JP5836135B2 - Contrast agent for ESRI - Google Patents
Contrast agent for ESRI Download PDFInfo
- Publication number
- JP5836135B2 JP5836135B2 JP2012003882A JP2012003882A JP5836135B2 JP 5836135 B2 JP5836135 B2 JP 5836135B2 JP 2012003882 A JP2012003882 A JP 2012003882A JP 2012003882 A JP2012003882 A JP 2012003882A JP 5836135 B2 JP5836135 B2 JP 5836135B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- esri
- contrast agent
- spin
- amino acid
- methionine
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- CIAZETVSYPIZOJ-UHFFFAOYSA-N CC(C)(C=C(C1(C)C)C(NC(CCSC)C(O)=O)=O)N1O Chemical compound CC(C)(C=C(C1(C)C)C(NC(CCSC)C(O)=O)=O)N1O CIAZETVSYPIZOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
本発明は、電子スピン共鳴イメージングにおける造影剤に関する。より詳細に、本発明は、生体内にある腫瘍の局在および質的診断を目的とした、スピンラベル化された細胞膜形成に必須なアミノ酸を利用した電子スピン共鳴イメージング用造影剤に関する。 The present invention relates to a contrast agent in electron spin resonance imaging. More specifically, the present invention relates to a contrast agent for electron spin resonance imaging using amino acids essential for the formation of a spin-labeled cell membrane for the purpose of localization and qualitative diagnosis of tumors in vivo.
電子スピン共鳴イメージング（以下、「ＥＳＲＩ」と省略する場合もある。）とは、不対電子を有する原子や分子であるフリーラジカルを特異的且つ直接的に検出することを可能にする電子スピン共鳴法（ＥＳＲ）法を利用した画像化方法である。これまでに、ループギャップ共振器によるＥＳＲＩを利用した生体内での酸化ストレス・レドックス代謝部位のイメージング等が試みられている。 Electron spin resonance imaging (hereinafter sometimes abbreviated as “ESRI”) is an electron spin resonance that enables specific and direct detection of free radicals, which are atoms and molecules having unpaired electrons. This is an imaging method using the ESR method. Until now, imaging of oxidative stress and redox metabolic sites in vivo using ESRI using a loop gap resonator has been attempted.
例えば、脳虚血後再灌流（非特許文献１）や自然発生高血圧 (非特許文献２)の動物モデルに、血液脳関門（ｂｌｏｏｄ ｂｒａｉｎ ｂａｒｒｉｅｒ；ＢＢＢ）を容易に通過するスピンプローブ剤；３−ｍｅｔｈｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ−２，２，５，５−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｅ−１−ｏｘｙｌ(ＭＣ−ＰＲＯＸＹＬ)を全身投与すると、病変部では対照（正常）と比較し、その消失速度が増加していることがＥＳＲＩで捉えられたことが報告されている。これらの現象は、活性酸素種が発生している部位では抗酸化能が強化されており、新たに投与されたラジカルはより早く消去されることに起因すると考えられている。 For example, a spin probe agent that easily passes through the blood brain barrier (BBB) in animal models of post-cerebral ischemia reperfusion (Non-patent Document 1) and spontaneous hypertension (Non-patent Document 2); 3- ESRI captures that the rate of disappearance of methoxycarbonyl-2,2,5,5-tetramethylpyrrolidin-1-oxyl (MC-PROXYL) is increased in the lesion compared to the control (normal) compared to the control (normal) It has been reported. These phenomena are thought to be due to the fact that the antioxidant capacity is enhanced at the site where the reactive oxygen species are generated, and the newly administered radical is eliminated more quickly.
非特許文献３、４では、非特許文献１、２と同様の手法で、マウスの下肢に植え込んだ腫瘍における活性酸素種の発生を示している。
以上のような従来のＥＳＲＩの医療分野への応用は、全てニトロキシルラジカルのような物質をスピンプローブ剤として用い、その消失を経時的に画像で追うことで、間接的に生体内での活性酸素種の発生及びその分布を知ることであった。 The conventional application of ESRI in the medical field as described above uses all substances such as nitroxyl radical as a spin probe agent, and follows its disappearance over time, thereby indirectly in vivo activity. It was to know the generation and distribution of oxygen species.
上記のような現状の下、特に腫瘍領域で、本発明は、従来とは異なるアプローチによる新たなＥＳＲＩを用いた画像化手段及びそれに関連した新たな技術を提供することを目的とする。 Under the present circumstances as described above, the present invention aims to provide an imaging means using a new ESRI and a new technique related thereto, particularly in a tumor region, by a different approach.
本発明者等は、ＥＳＲＩの医療分野への応用について鋭意研究を重ねた結果、従来のようにスピンプローブ剤を投与するのではなく、活性酸素種の発生が予想される病変部において、消費される代謝物質を予めスピンラベル化し、それを生体内に導入することにより、抗酸素能を上回ったラジカルが蓄積し、本来の意味での造影剤として、病変部の画像化が可能性になるという新たな発想に至った。そして、本発明者等は、腫瘍に対する集積性を有するアミノ酸にラジカルを有する物質でラベル化し、それを腫瘍細胞に取り込ませ、当該細胞におけるスピンラベル化された化合物のＥＳＲスペクトルを測定し、更にはラジカル消去剤であるＬ‐アスコルビン酸で速やかに消去できることを確認した。本発明は、かかる知見に基づいて完成した発明である。 As a result of intensive research on the application of ESRI to the medical field, the present inventors have not consumed a spin probe as in the prior art, but are consumed in a lesion where the generation of reactive oxygen species is expected. By pre-spinning the metabolite to be metabolized and introducing it into the living body, radicals exceeding the anti-oxygen capacity accumulate, and as a contrast agent in the original sense, it is possible to image the lesion. It led to a new idea. Then, the present inventors labeled with a substance having radicals in amino acids having an accumulation property with respect to a tumor, incorporated it into a tumor cell, measured the ESR spectrum of the spin-labeled compound in the cell, and It was confirmed that the radical scavenger L-ascorbic acid can be quickly erased. The present invention has been completed based on this finding.
代表的な本発明は以下の通りである。
項１．
スピンラベル化アミノ酸からなる、電子スピン共鳴イメージング（ＥＳＲＩ）用造影剤。
項２．
アミノ酸がメチオニンである、項１に記載のＥＳＲＩ用造影剤。
項３．
スピンラベル化アミノ酸を１０ｍＭ以上含有する液体である、項１又は２のいずれかに記載のＥＳＲＩ用造影剤。
項４．
悪性腫瘍を画像化するための造影剤である、項１〜３のいずれかに記載のＥＳＲＩ用造影剤。
項５．
悪性腫瘍が悪性脳腫瘍である、項４に記載のＥＳＲＩ用造影剤。
項６．
項１〜５のいずれかに記載のＥＳＲＩ用造影剤及びラジカル消去剤を含む、ＥＳＲＩ用キット。
項７．
アミノ酸をスピンラベルする工程を含む、項１〜５のいずれかに記載のＥＳＲＩ用造影剤の製造方法。
項８．
スピンラベル化アミノ酸を悪性腫瘍を患う患者に投与する工程を含む、悪性腫瘍の画像化方法。
項９．
電子スピン共鳴イメージングで画像化する工程を含む、項８に記載の画像化方法。
The representative present invention is as follows.
Item 1.
A contrast agent for electron spin resonance imaging (ESRI) comprising a spin-labeled amino acid.
Item 2.
Item 2. The contrast agent for ESRI according to Item 1, wherein the amino acid is methionine.
Item 4.
Item 4. The contrast agent for ESRI according to any one of Items 1 to 3, which is a contrast agent for imaging a malignant tumor.
Item 5.
Item 5. The contrast agent for ESRI according to Item 4, wherein the malignant tumor is a malignant brain tumor.
Item 6.
Item 6. An ESRI kit comprising the ESRI contrast agent according to any one of Items 1 to 5 and a radical scavenger.
Item 7.
Item 6. The method for producing a contrast agent for ESRI according to any one of Items 1 to 5, comprising a step of spin-labeling an amino acid.
Item 8.
A method for imaging a malignant tumor, comprising a step of administering a spin-labeled amino acid to a patient suffering from a malignant tumor.
Item 9.
Item 9. The imaging method according to Item 8, comprising a step of imaging by electron spin resonance imaging.
本発明の造影剤に組み込んだラジカル種は安定であり、細胞膜の透過性にも優れているため、ＥＳＲ法を用いて簡便且つ非侵襲的にアミノ酸の生体内における移動や変化を画像として追跡できる。特に、本発明の造影剤は、悪性腫瘍への集積性を有するため、生体における悪性腫瘍の分布や増殖の有無の測定、更には悪性腫瘍の治療有効性の視覚的な測定を可能にする。これは、悪性腫瘍におけるアミノ酸を取り込む速度が、その他の細胞よりも速いことに起因する。 Since the radical species incorporated in the contrast medium of the present invention is stable and excellent in cell membrane permeability, it is possible to easily and non-invasively trace the movement and change of amino acids in the living body as an image using the ESR method. . In particular, since the contrast agent of the present invention has accumulation properties in malignant tumors, it enables measurement of the distribution and proliferation of malignant tumors in the living body, and further visual measurement of the therapeutic effectiveness of malignant tumors. This is due to the faster uptake of amino acids in malignant tumors than other cells.
また、本発明の造影剤は、放射性物質によるラベル化を必要としないため、従来の陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）用のトレーサーと比較して、患者や医療スタッフの被曝の心配はなく、検査が終了次第速やかにＬ‐アスコルビン酸等のラジカル消去剤によってラジカル化アミノ酸を消去できるので、安全性及び取り扱い性にも優れている。更に、ＰＥＴ用トレーサーの作成には、非常に高価なシンクロトロン加速器が身近に必要となり、ＰＥＴカメラも含めて、その利用が非常に高価なものになる反面、ＥＳＲ腫瘍検出法では、その装置製作費用が２桁から３桁ほど安価である。 In addition, since the contrast agent of the present invention does not require labeling with a radioactive substance, there is no concern about exposure of patients and medical staff as compared with conventional tracers for positron emission tomography (PET), and inspection is possible. Since radicalized amino acids can be erased with a radical scavenger such as L-ascorbic acid immediately upon completion, it is excellent in safety and handling. Furthermore, the creation of a PET tracer requires a very expensive synchrotron accelerator, and its use, including the PET camera, is very expensive. The cost is as low as 2 to 3 digits.
１．電子スピン共鳴イメージング用造影剤
一実施形態において、本発明は、スピンラベル化されたアミノ酸からなるＥＳＲＩ用造影剤である。アミノ酸をスピンラベル剤で標識することにより、生体内に導入された当該アミノ酸をＥＳＲ法で検出することが可能となり、検出したシグナルを画像化することによって、その挙動を画像化することができる。
1. Electron Spin Resonance Imaging Contrast Agent In one embodiment, the present invention is an ESRI contrast agent comprising a spin-labeled amino acid. By labeling an amino acid with a spin labeling agent, the amino acid introduced into the living body can be detected by the ESR method, and its behavior can be imaged by imaging the detected signal.
本発明において使用されるアミノ酸としては、細胞に取り込まれるアミノ酸であれば特に制限されない。そのようなアミノ酸には、α−アミノ酸が含まれるが、これ以外にも、α−アミノイソブチル酸、α−アミノシクロブタン−１−カルボン酸、α−アミノシクロペンタン−１−カルボン酸等の合成アミノ酸等も含まれる。これらの中でもＬ型のメチオニン、ロイシン、チロシンなどの天然アミノ酸は腫瘍の検出に有用である。特に、メチオニンは脳腫瘍をはじめ、肺癌、頚部や胸部の悪性腫瘍、リンパ腫などの検出に有用であり、脳腫瘍の質的診断に関してはグルコースよりも優れている。 The amino acid used in the present invention is not particularly limited as long as it is an amino acid taken into cells. Such amino acids include α-amino acids, but besides these, synthetic amino acids such as α-aminoisobutyric acid, α-aminocyclobutane-1-carboxylic acid, α-aminocyclopentane-1-carboxylic acid, etc. Etc. are also included. Among these, natural amino acids such as L-type methionine, leucine, and tyrosine are useful for tumor detection. In particular, methionine is useful for detecting brain tumors, lung cancer, cervical and breast malignant tumors, lymphomas, etc., and is superior to glucose for qualitative diagnosis of brain tumors.
アミノ酸以外にもフルオロデオキシグルコース、チミジンなどの核酸、コリン、フルオロコリン、酢酸などの膜脂質、ミソニダゾール、及びグルコースやサッカーロース等をスピンラベル化し造影剤として用いることも可能である。 In addition to amino acids, nucleic acids such as fluorodeoxyglucose and thymidine, membrane lipids such as choline, fluorocholine, and acetic acid, misonidazole, and glucose and sucrose can be spin-labeled and used as a contrast agent.
上記に挙げられたアミノ酸、グルコース、核酸、膜脂質などは、スピンラベル剤でスピンラベル化される。スピンラベル化に使用されるスピンラベル剤は、アミノ酸等の代謝物質をラジカル修飾することが可能である限り特に制限されず、当該技術分野において公知のスピンラベル剤を適宜選択して使用することが可能である。好ましくは、空気中で安定であり、化学的変化を受け難く、単離可能であり、分子量が小さく、ラベル化によって生体機能や性質に影響せず、ＥＳＲスペクトルが単純で解析し易い性質を備えたものである。このような条件を満たすものとして一般的にはニトロキシルラジカルを挙げることができる。 The amino acids, glucose, nucleic acids, membrane lipids and the like mentioned above are spin-labeled with a spin labeling agent. The spin labeling agent used for spin labeling is not particularly limited as long as it can radically modify a metabolite such as an amino acid, and a spin labeling agent known in the art can be appropriately selected and used. Is possible. Preferably, it is stable in air, resistant to chemical changes, can be isolated, has a low molecular weight, has no influence on biological functions and properties by labeling, and has a property that the ESR spectrum is simple and easy to analyze. It is a thing. In general, nitroxyl radicals can be cited as satisfying such conditions.
ニトロキシルラジカルの中でも、血液脳関門（ＢＢＢ）を通過する能力が高いという観点からＭＣ−ＰＲＯＸＹＬ、３-Ｃａｒｂａｍｏｙｌ−２，２，５，５−ＰＲＯＸＹＬ、３-Ｃａｒｂｏｘｙ−２，２，５，５−ＰＲＯＸＹＬが好ましい。 Among the nitroxyl radicals, MC-PROXYL, 3-Carbamoyl-2,2,5,5-PROXYL, 3-Carboxy-2,2,5,5 from the viewpoint of high ability to cross the blood brain barrier (BBB) -PROXYL is preferred.
上述するようなスピンラベル剤によるスピンラベル化アミノ酸は、水溶性であることが好ましい。スピンラベル化剤は通常ラジカルを含む構造部分に親水基を有さないため、アミノ酸が有する親水基を保持することが好ましい。従って合成の際、アミノ酸のカルボキシル基は残しておくことが好ましく、アミノ酸のアミノ基とラベル剤を結合させることが好ましい。例えば、ＭＣ−ＰＲＯＸＹＬを用いてアミノ酸をラベル化する場合は、スピンラベル剤のカルボキシル基とアミノ酸のアミノ基とを脱水縮合により結合させることが好ましい。 The spin-labeled amino acid by the spin labeling agent as described above is preferably water-soluble. Since a spin labeling agent usually does not have a hydrophilic group in a structure part containing a radical, it is preferable to retain the hydrophilic group of an amino acid. Therefore, it is preferable to leave the carboxyl group of the amino acid in the synthesis, and it is preferable to bind the amino group of the amino acid and the labeling agent. For example, when labeling an amino acid using MC-PROXYL, it is preferable to bind the carboxyl group of the spin labeling agent and the amino group of the amino acid by dehydration condensation.
その他、商業的に入手可能なスピンラベル剤：３−カルボキシ−２，２，５，５−テトラメチルピロリン−１−オキシル、４−アセトアミド−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン１−オキシル、４−アミノ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン１−オキシル、４−カルボキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン１−オキシル、４−（２−クロロアセトアミド）−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン１−オキシル、４−シアノ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン１−オキシル、２−（１４−カルボキシテトラデシル）−２−エチル−４，４−ジメチル−３−オキサゾリジニルオキシ、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン１−オキシル、４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン１−オキシル、４−（２−ヨードアセトアミド）−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン１−オキシル、４−イソチオシアナト−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン１−オキシル フリーラジカル、４−メトキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン１−オキシル、４−オキソ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン１−オキシル、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン１−オキシル、（１−アセチル−２，２，５，５−テトラメチル−３−ピロリン−３−メチル）メタンチオスルフォネート、５−（ジエトキシホスホリル）−５−メチル−１−ピロリン−Ｎ−オキサイド、Ｎ−（１−オキシル−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）マレイミド、１−オキシル−２，２，５，５−テトラメチル−Δ３−ピロリン−３−メチルメタンチオスルフォネートなども上記好ましい条件を満たすため、適宜選択して使用可能である。 Other commercially available spin labeling agents: 3-carboxy-2,2,5,5-tetramethylpyrroline-1-oxyl, 4-acetamido-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl, 4-carboxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl, 4- (2-chloroacetamido) -2, 2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl, 4-cyano-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl, 2- (14-carboxytetradecyl) -2-ethyl-4,4- Dimethyl-3-oxazolidinyloxy, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl, 4-benzoyloxy-2,2,6,6-teto Methylpiperidine 1-oxyl, 4- (2-iodoacetamido) -2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl, 4-isothiocyanato-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl free radical 4-methoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl, 4-oxo-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl, (1-acetyl-2,2,5,5-tetramethyl-3-pyrroline-3-methyl) methanethiosulfonate, 5- (diethoxyphosphoryl) -5-methyl-1-pyrroline N-oxide, N- (1-oxyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) maleimide, 1-oxyl-2,2,5,5- Tetramethyl-Δ3-pyrroline-3-methylmethanethiosulfonate and the like satisfy the above preferable conditions, and can be appropriately selected and used.
本発明のＥＳＲＩ用造影剤は、スピンラベル化アミノ酸のみから構成されていても、他の薬学的に許容される物質と組合せられた組成物であってもよい。本発明のＥＳＲＩ用造影剤の形態は特に制限されないが、被験者の血中への投与に適した薬学的に許容される溶媒（例えば、生理食塩水や緩衝液）にスピンラベル化アミノ酸が溶解した形態であることが好ましい。より具体的に、本発明のＥＳＲＩ用造影剤は、液剤又は注射剤の形態であることが好ましい。本発明のＥＳＲＩ用造影剤が液状である場合、スピンラベル化アミノ酸の濃度は、ＥＳＲＩ装置を用いて体内でのアミノ酸の挙動をイメージング可能である限り特に制限されないが、 ｉｎ ｖｉｔｒｏでのＥＳＲスペクトル検出限界濃度（例えば、１０ｍＭ）以上であることが好ましい。また、濃度の上限は、溶解可能限界濃度（例えば、２０ｍＭ以下）であることが好ましい。 The contrast agent for ESRI of the present invention may be composed only of spin-labeled amino acids or may be a composition combined with other pharmaceutically acceptable substances. The form of the contrast agent for ESRI of the present invention is not particularly limited, but the spin-labeled amino acid is dissolved in a pharmaceutically acceptable solvent (eg, physiological saline or buffer) suitable for administration into the blood of the subject. The form is preferred. More specifically, the contrast agent for ESRI of the present invention is preferably in the form of a solution or an injection. When the contrast agent for ESRI of the present invention is in a liquid state, the concentration of the spin-labeled amino acid is not particularly limited as long as the behavior of the amino acid in the body can be imaged using the ESRI apparatus, but ESR spectrum detection in vitro It is preferable that it is more than a limit concentration (for example, 10 mM). Moreover, it is preferable that the upper limit of a density | concentration is a solubility limit density | concentration (for example, 20 mM or less).
本発明のＥＳＲＩ用造影剤が、上記のような液状の形態である場合、当該造影剤には、薬学的に許容される他の添加剤（例えば、可溶化剤、乳化剤、粘度調節剤等）が添加されていてもよい。 When the contrast agent for ESRI of the present invention is in the liquid form as described above, other pharmaceutically acceptable additives (for example, a solubilizer, an emulsifier, a viscosity modifier, etc.) are included in the contrast agent. May be added.
本発明のＥＳＲＩ用造影剤の投与形態は、投与されたスピンラベル化アミノ酸の挙動をイメージングすることが可能である限り特に制限されず、例えば、静脈注射、皮下注射、筋肉注射等を挙げることができる。 The administration form of the contrast agent for ESRI of the present invention is not particularly limited as long as the behavior of the administered spin-labeled amino acid can be imaged, and examples thereof include intravenous injection, subcutaneous injection, and intramuscular injection. it can.
本発明のＥＳＲＩ用造影剤は、悪性腫瘍のイメージングに好適である。これは、悪性腫瘍によるアミノ酸の取り込み速度が、正常組織における取り込みよりも早いため、結果として、スピンラベル化されたアミノ酸が悪性腫瘍に集積するからである。悪性腫瘍の中でも本発明の造影剤を用いたイメージングに特に適しているのは脳腫瘍である。 The contrast agent for ESRI of the present invention is suitable for imaging a malignant tumor. This is because the uptake rate of amino acids by malignant tumors is faster than that in normal tissues, and as a result, spin-labeled amino acids accumulate in malignant tumors. Among malignant tumors, brain tumors are particularly suitable for imaging using the contrast agent of the present invention.
本発明のＥＳＲＩ用造影剤を用いて、スピンラベルされたアミノ酸の生体内での挙動又は当該アミノ酸が集積した悪性腫瘍をイメージングする方法は、公知のＥＳＲＩ用の装置を用いて実施することができる。そのような装置は、特に制限されないが、例えば、本発明者等が開発した特開２０１１−１５８３４８や特願２０１０‐１４６５５９に開示される電磁ホーン型電子スピン共鳴装置を用いて実施することができる。特開２０１１−１５８３４８に開示される電磁ホーン型ＥＳＲ装置では、低〜高周波のマイクロ波（Ｌ，ＸおよびＫ−ｂａｎｄ）を使う一方で、（１）大型／多量試料（２） 水溶液や生体試料等誘電ロスの大きな試料（３）導電性試料（４）金属含有試料等極端試料のESR計測に加えて、（５）ESRと他物理量(誘電率)との温度可変同時計測等、極端計測も可能であるため有用である。 The method of imaging the in vivo behavior of spin-labeled amino acids or malignant tumors in which the amino acids are accumulated using the contrast agent for ESRI of the present invention can be implemented using a known ESRI apparatus. . Such an apparatus is not particularly limited. For example, the apparatus can be implemented using an electromagnetic horn type electron spin resonance apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-158348 and Japanese Patent Application No. 2010-146559 developed by the present inventors. . In the electromagnetic horn type ESR device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-158348, while using low to high frequency microwaves (L, X and K-band), (1) large / large sample (2) aqueous solution or biological sample Samples with large isoelectric loss (3) Conductive samples (4) In addition to ESR measurements of extreme samples such as metal-containing samples, (5) Extreme measurements such as simultaneous temperature variable measurement of ESR and other physical quantities (dielectric constant) Useful because it is possible.
好適な一実施形態において、本発明は、少なくともＥＳＲＩ用造影剤及びラジカル消去剤を含むＥＳＲＩ用キットである。本発明のＥＳＲＩ用造影剤を構成するルピンラジカル化アミノ酸は安定な化合物であり、ラジカル化されているため、強い反応性を有するが、後述する実施例に示されるようにアスコルビン酸等のラジカル消去剤によって容易に無害化することが可能である。よって、本発明のＥＳＲＩ用造影剤をラジカル消去剤と組み合わせることによって、より安全性に優れたＥＳＲＩが可能となる。ラジカル消去剤としては、当該技術分野に公知のラジカル消去剤と適宜選択して使用することが可能である。 In a preferred embodiment, the present invention is an ESRI kit including at least an ESRI contrast agent and a radical scavenger. The lupine radicalized amino acid that constitutes the contrast agent for ESRI of the present invention is a stable compound and has a strong reactivity because it is radicalized. However, as shown in the examples described later, radical scavenging such as ascorbic acid is eliminated. It can be easily detoxified by the agent. Therefore, by combining the contrast agent for ESRI of the present invention with a radical scavenger, ESRI with superior safety becomes possible. As the radical scavenger, a radical scavenger known in the art can be appropriately selected and used.
１．ラジカル化メチオニンの作製
下記の構造式で示されるラジカル化メチオニンをLiu et al., Eur. J. Med. Chem. Vol. 43, p.2610-2614, 2008に記載の方法に従って合成した。
1. Preparation of radicalized methionine A radicalized methionine represented by the following structural formula was synthesized according to the method described in Liu et al., Eur. J. Med. Chem. Vol. 43, p.2610-2614, 2008.
得られたラジカル化メチオニンを純水に添加し、混合したところ、ラジカル化メチオニンは易溶解性ではなく、20mM以上の水溶液にするのには時間を要した。標準試料のMgO:Mn(II)パウダーと共に、X-bandの高感度TE011モード円筒型共振器で各濃度のラジカル化メチオニン水溶液のＥＳＲスペクトルを測定した。１５ｍＭ水溶液について測定した結果を図１に示す。尚、15ｍMとそれ以上の濃度では、結果に差は見られなかった。 When the obtained radicalized methionine was added to pure water and mixed, the radicalized methionine was not easily soluble, and it took time to obtain an aqueous solution of 20 mM or more. The ESR spectrum of each concentration of radicalized methionine aqueous solution was measured with an X-band highly sensitive TE011 mode cylindrical resonator together with the standard sample MgO: Mn (II) powder. The results measured for a 15 mM aqueous solution are shown in FIG. Note that there was no difference in the results at concentrations of 15 mM and higher.
２．腫瘍細胞へのラジカル化メチオニンの導入及びESRスペクトルの測定
ヒトグリア芽細胞腫cell line U251を、Eagle’s Minimum Essential Medium with Eagle’s balanced Saltsを基礎培地とし、１％Non-essential Amino Acids, 1mM Sodium pyruvate, 10% Fetal Bovin Serum, 2mM Glutamin, 1% penicillin/streptomucinを添加した３つのシャーレ培地で培養した。培養５日目にシャーレ内の培養液を捨て、Hank’s bufferd salt solution（HBSS: 136.6mM NaCl, 5.4mM KCl, 4.2mM NaHCO3, 2.7mM Na2HPO4, 1mMCaCl2, 0.44mM KH2PO4, 0.41mM MgSO4, pH7.8）で洗浄後、１〜２mlのHBSS及びラジカル化メチオニン（10mM、15mM及び20mM）を加え、２時間、３７℃で培養した。その後、Tris-Buffered salineで洗浄し、３つのシャーレ内の細胞を１つの試験管に回収し、遠心分離にかけた。回収した細胞の一部を石英製試料管に入れ、X-bandのTE011モード円筒型共振器でESRスペクトルを測定した。結果を図２（１０ｍＭ）、図３（１５ｍＭ）及び図４（２０ｍＭ）に示す。
2. Introduction of radicalized methionine into tumor cells and measurement of ESR spectrum Human glioblastoma cell line U251 is based on Eagle's Minimum Essential Medium with Eagle's balanced Salts, 1% Non-essential Amino Acids, 1 mM Sodium pyruvate, 10% The cells were cultured in three Petri dishes containing Fetal Bovin Serum, 2 mM Glutamin, and 1% penicillin / streptomucin. On the fifth day of culture, the culture solution in the petri dish was discarded and Hank's buffered salt solution (HBSS: 136.6 mM NaCl, 5.4 mM KCl, 4.2 mM NaHCO 3 , 2.7 mM Na 2 HPO 4 , 1 mM CaCl 2 , 0.44 mM KH 2 PO 4 , After washing with 0.41 mM MgSO 4 , pH 7.8), 1 to 2 ml of HBSS and radicalized methionine (10 mM, 15 mM and 20 mM) were added, and the mixture was incubated at 37 ° C. for 2 hours. Thereafter, the cells were washed with Tris-Buffered saline, and the cells in the three petri dishes were collected in one test tube and centrifuged. A part of the collected cells was put into a quartz sample tube, and the ESR spectrum was measured with an X-band TE011 mode cylindrical resonator. The results are shown in FIG. 2 (10 mM), FIG. 3 (15 mM) and FIG. 4 (20 mM).
１０ｍＭよりは１５ｍＭまたは２０ｍＭのラジカル化メチオニンを取り込ませた腫瘍細胞から強いESRスペクトルが測定された。また、各ラジカル化メチオニンと同濃度のＬ‐アスコルビン酸を培地に添加し、２時間培養することより細胞内のラジカルは消去された。１５ｍＭのラジカル化メチオニンと１５ｍＭのＬ−アスコルビン酸を用いた場合の結果を図５（Ｂ）に示す。尚、上段（Ａ）はアスコルビン酸を添加しなかったコントロールである。図５に示される結果は、ラジカル化アミノ酸である本発明のＥＳＲＩ用造影剤は安定な物質であるが、安価なアスコルビン酸等のラジカル消去剤で容易に無害化することが可能であるため、ラジカル消去剤と組み合わせることによって、より安全なＥＳＲＩが可能となることを意味する。 Strong ESR spectra were measured from tumor cells incorporating 15 mM or 20 mM radicalized methionine rather than 10 mM. In addition, L-ascorbic acid having the same concentration as each radicalized methionine was added to the medium and cultured for 2 hours, so that the intracellular radicals were eliminated. FIG. 5 (B) shows the results when 15 mM radicalized methionine and 15 mM L-ascorbic acid were used. In addition, the upper stage (A) is a control in which ascorbic acid was not added. The results shown in FIG. 5 show that although the contrast agent for ESRI of the present invention, which is a radicalized amino acid, is a stable substance, it can be easily detoxified with a radical scavenger such as ascorbic acid. By combining with a radical scavenger, it means that safer ESRI becomes possible.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012003882A JP5836135B2 (en) | 2012-01-12 | 2012-01-12 | Contrast agent for ESRI |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012003882A JP5836135B2 (en) | 2012-01-12 | 2012-01-12 | Contrast agent for ESRI |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013142079A JP2013142079A (en) | 2013-07-22 |
| JP5836135B2 true JP5836135B2 (en) | 2015-12-24 |
Family
ID=49038841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012003882A Expired - Fee Related JP5836135B2 (en) | 2012-01-12 | 2012-01-12 | Contrast agent for ESRI |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5836135B2 (en) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3317862B2 (en) * | 1996-10-31 | 2002-08-26 | 日本電子株式会社 | ESR imaging equipment |
| JP2002085374A (en) * | 2000-09-14 | 2002-03-26 | Yamagata Public Corp For The Development Of Industry | Contrast medium for magnetic resonance |
| JP2005189219A (en) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Shoichi Ri | Method and device for determining resolution of free radical in vivo |
| WO2006086677A2 (en) * | 2005-02-10 | 2006-08-17 | Intematix Corporation | Endohedral fullerenes as spin labels and mri contrast agents |
-
2012
- 2012-01-12 JP JP2012003882A patent/JP5836135B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2013142079A (en) | 2013-07-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fan et al. | pH-Responsive fluorescent graphene quantum dots for fluorescence-guided cancer surgery and diagnosis | |
| Li et al. | Monitoring the real‐time circulatory system‐related physiological and pathological processes in vivo using a multifunctional NIR‐II probe | |
| Kurbegovic et al. | Molecular targeted NIR-II probe for image-guided brain tumor surgery | |
| JP5500875B2 (en) | Novel compound, probe using the novel compound, and contrast agent for fluorescence imaging using the novel compound or the probe | |
| RU2374253C2 (en) | Radicals and use thereof as paramagnetic agents in dynamic nuclear polarisation processes | |
| JP5721234B2 (en) | Novel indocyanine compound, synthesis method and purification method thereof, diagnostic composition using the indocyanine compound, in vivo kinetic measurement apparatus using the diagnostic composition, and circulation visualization apparatus | |
| KR20170029430A (en) | Library of ph responsive polymers and nanoprobes thereof | |
| CN106967152B (en) | A kind of compound and the preparation method and application thereof of Value linear label | |
| US8697034B2 (en) | Hyperpolarized 89-yttrium and methods relating thereto | |
| Liu et al. | pH switchable nanoassembly for imaging a broad range of malignant tumors | |
| CN105813648A (en) | Chlorotoxin conjugates and methods of use thereof | |
| TW201630627A (en) | Imaging agents of fibrotic diseases | |
| Li et al. | Self-assembled NIR-II fluorophores with ultralong blood circulation for cancer imaging and image-guided surgery | |
| CN108430520A (en) | Long-acting gadolinium base cancer target imaging and therapeutic agent | |
| Zhou et al. | Targeting tumor hypoxia: a third generation 2-nitroimidazole-indocyanine dye-conjugate with improved fluorescent yield | |
| Wang et al. | Synergistic enhancement of fluorescence and magnetic resonance signals assisted by albumin aggregate for dual-modal imaging | |
| Li et al. | Near-infrared fluorescence imaging of CD13 receptor expression using a novel Cy5. 5-labeled dimeric NGR peptide | |
| JP5693224B2 (en) | Method and imaging medium for use in the method | |
| Zhu et al. | Exploring multi-element co-doped carbon dots as dual-mode probes for fluorescence/CT imaging | |
| JP2012512258A (en) | Modified pyrazine derivatives and uses thereof | |
| Lin et al. | Development of a kit-like radiofluorinated biomolecule leading to a controlled self-assembly of 18 F nanoparticles for a smart PET imaging application | |
| Qiu et al. | Liver injury long-term monitoring and fluorescent image-guided tumor surgery using self-assembly amphiphilic donor-acceptor NIR-II dyes | |
| JP5351172B2 (en) | MR contrast medium, contrast medium, and imaging inspection method using the contrast medium | |
| US20110033390A1 (en) | Mr imaging agent or medium compressing hyperpolarised 13c alanine and methods of imaging wherein such an imaging medium is used | |
| JP5836135B2 (en) | Contrast agent for ESRI |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141111 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151013 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151102 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5836135 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |