【発明の詳細な説明】
MRI およびCT診断画像形成剤として有用なカリックスアレーン複合体
技術分野
本発明は磁気共鳴画像形成(MRI)およびコンピュータ断層撮影(CT)に有用であ
る診断画像形成剤に関する。
背景
医療用診断画像形成（imaging）は、病理学的方法および生理学的方法の評価
のために重要な非侵襲性ツールとして発達してきた。今日、核磁気共鳴画像形成
(MRI)およびコンピュータ断層撮影(CT)の２種は、最も広く使用される画像形成
方法である。MRIおよびCTの両方は造影剤の投与をすることなく行われ得るが、
多くの造影剤は内部組織および器官の視覚化を向上させ得るので、一般によく使
用される。
プロトンMRIは、組織および器官におけるプロトンの濃度(concentration)特性
および緩和特性が磁気共鳴像の強度に影響を与え得るという原理に基づく。プロ
トンMRIに有用である造影剤は、プロトンの緩和特性に変化を与え、これにより
画質が向上し、そして軟組織の識別を改善し得る。プロトンMR画像形成剤の異な
るクラスとしては、常磁性金属キレートおよびニトロキシルでスピンラベル化さ
れた化合物が挙げられる。
２つの商業上利用可能な常磁性キレートは、PROHANCE(Squibb Diagnostics、P
rinceton、New Jersey)およびMAGNEVIST(Berlex、Wayne、New Jersey)である（
とりわけ、H．J．Weinemanら、Am ．J．Roentgenol．142:619-624、1984;M.-M.Le
Mignonら、Investigative Radiology 25:933、1990;A．D．Sherryら、米国特許
第5,316,757号（1994年発行）；およびA．D．Sherryら、PCT出願第WO 92/08725
号(1992年公開)参照）。
ニトロキシルでスピンラベル化された化合物の例は、R．C．Braschら、Radiol ogy
147:773-779、1983；G．M．Rosen、米国特許第4,834,964号(1989年発行)；
G．M．Rosenら、米国特許第5,104,641号(1992年発行)；J．F．W．Keanaら、米国
特許第4,863,717号(1989年発行)；G．M．Rosenら、米国特許第5,256,397号(1993
年発行)；Y．Berchadskyら、米国特許第5,006,663号(1991年発行)；およびI．B
．Leunback、PCT出願第WO 90/00904号(1990年公開)に記載されている。
フッ素(19F)MRIもまた発達の初期段階にある。19Fは天然に100%の割合で存在
し、そして生物(biological background)には全く存在しないので、19F MRIは、
今後重要な診断画像形成ツールとなる見込みがある。フッ素含有画像形成剤とし
ては、有機化合物を含有するペルフルオロ−tert−ブチル（W．J．Rogers、Jr.
ら、米国特許第5,116,599号(1992年発行)、同第5,234,680号(1993年発行)、およ
び同第5,324,504号(1994年発行)）およびフルオロ置換されたベンゼン誘導体（P
．BIaszkiewiczら、米国特許第5,130,119号(1992年発行)）が挙げられる。
CTは、種々の物質がＸ線ビームの異なる程度のアテニュエーションを奏すると
いう原理に基づく。通常CTに有用な造影剤は、電子が密な原子（例えば臭素また
はヨウ素）を含み、そしてＸ線放射の効率的なアテニュエーターである。最も一
般的なCT剤は、種々のペンダント基を有するモノマーまたはダイマーのヨウ化ベ
ンゼン環（例えば、ORAGRAFIN．CHOLOGRAFINおよびRENOGRAFIN（Squibb Diagnos
tics、Princeton，New Jersey））である。ヨウ素含有CT剤の使用における重要
な進歩は、非イオン性造影剤（例えば、M．T．Knellerら、PCT出願第WO 93/1082
5号(1993年公開)に記載される造影剤）の開発である。
造影剤としての化合物の有用性および効率は、予想可能であり、かつ所望の生
体内分布(biodistribution)およびインビボでの新陳代謝を示す能力に依存する
。これらのインビボでの挙動は、分子量、電荷、浸透圧重量モル濃度、疎水性、
分配係数、代謝分解に対する感受性および組織または器官の標的化（targeting
）効率のようなパラメータに依存する。それらの溶解性および生体内分布を向上
させるために、多くの造影剤が、送達系（例えば、エマルジョン、リポソームお
よび微粒子）と併用される。他には、複雑な造影剤が特定の分子量、電荷および
標的化特性を有するよう設計され得るポリマー系と組み合わされるものもある。
例えば、造影剤は、濃密な星形(dense star)ポリマー（例えば、Tomaliaら、米
国特許第5,338,532号(1994年発行)）またはアミノ酸ポリマー（D．Meyerら、PCT
第WO 93/10824号(1993年公開)）と複合体化され得る。
本発明は、カリックスアレーン複合体の形態である新規なCTおよびMRI剤に関
する。カリックスアレーンは、次式で表されるようなメチレン架橋によりオルト
連結された(ortho-linked)フェノール単位を含む大環状化合物である。
ここでｎは、代表的には、4、5、6、7または8であり、そしてより一般的には4、
6または8である。カリックスアレーンは、一般にカリックス[ｎ]アレーンと称さ
れる（ここで、ｎはフェノール単位数である）。本明細書中に示されるように、
フェノール性-OH基は1-位を占有し、そして置換基-Rは4-位を占有する。誘導体
化の型および程度に応じて異なるコンフォメーションが可能であるが、カリック
スアレーンは、しばしば4-位の置換基からなる比較的大きな直径の上部縁、およ
び1-位の置換基からなる比較的小さな直径の下部縁を有する、バスケット形状物
またはキャップ形状物として記載される。
カリックスアレーンは、最初に1940年代に発見された（とりわけ、J．B．Nied
erlら、J ．Am．Chem．Soc.、62:2512-2514、1940、を参照）。種々のカリックス
アレーンおよびカリックスアレーン誘導体が調製され、そして特徴付けをされ（
とりわけ、C．D．Gutsche、Calixarenes、1989、Royal Society of Chemistry、
Cambridge、UK；およびZ．Asfariら、Jansen 24 Chimica Acta、10(1):3-10、19
92）、そして例えば、1-位および／または4-位の交互置換基および交互オルト連
結基（例えば、-(C=O)-、-CH2CH2-および-CH(CH3)-）を含む。
カリックスアレーンが、触媒（重合促進剤）、金属カチオンの輸送および抽出
（セシウムイオン抽出、金属イオン封鎖剤）、ならびに高分子、薬剤および染料
の化学的性質の改変に用いられることが見出された（とりわけ、Z．Asfariら、
上記；およびW．I．Hwangら、PCT出願第WO 94/03164号(1994年公開)を参照）。
最近、Bakkerら(J ．Org．Chem.、59:972-976、1994)は、81Rb+のような放射性
核種と安定な錯体を形成し得る、放射性核種の「カリックススフェランド(calix
spherand)」の合成を開示する。これらのカリックススフェランドは、m-テルフ
ェニル部分と複合体化されるカリックスアレーン骨格から成る。続いてm-テルフ
ェニル部分が、誘導体化され、そして器官（この場合、腎臓）の標的化を容易に
する低分子量タンパク質(LMWP)と結合される。従って、形成されたカリックスス
フェランド-LMWP複合体は、次いで81Rb+と錯形成され、そして組織および器官の
血流を測定するためのシンチレーション検出と併用される。
以後、MRIまたはCT画像形成剤としてカリックスアレーン複合体の使用は報告
されていない。
発明の開示
本発明は、画像形成、特に磁気共鳴画像形成(MRI)およびコンピュータ断層撮
影(CT)に有用なカリックスアレーン複合体に関する。
従って、本発明の１つの局面は、(i)カリックスアレーン骨格；および(ii)そ
こに連結される少なくとも１つの画像形成部分を含むカリックスアレーン複合体
に関する。好ましくは、少なくとも１つの画像形成部分は、MR画像形成部分また
はCT画像形成部分である。
本発明の別の局面は、次式のカリックスアレーン複合体に関する：
ここで、Ｒ1およびＲ4置換基の少なくとも１つは、画像形成部分を含み、もし
あれば、残りのＲ1およびＲ4置換基は、スペクテーター(spectator)基であり、
Ｊはオルト連結基であり、そしてｎは４から８の整数である。
本発明のさらなる別の局面は、画像形成部分が２つまたはそれ以上のヨウ素原
子を含むCT画像形成に有用なカリックスアレーン複合体に関する。
本発明のさらなる別の局面は、画像形成部分が少なくとも１つの(i)４または
それ以上のフッ素原子を含む有機部分；(ii)ニトロキシルでスピンラベル化され
た部分；または(iii)金属キレート部分を含むMRIに有用なカリックスアレーン複
合体に関する。
本発明のさらなる別の局面は、カリックスアレーン骨格およびそこに連結され
た少なくとも１つのCTまたはMR画像形成部分、ならびに薬学的に受容可能なキャ
リアを含むカリックスアレーン複合体を含有する画像形成剤処方物に関する。
本発明のさらなる別の局面は、(i)本発明のカリックスアレーン複合体の有効
量を投与する工程；および(ii)カリックスアレーン複合体が体内に存在する間、
被検体のCTおよび／またはMR画像を得る工程を包含するCTおよび／またはMR画像
形成方法に関する。
図の簡潔な説明
図１は、ヨウ素化されたCT画像形成部分を有するカリックスアレーン複合体の
調製のための合成ルートを示すフローチャートである。
図２は、フッ素化されたMR画像形成部分を有するカリックスアレーン複合体の
調製のための合成ルートを示すフローチャートである。
図３は、ニトロキシルでスピンラベル化されたMR画像形成部分を有するカリッ
クスアレーン複合体の調製のための合成ルートを示すフローチャートである。
図４は、常磁性金属キレートMR画像形成部分を有するカリックスアレーン複合
体の調製のための合成ルートを示すフローチャートである。
図５は、ヨウ素化されたCT画像形成部分およびフッ素化されたMR画像形成部分
の両方を有する二官能性カリックスアレーン複合体の調製のための合成ルートを
示すフローチャートである。
発明の詳細な説明
本発明は、磁気共鳴画像形成(MRI)およびコンピュータ断層撮影(CT)により得
られる診断画質を高める画像形成剤に関する。これらの画像形成剤は、カリック
スアレーン複合体画像形成剤を形成するために、１つまたはそれ以上の画像形成
部分と複合体化されたカリックスアレーンでなる。
本明細書中で使用されるような下記の用語は、以下の意味を有するものとする
：
カリックスアレーンは、オルト連結されたフェノール単位でなる大環状化合物
である。またカリックスアレーンの誘導体（例えば、1-位の置換および／または
-OHの誘導体化から生ずるカリックスアレーン誘導体）である用語「カリックス
アレーン」を含む。
カリックス[ｎ]アレーンは、ｎが大環状化合物のフェノール単位の数を示すカ
リックスアレーンである。
カリックスアレーン複合体画像形成剤は、少なくとも１つの画像形成部分と複
合体化されるカリックスアレーンである。
カリックスアレーン骨格は、カリックスアレーン複合体画像形成剤のカリック
スアレーン部分である。
画像形成剤は、被検体に投与される場合、被検体の一部の診断画質を改変する
か、または高める、少なくとも１つの画像形成部分を含有する化合物である。
画像形成部分は、診断画像を改変するか、または高める化合物(chemical enti
ty)を含有する画像形成剤の官能性部位である。
連結基は、カリックスアレーンに１つまたはそれ以上の画像形成部分を共有結
合的に付与する役割をする化学的部分である。
オルト連結基は、１つのフェニル基のオルト−炭素が隣接フェニル基のオルト
−炭素と連結されるカリックスアレーンのフェノール単位の間の連結である。
Ａ．カリックスアレーン複合体
本発明のカリックスアレーン複合体画像形成剤は次式により記載される：
ここで、Ｒ1は1-位の置換基であり、Ｒ4は4-位の置換基であり、Ｊはカリックス
アレーン骨格の隣接フェニル基の間のオルト連結基であり、そしてｎは４から８
の整数であり、好ましくは４、６または８であり、より好ましくは４または８で
あり、最も好ましくは８である。
Ｒ1またはＲ4基の少なくとも１つは、画像形成部分を含む。カリックスアレー
ン複合体画像形成剤の画像形成部分は、MRIまたはCT画像形成剤を含み得ると意
図される。１つを上回るＲ1またはＲ4基が画像形成部分を含む場合、その基は同
一であっても、異なっていてもよいが、好ましくは同一である。各Ｒ1およびＲ4
基はまた、１つを上回る画像形成部分を含み得、その場合、画像形成部分は同一
であっても、異なっていてもよいが、好ましくは同一である。
その代わり、画像形成部分を含まないＲ1およびＲ4基は、スペクテーター置換
基を含む。スペクテーター置換基は、薬学的に受容可能な基であり、そして合成
し易さ、水溶性、イオン電荷、中性などを高めるために選択され得る。本明細書
中で使用されるような用語「薬学的に受容可能」は、インビボで不活性であるか
、または無害である置換基を示す。スペクテーター置換基の例としては、例えば
、単一のカリックスアレーンの1-位の-OH基が挙げられ、これは非電荷のままで
あっても、異なるスペクテーター置換基(例えば、O-CH3)に誘導体化されてもよ
い。
スペクテーター置換基のさらなる例としては、-H；1個〜15個の炭素原子、よ
り好ましくは1個〜6個の炭素原子のアルキル（直鎖、分枝、または環式）、さら
により好ましくはメチル；6個〜20個の炭素原子のフェニルまたは置換フェニル
（例えば、アリール）；、7個〜20個の炭素原子のアラルキル、より好ましくは
、
置換ベンジル；7個〜20個の炭素原子のアルカリル（例えば、置換フェニル基）
；-OH；1個〜10個の炭素原子、より好ましくは1個〜6個の炭素原子のアルコキシ
、さらにより好ましくはメトキシ；カルボン酸（例えば、-CO2Hまたは-(CH2)m-C
O2H、ここでｍは１〜４である；スルホン酸（例えば、-SO3Hまたは-(CH2)m-SO3H
）；アミノ酸（例えば、-NH-(CH2)m-CO2H、ここでｍは上記で定義した通りであ
る；スルホン酸アミン（例えば、-NH-(CH2)m-SO3H、ここでｍは上記で定義した
通りである；エタノールアミン基（例えば、-NHCH2CH2OHおよび-N(CH2CH2OH)2）
；およびアミド（例えば、-NHC(=O)RS、-NRSC(=O)RS、-C(=O)NHRS、または-C(=O
)N(RS)2、ここで、Rsは同一であっても異なっていてもよいが、薬学的に受容可
能な基でもある。スペクテーター置換基は、好ましくは-H、アルキル、アルキル
スルホネート、アルキルカルボキシレート（１個〜７個の炭素原子のアルキルを
有する）、アミノアルキルアミド（-C(=O)NH(CH2)mNH2、ここで、ｍは上記で定
義した通りである）；およびそれらの薬学的受容可能な塩である。とりわけ、Yu
delsonら、1993、米国特許第5,233,995号；Speckら、1993、米国特許第5,232,68
5号；Speckら、1993、米国特許第5,183,654号；McCarthyら、1993、米国特許第5
,177,261号；Willie,1993、米国特許第5,204,086号；Knellerら、1993、米国特
許第5,191,120号；Dimoら、1984、米国特許第4,474,747号；およびそれらの参考
文献を参照。
本明細書中で使用されるような用語「塩」は、適切な金属イオン塩および有機
物イオン塩の両方を示す。適切な薬学的受容可能な塩としては、金属イオン（例
えば、アルカリおよびアルカリ土類カチオン、好ましくはNa+、K+、Mg+2およびC
a+2、より好ましくはNa+およびK）および有機物イオン（例えば安定なカチオン
種およびアニオン種（例えば、ハロゲン化物イオン、好ましくはCl-またはBr-）
、Ｎ−メチルグルカミン（「メグルミン」）カチオン、およびトリス（ヒドロキ
シメチル）アミノメタン（「TRIS」）カチオン）が挙げられる。
画像形成部分は、連結基を介してカリックスアレーンに共有結合的に付与され
る。いくつかの場合、共有結合を介してカリックスアレーンに直接的に１つまた
はそれ以上の画像形成部分を連結することが可能であり得、その場合、連結基は
必要とされない。連結基の例としては、例えば、アミド（-NH-C(=O)-）、スルホ
ンアミド（-NH-S(=O)2-）、チオ尿素（-NH-C(=S)-NH-）、尿素（-NH-C(=O)-NH
-）、ジスルフィド（-SS-）、チオエーテル（-S-）、アミジン（-NH-C(=NR)-）
およびカルバメート（-NH-C(=O)-O-）連結基、および好ましくはアミド、スルホ
ンアミド、チオ尿素および尿素連結基が挙げられる。
オルト連結基Ｊは、カリックスアレーン骨格のフェニル基と共に共有結合され
る化学的部分である。オルト連結基の例としては、-(CH2)p-、-(C=O)-、-CHR-、
-(S=O)-、-(P=O)-、好ましくは-CH2-、-(C=O)-および-CHR-、ならびにより好ま
しくは-CH2-であり、ここでＲはヒドロカルビル（例えば、１個〜４個の炭素原
子のアルキルであり、好ましくはメチル）であり、そしてｐは１〜４であり、よ
り好ましくは１〜２の整数である。
CT画像形成剤および画像形成部分はいずれも、それらの間の選別性（differen
tiation）を改善させるために、画像形成される組織または器官よりもより高い
か、または低い電子密度を有する。それらは最も代表的には、Ｘ線不透過剤とし
ても知られる電子線不透明化剤（electron beam opacifier）（例えば、臭素ま
たはヨウ素含有化合物であり、好ましくは後者である）である。CT画像形成部分
は、好ましくは２個またはそれ以上のヨウ素原子を含有し、より好ましくは、３
個またはそれ以上のヨウ素原子を含有する。広範囲の種類のCT画像形成剤は、当
該分野で公知である（とりわけ、Radiographic Contrast Agents、R．E．Miller
ら、1977、University Park Press、Baltimore、Marylandを参照）。CT画像形成
部分の供給源として適切なヨウ素含有化合物としては、例えば、以下の一般式の
多ヨウ素化フェニル、より好ましくは三ヨウ素化フェニルが挙げられる：
ここで、Ｙは上記で定義した通りの薬学的に受容可能な基である。
CT画像形成部分の供給源として適切な、さらなるヨウ素含有化合物としては、
例えば、以下の一般式の多ヨウ素化フェニルダイマーが挙げられる：
ここで、Ｙは上記で定義した通りであり、そしてＺは、連結基であり、これらの
Ｚとしては例えば、-NH-C(=O)-(CH2)q-C(=O)-NH-および-C(=O)-NH-(CH2)q-NH-C(
=O)-が挙げられる（ここで、ｑは０〜４であり、より好ましくは０〜２である）
（とりわけ、Radiographic Contrast Agents、Millerら、1977、上記；Kneller
ら、1993、上記；Dimoら、1984、上記；およびそれらの参考文献を参照）。
MR画像形成剤およびそれらが代表的に含有される画像形成部分は、磁気共鳴画
像形成の明部または暗部を生じる磁気特性を有する物質である。いくつかの異な
るクラスのMR画像形成剤/画像形成部分は、公知である。それらの中にはフッ素
含有有機化合物、ニトロキシル、および常磁性金属キレートがある。選択される
フッ素含有画像形成部分は、３個を上回る磁気的に等価なフッ素原子を有し、よ
り好ましくは６個またはそれ以上の磁気的に等価なフッ素原子を有し、最も好ま
しくは、９個またはそれ以上の磁気的に等価なフッ素原子を有する。本明細書中
で用いられているような、用語「磁気的に等価」は、十分に同一な周波数の磁気
共鳴シグナルを生じ、これにより単一の共鳴ピークを形成する、部分または化合
物に存在する原子を示す（代表的な診断磁気共鳴画像形成装置により検出される
）（例えば、Rogersら、1993、米国特許第5,234,680号を参照）。
画像形成部分としての使用に適切な、種々のフッ素含有化合物は、当該分野で
公知であり（とりわけ、Rogersら、米国特許第5,116,599号、1992および同第5,2
34,680号、1993を参照）、そして、これらの化合物としては、例えば、C(CF3)3-
(CH2)r-NH2；C(CF3)3-(CH2)r-C(=O)X；C(CF3)3-(CH2)、-X；3,5-ジ（ペルフルオ
ロ-tert-ブチル-メチル）ベンゾイルハライド；および4-ペルフルオロ-tert-ブ
チル-
メチルベンゾイルハライド；ここでｒは１〜５であり、好ましくは２〜４であり
、そして、Ｘ（ハライド）はCl、Br、またはIであり、好ましくはClまたはBrで
あるような、ペルフルオロ-tert-ブチル基を有する化合物が挙げられる。適切な
フッ素含有化合物のさらなる例は、２個またはそれ以上のペルフルオロメチル基
を有する化合物（例えば、3,5-ジ（トリフルオロメチル）ベンゾイルハライドで
あり、ここでハライドはCl、Br、またはIであり、好ましくはClまたはBr）であ
る。
ニトロキシル含有画像形成部分は、ニトロキシルスピンラベル（NSP）を含む
。そのような部分は代表的に有機物であり、少なくとも１つのニトロキシル（-N
-O・）フリーラジカルを有し、そして、１つの不対電子を有しているので常磁性
である。ニトロキシル含有画像形成部分は、当該分野で公知である、広範囲のピ
ペリジンベースのNSP化合物から誘導され得（とりわけ、Keana、1989、米国特許
第4,863,717号；Berchadskyら、1991、米国特許第5,006,663号；Leunback、1990
、WO 90/00904号；およびそれらの参考文献を参照）、そして、このニトロキシ
ル含有画像形成部分としては、例えば、以下に示されるような、1,4-ジヒドロキ
シ-2,2,6,6,-テトラメチルピペリジンから誘導される、ピペリジンオキシル部分
が挙げられる。
さらなるニトロキシル含有画像形成部分は、当該分野で公知であるピロールベ
ースのNSP化合物から誘導され得（とりわけ、Rosen、1993、米国特許第5,256,39
7号；Rosen、1992、米国特許第5,104,641号；Berchadskyら、1991、上記；Rosen
、1989、上記；およびLeunback、1990、上記；ならびにそれらの参考文献を参照
）、そして、このNSP化合物としては、下式の2,2,5,5,-ピロリニジル-オキシル
化合物（ここで、RAはカルボキシルアルキル基またはアミノアルキル基であり、
そし
て、RB（同一であっても、異なってもよい）は、アルキル基である）が挙げられ
る。
さらなるニトロキシル含有画像形成部分は、当該分野で公知である、tert-ブ
チルベースのNSP化合物から誘導され得（とりわけ、Rosen、1992、上記；および
それらの参考文献を参照）、そして、これらのNSP化合物としては、例えば、下
式のニトロキシド（ここで、RC（同一であっても、異なってもよい）はアルキル
であり、好ましくはメチルである）が挙げられる。
カリックスアレーンに複合体化するのに有用な、他のクラスのMR画像形成部分
は、常磁性金属キレートである。金属キレート画像形成部分は、公知である常磁
性金属錯体MR画像形成剤から誘導され得る（とりわけ、Sherryら、1992、WO 92/
08725号、Sherryら、1994、米国特許第5,316,757号、およびそれらの参考文献を
参照）。有用なMRIカリックスアレーン複合体画像形成剤は、キレート部分（che
lating moiety）をカリックスアレーン骨格に複合体化させ、続いてキレート部
分と常磁性金属との間でキレート錯体を形成することにより調製され得る。ある
いは、カリックスアレーン複合体画像形成剤は、まずキレート部分と常磁性金属
との間で常磁性金属錯体を形成し、続いて常磁性金属錯体をカリックスアレーン
骨格に複合体化させることにより調製され得る。
本明細書中で使用されるような、用語「常磁性金属」は、１つまたはそれ以上
の不対電子のために常磁性である金属原子またはイオンを示し、そして一般的に
放射性核種と称される放射性金属原子または金属イオンは除く。本発明のMR画像
形成剤において使用される常磁性金属の例としては、常磁性遷移金属および1b族
、2b族、3a族、3b族、4a族、4b族、5b族、6b族、7b族、および８族のランタニド
が挙げられ、より好ましくは、原子番号21〜31、39〜50、57〜71、および72〜82
の遷移金属が挙げられ、さらにより好ましくはGd、Dy、Cr、Fe、およびMnが挙げ
られ、さらにより好ましくはGd、Mn、およびFeが挙げられ、そして最も好ましく
はGdが挙げられる。
本明細書中で使用されるような、用語「キレート部分」は、常磁性金属とキレ
ート錯体を形成し得る化学的部分を示す。このようなMR画像形成剤に使用される
線状キレート部分の例としては、ポリアミノポリエチレンポリ酢酸（例えば、エ
チレンジアミン四酢酸（EDTA）、ジエチレントリアミン五酢酸（DTPA）、トリエ
チレンテトラアミン六酢酸（TTHA）、およびテトラエチレンペンタアミン七酢酸
）が挙げられ、より好ましくはDTPAおよびEDTAが挙げられる。そのような画像形
成剤に使用される環状キレート部分の例としては、1,4,7,10-テトラ-アザシクロ
ドデカン-1,4,7,10-四酢酸（DOTA）のようなポリアザ大環状化合物が挙げられる
（例えば、Sherryら、1992、1994、上記を参照）。
MRIおよびCTの両方に有用な二官能性カリックスアレーン複合体もまた包含さ
れる。例えば、少なくとも１つがCT画像形成部分であり、そして少なくとも１つ
がMR画像形成部分である少なくとも２つの画像形成部分を有するカリックスアレ
ーン複合体が調製され得る。
Ｂ．カリックスアレーン複合体の調製
本発明のカリックスアレーン複合体は、多くの方法により調製され得る。１つ
の方法は、最初に、カリックスアレーン骨格を形成し、続いてカリックスアレー
ン骨格の誘導体化を行って、カリックスアレーン複合体を得る。単純かつ容易に
合成されたカリックスアレーン（例えば、ここでR1は-OHであり、R4は-C(CH3)3
であり、そしてＪは-CH2-である）を最初に活性化して、反応性官能基を提供し
得
る。次いで、画像形成部分を、必要であれば活性化し、さらなる反応性官能基を
有し得る。次いで、活性化されたカリックスアレーンと活性化された画像形成部
分化合物とを共に反応させて、カリックスアレーン骨格に付与された画像形成部
分を含むカリックスアレーン複合体を得る。本明細書中で使用されるような、用
語「反応性官能基」は、他の化学基（これもまた「反応性官能基」であり得る）
と反応し得、共有結合を形成する化学基を示す。
例えば、4-位にてスルホニルハライド基（例えば、スルホニルクロリド基）を
有する活性化カリックスアレーンは、反応性アミノ基（例えば、N-(2'-アミノエ
チル)-2,4,6-トリヨード-3-アミノベンズアミド）を有する活性化画像形成部分
化合物と反応し、スルホンアミド結合（-S(=O)2-NH-）を有するカリックスアレ
ーン複合体を生じる。スルホンアミド結合は次いで、例えば、プロパン-1,3-サ
ルトンおよび塩基の使用により、さらに誘導体化され得、水溶性のカリックスア
レーン複合体の塩を生じる。例えば、以下の実施例１を参照。
カリックスアレーンと画像形成部分との複合体化に効果を及ぼすために、広範
な反応性官能基の対が使用され得る。反応性官能基の好ましい対の例は、スルホ
ンアミド結合（-SO2NH-）を生じる、スルホニルハライド（-SO2X）およびアミノ
基（-NH2）；チオ尿素結合（-NH-C(=S)-NH-）を生じる、アミノ基（-NH2）およ
びイソチオシアナト基（-NCS）；アミド結合（-NH-C(=O)-）を生じる、アミノ基
（-NH2）および活性エステル基（-C(=O)OR*、ここでＲ*は、活性基（例えば、ス
クシンイミジルまたは1-ベンゾトリアゾリル）であり、後者は水溶性の脱離基を
生じる）あるいは無水物（-C(=O)OC(=O)R、ここでＲは、アリールまたはアルキ
ルのような基であり、アミノ基と反応して酸の形態で脱離する）あるいは酸ハラ
イド（-C(=O)X、ここでＸはCl、Br、またはＩのようなハライド、好ましくはCl
である）；ならびに、尿素結合（-NH-C(=O)-NH-）を生じる、アミノ基（-NH2）
およびイソシアナト基（-NCO）を包含する。
反応性官能基の対のさらなる例は、アミジン結合（-NH-C(=NR)-）を生じる、
アミノ基（-NH2）およびアミジンエステル基（-C(=NY)OZ）；カーバメート結合
（-NH-C(=O)O-）を生じる、アミノ基（-NH2）およびハロホルメート基（-OC(=O)
X）；-SCH2C(=O)-結合を生じる、スルフヒドリル基(-SH)およびハロアセチル
基（-C(=O)CH2X）；チオエーテル結合(-S-)を生じる、スルフヒドリル基（-SH）
およびアルキルハライド基（-アルキル-Ｘ）またはアルキルスルホネート基（-S
(=O)2O-アルキル）；ならびに、ジスルフィド結合（-SS-）を生じる、スルフヒ
ドリル基（-SH）および他のスルフヒドリル基（-SH）を包含し、ここで、Ｘ（ハ
ライド）は上記で定義した通りであり、Ｙは水素またはメチル基のような薬理学
的に受容可能な基であり、そしてＺはアミノ基と反応して、アルコールの形態で
脱離する、アリールまたはアルキルのような基である。
用語「反応性官能基」に包含されるのは、公知の方法で活性化され得るこれら
の官能基である。例えば、活性エステル（-C(=O)OR*、ここでＲ*は上記で定義し
た通りである）および酸ハライド（-C(=O)X、ここでＸ（ハライド）は上記で定
義した通りである）は、カルボン酸から誘導され得る。
反応性官能基の対のメンバーが、活性化カリックスアレーンまたは活性化画像
形成部分化合物のいずれに存在するかに関して、選択性は合成の簡便さおよび精
製の容易さによって決定され得る。
カリックスアレーンの1位および4位の両方は、公知の方法により種々に誘導体
化され得、反応性官能基を生じる。例えば、より融通のきく4位は誘導体化され
て、-SO2Cl、-NH2、-NO2、-SH、-CN、-COOHなどのような反応性官能基を生じ得
る。単純なカリッタスアレーンの1位の-OH基は、反応性官能基として使用され得
るか、あるいはそれは誘導体化されて、とりわけ、反応性官能基（例えば、-O(C
H2)nCO2RおよびO(CH2)nSO3M、ここで、Ｍはナトリウムまたはカリウムのような
金属であり、そして、Ｒはアルキルまたは置換アルキルあるいはＭである）を生
じ得る。
多くの適切な活性化画像形成部分が、当該分野で公知である。例えば、NSP化
合物である4-アミノ-2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジンオキシル（4-アミノ-T
EMPOとしても公知である）およびヨウ素化化合物であるN-(2'-アミノエチル)-2,
4,6-トリヨード-3-アミノベンズアミドの両方は、スルホニルハライド基と反応
し得るアミノ基を有する。同様に、フッ素化化合物であるC(CF3)3CH2CH2Brは、
フェノール性-OH基と反応し得るアルキルハライド基を有する。
活性化画像形成部分はまた、公知の化合物（例えば、公知の画像形成剤を含む
）の誘導体化によっても得られ得、反応性官能基を有する化合物を生じる。例
えば、DTPAのような常磁性金属錯体の形成に有用なキレート化剤は、公知の方法
で誘導体化され得、反応のイソチオシアナト基（-NCS）を生じる（下記の実施例
４を参照）。同様に、キレート化剤であるDOTA（1,4,7,10-テトラ-アザシクロド
デカン-1,4,7,10-四酢酸）は公知の方法で誘導体化され得、例えば、2-（p-イソ
チオシアナトベンジル）誘導体を生じる。
いくつかの場合においては、複合体化を可能にするために、カリックスアレー
ンおよび画像形成部分化合物の１つあるいは両方を活性化させる必要はない。例
えば、カリックスアレーン複合体は、単純なカリックスアレーン（ここで、Ｒ1
は-OHであり、そしてＲ4は-Hである）と、画像形成部分化合物（例えば、トリヨ
ードベンゾイルクロリド（CT画像形成剤を生じる）または(CF3)3C(CH2)5C(=O)X
（MR画像形成剤を生じ、ここで、ｓは約１〜５であり、そしてＸ（ハライド）は
Cl、Br、あるいはＩである）との反応により形成され得る。後者の例では、Ｒ4
の位置に-Hを有するカリックスアレーンのフェニル環がアシルと反応（Friedel-
Crafts反応）し、結果として共有結合を形成する。
カリックスアレーン複合体の形成についてのさらなる方法は、カリックスアレ
ーン骨格の誘導体化を包含する。例えば、4位にハロアルキル基（例えば、-CH2C
l）を有するように誘導体化された単純なカリックスアレーンは、Rogersらによ
り記載された条件（1993、米国特許第5,234,680号；モノグリム中におけるペル
フルオロイソブチレンとフッ化セシウムとの反応）下で反応し得、MR画像形成部
分-C(CF3)3を含有するカリックスアレーン複合体を生じる。
カリックスアレーン複合体の形成についてのさらに別の方法は、最初にプレ-
カリックスアレーン（pre-calixarene）モノマーを誘導体化させ、続いてカリッ
クスアレーン構造体を形成する工程を包含する。例えば、ペルフルオロ-tert-ブ
チルフェノールモノマーは、p-フルオロ-ニトロベンゼンとCs+C(CF3)3 -とをモノ
グリム中で反応させてニトロベンゼンを生じ、続いてニトロ基をアミノ基に還元
し、アミノ基をジアゾ化してジアゾニウム塩を生じ、そして加水分解してヒドロ
キシ基を生じることにより調製され得る。4-tert-ブチルフェノールとホルムア
ルデヒドとを反応させて単純なカリックスアレーンを生じさせることと同様の方
法で、4-ペルフルオロ-tert-ブチルフェノールとホルムアルデヒドとを反応させ
、
カリックスアレーン複合体（ここで、画像形成部分は4位のペルフルオロ-tert-
ブチル（-C(CF3)3)である）を生じさせ得る。
得られるカリックスアレーン複合体の分子量、ならびにそれゆえの画像形成部
分およびスペクテーター（spectator）置換基の性質および程度は、インビボで
の挙動を最適化するように選択され得る。例えば、Guerbetら（1993、WO93/1082
4号）は、血液プールのための高分子量CT画像形成剤の有用な局面を論じている
。分子量が少なくとも約3,000g/mol、より好ましくは少なくとも約5,000g/mol、
さらに好ましくは少なくとも約6,500g/molである画像形成剤が望ましい。好まし
い血液プール画像形成剤の分子量についての上限の存在に関して、当該分野では
、まだ論争が残っているが、このような上限は約15,000g/mol未満、より好まし
くは約13,000g/mol未満、さらにより好ましくは、約11,500g/mol未満である。
単純なカリックスアレーン（ここで、Ｒ1は-OHであり、Ｒ4は-C(CH3)3であり
、Ｊは-CH2-であり、そしてｎは８である）の分子量は約1296g/molであることに
留意すべきである。実施例１、２、３、４、および５に記載の画像形成剤のおお
よその分子量はそれぞれ、化合物(8)：7065g/mol、化合物(13)：3858g/mol、化
合物(15)：3796g/mol、化合物(18)：7290g/mol、および化合物(22)：9032g/mol
である。
本発明のカリックスアレーン複合体は水溶性または非水溶性であってもよいが
、好ましくは水溶性である。カリックスアレーン複合体の水溶性は、画像形成部
分および/またはスペクテーター置換基の選択によって影響され得る。特に、画
像形成部分および/またはスペクテーター置換基は、カリックスアレーン複合体
の水溶性に影響する、１つまたはそれ以上の化学基をさらに含有するように選択
され得る。
カリックスアレーン複合体の水溶性は、イオン性または中性である化学基を組
み込むことによって増大し得る。反対に、疎水基のような化学基の組み込みは、
カリックスアレーン複合体全体の水溶性を低下させる。さらに、多くのニトロキ
シル含有CT画像形成部分は疎水性であり、そしてこのような画像形成部分を含有
する画像形成剤はより低い水溶性である。さらに、例えばヒドロカルビル基（例
えば、アルキル、アリール、アラルキル、およびアルカリール）のような、上記
の中性の疎水性スペクテーター基は、全体の水溶性を低下させ得る。
化学基の数およびその選択はさらに、カリックスアレーン複合体の全体の中性
または電荷に影響するように選択される。イオン種はしばしばより大きな水溶性
を有するが、中性の水溶性種は、しばしばより好ましい浸透性を与える。このよ
うな化学基の例は、カルボン酸、スルホン酸、アミノ酸、スルホン酸アミン、エ
タノールアミン、およびアミドを包含する。
本発明のカリックスアレーン複合体は、必要に応じて、１つまたはそれ以上の
標的部分にさらに複合体化され得る。ここで、標的部分は組織または器官特異性
（例えば、腎臓、肝臓、または腫瘍特異性を包含する）を可能にするか、または
増加させる。例えば、高分子量の水溶性カリックスアレーン複合体を生じるため
のさらなる複合体化は、血液プール画像形成に適切な、標的特性を可能にし得る
。また、金属ポルフィリンへのさらなる複合体化が腫瘍（例えば胸部腫瘍）特異
性を可能にし得るのに対し、低分子量タンパク質へのさらなる複合体化は、腎臓
特異性を可能にし得る。非水溶性カリックスアレーン複合体のミクロエマルジョ
ンを含む、画像形成剤処方物は、肝臓特異性を可能にし得る。
Ｃ．画像形成方法
CTおよびMRIの方法は、当該分野で周知である。特に、The Contrast Media Ma nual
（1992、R．W．Katzberg、WilliamsおよびWilkins，Baltimore、Maryland）
、特に６章（「Contrast Media Use in Computed Tomography」）および13章（
「Magnetic Resonance Contrast Agents」）を参照。
代表的には、カリックスアレーン複合体と薬学的に受容可能なキャリアとを含
有する、有効量の画像形成剤処方物が被験体に投与され、そして被験体または患
部が画像形成される。本明細書中で使用される用語「有効量」は、得られるCTま
たはMRI画質を改善するか、または改変させるのに十分な、無毒性の量を示し、
より詳細には、画像形成された器官および/または組織のより良好な視覚化を可
能にする量を示す。好ましくは、被験体は動物であり；より好ましくは、被験体
は哺乳類であり；最も好ましくは、被験体はヒトである。
本発明の画像形成剤は、例えば、上部胃腸管の画像形成のための経口；結腸を
含む下部胃腸管の画像形成のための経直腸；鼻および連絡通路の画像形成のため
の経鼻；fallopian管および連絡通路の画像形成のための経膣；内部器官、組織
、腫瘍などの画像形成のための非経口（皮下、筋肉内、静脈内、真皮内、および
肺を包含する）を含む、任意の適切な経路によって種々に投与され得る。画像形
成されるべき器官または組織について、好ましい経路が異なることが理解される
。投与の好ましい経路は非経口および経口を包含し、より好ましくは静脈内であ
る。
画像形成剤は単独で投与可能であるが、少なくとも１つの画像形成剤化合物と
、１つまたはそれ以上の薬学的に受容可能なキャリア（例えば、希釈剤または賦
形剤（例えば、充填剤、増量剤、湿潤剤、崩壊剤（disintegrant）、界面活性剤
、または潤滑剤を含有し得る）、これは、投与および投薬形態の性質および態様
に依存する）を含有する薬学的処方物として存在するのが好ましい。各キャリア
は、処方物の他の成分と適合性があり、そして被験体に対して有害でないという
意味で、「受容可能」でなければならない。薬学的処方物は、他の診断薬または
治療薬を、必要に応じて含有し得る。技術および処方は、例えば、Remington's Phermaceutical Sciences
、Mack Publishing Co.、Easton,PA．(最新版)に見出
され得る。
経口投与に適切な本発明の処方物は、水性液体または非水性液体中の溶液また
は懸濁液として；あるいは水中油型の液体エマルジョンとして；あるいは油中水
型の液体エマルジョンとして存在し得る。あるいは、処方物はカプセル、カシェ
剤（cachet）、または錠剤として投与され得、各々は所定量の画像形成剤を粉末
；顆粒；またはペーストとして含有する。
非経口投与に適切な処方物は、水性および非水性の等張性無菌注射溶液であり
、これは抗酸化剤、緩衝剤、静菌薬、および処方物を意図されるレシピエントの
血液と等張性にさせる溶質；ならびに懸濁剤および濃厚化剤を含有し得る水性お
よび非水性の無菌懸濁液、ならびにリポソーム、もしくは化合物を血液成分ある
いは１つまたはそれ以上の組織または器官に対して標的とするように設計される
他の微粒子系を包含し得る。
処方物は、単一用量または複数用量の密封容器（例えば、アンプルおよびバイ
アル）中に存在し得、そして直前に使用する注射のための無菌液体キャリア（例
えば、水）の添加のみを必要とする凍結乾燥条件下で保存され得る。即時注射の
溶液および懸濁液は、無菌の粉末、顆粒、または錠剤から調製され得る。
上で詳細に述べた成分に加えて、本発明の処方物は、処方物のタイプが問題で
あると考えられる当該分野において従来の他の薬剤を含有し得、例えば、経口投
与に適切なものは、甘味料、増粘剤、および香料のようなさらなる薬剤を含み得
る。
本発明の式を有する化合物はまた、獣医学的処方物の形態での使用のために存
在し得、例えばそれは当該分野において従来の方法によって調製され得る。
CTに対しては、投薬量はハライドのミリグラム（例えば、被験体のキログラム
当たりのヨウ素（mg(I)/kgと略記される））として首尾良く計算され得る。非経
口投与に対しては、平均的な成人に対する代表的な投薬容量は100ml〜300ml、好
ましくは約200mlであり、処方物濃度は約100mg(I)/ml〜300mg(I)/ml、好ましく
は200mg(I)/mlである。従って、体重70kgの平均的なヒトの被験体は、約40g(I)
の全投薬量に対し、約571mg(I)/kgを服用し得る。
MRI造影剤に対しては、投薬量は画像形成剤処方物のスピン密度、流動（拡散
および潅流）、磁化率、および緩和率（T1およびT2）に依存する。MRIに対して
は、投薬量は被験体の１kg当たりの造影剤のミリモル（mmol(A)/kgとして略記さ
れる）として首尾良く計算され得る。例えば、非経口投与に対しては、代表的な
投薬量は0.01mmol(A)/kg〜1mmol(A)/kgであり得る。
投与速度は、当該分野において公知である。代表的な投与速度は、１秒当たり
約0.5ml〜5mlの処方物、より好ましくは約1ml/秒〜3ml/秒である。画像形成は、
投与開始前後に始められ得、投与の間継続され得、そして投与後に継続され得る
。投薬量、投薬容量、処方物濃度、投与速度、および画像形成のプロトコルは、
特定の被験体および行われた検診に対して個々に取り扱われ、そしてそれらは経
験を積んだ医師によって決定され得るということを理解すべきである。このよう
なパラメータの選択についてのガイドラインは、当該分野において公知である（
特に、Katzberg、1992、上記を参照）。
Ｄ．実施例実施例１ CT に有用なカリックスアレーン複合体の合成
化合物(8)の合成を以下に記載し、そして図１に模式的に示す。括弧内の化合
物の番号は、図に示される構造を表わす。
化合物(2)：オクタ(1-ヒドロキシ)オクタ(4-tert-ブチル)カリックス[8]アレー
ン
Munchら(Organic Synthesis、1989年、68：243-245)に記載の方法に従って、
化合物(2)を調製した。ディーン−スターク水コレクターおよび機械式撹拌機を
備えた２リットルの三ッ口丸底フラスコに、p-tert-ブチルフェノール(化合物(1
)、100.0ｇ、0.67 mol)、パラホルムアルデヒド(35ｇ、1.1 mol)および10 N水酸
化ナトリウム２ mLのキシレン(600mL)のスラリーを入れた。このスラリーを、ア
ルゴン雰囲気にて加熱して、撹拌しながら還流した。１時間後、白色の沈殿物が
分離し始めた。反応混合物を８時間加熱した。次いで、混合物を室温まで冷却し
、そして沈殿物を濾過して、未反応成分および副生成物を除去した。粗生成物を
、400 mLずつのトルエン、エーテル、アセトンおよび水で連続的に洗浄し、次い
で、減圧下にて乾燥した。生成物をクロロホルムに溶解し、そして結晶化させた
。得られた結晶を濾過により分離し、そして乾燥した。収量＝70.5ｇ、67％；TL
C(SiO2)、ヘキサン/ジクロロメタン（８：２）での純度、Rf＝0.55；NMR(CDCl3)
＝1.23(s，72H t-ブチル)、3.55および4.42(2d，16H，CH2)、7.19(s，16H，芳香
族)、9.53(s，8H，OH)、δ ppm。
化合物(3)：オクタ(1-ヒドロキシ)カリックス[8]アレーン
Gutscheら(Tetrahedron、1986年、42：1633-1640)に記載の方法に従って、化
合物(3)を調製した。化合物(2)(20.0ｇ、0.015 mol)、フェノール(12.0ｇ、0.12
4 mol)および塩化アルミニウム無水物(25ｇ、0.186 mol)のトルエン(300 mL)の
スラリーを、アルゴン雰囲気にて、室温で１時間撹拌した。混合物を、４℃で水
500 mLに注ぎ、そして１時間撹拌した。こうして形成した不溶性のスラリー(上
層)（フェノールとの生成物を含有する）を、水(底)層から分離し、そしてトル
エンをロータリーエバポレーター中で除去した。次いで、スラリーを、100 mLの
アセトン、0.1Nの塩酸、メタノール、クロロホルム、アセトンおよびエーテルで
連続的に洗浄し、次いで、濾過し、そして減圧下にて乾燥した。収量＝12.2ｇ、
98％；NMR(ピリジン)＝4.25(s，br，16H，CH2)、6.85(ｔ，8H，芳香族)、7.19(s
，br，16H，芳香族)、9.34(s，br，8H，OH)δ ppm。
化合物(4)：オクタ(1-ヒドロキシ)オクタ(4-スルホナト)カリックス[8]アレーン
八ナトリウム
化合物(3)(4.2ｇ、0.0047 mol)を、濃硫酸(35 mL)と共に撹拌し、そして４時
間60℃に加熱した。不溶性の生成物をガラスフィルターで濾過し、そして固体を
水120 mLに溶解した。溶液を、過剰の炭酸バリウム(10.0ｇ)でpH ６〜７まで中
和し、そしてその後濾過した。濾液を、計算量の炭酸ナトリウム(1.4ｇ)で、pH
８〜９に調節した。この水溶液を凍結乾燥して、無色の粉末(3.8ｇ)を生成した
。この粉末を水(10 mL)に再び溶解し、そして等量のエタノールで希釈した。ナ
トリウム塩の形態の生成物を濾過し、そして乾燥した。収量＝3.8ｇ、70％；NMR
(D2O)=3.9(s，16H，CH2)、7.45(s，16H，芳香族)δ ppm。
化合物(5)：オクタ(1-メトキシ)オクタ(4-スルホナト)カリックス[8]アレーン八
ナトリウム
Shinkaiら(J ．Amer．Chem．Soc.、1986年、108：2409-2416)に記載の方法に従
って、化合物(5)を調製した。化合物(4)(3.2ｇ、0.002 mol)を、水酸化ナトリウ
ム溶液(15 mL、2.24ｇ、0.056 mol)に溶解し、そして混合物に、ジメチルスルホ
キシド(50 mL)を添加した。ジメチルスルホキシド(10 mL)中のヨードメタン(8.4
ｇ、0.059 mol)を添加し、そして溶液を、24時間50℃〜55℃に加熱した。混合物
を冷却し、そしてエタノール(200 mL)で希釈した。固体生成物を濾過し、そして
乾燥した。この固体を、その後、水10 mLに溶解し、そしてエタノール15 mLで希
釈した。沈殿した固体を濾過し、そして乾燥した。この手順を３回繰り返して、
過剰のヨウ化ナトリウムを除去した。生成物は、薄黄色の結晶を形成した。収量
＝1.82g、60％；NMR(D2O)=3.27(s，24H，OCH3)、4.08(s，16H，CH2)、7.50(s，
16H，芳香族)δ ppm。
化合物(6)：オクタ(1-メトキシ)オクタ(4-クロロスルホニル)カリックス[8]アレ
ーン
Shinkaiら(Bull ．Chem．Soc．Jpn.、1990年、63：1272-1274)に記載の方法に
従って、化合物(6)を調製した。化合物(5)(1.5ｇ、８ mmol)を、数滴のジメチル
ホルムアミドの存在下にて、チオニルクロリド(15 mL)と共に還流した。４時間
後、反応混合物を冷却し、そして氷水に注いだ。沈殿物を、濾過により回収し、
そしてクロロホルム中に抽出した。クロロホルム層をNa2SO4で乾燥し、そして濾
過した。クロロホルムの除去に続いて、結晶化により、薄黄色の結晶を生成した
。収率=64％、融点=286℃(dec)；NMR(D2O)＝3.62(s，24H，OCH3)、4.21(s，16H
，CH2)、7.68(s，16H，芳香族)δ ppm。
化合物(7)：
3-アミノ-2,4,6-トリヨード安息香酸およびエチレンジアミンから、そのカル
ボン酸クロリドを経て、試薬N-(2'-アミノエチル)-3-アミノ-2,4,6-トリヨード
ベンズアミドを調製する。次いで、Shinkaiら、(1990年、上記)に記載の方法と
類似の方法により、ピリジン５ mL中にて、化合物(6)(0.1ｇ、0.05 mmol)と２当
量の試薬N-(2'-アミノエチル)-3-アミノ-2,4,6-トリヨードベンズアミド(0.51ｇ
、0.89 mmol)とを反応させることによって、化合物(7)を調製する。
化合物(8)：
Shinkaiら(J ．Chem．Soc．Perkin Trans．I、1989年、2039-2045)に記載の方
法と類似の方法を用いて、ジメチルスルホキシド中の化合物(7)を、過剰の水素
化ナトリウムおよびプロパン-1,3-サルトンで処理して、化合物(8)を得る。実施例２ 19F MRI に有用なカリックスアレーン複合体の合成
化合物(13)の合成を以下に記載し、そして図２に模式的に示す。括弧内の化合
物の番号は、図に示される構造を表わす。
化合物(9)：オクタ(1-メトキシ)カリックス[8]アレーン
Gutscheら(1986年、上記)に記載の方法に従って、化合物(9)を調製した。テト
ラヒドロフラン(200 mL)中に化合物(3)(4.5ｇ、0.0053 mol)および水素化ナトリ
ウム(オイル中にて80％、7.2ｇ、0.188 mol)を含有する混合物を調製し、そして
室温で反応させて、ナトリウム塩を形成した。次いで、DMF(50 mL)中のジメチル
スルフェート(26.6ｇ、0.211 mol)を添加した。得られた混合物を、70℃で20時
間加熱した。次いで、それを冷却し、そして過剰の水素化ナトリウムをメタノー
ル(25 mL)で分解した。減圧下にて、メタノール、テトラヒドロフランおよびDMF
を除去した。こうして形成した残渣を、水(150 mL)およびメタノール(100 mL)で
洗浄して、粗生成物を得、次いで、シリカゲルカラム(45g)に通した。生成物を
、ヘキサンおよび酢酸エチル(１：１)の混合物で溶出し、続いてジクロロメタン
で溶出して、薄黄色の結晶を得た。メタノールおよびクロロホルムからの再結晶
化により、3.61ｇ(71％)を得た。NMR(CDCl3)＝3.5(s，24H，OCH3)、4.0(s，16H
，CH2)、6.8(ｓ，8H，芳香族)δ ppm。
化合物(10)：オクタ(1-メトキシ)オクタ(4-クロロメチル)カリックス[8]アレー
ン
Aimiら(Tetrahedron、1989年、45：2177-2182)に記載の方法に従って、化合物
(10)を調製する。クロロホルム溶液中の化合物(9)を、−10℃で50分間、塩化第
二スズと反応させる。反応混合物を水に注ぎ、クロロホルムの抽出および除去後
、生成物を結晶化させて、純粋な形態での化合物(9)を生成する。
化合物(11)：オクタ(1-メトキシ)オクタ｛4-[(ペルフルオロ-tert-ブチル)メチ
ル]｝カリックス[8]アレーン
Rogersら(1993年、米国特許第5,234,680号)に記載の方法に従って、化合物(11
)を調製する。モノグリム(CH3O−CH2CH2−OCH3)中の化合物(10)を、室温で20時
間、ペルフルオロイソブチレンおよびフッ化セシウムと反応させ、そして臭化
セシウムの濾過、およびモノグリム溶媒の除去を行う。生成物をクロロホルムに
抽出し、そして溶媒を乾燥し、次いで、ロータリーエバポレーター中で除去する
。残渣を再結晶化させて、化合物(11)を得る。
化合物(12)：オクタ(1-ヒドロキシ)オクタ｛4-[(ペルフルオロ-tert-ブチル)メ
チル]｝カリックス[8]アレーン
メチルエーテルの脱メチル化について、McOmieら(Tetrahedron、1968年、24：
2289-2292)に記載の方法に従って、化合物(12)を調製する。化合物(11)をジクロ
ロメタンに溶解し、そして−60℃〜−40℃で３時間〜４時間、過剰の三臭化ホウ
素と反応させる。混合物を希塩酸に注ぎ、そしてジクロロメタン層を分離し、そ
して溶媒を乾燥し、次いで、除去する。残渣を、結晶化および/またはクロマト
グラフィーにより精製して、化合物(12)を得る。
化合物(13)：オクタ｛1-(3-スルホナトプロポキシ)｝オクタ｛4-[(ペルフルオロ
-tert-ブチル)メチル]｝カリックス[8]アレーン八ナトリウム
Shinkaiら(1989年、上記)に記載の方法により、化合物(13)を調製する。テト
ラヒドロフラン中の化合物(12)を、過剰の水素化ナトリウムおよびプロパン-1,3
-サルトンで処理して、化合物(13)を得る。実施例３ MRI に有用な有機常磁性基を含有するカリックスアレーン複合体の合成
化合物(15)の合成を以下に記載し、そして図３に模式的に示す。括弧内の化合
物の番号は、図に示される構造を表わす。
化合物(14)：
Shinkaiら(1990年、上記)により先に記載の手順と類似の手順に従って、化合
物(14)を調製する。化合物(6)を、クロロホルム中にて、過剰の4-アミノ-TEMPO(
4-アミノ-2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジンオキシル、Aldrich Chemical Com
pany、Milwaukee、Wisconsin)と反応させる。化合物(14)を単離し、そして再結
晶化により精製する。
化合物(15)：
Shinkaiら(1990年、上記)に記載のように、テトラヒドロフラン中の化合物(14
)を、過剰の水素化ナトリウムおよびプロパン-1,3-サルトンと反応させて、化合
物(15)を水溶性ナトリウム塩として得る。実施例４ MRI に有用な常磁性金属錯体部分を含有するカリックスアレーン複合体の合成
化合物(18)の合成を以下に記載し、そして図４に模式的に示す。括弧内の化合
物の番号は、図に示される構造を表わす。
化合物(16)：
Essianら(J ．Med．Chem.、1988年、31：898-891)に記載のように、化合物(6)
を、適切な溶媒中にて室温で、N-(tert-ブトキシカルボニル)エチレンジアミン
で処理して、化合物(16)を得る。
化合物(17)：オクタ(1-メトキシ)オクタ｛4-[N-(2'-アミノエチル)スルホンアミ
ド]｝カリックス[8]アレーン
Betebennerら(Bioconjugate ．Chem.、1991年、２：117-123)に記載の方法と類
似の方法で、トリフルオロ酢酸と反応させることにより、化合物(16)を、遊離塩
基の形態の化合物(17)に転化する。
化合物(18)：DTPA複合体
Brechbielら(Bioconjugate Chemistry、1990年、1(1)：59-68)に記載のように
、試薬3-(4-イソチオシアナトベンジル)-6-メチル-ジエチレン-テトラアミン四
酢酸を調製し、そしてWeinerら(Mag ．Res．Med.、1994年、31：1-8)に記載のよ
うに、ジクロロメタン中にて室温で、化合物(17)と反応させて、化合物(18)を得
る。実施例５ MRI およびCTの両方に有用な二官能性カリックスアレーン複合体の合成
化合物(22)の合成を以下に記載し、そして図５に模式的に示す。括弧内の化合
物の番号は、図に示される構造を表わす。
化合物(19)：オクタ｛1-[3-(ペルフルオロ-tert-ブチル)プロポキシ]｝カリック
ス[8]アレーン
Shinkaiら(1990年、上記)に記載の方法と類似の方法により、化合物(19)を調
製する。化合物(3)を、溶媒(例えば、テトラヒドロフランまたはジメチルホルム
アミド)中にて、過剰の水素化ナトリウムを用いて、ナトリウム塩に転化し、次
いで、1-ブロモ-3-(ペルフルオロ-tert-ブチル)プロパンと反応させて、化合物(
19)を得、これを、結晶化またはクロマトグラフィーにより精製する。Rogersら(
1993年、米国特許第5,234,680号)に記載のように、モノグリム様の溶媒中のペル
フルオロイソブチレンおよびフッ化セシウムと、過剰のジブロモプロパンとを反
応させることにより、1-ブロモ-3-(ペルフルオロ-tert-ブチル)プロパンを調製
する。
化合物(20)：オクタ｛1-[3-(ペルフルオロ-tert-ブチル)プロポキシ]｝オクタ(4
-クロロスルホニル)カリックス[8]アレーン
クロロホルム様の溶媒中にて、化合物(19)と過剰のクロロスルホン酸とを反応
させることにより、化合物(20)を調製する。混合物を室温で６時間〜８時間撹拌
した後、反応混合物を氷水に注ぎ、そして適切な仕上げ(workup)および再結晶化
の後、有機層から生成物を得る。
化合物(21)および(22)：
化合物(7)および(8)の調製について上記の反応と類似の反応により、化合物(2
0)から、化合物(21)および(22)をそれぞれ調製する。実施例６ インビボでのCT画像形成
CT用の画像形成剤を実施例１および５に記載のように調製し、そして薬学的に
受容可能なキャリアに懸濁させる。市販の装置を用いる標準的な手順により、CT
画像形成を行う。Ｘ線ビームエネルギーは、二重エネルギービーム系が利用され
得るが、代表的には120 KeVである。Ｘ線CTは、本来、人体の任意の領域の軸横
断方向の(transaxial)画像を得る二次元画像形成方法であるが、但し、その領域
は、Ｘ線ビーム検出器のガントリー内に位置する。従来のCTスキャナーは、薄片
の厚みに対して、一定のパラメーターを使用し；その平面内の解像度は、製造者
によって設定された所定のパラメーター(例えば、256×256または512の画素解像
度、および解像度の関数であるスキャン時間)内で、調整され得る。らせんまた
はうず巻き状(spiral or herical)の走査CTユニットにより、薄片の厚みのより
多くの選択が可能となり、それに代表的には、スキャン時間が短くなる(約１秒/
薄片)。
画像形成される被検体を、CT患者プラットホーム(「寝台」)に置く。このスキ
ャナーの位置決めシステムを用いる初期アライメント、および被検体における外
部の解剖学的な参照パイントを行う。被検体が、CTガントリー内に適切に位置し
ているかどうかを決定するために、「偵察(scout)」画像形成を行う。もし、適
切に位置していないなら、所望の位置を得るために、患者プラットホームの移動
を遠隔制御することにより、被検体を再配置する。所望のアライメントが得られ
るまで、これを繰り返す。
代表的には、一連のプレコントラスト画像が得られる。造影剤の投与に続いて
、造影剤を画像形成される領域に存在させながら、CT試験を行なう。画像形成投
薬量を、実施例８に記載のように計算する。実施例７ インビボでのMRI
MRI用の画像形成剤を実施例２〜５に記載のように調製し、そして薬学的に受
容可能なキャリアに懸濁させる。標準的な手順および市販の装置を用いて、プロ
トン(1H)および/またはフッ素(19F)画像形成を行う。プロトン画像形成を、以
下のパラメーターを用いて、行い得る：反復時間(TR)＝１秒、エコー時間(TE)＝
18ミリ秒、画像データマトリックス＝128×128、励起数(NEX)＝２、視野(FOV)＝
128 nm、および薄片の厚み=2.5または5.0。フッ素画像形成を、以下のパラメー
ターを用いて行い得る：TR=１秒、TE＝18ミリ秒、画像データマトリックス＝64
×64、NEX＝32、FOV＝128 nm。
造影剤の投与前後に、プロトンおよびフッ素MRIを行う。フッ素含有画像形成
剤(例えば、実施例２および５に記載のもの)を用いる場合、プロトンMRIを使用
して、フッ素画像の評価に対する解剖学的なマーカーを得る。画像形成の投薬量
を、実施例８に記載のように計算する。実施例８ 画像形成投薬量の計算
画像形成投薬量は、画像形成剤の溶解性、投与経路、キャリアビヒクル、画像
形成される部位および画像形成方法に依存する。70 kgのヒト被検体に対する、
実施例１〜４の化合物を用いた３種の代表的な画像形成の投薬量を、表１に記載
する。