JPWO2017154767A1 - Organic nitroxide radical compound, production method thereof, nanoemulsion particle and use thereof - Google Patents

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Abstract

MRI等のメタルフリー造影剤として利用可能なナノエマルション粒子、及び該ナノエマルション粒子を容易に調製することができる有機ニトロキシドラジカル化合物を提供すること。式(1)(式中、R1は、炭素数10〜26の直鎖アルキル基を示す。)で表される有機ニトロキシドラジカル化合物、及び該有機ニトロキシドラジカル化合物と非イオン性界面活性剤とが0.8:1から1.2:1のモル比で構成され、ニトロキシドラジカルが内包されている、ナノエマルション粒子。To provide a nanoemulsion particle that can be used as a metal-free contrast agent such as MRI, and an organic nitroxide radical compound capable of easily preparing the nanoemulsion particle. The organic nitroxide radical compound represented by the formula (1) (wherein R1 represents a linear alkyl group having 10 to 26 carbon atoms), and the organic nitroxide radical compound and the nonionic surfactant are 0. Nanoemulsion particles composed of a molar ratio of 8: 1 to 1.2: 1 and encapsulating nitroxide radicals.

Description

本発明は、有機ニトロキシドラジカル化合物、その製造方法、ナノエマルション粒子及びその用途に関するものである。   The present invention relates to an organic nitroxide radical compound, a production method thereof, nanoemulsion particles, and use thereof.

現在、磁気共鳴画像法(MRI)に使用される血管内投与造影剤として、Gd−DTPA等のガドリニウム製剤が用いられている。しかしながら、ガドリニウム製剤は副作用があることが知られているため、金属を含まないメタルフリーの造影剤を使用することが望まれている。   Currently, gadolinium preparations such as Gd-DTPA are used as intravascularly administered contrast agents used in magnetic resonance imaging (MRI). However, since gadolinium preparations are known to have side effects, it is desirable to use metal-free contrast agents that do not contain metals.

有機ニトロキシドラジカルは常磁性を有しているため、近年、MRI等のメタルフリー造影剤としての応用が研究されている。例えば、非特許文献1及び2にはTEMPO(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシル)という有機ニトロキシドラジカルを共有結合させた両親媒性ブロック共重合高分子化合物を合成し、これを用いて水中でコア・シェル型ナノ粒子を調製したことが開示されている。
また、特許文献1には、ニトロキシドラジカルを側鎖に有するポリマー、及び該ポリマーからなる高分子ミセルが開示されている。しかしながら、いずれの場合も、高分子化合物の合成及び精製が煩雑であり、粒径分布が広く、さらにニトロキシドラジカルが血液中でビタミンC等により還元されやすく、ラジカルの機能を発揮できない等の問題がある。
Since organic nitroxide radicals have paramagnetism, their application as metal-free contrast agents such as MRI has recently been studied. For example, in Non-Patent Documents 1 and 2, an amphiphilic block copolymer polymer compound in which an organic nitroxide radical called TEMPO (2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl) is covalently bonded is synthesized. It was disclosed that core / shell nanoparticles were prepared in water using
Patent Document 1 discloses a polymer having a nitroxide radical in the side chain and a polymer micelle comprising the polymer. However, in any case, the synthesis and purification of the polymer compound is complicated, the particle size distribution is wide, and the nitroxide radical is easily reduced by vitamin C or the like in the blood, so that the function of the radical cannot be exhibited. is there.

国際公開第2009/133647号International Publication No. 2009/133647

X. Zhuang et al., Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry, Vol. 48, 5404-5410 (2010)X. Zhuang et al., Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry, Vol. 48, 5404-5410 (2010) T. Yoshitomi et al., Biomacromolecules, 10, 596-601 (2009)T. Yoshitomi et al., Biomacromolecules, 10, 596-601 (2009)

かかる状況において、本発明が解決しようとする主な課題は、MRI等のメタルフリー造影剤として利用可能なナノエマルション粒子、及び該ナノエマルション粒子を容易に調製することができる有機ニトロキシドラジカル化合物を提供することである。   Under such circumstances, the main problem to be solved by the present invention is to provide nanoemulsion particles that can be used as a metal-free contrast agent such as MRI, and organic nitroxide radical compounds that can easily prepare the nanoemulsion particles. It is to be.

本発明者らはメタルフリー造影剤として利用可能なナノエマルション粒子を開発すべく鋭意検討した結果、水系溶媒中で特定の構造を有する有機ニトロキシドラジカル化合物と非イオン性界面活性剤とを特定の割合で混合することによりニトロキシドラジカルを内包したナノエマルション粒子を製造することができ、上記課題を解決できることを見出した。本発明はこのような知見に基づき完成されたものである。   As a result of intensive studies to develop nanoemulsion particles that can be used as a metal-free contrast agent, the present inventors have determined that a specific ratio of an organic nitroxide radical compound having a specific structure and a nonionic surfactant in an aqueous solvent. It was found that the nanoemulsion particles encapsulating nitroxide radicals can be produced by mixing with, thereby solving the above problems. The present invention has been completed based on such findings.

すなわち、本発明は、下記項1〜7に示す有機ニトロキシドラジカル化合物、製造方法、ナノエマルション粒子等に係る。
項1. 式(1):
That is, this invention relates to the organic nitroxide radical compound, manufacturing method, nanoemulsion particle, etc. which are shown to the following items 1-7.
Item 1. Formula (1):

Figure 2017154767
Figure 2017154767

(式中、Rは、炭素数10〜26の直鎖アルキル基を示す。)
で表される有機ニトロキシドラジカル化合物。
項2. 上記項1に記載の有機ニトロキシドラジカル化合物の製造方法であって、式(2):
(In the formula, R 1 represents a linear alkyl group having 10 to 26 carbon atoms.)
An organic nitroxide radical compound represented by:
Item 2. A method for producing an organic nitroxide radical compound according to item 1, wherein the formula (2):

Figure 2017154767
Figure 2017154767

(式中、Rは、炭素数10〜26の直鎖アルキル基を示す。)
で表される化合物を2価の銅化合物の存在下で酸化する、製造方法。
項3. 上記項1に記載の有機ニトロキシドラジカル化合物と非イオン性界面活性剤とが0.8:1から1.2:1のモル比で構成され、ニトロキシドラジカルが内包されている、ナノエマルション粒子。
項4. 前記非イオン性界面活性剤が、炭素数10〜26の直鎖アルキル基を有する非イオン性界面活性剤である、上記項3に記載のナノエマルション粒子。
項5. 前記非イオン性界面活性剤が、式(3):
(In the formula, R 1 represents a linear alkyl group having 10 to 26 carbon atoms.)
The manufacturing method which oxidizes the compound represented by these in presence of a bivalent copper compound.
Item 3. A nanoemulsion particle in which the organic nitroxide radical compound according to Item 1 and the nonionic surfactant are included in a molar ratio of 0.8: 1 to 1.2: 1 and the nitroxide radical is included.
Item 4. Item 4. The nanoemulsion particle according to Item 3, wherein the nonionic surfactant is a nonionic surfactant having a linear alkyl group having 10 to 26 carbon atoms.
Item 5. The nonionic surfactant is represented by the formula (3):

Figure 2017154767
Figure 2017154767

(式中、Rは、炭素数10〜26の直鎖アルキル基を示す。nは2以上の整数である。)
で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルである、上記項3又は4に記載のナノエマルション粒子。
項6. 上記項3〜5のいずれか1項に記載のナノエマルション粒子を含むMRI用造影剤。
項7. 上記項3〜5のいずれか1項に記載のナノエマルション粒子を含むドラッグデリバリーシステムキャリアー。
(In the formula, R 2 represents a linear alkyl group having 10 to 26 carbon atoms. N is an integer of 2 or more.)
Item 5. The nanoemulsion particle according to Item 3 or 4, which is a polyoxyethylene alkyl ether represented by:
Item 6. The contrast agent for MRI containing the nano emulsion particle of any one of said items 3-5.
Item 7. 6. A drug delivery system carrier comprising the nanoemulsion particles according to any one of items 3 to 5.

本発明の有機ニトロキシドラジカル化合物は、本発明者らが初めて合成に成功した、文献未記載の新規化合物である。かかる有機ニトロキシドラジカル化合物を、水系溶媒中において、非イオン性界面活性剤と特定の割合で混合することによりニトロキシドラジカルを内包したナノエマルション粒子を容易に製造することができる。   The organic nitroxide radical compound of the present invention is a novel compound not described in any literature, which was first synthesized by the present inventors. By mixing the organic nitroxide radical compound with a nonionic surfactant at a specific ratio in an aqueous solvent, nanoemulsion particles encapsulating the nitroxide radical can be easily produced.

このナノエマルション粒子は、分子の外側が親水性、分子の内部が疎水性という両親媒性の粒子であって、分子の内部にニトロキシドラジカルを内包していることにより磁性を有することから、MRI等の造影剤として好適に利用することができる。
また、本発明のナノエマルション粒子は、水系溶媒中で極めて安定であり、ビタミンC等により還元されにくい。さらに分子の内部に抗がん剤等の疎水性物質を内包させることができることから、ドラッグデリバリーシステムキャリアーとして利用することもできる。
This nanoemulsion particle is an amphiphilic particle with the outside of the molecule being hydrophilic and the inside of the molecule being hydrophobic, and has magnetism due to the inclusion of nitroxide radicals inside the molecule. It can be suitably used as a contrast agent.
Moreover, the nanoemulsion particles of the present invention are extremely stable in an aqueous solvent and are not easily reduced by vitamin C or the like. Furthermore, since a hydrophobic substance such as an anticancer agent can be encapsulated inside the molecule, it can also be used as a drug delivery system carrier.

化合物(1)と非イオン性界面活性剤とが形成する入れ子構造の模式図である。It is a schematic diagram of the nested structure which a compound (1) and a nonionic surfactant form. 実施例1で得られたナノエマルション粒子の1日後に測定したEPR及びDLSの結果を示す。The result of EPR and DLS measured 1 day after the nanoemulsion particles obtained in Example 1 is shown. 実施例1で得られたナノエマルション粒子の3日後に測定したEPR及びDLSの結果を示す。The result of EPR and DLS measured 3 days after the nanoemulsion particles obtained in Example 1 is shown. 実施例1で得られたナノエマルション粒子の5日後に測定したEPR及びDLSの結果を示す。The result of EPR and DLS measured 5 days after the nanoemulsion particles obtained in Example 1 is shown. 実施例1で得られたナノエマルション粒子の7日後に測定したEPR及びDLSの結果を示す。The result of EPR and DLS measured 7 days after the nanoemulsion particles obtained in Example 1 is shown. 比較例1で得られたナノエマルション粒子の1日後に測定したEPR及びDLSの結果を示す。The result of EPR and DLS measured 1 day after the nanoemulsion particles obtained in Comparative Example 1 is shown. 比較例1で得られたナノエマルション粒子の3日後に測定したEPR及びDLSの結果を示す。The result of EPR and DLS measured 3 days after the nanoemulsion particles obtained in Comparative Example 1 is shown. 比較例1で得られたナノエマルション粒子の5日後に測定したEPR及びDLSの結果を示す。The result of EPR and DLS measured 5 days after the nanoemulsion particles obtained in Comparative Example 1 is shown. 比較例1で得られたナノエマルション粒子の7日後に測定したEPR及びDLSの結果を示す。The result of EPR and DLS measured 7 days after the nanoemulsion particles obtained in Comparative Example 1 is shown. 比較例2で得られたナノエマルション粒子の1日後に測定したEPR及びDLSの結果を示す。The result of EPR and DLS measured 1 day after the nanoemulsion particles obtained in Comparative Example 2 is shown. 比較例2で得られたナノエマルション粒子の3日後に測定したEPR及びDLSの結果を示す。The result of EPR and DLS measured 3 days after the nanoemulsion particles obtained in Comparative Example 2 is shown. 比較例2で得られたナノエマルション粒子の5日後に測定したEPR及びDLSの結果を示す。The result of EPR and DLS measured 5 days after the nanoemulsion particles obtained in Comparative Example 2 is shown. 比較例2で得られたナノエマルション粒子の7日後に測定したEPR及びDLSの結果を示す。The result of EPR and DLS measured 7 days after the nanoemulsion particles obtained in Comparative Example 2 is shown. 実施例1で得られたナノエマルション粒子の希釈前及び10倍希釈後のEPR及びDLSの結果を示す。The result of EPR and DLS before dilution of the nanoemulsion particles obtained in Example 1 and after 10-fold dilution is shown. リン酸緩衝水溶液中で調製したナノエマルション粒子の1日後に測定したEPR及びDLSの結果を示す。The EPR and DLS results measured one day after nanoemulsion particles prepared in a phosphate buffered aqueous solution are shown. リン酸緩衝水溶液中で調製したナノエマルション粒子の3日後に測定したEPR及びDLSの結果を示す。The EPR and DLS results measured 3 days after the nanoemulsion particles prepared in phosphate buffered water are shown. リン酸緩衝水溶液中で調製したナノエマルション粒子の4日後に測定したEPR及びDLSの結果を示す。The EPR and DLS results measured after 4 days for nanoemulsion particles prepared in an aqueous phosphate buffer solution are shown. リン酸緩衝水溶液中で調製したナノエマルション粒子の7日後に測定したEPR及びDLSの結果を示す。The EPR and DLS results measured after 7 days of nanoemulsion particles prepared in phosphate buffered water are shown. リン酸緩衝水溶液中で調製したナノエマルション粒子のアスコルビン酸に対する安定性を示すグラフである。It is a graph which shows the stability with respect to ascorbic acid of the nanoemulsion particle | grains prepared in the phosphate buffer aqueous solution. リン酸緩衝水溶液のみ(Only (-)-PBS)の吸収スペクトルである。It is an absorption spectrum of only phosphate buffer aqueous solution (Only (-)-PBS). ピレンをリン酸緩衝水溶液に添加した後の上澄み溶液(Pyrene /(-)-PBS)の吸収スペクトルである。It is an absorption spectrum of a supernatant solution (Pyrene / (−)-PBS) after adding pyrene to an aqueous phosphate buffer solution. ピレンのみを内包したミセル(Pyrene /5/(-)-PBS)の吸収スペクトル、及びDLSの結果を示す。The absorption spectrum of the micelle (Pyrene / 5 / (-)-PBS) containing only pyrene and the result of DLS are shown. 化合物1a及びピレンを内包したナノエマルション粒子(Pyrene/(±)-10c/5/(-)-PBS)の吸収スペクトル、及びDLSの結果を示す。The absorption spectrum of the nanoemulsion particle (Pyrene / (±) -10c / 5 / (−)-PBS) encapsulating Compound 1a and pyrene and the result of DLS are shown. 図23の350〜500nmの範囲の吸収スペクトルの拡大図である。It is an enlarged view of the absorption spectrum of the range of 350-500 nm of FIG. リン酸緩衝水溶液のみ(Only (-)-PBS)の蛍光スペクトルである。It is a fluorescence spectrum of only phosphate buffer aqueous solution (Only (-)-PBS). ピレンをリン酸緩衝水溶液に添加した後の上澄み溶液(Pyrene /(-)-PBS)の蛍光スペクトルである。It is a fluorescence spectrum of a supernatant solution (Pyrene / (−)-PBS) after adding pyrene to an aqueous phosphate buffer solution. ピレンのみを内包したミセル(Pyrene /5/(-)-PBS)の蛍光スペクトルである。It is a fluorescence spectrum of a micelle (Pyrene / 5 / (-)-PBS) containing only pyrene. 化合物1a及びピレンを内包したナノエマルション粒子(Pyrene/(±)-10c/5/(-)-PBS)の蛍光スペクトルである。It is a fluorescence spectrum of nanoemulsion particles (Pyrene / (±) -10c / 5 / (−)-PBS) encapsulating Compound 1a and pyrene. 図28の425〜500nmの範囲の蛍光スペクトルの拡大図である。It is an enlarged view of the fluorescence spectrum of the range of 425-500 nm of FIG. (-)-PBS中における(±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションのアスコルビン酸に対する耐性評価である。(-)-It is an evaluation of resistance to ascorbic acid of magnetic nanoemulsion of surfactant 1 encapsulating (±) -2 (n = 18) in PBS. 4.7 Tの磁場印加条件下における(±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション、擬似ドラッグ或いはドラッグを内包した界面活性剤1と(±)-2 (n=18)から構成された磁性ナノエマルションのT1強調画像及び、水の縦緩和速度定数の決定である。Surfactant 1 magnetic nanoemulsion, (1) (±) -2 (n = 18) encapsulating (±) -2 (n = 18) encapsulated in a magnetic field of 4.7 T 18) T 1 weighted image magnetic nanoemulsion composed of and the determination of longitudinal relaxation rate constant of water. (±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションと7を内包した界面活性剤1と(±)-2 (n=18)から構成された磁性ナノエマルションのHeLa細胞に対する毒性評価である。Magnetic nanoemulsion of surfactant 1 encapsulating (±) -2 (n = 18), HeLa of magnetic nanoemulsion composed of surfactant 1 encapsulating 7 and (±) -2 (n = 18) Toxicity assessment for cells. (-)-PBS中における(±)-3を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション粒子の調製からそれぞれ2時間後と3時間後に測定した(a)EPR及び(b)DLSの結果である。界面活性剤1と(±)-3の濃度は各々10 mMである。(-)-Is the results of (a) EPR and (b) DLS measured 2 hours and 3 hours after preparation of magnetic nanoemulsion particles of surfactant 1 encapsulating (±) -3 in PBS, respectively. . The concentrations of Surfactant 1 and (±) -3 are 10 mM each. (-)-PBS中における(±)-2 (n=4)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション粒子の調製から3時間後と3時間半後に測定した(a)EPR及び(b)DLSの結果である。界面活性剤1と(±)-2 (n=4)の濃度は各々10 mMと5 mである。(A) EPR and (b) measured 3 hours and 3 and a half hours after preparation of surfactant 1 magnetic nanoemulsion particles encapsulating (±) -2 (n = 4) in PBS It is a result of DLS. The concentrations of surfactant 1 and (±) -2 (n = 4) are 10 mM and 5 m, respectively. (-)-PBS中における(±)-2 (n=8)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション粒子の調製から(a)1時間半後及び(b)2日後に測定したEPRの結果である。界面活性剤1と(±)-2 (n=8)の濃度は各々10 mMと5 mMである。From the preparation of surfactant 1 magnetic nanoemulsion particles encapsulating (±) -2 (n = 8) in (-)-PBS (a) 1 hour and a half later and (b) EPR measured after 2 days It is a result. The concentrations of Surfactant 1 and (±) -2 (n = 8) are 10 mM and 5 mM, respectively. (-)-PBS中における(±)-2 (n=8)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション粒子の調製から(a)1時間後及び(b)2日後に測定したDLSの結果である。界面活性剤1と(±)-2 (n=8)の濃度は各々10 mMと5 mMである。(-)-Results of DLS measured after preparation of magnetic nanoemulsion particles of surfactant 1 encapsulating (±) -2 (n = 8) in PBS (a) 1 hour later and (b) 2 days later It is. The concentrations of Surfactant 1 and (±) -2 (n = 8) are 10 mM and 5 mM, respectively. (-)-PBS中における(±)-2 (n=14)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション粒子の調製から(a)2時間後及び(b)2日後に測定したEPRの結果である。界面活性剤1と(±)-2 (n=14)の濃度は各々10 mMである。(-)-EPR results measured from (a) 2 hours and (b) 2 days after preparation of magnetic nanoemulsion particles of surfactant 1 encapsulating (±) -2 (n = 14) in PBS It is. The concentrations of surfactant 1 and (±) -2 (n = 14) are each 10 mM. (-)-PBS中における(±)-2 (n=14)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション粒子の(a)調製直後及び(b)調製から2日後に測定したDLSの結果である。界面活性剤1と(±)-2 (n=14)の濃度は各々10 mMである。(-)-DLS results measured immediately after (a) preparation and (b) two days after preparation of surfactant 1 magnetic nanoemulsion particles encapsulating (±) -2 (n = 14) in PBS is there. The concentrations of surfactant 1 and (±) -2 (n = 14) are each 10 mM. (-)-PBS中における(±)-2 (n=16)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション粒子の調製から(a)4時間後, (b)2日後及び(c)6日後に測定したEPRの結果である。界面活性剤1と(±)-2 (n=16)の濃度は各々10 mMである。(A) 4 hours, (b) 2 days and (c) 6 days after preparation of magnetic nanoemulsion particles of surfactant 1 encapsulating (±) -2 (n = 16) in PBS It is a result of EPR measured later. The concentrations of surfactant 1 and (±) -2 (n = 16) are 10 mM each. (-)-PBS中における(±)-2 (n=16)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション粒子の調製から(a)2時間後, (b)2日後及び(c)6日後に測定したDLSの結果である。界面活性剤1と(±)-2 (n=16)の濃度は各々10 mMである。(A) 2 hours, (b) 2 days and (c) 6 days from the preparation of magnetic nanoemulsion particles of surfactant 1 encapsulating (±) -2 (n = 16) in PBS It is the result of DLS measured later. The concentrations of surfactant 1 and (±) -2 (n = 16) are 10 mM each. (-)-PBS中における(±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション粒子の調製から(a)2時間後, (b)2日後, (c)7日後及び(d)14日後に測定したEPRの結果である。界面活性剤1と(±)-2 (n=18)の濃度は各々10 mMである。(A) 2 hours after preparation of surfactant 1 magnetic nanoemulsion particles encapsulating (±) -2 (n = 18) in PBS (b) 2 days later, (c) 7 days later And (d) EPR results measured after 14 days. The concentrations of Surfactant 1 and (±) -2 (n = 18) are 10 mM each. (-)-PBS中における(±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション粒子の調製から(a)1時間後, (b)2日後, (c)7日後及び(d)14日後に測定したDLSの結果である。界面活性剤1と(±)-2 (n=18)の濃度は各々10 mMである。(A) 1 hour, (b) 2 days, (c) 7 days after preparation of magnetic nanoemulsion particles of surfactant 1 encapsulating (±) -2 (n = 18) in PBS And (d) DLS results measured after 14 days. The concentrations of Surfactant 1 and (±) -2 (n = 18) are 10 mM each. (-)-PBS中における(±)-2 (n=20)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション粒子の調製から(a)2時間後, (b)2日後及び(c)6日後に測定したEPRの結果である。界面活性剤1と(±)-2 (n=20)の濃度は各々10 mMである。(A) 2 hours, (b) 2 days, and (c) 6 days after preparation of magnetic nanoemulsion particles of surfactant 1 encapsulating (±) -2 (n = 20) in PBS It is a result of EPR measured later. The concentrations of Surfactant 1 and (±) -2 (n = 20) are 10 mM each. (-)-PBS中における(±)-2 (n=20)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション粒子の調製から(a)1時間後, (b)2日後及び(c)6日後に測定したDLSの結果である。界面活性剤1と(±)-2 (n=20)の濃度は各々10 mMである。(A) 1 hour after preparation of surfactant 1 magnetic nanoemulsion particles encapsulating (±) -2 (n = 20) in PBS (b) 2 days later and (c) 6 days It is the result of DLS measured later. The concentrations of Surfactant 1 and (±) -2 (n = 20) are 10 mM each.

以下、本発明の有機ニトロキシドラジカル化合物、その製造方法、ナノエマルション粒子及びその用途について詳細に説明する。   Hereinafter, the organic nitroxide radical compound of the present invention, its production method, nanoemulsion particles and its use will be described in detail.

有機ニトロキシドラジカル化合物
本発明の有機ニトロキシドラジカル化合物は、式(1):
Organic Nitroxide Radical Compound The organic nitroxide radical compound of the present invention has the formula (1):

Figure 2017154767
Figure 2017154767

(式中、Rは、炭素数10〜26の直鎖アルキル基を示す。)
で表される化合物である(以下、単に「化合物(1)」ともいう。)。該有機ニトロキシドラジカル化合物は、Rが疎水性部分であり、その他の部分が親水性部分である両親媒性を有している。
(In the formula, R 1 represents a linear alkyl group having 10 to 26 carbon atoms.)
(Hereinafter, also simply referred to as “compound (1)”). The organic nitroxide radical compound has an amphipathic property in which R 1 is a hydrophobic part and the other part is a hydrophilic part.

は、炭素数10〜26の直鎖アルキル基であり、例えば、n−デシル、ラウリル、ミリスチル、セチル、ステアリル、イコシル基等が挙げられる。
として、炭素数16〜22の直鎖アルキル基が好ましく、炭素数18〜22の直鎖アルキル基がより好ましく、炭素数18〜20の直鎖アルキル基が特に好ましい。
R 1 is a linear alkyl group having 10 to 26 carbon atoms, and examples thereof include n-decyl, lauryl, myristyl, cetyl, stearyl, and icosyl groups.
R 1 is preferably a linear alkyl group having 16 to 22 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group having 18 to 22 carbon atoms, and particularly preferably a linear alkyl group having 18 to 20 carbon atoms.

本発明の有機ニトロキシドラジカル化合物は、ラセミ体及び光学活性体のいずれかであることができる。   The organic nitroxide radical compound of the present invention can be either racemic or optically active.

有機ニトロキシドラジカル化合物の製造方法
化合物(1)は、例えば、式(2):
Method for Producing Organic Nitroxide Radical Compound Compound (1) is, for example, formula (2):

Figure 2017154767
Figure 2017154767

(式中、Rは、前記に同じ。)
で表される化合物(以下、単に「化合物(2)」ともいう。)を酸化してラジカルを発生させることにより製造することができる。
(In the formula, R 1 is the same as above.)
(Hereinafter also simply referred to as “compound (2)”) to generate radicals by oxidation.

酸化は、例えば、適当な溶媒中、塩基の存在下で2価の銅化合物を触媒とし、酸化剤を用いて行うことができる。   The oxidation can be performed, for example, in a suitable solvent using a divalent copper compound as a catalyst in the presence of a base and using an oxidizing agent.

溶媒は、化合物(2)が溶解又は分散し易く、酸化反応に悪影響を及ぼさないものを使用することができる。このような溶媒として、例えば、メタノール、エタノール等のアルコール、テトラヒドロフラン等が挙げられる。溶媒の使用量は、化合物(2)1質量部に対して、通常40〜60質量部程度であり、35〜55質量部程度が好ましい。   As the solvent, a compound in which the compound (2) is easily dissolved or dispersed and does not adversely affect the oxidation reaction can be used. Examples of such a solvent include alcohols such as methanol and ethanol, tetrahydrofuran, and the like. The usage-amount of a solvent is about 40-60 mass parts normally with respect to 1 mass part of compounds (2), and about 35-55 mass parts is preferable.

塩基として、例えば、アンモニア水、水酸化ナトリウム等が挙げられる。溶媒の使用量は、化合物(2)1質量部に対して、通常3〜5質量部程度であり、2〜4質量部程度が好ましい。   Examples of the base include aqueous ammonia and sodium hydroxide. The usage-amount of a solvent is about 3-5 mass parts normally with respect to 1 mass part of compounds (2), and about 2-4 mass parts is preferable.

触媒として、酢酸銅(II)、硝酸銅(II)等の2価の銅化合物が挙げられる。触媒の使用量は適宜選択することができる。例えば、化合物(2)1モルに対して、通常2〜5モル程度、好ましくは3〜4モル程度使用することができる。   Examples of the catalyst include divalent copper compounds such as copper (II) acetate and copper (II) nitrate. The usage-amount of a catalyst can be selected suitably. For example, about 2 to 5 mol, preferably about 3 to 4 mol can be used per 1 mol of compound (2).

酸化剤として、酸素、オゾン、空気、酸化銀、過酸化水素等を挙げられる。酸化剤の使用量は、化合物(2)1モルに対して、通常2〜5モル程度、好ましくは3〜4モル程度使用することができる。   Examples of the oxidizing agent include oxygen, ozone, air, silver oxide, and hydrogen peroxide. The amount of the oxidizing agent to be used is generally about 2 to 5 mol, preferably about 3 to 4 mol, per 1 mol of compound (2).

反応温度及び反応時間は、使用する化合物(2)の量、酸化剤等により適宜調整することができる。例えば、反応温度は、通常10〜40℃程度、好ましくは20〜30℃程度である。反応時間は、通常1〜5分間程度、好ましくは1〜2分間程度である。   The reaction temperature and reaction time can be appropriately adjusted depending on the amount of the compound (2) used, the oxidizing agent, and the like. For example, the reaction temperature is usually about 10 to 40 ° C, preferably about 20 to 30 ° C. The reaction time is usually about 1 to 5 minutes, preferably about 1 to 2 minutes.

化合物(2)は、市販されている製品を使用することができる。或いは、化合物(2)を公知の製造方法を適用して製造することができる。例えば、ニトロンと、ベンゼン環の1位及び4位がそれぞれBrMg基及びOR基で置換されたグリニャール試薬とのグリニャール反応により製造することができる。
グリニャール試薬の製造、及びグリニャール反応は、グリニャール反応で通常用いられる条件等に従って行うことができる。詳細な反応条件等は、実施例に記載する。
As the compound (2), a commercially available product can be used. Alternatively, the compound (2) can be produced by applying a known production method. For example, it can be produced by a Grignard reaction between nitrone and a Grignard reagent in which the 1- and 4-positions of the benzene ring are substituted with a BrMg group and an OR 1 group, respectively.
The production of the Grignard reagent and the Grignard reaction can be carried out according to the conditions normally used in the Grignard reaction. Detailed reaction conditions and the like are described in the examples.

ナノエマルション粒子及びその用途
本発明のナノエマルション粒子は、前記有機ニトロキシドラジカル化合物と非イオン性界面活性剤とが0.8:1から1.2:1のモル比で構成され、ニトロキシドラジカルが内包されているものである。
Nanoemulsion particles and use thereof The nanoemulsion particles of the present invention comprise the organic nitroxide radical compound and the nonionic surfactant in a molar ratio of 0.8: 1 to 1.2: 1, and contain nitroxide radicals. It is what has been.

本発明のナノエマルション粒子は、前記有機ニトロキシドラジカル化合物と非イオン性界面活性剤とで構成され、前記有機ニトロキシドラジカル化合物が前記非イオン性界面活性剤1モルに対して0.8〜1.2モル含まれており、粒子中にニトロキシドラジカルが内包されていることが特徴である。
前記有機ニトロキシドラジカル化合物と前記非イオン性界面活性剤とのモル比が0.8:1から1.2:1であることにより、水系溶媒中で安定なエマルション粒子として存在することができる。より安定なエマルション粒子が得られることから、前記有機ニトロキシドラジカル化合物と非イオン性界面活性剤とのモル比は、1:1であることが好ましい。
The nanoemulsion particles of the present invention are composed of the organic nitroxide radical compound and a nonionic surfactant, and the organic nitroxide radical compound is 0.8 to 1.2 with respect to 1 mol of the nonionic surfactant. Mole is contained, and nitroxide radicals are included in the particles.
When the molar ratio of the organic nitroxide radical compound to the nonionic surfactant is 0.8: 1 to 1.2: 1, the organic nitroxide radical compound can exist as emulsion particles stable in an aqueous solvent. In order to obtain more stable emulsion particles, the molar ratio of the organic nitroxide radical compound to the nonionic surfactant is preferably 1: 1.

有機ニトロキシドラジカル化合物は、上述した通りである。   The organic nitroxide radical compound is as described above.

非イオン性界面活性剤は、疎水性部分と親水性部分とを有する両親媒性化合物である。
該非イオン性界面活性剤として、例えば、ラウリン酸グリセリン、モノステアリン酸グリセリン、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル等のエステル型界面活性剤;ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル等のエーテル型界面活性剤;ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステルポリアルキレングリコール等のエステルエーテル型界面活性剤;ラウリン酸ジエタノールアミド、ステアリン酸ジエタノールアミド等のアルカノールアミド型界面活性剤;デシルグリコシド、ラウリルグリコシド等のアルキルグリコシド、セタノール、ステアリルアルコール等の高級アルコール等が挙げられる。
Nonionic surfactants are amphiphilic compounds having a hydrophobic portion and a hydrophilic portion.
Examples of the nonionic surfactant include ester type surfactants such as glyceryl laurate, glyceryl monostearate, sorbitan fatty acid ester, and sucrose fatty acid ester; ethers such as polyoxyalkylene alkyl ether and polyoxyalkylene alkylphenyl ether Type surfactants; ester ether type surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester and sorbitan fatty acid ester polyalkylene glycol; alkanolamide type surfactants such as lauric acid diethanolamide and stearic acid diethanolamide; decyl glycoside, lauryl glycoside And higher alcohols such as cetanol and stearyl alcohol.

これらの非イオン性界面活性剤の中で、炭素数10〜26の直鎖アルキル基を有するものが好ましい。より好ましくは、下記式(3):   Among these nonionic surfactants, those having a linear alkyl group having 10 to 26 carbon atoms are preferred. More preferably, the following formula (3):

Figure 2017154767
Figure 2017154767

(式中、Rは、炭素数10〜26の直鎖アルキル基を示す。nは2以上の整数である。)
で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルである。なお、前記式(3)の非イオン性界面活性剤においては、Rが疎水性部分であり、その他の部分が親水性部分である。
(In the formula, R 2 represents a linear alkyl group having 10 to 26 carbon atoms. N is an integer of 2 or more.)
It is polyoxyethylene alkyl ether represented by these. In the nonionic surfactant of the formula (3), R 2 is a hydrophobic part, and the other part is a hydrophilic part.

は、炭素数10〜26の直鎖アルキル基であり、例えば、n−デシル、ラウリル、ミリスチル、セチル、ステアリル、イコシル等が挙げられる。
の炭素数は、Rの炭素数に近いことが好ましく、Rの炭素数と同じであることがより好ましい。Rとして、炭素数16〜22の直鎖アルキル基が好ましく、炭素数18〜22の直鎖アルキル基がより好ましく、炭素数18〜20の直鎖アルキル基が特に好ましい。
炭素数10〜26の直鎖アルキル基を有するポリオキシエチレンアルキルエーテルとして、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル等が挙げられる。
R 2 is a linear alkyl group having 10 to 26 carbon atoms, and examples thereof include n-decyl, lauryl, myristyl, cetyl, stearyl, icosyl and the like.
The number of carbon atoms in R 2 is preferably close to the number of carbon atoms in R 1, and are preferably the same as the number of carbon atoms in R 1. R 2 is preferably a linear alkyl group having 16 to 22 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group having 18 to 22 carbon atoms, and particularly preferably a linear alkyl group having 18 to 20 carbon atoms.
Examples of the polyoxyethylene alkyl ether having a linear alkyl group having 10 to 26 carbon atoms include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene tridecyl ether and the like.

nは2以上の整数であり、好ましくは、10〜20の整数である。   n is an integer greater than or equal to 2, Preferably it is an integer of 10-20.

また、前記非イオン性界面活性剤は、生体適合性を有するものが好ましい。   The nonionic surfactant is preferably biocompatible.

前記非イオン性界面活性剤として、市販品を使用することができる。例えば、Brij(登録商標)30、Brij(登録商標)35、Brij(登録商標)56、Brij(登録商標)58、Brij(登録商標)78、Brij(登録商標)98等を挙げることができる。   A commercially available product can be used as the nonionic surfactant. Examples include Brij (registered trademark) 30, Brij (registered trademark) 35, Brij (registered trademark) 56, Brij (registered trademark) 58, Brij (registered trademark) 78, Brij (registered trademark) 98, and the like.

本発明のナノエマルション粒子は、水系溶媒中で前記有機ニトロキシドラジカル化合物(化合物(1))と前記非イオン性界面活性剤(化合物(2))とを混合した後、混合物を加熱することにより得ることができる。   The nanoemulsion particles of the present invention are obtained by mixing the organic nitroxide radical compound (compound (1)) and the nonionic surfactant (compound (2)) in an aqueous solvent, and then heating the mixture. be able to.

本発明のナノエマルション粒子の製造に用いる水系溶媒としては、水、親水性有機溶媒、又は水と親水性有機溶媒との混合溶媒が挙げられる。
親水性有機溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、tert−ブタノール等のアルコール系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン、N−メチルピロリドン等の非プロトン性極性溶媒;ジエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテル類;エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール系溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒等を使用することができる。
水系溶媒としては、水が好ましい。
Examples of the aqueous solvent used for producing the nanoemulsion particles of the present invention include water, a hydrophilic organic solvent, or a mixed solvent of water and a hydrophilic organic solvent.
Examples of the hydrophilic organic solvent include alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and tert-butanol; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone; ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, and butyl acetate; Aprotic polar solvents such as N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, sulfolane, N-methylpyrrolidone; glycol ethers such as diethylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monomethyl ether acetate; glycol solvents such as ethylene glycol and propylene glycol; Ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane and the like can be used.
As the aqueous solvent, water is preferable.

溶媒における前記有機ニトロキシドラジカル化合物の濃度は、1×10−3〜1×10−2mol/Lが好ましく、1×10−2mol/Lがより好ましい。濃度を前記範囲にすることにより、安定性の良好なナノエマルション粒子を得ることができる。Concentration of the organic nitroxide radical compound in the solvent is, 1 × preferably 10 -3 ~1 × 10 -2 mol / L, 1 × 10 -2 mol / L is more preferable. By setting the concentration within the above range, nanoemulsion particles having good stability can be obtained.

溶媒における前記非イオン性界面活性剤のモル濃度は、1×10−3〜1×10−1mol/Lが好ましく、1×10−2mol/Lがより好ましい。濃度の前記範囲にすることにより、安定性の良好なナノエマルション粒子を得ることができる。The molar concentration of the nonionic surfactant in the solvent is preferably 1 × 10 −3 to 1 × 10 −1 mol / L, and more preferably 1 × 10 −2 mol / L. By setting the concentration within the above range, nanoemulsion particles having good stability can be obtained.

前記有機ニトロキシドラジカル化合物と前記非イオン性界面活性剤との混合比率は、有機ニトロキシドラジカル化合物:非イオン性界面活性剤=0.8:1から1.2:1のモル比の範囲内が好ましく、1:1のモル比がより好ましい。前記有機ニトロキシドラジカル化合物と前記非イオン性界面活性剤とを前記比率で混合することにより、安定性の良好なナノエマルション粒子を得ることができる。
このことから、本発明のナノエマルション粒子は、図1に示すような前記有機ニトロキシドラジカル化合物と前記非イオン性界面活性剤との入れ子構造により形成されているものと推察される。
さらに、前記非イオン性界面活性剤の炭素鎖(R)と前記有機ニトロキシドラジカル化合物の炭素鎖(R)とがほぼ等しい長さである場合には、図1のような入れ子構造を形成する際、炭素鎖同士が密に組み合わされ、分子間で働く相互作用も増大するため、より安定なナノエマルション粒子が得られることが考えられる。
The mixing ratio of the organic nitroxide radical compound and the nonionic surfactant is preferably within the range of a molar ratio of organic nitroxide radical compound: nonionic surfactant = 0.8: 1 to 1.2: 1. A molar ratio of 1: 1 is more preferred. By mixing the organic nitroxide radical compound and the nonionic surfactant in the above ratio, nanoemulsion particles having good stability can be obtained.
From this, it is surmised that the nanoemulsion particles of the present invention are formed by a nested structure of the organic nitroxide radical compound and the nonionic surfactant as shown in FIG.
Furthermore, when the carbon chain (R 2 ) of the nonionic surfactant and the carbon chain (R 1 ) of the organic nitroxide radical compound are substantially equal in length, a nested structure as shown in FIG. 1 is formed. In doing so, the carbon chains are closely combined and the interaction between the molecules increases, so that it is conceivable that more stable nanoemulsion particles can be obtained.

水系溶媒中で前記有機ニトロキシドラジカル化合物(化合物(1))と前記非イオン性界面活性剤(化合物(2))とを混合する。化合物(1)と化合物(2)とを混合は、好ましくは攪拌下で行われる。化合物(1)と化合物(2)とを、常圧下で、数秒間から数時間攪拌しながら行うことがより好ましい。
攪拌及び混合は、例えば、マグネチックスターラー等を用いて行うこともできるし、超音波又はマイクロウェーブを照射することにより行うこともできる。例えば、水系溶媒中でとして水を用いる場合、攪拌している前記非イオン性界面活性剤の水溶液中に、前記有機ニトロキシドラジカル化合物を滴下して攪拌し、さらに超音波照射することにより両者を混合することが好ましい。
前記有機ニトロキシドラジカル化合物が水に難溶である場合には、前記有機ニトロキシドラジカル化合物が可溶である親水性有機溶媒に予め溶解させ、得られた溶液を前記非イオン性界面活性剤の水溶液中に滴下することが好ましい。混合した後に加熱する温度としては、60〜90℃程度が好ましく、85〜90℃程度がより好ましい。加熱時間は、15〜40分間程度が好ましく、30分間程度がより好ましい。
The organic nitroxide radical compound (compound (1)) and the nonionic surfactant (compound (2)) are mixed in an aqueous solvent. The mixing of the compound (1) and the compound (2) is preferably performed with stirring. More preferably, the compound (1) and the compound (2) are stirred under normal pressure for several seconds to several hours.
Stirring and mixing can be performed, for example, using a magnetic stirrer or the like, or by irradiation with ultrasonic waves or microwaves. For example, when water is used as an aqueous solvent, the organic nitroxide radical compound is added dropwise to the stirring aqueous solution of the nonionic surfactant and stirred, and then both are mixed by ultrasonic irradiation. It is preferable to do.
In the case where the organic nitroxide radical compound is hardly soluble in water, the organic nitroxide radical compound is dissolved in advance in a hydrophilic organic solvent in which the organic nitroxide radical compound is soluble, and the resulting solution is dissolved in an aqueous solution of the nonionic surfactant. It is preferable to drop it into As a temperature heated after mixing, about 60-90 degreeC is preferable, and about 85-90 degreeC is more preferable. The heating time is preferably about 15 to 40 minutes, more preferably about 30 minutes.

ナノエマルション粒子が形成されたことは、溶液の色が濁色から透明に変化することにより確認することができるが、これに限定されるものではない。   The formation of nanoemulsion particles can be confirmed by changing the color of the solution from cloudy to transparent, but is not limited thereto.

本発明のナノエマルション粒子は、粒子の外側が親水性、粒子の内部が疎水性という両親媒性の粒子であって、分子内部にニトロキシドラジカルを内包している。よって、本発明のナノエマルション粒子は、安定的なラジカル構造を有しており、ビタミンC等による還元を受けにくい。
本発明のナノエマルション粒子は、ニトロキシドラジカルにより常磁性を有しており、磁場による運動制御が可能な機能性有機材料として使用することができる。また、ラジカル構造の組織化を効率的におこなうことができるため、磁場制御による物質輸送等への応用、安定ラジカルを含む医薬品ドラッグデリバリーシステム(DDS)への活用が可能である。
The nanoemulsion particles of the present invention are amphiphilic particles in which the outside of the particles is hydrophilic and the inside of the particles is hydrophobic, and nitroxide radicals are encapsulated inside the molecule. Therefore, the nanoemulsion particles of the present invention have a stable radical structure and are not easily reduced by vitamin C or the like.
The nanoemulsion particles of the present invention have paramagnetism due to a nitroxide radical, and can be used as a functional organic material that can be controlled by a magnetic field. In addition, since the radical structure can be efficiently organized, it can be applied to substance transport by magnetic field control, and can be used for drug drug delivery systems (DDS) containing stable radicals.

詳細には、本発明のナノエマルション粒子は、磁性粒子をMRIにより体内の深部までリアルタイムに追跡できることから、MRI用造影剤として利用することが可能である。   Specifically, the nanoemulsion particles of the present invention can be used as a contrast agent for MRI because magnetic particles can be traced in real time to the deep part of the body by MRI.

また、本発明のナノエマルション粒子は、分子の内部が疎水性であることから、分子内部に抗がん剤等の疎水性物質を内包させることができる。さらに粒子径が70nm程度であって、粒子として安定であることから、抗がん剤を内包したナノエマルション粒子に外部磁場を印加することにより、抗がん剤を腫瘍組織に誘導することが可能となる。よって、本発明のナノエマルション粒子は、DDSキャリアーとして利用することが可能である。
この手法によれば、がん細胞近辺に磁石を設置することにより、がん細胞へ効率的に抗がん剤を送達することが可能であり、特に皮膚がん、乳がん等の皮膚直下にできるがん細胞へのターゲッティングに威力を発揮することが期待される。また、本発明のナノエマルション粒子の内部に蛍光剤を内包させれば、がん細胞の位置を特定することが可能となる。
Moreover, since the inside of a molecule | numerator is hydrophobic in the nanoemulsion particle | grains of this invention, hydrophobic substances, such as an anticancer agent, can be included in a molecule | numerator inside. Furthermore, since the particle diameter is about 70 nm and the particles are stable, it is possible to induce the anticancer agent to the tumor tissue by applying an external magnetic field to the nanoemulsion particles encapsulating the anticancer agent. It becomes. Therefore, the nanoemulsion particles of the present invention can be used as a DDS carrier.
According to this method, it is possible to efficiently deliver an anticancer drug to cancer cells by installing a magnet in the vicinity of the cancer cells, particularly directly under the skin of skin cancer, breast cancer, etc. It is expected to show its power in targeting cancer cells. In addition, if a fluorescent agent is encapsulated in the nanoemulsion particles of the present invention, the position of cancer cells can be specified.

以下に実施例および比較例を示して本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples. In addition, this invention is not limited to a following example.

実施例における分析および評価は、以下の方法によって実施した。なお、実施例で使用した試薬は、特に断りがない限り、市販品を購入し、精製せずにそのまま用いた。   Analysis and evaluation in the examples were carried out by the following methods. In addition, unless otherwise indicated, the reagent used in the Example purchased the commercial item, and used it as it was, without refine | purifying.

実施例における分析及び評価は、以下の方法によって実施した。
(1)電子常磁性共鳴(EPR)
EPRは、パルスESR装置(日本電子株式会社製、JES-PX1050型)を使用して測定した。詳細には、サンプルをEPRキャピラリー管内に封入し、両端をパテで閉じた。次にこのキャピラリーをEPR管に挿入し、これをキャビティーに設置した。EPR測定は、室温化、0.33Tの磁場印加条件下でサンプルにマイクロ波を照射して行った。
(2)動的光散乱測定(DLS)
DLSは、動的光散乱解析装置(マイクロトラック・ベル社製、UPA-UT151)を用いて、動的光散乱(DLS)法によって流体力学的直径を測定した。
(3)吸収スペクトル
吸収スペクトルは、紫外可視近赤外分光光度計(株式会社島津製作所製、UV-3600型)を使用して測定した。
(4)蛍光スペクトル
蛍光スペクトルは、BioTek Instruments, Inc.製、Cytation 5 Cell Imaging Multi-Mode Readerを使用して測定した。
Analysis and evaluation in the examples were carried out by the following methods.
(1) Electron paramagnetic resonance (EPR)
EPR was measured using a pulse ESR device (JES-PX1050 type, manufactured by JEOL Ltd.). Specifically, the sample was enclosed in an EPR capillary tube and both ends were closed with putty. Next, this capillary was inserted into an EPR tube, and this was installed in the cavity. The EPR measurement was performed by irradiating the sample with microwaves at room temperature and under a magnetic field application condition of 0.33T.
(2) Dynamic light scattering measurement (DLS)
DLS was measured for hydrodynamic diameter by a dynamic light scattering (DLS) method using a dynamic light scattering analyzer (manufactured by Microtrack Bell, UPA-UT151).
(3) Absorption spectrum The absorption spectrum was measured using an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation, UV-3600 type).
(4) Fluorescence spectrum The fluorescence spectrum was measured using BioTek Instruments, Inc., Cytation 5 Cell Imaging Multi-Mode Reader.

製造例1(ニトロンの合成)
常圧下、110℃で蒸留した3−ブテン−2−オン(22.0g、0.314mol)を2−ニトロプロパン(139g、1.56mol)に溶解させた。得られた溶液に、0℃でテトラメチルグアニジン(10.8g、0.094mol)をゆっくり加え、混合物を常温で一晩攪拌し、その後、2N塩酸を加えてジエチルエーテルで抽出した。
有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液及び飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を除去した。さらに、減圧蒸留により未反応の2−ニトロプロパンを除き、5−メチル−5−ニトロヘキサン−2−オン(14.4g、0.090mol、収率29%)を得た。
Production Example 1 (Synthesis of nitrone)
3-Buten-2-one (22.0 g, 0.314 mol) distilled at 110 ° C. under normal pressure was dissolved in 2-nitropropane (139 g, 1.56 mol). Tetramethylguanidine (10.8 g, 0.094 mol) was slowly added to the resulting solution at 0 ° C., and the mixture was stirred overnight at room temperature, and then 2N hydrochloric acid was added and extracted with diethyl ether.
The organic layer was washed with a saturated aqueous solution of sodium bicarbonate and a saturated aqueous solution of sodium chloride, dried over anhydrous magnesium sulfate, and then the solvent was removed. Furthermore, unreacted 2-nitropropane was removed by distillation under reduced pressure to obtain 5-methyl-5-nitrohexane-2-one (14.4 g, 0.090 mol, yield 29%).

次に、5−メチル−5−ニトロヘキサン−2−オン(20.1g、0.125mol)に水(139mL)及び塩化アンモニウム(17.301g、0.323mol)を加えた。得られた混合物に0℃で亜鉛粉末(77.9g、0.236mol)をゆっくり加えて4時間反応させた。溶液を吸引濾過して固体をメタノールで洗浄した。
濾液をクロロホルム(50mL×3)で抽出して無水硫酸マグネシウムで乾燥した。クロロホルムを除去した後、ベンゼン共沸により乾燥した。3時間真空乾燥した後、ニトロン((±)−11)を得た(4.83g、0.038mol、収率30%)。
Next, water (139 mL) and ammonium chloride (17.301 g, 0.323 mol) were added to 5-methyl-5-nitrohexane-2-one (20.1 g, 0.125 mol). Zinc powder (77.9 g, 0.236 mol) was slowly added to the resulting mixture at 0 ° C. and allowed to react for 4 hours. The solution was filtered with suction and the solid was washed with methanol.
The filtrate was extracted with chloroform (50 mL × 3) and dried over anhydrous magnesium sulfate. After removing chloroform, it was dried by benzene azeotropy. After vacuum drying for 3 hours, nitrone ((±) -11) was obtained (4.83 g, 0.038 mol, yield 30%).

実施例1
(1)有機ニトロキシドラジカル化合物の合成(炭素数18の合成例および元素分析結果)
式(1)において、Rが炭素数14の直鎖アルキル基である有機ニトロキシドラジカル化合物(化合物1a)を、以下のようにして合成した。
Example 1
(1) Synthesis of organic nitroxide radical compound (Synthesis example of 18 carbon atoms and results of elemental analysis)
An organic nitroxide radical compound (compound 1a) in which R 1 is a linear alkyl group having 14 carbon atoms in the formula (1) was synthesized as follows.

Figure 2017154767
Figure 2017154767

マグネシウム(0.506g、20.0mmol)を二口フラスコに入れ、減圧下で乾燥させ、フラスコをアルゴンで満たした。これにテトラヒドロフラン(20mL)及び1−ブロモ−4−テトラデシロキシベンゼン(7.10g、20.0mmol)を加えた。さらに、1,2−ジブロモエタンを少量入れて反応を開始させ、常温で4時間攪拌し、グリニャール試薬を調製した。   Magnesium (0.506 g, 20.0 mmol) was placed in a two-necked flask and dried under reduced pressure, and the flask was filled with argon. To this was added tetrahydrofuran (20 mL) and 1-bromo-4-tetradecyloxybenzene (7.10 g, 20.0 mmol). Furthermore, a small amount of 1,2-dibromoethane was added to start the reaction, and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours to prepare a Grignard reagent.

一方で、製造例1で合成したニトロン(1.27g、10.0mmol)を二口フラスコに入れ、数滴のベンゼンで共沸させた。二口フラスコ内を真空にした後、アルゴンで満たした。そこにテトラヒドロフラン(20mL)を加え、−78℃に冷却し、グリニャール試薬を滴下した。混合物をゆっくり昇温した後、常温で一晩撹拌を続けた。反応液を飽和塩化アンモニウム水溶液(50mL)に注ぎ、ジクロロメタン(50mL)で抽出した。無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を留去した。   On the other hand, the nitrone (1.27 g, 10.0 mmol) synthesized in Production Example 1 was placed in a two-necked flask and azeotroped with a few drops of benzene. The inside of the two-necked flask was evacuated and then filled with argon. Tetrahydrofuran (20 mL) was added thereto, cooled to −78 ° C., and a Grignard reagent was added dropwise. The mixture was slowly warmed and then stirred at room temperature overnight. The reaction mixture was poured into a saturated aqueous ammonium chloride solution (50 mL) and extracted with dichloromethane (50 mL). After drying over anhydrous magnesium sulfate, the solvent was distilled off.

残渣をメタノール(30mL)に溶解させ、25%濃アンモニア水(2mL)及び酢酸銅(0.805g、4.00mmol)を加え、酸素を1分間吹き込んだ。溶液が濃青色に変化した後、反応液を減圧濃縮し、メタノールを留去した。残渣に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(50mL)を加え、ジクロロメタン(50mL)で抽出した。得られた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を留去した。
最後に、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(n−ヘキサン/ジエチルエーテル=90/10(容積比))により精製し、化合物1a(0.478g、1.15mmol、収率11.5%)を得た。
The residue was dissolved in methanol (30 mL), 25% concentrated aqueous ammonia (2 mL) and copper acetate (0.805 g, 4.00 mmol) were added, and oxygen was bubbled for 1 minute. After the solution turned dark blue, the reaction solution was concentrated under reduced pressure, and methanol was distilled off. To the residue was added saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution (50 mL), and the mixture was extracted with dichloromethane (50 mL). The obtained organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, and then the solvent was distilled off.
Finally, the residue was purified by silica gel column chromatography (n-hexane / diethyl ether = 90/10 (volume ratio)) to obtain Compound 1a (0.478 g, 1.15 mmol, yield 11.5%).

元素分析Calculated (%): C, 77.83; H, 11.13; N, 3.36. Found (%): C, 77.61; H, 11.01; N, 3.34.
EPR(THF, 25℃):g=2.0067, aN=1.38 mT
Elemental Analysis Calculated (%): C, 77.83; H, 11.13; N, 3.36.Found (%): C, 77.61; H, 11.01; N, 3.34.
EPR (THF, 25 ° C): g = 2.0067, a N = 1.38 mT

(2)ナノエマルション粒子の調製
界面活性剤として、シグマ・アルドリッチ社製Brij(登録商標)58(ポリオキシエチレンセチルエーテル、n=20)(0.114g)をバイアルに入れ、必要量の水を加え、2分間超音波照射を行い、1×10−2Mの界面活性剤水溶液10mLを調製した。
(2) Preparation of nanoemulsion particles As a surfactant, Brij (registered trademark) 58 (polyoxyethylene cetyl ether, n = 20) (0.114 g) manufactured by Sigma-Aldrich was put in a vial, and a necessary amount of water was added. In addition, ultrasonic irradiation was performed for 2 minutes to prepare 10 mL of a 1 × 10 −2 M surfactant aqueous solution.

化合物1a(8.52mg、20.4μmol)を少量のジエチルエーテルに溶解させた。得られたジエチルエーテル溶液を、激しく攪拌している界面活性剤水溶液(2.0mL)中に少しずつ滴下し、30分間攪拌させた。その後、3分間超音波照射し、続いて90℃で30分間加熱することによりナノエマルション粒子を調製した。   Compound 1a (8.52 mg, 20.4 μmol) was dissolved in a small amount of diethyl ether. The obtained diethyl ether solution was dripped little by little into the surfactant aqueous solution (2.0 mL) vigorously stirred, and was stirred for 30 minutes. Thereafter, ultrasonic irradiation was performed for 3 minutes, and then nanoemulsion particles were prepared by heating at 90 ° C. for 30 minutes.

比較例1
1−ブロモ−4−テトラデシロキシベンゼンの代わりに1−ブロモ−4−ブトキシベンゼン(4.58g、20.0mmol)を使用した以外は、実施例1と同様にして、式(1)においてRが炭素数4の直鎖アルキル基である有機ニトロキシドラジカル化合物を合成した(0.396g、1.43mmol、収率14.3%)。
Comparative Example 1
In the same manner as in Example 1, except that 1-bromo-4-butoxybenzene (4.58 g, 20.0 mmol) was used instead of 1-bromo-4-tetradecyloxybenzene, R in formula (1) An organic nitroxide radical compound in which 1 is a linear alkyl group having 4 carbon atoms was synthesized (0.396 g, 1.43 mmol, 14.3% yield).

元素分析Calculated (%): C, 73.87; H, 9.48; N, 5.07. Found (%): C, 73.63; H, 9.66; N, 5.02.
EPR(THF, 25℃):g=2.0067, aN=1.39 mT
Elemental Analysis Calculated (%): C, 73.87; H, 9.48; N, 5.07.Found (%): C, 73.63; H, 9.66; N, 5.02.
EPR (THF, 25 ° C): g = 2.0067, a N = 1.39 mT

実施例1(2)で調製した界面活性剤水溶液(1×10−2M)に、上で得られた有機ニトロキシドラジカル化合物(2.76mg、10μmol)をマイクロシリンジで滴下した。そこに5秒間超音波照射するとマクロエマルション(粒子径約1mm)が生成し、バイアル底部に沈降した。このマクロエマルションは永久磁石(最大500mT)に応答し、水中を自由に動いた。
これは、該マクロエマルション中の有機ニトロキシド化合物が磁性を有していることに基づくものである。これより、同様の有機ニトロキシド化合物を有している実施例1で調製したナノエマルション粒子も、磁性を有していることが容易に予想できる。
To the surfactant aqueous solution (1 × 10 −2 M) prepared in Example 1 (2), the organic nitroxide radical compound (2.76 mg, 10 μmol) obtained above was added dropwise with a microsyringe. When this was irradiated with ultrasonic waves for 5 seconds, a macroemulsion (particle diameter of about 1 mm) was formed and settled to the bottom of the vial. This macroemulsion responded to permanent magnets (up to 500 mT) and moved freely in water.
This is based on the organic nitroxide compound in the macroemulsion having magnetism. From this, it can be easily predicted that the nanoemulsion particles prepared in Example 1 having the same organic nitroxide compound also have magnetism.

その後、再度超音波照射し(20秒間)、次いで90℃で30分間加熱することによりナノエマルション粒子を調製した。   Thereafter, the emulsion was again irradiated with ultrasonic waves (20 seconds), and then heated at 90 ° C. for 30 minutes to prepare nanoemulsion particles.

比較例2
1−ブロモ−4−テトラデシロキシベンゼンの代わりに1−ブロモ−4−オクトキシベンゼン(5.71g、20.0mmol)を使用した以外は、実施例1と同様にして、式(1)においてRが炭素数8の直鎖アルキル基である有機ニトロキシドラジカル化合物を合成した(0.686g、2.06mmol、収率20.6%)。
Comparative Example 2
In the formula (1), as in Example 1, except that 1-bromo-4-octoxybenzene (5.71 g, 20.0 mmol) was used instead of 1-bromo-4-tetradecyloxybenzene. An organic nitroxide radical compound in which R 1 is a linear alkyl group having 8 carbon atoms was synthesized (0.686 g, 2.06 mmol, yield 20.6%).

元素分析Calculated (%): C, 75.86; H, 10.31; N, 4.21. Found (%): C, 75.99; H, 10.35; N, 4.19.
EPR(THF, 25℃):g=2.0066, aN=1.39 mT
Elemental Analysis Calculated (%): C, 75.86; H, 10.31; N, 4.21.Found (%): C, 75.99; H, 10.35; N, 4.19.
EPR (THF, 25 ° C): g = 2.0066, a N = 1.39 mT

上記で得られた有機ニトロキシドラジカル化合物を用い、実施例1(2)と同様にしてナノエマルション粒子を調製した。   Using the organic nitroxide radical compound obtained above, nanoemulsion particles were prepared in the same manner as in Example 1 (2).

試験例1(ナノエマルション粒子の安定性評価)
実施例1、比較例1及び比較例2で調製したナノエマルション粒子について、1日後、3日後、5日後、及び7日後にEPR及びDLSを測定した。実施例1のナノエマルション粒子の結果を図2〜5に、比較例1のナノエマルション粒子の結果を図6〜9に、及び比較例3のナノエマルション粒子の結果を図10〜13に示す。
Test Example 1 (Stability evaluation of nanoemulsion particles)
For the nanoemulsion particles prepared in Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, EPR and DLS were measured after 1 day, 3 days, 5 days, and 7 days. The results of the nanoemulsion particles of Example 1 are shown in FIGS. 2 to 5, the results of the nanoemulsion particles of Comparative Example 1 are shown in FIGS. 6 to 9, and the results of the nanoemulsion particles of Comparative Example 3 are shown in FIGS.

図2〜5より、実施例1のナノエマルション粒子は、1日目から2日目にかけて粒径が急激に増加し、2日目以降、粒径が一定(約70nm)となったことから、7日間にわたって安定に存在することが分かった。EPRスペクトルに化合物1a由来のピーク(3本線)が見られなかったことから、滴下したほぼすべての化合物1aがナノエマルション粒子内部に内包されていることがわかった。   From FIG. 2 to FIG. 5, the nanoemulsion particles of Example 1 rapidly increased in particle size from the first day to the second day, and the particle size became constant (about 70 nm) after the second day. It was found to exist stably over 7 days. Since no peak (three lines) derived from the compound 1a was observed in the EPR spectrum, it was found that almost all of the dropped compound 1a was included in the nanoemulsion particles.

図6〜9より、7日間にわたって粒径は一定(約9nm)であり、EPRスペクトルの線形にも大きな変化が見られなったことから、ナノエマルション粒子は7日間にわたって安定に存在していることがわかった。しかし、EPRスペクトルのピークが若干3本見えていることから、ナノエマルション粒子から化合物1aの漏れが生じていることがわかった。   6-9, the particle size was constant (about 9 nm) over 7 days and no significant change was observed in the linearity of the EPR spectrum, indicating that nanoemulsion particles exist stably over 7 days. I understood. However, since three EPR spectrum peaks were seen, it was found that the compound 1a leaked from the nanoemulsion particles.

図10〜13より、7日間にわたって粒径は一定(約100nm)であり、EPRスペクトルの線形にも大きな変化が見られなったことから、ナノエマルション粒子は7日間にわたって安定に存在していることがわかった。しかし、EPRスペクトルのピークが若干2本見えていることから、ナノエマルション粒子から化合物1aの漏れが生じていることがわかった。   As shown in FIGS. 10 to 13, the particle size was constant (approximately 100 nm) over 7 days, and the EPR spectrum linearity did not change significantly, indicating that nanoemulsion particles exist stably over 7 days. I understood. However, since two EPR spectrum peaks were seen, it was found that the compound 1a leaked from the nanoemulsion particles.

上記結果より、実施例1のナノエマルション粒子は水中で安定に存在することがわかった。   From the above results, it was found that the nanoemulsion particles of Example 1 exist stably in water.

試験例2(ナノエマルション粒子の安定性評価(10倍希釈))
実施例1でナノエマルション粒子を調製した後、水溶液の濃度を10倍に希釈し、EPR及びDLSを測定した。その結果を図14に示す。
Test Example 2 (Stability evaluation of nanoemulsion particles (10-fold dilution))
After preparing nanoemulsion particles in Example 1, the concentration of the aqueous solution was diluted 10 times, and EPR and DLS were measured. The result is shown in FIG.

図14より、希釈の前後でEPRスペクトルの線形に大きな変化はなく、粒子径も変わらないことから、実施例1で調製したナノエマルション粒子は、10倍希釈後も安定に存在することがわかった。   From FIG. 14, it was found that the nanoemulsion particles prepared in Example 1 exist stably even after 10-fold dilution because there is no significant change in the linearity of the EPR spectrum before and after dilution and the particle diameter does not change. .

実施例2
ナノエマルションをリン酸バッファー中で調製した。
Example 2
Nanoemulsions were prepared in phosphate buffer.

界面活性剤であるBrij(登録商標)58(0.114g)をバイアルに入れ、必要量のリン酸緩衝水溶液((−)−PBS)を加え、2分間超音波照射を行い、1×10−2Mの界面活性剤のリン酸緩衝水溶液10mLを調製した。Put a surfactant Brij (R) 58 (0.114 g) in a vial, the required amount of phosphate buffer solution ((-) - PBS) was added, subjected to ultrasonic irradiation for 2 minutes, 1 × 10 - 10 mL of a phosphate buffered aqueous solution of 2 M surfactant was prepared.

化合物1a(8.52mg、20.4μmol)を少量のエーテルに溶解させた。得られたエーテル溶液を、激しく攪拌している界面活性剤のリン酸緩衝水溶液(2.0mL)中に少しずつ滴下し、30分間攪拌させた。その後、3分間超音波照射し、続いて90℃で1時間加熱することによりナノエマルション溶液(2.0mL)を調製した。   Compound 1a (8.52 mg, 20.4 μmol) was dissolved in a small amount of ether. The obtained ether solution was added dropwise little by little into a phosphate buffer aqueous solution (2.0 mL) of a surfactant that was vigorously stirred and allowed to stir for 30 minutes. Then, the nanoemulsion solution (2.0 mL) was prepared by ultrasonically irradiating for 3 minutes, and heating at 90 degreeC for 1 hour after that.

試験例3(リン酸バッファー中におけるナノエマルション粒子の安定性評価)
実用性を評価する目的で、化合物1aを内包した界面活性剤のナノエマルション粒子のリン酸緩衝水溶液中における安定性(経時変化)をEPR分光法及びDLS測定により評価した。結果を図15〜18に示す。
Test Example 3 (Stability evaluation of nanoemulsion particles in phosphate buffer)
For the purpose of evaluating practicality, the stability (time-dependent change) of the nanoemulsion particles of the surfactant encapsulating Compound 1a in a phosphate buffer aqueous solution was evaluated by EPR spectroscopy and DLS measurement. The results are shown in FIGS.

図15〜18より、純水中とは異なり、7日目にはエマルション粒子同士が合一した。これは、エマルション以外の別の構造体(会合ミセル、ラメラ構造等)に変化したと考えられる。よって、ナノエマルション粒子は、リン酸緩衝水溶液中においては純水中ほど安定することができないと考えられる。   From FIG. 15-18, unlike pure water, the emulsion particles were united on the 7th day. This is considered to have changed to another structure other than the emulsion (associated micelle, lamellar structure, etc.). Therefore, it is considered that nanoemulsion particles cannot be stabilized as much as pure water in a phosphate buffered aqueous solution.

試験例4(リン酸バッファー中におけるナノエマルション粒子のアスコルビン酸に対する安定性評価)
アスコルビン酸に対する安定性を評価するため、実施例2と同様にして調製したナノエマルション粒子のリン酸緩衝水溶液(2.0mL)に、アスコルビン酸(3.59mg、0.02mmol)を添加し、EPRスペクトルを測定した。測定開始直後の314.5mT〜339.5mT(3145〜3395ガウス)の範囲のEPRスペクトルの面積値(2回積分値)を100%として、スペクトル面積値の時間変化を測定した。結果を図19に示す。
Test Example 4 (Stability evaluation of nanoemulsion particles in phosphate buffer against ascorbic acid)
In order to evaluate the stability to ascorbic acid, ascorbic acid (3.59 mg, 0.02 mmol) was added to the phosphate buffer aqueous solution (2.0 mL) of nanoemulsion particles prepared in the same manner as in Example 2, and EPR The spectrum was measured. The area change (double integration value) of the EPR spectrum in the range of 314.5 mT to 339.5 mT (3145 to 3395 gauss) immediately after the start of measurement was taken as 100%, and the time change of the spectrum area value was measured. The results are shown in FIG.

図19より、化合物1aの濃度が一定となるまでに約150分かかった。よって、このナノエマルション粒子は還元剤に対して徐々に還元されるため、DDS、MRI用造影剤等への適用に有利であると考えられる。   From FIG. 19, it took about 150 minutes until the concentration of Compound 1a became constant. Therefore, since the nanoemulsion particles are gradually reduced with respect to the reducing agent, it is considered to be advantageous for application to a contrast agent for DDS, MRI and the like.

実施例3
リン酸バッファー中でピレン(疑似薬剤)及び化合物1aを内包した界面活性剤のナノエマルション粒子を調製した。
Example 3
Surfactant nanoemulsion particles encapsulating pyrene (pseudo-drug) and compound 1a in a phosphate buffer were prepared.

化合物1a(8.52mg、20.4μmol)及びピレン(0.20mg、0.99μmol)を少量のエーテルに溶解させた。得られたエーテル溶液を、激しく攪拌している界面活性剤のリン酸緩衝水溶液(2.0mL)中に少しずつ滴下し、30分間攪拌させた。その後、3分間超音波照射し、続いて90℃で1時間加熱することによりナノエマルション溶液(2.0mL)を調製した。   Compound 1a (8.52 mg, 20.4 μmol) and pyrene (0.20 mg, 0.99 μmol) were dissolved in a small amount of ether. The obtained ether solution was added dropwise little by little into a phosphate buffer aqueous solution (2.0 mL) of a surfactant that was vigorously stirred and allowed to stir for 30 minutes. Then, the nanoemulsion solution (2.0 mL) was prepared by ultrasonically irradiating for 3 minutes, and heating at 90 degreeC for 1 hour after that.

試験例5(リン酸バッファー中におけるピレンを内包したナノエマルション粒子の吸収スペクトル及び蛍光スペクトルの測定)
エマルション内部にピレンが内包されていることを確認するために、実施例3で調製したナノエマルション粒子(Pyrene/(±)-10c/5/(-)-PBS)の吸収スペクトルを測定した。
比較として、リン酸緩衝水溶液のみ(Only (-)-PBS)、ピレンをリン酸緩衝水溶液に添加した後の上澄み溶液(Pyrene /(-)-PBS)、ピレンを内包したミセル(Pyrene /5/(-)-PBS)の吸収スペクトルをそれぞれ測定した。
また、ナノエマルション粒子(Pyrene/(±)-10c/5/(-)-PBS)及びピレンを内包したミセル(Pyrene /5/(-)-PBS)についてはDLSを測定した。それらの結果を図20〜23に示す。
また、ナノエマルション粒子(Pyrene/(±)-10c/5/(-)-PBS)については、350〜500nmの範囲の吸収スペクトルの拡大図を図24に示す。
Test Example 5 (Measurement of absorption spectrum and fluorescence spectrum of nanoemulsion particles encapsulating pyrene in phosphate buffer)
In order to confirm that pyrene was encapsulated inside the emulsion, the absorption spectrum of the nanoemulsion particles (Pyrene / (±) -10c / 5 / (−)-PBS) prepared in Example 3 was measured.
For comparison, phosphate buffer solution only (Only (-)-PBS), supernatant solution after adding pyrene to phosphate buffer solution (Pyrene / (-)-PBS), micelle containing pyrene (Pyrene / 5 / The absorption spectrum of (-)-PBS) was measured.
In addition, DLS was measured for nanoemulsion particles (Pyrene / (±) -10c / 5 / (-)-PBS) and micelles containing pyrene (Pyrene / 5 / (-)-PBS). The results are shown in FIGS.
Moreover, about nanoemulsion particle | grains (Pyrene / (±) -10c / 5 / (-)-PBS), the enlarged view of the absorption spectrum in the range of 350-500 nm is shown in FIG.

図23より、化合物1aとともにピレンが内包された界面活性剤のナノエマルション粒子(Pyrene/(±)-10c/5/(-)-PBS)では、ピレン由来の吸収スペクトルが確認された。また、ピレンは通常水に極めて難溶でありバイアルの底部に沈殿するが、実施例3で調製したエマルション溶液ではバイアルの底部に沈殿物は確認されなかった。よって、加えられたピレンは磁性エマルションの内部に内包されていると考えられる。   From FIG. 23, the absorption spectrum derived from pyrene was confirmed in the nanoemulsion particles (Pyrene / (±) -10c / 5 / (−)-PBS) of the surfactant in which pyrene was encapsulated together with the compound 1a. Pyrene is usually very insoluble in water and precipitates at the bottom of the vial, but in the emulsion solution prepared in Example 3, no precipitate was confirmed at the bottom of the vial. Therefore, it is considered that the added pyrene is encapsulated in the magnetic emulsion.

また、DLS測定より、化合物1a及びピレンを内包したナノエマルション粒子(Pyrene/(±)-10c/5/(-)-PBS)の粒径は約15nmとなった(図23)。
化合物1aなしでピレンのみを内包したミセル(Pyrene /5/(-)-PBS)の粒径が約10nmであることから(図22)、エマルション粒子1個に内包されるピレンは微量であると考えられる。
From the DLS measurement, the particle size of the nanoemulsion particles (Pyrene / (±) -10c / 5 / (−)-PBS) encapsulating Compound 1a and pyrene was about 15 nm (FIG. 23).
Since the particle size of micelle (Pyrene / 5 / (−)-PBS) containing only pyrene without compound 1a is about 10 nm (FIG. 22), the amount of pyrene contained in one emulsion particle is very small. Conceivable.

さらに、化合物1aとともにピレンが内包された界面活性剤のナノエマルション粒子(Pyrene/(±)-10c/5/(-)-PBS)については蛍光スペクトルを測定した。比較のために、リン酸緩衝水溶液のみ(Only (-)-PBS)、ピレンをリン酸緩衝水溶液に添加した後の上澄み溶液(Pyrene /(-)-PBS)、ピレンを内包したミセル(Pyrene /5/(-)-PBS)の蛍光スペクトルをそれぞれ測定した。
図23の吸収スペクトルから最大吸収波長を見積もり、励起波長(λex=320±10nm)を決定した。それらの結果を図25〜28に示す。
また、ナノエマルション粒子(Pyrene/(±)-10c/5/(-)-PBS)については、425〜500nmの範囲の蛍光スペクトルの拡大図を図29に示す。
Furthermore, the fluorescence spectrum of the nanoemulsion particles (Pyrene / (±) -10c / 5 / (−)-PBS) of surfactant in which pyrene was encapsulated together with compound 1a was measured. For comparison, only phosphate buffer solution (Only (-)-PBS), supernatant solution after adding pyrene to phosphate buffer solution (Pyrene / (-)-PBS), micelle containing pyrene (Pyrene / PBS) 5 / (−)-PBS) was measured.
The maximum absorption wavelength was estimated from the absorption spectrum of FIG. 23, and the excitation wavelength (λex = 320 ± 10 nm) was determined. The results are shown in FIGS.
For nanoemulsion particles (Pyrene / (±) -10c / 5 / (−)-PBS), an enlarged view of the fluorescence spectrum in the range of 425 to 500 nm is shown in FIG.

図28より、化合物1a及びピレンを内包したナノエマルション粒子に関しては、強度の大きい発光現象は見られなかった。この原因は、化合物1a中のニトロキシドラジカル(N−O・)がn−π*遷移(450nm)を有しているため(図24参照)、蛍光消光するためと考えられる。
その証拠に、図28の化合物1a及びピレンを内包したナノエマルション粒子(Pyrene/(±)-10c/5/(-)-PBS)の蛍光スペクトルを拡大すると、450nm近傍にわずかながら発光が見られた(図29)。
From FIG. 28, no luminescence phenomenon with high intensity was observed for the nanoemulsion particles encapsulating Compound 1a and pyrene. This is probably because the nitroxide radical (N—O.) In the compound 1a has an n-π * transition (450 nm) (see FIG. 24), and thus quenches fluorescence.
As evidence, when the fluorescence spectrum of nanoemulsion particles (Pyrene / (±) -10c / 5 / (−)-PBS) encapsulating compound 1a and pyrene in FIG. 28 is enlarged, a slight emission is seen at around 450 nm. (FIG. 29).

実施例4
磁性ナノエマルションのMRI造影能評価と抗癌剤内包磁性ナノエマルションの細胞毒性評価
Example 4
Evaluation of MRI imaging ability of magnetic nanoemulsion and cytotoxicity evaluation of magnetic nanoemulsion containing anticancer drug

(1)有機ニトロキシドラジカル化合物(±)-2(n=18)の合成
式(1)において、Rが炭素数18の直鎖アルキル基である有機ニトロキシドラジカル化合物(化合物1b)を、以下のようにして合成した。

Figure 2017154767
(1) Synthesis of organic nitroxide radical compound (±) -2 (n = 18) In the formula (1), an organic nitroxide radical compound (compound 1b) in which R 1 is a linear alkyl group having 18 carbon atoms is In this way, it was synthesized.
Figure 2017154767

削り状のマグネシウム(0.253 g, 10 mmol)を二口フラスコに入れ、減圧下で乾燥させ、フラスコをアルゴンで満たした。これにテトラヒドロフラン(10 mL)及び少量の1,2-ジブロモエタンを加え、10分間撹拌させた。これに、事前にベンゼン共沸により乾燥させた1-ブロモ-4-オクタデシロキシベンゼン(4.255 g, 10 mmol)を溶解させたテトラヒドロフラン溶液(40 mL)を加えた。常温で2時間攪拌し、グリニャール試薬を調製した。   Sharpened magnesium (0.253 g, 10 mmol) was placed in a two-necked flask and dried under reduced pressure, and the flask was filled with argon. To this was added tetrahydrofuran (10 mL) and a small amount of 1,2-dibromoethane and allowed to stir for 10 minutes. To this was added a tetrahydrofuran solution (40 mL) in which 1-bromo-4-octadecyloxybenzene (4.255 g, 10 mmol) previously dried by benzene azeotropy was dissolved. The mixture was stirred at room temperature for 2 hours to prepare a Grignard reagent.

一方で、製造例1で合成したテトラメチルニトロン(0.635 g, 5.00 mmol)を二口フラスコに入れ、数滴のベンゼンで共沸させた。二口フラスコ内を真空にした後、アルゴンで満たした。そこにテトラヒドロフラン (20 mL) を加え、-78 oCに冷却し、グリニャール試薬を滴下した。混合物をゆっくり昇温した後、常温で一晩撹拌を続けた。反応液を飽和塩化アンモニウム水溶液(100 mL) に注ぎ、ジクロロメタン (100 mL) で抽出した。無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を留去した。Meanwhile, tetramethylnitrone (0.635 g, 5.00 mmol) synthesized in Production Example 1 was placed in a two-necked flask and azeotroped with several drops of benzene. The inside of the two-necked flask was evacuated and then filled with argon. Tetrahydrofuran (20 mL) was added thereto, cooled to −78 ° C., and Grignard reagent was added dropwise. The mixture was slowly warmed and then stirred at room temperature overnight. The reaction mixture was poured into a saturated aqueous ammonium chloride solution (100 mL) and extracted with dichloromethane (100 mL). After drying over anhydrous magnesium sulfate, the solvent was distilled off.

残渣をメタノール(30 mL)とジクロロメタン(30 mL) の混合溶液に溶解させ、25%濃アンモニア水(2 mL)及び酢酸銅(0.805g, 4.00 mmolを加え、酸素を1分間吹き込んだ。溶液が濃青色に変化した後、反応液を減圧濃縮し、メタノールを留去した。残渣に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(100 mL)を加え、ジクロロメタン(100 mL)で抽出した。   The residue was dissolved in a mixed solution of methanol (30 mL) and dichloromethane (30 mL), 25% concentrated aqueous ammonia (2 mL) and copper acetate (0.805 g, 4.00 mmol) were added, and oxygen was blown in for 1 minute. After changing to dark blue, the reaction solution was concentrated under reduced pressure to distill off methanol, and saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution (100 mL) was added to the residue, followed by extraction with dichloromethane (100 mL).

得られた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を留去した。最後に、シリカゲルカラムクロマトグラフィー (n-ヘキサン/ジエチルエーテル=90/10 (容積比))により精製し、有機ニトロキシドラジカル化合物(±)-2 (n=18)(0.440 g, 0.93 mmol、収率18.6 %)を得た。
元素分析Calculated (%): C, 78.76; H, 11.51; N, 2.96. Found (%): C, 78.89; H, 11.49; N, 2.78.
EPR (0.1 mM in THF, 25 oC): g=2.0068, aN=1.39 mT
The obtained organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, and then the solvent was distilled off. Finally, it was purified by silica gel column chromatography (n-hexane / diethyl ether = 90/10 (volume ratio)), and organic nitroxide radical compound (±) -2 (n = 18) (0.440 g, 0.93 mmol, yield) 18.6%).
Elemental Analysis Calculated (%): C, 78.76; H, 11.51; N, 2.96. Found (%): C, 78.89; H, 11.49; N, 2.78.
EPR (0.1 mM in THF, 25 o C): g = 2.0068, aN = 1.39 mT

(2)(-)-PBS中における(±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性
(ナノエマルション粒子の調製)
界面活性剤として、シグマ・アルドリッチ社製Brij(登録商標)58(ポリオキシエチレンセチルエーテル、n=20) (0.225 g, 200 μmol)をバイアルに入れ、必要量の(-)-PBSを加え、加熱(90 oC, 2分間)と超音波照射 (1分間)を行い、10 mMの界面活性剤水溶液20 mLを調製した。
化合物(±)-2 (n=18) (7.06 mg, 15μmol)を少量のジエチルエーテルに溶解させた。これに界面活性剤水溶液(1.5 mL) を滴下し、1分間攪拌させた。その後、90 oCで10分間加熱することにより(±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションを調製した。
(2) Magnetic properties of surfactant 1 containing (±) -2 (n = 18) in (-)-PBS ( Preparation of nanoemulsion particles)
As a surfactant, Brij (registered trademark) 58 (polyoxyethylene cetyl ether, n = 20) (0.225 g, 200 μmol) manufactured by Sigma-Aldrich was put in a vial, and a necessary amount of (−)-PBS was added, Heating (90 ° C., 2 minutes) and ultrasonic irradiation (1 minute) were performed to prepare 20 mL of a 10 mM surfactant aqueous solution.
Compound (±) -2 (n = 18) (7.06 mg, 15 μmol) was dissolved in a small amount of diethyl ether. A surfactant aqueous solution (1.5 mL) was added dropwise thereto, and the mixture was stirred for 1 minute. Thereafter, a magnetic nanoemulsion of Surfactant 1 containing (±) -2 (n = 18) was prepared by heating at 90 ° C. for 10 minutes.

(3)(±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションの還元耐性(3) Reduction resistance of surfactant 1 magnetic nanoemulsion containing (±) -2 (n = 18)

Figure 2017154767
Figure 2017154767

(±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションをダルベッコリン酸緩衝液(-)-PBS(Wako, Lot. DSJ7024)中で作製し、磁性ナノエマルションの還元剤に対する安定性を評価した。具体的には、(±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションの水溶液にラジカルに対して1.75倍のアスコルビン酸を添加し、磁性ナノエマルションのアスコルビン酸耐性をDLS法とEPR分光法を用いて評価した。   A magnetic nanoemulsion of Surfactant 1 containing (±) -2 (n = 18) was prepared in Dulbecco's phosphate buffer (-)-PBS (Wako, Lot. DSJ7024), and the reducing agent for magnetic nanoemulsion The stability against was evaluated. Specifically, 1.75 times ascorbic acid is added to the aqueous solution of surfactant 1 magnetic nanoemulsion containing (±) -2 (n = 18) to reduce the ascorbic acid resistance of the magnetic nanoemulsion. Evaluation was made using DLS and EPR spectroscopy.

界面活性剤1と(±)-2 (n=18)とアスコルビン酸の濃度比は、[1/ (±)-2 (n=18) / Ascorbic acid = 1.0 ×10-2 mM / 1.0 ×10-2 mM / 1.75 ×10-2 mM]とした。調製方法は、少量のエーテルに溶解させた(±)-2 (n=18)の溶液に界面活性剤水溶液を1.5 mL加えた後、90 ℃で加熱し、エーテルを系から除去することで、磁性ナノエマルションを調製した。得られた磁性ナノエマルションにアスコルビン酸を添加し、EPR測定とDLS測定を直ちに行った。The concentration ratio of surfactant 1 and (±) -2 (n = 18) to ascorbic acid is [1 / (±) -2 (n = 18) / Ascorbic acid = 1.0 × 10 -2 mM / 1.0 × 10 −2 mM / 1.75 × 10 −2 mM]. In the preparation method, 1.5 mL of a surfactant aqueous solution was added to a solution of (±) -2 (n = 18) dissolved in a small amount of ether, and then heated at 90 ° C. to remove the ether from the system. A magnetic nanoemulsion was prepared. Ascorbic acid was added to the obtained magnetic nanoemulsion, and EPR measurement and DLS measurement were immediately performed.

ラジカル濃度の変化については、EPRスペクトルを二回積分し、開始直後のEPRスペクトルの二回積分値を100として計算を行った(図30)。
その結果、この磁性ナノエマルションはTEMPOLのような水溶性ラジカルと比べて、ゆっくりと還元を受けることが分かった。この結果は、磁性ナノエマルションがアスコルビン酸に対して優れた還元耐性を有していることが示された。
本測定では、EPR装置としてJEOL RE-2Xを使用した。
The change in radical concentration was calculated by integrating the EPR spectrum twice and setting the double integration value of the EPR spectrum immediately after the start to 100 (FIG. 30).
As a result, it was found that this magnetic nanoemulsion undergoes reduction more slowly than water-soluble radicals such as TEMPOL. This result indicated that the magnetic nanoemulsion has excellent reduction resistance against ascorbic acid.
In this measurement, JEOL RE-2X was used as the EPR device.

(4)MRIファントム測定
ガドリニウム製剤に代わるMRI造影剤として(±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションが有効であると考えた。
そこで、4.7 Tの磁場印加条件下でMRIファントム測定を行い、磁性ナノエマルションと疎水性擬似ドラッグ或いはドラッグを内包した磁性エマルションのMRIにおける画像造影能力を評価した。
擬似ドラッグとしてピレン6 (SIGMA-ALDRICH, Lot. S22012)、テトラフェニルポルフィリン8を使用した。また、疎水性のドラッグとしてヒドロコルチゾン9 (TCI, LOT. SZ6YA)とパクリタキセル7 (サワイ、パクリタキセル注射液30 mg)を使用した。7は実際に医療現場で使用されている抗がん剤である。
(4) MRI phantom measurement A magnetic nanoemulsion of surfactant 1 encapsulating (±) -2 (n = 18) was considered to be effective as an MRI contrast agent instead of a gadolinium preparation.
Therefore, MRI phantom measurement was performed under a 4.7 T magnetic field application, and the imaging capability of MRI of magnetic emulsion containing magnetic nanoemulsion and hydrophobic pseudo-drug or drug was evaluated.
Pyrene 6 (SIGMA-ALDRICH, Lot. S22012) and tetraphenylporphyrin 8 were used as pseudo-drugs. Moreover, hydrocortisone 9 (TCI, LOT. SZ6YA) and paclitaxel 7 (Sawai, paclitaxel injection solution 30 mg) were used as hydrophobic drugs. 7 is an anticancer agent actually used in the medical field.

測定法
本測定では、Bruker 4.7 Tマシン (BioSpec 47 USR) を使用した。(-)-PBS中で (±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション[1 / (±)-2 (n=18) = 10 mM / 10 mM]を調製した。さらに、この溶液を1/2, 1/8, 1/16に希釈し、1.25 mMから10 mMの(±)-2 (n=18)を内包した磁性ナノエマルションを計4種類調製した。
Measurement method In this measurement, Bruker 4.7 T machine (BioSpec 47 USR) was used. Preparation of surfactant 1 magnetic nanoemulsion [1 / (±) -2 (n = 18) = 10 mM / 10 mM] containing (±) -2 (n = 18) in (-)-PBS did. Further, this solution was diluted 1/2, 1/8, 1/16 to prepare a total of 4 types of magnetic nanoemulsions containing (±) -2 (n = 18) of 1.25 mM to 10 mM.

また、擬似ドラッグ或いはドラッグを内包した磁性エマルションについては、(±)-2 (n=18)に対して10 mol%の疎水性化合物6, 7, 8或いは9を内包した磁性ナノエマルション [1と(±)-2 (n=18)の最終濃度: 各々10 mM] を調製した。ただし、7を内包した界面活性剤1と(±)-2 (n=18)から構成された磁性ナノエマルションについては、先と同様に水溶液を希釈し、1.25 mMから10 mMの(±)-2 (n=18)を内包した磁性ナノエマルションを計4種類調製した。   For magnetic emulsions containing pseudo-drugs or drugs, magnetic nanoemulsions containing 10 mol% of hydrophobic compound 6, 7, 8 or 9 with respect to (±) -2 (n = 18) [1 and Final concentrations of (±) -2 (n = 18): 10 mM each were prepared. However, for the magnetic nanoemulsion composed of surfactant 1 encapsulating 7 and (±) -2 (n = 18), the aqueous solution was diluted as before, and 1.25 mM to 10 mM (±) − Four types of magnetic nanoemulsions containing 2 (n = 18) were prepared.

これらのサンプルから1 mLをプラスチック製のチューブに移し、それをサンプルホルダーに設置した。続いてこのホルダーをMR装置内に挿入した。最後に、レーザーによるサンプルの位置決めを行った後、室温条件下で測定を行った。測定手法としてはスピンエコー法を用いた。画像用の測定条件とr1値算出用の測定条件は異なっており、それぞれ次のようになっている。   1 mL from these samples was transferred to a plastic tube and placed in a sample holder. Subsequently, this holder was inserted into the MR apparatus. Finally, after positioning the sample with a laser, measurement was performed under room temperature conditions. The spin echo method was used as a measurement method. Measurement conditions for images and r1 value calculation are different, and are as follows.

[画像用の条件; エコー時間 (TE) = 20 ms, 繰り返し時間 (TR) = 200 ms, r1値算出用の測定条件; エコー時間 (TE) = 10 ms, 繰り返し時間 (TR) = 5000, 3000, 1500, 800, 400 and 200 ms].[Conditions for image; Echo time (TE) = 20 ms, Repetition time (TR) = 200 ms, r Measurement conditions for calculating 1 value; Echo time (TE) = 10 ms, Repetition time (TR) = 5000, 3000, 1500, 800, 400 and 200 ms].

測定結果
図31aに得られたMR画像を示す。
(a) パネル(A-D): (±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションのT1強調画像 [1 と(±)-2 (n=18)の最終濃度: 各々10, 5, 2.5, 1.25 mM] パネル(E-H): 10 mol%の7を内包した界面活性剤1 と(±)-2 (n=18)から構成された磁性ナノエマルションのT1強調画像 [1と(±)-2(n=18)の最終濃度: 各々10, 5, 2.5, 1.25 mM] パネル(I-K): 10 mol%の(I) 6、(J) 8、(K) 9を内包した界面活性剤1と (±)-2 (n=18)から構成された磁性ナノエマルションのT1強調画像 [1と(±)-2 (n=18)の最終濃度: 各々10 mM] パネル(L): コントロール(-)-PBS.
図31aより、コントロール[(-)-PBS]と比較して、何れのサンプルからもコントラストの増加が観察されたが、10 mMの(±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションは優れた造影効果を示した。
さらに、10 mol%の7を内包した界面活性剤1と(±)-2 (n=18)から構成された磁性ナノエマルションはより優れた造影効果を示すことが分かった。
(±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションと7を内包した界面活性剤1と(±)-2 (n=18)から構成された磁性ナノエマルションに関しては、各々の濃度におけるT1緩和時間を算出し、(±)-2 (n=18)の造影能力の指標となるr1値を算出した。r1値はy軸にT1緩和時間の逆数を、x軸に(±)-2 (n=18)の濃度をとって描いた近似直線の傾きとして求められる。
Measurement results FIG. 31a shows an MR image obtained.
(a) Panel (AD): the final concentration of (±) -2 (n = 18 ) included the magnetic nanoemulsion surfactant 1 T 1 -weighted images [1 a (±) -2 (n = 18 ) : 10, 5, 2.5, 1.25 mM each] Panel (EH): T 1 enhancement of magnetic nanoemulsion composed of surfactant 1 and (±) -2 (n = 18) containing 10 mol% 7 Image [final concentrations of 1 and (±) -2 (n = 18): 10, 5, 2.5, 1.25 mM respectively] Panel (IK): 10 mol% (I) 6, (J) 8, (K) the final concentration of 9 containing the surfactant 1 and a (±) -2 (n = 18 ) configured magnetic nanoemulsion T 1 -weighted images [1 from (±) -2 (n = 18 ): each 10 mM] Panel (L): Control (-)-PBS.
From FIG. 31a, an increase in contrast was observed in any sample as compared with control [(−)-PBS], but the surfactant containing 10 mM (±) -2 (n = 18) was included. One magnetic nanoemulsion showed an excellent contrast effect.
Furthermore, it was found that a magnetic nanoemulsion composed of surfactant 1 encapsulating 10 mol% of 7 and (±) -2 (n = 18) showed a better contrast effect.
Regarding magnetic nanoemulsion composed of surfactant 1 encapsulating (±) -2 (n = 18) and surfactant 1 encapsulating 7 and (±) -2 (n = 18) Then, the T 1 relaxation time at each concentration was calculated, and the r 1 value serving as an index of the imaging ability of (±) -2 (n = 18) was calculated. The r 1 value is obtained as the slope of an approximate straight line drawn with the reciprocal of the T 1 relaxation time on the y axis and the concentration of (±) -2 (n = 18) on the x axis.

図31bと図31cは、それぞれ、 (±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションと7を内包した界面活性剤1と(±)-2 (n=18)から構成された磁性ナノエマルション中に含まれる(±)-2 (n=18)の濃度とT1緩和時間の関係を示す。
(b) (±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションと(c) 7を内包した界面活性剤1 と(±)-2 (n=18)から構成された磁性ナノエマルションにおける(±)-2 (n=18)の濃度とT1緩和時間の関係.
グラフの傾きからr1値を算出すると、それぞれ0.12 s-1/mMと0.16 s-1/mMと算出された。この結果は、7を内包した界面活性剤1と(±)-2 (n=18)から構成された磁性ナノエマルションが、(±)-2 (n=18)のみを内包した磁性ナノエマルションと比べて水の緩和をより効果的に短縮することを示唆している。
7を内包した界面活性剤1と(±)-2 (n=18)から構成された磁性ナノエマルションの粒径は12 nmであり、(±)-2 (n=18)のみを内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション (粒径16 nm)よりも小さい。また、EPRスペクトルは三本線成分が観察された。
これらのことを勘案すると、7を内包した界面活性剤1と(±)-2 (n=18)から構成された磁性ナノエマルションにおいては、その内部に存在している水分子と外部に存在している水分子との間で早い交換が起こっていると考えられる。さらに、(±)-2 (n=18)の回転相関時間が増加していることを示唆されている。
FIG. 31b and FIG. 31c respectively show the magnetic nanoemulsion of surfactant 1 encapsulating (±) -2 (n = 18) and surfactant 1 encapsulating 7 and (±) -2 (n = 18) 3 shows the relationship between the concentration of (±) -2 (n = 18) contained in the magnetic nanoemulsion composed of T and the T 1 relaxation time.
(b) It is composed of a surfactant 1 magnetic nanoemulsion containing (±) -2 (n = 18) and (c) 7 containing surfactant 1 and (±) -2 (n = 18). Between (±) -2 (n = 18) concentration and T 1 relaxation time in magnetic nanoemulsions.
When the r 1 value was calculated from the slope of the graph, it was calculated as 0.12 s −1 / mM and 0.16 s −1 / mM, respectively. This result shows that a magnetic nanoemulsion composed of surfactant 1 encapsulating 7 and (±) -2 (n = 18) is a magnetic nanoemulsion encapsulating only (±) -2 (n = 18). This suggests that the relaxation of water can be shortened more effectively.
The particle size of the magnetic nanoemulsion composed of surfactant 1 encapsulating 7 and (±) -2 (n = 18) is 12 nm, and the interface encapsulating only (±) -2 (n = 18) It is smaller than the magnetic nanoemulsion (particle size 16 nm) of Activator 1. In addition, a triplet component was observed in the EPR spectrum.
Considering these facts, in the magnetic nanoemulsion composed of surfactant 1 encapsulating 7 and (±) -2 (n = 18), the water molecules present inside and the outside exist. It is thought that fast exchange is taking place with water molecules. Furthermore, it is suggested that the rotational correlation time of (±) -2 (n = 18) is increased.

(5)In vitroにおける細胞毒性評価
(±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションと、7を内包した界面活性剤1と(±)-2 (n=18)から構成された磁性ナノエマルションのHeLa細胞に対する毒性評価行った。
(5) In vitro cytotoxicity assessment
(1) Magnetic nanoemulsion of surfactant 1 encapsulating (±) -2 (n = 18), and magnetic nanoemulsion composed of surfactant 1 encapsulating 7 and (±) -2 (n = 18) Toxicity evaluation for HeLa cells was performed.

測定法
10%のウシ胎児血清 (SIGMA-ALDRICH, LOT 14A189)と1%のペニシリン/ストレプトマイシン(Wako, Penicillin-Streptomycin Solution (×100))を含むダルベッコ改変イーグル培地 (Wako, LOT DSG7015)中で培養されたHeLa細胞を、96ウェルマイクロプレート (ThermoFisher SCIENTIFIC, Nunclon(TM)Delta 96-Well MicroWell(TM) Plates, Sterile)の各ウェルにHeLa細胞を9,000個/100 μLずつ播種した。
続いて界面活性剤1のミセル水溶液、(±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション、0.001 mol%の7を内包した界面活性剤1と(±)-2 (n=18)から構成された磁性ナノエマルション、7の(-)-PBS溶液をそれぞれ10 μLずつウェルに加え、インキュベータ(Thermo SCIENTIFIC, HERACELL 150i)で24時間培養 (温度: 37 oC、二酸素濃度: 5%)した。
ミセル水溶液 [1の濃度: 10 mM]、(±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション [1 と(±)-2 (n=18)の濃度: 各々10 mM]と7の(-)-PBS溶液 [7の濃度: 10 μM]は、ウェルに添加される前に(-)-PBSで1/32 [1 と(±)-2 (n=18)の最終濃度: 各々0.313 mM]、1/64 [0.156 mM]、1/128 [0.078 mM]、1/256 [0.039 mM]に希釈された。
続いて、これらの水溶液を各ウェルに添加した。24時間培養後、各ウェルを(-)-PBSで二回洗浄し、cck-8 評価法(同仁化学研究所、LOT JH159)により評価した。
本測定では、cck-8試薬を添加後、30分間培養し、マイクロプレートリーダー (TECAN、infinite M200)により細胞数に応じた吸光度 (波長: 450 nm)を測定した。解析の際は、コントロールとして(-)-PBSのみを添加した際に得られた細胞生存率を100%として各サンプルにおける細胞生存率を算出した。また、一つのサンプルにつき4ウェル使用し、各ウェルから得られた細胞生存率の平均を算出した。
なお、ミセル水溶液とすべての磁性エマルションは(-)-PBS中で調製した。
Measuring method
Cultured in Dulbecco's modified Eagle medium (Wako, LOT DSG7015) containing 10% fetal bovine serum (SIGMA-ALDRICH, LOT 14A189) and 1% penicillin / streptomycin solution (Wako, Penicillin-Streptomycin Solution (× 100)) HeLa cells were seeded in 9,000 / 100 μL HeLa cells in each well of a 96-well microplate (ThermoFisher SCIENTIFIC, Nunclon ™ Delta 96-Well MicroWell ™ Plates, Sterile).
Subsequently, surfactant 1 micelle aqueous solution, surfactant 1 magnetic nanoemulsion containing (±) -2 (n = 18), surfactant 1 containing 0.001 mol% of 7 and (±) -2 Add 10 μL each of the magnetic nanoemulsion composed of (n = 18) and 7 (-)-PBS solution to each well, and incubate for 24 hours in an incubator (Thermo SCIENTIFIC, HERACELL 150i) (temperature: 37 ° C, 2 Oxygen concentration: 5%).
Micellar aqueous solution [1 concentration: 10 mM], magnetic nanoemulsion of surfactant 1 containing (±) -2 (n = 18) [concentration of 1 and (±) -2 (n = 18): 10 each mM] and 7 (-)-PBS solution [7 concentration: 10 μM] was added 1/32 [1 and (±) -2 (n = 18) in (-)-PBS before being added to the wells Final concentrations of: 0.313 mM], 1/64 [0.156 mM], 1/128 [0.078 mM] and 1/256 [0.039 mM], respectively.
Subsequently, these aqueous solutions were added to each well. After culturing for 24 hours, each well was washed twice with (-)-PBS and evaluated by the ckk-8 evaluation method (Dojindo Laboratories, LOT JH159).
In this measurement, the ckk-8 reagent was added, followed by incubation for 30 minutes, and the absorbance (wavelength: 450 nm) corresponding to the number of cells was measured with a microplate reader (TECAN, infinite M200). In the analysis, the cell viability in each sample was calculated with the cell viability obtained when (-)-PBS alone was added as a control as 100%. In addition, 4 wells were used for each sample, and the average cell viability obtained from each well was calculated.
The micellar aqueous solution and all magnetic emulsions were prepared in (−)-PBS.

測定結果
図32a:界面活性剤1のミセル水溶液と(±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションの細胞毒性.
図32b:7を内包した界面活性剤1と(±)-2 (n=18)から構成された磁性ナノエマルションと、7の(-)-PBS溶液の細胞毒性.
図32aより、32倍かそれ以上の希釈条件ではHeLa細胞に対してほとんど毒性を示さないことがわかった。
一方、図32bより、7を内包した界面活性剤1と(±)-2 (n=18)から構成された磁性ナノエマルションと7の(-)PBS溶液は、32倍かそれ以上の希釈条件においてもHeLa細胞に対して毒性を示した。
この結果は、抗がん剤を磁性ナノエマルションに内包させた場合でも、それが抗がん剤として有効に働くことを示している。さらに、64倍と128倍希釈条件における殺細胞効果を見ると、磁性ナノエマルションに内包された7が、溶液中に分散した状態でいる7よりも2倍の細胞毒性を示すことが分かった。
このことは、比較的低濃度条件において、7を内包した界面活性剤1と(±)-2 (n=18)から構成された磁性ナノエマルションがHeLa細胞内に効果的に取り込まれることを示している。磁性ナノエマルション内部から放出された7が薬剤活性であるという事実は、7を内包した界面活性剤1と(±)-2 (n=18)から構成された磁性ナノエマルションが薬剤送達システムのキャリヤとして有効であることを示している。
Measurement result FIG. 32a: cytotoxicity of surfactant 1 micelle aqueous solution and surfactant 1 magnetic nanoemulsion containing (±) -2 (n = 18).
FIG. 32b: Cytotoxicity of magnetic nanoemulsion composed of surfactant 1 encapsulating 7 and (±) -2 (n = 18) and 7 (−)-PBS solution.
From FIG. 32a, it was found that the dilution condition of 32 times or more shows little toxicity to HeLa cells.
On the other hand, from FIG. 32b, the magnetic nanoemulsion composed of surfactant 1 encapsulating 7 and (±) -2 (n = 18) and 7 (−) PBS solution are diluted by a factor of 32 or more. Was also toxic to HeLa cells.
This result shows that even when an anticancer agent is encapsulated in a magnetic nanoemulsion, it works effectively as an anticancer agent. Furthermore, when the cell killing effect under the 64-fold and 128-fold dilution conditions was observed, it was found that 7 encapsulated in the magnetic nanoemulsion showed twice as much cytotoxicity as 7 dispersed in the solution.
This indicates that a magnetic nanoemulsion composed of surfactant 1 encapsulating 7 and (±) -2 (n = 18) is effectively taken up into HeLa cells under relatively low concentration conditions. ing. The fact that 7 released from the inside of the magnetic nanoemulsion is drug-active is that the magnetic nanoemulsion composed of surfactant 1 encapsulating 7 and (±) -2 (n = 18) is the carrier of the drug delivery system. As effective.

実施例5
化合物の最適化の経緯を示すデータ

Figure 2017154767
界面活性剤1とそれぞれ長さの異なるアルキル側鎖を有する疎水性のラジカルを用いて、リン酸緩衝液(-)-PBS中で純有機磁性ナノエマルションを作製し、その安定性を評価した。
具体的には(-)-PBS中で作製した磁性ナノエマルションの安定性をEPR分光法とDLS法により評価した。
磁性ナノエマルションの安定化条件の結果を示す。
Figure 2017154767
Example 5
Data showing the process of compound optimization
Figure 2017154767
Pure organic magnetic nanoemulsions were prepared in phosphate buffer (-)-PBS using surfactant 1 and hydrophobic radicals having different alkyl side chains, and their stability was evaluated.
Specifically, the stability of the magnetic nanoemulsion prepared in (-)-PBS was evaluated by EPR spectroscopy and DLS method.
The result of the stabilization conditions of a magnetic nanoemulsion is shown.
Figure 2017154767

(1)(±)-3を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション

Figure 2017154767
(±)-3をエーテルに溶解させて、この溶液を界面活性剤水溶液で分散させることにより磁性ナノエマルションの調製を試み、磁性ナノエマルションの安定性をEPR分光法とDLS法により評価した。
界面活性剤1と(±)-3の濃度比は、[1 /(±)-3 = 10 mM / 10 mM]とした。調製方法は、少量のエーテルに溶解させた(±)-3の溶液に、界面活性剤水溶液を1 mL加えた後、90 ℃で加熱し、エーテルを系から除去することで、ナノエマルションを調製した。系からエーテルが除去されると、溶液の色が黄濁色から黄色透明に変化した。
図33は調製後のEPRスペクトルと平均粒径である。EPR測定の結果から、三本線成分が確認された。これは、ラジカルが(-)-PBS中で分散していることを示している。 (1) Surfactant 1 magnetic nanoemulsion containing (±) -3

Figure 2017154767
Preparation of a magnetic nanoemulsion was attempted by dissolving (±) -3 in ether and dispersing this solution in an aqueous surfactant solution, and the stability of the magnetic nanoemulsion was evaluated by EPR spectroscopy and DLS method.
The concentration ratio between the surfactant 1 and (±) -3 was [1 / (±) -3 = 10 mM / 10 mM]. The preparation method is to prepare a nanoemulsion by adding 1 mL of a surfactant aqueous solution to a solution of (±) -3 dissolved in a small amount of ether and then heating at 90 ° C to remove the ether from the system. did. When ether was removed from the system, the color of the solution changed from yellow to clear.
FIG. 33 shows the EPR spectrum and average particle diameter after preparation. From the EPR measurement results, a triple line component was confirmed. This indicates that the radicals are dispersed in (−)-PBS.

(2)(±)-2 (n=4)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション
同様に、(±)-2 (n=4)をエーテルに溶解させて、この溶液を界面活性剤水溶液で分散させることにより磁性ナノエマルションの調製を試み、磁性ナノエマルションの安定性をEPR分光法とDLS法により評価した。
界面活性剤1と(±)-2 (n=4)の濃度比は、[1 / (±)-2 (n=4) = 10 mM / 5.0 mM]とした。界面活性剤に対してラジカルの量は半分である。調製方法は、少量のエーテルに溶解させた(±)-2 (n=4)の溶液に、界面活性剤水溶液を1 mL加えた後、90 ℃で加熱し、エーテルを系から除去することで、ナノエマルションを調製した。
系からエーテルが除去されると、溶液の色が黄濁色から黄色透明に変化した。図34は調製後のEPRスペクトルと平均粒径である。(±)-3の場合と同様に、EPRスペクトルを測定すると三本線成分が確認された。
これは、ラジカルが(-)-PBS中で分散していることを示す。
(2) Like the magnetic nanoemulsion of Surfactant 1 containing (±) -2 (n = 4), (±) -2 (n = 4) is dissolved in ether, and this solution is added to the surfactant. Attempts were made to prepare magnetic nanoemulsions by dispersing them in aqueous solution, and the stability of magnetic nanoemulsions was evaluated by EPR spectroscopy and DLS methods.
The concentration ratio between surfactant 1 and (±) -2 (n = 4) was [1 / (±) -2 (n = 4) = 10 mM / 5.0 mM]. The amount of radicals is half that of the surfactant. In the preparation method, 1 mL of a surfactant aqueous solution was added to a solution of (±) -2 (n = 4) dissolved in a small amount of ether, and then heated at 90 ° C. to remove the ether from the system. A nanoemulsion was prepared.
When ether was removed from the system, the color of the solution changed from yellow to clear. FIG. 34 shows the EPR spectrum and average particle diameter after preparation. As in the case of (±) -3, when the EPR spectrum was measured, a triple line component was confirmed.
This indicates that the radicals are dispersed in (−)-PBS.

(3)(±)-2 (n=8)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション
(±)-2 (n=8)をエーテルに溶解させて、この溶液を界面活性剤水溶液で分散させることにより磁性ナノエマルションの調製を試み、磁性ナノエマルションの安定性をEPR分光法とDLS法により評価した(図35及び36)。
界面活性剤1と(±)-2 (n=8)の濃度比は、[1 / (±)-2 (n=8) = 10 mM / 5.0 mM]とした。界面活性剤に対してラジカルの量は半分である。調製方法は、少量のエーテルに溶解させた(±)-2 (n=8)の溶液に、界面活性剤水溶液を1 mL加えた後、90 ℃で加熱し、エーテルを系から除去することで、磁性ナノエマルションを調製した。
系からエーテルが除去されると、溶液の色が黄濁色から黄色透明に変化した。調製してから20分経過しないうちに溶液が白濁した。DLS測定の結果から、調製3日後に1000 nm付近に大きな会合体由来のピークが観察された。
これらの結果は、(±)-2 (n=8)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションが(-)-PBS中で非常に不安定であることを示す。
(3) Surfactant 1 magnetic nanoemulsion containing (±) -2 (n = 8)
Attempt to prepare magnetic nanoemulsion by dissolving (±) -2 (n = 8) in ether and dispersing this solution in aqueous surfactant solution. The stability of magnetic nanoemulsion was evaluated by EPR spectroscopy and DLS method. (FIGS. 35 and 36).
The concentration ratio of surfactant 1 and (±) -2 (n = 8) was [1 / (±) -2 (n = 8) = 10 mM / 5.0 mM]. The amount of radicals is half that of the surfactant. In the preparation method, 1 mL of a surfactant aqueous solution was added to a solution of (±) -2 (n = 8) dissolved in a small amount of ether, and then heated at 90 ° C. to remove the ether from the system. A magnetic nanoemulsion was prepared.
When ether was removed from the system, the color of the solution changed from yellow to clear. The solution became cloudy within 20 minutes after preparation. From the result of DLS measurement, a peak derived from a large aggregate was observed at around 1000 nm 3 days after preparation.
These results indicate that the magnetic nanoemulsion of surfactant 1 encapsulating (±) -2 (n = 8) is very unstable in (−)-PBS.

(4)(±)-2 (n=14)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション
(±)-2 (n=14)は水に難溶である。そこで、(±)-2 (n=14)をエーテルに溶解させて、この溶液を界面活性剤水溶液で分散させることにより磁性ナノエマルションの調製を試み、磁性ナノエマルションの安定性をEPR分光法とDLS法により評価した(図37及び38)。
界面活性剤1と(±)-2 (n=14)の濃度比は、[1 /(±)-2 (n=14) = 1.0 ×10-2 M / 1.0 ×10-2 M]とした。調製方法は、少量のエーテルに溶解させた(±)-2 (n=14)の溶液に、界面活性剤水溶液を1 mL加えた後、90 ℃で加熱し、エーテルを系から除去することで、ナノエマルションを調製した。
エーテルが除去されると、溶液の色が黄濁色から黄色透明に変化した。DLS測定の結果から、2日後の磁性ナノエマルションの粒径が調製直後と比較して増加していることが分かった。また、水溶液の色も黄色透明から黄濁色に変化していた。6日後には、水溶液中に浮遊物が確認された。
この水溶液は0.45μmφのmembrane filterを通過出来なかったため、DLS測定等は行っていない。
以上の結果から、(±)-2 (n=14)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションは(-)-PBS中で不安定であると考えられる。
(4) Magnetic nanoemulsion of surfactant 1 containing (±) -2 (n = 14)
(±) -2 (n = 14) is hardly soluble in water. Therefore, (±) -2 (n = 14) was dissolved in ether and this solution was dispersed in a surfactant aqueous solution to try to prepare a magnetic nanoemulsion. The stability of the magnetic nanoemulsion was compared with that of EPR spectroscopy. Evaluation was performed by the DLS method (FIGS. 37 and 38).
The concentration ratio between surfactant 1 and (±) -2 (n = 14) was [1 / (±) -2 (n = 14) = 1.0 × 10 −2 M / 1.0 × 10 −2 M] . In the preparation method, 1 mL of a surfactant aqueous solution was added to a solution of (±) -2 (n = 14) dissolved in a small amount of ether, and then heated at 90 ° C. to remove the ether from the system. A nanoemulsion was prepared.
When the ether was removed, the color of the solution changed from yellow to clear. From the results of DLS measurement, it was found that the particle size of the magnetic nanoemulsion after 2 days was increased compared with that immediately after preparation. Further, the color of the aqueous solution also changed from yellow transparent to cloudy. After 6 days, suspended matter was confirmed in the aqueous solution.
Since this aqueous solution could not pass through a 0.45 μmφ membrane filter, DLS measurement or the like was not performed.
From the above results, it is considered that the magnetic nanoemulsion of surfactant 1 encapsulating (±) -2 (n = 14) is unstable in (−)-PBS.

(5)(±)-2 (n=16)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション
(±)-2 (n=16)をエーテルに溶解させて、この溶液を界面活性剤水溶液で分散させることにより黄色透明の磁性ナノエマルションの調製を試み、磁性ナノエマルションの安定性をEPR分光法とDLS法により評価した(図39及び40)。
EPR測定の結果、(-)-PBS中では、会合体形成に由来するブロードな一本線のみが観測された。また、粒形の経時変化は1日目が16 nm、2日後が27 nm、6日後が37 nmであり、徐々に大きくなった。
この結果から、磁性ナノエマルションは7日間に渡って、安定に存在していることがわかった。
(5) Magnetic nanoemulsion of surfactant 1 containing (±) -2 (n = 16)
(±) -2 (n = 16) was dissolved in ether, and this solution was dispersed in a surfactant aqueous solution to try to prepare a yellow transparent magnetic nanoemulsion. The stability of the magnetic nanoemulsion was analyzed by EPR spectroscopy. And the DLS method (FIGS. 39 and 40).
As a result of EPR measurement, only a broad single line derived from aggregate formation was observed in (−)-PBS. In addition, the time course of the particle shape was 16 nm on the first day, 27 nm on the second day, and 37 nm on the sixth day, and gradually increased.
From this result, it was found that the magnetic nanoemulsion existed stably for 7 days.

(6)(±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション
(±)-2 (n=18)をエーテルに溶解させて、この溶液を界面活性剤水溶液で分散させることにより黄色透明の磁性ナノエマルションの調製を試み、磁性ナノエマルションの安定性をEPR分光法とDLS法により評価した(図41及び42)。
EPR測定の結果、(-)-PBS中では、会合体形成に由来するブロードな一本線のみが観測された。また、粒形の経時変化は1日目が16 nm、2日後が17 nm、14日後が24 nmであり、徐々に大きくなった。
この結果から、磁性ナノエマルションは14日間に渡って、安定に存在していることがわかった。また、DLS測定の結果から(±)-2 (n=16)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションと比較して、会合し難いことが分かった。
このことは、(±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションが、(±)-2 (n=16)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションよりも(-)PBS中で安定であることを示している。
(6) Surfactant 1 magnetic nanoemulsion containing (±) -2 (n = 18)
(±) -2 (n = 18) was dissolved in ether, and this solution was dispersed with an aqueous surfactant solution to prepare a yellow transparent magnetic nanoemulsion. The stability of the magnetic nanoemulsion was analyzed by EPR spectroscopy. And the DLS method (FIGS. 41 and 42).
As a result of EPR measurement, only a broad single line derived from aggregate formation was observed in (−)-PBS. In addition, the time course of the particle shape was 16 nm on the first day, 17 nm on the second day, and 24 nm on the 14th day, and gradually increased.
From this result, it was found that the magnetic nanoemulsion was stably present for 14 days. In addition, it was found from the results of DLS measurement that the association was difficult compared with the magnetic nanoemulsion of surfactant 1 encapsulating (±) -2 (n = 16).
This is because the surfactant 1 magnetic nanoemulsion containing (±) -2 (n = 18) is more than the magnetic nanoemulsion of surfactant 1 containing (±) -2 (n = 16). (-) Stable in PBS.

(7)(±)-2 (n=20)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルション
同様に、(±)-2 (n=20)をエーテルに溶解させて、この溶液を界面活性剤水溶液で分散させることにより黄色透明の磁性ナノエマルションの調製を試み、磁性ナノエマルションの安定性をEPR分光法とDLS法により評価した(図43及び44)。
EPR測定の結果、(-)-PBS中では、会合体形成に由来するブロードな一本線のみが観測された。また、粒形の経時変化は7日間に渡って17 nmで一定となった。
この結果から、(±)-2 (n=20)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションが、(±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションと同様に、(-)-PBS中で7日間以上、安定であることが分かった。
(7) Like the magnetic nanoemulsion of surfactant 1 encapsulating (±) -2 (n = 20), (±) -2 (n = 20) is dissolved in ether and this solution is added to the surfactant. An attempt was made to prepare a yellow transparent magnetic nanoemulsion by dispersing in an aqueous solution, and the stability of the magnetic nanoemulsion was evaluated by EPR spectroscopy and DLS method (FIGS. 43 and 44).
As a result of EPR measurement, only a broad single line derived from aggregate formation was observed in (−)-PBS. In addition, the time course of the particle shape was constant at 17 nm over 7 days.
From this result, the magnetic nanoemulsion of surfactant 1 encapsulating (±) -2 (n = 20) is similar to the magnetic nanoemulsion of surfactant 1 encapsulating (±) -2 (n = 18). In addition, it was found to be stable in (−)-PBS for 7 days or more.

(8)類似のPEG系界面活性剤から構成された磁性ナノエマルション

Figure 2017154767
界面活性剤4と界面活性剤5を用いて、(-)-PBS中で安定な(±)-2 (n = 12, 14, 16, 18 or 20)を内包した磁性ナノエマルションを調製することはできなかった。この理由としては、入れ子構造を形成するには、4と5のポリエチレングリコール鎖或いは、アルキル鎖の長さが短すぎると考えられる。 (8) Magnetic nanoemulsion composed of similar PEG surfactants
Figure 2017154767
Prepare a magnetic nanoemulsion containing (±) -2 (n = 12, 14, 16, 18 or 20) that is stable in (-)-PBS using surfactant 4 and surfactant 5. I couldn't. The reason for this is considered that the lengths of polyethylene glycol chains 4 and 5 or alkyl chains are too short to form a nested structure.

(9)結論
(±)-2 (n=18)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションの平均粒径は16 nm (調製直後)となった。この値は、界面活性剤1のミセル水溶液の粒径(9.0 nm)と(±)-2 (n=18)の分子長(3.3 nm, MM2計算より)の2倍値(6.6 nm)の合計(15.6 nm)とほぼ等しい値である。
(±)-2 (n=20)を内包した界面活性剤1の磁性ナノエマルションの場合は、(±)-2 (n=20)の分子長が3.4 nmであるので、合計(15.8 nm)となる。この値も、DLS測定の結果とよく一致している。
以上より、(±)-2 (n=18)と1または、(±)-2 (n=20)と1の組み合わせが、安定な磁性ナノエマルションを作製する上で最適な選択肢であると結論付けられる。
(9) Conclusion
The average particle size of the surfactant 1 magnetic nanoemulsion containing (±) -2 (n = 18) was 16 nm (immediately after preparation). This value is the sum of the particle size (9.0 nm) of the micelle aqueous solution of Surfactant 1 and the molecular length (3.3 nm, calculated from MM2) of (±) -2 (n = 18) (6.6 nm). The value is almost equal to (15.6 nm).
In the case of surfactant 1 magnetic nanoemulsion containing (±) -2 (n = 20), the molecular length of (±) -2 (n = 20) is 3.4 nm, so the total (15.8 nm) It becomes. This value also agrees well with the result of DLS measurement.
From the above, we conclude that the combination of (±) -2 (n = 18) and 1 or (±) -2 (n = 20) and 1 is the best choice for producing a stable magnetic nanoemulsion. Attached.

1 ナノエマルション粒子
2 有機ニトロキシドラジカル化合物
3 非イオン性界面活性剤
1 Nanoemulsion particles 2 Organic nitroxide radical compound 3 Nonionic surfactant

Claims (7)

式(1):
Figure 2017154767
(式中、Rは、炭素数10〜26の直鎖アルキル基を示す。)
で表される有機ニトロキシドラジカル化合物。
Formula (1):
Figure 2017154767
(In the formula, R 1 represents a linear alkyl group having 10 to 26 carbon atoms.)
An organic nitroxide radical compound represented by:
請求項1に記載の有機ニトロキシドラジカル化合物の製造方法であって、式(2):
Figure 2017154767
(式中、Rは、炭素数10〜26の直鎖アルキル基を示す。)
で表される化合物を2価の銅化合物の存在下で酸化する、製造方法。
It is a manufacturing method of the organic nitroxide radical compound of Claim 1, Comprising: Formula (2):
Figure 2017154767
(In the formula, R 1 represents a linear alkyl group having 10 to 26 carbon atoms.)
The manufacturing method which oxidizes the compound represented by these in presence of a bivalent copper compound.
請求項1に記載の有機ニトロキシドラジカル化合物と非イオン性界面活性剤とが0.8:1から1.2:1のモル比で構成され、ニトロキシドラジカルが内包されている、ナノエマルション粒子。   Nanoemulsion particles comprising the organic nitroxide radical compound according to claim 1 and a nonionic surfactant in a molar ratio of 0.8: 1 to 1.2: 1, wherein nitroxide radicals are encapsulated. 前記非イオン性界面活性剤が、炭素数10〜26の直鎖アルキル基を有する非イオン性界面活性剤である、請求項3に記載のナノエマルション粒子。   The nanoemulsion particle according to claim 3, wherein the nonionic surfactant is a nonionic surfactant having a linear alkyl group having 10 to 26 carbon atoms. 前記非イオン性界面活性剤が、式(3):
Figure 2017154767
(式中、Rは、炭素数10〜26の直鎖アルキル基を示す。nは2以上の整数である。)
で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルである、請求項3又は4に記載のナノエマルション粒子。
The nonionic surfactant is represented by the formula (3):
Figure 2017154767
(In the formula, R 2 represents a linear alkyl group having 10 to 26 carbon atoms. N is an integer of 2 or more.)
The nanoemulsion particles according to claim 3 or 4, which are polyoxyethylene alkyl ethers represented by:
請求項3〜5のいずれか1項に記載のナノエマルション粒子を含むMRI用造影剤。   The contrast agent for MRI containing the nanoemulsion particle of any one of Claims 3-5. 請求項3〜5のいずれか1項に記載のナノエマルション粒子を含むドラッグデリバリーシステムキャリアー。   A drug delivery system carrier comprising the nanoemulsion particles according to any one of claims 3 to 5.
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