JPH0421682B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、２官能配位子化合物を結合した反応
性高分子化合物、特に放射性金属標識つき放射性
診断剤の製造に有用な、１分子中に少なくとも２
個の２官能配位子化合物に由来する残基および少
なくとも１個の遊離ホルミル基を有するポリアク
ロレイン誘導体に関する。 本発明の化合物は文献未載の新規高分子化合物
であり、特定臓器の描出、特定疾患の検出および
生理活性化合物の動態検査などを目的とした核医
学的用途に有用な、安定な放射性金属標識つき放
射性診断剤の製造に有用な高分子化合物である。 特定臓器の描出、特定疾患の検出および動態検
査などを目的とした非侵襲的核医学診断のため
に、従来、ヨード−131で標識された生理活性化
合物が汎用されて来た。例えば、血液循環系の描
出および動態検査に用いられるヨード−131標識
人血清アルブミン、血栓の検出を目的としたヨー
ド−131標識フイブリノーゲンなどが挙げられる。
しかしながら、ヨード−131は、半減期が約８日
と長く、かつ、核医学診断に有用なガンマ線の他
に、ベータ線を放出するため、被検者に多量の放
射線被曝を与える欠点があることが指摘されてい
る。 核医学診断により適した物理的特性を有する放
射性金属を、他の方法により生理活性化合物に導
入し、有用な放射性診断剤を得ようとする試みが
続けられている。すなわち、キレート結合の形成
を期待して、生理活性化合物に直接、放射性金属
塩を作用させておこなう標識法である。例えば、
人血清アルブミンに適当な還元剤の存在下に、過
テクネチウム酸塩の形でテクネチウム−99ｍを含
む水溶液を作用させて、テクネチウム−99ｍ標識
人血清アルブミンを得る方法、ブレオマイシン
に、塩化インジウムの形でインジウム−111を含
む水溶液を作用させて、インジウム−111標識ブ
レオマイシンを得る方法などがこれにあたる。し
かしながら、これら、標識されるべき生理活性化
合物のキレート形成性は、必ずしも大きくなく、
前記のテクネチウム−99ｍ標識人血清アルブミ
ン、インジウム−111標識ブレオマイシンの場合
においても、体内投与後の安定性が低く、放射能
の体内挙動が、生理活性化合物の挙動と一致せ
ず、核医学診断を目的とする用途において、満足
すべきものではないことが指摘されてきた。 ここで言う生理活性化合物とは、特定臓器また
は特定疾患部位に特異な集積性を示し、または、
生体内における生理的な諸状態に対応した特異な
動態をとるような化合物を指すものであり、その
体内挙動を追跡することにより、各種の診断に有
用な情報を提供することが期待されるような化合
物である。このような生理活性化合物に、優れた
物理的特性を有する放射性金属を安定に、しか
も、該化合物の生理活性をそこなうことなく導入
することができれば、核医学診断において、極め
て有用な用途が期待され、核医学界においてその
ような放射性診断剤の出現が強く要望されている
ところであつた。 最近、上記の要望に応えるべく、ジエチレント
リアミン五酢酸（DTPA）、エチレンジアミン三
酢酸（EDTA）、３−オキソブチラールビス（Ｎ
−メチルチオセミカルバゾン）カルボン酸、デフ
エロキサミン、３−アミノメチレン−２，４−ペ
ンタンジオンビス（チオセミカルバゾン）誘導体
および、１−（ｐ−アミノアルキル）フエニルプ
ロパン−１，２−ジオン−ビス（Ｎ−メチルチオ
セミカルバゾン）誘導体等の２官能配位子化合物
の各種金属に対する強いキレート形成能と、それ
らの化合物鎖末端のアミノ基およびカルボキシル
基の種々の生理活性化合物に対する反応性に注目
し、これら２官能配位子化合物を介して、放射性
金属および生理活性化合物を結合させるという技
術が提起された。（G.E.Krejcarek，Biochemical
＆Biophysical Research Communication77，
２，581−585 1977，C.S.H.Leung，Int.J.Appl.
Radiation＆Isotopes29 678−692 1978、特開昭
56−34634、特開昭56−125317、特開昭57−
102820、特願昭57−157372）これらの方法で得た
放射性診断剤は安定でしかも該生理活性化合物の
活性を保持した標識化合物であり、核医学診断目
的に非常に興味ある薬剤である。 しかしながら、これらの公知の方法およびそれ
らによつて得られた放射性診断剤の最大の欠点
は、分子量の大きい生理活性化合物（例えば、血
栓診断およびガン診断に使用される、それぞれ分
子量約34万のフイブリノーゲンおよび分子量約16
万のIgG等）を用いた場合、診断に必要な高比放
射能のものが得られないという点である。 この手つ取り早い解決法は、生理活性化合物１
分子あたり多くの２官能配位子を結合させ、この
化合物中の２官能配位子に放射性金属を配位させ
ることにより高比放射能のものを得る方法であ
る。 しかし、この方法は、生理活性化合物を変性さ
せたり、あるいは、その活性を低下または消滅さ
せる結果となり、好ましくない。また、一般に分
子量の大きい生理活性化合物をヒトに投与する場
合、その抗原性を考慮するとき、できるだけ投与
量を少量にすることが望まれる。このためにも高
比放射能のものが必要である。 本発明者らは、以上の問題点を解決すべく種々
の観点から検討を加えたところ、本発明の高分子
化合物を使用することにより、生理活性化合物を
変性、あるいは活性低下させることなく高比放射
能の放射性診断剤が得られることを見い出した。 すなわち、本発明の高分子化合物は、繰り返し
単位（−CH₂CH（CHO）−）10〜500からなるポ
リアクロレインにおけるホルミル基（−CHO）
の少なくとも２個が−CH＝Ｎ−Ｘまたは−CH₂
NH−Ｘ（Ｘはアミノ基含有２官能配位子化合物
から該アミノ基を除いた残基を表す。）に変換さ
れた、少なくとも１個の遊離ホルミル基を有する
ポリアクロレイン誘導体であつて、そこに存在す
る遊離ホルミル基を介して生理活性化合物と化学
的に結合されることにより、放射性金属標識用担
体化合物を提供することができる。この放射性金
属標識用担体化合物には、少なくとも２個の２官
能配位子化合物の残基が存在しているので、これ
を介して少なくとも２個の放射性金属をキレート
結合させることにより、放射性金属標識つき放射
性診断剤化合物を得ることができる。このよう
に、本発明の高分子化合物は、１分子あたり多数
の配位子を持つ化合物であり、言いかえれば１分
子あたりに結合する放射性金属イオンの数はこれ
までの単なる２官能配位子化合物に比して、格段
に多い事を特徴とする。このため、生理活性化合
物１分子当り比較的少分子数の本高分子化合物を
結合させても、従来の方法に比べ、生理活性化合
物１分子当り非常に多くの放射性金属を結合させ
ることができる。 すなわち、本発明によれば生理活性化合物の変
性および活性低下を起さずに目的とする高比放射
能の放射性診断剤が得られることを見い出した。 １例として、以下に本発明の新規高分子化合物
を用いて得られたガリウム−67標識フイブリノー
ゲン誘導体の有用性を示す。 まず、本発明の化合物（２官能配位子化合物が
デフエロキサミンの場合）をトリエチルアミン存
在下、あるいは非存在下にヒトフイブリノーゲン
に作用させることにより、または、さらに水素化
ホウ素ナトリウムにより還元することにより、本
新規高分子化合物とヒトフイブリノーゲンの縮合
体（以下、非放射性キヤリヤと称する）が得られ
る。この非放射性キヤリヤと３価のガリウムイオ
ンの形でガリウム−67を含む水溶液を接触させる
という非常に簡便な方法により、極めて安定な、
しかも高比放射能のガリウム−67標識フイブリノ
ーゲン誘導体が得られる。この標識誘導体の電気
泳動上の挙動はヒトフイブリノーゲンの挙動と全
く同じであり、また、標識誘導体の生理活性すな
わち凝塊能（clottability）は、ヒトフイブリノ
ーゲンの凝塊能をほとんどそのまま保持してい
る。 さらに、この標識誘導体のラツト体内分布は従
来のヨード−131標識フイブリノーゲンと全く同
じである。前記の凝塊能の試験結果と合わせて考
える時、本発明の化合物を用いた標識誘導体は、
血栓の検出の目的に有用であることが示唆され
た。 本非放射性キヤリヤと従来法（特開昭56−
125317）のデフエロキサミンとフイブリノーゲン
を直接結合させた化合物とのガリウム−67、
1mCiに対する標識能を比較すると、表１のよう
な結果を得た。

【表】 表１に示すごとく、本発明の化合物による非放
射性キヤリヤは、フイブリノーゲン１mgを使用し
た場合、実用的な標識時間である１時間において
1mCiのガリウム−67を97.8％標識し得るのに対
し、従来法では、同様の条件下では17.0％しか標
識し得ないばかりでなく、25.1mg用いても1mCi
のガリウム−67を83.5％しか標識し得ない。以上
の結果から、本発明の化合物を使用することによ
り、高比放射能のガリウム−67標識フイブリノー
ゲン誘導体を製造することができ、かつ、この標
識体は血栓の検出を目的とする核医学診断の用途
に極めて適したものであることが示された。 次に、本発明の高分子化合物の製造法について
述べる。まず、本発明の出発物質であるポリアク
ロレインは、Schulzら（Makromol.Chem.，24，
141 1975）が報告したアクロレインのレドツクス
重合法により製造される。このようにして得られ
るポリアクロレインのうち、本発明において好ま
しく使用されるものは、繰り返し単位−CH₂CH
（CHO）−が特に10〜500からなるものである。次
いで、このようなポリアクロレイン１分子に対
し、少なくとも２分子のアミノ基含有２官能配位
子化合物を縮合させることにより、前者のホルミ
ル基と後者のアミノ基の間で化学結合を形成せし
めて、前者の少なくとも２個のホルミル基が−
CN＝Ｎ−Ｘに変換されたポリアクロレイン誘導
体を得る。必要に応じ、該ポリアクロレイン誘導
体を還元することにより、−CH＝Ｎ−Ｘが−CH₂
−NH−Ｘに変換されたポリアクロレイン誘導
体、すなわち前記ポリアクロレイン１分子につき
少なくとも２個のホルミル基が−CH₂−NH−Ｘ
に変換されたポリアクロレイン誘導体を得る。い
ずれのポリアクロレイン誘導体も本発明が対象と
する反応性高分子化合物である。このようにして
製造された反応性高分子化合物は、常套の精製
法、たとえばカラムクロマトグラフイ法、ゲル濾
過法、透析法などにより精製する。 本発明に使用し得る２官能配位子化合物は、
種々の放射性金属との強いキレート形成能と、ア
ルデヒド基と穏和な条件下で結合する能力を有す
るアミノ基を持つ化合物であればよい。また、
種々の放射性金属との強いキレート形成能とアミ
ノ基と穏和な条件下で結合する能力を有するカル
ボキシル基を持つ化合物においても、そのカルボ
キシル基をヘキサンジアミン等によりアミノ基に
変え、アルデヒド基と穏和な条件で結合する能力
を持たせることにより本発明に使用することがで
きる。 例えば、デフエロキサミン、３−アミノメチレ
ン−２，４−ペンタンジオン−ビス（チオセミカ
ルバゾン）誘導体、１−（ｐ−アミノアルキル）
フエニルプロパン−１，２−ジオン−ビス（チオ
セミカルバゾン）誘導体等のアミノ末端含有２官
能配位子化合物、ならびに、ジエチレントリアミ
ン五酢酸（DTPA）、エチレンジアミン三酢酸
（EDTA）、３−オキソブチラールビス（Ｎ−メ
チルチオセミカルバゾン）カルボン酸のようなア
ミノ末端含有化合物に誘導可能な２官能配位子化
合物が挙げられる。 以下に実施例、参考例、使用例を示し、本発明
を更に具体的に説明する。 参考例 １ (1) ポリアクロレインの調製 水50mlを入れた四つ口フラスコに窒素ガスを吸
入しながら80〜100℃で還流した。20℃以下まで
冷却後、ペルオキソ二硫酸カリウム0.475ｇと純
度95％以上のアクロレイン10mlを加えた。アクロ
レイン溶解後、６mlの水に溶解した硝酸銀0.296
ｇを激しく攪拌しながら、約１分間かけてゆつく
りと滴下した。20℃以上にならないように注意し
ながら2.5時間反応を行つた。反応終了後、50ml
の水に反応溶液を加え、生成したポリアクロレイ
ン（以下、PAと略す）を沈澱させ、濾過後50ml
の水で２回洗浄した。銀塩を除くために、PAを
50mlの水に溶解したチオ硫酸ナトリウム0.5ｇを
含む溶液中に分散し、１時間攪拌した。この溶液
を濾過し、PAを水で数回洗浄後、一夜減圧乾燥
を行つた。 (2) PAの分子量の測定 上記(1)で調製したPA50mgを10mlジメチルスル
ホキシド（以下、DMSOと略す）に溶解後、水
素化ホウ素ナトリウムを３mgを加え、室温で１時
間攪拌後、酢酸エチル10mlを加え、部分的に還元
されたPAを沈澱させた。沈澱を濾過後、沈澱を
水に溶解し、下記の条件で高速液体クロマトグラ
フイーにより分子量を測定した。 カラム：TSK−3000SW 溶 媒：0.05トリス−0.15食塩・塩酸緩衝
液PH7.4 流 速：1.0ml／min この系で部分的に還元されたPAは、保持体積
23.2mlに溶出された。従つて、PAの分子量は約
21000であることが判明した。 実施例 １ (1) ポリアクロレイン−デフエロキサミン縮合還
元体の製造 参考例１で調製したPAの500mgをDMSOの10
mlに溶解した。この溶液をＡ液とする。別にデフ
エロキサミン（以下、DFOと略す）の420mgを10
mlのDMSO溶液に溶解した。この溶液をＢ液と
する。Ａ液とＢ液を混合後、室温にて３時間反応
を行つた。反応溶液中に100mgの水素化ホウ素ナ
トリウムを加え、さらに室温で１時間攪拌を続け
た。生成したPA−DFO縮合還元体を精製するた
めに、反応溶液を水に対して一夜透析を行つた
後、下記のゲルクロマトグラフイを実施した。 担 体：Sephadex Ｇ−50 溶 媒：水 カラムサイズ：直径4.5cm、高さ50cm 流 速：2.5ml／min PA−DFO縮合還元体は、270〜400mlに溶出さ
れ、未反応DFOは、550〜600mlに溶出された。
PA−DFO縮合還元体を含む270〜400mlの溶出液
を凍結乾燥することにより、目的の高分子化合物
を得た。 この高分子化合物を水に溶解し、更に塩化第二
鉄を加え、下記の条件で高速液体クロマトグラフ
イによる分析を行うと保持体積は21.2mlであつ
た。なお、遊離のDFOは検出されなかつた（こ
の系でのDFOの保持体積は32.8mlである。） カラム：TSK−3000SW 溶 媒：0.05トリス−0.15食塩・塩酸緩衝
液PH7.4 流 速：1.0ml／min 吸光波長：420nm (2) 高分子化合物中のDFOの定量 Fe（）とDFOは、１：１錯体を形成し、
420nmに極大吸収を有する。Fe（）−DFO錯体
の420nmにおけるEmaxは2.63×10³であつた。上
記(1)で得た既知量の高分子化合物を水に溶解し、
DFOとFe（）が１：１錯体を形成するに充分な
FeCl₃溶液を加えた。この混合液を１時間静置し
た後、420nmにおける吸光度を測定した。 以上の様にして、測定された高分子化合物中の
DFOはPA1分子中18.3個結合されていることが確
認された。 このことから上記(1)で得られた高分子化合物の
平均分子量は約32000と計算される。 実施例 ２ (1) ポリアクロレイン−３−オキソブチラールビ
ス（Ｎ−メチルチオセミカルバゾン）カルボン
酸・ヘキサンジアミン縮合体の縮合還元体の製
造 ３−オキソブチラールビス（Ｎ−メチルチオセ
ミカルバゾン）カルボン酸（以下、KTSと略す）
132mgを５mlの無水ジオキサンに溶解し、10℃付
近に冷却したのち、トリ−ｎ−ブチルアミン0.12
ml、更にイソブチルクロロホルメイト64μlを加
え、同温度で約50分攪拌して、混合酸無水物溶液
を得た。 別にＮ−tert−ブチルオキシカルボニル−１，
６−ヘキサンジアミン104mgを無水ジオキサン２
mlに溶解した溶液を調製し、この溶液を混合酸無
水物溶液に加え、10℃付近で約15時間攪拌し、
KTS−Ｎ−tert−ブチルオキシカルボニル・１，
６−ヘキサンジアミン縮合体を得た。この縮合体
溶液に濃塩酸を１〜２滴加えてPH２に下げること
により、アミノ基の保護基であるＮ−tert−ブチ
ルオキシカルボニル基をはずし、KTS・ヘキサ
ンジアミン縮合体溶液を得た。 この溶液をPA200mgをジメチルスルホキシド５
mlに溶解した溶液に加えた後、水素化ホウ素ナト
リウム17.2mgを加え、室温で約３時間反応させ、
PA−ヘキサンジアミン・KTS溶液を得た。 反応終了後、上記混合溶液を通常の透析チユー
ブに入れ、常法により30時間透析することにより
未反応試薬を除去し、さらに凍結乾燥することに
より、目的とする高分子化合物を得た。 (2) 高分子化合物中に含有されるKTS残基の定
量 ヘキサンジアミン・KTS縮合体の最大吸収は、
波長334nmに存在し、そのEmaxは、4.37×10⁴で
あることを確認した。したがつて、上記(1)で得ら
れた高分子化合物中のKST残基の定量を以下の
方法で行つた。(1)で製造された高分子化合物を水
に溶解し、３mg／mlの濃度とした。この溶液を水
を対照として334nmで吸光度を測定した。その結
果、PA1分子あたりKTSが21.3個結合されてい
ることが確認された。 従つて、(1)で得られた高分子化合物の平均分子
量は、約29600と算出された。 実施例 ３ ポリアクロレイン−デフエロキサミン縮合体の製
造 DMSO2.5ml中、PA125mgの溶液に、DMSO2.5
ml中のデフエロキサミン105mgの溶液を添加した。
得られた混合物を室温で３時間攪拌して、PA−
DFO縮合体・含有溶液を製造した。 使用例 １ 実施例２で製造した本発明の化合物について (1) フイブリノーゲン結合、PA−KTS・ヘキサ
ンジアミン縮合体の縮合還元体の合成 実施例２で製造したポリアクロレイン−３−オ
キソブチラールビス（Ｎ−メチルチオセミカルバ
ゾン）カルボン酸・ヘキサンジアミン縮合体の縮
合還元体（以下、非放射性キヤリヤー）の溶液５
mlを、0.01Mリン酸緩衝液／0.15M塩化ナトトリ
ウム水溶液の混合液50ml（PH8.4）中ヒトフイブ
リノーゲン250mgの溶液に加え、次いで室温で約
３時間攪拌した。ここに、水素化ホウ素ナトリウ
ム12.9mgを添加した。得られた混合物を約１時間
攪拌した。反応混合物を、0.01Mグルコース／
0.35クエン酸ナトリウム溶液に対し、０〜４℃で
24時間透析し、次いで溶離液として0.01Mグルコ
ース−クエン酸ナトリウム溶液を用い、セフアロ
ース4Bカラム（直径4.4cm、高さ50cm）に通し
た。溶出液を凍結乾燥して、綿状結晶のフイブリ
ノーゲン結合非放射性キヤリヤーを得た。 綿状結晶100mgを脱気水160mlに溶解し、1mM
塩化第１スズ溶液10mlおよびアスコルビン酸ナト
リウム0.6ｇをそこに添加すると、溶液は透明に
なつた。溶液をフイルター（孔の直径：0.45μm）
に通し、ろ液1.5mlを、窒素ガスでフラツシユし
たバイアルに充填し、フイブリノーゲンが結合非
放射性キヤリヤーを得た。以上の操作は、無菌条
件下に行つた。 得られたフイブリノーゲン結合化合物は、淡黄
色の透明溶液であつた。 (2) Tc−99mラベル、フイブリノーゲン結合非
放射性キヤリヤーの放射性診断剤としての合成 上記(1)で得たフイブリノーゲン結合、非放射性
キヤリヤー1.5mlに、過テクネチウム酸ナトリウ
ム形のTc−99m（3.3mCi）を含む生理食塩水1.5
mlを添加して、Tc−99mラベル、フイブリノー
ゲン結合非放射性キヤリヤーを、放射性診断剤と
して有用な生成物として得た。 この溶液は、淡黄色で、透明であつた。 (3) 上記(2)で得た放射性診断剤の特性 上記(2)で得た放射性診断剤を電気泳動に付し
〔1.7mA／cm，15分間、展開液：ベロナール緩衝
液（PH8.6）、電気泳動膜：酢酸セルロース〕、ラ
ジオクロマトスキヤナーを用いて走査すると、放
射性活性は、原線から負側0.5cmの位置に、単一
ピークとして認められた。この位置は、ポンソー
3Rによるフイブリノーゲンの着色帯の位置と同
じであつた。 以上の結果から、放射性診断剤は、ほぼ100％
のラベル化率を有し、フイブリノーゲンと実質的
に同じ電気的変化を示したものといえる。 上記(2)で得た放射性診断剤に、0.05％塩化カル
シウム含有0.1Mジエチルバルビタール酸ナトリ
ウム塩酸塩緩衝液（PH7.3）を添加して、フイブ
リノーゲン濃度を１mg／mlにした。トロンビン
（100単位／ml、0.1ml）をそこに添加した。得ら
れた混合物を氷浴中に30分間放置した。生成した
フイブリノーゲン塊を溶液から完全に分離し、放
射性活性を該塊と溶液について測定した。得られ
た結果から、放射性診断剤の凝血能は、出発フイ
ブリノーゲンの93％であると、決定された。 使用例 ２ 実施例３で製造した本発明の化合物について (1) フイブリノーゲン結合、PA−DFO縮合体の
合成 実施例３で得られたPA−DFO縮合体（以下、
非放射性キヤリヤー）５mlを、0.01Mリン酸塩緩
衝液／0.15M塩化ナトリウム水溶液混合液（PH
8.4）中のヒトフイブリノーゲン200mgの溶液に、
０℃〜４℃で添加し、次いで同じ温度で約３時間
攪拌した。反応混合物を、0.01Mグルコース／
0.35Mクエン酸ナトリウム溶液に対し、０〜４℃
で24時間透析し、次いでセロフアース4B（直径
4.4cm、高さ50cm、溶離液：0.01Mグルコース／
0.35Mクエン酸ナトリウム溶液）に通した。フイ
ブリノーゲン結合非放射性キヤリヤー・含有溶出
液を、0.01Mグルコース／0.35Mクエン酸ナトリ
ウム溶液で希釈して、フイブリノーゲン濃度１
mg／mlとし、アスコルビン酸ナトリウムをそこに
添加して濃度30mMとした。得られた溶液３mlを
バイアルに入れ、次いで凍結乾燥により、フイブ
リノーゲン結合非放射性キヤリヤーを綿状の生成
物として得た。上記の操作は無菌条件下に行つ
た。 以上の実施例を示して本発明を説明してきた
が、当業者は、これらの実施例が、本発明を例示
するために意図されたものであり、その範囲をな
んら制限するものでないことを理解すべきであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 繰り返し単位（−CH₂CH（CHO）−）10〜
   500からなるポリアクロレインにおけるホルミル
   基（−CHO）の少なくとも２個が−CH＝Ｎ−Ｘ
   または−CH₂NH−Ｘ（Ｘは前記ポリアクロレイ
   ンに比較して低分子量のアミノ基含有２官能配位
   子化合物からアミノ基を除いた残基を表す。）に
   変換された、放射性金属とキレート結合し得る少
   なくとも２個の２官能配位子構造と、少なくとも
   １個の遊離ホルミル基を有するポリアクロレイン
   誘導体。 ２ アミノ基含有２官能配位子化合物がデフエロ
   キサミンである特許請求の範囲第１項記載のポリ
   アクロレイン誘導体。 ３ アミノ基含有２官能配位子化合物が３−オキ
   ソブチラールビス（Ｎ−メチルチオセミカルバゾ
   ン）カルボン酸・ヘキサンジアミン縮合体である
   特許請求の範囲第１項記載のポリアクロレイン誘
   導体。