JPS62503034A - 肝臓胆管のｎｍｒコントラスト剤 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 肝臓胆管のＮＭＲコントラスト剤 本発明は診断用のＮＭＲイメージングに関する。

ＮＭＲイメージングは多年にわたって医療診断に使用されてきている。コントラ スト剤（ｃｏｎｔｒａｓｔ　ａｇｅｎｔ）はその診断有用性を高めるためについ 最近使用されるようになった。例えば、グリース（Ｇｒｉｅ日）らの強国特許Ｄ Ｅ第３１２９９０６号明細書はキレート化剤および塩基又は酸で錯化された常磁 性イオン（例えばＥＤＴＡでキレート化されたマンガンのジ−Ｎ−メチルグルコ サミン塩）から成るＮＭＲｓントラスト剤を開示している。

発明の要約 本発明は・生物学的組織と接触している水プロトンのＮＭＲ緩和時間を短縮させ るｉｎ　ｖ１ｖｏ方法を提供する。本発明方法はキレート化物質で錯化された常 磁性金属イオンを含むＮＭＲコントラスト剤をヒトり者に投与し、そのり者をＮ ＭＲイメージングにかけることを包含し、上記コントラスト剤は組織の成分と非 免疫学的に非共有結合で結合しうる点に特徴があシ、このような結合の結果とし て溶液中に遊離状態で存在する常磁性物質のみによって誘起される水プロトンの 緩和力（ｒｅｌａｘｉｖｉｔｙ）と比較したときに水プロトンの緩和力を少なく とも２倍に高める（す々わち、ＮＭＲ緩和時間Ｔ１　またはＴ２を短縮させる） ことができる。

好ましくは、コントラスト剤は結合が起こる生物学的組織に対して特異的な親和 性を有する。（本明細書において使用する口特異的親和性１とは、他の組織や組 織成分よりも特定の組織や組織成分によって実質的に高度に取込まれ、保持され 、または結合され得ることを意味し、この性質をもつ薬剤は１標的“組織や成分 に１働きかける”と言われている。）本発明のコントラスト剤が結合する成分は 一般に特定の化学物質権（例えばタンパク質、脂質または多糖類）である。これ らの成分に本コントラスト剤が強く結合すると、金属錯体による水プロトンの縦 経和力（’ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａ’ｌ　ｒｅｌａ、ｘｉｖｉｔｙ；１／ＴＩ） および横緩和力（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ　ｒｅｌａｘｉｖｉｔｙ　；　１／Ｔｚ ）が（少なくとも２倍Ｋ）増加することが判明した。緩和力の増加はラウファ− （Ｌａｕｆｆｅｒ）らのマグヌ・レス・イメージング（Ｍａｇｎ、Ｒｅｓ、工ｗ ａｇｉｎｇ）　３．　１１　（１９８５）に記載されるように、明らかに電子− 原子核相互作用の有効相関時間の変化が大いに原因している。

本発明コントラスト剤において、毒性の常磁性イオン（例えばガドリニウム）は キレート化剤によシ強く錯化されてその毒性を減じ、またこの種のコントラスト 剤は周囲の水プロトンへの常磁性イオンの比較的低い接近性にもかかわらず、Ｔ □およびＴ２　（以下で論する）を短縮するのに有効であることが見い出された 。

本発明のキレート化物質の例にはポルフィリン類、クリプテート化合物およびビ ス−、トリス−またはテトラ−カテコール化合物がある。

タンパク質と強く結合する本発明のコントラスト剤はまたヒト細網内皮細胞と比 較してヒト肝細胞によって特異的に取込まれ、そして肝細胞は肝臓の大部分を構 成するので本コントラスト剤は肝臓の優れ九ＮＭＲイメージングを与える。こう して本コントラスト剤は急性肝癌または肝臓転移癌（これらの癌細胞は正常に機 能する。ｉ！Ｔ−細胞と異なる割合で本薬剤を取込み、または異なる時間にわた って本薬剤を保持する）の画像化を可能にする。本発明はさらにコントラスト剤 の取込みまたは保持率によって証明されるよう１（、肝機能を監視するためのＮ ＭＲイメージングの使用を可能にする。

本発明の他の特徴および利点は、次の好適な実施態様の説明および請求の範囲か ら明らかになるでおろう。

好適な実施態様の説明 本発明の好適な実施態様について以下に述べる。

コントラスト剤の性質 本発明の多くのコントラスト剤は、多くの成分に強く結合するだめの化学的必要 余件が同じであるので、またいくつかの場合には強固な結合を誘起するその同じ 性質が組織特異性に影響を与えるので、広範囲の用途において有用であるだろう 。例えば、細網内皮細胞と比較して肝細胞による選択的取込みを起こさせるコン トラスト剤の性質は、その薬剤とタンノξり質（例えば肝細胞の細胞内タンパク 質）とを強く結合させる。

本発明の好適なＮＭＲコントラスト剤は診断用途におけるそれらの有用性に関し て、以下で論するような多くの物理的／化学的性質を保有する。

標的成分に働きかけるコントラスト剤がイメージング（画像形成）に必要とされ るＮＭＲコントラストを与えるために、それらは標的成分におけるプロトンのＮ ＭＲ緩和時間を変更しなければならない。従って、コントラスト剤はそれらを標 的に選択的に取込ませるか、あるいは標的に選択的に結合させる性質をもたねば ならない。このことはフンシラスト剤の標的による比較的高い取込み率、あるい は標的と非標的組織との異なる保持時間によシ達成される。ＮＭＲコントラスト は標的中の水プロトンのＴｓ（縦緩和時間）またはＴｚ　（横援和時間）を、コ ントラスト剤の常伍性部分によって変えることにより達成される。

先に述べたように、本発明コントラスト剤が結合し得る１つの組織成分はタンパ ク質である。これらは細胞内タンツク質でおり得、例えば肝細胞内のりガンジン （Ｙプロティンまたはグルタチオン−３’−）ランス７エラーゼ（Ｅ（４５，１ ，１８）　として知られている）およびプロティンＡ（Ｚプロティンまたは脂肪 酸結合タンパク質として央られている）のようなタンパク質テアル〔ジエ−−り Ｉ）＝−イアベスト（Ｊ、　ｃｌｎ、■ｎｖｅｓｔ、）４８．２１５６−２１６ ７（１９６９）を参照〕。コントラスト剤が肝細胞のような特定の細胞を標的と する場合、それは一般に細胞であって、細胞内タンパク質それ自体を標的とする のではない。本コントラスト剤はその性質の結果として細胞に動きかけ、その後 その性質がこれらの細胞の細胞内タンパク質へ強く結合させる。

タンパク質と結合する性質を有するコントラスト剤は、細胞内タンパク質ばかシ でなく、ヒト血ａアルブミン（ＥＳＡ　）のような血清タンパク質にも結合する ことができる。この結合は血管内の構造やパターンのＮＭＲ画像を選択的に増強 し、例えば発作や脳腫瘍によって起こる血液／脳関門の破裂の診断を可能にし、 また血液の流れのイメージングを可能にする。例えば、若干のコントラスト剤は ｉｎ　ｖｉｖｏにおいてＥＳＡとリガンジンの両方に結合することができ、それ 故に血管内および肝臓胆管の両方のコントラスト剤でおる。

タンパク質結合性コントラスト剤が強く結合するもう１つの重要なタンパク質は 、腫瘍中に存在する未成熟な、弱く架橋したコラーゲンでちる。このコラーゲン はポルフィリンにより錯化された常磁性金属イオンから成るＮＭＲコントラスト 剤と強固に結合することができる。これらのタン・ξり質と結釡するとき、コン トラスト剤は腫易への割きかけと緩和力を高めることの両方の役割を果たしてい る。

タンパク質への結合はコントラスト剤に疎水性基を組み入れ、且つそのコントラ スト剤に適当な正ｉｔ荷を付与することＫよりもたらされる。

結合はコントラスト剤とタンパク質の両方が１つまたはそれ以上の疎水領域を含 む場合に促進され、コントラスト剤は疎水領域間のファンデルワールス相互作用 によってタン・ミク質と非共有結合で結合し、それによシ結合が増強される。

標的がタンパク質である場合、親油性はコントラスト剤のタンパク質への結合を 高める。親油性は無極性構造、すなわち少なくとも１つのアリール基（例えば置 換されていてもよいフェニル環）、少なくとも１つの７・ロゲン原子、およびｌ または疎水性アルキル基の存在によってもたらされる。親油性のだめには、コン トラスト剤または生理学的ｐＨにおいて過剰の電荷（すなわち４よシ大きい絶対 値の電荷）を保有しないことが望ましい。

親油性は少量（０，１ｍＭ）の放射性標識コントラスト剤を等容量のオクタツー ルとトリス緩衝液（５０ｍＭ、　ｐＨ７，４）の中に加えることによシ測定され たオクタツール：水の分配係数によって表わされる。本発明コントラスト剤の上 記係数は好ましくは少なくともＯ，ＯＯ５でア）、よシ好ましくは少なくとも０ ．０１でちる。

親油性に関係する他の指数はタンパク質結合のそれである。

タンパク質結合能は、平衡透析によって測定して、Ｑ、２ｍＭのコントラスト剤 濃度で４．５％ヒト血清アルブミン（ＩＳＡ）に結合したコントラスト剤の百分 率として表わすことができる。タンパク質を標的とするコントラスト剤の場合に は、その薬剤の好ましくは少なくとも１５チ、より好ましくは少なくとも５０チ がＥＳＡ　と結合する。

静電気的相互作用 コントラスト剤とタンパク質との間に静電気的相互作用が起こシうる場合に、結 合はさらに増強される。こうして、タンノセぐ質が正に荷電した結合部位をもつ （例えばヒト血清アルブミン）か、おるいは陰イオン配位子に対して最高の親和 性を示す（例えばアルブミン、リガンジンまたはプロティンＡ）ことが昶られて いる場合、コントラスト剤の正味電荷は負であるべきであシ、好ましくは−１な いし−４である。また、正に荷電した残基との直接の静電気的相互作用は、その コントラスト剤が溶液中で金属イオンに配位結合しない追加の負に荷電した基（ 例えばスルホネート基やカルボキシレート基）を有する場合に促進される。

これとは別に、結合部位が陰イオン性をもつことが却られている場合、コントラ スト剤は全体的に陽電荷をもつべきである。

本発明コントラスト剤はその分子量が好ましくは少なくとも２５０であり、よシ 好ましくは３００以上である。

投与および取込みを促進するために、コントラスト剤は良好な水溶性を示すべき であり、好ましくは２０℃の生理食塩水中に少なくともＬＯｍＭの濃度で溶解さ れるべきでちる。

本発明のコントラスト剤は先に述べたようにＴ１　まだはＴ２もしくはこれらの 両方を短縮しなければならない。これを達成するための能力を１緩和力・と呼ぶ 。

緩和力は常磁性イオンが、キレート化配位子と結合したときに、水交換のための 】つまたはそれ以上の開かれだ配位部位（ｏｐｅｎ、　Ｃ００ｒｔｉｉｎａｔ、 １０ｎ　５ｉｔｅ）　をまだ有する場合に最適となる。

一般に、２つよシ多い開かれた部位の存在は金属イオンの放出による毒性をｉｎ 　ｖｉｖｏで許容できない程度に増すので、１つまたは２つのこのような部位の 存在が好適である。しかしながら、ゼロの開かれた配位部位も、第２配位圏の水 分子がさらに緩和され且つ結合増強がさらに起こりうるので、好適でないにして も満足のゆくものであるかも知れない。

ｉｎ　ＶｉｔｒＯの緩和力はｔ３−１　ｍＭ−１の単位、すなわち２０ＭＨｚ　 において食塩水中で測定したときのコントラスト剤１ｍＭ当たりの１／Ｔ１また は１／Ｔ２　の変化で表わされる。

好ましくは本発明コントラスト剤は少々くともＱ、５ｓ−１ｍＭ−】よシ好まし くは少なくともＬＯｓ−ＩＩｎＭ−１のｉｎ　ｙｊ、ｔｒｏ緩和力を有する。

また、緩和力は対象とする組織成分についてｉ！１ｖｉｖｏ　で測定することが できる。ｉｎ　ｖｉｖｏ　３和力はθ−”　（ｍｍｏｆｉ　／　９組８）−１の 単位で表わされ、これはコントラスト剤の濃度（組織１グラム当たりのミリモル 数）で割ったコントラスト剤によって生じた１／Ｔ１または１／Ｔ２（大塩水を 注射した対照のそれより多い）の変化を表わす。組織の濃度は放射性標識化され た常磁性イオンから作られたコントラスト剤を使用して測定される。好ましくは 、肝臓組織での本薬剤のｉｎ　ｖｉｖｏ緩和力は少なくともＬＯｓ”’”（ｍｍ ｏ１／９−）−’である。コントラスト剤は緩和力を少なくとも２倍に高めるの に十分なほど強固に結合すべきである。この高められた緩和力はコントラスト剤 の用量を低下させ、それ故にそれらを使用する際に安全域を大きくするであろう 。

緩和力の増加を最大とするために、結合相互作用の強固性を最大限に強化するこ とが望ましいつ好適には、これは生物学的結合部位と多重に接触する少なくとも １つのアリール基または脂肪族基をコントラスト剤に与えて、自由回転を抑える ことによ＃）達成される。さら（（、正に荷電したアミノ酸残基との静電気的相 互作用を促進するために、遊離（非配位性）の荷電基（例えばスルホネート基や カルボキシレート基）ヲコントラスト剤に導入することができ、これは結合親和 性と強固性をともに増強するであろう。

金属錯体の緩和力を高める別の方法は、金属イオンのまわシのト９ナー原子の立 体配置を変えて最も対称的な向きを達成することでちる。配位子の場（ｆｌｅｌ ａ）のこの対称はより長い電子スピン緩和時間、およびよシ高い緩和力へと導く ことができる。

Ｇｄ＋３のためのＤＯＴＡ配位子（以下で述べる）は、金属イオンを異方性の形 で包囲する例えばＤＴＰＡ−誘導配位子（以下で述べる）と比較して、非常に高 い対称性（はとんど立方体）をもつ例である。ＤＯＴＡのような対称に拘束され た大環式配位子の別の利点はそれらの高い動的安定性である（以下参照）。

コントラスト剤はコントラスト増強のために必要とされる投与量で許容し得る程 に低い毒性レベルをもたねばならず、好ましくは少なくとも０．０５　ｍｍｏ１ ／　ＫＬ？のＬＤ５ｏを有する。コントラスト剤の毒性は完全な錯体固有の毒性 、並びに金属イオンのキレート化剤からの解離度の両方の関数であシ、毒性は一 般に解離度と共に増大する。動的安定性が低い錯体の場合には、解離とその付随 する毒性とを最小限に抑えるため＋／Ｃ高い熱力学的安定性（少なくとも１０１ ５Ｍ−１、よシ好ましくは少なくとも１０２０Ｍ−１の生成定数）が望まれる。

動的安定性が比較的高い錯体の場合には、より低い生成定数（すなわち１０１０ 　Ｍ　−１またはそれ以上）でも解離を最小限に抑えることができる。動的に安 定な錯体は一般に高度に緊縮的なキレート化剤〔例えばジはンゾ−１，４，７， １０−テトラアザシクロテトラデセン−１，４，７，１０−テトラ酢酸（ジはン ゾーＤＯＴＡ））により島化された常磁性金属イオン〔例えばガドリニウム（■ ）〕を含む。

前件はまた錯体中の開かれた配位部位の数の関数であり、開かれた配位部位が少 なければ、一般にキレート化剤が細肥毒の常磁性イオンを放出する傾向はそれだ け少なくなる。従って、好ましくは錯体は２つ、１つまたはゼロの開かれた配位 部位を含む。常磁性物質が高い磁気モーメントを有しくすなわち高度に常磁性で あり）それ故に低用量でＴ１またはＴ２に影響を及ぼすことができるコントラス ト剤においては、開かれた配位部位が１つまたは２つでさえも存在し得る。１つ の例はガドリニウムであシ、これは電子ズ１を形成していない７個の電子のため に高度に常磁性である。

本発明コントラスト剤の常磁性部分は、少なくとも１個より好ましくは５個また はそれ以上の不対電子をもち且つ少なくともＬ７ボーア磁子の磁気モーメントを 有する遷移金属またはランタン系列のいずれの常磁性イオンであってもよい。適 当なイオンにはガドリニウム（ＩＩＤ、　ｉ皿、マンガン（■およびＩＩＩ）、 クロム（２）、　銅（Ｉｌｌ、ジスプロシウム［有］、テルビウム口、ホルミウ ム（■９、エルビウム（ＩＩＤおよびユウロＣウム（２）が含まれ、最も好まし いものはガドリニウム口、鉄Ｇ１１ｌおよびマンガン（ＩＩ）でちる。

次の記載は本発明コントラスト剤をタンノζり質に強く結合させ且つ機能的肝細 胞によって選択的に取込ませるキレート化配位置に関する。

有機キレート化配位子は生理学的に適合性であるべきであシ、好ましくは／・ロ グン原子および／またはＣｌ−Ｃｌ０アルキル基で置換されていてもよいアリー ル環を少なくとも１つ含有する。

キレート化配位子の分子の大きさは常磁性物質の大きさと適合−ト化配位子を必 要とする。好ましくは、キレート化配位子は単一の多座配位子でちる。この種の 配位子は加水分解に対してコントラスト剤の安定性を最大限に高め、且つコント ラスト剤から標的成分の結合部位への金属イオンの移動を最小限に抑える。

キレート化配位子の１つの適当な種類はエチレンビス−（２−ヒドロキシフェニ ルグリシン）（“ＥＨＰＧ’）およびその誘導体（５−Ｃｆｉ−ＥＨＰＧ、５− Ｂｒ−ＥＨＰＧ、５−Ｍｅ−ＥＨＰＧ、５−ｔ−Ｂｕ−ＥＨＰＧおよび５−　ｓ ｅｃ　−Ｂｕ　−ＦＩＨＰＧを含む）でちる。ＥＩ（ＰＧおよびその誘導体は次 の構造式を有する。

ＥＨＰＧの５位に存在する置換が親油性を増すのに最も効果的であるが、置換は ２つのフェニル環のどの位置にあってもよい。

キレート化配位子の他の適当な種類はベンゾジエチレントリアミン−はンタ酢酸 （ベンゾ−ＤＴＰＡ）およびその誘導体（ジベンゾ−ＤＴＰＡ、　フェニル−Ｄ ＴＰＡ１ジフェニル−ＤＴＰＡ、ベンジル−ＤＴＰＡおよびジはンジルーＤＴＰ Ａを含む）でちる。

これらの化合物のうち２つは以下に示す構造式を有する。

ベンゾ−ＤＴＰＡ　ジベンゾ−ＤＴＰＡ適当なキレート化配位子の他の種類はビ ス−（２−ヒドロキシはンジル）−エチレンージアミンジ酢酸（ＨＢＥＤ）およ びその誘導体である。ＨＢＥＤの構造は次の通シである。

ＨＢＥＤ ＨＢＥＤは都合のいいことに鉄に対して１０４０という非常に高い生成定数をも っている。この配位子はストレム・ケミカル・カンパニー（Ｓｔｒｅｍ　Ｃｈｅ ｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手しうる。

キレート化配位子のその他の適当な種類は少なくとも３個の、よシ好ましくは少 なくとも６個の炭素原子と、少なくとも２個の異種（０および／またはＮ）原子 を含む大環式化合物の種類である。大環式化合物は異種環原子が一緒に結合した １つの環、または２つもしくは３つの環から成る。モノ大環式キレート化配位子 ０１つの適当な種類は次の一般式で表わされる。

１であシ：Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７およびＲ８は各々独立してＨまたはメチルであｐ； そしてＲ１，Ｒ２，Ｒ３およびＲ４は各々独立して工ればならない。上記アリー ル基はノ・ロゲン原子またはＣ１−Ｃ４アルキル基で置換されていてもよい。適 当な大環式配位子の例にはベン−／−ＤＯＴＡ（ここでＤＯＴＡは１．４，７． １０−テトラアザシクロテトラデカン−１，４，７，１０−テトラ酢酸でちる） 、ジベンゾ−ＤＯＴ　Ａ、ベンゾ−ＮＯＴＡ　（ここでＮ０ＴＡは１，４．７− ドリアザシクロノナンーＮ、Ｎ／、Ｎ“−）・り酢酸である）、ベンゾ−ＴＥＴ Ａ、（ここでＴＥＴＡは１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−１ ，４，８，１１−テトラ酢酸である）、ベンゾ−ＤＯＴＭＡ（ここでＤＯＴＭＡ 　ｌ’！　１．４．７　、１０−テトラアザシクロテトラデカン−１，４，７， １０−テトラ（メチルテトラ酢酸）である）、オ！ヒヘｙ／　−ＴＥＴＭＡ（コ コｆＴＥＴＭＡ　Ｉｔ’ｒ、　１．４，８．１１−テトラアザシクロテトラデカ ン−１，４，８，１１−（メチルテトラ酢酸）である）が含まれる。

疎水性すなわち親油性は、エチレンジアミン部分を含む配位子（例えばＤＯＴＡ 誘導体）の場合、エチレン戻素原子に上記の疎水置換基を直接結合させることＫ よシ得られる。例えばＤＯＴＡは次の構造式を有する。

疎水置換基（例えば融合フェニル環またはＣ１−５アルキル基）はＤＯＴＡの炭 素原子１−８の１つまたはそれ以上に結合される。

キレート化配位子の別の適当な種類は疎水置換基を含むＤＴＰＡ誘導体である。

この種の適当な誘導体の構造は次の通シである。

下記式中Ｒ□、Ｒ，Ｒ，，Ｒ４およびＲ５は各々独立してＣ６−□０アリール基 （例えばフェニル基やばンジル基）またはＣニー、脂肪族基（例えばメチル基や エチル基）であシ得る。

キレート化配位子の他の適当な種類は以下に示す１．３−プロピレンジアミンテ トラ酢酸（ＰＤＴＡ）およびトリエチレンテトラアミンヘキサ酢酸（ＴＴＨＡ） 　の誘導体である。下記式中Ｒ□。

Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６およびＲ７基は各々独立してＣ６−１゜アリ−ル 、Ｓ（例えばフェニル基やベンジル基）またはＣ１−５脂肪族基（例えばメチル 基やエチル基）であり得る。

キレート化配位子の他の適当な種類は以下に示す構造式を有する１、５．１０− Ｎ、Ｎ’、Ｎ“−トリス（２，３−ジヒドロキシインジイル）−トリカテコレー ト（Ｌ工ＣＡＭ）および１，３．５−Ｎ、Ｎ’　、Ｎ”−トリス（２，３−ジヒ ト０ロキシベンゾイル）アミノメチルベンゼン（ＭＥＣＡＭ）の誘導体でおる。

Ｒ工、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５およびＲ６は各々独立してＣｏ２Ｈ，Ｓ○３Ｈ， Ｈ，ハロゲン原子（例えば（４）またはＣ□−５アルキル基（例えばメチル基や エチル基）であり得る。

ＩＣＡＭ 本発明のコントラスト剤は慣用合成方法を使って市販の試薬類または簡単に合成 された試薬類から合成することができる。

一般には、常磁性イオンの塩をキレート化配位子の弱アルカリ性（ｐＨ７，４〜 ９）水溶液に加え、得られた混合物を室温で３〜２４時間攪拌する。その後生成 したコントラスト剤はすぐに使用するか、あるいは使用するまで凍結乾燥した形 で又は生理学的緩衝液中に保存する。

鉄器−（ＥＢＩＰＧ）−の合成は次のように行われる。ＩＭＮａＯＨの添加によ りｐＨ８〜９に維持した蒸留脱イオン水の中にＥＨＰＧ（シグマ社製）を室温で 加えて溶解する。この溶液に固体Ｆθ（Ｊ３・６Ｈ２０を加え、Ｉ　Ｍ　ＮａＯ ＨＴ　ｐＨを７．４に調整する。その後得られた暗赤色溶液を室温で３０分攪拌 し、次にＱ、　２　ｒａｎ　ミクロポアフィルター（ゲルマン社製）を用いて濾 過する。鉄（２）−（ＥＨＰＧ）−の濃度はベックマン分光光度計および４８０ ｎｍｆの吸光係数４３００ＣＭ−ＩＭ−１を用いて希釈アリコートの可視吸光に より測定する。

ＥＨＰＧ誘導体の鉄キレートを作るために、第１工程はチオドラキス（’ｒｈθ ｏｄｏｒａｋｉｓ）らのリュー・ファーム・サイ（Ｊ。

Ｐｈａｒｍ、Ｓｃｉ、）６９，５８１（１９８０）に記載されるマンニッヒ反応 に従って適当なＥＨＰＧ誘導体を製造することである。

この反応はエチレンジアミン、ジクロル酢酸および適当な／ξ２置換フェノール を使用する。５−Ｂｒ−ＥＨＰＧの反応式は次の通りである。

Ｂｒ 鉄（］］ｌ−（５−（４−ＥＢＰＧ）−１鉄（ＩＩＤ−（５−Ｂｕ−ＥＨＰＧ） −１鉄側−（５−Ｍｅ−ＥＨＰＧ）−および１ｉＱｌｌｌ　−ＨＢＥＤは鉄−Ｅ ＢＰＧと類似の方法で製造される。

鉄−ＥＨＰＧの構造は次の通りでちる。

鉄−ＥＨＰＧ　、鉄−（５−Ｂｒ−ＥＨＰＧ）および鉄−ＨＢＥＤのオクタツー ル／水の分配係数およびＨ８Ａ結合百分率を以下に示す。

鉄−（５−Ｂｒ−ＥＨＰＧ）　（１，８９８２鉄−ＨＢＥＤ　Ｏ，０５０３４ 大環式ＤＯＴＡキレート化配位子はデスリュー（Ｄｅｓｒｅｕ工）らのイノーグ ・ケム（工ｎｏｒｇ、　Ｃｈｅｍ、）　１９．１３１９　（１９８４）に記載さ れるように、一般には次の反応式に従って合成される。

ＤＯＴＡそれ自体は肝細胞取込みのだめの十分ガ親油基をもっていない。必要な 親油性（融合フェニル環によって付与される）を備えた２種類の誘導体、すなわ ちベンゾ−ＤＯＴＡおよびジベンゾ−ＤＯＴＡが次の一般反応式に従って合成さ れる。（別法として、例えばメアレス（Ｍｅａｒｅａ）ものエチル・／２イオケ ム（Ａｎａｌ、Ｂｉｏｃｈｅｍ、）１００　１５２−１５９（１９７９）に従っ て製造した置換エチレンジアミンを用いることにより、ＤＯＴＡに疎水置換基を 導入することができる。）ＤＴＰＡ誘導体（例えばはンゾーＤＴＰＡおよびジは ンゾーＤＴＰＡ）はベンゾ−ＥＤＴＡの製造方法と類似した方法によって製造さ れる〔マツヵンドリッシュ（ＭｃＣａｎｄｌｉｓｈ）　らのイノーグ・ケム（工 ｎｏｒｇ、Ｃｈｅｍ、）　１７．　１３８３（１９７８）を参照〕。

ＤＯＴＡ誘導体を用いて製造される常磁性イオンキレート化配位子錯体は一般に 初めに述べたよ５Ｋｔ、て合成されるが、金属イオン／犬環式配位子錯体の生成 のために比較的長い時間（２４時間）と比較的高い温度が必要でらる。反応式を 以下に示す。

↓ＣρＣＨ２ＣＨ２０Ｈ インシーＤＯＴＡ　ジベンゾ−ＤＯＴＡ用途 本発明コントラスト剤は生理学的緩衝液中で経口的にまたは静脈内に投与される 。投与量はコントラスト剤の組成ばかりでな（ＮＭＲイメージング装置の感度に も依存する。例えば、高度に常磁性の物質（例えばガドリニウム冊→を含むコン トラスト剤は、比較的低い磁気モーメントをもつ常磁性物質（例えば鉄（ＩＪｌ ））を含むコントラスト剤よりも一般に低い投与量を必要とする。一般に、投与 量は約０．００１〜１ｍコ０１７Ｋｇ、よシ好ましくは約０．０　Ｏ５〜０．０ ５　ｍｍｏｌ／Ｋｆ）範囲でるるだるう。

コントラスト剤の投与後、通常のＮＭＲイメージングを行う。

パルス系列（インバージョン回復、ＩＲ；スピンエコー、　ＳＥ）の選択および イメージングパラメーター（エコ一時間、ＴＥ；インバー・ジョン時間、ＴＩ； 反復時間、ＴＲ）の値は検索される診断情報により支配されるであろう。一般に 、Ｔ１を測定したい場合にはＴＥを３０ミリ秒以下（まだは最小値）にしてＴ１ −荷重を最大にすべきでおる。反対に、Ｔ２を測定したい場合にはＴＥを３０ミ リ秒以上にして競合するＴ１効果を最小限に抑えるべきである。ＴＩおよびＴＲ はＴ１−およびＴ２−荷重画像に対して大体同じでよく、ＴＩおよびＴＲはそれ ぞれ一般に約２００〜６００ミリ秒および１００〜１０００ミリ秒の範囲でちる だろう。

鉄ｔＩＩｌｐ−Ｃ運出Ｇ）−を使用するＮＭＲイメージング鉄（ｌｌｌ−（ＥＨ ＰＧ）−は上記のようにして製造し、ラット肝臓のｉｎ、　ｖｉｖｏイメージン グのために次のように使用した。

絶食させたＳｐｒａｇｕｅ−Ｄａｗｌｅｙ系の雄ラット（平均体重約４００９） を腹腔内ベンドパルビタール（５０■／にり）で麻酔し、較正したキャリアー上 にのせ、そして常磁性物質をドープした水または既昶Ｔ１およびＴ２の寒天ゲル を含む較正管（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｔｕｂｅ）　といっしょにＮＭＲイメ ージングにかけて初期ベースライン画像を作成した。ＮＭＲイメージングは水平 孔（８＞）ｆｆｉ電導マグネットシステム（テクニケア・コーポレーション）を 用いて１．４テスラ（ＩＨの共鳴周波数６１４ＭＨｚ）の磁場強度で実施した。

画像は選択照射によって決められる切断選択部を用いる二次元フーリエ変換法に よって得られた。全ての画像は１２８相をコード化した勾配段階を用いて得られ た。Ｔ１コントラストを最大とするために、工Ｒパルス系り１」を使用した（Ｔ Ｅ１５　ｍｅｅｃ、Ｔ工４００ｍ５ｅｃ％　ＴＲ１００ｇ１８ｅｃ）。

ベースライン画像が得られた後、ラットをマグネットから取シ出し、尾の静脈に ｇｌｔｙＢ−（ＥＨＰＧ）−を０．２　！ｎ＝ｏ１／　Ｋｙ注射した。比較のた めに、数匹のラットは代わシに鉄器−（ＤＴＰＡ）−２を０．２　ｍｍｏｌ　／ 　Ｋｇ注射した。その後ラットは初期×−スラインイメージングのときと同じ場 所に、較正管と共に再度マグネットの中に入れた。イメージングをすぐに始め、 Ｌ５〜３時間続けた。バックグラウンドを除いた肝臓および筋肉の対象領域のシ グナル強度の値がそれぞれの画像に対して得られ、その後これらの値を較正管の シグナル強度のあらゆる変化に対して正規画像は、短いＴ１と一致して肝臓のシ グナル強度の著しい増加と持続化とを示した。対照的に、鉄（ＩＩＤ−（ＤＴＰ Ａ）−２を受け取ったラットの画像は、肝臓のシグナル強度のほんのわずかな一 時的な増加を示したにすぎなかった。このことは恐らく鉄（２）−（ＤＴＰＡ） −２が、鉄器）−（ＥＨＰＧ）−と違って、機能的な肝細胆内ではなく細胞外の 肝臓空間全体に分布して、速やかに尿中に排泄されるためであろう。

注射後のいろいろな時期に摘出したラットの肝臓、血液、膵臓および大腿筋のＴ 】およびＴ２値を測定するｅｘ　ｖ＝ｖｏ　生体分布試験もまた、鉄（［ｌｌ− （ＥＨＰＧ）−が主として機能的な肝細胞によって取シ込まれ、その結果これら の細胞における水プロトンの緩和時間を短縮するということを示した。

鉄−ＥＪＩ（ＰＧ　Ｚ　Ｏｍｍｏｌ　／　ＫＷの静脈内用量を与えられたラット は、２週間の観察期間中明らかな副作用を全く受けなかった。

鉄−ＥＨＰＧの作用機構は次の通シであると考えられる。緩和時間の増強は通常 、常磁性物質の対を形成していない電子がその常磁性物質に直接結合した水分子 と相互作用するときに起こシ、増強の程度は常磁性中心から水分子までの距離と 逆の関係にある。しかしながら、鉄−一（Ｅ圧η）′では直接結合された水分子 が存在しない。それ故に、緩和時間の増強は恐らく常磁性物質と間接的に結合さ れた第２配位圏の水分子との相互作用の結果として生ずるのであろう。これらの 外部圏の水分子は十分多量に存在するので、水分子と常磁性物質の間の距離が大 きい罠もかかわらず、かなシの緩和時間の増強が起こると考えられる。

その他の実施態様は次の請求の範囲に包含される。

国際調査報告 １＋ｎｏ四１ｉｏ−＾ｐｄｌｃａ−＾−ＭＴ／ＩＩＱＡ＜＃１ｉｆｌ’ｌｌ；

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. （１）生物学的組織と接触している水プロトンのＮＭＲ緩和時間（Ｔ１またはＴ ２）を短縮させる方法であって、キレート化物質により錯化された常磁性イオン から成るＮＭＲコントラスト剤をヒト患者に投与し、該患者をＮＭＲイメージン グにかけることから成り、その際上記コントラスト剤は組織の成分と非共有結合 で非免疫学的に結合でき、このような結合の結果として溶液中に遊離状態で存在 する常磁性物質のみによつて誘起される水プロトンの緩和力と比較して、該緩和 力を少なくとも２倍に増強し得る点に特徴がある上記方法。
2. （２）ＮＭＲコントラスト剤は生物学的組織に対して特異的親和性を有する、請 求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）上記成分はタンパク質であり、コントラスト剤と該タンパク質はそれぞれ １つまたはそれ以上の疎水領域を含み、それによりコントラスト剤が疎水領域間 のフアンデルワールス結合相互作用により該タンパク質と非共有結合で結合する 、請求の範囲第１項記載の方法。
4. （４）上記成分の領域およびコントラスト剤は相反する電荷をもち、その結果結 合が静電気的相互作用により促進される、請求の範囲第１項記載の方法。
5. （５）コントラスト剤は多数の水素結合の相互作用により上記成分と結合する、 請求の範囲第１項記載の方法。
6. （６）コントラスト剤は請求の範囲第３〜５項に記載の機構の２つ以上によつて 上記成分と結合する、請求の範囲第１項記載の方法。
7. （７）生物学的組織は血液であり、タンパク質はヒト血清アルブミンである、請 求の範囲第３項記載の方法。
8. （８）生物学的組織はヒト肝細胞であり、タンパク質は細胞内タンパク質のリガ ンジンまたはプロテインＡである、請求の範囲第３項記載の方法。
9. （９）コントラスト剤はリガンジン、プロテインＡおよびＨＳＡと結合し、それ 故に血管内／肝臓胆管の両方のＮＭＲコントラスト剤である、請求の範囲第３項 記載の方法。
10. （１０）タンパク質は腫瘍組織に含まれる未成熟な、弱く架橋されたコラーゲン である、請求の範囲第３項記載の方法。
11. （１１）常磁性イオンは少なくとも２個の不対電子をもつ、請求の範囲第１項記 載の方法。
12. （１２）キレート化物質は少なくとも１つのアリール基、脂肪族基、非配位性ス ルホネート基または非配位性カルボキシレート基を含む請求の範囲第１項記載の 方法。
13. （１３）キレート化物質はアミノカルボキシレート誘導体である、請求の範囲第 １項記載の方法。
14. （１４）キレート化物質はポルフイリンである、請求の範囲第１項記載の方法。
15. （１５）キレート化物質はクリブテート化合物である、請求の範囲第１項記載の 方法。
16. （１６）キレート化物質はビス−、トリス−またはテトラ−カテコール化合物で ある、請求の範囲第１項記載の方法。
17. （１７）上記組織の成分は患者の肝臓または胆管のタンパク質であり、上記コン トラスト剤はヒト細網内皮細胞と比較してヒト肝細胞によつて優先的に取込まれ る点でさらに特徴づけられる、請求の範囲第１項記載の方法。
18. （１８）上記コントラスト剤は常磁性物質と有機キレート化配位子との錯体であ り、該錯体は 生理食塩水中に少なくとも１．０ｍＨの濃度で溶解し、分子量が２５０以上であ り、そして ２またはそれ以下の絶対値の電荷をもつ、という特徴を有する、請求の範囲第１ 項記載の方法。
19. （１９）上記コントラスト剤は少なくとも１つのアリール環を有するという点で さらに特徴づけられる、請求の範囲第１項記載の方法。
20. （２０）上記錯体は悪性肝癌細胞よりも正常に機能するヒト肝細胞がその錯体を より多量に取込むのに十分な高い親油性を有するという点でさらに特徴づけられ る、請求の範囲第１７項記載の方法。
21. （２１）上記錯体の生成定数は少なくとも１０１５Ｍ−１である、請求の範囲第 １項記載の方法。
22. （２２）上記コントラスト剤は少なくとも０．００５のオクタノール：水分配係 数を示す点でさらに特徴づけられる、請求の範囲第１７項記載の方法。
23. （２３）上記コントラスト剤は少なくとも０．０１のオクタノール：水分配係数 を示す点でさらに特徴づけられる、請求の範囲第１７項記載の方法。
24. （２４）上記コントラスト剤は０．２ｍＭのコントラスト剤濃度において該コン トラスト剤の少なくとも１５％が４．５％ヒト血清アルブミンと結合するという 点でさらに特徴づけられる、請求の範囲第１項記載の方法。
25. （２５）上記コントラスト剤の少なくとも５０％が０．２ｍＭのコントラスト剤 濃度において４．５％ヒト血清アルブミンと結合する、請求の範囲第２４項記載 の方法。
26. （２６）上記の大環式化合物は次式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ａは▲数式、化学式、表等があります▼または▲数式、化学式、表等が あります▼であり；Ｘは０または１であり；そしてＲ１，Ｒ２，Ｒ３およびＲ４ は各々独立してエチル、プロピルまたは▲数式、化学式、表等があります▼であ る；但しＡが▲数式、化学式、表等があります▼であるとき、少なくとも１つの Ｒ基は▲数式、化学式、表等があります▼でなければならない）で表わされる請 求の範囲第１項または第１７項記載の方法。