JPH10509424A - Chelate complexes showing significant effects in magnetic resonance imaging - Google Patents

Chelate complexes showing significant effects in magnetic resonance imaging

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JPH10509424A JP8512116A JP51211696A JPH10509424A JP H10509424 A JPH10509424 A JP H10509424A JP 8512116 A JP8512116 A JP 8512116A JP 51211696 A JP51211696 A JP 51211696A JP H10509424 A JPH10509424 A JP H10509424A
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ザ フィフス カチュール，アレクサンダー
シー． ローゼンクィスト，アラン
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ザ トラスティーズ オブ ザ ユニバーシティー オブ ペンシルバニア
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Abstract

(57)【要約】 イメージングおよび非イメージングに使用するための改良された造影特性を有する造影剤を提供する。造影剤の合成方法および投与方法を開示する。市販に適するキットもまた提供する。   (57) [Summary] Contrast agents having improved contrast properties for use in imaging and non-imaging are provided. Methods for synthesizing and administering contrast agents are disclosed. Kits suitable for commercial use are also provided.

Description

【発明の詳細な説明】 磁気共鳴イメージングで顕著な効果を示すキレート錯体 発明の背景 現代臨床医学診療では、工業技術及び製造法の進歩とともに、複雑な非侵襲的 映像化技術の需要が生まれた。こうした需要は、放射線医学及びコンピュータと の結合によって満たされてきた。その最終結果が、映像化技術の変革となって現 れた。 この変革の産物が磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）であった。ＭＲＩは、化学分析手 段として長年使用されてきた核磁気共鳴（ＮＭＲ）法に端を発する。この技術は その後改良され、コンピュータ技術と結合された。これによって電磁気ゆらぎが 分析され、その結果が映像の形で提示される。こうして出現した技術は、当該技 術分野では、磁気共鳴イメージングとして知られるようになった。 ＭＲＩ法は、特に生物医学で使用するうえで、価値ある映像化療法となった。 生物医学分野で使用されるＭＲＩは、診断対象となる器官組織への高エネルギー の放射線、即ち電磁パルスの照射に依存するコンピュータ断層撮影（ＣＴ）及び Ｘ線技法とは異なり、低エネルギーの放射線、即ち電波を用いて人体内深部の器 官及び組織を診断する。この場合、生体組織が比較的Ｘ線を透過し易いため、Ｍ ＲＩはＣＴ及びＸ線よりも有効で、構造及び組織機能の両方に関する詳細な情報 を提供する。 例えば、ＭＲＩ法は異なる組織のタイプの識別、即ち生化学的環境が疾患突起 に起因して変化する組織の検出が可能である。ＭＲＩはまた、体の内部構造、器 官、及び疾患突起を、高解像度で、特定的に、詳細に、しかも動的に観察及び診 断する手段を提供する。更に、使用する磁気及び電波振動数領域のレベルが低い ため決定的な危険はないことが分かっており、従って、横切断面、前頭切断面、 及び矢状切断面など（これに限定される訳ではないが）、任意の面に沿って繰り 返し走査させることができる。 ＭＲＩ法では、各原子種がそれぞれ特徴的な磁気モーメントを持つという性質 を利用する。偶数個のプロトン若しくは中性子が存在する場合、即ちこうした粒 子が所定の種の中で対をなす場合には、磁気ポテンシャルが統計的に打ち消し合 う。しかしながら、対を形成しない、即ち奇数個のプロトン又は中性子を有する ある種の原子及び同位体の核は、固有のスピンを持つ。不対粒子を迅速に回転さ せると磁化を発生させることができる。こうした要因を満足する種には、例えば 、リン−３１、炭素−１３、ナトリウム−２３、フッ素−１９、酸素−１７、及 び水素−１があり、これらはＭＲＩ研究で使用できる。従って、多くの生化学的 過程及び組織を取り囲む1Ｈプロトン及び水がしばしば、体内深部の状態を明ら かにするための原子種として選ばれる。 ＭＲＩ法を実施するにあたって、所定の強さの磁場（Ｂ、通常、ガウス単位又 はテルサ（ｔｅｌｓａ）単位で表される）が、診断対象領域へ印加される。ＭＲ Ｉ技師は、磁場環境を操作してかなり特定の部位のプロトンだけをその磁場の影 響下に置くようにできる。標的領域中の種々の原子種の磁気核は整列し、即ち、 許容される量子力学状態に応じて磁場に対して特定の配向をとる。水素の主同位 体であるプロトンの場合には、磁場に対して２つの許容される配向状態−−並行 （低エネルギー）状態又は逆並行（高エネルギー）状態が存在する。 電波パルスはまた、標的領域の原子種に向けられる。所定の磁場内の原子種又 はプロトンは、特徴的な磁気モーメントを呈する。これらの原子種又はプロトン は、特定の特徴的な電波振動数を有する予め設計された入力エネルギーを吸収し て共鳴を起こす。所定の磁場の下で原子種が共鳴を起こす特徴的な振動数は、ラ ーモア（Ｌａｒｍｏｒ）振動数として知られる。この場合、共鳴とは、原子種が エネルギーを繰り返し、かつ迅速に吸収及び放出する作用である。従って、磁場 を印加した状態で電波のエネルギーを吸収させると、エネルギー状態の変化に起 因して磁場の中で原子種が再配向し、続いて種々のエネルギー状態の間で振動が 起こる。 この原子種のこうした振動活性、即ち、共鳴シグナルは、電波受信機で検出す ることができる。次に、この情報は、原子種、たいていは1Ｈ原子、が指向性パ ルスから吸収したたエネルギーを失うのに要する測定可能な時間にわたって積算 される。1Ｈプロトンの原子的挙動は予測しうるので、挙動のいかなる変化もプ ロトンの局所的生化学的環境へ帰属される。従って、共鳴シグナルのパターン及 び特徴は、標的領域を取り囲む生化学的環境を反映する映像に変換される。 この方法による緩和(relaxation)の観測値の１つは、スピン−格子緩和時間、 即ち熱的又は縦緩和時間（Ｔ１）である。この測定値は、励起された核が過剰の エネルギーを周囲、即ち、格子領域へ散逸させることによって基底状態に戻るの に要する時間を反映している。この散逸過程は、ラーモア振動数、磁場強度、分 子サイズ、及び生化学的環境など（これらに限定される訳ではないが）、多くの 要因に依存する。緩和時間は、色々な種類の動物の中の種々の流体、器官及び組 織に対して測定されてきた。研究の結果、水含有量の多い組織は長いＴ１緩和時 間を有し、一方、脂質又は常磁性種を含有する組織はＴ１を短くする作用を有す ることが分かった。このことは重要である。なぜなら、種々の例で見られるよう に、Ｔ１時間が短くなると、シグナル強度が増大し、従ってより輝度の高い映像 が得られるようになるからである。従って、熟練した開業医は、多くの変数を変 化させて、観測対象の種から成るボクセル（ｖｏｘｅｌ）、即ち、体積要素の映 像を強化、又は改良することができる。Ｓｔａｒｋ，Ｄ．Ｄ．及びＷ．Ｇ．Ｂｒ ａｄｌｅｙ（ｅｄｓ．），１９９２，Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｅｉｎｇ（第２版，第１巻及び第２巻，Ｍｏｓｂｙ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ ）を参照されたい。この文献は、引用により本明細書中に含まれるものとする。 緩和の測定値のもう１つは、スピン−スピン緩和時間、即ち、横緩和時間（Ｔ ２）である。この測定値は、磁化の損失を引き起こす格子に対するときとは異な り、種々の励起状態にある核が互いにエネルギーを交換し合うのに要する特徴的 な時間を反映する。この磁気減衰は、種々の核磁気モーメントが相互作用の結果 として位相のずれ、すなわちデフェージングを起こすことに起因する。この現象 は、診断対象の生体系中の磁場の不完全性及びその結果生じる場の直接的な結果 であり、これによって核が僅かに異なった速度で歳差運動するようになる。こう して位相が一致しなくなると、磁化されなくなる。スピン−スピン緩和時間、即 ち横緩和時間（Ｔ２）は、磁化の損失を測る手段である。研究の結果、大きな巨 大分子及び巨大分子に結合する水分子は小さい分子よりもゆっくりと再配向又は 回転する。ラーモア振動数よりもはるかにゆっくりした速度で回転するこうした 分子では、比較的非効率的なＴ１緩和となる。 緩和をパラメータとしてＭＲＩシグナル強度を表す簡単な式は、以下の通りで ある： ＳＩ＝Ｎ（Ｈ）［１−ｅ-TR/T1］ｅ-TE/T2、 但し、 ＳＩ＝シグナル強度 Ｎ（Ｈ）＝スピン密度、即ち、所定の体積（例えば、組織の分離体積など） 中の共鳴スピン密度（例えば、プロトンの数） ＴＲ＝繰り返し時間、即ち、特定の組織の位置における１つの電波振動パル スシーケンスの開始と、それに続くパルスシーケンスとの間の時間 ＴＥ＝エコー時間遅延、即ち、９０度パルスの中心と、スピンエコーの中心 との間の時間 Ｔ１＝スピン−格子緩和時間 Ｔ２＝スピン−スピン緩和時間 上記表現は、N(H)が増大し、T1が減少し、またはT2が増大する時に、シグナル 強さが増大することを説明する。また、N(H)が減少し、T1が増大し、またはT2が 減少する時に、シグナル強さは減少するであろう。こうして、T1時間およびT2時 間は画像強さに相互効果を有する。上記パラメーターは画像形成プロセスの力学 に固有の役割を果たす。 T1およびT2に関する交互の効果は重要なことに造影剤中に使用される磁性体お よびその濃度に依存する。常磁性体はT1およびT2の両方を減少するが、T1に関す る効果は、特に低濃度で支配的である。これは、T1重み付き技術を使用してそれ らが最良に検出されることを意味する。逆に、強磁性体および超常磁性体はT2重 み付き画像形成に頼る。 MRI 造影剤またはその磁性体の濃度間の関係は明らかに非線形である。この現 象は、シグナル強さが存在するその物質の濃度に線形に依存する放射線写真造影 剤とは明らかに異なる。その結果、MRI 剤のシグナル強さまたは濃淡差(conspi- cuity)はT1およびT2（これらは両方とも濃度依存性である）の正および負の寄与 の正味の効果を表す。例えば、常磁性種であるガドリニウムの場合、T1の寄与が 低濃度で支配的であり、一方、濃度が増大する時に、T2の効果が更に顕著になる 。こうして、ガドリニウム濃度が増大するにつれて、初期の閾値レベルが満足さ れ、その時に画像形成が可能になる。これに続いて、最適閾値が満足され、その 時点でT2の寄与がシグナル強さまたは濃淡差(conspi-cuity)の減少をもたらすま で、ガドリニウム濃度の増大とともにシグナル強さが連続的に増大する。 画像形成を改良するのに普通の手段は造影剤の使用によるものであり、これら が上記パラメーターを変化する。これらの造影剤は診断画像の情報の内容を増大 し、明瞭にする。造影剤は、異なる生化学的環境（例えば、組織）間で画像コン トラストまたはシグナル強さの相違を変化することにより診断画像を増進する。 MRI では、造影剤は主として組織弛緩速度を変化することにより組織の局所の磁 気環境を変化することにより作用する。種々の造影剤の寄与は造影剤の不対電子 と水分子の水素核の相互作用に帰属されていた。これらの相互作用の効果の理論 的な説明は、造影剤の常磁性種の中心から弛緩を行う水素核の中心までの距離が 重要であることを示した。この理論的研究は、弛緩時間が第６出力に上昇された 距離に比例することを示す。こうして、シグナル強さの変化は、試験されるサン プルのプロトンに接近する造影剤の常磁性種の能力に依存する。Stark および B radley の“Contrast Agents”，14章並びにAddison Greenwood，National Aca- demy Press，Washington，D.C．1992 のScience at the Frontier,1巻の第６章 ，“MRI:New Breakthroughs in Medical Diagnosis”を参照のこと。 従来、磁性体は共鳴プロトンの弛緩時間に影響することが示された。初期の研 究は溶液中の常磁性鉄(III)イオンに集中した。この研究はその後種々の常磁性 遷移金属に拡大された。続いて、その研究は弛緩時間を変化するための常磁性イ オンおよびキレート錯体の使用をもたらした。この研究の系列は最初の市販のMR I 造影剤であるガドリニウム−ジエチレントリアミンペンタ酢酸−ジメグルミン （［NMG］2Gd-DTPA］）またはガジオペンテテートジメグルミンをもたらした。 最近の研究は金属キレート錯体を大きな分子量の物体、例えば、巨大分子と会 合させて弛緩性を改良しようとする試みに集中していた。また、これらの巨大分 子は輸送のビヒクルとして利用でき、オリゴペプチド、タンパク質、脂質、多糖 、および合成ポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。更に、これに関 して、金属キレート錯体を巨大分子、例えば、モノクローナル抗体と組み合わせ て標的特異性画像形成を得ようとする試みがなされていた。 最適の弛緩増進（これは改良された画像形成をもたらす）は、核スピンを有す る分子または組織が常磁性分子に近いできるだけ多くの部位に速く接近する時に 生じる。この効果は、重合により巨大分子当たりの金属イオンの濃度または数を 増大することにより増幅し得る。キレート剤への金属イオンの添加は有効な結合 部位および相互作用部位の数を減少する。 有効な造影剤であるためには、金属キレート錯体は安定でなければならない。 錯体の増大された安定性はキレート剤と金属イオンの間の多くの結合形成により 生じる。こうして、安定性はキレート剤の結合部位の数、金属イオンの配位数、 立体因子および生化学的環境の関数である。 金属キレート錯体の安定性およびその毒性は密接に関係している。これは、過 剰量の遷移金属およびランタニド金属が毒性であり得るという事実のためである 。安定な金属キレート錯体は遊離金属イオンの存在を阻止し、結合された金属イ オ ンの毒性作用を遮蔽する。また、錯体の熱力学的安定性は、遊離金属イオンおよ び遊離リガンドが得られる金属錯体よりも毒性である傾向があるという点で重要 である。加えて、熱力学的に安定な金属キレート錯体はin vivo の金属イオン置 換およびキレート解離を妨害するであろう。最後に、熱力学的に安定な金属キレ ート錯体は毒性代謝産物の放出をもたらし得る代謝発作を変化または軽減するこ とができる。 有効な造影剤を与えるための別の因子は金属キレート錯体の生体分布および薬 物速度論である。錯体は毒性成分を有するので、試験の標的部位からのこれらの 化合物の摂取およびクレアランスが重要である。これは特に敏感な臓器系につい て特に真実である。また、これらの化合物の生体分布および輸送速度論の特性は 、これらのパラメーターが有効な画像形成が起こり得る期間に影響する点で重要 である。こうして、造影剤化合物はしばしばそれらの有効性において臓器特異性 である。 重金属の錯体からなる、画像形成診断のために現在までに提案された全ての薬 剤はヒトにおけるそれらの実用的使用に関して非常に満足ではなく、または弛緩 性および寛容性に関して多少の重大な問題を生じる。また、それらは頻繁に重金 属との結合の不十分な選択性、不十分な安定性、および特に、或る臓器への選択 的ターゲッティングの欠如を示す。 別の問題は、生物に必須である痕跡の金属、またはin vivo で比較的多量に存 在するイオン、例えば、Ca+2に中心金属イオンを交換する多くの錯体の傾向であ る。錯体の不十分な特定の安定性の場合、生体に重要な痕跡金属は、実際に、生 物から抽出し得る。それらの場所では、ガドリニウムの如き望ましくない重金属 がそれらの場所に付着され、これらが長時間にわたって生物中に残存し得る。画 像形成診断に好適または望ましい用量のこれらの錯体の使用が特に問題である。 造影剤の合成に関して、キレート化ポリマーキャリヤーとの巨大分子の結合を 利用するMRI 造影剤の調製(Sieving，1990)は水および空気感受性試薬を用いる 操作を含む。これはミリグラム量の試薬について達成することが困難であった。 更に、これらの調製された接合体は生細胞中で低い安定性を有し、これがMRI に ついてそれらのin vivo の実用性を制限し得る。 安定性の問題の他に、従来の方法はまた造影剤金属の充分に有効な数の原子（ 常磁性原子）をキレート剤に結合してMRI の如き画像形成技術に臨床上有益であ るようにするのに成功していなかった。 それ故、上記欠点に関して、in vivo の使用に安定である造影剤に対する緊急 かつ満たされていない要求が存在する。また、これらの造影剤は理想的には造影 剤金属の充分に濃縮された数の結合または錯生成された常磁性原子を有するであ ろう。この濃縮された原子の数は有利なことにはMRI において視覚化に必要とさ れる閾値レベルを越える。このような造影剤が臨床画像に理想的であろう。次に このような有益な臨床薬剤は正常な組織から疾患組織を分化し、同定するための 診断道具として医療コミュニティに重要な商用価値があるであろう。 更に、ガドリニウムを使用する際に固有の毒性および安定性の問題を回避する 有効な造影剤に対する要望がある。更に、造影剤がガドリニウムを含み、または ガドリニウムに代えてその他の常磁性金属を含むことを問わないで、新規かつ改 良された造影剤に対する要望がある。 別の局面では、幾つかの金属キレート錯体と巨大分子の組み合わせが巨大分子 の減少された生物活性をもたらした。その組み合わせは巨大分子の化学または立 体因子を変化することが理論化された。この変化が減少された生物活性をもたら した。こうして、受容体または抗原部位への特異性ターゲッティングのために巨 大分子、例えば、抗体と結合される標的特異性造影剤に対する緊急の要望があり 、これらのターゲッティング巨大分子は有利なことにはin vivo のそれらの生物 活性または免疫活性を保持する。発明の概要 本発明は、上述の要望に取り組み、これを満足させるものである。本発明は、 以下にさらに詳細に記載するように、安定で、安全、かつ臨床的に有用な、イメ ージング技術のための造影剤の技術分野における要望、とりわけ、これに限定さ れるものではないが、ＭＲＩのための造影剤についての要望に取り組み、そして 遊離にこれを満足させるものである。 本発明は、イメージング用の造影剤、特に、限定されるものではないがＭＲＩ のための造影剤、および種々の非イメージング技術における別の応用のための造 影剤を有利に提供するものである。これらの他の応用としては、臨床、モニタリ ング、マーク付け（marking）、およびマッピングが含まれる。 本発明の造影剤は、有利にかつ予期されないことに、イメージング手順におい て可視化を増強するものであり、キレート剤と担体とのコンジュゲートを含む。 コンジュゲートは有効数の常磁性金属原子と錯体を形成する。有効数の原子は、 シグナル強度を増強するかまたはイメージの可視化を増強する数として定義され る。本発明の造影剤は、予期されない、濃淡差（conspicuity）における増加ま たは高められたコントラストを有し、明確にシグナル強度の増強または可視化を 向上させる。このような可視化の向上は、陽性または陰性のコントラストのいず れかを包含する。 つぎに、本発明の別の態様は本発明の造影剤と製剤学的に許容される担体とを 含む組成物である。 本発明の別の態様は、本発明の造影剤の合成方法である。本発明の方法は、予 期されないことに、他の現在有効な技術より簡単かつ効率的である。また、この 方法は経済的でもある。この方法は、予期されないことに、以前に達成されたよ りも高濃度で結合された常磁性原子を有する、臨床的に有効な量の造影剤を、提 供する。造影剤の合成のための本発明の方法は、キレート剤と担体とを結合させ る工程と、コンジュゲートと有効数の常磁性金属原子とで錯体を形成させる工程 とを含む。このため、この方法は、濃淡差における好ましい増加または増強され たシグナル強度を有する本発明の造影剤を提供する。 本発明の他の態様は、本発明の造影剤と特異的な器官もしくは組織標的化のた めのタンパク質またはその他の巨大分子とのさらなる結合のための方法を有効に 提供する。 本発明の別の態様は、例えば、臨床家または診断医によって使用されるキット である。このキットは、投与に好適な剤形および用量における本発明の造影剤の ための分離された容器、および適当な希釈剤または担体を含むパッケージからな る。また、このキットは、本発明の造影剤を本発明の方法で作成するための試薬 の、分離された容器を提供することもできる。 得られる新規な造影剤は、毒性が低く、安定性が高く、遊離な選択的生体分布 または標的特性、およびより安全な分解と排泄という有益なイメージング特性な どによって、これらの造影剤を特に有利なものとする予期されない多くの特性を 有する。 さらに、本発明の造影剤は、ＭＲＩまたは他の好適なイメージング技術におい て、ヒトを含む哺乳類において投与するかまたはin vivoで使用するための、安 定、安全、かつ有効な医薬組成物を有利に形成する。 造影剤の適用は、イメージング手順に限定されるものではない。本発明の造影 剤はまた、非イメージング技術を包含する広範な分野における応用または使用に とって優れて好適である。 本発明による造影剤は、コントラストを強める常磁性金属の毒性を弱めるかま たは妨げるが、シグナル強度または濃淡差は高める。本発明の造影剤は非常に低 い生物学的毒性を有する。これは、他のいかなる造影剤によって達成されたより も高濃度の常磁性原子が１分子あたりに結合しているにもかかわらず、そうであ る。さらに、この造影剤は、予期されないことに、他の造影剤よりも実質的によ りよいリラクゼーション（relaxation）特性を有し、このことは本発明の造影剤 をより少量使用することにより、同じかまたは同様の効果を達成することを可能 にする。 本発明の造影剤は、予期されないことに、近縁かつ意図した効果を生じる常磁 性種の相互作用および標的とされた生体系のための好適な生化学的環境を提供す る。これは、この造影剤の安定性と構造的完全性とが保存されている間に達成さ れる。 本発明の造影剤は、ＭＲＩ試薬、ガンの検出、痴呆および精神病の診断、並び に神経経路の追跡とボディマッピング（body mapping）のための試薬として優れ て有用である。 本発明のこれらの特長および他の態様、利点は、以下の記載、添付図面および 請求の範囲の記載に関してよりよく理解されるであろう。図面の簡単な説明 図１はシグナル強度に基づいてin vivo で使用するものを選択する前に行った 、多数の溶液含有試験チューブの緩和時間実験で得られるサンプルイメージであ る。底部に示されるチューブには本発明の造影剤が入っており、鋭いシグナル強 度を示す。 図２は抗原301 に対する抗体を結合した本発明の造影剤を左脳室に導入したネ コの冠状イメージである。白色部分（矢印）は造影剤の所在位置である。 図３は本発明の造影剤である小麦胚芽アグリチニン−ガドリニウムコンジュゲ ートを用いた、ネコの脳内における軸索追跡（矢印）を示す。 図４は図３に示した軸索追跡の拡大図である。 図５はネコの脳内における本発明の造影剤の存在の組織学的配座が白色部分（ 矢印）で表される、蛍光顕微鏡写真である。発明の詳細な説明 略語 ＤＯＴＡ： 1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−N,N',N'',N'''−四酢酸： デスロー(Desreux)(1980)の方法に従って、シクレン(Aldrich，#33,965-2)から 調製した。 ＤＴＰＡ： ジエチレントリアミン五酢酸(Aldrich，#28,556-0) ＥＤＡＣ： １−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）−カルボジイミ ドヒドロクロリド(Sigma，#E6383) ＥＤＴＡ： エチレンジアミン四酢酸 ＰＬ： ポリ−ｄ−リジンヒドロブロミド、分子量15,000〜30,000、重合度 （ＤＰ）１００(Sigma，#P4408) ＷＧＡ： 小麦胚芽アグルチニン；レクチン トリティカム・ブルガリス(tri ticum vulgaris)(Sigma，#L9640) イメージの視覚性増長用の又は非イメージ法で使用するための、本発明の造影 剤は担体とキレート剤とのコンジュゲートである。更に、前記コンジュゲートと 、視覚性増長するだけの数の適切な常磁性金属原子とで錯体を形成する。前記造 影剤が全体的に濃淡差(conspicuity)を増したのは有利であり、かつ予期せぬこ とであった。このように濃淡差が増えると、例えばＭＲＩのようなイメージの視 覚性を増長することができ、好ましい。本発明の目的として、イメージの視覚性 増長が、陽造影又は陰造影について規定されている。濃淡差は本発明の造影剤に より、背景の組織と比較して増長される部分を検出する能力であると規定しても よい。濃淡差は対象の部分の、組織の他の部分に対する相対的シグナル強度の測 定単位であり、背景のシグナル強度をノイズとして計算する。従って、濃淡差は イメージの増長された若しくは改良された造影、又は本発明の造影剤を用いる方 法によって得られるシグナル強度の測定単位である。 本発明の造影剤製造用の反応物は一般的に知られた化合物であり、他の物は化 学分野の当業者の持つ技術によって機械的に調製できる。 本発明の造影剤の合成のための、キレート剤との結合用の適切な担体群は一般 的な物であり、オリゴペプチド、タンパク質、脂質、多糖類、デキストランポリ マー、および合成ポリマーなどが挙げられるが、これらに限定されない。 担体としては、どのようなタンパク質でも適していると考えられる。特に適し たタンパク質担体群としては、ポリアミノ酸の重合体または共重合体が含まれる 。好ましくは、ポリリジンおよびポリオルニチンのような塩基性アミノ酸の重合 体または共重合体である。本発明の造影剤を、長時間に渡るプロテアーゼ分解か ら保護するためには、ユビキチンのような、ポリアミノ酸のｄ−異性体によるの が特に好ましい。ｄ−異性体はほとんどの生体組織中で分解されにくいが、ｄ− プロテアーゼが存在する肝臓及び腎臓によっては分解されうる。 ポリアミノ酸重合体または共重合体の担体としての特性を失わないかぎり、ポ リアミノ酸重合体または共重合体担体における様々なアミノ酸置換が許容される ことは、当業者には容易に認められる。従って、このような置換は本発明の範囲 内であると考えられる。 キレート剤−常磁性金属錯体用の他の適切な担体の例としては、肺の中で引っ 掛からない（可能性のある有害効果を避ける）ように典型的サイズが直径５ミク ロン未満である、巨大分子、乳剤、リポソーム、およびミクロスフェアが挙げら れる。更に、キレート剤−常磁性金属イオン錯体用の代替または置換可能な担体 の例が米国特許番号第 5,213,788号に記載されており、それは本明細書中に参考 文献として含まれている。更に別の適切なタンパク質担体はコレラ毒素である。 担体の鎖長は約５０〜２００残基であれば良く、もっと好ましくは約１００残 基である。分子量（ＭＷ）は約15,000〜60,000であれば良く、好ましくは約15,0 00〜30,000である。 担体分子と結合させ、そして常磁性原子とともに錯体を形成させるためのキレ ート剤は、スタークとブラッドリー(Stark and Bradley)の第１４章に記載のポ リアミノポリカルボン酸のキレート剤の無毒性群から選択することができる。本 発明を実施するに当たって特に適したキレート剤はＤＯＴＡおよびＤＴＰＡであ る。 他の適切な代替可能なキレート剤は次のものである：アコ鉄、ＥＤＴＡ、ＤＴ ＰＡ−ＢＭＡ、ＢＯＰＴＡ、ＴＴＨＡ、ＮＯＴＡ、ＤＯ３Ａ、ＨＰ−ＤＯ３Ａ、 ＴＥＴＡ、ＨＡＭ、ＤＰＤＰ、酢酸塩、ＴＰＰＳ4、ＥＨＰＧ、ＨＢＥＤ、およ びデスフェリオキサミンＢ(Desferrioxamine B)。更に本発明中で置換可能なキ レート剤誘導体は、米国特許番号第 5,281,704号に記載されており、本明細書中 に参考文献として含まれている。 常磁性種に関しては、常磁性を持つ原子ならどれでも本発明の実施に適してい ると考えられる。この例としては、元素番号２１〜２９、４２または４４の遷移 元素及びランタニドに属する元素が挙げられる。これらの遷移金属としてはCr+3 、Cr+2、Mn+3、Mn+2、Fe+3、Fe+2、Cu+2、Co+3、Co+2、Ni+2およびこれらの放射 性同位体がある。好ましくは、元素番号５９〜７０のランタニドに属する元素で ある。これには、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYb、並びに そ れぞれの放射性同位体が含まれる。さらに特に好ましくは、ランタニド元素であ るガドリニウム(Gd)である。ガドリニウムは大きな磁気モーメントを持っており 、磁気を帯びた原子核を有効に緩和するので、本発明の造影剤の常磁性金属とし て特に適している。ガドリニウムの強い常磁性は、７つの不対電子を持つことに 由来する。思いがけないほど高濃度のガドリニウムが本発明の造影剤に取り込ま れても、容易に体を通過し、毒性の方の効果を表すことなく安全に排出される。 他の代替可能な常磁性種の例は、米国特許番号第 5,213,788号に記載されており 、本明細書中に参考文献として含まれている。 本発明の造影剤の他の有利な点は、その造影剤と様々な巨大分子との結合とい う態様であり、前記巨大分子は一つの組織または器官を標的とすることがてきる 。本発明の造影剤は、試験対象の器官または器官の一部を標的とすることが知ら れている巨大分子とカップリングさせ、コンジュゲートとすることができる。特 に望まれる又は対象となる巨大分子は、例えば細胞のレセプター又は抗原のよう な特異的部位を標的とすることができるものである。 このような標的特異性巨大分子としては、インスリンのようなホルモン、プロ スタグランジン、ステロイドホルモン、アミノ糖、ペプチド、例えば血清アルブ ミンのようなタンパク質、脂質、および多糖類が挙げられるが、これらに限定さ れない。ポリクローナルまたは、更に特には、モノクローナルのような抗体は、 本発明の造影剤と結合して対象の特異的部位を標的とするのに、特に適している 。特に対象となるモノクローナルの例は、腫瘍会合抗原に特異的なもの又は望ま しい診断上の特異性を示すものであり、例えば、アンチミオシン(antimyosin)が 挙げられる。これら本発明の造影剤は、更に、診断上のイメージ分析用の道具一 式を供給する。腫瘍特異的モノクローナルの非限定的な例としては、乳癌、肺癌 、および前立腺癌が挙げられる。他の適したモノクローナル抗体は、例えばアル ツハイマーのマーカー抗原のような非腫瘍性抗原に対するものでも良く、疾患を 改善するための初期臨床診断および製薬学的介入に有利に貢献する。 本発明は有利にかつ思いがけず、in vivo で標的特異性を維持する標的特異性 造影剤を提供するものである。このように結合した本発明の標的特異性造影剤を 使用すれば、適当な生体内分布特性を選択でき、有利である。これらのコンジュ ゲートは組織または器官を標的とすることができる、即ち、例えば腫瘍のような 組織物に選択的に送られる。一方これは、改良イメージ特性、例えば対象の標的 をイメージするための、造影、より良い選択性、コントラスト／ノイズの比率、 イメージ時間、増強シグナル強度などに貢献する。 合成法 本発明の造影剤の製造法又は合成法は、以下の記載のように実施される。本発 明の方法によって、安定で無毒性の造影剤を調製することができる。その合成法 は、他の一般的に使用される方法よりも簡単であるとともに効率がよい。その合 成法では、市販されている試薬を用いる。また、その合成法によって、少量又は 多量の投与用の本発明の造影剤を、投与される動物の大きさに応じて、柔軟に製 造することもできる。本発明の造影剤の適当で好ましい原料又は置換基は、上記 してある。 その合成法において、適当なキレート試薬(chelating agent)及び結合試薬(co njugating agent)を水性溶液に溶解することができる。その水性溶液は、添加さ れる担体の線状構造を維持させるのに適している。好ましくは、飽和尿素溶液で ある。水性溶液の容量は、約200μlから約20mlの範囲とすることができる。いか なる結合試薬であっても用いることができる。好ましい結合試薬は、EDAC又はグ ルタルアルデヒドである。キレート試薬が完全に溶解したのを確認するために十 分な量の適当な塩基を、適当ないかなる方法によっても、その溶液に添加するこ とができる。 キレート試薬の量は、約 9mgから900mg の範囲とすることができる。結合試薬 の量は、約20μmol から約 2mmolの範囲とすることができる。また、所望の造影 剤の量に応じて変更してもよい。 適当な量の担体は、そのキレート試薬との結合のために、その溶液に加えられ る。その量は、約 2mgから約200mg の範囲とすることができる。pHを、適当な酸 を加えることによって、約 5未満に維持する。約 1時間後、十分な量の水をその 溶液に加える。その後、担体と錯体試薬(complexing agent)とが完全に結合する ために十分な時間、その溶液をインキュベートする。例えば、典型的にはその溶 液を約 4℃の温度で約12時間インキュベートする。 インキュベートの後、その溶液を室温程度まで温める。その後、適当な常磁性 金属塩をその溶液に加える。例えば、塩化ガドリニウム6水和物(GdCl3・6H2O)を 加えることができる。その常磁性塩の適当な量は、約10mgから約1gの範囲とする ことできる。その反応のpHを、適当な塩基を加えることによって、約 7よりも 大きいpHに維持する。担体-キレート試薬-常磁性金属錯体が完全なコンジュゲー トを形成するために十分な時間の後、その溶液を透析してもよい。完全に結合す るための典型的な時間は、少なくとも約 5時間である。透析は、適当なキレート 試薬を用いて、すべての過剰の常磁性金属を除去するために十分な時間実施する 。一般的に、EDTAを用いた24時間の透析が適当である。透析は、当業者に公知の いかなる方法を用いて実施してもよい。その後、本発明の造影剤を含有する溶液 を、脱塩するために十分な時間、水に対して透析してもよい。この場合、典型的 には約24時間透析を実施する。ゲル濾過のような他の公知の脱塩方法を用いても よい。その後、その溶液を、必要であれば後で使用できるように、液体又は凍結 乾燥の状態で保存してもよい。 蛍光を用いて分析したい場合には、適当な蛍光化試薬を常磁性金属とともに添 加してもよい。典型的には、蛍光化試薬に対する常磁性金属のモル比を約2:1 の 範囲とする。適当な蛍光化試薬の例は、TbCl3である。 本発明の方法の第一結合反応後の担体とキレート試薬との結合の程度は、典型 的には、約35% よりも少ない。この値は、過剰のキレート試薬とは無関係である 。低pHでの沈殿の可能性のために、二倍過剰の、例えばDOTAが必要である。結合 の程度は、より高いpHでは減少することが明らかとなっている。いかなる特定の 理論によっても制限または拘束されないことが望ましいが、第一結合が相対的に 低い効率であるのは、結合したキレート試薬と担体との相互作用に帰する。錯体 試薬であるDOTAは、pK1=4.41; pK2=4.54; pK3=9.73である(Stetter,1976)。これ らの値は、修飾されたカルボキシルを有する結合分子の場合にはさらに減少し得 る。おそらく、このことは、DOTAの２個のカルボキシルが約 5のpHにおいて負の 電荷を有していることを意味する。同時に、ポリリジンのようなポリアミノ酸担 体のほとんどのアミノ基は、正に荷電している。静電気的相互作用の結果として 、DOTAのすべての結合分子は、その反応においてさらなる沈殿を抑制するポリリ ジンの少なくとも２個の非結合アミノ基をブロックすることができる。Gd+を用 いた錯体化は、DOTAの負の電荷を補う。これにより、好ましいことに、さらなる 結合のためにアミノ基が放出され、当業者が望む場合には、本発明の方法の結合 の効率を有利に増加させることができる。 本発明の方法は、結合の効率を増加さるための第二結合工程を有利に提供し、 この工程では、上記の全ての工程を有する第一結合において合成されたコンジュ ゲートを利用に供する。その第二結合において、そのコンジュゲートは第一結合 で用いられた担体を元に戻す。第二結合では、思いがけなく有利に、そのコンジ ュゲートに結合した常磁性原子の濃度の増加を生じる。第二結合の後、常磁性原 子の濃度は、約50% から約55% の範囲の結合の効率の増加を示す。結合した常磁 性原子の濃度の増加（及び結合の効率の増加）は、各々の結合のための緩和時間 を比較することによって明らかにされる。第一結合反応では、緩和時間 T1が0.1 5秒に等しいことが示される。第二結合におけるT1の値は、1.5ml 溶液では、思 いがけなく有利に、0.08秒に短縮され、これは、Gd．DOTAの緩和性(relaxivity) (3.4mM-1s-1)では、それぞれ３μmol，５μmol のGd．DOTAに等しい。 結合した常磁性原子の濃度の増加を計測すると、思いがけず有利に、約150 か ら200 原子の間の範囲の数を示す。これは、これまでに報告されていない濃度で ある。 本発明の方法によって合成される造影剤の量又は収率は、典型的には約 2mgか ら約200mg の範囲であり、使用する反応体の量に依存する。 本発明の造影剤は、さらに有利に、別の方法ではin vivo 使用の間に起こり得 るバイオデグラデーション(biodegradation)から保護され得る。錯体の結合性を 妨げない限りは、当業者に公知のいかなる処理も用いることができる。好ましく は、アセチル化である。他の例としては、無水琥珀酸又は無水プロピオン酸での 処理が挙げられる。 本発明の造影促進剤は、常磁性マーカー又はトレイサーイオンの投与を含むい かなる検出システム又はイメージングシステムにおいても、容易に用いることが できる。適当な常磁性金属を、安定なキレート化結合に合致する適当なpHで、担 体-キレート錯体に添加してもよい。 本発明の他の態様では、イメージング、特に、これに限定されるわけではない が、MRI の使用のためのターゲット特異的造影剤を製造する方法を提供する。本 発明のこれらの造影剤は、臨床薬における治療薬として及び生物学的プローブと しての使用に適している。ターゲット特異的造影剤は、特に有用であるので、異 常な組織又は病的な組織の検出の必要がある患者における目的の特異的組織又は 器官の位置を見つけ出す点で、医者の役に立つ。調査すべき組織又は器官への造 影剤の特異的結合によって、位置の特異性が示される。調査すべき目的の組織は 、こうして本発明のターゲット特異的造影剤と結合する。ターゲット組織は、疾 患があると、イメージング工程期間に、正常な周りの組織と効果的に対比される 。増強された特徴又はシグナル強度を有する本発明のターゲット特異的造影剤は 、目的の特異的組織の視覚的に増強されたイメージを有利に提供する。そのよう な利点は、明らかである。 ターゲット特異的造影剤の合成に関して、ターゲット特異的な性質を有するい かなる巨大分子も本発明の造影剤との結合に適していると考えられる。 いかなるタンパク質又はそのペプチドフラグメントも、特異的組織をターゲッ ティングするために、本発明の造影剤に結合又はコンジュゲートするのに適して いる。そのような適当なターゲッティングタンパク質としては、ホルモン、抗体 、ポリクローナル抗体若しくは特にモノクローナル抗体、又はそれらのFab フラ グメント、及び小麦麦芽凝集素のようなレクチンが挙げられるが、これらに限定 されるわけではない。例えば、造影剤-抗体結合体は、本発明の造影剤に結合し た抗体に特異的な抗原性決定子を有する、胸部、肺、脳、及び前立腺腫瘍のよう な特異的疾患組織の位置を決定するために用いることができる。また、目的組織 の腫瘍以外の部位も、適当な抗体、例えば、アルツハイマー病の組織のためのマ ーカー抗体によって、ターゲッティングすることができる。 造影剤-小麦麦芽凝集素結合体は、脳のマッピング(mapping)のために、哺乳動 物の脳内の目的の特定の神経接合部の位置を決定するとともにターゲッティング する手段として有利に使用することができる。 ターゲッティングに適した他の巨大分子としては、プロスタグランジン、アミ ノ糖、ポリ糖類及び脂質が挙げられる。また、これらの巨大分子は本発明のター ゲッティング特異的造影剤の合成に使用することもできる。 本発明のターゲッティング特異的造影剤の合成に関して、本発明の方法によっ て、本発明の造影剤と巨大分子とが結合できる。例えば、造影剤は、適当な塩溶 液中に調製される。その後、巨大分子を、適当な結合試薬とともにその溶液に添 加してもよい。その反応体を、造影剤と巨大分子とが結合するために十分な時間 インキュベートする。典型的には、約24時間であり、この間、ターゲット特異的 コンジュゲートを約 4℃の温度に維持するのが適当である。その後、当業者に公 知のいかなる方法によっても、ターゲット特異的造影剤を過剰の結合試薬から分 離することができる。一つの適当な方法は、ゲル濾過である。他の方法は、当業 者に既に知られている。上記のようにして、造影剤を保存することもできる。 コンジュゲートの巨大分子１個当たり、約150 から200 の間の常磁性イオンが 固着していることが、思いがけず有利に、明らかにされた。これは、これまでに 報告されたものよりも大きい数の固着した又は結合した常磁性イオンである。 投与方法 本発明の別の面は、宿主、好ましくは哺乳類の宿主に、所望の増強された造影 （又はシフト）をもたらすのに十分な量で本発明の造影剤を投与することにより 、臨床的又は診断的解析をするための方法に向けられる。宿主はこうして診断的 解析の被験者となり得る。好ましくは、診断的解析はＭＲＩ又はＮＭＲ画像解析 である。さらに、造影剤はＸ線画像又は超音波解析に有用である。造影増強剤と して最初に記載したが、本発明の造影剤はＮＭＲシフト試薬として作用すること もでき、このような使用は本発明の範囲内のものとして考慮する。 ＭＲＩ及びＮＭＲの診断的解析のための適当なパラメーターを選択する際の理 論的考察事項の詳細な議論は、米国特許4,749,560 号に開示されており、これは 参照として本明細書に組み込まれる。ＣＡＴスキャン、Ｘ線画像解析及び超音波 診断は、十分確立された技術に従って行う。 本発明の造影剤は、ヒト患者を含む哺乳類に、造影上又は視覚上増強する量に おける医薬組成物の形態で、薬学的に許容される担体とともに投与することがで きる。 本発明の造影増強剤は、所望の増強された造影をもたらすのに臨床的又は診断 的に十分な量で投与する。ＭＲＩについては、この量はＭＲＩシグナルに影響を 及ぼす量、すなわちＭＲＩシグナルのスピン−格子、スピン−スピン又はスピン 一エコー緩和時間を変える量である。この変化は、患者のある領域に関して前記 緩和時間を減少させることにより、解析中の患者から受けたシグナルを増強する ように作用する。 別の態様において、ＭＲＩシグナルに影響を及ぼす量は、患者におけるＭＲＩ シグナルの緩和時間を変化させることに加え、優位に十分にこのような緩和時間 を変化させることもでき、その結果所望のレベルの区別をすることができる量で ある。これにより、本発明の造影剤を取り込んだ患者部分と取り込まなかった患 者部分との間で、視覚的に増強された区別が提供される。 本発明による画像の増強された視覚化は、上記したように、結合した常磁性原 子の上昇した濃度を有利にもたらす。 投与に関しては、本発明の組成物は、所望の増強又は改良された造影を達成す るのに有効な用量で投与する。この用量は、使用する特定の常磁性イオン複合体 、標的となる器官又は組織、ＭＲＩ装置などに依存して変えることができる。有 効量は、典型的にはリットルあたり約５〜約500 μmol の常磁性イオン複合体の 範囲に変化させることができる。経口に又は非経口に投与される用量は、kg体重 あたり約１〜約100 μmol の範囲で変化させることができ、これは成人ヒト患者 について約１〜約20mmolに対応する。幼い患者又は動物については、投与量はそ れに従って変えることができる。 使用する特定の常磁性原子及び造影すべき器官により、投与と造影との間の待 ち時間が決定される。一般には、少なくとも15分であるが、典型的には約１時間 よりも少ない時間である。 造影剤の有効用量を有する組成物は、ＮＭＲ診断については約0.001 〜５mmol /kg、好ましくは約0.005 〜0.5mmol/kgの範囲で、Ｘ線診断については約0.1 〜 ５mmol/kg の範囲で、そして超音波診断については約0.1 〜５mmol/kg の範囲で 提供される。 本発明の組成物は、かなり多数の周知経路により投与することができる。これ らは、静脈内、動脈内、鞘内、腹膜組織内、腸管外、経小腸、経口、胸膜内、皮 下、カテーテルと通した注入による、又は直接の病巣内注入による投与を含む。 当業者は本発明の造影剤の効果的な投与経路を容易に確かめることができるが 、以下のガイドラインを提供する。静脈内、動脈内又は胸膜内投与は、一般には 肺、乳房及び白血病の腫瘍に対して使用するのに適している。腹膜組織内投与は 卵巣腫瘍に適している。鞘内投与は脳腫瘍に適している。皮下投与はホジキン氏 病、リンパ腫及び乳癌に適している。カテーテル注入は肝臓の転移性肺癌、乳癌 又は胚細胞癌に有用である。直接の病巣内注入は肺及び乳房の病巣に有用である 。投与経路に依存して、医薬組成物は当技術分野で知られている保護的被覆を要 求してもよい。 腸管外投与については、当該組成物を直接に、又は全身投与に十分な容量の担 体と混合して注入することができる。経小腸投与のための処方については、当技 術分野で周知のように幅広く変えることができる。一般に、このような処方は水 性溶液又は懸濁液中に本発明の造影剤の有効量を含む。かかる経小腸の組成物は 緩衝液、界面活性剤、チキソトロピー性試薬などを任意に含めることができる。 経口投与のための組成物は、器官感覚受容性の質を増大させるため、着香料及び その他の成分を含めてもよい。 本発明の造影剤を含む本発明の医薬組成物（造影剤は実質的に中性である）は 、滅菌した溶液若しくは分散液における、又は滅菌した注射可能な溶液若しくは 分散液の即時調製用滅菌粉末における注射可能な使用のために提供することがで きる。この組成物は、好ましくは滅菌液体である。 滅菌は、組成物の造影剤の完全性が不利に影響されない限り、抗菌的又は抗真 菌的保存剤、例えばパラベン (paraben)、クロロブタノール、フェノール、ソル ビン酸、チメロサール(thimerosal)などを添加することを含む（これらに限定さ れない）、当該分野で認識された任意の手法により行うことができる。さらに、 糖又は塩化ナトリウムなどの等張化剤を本発明の組成物中に混合することができ る。 本発明の造影剤を含む滅菌した注射可能な溶液の製造は、上記列挙した種々の 成分とともに適当な溶媒中に造影剤を混合することにより達成される。滅菌は、 例えば滅菌濾過により行ってもよい。滅菌粉末を得るため、上記溶液を必要なよ うに真空又は凍結乾燥してもよい。 こうして、本発明の造影剤は、投与形態において薬学的に許容可能な適切な担 体とともに、薬学的に有効量を便利かつ有効に投与するために混ぜ合わせること ができる。この組成物は、これまで達成されなかった方法での造影の増大又は濃 淡差に有利に作用する。 ここに使用したように、薬学的に許容可能な担体は、任意の、そしてすべての 溶媒、分散媒体、被覆剤、保存剤、抗菌及び抗真菌剤、等張化剤などを含む。か かる材料の使用は当該技術分野で周知である。 典型的な薬学的に許容可能な担体は周知であり、例えば水、緩衝化水性溶液（ 即ち生物適合性緩衝液）、エタノール、ポリオール（グリセロール、プロピレン グリコール、ポリエチレングリコールなど）、これらの適当な混合物、界面活性 活性剤又は植物油を含有する溶媒又は分散媒体を含む。 キット 本発明のさらなる態様は市販用に適した本発明の造影剤を含むキットである。 キットについては、本造影剤の溶液を滅菌し、アンプル容器またはバイアル容 器に充填してもよいし、あるいは凍結乾燥して粉末化し、用時に溶解してもよい 。本造影剤は上述したような担体と混合してもよい。本造影剤を凍結乾燥形態で 提供する場合は、凍結乾燥粉末と混合するために、担体もまた適当なバイアルま たはアンプルに入れて提供してもよい。所望により、アンプルは一つの隔室に入 れた凍結乾燥粉末と別の隔室に入れた担体とを含み、こわれやすい隔壁によって 分離させることもできる。用時にその隔壁を破りアンプルを振って投与に適した 溶液とする。 本発明の造影剤の投与に先立って、再組成した造影剤を適切な希釈剤、例えば リンゲル液（Ringers Injection，USP）、 塩化ナトリウム液（Sodium Chloride Injection，USP）、 デキストロース液（Dextrose Injection，USP）（5%デキストロース滅菌水） 、 デキストロース塩化ナトリウム液（Dextrose Sodium Chloride Injection，US P）（5%デキストロース塩化ナトリウム液）、 乳酸加リンゲル液(Lactated Ringers Injection，USP)、 タンパク加水分解物低塩液(Protein Hydrolysate Injection Low Sodium，USP )、 好ましくは適当な浸透性を有する注射用水（Water for Injection，USP）を添 加してさらに希釈してもよい。 溶液または凍結乾燥粉末形態の造影剤の量は、適当な臨床現場で用いられるよ うな市販用としてあらゆる適切な量で提供することができる。 あるいは、販売者またはユーザーが本発明に従って造影剤を合成することを目 的として本発明の造影剤を調製するための試薬を別のアンプルまたはバイアルに 入れて提供することもできる。 代替的な方法論 本発明の造影剤は、広い多様な用途に用いることができると考えられる。 ＭＲＩおよびその関連技術の近年の発展は、本発明の造影剤の新規なかつ可能 性のある応用をもたらした。超伝導量子干渉デバイス(SQUIDS)は、ここに参照と してして挙げる、Scjentific American，August，1914 に記載されるような緩和 (relaxation)現象を測定するために利用されうる、磁気域における極めて高感度 の検出機器をもたらした。磁気流量の変化を検出することにおけるSQUIDSの感度 は、地球の重力域または10-32ジュールにおいて、単一の電子を１ミリメートル 引き上げるための機械的エネルギー量よりも１００倍以上の感度である。これら の装置はHeisenbergの不確定理論によって確立されたような量子原理限界に近づ く。SQUID システムはますますバイオメディカル用途に利用されつつある。よっ て、本発明の造影剤はこの関連技術に重要な役割を果たしうる。 本発明の造影剤はまた、Ｘ−線、超音波、および音響造影を含む他のタイプの 造影技術と組み合わせて利用することもできるが、これらに限定されない。特に 、放射活性の金属種と本発明の造影剤の複合体は、診断剤、モニター剤、および 治療剤として利用されうる。特に興味深い医療用途に関しては、本発明の造影剤 は、カルジオグラフィー、冠動脈造影、大動脈造影、脳血管および末梢血管造影 、関節造影、静脈内腎う尿管造影、および尿路造影を含む種々のＸ線撮影技法に 利用されるが、これらに限定されない。 さらに、本造影剤は放射性薬品を含む薬品を標的特異性を有し、または有しな いで体の各部位に運搬するための担体として有利に利用できる。本技術の利点は ドラッグデリバリーが、試験下にある器官系または組織に対して特異性を有して リアルタイムでモニターできることである。さらに、本薬剤は所望の部位（例え ば、腫瘍または感染部位）を標的する、および／または標的部位でその薬剤を放 つことができる。 造影剤の用途は医薬用途に限定されない。磁気共鳴、他の造影およびモニター 技術が蔓延するにつれ、より産業的な用途も展開しつつある。例えば、磁気共鳴 技術は石油探査に応用されている。ＳＱＵＩＤＳの出現により石油または地熱エ ネルギー源の所在を決定するために地殻を調査することも可能となった。かかる 状況下では、造影剤は石油埋蔵量およびその流速を調査し、追跡し、そしてモニ ターすることにも利用されうる。さらに、造影剤は石油パイプライン輸送システ ムで流速および／または漏れを診断するのにも使用されうる。 他のタイプの産業用途としては、参考としてここに組み込む、US特許5,015,95 4 に開示されるような生産または製造プロセスにおけるモニタリングおよびフィ ードバック系が含まれる。本発明の造影剤はそのようなプロセスに応用して、モ ニタリング、分析、および品質管理の手段として補助させることができる。 利点 本発明は、造影剤およびその合成方法に関する技術分野で顕著な改良を示す。 抗体をガドリニウムと結合させることは数年にわたり知られているが、本発明の 結合方法は臨床的にも商業的にも有用な造影剤を生成する。本発明の方法はこれ まで達成されたよりも高濃度の結合常磁性原子を有する造影剤を提供する。この ことは、より高められたシグナル強度と顕著さを有利にかつ予想外に提供する。 よって、本発明の造影剤は他の造影剤と比較してより優れたＭＲＩ造影を提供す る。 さらにこれに関し、本発明は、標的分子に結合した、これまで達成されたより も有意に高濃度の常磁性金属、例えばガドリニウムを有する造影剤を有利に提供 する。より重く負荷した標的分子が驚いたことに他に報告される方法よりもその 生物学的活性を維持する。 本発明の造影剤は、予期せぬことに、点解析の与えられたレベルにおいて、よ り短い造影時間をもたらす。より短い造影時間が達成されるのは、使用された一 単位当たりの本発明の造影剤により生成されるより大きなシグナル増強と造影コ ントラストのためである。 本造影剤を調製する本発明の方法もまた、他に報告される方法よりも有利にま た予想外に、単純でかつ簡単である。 過去十年にわたる臨床ＭＲＩ技術の進展における途方もない成長、および診断 試験のコスト高と重複を懸念する現代のヘルスケア事情を考慮すれば、本発明は 、ＭＲＩの技術力と核医薬のような標的−特異性造影技術を組み合わせることの 有意な可能性を示す。 本発明の好ましい側面と態様は当業者が本発明を実施できるように、上記に詳 述されているが、もし当業者がより好ましいまたは最も望ましい造影剤にしか満 足できない場合は、種々の置換がなされうると理解すべきである。 本発明をさらに以下の実施例によって説明するが、これらの本発明の精神と範 囲を限定するように理解されるべきではない。利点 本発明は、造影剤および造影剤の合成方法に関する技術の現状における有意な 改良を表す。ガドリニウムと抗体とを結合することは数年前に知られているが、 本発明の結合方法により、一層臨床的にそして商業的に有用な造影剤が製造され る。本発明の方法により、それまでに達成されたよりも高い濃度の、結合された 常磁性原子を有する造影剤が提供される。このことは、増強されたシグナル強度 または高められた濃淡差を、有利かつ予期されずに提供する。こうして、本発明 の造影剤は、他の造影剤と比較したときに、優れたＭＲＩのコントラストを提供 する。さらにこのことについては、本発明は、これまでに達成されたよりも有意 に高い濃度で標的分子に結合した、常磁性金属（例えば、ガドリニウム）を含有 する造影剤を有利に提供する。より大きな負荷を荷された標的分子は、驚くべき ことに、他の既報の方法よりもその生物学的活性をよりよく保持する。 本発明の造影剤は、予期されないことに、与えられたレベルの点の分解におい てより短いイメージング時間を提供する。より大きくシグナルが増強され、本発 明の造影剤の使用された単位あたりで産生されるイメージコントラストがより大 きいために、より短いイメージング時間が達成される。 造影剤を作成するための本発明の方法はまた、有利かつ予期されないことに、 他の既報の方法よりも簡単かつ容易である。 過去10年間にわたる臨床的なＭＲＩ技術の普及における驚くべき進展と、コス ト超過を心配する現在のヘルスケアの環境と診断試験の重複から、本発明は標的 特異的イメージング技術（例えば核医学）とＭＲＩの技術的耐久力とを結合させ るための重要な可能性を有利に表す。 本発明の好適な特長と実施態様を以上に詳細に説明し、当業者にとっての本発 明の実施を可能なものとしたが、当業者が好適なまたは最適な造影剤以下で満足 するならば、種々の置換が可能であることを理解すべきである。 本発明を、さらに、以下の実施例によって説明するが、これらは本発明の神髄 および範囲を限定するようなものとして解釈すべきではない。 実施例１ 二段階カルボジイミド結合(conjugation)によるＰＬ−Ｇｄ−ＤＯＴＡの調製 典型的な調製においては、ＤＯＴＡ ９mg(22μmol)及びＥＤＡＣ 3.84mg(20 μmol)を飽和尿素溶液 200μLに溶解する。1N NaOH の添加することにより、Ｄ ＯＴＡを完全に溶解させることができる。ポリリシンＰＬ 2.1mg（10μmol リシ ン、100nmol ＰＬ）が加えられる。pHは1N HClによって５以下に維持する。１時 間後、水 200μLを加えて、次いでその溶液を４℃で12時間インキュベートする 。 溶液を室温まで温めて、GdCl3・6H2O 10mg(27μmol)を加える。pHは1N NaOHに よって 7.0以上に維持する。実験に蛍光の分析が含まれる場合、GdCl3とTbCl3の 混合物(モル比2:1)の当量が用いられる。５時間後、溶液を８mMのＥＤＴＡ三ナ トリウムに対して24時間及び水に対して24時間透析し（ＭＷＣＯ 12,000-14,000 ）、凍結乾燥する。凍結乾燥後のＰＬ−Ｇｄ・ＤＯＴＡの収量は典型的には2.2- 2.5mgである。 結合の第２段階においては、全ての手順が、ＰＬの代わりに調製されたＰＬ− Ｇｄ・ＤＯＴＡを用いて同様の方法で行われる。もう一つのキレート化剤である ＤＴＰＡをＤＯＴＡの代わりに反応に用い得る。この場合、全ての操作及び試薬 の量は第１の結合と同様である。 実施例２ 生分解によるＰＬ−Ｇｄ・ＤＯＴＡの調製 細胞内の結合ポリリシンの解離はin vivo 使用に対して重大な問題を引き起こ す。細胞が外因性タンパク質を分解し得る幾つかのメカニズムが存在する。最も 重大なことは、タンパク質鎖からの結合アミノ酸のさらなる分離を伴うリシンの アミノ基へのユビキノンの結合である。このプロセスは、ＰＬ−Ｇｄ・ＤＯＴＡ の残留アミノ基をアシル化してそれらのアミノ基とユビキノンの結合を不可能に することによって防ぐことができる。 第２段階の結合の後、等容量の飽和酢酸ナトリウムを透析溶液に添加する。そ の混合物を氷上で冷却し、無水酢酸30μL を５μL ずつ30分間隔で添加する。各 々の添加の前にpHをチェックし、酸媒体中でのＧｄ・ＤＯＴＡの解離を防ぐため に1N NaOH によってpH９に維持する。次いで、溶液を４℃で12時間インキュベー トし、透析及びゲル濾過(Sephadex G-25、水)によって脱塩する。 アシル化によって、ユビキノンによる急速な分解からのポリマーの保護が保証 される。造影剤をプロテアーゼ分解からより長時間保護するために、ポリ-d- リ シン（又はポリ-d- オルニチン）が生物学的1-異性体の代わりに用いられる。こ のポリマーは大部分の生きている組織において簡単には分解され得ないが、d-プ ロテアーゼが存在する肝臓及び腎臓によって利用され得る。 実施例３ ＰＬ−Ｇｄ・ＤＯＴＡとタンパク質の結合 本質的に脱塩されたＰＬ−Ｇｄ・ＤＯＴＡ溶液を凍結乾燥して10mMのKH2PO410 0μL に溶解した後、ＥＤＡＣ 1mg及びＷＧＡ 0.5mg(12nmol)を添加する。４℃ 、24時間後、そのコンジュゲートを過剰のグルタルアルデヒドからゲル濾過（Se phadex G-50、水）によって分離する。ＭＲＩ分析によって、150-200 個のＧｄ 原子（又は3-4 個のポリマー鎖）がＷＧＡＩ分子に結合していることがわかる。 Wright(1984)によれば、ＷＧＡ は二量体構造を有する；各単量体は６リシン残 基を有しており、それは恐らくそのコンジュゲート中でＰＬ−ＤＯＴＡ錯体のカ ルボキシル基と関係している。調製した造影剤はネコ脳における軸索輸送の直接 的ＭＲＩ研究及び（30％TbCl3の添加による）その蛍光視覚化に用いられる。 実施例４ ＰＬ−Ｇｄ・ＤＯＴＡと抗体の結合 同様の結合法が、モノクローナルＩｇＧｌ抗ビタミンＢ12抗体（Sigma、＃Ｖ ９５０５、クローン＃ＣＤ−２９）を用いたＭＲＩ造影剤の調製に用いられる。 抗体溶液を水に対して透析し、30μL （タンパク質５nmol）をＰＬ 1mgから得 られたＰＬ−Ｇｄ・ＤＯＴＡと結合する。次いで抗原を加え、混合物をSephadex G-200を通して水で溶出することによりゲル濾過する。280nmに吸収をもつ最初 の溶出ピークはビタミンＢ12の 360nm及び 548nmの吸収ももち、これは抗体−抗 原複合体の存在を意味する。このピークは、過剰のポリリシン及び抗原のメジャ ーピークから分離している。抗体−抗原複合体の溶出液は、抗体の濃度が 0.6μ M、抗原の濃度が 1.7μM（分光光学的に測定）、Ｇｄ・ＤＯＴＡの濃度が 130μ M(ＭＲＩにより測定；T1=1.5s)である。これは 200Ｇｄ原子までは抗体の抗原 と結合する能力の損失なしにその抗体に結合するということを意味する。 実施例５ グルタルアルデヒドとの結合 カルボジイミド反応の条件がタンパク質生存性に適していない場合、ＰＬ−Ｇ ｄ・ＤＯＴＡとの結合はグルタルアルデヒドによってもたらされ得る。アセチル 化ポリマーの分子はさらにいくつかの遊離アミノ基を有しており、グルタルアル デヒドと反応させることができる。典型的な調製においては、100mMリン酸緩衝 液 300μL にＰＬ−Ｇｄ・ＤＯＴＡを溶かした溶液（pH＝７）を、30μL ずつ氷 冷した２％グルタルアルデヒド 200μL に加える。12時間後、インキュベートし た混合物をゲル濾過（Sephadex-25、ＰＢＳ）する。280nmに吸収をもつ画分を集 めてタンパク質溶液に加える。混合物を４℃で24時間インキュベートし、用いた タンパク質に適したゲルを通してゲル濾過する。この結合方法はカルボジイミド 反応に匹敵するほど効率的であり、抗体及びその他の高分子に結合したＭＲＩ造 影剤の調製に適している。 実施例６ コントラストの濃淡差及びリラクシビティ(relaxivity)のin vitro試験 シグナル増強に十分な電位を1.5テスラ臨床ＭＲイメージングマシーン(Signa Systems，GE，Milwaukee，USA）でサンプル溶液を満たしたバイアルを検査する ことによって確認した。水バイアル及びゲル像に対応するシグナル強度の定量的 評価をより綿密な定量的評価を行うように行った。定量的測定のために、多重イ メージングセッション(multiple imaging sessions)を、固定TE値に対するTRを 変化させるとともに、その他のパラメーターは一定に保ちながらリニア先端コイ ル(linear extremity coil)を用いて行った。シグナル強度を、関心領域カーソ ル(region of interest cursor)を用いるイメージングシステムコンソールでコ ンセンサスファッション(consensus fashion)において観察者二人で測定した。 これは各バイアルについてそれぞれのTR増大の後に行った。TRは1600msから 100 ms未満まで変化させた。おおよその緩和速度定数(relaxation rate constant)T1 の計算を可能にするために、シグナル強度の変化を繰り返し時間に対してプロッ トした。図１にT1緩和試験からのサンプルイメージを示す。 実施例７ 小麦胚芽凝集素（ＷＧＡ）に結合した造影剤の投与 定位フレーム(stereotaxic frame)を用いて、麻酔をかけたネコをHorsley-Cla rk 平面に保持した。無菌条件下、アメリカ合衆国、大学及び地方の全ての規則 に従って、開頭術を行った。視覚皮質が露出した。注射のためにハミルトン30ゲ ージマイクロシリンジにＷＧＡと結合したガドリニウムを含む造影剤を予備装填 した。これをその皮質表面下２mmまで導き、20mg／mlの濃度のコンジュゲート 0 .2-0.4マイクロリットルを１mm以上の表面裂け目を付けて注射した。注射が完了 した後、開いた頭を閉じて、動物を回復させた。軸索トレースを図３及び４に示 したように行った。蛍光顕微鏡検査をTbCl3を用いて行って、図５に示したよう に、造影剤の存在を確認した。 実施例８ 抗体を抗原301 に結合した造影剤の投与 定位フレームを用いて、麻酔をかけたネコをHorsley-Clark 平面に保持した。 無菌条件下、アメリカ合衆国、大学及び地方の全ての規則に従って、開頭術を行 った。視覚皮質が露出した。25ゲージ 3.5インチ針を定位キャリヤに垂直に取り 付けた。誘導のために環椎(atlas)を用いて、脳室(ventricle)に挿入し、少量の ＣＳＦ（注射物質とほぼ同じ容量）を除去した。３mg／mlの濃度の本発明のガド リニウム造影剤と結合したネコ301 材料（0.33ml）を左脳室(left venticle)に 注入して、開いた頭を閉じた。図２にネコ脳の 301抗原部位に局在化した、抗原 301 に特異的な抗体と結合した造影剤の冠状イメージ（矢印で示した白色材料） を示す。これは、本発明の造影剤に結合した抗体が、都合がよいことにその標的 となる抗原にin vivo で結合する能力を保持すること示している。 上記の詳細な説明及び添付の実施例は単に説明的なものであり、本発明の範囲 を限定するものとして受け取られることはないということは理解されるものであ る。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定され る。種々の変更及び修飾（置換基、誘導体、合成、処方及び／又は本発明の使用 の方法に関係する変更及び修飾が限定されることなく含まれる）が本発明の精神 及び範囲から逸脱することなくなされ得る。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION           Chelate complexes showing significant effects in magnetic resonance imaging                                Background of the Invention   In modern clinical medicine practice, complex non-invasive Demand for imaging technology has emerged. These demands are in line with radiology and computers. Has been satisfied by the union. The end result is a revolution in imaging technology Was.   The product of this change was magnetic resonance imaging (MRI). MRI is a chemical analysis tool It originates in nuclear magnetic resonance (NMR), which has long been used as a step. This technology It was later refined and combined with computer technology. This causes electromagnetic fluctuations It is analyzed and the result is presented in the form of a video. The emerging technology is In the field of surgery, it has become known as magnetic resonance imaging.   MRI has become a valuable imaging therapy, especially for use in biomedicine. MRI used in the biomedical field provides high energy to the organ tissues to be diagnosed. Computed tomography (CT) which depends on the radiation of Unlike X-ray techniques, vessels deep within the human body using low-energy radiation, Diagnose government and organizations. In this case, since the living tissue relatively easily transmits X-rays, M RI is more effective than CT and X-rays, with detailed information on both structure and tissue function I will provide a.   For example, MRI identifies different tissue types, ie, the biochemical environment is It is possible to detect a tissue that changes due to the above. MRI is also about internal structures, vessels Observe and diagnose government and disease processes in high resolution, specifically, in detail and dynamically. Provide a means of disconnection. Furthermore, the level of the magnetic and radio frequency ranges used is low. Therefore, there is no definitive danger and therefore the cross-section, frontal section, And along any surface, including (but not limited to) sagittal cuts It is possible to scan back.   In the MRI method, each atomic species has a characteristic magnetic moment. Use If there is an even number of protons or neutrons, When the pairs form a given species, the magnetic potentials cancel out statistically. U. However, do not form pairs, ie have an odd number of protons or neutrons Certain atoms and isotopic nuclei have a unique spin. Unpaired particles rotate quickly Then, magnetization can be generated. Species that satisfy these factors include, for example, , Phosphorus-31, carbon-13, sodium-23, fluorine-19, oxygen-17, And hydrogen-1 which can be used in MRI studies. Therefore, many biochemical Surround process and organization1H protons and water often reveal conditions deep inside the body It is selected as an atomic species for making crabs.   When performing an MRI method, a magnetic field of a predetermined strength (B, usually in Gauss units or Is expressed in telsa units) is applied to the region to be diagnosed. MR The I engineer manipulates the magnetic field environment to focus only the protons at very specific sites on the shadow of the magnetic field. You can put it under the sound. The magnetic nuclei of the various atomic species in the target region are aligned, ie, It takes a specific orientation with respect to the magnetic field depending on the allowed quantum mechanical state. Main isotope of hydrogen In the case of a body proton, two acceptable orientation states for the magnetic field--parallel There are (low energy) or antiparallel (high energy) states.   The radio pulse is also directed at the atomic species in the target area. Atomic species in a given magnetic field The proton exhibits a characteristic magnetic moment. These atomic species or protons Absorbs pre-designed input energy with a particular characteristic radio frequency Cause resonance. The characteristic frequency at which an atomic species resonates under a given magnetic field is Also known as the Larmor frequency. In this case, resonance means that the atomic species is It is the action of repeatedly absorbing and releasing energy quickly. Therefore, the magnetic field When the energy of radio waves is absorbed with the This causes the atomic species to reorient in a magnetic field, and subsequently to oscillate between various energy states. Occur.   Such vibrational activity, or resonance signal, of this atomic species is detected by a radio receiver. Can be Second, this information is available in atomic species, often1H atom is directional Integrates over the measurable time required to lose the energy absorbed from the luz Is done.1Since the atomic behavior of the H proton is predictable, any changes in behavior It is attributed to Roton's local biochemical environment. Therefore, the resonance signal pattern and The features and features are converted to images that reflect the biochemical environment surrounding the target area.   One observation of relaxation by this method is that the spin-lattice relaxation time, That is, the thermal or longitudinal relaxation time (T1). This measurement indicates that the excess of excited nuclei Return to the ground state by dissipating energy to the surroundings, the lattice region Reflects the time it takes. This dissipation process depends on the Larmor frequency, magnetic field strength, Many factors, including (but not limited to) child size and biochemical environment Depends on factors. The relaxation time is determined by the various fluids, organs and groups in different animal types. Has been measured against the weave. As a result of research, tissues with a high water content are at the time of long T1 Tissue containing lipids or paramagnetic species has the effect of shortening T1 I found out. This is important. Because as seen in various examples In addition, the shorter the T1 time, the higher the signal intensity, and thus the higher the brightness of the image. Is obtained. Thus, a skilled practitioner changes many variables. Into a voxel consisting of the species to be observed, ie, a volume element The image can be enhanced or improved. Stark, D .; D. And W.S. G. FIG. Br adley (eds.), 1992, Magnetic Resonance. Imaging (Second Edition, Volumes 1 and 2, Mosby, St. Louis) Please refer to). This document is incorporated herein by reference.   Another measure of relaxation is the spin-spin relaxation time, the transverse relaxation time (T 2). This measurement differs from that for gratings that cause loss of magnetization. Characteristics that are required for nuclei in various excited states to exchange energy with each other. Reflect the time. This magnetic decay is the result of the interaction of various nuclear magnetic moments. As a result of phase shift, that is, dephasing. This phenomenon Is the direct consequence of magnetic field imperfections and the resulting fields in the biological system being diagnosed Which causes the nucleus to precess at slightly different speeds. like this When the phases do not match, the magnetization is stopped. Spin-spin relaxation time, immediate The transverse relaxation time (T2) is a means for measuring the loss of magnetization. Research shows that big Water molecules that bind to large molecules and macromolecules reorient or Rotate. These spin at a much slower speed than the Larmor frequency For molecules, this is a relatively inefficient T1 relaxation.   A simple equation for MRI signal intensity with relaxation as a parameter is: is there:     SI = N (H) [1-e-TR / T1] E-TE / T2,     However,     SI = signal strength     N (H) = spin density, ie, a predetermined volume (eg, tissue separation volume, etc.)               Resonance spin density (eg number of protons)     TR = repetition time, ie, one radio vibration pulse at a specific tissue location           Time between the start of the pulse sequence and the following pulse sequence     TE = echo time delay, ie, center of 90-degree pulse and center of spin echo           Time between     T1 = spin-lattice relaxation time     T2 = spin-spin relaxation time   The above expression indicates that when N (H) increases, T1 decreases, or T2 increases, Explain that strength increases. Also, N (H) decreases, T1 increases, or T2 increases As it decreases, the signal strength will decrease. Thus, T1 time and T2 time The space has a mutual effect on the image strength. The above parameters are the dynamics of the image forming process Plays a unique role in   The alternating effects on T1 and T2 are important, and are important for the magnetic materials and And its concentration. Paramagnets reduce both T1 and T2, but not T1 Effects are dominant, especially at low concentrations. It uses T1 weighting technology Mean that they are best detected. Conversely, ferromagnetic and superparamagnetic T2 Rely on spot image formation.   The relationship between the concentrations of the MRI contrast agent or its magnetic material is clearly nonlinear. This present Elephant radiographic imaging where the signal intensity is linearly dependent on the concentration of the substance in which it is present The agent is clearly different. As a result, the signal intensity or contrast difference (conspi- cuity) is the positive and negative contribution of T1 and T2, both of which are concentration dependent Represents the net effect of For example, in the case of gadolinium, a paramagnetic species, the contribution of T1 is Dominant at low concentrations, while the effect of T2 becomes more pronounced as the concentration increases . Thus, as the gadolinium concentration increases, the initial threshold level becomes more satisfactory. At that time, image formation becomes possible. Following this, the optimal threshold is satisfied and At this point, the contribution of T2 should result in a decrease in signal strength or conspi-cuity. Thus, the signal intensity increases continuously as the gadolinium concentration increases.   A common means of improving imaging is through the use of contrast agents. Changes the above parameters. These contrast agents enhance the information content of diagnostic images And clarify. Contrast agents are used for image contrast between different biochemical environments (eg, tissue). Altering the difference in trust or signal strength enhances diagnostic imaging. In MRI, the contrast agent primarily modifies the rate of tissue relaxation, thereby increasing the local magnetic properties of the tissue. It works by changing the air environment. The contribution of various contrast agents is the unpaired electron of the contrast agent And the hydrogen nucleus interaction of the water molecule. Theory of the effects of these interactions The typical explanation is that the distance from the center of the paramagnetic species of the contrast agent to the center of the relaxing hydrogen nucleus is Significant. This theoretical study showed that relaxation time was increased to sixth output Indicates that it is proportional to the distance. Thus, the change in signal strength is Depends on the ability of the paramagnetic species of the contrast agent to access the pull protons. Stark and B Radley's “Contrast Agents”, Chapter 14, and Addison Greenwood, National Aca- demy Press, Washington, D.C. Science at the Frontier, 1992, Volume 1, Chapter 6 , "MRI: New Breakthroughs in Medical Diagnosis".   Conventionally, it has been shown that a magnetic material affects the relaxation time of a resonant proton. Early research The study focused on paramagnetic iron (III) ions in solution. This study has since been Expanded to transition metals. Subsequently, the study examined paramagnetic ions to change the relaxation time. This has led to the use of on and chelate complexes. The series of this study was the first commercial MR I Contrast agent gadolinium-diethylenetriaminepentaacetic acid-dimeglumine ([NMG]TwoGd-DTPA]) or gadiopentetate dimeglumine.   Recent studies have identified metal chelate complexes with large molecular weight objects, such as macromolecules. The focus was on attempts to improve flaccidity together. Also, these huge minutes The child can be used as a vehicle for transport, including oligopeptides, proteins, lipids and polysaccharides. , And synthetic polymers. In addition, To combine metal chelate complexes with macromolecules, such as monoclonal antibodies Attempts have been made to obtain target-specific imaging.   Optimal relaxation enhancement, which results in improved imaging, has nuclear spin Molecules or tissues approaching as many sites as possible close to paramagnetic molecules Occurs. This effect is due to the fact that polymerization reduces the concentration or number of metal ions per macromolecule. It can be amplified by increasing. Addition of metal ion to chelating agent is effective binding Reduce the number of sites and interaction sites.   To be an effective contrast agent, the metal chelate complex must be stable. The increased stability of the complex is due to the formation of many bonds between the chelating agent and the metal ion Occurs. Thus, the stability depends on the number of chelating agent binding sites, metal ion coordination number, It is a function of the steric factor and the biochemical environment.   The stability of metal chelate complexes and their toxicity are closely related. This is Due to the fact that excess amounts of transition metals and lanthanide metals can be toxic . A stable metal chelate complex blocks the presence of free metal ions and Oh Shields the toxic effects of The thermodynamic stability of the complex depends on the free metal ion and Important in that free and free ligands tend to be more toxic than the resulting metal complex It is. In addition, thermodynamically stable metal chelate complexes can be used in vivo to replace metal ions. Would disturb the dissociation and chelate dissociation. Finally, a thermodynamically stable metal Complex can alter or reduce metabolic seizures that can result in release of toxic metabolites Can be.   Another factor in providing effective contrast agents is the biodistribution of metal chelate complexes and drugs. Kinetic theory. Since the complex has toxic components, these Compound intake and clearance are important. This is especially true for sensitive organ systems. And especially true. The biodistribution and transport kinetic properties of these compounds are Important in that these parameters affect the period during which valid imaging can occur It is. Thus, contrast compounds often have organ specificity in their effectiveness It is.   All drugs proposed to date for diagnostic imaging, consisting of complexes of heavy metals Agents are not very satisfactory or relaxed for their practical use in humans It raises some serious problems with respect to gender and tolerance. Also, they are often heavy Poor selectivity, poor stability of genus binding, and, in particular, selection for certain organs Indicates lack of strategic targeting.   Another problem is that trace metals are essential for living organisms, or are relatively abundant in vivo. Existing ions, such as Ca+2The tendency of many complexes to exchange the central metal ion You. In the case of insufficient specific stability of the complex, trace metals important to living organisms are Can be extracted from objects. In those places, undesired heavy metals like gadolinium Are attached to those places and they can remain in the organism for a long time. Picture Of particular interest is the use of suitable or desirable doses of these complexes for imaging diagnostics.   For the synthesis of contrast agents, the binding of macromolecules to chelated polymer carriers Preparation of MRI contrast agent to be used (Sieving, 1990) uses water and air sensitive reagents Including operations. This has been difficult to achieve for milligram quantities of reagent. In addition, these prepared conjugates have low stability in living cells, which Thus, their in vivo utility may be limited.   In addition to the stability problem, conventional methods also require a sufficiently effective number of atoms ( (Paramagnetic atoms) coupled to a chelating agent to provide clinical benefit to imaging technologies such as MRI Was not successful in making it.   Therefore, with respect to the above disadvantages, there is an urgent need for contrast agents that are stable for in vivo use. And there are unmet requirements. Also, these contrast agents are ideally Having a sufficiently concentrated number of bound or complexed paramagnetic atoms of the metal Would. This number of enriched atoms is advantageously required for visualization in MRI. Threshold level is exceeded. Such a contrast agent would be ideal for clinical imaging. next These valuable clinical agents can differentiate and differentiate diseased tissue from normal tissue. There will be significant commercial value to the medical community as a diagnostic tool.   In addition, avoid the inherent toxicity and stability issues when using gadolinium There is a need for an effective contrast agent. Further, the contrast agent comprises gadolinium, or New and modified without the inclusion of other paramagnetic metals in place of gadolinium There is a need for improved contrast agents.   In another aspect, the combination of some metal chelate complexes and macromolecules is a macromolecule Resulted in reduced biological activity. The combination is macromolecular chemistry or It was theorized to change body factors. This change results in reduced biological activity did. Thus, for targeting specificity to receptor or antigenic sites There is an urgent need for target-specific contrast agents that are conjugated to large molecules, for example, antibodies. , These targeting macromolecules can be beneficial for those organisms in vivo Retains activity or immune activity.Summary of the Invention   The present invention addresses and satisfies the needs described above. The present invention As described in further detail below, a stable, safe, and clinically useful In the technical field of contrast agents for soaking technology, especially, but not exclusively Addressing the need for contrast agents for MRI, This is to satisfy this freely.   The present invention relates to contrast agents for imaging, in particular, but not exclusively, MRI Agents for imaging and for other applications in various non-imaging technologies It advantageously provides a contrast agent. These other applications include clinical, monitoring Marking, marking, and mapping.   The contrast agents of the present invention are advantageously and unexpectedly useful in imaging procedures. And a conjugate of a chelating agent and a carrier. The conjugate forms a complex with an effective number of paramagnetic metal atoms. The effective number of atoms is Defined as a number that enhances the signal intensity or enhances the visualization of the image You. The contrast agents of the present invention may provide unexpected increases in conspicuity. Or enhanced contrast to clearly enhance or visualize signal intensity Improve. Such improved visualizations can be achieved with either positive or negative contrast. It is included.   Next, another embodiment of the present invention relates to the use of the contrast agent of the present invention and a pharmaceutically acceptable carrier. A composition comprising:   Another embodiment of the present invention is a method for synthesizing the contrast agent of the present invention. The method of the present invention Unexpectedly, it is easier and more efficient than other currently available technologies. Also this The method is also economical. This method was unexpectedly achieved previously. Clinically effective amounts of contrast agents with paramagnetic atoms bound at even higher concentrations. Offer. The method of the present invention for the synthesis of a contrast agent comprises combining a chelating agent with a carrier. Forming a complex between the conjugate and an effective number of paramagnetic metal atoms. And For this reason, this method has a favorable increase or enhancement in contrast. The present invention provides a contrast agent having an improved signal intensity.   Another aspect of the invention relates to the use of a contrast agent of the invention for specific organ or tissue targeting. Enable methods for further binding to proteins or other macromolecules provide.   Another aspect of the invention is a kit for use, for example, by a clinician or diagnostician. It is. This kit contains the contrast agent of the present invention in a dosage form and dosage suitable for administration. A separate container for packaging and a package containing a suitable diluent or carrier. You. Also, this kit is a reagent for preparing the contrast agent of the present invention by the method of the present invention. Alternatively, a separate container may be provided.   The resulting new contrast agent has low toxicity, high stability and free selective biodistribution Or the targeting properties and the beneficial imaging properties of safer degradation and elimination Depending on how many of the unexpected properties make these contrast agents particularly advantageous Have.   Further, the contrast agents of the present invention can be used in MRI or other suitable imaging techniques. Suitable for administration in mammals, including humans, or for use in vivo. It advantageously forms a stable, safe and effective pharmaceutical composition.   Application of the contrast agent is not limited to the imaging procedure. Imaging of the present invention The agent also has applications or uses in a wide range of fields, including non-imaging technologies. Excellent and suitable.   Contrast agents according to the present invention can reduce the toxicity of paramagnetic metals that enhance contrast. Or hinders, but increases signal intensity or shading. Very low contrast agent of the present invention Has high biological toxicity. This is better than achieved by any other contrast agent. This is despite the fact that high concentrations of paramagnetic atoms are bound per molecule. You. Moreover, this contrast agent is unexpectedly substantially better than other contrast agents. It has good relaxation properties, which means that the contrast agents of the invention Can achieve the same or similar effect by using less To   Unexpectedly, the contrast agents of the present invention have paramagnetic effects that produce closely related and intended effects. Providing a favorable biochemical environment for sexual species interactions and targeted biological systems You. This is achieved while the stability and structural integrity of the contrast agent are preserved. It is.   The contrast agent of the present invention can be used for MRI reagents, cancer detection, dementia and psychiatric diagnosis, Excellent reagent for neural pathway tracking and body mapping And useful.   These features and other aspects and advantages of the present invention are described in the following description, accompanying drawings, and It will be better understood with regard to the description of the claims.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES   Figure 1 was performed prior to selection for use in vivo based on signal intensity. The sample images obtained from the relaxation time experiment for a number of solution-containing test tubes. You. The tube shown at the bottom contains the contrast agent of the invention and provides a sharp signal Indicates the degree.   FIG. 2 shows the contrast medium of the present invention conjugated with an antibody against antigen 301 introduced into the left ventricle. It is a coronal image of Ko. The white portion (arrow) is the location of the contrast agent.   FIG. 3 shows wheat germ agritinin-gadolinium conjuge, which is a contrast agent of the present invention. Fig. 2 shows axon tracking (arrow) in a cat's brain using a rat.   FIG. 4 is an enlarged view of the axon tracking shown in FIG.   FIG. 5 shows the histological conformation of the presence of the contrast agent of the present invention in the cat brain in white ( It is a fluorescence microscope photograph represented by an arrow).Detailed description of the invention Abbreviation DOTA: 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-N, N ', N ", N"'-tetraacetic acid: From Cyclen (Aldrich, # 33,965-2) according to the method of Desreux (1980) Prepared. DTPA: diethylenetriaminepentaacetic acid (Aldrich, # 28,556-0) EDAC: 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) -carbodiimid Dehydrochloride (Sigma, # E6383) EDTA: ethylenediaminetetraacetic acid PL: poly-d-lysine hydrobromide, molecular weight 15,000-30,000, degree of polymerization (DP) 100 (Sigma, # P4408) WGA: Wheat germ agglutinin; Lectin Triticum vulgaris (tri ticum vulgaris) (Sigma, # L9640)   Imaging of the invention for enhancing the visibility of an image or for use in a non-imaging method The agent is a conjugate of a carrier and a chelating agent. Further, the conjugate and Complex with as many suitable paramagnetic metal atoms as there are visual enhancements. The construction It is advantageous and unexpected that the contrast agent has increased overall conspicuity. And When the gray level difference increases in this way, for example, the visualization of images such as MRI The sense of sensation can be increased, which is preferable. For the purpose of the present invention, the visual Augmentation is defined for positive or negative imaging. The contrast is a factor in the contrast agent of the present invention. Even more stipulated is the ability to detect parts that are increased compared to the background tissue. Good. The shading is a measure of the signal intensity of the part of interest relative to other parts of the tissue. It is a fixed unit and calculates the signal intensity of the background as noise. Therefore, the contrast Enhanced or improved imaging of images, or those using the contrast agents of the present invention It is a unit of measurement of the signal intensity obtained by the method.   The reactants for producing the contrast agent of the present invention are generally known compounds, and the others are chemical compounds. It can be prepared mechanically by techniques possessed by those skilled in the art.   For the synthesis of the contrast agent of the present invention, a suitable group of carriers for binding to a chelating agent is generally Products, oligopeptides, proteins, lipids, polysaccharides, dextran poly But not limited thereto.   Any protein would be suitable as a carrier. Especially suitable Protein carriers include polymers or copolymers of polyamino acids . Preferably, the polymerization of basic amino acids such as polylysine and polyornithine Or a copolymer. The contrast agent of the present invention is For protection from the d-isomer of polyamino acids, such as ubiquitin Is particularly preferred. The d-isomer is hardly degraded in most living tissues, It can be degraded by the liver and kidney where proteases are present.   Unless the polyamino acid polymer or copolymer loses its carrier properties, Various amino acid substitutions in the amino acid polymer or copolymer carrier are allowed This is easily recognized by those skilled in the art. Accordingly, such substitutions are within the scope of the present invention. It is considered to be within.   Examples of other suitable carriers for chelating agent-paramagnetic metal complexes include scratches in the lung. Typical size is 5 m in diameter to avoid hanging (avoid potential harmful effects) Macromolecules, emulsions, liposomes, and microspheres, It is. Further, an alternative or displaceable carrier for the chelating agent-paramagnetic metal ion complex Are described in U.S. Pat.No. 5,213,788, which is incorporated herein by reference. Included in the literature. Yet another suitable protein carrier is cholera toxin.   The chain length of the carrier may be about 50 to 200 residues, more preferably about 100 residues. Group. The molecular weight (MW) may be about 15,000 to 60,000, preferably about 15,0 00 to 30,000.   Clean to bind to carrier molecules and form complexes with paramagnetic atoms Portions are described in Chapter 14 of Stark and Bradley. It can be selected from the non-toxic group of chelating agents for laminopolycarboxylic acids. Book Particularly suitable chelating agents for practicing the invention are DOTA and DTPA. You.   Other suitable alternative chelants are: aquo iron, EDTA, DT PA-BMA, BOPTA, TTHA, NOTA, DO3A, HP-DO3A, TETA, HAM, DPDP, acetate, TPPSFour, EHPG, HBED, and And Desferrioxamine B. Further, a key which can be replaced in the present invention. Rate agent derivatives are described in U.S. Patent No. 5,281,704 and are described herein. Is included as a reference.   With respect to paramagnetic species, any paramagnetic atom is suitable for practicing the present invention. It is thought that. Examples of this are transitions of element numbers 21 to 29, 42 or 44. Elements and elements belonging to lanthanides are listed. Cr as these transition metals+3 , Cr+2, Mn+3, Mn+2, Fe+3, Fe+2, Cu+2, Co+3, Co+2, Ni+2And their radiation There are sex isotopes. Preferably, an element belonging to lanthanide having an element number of 59 to 70 is there. This includes Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm and Yb, and So Each radioisotope is included. More particularly preferably, it is a lanthanide element. Gadolinium (Gd). Gadolinium has a large magnetic moment Since it effectively relaxes magnetic nuclei, it can be used as a paramagnetic metal in the contrast agent of the present invention. Especially suitable. Gadolinium's strong paramagnetism has seven unpaired electrons Comes from. Unexpectedly high concentrations of gadolinium are incorporated into the contrast agent of the present invention However, it can easily pass through the body and be safely excreted without any toxic effects. Examples of other alternative paramagnetic species are described in U.S. Pat.No. 5,213,788. , Which are hereby incorporated by reference.   Another advantage of the contrast agent of the present invention is the binding of the contrast agent to various macromolecules. Wherein the macromolecule can target one tissue or organ. . The contrast agents of the present invention are known to target the organ or part of the organ being tested. It can be coupled to a macromolecule that has been used to form a conjugate. Special Macromolecules that are desired or of interest are, for example, cellular receptors or antigens. It can target any specific site.   Such target-specific macromolecules include hormones such as insulin, pro- Staglandins, steroid hormones, amino sugars, peptides such as serum album But not limited to proteins, lipids, and polysaccharides such as min. Not. Antibodies such as polyclonal or, more particularly, monoclonal, Particularly suitable for binding to a contrast agent of the invention to target a specific site of interest . Examples of monoclonals of particular interest include those specific or desired for the tumor-associated antigen. It shows a strong diagnostic specificity, for example, antimyosin No. These contrast agents of the present invention further provide a tool for diagnostic image analysis. Supply expression. Non-limiting examples of tumor-specific monoclonals include breast cancer, lung cancer , And prostate cancer. Other suitable monoclonal antibodies include, for example, It may be directed against non-neoplastic antigens, such as marker antigens of Tuheimer, It advantageously contributes to early clinical diagnosis and pharmaceutical intervention for improvement.   The present invention advantageously and unexpectedly maintains target specificity in vivo It provides a contrast agent. The target-specific contrast agent of the present invention thus bound is If used, appropriate biodistribution characteristics can be advantageously selected. These conjugates Gates can target tissues or organs, i.e., e.g., tumors Sent selectively to the tissue. This, on the other hand, can improve image characteristics, such as the target Imaging, better selectivity, contrast / noise ratio, Contributes to image time, enhanced signal intensity, etc.                                 Synthesis method   The method for producing or synthesizing the contrast agent of the present invention is carried out as described below. Departure By the method described, stable and non-toxic contrast agents can be prepared. The synthesis method Is simpler and more efficient than other commonly used methods. That combination In the synthesis method, a commercially available reagent is used. Also, depending on the synthesis method, A large amount of the contrast agent of the present invention for administration can be produced flexibly according to the size of the animal to be administered. It can also be made. Suitable and preferable raw materials or substituents of the contrast agent of the present invention are as described above. I have.   In the synthesis, suitable chelating and binding reagents (co njugating agent) can be dissolved in the aqueous solution. The aqueous solution is added It is suitable for maintaining the linear structure of the carrier to be used. Preferably with a saturated urea solution is there. The volume of the aqueous solution can range from about 200 μl to about 20 ml. The squid Can be used. Preferred binding reagents are EDAC or It is rutaraldehyde. Make sure that the chelating reagent is completely dissolved. An aliquot of a suitable base may be added to the solution by any suitable method. Can be.   The amount of chelating agent can range from about 9 mg to 900 mg. Binding reagent Can range from about 20 μmol to about 2 mmol. Also the desired contrast It may be changed according to the amount of the agent.   An appropriate amount of carrier is added to the solution for binding with the chelating reagent. You. The amount can range from about 2 mg to about 200 mg. pH, suitable acid To keep it below about 5. After about an hour, pour enough water Add to solution. After that, the carrier and the complexing agent are completely bound Incubate the solution for a sufficient time. For example, typically the solution Incubate the solution at a temperature of about 4 ° C for about 12 hours.   After incubation, the solution is warmed to about room temperature. Then the appropriate paramagnetic A metal salt is added to the solution. For example, gadolinium chloride hexahydrate (GdClThree・ 6HTwoO) Can be added. Suitable amounts of the paramagnetic salt range from about 10 mg to about 1 g I can do it. The pH of the reaction is increased to about 7 by adding a suitable base. Maintain a high pH. Complete conjugation of carrier-chelating reagent-paramagnetic metal complex After a sufficient time to form the solution, the solution may be dialyzed. Fully join A typical time to run is at least about 5 hours. Dialysis is a suitable chelate Perform sufficient time with reagents to remove any excess paramagnetic metal . Generally, dialysis for 24 hours with EDTA is appropriate. Dialysis is known to those skilled in the art. Any method may be used. Then, a solution containing the contrast agent of the present invention May be dialyzed against water for a time sufficient to desalinate. In this case, typical Dialysis for about 24 hours. Using other known desalting methods, such as gel filtration, Good. The solution is then liquid or frozen for later use if necessary. It may be stored in a dry state.   If you want to analyze using fluorescence, add an appropriate fluorinating reagent along with the paramagnetic metal. May be added. Typically, the molar ratio of paramagnetic metal to fluorescing reagent is about 2: 1. Range. An example of a suitable fluorescent reagent is TbClThreeIt is.   The degree of binding between the carrier and the chelating reagent after the first binding reaction in the method of the present invention is typically Typically less than about 35%. This value is independent of excess chelating reagent . Due to the possibility of precipitation at low pH, a two-fold excess, eg DOTA, is required. Join Has been shown to decrease at higher pH. Any particular Although not desirably limited or bound by theory, the first bond is relatively The low efficiency results from the interaction of the bound chelating reagent with the carrier. Complex The reagent DOTA has a pK1= 4.41; pKTwo= 4.54; pKThree= 9.73 (Stetter, 1976). this These values can be further reduced for binding molecules with modified carboxyls. You. Presumably, this means that the two carboxyls of DOTA are negative at a pH of about 5. It means that it has a charge. At the same time, polyamino acids such as polylysine Most amino groups in the body are positively charged. As a result of electrostatic interactions , All DOTA binding molecules are polylysates that inhibit further precipitation in the reaction. At least two unbound amino groups of the gin can be blocked. Gd+For The complexation compensates for the negative charge of DOTA. This, preferably, further The amino group is released for conjugation and, if desired by the skilled person, the conjugation of the method of the invention Can be advantageously increased.   The method of the present invention advantageously provides a second coupling step to increase the efficiency of the coupling, In this step, the conjugate synthesized in the first bond having all of the above steps Provide the gate for use. In the second bond, the conjugate is the first bond Replace the carrier used in. In the second bond, an unexpected advantage This results in an increase in the concentration of paramagnetic atoms bound to the gate. After the second bond, the paramagnetic source The concentration of offspring shows an increase in binding efficiency ranging from about 50% to about 55%. Coupled paramagnetic Increasing the concentration of neutral atoms (and increasing the efficiency of the bond) is the relaxation time for each bond Is revealed by comparing In the first binding reaction, the relaxation time T1Is 0.1 It is shown to be equal to 5 seconds. T in the second bond1The value of Advantageously, it is reduced to 0.08 seconds, which is equivalent to Gd. DOTA's relaxivity (3.4mM-1s-1), 3 μmol and 5 μmol of Gd. Equivalent to DOTA.   When the increase in the concentration of bound paramagnetic atoms is measured, an unexpected advantage It indicates the number in the range between 200 and 200 atoms. This is a previously unreported concentration is there.   The amount or yield of contrast agent synthesized by the method of the invention is typically about 2 mg. From about 200 mg, depending on the amount of reactants used.   The contrast agent of the present invention may further advantageously be obtained during otherwise in vivo use. Can be protected from biodegradation. Complex binding Any treatment known to those skilled in the art can be used, unless otherwise hindered. Preferably Is acetylation. Other examples include succinic anhydride or propionic anhydride. Processing.   The contrast enhancing agent of the present invention comprises administration of a paramagnetic marker or a tracer ion. Easy to use in such detection or imaging systems it can. A suitable paramagnetic metal is loaded at a suitable pH consistent with a stable chelating bond. May be added to the body-chelate complex.   In other aspects of the invention, imaging, in particular, but not limited to Provide a method for producing a target-specific contrast agent for use in MRI. Book These contrast agents of the invention can be used as therapeutics in clinical medicine and with biological probes. Suitable for use. Target-specific contrast agents are particularly useful and Specific tissue of interest in patients in need of detection of normal or pathological tissue or It helps the doctor in locating organs. Build into the tissue or organ to be investigated Specific binding of the shadowing agent indicates positional specificity. The organization whose purpose is to be investigated And thus binds to the target-specific contrast agent of the invention. The target organization Patients are effectively compared to normal surrounding tissue during the imaging process . The target-specific contrast agent of the present invention having enhanced characteristics or signal strength is Advantageously, it provides a visually enhanced image of the specific tissue of interest. Like that The obvious advantages are obvious.   Have target-specific properties for the synthesis of target-specific contrast agents Such macromolecules are also considered suitable for binding to the contrast agents of the present invention.   Any protein or peptide fragment thereof can target specific tissues. Suitable for binding or conjugate to a contrast agent of the invention for I have. Such suitable targeting proteins include hormones, antibodies , Polyclonal antibodies or especially monoclonal antibodies, or their Fab fragments And lectins such as, but not limited to, wheat malt agglutinin It is not done. For example, a contrast agent-antibody conjugate binds to a contrast agent of the invention. Like breast, lung, brain, and prostate tumors with antigenic determinants specific for Can be used to determine the location of any specific diseased tissue. Also, the target organization Other non-tumor sites may also include suitable antibodies, such as those for Alzheimer's disease tissue. Targeting can be performed by using a monoclonal antibody.   Contrast-wheat malt agglutinin conjugates can be used in mammalian feeding for brain mapping. Locate and target specific neural junctions of interest in the brain of an object It can be used advantageously as a means of doing so.   Other macromolecules suitable for targeting include prostaglandins, amino acids No sugar, polysaccharides and lipids. Also, these macromolecules are the target of the present invention. It can also be used to synthesize a get-specific contrast agent.   With respect to the synthesis of the targeting specific contrast agent of the present invention, the method of the present invention Thus, the contrast agent of the present invention can bind to the macromolecule. For example, a contrast agent may be Prepared in solution. The macromolecule is then added to the solution with the appropriate binding reagent. May be added. The reactants are allowed sufficient time for the contrast agent and macromolecule to bind. Incubate. Typically, about 24 hours, during which target-specific Suitably, the conjugate is maintained at a temperature of about 4 ° C. After that, the person skilled in the art The target-specific contrast agent can be separated from excess binding reagent by any known method. Can be released. One suitable method is gel filtration. The other way is Is already known to others. As described above, the contrast agent can be stored.   Between about 150 and 200 paramagnetic ions per macromolecule of the conjugate Stiction was unexpectedly and advantageously revealed. This is so far There are a larger number of fixed or bound paramagnetic ions than reported.     Administration method   Another aspect of the invention is to provide a host, preferably a mammalian host, with the desired enhanced imaging. (Or shift) by administering the contrast agent of the present invention in an amount sufficient to produce , Methods for performing clinical or diagnostic analysis. The host is thus diagnostic Can be the subject of the analysis. Preferably, the diagnostic analysis is an MRI or NMR image analysis It is. In addition, contrast agents are useful for X-ray imaging or ultrasound analysis. Contrast enhancement agent That the contrast agent of the present invention acts as an NMR shift reagent Such use is contemplated as within the scope of the present invention.   The rationale for choosing the appropriate parameters for diagnostic analysis of MRI and NMR A detailed discussion of the theoretical considerations is disclosed in U.S. Patent No. 4,749,560, which Incorporated herein by reference. CAT scan, X-ray image analysis and ultrasound Diagnosis is according to well-established techniques.   The contrast agent of the present invention can be administered to mammals, including human patients, in an amount that enhances contrast or vision. In the form of a pharmaceutical composition, together with a pharmaceutically acceptable carrier. Wear.   The contrast enhancement agents of the present invention may be used to provide a clinical or diagnostic Is administered in an adequate amount. For MRI, this amount affects the MRI signal. The amount to apply, ie the spin-lattice, spin-spin or spin of the MRI signal This is the amount that changes one echo relaxation time. This change is caused by the Increase the signal received from the patient under analysis by reducing the relaxation time Act like so.   In another embodiment, the amount that affects the MRI signal is the amount of MRI in the patient. In addition to varying the relaxation time of the signal, such a relaxation time is advantageously sufficient Can be varied, so that the desired level can be distinguished. is there. As a result, the part of the patient who took up the contrast agent of the present invention and the part A visually enhanced distinction is provided between the caller part.   The enhanced visualization of images according to the present invention, as described above, Advantageously results in elevated concentrations of offspring.   With respect to administration, the compositions of the present invention achieve the desired enhanced or improved imaging. Administered at a dose effective to This dose depends on the specific paramagnetic ion complex used. , Depending on the organ or tissue to be targeted, the MRI device, etc. Yes Effective amounts typically range from about 5 to about 500 μmol of paramagnetic ionic complex per liter. Range. The dose administered orally or parenterally is kg body weight From about 1 to about 100 μmol per adult human patient. For about 1 to about 20 mmol. For young patients or animals, the dose may vary. Can be changed accordingly.   Depending on the particular paramagnetic atom used and the organ to be imaged, the wait between administration and imaging may be The time is determined. Generally, at least 15 minutes, but typically about 1 hour Less time.   Compositions having an effective dose of a contrast agent have about 0.001-5 mmol for NMR diagnosis. / kg, preferably in the range of about 0.005-0.5 mmol / kg, for X-ray diagnostics about 0.1-0.5 mmol / kg. In the range of 5 mmol / kg, and for ultrasound diagnostics in the range of about 0.1 to 5 mmol / kg. Provided.   The compositions of the present invention can be administered by any number of well-known routes. this Are intravenous, intraarterial, intrathecal, intraperitoneal, parenteral, small intestine, oral, intrapleural, dermal Below includes administration by injection through a catheter or by direct intralesional injection.   Although those skilled in the art can easily ascertain the effective administration route of the contrast agent of the present invention, , Provide the following guidelines: Intravenous, intraarterial or intrapleural administration is generally Suitable for use against lung, breast and leukemia tumors. Intraperitoneal administration Suitable for ovarian tumors. Intrathecal administration is suitable for brain tumors. Hodgkin for subcutaneous administration Suitable for disease, lymphoma and breast cancer. Catheter injection for metastatic lung and breast cancer of the liver Or it is useful for germ cell carcinoma. Direct intralesional injection is useful for lung and breast lesions . Depending on the route of administration, the pharmaceutical composition may require a protective coating known in the art. May be requested.   For parenteral administration, the composition should be administered in a volume sufficient for direct or systemic administration. It can be injected mixed with the body. For prescription for enteral administration, see It can vary widely as is well known in the art. Generally, such a formulation is water An effective amount of the contrast agent of the present invention is contained in the neutral solution or suspension. Such a transintestinal composition is Buffers, surfactants, thixotropic reagents and the like can optionally be included. Compositions for oral administration include flavoring agents to enhance the quality of organoleptic receptivity. Other components may be included.   A pharmaceutical composition of the present invention comprising a contrast agent of the present invention (the contrast agent is substantially neutral) In sterile solutions or dispersions, or in sterile injectable solutions or Dispersions can be provided for injectable use in sterile powders for instant preparation. Wear. The composition is preferably a sterile liquid.   Sterilization is antibacterial or antifungal, unless the integrity of the imaging agent in the composition is adversely affected. Bacterial preservatives such as paraben, chlorobutanol, phenol, sol Includes the addition of (eg, butyric acid, thimerosal) No), and can be performed by any method recognized in the art. further, A tonicity agent such as sugar or sodium chloride can be incorporated into the compositions of the present invention. You.   The preparation of sterile injectable solutions containing the contrast agents of the present invention can be accomplished by any of the various methods recited above. This is accomplished by mixing the contrast agent in a suitable solvent with the components. Sterilization is For example, it may be performed by sterile filtration. You need the above solution to get a sterile powder Vacuum or lyophilization may be used.   Thus, the contrast agent of the present invention has a suitable pharmaceutically acceptable carrier in the dosage form. Combine with the body to administer a pharmaceutically effective amount for convenient and effective administration Can be. This composition will enhance or enhance imaging in ways not previously achieved. It works favorably on light difference.   As used herein, a pharmaceutically acceptable carrier is any and all It contains solvents, dispersion media, coatings, preservatives, antibacterial and antifungal agents, tonicity agents and the like. Or The use of such materials is well-known in the art.   Typical pharmaceutically acceptable carriers are well known and include, for example, water, buffered aqueous solutions ( That is, biocompatible buffer), ethanol, polyol (glycerol, propylene) Glycol, polyethylene glycol, etc.), suitable mixtures of these, surfactants It contains a solvent or dispersion medium containing the active agent or vegetable oil.                                   kit   A further aspect of the present invention is a kit comprising a contrast agent of the present invention suitable for commercial use.   For kits, sterilize the contrast agent solution and place in ampoules or vials. It may be filled in a vessel, or may be lyophilized to be powdered and dissolved at the time of use . The contrast agent may be mixed with a carrier as described above. The contrast agent in lyophilized form If provided, the carrier may also be in a suitable vial for mixing with lyophilized powder. Or it may be provided in an ampoule. If desired, ampules can be placed in one compartment Lyophilized powder and carrier in a separate compartment, with fragile septum They can also be separated. When used, break the septum and shake the ampoule to be suitable for administration Make a solution.   Prior to administration of the contrast agent of the present invention, the reconstituted contrast agent is diluted with a suitable diluent, for example,   Ringer's solution (Ringers Injection, USP),   Sodium Chloride Injection (USP),   Dextrose Injection (USP) (5% dextrose sterilized water) ,   Dextrose Sodium Chloride Injection, US P) (5% dextrose sodium chloride solution),   Lactated Ringers Injection (USP),   Protein Hydrolysate Injection Low Sodium (USP) ),   Preferably, add water for injection (USP) having appropriate permeability. It may be further diluted by addition.   The amount of contrast agent in solution or lyophilized powder form may vary depending on the Can be provided in any suitable amount for commercial use.   Alternatively, the merchant or user seeks to synthesize a contrast agent in accordance with the present invention. Reagents for preparing the contrast agent of the present invention in another ampoule or vial It can also be provided.                                 Alternative methodology   It is believed that the contrast agents of the present invention can be used for a wide variety of applications.   Recent developments in MRI and related technologies have made the contrast agents of the present invention new and possible. Has brought potential applications. The superconducting quantum interference device (SQUIDS) is referenced here. Mitigation as described in Scjentific American, August, 1914 Extremely high sensitivity in the magnetic domain that can be used to measure (relaxation) phenomena Brought the detection equipment. Sensitivity of SQUIDS in detecting changes in magnetic flux Is the earth's gravitational area or 10-32In Joules, a single electron is 1 millimeter The sensitivity is 100 times or more the amount of mechanical energy for raising. these Device approaches the quantum principle limit as established by Heisenberg's uncertainty theory Good. SQUID systems are increasingly being used for biomedical applications. Yo Thus, the contrast agent of the present invention can play an important role in this related technology.   The contrast agents of the present invention may also include other types of X-ray, ultrasound, and acoustic imaging. It can be used in combination with the imaging technique, but is not limited thereto. Especially The complex of the radioactive metal species and the contrast agent of the present invention is a diagnostic agent, a monitoring agent, and It can be used as a therapeutic agent. For particularly interesting medical applications, the contrast agents of the invention Includes cardiography, coronary angiography, aortic angiography, cerebrovascular and peripheral angiography For various radiographic techniques, including arthrography, arteriography, intravenous nephroureterography, and urinography Used, but not limited to.   In addition, the contrast agent may or may not have target specificity for drugs, including radiopharmaceuticals. It can be advantageously used as a carrier for transport to various parts of the body. The advantage of this technology is Drug delivery with specificity to the organ system or tissue under test It can be monitored in real time. In addition, the drug can be used at any desired site (eg (Eg, tumor or site of infection) and / or release the drug at the target site You can.   The use of the contrast agent is not limited to pharmaceutical use. Magnetic resonance, other imaging and monitoring As technology proliferates, more industrial uses are evolving. For example, magnetic resonance Technology is being applied to oil exploration. With the advent of SQUIDS, oil or geothermal energy It has also become possible to investigate the crust to determine the location of the energy source. Take Under some circumstances, contrast agents survey, track, and monitor oil reserves and their flow rates. Can also be used to In addition, contrast agents are used in oil pipeline transportation systems. It can also be used to diagnose flow rates and / or leaks in the system.   For other types of industrial applications, see US Pat. No. 5,015,95, hereby incorporated by reference. Monitoring and monitoring of production or manufacturing processes as disclosed in 4. Includes feedback system. The contrast agent of the present invention is applied to such a process, It can be assisted as a tool for nitering, analysis, and quality control.                                     advantage   The present invention represents a significant improvement in the art relating to contrast agents and methods for their synthesis. Binding antibodies to gadolinium has been known for several years, The coupling method produces a clinically and commercially useful contrast agent. The method of the present invention To provide a contrast agent having a higher concentration of bound paramagnetic atoms than has been achieved. this This advantageously and unexpectedly provides for increased signal strength and saliency. Thus, the contrast agent of the present invention provides better MRI contrast as compared to other contrast agents. You.   Further in this regard, the present invention relates to a method for binding a target molecule, comprising: Also advantageously provides contrast agents with significantly higher concentrations of paramagnetic metals, such as gadolinium I do. The heavier loading of the target molecule was surprisingly more Maintain biological activity.   Unexpectedly, the contrast agent of the present invention, at a given level of point analysis, Resulting in shorter imaging times. Shorter imaging times are achieved because Greater signal enhancement and contrast enhancement produced by the contrast agent of the invention per unit For trust.   The method of the invention for preparing the contrast agent is also advantageous over other reported methods. It was unexpectedly simple and easy.   Incredible growth in the development of clinical MRI technology over the past decade, and diagnostics Given the modern healthcare landscape of concerns over the cost and duplication of testing, the present invention Combining MRI technology with target-specific imaging techniques such as nuclear medicine Indicates significant likelihood.   Preferred aspects and embodiments of the present invention have been described above in detail so that those skilled in the art can practice the invention. Although described, if one of skill in the art is only satisfied with the more preferred or most desirable contrast agents. It should be understood that, where this is not the case, various substitutions can be made.   The present invention is further described by the following examples, which illustrate the spirit and scope of these inventions. It should not be understood to limit the enclosure.advantage   The present invention has significant advantages in the state of the art regarding contrast agents and methods for synthesizing contrast agents. Indicates improvement. Binding gadolinium to antibodies was known several years ago, The conjugation method of the present invention produces more clinically and commercially useful contrast agents. You. By the method of the present invention, a higher concentration of bound A contrast agent having a paramagnetic atom is provided. This means that enhanced signal strength Alternatively, it provides an enhanced shade difference advantageously and unexpectedly. Thus, the present invention Contrast agent offers superior MRI contrast when compared to other contrast agents I do. Furthermore, in this regard, the present invention is more significant than previously achieved. Contains paramagnetic metals (eg, gadolinium) bound to target molecules at high concentrations Advantageously, a contrast agent is provided. Target molecules loaded with greater loads are surprising In particular, it retains its biological activity better than other previously reported methods.   Unexpectedly, the contrast agents of the present invention are capable of providing a given level of point resolution. Provide shorter imaging times. The signal is greatly enhanced, Greater image contrast is produced per unit of light contrast agent used. Due to the criterion, shorter imaging times are achieved.   The method of the present invention for making a contrast agent is also advantageous and unexpected It is simpler and easier than other previously reported methods.   The surprising progress in the spread of clinical MRI technology over the past decade Due to the overlap between the current healthcare environment and diagnostic tests Combining specific imaging techniques (eg nuclear medicine) with the technical endurance of MRI To represent important possibilities.   The preferred features and embodiments of the present invention have been described in detail above. Practicable, but those skilled in the art will be satisfied with less than the preferred or optimal contrast agent If so, it should be understood that various substitutions are possible.   The invention is further described by the following examples, which are the essence of the invention. It should not be construed as limiting the scope.                                   Example 1 Preparation of PL-Gd-DOTA by two-step carbodiimide conjugation   In a typical preparation, DOTA 9 mg (22 μmol) and EDAC 3.84 mg (20 μmol) is dissolved in 200 μL of a saturated urea solution. By adding 1N NaOH, D OTA can be completely dissolved. Polylysine PL 2.1mg (10μmol 100 nmol PL) is added. The pH is kept below 5 with 1N HCl. 1 o'clock After a while, add 200 μL of water and then incubate the solution at 4 ° C. for 12 hours .   Warm the solution to room temperature and add GdClThree・ 6HTwo10 mg (27 μmol) of O are added. pH to 1N NaOH So keep it above 7.0. If the experiment involves the analysis of fluorescence, use GdClThreeAnd TbClThreeof Equivalents of the mixture (2: 1 molar ratio) are used. After 5 hours, the solution was diluted with 8 mM EDTA Dialysis against thorium for 24 hours and water for 24 hours (MWCO 12,000-14,000 ), Freeze-dry. The yield of PL-Gd.DOTA after lyophilization is typically 2.2- 2.5 mg.   In the second stage of conjugation, all procedures involve PL- prepared instead of PL. This is performed in a similar manner using Gd.DOTA. Another chelating agent DTPA can be used in the reaction instead of DOTA. In this case, all operations and reagents Is the same as in the first bond.                                   Example 2                   Preparation of PL-Gd.DOTA by biodegradation   Dissociation of bound polylysine in cells poses significant problems for in vivo use You. There are several mechanisms by which cells can degrade exogenous proteins. most Significantly, lysine with further separation of bound amino acids from the protein chain It is a bond of ubiquinone to an amino group. This process is performed by PL-Gd DOTA Acylation of residual amino groups of glycine to make it impossible to bond those amino groups with ubiquinone Can be prevented by doing so.   After the second stage of coupling, an equal volume of saturated sodium acetate is added to the dialysis solution. So The mixture is cooled on ice and 30 μL of acetic anhydride is added in 5 μL portions at 30 minute intervals. each Check pH before each addition to prevent dissociation of Gd.DOTA in acid medium Is maintained at pH 9 with 1N NaOH. The solution is then incubated at 4 ° C for 12 hours. And desalted by dialysis and gel filtration (Sephadex G-25, water).   Acylation ensures protection of polymer from rapid degradation by ubiquinone Is done. To protect the contrast agent from protease degradation for a longer time, Syn (or poly-d-ornithine) is used instead of the biological 1-isomer. This Polymers cannot be easily degraded in most living tissues, but d- Rotase may be utilized by the liver and kidney where it is present.                                   Example 3                 Binding of PL-Gd.DOTA to protein   The essentially desalted PL-Gd.DOTA solution is lyophilized to 10 mM KHTwoPOFourTen After dissolving in 0 μL, 1 mg of EDAC and 0.5 mg (12 nmol) of WGA are added. 4 ℃ After 24 hours, the conjugate was gel filtered from excess glutaraldehyde (Se phadex G-50, water). By MRI analysis, 150-200 Gd It can be seen that the atoms (or 3-4 polymer chains) are attached to the WGAI molecule. According to Wright (1984), WGA has a dimeric structure; each monomer has 6 lysine residues. Group, which is probably the conjugate of the PL-DOTA complex in the conjugate. Related to ruboxyl group. Prepared contrast media direct axonal transport in cat brain MRI studies and (30% TbClThreeUsed for its fluorescence visualization.                                   Example 4                       Binding of PL-Gd.DOTA to an antibody   A similar conjugation method was developed using monoclonal IgGl anti-vitamin B12Antibody (Sigma, #V 9505, clone # CD-29). The antibody solution is dialyzed against water to obtain 30 μL (5 nmol of protein) from 1 mg of PL. With PL-Gd.DOTA. The antigen is then added and the mixture is separated on Sephadex  Gel filtration by elution with water through G-200. First with absorption at 280nm Elution peak is vitamin B12Have an absorption of 360 nm and 548 nm, Indicates the presence of the proto-complex. This peak indicates that excess polylysine and antigen -Separated from peak. The eluate of the antibody-antigen complex has an antibody concentration of 0.6μ M, antigen concentration 1.7μM (spectroscopically measured), Gd ・ DOTA concentration 130μ M (measured by MRI; T1= 1.5s). This is an antibody antigen up to 200 Gd atoms Means binding to the antibody without loss of ability to bind.                                   Example 5                         Binding with glutaraldehyde   If the conditions of the carbodiimide reaction are not suitable for protein viability, PL-G Binding to d.DOTA can be provided by glutaraldehyde. Acetyl The molecule of the fluorinated polymer also has some free amino groups, It can be reacted with aldehyde. In a typical preparation, 100 mM phosphate buffer Dissolve PL-Gd.DOTA (pH = 7) in 300 μL of the Add to 200 μL of cold 2% glutaraldehyde. After 12 hours, incubate The mixture obtained is subjected to gel filtration (Sephadex-25, PBS). Collect fractions with absorption at 280 nm And add to the protein solution. The mixture was incubated at 4 ° C. for 24 hours and used. Gel filtration through a gel suitable for the protein. This coupling method is carbodiimide MRI construct bound to antibodies and other macromolecules is as efficient as the reaction Suitable for the preparation of contrast agents.                                   Example 6     An in vitro test for contrast contrast and relaxivity.   A 1.5 Tesla clinical MR imaging machine (Signa Systems, GE, Milwaukee, USA) inspect vials filled with sample solution Confirmed by Quantitative signal intensity corresponding to water vial and gel images The evaluation was performed to make a more thorough quantitative evaluation. For quantitative measurements, multiple Multiple imaging sessions and TR for fixed TE values While changing the other parameters while keeping the other parameters constant. Using a linear extremity coil. Signal strength On the imaging system console using the region of interest cursor. Measured by two observers in consensus fashion. This was done after each TR increase for each vial. TR is from 1600ms to 100 Changed to less than ms. Approximate relaxation rate constant T1 The change in signal intensity is plotted against the repetition time to allow I did it. Figure 1 shows T13 shows a sample image from a relaxation test.                                   Example 7             Administration of contrast agent bound to wheat germ agglutinin (WGA)   Using a stereotaxic frame, the anesthetized cat is taken from the Horsley-Cla It was kept in the rk plane. All rules of the United States, universities and territories under sterile conditions According to the procedure. The visual cortex was exposed. Hamilton 30 GE for injection Pre-loaded micro-syringe with contrast agent containing gadolinium bound to WGA did. This was led to 2 mm below the cortical surface, and the conjugate at a concentration of 20 mg / ml .2-0.4 microliters were injected with a surface rift of 1 mm or more. Injection complete After that, the open head was closed and the animals were allowed to recover. Axon traces are shown in Figures 3 and 4. I went as I did. TbCl fluorescence microscopyThreeAnd using as shown in FIG. Then, the presence of the contrast agent was confirmed.                                   Example 8                     Administration of contrast agent with antibody bound to antigen 301   Anesthetized cats were held in a Horsley-Clark plane using a stereotaxic frame. Craniotomy under sterile conditions and in accordance with all United States, university and local regulations. Was. The visual cortex was exposed. Insert the 25 gauge 3.5 inch needle vertically into the stereotactic carrier. I attached. Using the atlas for guidance, insert into the ventricle (ventricle) and CSF (about the same volume as the injection material) was removed. Gado of the present invention at a concentration of 3 mg / ml Feline 301 material (0.33 ml) combined with a rhinium contrast agent is applied to the left ventricle (left venticle). Injected and closed open head. Figure 2 shows the antigen localized in the cat brain at the 301 antigen site. Coronal image of contrast agent bound to antibody specific for 301 (white material indicated by arrow) Is shown. This is because the antibody conjugated to the contrast agent of the invention advantageously has its target It retains the ability to bind to the target antigen in vivo.   The above detailed description and accompanying examples are merely illustrative, and the scope of the invention It is understood that they will not be taken as limiting You. The scope of the invention is limited only by the appended claims and equivalents thereof. You. Various changes and modifications (substituents, derivatives, synthesis, formulations and / or uses of the invention) Changes and modifications related to the method of the present invention are included without limitation). And may be made without departing from the scope.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＫ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 カチュール，アレクサンダー ザ フィフ ス アメリカ合衆国 19130 ペンシルバニア 州 フィラデルフィア，ノース 23アール ディー ストリート 844 (72)発明者 ローゼンクィスト，アラン シー. アメリカ合衆国 19096 ペンシルバニア 州 ウィンウッド，ハンセル ロード 546────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, M C, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG , CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (KE, MW, SD, SZ, UG), AM, AT, AU, BB, BG, BR, BY, CA, C H, CN, CZ, DE, DK, ES, FI, GB, GE , HU, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LK, LT, LU, LV, MD, MG, MN, MW, N O, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG , SI, SK, TJ, TM, TT, UA, UG, US, UZ, VN (72) Inventor Couture, Alexander the Fif             S             United States 19130 Pennsylvania             Philadelphia, North 23 Earl             Dee Street 844 (72) Inventor Rosenquist, Allancy.             United States 19096 Pennsylvania             Wynnwood, Hansel Road             546

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １．シグナル強度を増強するための造影剤であって、前記造影剤がキレート剤と 担体とのコンジュゲートを含み、前記コンジュゲートはシグナル強度を増強する 数の常磁性金属原子と錯体を形成しており、前記造影剤は濃淡差（conspicuity ）の増加を有し、この増加がシグナル強度を増強するものである造影剤。 ２．常磁性金属が、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、TmおよびYbから なる群またはそれらの放射性同位体からなる群から選ばれるランタニド金属であ る請求項１に記載の造影剤。 ３．常磁性金属がGdである請求項２に記載の造影剤。 ４．約150〜約200個のGd原子がコンジュゲートと錯体を形成している請求項３に 記載の造影剤。 ５．キレート剤が、ＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ、ＤＴＰＡ−ＢＭＡ、ＢＯＰＴＡ、ＴＴ ＨＡ、ＮＯＴＡ、ＤＯＴＡ、ＤＯ３Ａ、ＨＰ−ＤＯ３ＡおよびＴＥＴＡからなる 群から選ばれる請求項１に記載の造影剤。 ６．キレート剤がＤＯＴＡまたはＤＴＰＡである請求項５に記載の造影剤。 ７．担体がポリアミノ酸のポリマーまたはそれらのコポリマーである請求項１に 記載の造影剤。 ８．ポリアミノ酸が、ポリリシンおよびポリオルニチンからなる群から選ばれる 塩基性アミノ酸である請求項７に記載の造影剤。 ９．ポリアミノ酸がｄ−異性体型である請求項８に記載の造影剤。 10．担体が約15，000〜約60，000の範囲の分子量である請求項７に記載の造影剤 。 11．結合された巨大分子をさらに含む請求項１に記載の造影剤。 12．巨大分子がタンパク質である請求項11に記載の造影剤。 13．約150〜約200個の常磁性金属原子がタンパク質に結合されている請求項12に 記載の造影剤。 14．タンパク質が抗体またはそれらのFabフラグメントである請求項13に記載の 造影剤。 15．抗体がモノクローナルまたはポリクローナルである請求項14に記載の造影剤 。 16．キレート剤と担体とを結合させる工程と、コンジュゲートをシグナル強度を 増強させる数の常磁性金属原子と錯体形成させる工程と、それによってシグナル 強度を増強させる濃淡差の増加を有する造影剤を形成する工程とからなるシグナ ル強度を増強するための造影剤の合成方法。 17．キレート剤および常磁性金属各々と造影剤との第二の結合工程および第二の 錯体形成工程とをさらに含む請求項16に記載の方法。 18．請求項17に記載の方法によって得ることができる造影剤。 19．造影剤と巨大分子とを結合させる工程をさらに含む請求項17に記載の方法。 20．請求項19に記載の方法によって得ることができる造影剤。 21．常磁性金属が、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、TmおよびYbから なる群またはそれらの放射性同位体からなる群から選ばれるランタニド金属であ る請求項16に記載の方法。 22．常磁性金属がGdである請求項21に記載の造影剤。 23．約150〜約200個のGd原子がコンジュゲートと錯体を形成している請求項22に 記載の方法。 24．キレート剤が、ＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ、ＤＴＰＡ−ＢＭＡ、ＢＯＰＴＡ、ＴＴ ＨＡ、ＮＯＴＡ、ＤＯＴＡ、ＤＯ３Ａ、ＨＰ−ＤＯ３ＡおよびＴＥＴＡからなる 群から選ばれる請求項16に記載の方法。 25．キレート剤がＤＯＴＡまたはＤＴＰＡである請求項24に記載の方法。 26．担体がポリアミノ酸のポリマーまたはそれらのコポリマーである請求項16に 記載の方法。 27．ポリアミノ酸が、ポリリシンおよびポリオルニチンからなる群から選ばれる 塩基性アミノ酸である請求項26に記載の方法。 28．ポリアミノ酸がｄ−異性体型である請求項27に記載の方法。 29．担体が約15，000〜約60，000の範囲の分子量である請求項26に記載の方法。 30．巨大分子がタンパク質である請求項19に記載の方法。 31．約150〜約200個の常磁性金属原子がタンパク質に結合されている請求項30に 記載の方法。 32．タンパク質が抗体またはそれらのFabフラグメントである請求項31に記載の 方法。 33．抗体がモノクローナルまたはポリクローナルである請求項32に記載の方法。 34．イメージの可視化を増強するための造影剤の使用方法であって、担体とキレ ート剤とのコンジュゲート（当該コンジュゲートは視覚的に増強する数の常磁性 金属原子と錯体を形成しており、イメージの可視化を増強する濃淡差の増加を提 供する）を含む臨床的に有効な量の造影剤と、製剤学的に許容される担体とを含 む医薬組成物を哺乳類に投与する工程を含む方法。 35．哺乳類をイメージング手順にさらす工程と、それによって哺乳類の体の少な くとも一部のイメージを増強させる工程とをさらに含む請求項34に記載の方法。 36．製剤学的に許容される担体と、シグナル強度を増強させる量の造影剤とを含 み、当該造影剤はキレート剤と担体とのコンジュゲートを含み、当該コンジュゲ ートはシグナル強度を増強する数の常磁性金属原子と錯体を形成しており、前記 造影剤は濃淡差の増加を有し、この増加がシグナル強度を増強するものである、 造影剤とを含む組成物。 37．常磁性金属が、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、TmおよびYbから なる群またはそれらの放射性同位体からなる群から選ばれるランタニド金属であ る請求項36に記載の組成物。 38．常磁性金属がGdである請求項37に記載の組成物。 39．約150〜約200個のGd原子がコンジュゲートと錯体を形成している請求項38に 記載の組成物。 40．結合された巨大分子をさらに含む請求項36に記載の組成物。 41．巨大分子がタンパク質である請求項40に記載の組成物。 42．約150〜約200個の常磁性金属原子がタンパク質に結合されている請求項41に 記載の組成物。 43．前記タンパク質が抗体またはそれらのFabフラグメントである請求項42に記 載の組成物。 44．前記抗体がモノクローナルまたはポリクローナルである請求項32に記載の方 法。 45．シグナル強度を増強する造影剤を使用するためのキットであって、 (a)請求項１に記載の造影剤を含む容器と (b)造影剤のための製剤学的に許容される担体を含む容器 とを含むキット。[Claims] 1. A contrast agent for enhancing signal intensity, wherein the contrast agent is a chelating agent. A conjugate with a carrier, said conjugate enhancing signal strength Complex with a number of paramagnetic metal atoms, and the contrast agent has a density difference (conspicuity Contrast agent, which has an increase in the intensity of the signal. 2. Paramagnetic metal from Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm and Yb Or a lanthanide metal selected from the group consisting of radioisotopes The contrast agent according to claim 1. 3. 3. The contrast agent according to claim 2, wherein the paramagnetic metal is Gd. 4. 4. The method of claim 3, wherein about 150 to about 200 Gd atoms are complexed with the conjugate. The contrast agent described. 5. The chelating agent is EDTA, DTPA, DTPA-BMA, BOPTA, TT Consists of HA, NOTA, DOTA, DO3A, HP-DO3A and TETA The contrast agent according to claim 1, which is selected from the group. 6. The contrast agent according to claim 5, wherein the chelating agent is DOTA or DTPA. 7. The method according to claim 1, wherein the carrier is a polymer of a polyamino acid or a copolymer thereof. The contrast agent described. 8. The polyamino acid is selected from the group consisting of polylysine and polyornithine The contrast agent according to claim 7, which is a basic amino acid. 9. 9. The contrast agent according to claim 8, wherein the polyamino acid is in the d-isomer form. Ten. The contrast agent of claim 7, wherein the carrier has a molecular weight in the range of about 15,000 to about 60,000. . 11． 2. The contrast agent of claim 1, further comprising an attached macromolecule. 12． 12. The contrast agent according to claim 11, wherein the macromolecule is a protein. 13. The method of claim 12, wherein about 150 to about 200 paramagnetic metal atoms are bound to the protein. The contrast agent described. 14. The protein according to claim 13, wherein the protein is an antibody or a Fab fragment thereof. Contrast agent. 15． The contrast agent according to claim 14, wherein the antibody is monoclonal or polyclonal. . 16． The step of binding the chelating agent to the carrier and the conjugate to increase the signal strength Complexing with an increasing number of paramagnetic metal atoms and thereby signaling Forming a contrast agent having an increase in contrast to increase the intensity A method of synthesizing a contrast agent for enhancing the intensity of a contrast agent. 17． A second binding step between the chelating agent and the paramagnetic metal and the contrast agent, and 17. The method according to claim 16, further comprising a complex formation step. 18． 18. A contrast agent obtainable by the method according to claim 17. 19. 18. The method of claim 17, further comprising the step of binding the contrast agent and the macromolecule. 20. 20. A contrast agent obtainable by the method according to claim 19. twenty one. Paramagnetic metal from Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm and Yb Or a lanthanide metal selected from the group consisting of radioisotopes 17. The method according to claim 16, wherein twenty two. 22. The contrast agent according to claim 21, wherein the paramagnetic metal is Gd. twenty three. The method of claim 22, wherein about 150 to about 200 Gd atoms are complexed with the conjugate. The described method. twenty four. The chelating agent is EDTA, DTPA, DTPA-BMA, BOPTA, TT Consists of HA, NOTA, DOTA, DO3A, HP-DO3A and TETA 17. The method according to claim 16, wherein the method is selected from the group. twenty five. 25. The method according to claim 24, wherein the chelating agent is DOTA or DTPA. 26. The carrier according to claim 16, wherein the carrier is a polymer of a polyamino acid or a copolymer thereof. The described method. 27. The polyamino acid is selected from the group consisting of polylysine and polyornithine 27. The method according to claim 26, which is a basic amino acid. 28. 28. The method according to claim 27, wherein the polyamino acid is in the d-isomeric form. 29. 27. The method of claim 26, wherein the carrier has a molecular weight ranging from about 15,000 to about 60,000. 30. 20. The method according to claim 19, wherein the macromolecule is a protein. 31. 31.The method of claim 30, wherein about 150 to about 200 paramagnetic metal atoms are bound to the protein. The described method. 32. The protein of claim 31, wherein the protein is an antibody or a Fab fragment thereof. Method. 33. 33. The method according to claim 32, wherein the antibody is monoclonal or polyclonal. 34. A method of using a contrast agent to enhance the visualization of an image, comprising: Conjugate with a chelating agent (the conjugate has a visually enhancing number of paramagnetic It forms a complex with metal atoms, and provides an increase in shading that enhances image visualization. And a pharmaceutically acceptable carrier. Administering a pharmaceutical composition to a mammal. 35. Exposing the mammal to an imaging procedure, thereby reducing the body mass of the mammal; Enhancing the image of at least a portion of the image. 36. It contains a pharmaceutically acceptable carrier and an amount of a contrast agent that enhances the signal intensity. The contrast agent comprises a conjugate of a chelating agent and a carrier; The salt forms a complex with a number of paramagnetic metal atoms that enhance the signal strength, The contrast agent has an increase in contrast, which increase the signal intensity, A composition comprising a contrast agent. 37. Paramagnetic metal from Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm and Yb Or a lanthanide metal selected from the group consisting of radioisotopes 37. The composition of claim 36, wherein 38. 38. The composition of claim 37, wherein the paramagnetic metal is Gd. 39. The method of claim 38, wherein about 150 to about 200 Gd atoms are complexed with the conjugate. A composition as described. 40. 37. The composition of claim 36, further comprising an attached macromolecule. 41. 41. The composition of claim 40, wherein the macromolecule is a protein. 42. The method of claim 41, wherein about 150 to about 200 paramagnetic metal atoms are bound to the protein. A composition as described. 43. The protein of claim 42, wherein the protein is an antibody or a Fab fragment thereof. Composition. 44. The method according to claim 32, wherein the antibody is monoclonal or polyclonal. Law. 45. A kit for using a contrast agent that enhances signal intensity,   (a) a container containing the contrast agent according to claim 1;   (b) a container containing a pharmaceutically acceptable carrier for the contrast agent And a kit comprising:
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004026828A (en) * 2002-06-21 2004-01-29 Health Res Inc Chlorin, bacteriochlorin-based bifunctional aminophenyl dtpa and n2s2 complex for mr contrast medium and radiopharmaceutical
WO2005080032A1 (en) * 2004-02-20 2005-09-01 Kazunori Kataoka Process for producing iron colloid, and iron-colloid-bearing polymer micelle
JP2010529090A (en) * 2007-06-08 2010-08-26 ベルゲン・テクノロジオーヴァーフォリング・アクティーゼルスカブ Paramagnetic biomolecular complexes and their use in assessing organ function
JP2013511497A (en) * 2009-11-23 2013-04-04 ブラッコ・イメージング・ソシエタ・ペル・アチオニ Method for producing solid gadobenate dimeglumine complex
JP2020504106A (en) * 2016-12-16 2020-02-06 ジ・オーストラリアン・ナショナル・ユニバーシティー Radiolabeled substances for targeted administration

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000086538A (en) * 1998-09-17 2000-03-28 Toshihiro Akaike Contrast medium for mri
DE10325752A1 (en) * 2003-06-06 2004-12-30 Faustus Forschungs Cie. Translational Cancer Research Gmbh Lectin conjugates
US8647604B2 (en) 2006-01-25 2014-02-11 Uvic Industry Partnerships Inc. Lanthanide rich nanoparticles, and their investigative uses in MRI and related technologies
US10383958B2 (en) 2011-04-06 2019-08-20 Cedars-Sinai Medical Center Polymalic acid based nanoconjugates for imaging

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4647447A (en) * 1981-07-24 1987-03-03 Schering Aktiengesellschaft Diagnostic media
AU6621586A (en) * 1985-11-18 1987-06-02 University Of Texas System, The Polychelating agents for image and spectral enhancement (and spectral shift)
US5057313A (en) * 1986-02-25 1991-10-15 The Center For Molecular Medicine And Immunology Diagnostic and therapeutic antibody conjugates
DE3806795A1 (en) * 1988-02-29 1989-09-07 Schering Ag POLYMER-TIED COMPLEX IMAGERS, THEIR COMPLEXES AND CONJUGATES, METHOD FOR THEIR PRODUCTION AND PHARMACEUTICAL AGENTS CONTAINING THEM
US5358702A (en) * 1990-04-10 1994-10-25 Unger Evan C Methoxylated gel particle contrast media for improved diagnostic imaging

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004026828A (en) * 2002-06-21 2004-01-29 Health Res Inc Chlorin, bacteriochlorin-based bifunctional aminophenyl dtpa and n2s2 complex for mr contrast medium and radiopharmaceutical
WO2005080032A1 (en) * 2004-02-20 2005-09-01 Kazunori Kataoka Process for producing iron colloid, and iron-colloid-bearing polymer micelle
JP2010529090A (en) * 2007-06-08 2010-08-26 ベルゲン・テクノロジオーヴァーフォリング・アクティーゼルスカブ Paramagnetic biomolecular complexes and their use in assessing organ function
JP2013511497A (en) * 2009-11-23 2013-04-04 ブラッコ・イメージング・ソシエタ・ペル・アチオニ Method for producing solid gadobenate dimeglumine complex
US9795695B2 (en) 2009-11-23 2017-10-24 Bracco Imaging S.P.A. Process for the preparation of gadobenate dimeglumine complex in a solid form
JP2020504106A (en) * 2016-12-16 2020-02-06 ジ・オーストラリアン・ナショナル・ユニバーシティー Radiolabeled substances for targeted administration

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