KR100448100B1 - Paramagnetic metal-phthalocyanine complex compounds and contrast agent using the same - Google Patents

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KR100448100B1 KR10-2002-0000030A KR20020000030A KR100448100B1 KR 100448100 B1 KR100448100 B1 KR 100448100B1 KR 20020000030 A KR20020000030 A KR 20020000030A KR 100448100 B1 KR100448100 B1 KR 100448100B1
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Abstract

본 발명은 진단용 핵자기공명 영상화(MRI, Magnetic Resonance Imaging) 기술, X-레이 연상진단술 및 컴퓨터 단층촬영 (CT) 등에서 조영제로 사용될 수 있는 하기식 (I)의 신규한 상자성금속-프탈로시아닌 착화합물 및 그의 약제학적으로 허용가능한 염에 관한 것이다.The present invention provides a novel paramagnetic metal-phthalocyanine complex of formula (I) which can be used as a contrast agent in diagnostic magnetic resonance imaging (MRI) technology, X-ray imaging, computed tomography (CT), etc. To pharmaceutically acceptable salts thereof.

상기 구조식에서 바람직한 상자성 금속 M은 Gd(III) 및 Mn(II 및 III)이고; R 및 R1은 각각 OCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH3이다.Preferred paramagnetic metals M in the formula are Gd (III) and Mn (II and III); R and R 1 are each OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 3 .

본 발명은 또한 상기 신규한 화합물을 함유하는 영상화용 조영제에 관한 것이다. 본 발명에 따른 신규한 영상화용 조영제는 기존의 상용화된 조영제 보다 적은 양으로 증진된 선명도를 나타낼 수 있고, 인체에 보다 안전하게 사용할 수 있다.The present invention also relates to imaging contrast agents containing the novel compounds. The novel imaging contrast agent according to the present invention can exhibit enhanced clarity in lesser amounts than conventional commercialized contrast agents, and can be used more safely in the human body.

Description

상자성 금속-프탈로시아닌 착화합물 및 이를 이용한 영상화용 조영제{Paramagnetic metal-phthalocyanine complex compounds and contrast agent using the same}Paramagnetic metal-phthalocyanine complex compounds and imaging contrast agents using the same {Paramagnetic metal-phthalocyanine complex compounds and contrast agent using the same}

본 발명은 진단용 핵자기공명 영상화(MRI, Magnetic Resonance Imaging) 기술, X-레이 영상진단술 및 컴퓨터 단층촬영 (CT) 등에서 사용되는 조영제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 MRI 기술 등의 사용중 환자에 투여했을 때 환자의 장기나 세포조직의 영상을 더욱 선명하게 나타내도록 하는 신규한 상자성 금속(paramagnetic metal)-프탈로시아닌(phthalocyanine) 착화합물, 그의 약제학적으로 허용가능한 염 및 이를 함유하는 영상화용 조영제에 관한 것이다.The present invention relates to a contrast agent used in diagnostic nuclear magnetic resonance imaging (MRI) technology, X-ray imaging, and computed tomography (CT). The present invention relates to novel paramagnetic metal-phthalocyanine complexes, pharmaceutically acceptable salts thereof, and imaging contrast containing the same, which make the imaging of organs or tissues of a patient more clear.

조영제는 특히 혈관이나 종양 등의 조직과 주변 장기 조직의 영상을 얻는 데에 많이 사용되고 있는데, 조직의 성분이 비슷한 종양과 주변 조직의 명암대비를 더욱 확실히 하여 위치나 크기, 상태 등을 관찰하기 위한 것이다. 이렇게 종양 조직과 주변 조직을 구별해 내는 데에는 핵자기공명 영상화 기술(MRI, Magnetic Resonance Imaging)이 탁월한 우수성과 안전성을 보인다.Contrast agents are commonly used to obtain images of tissues such as blood vessels or tumors and surrounding organ tissues, and to observe the location, size, and condition of the tumors with similar composition of the tissues to ensure more contrast. . In order to distinguish between tumor tissue and surrounding tissue, nuclear magnetic resonance imaging technology (MRI) shows excellent excellence and safety.

신체 내부를 관찰할 수 있는 방법은 현재 여러 가지가 개발되어 있고 MRI 기술은 가장 최근에 개발된 기술이지만, MRI의 응용성이나 이용도는 날로 급속히 증가하고 있는 추세이다. 그 이유는 MRI는 다른 영상화 기술에 비해 안전하기 때문이다. X-ray와 CT, PET 등의 방법은 결코 인체에 무해하다고 볼 수 없는 방사능을 인체에 투여해야 하기 때문에 유전적 변이가 우려되는 환자들, 특히 암환자나 임산부 등에는 적용할 수 없다는 단점이 있다. 그러나, MRI는 이러한 방사능, 적용 대상의 한계 같은 단점들에 구애받지 않는 신기술이다. MRI의 가장 큰 장점은 조직에 대해서 민감성이 좋을 뿐만 아니라, 환자를 이온 방사능에 노출시키지 않는다는 것이다. 현재 MRI는 화학, 생화학, 의과학 등의 분야에서 널리 쓰이고 있는데, 진단용 MRI의 비용은 기술의 보급확대로 인해 점차 감소하는 경향이며, 진단시간이 짧기 때문에 더욱더 보편화될 것으로 추측된다. 현재 미국과 유럽 등지에서는 MRI용 조영제가 개발되어 제품화 및 세계적으로 수출되고 있는 실정인데 반해, 국내에서는 조영제의 개발이 전혀 이루어지지 않고 있다. 국내에서는 MRI용 조영제에 대한 인식이 부족하고 그나마 사용하고 있는 제품은 전량 수입되고 있다. 따라서, 국내 의학계 내의 MRI 보급률과 영상화 기술의 진보 속도를 감안할 때 MRI용 조영제의 국내 개발은 시급하다고 본다. 조영제의 국내 생산에 따르는 파급효과는 더 나은 영상을 통한 질병의 정확한 진단과 조기 진단의 가능성을 높인다는 점과 국내 의료기술의 수준도 아울러 한층 높아질 것이라는 점이다.Various methods for observing the inside of the body are currently developed, and MRI technology is the most recently developed technology, but the application and utilization of MRI is increasing rapidly. This is because MRI is safer than other imaging techniques. X-ray, CT, PET and other methods have to be administered to the human body, which can never be considered harmless to the human body, so there is a drawback that it is not applicable to patients who are concerned about genetic variation, especially cancer patients or pregnant women. However, MRI is a new technology that is not bound by these shortcomings such as radioactivity and the limitation of application. The main advantage of MRI is that it is not only sensitive to tissues, but also does not expose the patient to ion radiation. Currently, MRI is widely used in the fields of chemistry, biochemistry, and medical science, and the cost of diagnostic MRI tends to decrease gradually due to the spread of technology, and is expected to become more common due to the short diagnosis time. At present, MRI contrast agents have been developed and commercialized and exported to the world, while contrast agents have not been developed in Korea. There is a lack of awareness of MRI contrast agents in Korea, and all the products used are imported. Therefore, considering the MRI penetration rate and the speed of advancement of imaging technology in the domestic medical community, domestic development of MRI contrast agent is urgent. The ramifications of domestic production of contrast agents are that it will increase the likelihood of accurate and early diagnosis of disease through better imaging, and the level of domestic medical technology will be further enhanced.

핵자기공명 영상화 기술(MRI, Magnetic Resonance Imaging)은 자기공명 현상을 이용하여 두뇌와 신체 세부 조직 등을 영상화할 수 있는 매우 발전적인 기술이다. 인체내의 물과 지방 등에 있는 수소 핵의 스핀이 자기장에 따라 변화하는 개념을 응용하여, 그 변화에 따라 측정되는 시그널을 영상으로 옮기는 기술이다. 물과 지방의 수소 핵의 분포는 체내 조직의 종류에 따라 달라지며 또한 조직의 임상학적 상태에 따라 달라지는데, 이러한 점을 이용하여 관심영역에 있는 수소를 들뜨게 하여 핵 스핀이 일어나게 하고, 그 시그널을 측정하여 진단을 내린다. 이미지의 밝기는 수소의 밀도와 들뜬 수소가 이완(relaxation)하는 시간(T1, T2)을 포함한여러 가지 변수에 영향을 받는다. 특히, 이완 시간(relaxation time)이라고 하는 T1과 T2는 수소가 에너지를 흡수하여 들뜬 상태에서 에너지 소산으로 인해 원래의 평형 상태에 도달하게 될 때까지의 시간을 의미하는데, 그 값들은 영상의 명암대비에 매우 중요한 변수가 된다. T1과 T2의 값이 짧아질수록 명암의 대비가 증가되며, 이렇게 나타난 명암의 대비를 통해서 내부조직과 기관을 식별하여 진단한다.Magnetic Resonance Imaging (MRI) is a very advanced technology that can image brain and body detailed tissues using magnetic resonance phenomenon. It is a technology that applies the concept that the spin of hydrogen nucleus in water and fat in the human body changes according to the magnetic field and transfers the signal measured according to the change to the image. The distribution of hydrogen nuclei in water and fat depends on the type of tissue in the body and also on the clinical condition of the tissue, which is used to excite the hydrogen in the region of interest, causing a nuclear spin and measuring the signal. To make a diagnosis. The brightness of the image is affected by several variables, including the density of the hydrogen and the time (T 1 , T 2 ) the excited hydrogen relaxes. In particular, the relaxation time, T 1 and T 2 , refers to the time from when the hydrogen absorbs the energy until it reaches its original equilibrium due to energy dissipation. This is a very important variable for contrast. As the values of T 1 and T 2 become shorter, the contrast of contrast increases, and the internal tissues and organs are identified and diagnosed through the contrast of the contrast.

이러한 MRI 영상은 조영제의 사용을 통해서 향상될 수 있는데, MRI용 조영제란 인체 조직의 T1과 T2등의 이완 시간을 단축시켜 영상의 대비를 증가시키는 제제를 말하는데, 상자성(paramagnetic) 혹은 초상자성(superparamagnetic)을 이용하는 제품이 주류를 이루고 있다. 조영제를 이용하여 원하는 장기의 전체나 부분적인 조직의 시그널을 증폭시키거나, 주변 조직의 시그널을 약화시켜 명암의 대비를 극대화시킬 수 있다. 그러나 대부분의 상자성 금속의 급성독성 때문에, 일반적인 상자성 금속의 무기 염은 조영제로서 바람직하지 못하다. 이같은 문제를 해결하기 위해 유기 킬레이트 리간드 또는 금속-결합제를 사용한다. 유기 킬레이트 리간드등은 금속과의 복합체를 형성해서, 상자성 금속의 자유로운 유리를 방지하고, 비독성 상자성 운반체로 작용함으로써 수소 이완을 개선할 수 있게 한다.Such MRI imaging can be improved through the use of contrast agents. MRI contrast agents are agents that increase the contrast of the image by shortening the relaxation time of T 1 and T 2, etc. of human tissues. Paramagnetic or superparamagnetic Products that use (superparamagnetic) are mainstream. Contrast may be used to amplify the signal of the entire or partial tissue of the desired organ or to attenuate the signal of surrounding tissue to maximize contrast. However, because of the acute toxicity of most paramagnetic metals, inorganic salts of common paramagnetic metals are undesirable as contrast agents. To solve this problem, organic chelate ligands or metal-binding agents are used. Organic chelate ligands and the like form complexes with metals, preventing free release of paramagnetic metals, and acting as nontoxic paramagnetic carriers to improve hydrogen relaxation.

상자성 금속-리간드 복합체를 조영제로 사용하기 위해서는 몇가지 요건을 만족해야 한다. 안정되고 단단한 킬레이트를 형성하여 독성 금속이 방출되지 않아야 한다. 환자에게 편리하게 투여할 수 있기 위해 충분히 수용성이어야 한다. 수소이온의 이완율을 효율적으로 향상시킬 수 있어야 한다. 효능은 일반적으로"이완도 (상자성 복합체 mM 농도 당 이완율 증가)"로 측정한다.To use paramagnetic metal-ligand composites as contrast agents, several requirements must be met. Form stable and hard chelates so that no toxic metals are released. It must be sufficiently water soluble to be conveniently administered to the patient. It should be possible to efficiently improve the relaxation rate of hydrogen ions. Efficacy is generally measured in “relaxation (increase in relaxation rate per paramagnetic complex mM concentration)”.

그리스(Gries) 등은 미국특허 제4,647,447호에서 진단시약으로서 사용되는 복합체를 기술하였다. 또한 FDA에서 승인받은 MRI 조영제 Magnevist의 활성 상자성 성분은 디에틸렌트리아민펜타아세트산(DTPA)과 가돌리늄(III)(Gadolinium: Gd)의 복합체이다. 그러나 DTPA-Gd는 반감기가 약14분 정도로 극히 짧아서, 투여 후 소변으로 급속히 배출되므로 (Hiroki Yoshikawa et al,. Gazoshindan, 6,959-969(1986)), 일회 주사로 체내의 여러 부분(손상부위에서의 혈관분포, 혈류분포, 분포량, 투과 등)을 진단하기 어렵다. 또, 혈관내부에서 조직세포의 간격까지 특정하지않게 분포하기 때문에 때때로, 정상조직과 손상부위 사이의 농도에 명확한 차이가 없어서 명백한 대비를 얻을 수 없다. 또한, 핵자기공명을 이용한 진단방법에서 조영시간은 사용될 MRI분광계의 자기장(磁氣場) 강도에 따라 다르므로 일반적으로 널리 보급되어 있는 저자기장 MRI 분광계의 경우에는 조영시간이 길어야 한다. 그러므로, 단시간 내에 혈액 내에서 사리지는 DTPA-Gd를 사용하여서는 손상부위의 상태를 상세하게 파악할 수 없어서 DTPA-Gd를 사용하는 진단에는 진단부위나진단장치의 특정한 형태에 따른 한계가 있다.Grees et al. Described a complex used as a diagnostic reagent in US Pat. No. 4,647,447. The active paramagnetic component of the FDA-approved MRI contrast agent Magnevist is a complex of diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) and gadolinium (III) (Gadolinium: Gd). However, since DTPA-Gd has a very short half-life of about 14 minutes, it is rapidly excreted in the urine after administration (Hiroki Yoshikawa et al., Gazoshindan, 6,959-969 (1986)). Blood vessel distribution, blood flow distribution, distribution, penetration, etc.) is difficult to diagnose. In addition, since the distribution of tissue cells within the blood vessels is not specified, sometimes there is no clear difference in the concentration between the normal tissue and the injured site, and no obvious contrast can be obtained. In addition, in the diagnostic method using nuclear magnetic resonance, the imaging time depends on the magnetic field strength of the MRI spectrometer to be used. Therefore, the imaging time should be long in the case of the widely used low-field MRI spectrometer. Therefore, the use of DTPA-Gd in the blood within a short period of time does not allow a detailed understanding of the condition of the damaged area, so the diagnosis using DTPA-Gd has limitations depending on the specific type of diagnostic site or diagnostic device.

미국특허 제4,899,755호에서 로퍼(Lauffer) 및 브래디(Brady)는, 타게팅 조직에 대해 조직 특이성을 갖는, MRI 향상을 위한 상자성 금속-리간드 복합체의 합성에 대해 기술하고 있다. 이같은 조직-특이적 방법은 기존의 비특이적 방법에 비해 개선된 효과를 나타낸다. 정성적으로, 조직-특이적 조영제는 간 및 담즙로와 같은 타게팅 조직에 대해 보다 나은 MR 이미지를 부여한다. 정량적으로, 조직-특이적 조영제는 더 적은 양을 사용하여도 고용량의 비특이적 시약의 사용으로 관찰되는 이미지와 유사한 이미지를 부여한다. 이와같이, 전에는 인지할 수 없는(인지하기 어려운) 간암 또는 담즙 시스템의 기능부전을 간-담낭에 특이적인 시약을 사용함으로써 관측할 수 있다.Lauffer and Brady in US Pat. No. 4,899,755 describe the synthesis of paramagnetic metal-ligand complexes for MRI enhancement with tissue specificity for targeting tissue. Such tissue-specific methods show an improved effect over conventional nonspecific methods. Qualitatively, tissue-specific contrast agents confer better MR images for targeting tissues such as liver and bile. Quantitatively, tissue-specific contrast agents impart an image similar to that observed with the use of high doses of nonspecific reagents even with smaller amounts. As such, dysfunction of liver cancer or bile system that was previously unrecognizable (difficult to recognize) can be observed by using reagents specific to the liver-gallbladder.

그러나 기존의 MRI 향상을 위한 상자성 금속-리간드 복합체는 수용해도가 낮아, 조영제로서 적절히 제제화할 수 없는 문제점을 가지고 있었다.However, the paramagnetic metal-ligand complex for improving the existing MRI has a low water solubility, there was a problem that can not be properly formulated as a contrast agent.

한편, 인간의 혈액은 0.3 Osmol/kg-물의 삼투압을 갖는다. 기존의 가돌리늄에 기초한 NMR 시약은 전반적인 마이너스 전하를 가지며, 그로 인해 그들의 수성 제제 용액은 고 삽투압을 갖는다. 예를들면, Gd(DTPA)2-(여기서, DTPA는 디에틸렌트리아민펜타아세트산을 나타냄)을 물중 0.5M N-메틸글루카민 염으로써 사용하기 위해 제제화하는 경우, 용액의 삼투압은 1.6∼2.0 Osmol/kg-물이다. 이와 같이 고삼투압으로 주입된 조영제는 환자에게 부작용을 나타내게 한다고 알려져 있다.Human blood, on the other hand, has an osmotic pressure of 0.3 Osmol / kg-water. NMR reagents based on conventional gadolinium have an overall negative charge, whereby their aqueous formulation solutions have a high insertion force. For example, when Gd (DTPA) 2- (where DTPA stands for diethylenetriaminepentaacetic acid) is formulated for use as 0.5M N-methylglucamine salt in water, the osmotic pressure of the solution is 1.6-2.0 Osmol / kg-water. The contrast agent injected at high osmotic pressure is known to cause side effects in the patient.

기존의 MRI 조영제들이 갖는 이러한 문제점들을 해결하기 위하여, 혈액 중에서 중간정도 또는 장시간의 반감기를 가지고, 바람직한 안정성, 적절한 용해성 및 삼투압을 갖는 우수한 조영제에 대한 요구가 증대되어 왔다.In order to solve these problems with existing MRI contrast agents, there has been an increasing need for excellent contrast agents with medium or long half-life in blood and with desirable stability, adequate solubility and osmotic pressure.

한편, 현재 임상에 사용되고 있는 X-선 조영제는 분자 당 3 또는 6개의 요오드 원자를 포함하는 다양한 수용성 요오드화 방향족화합물을 포함한다. 이 화합물은 (생리학상 허용되는 염의 형태로) 대전되었거나 비온성일 수 있다. 오늘날 가장 인기있는 조영제는 비온성 물질인데, 그 이유는 비이온성 제제가 이온성 제제보다 훨씬 더 안정하다는 것이 심도있는 연구를 통하여 입증되었기 때문이다. 이것은 환자의 삼투성 부하를 처리하여야 한다. 수용성 요오드화 제제 외에, 황산바륨이 위장계의 X-선 검사를 위해 자주 사용된다. 몇 개의 수불용성 또는 입자 제제가 주로 간 또는 림프계 영상을 위한 비경구용 X-선 조영제로서 제안되었다. 비경구 투여를 위한 일반적인 입자 X-선 조영제로는 예를 들면 고형 요오드화 입자의현탁액, 수용성 요오드화 제제를 함유하는 리포좀의 현탁액 또는 요오드화 오일의 에멀젼을 들 수 있다. X-선 조영제의 개발은 거의 100년의 역사를 갖고 있으나, 보다 안전하고, 빛의 흡수도에 있어서 보다 우수한 X-선 조영제에 대한 요망은 계속되어 오고 있다.On the other hand, X-ray contrast agents currently used in the clinic include various water-soluble iodide aromatic compounds containing 3 or 6 iodine atoms per molecule. This compound may be charged or nonionic (in the form of a physiologically acceptable salt). Today's most popular contrast agents are nonionics, because in-depth studies have shown that nonionic preparations are much more stable than ionic preparations. This should handle the osmotic load of the patient. In addition to water-soluble iodide preparations, barium sulfate is often used for X-ray examination of the gastrointestinal system. Several water insoluble or particulate preparations have been proposed as parenteral X-ray contrast agents primarily for liver or lymphatic system imaging. Typical particle X-ray contrast agents for parenteral administration include, for example, suspensions of solid iodide particles, suspensions of liposomes containing aqueous iodinating agents, or emulsions of iodide oil. The development of X-ray contrast agents has a history of nearly 100 years, but there is a continuing need for X-ray contrast agents that are safer and have better light absorption.

따라서, 본 발명의 목적은 MRI 조영기술, X-레이 연상진단술 및 컴퓨터 단층촬영 (CT) 등에 조영제로서 사용함으로써 영상의 선명도를 높일 수 있고, 인체에 안전한 신규한 화합물인 가돌리늄-프탈로시아닌 및 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to improve the clarity of the image by using as a contrast agent for MRI imaging technique, X-ray imaging, computed tomography (CT), etc., gadolinium-phthalocyanine, a novel compound that is safe for human body, and its pharmaceuticals. To provide an acceptable salt.

본 발명의 또 다른 목적은 상기의 신규한 가돌리늄-프탈로시아닌 화합물을 함유하는, 기존의 상용화된 조영제보다 적은 양으로 증진된 선명도를 나타내는 신규한 MRI 용 조영제 및 X-레이 조영제를 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention to provide novel MRI contrast agents and X-ray contrast agents containing the novel gadolinium-phthalocyanine compounds, which exhibit enhanced clarity in lesser amounts than existing commercially available contrast agents.

도 1은, 옥타(1,4,7,10-테트라옥사운데실)Gd-프탈로시아닌의1H NMR-스펙트럼이고,1 is a 1 H NMR-spectrum of octa (1,4,7,10-tetraoxoundecyl) Gd-phthalocyanine,

도 2는 옥타(1,4,7,10-테트라옥사운데실)Gd-프탈로시아닌의 UV-스펙트럼이고,2 is a UV-spectrum of octa (1,4,7,10-tetraoxoundecyl) Gd-phthalocyanine,

도 3은 옥타(1,4,7,10-테트라옥사운데실)Mn-프탈로시아닌의1H NMR-스펙트럼이고,3 is the 1 H NMR-spectrum of octa (1,4,7,10-tetraoxoundecyl) Mn-phthalocyanine,

도 4는 옥타(1,4,7,10-테트라옥사운데실)Mn-프탈로시아닌의 UV-스펙트럼이고,4 is a UV-spectrum of octa (1,4,7,10-tetraoxoundecyl) Mn-phthalocyanine,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 조영제, 기존의 조영제 및 블랭크를 생쥐 복강에 투여한 후 스핀에코 T에 대한 강조영상을 얻은 결과이다.5 is a result of obtaining a weighted image for the spin echo T after administering a contrast agent, a conventional contrast agent and a blank according to an embodiment of the present invention in the abdominal cavity of the mouse.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 조영제 및 기존의 조영제의 빛의 흡수도를 비교 측정한 결과이다.6 is a result of comparing and measuring the absorbance of light of the contrast agent and the conventional contrast agent according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 신규 화합물은 상자성(paramagnetic) 금속이온과 유기 배위자의결합물로, 좀 더 구체적으로, 상자성 금속과 치환된 프탈로시아닌 배위자들의 결합물(본 명세서에서는 "상자성 금속-프탈로시아닌 착화합물"이라 한다)이다.The novel compounds of the present invention are combinations of paramagnetic metal ions and organic ligands, and more specifically, combinations of paramagnetic metals and substituted phthalocyanine ligands (referred to herein as "paramagnetic metal-phthalocyanine complexes"). .

즉, 본 발명은 하기 구조식 (I)(화합물 (I)로도 나타냄)의 상자성 금속-프탈로시아닌 착화합물 및 그의 약제학적으로 허용가능한 염에 관한 것이다.That is, the present invention relates to a paramagnetic metal-phthalocyanine complex of the following structural formula (I) (also represented by compound (I)) and a pharmaceutically acceptable salt thereof.

상기 구조식에서 바람직한 상자성 금속 M은 Gd(III), Fe(III), Mn(II 및 III), Cr(III), Cu(II), Dy(III), Tb(III), Ho(III), Br(III) 및 Eu(III)로 구성된 군으로부터 선택된 것이며, 가장 바람직한 상자성 금속 M은 Gd(III) 및 Mn(II 및 III)이고; R 및 R1은 각각 OCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH3이다.Preferred paramagnetic metals M in the above structure are Gd (III), Fe (III), Mn (II and III), Cr (III), Cu (II), Dy (III), Tb (III), Ho (III), Selected from the group consisting of Br (III) and Eu (III), the most preferred paramagnetic metals M being Gd (III) and Mn (II and III); R and R 1 are each OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 3 .

본 발명의 구조식 (I)의 착화합물 및 약제학적으로 허용가능한 그들의 염은 MRI를 위한 조영제로 사용될 수 있다. 본 발명의 조영제는 포유동물 숙주(예컨대, 인간)에 투여된 후, 다른 조직들에 다양한 농도로 분포되며, 핵자기공명 이미저(imager)로부터 자기주파수 에너지를 흡수하여 활성화된 물의 프로톤(조직내의)의 이완을 촉매한다. 상기 활성화된 프로톤의 이완 속도의 상승은 다른대조(contrast)를 제공하며, 핵자기공명 이미저를 사용하여 스캔할 경우 최고의 대조를 제공한다. 상기 핵자기공명 이미저는 일반적으로 상기 제제의 투여 전 및 후에 다양한 시간에 걸쳐 이미지를 기록하기 위해 사용되며, 조직내의 제제의 존재에 의해 생성되는 이미지의 차이를 진단에 사용한다. 프로톤 핵자기공명 이미징에 있어서, 상기 구조식(I)의 M으로서 Gd(III) 및 8면체의 Mn(II), Cr(III) 및 Fe(III)와 같은 상자성 금속이온이 바람직하며, 특히 Gd(III)는 높은 상자성성, 낮은 독성 및 포함되는 물과 높은 불안정성을 가지므로 가장 바람직하다.Complexes of formula (I) of the present invention and their pharmaceutically acceptable salts can be used as contrast agents for MRI. Contrast agent of the present invention is administered to a mammalian host (eg, a human), and then distributed in various concentrations to other tissues and absorbs magnetic frequency energy from a nuclear magnetic resonance imager to activate protons (in tissue) Catalyzes relaxation of). Increasing the relaxation rate of the activated protons provides a different contrast and provides the best contrast when scanning using a nuclear magnetic resonance imager. The nuclear magnetic resonance imager is generally used to record images before and after administration of the agent over a variety of times, and use the difference in the image produced by the presence of the agent in tissue to diagnose. In proton nuclear magnetic resonance imaging, paramagnetic metal ions such as Gd (III) and octahedrons Mn (II), Cr (III) and Fe (III) are preferable as M of the structural formula (I), and particularly Gd ( III) is most preferred because it has high paramagnetism, low toxicity and high instability with the water involved.

본 발명의 구조식(I)의 착화합물들은 유기화학 분야에서 잘 알려진 합성법을 통해 균질한 상으로 합성될 수 있는데, 프탈로시아닌의 합성은 하기 구조식 (II)를 갖는 프탈로니트릴의 테트라머화에 의하여 수행된다.Complexes of formula (I) of the present invention can be synthesized in a homogeneous phase through a synthesis method well known in the field of organic chemistry, the synthesis of phthalocyanine is carried out by tetramerization of phthalonitrile having the formula (II).

여기서 R과 R1은 각각 상기에서 언급한 관능기를 나타낸다. 프탈로니트릴을 이용한 프탈로시아닌의 합성법은 「프탈로시아닌-성질 및 적용, Vol. 1∼4, C.C.Leznoff 및 A.B.P. Lever VCH Ed.」과 같은 문헌들에 잘 나타나 있다.R and R 1 here each represent the functional group mentioned above. Synthesis of phthalocyanine using phthalonitrile is described in "Pthalocyanine-Properties and Applications, Vol. 1-4, CCLeznoff and ABP Lever VCH Ed. ".

본 발명은 또한 상기 구조식 (I)의 착화합물에 약제학적 특성을 향상시키기 위한 거대분자 운반체를 공액화한 화합물을 포함한다. 상기 운반체는 일반적으로 아미노산, 폴리펩타이드, 단백질 및 다당류로 구성된 군에서 선택된다. 프탈로시아닌(I)/운반체 결합은 카보닐 또는 아민기 사이에서, 또는 호모- 또는 헤테로- 양 기능기와 같은, 다른 공지의 기능기 또는 반응기를 이용하여 생성될 수 있다.The present invention also includes a compound conjugated with a macromolecular carrier for improving pharmaceutical properties to the complex of formula (I). The carrier is generally selected from the group consisting of amino acids, polypeptides, proteins and polysaccharides. Phthalocyanine (I) / carrier linkages can be generated between carbonyl or amine groups, or using other known functional groups or reactors, such as homo- or hetero-both functional groups.

본 발명은 상기 구조식(I)의 착화합물의 약제학적으로 허용가능한 염을 포함하며, 무기 또는 유기산 및 염기로부터 유래된 것을 포함한다. 상기 산염은 예컨대, 아세테이트(acetate), 아디페이트(adipate), 알지네이트(alginate), 아스파테이트 (aspartate), 벤조에이트(benzoate), 벤젠-설포네이트(benzene-sulfonate), 바이설페이트(bisulfate), 부티레이트(butyrate), 시트레이트(citrate), 캄포레이트 (camphorate), 캄포-설포네이트(camphor-sulfonate), 시클로펜탄프로피오네이트 (cyclopentanepropionate), 디글루코네이트(digluconate), 도데실설페이트 (dodecylsulfate) 및 크라운 에테르(crown ether) 등을 포함한다.The present invention includes pharmaceutically acceptable salts of the complexes of formula (I) and includes those derived from inorganic or organic acids and bases. The acid salt may be, for example, acetate, adipate, alginate, aspartate, benzoate, benzene-sulfonate, bisulfate, butyrate butyrate, citrate, camphorate, camphor-sulfonate, cyclopentanepropionate, digluconate, dodecylsulfate and crown Crown ethers and the like.

또한 본 발명은 상기 구조식(I)의 착화합물과 약제학적으로 허용가능한 운반체(carrier), 부형제 (adjuvant) 또는 담체(vehicle)를 포함하는 조영제 조성물에 관한 것이다. 상기 약제학적으로 허용가능한 운반체, 부형제 또는 담체는, 하기에 한정되는 것은 아니나, 이온 치환제(ion exchanger), 알루미나(alumina), 알루미늄 스테아레이트(aluminun stearate), 레시틴(lecithin), 인간 혈청 알부민과 같은 혈청 단백질, 포스페이트, 글리신, 소르브산(sorbic acid), 포타슘 소르베이트과 같은 버퍼 물질을 포함한다. 또한 자유 유기 리간드 또는 이것의 약제학적으로 허용가능한 염을 더 포함할 수 있으며, 자유 유기 리간드 또는 칼슘, 소디움 메글루민 또는 이것의 복합 염을 더 포함할 수 있다.The present invention also relates to a contrast agent composition comprising a complex of formula (I) and a pharmaceutically acceptable carrier, excipient or carrier. The pharmaceutically acceptable carriers, excipients or carriers include, but are not limited to, ion exchanger, alumina, aluminum stearate, lecithin, human serum albumin family Buffer materials such as serum proteins, phosphates, glycine, sorbic acid, potassium sorbate. It may also further comprise free organic ligands or pharmaceutically acceptable salts thereof, and may further comprise free organic ligands or calcium, sodium meglumine or complex salts thereof.

본 발명의 상기 구조식(I)의 착화합물 또는 이를 포함하는 조영제 조성물은 MRI용 조영제로 사용가능할 뿐만 아니라, X-ray 영상진단술 및 컴퓨터 단층촬영(CT)용 조영제로도 사용가능하다.The complex of the formula (I) of the present invention or a contrast agent composition comprising the same can be used as a contrast agent for MRI, as well as contrast agents for X-ray imaging and computed tomography (CT).

또한 본 발명은 상기 구조식(I)의 착화합물 또는 이를 포함하는 조영제 조성물의 진단학적으로 유효한 양을 투여하는 단계를 포함하는 포유동물의 기관 및 조직의 MR 이미지의 조직-특이적 대조(contrast)의 향상 방법에 관한 것이며, 상기 구조식(I)의 착화합물 또는 이를 포함하는 조영제 조성물의 진단학적으로 유효한 양을 투여하는 단계를 포함하는 포유동물의 기관 및 조직의 조직-특이적 X-ray 영상진단 및 컴퓨터 단층촬영(CT) 방법에 관한 것이다.In another aspect, the present invention provides a method for improving tissue-specific contrast of MR images of organs and tissues of a mammal, comprising administering a diagnostically effective amount of the complex of formula (I) or a contrast agent composition comprising the same. A method, comprising tissue-specific X-ray imaging and computed tomography of organs and tissues of a mammal comprising administering a diagnostically effective amount of a complex of Formula (I) or a contrast agent composition comprising the same It relates to a photography (CT) method.

본 발명에 따른 화합물이 조영제로 사용되는 경우, 투여량은 조영진단의 특정 용도에 따라 선택된다. 본 발명의 조영제인 상기 구조식(I)의 착화합물의 멸균 수용액은 예를 들어 MRI 진당용으로 사용하는 경우에는 포유동물(예컨대, 인간)에게 0.0001∼10 m mo/kg의 농도로 투여될 수 있다. 또한 X-레이 진단용으로는 0.01∼20 m mo/kg의 농도로 투여될 수 있다. 일반적으로 조영제는 정맥내로 투여되나, 경우에 따라 경구, 동맥내 또는 그 밖의 경로로 투여하는 것도 가능하다.When the compound according to the invention is used as a contrast agent, the dosage is selected according to the specific use of the contrast diagnosis. A sterile aqueous solution of the complex of formula (I), the contrast agent of the present invention, may be administered to mammals (eg, humans) at a concentration of 0.0001 to 10 m mo / kg, for example, when used for MRI glucose. It may also be administered at a concentration of 0.01-20 m mo / kg for X-ray diagnostics. In general, contrast agents are administered intravenously, but may be administered by oral, intraarterial or other routes as appropriate.

본 발명에 따른 구조식(I)의 착화합물의 혈중 체류기간은 임상적으로 효과적인 범위 내이다. 기존의 조영제인 DTPA-Gd가 조직으로부터 배출(wash-out)되는 시간이 약 30분인데 비해 본 발명의 구조식(I)의 화합물의 조직으로부터 배출시간은 약 1시간 30분이다. 이와 같이, 본 발명의 화합물은 적당한 혈중 체류기간을 나타내기 때문에, 혈관분포 조영(맥관조직성)의 측정이 가능하게 된다. 따라서 본 발명의 진단용 조영제는 최근 현저하게 진전된 MR혈관조영법(angiography)에 특히 필요한 펄스 시퀀스(pulse sequence)없이 혈관을 조영할 수 있으며, 또한 정맥 주입용 진단 조영제로도 유용하다.The residence time in the blood of the complex of formula (I) according to the present invention is within a clinically effective range. While the conventional contrast agent DTPA-Gd is washed out from the tissue for about 30 minutes, the discharge time from the tissue of the compound of formula (I) of the present invention is about 1 hour 30 minutes. As described above, since the compound of the present invention exhibits an appropriate blood retention period, the vascular distribution contrast (vascular histology) can be measured. Therefore, the diagnostic contrast agent of the present invention can contrast blood vessels without a pulse sequence which is particularly necessary for the recent remarkably advanced MR angiography, and is also useful as a diagnostic contrast agent for intravenous infusion.

본 발명의 화합물은 또한 물에서 양호한 용해도를 가지고 있기 때문에, 화합물 그 자체만으로 고농도의 화합물을 함유하는 액제로 제조될 수 있다. 그러므로, 가용화제는 용액의 제조시 반드시 필요하지는 않다.Since the compound of the present invention also has a good solubility in water, it can be prepared into a liquid formulation containing a high concentration of the compound by itself. Therefore, solubilizers are not necessary for the preparation of the solution.

이 밖에도, 본 발명의 화합물은 비이온성 착화합물이므로 DTPA-Gd와 달리 이온화하지 않아, 용액의 제조시 총 모랄리티(morality)를 감소시킬 수 있으며, 그 결과 삼투압의 감소를 가져온다. 본 발명에 따른 가돌리늄 복합체는 0.5몰 수용액으로 조제시 체액과 거의 등장이 되고, 그 보다 낮은 농도에서도 우수한 조영제 효과를 나타낸다. 이와 같이 본 발명에 따른 화합물은, 생체에 투여한 후 순환계의 체적과 체액평형에 대한 하중을 완화시켜서, 안전성에 있어서 유리한 결과를 가져온다.In addition, since the compound of the present invention is a nonionic complex, unlike DTPA-Gd, it is not ionized, so that the total morality in the preparation of the solution may be reduced, resulting in a decrease in osmotic pressure. The gadolinium complex according to the present invention almost appeared with the body fluid when prepared in 0.5 molar aqueous solution, and shows an excellent contrast agent effect even at a lower concentration. As described above, the compound according to the present invention, after administration to a living body, relieves the load on the volume and body equilibrium of the circulatory system, resulting in an advantageous result in safety.

본 발명에 따른 조영제 조성물의 pH는 약 6.0∼8.0이며, 바람직하게는 6.5∼7.5이다. 본 발명에 따른 조영제 조성물은 또한 생리적으로 적용가능한 버퍼(예컨대, 0.08% NaCl 식염용액 또는 트리스(히드록시메틸)-아미노메탄) 및 생리적으로 적용가능한 부가물(예컨대, 파라벤과 같은 안정화제)을 함유할 수 있다.The pH of the contrast agent composition according to the present invention is about 6.0 to 8.0, preferably 6.5 to 7.5. The contrast agent compositions according to the invention also contain physiologically applicable buffers (eg 0.08% NaCl saline solution or tris (hydroxymethyl) -aminomethane) and physiologically applicable adducts (eg stabilizers such as parabens). can do.

본 발명의 방법으로 제조된 MRI 조영제는 기존의 조영제에 비해 다음과 같은 장점을 가진다.MRI contrast agent prepared by the method of the present invention has the following advantages over conventional contrast agents.

1. 안전성1. Safety

종래의 MRI 조영제는 가돌리늄과 DTPA의 화합물로서, 상자성체 금속이온과 배위자의 결합력이 강하지 못하여 불안정하다. 그러나 본 발명의 프탈로시아닌 배위자는 분자량이 크고 금속이온과의 결합력이 커서 금속이온이 화합물로부터 쉽게 분리되지 않으므로 중금속 이온에 의한 독성이 훨씬 줄어들게 된다.Conventional MRI contrast agent is a compound of gadolinium and DTPA, the binding force of paramagnetic metal ions and ligands is not strong and unstable. However, the phthalocyanine ligand of the present invention has a high molecular weight and a high binding force with metal ions, so that the metal ions are not easily separated from the compound, thereby reducing the toxicity by heavy metal ions.

2. 조직 내 체류시간2. Residence time in the organization

종래의 MRI 조영제는 적은 분자량 또는 짧은 반감기로 인해 세포조직에 흡수가 되더라도 혈액을 통해 계속 배출되므로 조직 내 잔류량이 시간에 따라 급속히 감소한다. 이는 조영제의 과다한 투여를 유발하고 MRI 촬영시간도 체류시간에 맞춰 단시간에 진행되어야 한다는 단점을 가지고 있다. 본 발명의 조영제는 거대분자로서 세포조직에 체류하는 시간이 길고 혈액 중에서도 체외로 배출되기까지의 시간이 길어서 MRI 촬영시간이 더욱 길어질 수 있다는 장점이 있다. 그리고 조직으로부터 배출(wash-out)되는 시간이 종래의 조영제보다 연장되므로 적은 양을 투여하더라도원하는 대조(contrast) 효과를 얻을 수 있다.Conventional MRI contrast agents, due to their low molecular weight or short half-life, continue to be discharged through the blood even when absorbed into the tissue, so that the residual amount in the tissue decreases rapidly with time. This causes the excessive administration of contrast agent and has a disadvantage that MRI imaging time should proceed in a short time according to the residence time. The contrast agent of the present invention has a long time to stay in the cell tissue as a macromolecule and a long time to be discharged to the outside of the blood in the blood, there is an advantage that the MRI imaging time can be longer. And since the time to wash-out from the tissue is extended than the conventional contrast agent, even a small amount of administration can obtain the desired contrast effect.

3. 양호한 용해도3. good solubility

상자성 금속-리간드 복합체를 함유하는 기존의 MRI 조영제는 수용해도가 낮아, 조영제로서 적절히 제제화할 수 없는 문제점을 가지고 있었으나, 본 발명에 따른 구조식(I)의 착화합물은 수용해도가 양호하므로, 통상 정맥 내로 투여되는 조영제에 있어서 보다 안전하고 간편한 제제화가 가능하다.Conventional MRI contrast agents containing paramagnetic metal-ligand complexes have low water solubility and thus cannot be adequately formulated as contrast agents. However, the complex compound of structural formula (I) according to the present invention has good water solubility, so it is usually intravenous. More safe and simple formulation is possible with the contrast agent administered.

4. 경제성4. Economics

종래의 조영제보다 적은 양을 투여할 수 있으므로 중금속 이온에 노출되는 확률이 적고 생산 단가가 낮아진다. 또한, 국내에 전량 수입되고 있는 MRI용 조영제의 수입대체 효과를 가져온다.Since a smaller amount can be administered than conventional contrast agents, the probability of exposure to heavy metal ions is low and the production cost is low. In addition, the effect of import substitution of MRI contrast agent, which is imported in Korea.

이와 같이 본 발명에 따른 신규한 조영제를 사용함으로서 MRI 진단, X-레이 진단 등과 같은 조영진단이 보다 안전하고 효율적으로 수행될 수 있다.As such, by using the novel contrast agent according to the present invention, imaging diagnosis such as MRI diagnosis, X-ray diagnosis, and the like can be performed more safely and efficiently.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예 1Example 1

옥타(1,4,7,10-테트라옥사운데실)Gd-프탈로시아닌의 합성Synthesis of Octa (1,4,7,10-tetraoxoundecyl) Gd-phthalocyanine

1,2-디(1,4,7,10-테트라옥사운데실)-4,5-디시아노벤젠 0.972g(2.15mmol)을DMF 10 ml에 용해시킨 후, 산화 가돌리늄(III) 0.779 g(2.15 mmol)을 첨가하여 150℃에서 12 시간동안 교반하며 반응시켰다. 반응후 용액을 여과시킨 후, 용매를 증발시켜 조생성물을 수득하였다. 수득한 조생성물을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 옥타(1,4,7,10-테트라옥사운데실)Gd-프탈로시아닌 0.74g을 수득하였다 (수율 69.7%). 이 때 용출용매로는 메탄올과 CH2CH2을 1:5로 섞은 혼합용매를 사용하였다.After dissolving 0.972 g (2.15 mmol) of 1,2-di (1,4,7,10-tetraoxoundecyl) -4,5-dicyanobenzene in 10 ml of DMF, 0.779 g of gadolinium (III) oxide (III) 2.15 mmol) was added and reacted with stirring at 150 ° C. for 12 hours. After the reaction, the solution was filtered, and then the solvent was evaporated to give a crude product. The obtained crude product was purified by column chromatography to give 0.74 g of octa (1,4,7,10-tetraoxoundecyl) Gd-phthalocyanine (yield 69.7%). At this time, a mixed solvent of methanol and CH 2 CH 2 1: 5 was used as the elution solvent.

수득한 물질의1H NMR-스펙트럼과 UV-스펙트럼을 각각 도1 및 도2에 도시하였다. 1 H NMR-spectrum and UV-spectrum of the obtained material are shown in FIGS. 1 and 2, respectively.

실시예 2Example 2

옥타(1,4,7,10-테트라옥사운데실)Mn-프탈로시아닌의 합성Synthesis of Octa (1,4,7,10-tetraoxoundecyl) Mn-phthalocyanine

1,2-디(1,4,7,10-테트라옥사운데실)-4,5-디시아노벤젠 1.15g(2.55mmol)을 DMF 10 ml에 용해시킨 후, Mn(OAc)20.44 g(2.55 mmol)을 첨가하여 150℃에서 4일동안 교반하며 반응시켰다. 반응후 용액을 여과시킨 후, 용매를 증발시켜 조생성물을 수득하였다. 수득한 조생성물을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 옥타(1,4,7,10-테트라옥사운데실)Mn-프탈로시아닌 0.303g을 수득하였다 (수율 25.5%). 이 때 용출용매로는 메탄올과 CH2CH2을 1:5로 섞은 혼합용매를 사용하였다.1.15 g (2.55 mmol) of 1,2-di (1,4,7,10-tetraoxoundecyl) -4,5-dicyanobenzene was dissolved in 10 ml of DMF, followed by Mn (OAc)20.44 g (2.55 mmol) was added and the mixture was stirred at 150 ° C. for 4 days. After the reaction, the solution was filtered, and then the solvent was evaporated to give a crude product. The obtained crude product was purified by column chromatography to give octa (1,4,7,10-tetraoxoundecyl) Mn-phthalocyanine 0.303 g was obtained (yield 25.5%). At this time, elution solvents are methanol and CH2CH2The mixed solvent mixed with 1: 5 was used.

수득한 물질의1H NMR-스펙트럼과 UV-스펙트럼을 각각 도3 및 도4에 도시하였다. 1 H NMR-spectrum and UV-spectrum of the obtained material are shown in FIGS. 3 and 4, respectively.

실험예 1Experimental Example 1

조영제의 TContrast T 1One & T& T 22 측정Measure

Gd-DTPA(상용 조영제, Magnevist, Schering사), 옥타(1,4,7,10-테트라옥사운데실)Gd-프탈로시아닌 (이하 GdPC-Fux1-6라 한다) 및 옥타(1,4,7,10-테트라옥사운데실)Mn-프탈로시아닌 (이하 MnPC-Fux1-18이라 한다) 적당량을 각각 0.08% 생리식염수에 용해시켜 각각 0.005M 농도의 시료를 제조하였다. 여기에는 록 시그날 (Lock Signal)을 얻기 위해 10%의 중수를 포함시켰다. 블랭크(blank)로는 0.08% 생리식염수를 준비하였다.Gd-DTPA (commercial contrast agent, Magnevist, Schering Co.), octa (1,4,7,10-tetraoxundecyl) Gd-phthalocyanine (hereinafter referred to as GdPC-Fux1-6) and octa (1,4,7, 10-tetraoxoundecyl) Mn-phthalocyanine (hereinafter referred to as MnPC-Fux1-18) was dissolved in 0.08% physiological saline, respectively, to prepare samples of 0.005M concentration. This included 10% of heavy water to obtain the lock signal. As a blank, 0.08% saline was prepared.

이들 각각의 시료와 블랭크에 대해, 80 MHz NMR (Bruker, AC80) 및 300 MHz NMR (Bruker, DRX300) 각각에서 양자의 완화시간 (T1및 T2값, 단위:초)을 측정하였다. 각 RD 값은 충분히 크게 하여 실험 결과에 영향이 없도록 하였으며, d2 값은 약 1 msec 내지 2 msec 값을 사용하였다. 각 vd 값들과 vc 값들은 파라미트-피팅(parameter-fitting)을 하기에 충분한 값들을 사용하였다.For each of these samples and blanks, the relaxation times (T 1 and T 2 values, units: seconds) of both were measured at 80 MHz NMR (Bruker, AC80) and 300 MHz NMR (Bruker, DRX300), respectively. Each RD value was sufficiently large so as not to affect the experimental results, and a d2 value of about 1 msec to 2 msec was used. Each of the vd values and vc values used enough values for parameter-fitting.

측정한 각 시료의 이완 시간을 하기 표 1에 나타냈다.The relaxation time of each measured sample is shown in Table 1 below.

표. 1 T1및 T2값 (단위: 초)table. 1 T 1 and T 2 value in seconds

시료sample 80 MHz80 MHz 300 MHz300 MHz T1 T 1 T2 T 2 T1 T 1 T2 T 2 0.08% NaCl0.08% NaCl 3.43.4 2.782.78 0.6690.669 2.682.68 Gd-DTPAGd-DTPA 0.04840.0484 0.04410.0441 0.03700.0370 0.2610.261 GdPC-Fux1-6GdPC-Fux1-6 0.02430.0243 0.01740.0174 0.04880.0488 0.02340.0234 MnPC-Fux1-18MnPC-Fux1-18 0.1910.191 0.03350.0335 0.3170.317 0.02070.0207

상기표에 나타난 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물인 GdPC-Fux1-6 및 MnPC-Fux1-18은 기존의 상자성 금속 함유 조영제인 Gd-DTPA과 비교하여 각각 24.3 ms/17.4 ms 및 191 ms/33.5 ms (80 MHz NMR, 각각 T1/T2)의 높은 이완도를 나타낸다.As can be seen from the results shown in the above table, the compounds according to the present invention GdPC-Fux1-6 and MnPC-Fux1-18 are 24.3 ms / 17.4 ms and respectively compared to the conventional paramagnetic metal-containing contrast agent Gd-DTPA and High relaxation of 191 ms / 33.5 ms (80 MHz NMR, T 1 / T 2 , respectively).

실험예 2; 조영제 투여 후의 생쥐를 이용한 영상도 비교실험Experimental Example 2; Comparison of Imaging Using Mice After Contrast Agents

자기공명영상을 얻기 위한 시료로는, Gd-DTPA(상용 조영제, Magnevist, Schering사), 옥타(1,4,7,10-테트라옥사운데실)Gd-프탈로시아닌 (이하 GdPC-Fux1-6라 한다) 및 옥타(1,4,7,10-테트라옥사운데실)Mn-프탈로시아닌 (이하 MnPC-Fux1-18이라 한다) 적당량을 각각 0.08% 생리식염수에 용해시켜 각각 0.01M 농도로 한 것을 사용하였다. 이것은 상용화 되어 있는 Gd-DTPA는 0.5M 농도로 0.2ml에서 0.4ml/kg의 조건으로 인체에 투여할 수 있도록 되어 있는 것을 참조한 것이다.Samples for obtaining magnetic resonance images are referred to as Gd-DTPA (commercial contrast agent, Magnevist, Schering Co.), octa (1,4,7,10-tetraoxoundecyl) Gd-phthalocyanine (hereinafter referred to as GdPC-Fux1-6). ) And octa (1,4,7,10-tetraoxoundecyl) Mn-phthalocyanine (hereinafter referred to as MnPC-Fux1-18) were dissolved in 0.08% physiological saline each to 0.01M concentration. This is a reference to the commercialized Gd-DTPA can be administered to the human body in a condition of 0.2ml to 0.4ml / kg at 0.5M concentration.

이와 같이 제조한 0.01M 농도의 상기 조영제들을 0.2ml/10g의 조건으로 생쥐(암컷 ICR, 27-30g, n=6)에게 투여하였다. 이 실험에서는 좀더 효과를 확실하게 보기 위해서 조영제 투여량 허용범위에서 최대치인 0.4ml/kg의 조영제를 주사하였다. 대조를 위한 블랭크로는 0.08% NaCl 용액을 투여하였다. 먼저 조영제를 복강 주사하고, 30분 후에 복강에 마취제(rompum, ketamin, 증류수를 1.5:1.5:7의 비율로 섞은 용액)를 주사하여 조영제가 이미지를 보고자하는 복강의 장기들에 충분히 침투하도록 하였다. 마취된 생쥐에 튜브(tube)를 직립으로 넣어서 나중에 이미징 프로브의 측정 코일이 복강에 올 수 있도록 하였다. 이 실험에서 얻은 데이터들은 조영제 투여 후 40분이 경과한 시점에서 스캔한 이미지들이다. 각각의 조영제투여 후 스핀에코 T 강조영상의 실험결과를 도5에 도시하였다.The contrast medium of 0.01M concentration thus prepared was administered to mice (female ICR, 27-30g, n = 6) under the condition of 0.2ml / 10g. In this experiment, a 0.4 ml / kg contrast agent was injected, which is the maximum in the contrast dose range, to confirm the effect more clearly. A blank for control was administered with 0.08% NaCl solution. First, a contrast agent was injected intraperitoneally, and after 30 minutes, an anesthetic (rompum, ketamin, distilled water mixed with a solution of 1.5: 1.5: 7) was injected into the abdominal cavity so that the contrast agent sufficiently penetrated the organs of the abdominal cavity for which the image was to be seen. A tube was placed upright in the anesthetized mice so that the measuring coil of the imaging probe could later come into the abdominal cavity. The data obtained in this experiment were images scanned 40 minutes after contrast medium was administered. The experimental results of the spin echo T-weighted images after each contrast agent administration are shown in FIG. 5.

도 5에서 보여지는 것처럼 TE = 20 ms에서 보다는 T2의 효과를 최소한으로 줄인 TE = 6.46 ms 조건에서 각각의 대조효과가 뚜렷하게 나타나고 있고, 특히 set 1과 set 2의 조건에서 얻어진 T1강조영상을 비교해 볼 때 GdPC-Fuxl-6과 MnPC-Fuxl-18이 좋은 대조 효과를 보이고 있다.As shown in FIG. 5, the contrast effect is clearly seen in the TE = 6.46 ms condition in which the effect of T 2 is minimized rather than in TE = 20 ms. In particular, the T 1- weighted image obtained under the conditions of set 1 and set 2 is shown. In comparison, GdPC-Fuxl-6 and MnPC-Fuxl-18 show good contrasting effects.

실험예 3; 생리식염수에서 조영제의 안전성실험Experimental Example 3; Safety Experiment of Contrast Agents in Saline

생리식염수에서 안전성실험Safety test in saline solution

2개의 25ml 비이커에 각각 0.08% 생리식염수를 넣은 후, 하나의 비이커에는 0.196g의 GdPC-Fuxl-6를 용해시키고, 다른 하나의 비이커에는 0.186g의 MnPC-Fuxl-18를 용해시켜 각각 0.01M 수용액을 제조하였다. 증기가 증발하지 않도록 마개를 닫고, 50 ℃의 중탕기에서 24시간 가열하였다. GdPC-Fuxl-6과 MnPC-Fuxl-18의 UV-스펙트럼(도2, 도3)을 H2-프탈로시아닌의 UV-스펙트럼과 비교하여 Gd 및 Mn 이온의 분리여부를 조사하였다. 그 결과 GdPC-Fuxl-6과 MnPC-Fuxl-18은 50 ℃의 0.08% 생리식염수 (0.01M) 용액에서 24시간 동안 안정된 것으로 나타났다.After each 0.08% physiological saline was added to two 25 ml beakers, 0.196 g of GdPC-Fuxl-6 was dissolved in one beaker, and 0.186 g of MnPC-Fuxl-18 was dissolved in another beaker. Was prepared. The stopper was closed so as not to evaporate the steam, and heated in a hot water bath at 50 ℃ 24 hours. The UV-spectrum of GdPC-Fuxl-6 and MnPC-Fuxl-18 (FIG. 2, 3) was compared with the UV-spectrum of H 2 -phthalocyanine to investigate the separation of Gd and Mn ions. As a result, GdPC-Fuxl-6 and MnPC-Fuxl-18 were stable for 24 hours in 0.08% saline solution (0.01M) at 50 ℃.

종래의 상용 조영제인 Gd-DTPA는 상자성 금속이온과 배위자의 결합력이 강하지 못하여 불안정하였다. 그러나 본 발명에 따른 신규한 상자성 금속(paramagnetic metal)-프탈로시아닌(phthalocyanine) 착화합물의 배위자는 상기 실험결과로부터 알 수 있는 바와 같이 분자량이 크고 금속이온과의 결합력이 커서 금속이온이 화합물로부터 쉽게 분리되지 않으므로 중금속 이온에 의한 독성이훨씬 줄어들게 된다.Gd-DTPA, a conventional commercial contrast agent, was unstable because the binding force between paramagnetic metal ions and a ligand was not strong. However, the ligand of the novel paramagnetic metal-phthalocyanine complex compound according to the present invention has a high molecular weight and a high binding strength with metal ions, and thus the metal ions are not easily separated from the compound as can be seen from the above experimental results. Toxicity by heavy metal ions is much reduced.

실험예 4; GdPC-Fuxl-6의 빛의 흡수도 실험Experimental Example 4; Light Absorption Experiment of GdPC-Fuxl-6

실시예 1에서 수득한 본 발명의 화합물 GdPC-Fuxl-6, 기존의 X-레이 조영제인 아이온(Iron) 및 슈퍼아이온(Super-Iron)을 각각 2.45 몰 농도로 막대에 도포한 후, X-레이를 조사하여 빛의 흡수도를 비교 측정하였다. 그 결과를 도6에 나타내었다. 도6은 왼쪽부터 각각 아이온, 슈퍼아이온 및 GdPC-Fuxl-6의 빛의 흡수도를 나타낸다. 상기 실험결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 화합물은 기존의 X-레이 조영제인 아이온 및 슈퍼아이온보다 빛의 흡수도에서 우수한 특성을 나타내었다.Compound GdPC-Fuxl-6 of the present invention obtained in Example 1, conventional X-ray contrast agents, Ion and Super-Iron, respectively, were applied to the rods at 2.45 molar concentrations, and then X-rays. Was investigated to compare and measure the absorbance of light. The results are shown in FIG. Figure 6 shows the absorbance of light of Aion, Superion and GdPC-Fuxl-6 from the left, respectively. As can be seen from the experimental results, the compound of the present invention showed superior properties in light absorption than the conventional X-ray contrast agents Aion and Superion.

이상에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 진단용 핵자기공명 영상화(MRI, Magnetic Resonance Imaging) 기술, X-레이 연상진단술 및 컴퓨터 단층촬영 (CT) 등에서 조영제로 사용될 수 있는 신규한 상자성금속-프탈로시아닌 착화합물을 제공할 수 있고, 상기 신규한 화합물을 함유하는 영상화용 조영제는 기존의 상용화된 조영제 보다 적은 양으로 증진된 선명도를 나타낼 수 있고, 인체에 보다 안전하게 사용될 수 있다.As can be seen from the above, the novel paramagnetic metal which can be used as a contrast agent in diagnostic nuclear magnetic resonance imaging (MRI) technology, X-ray imaging, computed tomography (CT), etc. Phthalocyanine complexes can be provided, and imaging contrast agents containing the novel compounds can exhibit enhanced clarity in lesser amounts than conventional commercialized contrast agents and can be used more safely in the human body.

Claims (9)

하기 구조식 (I)의 화합물 및 그의 약제학적으로 허용가능한 염:A compound of formula (I) and a pharmaceutically acceptable salt thereof: 여기서, M은 Gd(III) 또는 Mn(II 및 III) 이고;Wherein M is Gd (III) or Mn (II and III); R 및 R1은 각각 OCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH3이다.R and R 1 are each OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 3 . 제1항의 화합물에 아미노산, 폴리펩타이드, 단백질 및 다당류로 구성된 군에서 선택되는 거대분자가 결합된 화합물.A compound having a macromolecule selected from the group consisting of amino acids, polypeptides, proteins and polysaccharides in combination with the compound of claim 1. 제1항 또는 제2항의 화합물을 포함하는 MRI용 조영제.Contrast agent for MRI comprising the compound of claim 1 or 2. 제1항 또는 제2항의 화합물을 포함하는 X-ray 영상진단술 및 컴퓨터 단층촬영(CT)용 조영제.A contrast agent for X-ray imaging and computed tomography (CT) comprising the compound of claim 1 or 2. 제1항 또는 제2항의 화합물 및 약제학적으로 허용가능한 운반체, 부형제 또는 담체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조영제 조성물.A contrast agent composition comprising the compound of claim 1 or 2 and a pharmaceutically acceptable carrier, excipient or carrier. 제5항에 있어서, 자유 유기 리간드 또는 이것의 약제학적으로 허용가능한 염을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조영제 조성물.6. The contrast agent composition according to claim 5, further comprising a free organic ligand or a pharmaceutically acceptable salt thereof. 제5항에 있어서, 자유 유기 리간드 또는 칼슘, 소디움 메글루민 또는 이것의 복합 염을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조영제 조성물.6. The contrast agent composition according to claim 5, further comprising a free organic ligand or calcium, sodium meglumine or a complex salt thereof. 제1항 또는 제2항의 화합물을 진단학적으로 유효한 양으로 투여하는 단계를 포함하는 인간을 제외한 포유동물의 기관 및 조직의 MR 이미지의 조직-특이적 대조의 향상 방법.A method of enhancing tissue-specific control of MR images of organs and tissues of a mammal, except humans, comprising administering a compound of claim 1 or 2 in a diagnostically effective amount. 제1항 또는 제2항의 화합물을 진단학적으로 유효한 양으로 투여하는 단계를 포함하는 인간을 제외한 포유동물의 기관 및 조직의 조직-특이적 X-ray 영상진단 및 컴퓨터 단층촬영(CT) 방법.Tissue-specific X-ray imaging and computed tomography (CT) methods of organs and tissues of mammals, except humans, comprising administering a compound of claim 1 or 2 in a diagnostically effective amount.
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