことから、これまでのところ好適とされるものであるが、開示される方法をこの水中油方法に変換することは、明白からは程遠い。提案される方法では、水が不連続相であることから、カプセル化される化合物は、水溶性でなければならない。この方法では、疎水性の高い化合物ほど、一工程でカプセル化することができない。そのような化合物は、単離されたカプセルに再充填することによってのみ導入することが可能であり、この種のカプセル化を、数多くの用途にとって非常に労力のかかり経済的に実現不可能なものにしている。

光温熱療法、光力学療法、光刺激型薬物送達、及び医療用蛍光イメージングで使用するための生体適合性カプセル又はミセルは、細網内皮系による取込みを回避し及び制御された様式で要求される部位においてのみ作用するすなわち薬物を放出するために、ステルス性を有する必要がある。ステルス性は、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）等の固有ステルス性を持つ合成ポリマーを組み込むことを通じて、カプセル及びミセル等の担体に導入することができる。ＰＥＧの組込みは、カプセル化の前にポリ電解質又は両親媒性ブロック共重合体の労力のかかる合成プロトコルを要求することが多く、このことが、ＮＩＲ吸収ポリ（アミノ酸）系カプセルの簡単かつ拡張可能な調製の障害となっている。

ミセル様カプセルは、大抵、その球体構造を維持するために、例えば、ミセル内部にコア材料を保持するため等で、液体媒体を必要とする。したがって、乾燥状態でミセルを単離することは、非常に困難であるか、不可能である。コアセルベーションを介して得られるミセル及びカプセルは、界面重合により得られるカプセルとは対照的に、得ることが可能な粒径の範囲が限られている。そのうえさらに、両親媒性ブロックコポリマーによるアプローチは、ポリマー構造の良好な制御を可能にするものの、明確に定義されたポリマーの調製に徹底的な合成手順を必要とし、このため、これらのアプローチは、界面重合に基
づく技術とは対照的に技術的用途にそれほど適してないものになっている。

ナノカプセル及びマイクロカプセルは、化学的方法及び物理的方法の両方を用いて調製することができる。工学的用途の場合、界面重合が、カプセルの設計において最も高い制御を可能にするため、特に好適な技術である。

特許文献１は、界面重合により調製したカプセルを開示しており、このカプセルは、ビニル性ウレタン、ビニル性アミド、又はビニル性尿素単位のシェルと、ＩＲ吸収色素と組み合わせて反応性化学物質を含むことが可能なコアと、を含む。ビニル性ウレタン、ビニル性アミド、又はビニル性尿素単位のシェルは、生分解性を示さない。

したがって、ポリ（アミノ酸）系カプセルの水性分散液に直接到達することができ、サブミクロンの粒径を含む広範囲の粒径に渡り応範囲の化合物をカプセル化し、高い機械的強度、低い透水性を示すシェルを含み、このシェルが生分解性である、水性系の単一工程カプセル化技術が必要とされている。

ＷＯ２０１８／２３４１７９

Ｒａｚａｅｔａｌ．，ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，８（１），１４９７－１５０９（２０１９）Ｗａｎｇｅｔａｌ．，ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｏｍｅｄｉｃｉｎｅ，１５，１９０３－１９１４（２０２０）ＡＣＳＭａｃｒｏＬｅｔｔ．２０１４，３，１０８８－１０９１ａｎｄｉｎＣｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．２０１２，４１，１３５４１３５６Ｗａｎｇｅｔａｌ．（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓＥｌｓｅｖｉｅｒＢＶ，ＮＬ，Ｖｏｌｕｍｅ４２，Ｎｏ．１，ｐ．４５０－４５４）

本発明の目的は、上記の課題の解決策を提供することである。解決策は、請求項１に定義されるとおりの産業的かつ簡単に拡張可能な技術によりポリ（アミノ酸）でカプセル化されたＮＩＲ吸収体により実現される。

本発明の更なる態様は、請求項１に定義されるとおりのカプセルの水性分散液を提供することである。水性分散液は、請求項１０に定義される。

別の態様に従って、本発明は、請求項１３に定義されるとおりの、ＮＩＲ吸収体をポリ（アミノ酸）でカプセル化する産業的に拡張可能な方法を含む。

本発明の他の特長、要素、工程、特徴、及び利点は、本発明の好適な実施形態についての以下の詳細な説明からより明らかとなる。本発明の具体的実施形態は、従属項においても定義される。

Ａ．カプセル
本発明の目的は、ＮＩＲ吸収体を含むコアと、及びオリゴ又はポリ（アミノ酸）を含むシェルとのカプセルであって、一般式Ｉに従う少なくとも１種のＮ－カルボキシ－無水物単量体のオリゴマー化又は重合により得られるカプセルにより実現され、

式中
ｎは、０又は１を表し
Ｒ_１、Ｒ_２、及びＲ_３は、水素、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアルケニル基、置換又は無置換のアルキニル基、置換又は無置換のアラルキル基、置換又は無置換のアルカリール基、及び置換又は無置換のアリール若しくはヘテロアリール基からなる群より選択され
Ｒ_１、Ｒ_２、及びＲ_３のうちいずれかは、五員～八員環を形成するのに必要な原子を表すことができる。

本発明のカプセルの粒径は、好ましくは０．０５μｍ～１０μｍ、より好ましくは０．０７μｍ～５μｍ、最も好ましくは０．１μｍ～３μｍである。粒径が１μｍ未満である本発明によるカプセルは、投与針及び管中の毛細管閉塞のリスクを低下させ、及び食作用を防ぐことから、これらが、特に好適である。

Ａ．１．Ｎ－カルボキシ－無水物単量体
本発明の目的は、一般構造Ｉに従う少なくとも１種のＮ－カルボキシ－無水物単量体のオリゴマー化又は重合により得られるカプセルにより実現される

好適な実施形態において、ｎは、０を表す。特に好適な実施形態において、Ｒ_３は、水素又はアルキル基を表し、水素が最も好適である。

別の好適な実施形態において、Ｒ_１及びＲ_２は、水素、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアラルキル基、置換又は無置換のアルカリール基、及び置換又は無置換のアリール基からなる群より選択される。

更に好適な実施形態において、一般構造に従うＮ－カルボキシ－無水物単量体は、グリシン誘導体、アラニン誘導体、ロイシン誘導体、フェニルアラニン誘導体、フェニルグリシン誘導体、バリン誘導体、グルタミン酸誘導体、アスパラギン酸誘導体、リシン誘導体、オルニチン誘導体、ヒスチジン誘導体、メチオニン誘導体、システイン誘導体、アルギニン誘導体、トリプトファン誘導体、システイン誘導体、イソロイシン誘導体、チロシン誘導体、プロリン誘導体、及びセリン誘導体からなる群より選択される。Ｄ－及びＬ－アミノ酸誘導体両方及びそれらの混合物を使用することができる。

典型的なＮ－カルボキシ－無水物単量体を、表１に提示するが、それらに限定されない。

Ｎ－カルボキシ－無水物（ＮＣＡ）は、様々な合成法を用いて調製されてきており、その始まりとなる最古の方法は、Ｌｅｕｃｈｓ法として知られるもので、アミノ酸のクロロギ酸アシル化から出発して、続いてその酸クロリドを介して対応するＮＣＡへと変換する。この方法の複数の変法が、Ｗｅｓｓｅｌｙ及びＫａｔｃｈａｌｓｋｉにより公表されており、それぞれ、混合無水物法及びＰＢｒ_３を用いた変換を使用する。おそらく、最も良く知られた方法は、Ｆｕｃｈｓ－Ｆａｒｔｉｎｇ法であり、この方法は、アミノ酸から対応するＮＣＡへの直接変換にホスゲンを使用する。安全性を理由に、ホスゲンは、その後の研究で、ジホスゲン又はトリホスゲンに置き換えられてきた。ここ数年にわたり、複数のホスゲン不含方法が開示されてきた。そのような方法について、Ｓｅｃｋｅｒらによる
総説がある（Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｂｉｏｓｃｉ．，１５，８８１－８９１（２０１５））。

Ａ．２．ＮＩＲ吸収体
当該分野で既知である任意の有機近赤外（ＮＩＲ）吸収体について、そのＮＩＲ吸収体が少なくとも１種の水非混和性溶媒に溶解する限り、本発明で使用可能である。水非混和性溶媒は、１対１の比で水と混合した場合、室温で２相系を形成する溶媒と定義される。エステル及びケトンは、特に好適な水非混和性溶媒である。

典型的なＮＩＲ吸収体は、ポリメチルインドリウム、金属錯体ＩＲ色素、インドシアニングリーン、ポリメチン色素、クロコニウム色素、シアニン色素、メロシアニン色素、スクアリリウム色素、カルコゲノピリロアリリデン（ｃｈａｌｃｏｇｅｎｏｐｙｒｙｌｏａｒｙｌｉｄｅｎｅ）色素、金属チオラート錯体色素、ビス（カルコゲノピリロ）ポリメチン（ｂｉｓ（ｃａｌｃｏｇｅｎｏｐｙｒｙｌｏ）ｐｏｌｙｍｅｔｈｉｎｅ）色素、オキシインドリジン色素、ビス（アミノアリール）ポリメチン色素、インドリジン色素、ピリリウム色素、キノイド色素、キノン色素、フタロアニン色素、ナフタロシアニン色素、アゾ色素、（金属化）アゾメチン色素、及びそれらの組み合わせからなる群より選択することができる。

シアニン色素は、それらの高い吸光係数ゆえに、ＮＩＲ吸収体の特に好適なクラスである。

有機溶媒に高い溶解性を示すシアニン色素は、界面重合により本発明のカプセルのコアに組み込むことが容易であることから、特に好適である。したがって、一般式ＩＩに従うシアニン色素は、本発明によるナノ粒子の設計に、特に好適である。

式中、
Ａ及びＡ’は、独立して、置換又は無置換の複素環基を表し、この基は、炭素原子を介してポリメチン発色団に共有結合しており、
Ｒ_４及びＲ_５は、独立して、水素、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアルケニル基、置換又は無置換のアルキニル基、置換又は無置換のアラルキル基、置換又は無置換のアルカリール基、及び置換又は無置換のアリール若しくはヘテロアリール基からなる群より選択され、
Ｒ_４及びＲ_５は、五員～八員環を形成するのに必要な原子を表すことができ、
Ｒ_６及びＲ_７は、独立して、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアルケニル基、置換又は無置換のアルキニル基、置換又は無置換のアラルキル基、置換又は無置換のアルカリール基、及び置換又は無置換のアリール若しくはヘテロアリール基からなる群より選択される。

更に好適な実施形態において、当該ＮＩＲ吸収体は、一般式ＩＩＩに従う化合物を表し：

式中、
Ｒ_４及びＲ_５は、独立して、水素、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアルケニル基、置換又は無置換のアルキニル基、置換又は無置換のアラルキル基、置換又は無置換のアルカリール基、及び置換又は無置換のアリール若しくはヘテロアリール基からなる群より選択され、
Ｒ_４及びＲ_５は、五員～八員環を形成するのに必要な原子を表すことができ、
Ｒ_６及びＲ_７は、独立して、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアルケニル基、置換又は無置換のアルキニル基、置換又は無置換のアラルキル基、置換又は無置換のアルカリール基、及び置換又は無置換のアリール若しくはヘテロアリール基からなる群より選択され、
Ｒ_８及びＲ_９は、独立して、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアルケニル基、置換又は無置換のアルキニル基、置換又は無置換のアラルキル基、置換又は無置換のアルカリール基、及び置換又は無置換のアリール若しくはヘテロアリール基を表し、
Ｑは、置換又は無置換の五員又は六員の複素環を形成するのに必要な原子を表す。

更に好適な実施形態において、Ｒ_４及びＲ_５は、置換又は無置換の五員又は六員環を形成するのに必要な原子を表し、五員環が最も好適である。

別の好適な実施形態において、Ｒ_６及びＲ_７は、独立して、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアルケニル基、置換又は無置換のアルキニル基、置換又は無置換のアラルキル基を表し、置換又は無置換のアルキル基がより好適である。

更に好適な実施形態において、Ａ及びＡ’は、独立して、置換又は無置換のインドリニン（ｉｎｄｏｌｉｎｉｎｅ）、置換又は無置換のナフチノニリニン（ｎａｐｈｔｉｎｏｌｉｎｉｎｅ）、置換又は無置換のナフトスチリル基、置換又は無置換のベンズイミダゾール、置換又は無置換のベンゾチアゾール、置換又は無置換のベンゾオキサゾール、置換又は無置換のピリジン、及び置換又は無置換のキノリンからなる群より選択される。インドリニン、ナフトインドリニン、及びナフトスチリルが、特に好適である。

なお更に好適な実施形態において、Ｒ_６、Ｒ_７、Ｒ_８、及びＲ_９のうち少なくともつ、より好ましくは少なくとも２つが、置換又は無置換の分岐アルキル基を表す。

分岐アルキル基は、アルキル鎖の末端以外の炭素原子においてアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アルカリール基、及びアリール又はヘテロアリール基からなる群より選択される少なくとも第二の基に置換されているアルキル基と定義される。特に好ましくは、当該分岐アルキル基は、アルキル基で置換されている。

本発明によるＮＩＲ吸収体の典型例を、表２に提示するが、これらに限定されない。

ＮＩＲ吸収体は、好ましくは７００ｎｍ～１２００ｎｍ、より好ましくは７５０ｎｍ～１１５０ｎｍ、最も好ましくは７８０ｎｍ～１１００ｎｍに吸収極大を有する。

分散液中のＮＩＲ吸収体含有量は、分散液の合計固体含有量に対して、好ましくは０．０５重量％～１５重量％、より好ましくは０．１重量％～１０重量％、最も好ましくは０．２５重量％～５重量％である。

Ａ．３．医薬活性化合物
本発明のカプセルは、オンデマンド薬物放出にも適しており、この場合、薬物は、ＮＩＲレーザー等の適切なＮＩＲ光源により粒子を加熱した際に放出される。したがって、薬
学的化合物を組み込んでこのオンデマンド薬物放出を達成することは有用である。

場合により、ＰＴＴ又はＰＤＴは、癌細胞を完全に破壊することはできず、光温熱治療後に残存細胞の生存をもたらす可能性がある。したがって、化学療法向上のため抗癌剤を組み込むことは有用である。薬物は、複合体粒子へのＮＩＲ光照射に際して、生成した熱のため放出されることになり、相乗的な化学光温熱療法を引き起こす。抗癌剤は、好ましくは、複合体樹脂粒子の調製に使用した水非混和性溶媒に溶解しなければならない（第Ａ．４．章を参照）。
本発明の粒子に組み込むのに適している抗癌剤は、細胞分裂阻害薬である。癌治療用の細胞分裂阻害薬は、アルキル化剤、アントラサイクリン、細胞骨格破壊剤、エポシロン、ヒストンデアセチラーゼ阻害剤、トポイソメラーゼＩ阻害剤、トポイソメラーゼＩＩ阻害剤、キナーゼ阻害剤、ヌクレオチド類似体、ペプチド抗生物質、白金系作用剤、レチノイド、並びにビンカアルカロイド及びそれらの誘導体からなる群より選択することができる。アルキル化剤は、二官能性でも単官能性でも可能である。典型的な二官能性アルキル化剤は、シクロホスファミド、メクロレタミン、クロラムブシル、及びメルファランである。典型的な単官能性アルキル化剤は、ダカルバジン、ニトロソ尿素、及びテモゾロミドである。典型的なアントラサイクリンは、ダウノルビシン、ドキソルビシン、エピルビシン、イダルビシン、ミトキサントロン、及びバルルビシンである。典型的な細胞骨格破壊剤は、パクリタキセル、ドセタキセル、アブラキサン、及びタキソテールである。典型的なヒストンデアセチラーゼ阻害剤は、ボリノスタット及びロミデプシンである。典型的なトポイソメラーゼＩ阻害剤は、イリノテカン及びトポテカンである。典型的なトポイソメラーゼＩＩ阻害剤は、エトポシド、テニポシド、及びタフルポシドである。典型的なキナーゼ阻害剤は、ボルテゾミブ、エルロチニブ、ゲフィチニブ、イマチニブ、ベムラフェニブ、及びビスモデギブである。典型的なヌクレオチド類似体は、アザチオプリン、カペシタビン、シタラビン、ドキシフルリジン、フルオロウラシル、ゲムシタビン、ヒドロキシウレア、メルカプトプリン、メトトレキサート、及びチオグアニンである。典型的なレチノイドは、トレチノイン、アリトレチノイン、及びベキサロテンである。典型的なビンカアルカロイドは、ビンブラスチン、ビンクリスチン、及びビンデシンである。

Ａ．４．カプセル化方法
本発明によるカプセルは、開環重合法、より好ましくは界面開環重合を用いて調製される。界面開環重合は、好ましくは、水中油／溶媒の方法によるものであり、この方法は、水への再分散の前に完全な蒸発を必要としないことから、好適である。この方法の別の利点は、カプセル化される化合物が、油／溶媒に溶解性であることが可能であるということである。したがって、この方法は、一工程で疎水性化合物をカプセル化することを可能にする。

Ｎ－カルボキシ－無水物の開環重合については、Ｃｈｅｎｇ及びＤｅｍｉｎｇによる総説（Ｔｏｐ．Ｃｕｒｒ．Ｃｈｅｍ．，３１０，１－２６（２０１２））がある。第一級アミン及び任意選択で第二級アミンが、最も明白な開始剤であり、これらは、求核開始により開環重合を開始させるのに広く使用される。塩基性開始剤は、活性化単量体機構により開環重合を開始させることができ、ＮＣＡの脱プロトン化により開始して、続いて開環重合する。アミン開始剤が使用される場合、両機構が並行して進むことが多い。遷移金属による開始は、重合をより良く制御できることが知られている。開始剤としてのヘキサメチルジシラザンの使用も、重合をより良く制御するために開示されている。

更に好適な実施形態において、異なるアミノ酸に由来するＮ－カルボキシ－無水物の混合物が使用される。なお更なる実施形態において、異なるキラリティーの混合物が使用され、好ましくは９／１～１／９の比のＤ－アミノ酸とＬ－アミノ酸の混合物が使用される。別の好適な実施形態において、異なるキラリティー及び異なるアミノ酸の混合物が使用
される。Ｄ－アミノ酸とＬ－アミノ酸を混合することで、ペプチドが自然界でそうするようにポリ（アミノ酸）が二次構造又は三次構造を形成することが防止される。したがって、得られるポリマーシェルは、高密度であり、機械的に耐性がより高い。

本発明によるカプセルを調製するのに特に好適な界面開環重合法では、Ｎ－カルボキシ－無水物単量体及びＮＩＲ吸収体を、水非混和性溶媒に溶解させ、重合開始剤を含有する水溶液に乳化させる。乳化及び任意選択で当該水非混和性溶媒を除去すると、界面で開環重合が開始される。成長するにつれ、ポリ（アミノ酸）シェルが、有機物水界面で形成され、コアシェル構造が生成していき、ＮＩＲ吸収体をカプセル化していく。得られるポリマーシェルは、機械的に強くかつ安定であり、カプセルが調製された液体からカプセルを単離することを可能にする。

本発明のカプセルの粒径は、乳化技術、乳化中の乳化助剤の使用並びに乳化助剤対シェル及びコアの比、乳化助剤の性質、連続相又は分散相の粘度の変更、連続相及び分散相の比、ＮＩＲ吸収体の性質、並びにシェル単量体の性質を修飾することにより修飾される。高剪断技術及び超音波系技術は、乳化技術として特に好適である。本発明によるカプセルの粒径は、高剪断技術において剪断を調整することにより、又は超音波処理の際の出力及び振幅を変更することにより、調整することができる。

二官能性又は多官能性の第一級又は第二級アミンあるいはそれらの混合物は、ＮＣＡの開環重合に特に好適な開始剤である。開始剤は、水溶性であり、追加の親水性官能基で官能基導入されていることが可能である。追加の親水性官能基は、好ましくは、カルボン酸又はその塩、スルホン酸又はその塩、ホスホン酸又はその塩、リン酸エステル又はその塩、硫酸エステル又はその塩、ポリヒドロキシル官能性導入基、ポリ（エチレングリコール）、アンモニウム基、スルホニウム基、及びホスホニウム基からなる群より選択される。

典型的な開始剤を、表３に提示するが、それらに限定されない。

ポリ（エチレングリコール）官能基の組込みは、ヒト又は動物の身体に使用される場合に、本発明のカプセルにステルス性を与えるのに特に有用である。こうしたステルス性は、細網内皮系により取込まれることを回避するために必要である。

ポリ（エチレングリコール）は、様々な戦略を用いて組み込むことができ、そのような戦略として、ポリ（エチレングリコール）官能基導入開始剤、分散助剤及びポリ（エチレングリコール）官能基導入ＮＣＡ単量体、又はそれらの組み合わせの使用が挙げられる。特に好適な実施形態において、一般構造Ｉに従う単量体が使用され、式中、Ｒ_１～Ｒ_３のうち少なくとも１つがポリ（エチレングリコール）鎖で官能基導入されている。特に好適な実施形態において、当該単量体は、システイン誘導体、リシン誘導体、オルニチン誘導体、グルタミン酸誘導体、及びアスパラギン酸誘導体からなる群より選択される。エトキシ化Ｎ－カルボキシ無水物の典型例を表４に提示するが、それらに限定されない。

エトキシ化Ｎ－カルボキシ無水物の単量体含有量は、合計単量体組成の、好ましくは５重量％～５０重量％、より好ましくは１０重量％～４０重量％である。

更に好適な実施形態において、本発明のカプセルは、更に、架橋剤を含む。生体適合性及び生分解性の後に来る、樹脂粒子の最も基本的な必要条件の１つは、樹脂粒子が機能しなければならない又は貯蔵されなければならない媒体中、例えば非侵襲性療法又は診断の場合のヒト身体中での安定性である。安定性の向上は、貯蔵安定性の向上をもたらし、並びに血液循環時間の増加及び生体利用可能性の向上をもたらす。架橋剤を用いることで、樹脂粒子の安定性及び機械的耐性を、その樹脂粒子が使用される系の仕様に合うように修
飾することができる。

アミン官能性導入ポリマーを架橋することが既知である任意の架橋剤を使用することができる。好適な架橋剤は、二官能性又は多官能性イソシアネート、二官能性又は多官能性β－ケトエステル、二官能性又は多官能性β－ケトアミド、二官能性又は多官能性１，３－ジケトン、二官能性又は多官能性エポキシド若しくはオキセタン、二官能性又は多官能性無水物、二官能性又は多官能性Ｎ－カルボキシ－無水物、二官能性又は多官能性マイケル反応アクセプター（例えば、アクリレート、メタクリレート、マレイミド、ビニルスルホン等）、及び二官能性又は多官能性五員環カーボネートからなる群より選択される。

好ましくは、乳化工程中に追加の乳化助剤が使用される。典型的な乳化助剤は、安定化ポリマー及び界面活性剤から選択される。ポリマー及び界面活性剤は、共反応性ポリマー又は界面活性剤であることが可能であり、例えば、第一級及び第二級アミンで官能性導入されていて、開始剤及び乳化助剤両方の役割を担って、いわゆる自己分散カプセルをもたらすものが可能である。界面活性剤は、アニオン性、非イオン性、カチオン性、又は双性イオン性のものが可能である。安定化ポリマーとして、ヒドロキシル官能性導入ポリマーが特に好適であり、好ましくは、多糖類及びポリ（ビニルアルコール）又はポリ（ビニルアルコール）コポリマーあるいはそれらの誘導体から選択される。ポリ又はオリゴ（エチレンオキシド）官能性導入ブロック型又はスター型コポリマーは、別のクラスの特に好適なポリマー乳化助剤である。

更に好適な実施形態において、本発明によるＮＩＲ反応性カプセルは、コアシェル粒子であり、コア中に追加の機能性化合物を含み、この化合物をＮＩＲレーザー照射に際して放出することができる。本発明によるカプセル化技術は、活性医薬成分のカプセル化に関して特に関心が持たれる。

特に好適な界面開環重合法は、以下の工程を含む
ａ）一般構造Ｉに従う化合物及び有機ＮＩＲ吸収体を、水非混和性溶媒に溶解させる工程と、及び
ｂ）重合開始剤を水性液体に溶解させる工程と、及び
ｃ）工程（ａ）で得られた溶液を、水性液体に乳化させ、水中溶媒型乳濁液を形成させる工程と、及び
ｄ）任意選択で、水非混和性溶媒を蒸発させる工程と、及び
ｅ）一般構造Ｉに従う化合物を重合する工程。

医薬活性作用剤等の追加の機能性化合物を本発明のカプセルに組み込まなければならない場合、この化合物は、好ましくは、水非混和性溶媒に溶解させる。本発明による開環界面重合法は、抗癌剤等の活性医薬成分の組込みに関して特に関心が持たれる。

活性医薬成分等の追加の機能性化合物を含む、本発明による複合体樹脂粒子の分散液の特に好適な調製方法は、以下の工程を含む
ａ）一般構造Ｉに従う化合物、有機ＮＩＲ吸収体、及びカプセル化される追加の機能性化合物を、水非混和性溶媒に溶解させる工程と、及び
ｂ）重合開始剤を水性液体に溶解させる工程と、及び
ｃ）工程（ａ）で得られた溶液を、水性液体に乳化させる工程と、及び
ｄ）任意選択で、水非混和性溶媒を蒸発させる工程と、及び
ｅ）一般構造Ｉに従う化合物を重合する工程。

Ｂ．応用分野
本発明による複合体樹脂粒子は、ヒト及び／又は動物の身体における患部臓器のイメー
ジングに適している。ＮＩＲ光を強力に吸収するので、これらは、拡散光トモグラフィー及び光音響イメージングにも適している。

適切なＮＩＲレーザーで照射されると、本発明の複合体粒子中のＮＩＲ吸収体は、吸収したフォトンエネルギーを熱に変換して、周囲の健康な組織に対する侵襲を最小限に抑えながら、癌細胞を直接アブレーションすることができる。このことは、これら粒子を腫瘍光線療法（ＰＴＴ）に非常に適したものにしている。

本発明の複合体樹脂粒子は、光力学療法（ＰＤＴ）においても有用であり、この場合、ＮＩＲ吸収体は、酸素分子を細胞傷害性活性酸素種（ＲＯＳ）、例えば一重項酸素に変換するのに適切な波長の光で励起され、次いでこれが酸化ストレスを通じて癌細胞に損傷を与え、結果として、細胞死を誘導する。

Ｃ．実施例
Ｃ．１．材料
・Ｍｏｗｉｏｌ４８８は、ポリ（ビニルアルコール）であり、供給元Ｋｕｒａｒａｙである。
・ＭａｒｌｏｎＡ３６５は、アニオン性界面活性剤であり、供給元ＳａｓｏｌＧｅｒｍａｎｙＧＭＢＨである。
・トリス（２－アミノエチル）アミンは、供給元ＴＣＩであった。
・架橋剤１は、以下の構造式による三官能性β－ケトエステルであり、これは、Ｓｐｅｉｓｓｃｈａｅｒｔｅｔａｌ．（Ｐｏｌｙｍｅｒ，１７２，２３９－２４６（２０１９））による開示のとおり、調製することができる。

・ＮＩＲ－２７は、以下に提示するとおりの構造を有し、Ｓ２０２５としてＦＥＷから供給された。

・ＮＩＲ－７は、ＮＩＲ吸収体であり、以下のとおり調製される：

・ウレウム（ｕｒｅｕｍ）（Ｉ）の合成
トルエン８５ｍｌに、ｎ－ブチルイソシアナート１４６ｇを溶解させた。２－ヘプチルアミン１６６ｇを２時間かけて加え、この間、温度を５０℃未満に維持した。反応を、５０℃で３０分間継続させた。溶媒及び過剰分のｎ－ブチルイソシアナートを減圧除去し、粗ウレウムを、それ以上精製することなく、第二工程に用いた。
・バルビツール酸誘導体（ＩＩ）の合成
ウレウム（Ｉ）３００ｇに、酢酸２０６ｇを加えた。混合物を６０℃に加熱した。マロン酸１４７ｇに、６０℃で、酢酸中のウレウム（Ｉ）の溶液を加えた。無水酢酸２９２ｇに、この溶液を加えた。反応混合物を、９０℃に穏やかに加熱し、９０℃で２時間半、反応を継続させた。反応物を５０℃に放冷し、メタノール７８ｇを加えた。混合物を、４５分間還流させた。混合物を室温に放冷し、溶媒を減圧エバポレートした。残渣をメチルｔ－ブチルエーテル３１１ｇに再溶解させ、５ｗ％塩化ナトリウム溶液２０１０ｇで３回抽出した。溶媒を、減圧除去した。トルエン３５ｍｌを加え、続いて減圧除去することを４
回行った。粗バルビツール酸誘導体（ＩＩ）は、それ以上精製することなく使用した。
・中間体（ＩＩＩ）の合成
バルビツール酸誘導体（ＩＩ）２４０ｇ（０．８５ｍｏｌ）に、シクロペンタノン８４ｇを加えた。酢酸アンモニウム５ｇを加え、続いて、メタノール１０１ｇを加えた。反応混合物を加熱して還流させ、反応を、還流で４時間半継続させた。反応混合物を室温に放冷し、溶媒を、５０ｍｂａｒ圧及び９５℃で除去した。トルエン５ｍｌを加え、続いて５０ｍｂａｒ及び１００℃でエバポポレートすることを４回行った。反応混合物を室温に放冷し、トルエン９２ｇを加えた。シリカゲル２６ｇをトルエン５５ｇに加えたものを加え、混合物を濾過した。シリカゲルをトルエンでフラッシュした。プールしたトルエン画分を、シリカゲル２６ｇをトルエン５５ｇに加えたもので２回処理し、濾過し、続いてシリカゲルをトルエンでフラッシュした。全てのトルエン画分をプールし、続いて溶媒を減圧エバポレートした。粗中間体（ＩＩＩ）２８７ｇ（収率：９７％）が単離された。
・中間体（Ｖ）の合成
中間体（ＩＩＩ）０．６８５ｋｇを酢酸エチル０．３３４ｋｇに溶解させた。溶液を１０℃に冷却し、酢酸１８．９ｇを加えた。Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドジメチルアセタール０．２７３ｋｇを１０分間かけて加え、この間、温度は、２０℃に上昇した。反応を、室温で３０分間継続させた。反応混合物を４５℃に加熱し、ジメチルホルムアミドジメチルアセタール０．６０４ｋｇを１５分間かけて加え、続いて反応混合物を６５℃に加熱した。反応を、６５℃で２５分間継続させた。反応混合物を４７℃に放冷し、続いてメチルｔ－ブチルエーテル１．０６ｋｇ及びｎ－ヘキサン１．６１ｋｇを加えた。反応混合物を７℃に冷却した。結晶化した中間体Ｖを濾過して単離し、酢酸エチル１６０ｇ及びメチルｔ－ブチルエーテル６０ｇで洗い、続いて３回、酢酸エチル１６０ｇ及びメチルｔ－ブチルエーテル６０ｇで洗い、及び１回ヘプタン４００ｇで洗った。単離した中間体（Ｖ）を乾燥させた。中間体（Ｖ）３３５ｇ（収率：３７％）が単離された。
・中間体（ＶＩ）の合成
中間体（ＶＩ）は、ＷＯ２０１３０３７６７２に開示される通りに調製することができる。
・ＮＩＲ－７の合成：
中間体（ＶＩ）６２１ｇを酢酸メチル３．２ｌに溶解させた。反応混合物を４０℃に加熱した。中間体（Ｖ）３７２ｇを加え、反応を、５０℃で２時間半継続させた。反応混合物を２０℃に冷却した。結晶化したＮＩＲ－７を濾過して単離し、酢酸メチル２８４ｍｌ、酢酸エチル２．８４ｌ、及びメチルｔ－ブチルエーテル５３０ｍｌで洗った。粗ＮＩＲ－７を、水２．９Ｌで処理し、濾過して単離し、水１．５ｌ、酢酸メチル１４２ｍｌ、酢酸エチル２８０ｍｌ、及びメチルｔ－ブチルエーテル８００ｍｌで洗い、乾燥させた。ＮＩＲ－７を５９７ｇ（収率：８７％）単離した。
・ＮＩＲ－２４は、ＮＩＲ吸収体であり、以下のとおり調製される：

出発ＮＩＲ色素（Ｉ）は、Ｎａｇａｏｅｔａｌ．（ＤｙｅｓａｎｄＰｉｇｍｅｎｔｓ、７３（３）、３４４－３５２（２００６）に開示される通りに調製することができる。
・ＮＩＲ－２４の合成
アセトニトリル１００ｍｌに、ＮＩＲ出発物質（Ｉ）３０ｇを加えた。Ｎ，Ｎ’－ジメチルバルビツール酸６．２４ｇを加え、続いてトリエチルアミン５．５ｍｌ（４．０ｇ）を加えた。反応を、室温で３時間継続させた。粗ＮＩＲ－２４を濾過して単離し、還流しているメタノールで処理した。温メタノール溶液を濾過してＮＩＲ－２４を単離し、乾燥させた。ＮＩＲ－２４を１９．７ｇ（収率：３５％）単離した。
・ＮＩＲ－２５は、ＮＩＲ吸収体であり、以下のとおり調製される：

・中間体（Ｉ）の合成：
中間体（Ｉ）は、ＷＯ２０１０１２００５８に開示される通りに調製することができる。
・中間体（ＩＩ）の合成：
トリクロロエタン１．５リットルに、Ｎ，Ｎ’－ジシクロヘキシルバルビツール酸２９２ｇを溶解させた。シクロヘキサノン１５６ｍｌ、ピペリジン１２ｍｌ、及び酢酸１５ｍｌを加え、反応混合物を、加熱して還流させた。ディーン・スタークトラップを用いて、水を共沸蒸留により除去した。反応を、２４時間継続させた。反応混合物を室温に放冷し、溶媒を、減圧除去した。残渣を、トリクロロエタン１リットルに再溶解させた。不溶残渣を濾過して除去した。ピペリジン１００ｍｌを加えると、中間体（ＩＩ）が溶媒から結晶化した。中間体（ＩＩ）を、濾過して除去し、乾燥させた。３０２ｇ（収率：６７％）が単離された。
・ＮＩＲ－２５の合成：
Ｎ，Ｎ’－ジメチルイミダゾロン１．０５ｌに、中間体（ＩＩ）３０１．６ｇ及び中間体（Ｉ）５３３ｇを溶解させた。無水酢酸１８６ｍｌ及びトリエチルアミン３６６ｍｌを加え、反応混合物を１００℃に加熱した。反応を、１００℃で３０分間継続させた。反応混合物を室温に放冷し、ＮＩＲ－２５を、反応混合物から結晶化させた。粗ＮＩＲ－２５を濾過して単離し、アセトン１．３ｌで処理し、続いてメチルｔ－ブチルエーテル１．３ｌで処理した。単離したＮＩＲ－２５を、ジクロロメタンとメタノールの１／１混合物に再溶解させた。残存不純物を、濾過して除去した。メチルｔ－ブチルエーテル６．６ｌを加え、ＮＩＲ－２５を溶媒から結晶化させた。ＮＩＲ－２５を、濾過して除去し、乾燥させた。ＮＩＲ－２５を１３６ｇ（収率：２８％）、単離した。
・ＮＩＲ－２６は、ＮＩＲ吸収体であり、以下のとおり調製される：

・中間体（Ｉ）の合成：
スルホラン１７３ｇに、１，１，２－トリメチル－１Ｈ－ベンゾインドール１２３．２ｇ及びトシル酸ｎ－デシル２３４．１ｇを溶解させた。反応器に窒素流が流れるように設定し、反応混合物を１２３℃に加熱した。反応を、１２３℃で６時間継続させた。反応器を７５℃に冷却し、撹拌しながら酢酸エチル１３５０ｍｌを加えて、中間体（Ｉ）を結晶化させた。反応混合物を室温に放冷し、結晶化した中間体（Ｉ）を、濾過して単離した。２０７（収率：６９％）が単離された。
・中間体（ＩＩ）の合成：
中間体（ＩＩ）は、ＥＰ８８９３６３に開示される通りに調製することができる。
・ＮＩＲ－２６の合成：
中間体（ＩＩ）２．１４ｇを、４０℃で、無水酢酸１０．９ｍｌに溶解させた。トリエチルアミン２．２７ｇを、４０℃で加えた。１５分後、ジメチルアセトアミド１ｍｌを、５５℃で加えた。中間体（Ｉ）５．２ｇをメタノール２０ｍｌに溶解させた溶液を、５５℃で加えた。反応を、５５℃で３時間継続させた。結晶化したＮＩＲ－２６を、濾過して単離し、メタノールで洗い、続いて５０℃でメタノール処理し、濾過して単離した。ＮＩＲ－２６を、減圧下４０℃で乾燥させた。ＮＩＲ－２６を３ｇ（収率：６９％）、単離した。
・ＮＩＲ－１１は、ＮＩＲ吸収体であり、以下のとおり調製される：

・１，１，２－トリメチル－１Ｈ－ベンゾインドールのアルキル化
アセトニトリル６０ｍｌに、１，１，２－トリメチル－１Ｈ－ベンゾインドール３１．４ｇ及び１－ブロモ－３－メチル－ブタン３３．０ｇを溶解させた。反応混合物を加熱して還流させ、反応を、還流で２０時間継続させた。反応混合物を放冷し、アセトニトリル２０ｍｌを加えた。メチルｔ－ブチルエーテル１００ｍｌを加え、沈澱した中間体（Ｉ）を、濾過して単離し、メチルｔ－ブチルエーテルで洗い、乾燥させた。中間体（Ｉ）２４．９ｇ（収率：４６％）が単離された。
・ＮＩＲ－１１の合成
１－メトキシ－２－プロパノール１５ｍｌに、中間体（Ｉ）１ｇ及び中間体（ＩＩ）０．６３６ｇを溶解させた。反応混合物を加熱して還流させ、反応を、還流で１時間継続させた。反応混合物を室温に放冷した。ＮＩＲ－１１が、溶媒から結晶化した。ＮＩＲ－１１を、濾過して単離し、１－メトキシ－２－ｄｏｗａｎｏｌで洗い、乾燥させた。ＮＩＲ－１１を０．７７５ｇ（収率：５９％）、単離した。
・ＮＩＲ－２８は、ＮＩＲ吸収体であり、以下のとおり調製される：

・２，３，３－トリメチル－インドレニンのアルキル化
スルホラン８０ｍｌに、２，３，３－トリメチル－インドレニン３２ｇ及び１－クロロ－３－メチル－ブタン２５ｇを溶解させた。ヨウ化カリウム４０ｇを加えた。反応混合物を８０℃に加熱し、反応を、８０℃で１９時間継続させた。反応混合物を室温に放冷し、アセトン３０ｍｌを加えた。沈澱した塩化カリウムを濾過して除去し、濾液に酢酸エチル６００ｍｌを加えた。中間体（Ｉ）が、溶媒から結晶化した。中間体（Ｉ）を、濾過して単離し、酢酸エチル及びメチルｔ－ブチルエーテルで洗い、乾燥させた。中間体（Ｉ）を２９．４ｇ（収率：４１％）、単離した。
・ＮＩＲ－２８の合成
１－メトキシ－２－プロパノール１５ｍｌに、中間体（Ｉ）１ｇ及び中間体（ＩＩ）０．６４１ｇを溶解させた。反応混合物を加熱して還流させ、反応を、還流で１時間継続させた。反応混合物を室温に放冷した。ＮＩＲ－２８が、溶媒から結晶化した。ＮＩＲ－２８を、濾過して単離し、１－メトキシ－２－ｄｏｗａｎｏｌで洗い、乾燥させた。ＮＩＲ－２８を０．７１６ｇ（収率：６２％）、単離した。
・Ｌ－フェニルアラニンＮ－カルボキシ無水物、Ｄ－フェニルアラニンＮ－カルボキシ無水物、及びＤ，Ｌ－フェニルアラニンＮ－カルボキシ無水物は、Ｎ－カルボキシ－無水物単量体であり、これらは、Ｇａｂａｓｈｖｉｌｌｅｔａｌ．（ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈｙｓｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙＢ，１１１（３８），１１１０５－１１１１０（２００７））及びＯｔａｋｅｅｔａｌ．（ＡｎｇｅｗａｎｄｔｅＣｈｅｍｉｅ，ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｄｉｔｉｏｎ，５７（３５），１１３８９－１１３９３（２０１８））により開示されるとおりの標準法に従って調製することができる。
・Ｌ－ロイシンＮ－カルボキシ無水物、Ｄ－ロイシンＮ－カルボキシ無水物、及びＤ，Ｌ－ロイシンＮ－カルボキシ無水物は、Ｎ－カルボキシ－無水物単量体であり、これらは、Ｂａａｒｓｅｔａｌ．（ＯｒｇａｎｉｃＰｒｏｃｅｓｓＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，７（４），５０９－５１３（２００３））により開示されるとおりの標準法に従って調製することができる。
・ＰＥＧ－ＮＣＡ－１は、Ｎ－カルボキシ－無水物単量体であり、以下のとおり調製される：

・ペグ化メタクリラートへのシステイン付加
水７５ｍｌに、システイン６．６ｇを加えた。１ＮのＮａＯＨ溶液を用いて、ｐＨを７．５に調整した。メタクリル化モノ－メトキシ－ポリ（エチレングリコール）３５０を２３．６ｇ加え、反応を、室温で２４時間継続させた。水溶液中の塩を、クロマトグラフィー技法を用いて除去した。水溶液をポンプでＦｌａｓｈｐｕｒｅＣ１８（４０μｍ、不規則）カラム（供給元Ｂｕｅｃｈｉ）に移した。カラムに水を数分間フラッシュし、続いてメタノールを用いてシステイン誘導体を溶出させた。メタノール画分を減圧エバポレートした。残渣を酢酸エチルに溶解させた。酢酸エチル溶液を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧エバポレートした。システインがメタクリル化モノ－メトキシ－ポリ（エチレングリコール）３５０に付加した中間生成物２８ｇが、白色ワックス状物として単離された。
・ＰＥＧ－ＮＣＡ－１の合成
ペグ化システイン誘導体１０ｇにテトラヒドロフラン１００ｍｌを加えた。トリホスゲン（ｔｒｏｐｈｏｓｇｅｎ）２．７ｇを加え、反応を、６０℃で３時間継続させた。反応中、ペグ化システイン誘導体は徐々に溶解した。反応混合物を室温に放冷し、溶媒を、減圧除去した。ｎ－ヘキサン５０ｍｌを加え、ＰＥＧ－ＮＣＡ－１をデカンテーションにより単離した。単離したＰＥＧ－ＮＣＡ－１をテトラヒドロフラン５ｍｌに溶解させ、ｎ－ヘキサン５０ｍｌで沈澱させ、デカンテーションにより単離した。これを、更に３回繰り返した。単離したＰＥＧ－ＮＣＡ－１を減圧下で乾燥させた。ＰＥＧ－ＮＣＡ－１を１０ｇ（収率：９６％）、粘稠油状物とし単離した。
・ＰＥＧ－ＮＣＡ－２は、Ｎ－カルボキシ－無水物単量体であり、以下のとおり調製される：

・システインのアルキル化：
水７５ｍｌにシステイン６．０６ｇを加えた。重炭酸ナトリウム１６．８ｇを加え、続いてトシル化ポリ（エチレングリコール）モノメチルエーテル（Ｃｉａｅｔａｌ（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，４５（１５），６１７５－６１８４（２０１２））に記載されるとおりの標準トシル化条件を用い、ポリ（エチレングリコール）－モノメチルエーテル５５０から調製）を加えた。反応混合物を７５℃に加熱し、反応を、７５℃で６時間継続させた。反応混合物を室温に放冷した。水溶液をポンプでＦｌａｓｈｐｕｒｅＣ１８（４０μｍ、不規則）カラム（供給元Ｂｕｅｃｈｉ）に移した。カラムに水を数分間フラッシュし、続いてメタノールを用いてシステイン誘導体を溶出させた。メタノール画分を減圧エバポレートした。残渣を塩化メチレンに溶解させた。塩化メチレン溶液を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧エバポレートした。ペグ化システイン誘導体２２ｇ（収率：１００％）が、わずかに着色したワックス状物として単離された。
・ＰＥＧ－ＮＣＡ－２の合成：
ペグ化システイン誘導体１０ｇ（１５ｍｍｏｌ）にテトラヒドロフラン１００ｍｌを加えた。トリホスゲン２．２２ｇ（７．５ｍｍｏｌ）を加え、混合物を６０℃に加熱した。反応を、６０℃で３時間継続させた。ペグ化システイン誘導体は、反応しながら徐々に溶解した。反応物を室温に放冷し、溶媒を、減圧除去した。ｎ－ヘキサン１００ｍｌを加え、ＰＥＧ－ＮＣＡ－２をデカンテーションにより単離した。単離したＰＥＧ－ＮＣＡ－１をテトラヒドロフラン１０ｍｌに溶解させ、ｎ－ヘキサン１００ｍｌで沈澱させ、デカンテーションにより単離した。これを、更に２回繰り返した。単離したＰＥＧ－ＮＣＡ－２を、減圧下で乾燥させた。ＰＥＧ－ＮＣＡ－２を１０ｇ（収率：９５％）、粘稠油状物として単離した。

Ｃ．２．方法
カプセルの粒径は、ＺｅｔａｓｉｚｅｒＴＭＮａｎｏ－Ｓ（ＭａｌｖｅｒｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、ＧｏｆｆｉｎＭｅｙｖｉｓ）を使用して測定した。

ＵＶ－ＶＩＳスペクトルは、最長１１００ｎｍのスペクトルまで、Ａｇｉｌｅｎｔ８４３３分光光度計で測定した。それより深色の色素は、ＳｈｉｍａｄｚｕＵＶ２６００分光光度計で測定した。試料を水で希釈することにより、λ_ｍａｘでの試料の吸収を１に調整した。

Ｃ．３．実施例１
この実施例は、安定化システムとしてアニオン性界面活性剤及びポリマー乳化助剤を用いた、ポリ（アミノ酸）樹脂による様々なＮＩＲ吸収体のカプセル化を解説する。

・ＩＮＶＲＥＳ－１の合成
メチルエチルケトン２０ｍｌに、Ｌ－フェニルアラニンＮ－カルボキシ無水物０．７５ｇ、Ｄ－フェニルアラニンＮ－カルボキシ無水物０．７５ｇ、Ｌ－ロイシンＮ－カルボキシ無水物０．７５、Ｄ－ロイシンＮ－カルボキシ－無水物０．７５ｇ、及び架橋剤１を０．３３６ｇ、溶解させることにより、第一溶液を調製した。この溶液に、ＮＩＲ－７を７５ｍｇをジクロロメタン１ｍｌに溶解させた溶液を加えた。溶液を、２．７μｍフィルターで濾過した。

水３０ｍｌに、Ｍｏｗｉｏｌ４８８を０．６９２ｇ、ＭａｒｌｏｎＡ３６５を０．２５９ｇ、及びトリス（２－アミノエチル）アミン０．１２７ｇを溶解させることにより、第二溶液を調製した。

ＵｌｔｒａＴｕｒｒａｘＴ２５（ＩＫＡ）を用いて１５０００ｒｐｍで５分間混合しながら、第二溶液に第一溶液を加え、この間、乳濁液の温度を２０℃～３０℃に維持した。水１０ｍｌを加え、続いて混合物を減圧でエバポレートして３０ｇにした。重合を、室温で２４時間、継続させた。

平均粒径は、２５３ｎｍと測定された。分散液は、１０５１ｎｍに吸収極大を有した。

・ＩＮＶＲＥＳ－２の合成
ジクロロメタン２６ｍｌに、Ｌ－フェニルアラニンＮ－カルボキシ無水物０．７５ｇ、Ｄ－フェニルアラニンＮ－カルボキシ無水物０．７５ｇ、Ｌ－ロイシンＮ－カルボキシ無水物０．７５、Ｄ－ロイシンＮ－カルボキシ－無水物０．７５ｇ、架橋剤１を０．３３６ｇ、及びＮＩＲ－２６を７５ｍｇ、溶解させることにより、第一溶液を調製した。溶液を、２．７μｍフィルターで濾過した。

ＵｌｔｒａＴｕｒｒａｘＴ２５（ＩＫＡ）を用いて１８０００ｒｐｍで５分間混合しながら、第二溶液に第一溶液を加え、この間、乳濁液の温度を２０℃～３０℃に維持した。水１０ｍｌを加え、続いて混合物を減圧でエバポレートして３０ｇにした。重合を、室温で２４時間、継続させた。

平均粒径は、３０５ｎｍと測定された。分散液は、８４１ｎｍに吸収極大を有した。

・ＩＮＶＲＥＳ－３の合成
ジクロロメタン２６ｍｌに、Ｄ，Ｌ－フェニルアラニンＮ－カルボキシ無水物１．５ｇ、Ｌ－ロイシンＮ－カルボキシ無水物０．７５、Ｄ－ロイシンＮ－カルボキシ－無水物０．７５ｇ、架橋剤１を０．３３６ｇ、及びＮＩＲ－２４を７５ｍｇ、溶解させることにより、第一溶液を調製した。溶液を、２．７μｍフィルターで濾過した。

平均粒径は、３１４ｎｍと測定された。分散液は、８１２ｎｍに吸収極大を有した。

・ＩＮＶＲＥＳ－４の合成
ジクロロメタン２６ｍｌに、Ｄ，Ｌ－フェニルアラニンＮ－カルボキシ無水物１．５ｇ、Ｌ－ロイシンＮ－カルボキシ無水物０．７５、Ｄ－ロイシンＮ－カルボキシ－無水物０．７５ｇ、架橋剤１を０．３３６ｇ、及びＮＩＲ－２７を７５ｍｇ、溶解させることにより、第一溶液を調製した。溶液を、２．７μｍフィルターで濾過した。

平均粒径は、２８２ｎｍと測定された。分散液は、８２７ｎｍに吸収極大を有した。

・ＩＮＶＲＥＳ－５の合成
ジクロロメタン２６ｍｌに、Ｄ，Ｌ－フェニルアラニンＮ－カルボキシ無水物１．５ｇ、Ｌ－ロイシンＮ－カルボキシ無水物０．７５、Ｄ－ロイシンＮ－カルボキシ－無水物０．７５ｇ、架橋剤１を０．３３６ｇ、及びＮＩＲ－２５を７５ｍｇ、溶解させることにより、第一溶液を調製した。溶液を、２．７μｍフィルターで濾過した。

平均粒径は、２８０ｎｍと測定された。分散液は、７７３ｎｍに吸収極大を有した。

・ＩＮＶＲＥＳ－６の合成
ジクロロメタン２６ｍｌに、Ｄ，Ｌ－フェニルアラニンＮ－カルボキシ無水物１．５ｇ、Ｌ－ロイシンＮ－カルボキシ無水物０．７５、Ｄ－ロイシンＮ－カルボキシ－無水物０．７５ｇ、架橋剤１を０．３３６ｇ、及びＮＩＲ－１１を７５ｍｇ、溶解させることにより、第一溶液を調製した。溶液を、２．７μｍフィルターで濾過した。

水３０ｍｌに、Ｍｏｗｉｏｌ４８８を０．６９２ｇ、ＭａｒｌｏｎＡ３６５を０．２５９ｇ、及びトリス（２－アミノエチル）アミン０．１２７ｇを溶解させることによ
り、第二溶液を調製した。

平均粒径は、３３０ｎｍと測定された。分散液は、８３８ｎｍに吸収極大を有した。

・ＩＮＶＲＥＳ－７の合成
ジクロロメタン２６ｍｌに、Ｄ，Ｌ－フェニルアラニンＮ－カルボキシ無水物１．５ｇ、Ｌ－ロイシンＮ－カルボキシ無水物０．７５、Ｄ－ロイシンＮ－カルボキシ－無水物０．７５ｇ、架橋剤１を０．３３６ｇ、及びＮＩＲ－２８を７５ｍｇ、溶解させることにより、第一溶液を調製した。溶液を、２．７μｍフィルターで濾過した。

平均粒径は、３１０ｎｍと測定された。分散液は、８０３ｎｍに吸収極大を有した。

Ｃ．４．実施例２
この実施例は、サブミクロン粒子の表面にポリ（エチレングリコール）で官能性導入した、ＮＩＲ反応性サブミクロン粒子の合成を解説する。

・ＩＮＶＲＥＳ－８の合成：
酢酸エチル１４ｍｌに、Ｄ，Ｌ－フェニルアラニンＮ－カルボキシ無水物１．５ｇ、Ｌ－ロイシンＮ－カルボキシ無水物０．７５ｇ、Ｄ－ロイシンＮ－カルボキシ無水物０．７５ｇ、ＰＥＧ－ＮＣＡ－１を１．３８０ｇ、架橋剤１を０．３３６ｇ、及びＮＩＲ－７を１２１ｍｇ、溶解させることにより、第一溶液を調製した。溶液を、２．７μｍフィルターで濾過した。

水２９ｍｌに、ＳｙｎｐｅｒｏｎｉｃＰＥを０．９６８ｇ及びトリス（２－アミノエチル）アミン０．１２７ｇを溶解させることにより、第二溶液を調製した。

ＵｌｔｒａＴｕｒｒａｘＴ２５（ＩＫＡ）を用いて１４０００ｒｐｍで５分間混合しながら、第二溶液に第一溶液を加え、この間、乳濁液の温度を２０℃～３０℃に維持した。水１０ｍｌを加え、続いて混合物を減圧でエバポレートして３０ｇにした。重合を、室温で２４時間、継続させた。

平均粒径は、１５１ｎｍと測定された。分散液は、１０５１ｎｍに吸収極大を有した。

・ＩＮＶＲＥＳ－９合成：
酢酸エチル１４ｍｌに、Ｄ，Ｌ－フェニルアラニンＮ－カルボキシ無水物１．５ｇ、Ｌ－ロイシンＮ－カルボキシ無水物０．７５ｇ、Ｄ－ロイシンＮ－カルボキシ無水物０．７
５ｇ、ＰＥＧ－ＮＣＡ－２を１．３８０ｇ、架橋剤１を０．３３６ｇ、及びＮＩＲ－７を１２１ｍｇ、溶解させることにより、第一溶液を調製した。溶液を、２．７μｍフィルターで濾過した。

平均粒径は、１６２ｎｍと測定された。分散液は、１０５１ｎｍに吸収極大を有した。

Ｃ．５．実施例３：
この実施例は、本発明によるＮＩＲ反応性サブミクロン粒子を含む分散液のＮＩＲ反応性を解説する。

本発明によるＮＩＲナノ粒子の希釈分散液の１ｍｍ厚さの塗膜を、３台のレーザーを装備したコヒーレントレーザーコンビネーションで露光させた。３台のレーザーは、それぞれ、９２０ｎｍ、１０６４ｎｍ、及び１１５０ｎｍで発光した。異なる１ｍｍ厚さの塗膜がレーザー露光下でどの程度蒸発するかを評価した。試料を、ポリ（プロピレン）基材であるＰｒｉｐｌａｋ（供給元Ａｎｔａｌｉｓ）に塗布した。結果を表５にまとめる。

表５から、本発明によるＮＩＲ反応性ナノ粒子は、様々な波長で高いレーザー反応性を示すことが明らかとなる。

Claims

ＮＩＲ吸収体を取り囲むポリマーシェルを含むカプセルであって、前記ポリマーシェルは、ポリ（アミノ酸）を含み、及び一般構造Ｉに従うＮ－カルボキシ－無水物単量体の界面重合により得ることができ、

式中、
ｎは、０又は１を表し
Ｒ_１、Ｒ_２、及びＲ_３は、水素、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアルケニル基、置換又は無置換のアルキニル基、置換又は無置換のアラルキル基、置換又は無置換のアルカリール基、及び置換又は無置換のアリール若しくはヘテロアリール基からなる群より選択され
Ｒ_１、Ｒ_２、及びＲ_３は、五員～八員環を形成するのに必要な原子を表すことができる、前記カプセル。
前記シェルは、ポリ（エチレングリコール）を含む、請求項１に記載のカプセル。
前記ＮＩＲ吸収体は、一般式ＩＩ

式中、
Ａ及びＡ’は、独立して、置換又は無置換の複素環基を表し、この基は、炭素原子を介してポリメチン発色団に共有結合しており、
Ｒ_４及びＲ_５は、独立して、水素、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアルケニル基、置換又は無置換のアルキニル基、置換又は無置換のアラルキル基、置換又は無置換のアルカリール基、及び置換又は無置換のアリール若しくはヘテロアリール基からなる群より選択され
Ｒ_４及びＲ_５は、五員～八員環を形成するのに必要な原子を表すことができ
Ｒ_６及びＲ_７は、独立して、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアルケニル基、置換又は無置換のアルキニル基、置換又は無置換のアラルキル基、置換又は無置換のアルカリール基、及び置換又は無置換のアリール若しくはヘテロアリール基からなる群より選択される、
に従う化合物である、先行請求項のいずれかに記載のカプセル。
前記ＮＩＲ吸収体は、一般式ＩＩＩ

式中、
Ｒ_４及びＲ_５は、独立して、水素、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアルケニル基、置換又は無置換のアルキニル基、置換又は無置換のアラルキル基、置換又は無置換のアルカリール基、及び置換又は無置換のアリール若しくはヘテロアリール基からなる群より選択され
Ｒ_４及びＲ_５は、五員～八員環を形成するのに必要な原子を表すことができ
Ｒ_６及びＲ_７は、独立して、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアルケニル基、置換又は無置換のアルキニル基、置換又は無置換のアラルキル基、置換又は無置換のアルカリール基、及び置換又は無置換のアリール若しくはヘテロアリール基からなる群より選択され
Ｒ_８及びＲ_９は、独立して、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアルケニル基、置換又は無置換のアルキニル基、置換又は無置換のアラルキル基、置換又は無置換のアルカリール基、及び置換又は無置換のアリール若しくはヘテロアリール基を表し、
Ｑは、置換又は無置換の五員又は六員の複素環を形成するのに必要な原子を表す、
に従う化合物である、先行請求項のいずれかに記載のカプセル。
更に、平均粒径が０．０７μｍ～５μｍである、先行請求項のいずれかに記載のカプセル。
前記ポリマーシェルは、架橋剤を含む、先行請求項のいずれかに記載のカプセル。
前記ポリ（アミノ酸）は、Ｌ－アミノ酸及びＤ－アミノ酸を含む、先行請求項のいずれかに記載のカプセル。
前記界面重合は、水中溶媒型乳濁液中で起こり、前記溶媒は、水非混和性溶媒であり、及び前記ＮＩＲ吸収体を含む、先行請求項のいずれかに記載のカプセル。
前記ポリマーシェルは、更に、医薬活性化合物を取り囲んでいる、先行請求項のいずれかに記載のカプセル。
請求項１～請求項９に定義されるとおりのカプセルと、及び界面活性剤又は安定化ポリマーと、を含む、水性分散液。
請求項１０に定義されるとおりの分散液と、及び薬学的キャリア又は賦形剤とを含む、医薬組成物。
医療用イメージングに使用するための、請求項１０に定義されるとおりの水性分散液。
請求項１０に定義されるとおりの分散液の調製法であって、以下：
ａ）一般構造Ｉに従うＮ－カルボキシ－無水物単量体及びＮＩＲ吸収体を、水非混和性溶媒に溶解させる工程と、及び
ｂ）重合開始剤を水性液体に溶解させる工程と、及び
ｃ）工程（ａ）で得られた前記溶液を、前記水性液体に乳化させる工程と、及び
ｄ）任意選択で、前記水非混和性溶媒を蒸発させる工程と、及び
ｅ）一般構造Ｉに従う前記Ｎ－カルボキシ－無水物単量体を重合する工程と、
を含む、前記方法。
請求項１３に記載のカプセルの調製法であって、前記水性液体に、界面活性剤又は親水性ポリマーが添加される、前記方法。
請求項１３～請求項１４に記載のカプセルの調製法であって、前記重合開始剤は、ポリエチレングリコール基を含む二官能性又は多官能性第一級若しくは第二級アミンである、前記方法。