JPH01500196A - 臨床用途に使用される生物分解性超常磁性物質 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 臨床用途に使用される生物分解性超常磁性物質本発明は、参照としてここに組込 まれている１９８６年７月３日に出願された出願人の先行同時係属米国特許出願 第８８２．０４４号の一部継続出願である。

１、序 本発明は、磁気共鳴像（ＨＲＩ　、　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅｉ ｍａｇｉｎｇ）剤として動物の器官および組織のＭＲ像を高める用途に特に適す る、ある磁気および生物学的特性を有する物質に関する。更に詳細には、本発明 は、生物学的に分解性で代謝可能な超常磁性酸化物のＭＲコントラスト剤として のインビボ用途に関する。製法に依るが、これらの金属酸化物は、懸濁媒体が生 理学的に許容可能な担体である、超常磁性粒子分散質または超常磁性流体の形態 である。これらの分散質および流体は、種々な経路からヒトを含む動物に投与さ れ、そして含まれる金属酸化物は、像を形成すべき特定標的器官に集まる。標的 器官または組織における金属酸化物のバイオ分布は、その金属酸化物が、超常磁 性特性により、ＭＲ像に顕著な水素核応答性を及ぼすために、かかる器官または 組織のより鮮明な像を生ずる。加えて、この分散質および流体は全く安定であり 、流体の場合には実用性を損なうことなくオートクレーブ処理し得る。こめよう に、その物質は、インビボ用途に十分適合する。

超常磁性と生物分解性を組合せると、ここに記載の物質がＩＶＩＲコントラスト 剤としての用途に有効となる。ＭＲ像を変化させる顕著な効能を有する超常磁性 は、その他のタイプの磁性物質を有するＭＨＩに要求されるよりもその物質の使 用量を減少させる。生物分解性は、像を形成する期間または組織内の最適保持時 間を生ずる。即ち、その物質は、器官または組織内に十分長くとどまって像の形 成を許容し、さらに器官または組織から最終的に除去または代謝される。驚くべ きことに、鉄を基礎とする試薬が投与されると、鉄が最終的に代謝され、そして 被験者のヘモグロビンに組み込まれる。

従って、これらの物質は、肝臓およびその他の細網内皮組織における癌性疾患の 検出、腸管における癌性またはその他の損傷の検出、肝硬変および肝炎のような 肝傷害の検出および肝再生の評価を含むが、それらに限定されることのない多く の臨床診断目的に使用し得る。鉄を基礎とするものは、抗貧血剤として臨床的に も有効である。

２、火皿Ω鴛遣 ２．１インビトロＮＭＲ像（Ｉ）ＩＡＧＴＮＧ）　、一般な　件核磁気共鳴（Ｎ ＭＲ）は、臨床用のヒト被験者の空間的な（ｓｐａｔｉａｌ）像を得る目的で、 現在広く使われている。磁気共鳴像または簡単にＭＨＩと称される診断用のＮＭ Ｒ像の臨床使用法は、回顧された〔ピケット等、ニュクリアーマグネチック　レ ゾナンス　１５７〜１６７頁（４月。

１９８２年）およびティー、エフ、　ブディンガー等、サイエンス、２８８〜２ ９８頁（１０月、１９８４年）（Ｐｙｋｅｔｔ、　ｅｔ　ａｌ、、　Ｎｕｃｌｅ ａｒ　）ｉａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅ５ｏｎａｎｃｅ、　ｐ（ＩＩｓｌ　５７−１６ ７　（Ａｐｒｉｌ　、１９８２＞ａｎｄ　Ｔ、Ｆ、Ｂｕｄｉｎｏａｒ。

ｅｔ、、５ｃｉｅｎｃｅ、ｐａｓ、２８８−２９８　（Ｏｃｔｏｂｅｒ、１９８ ４　））参照のこと〕。目下使われる診断方法、例えばＸ線コンピューター断層 装ｙｔ　（ｃ’ｒ）　、より多くのかかる方法を使用する多くの利益が一般に認 められる。例えば、臨床ＮＭＲ走査で利用される磁場は、ヒトの健康にいかなる 有害な影響も有しないと考えられる〔ブデインガー、前記第２９６頁（Ｂｕｄｉ ｎａｅｒ、　５ｕｐｕｒａ、、ｅｔ２９６　）参照〕。加えて、Ｘ線ＣＴ像が単 一パラメーター、即ちＸ線の減衰の観察から形成されるけれども、ＭＲ像は、分 析およびコンピューターにより組み合される多くのパラメータ効果の合成された ものである。高周波（Ｒｆ）パルスおよびタイミングのような適切な機械パラメ ータを選択すると、像の形成パラメータのいずれの信号をも高め（または、反対 に減衰す）るように利用され、それによって画質が改良され、解剖学的構造で有 用な情報が提供される。最後に、かかる像を使用すると、正常な組織と傷害のも のとが、異なるパラメータ値を有し、像において差異を生ずるなめに、ある場合 には価値ある診断装置であることが立証された。

ＭＨＩにおいて、器官または組織の像は、被験者を強力な外部磁場に配置し、こ の磁場の、器官または組織に含まれかつ取り囲むプロトン（水素核）の磁気特性 の効果を観察することにより得られる。Ｔ１およびＴ２と称されるプロトン緩和 時間は、最も重要である。Ｔ、（同様に、スピン−格子または長さ緩和時間と称 される）およびＴ２　（同様に、スピン−スピンまたは横断緩和時間と称される ）は、器官または組織プロトンの化学的および物理的環境に依存し、Ｒｆパルス 技術を使用して測定される。即ち、この情報は、コンピューターにより距離の関 数として分析され、その後この関数を使って像を形成する。

しかしながら、得られた像は、その他の組織からの類似信号によって、しばしば 鮮明度および明瞭さを欠く。良好な鮮明度を有する像を生じさせるために、像を 形成する組織のＴ１および／またはＴ２は、バックグランドである組織からのも のと明確に区別されるべきである。ある場合には、これらの差異の大きさが小さ く、診断上の効果を制限する。このように、これらの差異を増加しまたは拡大す る方法に実際に必要なものがある。１つの解決法は、コントラスト剤の使用であ る。

２．２ＭＨＩコントラスト剤 コントラスト剤に適するどんな物質も周囲組織の磁気特性に影響を与えるに違い ないので、ＩＶＩＲＩコントラスト剤はそれらの磁気特性により分類できる。

常磁性物質は、Ｔ１を減少するという効能を認められ、長い間ＭＨＩコントラス ト剤として使用されている〔ウニインマン等、アメリカン　ジャーナル　オブ　 ラジオロジー　１４２巻　第６１９頁　１９８４年、グライフ等、ラジオロジー 　１５７巻　第４６１頁　１９８５年、ランゲ等、ラジオロジー　１４７巻　第 ７８９頁　１９８３年。

プラッシュ、ラジオロジー　１４７巻　第７８１頁　１９８３年（Ｗｅｉｎｍａ ｎ　ｅｔ　ａｌ、、　Ａｍ、　Ｊ、　Ｒｅｄ、１４２．６１９　（１９８４）　 、　Ｇｒｅｉｆ　ｅｔ　ａｌ、、　Ｒａｄｉｏｌｏａｙ　１５７．４６１　（１ ９８５）　、　Ｒｕｎｇｅ　ｅｔ　ａｌ、、　Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ　１４７．７ ８９　（１９８３）　、　Ｂｒａｓｃｈ、　ＲａｄｉｏｌｏｇＶ　１４７．７８ １　（１９８３）））　。

常磁性物質は、弱い正の帯磁率および磁場がない場合に磁気を保有する能力を有 しないことにより特徴づけられる。

常磁性ＭＨＩコントラスト剤は、一般に鉄、マンガンまたはガドリニウムの遷移 金属イオンである。それらの金属イオンは、キレート剤と結合して金属イオンの 毒性を減少できる（前記ウェイマンの引用文を参照のこと）、ＭＨＩコントラス ト剤用の常磁性物質は、多くの特許および特許出願の対象である（ＥＰＡ第０１ ６０５５２号、英国特許出願第２１３７６１２Ａ号、　ＥＰＡ第０１８４８９９ 号、　ＥＰＡ第０１８６９４７号。

米国特許第４，６１５，８７９号、　ＰＣＴ　ＷＯ第８５１０５５５４号および ＥＰＡ第０２１００４３号を参照のこと）。

強磁性物質は、Ｔ２減少する能力のため、同様にコントラスト剤として使用され ている〔メドンカーダイアスとローターバー、マグン、レス、メト、第３巻　第 ３２８頁１９８６年、オルソン等、マグ　レス、イマジング　第４巻　第　４３ ７頁、１９８６年、レンスホー等、マグ　しス５イマジング　第４巻　第３５１ 頁　１９８６年および第３巻　第２１７頁　１９８６年（）ｌｅｄｏｎｃａ−Ｄ ｉａｓ　ａｎｄ　Ｌａｕｔｅｒｂｕｒ、　）ｌａｇｎ、　Ｒｅｓ、　Ｈｅｄ、　 ３，３２８　（Ｌ　９８６）　；　０１ｓｓｏｎｅｔ　ａｌ、、Ｈａｇ　Ｒｅｓ 、　Ｉｍａｇｉｎｇ　４．４３７　（１９８６）　：　Ｒｅｎｓｈａｗ　ｅｔａ ｌ、、　Ｈａｇ　Ｒｅｓ、　Ｉｍａｇｉｎｇ４．３５１　（１９８６＞ａｎｄ　 ３．２１７　（１９８６））、強磁性物質は、強力な正の帯磁率を有し、磁場が なくても磁性を有する。ＭＨＩコントラスト剤として使用される強磁性物質は、 最近の特許出願の対象であるＣ　ＰＣＴ讐０８６１０１１１２　、　ＰＣＴ　Ｗ Ｏ８６１０４３３０１）。

超常磁性物質と称される第３の磁性物質は、コントラスト剤として使用されてい る〔サイ二等、ラジオロジー　第１６７巻第２１１頁　１９８７年、バーン等、 ソサイヤティ　オブマグ　レス、メト　第４　（２２＞巻　第１５３頁１９８６ 年（Ｓａｉｎｉ　ｅｔ　ａｔ、、　Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ、１６７　、２１１（１ ９８７）　：　Ｈａｈｎ　ｅｔ　ａｔ、、　Ｓｏｃ、　ＨａｇＲｅｓ、　）ｌｅ ｄ、　４　（２２）１５３７　（１９８６＞）。常磁性物質のように、超常磁性 物質は、磁場がないと磁性を保持する能力がないことで特徴づけられる。超常磁 性物質は、強磁性物質と同程度でかつ常磁性物質よりもはるかに強い帯磁率を有 し得る〔ピーンとリビングストーン　ジャーナル　オブ　アプライドフィジック ス　補足　第３０巻　第１２０５頁　１９５９年（Ｂｅａｎａｎｄ　Ｌｉｖｉｎ ｇｓｔｏｎ　Ｊ、　Ａｐｐｌ、　Ｐｈｙｓ、　５ｕｐｐｌ　ｔｏ　ｖｏ１強磁性 および超常磁性は、イオンまたはガスというよりは格子特性である。磁鉄鉱およ びγ−酸化第二鉄のような鉄酸化物は、物質を構成する結晶の大きさに依存して 強磁性または超常磁性を示し、より大きな結晶を有するものは強磁性である〔ジ ー　ベイト　イン　フェロマグネティック　マテリアルス　第２巻　ウオールフ ァース（版）第４３９頁（Ｇ、　Ｂａｔｅ　ｉｎ　Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ 　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、　ｖｏ！、２　。

Ｗｏｈｌｆａｒｔｈ（ｅｄ、）　ｐ、４３９　）　）。

一般に使用されているように、超常磁性および強磁性物質は、Ｔ２を減少するこ とによってＭＲ像を変え、その結果、像を濃くした。注入されると、これら磁気 物質結晶は、標的器官または組織に蓄積し、磁気物質が蓄積した器官または組織 を濃くする。腫瘍のような肝臓の異常部は、磁気物質の吸収能力が不十分であり 、コントラスト剤を含まない部分よりも正常なバックグランド組織に対して明る く見上述の如く、超常磁性物質は、常磁性物質のある特性および強磁性物質のあ る特性を有する。常磁性物質のように、超常磁性物質は、磁場がない場合に磁気 特性を急速に失なう。即ち、同様に、超常磁性物質は、強磁性物質に見い出され る高い帯磁率および結晶化構造を有する。磁鉄鉱またはγ−酸化第二鉄のような 鉄酸化物は、その結晶直径が純粋な強磁性物質のものより著るしく小さい時に、 超常磁性を示す。

立方磁鉄鉱（Ｆｅ３０４＞について、この切断片は結晶直径が約３００人である 〔ダンロップ、ジャーナル　オブゲオフィジイ力ル　リサーチ　第７８巻　第１ ７８０頁１９７２年（Ｄｕｎｌｏｐ、　Ｊ、　Ｇｅｏｐｈｙｓ、　Ｒｅｓ、７旦 　１７８０（１９７２＞））。類似の切断片は、γ−酸化第二鉄に適用する〔ベ アー　イン　フェロマグネチック　マテリアルス　第２巻　ウオーファース（版 ）１９８０年　第４３９頁（Ｂａｒｅ　ｉｎ　Ｆｅｒｒｏｍａ　ｎｅｔｉｃ　） ｆａｔｅｒｉａｌｓ　ｖｏｌ、２．　Ｗｏｈｆａｒｔｈ（ｅｄ、）（ｔ９ｓｏ） 　ｐ、４３９））、鉄酸化物結晶が一般に単独で均一の大きさではないので、純 粋な強磁性鉄酸化物の平均径は、３０〇八（０，０３μｍ）の切断片よりも実質 的に大きい。例えば、γ−酸化第二鉄が磁気録音用の強磁性物質として使用され る〔例えば、フィツアー　コーポレーシＥｌ　ンＰｆ２２２８　（Ｐｆｉｚｅｒ 　ｃｏｒｐ、　Ｐｆ２２２８　）　）と、粒子は、針状で、その長さが約０．３ ５μｍ、その太さが０．０６μｍである。データ記録用のその他の強磁性粒子は 、その長さが０．１〜１０μｍである〔ジョーゲンセン、ザ　コンプリート　ハ ンドブック　オブ　マグネチック　レコーディング　第３５頁　１９８０年（、 ＋ｏｒｇｅｎｓｅｎ、　Ｔｈｅ　収狸利ｕＨａｎｄｂｏｏｋ　ｏｆ　起ｕ虹旦刈 並皿印ＬＤ、３５　（１９８０＞）。所定形状の結晶について、純粋な強磁性粒 子製剤は、超常磁性粒子製剤より数倍大きい平均寸法を有する。

超常磁性の理論的な原理は、ピーンとリビングトン（Ｂｅａｎ　ａｎｄ　Ｌｉｖ ｉｎｇｔｏｎ）により詳細に記載されテイル〔ジャーナル　オブ　アプライド　 フィジックス、補足　第３０巻　第１２０５頁　１９５９年ｊ、Ａ　ｔｉｅｄ　 Ｐｈ　５ｉｃｓ錐並圏胆旦ｔｏ　Ｖｏｌｕｍｅ　３０　、１２０５　（１９５９ ）　）　、超常磁性物質理論に対する根本は、磁化に関する温度の不安定な影響 である。熱エネルギーは、超常磁性物質における磁気モーメント配列を防げる。

適用磁場の除去後、超常磁性物質の磁気モーメントは、まだ残っており、しかし 急速な動きであり、無秩序に配向または乱雑な磁気モーメントを生じさせ、この ように真の磁場を生じさせない、生物学的系温度およびＭＲ像の適用磁場におい て、超常磁性物質は、対応する強磁性物質よりも磁化が小さい０例えば、ベルコ ヴイツ（Ｂｅｒｋｏｗｉ　ｔｚ）等は、高温で小さな超常磁性鉄酸化物の磁化が 減少することを報告している〔ジャーナルオブ　アプライド　フィジックス　第 ３９巻　第１２６１頁　１９６８年（Ｊ、　ＡＩ）ｐ、　ｐｈｙｓ、且９　、１ ２６１　（１９６８））。

このことは、ＭＲ像形成分野の研究者が、ある物質が単位重量あたり磁気を帯れ ば帯びるほどその物質がますますＴントラスト剤としての強磁性物質に注目して いるか、いくぶんか説明できる〔ドレイン、プロシーデインダス　オブ。

ザ　フィジカル　ソサイヤテイ　第８０巻　第１３８０頁　１９６２年、メドン カーダイアスとローターバー、マグ。

レス、メト、第３巻　第３２８頁　１９８６年（Ｄｒａｉｎ、　Ｐｒ０ｃ、　ｐ ｈｙｓ、ｓｏｃ、８旦、　１３８０　（１９６２）　；Ｈｅｄｏｎｃａ−ｄｉａ ｓ　ａｎｄ　Ｌａｕｔｅｒｕｒ、　Ｒａｇ、　Ｒｅｓ、　Ｈｅｄ、旦、　３２８ 　（１９８６）））。　２．４ｙ　””　”’超常磁性粒子がフェロ流体と称す る磁気流体で流行することは、しばらく認められていた〔カイザーとミスコルス ジ−ジャーナル　オブ　アプライド　フィジックス　第４１巻第３号第１０６４ 頁　１９７０年（にａｉｓｅｒ　ａｎｄ）１ｉｓｋｏｌｃｚｙ、　Ｊ、　Ａｐｐ ｌ、　Ｐｈｙｓ、　４１．３．１０６４　（１９７０）））。

フェロ流体は、ブラウン運動により沈降を抑制した超微粒磁気粒子溶液である。

ファンデンワールス引力から粒子の集積を防止するため、粒子はある方法で被覆 される。磁場が適用されると、磁力が液体全体に伝わり、フェロ流体は流体とし て感応する、即ち磁気粒子は溶媒から分離しない。

水性磁気化合物を合成するその他の解決法は、ガブリ−（Ｃａｂｌｅ）等により 開示されている（米国特許第４，００１，２８８号）ガブリ−特許は、磁鉄鉱が ヒドロキシカルボン酸と反応して、固形状態および液体の両方で強磁性挙動を示 す水性錯体を形成することを開示する。

２、４．１超常磁　物　水溶液をす作する場合の問題点超常磁性鉄酸化物水性流 体を合成する方法には、凝集を促進する結晶間引力を強く防げるポリマーまたは 界面活性剤を有する周囲鉄酸化物結晶がしばしば含まれる。しかしながら、多く の場合に、そのポリマーは鉄酸化物を完全に被覆せず、合成された物質は、非被 覆鉄酸化物の集まりまたは凝集に対し強い感受性を有する。凝集傾向および鉄酸 化物溶液のその他の特有な特性は、製薬製造上必要とされる該溶液操作を防げる 。

ＭＲＩコントラスト剤のような磁気製薬溶液の製法には、製薬製造上一般的な操 作を実施するために、極めて安定な溶液が要求される。溶液の安定性は、その溶 液中における磁気物質と同じ大きさのものの保有として定義される。即ち、不安 定な溶液では、磁気物質は集合しまたは凝集するだろう、磁気物質の大きさのか かる変化は、注入後の物質の生物学的分布をＭＨＩコントラスト剤にとって耐え られない状態に変える。透析、濃縮、濾過、遠心分離、ビン詰め前の濃縮物の保 存およびビン詰め後の長期保存のような製薬製造と関連する一般の操作を行なう ために、高安定性が要求される。特定な問題は、製薬用途に金属酸化物、例えば 鉄酸化物水溶液を殺菌するという必要から持ち出される。

加えて、水性超常磁性の濃縮溶液は、たとえ溶液がフィルター径より小さい物質 から成っていても、濾過により殺菌されない、この現象は、希釈溶液が濾過殺菌 できるため、溶液濃度に関連する。？過殺菌化希釈物質は、再濃縮されて殺菌ビ ンに分配される。しかしながら、かかる操作は、生成物を再汚染する多くの機会 を提供する。ビン詰め後の超常磁性物質のオートクレーブ溶液は、殺菌が最終ビ ン詰め後行なわれるために好適であり、最終生成物は汚染される機会がほとんど ない。オートクレーブ処理は、密封溶液を３０分間１２１℃まで加熱することを 含む。かかる極端な温度は、超常磁性酸化物の凝集または集合を引き起こし、該 酸化物を注入物質として使用できなくする。

２．５虎班性数化第二羞 常磁性鉄酸化物または酸化第二鉄は、イムフエロン（１ｍｆｅｒｏｎ　）と称す る商標名で貧血処置に多く使われる。かかる物質が水溶液中に溶解させられると 、ＦｅＯ：ＯＨとして表わされ、オキシ水酸化第２鉄と称される。それらは、常 磁性であり、必要により小さなプロトン相対性効果を及ぼす、該酸化物は、安定 であり、上記薬剤製造上の操作を受け、貧血処置剤として商業上有効である。

３、血名抹 本発明の物質に関する「生物分解性（ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ）　Ｊなる言 葉は、３０日以内に被験者によって代謝および／または排泄されることと定義さ れる。超常磁性酸化物に対して、その言葉は、投与後３０日以内に被験者ヘモグ ロビンに組み込まれることと定義される。

「ブロッキング剤」なる言葉は、非経口で被験者に投与されると、ＭＲＩコント ラスト剤を認識して結合する細網内系細胞のレセプターと競争的に結合するどの 物質でもあると定義される。

「超常磁性流体」なる言葉は、第６．３節で記載する方法で製造されるどの金属 酸化物流体でもあると定義され、第６．４節に記載の特性を有する。

４、魚肌Ω要旬 本発明の目的は、標的器官または組織が鮮明で十分に輪郭の際立った像を生ずる 、診断用インビボＭＲ像手法を提供することにある。特に、本発明の目的は、簡 単に投与され、生ずる像に大きな影響を与えそしてインビボで特異的に器官また は組織に分布する、ＭＲコントラスト剤を使用して像を形成する方法を提供する ことにある。コントラスト剤はインビボで安定で、インビボ用に簡単に処理され 、そして毒性および被験者における極端な長期保有の問題を解消する０本発明の 他の目的は、手段を提供することにあり、それによってコンストラスト剤はイン ビボで特異器官または組織に向う。

本発明、前記目的を満たすコントラスト剤である生物分解性超常磁性金属酸化物 を使用する、新規なＭＲ像手法を提供する。かかる物質は、すでに見い出されて いるが、釣り合いの最もとれた特徴を兼ね備え、特にＭＲコントラスト剤の用途 に十分適している。驚くべくことに、超常磁性物質は、強磁性または常磁性物質 よりもＴ２に大きな影響を及ぼし、それによってインビボの標的器官または組織 の十分に解像された負のコントラスト像が生ずることが見い出されている。本発 明の方法に使用される物質は、好適なインビボ保持時間を有することも同様に驚 くべきことに見い出されている。即ち、該物質は、像を撮影する十分な時間その まま留まり、その上最終的に生物分解性である。驚ろくべきことに、一度分解す ると、鉄を基礎とする物質は、栄養上に鉄源として役立つ。加えて、それらは、 十分に小さく被験者の血管系を自由に循環し、像を形成する器官／組織で急速吸 収され、そして投与経路および最終標的の選択幅を最も広くする。

ある実施例において、ＭＲイメージング剤として使用される物質は、超常磁性結 晶コアからなる超常磁性金属酸化物粒子を含む。各コアは、磁気的に活性な金属 酸化物からなり、その直径が約５０〜約５００への範囲である。コアは被覆され ずそのまま、または多糖類、タンパク質、ポリペプチド若しくはそれらの混合物 で被覆される。説明として、多糖類被覆は、種々の分子量のデキストランからな り、タンパク質被覆は、ウシまたはヒトの血清アルブミンからなる。被覆すると 、全粒子直径は、約５０００八を越える範囲である。被覆粒子の場合には、その 被覆は、各種生物学的分子が付着できる土台として役に立つ。生物学的分子は、 粒子を所定の標的に向わせるように使用され、標的器官または組織により優先的 に認識され結合させられる。かかる分子は、タンパク質、多糖類、ホルモン、抗 体等である。

好適な超常磁性粒子は、約５０〜約５００への結晶径を有する鉄酸化物からなる 。鉄酸化物粒子は、７５ｒｙｆ／ｇ以上の表面積を有する。水溶液において、鉄 酸化物粒子は、もしあったら被覆を含めて、約５０〜約５０００への範囲の大き さである。超常磁性酸化物は、室温（約２５℃）で酸化物１ｇ当り約５〜約９０ 電磁単位系（ＥＭＵ）の磁気飽和を有し、０．１０以下の磁気直角（ｍａｇｍｅ ｔｉｃ　５ｑｕａｒｅｒｌｅｓｓ）を有する。即ち、適用磁場が除かれると磁性 の９０％以上を失なう。

通常の寸法を有する超常磁性粒子は、ＭＲコントラスト剤としての強磁性および 常磁性物質の用途に関する問題を解消する。特に、・超常磁性粒子は、強磁性粒 子よりも小さいから、被験者の細網内皮細胞による取り込みを避けることができ 、体内の他の器官および組織部位をより有効な標的とする。同様に、超常磁性粒 子は、強磁性粒子より小さいから、単位質量当りより大きな表面積を有し、化学 的または代謝的な方法によりより簡単かつ急速に消化させられる。しかしながら 、ここで使用される超常磁性粒子は、常磁性イオンより大きいので、標的器官ま たは組織内で急速に代謝しないので便利な像の形成を防げることはない。

非被覆または被覆粒子は、適当な媒体（例えば、生理食塩水）に懸濁し、溶液特 性を有する粒子分散質を形成する。

粒子は、よどんでいて沈降せず、そして可視光線を分散しない（すなわち、溶液 は半透明にみえる）、溶媒は、粒子゛濃度を（減少させるために）加えられ、ま たは（増加させるために）除去される。

粒子分散質は、被験者に投与される。投与経路によるが、粒子は吸収される多く の標的器官に分配される。例えば、超常磁性粒子が脈管内（例えば、静脈内また は動脈内）に投与されると、肝臓、肺臓、リンパ節および骨髄を含む細網内皮器 官および小さい範囲、肺に選択的に分配させられる。しかしながら、超常磁性粒 子が胃腸管経由、例えば経口、挿管法または浣腸により投与されると、該粒子は 胃腸管の器官および組織用のイメージング剤として使用される。

サブミクロン粒子の使用は、該粒子が十分に小さくてキャピラリー網様構造を通 過し、被験者の脈管内系において新たに循環できるため、投与経路が脈管内であ る場合に特に重要である。このように、かかるコントラスト剤は、脈管内投与後 、最小限の手数または遅延でもって標的器官または組織に運搬される。

ある実施態様において、デキストラン被覆鉄酸化物粒子分散質は被験者の血液流 に注入され、そして該粒子は肝臓に偏在する。それらの粒子は、食細胞摂取によ る肝臓の数組内皮細胞により吸収される。即ち、摂取のこのモードの特別な利益 は、食作用化鉄が代謝され、従来の常磁性イオンよりも極めて徐々に（しかし、 余りにも遅くて好ましくない長期保有時間を誘うことはない）肝臓から除かれる ことである。加えて、デキストラン被覆粒子は健康細胞により優先的に吸収され 、−古島性（腫瘍）細胞への摂取は少ない。この優先的な摂取は、健康な組織と 癌性組織とのコントラストを高め、像上において腫瘍位置のより明確化を許容す る。

本発明の他の実施態様において、その物質は、安定で生物分解性超常磁性金属酸 化物、好ましくは酸化第二鉄、の超常磁性流体からなる。超常磁性流体は、超常 磁性フェロ流体のある磁気特性（例えば、金属酸化物は、磁気操作で溶液から除 去されない、）を示し、さらにその金属酸化物は、物理的手段（例えば、遠心分 離）で塊状流体から簡単に再生され、そして結局塊状流体に再分散させられる。

分散させられると、金属酸化物は、可視光線を分散せず、金属酸化物粒子が全く 小さいことを示す（一般に直径が５０〜４０００への範囲である）。

本発明の金属酸化物は、塊状流体中でイオン結晶として存在し、イオンおよび結 晶特性の両特性を有する。磁鉄鉱（Ｆｅ３０４　）およびγ−酸化第二鉄（７Ｆ ｅ２Ｏ３）ともに、両者は大きな帯磁率を有する。酸化第二鉄のイオン性形態、 即ちオキシ水酸化第二鉄（ｆｅｒｒｉｃ　ｏｘｙｈｙｄｒｏｎｉｄｅ）と同様に 、それはアニオンを保有する。結晶に対応するイオンは、多くの有機アニオンの いずれか一つである。

好適な実施態様において、金属酸化物は超常磁性オキシ酸化第二鉄であり、その 対応イオンはクエン酸塩である。

クエン酸塩対応イオンを使用すると、流体の安定性を高めるように、その流体に 大きな利益を与える。事実、クエン酸塩流体は、オートクレーブ処理が大きく無 菌投与を促進することに耐える。

超常磁性流体中の金属酸化物は、多糖類、タンパク譬。

ポリペプチド、オルガノシランまたはそれらのいずれかの複合材料からなる被覆 物で、同様に囲まれている。これらのポリマー被覆は、二重の目的に役立つ。即 ち、超常磁性流体の安定化の補助とともに生物分子が付着し得る土台として役立 つことである。生物分子は、粒子を所定器官に向わせるために使用され、標的器 官または組織に優先的に認識されそして結合させられる。これらの分子は、タン パク質、多糖類、ホルモン、抗体等である。

被覆または非被覆酸化物から成るかは別として超常磁性流体は、金属酸化物分散 質に対する前記のいずれかの手段によって被験者に投与される。さらに、一般に その流体は、安定であり、かつ使用、貯蔵前に十分に調製される。

被覆および非被覆金属酸化物の両者を含む超常磁性流体される。加えて、この方 法は、鉄類似金属（コバルト（Ｃｏ）およびマンガン（Ｍｎ＞のような金属）を 、二価鉄イオン塩と類似金属の二価塩と置換することによって、流体中に組み込 ませることを許容する。この方法において、塩は基剤中で沈降して対応する酸化 物を形成する。その後酸化物は、混合物の音波破砕によって、分散および酸化さ せられる。その結果、驚くべきことに、超常磁性オキシ水酸化第二鉄を生ずる。

不溶性酸化物は遠心分離によって除去され、最終流体はインビボ用途に適する中 性またはアルカリ性バッファーによって透析させられる。

好適な実施態様において、塩の混合物は１：２の比率のＦｅＣＪｌ　／Ｆｅ（１ ！３であり、バッファーは１０ｍ）Ｉの７エン酸アンモニウム（ｐＨ８，２＞で ある。変った安定性の超常磁性流体が生じ、オートクレーブ理に耐え得る能力で 特徴づけられる。

投与されるや否や、超常磁性分散質金属酸化物と超常磁性流体の両方は、標的器 官または組織に集まり、顕著なコントラスト効果を与え、像の形成を許容する。

超常磁性金属酸化物は、主にＴ２緩和を高めるように作用するが、Ｔ１も同様に 影響を受ける（少ない範囲である）。

本発明の他の実施態様は、被験者の血清において超常磁性金属酸化物の保持時間 を拡大する方法を提供する。この方法は、イメージング剤投与前にブロッキング 剤として、超常磁性イメージング剤（すなわち、適切な粒子径であり、できるな らば同一被覆である）と同−形態の一投与量の常磁性金属酸化物を投与すること からなる。このブロッキング剤は、イメージング剤と競争して細網内皮細胞系（ ＲＥＳ）レセプターと結合する。ＲＥＳが血液からの不純物除去に責任を有する ので、ブロッキング剤と結合するとイメージング剤の血清生存時間のみを大きく 増加する。この方法の有効な適用は、それのみに限定されるものではないが、Ｈ Ｒｌの用途を血液循環障害および拍動の診断に使うことも含む。

５、区匡例皿星皇脛朋 第１図は、Ｔ２に対する強磁性および超常磁性コントラスト剤の効果の比較を示 す図、 第２図は、テクニケアＭＲイメージヤ−（ＴｅｃｈｎｉｃａｒｅＨＲＩｍａｇｅ ｒ　）で得られた癌性ラット腎臓の５つのインビボ用途像の複合図、 第２Ａと２Ｂ図は、コントラスト剤を使用せずに得られたものであり、装置の異 なるセットで得られたものであり、第２Ｃ図と２Ｄ図は、実施例６．１で生産さ れたデキストラン−被覆粒子の静脈投与後に得られたものであり、腫瘍が明瞭に 見られ、 第２Ｅ図は、第２Ｃ図を再生した像であり、腫瘍が十字線により強調されている ことを示し、 第３図は、投与後の時間を関数として３種類の異なる投与量の非被覆超常磁性粒 子に対する肝臓およびｌ？臓組織におけるＴ２の減少（％）を示す図、 第４図は、常磁性１強磁性および超常磁性鉄酸化物のヒステリシス曲線を示す図 、 第５図は、クエン酸濃度を変化させた超常磁性流体に関するオートクレーブ処理 効果を示す図、第６図は、実施例７．１０で使用される装置の模式図であり、そ して 第７図は、ブロッキング剤を使用し、または使用しないデキストラン被覆超常磁 性鉄酸化物粒子の注入後、時間を関数としてラット血液のＴ２の変化を示す図で ある。

６、主ユ府詳迩なに話 ６．１　ノ　１　の；。

ＭＨＩコントラスト剤用の超常磁性鉄酸化物粒子の合成は、第一鉄および第二鉄 塩と塩基とを混合して鉄の黒い磁性酸化物を形成することにより達成される。結 晶はかかる沈降物の結果として生ずる。何故ならば、その物質がＸ線回朔′にか けられると長範囲のオーダーが明らかとなる。かかる結晶の約５０〜約３００Ａ の直径は、結晶が約５０〜約５００Ａの直径にわたるが、計算されている。鉄酸 化物は、対応する高い表面積、即ち約７５ｒｒｒ／ｇ以上を有する。

塩基添加前に第一鉄塩が存在すると、黒色の結晶性磁気鉄酸化物の形成を保証す る。第一鉄イオンが存在しないと、常磁性第二鉄酸化物ゲル（非結晶性物質）が 生ずる（例えば、米国特許第２，８８５，３９３号参照のこと）、超常磁性物質 の形成に必須である二価鉄が存在すると、その物質を酸化状態にさらしてその後 除去できる。結晶形成後鉄を酸化して第二鉄酸化物を生産することは、ＭＲＩま たは超常磁性におけるコントラスト剤としての物質の有効性を変化させない。

超常磁性鉄酸化物のＭＲコントラスト剤としての用途は、本発明の単なる実施態 様であり、そして他の磁気金属、例もばコバルトまたはガドリニウムの超常磁性 酸化物は、鉄酸化物に置き代わることをこの詳細な記述を通じて理解すべきであ る。

ＭＨＩに適する被覆超常磁性鉄酸化物粒子形成のための２つの一般的な手段があ る。

１、鉄酸化物をデキストリン、またはポリグルタルアルデヒドまたは他の物質と 同様なポリマーの存在下に沈降させることによって合成する方法。かかる合成法 は、ロンドン等の米国特許第２．８７０．７４０号、モルデーの米国特許第４、 ４５２．７７３号、コックス等　ネイチャー　第２０８巻　第２３７頁　１９６ ５年およびレムバウムの米国特許第４、２６７、２３４号に記載されている（Ｌ ｏｎｄｏｎ　ｅｔ　ａｌ、、　Ｕ、Ｓ。

Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ、２，８７０，７４０　、　Ｍｏ１ｄａｙ、　Ｕ、Ｓ、　Ｐ ａｔｅｎｔ　Ｎｏ。

４．４５２，７７３　、ＣＯＸ　ｅｔ　ａｔ、、　Ｎａｔｕｒｅ、２０８．２３ ７（１９６５）　ａｎｄ　Ｒｅｍｂａｕｍ、　Ｕ、Ｓ、　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ、 　４，２６７．２３４）　、全ては引例として組込まれている。

２、鉄酸化物を沈降させ、その後デキストランまたは他の物質と同様なポリマー で被覆することによって合成する方法。このタイプの合成法は、エルモア、フィ ジカル　レビュー第５４巻　第３０９頁　１９３８年およびオーグシ等ジャーナ ル　オブ　マグネチック　レゾナンス　第２９巻　５９９頁　１９７８年によっ て利用される（Ｅｌｍｏｒｅ。

肋■工肛ム５４．３０９　（１９３８＞　ａｎｄ　０ｈｏｕｓｈｉ　ａｔ虹、、 」２胆Ｌ」並、、２９．５９９　（１９７８））。両方は、ここに引例として組 み込まれている。

タンパク質とデキストランを有すると、ポリマーの存在下における酸化物の合成 は、ポリマーと酸化物間の強固な結合を起こさせるように思える。酸化物の合成 では、最初、タンパク質またはデキストランにさらされた後に、相対的に弱い吸 着現象によって粒子表面に保持される被覆を有する被覆粒子を生ずる。しかしな がら、若し酸化物と吸着ポリマーが操作、貯蔵そして非吸着ポリマーの存在下に 注入させられると、酸化物とポリマー間の結合の強さは問題ではない。例えば、 第６．１．３節（非被覆）の粒子が１％Ｗ／Ｖヒト血清アルブミン（ＩＳＡ）含 有中性バッファーに１＝１で希釈させられると、少量のタンパク質が酸化物表面 に吸着するだろう、アルブミン被覆磁気粒子の合成へのこの解決法は、イメージ ング剤の実際の１つである。ＲＡＳ被覆粒子（溶液中にＩＳＡを加える）は、患 者に注入させられ、溶液中のＨＡＳは血清中のＩＳＡと混ざる。粒子がこの解決 法で作られると、結合の弱いＩＳＡは、適度な温度（５０℃）のような処置また は高濃度の塩（ＩＭＮａＣｆ＞によって除去させられる。

被覆方法は一般的であり、そして多くの生理学的に許容可能なタンパク質および 炭水化物、好ましくは分子量が約５　、０００〜約２５０．０００ダルトンのも の、によっ℃実施される。

他のポリマー被覆物置は、これらに限定されるものではないが、アルブミン／デ キストラン複合材料、フィコル（ｆｉｃｏｌｌ）　、デキストリン、でん粉、グ リコゲンおよびポリエチレングリコールを含む。

６．１．１夕　未　゛、　の！。

ＭＲコントラスト剤として有効な多糖類被覆超常磁性鉄酸化物粒子（直径、約５ ０〜約５００ＯＡ＞は、上記において引例として組み込まれているモルデーＣ（ ）ｌｏｌｄａｙ）米国特許第４．４５２．７７３号〕の方法による、−膜性によ り調製される。好適な実施態様において、デキストラン化二価２十 （Ｆｅ　）と三価（Ｆｅ３＋）鉄塩、例えばＦｅＣ１とＦｅＣ，Ｑ３は鉄塩とデ キストラン（デキストラン分子量は５、０００〜　２５０．０００ダルトンの範 囲である）との混合物を含む水溶液から、６０〜６５℃において基材水酸化アン モニウムの滴下（１）Ｈ＝　１０まで）によって沈降させられ、次いで１５００ Ｘ　ｇで１５分間遠心分離にかけて最終的に廃棄される大きな粒子を除く、残留 粒子は蒸溜水で透析させられ、限外涙滴により濃縮し得る。いずれの非結合デキ ストランも、クロリド／アセテートバッファーのゲル濾過クロマトグラフィーに よって除去、される。

３÷ Ｆｅ　とＦｅ２＋どの比率は、優先的に約２：１に保持されるが、製品の品質お よびコントラスト剤としての効能を実質的に変化させることなく約０．５：１〜 約４．０：１に変化し得る。

同様に、水酸化アンモニウム（ＮＨ４０Ｈ）以外の塩基も使用できるが、アンモ ニウムイオンが鉄酸化物を少し分散させる効果を有するために、ＮＨ４ＯＨが好 ましく、そして収量を増加させる。

上記のように、多くの磁気活性金属、特にＣｏとＭｎは、コントラスト剤として の粒子効能にいかなる有害な影響を与えることな（Ｆｅと置換し得る。でん粉、 グリコゲンまたはデキストリンのような他の多糖類を使用することも考慮される 。

６．１．２タンパク　立　の！ タンパク質被覆超常磁性鉄酸化物粒子は、モルデー法に類似する一段法によって 調製される（　（ｍｏｌｄａＶ＞米国特許第４．４５２．７３３号〕、タンパク 質被覆粒子は、デキストラン被覆のように、鉄塩（例えばＦｅＣＮ２とＦｅＣＮ ５）とタンパク質を水に溶解し、被覆鉄酸化物粒子をｐｌｉ＝　１０まで塩基（ ＮＨ４０Ｈ）を滴下することによって沈降させて調製できる。他の実施態様では 、タンパク質を塩基に溶解し、鉄塩水溶液を滴下して被覆粒子を形成する。

おのおのの方法において、大径粒子は最後に遠心分ＮＮ１５００Ｘで集められ、 残留粒子は蒸溜水での透析にかけられ、限外涙滴が続（、いかなる非結合タンパ ク質も、クロリド／アセテートバッファーのゲル濾過クロマトグラフィーによっ て除去し得る。

多糖類被覆粒子の場合に、被覆組成とＦ　ｅ　３”／　Ｆ　ｅ　”＋の比（約２ ／１）との両者は、コントラスト剤として粒子の効能にいかなる有害な影響を与 えることなく、約０．５：１〜約４＝１の間で変化し得る。

上記のように、多くの磁気活性金属、特にＣｏとＭｎは、コントラスト剤として 粒子の効能にいかなる有害な影響も与えることなく、Ｆｅと置換できる。

６．１．３非被覆粒ヱク舅ｌ 非被覆ＦｅＯとＦ　ｅ　２０３超常磁性粒子は、塩化第二鉄（ＦｅＣＪ３＞水溶 液とＨＣ，Ｑ中の塩化第一鉄（ＦｅＣＪ）　２　）とを混合し、０．７モルの水 性アンモニア中に沈降させて調製する。塩基沈降は、塩基が塩化鉄と反応して非 被覆超常磁性鉄酸化物粒子を形成するがゆえに、二重の利益を提供する。沈降物 （ゼラチン状物貫）を遠心分離または磁場を適用して集め、続いて液相をデカン テーションする。

ゲルを１モルの水性水酸化テトラメチルアンモニウム（アルカリ性分散質形成の ため）または２モルの水性過塩素酸（酸性分散質形成のため）と混合し、その後 遠心分離、水に再分散させて解膠して分散質を形成する。両分散質は、顕著な安 定性を示し、本性はコロイド性であり、大きな固形粒子を有しない。カウンター イオン、即ち水酸化テトラメチルアンモニウムまたは過塩素酸は、塩基性又は酸 性媒体中でそれぞれ電荷を与えられ、溶液中の錯体凝集を防止する。即ち、その 粒子（鉄酸化物／カウンターイオン錯体）は繰り返し沈降させられ、溶液中に再 分散させられ、そしてこの特性を保有する。

他の実施態様において、粒子は、遠心分離よりは外部磁場を適用して集めること ができる。生じた磁気ケーキは適切なカウンターイオンによって解膠させられる 。

Ｆｅ３＋／Ｆｅ２＋ａ率は、好ましくは約２７１に保持され、約０．５／１と約 ４７１の間で変化させることも可能である。比率を減少させるとより大粒子を生 じ、比率を増加させるとより小粒子を生ずる。２／１の比率と０．７Ｍ　ＮＨ４ ０Ｈを使用すると、生ずる平均粒子径は、光分散法で測定すると約１２０ＯＡで ある。

６．２ＭＲイメージング剤としての粒　の　用前記磁気粒子は、インビボＭＲイ メージング剤用のコントラスト増強剤として使用し得る。ある実施態様で、粒子 を好適な注入媒体、即ち蒸溜水または規定の食塩水若しくは当業界において公知 のいずれの他の生理学的に許容可能な担体、に分散して静脈注射で被験者の脈管 系に導入される分散質を形成する。その後粒子は、摂取される標的器官に脈管系 を介して運搬される。

脈管に投与されると、粒子は、血液の不純物浄化を通常行なう器官、特に肝臓、 肺臓そして骨髄、およびかかる不純物を集積する傾向にある他の器官、特に骨お よび神経組織そして、ある程度まで肺によって優先的に摂取される。

各器官および組繊において、細網内皮細胞への摂取は食細胞崩壊によって生じ、 粒子は膜で囲まれた小胞の個々の細胞に侵入する。即ち、このことは、細胞中に おけるより長い半減期を許容し、それだけでは膜で囲まれた粒子は集まったりま たは凝集しないだろう（凝集物は急速に代謝され、器官／組織から除かれる。） 、他の摂取機構、例えば食細胞運動も可能である。同様に、肝臓（肝実質細胞） の他細胞が磁気粒子を吸収することも可能である。

癌性腫瘍細胞が食細胞摂取能力を欠くため、腫瘍が得られたいかなる像において も直ちに識別可能であり、脈管内投与粒子は、上記器官の癌の診断において価値 ある道具として役立つ。

他の実施態様において、粒子は、蒸溜水のような生理学的許容可能な担体中の分 散質として、好適な媒体中で経口。

挿管法または浣腸のいずれかで、食堂、胃、大小腸管を含む胃腸管経路で投与さ れる。粒子は、経路細胞、特に大小腸管で優先的に吸収させられ、脈管的粒子の ように器官または組織のＴ２に影響を与えるだろう、この方法で、癌および潰瘍 のような消化系の衰弱疾患が診断でき、そして正確に位置ぎめされた面積に影響 を与える。

経路にもかかわらず、投与されるや否や、粒子は分布し、そして一般に３０分〜 １時間で急速に標的に集まる。

器官において、超常磁性粒子は、ＭＲイメージヤ−によって生じた磁場を変える 。変更磁場は、隣りの分子における水素核（プロトン）の磁気特性に影響を及ぼ すだろう。

即ち、顕著に影響を受けるのはスピン−スピン緩和時間Ｔ２である。このパラメ ータが短縮させられ、それで像が濃くなる。このように、コントラストは、粒子 を急速に吸収する領域と徐々にまたは全く吸収しない領域間で高められる。

しかしながら、粒子は、最終的に生物分解性であり、そして鉄は生理学的要求の ために体で利用される。コントラスト効果は、投与、即ち多くなれば長くなる、 およびその器官によって変化する。特に、腎臓およびｌｆ？！！　（これらは、 生理学的用途として鉄を貯える。）において、その効果は、１４日以上（第７． ６節参照）、そしてしばしば３０日も観察された。

最終的にヘモグロビンに組込むように鉄を貯える器官における偏在は、鉄酸化物 粒子が代謝可能な鉄源として最終的に役立ち、事実、被験者ヘモグロビンに組み 込まれることを示す。このように、これらの物質は、貧血処置にも有効である。

パラメータ値の相違は、コンピューターで解析されて問題の器官の像を形成する ために使用される。これらの場合において、上記のように摂取が食作用で生じ（ 特に、腎臓。

肺臓、骨髄、骨および神経組織そしである程度まで、肺）、かかる像は、癌性と 健康な組織を鮮明かつ明瞭に区別して腫瘍の位置を認めさせる。他の器官および ／または他の疾患の診断において、各種官能基の付着による粒子被覆の修飾は、 選択された期間または細胞による摂取を刺激する。

例えば、特別な腫瘍細胞（例えば、肺癌）抗体は、被覆粒子表面に付着させられ 、そしてそのような細胞が存在するならば器官による摂取を刺激する。この方法 においてその方法は多くの疾患の診断道具として役立つ。

６．３綴塞砥ユ流体９泗Ｘ 本発明のイメージング剤として有効な超常磁性流体は、次のステップからなる三 段階法で、好ましくは調製される。

超常磁性金属酸化物を形成すること、 音波破砕によってこの酸化物を酸化および分散すること、そして、バッファー中 で透析すること。

この方法は、安定性が主にアニオン保持特性による、安定な生物分解性超常磁性 金属酸化物を与える。この金属酸化物は、非被覆または有機被覆物に付着させら れる。各段階について下記に分脱する。

６．３．１超磁　・の〉 超常磁性金属酸化物は、適当な金属塩と塩基とを混合して形成させられる。好適 な実施態様において、上記のことは、二価および三価の鉄塩（Ｆ　ｅｃ、Ｉ！　 ２　／Ｆ　ｅｃｊ）　３　＞の水溶液または懸濁液を水酸化ナトリウム（ＮａＯ Ｈ）のような塩基と混合することによって達成される。加えて、ＣｏおよびＭｎ のような鉄に構造類似金属は、一部、好ましくは１７２以下、の二価鉄塩をそれ らの金属二価塩と置換することによって、最終超常磁性流体に組み込まれる。そ の結果、酸化第一鉄および酸化第二鉄、同様に二価金属酸化物を含有する混合金 属酸化沈降物が生ずる。

鉄塩が使用されると、Ｆｅ／Ｆｅ”＋の比率は１７４〜３＋ ４／１の間で変化でき、安定な生成物をさらに生ずる。このように、幅広い塩の 混合物が利用できる。

塩が塩基と混合されるや否や、超常磁性金属酸化沈降物を形成する。高濃度反応 物およびｐＨを急変させることは、小超常磁性金属酸化物の形成に好ましい、か かる酸化物は、この方法の次ステツプの使用に好ましい。

６、３．２分散上敗北 第２ステツプにおいて、第６．３．１節で調製した超常磁性酸化物は、音波破砕 によって分散、さらに酸化させられる。

常温または加温（１００℃まで）下に管理される音波破砕は、二重の目的で役立 つ。超常磁性粒子のいかなる破砕物の分散に役立ち（プロトン緩和に関する物質 の最後の効果を高め、それ故に、ＭＲコントラスト剤としての有効性を高める） 、加えて大部分、若しそうでなければ全ての酸化第一鉄（Ｆｅ””）を酸化第二 鉄（Ｆｅ３”）に酸化するために役立つ、生じた物質は、驚くべきことに、超常 磁性流体を形成する可溶性超常磁性オキシ水酸化鉄である。

音波破砕は、連続流通式ソニケーターまたはソニックグローブ（ｓｏｎｉｃ　ｐ ｒｏｂｅ　）を含むいかなる商業上の装置においても達成される。前者は、大容 量の物質が取り扱われる場合に特に有効であり、流通法に対しては加熱および冷 却装置を組み合せて、音波破砕前後（酸化物の分散および酸化を増加させるため である）に鉄酸化物を加熱し、その後音波破砕混合物を冷却して凝集を促進する 。

６、３．３迫近 この方法の最終ステップは、その溶液をインビボ用途に適する水性ポリカルボン 酸バッファーに移すことである。

この移動は、その流体を中性Ｅ）Ｈｌ一般にｐＨ＝６〜９、好ましくは６〜８． ３でその流体をバッファーで透析することによって達成される。これらの状態で 安定な超常磁性流体が生ずる。即ち、酸性状態（約ｐｔ（６未満）で超常磁性鉄 酸化物というよりは多くの鉄キレートが生成し始める。　この方法で、第６．３ ．２節からの流体を遠心分離にかけてより大きな酸化凝集物を除き、そして上澄 液をバッファーで透析する。好適なバッファーは、インビボ用の安定性および注 入剤としての長い歴史のためクエン酸塩であるが、一般に（酒石酸、コハク酸の ような）ポリカルボン酸塩またはマレイン酸塩を含むバッファーは、安定な超常 磁性流体の形成を許容する。生じた流体は、その後オートクレーブにかけられ、 必要になるまで貯蔵される。

６、３．４　ノを　る　ノを　る＝　ｔムＩ友磁４１流土１Ωｌ狙聚 有機被覆物が付着する金属酸化物含有超常磁性流体は、上記方法の修正法で調製 される。かかる有機被覆物は、これらに限定されるものではないが、デキストラ ン（好ましくは、分子量５，０００〜２５０．０００ダルトン）のような炭水化 物、牛またはヒト血清アルブミンのようなタンパク質（好ましくは、分子量５． ０００〜２５０．０００ダルトン）、ポリリシンおよびポリグルタミン酸塩のよ うなポリペプチド（好ましくは、分子量５，０００〜２５０，０００　）　、お よびＮ−２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリメトキシシランのようなオ ルガノシラン（好ましくは、分子量５，０００〜２５０．０００）を含むずらり と集ったポリマー物質から選択できる。簡単に言うと、付着は、第１または第２ ステ・ノブのいずれでも起こる。

第１ステツフで付着が完成する際は、被覆物質は超常磁金属酸化沈降物に塩溶液 と混合させられる。被覆物質は、生じた沈降物に付着させられ、そしてその後の ステ・ノブの間付着したままで留まる。非結合被覆剤は透析で除去される（ステ ップ３）、好ましい実施態様において、デキストラン被覆鉄酸化物含有超常磁流 体はこの方法で作られる。

同様に、付着は、音波破砕前の被覆剤添加によって分散および酸化の第２ステツ プでも生じ、その後、混合物を音波破砕して対応するオキシ水酸化物を形成する 。再び、非結合被覆剤は透析によって除去される。

シラン化鉄酸化物含有超常磁性流体は類似方法で調製される。最初に、鉄酸化物 は、音波破砕にかけられてオキシ水酸化物を形成する。その後、オルガノシラン を加え、混合物を音波破砕にかけて物質を分散する。最後にシランは、脱水反応 を介して表面に付着させられる。シラン重合は、オキシ水酸化物表面での沈着前 後に起こるだろう。

ある実施態様において、シラン化反応は二段階で生ずる。

最初に、トリメトキシシランは、縮合してシランポリマーを形成する音波破砕混 合物中に投入される。

その後、混合物は音波破砕にかけられ、その後にこれらのポリマーは多分脱水反 応を介して表面ＯＨ基と共有結合を形成することによって、金属酸化物と結合す る。

シランポリマーの金属酸化物への吸着も可能である。

この方法の重要な概念は、金属酸化物にシランポリマーを吸着または共有結合さ せるために使用する脱水方法にある。この結合は、有機溶媒および水の両方に混 和性の湿潤剤の存在下でシランポリマーと酸化物を加熱して行なう。

沸点的２９０℃のグリセロールは、湿潤剤に好ましい、グリセロール存在下で約 １０５℃に加熱することは、二つの目的に約立つ。水、有機溶媒（例えばメタノ ール、エタノール、ジオキサン、アセトンまたは他の適度な極性溶媒）および過 剰のシランモノマーの蒸発を保証する。その上、グリセロールが存在すると粒子 の凝集、集まりおよび潜在的架橋を防止する。ここで、凝集等は、脱水が加熱乾 燥で生ずるという公知の他のシラン化技術の固有の問題である。

このように、凝集はほとんど生じない。

６．３．５．　≠！　゛の１ 本発明の超常磁性流体の調製に使用する方法は、インビボ用途に適する磁気流体 の調製に特に適する。特に、次利益が挙げられる。

１、超常磁性酸化物の最初の形成後、まだ−ぺんもその物質が乾燥されず、また は沈降されない。かかる操作は、粒子を結果として塊状におよび凝集する他の粒 子に接近させ、反対にＭＲコントラスト剤としての利用に影響を与える。

さらに、金属酸化物は、まだ一度も沈降または濾過によって超常磁性流体から除 去されない。事実、そのように除去されない。希釈濃度において、金属酸化物は 、０．２２ミクロンのフィルターを通過するだろう。

２、（鉄酸化物の最初の形成後）その物質が決して沈降しないため、酸または塩 基は、鉄酸化物の再溶解に必要ではない。酸を使用すると鉄酸化物を溶解しやす く、毒性でインビボ使用前に除去すべき第二鉄イオンを生ずる。同様に塩基も、 常磁性流体の製薬溶液の調製用途に適しない。強塩基は、＆酸化物に付着したタ ンパク質または多糖類のような生物学的分子を加水分解できる。アミン含有強塩 基は、公知のマリアート（Ｈａｌｌｉａｒｄ）反応で多糖類と反応し得る。

３、クエン酸塩バッファーのような溶媒変更は、透析で達成される。鉄酸化物調 製法の多くの母方法（米国特許第４゜００１　、２８８号に記載のようなもの） は、溶液から鉄酸化物を除いて溶媒変更を達成することを要求し、そしてしばし ば酸または塩基を使用して沈降物を再溶解させる。

４、調製中に被覆物質を粒子に付着させる方法は、抗体、抗原、血清タンパク質 または他の物資のような幅広い生物学的に活性な分子が付着することを許容する 。生物学的に活性な付着分子は、第６．５節に記載のようにインビボ超常磁性剤 に向けるのに約立つ。

６．４．超常磁性流体の特性 ６．４．１．鼠入笠葺 第６．３節に記載の方法によって生産される流体は、高い磁場における高磁気モ ーメント（一般に、約５〜約９０ＥＭＵ／金属酸化物１　ｇ　ｍ　＞および磁場 が適用されない場合における無視可能な磁気モーメント（即ち、０．１未満の磁 気直角度）で特徴づけられる。かかる挙動は、超常磁性粒子の特徴である。

第４図は、代表的な常磁性、超常磁性および強磁性鉄酸化物の磁気ヒステリシス ループを示す、磁化率は、２５℃において６，０００ガウス未溝の磁場の振動サ ンプルマグネツメ−ターで測定した。高磁場において、本発明の超常磁性流体は 、強磁性鉄酸化物とほぼ同一強度の磁気であり、常磁性オキシ水酸化第二鉄より もさらに磁気が大である。

同様に、本発明の溶液は、強磁性というよりはむしろ超常磁性であり、磁場が適 用されないとすべての磁気モーメントを実際に失う。事実、本発明の超常磁性溶 液は、磁場がないと磁気の９０％以上を失ないながら１ｇ当り３０ＥＭＵ以上の 飽和磁気で特徴づけられる。

６．４゜２．常　ル　のクエン　塩　および〜（水性クエン酸ナトリウム、カリ ウムまたはアンモニウムバッファから）クエン酸塩の保有は、他の鉄酸化物から 本発明の超常磁性流体を区別するために使用できる。鉄酸化物およびオキシ水酸 化第二鉄の商業上有効な形態のクエン酸結合能力についての研究では、本発明の 超常磁性流体中の鉄酸化物が常磁性（イオン性）オキシ水酸化第二鉄とほぼ同程 度のクエン酸塩を保有し、一方、γ第二鉄酸化物および磁鉄鉱が多量のクエン酸 塩を保有しないことを表わす、そのようにするオキシ水酸化第二鉄の能力と結び ついたクエン酸塩を保有することのない鉄酸化物の機能は、クエン酸塩が、通常 の化学吸着機構を通じて、本発明の方法（第６．３節参照のこと）に従って調製 された鉄酸化物表面に吸着しないことを強く示唆する。本発明の超常磁性鉄酸化 物によるクエン酸塩のようなアニオンの保有は、これらの物質がオキシ水酸化第 二鉄に類似のイオン特性を有することを示す。

本発明流体の安定性は、第５図に示され、そこでは第６゜３節に記載の方法で製 造された超常磁性流体がクエン酸塩を有しおよびなしでオートクレーブ処理にか けられた。５０ｍＭのクエン酸塩を添加すると、１．２６Ｍ鉄酸化物溶液を安定 化し、その物質のゲル化を妨げる。

鉄のオキシ水酸化溶液（即ち、超常磁性流体）の安定性は、水酸化物クエン酸塩 イオンとの交換に関連する。常磁性および超常磁性酸化物の両者は、類似方法で クエン酸を保有する。

３　Ｆｅｄ：ＯＨ＋　クエン１！　’−−（ＦｅＯ）３　−−りＤＦＩＭ　＋　 ３　０Ｈ−ポリマーを有する中性結晶間のファンデンワールス力を妨げる代りに 、界面活性剤付着または錯体形成、即ち、フェロ流体形成において他で使用され た一般的な解決法によって、本発明の超常磁性流体は、鉄酸化物イオン特性およ び適切なアニオンの選択のために安定化されている。

本発明の安定溶液は、ｐＨが約６〜約１０の範囲において、０８０５〜５モル濃 度の金属および鉄１モル当り０゜００１〜０．１モルのクエン酸塩濃度、好まし くは０．０１〜０．１モルクエン酸塩源度のクエン酸塩イオンからなる。溶液の 鉄濃度が増加すると、クエン酸塩／鉄の比率が増加して安定性を与えるはずであ る。このように、それらは生理学的条件と両立しない。

本発明の超常磁性流体は、液の安定性のおかげであり、ポリマーまたは界面活性 剤を用いた被覆ではなく、鉄酸化物のカチオン特性およびクエン酸のようなアニ オンを用いた安定性のおかげである。一般に、ポリマー被覆は、鉄酸化物の安定 性を助けるけれども、オートクレーブ処理の厳しさから鉄酸化物を保護するなめ には十分ではない、対照的に、本発明に従って製造される超常磁性流体は、ポリ マーを全く除いて製造でき、安定性が高い。

６、４．３．　Ｍ　Ｒコントラスト１と　てのＭＲコントラスト剤としての磁気 物質の評価において、プロトン緩和時間を短縮する物質の能力は、磁化のような 大きな磁気特性よりもさらに有効である。各種組織における二種類のプロトン緩 和率の測定および緩和率の変化の使用によるＭＲ像工程が像をだんだん示すので 、組織間におけるプロトン緩和時間の相違は十分に大きく良質の像が得られるに 違いない、上記のように、プロトン緩和時間の短縮化によるＭＲコントラスト剤 は、このように、コントラストおよび全面的な像の質を高める。スピン−スピン 緩和時間（Ｔ１）およびスピン−格子緩和時間（Ｔ２）と称する二つの緩和パラ メータは、ＭＲ像の生成に使用される。

コントラスト剤としてのこれらの物質の影響を評価する実験において、超常磁性 流体は、キレート化第二鉄イオン、常磁性オキシ水酸化第二鉄、γ−酸化第二鉄 および超常磁性鉄酸化物クラスターを含む商業上有効な鉄化合物よりもＴ１およ びＴ２の両方に多きな影響を及ぼすことが見い出された（実施例７．１５）。事 実、本発明の物質は、プロトン緩和時間の短縮能力が顕著である。本発明によっ て調製された物質は、強磁性物質または常磁性オキ水酸化第二鉄のいずれかより もプロトン緩和の有効な増強剤である。加えて、本発明物質の高分散状態は、ク ラスター物質よりも高度な緩和性を生ずる（７．１２および第３表を参照のこと ）。

その方法は、このように、プロトン緩和時間に対する影響を最適化した超常磁性 溶液を与える。

本発明物質の高緩和性（第３表参照のこと）は、小投与量の鉄でＭＲ像に大きな 影響を与えるため、ＭＲコントラスト剤としての製薬用途に重要である。

例えば、本発明に従って製造される超常磁性鉄酸化物は、ラット１ｋｇ当り１■ 鉄の投与呈で腎臓像を極めて改良するが、一方ラットのＬＤ５０は１ｋｇ当り鉄 ２５０■よりも大である。

６．５．虫脱分簾丑 本発明の分散質中の超常磁性粒子および超常磁性流体中の金属酸化物の両者は、 インビボ投与すると生物分解性であることが見い出されている（実施例７．６お よび７．１５参照のこと）、事実、鉄、即ち分散質および流体中の最も有効な種 は肝臓に集積し、最後には代謝して被験者ヘモグロビンに組み込まれる。このよ うに、分散質および流体は貧血処置において使用でき、事実、該流体は、貧血ラ ットの正常なヘマトクリットレベルの修復において、イムフエロン（ヒトの貧血 処置用に商業上使われる製剤）と同程度であることが見い出されている。

６．８．　ｏ　（ｄｉｒｅｃｔａｂｉｌｉｔ分散質中の超常磁性粒子および本発 明の超常磁性流体中の金属酸化物の両者は、上記各種被覆剤で被覆できる。かか る被覆剤を使用すると、各種生物分子が各種器官の標的決定を可能とするイメー ジング剤に付着することを許容する。例えば、抗体は、二窒素化およびグルタル アルデヒドまたはカルボジイミドカップリング部分を含む多くの方法で結合し得 る（カップリングを含む実施例は、米国特許第４、６２８．０３７号に見られ、 引例として組み込まれている）。

このような方法を使用すると、抗体管理化超常磁性金属酸化物が特殊な型の細胞 または組織と結合し得るため、最高の柔軟性が許容される。このことは、標的と 周囲組織とを区別する像の生成を許容する。

抗体に加えて、指向性に影響を与える他の生物分子も、特種適用が支配するので 、粒子に付着し得る。可能な適用法を次に示す。

□　適用 １．抗心臓ミオシン　心臓の梗塞域の像２、抗フィブリン　血塊像 ３、抗Ｔ細胞　リンパ腫 ４、抗ＣＥＡ　臨床腫瘍像 ５、抗黒色腫　黒色腫像 ６、抗卵巣癌抗体　卵巣癌像 ７、ＩｇＧ　Ｆｃレセプター 描写 失丞北１ １、．５ｉｌｌ苗性リ水性リボ 多糖セルロース ３、ムコ多糖体 例えば、陽または陰型化負荷デキストラン被覆、ジエチルアミノ（ＤＥＡＥ＞セ ルロースまたはカルボキシメチル（ＣＭ）デキストラン ホルモン　適　用 １、インスリン　成熟開始糖尿病におけるインスリンセプター状態 ２、甲状刺激ホルモン　甲状疾患 ３、アセチルコリン　神経レセプターの描写（またｔｉｌＩ化合物） ４、鱈低ＩＪｉリポタンパク質　家族性コレステリン過多血症 ５、ｉ剤を含むホルモンＭ髭金物　内分泌系およびレセプター描写 ６、血清トランスフェリン　トランスフェリンレセプター描写 ６、７．　Ｍ　Ｒコントラスト剤の血゛　、　゛被験者血清中におけるＭＲイメ ージング剤の寿命を延長するため、望ましくは、細網内皮細胞系（ＲＥＳ）によ る吸収を妨げることが必要である。このことは、血流からＭＲコントラスト剤を 除去する原因であるＲＥＳレセプターと結合するイメージ剤と有効に競争する、 ブロッキング剤を被験者に導入することによって達成し得ることが見い出されて いる。互いに独立に機能する多くの食作用レセプターがある。その結果、単一物 質は、ＲＢＳレセプター全てのブロッキングに平等に有効では決してなく、いず れのブロッキング剤もイメージング剤に特異的であるはずである［デービス等イ ン“ポリメリック　ナノパーティクルズアンド　ミクロスフィヤーズ′°グロッ ト、ビー・アンドコブレーヤー、ピー、版（シーアールシープレス１９８６年） 第１８０頁（Ｄａｖｉｓ　ｅｔ　ａｌ、、　ｉｎ　”Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ　Ｎａ ｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ　ａｎｄ　Ｈｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ”、　Ｇｕｒｏｔ 、Ｐ、ａｎｄ　Ｃｏｖｅｕｒ、Ｐ、、ｅｄｓ、　（ＣＲＣＰｒｅｓｓ、１９８６ ）９．　１８０）参照のこと］。

この方法にいおて、被験者は、イメージング剤の投与前または同時かのいずれか に一投与量の常磁性鉄酸化物を受ける。最良の結果ため、常磁性鉄酸化物は、実 用上、特に粒子系および被覆の点でイメージング剤と類似であるべきである。短 時間間隔、即ち一般に１５〜２０分であり、その間に常磁性物質が血液流に循環 し、そしてＲＥＳレセプターに結合した後、イメージング剤が投与される。適切 な常磁性投与呈の選択によって、血清中のイメージング剤寿命が大幅に延長され る。

超常磁性ＭＲ剤用の優れたブロッキング剤は、同一物質の常磁性体である。この ことは、ブロッキング剤の有効性がレセプターに対する競争が生ずるか否かに依 存するためである。即ち、細胞表面レセプターは、内在化前に循環物質と結合す る。この内在化は、飲細胞運動（流体除去）または食細胞崩壊（粒子除去）と称 される。若し競争が生ずる、即ち超常磁性ＭＲコントラスト剤の除去を妨げると 、コントラスト剤除去は妨げられるだろう。ＲＥＳレセプターが特異的であり、 ある特別な大きさまたは型のみの物質と結合するという理由で、この競争は物理 的類似物質間で最も観察される。常磁性粒子が超常磁性粒子と表面化学というよ りもむしろそのコア磁気特性において異なるため、高度の競争が避は難く、そし て常磁性物質は、極めて有効なブロッキング剤である。

好適な実施Ｂ様において、デキストラン被覆常磁性鉄酸化物は、デキストラン被 覆超常磁性鉄酸化物のブロッキング剤として使用される。この物質は、下記の理 由でデキストラン被覆超常磁性酸化物コントラスト剤用ブロッキング剤として理 想的である。

１、ＭＲによって実質的に検出されない。

２、（超常磁性生産物に必要な）二価イオンを使用することなく、超常磁性物質 用に使われる方法で製造し得る。

ＭＲコントラスト剤とブロッキング剤は、磁気およびＭＲによる検出性を決定す る鉄酸化物微細構造を除くと同一である。循環からの除去を管轄する細胞表面レ セプターの観点から超常磁性イメージ剤とブロッキング剤は同一である。

３、ヒトに非毒性であり、かつ貧血症処置において確立された治療用途を有する 。事実、治療上承認された常磁性デキストラン（イムフェロン）は、本発明の超 常磁性ＭＲコントラスト剤用ブロッキング剤として使用し得る。

血清寿命の延長は、ＭＲ測測定血液流（またはそれらの欠乏）を確認する場合に 特に重要である。かかる測定において、コントラスト剤は、非経口で導入され、 循環されられるＴ１およびＴ２の測定によって、血液循環の有無を測定し得る。

かがる方法は、血液循環疾患診断の有効な方法であり、発作におけるような通常 排除される領域への血液流の検出に使用し得る。

７．実施例 ７．１．デ　ストーン　°）の舌、４ｊ０．２８ＭのＦｅＣＵ３．０．１６Ｍの ＦｅＣｌ２および１２．５％　ｗ／ｖデキストラン（分子ＪＬ７１．０００ダル トン、シグマケミカル社製、カタログ＃　Ｄ　１３９０）の溶液５０ｏｍｔに７ ．５％のＮＨ４０Ｈ５００ｍｌを２分以上かけて加える。黒い磁気固形物は、大 および小粒子からなる。

その物質を５分間攪拌し、その後７０℃で３０分間加熱する。溶液を１５００Ｘ ｇで１５分間遠心分離して大粒子を除き、そして、少粒子を１０ガロンのＨ２０ で３日間、毎日水を変えながら、透析する。

生成した粒子は、光散乱法によって測定すると、直径約１４００八を示す。

７．２．牛血清アルブミン被１粒子の回製０．５％の牛血清アルブミン（ＢＳＡ ）　、０．２７ＭのＦｅＣ１）３および０．１６ＭのＦｅＣｊ１２の溶液８０ｍ １に７．５％のＮ　Ｈ４０Ｈ８０ｍｌを加える。黒い磁気固形物は、粒子からな るものを形成する。混合物を５分間静置し、その後１５００ｘｇ−で１５分間遠 心分離して大粒子を除く。

ペレット（沈降物）を廃棄し、上澄液を透析バッグに入れ、１０ガロンの蒸留水 で３回透析する。大粒子を上記のように遠心分離によって再び除いて棄てる。そ の後、粒子をＸＭ−５０メンプランを使用する限外沢過で濃縮し、そしてマサチ ューセッツ州しキシント所在アミコンコーボレーシ！　ン（Ａ１１ｉＣＯｎ　Ｃ ｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）社製の細胞濾過装置で攪拌する。

生成した粒子は、光散乱法によって測定すると、直径約１７３０人を示す。

７．３．庄被覆粒ヱク調１ ０．８ＭのＦｅＣｊ３．０．４ＭのＦｅＣｊ）２および０゜４ＭのＨＣΩ溶液１ ００ｍ１を２．４％のＮａＯＨ１０００ｍ１に滴下して５分間混合する。黒い磁 気固形物は、簡単に目視可能な粒子からなるものを形成する。目視可能な粒子は 、約５００ｎｍ（０，５μｍ）で散乱光の波長より大きいに違いない。粒子を反 応容器外の永久磁石に粒子を引きつけて単離し、そして溶液をデカンテートする 。磁気ケーキに５０％トリエチルアミン水溶液５５ｍ１を加える。より小粒子が 生ずる。混合物を１夜水に透析して大粒子を再び生じさせる。その後、トリエチ ルアミンを加えて再びトリニルチアミン添加により生ずる小さい粒子を生成させ る。その後粒子を、この粒子が０．２μｍ以下であることを示す０．２μｍフィ ルターで、濾過する。

７．４．　腫瘍　における立　の 第７．１節のデキストラン被覆粒子のラット肝臓腫瘍像に関する効果は、テクニ ケアーＭＲイメージヤ−で得られた５つの再生像を示す第２図に示される。第２ Ａおよび２Ｂ図の像は、異なるイメージヤ−セツティングを使用してイメージン グ剤導入前に得られたものであり、いずれの場合においても腫瘍が明瞭に見られ ない。第２Ｃ図と第２Ｄ図は、同一ラットの肝臓像であり、そして単一の０．５ ■／眩投与の第６．１節のデキストラン被覆粒子を尾の血管を通じて注射した後 に得られたものであり、腫瘍が容易に見られ、そして大きさおよび形状のすべて が判断できる。第２Ｅ図において腫瘍は、視覚化を補助する十字線によってマー クされている。

１．５．超常磁性粒子および強磁性粒子のＴ２に関する較効果 第１図は、デキストラン被覆粒子（実施例７．１で生産されたもの）と強磁性粒 子ｐｆ−２２２８（フイツアーｐｆｉｚｅｒ）の存在下でアガーゲルのＴ２を比 較する。濃度を変えた各粒子の存在下における緩和時間は、０．４７テスラ（Ｔ ｅｓｌａ）　（４７００ガウス）でＩＢＭ　ＰＣ−２ＯＮＭＲスペクトロメータ で測定した。超常磁性粒子が強磁性粒子よりもより多きな効果を及ぼすことは、 明らかに判る。超電磁性物質が強磁性物質よりも磁性が弱いという事実が与えら れたので、この結果は全く驚くべきことである。

７．６．デキストラン　８粒　の生勿　解性非被覆超常磁性鉄酸化物粒子の水へ の分散液を体重１府当りＦｅを２０．３７および２４３ミクロモルの投与量でス ブラグーダーレーラット（Ｓｐｒａｑｕｅ−Ｄａｗｌｅｙ　ｒａｔ）に静脈内注 射した。周期的にラットを犠牲にし、肝臓組織のＴ２をＩＢＭ　ＰＣ−２０ＮＭ Ｒスペクトロメータで測定した。結果を第３図に示す。

データは、Ｔ２が注射後急速に顕著な低下を受け、その後、恐らく鉄が代謝され るため、徐々に回復し始めることを示す。しかしながら、この効果は、投与２週 間後でもまだ検出可能である。同様に、高投与崖の効果もさらにマークされる。

このように粒子は、器官で寿命が延長される。

肝臓および肝臓がヘモグロビンに鉄を組み込む主要器官であるため、これらの物 質がヘモグロビンに組み込まれることは明らかになる。

７．７．ＢＳＡ　粒子の生物　岨ゝ布 各々約２００ｇの６匹のスプラグーダーレーラットに蒸留水中の０．４■のＢＳ Ａ被覆粒子（第７．２節で生産したもの）を静脈注射した。２匹のラットを注射 ９０分、２４時間および７日後に犠牲にし、そして緩和時間（多くの器官のＴ１ とＴ２　）をＩＢＭ　ＰＣ−２０ＮＭＲスペクトロメータで測定した。次の結果 が得られた。

お）−１−饗く ラットの器＝および組、におけるＢＳＡ　、立時ｇ（ｍＳｅＣ） 注１１ｄγ皇間　庇−達　坦−ヌ　肺　瓜−丞対　照　Ｔ冒　０．２７９　０． ５４４　０．６８８　０．７８６Ｎｌ　＝６　Ｔ２　３２　４８．３　５７　１ ５８９０分子ｓ　Ｏ，２３２０，３９Ｂ　０．６５６０．９０１Ｎ＝２　Ｔ２　 ２０　２２　５６　１３６２４　時間Ｔｔ　Ｏ，２７９０，４９４０，７３５１ ，０８４Ｎ＝２　Ｔ２　２２　４４　６８　１５５７　日　Ｔｔ　Ｏ，２６８０ ，５’７２　０．７１２　０．９７２Ｎ＝２　Ｔ２　３１　４９　６８　１６２ １）　Ｎは試験ラット数 データは、血液および肺の両方は、注射後９０分に磁気物質が緩和時間にほとん ど影響を示さないことを容易に明らかにすることを示唆する。肺臓は、適度に息 速な回復を示し、注射後９０分にＴ１およびＴ２の両者に実質的な減少を示すが 、２４時間後にはほとんど効果が残っていない。

肝臓は、二種類の異なる回復率を示す。Ｔ１は２４時間後に基値を得るが、一方 Ｔ２は２４時間後実贋的に減少したままであり、そして７日後回復する。

７．８．　とデキストランイ　立　の　ノ“・この実験シリーズにおいて、３つ の非被覆と４つのデキストラン被覆粒子の生物学的分布を調べた。非被覆剤を第 ７．３節の方法に従って生産し、デキストラン被覆粒子を、被覆に使用したデキ ストラン分子量を変えた以外は、第７゜１節の方法に従って生産した（第２表参 照のこと）、各実験前に、コントラスト剤を蒸留水で透析し、そしてそのあと蒸 留水担体でそれぞれの群のスプレーダーレーラットに注射した。ラットを周期的 に犠牲にし、そして肝臓、牌臓および肺の緩和時間をＩＢＭ　ＰＣ２０ＮＭＲス ペクトロメータで測定した。事前にプログラムした反転回収およびカール（ｃａ ｒｒ）　、パーセル（Ｐｕｒｃｅｌｌ）　、？イブーム（ＨｅｉｂＯＯｍ）、ギ ル（Ｇｉｌｌ）パルス配列を使ってそれぞれＴ１　とＴ２を測定した。

結果は次のようである。

角＼≦こＪく 緩和時間　（ｍｓｅｃ、　） 鎖体■肝Ｖ肝圓−、―・ 対照　−■与　−Ｔ＋　０．２７　０．５４　０．７１７Ｔ２３２　４８　６４ Ａ旧−１２なし　２４．２　２．５龍Ｔ　１０．２２２　０．４２０　０．６２ ６μモル／輸　Ｔ２　２２．７　２６．０　４５．８１８關　Ｔ、０．２５４　 ０．５３２　０．７５２’ｒ２２９．６　４２．９　６８．２ １週ｉｉ　Ｔ１　０．２３９　０．５２Ｂ　０．７３０Ｔ２３１．６　４３．８ 　？２．０ ２關　Ｔ　ｔ　０．２４０　０．４６２　０．７０２Ｔ２　２９，４　３５．５ 　７９．５ ＡＨＩ−１３なし　２４．６　２．５龍’ｒ、０．２２１　０．４２４　０．６ ７２μモル／細　Ｔ２　１Ｂ、９　２８．０　６５．２１８龍　Ｔ＋　０．２１ ８　０．３Ｂ６　０．８０２Ｔ２　１８．８　２９．０　８０．８ １關　Ｔ１０．２３６　０．４４３　１．７５３Ｔ２　２６．０　３Ｂ、５　＆ ０．４ ２！′ｇＩＴ　＜　０．２３６　０．４９３　ｏ、　７２２Ｔ２　２Ｂ、２　４ ３．８　８０．８ ”　−ｒｕ　（ｍｓｅｃ、） 鋭一体　被覆　ト［ト勤印−λ　牌　臓ＡＨＩ−１４なし　２５．４　２關　Ｔ 　ｔ　０．２３８　０．４７０　０．７０６μモル／ｋ　Ｔ２　２０．８　３１ ．８　７２．４１８龍　Ｔ　ｓ　０．２３Ｂ　０．４３６　０．７５０Ｔ２　２ ０．４　３４．７　６９．６ １８　Ｔｌ　Ｏ，２１６０，５２２０，７５５Ｔ２２６゜７　４１．７　８０． ４ ２１１１Ｔｔ　Ｏ，２２７０，４５２０，６９ＢＴ２　２４４　４３．６　７８ ．７ ６ＨＩ−１５デキスト　２４．６　４時Ｉ　Ｔｔ　Ｏ，２３８０，３０００，６ ７２ラン　μモル／ｋ　’ｒ２　１７．８　１９．４　５＆、４９．０００　２ ４龍　Ｔ、０．２５３　０．３８７　０．７４０Ｔ２　２１．１　２６．４　７ ３．２ １關　Ｔ、０．２１９　０．４８５　０．７６６Ｔ２　２５．６　３６．７　７ Ｂ、１ ２關　Ｔ１０．２５８　（）、５２３　０．７１８Ｔ２２８．７　３９．１　６ ９．９ −１゛日　（ｍｓｅｃ。

錯体朋ト［戯１！！ｌＬ！−肝臓胛臓　肺Ａ）ＩＩ−１６デキスト　３２．４　 ４ａ￥ｆｆｉ　’ｒ、　０．２４８　０．３０２　０．６７８ラン　μモル／電 　Ｔ２　１８．８　１６．５　５６．２１７．９００　２４　坦ｆＪ　Ｔ　Ｉ　 ０．２３８　０．３８４　０．７０３Ｔ２１９．９　２４．９　７１．６ １１間　Ｔｔ　Ｏ，１９７０，４７００，７２５Ｔ２　２５．３　３７．１　７ ４．６ ２船　Ｔ、０．２５８　０．５２５　０．７３１Ｔ２２Ｂ、９　４４．８　７３ ．３ ＡＨＩ−１７テキスト　３３．１　４ｉＥ　Ｔｔ　Ｏ，２４４０，３１８０，６ ７４ラン　μモル／細　Ｔ２　１６．０　１７．４　５４．４３５．６００　２ ４時ｒＡＴ、０．２４７　０．３８８　０．６９０Ｔ２　２０．２　２２．９　 ７６．４ １關　Ｔ１０．２１４　０．５００　０．６９６Ｔ２　２４．３　４４．０　７ ６．０ ２！門　Ｔ、０．２４４　０．５６２　０．７２６Ｔ２　２８．６　４８．６　 ７０．６ ％　（ｍｓｅｃ。

釦体朋Ｈｉ　ｉ＋圓−肝臓牌臓　肺 ＡＨＩ−１８デキスト　３９．２　４時Ｉ　Ｔｒ　Ｏ，２２８０，２３７０，５ ２６ラン　μモル／輸　Ｔ２　２０．０　１７．７　５Ｂ、６２４９．０００　 ２４時Ｉ　Ｔ＋　０．２３８　０．３５４　０．６５４Ｔ２　２１．０　２２． ０　Ｂ８．２ １週ｌ　Ｔｓ　Ｏ，２３５０，４９２０，６４５Ｔ２　３１．４　３６．１　７ １．３ ２關　Ｔ　、０．２４０　０．５２　０．７４ＢＴ２　３１．０　３９．８　７ １．３ 前記のように、データは、コントラスト剤が肺から容易に除かれ、ｐｓｍおよび 肝臓で長期残存することを示唆する。

加えて、デキストラン被覆粒子が非被覆のものよりは急速に除去されず、約１週 間肝臓および肺臓のＴ２値に大きな影響を及ぼす。

７、９．　Ｕ　金　有超８磁　・ＩＬ　のも７．９．１．超常磁性　イ　勿の調 １ ０．２５Ｍの塩化第１鉄と０．５Ｍの塩化第二鉄の溶液（６００ｍｌ＞を５Ｍの Ｎ　ａ　ＯＨ（６００ｍｌ　＞溶液に加えた。

黒い磁性酸化物が生成した。この沈降物を塩基で繰り返し洗浄し、そしてｐＨが 約９となるまでデカンテートした。

７、９．２．分散上敗北 ビーカーで、第７．９．１　、節からの磁性酸化物（約１５ｇ）４００ｍｌと氷 酸ｉｌｌ　２５　ｍｌとを混合した。ソニックプローブをビーカーに入れて溶液 を約２分間激しく音波破砕した。

その後、ソニックプローブを除き、溶液を１．０ＯＯＸ。

で２０分間遠心分離にかけた。ペレット（沈降物）を廃で、そして上澄液を保有 した。

７、９．３．クエン酸バッファーへの　動節７．９．２節からの上澄液を中空糸 ダイアライザー／コンセントレータ−、モデルＤＣ２（マサチューセッツ州デン バー所在のアミコンコーポレーション社）を使ってクエン酸アンモニウムバッフ ァーで透析した。クエン酸アンモニウムバッファーは、ＮＨ４０ＨでｐＨ８，２ に調節されたｌ　Ｑ　ｍ　Ｍクエン酸塩である。その結果は、オートクレーブ処 理可能で均質な超常磁性流体である。

７．１０．デキストラン付着金属酸化物を含有する水性でｔ超常磁性流　の調ｊ ７、１０．１．臥敢化物ｐ食式 ％式％ ４Ｈ２０を含有する５Ωの溶液を２５００ｇｍデキストラン（ＭＷ＝１０−１５ ，０００＞を含有する１６％Ｎ　Ｈ４０Ｈ５Ωに徐々に加えた。鉄塩溶液を５分 以上かけて加え、その間塩基は、添加しながら激しく攪拌された。　黒い磁性ス ラリーが生成した。

７．１０．２．　およ　■執 スラリー１０９（第７．１０．１節からのもの）を第６図に示す１００℃加熱コ イルと冷却するコイル装置に接続する連続流通ソニケーターを介してポンプ送し た。ポンプ速度は、約０，４Ω／分であり、ポンピングは約３０分間続けた。

生じた溶液をその後遠心分離にかけ、そして沈降物ベレットを棄てた。

７、１０．３．非反応デキストラン除去、クエン酸塩バッファーへの移動と殺菌 上磯液（第７．１０．２節からのもの）を脱イオン、殺菌水で希釈して全量２０ Ωとし、そして生じた溶液を、大型のダイアライザーコンセントレータ−１ＤＣ ＩＯを、使用した以外は、実施例７．９のように透析した。透析カートリッジは 、１００，０００ダルトンの分子量のものを切り、デキストランを除去できる。

限外濾過は、非連続状態で行ない、そして容量を２ＣＮｌから５Ωに減少させて 溶液１６９を加える。５つに分けた１６Ｕの脱イオン蒸留水を加えた。

その後、クエン酸ナトリウムを１Ｍクエン酸塩バッファーストック（ｓｔａｃｋ ）として加え、そしてその溶液を実施例７．９のように透析した。生成した溶液 をオートクレーブ処理前にｐＨ６，５に調節した。クエン酸塩と鉄の比率は、最 終溶液で０．０１〜０．１クエン酸塩／　Ｆ　ｅであった（例えば、１．２６Ｍ の鉄濃度に対し、０．０４Ｍクエン酸塩が存在する）。磁性流体をびんに入れ、 そしてオートクレープ処理した（１２１℃、３０分間）。結果は第５図に示すよ うに殺菌磁性流体である。

７．１１．シラン付着金属酸化物を含有する水性で安定な常　′　の＝ｏノ ア、１１．１．状膜化物９週選 ０．２５Ｍの塩化第一鉄と０．５Ｍの塩化第二鉄との溶液（ｃｙ　ｏ　ｏ　ｍｔ 　）を５ＭのＮａＯＨ溶液＜６００ｍ１）にそそいだ。黒色磁性酸化沈降物は、 繰り返し塩基洗浄し、そしてｐＨ約９になるまでデカンテートして、形成した。

７．１１．２．　酸イおよびシランイ 磁性酸化物４００ｍ１（第７．１１．１節からのもの、約１５ｇ）と氷酢酸２５ ｍ１をビーカー内で混合した。ソニックプローブをビーカーに入れ、そして溶液 を激しく２分間音波破砕した。その後、ソニックプローブを除き、そしてＮ−２ −アミノエチル−３−アミノ−プロピルメトキシシラン３０ｍ１を加えた。その 後、前述のように生成した混合物を音波破砕した。その後、磁性溶液を５０℃で グリセロール２００ｏ＋Ｉに加えた。１−０５℃に昇温して水を蒸発させた。

音波破砕のために、実施例３で生産された物質は米国特許第４．５５４．０８８ 号に記載のものよりも極めて小さい。小粒径のため、磁気を帯びた手で操作でき ない。グリセロール脱水ステップは、参照として組み込まれている米国特許第４ ．５５４，０８８号からのものである。

７．１１．３．非被覆シラン除去とクエン酸塩バッファーへの移動　第７．１１ ．２．節からのグリセロールスラリーを水約８００ｍ１に加えた。大きな凝集磁 気粒子を、スラリーを１．０澄液を実施例６．９の中空糸透析装置でもって、ク エン酸塩バッファーで透析した。

７、１２．超“磁　、　のプロトン６　に　る物質のインビボＭＲ像に対する効 果は、磁気共鳴スペクトロメータを使用して評価し得る。この研究で、ＩＢＭ− ＰＣ２０装置を用いて２５℃、０．４７テスラおよび２０ＭＨｚの条件でＴ１お よびＴ２を測定する。プロトン緩和の高揚は、コントラスト剤濃度に対して１／ Ｔ、即ち緩和時間の逆、の点の傾きをとることによって定量し得る。プロットは 一般に直線であり、その傾きは緩和性と称され、Ｒ１またはＲ２と記される。緩 和性の単位はＭ’　Ｓｅｃ　”である。高緩和性値は、その物質はプロトンの緩 和時間が増加する時に鉄１モル当りより有効であり、このように有効なコントラ スト剤であることを示す。多くの異形態の磁性物質の緩和性は、測定された。次 物質について調べた。

本発明の超常磁性流体：実施例７．１０に記載のように調製された鉄酸化物の単 一超常磁性結晶含有分散流体、この物質の磁化曲線を第４図に示す。

Ｆｅ２Ｏ３：データ記録用強磁性γ酸化第二鉄、この物質は、フィツア−（ｐｆ ｉｚｅｒ）コーポレーション（ミネラル、ビグメンツ　アンド　メタルス　ディ ビジョン、カタログ＃２２２８）から得な。

クラスター：ミクロンサイズの粒子に詰め込まれた１０〜１００の結晶を有する 超常磁性鉄酸化物のシラン化クラスター。この物質は、米国特許第４．５５４． ０８８号に従って生産された。

Ｆｅｄ：ＯＨ：貧血処置用常磁性、オキシ水酸化第二鉄、それはフィジョンコー ポレーション（Ｆｉｓｏｎｓ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から得られ、商標名プ ロファーデックス（Ｐｒｏｆｅｒｄｅｘ）（フィジョンコーポレーション）また はイムフエロン（メリル　ダウ　インコーホレーテッド）で販売されている。

Ｆｅ”／ＤＴＰＡ：第二鉄イオンとジエチレントリアミンペンタ酢酸（ＤＴＰＡ ＞の可溶性錯体［この物質のデータは、ラウファー等、ジャーナル　オブ　コン １．アシスト。トモグ。第９巻第３号４３１頁１９８５年（Ｌａｕｆｆｅｒ　ｅ ｔ　ａｔ。

、　Ｊ、　Ｃｏｍｐ、　Ａｓ５ｉｓｔ、　Ｔｏｍｏｏ、　９ｊＪ、　４３１（１ ９８５））］　。

結果は次のようであった。

角にＵ −多、の　のプロトン　１に・　るＷ （ｌｔｌ　ｘｓｅｃ　−１）　（Ｈ−１ｘｓｅｃ　−１）超常磁性流体　４　ｘ ｌＯ”　１．６ｘ１０＋５７’　Ｆ　ｅ２０３　１００　７．２ｘｌＯ＋５Ｆｅ ｄ：ＯＨ０６０ クラスター　２　Ｘ１０”　３Ｘ１０”Ｆｅ”／ＤＴＰＡ　０．７３ｘ１０＋３ 　０．８５Ｘ１０”簡単に言うと、Ｒ１とＲ２の高い値が示されるため、本発明 物質は、驚く程プロトン緩和時間短縮能を有する。比較のため、強磁性デキスト ラン磁鉄鉱のＲ２値は１．７×１０　＋４７１５ｅＣ（秒）−１である［オーグ シ等　ジャーナルオブ　マグネチック　レゾナンス　第２９巻第５９９頁１９７ ８年（Ｏｈａｕｓｈｉ　ｅｔ　ａｌ、、　Ｊ、　Ｈａａ　Ｒｅｓ、　２９．５９ ９（１９７８））］　、この数値は、著者が気づいているように、Ｒ２の最も高 い文献値である。本発明に従って調製される物質は、強磁性物質または常磁性オ キシ水酸化第二鉄のいずれかよりも有効なプロトン緩和時間増大剤である。

加えて、本発明物品のように十分に分散された物質は、クラスター物質よりも高 い緩和性を有する。このよ今うに、本発明方法は、プロトン緩和効果を最適化し た超電磁性溶液を与える。

７．１３．超常磁性流　のバルク磁気特性本発明の超常磁性流体、γＦｅ２Ｏ３ （強磁性）および実施例７．１２で試験したＦｅｄ：ＯＨ（常磁性）の各サンプ ルの磁気ヒステリシスループは、２５℃で６０００ガウス未満の磁場を有する商 業上の振動サンプルマグネトメータを用いて得られた。結果は、第４図に表わさ れる。

簡単に言うと、高磁場において、本発明の超常磁性流体は、強磁性鉄酸化物とほ ぼ同程度の磁性であり、そして常磁性オキシ水酸化第二鉄よりも強い磁性であり 、そして高い磁気飽和を示す。本発明の流体は、強磁性というよりはむしろ超常 磁性であり、そして磁場が適用されないと磁気モーメントの全てを実質的に失う 。

７．１４．７二Ｚ敢Ω侶直 透析に対する１４Ｃクエン酸塩の保有は、第４表に示されるように、種々の形態 の鉄酸化物を区別するために使用し得る。鉄酸化物の全てを、使用前にｐＨ８の １ｍＭトリス−ＣΩバッファーで最初に透析した。その後、透析が平衡になり保 有クエン酸塩部分を測定した。鉄とクエン酸塩の濃度は、それぞれ１７．８およ び２．６ｍＭであった。本発明の超常磁性流体は、商業上入手できるオキシ水酸 化第二鉄に類似するクエン酸塩景を保有し、そして再製剤中の鉄が類似化学形態 であることを示す。γＦｅ２Ｏ３またはＦｅ３Ｏ４のような商業上入手できる形 態の鉄酸化物は、多量のクエン酸塩を保有しない（γＦｅ２Ｏ３は実施例７゜１ ２および７．１３で使用したものと同一であり、一方、Ｆｅ５ｏ４はフィシャー サイエンティフィックインコーボレーテッド（ＦｉｓｈｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉ ｃ　Ｉｎｃ、）から購入した。）。商業上入手可能な鉄酸化物がクエン酸含有能 力を有しないことは、オキシ水酸化第二鉄の機能と結びついており、クエン酸塩 が通常の化学吸着機構を通じて鉄酸化物表面に吸着しないことをを強く示唆する 。本発明の超常磁性鉄酸化物によるクエン酸塩の保有は、これらの酸化物がオキ シ水酸化第二鉄類似イオン特性を有することを示す。

角髪〆Ｌｅ 酸イ物を有　る８容　によるクエン　塩保有−物−−一旦一　、゛　の０　クオ エン　声（モル１モル） ＦｅＯ：ＯＨ０，０２６ 本発明品　０．０１９ ７Ｆｅ２０３　０．００２８ Ｆｅ３０４　０．００１８ ７、１５．超常磁性・ル体の〜　性 実施例７．９に従って生産される超常磁性流体をクエン酸塩濃度を変えてオート クレーブ処理した。１．２６Ｍの鉄濃度で、各種濃度のクエン酸アンモニウム（ ｐＨ８）を加え、そして生成した溶液を１２１℃で１時間加熱した。その結果を 第５図に示す。第５Ｂ図の６バイアルは、図示のように、それぞれ１００．５０ ，２５．１５．１０および５ｍＭ濃度のクエン酸塩を含有した。バイアルは、オ ートクレーブ処理中は垂直であったが、写真用に水平に置かれた。バイアルは水 平にもかかわらず、ゲル化物質の存在は、バイアル上部が半透明であることを考 え合わせると、明らかである。十分に黒化したバイアル（１５〜１００ｍＭのク エン酸塩濃度）は、超常磁性物質溶液が保有されたことを示す。右側の二つ（５ 〜１０ｍＭのクエン酸濃度）は、ゲル形状を示す。さらに、第５Ａ図は、クエン 酸塩なし、または不十分なりエン酸塩（５と１０ｍＭクエン酸塩）を用いて得ら れた特性ゲルを示す。

７、１６．　常磁　１　の生物　性 常磁性オキシ水酸化第二鉄は、生物分解性であり、そして貧血処置に長い間使わ れている。それ故に、本発明の超常磁性流体の生物分解性を常磁性オキシ水酸化 第二鉄と比較する。ラットにおける両鉄製剤の貧血性を基に戻す能力をモデルと して利用した。常磁性オキシ水酸化第二鉄は、イムフエロンであり、そしてデキ ストラン付着していた。

同様に、超常磁性流体は、デキストラン付着しており、実施例７．１０に記載の ように生産された。

若いラットを各々５匹ずつ４グループに分けた。グループ１のラットは、鉄含有 食物を受け、そして５．６．７および８週間で犠牲にされて、ラット組織におけ る正常鉄（ヘマトクリット）レベルを確立する。グループ２，３および４のラッ トは、鉄不足食事を受けた。グループ２のラットも、５．６．７および８週間で 同様に犠牲にされ、そしてラット組繊における正常鉄レベルを確立する。グルー プ２．３および４のラットは、鉄不足食事を受けた。５週間低鉄食事を受けた後 、グループ３と４のラットは、鉄の静脈（尾部静脈）注射を受けて貧血性を元に 戻し、そして正常レベルに戻す、グループ３のラットは、プロファーデックス（ Ｐｒｏｆｅｒｄｅｘ）を受け、一方、グループ４のものは、デキストラン化超常 磁性流体を受けた。鉄を受けるラットは、１ｋｇ当り３０■の鉄の一投与、即ち 貧血性が回復する十分な量を受けた。その結果を第５表に示す。

第５表 超常磁性鉄酸イ物粒子による貧血性の回復ヘマトクリット　血　の１％７１，１ ５週間　６週間　７週間　８週間 ａｖｇ　ｓｄ　ａｖｇ　ｓｄ　ａｖｇ　ｓｄ　ａｖｇ　ｓｄ食事　４５．１１． ４　４５．２０．５　４Ｂ、７０．９　４７．００．８低Ｆ　ｅ　２Ｂ、５２． ６２９．５２．１　３２．７１．２　３４．８２．３イムフエロン　４３．１　 １．９　４２．８　１．３　４６．３　１．２本発明品　４４．３２．３　４２ ．７１．１　４７．６１．６ａｖ：平均値 Ｓｄ：標準偏差 本発明の超常磁性鉄酸化物は、常磁性製剤、イムフエロンと同様にラットにおけ る正常なヘマトクリットレベルに回復させることが判る。

７．１７．超電　１　寺　の　６．・ 本発明の超常磁性流体と酸化第二鉄の他のタイプで生産した溶液とを比較した特 性を第６表に要約する。

、６．［ 種第二　イ物水ゞ”゛特性の　・ 磁気飽和　）ＩＲ緩相和性　」梢ｌｅｔ　９ｘ＞Ｒ１＊Ｌ（第４図）　（第２表 ）　（第５表）　（第４表）ＦｅＯ：ＯＨ低　なし　高　高 γＦｅ２Ｏ３高　いくらか　低 本躬晶　高　高　高　高 このように本発明の超常磁性流体は、独特の磁気特性、生物学的特性およびアニ オン保有特性を有する。

７、１Ｂ、デキストラン被覆超常磁性鉄酸化物粒子の血２　、命の正長 デキストラン被覆超常磁性鉄酸化物流粒子血清寿命延長剤としてのデキストラン 被覆常磁性鉄酸化物の効果を評価するため、比較研究を誘導した。

両試みにおいて、約３００ｇのラットは、実施例７゜１に記載のように生産した 、体重１ｋｇ当り１■のＦｅ量のデキストラン被覆超常磁性金属酸化物注射を受 けた。しかしながら、１例において、同様にラットは、超常磁性物質を受ける１ ５分前に（二価金属塩を使用しなかった以外は実施例７．１に記載方法で生産し た）２．５■Ｆ　ｅ　／　ｋＨのデキストラン被覆常磁性鉄酸化物を受けた。被 験体血液のＴ２を、その後３時間以上、周期的に測定した。その結果を第７図に 示す。

簡単に言うと、両試みにおいて、血液Ｔ２は、超常磁性物臂投人後５分以内に劇 的に低下した。しかしながら、その値は、超常磁性物質を受けなかったラットで 急速に正常値に戻った。このことは、恐らく、ｍ網内皮細胞系（ＲＥＳ）による 試薬の吸収によると思われる。対称的に、常磁性剤が使用されないと、Ｔ２の低 下は劇的に拡大する。このことは、ＲＥＳレセプターの超常磁性および常磁性物 質間の競争によるものであり、超常磁性物質命を拡大する。

上記に示されるように本発明の多くの修正および変更は、本発明の精神および範 囲から逸脱することなくできる。記載の実施態様は、実施例として与えられてお り、そして本発明は、添付請求の範囲の要求によってのみ限定されるものではな い。

ＦＩＧ、Ｉ Ｆｅ”　ｍＭ ＦＩＧ、２Ｅ ＦＩＧ、３ ＥＭＬＩ／ｇｍＦｅ ＦＩＧ、　５Ａ ＦＩＧ、　５Ｂ 国際！１審磐失 ＰＣＴ／！ＪＳ８７１０１５８Ｅｌ

Claims (89)

【特許請求の範囲】
1. １．個々の粒子が（ｉ）直径約５０〜約５００Åの金属酸化物結晶から成り、（ ｉｉ）光散乱法によって測定すると約５０Å〜約５０００Åの全平均直径を有し 、そして（ｉｉｉ）器官または組織で像を得ることができる程十分な保持時間を 有し、かつ生物分解性で特徴づけられる、生理学的に許容可能な単体に分散した 非被覆生物分解性超常磁性金属酸化物粒子から成る有効量の分散質を、ＭＲ像を 高めるようにコントラスト剤として被験体に投与することを特徴とする動物また はヒトの器官または組織のインビボＭＲ像を得る改良方法。
2. ２．個々の粒子が（ｉ）直径約５０〜約５００Åの金属酸化物結晶から成り、（ ｉｉ）光散乱法によって測定すると約５０Å〜約５０００Åの全平均直径を有し 、そして（ｉｉｉ）器官または組織で像を得ることができる程十分な保持時間を 有し、かつ生物分解性で特徴づけられる超常磁性金属酸化物コアから成り、各コ アが一般にポリマー被覆されている、生理学的に許容可能な単体に分散した非被 覆生物分解性超常磁性金属酸化物粒子から成る有効量の分散質を、ＭＲ像を高め るようにコントラスト剤として被験体に投与することを特徴とする動物またはヒ トの器官または組織のインビボＭＲ像を得る改良方法。
3. ３．超常磁性金属酸化物粒子が、（ｉ）直径が約５０〜約５００Åであり、（ｉ ｉ）約７５ｍ２／ｇより大きい表面積を有し、（ｉｉｉ）鉄酸化物１ｇ当り約５ 〜約９０ＥＭＵの磁気飽和を有し、そして（ｉｖ）０．１未満の磁気直角を有す る鉄酸化物から成る、請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。
4. ４．ポリマー被覆物が炭水化物、タンパク質およびそれらの複合材料からなる群 から選ばれる請求の範囲第２項に記載の方法。
5. ５．ポリマー被覆物がアルブミンから成る請求の範囲第２項に記載の方法。
6. ６．アルブミンがヒト血清アルブミンおよび牛血清アルブミンから成る群から選 ばれる請求の範囲第５項に記載の方法。
7. ７．ポリマー被覆物が５，０００〜２５０，０００ダルトンの分子量を有するデ キストランから成る請求の範囲第２項に記載の方法。
8. ８．デキストランが、９，０００ＭＷ（分子量）のデキストラン、１７，９００ ＭＷのデキストラン、３５，６００ＭＷのデキストラン、７１，０００ＭＷのデ キストランおよび２４９，０００ＭＷのデキストランからなる群から選ばれる請 求の範囲第７項に記載の方法。
9. ９．分散質が脈管注射によって被験体に投入される請求の範囲第１項または第２ 項に記載の方法。
10. １０．分散質が経口投与、挿管法および浣腸からなる群から選ばれる方法によっ て被験体に投与される請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。
11. １１．生理学的許容可能な担体が中性（規定）食塩水および蒸留水からなる群か ら選ばれる請求の範囲第９項に記載の方法。
12. １２．生理学的許容可能な担体が蒸留水からなる請求の範囲第１０項に記載の方 法。
13. １３．超常磁性金属酸化物が被験体の体重１ｋｇ当り約２５０ｍｇまでの投与量 で投与される請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。
14. １４．像を形成する器官または組織が細網内皮系細胞系部分である請求の範囲第 １項または第２項に記載の方法。
15. １５．像形成器官が肝臓である請求の範囲第１４項に記載の方法。
16. １６．像形成器官が脾臓である請求の範囲第１４項に記載の方法。
17. １７．像形成組織が骨髄である請求の範囲第１４項に記載の方法。
18. １８．像形成器官または組織がリンパまたはリンパ節である請求の範囲第１４項 に記載の方法。
19. １９．像形成組織が神経組織である請求の範囲第１項または第２項に記載の方法 。
20. ２０．像形成器官が肺である請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。
21. ２１．像形成器官または組織が胃腸官の部分である請求の範囲第１項または第２ 項に記載の方法。
22. ２２．像形成器官が食道である請求の範囲第２１項に記載の方法。
23. ２３．像形成器官が胃である請求の範囲第２１項に記載の方法。
24. ２４．像形成器官が小腸である請求の範囲第２１項に記載の方法。
25. ２５．像形成器官が大腸である請求の範囲第２１項に記載の方法。
26. ２６．超常磁性金属酸化物が（ｉ）約３００°Ｋで金属酸化物１ｇ当り約５〜約 ９０ＥＭＵの磁気飽和、および超常磁性金属酸化物結晶の特性である０．１未満 の磁気直角を有し、（ｉｉ）常磁性金属酸化物の特性のように溶液中でアニオン 保有能を有し、（ｉｉｉ）光散乱法によって測定すると約５０〜約４，０００Å の全平均直径を有し、さらに（ｉｖ）器官または組織で像を形成する程十分な保 持時間を有し、かつ生物分解性で特徴づけられる、水溶液中の超常磁性金属酸化 物から成る有効量の超常磁性流体を、ＭＲ像を高めるようにコントラスト剤とし て被験体に投与することからなる動物またはヒトの器官または組織のインビボ像 を得る改良方法。
27. ２７．超常磁性金属酸化物が（ｉ）約３００°Ｋで金属酸化物１ｇ当り約５〜約 ９０ＥＭＵの磁気飽和、および超常磁性金属酸化物結晶の特性である０．１未満 の磁気直角を有し、（ｉｉ）常磁性金属酸化物の特性のように溶液中でアニオン 保有能を有し、（ｉｉｉ）光散乱法によって測定すると約５０〜約４，０００Å の全平均直径を有し、さらに（ｉｖ）器官または組織で像を形成する程し十分な 保持時間を有し、かつ生物分解性で特徴づけられる水溶液中でポリマー被覆物に 付着した小超常磁性金属酸化物から成る有効量の超常磁性流体を、ＭＲ像を高め るようにコントラスト剤として被験体に投与することからなる動物またはヒトの 器官または組織のインビボ像を得る改良方法。
28. ２８．超常磁性流体がポリカルボン酸バッファー中の超常磁性鉄酸化物からなり 、さらに、 （ｉ）０．０５〜５モル濃度の鉄 （ｉｉ）鉄１モ当り０．００１〜０．１モルのトリカルボキシレートの範囲のポ リカルボキシレートカウンターイオン、そして （ｉｉｉ）ｐＨが約６〜約８．３であり、その流体が鉄酸化物１ｇ当り約３０〜 約９０ＥＭＵの飽和磁気および０．１未満の磁気直角によって特徴づけられる請 求の範囲第２６項または第２７項に記載の方法。
29. ２９．水性ポリカルボン酸バッファーが水性クエン酸塩バッファー、水性酒石酸 塩バッファー、水性コハク酸塩バッファーおよび水性マレイン酸塩バッファーか らなる群から選ばれる請求の範囲第２８項に記載の方法。
30. ３０．鉄の濃度が約１．２６モル、クエン酸塩濃度が約０．０４モル、そしてｐ Ｈが約６．５である請求の範囲第２８項に記載の方法。
31. ３１．ポリマー被覆物が炭水化物、ポリペプチド、オルガノシラン、タンパク質 およびそのらの複合材料からなる群から選ばれる請求の範囲第２７項に記載の方 法。
32. ３２．ポリマー被覆物が分子量５，０００〜２５０，０００ダルトンのデキスト ランからなる請求の範囲第２７項に記載の方法。
33. ３３．タンパク質がＢＳＡである請求の範囲第２７項に記載の方法。
34. ３４．ポリマー被覆物がＮ−２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリメトキ シシランである請求の範囲第２７項に記載の方法。
35. ３５．超常磁性流体が脈管注射によって被験体に投与される請求の範囲第２６項 または第２７項に記載の方法。
36. ３６．超常磁性流体が経口投与、挿管法および浣腸による群から選ばれる方法に よって被験者に投与される請求の範囲第２６項または第２７項に記載の方法。
37. ３７．像を形成する器官または組織が細網内皮系細胞系部分である請求の範囲第 ２６項または第２７項に記載の方法。
38. ３８．像形成器官が肝臓である請求の範囲第３７項に記載の方法。
39. ３９．像形成器官が脾臓である請求の範囲第３７項に記載の方法。
40. ４０．像形成組織が骨髄である請求の範囲第３７項に記載の方法。
41. ４１．像形成器官または組織がリンパまたはリンパ節である請求の範囲第３７項 に記載の方法。
42. ４２．像形成組織が神経組織である請求の範囲第２６項または第２７項に記載の 方法。
43. ４３．像形成器官が肺である請求の範囲第２６項または第２７項に記載の方法。
44. ４４．像形成器官または組織が胃腸官の部分である請求の範囲第２６項または第 ２７項に記載の方法。
45. ４５．像形成器官が食道である請求の範囲第４４項に記載の方法。
46. ４６．像形成器官が胃である請求の範囲第４４項に記載の方法。
47. ４７．像形成器官が小腸である請求の範囲第４４項に記載の方法。
48. ４８．像形成器官が大腸である請求の範囲第４４項に記載の方法。
49. ４９．磁気金属酸化物が、さらに被験体の各種器官および組織のレセプターによ って認識される官能基を有する被覆物に共有結合する、有効量の生物学的分子か ら成るため、付着生物学的分子を認識する器官または組織にインビボで向う請求 の範囲第２項または第２７項に記載の方法。
50. ５０．生物学的分子が抗体である請求の範囲第４９項に記載の方法。
51. ５１．抗体が抗黒色腫抗体であり、像形成組織が黒色腫組織である請求の範囲第 ５０項に記載の方法。
52. ５２．抗体が抗心臓ミオシン抗体であり、像形組織が梗塞心臓組織である請求の 範囲第５０項に記載の方法。
53. ５３．抗体が抗−Ｔ細胞抗体であり、像形成組織がリンパ腫組織である請求の範 囲第５０項に記載の方法。
54. ５４．抗体が抗癌性胚抗原であり、像形成組織が結腸腫瘍組織である請求の範囲 第５０項に記載の方法。
55. ５５．抗体が抗卵巣癌細胞抗体であり、像形成組織が卵巣癌組織である請求の範 囲第５０項に記載の方法。
56. ５６．生物学的分子が炭水化物である請求の範囲第４９項に記載の方法。
57. ５７．生物学的分子がホルモンである請求の範囲第４９項に記載の方法。
58. ５８．水性トリカルボン酸バッファー中の超常磁性鉄酸化物から成り、さらに次 の特徴からなるオートクレーブ可能な超常磁性流体。 （ｉ）０．０５〜５モル濃度範囲の鉄 （ｉｉ）鉄１モル当り０．００１〜０．１モルのトリカルボキシレート濃度のポ リカルボキシレートカウンターイオンおよび （ｉｉｉ）ｐＨが約６〜約９であり、その流体が約３００°ＫＫで鉄酸化物１ｇ 当り約３０〜約９０ＥＭＵの飽和磁化および０．１未満の磁気直角で特徴づけら れる。
59. ５９．水性ポリカルボン酸バッファーが水性クエン酸塩バッファー、水性酒石酸 塩バッファー、水性コハク酸塩バッファーおよび水性マレイン酸塩バッファーか らなる群から選ばれる請求の範囲第５８項に記載の超常磁性流体。
60. ６０．水性クエン酸塩がクエン酸ナトリウムバッファー、クエン酸カリウムバッ ファーおよびクエン酸アンモニウムバッファーからなる群から選ばれる請求の範 囲第５９項に記載の超常磁性流体。
61. ６１．鉄濃度が約１．２６モル、クエン酸塩濃度が約０．０４モル、そしてｐＨ が約８．０である請求の範囲第５８項に記載の超常磁性流体。
62. ６２．さらに鉄酸化物に付着したポリマー被覆物からなる請求の範囲第５８項に 記載の超常磁性流体。
63. ６３．被覆物が５〜２５０，０００ダルトンの分子量を有するデキトランからな る請求の範囲第６２項に記載の超常磁性流体。
64. ６４．被覆物が５，０００〜２５０，０００ダルトンの分子量を有するタンパク 質からなる請求の範囲第６２項に記載の超常磁性流体。
65. ６５．タンパク質が牛血清アルブミンおよびヒト血清アルブミンからなる群から 選ばれる請求の範囲第６４項に記載の超常磁性流体。
66. ６６．被覆物が５，０００〜２５０，０００ダルトンの分子量を有するポリペプ チドからなる請求の範囲第６２項に記載の超常磁性流体。
67. ６７．ポリペプチドがポリグルクメートである請求の範囲第６６項に記載の超常 磁性流体。
68. ６８．ポリペプチドがポリリシンである請求の範囲第６０項に記載の超常磁性流 体。
69. ６９．被覆物が５，０００〜２５０，０００ダルトンの分子量を有するオルガノ シランからなる請求の範囲第６３項に記載の超常磁性流体。
70. ７０．オルガノシランがＮ−２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリメトキ シシランである請求の範囲第６９項に記載の超常磁性流体。
71. ７１．（ｉ）二価および三価の鉄塩の塩基沈降法によって超常磁性金属酸化物を 形成すること、 （ｉｉｉ）常温〜１００℃の温度で音波破砕によって超常磁性金属酸化物を分散 、酸化すること、および（ｉｉｉ）透析によって可溶性超常磁性金属酸化物をト リカルボン酸バッファーに移すことから成る安定超常磁性流体の調製方法。
72. ７２．二価および三価鉄塩が１：４〜４：１の範囲である請求の範囲第７１項に 記載の方法。
73. ７３．二価および三価鉄塩がＦｅＣｌ２およびＦｅＣｌ３である請求の範囲第７ １項に記載の方法。
74. ７４．さらに、二価鉄塩を二価のコバルトまたたはマンガン塩で置換する請求の 範囲第７１項に記載の方法。
75. ７５．二価鉄塩が半分以下置換されてなる請求の範囲第７１項に記載の方法。
76. ７６．音波破砕がソニックプローブで行なわれる請求の範囲第７１項に記載の方 法。
77. ７７．音波破砕が連続流通ソニケータで行なわれる請求の範囲第７１項に記載の 方法。
78. ７８．トリカルボン酸塩バッファーがクエン酸塩バッファーである請求の範囲第 ７１項に記載の方法。
79. ７９．トリカルボン酸塩バッファーが酒石酸塩バッファーである請求の範囲第７ １項に記載の方法。
80. ８０．超常磁性金属酸化物が（ｉ）約３００°Ｋで金属酸化物１ｇ当り約５〜約 ９０ＥＭＵの磁気飽和、および超常磁性金属酸化物結晶の特性である０．１未満 の磁気直角を有し、（ｉｉ）常磁性金属酸化物の特性のように溶液中でアニオン 保有能を有し、（ｉｉｉ）光散乱法によって測定すると約５０〜約４，０００Å の全平均直径を有し、さらに（ｉｖ）水中で約５モルまでの溶液を形成できるこ とで特徴づけられる、水可溶性超常磁性金属酸化物からなる超常磁性金属オキシ 水酸化物。
81. ８１．酸化第二鉄が（ｉ）約３００°Ｋで酸化第二鉄１ｇ当り約５〜約９０ＥＭ Ｕの磁気飽和、および超常磁性酸化第二鉄結晶の特性である０．１未満の磁気直 角を有し、（ｉｉ）常磁性酸化第二鉄の特性のように溶液中でアニオン保有能を 有し、（ｉｉｉ）光散乱法によって測定すると約５０〜約４，０００Åの全平均 直径を有し、さらに（ｉｖ）水中で約５モルまでの溶液を形成できることで特徴 づけられる、水可溶性超常磁性酸化第二鉄からなる超常磁性オキシ水酸化第二鉄 。
82. ８２．超常磁性ＭＲコントラスト剤の投入前または同時に、コントラスト剤、循 環系からコントラスト剤を除き得る細網内皮細胞系レセプターに競争的に結合し 得る生理学的に許容可能な有効量のブロッキング剤を投与する動物まはたヒトに おける超常磁性ＭＲコントラスト剤の血清寿命を延長する方法。
83. ８３．ブロッキング剤がコントラスト剤の常磁性体である請求の範囲第８２項に 記載の方法。
84. ８４．コントラスト剤が超常磁性鉄酸化物であり、ブロッキング剤が超常磁性鉄 酸化物の常磁性体である請求の範囲第８２項に記載の方法。
85. ８５．（ｉ）被験体に、ブロッキング剤がＲＥＳレセプターで認識される生理学 的許容可能な担体中の有効量のブロッキング剤の分散質を投与すること、 （ｉｉ）その後被験体に、ＮＭＲコントラスト剤が（ｉ）のように同一ＲＥＳレ セプターと競争する生理学的許容可能な担体中の分散質または溶液の超常磁性Ｍ Ｒコントラスト剤を投与すること、 （ｉｉｉ）被験体その部分の血液のＭＲ像を得ること、および（ｉｖ）その部分 の血液流の有無を検出することからなる動物またはヒトのインビボ血液流の検出 方法。
86. ８６．ブロッキング剤が超常磁性ＭＲコントラスト剤の常磁性体である請求の範 囲第８５項に記載の方法。
87. ８７．超常磁性ＭＲコントラスト剤が超常磁性鉄酸化物であり、ブロッキング剤 が超常磁性鉄酸化物の常磁体である請求の範囲第８５項に記載の方法。
88. ８８．請求の範囲第３項の有効量の分散質の超常磁性鉄酸化物を被験体に非経口 投与することからなる動物またはヒトにおける貧血症を回復させる方法。
89. ８９．請求の範囲第５６項の有効量の超常磁性流体を被験体に非経口投与するこ とからなる動物またはヒトにおける貧血症を回復させる方法。