KR101480393B1 - gadolinium complexs for contrast agent and contrast agent for diagnosing hepatoma - Google Patents

gadolinium complexs for contrast agent and contrast agent for diagnosing hepatoma Download PDF

Info

Publication number
KR101480393B1
KR101480393B1 KR20120114202A KR20120114202A KR101480393B1 KR 101480393 B1 KR101480393 B1 KR 101480393B1 KR 20120114202 A KR20120114202 A KR 20120114202A KR 20120114202 A KR20120114202 A KR 20120114202A KR 101480393 B1 KR101480393 B1 KR 101480393B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gadolinium
dtpa
contrast agent
present
contrast
Prior art date
Application number
KR20120114202A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130040163A (en
Inventor
정용연
문명주
허선우
Original Assignee
전남대학교병원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전남대학교병원 filed Critical 전남대학교병원
Publication of KR20130040163A publication Critical patent/KR20130040163A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101480393B1 publication Critical patent/KR101480393B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • A61K49/18Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes
    • A61K49/1818Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles
    • A61K49/1821Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles
    • A61K49/1824Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles
    • A61K49/1827Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles having a (super)(para)magnetic core, being a solid MRI-active material, e.g. magnetite, or composed of a plurality of MRI-active, organic agents, e.g. Gd-chelates, or nuclei, e.g. Eu3+, encapsulated or entrapped in the core of the coated or functionalised nanoparticle
    • A61K49/1851Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles having a (super)(para)magnetic core, being a solid MRI-active material, e.g. magnetite, or composed of a plurality of MRI-active, organic agents, e.g. Gd-chelates, or nuclei, e.g. Eu3+, encapsulated or entrapped in the core of the coated or functionalised nanoparticle having a (super)(para)magnetic core coated or functionalised with an organic macromolecular compound, i.e. oligomeric, polymeric, dendrimeric organic molecule
    • A61K49/1863Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles having a (super)(para)magnetic core, being a solid MRI-active material, e.g. magnetite, or composed of a plurality of MRI-active, organic agents, e.g. Gd-chelates, or nuclei, e.g. Eu3+, encapsulated or entrapped in the core of the coated or functionalised nanoparticle having a (super)(para)magnetic core coated or functionalised with an organic macromolecular compound, i.e. oligomeric, polymeric, dendrimeric organic molecule the organic macromolecular compound being a polysaccharide or derivative thereof, e.g. chitosan, chitin, cellulose, pectin, starch
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • A61K49/08Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by the carrier
    • A61K49/10Organic compounds
    • A61K49/101Organic compounds the carrier being a complex-forming compound able to form MRI-active complexes with paramagnetic metals
    • A61K49/103Organic compounds the carrier being a complex-forming compound able to form MRI-active complexes with paramagnetic metals the complex-forming compound being acyclic, e.g. DTPA
    • A61K49/105Organic compounds the carrier being a complex-forming compound able to form MRI-active complexes with paramagnetic metals the complex-forming compound being acyclic, e.g. DTPA the metal complex being Gd-DTPA
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • A61K49/08Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by the carrier
    • A61K49/10Organic compounds
    • A61K49/12Macromolecular compounds
    • A61K49/122Macromolecular compounds dimers of complexes or complex-forming compounds
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S607/00Surgery: light, thermal, and electrical application
    • Y10S607/901Cancer detection

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

본 발명은 간암 진단을 위한 조영제용 가돌리늄 착물과 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 간암 진단용 조영제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 히알루론산을 이용하여 T1 조영효과가 있는 가돌리늄을 간세포에 효과적으로 전달하여 조영능력을 향상시킬 수 있는 조영제용 가돌리늄 착물과 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 간암 진단용 조영제에 관한 것이다.
본 발명의 가돌리늄 착물은 다이에틸렌트리아민펜타아세트산(diethylene triamine pentaacetic acid, DTPA)과 히알루론산(hyaluronic acid, HA)을 반응시켜 형성된 DTPA-HA 중간물질에 가돌리늄(gadolinium, Gd)이 결합된 것을 특징으로 한다.
The present invention relates to a gadolinium complex for contrast agent for diagnostic of liver cancer, a method for preparing the same, and a diagnostic agent for liver cancer using the same. More particularly, the present invention relates to a method for producing liver gadolinium complex Gadolinium complex for contrast agent, a method for producing the same, and a diagnostic contrast agent for liver cancer using the same.
The gadolinium complex of the present invention is characterized in that gadolinium (Gd) is bonded to a DTPA-HA intermediate formed by reacting diethylene triamine pentaacetic acid (DTPA) with hyaluronic acid (HA) .

Description

간암 진단을 위한 조영제용 가돌리늄 착물과 이를 이용한 간암 진단용 조영제{gadolinium complexs for contrast agent and contrast agent for diagnosing hepatoma}Gadolinium Complex for Contrast Agent for Diagnosis of Liver Cancer and Gadolinium Complex for Contrast Agents for Diagnosing Hepatoma

본 발명은 간암 진단을 위한 조영제용 가돌리늄 착물과 이를 이용한 간암 진단용 조영제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 히알루론산을 이용하여 T1 조영효과가 있는 가돌리늄을 간세포에 효과적으로 전달하여 조영능력을 향상시킬 수 있는 조영제용 가돌리늄 착물과 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 간암 진단용 조영제에 관한 것이다. The present invention relates to a gadolinium complex for contrast agent for diagnosis of liver cancer, and more particularly to a contrast agent for diagnostic liver cancer using hyaluronic acid, And a method for producing the same, and a contrast agent for diagnosing liver cancer using the same.

조영제는 특히 종양과 같은 병변 조직과 주변 조직 간의 차별화된 영상을 얻는데 많이 사용되고 있는데, 조직의 성분이 비슷한 병변 조직과 주변 조직의 명암대비를 더욱 확실히 하여 위치나 크기, 상태 등을 관찰하기 위한 것이다. Contrast agents are used to obtain differentiated images between lesions and surrounding tissues such as tumors. The purpose of this study is to observe contrast, contrast, and location of lesions and surrounding tissues.

이렇게 병변 조직과 주변 조직을 구별해 내는 데는 핵자기공명 영상화 기술(MRI)이 탁월한 우수성과 안정성을 보인다. 신체 내부를 관찰할 수 있는 방법은 현재 여러 가지가 개발되어 있고 MRI 기술은 가장 최근에 개발된 기술이지만, MRI의 응용성이나 이용도는 날로 급속히 증가하고 있는 추세이며, 이는 MRI가 다른 영상화기술에 비해 안전하기 때문이다. The nuclear magnetic resonance imaging technique (MRI) shows superiority and stability in distinguishing the lesion tissue from the surrounding tissue. Although there are many ways to observe the body inside and MRI technology is the most recently developed technology, the applicability and the usage of MRI are increasing rapidly, This is because it is safer.

X-ray, CT, PET와 같은 방법은 인체에 결코 무해하다고 볼 수 없는 방사능을 인체에 투여해야 하기 때문에 유전적 변이가 우려되는 환자들, 특히 암환자나 임산부 등에는 적용할 수 없어 문제가 된다. 그러나, MRI는 이러한 방사능, 적용 대상의 한계 같은 단점들에 구애받지 않는 영상화 기술이라고 할 수 있다.Since methods such as X-ray, CT, and PET require the human body to inject radioactivity that can not be regarded as harmless to human body, it is not applicable to patients who are concerned about genetic mutation, especially cancer patients and pregnant women. However, MRI is an imaging technique that does not depend on shortcomings such as radioactivity and limitations of applications.

이러한 MRI 영상은 조영제의 사용을 통해서 형상화될 수 있는데, MRI용 조영제란 인체 조직의 T1과 T2 등의 이완시간을 단축시켜 영상의 대비를 증가시키는 제제를 말하는데, 상자성 혹은 초상자성 물질을 이용하는 제제들이 주류를 이루고 있다. 조영제를 이용하여 원하는 장기의 전체나 부분적인 조직의 시그널을 증폭시키거나, 주변 조직의 시그널을 약화시켜 명암의 대비를 극대화시킬 수 있다. MRI 조영제는 크게 T1 조영제로서 사용되는 가돌리늄(gadolinium, Gd) 제제와 T2 조영제로서 사용되는 아이언 옥사이드 제제가 있다.These MRI images can be shaped through the use of contrast agents. MRI contrast agents are preparations that increase the contrast of images by shortening the relaxation times of T1 and T2 of human tissues. The preparations using paramagnetic or superparamagnetic materials It is mainstream. By using contrast agents, it is possible to maximize the contrast of contrast by amplifying signals of whole or partial tissues of a desired organ, or weakening the signals of surrounding tissues. MRI contrast agents are largely gadolinium (Gd) preparations used as T1 contrast agents and iron oxide formulations used as T2 contrast agents.

T1 조영제로 주로 사용되는 가돌리늄은 분자량이 매우 작고 독성이 있기 때문에 조영제로 사용하는데 많은 문제점을 가진다. 이 때문에 가돌리늄과 다이에틸렌트리아민펜타아세트산(diethylene triamine pentaacetic acid, DTPA)이 배위결합되어 형성된 DTPA-Gd 착물(MagnevistTM, 바이엘)이 개발되었다. Gadolinium, which is mainly used as T1 contrast agent, has a very small molecular weight and toxicity, and thus has many problems in using it as a contrast agent. This led to the development of DTPA-Gd complexes (Magnevist , Bayer) formed by coordination of gadolinium and diethylene triamine pentaacetic acid (DTPA).

그러나, DTPA-Gd 착물은 반감기가 약 14분 정도로 극히 짧아서, 투여 후 소변으로 급속히 배출되므로 일회 주사로 체내의 여러 부분을 진단하기 어렵다. 또한, 정상조직과 병변조직에 대해 비특이적으로 전달되어 명백한 대비를 갖는 영상을 얻기 어렵다.However, the DTPA-Gd complex has an extremely short half-life of about 14 minutes and is rapidly released into the urine after administration, making it difficult to diagnose various parts of the body by a single injection. In addition, it is difficult to acquire images that are transmitted nonspecifically to normal tissues and lesion tissues and have apparent contrast.

그리고 DTPA-Gd에 에톡시벤질을 결합시킨 MRI 간 특이 조영제로서 Gd-EOB- DTPA의 프로모비스트 제품(PrimovistTM , Schering AG, Germany)이 널리 사용되고 있다. 상기 프리모비스트 제품은 다른 전형적인 가돌리늄 함유 세포외액 조영제와 같은 동적인 영상을 제공함과 동시에 주입후 10~20분만에 영상에서 건강한 간 실질을 양으로 증강시키므로 간 특이적인 조영제의 역할을 지닌다. Gd-EOB-DTPA에는 막 결합 운반체를 통해(유기 음이온 수송 폴리펩티드) 간세포에 들어가기 위해 지용성 모이어티(ethoxy benzyl:EOB)가 추가되었다. 친유성 모이어티인 EOB는 이러한 가돌리늄 킬레이트의 약동학에 영향을 미친다. 프로모비스트 제품은 organic-anion-transporing polypeptide OATP1(2-5) 계열의 군에 속한 막 결합 운반체를 통해 간 세포 기능이 없거나 경미한 병소들(낭종, 전이, 대부분의 간 세포 암)을 제외한 정상 간세포로의 유입을 유도한다. 하지만 프리모비스트 제품은 간경변의 증상을 가진 간 암 환자의 암을 진단하는데 한계를 가진다. 간경변 환자의 간은 정상적인 간 세포 기능을 하지 못하여 Gd-EOB-DTPA가 효율적으로 유입되지 못해 간 암 부위를 진단하는데 어려움이 따른다. And the promoist product of Gd-EOB-DTPA (Primovist TM , Schering AG, Germany) as an MRI liver specific contrast agent in which DTPA-Gd is combined with ethoxybenzyl is widely used. The PROMOBYST product provides a dynamic image such as another typical gadolinium-containing extracellular fluid contrast agent, and enhances a healthy liver parenchyma in the image 10 to 20 minutes after the injection, and thus plays a liver-specific contrast agent. Gd-EOB-DTPA has been supplemented with ethoxy benzyl (EOB) to enter hepatocytes via membrane-bound carriers (organic anion transport polypeptides). EOB, which is a lipophilic moiety, affects the pharmacokinetics of this gadolinium chelate. The promo-biost products are normal hepatocytes, except for the absence of hepatic cell function or mild lesions (cysts, metastasis, most hepatocellular carcinoma) through membrane-bound carriers belonging to the group of organic-anion-transporing polypeptide OATP1 (2-5) Lt; / RTI > However, Primobist products have limitations in diagnosing cancer in patients with liver cirrhosis. The liver of patients with liver cirrhosis does not have normal hepatic cell function, and Gd-EOB-DTPA can not be introduced efficiently, making it difficult to diagnose liver cancer.

우리나라를 비롯한 동양권에서 흔한 간세포암(hepatocellular carcinoma)은 간경변증 환자에서 발생한다. 간경변증이 심한 환자는 간기능이 저하되어 있으므로 프리모비스트 제품은 간실질에 흡수가 미미하다. 따라서 간세포암과 대조도가 약한 결과를 초래하여 간세포암을 진단하는데 어려움이 있다. Hepatocellular carcinoma, which is common in Asian countries including Korea, occurs in patients with liver cirrhosis. Patients with severe liver cirrhosis have poor liver function, so the product of Primobist is less absorbed into liver parenchyma. Therefore, it is difficult to diagnose hepatocellular carcinoma because it has a weak contrast with hepatocellular carcinoma.

이에 본 발명자들은 기존 MRI T1 간 특이적 조영제의 간경화 환자로의 적용에 있어서 제한적인 점을 개선할 수 있는 조영제를 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have completed the present invention by developing a contrast agent that can improve the limitations of the conventional MRI T1-specific contrast agent in cirrhosis patients.

본 발명은 다양한 수용체에 의해 간 특이성을 갖는 히알루론산을 이용하여 T1 조영효과가 있는 가돌리늄을 간세포에 효과적으로 전달함으로써 간경변증 환자에서 발생한 간암의 조영능력을 향상시킬 수 있는 조영제용 가돌리늄 착물과 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 간암 진단용 조영제를 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention relates to a gadolinium complex for contrast agent capable of enhancing the liver cancer-producing ability in liver cirrhosis patients by effectively transferring gadolinium having a T1-contrast effect to hepatocytes by using hyaluronic acid having liver specificity by various receptors, And to provide a diagnostic contrast agent for liver cancer using the same.

본 발명의 또 다른 목적은 조영제의 간 흡수를 극대화 시켜 사용량을 최소한으로 하여 경제적 효과를 제공하는 것이다.Yet another object of the present invention is to maximize liver absorption of the contrast agent to minimize the amount of the contrast agent, thereby providing an economic effect.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 조영제용 가돌리늄 착물은 다이에틸렌트리아민펜타아세트산(diethylene triamine pentaacetic acid, DTPA)과 히알루론산(hyaluronic acid, HA)을 반응시켜 형성된 DTPA-HA 중간물질에 가돌리늄(gadolinium, Gd)이 결합된 것을 특징으로 한다. In order to accomplish the above object, the present invention provides a gadolinium complex for contrast agent, which comprises a DTPA-HA intermediate formed by reacting diethylene triamine pentaacetic acid (DTPA) with hyaluronic acid (HA) gadolinium, Gd) are combined.

상기 DTPA-HA 중간물질은 상기 다이에틸렌트리아민펜타아세트산의 카르복실기와 상기 히알루론산의 히드록시기가 에스테르 결합으로 형성된 것을 특징으로 한다. The DTPA-HA intermediate material is characterized in that the carboxyl group of the diethylene triamine pentaacetic acid and the hydroxy group of the hyaluronic acid are formed by an ester bond.

상기 가돌리늄 착물은 상기 DTPA-HA 중간물질의 다이에틸렌트리아민펜타아세트산에 상기 가돌리늄이 배위결합되어 형성되는 것을 특징으로 한다. The gadolinium complex is characterized in that the gadolinium is coordinately bound to diethylene triamine pentaacetic acid of the DTPA-HA intermediate.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 조영제용 가돌리늄 착물의 제조방법은 a)다이에틸렌트리아민펜타아세트산(diethylene triamine pentaacetic acid, DTPA)과 히알루론산(hyaluronic acid, HA)을 유기용매에서 반응시켜 DTPA-HA 중간물질을 생성시키는 단계와; b)상기 DTPA-HA 중간물질에 가돌리늄(gadolinium, Gd)을 결합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for preparing a gadolinium complex for contrast agent, comprising the steps of: a) reacting diethylene triamine pentaacetic acid (DTPA) with hyaluronic acid (HA) - producing an HA intermediate; b) binding gadolinium (Gd) to the DTPA-HA intermediate material.

상기 a)단계의 상기 유기용매는 디메틸술폭시드(dimethyl sulfoxide, DMSO)인 것을 특징으로 한다. The organic solvent in step a) is dimethylsulfoxide (DMSO).

상기 b)단계는 상기 DTPA-HA 중간물질을 물에 용해시킨 후 가돌리늄 수용액을 첨가하여 상기 DTPA-HA 중간물질의 다이에틸렌트리아민펜타아세트산에 상기 가돌리늄을 배위결합시키는 것을 특징으로 한다. The step b) comprises dissolving the DTPA-HA intermediate in water and then adding a gadolinium aqueous solution to coordinate the gadolinium on the diethylene triamine pentaacetic acid of the DTPA-HA intermediate.

그리고 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 간암 진단용 조영제는 상기 가돌리늄 착물을 함유하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a contrast agent for diagnosing liver cancer, which comprises the gadolinium complex.

본 발명은 DTPA-Gd 착물 구조에 히알루론산을 도입하여 가돌리늄을 간세포로 특이적으로 운반함으로써 종양 조직과 정상 간세포의 명암을 효과적으로 증강시켜 보다 정확한 영상정보를 제공할 수 있다. In the present invention, hyaluronic acid is introduced into the DTPA-Gd complex structure to specifically transfer gadolinium to hepatocytes, thereby effectively enhancing the contrast of tumor tissue and normal hepatocytes, thereby providing more accurate image information.

특히, 본 발명은 히알루론산에 의해 간경변 조직에도 가돌리늄을 유입시킬 수 있어 간경변증 환자에서 발생한 간세포암과 간경변조직의 대조도가 증가되는 영상 이미지를 얻을 수 있어 간암의 조영능력을 향상시킬 수 있다. In particular, the present invention can introduce gadolinium into the cirrhotic tissue by hyaluronic acid, so that a contrast image between the hepatocellular carcinoma and liver cirrhotic tissue in the liver cirrhosis patient can be obtained, thereby improving the liver cancer imaging ability.

또한, 본 발명은 정맥 내 주입을 통해 투여되며 간세포에 흡수되지 않은 조영제는 약 1시간 후에 신속하게 체외로 배출되어 인체에 안전하다. Further, the present invention is administered through intravenous infusion, and the contrast agent which is not absorbed into the hepatocytes is rapidly released to the body after about 1 hour, and is safe for the human body.

도 1은 본 발명의 가돌리늄 착물에 대한 전기적 특성을 나타내는 그래프이고,
도 2는 DTPA-HA 중간물질 형성 유무를 확인하기 위한 FT-IR 그래프이고,
도 3은 본 발명의 가돌리늄 착물에 대한 MRI 신호 강도를 나타내는 사진이고,
도 4 내지 6은 마우스의 간 및 콩팥, 방광의 시간에 따른 MRI촬영 사진이다.
1 is a graph showing electrical characteristics of the gadolinium complex of the present invention,
FIG. 2 is an FT-IR graph for confirming the formation of DTPA-HA intermediate material,
3 is a photograph showing the intensity of MRI signal for the gadolinium complex of the present invention,
4 to 6 are MRI photographs of liver, kidney, and bladder of the mouse according to time.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 간암 진단을 위한 조영제용 가돌리늄 착물과 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 간암 진단용 조영제에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a gadolinium complex for contrast agent for diagnosis of liver cancer according to a preferred embodiment of the present invention, a method for producing the complex, and a contrast agent for diagnosing liver cancer using the same will be described in detail.

본 발명의 일 실시 예에 따른 간암 진단을 위한 조영제용 가돌리늄 착물은 다이에틸렌트리아민펜타아세트산과 히알루론산을 반응시켜 형성된 DTPA-HA 중간물질에 가돌리늄이 결합된 것을 특징으로 한다. 착물(complex)은 1개 또는 그 이상의 원자나 이온을 중심으로 몇 개의 다른 원자이온분자 또는 원자단 등이 방향성을 갖고 입체적으로 배위(配位)하여 하나의 원자집단을 이루고 있는 것을 말한다. The gadolinium complex for contrast agent for diagnosis of liver cancer according to an embodiment of the present invention is characterized in that gadolinium is bound to the DTPA-HA intermediate formed by reacting diethylenetriamine pentaacetic acid with hyaluronic acid. A complex is defined as a group of atoms consisting of several different atomic molecules or atomic groups centering on one or more atoms or ions and having a directional and cubic coordination.

본 발명에서 다이에틸렌트리아민펜타아세트산(diethylene triamine pentaacetic acid, 이하 DTPA)은 무수 DTPA(anhydrous DTPA)를 포함한다. 이러한 DTPA는 금속 킬레이트화제로서, 금속과의 결합력이 뛰어나므로 조영제에 사용되는 금속과 안정한 결합을 형성할 수 있으며, 생리 활성 물질과도 쉽게 결합할 수 있다. In the present invention, diethylene triamine pentaacetic acid (DTPA) includes anhydrous DTPA (anhydrous DTPA). Since DTPA is a metal chelating agent, it has a strong binding property with metals, so it can form stable bonds with metals used in contrast agents, and can easily bind physiologically active substances.

DTPA는 하기의 화학식으로 표시될 수 있다.DTPA can be represented by the following formula.

Figure 112012083520139-pat00001
Figure 112012083520139-pat00001

DTPA는 카르복실기를 가지기 때문에 히알루론산의 히드록시기와 용이하게 에스테르 결합을 형성할 수 있다. 또한, DTPA는 가돌리늄과 배위결합에 의해 착물을 형성한다. Since DTPA has a carboxyl group, it can easily form an ester bond with the hydroxy group of hyaluronic acid. DTPA also forms a complex with gadolinium by coordination bonds.

그리고 DTPA는 하기의 화학식으로 표시되는 것처럼 디안하이드라이드(dianhydride) 형태를 가질 수 있다.And DTPA may have a dianhydride form as represented by the following formula.

Figure 112012083520139-pat00002
Figure 112012083520139-pat00002

히알루론산(hyaluronic acid, 이하 HA)은 생체적합성을 갖는 친수성 고분자로, D-글루쿠론산(D-glucuronic acid)과 N-아세틸-D-글루코스아민(N-acetyl-D-glucosamine)의 교대 잔기로 이루어진 천연의 이종다당류(heteropolysaccharide)이다. HA는 원료와 제조방법에 따라 분자량이 약 3 내지 13,000 kDa의 범위에 속하는 선형 폴리머이다. HA는 세포주위의 젤(pericellular gels), 척추 동물에서의 연결 조직의 기초 물질, 관절들의 윤활액, 유리체액 및 탯줄 안에서 천연으로 존재한다. HA는 생물학적 유기체 내에서 피부, 힘줄, 근육, 연골과 같은 많은 조직에서 세포를 위한 물리적 지지와 같은 중요한 역할을 수행한다. BACKGROUND ART Hyaluronic acid (HA) is a biocompatible hydrophilic polymer, and is composed of alternating residues of D-glucuronic acid and N-acetyl-D-glucosamine Lt; RTI ID = 0.0 > heteropolysaccharide. ≪ / RTI > HA is a linear polymer having a molecular weight in the range of about 3 to 13,000 kDa, depending on the raw material and the preparation method. HA is naturally present in pericellular gels, the underlying material of connective tissue in vertebrates, the lubrication of joints, the vitreous humor and the umbilical cord. HA plays an important role in biological organisms, such as physical support for cells in many tissues such as skin, tendons, muscles, and cartilage.

HA는 하기 화학식으로 표시될 수 있다. HA can be represented by the following formula.

Figure 112012083520139-pat00003
Figure 112012083520139-pat00003

HA는 히드록시기를 가지기 때문에 DTPA의 카르복실기와 에스테르 결합을 이룬다. 또한, HA는 혈류를 통해 간세포에서 발현되는 HA수용체에 의해 가돌리늄을 간세포로 유입시키는 역할을 한다. Since HA has a hydroxy group, it forms an ester bond with the carboxyl group of DTPA. In addition, HA plays a role in introducing gadolinium into hepatocytes by HA receptor expressed in hepatocytes through blood flow.

HA는 다양한 수용체(receptor)에 의해 간 특이성을 가지는데 간경화 모델에서 일반적이 간과 비슷한 수준의 세포내 유입을 유도하고, 간경화 모델에서 더 장시간 체류하여 간경화를 판단할 수 있다고 알려져 있다(ACS NANO, 4, 3005-3014, 2010). HA is known to have hepatic specificity by a variety of receptors, which can induce intracellular infiltration similar to that of general liver in the liver cirrhosis model and cirrhosis by staying longer in the liver cirrhosis model (ACS NANO, 4 , 3005-3014, 2010).

이와 같이 HA는 HA수용체에 의해 간경변조직에 가돌리늄을 유입시킴으로써 간경변증 환자에서 발생한 간세포암과 간경변조직의 대조도가 증가되어 조영능력을 향상시킨다. Thus HA induces gadolinium in cirrhotic tissue by HA receptor, thereby enhancing contrast by increasing contrast of hepatocellular carcinoma and cirrhotic tissue in liver cirrhosis patients.

본 발명에 적용된 HA의 적절한 분자량은 3 내지 150kDa이다. 상기 범위 내에서 저분자량(약 50kDa 이하)의 HA는 고분자량의 HA에 비해 간세포와의 결합능은 다소 약하지만 크기가 작아 체내에서 쉽게 배출될 수 있다. 반면에 3kDa 미만의 분자량을 갖는 HA는 간세포와의 결합능이 현저히 저하되는 문제점이 있다.The suitable molecular weight of HA applied in the present invention is 3 to 150 kDa. Within the above range, HA of low molecular weight (about 50 kDa or less) is slightly weaker in binding ability to hepatocytes than HA of high molecular weight, but is small in size and can be easily released from the body. On the other hand, HA having a molecular weight of less than 3 kDa has a problem that binding ability with hepatocytes is remarkably lowered.

그리고 상기 범위 내에서 고분자량(약 50kDa 이상)의 HA는 간세포와의 결합능이 강해 양질의 영상 이미지를 얻을 수 있다. 반면에 150kDa를 초과하는 분자량을 갖는 HA는 크기가 크기 때문에 체내에서 배출이 불리하다. Within the above range, high molecular weight (about 50 kDa or more) of HA has strong binding ability with hepatocytes, so that a high quality image can be obtained. On the other hand, HA having a molecular weight of more than 150 kDa is large in size and therefore has a disadvantageous emission in the body.

DTPA의 카르복실기와 HA의 히드록시기가 에스테르 결합된 DTPA-HA 중간물질은 DTPA의 치환정도에 따라 다양하게 생성된다. 본 발명에서 DTPA-HA 중간물질은 DTPA의 치환정도에 따라 생성되는 모든 물질을 포함한다. DTPA-HA intermediates in which the carboxyl group of DTPA and the hydroxy group of HA are ester-bonded vary in the degree of substitution of DTPA. In the present invention, the DTPA-HA intermediate includes all substances produced depending on the degree of substitution of DTPA.

DTPA-HA 중간물질은 일 예로 하기와 같은 화학식으로 표시될 수 있다. 하기 화학식에서 n은 7~375의 정수일 수 있다. The DTPA-HA intermediate can be represented, for example, by the following formula: In the following formula, n may be an integer of 7 to 375.

Figure 112012083520139-pat00004
Figure 112012083520139-pat00004

상기 DTPA-HA 중간물질에 가돌리늄이 결합된 본 발명의 가돌리늄 착물(Gd-DTPA-HA)은 하기 화학식으로 표시될 수 있다. 상기 화학식에서 n은 7~375의 정수이다. The gadolinium complex (Gd-DTPA-HA) of the present invention having gadolinium bonded to the DTPA-HA intermediate may be represented by the following formula. In the above formula, n is an integer of 7 to 375.

Figure 112012083520139-pat00005
Figure 112012083520139-pat00005

본 발명의 가돌리늄 착물은 DTPA-HA 중간물질의 DTPA에 가돌리늄이 배위결합되어 형성된다. 또한, 상기 화학식에서와 같이 본 발명의 가돌리늄 착물은 가돌리늄과 함께 나트륨 이온이 결합된 형태를 가질 수 있다. 나트륨 이온의 결합은 최종 물질의 전기적 안정성을 부여하기 위함이다. 즉 음전하를 띄고 있은 Gd-DTPA에 중성의 전기적 성질을 부여하여 혈액 내의 양의 전하를 띄는 물질들과의 불필요한 결합으로 인한 부작용을 방지하는 역할을 한다.The gadolinium complex of the present invention is formed by coordinating gadolinium on the DTPA of the DTPA-HA intermediate. In addition, as in the above formula, the gadolinium complex of the present invention may have a form in which sodium ion is combined with gadolinium. Bonding of sodium ions is to impart electrical stability of the final material. In other words, Gd-DTPA, which has a negative charge, is given a neutral electrical property to prevent side effects due to unnecessary binding with substances having a positive charge in the blood.

본 발명의 가돌리늄 착물은 종래의 DTPA-Gd 착물 구조에 히알루론산을 도입함으로써 가돌리늄을 간세포로 선택적으로 운반하여 종양 조직과 정상 간세포의 명암을 효과적으로 증강시킬 수 있다. 본 발명의 가돌리늄 착물은 일차적으로 간으로 전달되는데, 간의 정상적인 조직에는 결합하지만 종양 조직에는 전달되지 않아 간의 병변 부위와 정상조직 부위를 구분할 수 있는 MRI 영상을 얻을 수 있다. 특히, 본 발명의 가돌리늄 착물은 간경변 조직과 암조직의 명암을 증강시켜 정확한 암진단의 자료를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 가돌리늄 착물은 간에 흡수되지 않은 것은 주입 후 약 1시간 정도 경과하면 신속하게 체외로 배출되어 인체에 안전하다. The gadolinium complex of the present invention can selectively transfer gadolinium to hepatocytes by introducing hyaluronic acid into the conventional DTPA-Gd complex structure, thereby effectively enhancing the contrast of tumor tissue and normal hepatocytes. The gadolinium complex of the present invention is primarily delivered to the liver, which binds to normal liver tissues but not to tumor tissues, so that an MRI image can be obtained that can distinguish liver lesion sites and normal tissue sites. In particular, the gadolinium complex of the present invention can provide accurate cancer diagnosis data by enhancing the contrast of cirrhosis tissue and cancer tissue. In addition, the gadolinium complex of the present invention is rapidly released into the body and is safe for the human body when about one hour has elapsed after the injection without being absorbed in the liver.

이하, 본 발명의 가돌리늄 착물의 제조방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a method for producing the gadolinium complex of the present invention will be described.

먼저, DTPA와 HA를 유기용매에서 반응시켜 DTPA-HA 중간물질을 생성시킨다. DTPA와 HA는 다양한 비율로 제작이 가능하며, 그 범위는 몰(mole)비로 DTPA:HA = 1~10:1일 수 있다. 또한, DTPA:HA = 50~150:1일 수 있다. First, DTPA and HA are reacted in an organic solvent to form a DTPA-HA intermediate. DTPA and HA can be manufactured in various ratios, and the range can be DTPA: HA = 1 to 10: 1 in mole ratio. Further, DTPA: HA = 50 to 150: 1.

유기용매는 DTPA와 HA를 용해시킬 수 있는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있다. 가령 디메틸술폭시드(dimethyl sulfoxide, DMSO), DCC(dicyclohexylcarbodiimide), DMAP(dimethylaminopurine), 술폰란(sulfolane) 등이 사용될 수 있다. 바람직한 유기용매는 디메틸술폭시드이다. 디메틸슬폭시드는 유기용매중에서 물과 잘 섞이기 때문에 반응 후 미반응 물질들을 제거하기에 용이하다. 또한, 투석 멤브레인의 화학 내성에 적합하다.The organic solvent may be used without limitation as long as it can dissolve DTPA and HA. For example, dimethyl sulfoxide (DMSO), dicyclohexylcarbodiimide (DCC), dimethylaminopurine (DMAP), and sulfolane may be used. A preferred organic solvent is dimethylsulfoxide. Since dimethylsulfoxide is mixed well with water in an organic solvent, it is easy to remove unreacted materials after the reaction. It is also suitable for chemical resistance of dialysis membranes.

DTPA와 HA를 유기용매에 용해시킨 후 교반하여 6 내지 48시간 동안 반응시킨다. 반응에 의해 DTPA와 HA가 에스테르 결합된 DTPA-HA 중간물질을 생성시킨다. 생성된 중간물질을 회수하기 위해 반응 후 증류수 투석을 통해 유기용매와 미반응 물질을 제거한 다음 동결건조를 통해 수분을 제거한다. DTPA and HA are dissolved in an organic solvent and then stirred and reacted for 6 to 48 hours. The reaction generates DTPA-HA intermediates in which DTPA and HA are esterified. After the reaction, the organic solvent and the unreacted material are removed by distilled water dialysis to remove the generated intermediate material, and the moisture is removed by freeze drying.

다음으로, DTPA-HA 중간물질에 가돌리늄을 결합시켜 가돌리늄 착물을 제조한다. 이를 위해 DTPA-HA 중간물질을 증류수에 용해시킨 후 가돌리늄이 함유된 용액을 첨가하여 반응시킨다. 여기서 가돌리늄은 산화물, 염화물 등의 다양한 가돌리늄 화합물 형태로 가능하다. 가령, 산화가돌리늄(Gd2O3), 염화가돌리늄(GdCl3), 플루오린화가돌리늄(GdF3), 브롬화가돌리늄(GdBr3) 등이다. 일 예로 본 발명에서 사용된 가돌리늄 화합물은 염화가돌리늄이다. 염화가돌리늄과 DTPA-HA의 혼합비는 최초 DTPA와 HA의 결합 비율에 따라 결정된다. 즉, 몰비 DTPA:HA = 1~10:1인 경우 DTPA-HA:GdCl3 = 1:1~10 이며, DTPA:HA = 50~150:1인 경우 DTPA-HA:GdCl3 = 1:50~150 이다. Next, a gadolinium complex is prepared by bonding gadolinium to the DTPA-HA intermediate. To this end, the DTPA-HA intermediate is dissolved in distilled water and reacted by adding a gadolinium-containing solution. Here, gadolinium is possible in the form of various gadolinium compounds such as oxides and chlorides. For example, gadolinium oxide (Gd 2 O 3 ), gadolinium chloride (GdCl 3 ), gadolinium fluoride (GdF 3 ), gadolinium bromide (GdBr 3 ) As an example, the gadolinium compound used in the present invention is gadolinium chloride. The mixing ratio of gadolinium chloride and DTPA-HA is determined by the ratio of the initial DTPA to the HA. DTPA-HA: GdCl 3 = 1: 50: 1 when the molar ratio DTPA: HA = 1 to 10: 1 and DTPA-HA: GdCl 3 = 1: 150.

반응은 1N 수산화나트륨 용액을 이용하여 pH 7.0을 유지하면서 6 내지 48시간 동안 진행시킨다. 반응 후 증류수 투석을 통해 미반응 물질을 제거한 다음 동결건조를 통해 수분을 제거하여 고체 가돌리늄 착물을 제조한다.The reaction is carried out for 6 to 48 hours while maintaining a pH of 7.0 using 1N sodium hydroxide solution. After the reaction, the unreacted material is removed through distilled water dialysis, and then the water is removed through freeze-drying to prepare a solid gadolinium complex.

본 발명의 가돌리늄 착물을 함유하는 조영제는 간의 병변, 특히 간암의 진단을 위한 MRI영상을 획득하는 데 이용된다. Contrast agents containing the gadolinium complex of the present invention are used to obtain MRI images for the diagnosis of liver lesions, particularly liver cancer.

본 발명의 조영제는 당해 기술분야에 공지되어 있는 조영제 제조를 위한 통상의 제형화 방법에 따라 제형화될 수 있다. 가령, 경구 또는 비경구 투여 형태로 제형화될 수 있다. 바람직하게는 정맥주사제로서 제형화될 수 있다. 본 발명의 조영제는 주사용 증류수, 생리 식염수 및 링거 용액과 같은 용매 중의 현탁액 또는 용액형태로 사용될 수 있다. 필요한 경우, 담체, 부형제 등과 같은 약리학적으로 허용 가능한 첨가제를 첨가할 수 있다. 첨가제는 투여 방식, 투여 경로 등에 따라 변한다. 주사 투여시의 구체적 예로는 완충제, 항균제, 안정화제, 용해제 및 부형제이며, 단독으로 사용하거나 조합하여 사용할 수 있다. The contrast agents of the present invention may be formulated according to conventional formulation methods for preparing contrast agents known in the art. For example, it can be formulated in oral or parenteral dosage forms. Preferably as an intravenous injection. The contrast agent of the present invention can be used in the form of a suspension or solution in a solvent such as distilled water for injection, physiological saline, and Ringer's solution. If necessary, pharmacologically acceptable additives such as carriers, excipients and the like may be added. The additives vary depending on the mode of administration, route of administration, and the like. Specific examples of injection administration include buffers, antibacterial agents, stabilizers, solubilizers and excipients, which can be used alone or in combination.

본 발명의 조영제는 pH 6.0 ~ 8.0이며, 바람직하게는 6.5~7.5이다. 본 발명의 조영제는 투여방식, 투여 경로 및 투여량이 체중과 상태, 부위에 따라서 적당하게 결정된다. 정맥내 투여시 구체적 투여량은 투여 환자의 연령, 체격, 조영하고자 하는 부위 등에 따라서 변하지만, 함유된 가돌리늄 착물의 양은 바람직하게 25μmol/kg 내지 100 μmol/kg이다. 본 발명의 조영제는 사람 이외에도 여러 가지 동물을 위한 조영제로서 적당하게 사용될 수 있다. The contrast agent of the present invention has a pH of 6.0 to 8.0, preferably 6.5 to 7.5. The contrast agent of the present invention is appropriately determined depending on the mode of administration, route of administration, and dosage depending on body weight, condition, and site. The specific dose at the time of intravenous administration varies depending on the age, physique, site to be contrasted, etc. of the patient to be administered, but the amount of the gadolinium complex contained is preferably 25 占 퐉 ol / kg to 100 占 퐉 ol / kg. The contrast agent of the present invention can be suitably used as a contrast agent for various animals other than humans.

이하, 본 발명을 하기 실시 예에 의해 설명한다. 단, 하기 실시 예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시 예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described by the following examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following examples.

(실시예)(Example)

DTPA dianhydride(Sigma-Aldrich, USA) 37mg과 HA(MW6,800, 바이오랜드, KOREA) 125mg을 디메틸설폭사이드(Sigma-Aldrich, USA) 200ml에 용해시킨 후 교반하여 36시간 동안 반응시켰다. 반응 후 분자량 차단 멤브레인(Spectra/Por-MWCO 3,500, Spectrum Laboratories, Inc., USA)을 이용하여 3일 동안 증류수 투석을 통해 미반응 물질과 용매를 제거한 다음 동결건조(Freezone 2.5 plus, LABCONCO, USA, <0.001mbar, -80℃)를 통해 고체 형태의 DTPA-HA 중간물질을 수득하였다. 37 mg of DTPA dianhydride (Sigma-Aldrich, USA) and 125 mg of HA (MW 6,800, Bio Land, KOREA) were dissolved in 200 ml of dimethylsulfoxide (Sigma-Aldrich, USA) and reacted for 36 hours. After freeze-drying (Freezone 2.5 plus, LABCONCO, USA, USA), the unreacted materials and solvent were removed by dialysis against distilled water for 3 days using a molecular weight cut-off membrane (Spectra / Por-MWCO 3,500, Spectrum Laboratories, <0.001 mbar, -80 <0> C) to give the DTPA-HA intermediate in solid form.

수득한 DTPA-HA 중간물질 113mg을 증류수 100ml에 용해시킨 후 5.3mg/ml GdCl3·6H2O 용액 10ml를 첨가하였다. 그리고 1N 수산화나트륨 용액을 이용하여 pH 7.0을 유지하면서 24시간 동안 반응시켰다. 반응 후 분자량 차단 멤브레인(Spectra/Por-MWCO 3,500, Spectrum Laboratories, Inc., USA)을 이용하여 00일 동안 증류수 투석을 통해 미반응 물질을 제거한 다음 동결건조(Freezone 2.5 plus, LABCONCO, USA, <0.001mbar, -80℃)를 통해 고체 형태의 가돌리늄 착물(Gd-DTPA-HA)을 제조하였다. 상기 실시 예에서 DTPA-HA 중간물질과 가돌리늄의 반응은 하기와 같이 나타낼 수 있다. 113 mg of the obtained DTPA-HA intermediate was dissolved in 100 ml of distilled water, and then 10 ml of a 5.3 mg / ml GdCl 3 .6H 2 O solution was added. The reaction was carried out for 24 hours while maintaining the pH at 7.0 using 1N sodium hydroxide solution. After the reaction, unreacted material was removed by dialysis against molecular weight blocking membrane (Spectra / Por-MWCO 3,500, Spectrum Laboratories, Inc., USA) for 00 days and freeze-dried (Freezone 2.5 plus, LABCONCO, (gd-DTPA-HA) was prepared via solid-liquid extraction at -80 < 0 &gt; C. The reaction between the DTPA-HA intermediate and gadolinium in the above example can be represented as follows.

Figure 112012083520139-pat00006
Figure 112012083520139-pat00006

<실험예1: 제타전위 측정>Experimental Example 1: Measurement of zeta potential [

상기 실시예에서 제조된 가돌리늄 착물에 대한 전기적 특성을 확인하기 실험하였다. 이를 위해 증류수를 이용하여 0.05mM[Gd] 농도로 시료를 제작하였다. Zetasizer Nano Z (Malvern Instruments, Malvern, UK)를 이용하여 제조된 가돌리늄 착물의 전기적 특성을 측정하여 그 결과를 도 1에 나타내었다.The electrical properties of the gadolinium complex prepared in the above examples were tested. For this purpose, samples were prepared with distilled water at a concentration of 0.05 mM [Gd]. The electrical properties of the gadolinium complexes prepared using Zetasizer Nano Z (Malvern Instruments, Malvern, UK) were measured and the results are shown in FIG.

도 1을 참조하면, 가돌리늄 착물의 전기적 특성은 약한 음전하 값을 나타내는데, 이는 가돌리늄 착물이 혈액 내에서 안정하게 존재할 수 있게 해주며 비특이적인 체내 부위로의 유입을 막아줄 수 있음을 보여준다. Referring to FIG. 1, the electrical properties of the gadolinium complex exhibit a weak negative charge value, which allows the gadolinium complex to stably exist in the blood and prevent the entry into non-specific body regions.

<실험예2:FT-IR분석><Experimental Example 2: FT-IR analysis>

상기 실시예에서 제조된 DTPA-HA 중간물질 형성 유무를 판단하기 위한 실험을 하였다. 이를 위해 KBr과 DTPA-HA 고체 시료 3mg을 혼합하고 압축하여 펠렛 형태로 제작한 후 FT-IR 적외선분광광도계(Fourier Transform Infrared Spectrophotometer, Galaxy 7020A, Mattson Instruments Ins.)에 투입하고 측정하였고, 그 결과를 도 2에 나타내었다. Experiments were conducted to determine the presence or absence of DTPA-HA intermediate formed in the above examples. For this purpose, KBr and 3 mg of DTPA-HA solid samples were mixed and compressed to prepare pellets, and then they were placed in a FT-IR infrared spectrophotometer (Galaxy 7020A, Mattson Instruments Ins.) And measured. 2.

도 2를 참조하면, 중간물질인 DTPA-HA에서 HA에는 없고 DTPA에 존재하는 CH2 피크가 관찰되지는 것으로 보아 DTPA-HA 중간물질의 형성이 잘되었음을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 2, in the intermediate DTPA-HA, it is absent in HA, and CH 2 No peak was observed, indicating that the DTPA-HA intermediate was well formed.

<실험예3:신호 강도>&Lt; Experimental Example 3: Signal strength >

상기 실시 예에서 제조된 가돌리늄 착물에 대한 MRI 신호 강도를 확인하기 실험하였다. 이를 위해 가돌리늄 착물을 증류수에 용해시켜 가돌리늄 농도가 0.5, 0.05, 0.005, 0.0005mM인 시료를 제조하였다.Experiments were performed to confirm the MRI signal intensity of the gadolinium complex prepared in the above examples. For this purpose, a gadolinium complex was dissolved in distilled water to prepare samples having gadolinium concentrations of 0.5, 0.05, 0.005 and 0.0005 mM.

자기공명영상기(Siemens magneto tim trio 3.0T, wrist coil, Germany)를 이용하여 신호강도를 확인하였다. 대조구로 시판중인 T1 조영제인 프리모비스트(PrimovistTM , Schering AG, Germany) 제품을 이용하였다. 상기 실험결과를 도 3에 나타내었다. The signal intensity was checked using a magnetic resonance imager (Siemens magneto tim trio 3.0T, wrist coil, Germany). Primovist TM (Schering AG, Germany), a commercially available T1 contrast medium, was used as a control. The experimental results are shown in Fig.

도 3을 참조하면, 실시예의 가돌리늄 착물을 포함한 시료는 종래의 프리모비스트 조영제보다 신호강도가 더 증강된 것을 확인할 수 있었다. Referring to FIG. 3, it can be seen that the signal intensity of the sample including the gadolinium complex of the present example is higher than that of the conventional primevalast contrast agent.

<실험예4: MRI촬영실험 1><Experimental Example 4: MRI photographing experiment 1>

상기 실시 예의 가돌리늄 착물을 함유한 시료를 in vivo 실험에 맞게 제작하였다. 상기 실시예에서 제조된 가돌리늄 착물을 증류수에 용해시켜 가돌리늄 농도가 6.25mM인 시료를 제조하였다. 시료는 건강한 마우스의 꼬리정맥을 통하여 0.05mmol[Gd]/kg[마우스중량]으로 투여하였다. 예로 마우스의 중량이 25g일 때 62.5mM[Gd]의 시료 0.2ml을 주입한다. Samples containing the gadolinium complex of the above examples were prepared for in vivo experiments. The gadolinium complex prepared in the above example was dissolved in distilled water to prepare a sample having a gadolinium concentration of 6.25 mM. Samples were administered via tail vein in healthy mice at 0.05 mmol [Gd] / kg [mouse weight]. For example, when the mouse weight is 25 g, 0.2 ml of a sample of 62.5 mM [Gd] is injected.

투여 후 자기공명영상기(Siemens magneto tim trio 3.0T, wrist coil, Germany)를 이용하여 time of repetition/time of echo: 5.6/1.5 ms, NEX: 2, field of view: 130mm*160mm, section thickness: 1.53mm, matrix No.: 166x256의 조건으로 검사하여, 그 결과를 도 4에 나타내었다. Time-of-repetition / time of echo: 5.6 / 1.5 ms, NEX: 2, field of view: 130 mm * 160 mm, section thickness using a magnetic resonance imager (Siemens magneto tim trio 3.0T, wrist coil, Germany) 1.53 mm, matrix No.:166x256, and the results are shown in FIG.

도 4를 참조하면, 주입 후 2분째에 시료가 간세포에 결합되기 시작하여 간이 하얗게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 이는 시료 주입 후 5분 이내에 역동적 조영증강 영상이 가능하여 간세포암을 신속하게 진단할 수 있음을 의미한다. 그리고 주입과 동시에 거의 최대 신호강도에 이르러 짧은 시간 내에 조영이 가능하며 1시간이 경과하여도 명백한 조영증강이 관찰되었다. Referring to FIG. 4, it can be seen that the sample begins to bind to the hepatocytes at 2 minutes after the injection, and the liver appears white. This means that dynamic contrast enhancement imaging is possible within 5 minutes after the injection of the sample and that the hepatocellular carcinoma can be diagnosed rapidly. At the same time as injection, almost maximal signal intensity was reached and visualization was possible within a short time, and apparent enhancement was observed even after 1 hour.

한편, 동일한 시료를 이용하여 마우스의 콩팥을 촬영하여 그 결과를 도 5에 나타내었다. 도 5를 참조하면, 간세포에 흡수되지 않은 시료는 1시간을 전후로 해서 대부분이 체외로 배출된 것을 확인할 수 있었다. 이와 일치하게 도 6의 방광사진을 보면 1시간을 전후로 많은 양이 배출되는 것을 확인할 수 있다. 따라서 체내에 미칠 수 있는 조영제에 의한 부작용을 방지할 수 있을 것으로 보인다. On the other hand, the kidneys of the mice were photographed using the same sample, and the results are shown in FIG. Referring to FIG. 5, it was confirmed that most of the samples not absorbed by the hepatocytes were discharged to the outside of the body in about 1 hour. Consistent with this, in the bladder photograph of FIG. 6, it can be seen that a large amount is discharged around 1 hour. Therefore, it is possible to prevent side effects caused by the contrast agent that may be present in the body.

<실험예5: MRI촬영실험 2><Experimental Example 5: MRI photographing experiment 2>

간암에 대한 실제 조영효과를 살펴보기 위해 마우스 간 전이암 모델을 이용하여 시간에 따른 조영결과를 도 7 및 도 8에 나타내었다. 상기 실시예에서 제조된 가돌리늄 착물을 상기 실험예 4와 동일한 방법으로 마우스에 투여하여 촬영하였다. In order to examine the actual contrast effect on liver cancer, the time-dependent contrast results using the mouse liver metastasis cancer model are shown in FIGS. 7 and 8. FIG. The gadolinium complexes prepared in the above examples were administered to mice by the same method as in Experimental Example 4, and photographed.

도 7 및 도 8을 참조하면, 암이 발생한 모든 마우스에서 투여 1시간 후 암이 모두 확인되었다. 도면에서 CNR은 contrast to noise ratio로서 조영제의 성능을 평가하기 위한 지표로 사용되는 것으로, 간암 부위와 정상 부위와의 명암대비차를 나타낸 것이다. CNR 값은 아래와 같은 식에 의해 계산하였다. Referring to FIGS. 7 and 8, all of the mice in which cancer had developed were all found to be cancer one hour after administration. In the figure, CNR is the contrast to noise ratio and is used as an index to evaluate the contrast agent performance. It shows the difference in contrast between the liver cancer site and the normal site. The CNR value was calculated by the following equation.

CNR=(SITumor-SINormal)/noise, CNR = (SI Tumor - SI Normal ) / noise,

(SItumor:signal intensity of tumor part, SINormal:signal intensity of normal liver part, noise:noise of machine) (Tumor SI: signal intensity of tumor part, Normal SI: signal intensity of normal liver part, noise: noise of machine)

상기 결과를 통해 본 발명은 간암 부위와 정상부위의 대조도가 증가되는 영상 이미지를 얻을 수 있어 간암의 조영능력을 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있다. From the above results, it can be seen that the present invention can improve the contrast enhancement ability of the hepatocarcinoma because the contrast of the hepatocarcinoma area and the normal area can be increased.

<실험예6: MRI촬영실험 3><Experimental Example 6: MRI photographing experiment 3>

상기 실시예에서 제조된 가돌리늄 착물과 T1 조영제인 프리모비스트(PrimovistTM , Schering AG, Germany) 제품의 조영효과를 건강한 마우스를 이용하여 비교하였다. 상기 실험예 4와 동일한 방법으로 마우스에 투여하여 촬영하여 그 결과를 도 9에 나타내었다. The contrast effect of the gadolinium complex prepared in the above example and the product of Primovist ( TM ) (Schering AG, Germany), which is a T1 contrast agent, was compared using a healthy mouse. The mice were administered by the same method as Experimental Example 4 and photographed, and the results are shown in FIG.

도 9를 참조하면, 종래의 조영제인 프리모비스트는 프리모비스트는 알려진 대로 최적의 진단시점이 10분대에서 형성되었고 본 발명의 가돌리늄 착물 조영제는 3시간 후에 가장 강한 신호강도를 나타내었다. 그리고 3시간 후의 신호강도는 프리모비스트의 가장 강한 신호강도에 비해 약 1.4배 높고 비슷한 신호강도는 1시간 후에 나타남을 알 수 있다. 이를 통해 본 발명은 투여 후 1시간 이후에도 계속적으로 영상을 관찰할 수 있음을 확인할 수 있다. 이는 진단 시점이 자유로워 시간에 구애받지 않고 MRI촬영이 가능함을 의미한다. Referring to FIG. 9, the conventional contrast medium, Primobist, was known to have an optimal diagnosis time point of 10 minutes, and the gadolinium complex contrast agent of the present invention showed the strongest signal intensity after 3 hours. And the signal intensity after 3 hours is about 1.4 times higher than the strongest signal strength of Primobist and similar signal intensity appears after 1 hour. Thus, it can be confirmed that the present invention can continuously monitor images even after 1 hour from administration. This means that MRI can be taken regardless of time because the diagnosis time is free.

<실험예7: MRI촬영실험 4><Experimental Example 7: MRI photographing experiment 4>

실시예의 가돌리늄 착물과 프리모비스트 조영제의 효과를 비교하기 위해 마우스 간 전이암 모델을 이용하여 시간에 따른 조영결과를 도 10에 나타내었다. 상기 실험예 4와 동일한 방법으로 마우스에 투여하여 촬영하였다. In order to compare the effect of the gadolinium complex of the examples with the effect of the primobist contrast agent, the time-dependent imaging results are shown in FIG. The mice were administered by the same method as Experimental Example 4 and photographed.

도 10을 참조하면, 10분 경과 후 두 약물 모두 암을 구분할 수 있었지만, 1시간 경과 후에 프리모비스트를 투여한 마우스의 암 부위가 명확하게 구분하기 어려워졌다. 이에 반해 본 발명의 가돌리늄 착물을 투여한 마우스에서는 암 부위가 더욱 뚜렷하게 구분되었다. 그리고 24시간째에는 두 약물 모두 축적되지 않고 안정적으로 방출됨을 확인할 수 있었다. 상기 결과를 통해 본 발명은 프리모비스트 조영제에 비해 효과가 더 우수함을 알 수 있다. Referring to FIG. 10, after 10 minutes, both drugs were able to differentiate cancer, but it was difficult to clearly distinguish cancer sites of mice administered with primobist after 1 hour. On the other hand, in the mouse to which the gadolinium complex of the present invention was administered, the cancer site was more clearly distinguished. At 24 hours, it was confirmed that both drugs were not accumulated and released stably. From the above results, it can be seen that the present invention is more effective than the Primobist contrast agent.

이상에서 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

Claims (7)

다이에틸렌트리아민펜타아세트산(diethylenetriaminepentaacetic acid, DTPA)과 히알루론산(hyaluronic acid, HA)을 반응시켜 형성된 DTPA-HA 중간물질에 가돌리늄(gadolinium, Gd)이 결합되어 형성되는 가돌리늄 착물로서,
상기 DTPA-HA 중간물질은 상기 다이에틸렌트리아민펜타아세트산의 카르복실기와 상기 히알루론산의 히드록시기가 에스테르 결합으로 형성되어 하기 화학식 1로 표시되는 물질이고,
상기 가돌리늄 착물은 상기 DTPA-HA 중간물질의 다이에틸렌트리아민펜타아세트산에 상기 가돌리늄이 배위결합되어 형성되며 하기 화학식 2로 표시되는 물질인 것을 특징으로 하는 간암 진단을 위한 조영제용 가돌리늄 착물.
(화학식 1)
Figure 112014092623809-pat00019

상기 화학식에서 n은 7~375의 정수이다.
(화학식 2)
Figure 112014092623809-pat00008

상기 화학식에서 n은 7~375의 정수이다.
A gadolinium complex formed by bonding gadolinium (Gd) to a DTPA-HA intermediate formed by reacting diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) with hyaluronic acid (HA)
Wherein the DTPA-HA intermediate material is a material represented by the following formula (1) wherein the carboxyl group of the diethylene triamine pentaacetic acid and the hydroxy group of the hyaluronic acid are formed by an ester bond,
Wherein the gadolinium complex is formed by coordination bonding of gadolinium to diethylene triamine pentaacetic acid of the DTPA-HA intermediate and is a substance represented by the following formula (2).
(Formula 1)
Figure 112014092623809-pat00019

In the above formula, n is an integer of 7 to 375.
(2)
Figure 112014092623809-pat00008

In the above formula, n is an integer of 7 to 375.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 따른 가돌리늄 착물을 함유하는 것을 특징으로 하는 간암 진단용 조영제.A contrast agent for diagnosis of liver cancer, which comprises the gadolinium complex according to claim 1.
KR20120114202A 2011-10-13 2012-10-15 gadolinium complexs for contrast agent and contrast agent for diagnosing hepatoma KR101480393B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110104816 2011-10-13
KR20110104816 2011-10-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130040163A KR20130040163A (en) 2013-04-23
KR101480393B1 true KR101480393B1 (en) 2015-01-09

Family

ID=48440104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20120114202A KR101480393B1 (en) 2011-10-13 2012-10-15 gadolinium complexs for contrast agent and contrast agent for diagnosing hepatoma

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101480393B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110082609A (en) * 2008-11-06 2011-07-19 씨피엔 에스피오엘. 에스.알.오. Method of preparation of dtpa crosslinked hyaluronic acid derivatives and modification of said derivatives

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110082609A (en) * 2008-11-06 2011-07-19 씨피엔 에스피오엘. 에스.알.오. Method of preparation of dtpa crosslinked hyaluronic acid derivatives and modification of said derivatives

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ACS NANO., vol.4, no.6, 3005-3014. 2010.. *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130040163A (en) 2013-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ye et al. Targeted biodegradable dendritic MRI contrast agent for enhanced tumor imaging
US20080241073A1 (en) Polymeric Micelle Type Mri Imaging Agent
Wu et al. Synthesis and evaluation of a peptide targeted small molecular Gd-DOTA monoamide conjugate for MR molecular imaging of prostate cancer
KR101059285B1 (en) Gadolinium complex, preparation method thereof, and MRI contrast agent containing the same
Ye et al. Synthesis and evaluation of a polydisulfide with Gd–DOTA monoamide side chains as a biodegradable macromolecular contrast agent for MR blood pool imaging
EP3037107B1 (en) Polymer nanoparticle composite and composition for mri imaging including same
Wang et al. Trifunctional polymeric nanocomposites incorporated with Fe3O4/iodine-containing rare earth complex for computed X-ray tomography, magnetic resonance, and optical imaging
JP5651468B2 (en) Polymer-metal complex composite having MRI contrast capability, and composition for MRI contrast and / or antitumor using the same
CN102336838A (en) Paramagnetic metal complex and synthetic method and application thereof
Zhang et al. The degradation and clearance of Poly (N-hydroxypropyl-L-glutamine)-DTPA-Gd as a blood pool MRI contrast agent
Ye et al. A neutral polydisulfide containing Gd (III) DOTA monoamide as a redox‐sensitive biodegradable macromolecular MRI contrast agent
Jackson et al. Synthesis and in vivo magnetic resonance imaging evaluation of biocompatible branched copolymer nanocontrast agents
KR20130080245A (en) Dual mri/ct contrast agent and a process for the preparation thereof
Jiang et al. Relaxivity Enhancement of Hybrid Micelles via Modulation of Water Coordination Numbers for Magnetic Resonance Lymphography
Zarabi et al. HPMA copolymer–doxorubicin–gadolinium conjugates: synthesis, characterization, and in vitro evaluation
Huang et al. Gadolinium-conjugated star-block copolymer polylysine-modified polyethylenimine as high-performance T 1 MR imaging blood pool contrast agents
Wang et al. A bimodal MRI and NIR liposome nanoprobe for tumor targeted molecular imaging
KR101480393B1 (en) gadolinium complexs for contrast agent and contrast agent for diagnosing hepatoma
Li et al. Synthesis and properties of a biodegradable dendritic magnetic resonance imaging contrast agent
WO2010029947A1 (en) Contrast medium composition and process for producing same
JP6182019B2 (en) Polymerized contrast agent
CN114805632B (en) Magnetic resonance contrast agent based on hyaluronic acid and preparation method and application thereof
Hong Bioinspired Melanin Nanoparticles for Multimodality Imaging and Biocatalysis
TW200927179A (en) Dendritic polymers and magnetic resonance imaging contrast agent employing the same
Harvey Paramagnetic Probes for Magnetic Resonance

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191217

Year of fee payment: 6