JP4361970B2

JP4361970B2 - 網内系（ｒｅｓ）器官のｔ１加重核磁気共鳴画像化の方法

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Publication number: JP4361970B2
Application number: JP53503697A
Authority: JP
Inventors: ファールビック、アン、ケルスティ
Original assignee: ジーイー・ヘルスケア・アクスイェ・セルスカプ
Priority date: 1996-04-01
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2017-03-27
Also published as: EP0896546B1; AU704926B2; JP2000507567A; IL126412A0; NO984555D0; WO1997036617A3; EA000796B1; DE69717269T2; EA199800881A1; WO1997036617A2; KR20000005194A; ES2188924T3; AU2172197A; ATE228017T1; US5855868A; DE69717269D1; CN1219135A; CA2250818A1; EP0896546A2; NO984555L

Description

本発明は、診断用造影剤組成物に関する。
Ｘ線、ＭＲ、超音波等の診断用画像モダリティーにおいて、例えば、異なる器官間もしくは組織間の、または健康な組織と不健康な組織の間の画像コントラストを増強するための造影剤の使用は、十分に確立された技術である。
ＭＲ画像化において、使用される造影剤は、通常、コントラスト生成効果を有する。それは、検知され、操作されて、画像を発生させるＭＲ信号に関与する画像化の核の固有の緩和時間Ｔ₁（スピン−格子緩和）もしくはＴ₂（スピン−スピン緩和）に対する造影剤の影響による効果である。
Ｔ₁及びＴ₂依存性画像においては、異なる効果がなければ、Ｔ₁の減衰が信号強度を増加させるように、信号強度の機能はＴ₁に依存する。しかし、同様に異なる効果がなければ、Ｔ₂（もしくはＴ₂ ^*）の減衰が信号強度を減少させるように、信号強度の機能はＴ₂に依存する。
この目的において、Ｔ₂及びＴ₂の依存性に関する記載は、Ｔ₂ ^*及びＴ₂ ^*依存性をも適宜含む。
従って、１つの効果が優勢の所与の画像化シーケンスでは、ＭＲ造影剤がＴ₁及びＴ₂の双方を減衰させ得るが、このとき、Ｔ₁減少が優勢の場合、その造影剤をＴ₁造影剤、もしくは陽性造影剤と呼び、一方、Ｔ₂減少が優勢の場合、その造影剤をＴ₂造影剤、もしくは陰性造影剤と呼ぶ。
市販されている最初の非経口ＭＲ造影剤は、低分子量のランタニドキレート類、例えば、ＧｄＤＴＰＡやＧｄＤＴＰＡ−ＢＭＡ等であった。それらは、細胞外に分布し、かつ、通常、造影剤が分布する領域でＭＲ信号強度上昇効果を有する。従って、そのような造影剤は、通常、画像増白効果が最適であるＴ₁加重画像化シーケンスにおいて使用される。
その後、肝臓検査のためのＴ₂造影剤、もしくは陰性造影剤としての磁性粒子（例えば、超常磁性酸化鉄粒子）の使用が、網内系（ＲＥＳ）の器官による血液からの粒子物質抽出の可能性を考慮して提案された。従って、例えば、肝臓や脾臓のＴ₂加重画像化における磁性粒子の使用が、ＵＳ−Ａ−4859210（Widder）に提案されている。Widderは、粒子を肝臓に投与し、蓄積させ、その後、Ｔ₂加重画像化シーケンスを使用して画像を生成し、その画像においては、粒子の局部的画像黒化効果が、例えば、健康な肝臓実質組織と肝臓腫瘍組織との間のコントラストを増強させる機能を果たすことを教示している。
近年、血管と周辺組織の間、もしくは器官間のコントラストを増強させることによって、血管系の透視を助けるＭＲ造影剤、即ち、いわゆる血中プール、もしくは血管造影法の造影剤の開発が大変注目されている。ＭＲ血管造影剤の有用性は、その緩和プロフィールや薬物動態学的行動に大いに依存する。理想的には、その造影剤は、画像生成を可能にするのに十分な時間、血管内のスペースにとどまるべきである。即ち、その血中半減期は、適切な画像窓を提供するのに十分でなければならない。この目的には、低分子量キレート類は不適切である。なぜなら、それらは細胞外の容量全体への分配速度が速いためである。
高分子薬剤（例えば、ポリキラント類（polychelants）のランタニドキレート類）は、ＭＲ血管造影剤として機能し得るが、血管を増白する作用をもつにすぎないことがわかっている。
しかし、今日、ｒ₂／ｒ₁比（即ち、Ｔ₂緩和とＴ₁緩和の比）の低い特定の磁性粒子が、血管（ＲＥＳの取り込み前）及び肝細胞（ＲＥＳの取り込み後）の２つの環境で反対のコントラストを生成する効果によって、肝臓血管造影法、ＲＥＳ血管造影法における肝臓内の血管系の検査（もしくは、適切な血管系をもつ、食菌作用のある他の器官の検査）に、特に効果的に使用できることがわかった。Ｔ₁加重画像化シーケンスを使用することで、磁性粒子を含む血管の陽性信号増強が達成される。一方、網内系の器官において、粒子が蓄積すると、陰性コントラスト効果となる。従って、血管対肝臓のコントラストは、顕著に上昇する。
この二重のコントラスト効果を達成するために、造影剤として使用される磁性粒子は、Widder（前述）の磁性粒子や市販されている他の磁性粒子ＭＲ造影剤の磁性粒子とは異なり、ｒ₂／ｒ₁比が低く、かつ血中滞留半減期の長い粒子を含み、そして生成された画像は、Ｔ₁加重画像を含む（即ち、Ｔ₁加重画像である、もしくはＴ₁加重画像を含有する）必要がある。
本発明は、磁性粒子と、生理学的に許容される担体、もしくは、賦形剤とを含む診断用造影剤組成物であって、前記組成物が、ｒ₂／ｒ₁比が５以下であり、血中半減期が２４時間までである第１の複数の磁性粒子と、血中半減期が第１の複数の組成物よりも短い第２の複数の磁性粒子とを含むことを特徴とする。
本発明の組成物は、前記第２の複数の磁性粒子が、前記第１の複数の磁性粒子より、少なくとも５０％短い血中半減期をもつのが好ましい。
また、本発明の組成物において、前記第１の複数の磁性粒子が、オプソニン作用インヒビタもしくは血中寿命長期化物質をもつ粒子を含むのが好ましい。
また、本発明の組成物において、前記第１の複数の磁性粒子が、磁性結晶と、生物許容ポリマーと、オプソニン作用インヒビタ、もしくは、血中寿命長期化物質とを含むのが好ましい。
また、本発明の組成物において、前記生物許容ポリマーが、酸化分解されたデンプンであり、前記血中寿命長期化物質が酸化ポリアルキレン物質であるのが好ましい。
また、本発明の組成物において、前記磁性粒子が、１００ｎｍ以下の平均全体粒子サイズをもつのが好ましい。
従って、１つの局面によれば、本発明は、ヒトまたはヒト以外の動物（好ましくは、哺乳類、鳥類、爬虫類）の体の、コントラストを増強させたＭＲ血管造影の方法であって、前記方法は、ｒ₂／ｒ₁比が５以下である磁性粒子を含む、コントラスト効果のある量の造影剤組成物をそれらの血管内に投与すること、及び十分な前記磁性粒子が血管系内に残存しているとき（好ましくは、ｒ₂／ｒ₁比が５以下である粒子の投与後５０分以内に、特に好ましくは、投与後４０分以内）に、Ｔ₁加重画像に陽性コントラストを増強させるために、一方、十分な磁性粒子が網内系の器官に取り込まれたときには、前記Ｔ₁加重画像に陰性コントラストを増強させるために、少なくとも前記器官のＴ₁加重画像磁気共鳴画像を生成することを含む方法を提供する。
さらに別の局面によれば、診断方法に使用するための磁気共鳴造影剤の製造のためのｒ₂／ｒ₁比が５以下である磁性粒子の使用を提供する。それは、ヒトまたはヒト以外の動物の体の血管内にコントラスト効果のある量の造影剤組成物を投与すること、及び、十分な前記磁性粒子が血管内に残存しているときには、Ｔ₁加重画像に陽性コントラストを増強させるために、一方、十分な磁性粒子が網内系の器官に取り込まれたときには、前記Ｔ₁加重画像に陰性コントラストを増強させるために、少なくとも前記器官のＴ₁加重画像磁気共鳴画像を生成することを含む。
本発明の方法に必要とされるｒ₂／ｒ₁閾値は、重要である。なぜなら、従来ｒ₂／ｒ₁比の高い磁性粒子は、Ｔ₁加重血管造影画像化における陽性造影剤としては、適切に機能しないようであるからである。
ＲＥＳによる磁性粒子取り込み速度は、粒子のサイズと粒子の表面の特徴に高度に依存し、また、用量依存的でもある。従って、最初の排泄肝臓クリアランスの高い粒子は、ＲＥＳ飽和限界以下の用量が投与されたとき、肝臓からの１回の排泄によって、血管系から大いに浄化される。高用量で投与されたそのような粒子は、クリアランス機能のリターンとして、血中濃度を連続的に低下させながら、長い血中滞留時間（例えば、ＲＥＳ飽和による）を示すかもしれない。オプソニン作用インヒビタ、もしくは血中寿命長期化物質と結合した粒子は、その代わりに、より一定した血中クリアランス率を示す。本発明の目的のための要件は、一且、十分な磁性粒子がＲＥＳに取り込まれ、陰性コントラストとなれば、ｒ₂／ｒ₁比の基準を満たす磁性粒子は、適切な画像窓を可能にするのに十分長く血管系にとどまらなければならないということである。画像窓に必要な長さは、もちろん画像生成技術（例えば、選択されたパルスシーケンス）、及び使用されるＭＲ画像装置によって決まる。
「磁性粒子」とは、磁性物質と非磁性物質との複合物、または磁性物質のみの粒子を意味する。「磁性物質」とは、強磁性、フェリ磁性、もしくはより好ましくは超常磁性行動を示す物質を意味する。従って、磁性粒子は、非磁性（即ち、非強磁性、非フェリ磁性、もしくは非超常磁性）物質から遊離した、もしくはそれに結合した、もしくはそれに被覆された単一の磁性結晶を含んでもよい。または、非磁性物質と自由に凝集した、もしくは結合した、被覆された、包埋された、さもなければ関連した複数の磁性結晶を含むことができる。
本発明の目的のために、磁性粒子は、ほとんどが、もしくは専ら（例えば、ほぼ排他的に）非磁性物質と結合した単一の磁性結晶を含む複合粒子であることが好ましい。
非経口使用においては、磁性結晶及び粒子のサイズ及びサイズばらつき、及び粒子全体の表面の化学的性質は、コントラスト生成効果、血中半減期、及び造影剤の生物学的分配や生物学的減退を決定する上で大変重要である。理想的には、磁性結晶サイズは、単一ドメインのサイズの範囲であり（その結果、粒子が超常磁性となり、従ってヒステリシスがなく、凝集が起こりにくくなる）、そして、全体粒子サイズのばらつきは、粒子が均一な生物学的分配や生物学的減退を有し、かつ周囲と同様、均一なコントラスト効果をもつように狭くなければならない。磁性粒子は、例えば、血中半減期を長期化することによって、または、安定性を高めることによって、粒子の生物学的分配を修正する物質、もしくは、例えば、ＲＥＳ等の標的部位に活性、もしくは受動的分配を引き起こす標的ベクターとして機能する物質の表面のコーティングと結合しているか、備えていることが好ましい。
その粒子は、血中半減期長期化物質のコーティングと結合しているか、もしくは備えていることが特に好ましい。
本発明のさらに別の態様においては、上記ｒ₂／ｒ₁比及び十分な血中滞留時間基準半減期の両方を満たす磁性粒子（第１の粒子）の他に、第１の粒子とは異なるｒ₂／ｒ₁比及び／または血中半減期をもつ、さらに別の磁性粒子（第２の粒子）を、被験者の血管系に投与することもできる。特に、第２の粒子としては、血中半減期が第１の粒子より短く、ｒ₂／ｒ₁比を任意にもつ粒子を使用することができる。
従って、例えば、１セット（第１の粒子）が血中半減期長期化物質と結合し、もしくはそれに被覆され、もう１セット（第２の粒子）が血中半減期長期化物質と結合しておらず、またはそれに被覆されていない、同様の磁性特性をもつ２セットの粒子を使用することができる。この態様においては、第１及び第２の粒子を一緒に使用してもよいし、別々に使用してもよい。第２のセットの粒子は、やがて、より急速にＲＥＳによって血液から抽出される。その結果、血液プール透視のための第１の粒子の画像窓のより大きな部分を、肝臓血管画像化血管造影法のために使用することができる。
異なる血中半減期をもつ磁性粒子のセットを組み合わせることは、新規であり、本発明のさらなる局面をなすものである。これらの局面の１つによれば、本発明は、生理学的に許容される担体、もしくは、賦形剤を含む診断用造影剤組成物であって、前記組成物が、ｒ₂／ｒ₁比が５以下であり、血中半減期が２４時間まで、例えば、２５０分までである第１の複数の磁性粒子と、血中半減期が第１の複数の組成物よりも短い、好ましくは少なくとも５０％短い第２の複数の磁性粒子とを含むことを特徴とする診断用造影剤組成物を提供する。第２の粒子は、最初の排泄効果の高い粒子であることが特に好ましい。そして、第１の粒子は、オプソニン作用インヒビタ、もしくは他の血中寿命長期化物質を組み込むことが特に好ましい。
さらに第２の局面によれば、本発明は、また、診断用組成物パックを提供する。それらは、ｒ₂／ｒ₁比が５以下であり、血中半減期が２４時間まで、例えば、２５０分までである第１の複数の磁性粒子を、生理学的に許容される担体、もしくは賦形剤とともに含み、それとは別に第2の複数の粒子を含む第2の複合物を生理学的に許容される担体とともに含み、前記第２の複数の磁性粒子は、ＭＲ画像化の方法における、同時の、分離した、もしくは連続的な使用のための、前記第１の複数の磁性粒子より、短い血中半減期をもつ。
そのような第２の粒子が使用される場合、それらは、第１の粒子に必要であったｒ₂／ｒ₁の要件を満たす必要はない。従って、第２の粒子として、比較的大きな（従って血中半減期の短い）、複数の磁性結晶を含み、かつ、より高いｒ₂／ｒ₁比をもち、またＴ₂物質として使用されてきた従来の酸化鉄物質（ＳＰＩＯ）を使用しうる。そのような、ＳＰＩＯは、文献（例えば、Hagspiel他著、ラジオロジー（Radiology）196：471−478（1995）及びLaniado他著、ラジオロジー（Radiologe）、Suppl. 2：35、S266−S270（1995）参照）に多く記載されている。また、例えば、ギルベートＳＡ（Guerbet SA）のエンドレム（Endrem）として入手可能である。また、第２の粒子としては、単一の超常磁性結晶を含有する粒子を含む、より新規な、極小酸化鉄物質（USPIO）を使用することができる。USPIOも、また、文献（Weissleder他著、アドバースドラッグレビュー（Ad.Drug Rev.）16：321-334（1995）やBenderbous他著、ラジオロジー（Radiologe）、Suppl 2：35,S248-S252（1995）参照）に多く記載されており、また、Guerbet SAのＡＭＩ227シネレム（Sinerem）が試験中である。
前記第１の粒子に関するｒ₂/ｒ₁の限定を条件として、本発明に基づいて使用される磁性粒子中の磁性結晶は、フェリ磁性、強磁性、または超常磁性の作用を示すことができるいかなる物質の粒子であっても良い。
前記磁性結晶は、例えば、US-A-4827945号明細書（Groman）、EP-A-525189号明細書（Meito Sangyo）、EP-A-580878（BASF）、およびPCT/GB94/02097号明細書（Nycomed）において、またはUS-A-5160725号明細書（Pilgrimm）やWO94/21240号明細書（Pilgrimm）によって記述された化合物などの、混合金属化合物を含む、沈殿性の磁性金属酸化物または酸化物水酸化物（oxide hydroxide）のいずれかであることが好ましい。これに関して、以下の化学式の磁性酸化鉄化合物が特に挙げられる。
（M^IIO）_n（M^III ₂O₃）
上記の式において、M^IIおよびM^IIIはII価またはIII価状態の遷移またはランタニド金属であり、少なくともそのうちの一つがＦｅであり、ｎはゼロまたは正数である。あるいは、更に、以下の化学式のものが特に挙げられる。
（M^IIO）_nＦｅ₂Ｏ₃（M^III ₂O₃）_m
上記の式において、M^IIはＦｅ，Ｍｇ，Ｂｅ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｃｏ，Ｂａ，ＳｒおよびＣｕなどの２価金属であり、M^IIIはＡｌ，Ｙｂ，Ｙ，Ｍｎ，Ｃｒまたはランタニドなどの３価金属であり、かつｎおよびｍはそれぞれゼロまたは正数である。
前記磁性結晶は、ｎが０から１の範囲であるときの化学式（ＦｅO）_nＦｅ₂Ｏ₃の酸化鉄類であることが好ましく、マグヘマイト（Ｙ−Ｆｅ₂Ｏ₃）および磁鉄鉱（Ｆｅ₃Ｏ₄）を典型とし、またはそのような磁性酸化鉄類の混合物である。
平均結晶サイズ、すなわち磁性核物質のサイズは通常１〜５０ｎｍ、好ましくは１〜２０ｎｍ、また特に好ましくは２〜１５ｎｍの範囲であり、また、血液プール剤として使用するためには、コーティング物質も含む平均全体粒子サイズが２５０ｎｍ以下であることが好ましく、また１００ｎｍ以下であることが特に好ましく、また３０ｎｍ以下であることがより特に好ましい。典型的には、前記磁性結晶は、一般に高分子被覆剤の溶液において、液相沈殿によって製造することができる（例えば、MoldayによりUS-A-4452773号明細書に記述されたような共沈技術を用いる）。
あるいは、かつ好ましくは、PCT/GB97/00067号明細書（本願においてコピーを提出）に記述された共沈技術が、特に血中寿命長期化物質を含む粒子の調製のために用いられる。この技術は、水性媒質を含む有枝ポリマーにおける沈殿と、その後そのポリマーを分解させ、磁性結晶と分解されたポリマーコーティングとを含む複合粒子を放出することを含んでいる。その複合粒子は、同時にまたはその後に、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）などの血中寿命長期化物質に結合させても良い。
本発明に基づいて用いられる複合磁性粒子における非磁性物質は、それにより前記複合粒子が必要な生体分布と薬物動力学的特性をもつような、生理学的に許容できるいかなる物質または物質の組み合わせであっても良い。一般的にそのような非磁性物質は、例えば、炭水化物、炭水化物誘導体、タンパク質、ポリアルキレン酸化物およびその誘導体、ポリアミノ酸、およびブロック共重合体などの天然、半合成、または合成ポリマーを含む。
一般的に望まれるように、前記磁性粒子が磁性結晶と生物許容ポリマーとの複合体である場合は、前記塩基を前記鉄イオンと前記ポリマーを含む水性媒質に添加することが好ましい。あるいは、前記塩基とポリマーを組み合わせ、その後に前記金属イオンを加えても良い。
PCT/GB97/00067号明細書の好ましい方法を用いた場合、製造された複合粒子は、例えばデンプンなどの分解されたポリマーのコーティングで被覆された１つの超磁性結晶を含む。
これらのポリマー被覆粒子は本発明の方法において第１の粒子として使用できる。しかしながら、第１の粒子としては、Pilgrimm（上記）により、またUS-A-4904479号明細書においてIllumにより提案された１つの「コーティング」物質として、またはPCT/GB97/00067において提案された、第２の「コーティング」物質として、血中寿命時間長期化ポリマーに結合された粒子を用いることが好ましい。
このような方法で使用される物質の例には、オリゴおよびポリサッカライドなどの炭水化物、また同様にポリアミノ酸、オリゴおよびポリヌクレオチド、およびポリアルキレン酸化物（ポロキサマー類（poloxamers）およびポロキサミン類（poloxamines）を含む）、また、PilgrimmによりUS-A-5160725号明細書およびWO-94-21240号明細書において、NycomedによりPCT/GB94/02097号明細書において、BraccoによりUS-A-5464696号明細書において、またIllumによりUS-A-4904479号明細書において提案された他の物質が含まれる。
第２のコーティング物質は、天然または合成構造型のポリサッカライド、合成ポリアミノ酸、またはPCT/GB94/02097号明細書に記述された生理学的に許容できる合成ポリマー、または、PilgrimmまたはIllum（上記）により記述された安定剤物質であることが特に好ましい。第２のコーティング物質は、ポリアルキレン酸化物（例えば、ポロキサマー、ポロキサミン、ポリエチレングリコール等）またはヘパリノイドであることが特に好ましく、また、そのコーティング物質を前記複合粒子に、また特に前記核磁性結晶に、化学的に結合または吸着させる、例えば酸素酸（例：硫黄、炭素、またはリンの酸素酸）の機能などの官能基を有するような物質であることが特に好ましい。これに関し、メトキシ−ＰＥＧ−リン酸塩（ＭＰＰ）、およびPilgrimmによりUS-A-5160725号明細書およびWO-94/21240号明細書に記述された他のポリアルキレン酸化物の物質が特に挙げられる。
第２のコーティング物質の分子量は特に重要でないことが判明しており、０．１〜１０００ｋＤの範囲が好適である。しかしながら、０．３〜２０ｋＤ、特に０．５〜１０ｋＤ、最も特に１〜５ｋＤの分子量をもつ物質が好ましく、例えば、少なくとも６０個のアルキレン酸化物反復単位を有するポリアルキレン酸化物の物質などである。
第２のコーティング物質の前記磁性結晶に対する重量比は、０．０２〜２５ｇ／ｇ、特に０．４〜１０ｇ／ｇ、また特に０．５〜８ｇ／ｇの範囲であることが好ましい。
本発明で用いられる第１の粒子は、５以下のｒ₂／ｒ₁比（０．５Ｔかつ３７℃にて測定）を有するべきであり、好ましくは４以下、特に好ましくは３以下、また最も好ましくは２．５以下のｒ₂／ｒ₁比を有する。
粒子を含む磁性結晶の緩和は、その磁性結晶のサイズおよび組成、磁性粒子あたりの結晶の数、およびその粒子の非磁性成分（例、ポリマーコーティング）のサイズおよび組成によって、また同様に、温度および適用された磁場によって変化する。既知の超常磁性物質は、典型的に、ｒ₂／ｒ₁は０．５Ｔかつ３７℃において１〜１００の範囲である。
典型的には、Ｔ₁加重画像生成は、磁性粒子の投与後約１分から２４時間、好ましくは２分から４時間、特に好ましくは３分から６０分、また特に好ましくは５０分までにて実施される。
磁性粒子投与とＴ₁加重画像生成の間の時間遅延は、十分な磁性粒子が関係するＲＥＳ器官に取り込まれることを可能にし、そこに陰性コントラストを与えるためである。言い換えれば、Ｔ₁加重画像生成は、陽性コントラスト増強が信号（または画像）強度の８０％以上、より好ましくは１００％以上、特に好ましくは１５０％以上の増加に対応し、同時に陰性コントラスト増強が信号（または画像）強度の２０％以上、より好ましくは３０％以上、特に好ましくは３５％以上の減少に対応するときであることが好ましい。
一般的に言えば、血管内投与に関しては、Ｔ_1/2がその粒子の血中半減期であるとき、1/6Ｔ_1/2〜Ｔ_1/2、好ましくは1/3〜2/3Ｔ_1/2の遅延が適切である。
本発明に基づき用いられる第1の粒子は２４時間まで、例えば２５０分までの血中半減期を有することが好ましい。この測定の標準としてウサギを用いても良い。しかしながら、当然、調査中の種におけるその粒子の血中半減期も、同様にこの範囲内にあることが好ましい。高速画像技術に関して、または関係するＲＥＳ器官にあらかじめ磁性粒子が供給されている場合は、第1の粒子は特に長い血中半減期を有する必要はない。これに関しては、１分という低い半減期でも適切であり得る。一般的に、少なくとも５以上、特に少なくとも１０分の半減期を有する第1の粒子を使用するのが好適である。非常に長い半減期の粒子、例えば、少なくとも３０分、例えば少なくとも５０分、または２４時間もの長さの半減期を有する粒子を用いても良い。しかしながら、特に好適には、第１の粒子のみが用いられ、かつ一回の注射で投与される場合において、５分から１８０分以上、特に１０分から１２０分の血中半減期を有する第１の粒子が用いられる。
あるいは、最初の排泄効果が高い第１の粒子は、ＲＥＳ飽和限界以上の用量にて使用することが好適である。
第1および第２の粒子が別々に投与される場合は、第１の粒子の投与から画像生成までの遅延は必要でない。この場合の第２の粒子はかなり前に、例えば２４時間まで前に投与されても良い。それらの血中半減期が非常に短い場合は、第２の粒子は同時に、または第１の粒子の後でさえ投与し得る。一般に、第１の粒子のｒ₂／ｒ₁比の基準に満たない第２の粒子が用いられる場合は、それらはＴ₁依存画像が生成されるときよりも少なくともその半減期の２倍、好ましくは少なくともその半減期の５倍の時間前に投与される。これは、その時までにその第２の粒子が血液から実質的に取り除かれるようにするためである。第２粒子がｒ₂／ｒ₁基準を満たす場合は、そのような実質的な取り除きは望ましいが、必要ではない。
第２の粒子に関しては、もしそれがｒ₂／ｒ₁の基準を満たさなければ、また、もしそれが同時にまたは第１の粒子の後に投与されれば、それらは第１の粒子よりも半減期が短く、また、高い最初の排泄効果を有することが好ましい。前もって投与するならば、より短い半減期は必要ないかもしれない。いずれにしても、投与量サイズおよびタイミングは、Ｔ₁加重画像が生成される前に、ｒ₂／ｒ₁の高い粒子が実質的に血管系から取り除かれるようなものでなければならない。
言い換えると、第１の粒子に関する血中寿命の基準は、第１の粒子が、良好な画像ウインドウを与えるために、十分だが長過ぎないような血液循環時間を有することである。その時間に、十分な磁性粒子（第1または第２の）がＲＥＳ器官に取り込まれてＲＥＳ器官の組織に陰性コントラストを与え、同時に、十分な第１の粒子が依然として血液中に循環して、Ｔ₁加重、すなわちＴ₁およびＴ₂依存の、画像において血液中の陽性コントラストを与える。
前記磁性粒子は、一般に、例えば、懸濁液、乳液、粉末などの、通常の調剤の形態の組成物に与えられる。その組成物は水性媒質（注射用の水など）および／または浸透圧モル濃度、ｐＨ，粘度、および安定性を調節するための成分を含んでいても良い。理想的には、その組成物は懸濁液の形態であり、その懸濁液は血液に等張かつ等水性である。例えば、等張懸濁液は、塩化ナトリウムなどの塩類、グルコース（デキストロース）、ラクトース、マルトース、またはマンニトールなどの低分子量の糖、または前記コーティング剤の可溶性断片、またはこれらの混合物を加えることによって調製できる。等水性は、ｐＨのわずかな調節のみが必要な場合は、塩酸などの酸、または水酸化ナトリウムなどの塩基の添加によって達成できる。また、クエン酸塩、酢酸塩、硼酸塩、酒石酸塩、およびグルコン酸塩等の緩衝剤を使用しても良い。その粒子の懸濁液の化学的安定性は、アスコルビン酸またはピロ亜硫酸ナトリウムなどの酸化防止剤の添加によって調節できる。また、その調剤の物理的安定性を向上するため、賦形剤を添加しても良い。非経口的懸濁液に関して最も頻繁に用いられる賦形剤は、ポリソルベート類、レシチン、またはソルビタンエステル類などの界面活性剤、グリセロール、プロピレングリコール、およびポリエチレングリコール類（マクロゴル類（macrogols））などの粘度調節剤、または曇り点調節剤であり、好ましくは非イオン界面活性剤である。
前記組成物は、一般に０．１〜２５０ｍｇＦｅ／ｍｌ、好ましくは０．５〜１００ｍｇＦｅ／ｍｌ、特に好ましくは１〜７５ｍｇＦｅ／ｍｌの、診断に効果的な金属濃度において、前記磁性結晶を含むことが有利である。
本発明の方法に関しては、用いられる投与量はコントラストに効果的な投与量である。これは一般に０．０５〜３０ｍｇＦｅ／ｋｇ体重、好ましくは０．１〜１５ｍｇＦｅ／ｋｇ、また特に好ましくは０．２５〜８ｍｇＦｅ／ｋｇの範囲内である。
第1および第２の粒子が用いられる場合は、これらは（磁性結晶の）重量比が１：１０から１０：１まで、好ましくは１０：１から１：１で用いられることが好適である。
それらの粒子は通常の手段によって血管系に注射または注入し得る。しかしながら、もしリンパ節などのＲＥＳ器官の画像が必要であれば、関係する器官によるＲＥＳ取り込みを促進するために粒子の局所注射をすることが望ましい。したがって、単に肝臓と脾臓のみならず、リンパ節や骨髄などの他のＲＥＳ器官を本発明の方法によって結像しても良い。
本発明に基づいて実現される二重コントラストを得るためには、Ｔ₁およびＴ₂依存画像を生成しなければならない。ＭＲの分野において通常であるように、Ｔ₁およびＴ₂依存画像の結像は、信号強度のＴ₁またはＴ₂への依存性を強調するように加重されても良い。その結果得られる画像は、一般にＴ₁加重およびＴ₂加重画像として言及される。本発明の目的のために、画像は、循環する第１の粒子がその画像に陽性コントラ子トを与えるときに、適切にＴ₁加重がなされる。
本発明の方法は、特にＴ₁加重画像（すなわち、ＲＥＳ器官が陰性コントラストを有し、かつこれらの器官内および近くの血管が陽性コントラストを有する画像）の生成に関するが、この方法は、ＲＥＳ器官と血管の両方が陰性コントラストを有するような画像から、更に診断に関して有用な情報が得られるため、Ｔ₂加重画像を生成するのにも当然有効である。同様に、コントラスト前（またはコントラストなし）の画像を生成することが望ましい。また、ＲＥＳによる粒子の取り込みの時間依存性をたどることを可能にするため、時間的な間隔をあけたコントラスト後の画像を生成することが望ましい。
本明細書中に引用された様々な刊行物は、参照によって含めている。
図１ＡおよびＢは、コントラスト前および後のブタの腹部のＴ₁加重画像である。
図２ＡおよびＢは、コントラスト前および後のブタの腹部のＴ₂加重画像である。
以下の限定しない実施例を参照しながら、本発明を更に説明する。
実施例１
ゲル調製工程：デンプン溶液の調製および５５℃までの加熱、デンプン溶液に対する塩化鉄の添加、鉄／デンプン溶液に対する水酸化アンモニウムの添加、８７〜９０℃までの反応混合液の加熱および生成物冷却／ゲル中和。
Ａ．デンプン溶液の調製
１．５０グラムの可溶性ジャガイモデンプン（CAS No. 9005-84-9）を８５０グラムの沸騰するイオン交換水に懸濁して混合する。
２．沸騰させ、沸騰後すぐにそのデンプン溶液を５５℃の水浴中に置く。
Ｂ．デンプンに対する鉄および水酸化アンモニウムの添加
１．９．０グラムのＦｅＣｌ₃・６Ｈ₂Ｏおよび３．３グラムのＦｅＣｌ₂・４Ｈ₂Ｏ（ＦｅIII：ＦｅIIは２：１のモル比）を５０ｍＬのイオン交換水全量に溶解する。
２．デンプン溶液を定常５５℃まで冷却した後、そのデンプン溶液に前記鉄溶液を注ぎ入れ、完全に混合し、５０ｍｌの３０％（濃度）ＮＨ₄ＯＨを加える。
３．得られた溶液を８９℃まで温度を上げるように２時間加熱し、更に５０分間８９℃にて保持する。
４．水浴上での前記１７０時間の加熱後、ａ）４℃にて一晩中冷却してゲルを固定するか、またはｂ）周囲温度まで冷却して、酸で中和する（下記参照、）。
Ｃ．ゲル洗浄手順（ゲルが酸中和されない場合）
沈降したゲル懸濁液に冷たいイオン交換水をポンプで注入することにより、ｐＨが８．５未満になるまで固定されたゲルを洗浄する。
Ｄ．代替の中和工程
混合物を４０℃以下まで冷却し、酸で中和する。
Ｅ．次亜塩素酸ナトリウムによるゲル酸化分解
ゲル１グラム当たりの次亜塩素酸ナトリウム（ハイポ）の量の用量滴定は、生産を最適化するため新しいロット上で行うことができる。磁性粒子の生産は、サイズおよび分散度に関して光子相関分光法（photon correlation spectroscopy）（PCS）により、また水プロトン緩和率（water proton relaxation rates）の決定により評価される。
ａ．例えば、１２．５ｍｇＦｅ／ゲル５グラムにつき、１．８ｍｌの５％ハイポ。使用できる塩素の濃度、およびゲル５グラム中のＦｅのｍｇ量に関してハイポの量を調節する。
ｂ．ゲルを計量し、次亜塩素酸塩を添加し、７０℃の水浴中で４５分間加熱する。
ｃ．加熱後に８Ｍの尿素（０．８ｍｌ／ゲル５グラム）を添加する。尿素は過剰の次亜塩素酸塩を不活性化させる。
ｄ．膜（ＭＷカットオフ＜１００ｋＤ）を用いて、全ての遊離ＦｅおよびＣＨＯが除去されるまでダイアろ過（diafilter）する。
Ｆ．分析
その後、試料は分析される。このように調製した物質は、表１に記載された特徴を有する。

ＮＭＲＤによって、縦方向緩和率（１／Ｔ₁）が２．３５ガウスから１．２テスラの範囲における磁界強度の関数として測定される。例えば、コーニク他著，細胞と有機体のＮＭＲ分光学，Ｖｏｌ．II，７５頁、Ｒ．Ｋ．グプタ（Ｅｄ），ＣＲＣプレス，１９８７（Koenig et al. NMR Spectroscopy of Cells and Organisms, Vol. II, page 75, R. K. Gupta（Ed）, CRC Press, 1987）、およびケーニク他著，ＮＭＲ分光学の発達２２：４８７〜５６７頁（１９９０）（Koenig et al. Progress in NMR Spectroscopy 22: 487-567（1990）を参照のこと。
実施例２
血中寿命長期化造影剤
メトキシＰＥＧリン酸塩（ＭＭＰ）（モル、重量、５ｋＤ）を実施例１で製造した粒子の水性懸濁液に、ＭＰＰと酸化鉄（ＦｅＯｘ）の望ましい比率（２gms ＭＰＰ／gm ＦｅＯｘ）で添加し、一定に回転させながら、１５時間、３７℃インキュベートし、使用するまで４℃で保存した。
必要に応じて、その粒子を、１２１℃で１５分間オートクレーブ滅菌することができる。
実施例３
実施例１及び２の粒子の血中半減期テストの結果
１００μＬサンプルを、実施例１および２の調剤を１ｍｇＦｅ／ｍＬで、マウスの尾の静脈に注射した。間隔をおいて、動物を安楽死させた。２匹のマウスから、血液サンプルを採取し、プールし、１／Ｔ₁を測定した。１／Ｔ₁値から、その半減期（Ｔ_1/2）を測定した。その結果を表２に示す。表２には、比較のために従来のＭＳＭ粒子の結果を含んでいる。

実施例４
造影剤組成
実施例２で製造したＭＰＰ被覆粒子を、５％ブドウ糖溶液で、鉄濃度が１０ｍｇＦｅＯｘ／ｍＬになるまで希釈し、注射前に滅菌ろ過した。
実施例５
画像生成
実施例４で製造した造影剤組成物を、静脈注射によって、４ｍｇＦｅ／ｋｇ体重の用量でブタに投与した。コントラスト前、コントラスト３５分後にＴ₁加重ＭＲ画像を、１．５Ｔ、ターボフラッシュ（Trubo-FLASH）、TR/TE/TI/flip 15ms/4.1ms/846ms/25°で記録し、ここに図１Ａ及び図１Ｂとして表した。コントラスト前の画像において、左の明るくなっているところが肝臓である。コントラスト後の画像において、肝臓実質組織は暗く、一方、そこを通る血管は非常に明るく見える。
実施例６
画像生成
実施例４で製造した造影剤組成を、静脈注射によって、５ｍｇＦｅ／ｋｇ体重で、ブタに投与した。コントラスト前、コントラスト３５分後にＴ₁加重ＭＲ画像を、１．５Ｔ、高速スピンエコー、TR/TE1800ms/100msで記録し、ここに図２Ａ及び図２Ｂとして表した。コントラスト前、肝臓実質組織は、血管よりも明るく見える。コントラスト後、肝臓実質組織も、血管も暗く見える。図１と図２Ｂを比較すると、肝臓の血管と他の非肝臓実質組織部分を区別することができる。
実施例７
複合造影剤組成
実施例２で製造したＭＰＰ被覆粒子と実施例１で製造した粒子を、重量比（ＦｅＯｘ）５：１で結合し、５％ブドウ糖溶液で、鉄濃度が１０ｍｇＦｅＯｘ／ｍＬになるまで希釈し、注射前に滅菌ろ過した。
実施例１の粒子の代わりに、従来のＭＳＭ、もしくは市販されている磁性粒子、例えば、Guerabet SAからEndoremの商標名で出ている物質などを使用してもよい。

Claims

磁性粒子と、生理学的に許容される担体、もしくは、賦形剤とを含む診断用造影剤組成物であって、前記組成物が、ｒ₂／ｒ₁比が５以下であり、血中半減期が２４時間までである第１の複数の磁性粒子と、血中半減期が第１の複数の組成物よりも短い第２の複数の磁性粒子とを含むことを特徴とする診断用造影剤組成物。
前記第２の複数の磁性粒子が、前記第１の複数の磁性粒子より、少なくとも５０％短い血中半減期をもつ請求項１に記載の組成物。
前記第１の複数の磁性粒子が、オプソニン作用インヒビタもしくは血中寿命長期化物質をもつ粒子を含む請求項１もしくは２に記載の組成物。
前記第１の複数の磁性粒子が、磁性結晶と、生物許容ポリマーと、オプソニン作用インヒビタ、もしくは、血中寿命長期化物質とを含む請求項１もしくは２に記載の組成物。
前記生物許容ポリマーが、酸化分解されたデンプンであり、前記血中寿命長期化物質が酸化ポリアルキレン物質である請求項４に記載の組成物。
前記磁性粒子が、１００ｎｍ以下の平均全体粒子サイズをもつ請求項１〜５のいずれか１項に記載の組成物。