JPS63502834A - 核磁気共鳴画像増強剤およびその使用 - 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】 核磁気共鳴画像増強剤およびその使用 本光皿勿宵１ 本発明は、特に髄液（Ｃ３Ｆ）のためのＮＭＲ（核磁気共鳴）画像増強剤と、そ れらのそのような使用に関する。

診断道具としてのＮ　Ｍ　Ｒ画像の使用はたった約１６オである。この技術の歴 史の論説については５ｃｉｅｎｃｅ　８３．１９８３年７月／り月号。

ｐｐ、　６０−６５参照。この技術の一般的説明につい才は、Ｐｙｋｅｔｔ、　 ｆａｎＬ、、　５ｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　Ａｎ＋ｅｒｉｃａｎ、　１９８２年５月 号、　ｐｐ、　８１−８８参照。

医学的に有用なＮＭＲ画像は、現在は体液および組織中の水および小さい水素に 富む分子によって提供される水素核の共鳴によって発生される。検査されている 体区域の異なる区域におけるこれらの水素核の濃度、量およびソースの差はコン ピュータによる該区域の画像の発生を許容する。提案されそして確立されたＮＭ Ｒ画像の用途は、脳、胸、腎臓および肺の腫瘍および他の異常およびガンの検出 、悪性腫瘍からの良性ｌｌｆｆ１瘍の区別、壊死組織および虚血の検出、心不全 、心臓病、退化病、発作および例えば腎臓および他の器管の種々の病変の診断、 頭蓋腔、を柱および盤の検査、および既知のガン性腫瘍の治療効果の評価を含ん でいる。

軟組織造影技術としてのＮＭＲの大きな可能性にもかかわらず、現在のＮＭＲ技 術では最適画像を発生しない種々の状況が存在する。

−例はＣＳＦである。それ故、Ｃ３Ｆを含んでいる体のある区域に存在する時、 ＮＭＲ画像へかけられる区域のＣ３Ｆの緩和時間を減らすことによって放出され る信号を増強するＮＭＲ画像増強剤に多大の関心が存在する。

ＮＭＲ造影剤は、定義により、常磁性であり、すなわちそれらは不対電子を持っ ている。多価常磁性金属含有化合物、例えば有機ガドリニウム化合物はＮＭＲ画 像増強剤として明白な候補であるが、しかしヒトＣ３Ｆに生体内使用のための実 行可能な商業製品としてはあまりに有毒または刺激性すぎる。さらに、この用途 にテストされたとして文献に報告されたガドリニウムキレートは、ＮＭＲ画像の 許容し得る増強を得るためには比較的高投与量（０，１２５−２５０ミリモル） と、反復投与を要した。Ｄｉｃｂｉｒｏ　ｅｔ　ａｌ、　Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ１ ９８５；　１５７：　３７３−３７７参照。

ニトロオキサイド類は、すべてのそのような製品に必要な基準のいくつか、例え ば変化するｐＨおよび温度における長い貯蔵安定性、実現可能な製造方法、良好 な製品寿命、特定の最終環境に適応させるための構造上の改変を許容する化学的 融通性、および無機常磁性イオンと比較して長いスピン緩和を満たすので、同様 に生体内ＮＭＲ造影剤として商業的使用のための理論的可能性を持っている。し かしながら、今日まで検討したニトロオキサイド類は、それらは組織内において ＮＭＲ信号を増強しない生成物へ急速に酵素的に還元されるので、そのような用 途に対して実際的でない。私が共著者である、Ｇｒｉｆｆｅｔｈ　ｅｔ　ａｌ、 　Ｉｎｖｅｓｔ、　Ｒａｄｉｏｌ、　１９　：　５３３−５６２　（１９８４） 　”Ｐｈａｒｍａｃｏｋｉｎｅｔｉｃｓ　ｏｆ　Ｎ１ｔｒｏｘｄｅ　ＮＭＲＣｏ ｎｔｒａｓｔ　Ａｇｅｎｔｓ″参照。

Ｂｒａｓｃｈ　ｅｔ　ａｌ＋　Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ　１４７　：　７７３−７７ ９　（１９７３）は、”ＴＢＳ”。

すなわちピペリジンモノニトロオキサイド安定フリーラジカルでのＮＭＲ像の成 功的増強を報告する。この化合物は著者によって３８分の生体内半減期を有する と述べられているが、腎臓実質からの信号の強度の実質的増加を得るために彼ら によって採用された投与量は、静注によって０．５ｇ／ｋｇ体重であった。その ような高投与量は、著者らは検討下の組織中のレダクターゼを圧倒するそのよう なニトロオキサイドの大量投与の使用によってニトロオキサイドの急速な酵素還 元を補償したことを示唆する。私は、酵素系がこの態様で圧倒されない躍り、実 質上全部のニトロオキサイドの生体内還元は実質上瞬間的であることを発見した 。いうまでもなく、そのような操作はヒト使用に対して禁忌である。離されたニ トロオキサイド基を有するすべてのニトロオキサイド類の特徴である、比較的低 い電気化学的電位、すなわち約３００ｍＶのため、急速な酵素的還元と、許容し 得る低い血中濃度におけるそれらの限られた半減期は、ニトロオキサイド類を商 業的に有用な医療用ＮＭＲ画像増強剤として貧弱なりラスの候補としている。

米国特許第３，７０４，２３５号はトロパンニトロオキサイドの製造に関する。

これら化合物はそれらはＦＡＤ含有モノオキゲナーゼのような酵素によって還元 され、過酸化物を与えるので全く有毒である。

それらはまた、不安定すぎて有用な生体内半減期を持ち得ない。

米国特許第３，７１６，３３５号は、ある種の電子伝達反応のセンサーとしての ニトロオキサイド類の使用に関し、ＮＭＲコントラスト増強剤としてのニトロオ キサイド類の使用に関するものである。

米国特許第３，７０２．８３１号は、磁場をモニターするための磁力針としての ニトロオキサイド類の使用に関する。これはフリーラジカルによって確立された 磁場が通用された場と相互作用する点においてのみ僅かに関係がある。このため ニトロオキサイドはプローブであるマーカーになる。使用された化合物、すなわ ちジ−ｔ−ブチルニトロオキサイドは生体内において速やかになくなる。

米国特許第４，０９９，９１８号は、生物学的システムを研究するためのプロー ブとしてのピロリジンオキシルの合成を記載する。この特許にはＮＭＲ増強活性 の言及は存在しない。ニトロオキサイドは長年膜構造のプローブとして使用され ている。

公開されたヨーロッパ特許出ＩＩ　８４１０８９００号は安定なＮＭＲ画像であ る。）のニトロオキサイドを開示する。

ケルカル、アブストラクツ９０　：　１３７６１０ｂは、式（式中、Ｒは−Ｃｏ ｏ）Ｉまたは−ＣＯＮＩ（−Ｃ（ＣＨ３）　ｚｏｔｌである。）のニトロオキサ イドを開示する。

フランス特許出願阻７３２３９７８　（公開隘２．２３５，１０３）は、式（式 中、Ｒ１１Ｒ２１Ｒ３およびＲ４はアルキルである―）のニトロオキサイドを開 示する。

Ｇｏｌｄｉｎｇ、　Ｂ、Ｔ、　ｅｔ　ａｌ、　５ｙｓｎｔｈｅｓｉｓ、　１９７ ５＋　Ｎｏ、７．４６２−４３３は、式（式中、ＸはＯＨ＋　Ｃ１，０ＣｚＨｓ 、ピペリジノ、アニリノ、ベンジルアミノ、ヒドロキシエチルアミノまたはカル ブエトキシメチルアミノである。）のニトロオキサイドを開示する。

私は、その大部分が、ニトロオキサイド一般と同様に、脈管ＮＭＲ画像増強剤と して使用するためには短かすぎる半減期を有するニトロオキサイドのあるクラス は、驚くことにＣ３Ｆ中においてすぐれた半減期を有し、そのためＣ３Ｆに対す るすぐれたＮＭＲ画像増強剤であることを見出した。私は大部分のニトロオキサ イドはＣ８Ｆ中においても血液中と同様に短い半減期を持つことを見出していた から、このことは特に予想外である。このニトロオキサイドのクラス中には、驚 くべきことに脈管ＮＭＲ増強剤として有用な化合物のクラスがある。

生発ユ坐且ｍ 本発明の目的は、を椎動物の体のＣ３Ｆ含有または血液含有部分の増強されたＮ ＭＲ画像をつ（る方法を提供することである。他の目的は、特にＣ３Ｆ、そして また心臓、肺および軟質腹部層管、特に腎臓のための新規なＮＭＲ画像増強剤の 提供である。他の目的は、本発明が関係する技術の当業者には明らかである。

工発凰生員！ 方法面において、本発明は、を椎動物の体のを髄を囲む部分のＮＭＲ走査によっ て得られる画像を増強する方法に関し、該方法は、体の前記部分のＮＭＲ走査前 に、を椎動物の髄液（ＣＳ　Ｆ）中へ、非毒性の注射し得る薬理学的に許容し得 る水性ビヒクルとの混合物として、走査によってつくられるＮＭＲ画像を十分に 増強するように走査期間中Ｃ３Ｆの緩和時間を減少するのに有効な量の、注射量 においては神経学的に許容し得るそして非毒性の電荷した安定な有機ニトロオキ サイドを注射することよりなる。

他の方法面において、本発明は、心臓、腎臓、肝臓または心ｍ脈管系から直接血 液を受取る他の器管のＮＭＲ走査によって得られる画像を増強する方法に関し、 該方法は、前記器管のＮＭＲ走査前に、を椎動物の血流中へ、非毒性の注射し得 る薬理学的に許容し得る水性ビヒクルとの混合物として、走査によってつくられ るＮＭＲ画像を十分に増強するように走査期間中前記層管の緩和時間を減少する のに有効な量の、注射量において神経学的に許容し得るそして非毒性の電荷した 安定な有機ニトロオキサイドを注射することよりなる。

組成物面において、本発明は、薬剤的に許容し得る水性担体との混合物において 、電荷した安定な有機ニトロオキサイドのＮＭＲ画像増強濃度を含む、Ｃ３Ｆま たは血液中へ注射するのに通した組成物に関する。

他の組成物面において、本発明は新規なニトロオキサイド類に関する。

詳１０１府 ここに使用される“電荷した”ニトロオキサイドなる語は、該ニトロオキサイド がニトロキシル基以外に、生理的ｐＨにおいて正または負の電荷を有する官能基 、例えばカルボン酸基または第４級アンモニウム基を持っていることを意味する 。好ましくは、ニトロオキサイドは完全に電荷しており、すなわちそれは非電荷 スペシスと平衡にない。このため第４級アンモニウムはカルボン酸より好ましく 、カルボン酸は１級、２級および３級アミンより好ましい。非電荷スペシスと平 衡にある酸性ニトロオキサイドのうち、好ましいものは７．４以下、より好まし くは５以下のｐＫａを有するものである。

塩基性ニトロオキサイドのうち、７．４以上、例えば８〜１１の１　ｐＫａを有 するものが好ましい。

ここで使用する１安定”なる語は、ニトロオキサイド分子全体および特にニトロ キシル基が、環境条件において例えば２年以上および好ましくは５年以上貯蔵し た時、許容し得る半減期ををし、そして水溶液中において室温で少なくとも２時 間以上、好ましくは少なくとも８時間以上安定であることを意味する。

“神経学的に許容し得る”との語は、ニトロオキサイドが短期間または長期間の 神経学的副作用を生じないことを意味する。“非毒性”なる語は、ＮＭＲ画像増 強を得るのに必要な投与量において、ニトロオキサイドが宿主に局所的または全 身的毒性効果を示さないことを意味する。

本発明の方法に使用することができるニトロオキサイドは、それらの正確な化学 構造よりも、それらの本発明方法において使用可能性を決めるのはそれらが電荷 しているとの性質であるから、構造的に全く多岐である。しかしながら、それら はある共通の構造的特徴を持っている。よく知られているように、安定なフリー ラジカルであるためには、ニトロキシル基に対してα位の両方の炭素原子は通常 完全に置換されていなければならず、すなわちそれらは、例えばナトリウムイオ ンによって置換できるのに十分なほど酸性であることによってニトロキシル基と 相互作用することが防止されている、アルキル、例えばＣＨａ、　Ｃ２Ｈ５，プ ロピル、２−プロピル、ブチル、２−プチル、ヘプチル、オクチル等であり、他 の基、例えば１個またはそれ以上のヒドロキシ、ハロ、アシルオキシまたは炭素 環もしくは複素環アリール基、例えばフェニルもしくはピリジル基で置換された アルキル基が代わりに存在してもよい、他の要件はニトロオキサイドが水溶性で あることである０通常、ニトロオキサイド化合物へ電荷を与える基、例えばカル ボン酸、スルホン酸もしくはホスホン酸または第４級アンモニウム基がそれへ必 要な熔解性を与えるであろう。しかしながら他の可溶性基ももし望むならば分子 上に存在してよい。

本発明方法に使用される好ましい電荷したニトロオキサイドは非常に水溶性であ り、例えば少なくとも１マイクロモル／威であり、そして好ましくは低分子量、 例えば結合した金属またはハロゲンイオンを含まないで約３５０以下の分子量を 有し、そして好ましくはへテロ環原子としてニトロオキサイド窒素原子のみを持 った複素環であるか、またはベンゼンもしくはピリジン環を含有している。

び生理学的に非毒性であり、そして好ましくは少な（とも所望の画像増強を得る のに必要な最低濃度において薬理学的に実質上不活性であり、そしてそれらがＣ ３Ｆから移動した時正常な生体メカニズムによって容易にかつ速やかに生物分解 される。それは重金属を含まず、それにより残留変異原効果の可能性を回避する 。

電荷したニトロオキサイドの好ましいクラスは、式の複素環ニトロキシル化合物 である。式中、Ｒ１，Ｒ２，ＲａおよびＲ４は、各白炭素数１ないし４のアルキ ルまたはヒドロキシアルキル、例えばヒドロキシエチル、２−ヒドロキシプロピ ル、３−ヒドロキシプロピルであり、Ａは炭素数２ないし４のアルキレンもしく はアルヶニレン、−ＣＨ２−０−ＣＨ２−１または−ＣＨ２−５−ＣＨ２−であ り、Ｒは−Ｂ−ｃｏｏＭ＋であり、Ｂは炭素数１〜８．好ましくは１〜４のアル キレンであり、Ｈはアンモニウム、Ｎａ＋もしくはに＋であり、またはＲは−Ｎ （＃！ｋ　）３　Ｈａｌ−であり、Ａｅｋは炭素数１〜８のアルキルかもしくは 遊離もしくはエステル化されたヒドロキシ基で置換されたアルキル基であり、そ してＨａｌ−はα−＋Ｂｒ−もしくは■−である。

そのような化合物のうち特に好ましいのは、Ｒ１，ＲＺ、　Ｒ３およびＲ４が各 自ＣＨ３またはＣｚ　Ｎ５であるもの、Ａがその中にＲ基を置換基として有する −（ＣＮ２　）２−または−（ＣＮ２　）３−基であるもの、Ｒｔ、　Ｒ２，Ｒ ａおよびＲ４のめいめいがＣ）＋３またはＣ２Ｈｓであるもの、Ｒがトリ低級ア ルキルアンモニウムハライドで、その中のアルキルがめいめいＣＨ３もしくはＣ ２Ｈｓでありそしてハライドがクロライド、ブロマイドもしくはイオダイドであ るもの、およびＲが窒素原子に対してβ位、例えばピロリジン環の３位にあるも のである。

式■のニトロオキサイドに加え、Ｃ３Ｆに対するＮＭＲ画像増強剤の他の例は、 式 ％式％（［［） −の水溶性化合物である。

式中、Ｒｓ、　Ｒ２，ＡおよびＭｌは前記に同じであり、Ｒ５，ＲｅおよびＲ７ は同一かまたは異なって、アルキル、シクロアルキル、複素環脂肪族基、炭素環 アリールもしくは複素環アリールであり、そして好ましくは炭素原子８！［！ｌ までのもの例えば各自メチル、エチル、プロピルもしくはブチルであり、Ｒｓお よびＲ９はめいめい炭素環もしくは複素環アリール、例えばフェニルであり、そ してＲ９は付加的に水素であることもでき、または式■においてＲ８およびＲ９ はα炭素原子と共に環状基例えばシクロペンチルもしくはシクロヘキシルのよう なシクロアルキル基を形成し、そしてＲ１１＋およびＲｕはＡｉｌ！に−Ｒ’で あり、そのうちＡｆ！には例えば炭素数１〜８．好ましくは１〜４のアルキレン であり、Ｒ”はＲ１前に定義したＲ、　−ＮＮ２−ＮＨＲもしくは−ＮＲＩＲ２ であり、そのうちＲ１およびＲ２は前記の定義と同じであり、そしてＲ＋。

およびＲ１１の少なくとも一方はアルキル以外の基である。弐■の特に好ましい 化合物は、Ａがトリメチレンであり、Ｒ１およびＲ２が炭素数１〜４のアルキル 例えばメチル、　Ｎ１１２もしくは−ＣＯＯ−Ｍ＋であり、Ｒ９が水素かまたは ＲｈｏおよびＲｎが同じでそして−ＡＩ！　ｋ　−Ｒ’であり、ａｌｋが前記に 同じでＲ゛が前記定義のＮ）＋２もしくは−ＣＯＯＭ“であり、およびこれらの 組合わせであるものである。式■の化合物の特定例は、α−（Ｎ−ｔ−ブチル− ニトロキシル）−フェニル酢酸であり、これはりチオ−ジイソプロピルアミン（ ＬＤＡ）２モルに、フェニル酢酸１モルを乾燥ＴＨＦ中−７０℃において反応さ せ、次いで２−メチル−２−ニトロソプロパン１モルを反応させることによって 製造される。このようにして製造されたヒドロキシルアミンは所望のニトロオキ サイドのリチウム塩を生成するように空気流で酸化され、該塩は慣用の方法によ り陽イオン交換カラムを通すことによってその他の塩へ変換することができる。

弐■の化合物の例は、２８５−ジメチル−２，５−ビス（３−アミノプロピル− ピロリジニル−１−オキシルおよび２．５−ジメチル−２，５−ビス（３−カル ボキシプロピル）−ピロリジニル−１−オキシル（Ｋｅａｎａ、　Ｊ、Ｆ、Ｗ、 、　ｅｔ　ａｌ。

Ｊ、　Ｏｒｇ、　ＣｈｅＩｌ、　４８　：　２６４４　（１９８３）および５１ 　：　４３００　（１９８６）　）の水溶性塩、例えばジシュウ酸塩およびジナ トリウム塩と、そして２，２゜５．５−テトラメチル−３−カルボキシ−ピロリ ジニル−１−オキシル（Ｒｏｚａｎｔｚｅｖ、　Ｅ、Ｇ、、、　ｅｔ　ａｌ、　 Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ　２１　：　４９１　（１９６５）　）である。これら 化合物および式■および■の他の化合物は脈管ＮＭＲ画像増強剤として有用であ る。

本発明に使用されるニトロオキサイド化合物の意図する均等物は、その環炭素原 子上に追加の置換基例えばアルキル、アルコキシ、カルボキシ、カルブアルコキ シ、ハロゲン、ニトロ基を持つニトロオキサイド類か、またはその上に存在する 基の代わりに、それらの簡単な誘導体例えばエステル化されたヒドロキシもしく はカルボキシ基、エーテル化されたヒドロキシ基、ハロゲン化もしくは酸素化さ れたアルキル基を水溶性および電荷に悪影響しない限り持っているニトロオキサ イドである。

本発明のニトロオキサイド類は、を柱管および頭蓋の槽空間ＮＭＲ造影を増強す るために有用である。このタイプの造影剤の最も普通の用途は退化性腰椎病の診 断の助けである。画像増強剤の助けなしのＮＭＲ造影もしくは股下空間を盤から 区別することができるが、本発明の造影剤の使用は、その本来高い信号対ノイズ 比を有するＴ１加重造影をして有用な情外を得ることを許容し、このためＮＭＲ をこの病理の評価における一層価値ある診断様式とする。本発明の造影剤の点滴 注入はなお腰椎穿刺を含むが、その投与量は非常に低く、例えばイヌにおいて０ ．０２ミリモルであるため、検査の罹病率はゼロに近く、これは現在のを髄造影 法のためのメチザミド注射では達成できない。腰椎区域における本発明の造影剤 のそれ以外の用途は、くも膜下炎、を椎狭さく症および神経根の腫瘍、それに（ も膜下空間の転移病の評価である。

胸部区域の評価においては、本発明の造影剤は、新生および一次新生物の範囲の 決定に非常に貴重である。を髄萎縮およびろう孔生成の検出もそれによって得ら れる胸部くも膜下空間のコントラスト増強によって助けられる。

今日までＮＭＲは、かなり小さい盤空間とそしてこれら小さい要素の低い本来の コントラストのため腰部における程頸管退化病の監視には有効ではなかった。本 発明のＮＭＲコントラスト増強剤はこれらの問題を排除する。最後に、これらコ ントラスト増強剤の存在によって腫瘍評価およびろう孔可視化が改善される。

脳くも膜下空間の評価のための本発明の造影剤の用途も重要である。トルコ鞍周 囲区域および大孔区域の評価において、これら造影剤が有用である多数の状態が ある。くも膜下のう胞、トルコ鞍上のｌｌｆｆ１瘍、トルコ鞍上の腫瘍と周囲の 脳実質との関係、アーノルドーチアリ奇形の評価、および多くの他の診断に本発 明のコントラスト増強剤を使用することができる。

本発明のニトロオキサイド化合物は、ヒト、他の哺乳類および非哺乳類のほかに 、すべてのを椎動物に対するＮＭＲ画像増強剤として有用である。それらすべて は、市販の放射線不透過剤と同じ！３様で、慣用方法例えば腰椎内注射する時、 ＣＳＦに対する画像増強剤として有用である。

式■および■のニトロキシル化合物、特に弐■の化合物、および最も好ましくは アルキルが炭素数１〜８である、例えば式−（ＣＨｚ）ｎ　−においてｎが１〜 ８．好ましくは２〜４の整数のアルキルである、２．５−ジメチル−２，５−ビ ス（３−アミノアルキル）−ピロリジニル−１−オキシルおよび２．５−ジメチ ル−２，５−ビス（３−カルボキシ）−ピロリジニル−１−オキシルは、静脈内 注射する時、それらは生体還元抵抗常磁性スペシスであるため、心臓脈管ＮＭＲ 造影剤として使用することができる。例えば、それらは以下の目的に使用するこ とができる。

（ａ）　脳腫瘍および梗塞、後者は血液−脳障壁を横切る拡散はニトロオキサイ ドの構造とそして障壁の破裂に依存するために全く重要である。例えばもし梗塞 による破れが存在すれば、電荷した生体還元抵抗性ニトロオキサイドがさもなけ れば障壁がそのような拡散を防止している脳内に入ることができる。

（ｂｌ　体内／腹部ＮＭＲ造影のコントラスト増強剤として。例えば電荷に応じ 、多数のこれらの剤が腎臓により摂取され、そして排泄される。尿中のニトロオ キサイド（後記する）の高濃度は腎臓による急速な排除を証明し、そしてぼうこ うの造影を許容する。これらの剤は腎臓塊病変の検出および差別化、隣接組織の 分離、および尿管およびぼうこうの評価に対してＣＡＴ走査およびヨード化造影 剤にようなニトロオキサイドは他の腹部および腹膜後組織のコントラスト増強の ために有用である。

（Ｃ）　コロイド状または細胞内脂肪ビヒクルへ（またはその中に）結およびひ 臓の塊状病変または他の病理学的プロセスの検出に有用である。

（ｄ）　構造により、それらは病理状態、例えば肝たんのう閉鎖、腎虚血／梗塞 、尿管閉鎖、および他の腫瘍の監視に使用することができる。

ニトロキシル化合物は、好ましくは一回投与として注射によって投与されるが、 しかし例えば数時間にわたるＮＭＲ走査が企図される場合多数回投与または連続 滴下によって投与することができる。

投与される量は、走査されている区域における体液のＴ１緩和時間に５％以上、 好ましくは少なくとも１０％、そして最も好ましくは少なくとも２０％以上の減 少を達成する量である。望ましくは、ヒトにおいて少なくとも約０．０４ミリモ ル、例えば約０．０５ないし２ミリモルの当初投与量が使用される。一般に約２ 〜１００■、好ましくは約５〜５０ｍｇの個々の投与量が使用される。

腎構造に対するＮＭＲ画像増強剤としての二１０オキサイドの使用の解説につい ては、Ｂｒａｓｃｈ、　Ｒ，Ｃ，ｅｔ　ａｌ、　Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ　１９８３ ＋　１４７：　７７３−７７９参照。ヒトの心臓または心臓脈管系の一部が造影 される時は、ニトロキシル化合物の静脈内投与量は、一般に約１ないし５ｇ、好 ましくは約１ないし１０ミリモル／　ｋｇであろう。

ニトロキシル化合物は、通常無毒性注射可能な薬理学的に許容し得る無菌水性ビ ヒクル、例えば蒸留水、生理食塩水、またはＮＭＲ走査すべきを椎動物から取出 したＣ３Ｆもしくは血液、または前者のどちらかと後者のどちらかの混合物中の 溶液として注射される。

水性ビヒクルはまた、を柱または血液中へ注射される診断液中に通常存在する他 の成分、例えばＮａｃｉ＋　緩衝剤等を含むことができる。

組成物面において、本発明は本発明の電荷したニトロオキサイドを含むＣ３Ｆ中 へ注射するのに適した薬剤組成物、例えば水性ビヒクル巾約１ないし５０ｍＭ、 好ましくは約１０ｍＭ濃度の、神経学的にそして生理学的に非毒性のそして走査 によってつくられるＮＭＲ画像を十分に増強するように走査期間中Ｃ３Ｆの緩和 時間を減少するのに有効な電荷した有機ニトロオキサイドの無菌溶液の量を含む 薬剤組成物に関する。例えば、ニトロオキサイドまたはその溶液の単一または複 数回投与形態において慣用のシールしたアンプルまたはバイアル中に収容するこ とができ、そして望ましい注射濃度にすることができ、またはそれは注射部水性 ビヒクルと混合できるように、もっと濃厚な形にすることができる。

他の組成物面において、本発明は、組成物を静脈内注射した哺乳類の血液または 尿のＮＭＲ走査によってつくられるＮＭＲ画像を十分に増強するように走査期間 中血液および尿の少なくとも一つの緩和時間を減少するのに有効な濃度において 式■および■の一つの化合物の水性ビヒクル中の溶液よりなる静脈内注射に適し た薬剤組成物に関する。他の使用方法面において、本発明は、血液、尿または動 物の心臓脈管系に関連した器管のＮＭＲ走査によって得られる画像を増強する方 法に関し、該方法は、造影すべき体の部分のＮＭＲ走査前に、動物の血液中へ、 走査によってつくられるＮＭＲ画像を十分に増強するように走査されている体の 部分中の流体の緩和時間た安定な有機ニトロオキサイドを非毒性の薬理学的に許 容し得る水性ビヒクルとの混合物として注射することよりなる。

体液、例えば血液、尿または例えば脳、心臓、腎臓、肝臓等心臓脈管系から直接 血液を受取る器管のＮＭＲ画像を増強するように体液の十分な緩和時間を得るた めに一般に必要とする安定なニトロオキサイドのモル濃度は理論的に計算するこ とができるから、哺乳類の血液による希釈後、器管または体液の画像増強を得る ため静脈内投与しなければならない本発明のニトロオキサイドの量は、事前計算 および日常的な実験によって容易に決定することができる。

代わりに、該ニトロオキサイドは単独でまたは慣用の溶解促進水溶性化合物との 混合物として慣用のシールしたバイアル中に乾燥した形で貯蔵し、注射直前に所 望の注射液に形成することができる。

本発明の方法には慣用のＮＭＲ走査方法、例えばＤｘｃｈｉｎｏ＋　Ｇ−＋ａｔ 　ａｌ、、　Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ　１９８５．１５７　：３７３−７　；および Ｐｏｒｔｕｇａｌ、　Ｆ、Ｈ，＋これ以上考究することなく、当業者は以上の説 明を利用して本発明をその全範囲にわたって使用することができるものと信じら れる。

従って以下の好ましい特定具体例は単に例証と考えるべきであり、記載の残部の 限定と考えてはならない。以上の説明および以下の実施例において、すべての温 度は未補正の摂氏で表わされ、すべての部およびパーセントは特記しない限り重 量による。

１丘桝　・ ４−　（Ｎ、Ｎ、Ｎ−ジメチルエチルアミノ）　−２，２，６，６−チトラメチ ルービベリジノオキシルイオダイドの製造。

−一　−ルー　−ピベ１　ン　ユＬ この化合物は５ａｎｄｒｉｓおよび０ｕｒｉｓｓｏｎ、　Ｂｕｌｌ、　Ｓｏｃ、 　Ｃｈｉｎ、　Ｆｒ。

２５：　３４５　（１９５８）　（７）方法に従い、ホｏｙ２５　ｇ　（１８０ ミ！Ｊモル）と水酸化アンモニウム１８献とを３５℃で１２時間がきまぜて製造 した。溶液を水浴中で冷却し、濃塩酸をｐＨ１になるまで加える。

この溶液をＮａαで飽和させ、エーテルで抽出する。残った液のｐＨを水酸化ア ンモニウムで１０へ上げ、エーテルで抽出する。エーテル溶液を次ぎに無水硫酸 ナトリウムで乾燥し、微圧下蒸発乾固する。

所望の生成物２０ｇ（７８％）が得られる。Ｂ、Ｐ、　８０−８５℃／１２．２ ，６．６−テトラメチル−４−ピペリドン？−５ｇ（４８，８ミリモル）、タン グステン酸ナトリウム０．７５　ｇおよびＥＤＴＡｏ、７５ｇを水５０献中に含 む容疑へ、３０％過酸化水素１０ａｅを加えた。混合物を室温で４８時間かきま ぜ、口過し、ＮａＣｆを飽和し、ｐＨを３〜４へ下げた。この溶液をエーテルで 抽出し、赤色の油を得た。中性アルミナおよび塩化メチレンを用いるクロマトグ ラフ分離は、Ｍ、Ｐ、３３〜３５℃の赤色固体６．９ｇ（８４％）を与えた。

Ｅ、Ｇ、　Ｒｏｚａｎｔｓｅｖ、”Ｆｒｅｅ　Ｎ１ｔｒｏｘｙｌ　Ｒａｄｉｃａ ｌｓ”　、　Ｐｌｅｎｕｍ　Ｐｒｅｓｓ。

Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ、　ｐｐ２１３−２１４　（１９７０）。

４−　（Ｎ、Ｎ、Ｎ−ジメチルエチルアミノ　−２２，６．６−−　）−メチル ピペ！ジノオキシルイオ゛イド（ＩＶ）メタノール１５０献に溶かしたジメチル アミンＨＣｉ！２８．７ｇ（３５２リモル）ｐＨ７〜８の溶液へ、（旧　１ｇ（ ５８，８ミリモル）とＮａＢＨａＣＮ　０．２２　ｇ　（３５，２ミリモル）と ３人分子ふるいとを加えた０反応混合物を室温で２４時間かきまぜ、口過し、溶 液を微圧下蒸発乾固した。残った油を水に取り、ＮａＣｆを飽和し、ｐＨを３〜 ４へ下げ、エーテルで抽出した。残った水溶液を１０％ＮａＯＨで塩基性とし、 エーテルで抽出し、無水Ｍｇ５ＯＡ上で乾燥した。この溶液を蒸発乾固し、赤色 油（Ｉ［［）を得た。この油の赤外スペクトルはカルボニルビークを含まなかっ た。この油をエーテルに溶かし、それへ過剰のヨウ化エチルを加えた。添加して すぐ沈澱が生成し、それを口取し、９５％エタノールから再結晶し、Ｍ、Ｐ、　 ２０８−２１０℃の（ＩＶ）麻酔下にあるイヌ（データは独立した４実験の平均 である）へ、４−　（Ｎ、Ｎ、Ｎ−ジメチルエチルアミル）　−２，２，６，６ −チトラメチルピベリジノオキシルイオダイド１０ｍＭストック溶液２献をを椎 腔内に注射した。規定時間において、Ｃ３Ｆのサンプルをニトロオキサイド濃度 および緩和時間について分析した。（別の実験で電荷したニトロオキサイドはＣ ３Ｆ液により生体還元されないことを決定した。従ってニトロオキサイド濃度の 減少はを椎腔からの活性輸送に帰せられる。）得られたデータを以下の表に示す 。

イヌＣＳＦ中のニトロオキサイドの薬力学５　３、８　０．９０４ １０　３．３　１．１４７ ２０　２．２　１．７５１ ３０　２．０　１．９４２ ４５　１、０　２．４３９ ６０　０、７２　２．５３３ ？　５　０．４５　２．５　４６ ９　０　０、２　２　２．７　８　２ １０５　０．０７　− １５０　０、０３　２．９５８　＊ ＊Ｔ１Ｂ和は増強したＮＭＲ画像を得るのに不十分であった。

二　ロオキサイ゛によるＮＭＲｉ 前後肢を延ばし、頭部を直立位置に枕で支持したうつ伏せ位置にある実施例１に 記載したイヌ（約１５ｋｇ）を、全身ＮＭＲ撮影装置（ゼラネル、エレクトリッ ク１．５テスラー装置）の小動物コイル中へ挿入した０頭蓋の二断面および注射 点の下の種々の点にけるを柱の凸断面の画像を対照として得た。イヌを装置から 出し、実施例１に記載したＮＭＲ画像増強剤を注射し、前記画像を再び注射後、 ７゜２１．４０．６０および９０分後に得た。対照画像とは異なり、を柱中のＣ ３Ｆ液は明瞭に画像化され、そして頭蓋断面および９０分間画像のすべてを含む 各画像においてを柱のはっきりした解剖学的輪郭のつくった。画像増強の損失は 、ニトロオキサイドの分解またはそのを髄を横切る消極的拡散ではなくＣ３Ｆ循 環のためであるから、この操作はＣ３Ｆの循環の研究に使用することができる。

尖見匠ｌ 電荷したニトロオキサイドとして、４−（Ｎ、Ｎ−ジメチル−Ｎ−２゛−ヒドロ キシエチルアミノ）　−２，２，６，６−チトラメチルピペリジンオキシルクロ ライド（にｏｒｎｂｅｒｇ　ａｎｄ　ＭｃＣｏｎｎｅｌｌ＋　Ｂｉｏｃｈｅｍｉ ｓｔｒｙ。

Ｖｏｌ、　１０．　Ｎｏ、７．１９７１１１１１−１１２０　）　０．０４ミリ モルを使用して、実施例２の操作を繰り返す。

夫丘週↓ 電荷したニトロオキサイドとして、アセチルコリンのスピン標識した類縁体、す なわち２−（Ｎ、Ｎ−ジメチル−Ｎ　−（２，２，６，６−チトラメチルピペリ ジノオキシルアミノ）エチルアセテートイオダイドまたは４−トリメチルアミノ メチル−４−アセトキシ−２，２，６，６−チトラメチルピペリジノオキシルイ オダイド０．０４ミリモルを使用して、実施例２の操作を繰り返す。Ｒｏｓｅｎ ＋　Ｍ、Ｇ、＋　Ａｂｏｕ−Ｄｏｎｉａ。

Ｍ、Ｂ、、　５ｙｎｔｈｅｔｉｃ　Ｃｏ＋＋＋＋＋＋ｕｎｔｃａｔｉｏｎ　１９ ７５　；　５　：　４１５−４２２　；　ＲａｕｃｋｍａｎB Ｍ、Ｊ、、　Ｒｏｓｅｎ＋　Ｇ、Ｍ、＋　Ａｂｏｕ−Ｄｏｎｉａ＋　Ｍ、Ｂ、、 Ｊ、　Ｏｒｉ、　Ｃｈｅｌｌ、　１９７６　；４１　：　５６４；　１ｄｉｄ、 　Ｏｒｇ、　Ｐｒｅ、　Ｐｒｏ、　Ｉｎｔ、　１９７６　；　８：　１５９−１ ６１゜災胤狙工 電荷したニトロオキサイドとして、１−オキシル−２，２，５，５−テトラメチ ル−３−ピロリジン−３−カルボン酸ナトリウム塩（Ｈａｎｋｏｖｓｚｋｙ、　 Ｈ，Ｏ，、Ａｃｔａ　Ｃｈｉａ＋、　Ａｃａｄ、　Ｓｃｉ、　Ｈｕｎｇ、　１９ ７Ｌ　９Ｂ（３Ｌ３３９−４８　；Ｃ，Ａ、　９０　：　１７．２３　Ａｐｒｉ ｌ　（１９７９）　、　ｐ、４９４　）　Ｖｏｌ、　３７６１０ｂ、）０、０４ 　ミリモルを使用して、実施例２の操作を繰り返す。

尖昌拠工 Ａ、蒸留水中３−カルボキシ−２，２，５，５−テトラメチルピロリジニル−１ −オキシルのナトリウム塩の無菌１モル濃度溶液０．５ミリモル／　ｋｇをラッ トへ静注した。１５分後、動物をと殺し、ラットの血液および尿の部分標本（心 臓およびぼうこうから皮下針によって採取した）および種々の組織（外科的に除 去し、紙タオルでバット乾燥し、ホモジナイズした）をニトロオキサイド度につ いて分析した。

Ｂ、上の操作を、２．５−ジメチル−２，５−ビス（３−ミノプロピル）−ピロ リジニル−１−オキシルの０．５ミリモル／　ｋｇで繰り返した。

Ｃ１上の操作を、（Ｎ−ｔ−ブチルニトロキシル）−Ｐ−（）ＩＪメチルアミノ ）フェニル酢酸イオダイドのナトリウム塩０．２ミリモル／ｋｇで繰り返した。

（０，５ミリモル／　ｋｇではラットは低投与量では観察されなかった。呼吸困 難を示した。）得られた注射後ニトロオキサイド濃度を下の表に示す。

ニトロオキサイド濃度 肝臓（ｎ　ｍｏｌ／ｇ　）　２４６　２．３６０　８９腎臓（ｎ　＋ｍｏｌ／ｇ 　）　４６１　１１，４００＊　４．８００　＊肺　（ｎ　ｍｏｌ／ｇ　）　１ ２２　１．０４０　８６４心臓（ｎ　ｍｏｌ／ｇ　）　９５．８　７０７　２３ ６脳　（ｎ　ｍｏｌ／ｇ　）　１７．６　１７６　３０２血液（ａ＋Ｍ　）　０ ．３６＊　１．４＊　１．３４＊尿　（ｍＭ　）　７．８　＊　５．５＊　１６ ．６　＊＊ニトロオキサイド濃度はＴｌを変えるのに十分高かった。

尿中のニトロオキサイド濃度から３種のニトロオキサイドは急速にその中に濃縮 されることが明瞭である。

実施輿エ ニトロオキサイドとして、２．２，５．５−テトラメチル−３−（１’−カルボ キシプロピル−２°）−ピロリジル−１−オキシルのナトリウム塩を使用して実 施６Ａの操作を繰り返す。該化合物は以下のように製造することができる。ヘキ サン中のｎ−ブチルリチウム１モル当量をＮ２下ジイソプロピルアミドへ０℃に おいてかきまぜながらゆっくり加える。−７８℃へ冷却し、それへｔ−ブチルト リメチルシリルアセテート１モル当量を加える。同温度で２０分間かきまぜ、そ れへ２．２．５．５−テトラメチル−３−アセチルピロリジニル−１−オキシル の１モル当量を加え、２．２，５．５−テトラメチル−３−（１’−メチル−２ ’−（カルボ−ｔ−ブトキシ）−ビニルピロリジニル−１−オキシルを製造する 。温度を一２℃へ上昇させ、１時間かきまぜ、０℃へ温め、そしてそれへＮＨ＋ Ｃ１ｌ！の濃厚溶液を加える。生成物を単離し、Ｎ２とラネーニッケルで二重結 合を水素化しそしてニトロオキサイド基をアミンへ同時に還元し、次に酸化触媒 としてタングステン酸ナトリウムを使用して後者をＨ２Ｏ２で再酸化する。エス テル基をＮａＯＨの１０％モル過剰で加水分解し、所望生成物のナトリウム塩を 得る。溶液をＨＣｌで中和し、所望生成物をエーテルで抽出する。

以上の実施例は、以上の実施例を使用したものを本発明の一般的にまたは特定的 に記載した反応剤および／または作業条件で置換することによって同様の成功度 をもって繰り返すことができる。

以上の説明から、当業者は本発明の必須の特徴を容易に確かめることができ、そ してその精神および範囲を逸脱することなく、それを種々の用途および条件に適 応させるため本発明の種々の変更および修飾をなすことができる。

補正書のほん訳文提出書 （特許法第１８４条の７第１項） 菊

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. １．脊椎動物の体の脊髄を囲む部分のＮＭＲ走査によって得られる画像を増強す る方法であって、前記体の部分のＮＭＲ走査前に、脊椎動物の髄液（ＣＳＦ）中 へ、非毒性の注射し得る薬理学的に許容し得る水性ビヒクルとの混合物として、 走査によってつくられるＮＭＲ画像を十分に増強するように走査期間中ＣＳＦの 緩和時間を減少するのに有効な量の、注射量において神経学的に許容し得るそし て非毒性の電荷した安定な有機ニトロオキサイドを注射することよりなる前記方 法。
2. ２．脊椎動物がヒトである第１項の方法。
3. ３．走査される体の前記部分は脊椎腔の断面である第２項の方法。
4. ４．注射されるニトロオキサイドの量は０．５ミリモル以下である第２項の方法 。
5. ５．ニトロオキサイドは第４級アンモニウム塩によって電荷されている第１項の 方法。
6. ６．第４級アンモニウム基はトリ低級アルキルアンモニウムハライドである第５ 項の方法。
7. ７．ニトロオキサイドはカルボキシル酸、スルホン酸またはフォスフォン酸基に よって電荷している第１項の方法。
8. ８．電荷したニトロオキサイドは、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３およびＲ４は各自炭素数１〜４のアルキルであり、Ａ は炭素数２〜４のアルキレンまたはアルケニレン、−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２−また は−ＣＨ２−Ｓ−ＣＨ２−であり、そしてＲは−ＣＯＯＭ＋であり、そのうちＭ ＋はアンモニウム、Ｎａ＋もしくはＫ＋であるか、またはＲが−Ｎ（Ａｌｋ）３ Ｈａｌ−であり、そのうち、Ａｌｋは炭素数１〜８のアルキルかもしくは遊離し たエステル化されたヒドロキシ基によって換置された対応するアルキル基であり 、そしてＨａｌ−はＣｌ−，Ｂｒ−またはＩ−である。）の複素環ニトロキシル である第１項の方法。
9. ９．Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３およびＲ４がＣＨ３またはＣ２Ｈ５であり、そしてＡがＲ 基をもった−（ＣＨ２）２−または−（ＣＨ２）３−基である第８項の方法。
10. １０．Ｒが前記定義の−ＣＯＯ−Ｍ＋である第９項の方法。
11. １１．Ｒが前記定義の−Ｎ（Ａｌｋ）３Ｈａｌ−である第９項の方法。
12. １２．ニトロオキサイドが４−（Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−エチルアミノ）−２， ２，６，６−テトラメチルピペリジンオキシルクロライド、ブロマイドまたはイ オダイドである第１１項の方法。
13. １３．ニトロオキサイドが４−（Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−エチルアミノ）−２， ２，６，６−テトラメチルビペリジンオキシルイオダイドである第１１項の方法 。
14. １４．動物の血液、尿または心臓脈管系に関連した器管のＮＭＲ走査によって得 られる画像を増強する方法であって、画像化すべき体の部分のＮＭＲ走査前に、 動物の血液中へ、非毒性の注射し得る薬理学的に許容し得る水性ビヒクルとの混 合物として、走査によってつくられるＮＭＲ画像を十分に増強するように走査期 間中走査している体の部分中の体液の緩和時間を減少するのに有効な量の、注射 量において神経学的に許容し得るそして非毒性の式、▲数式、化学式、表等があ ります▼（ＩＩ）および▲数式、化学式、表等があります▼（ＩＩＩ）（式中、 Ｒ１およびＲ２は炭素数１〜４のアルキルまたはヒドロキシアルキルであり、Ｍ ＋はアンモニウム、Ｎａ＋またはＫ＋であり、Ｒ５，Ｒ６およびＲ７は同一また は異なりそしてアルキル、シクロアルキル、複素環脂肪族基、炭素環アリールも しくは複素環アリールであり、Ｒ９は付加的に水素であることもでき、またはＲ ８およびＲ９はα炭素原子と共に協同して環式基を形成し、そしてＲ１０および Ｒ１１は−Ａｌｋ−Ｒ′であり、そのうちＡｌｋは炭素数１〜８のアルキレンで あり、Ｒ′はＨ，−ＣＯＯ−Ｍ＋，−ＮＨアルキルもしくは−Ｎ（アルキル）２ であり、そのうちＭ＋は前記の定義のとおりであり、アルキルは炭素数１〜４の ものである。）の一つの電荷した安定な有機ニトロオキサイドを注射することよ りなる前記方法。
15. １５．ニトロオキサイドが式ＩＩの化合物である第１４項の方法。
16. １６．ニトロオキサイドが式ＩＩＩの化合物である第１４項の方法。
17. １７．４がトリメチレンであり、Ｒ９がＨであり、Ｒ１０およびＲ１１が同じで そして−Ａｋ−Ｒ１（Ｒ１は−ＣＯＯ−Ｍ＋もしくはＮＨ２）である第１６項の 方法。
18. １８．神経学的に許容し得るそして生理学的に非毒性である、そしてＣＳＦのＮ ＭＲ走査によってつくられるＮＭＲ画像を十分に増強するようにＮＭＲ走査期間 中ＣＳＦの緩和時間を減少するのに有効な、電荷した安定な有機ニトロオキサイ ドの水性ビヒクル中約１０ｍＭの濃度の無菌溶液の量よりなる、哺乳類のＣＳＦ 中へ注射するのに適した薬剤組成物。
19. １９．ニトロオキサイドが４−（Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−エチルアミノ）−２， ２，６，６−テトラメチルピペリジンオキシルクロライド、ブロマイドまたはイ オダイドである第１８項の組成物。
20. ２０．水性ビヒクルが生理食塩水である第１８項の組成物。
21. ２１．組成物を注射した哺乳類の血液または尿のＮＭＲ走査によってつくられる ＮＭＲ画像を十分に増強するようにＮＭＲ走査期間中血液および尿の少なくとも 一方の緩和時間を減少するのに有効な濃度において、水性ビヒクル中の式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ＩＩ）および▲数式、化学式、表等があり ます▼（ＩＩＩ）（式中、Ｒ１およびＲ２は炭素数１〜４のアルキルまたはヒド ロキシアルキルであり、Ｍ＋はアンモニウム、Ｎａ＋またはＫ＋であり、Ｒ５， Ｒ６およびＲ７は同一または異なりそしてアルキル、シクロアルキル、複素環脂 肪族基、炭素環アリールもしくは複素環アリールであり、Ｒ９は付加的に水素で あることもでき、またはＲ８およびＲ９はα炭素原子と共に協同して環式基を形 成し、そしてＲ１０およびＲ１１は−Ａｌｋ−Ｒ１であり、そのうちＡｌｋは炭 素数１〜８のアルキレンであり、Ｒ′はＨ，−ＣＯＯ−Ｍ＋，−ＮＨアルキルも しくは−Ｎ（アルキル）２であり、そのうちＭ＋は前記の定義のとおりであり、 アルキルは炭素数１〜４のものである。）の一つの化合物の無菌溶液よりなる、 静脈注射に適した薬剤組成物。
22. ２２．前記化合物が、Ａがトリメチレンであり、Ｒ９がＨであり、Ｒ１０および Ｒ１１が同じで−Ａｌｋ−Ｒ１（Ｒ１は−ＣＯＯ−Ｍ＋またはＮＨ２）である式 ＩＩＩの化合物である第２１項の組成物。
23. ２３．前記化合物は、２，５−ジメチル−２，５−ビス（３−アミノプロピル） −ピロリジニル−１−オキシルの水溶性塩である第２２項の組成物。
24. ２４．前記化合物は、２，５−ジメチル−２，５−ビス（３−カルボキシプロピ ル）−ピロリジニル−１−オキシルの水溶性塩である第２２項の組成物。