KR20210109574A - 나노 입자, 이를 함유하는 자기 공명 영상용 조영제 및 양쪽성 이온 리간드 화합물 - Google Patents

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KR20210109574A
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츠요시 미즈타니
히로요시 야마다
히로키 토야
아키히코 후지카와
세이지 요시무라
시게토시 기쿠치
다이고 미야지마
토시아키 타케우치
타쿠조 아이다
이치오 아오키
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아스테라스 세이야쿠 가부시키가이샤
국립연구개발법인 양자과학기술연구개발기구
리켄
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Abstract

신규 나노 입자, 이를 함유하는 자기 공명 영상용 조영제 및 이 나노 입자의 제조에 이용되는 양쪽성 이온 리간드 화합물을 제공한다. 본 발명의 MRI용 조영제는, 의료 분야에서 MRI의 조영제로서 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 나노 입자 및 양쪽성 이온 리간드 화합물은, MRI의 조영제를 포함하는 여러 가지 의약 조성물 등에 응용 가능하고, 각종 진단법이나 검사 시약을 비롯해 의약 및 생명공학 분야 등에서 폭넓게 이용 가능하다.

Description

나노 입자, 이를 함유하는 자기 공명 영상용 조영제 및 양쪽성 이온 리간드 화합물
본 발명은 신규 나노 입자, 이를 함유하는 자기 공명 영상용 조영제 및 이 나노 입자의 제조에 이용되는 양쪽성 이온 리간드 화합물에 관한 것이다.
자기 공명 영상(Magnetic resonance imaging, MRI)은 임상 화상 진단에 있어서 중요한 역할을 하고 있고, 또한 생물 의학 연구 분야에 있어서도 중요한 도구가 되고 있다.
화상 진단법 및 이에 이용하는 조영제는, 생체의 장기 및 조직 등의 검사에 사용되는 기술이다. 이 중 MRI는, 원자의 자기적 성질에 기초해, 강한 자장과 고주파 무선 신호를 사용해 생체 내의 조직 및 장기의 정교한 단면 화상 및 3차원 화상을 만들어내는 기술이다.
MRI는 물을 함유하고 있는 모든 조직 및 장기의 2차원 또는 3차원 화상을 얻는데 효과적인 방법이다.
전자파 펄스가 대상의 조직 내의 자기에 의해 배향된 수소 원자핵에 입사되면, 이들 수소 원자핵은 핵자기 공명을 일으킨 다음, 양성자 완화의 결과로서 신호를 돌려보낸다. 여러 조직으로부터의 신호의 약간의 차이에 의해 MRI로 장기를 식별하고, 양성 조직과 악성 조직을 잠재적으로 대조시킬 수 있다. MRI는 종양, 염증, 출혈, 부종 등을 검출하는데 유용하다.
여기에서 MRI용 조영제는, 생체 조직중의 물의 완화 시간(T1, T2)을 주로 단축시키는 것에 의해 변화시켜 다른 조직간의 콘트라스트를 증강시킴으로써, 병변부위의 검출 또는 혈관 내의 혈류 혹은 각 기관의 기능 등의 조사를 가능하게 하는 약제를 가리킨다.
MRI용 조영제는 투여 후에 신속히 조영 효과가 얻어지고, 생체에 악영향을 미치지 않고, 또한 전량이 배출되는 성질을 갖는 것이 바람직하다. MRI용 조영제는, 예를 들면 정맥내 투여에 의해 혈중 및 세포외액에 분포할 수 있다. 그리고, 바람직하게는 혈중의 조영제 반감기는 3시간 이내, 보다 바람직하게는 2시간 이내에 신장을 거쳐 소변으로 배설된다. 세포외액에 분포하는 조영제는 그 자체가 직접 MRI로 화상화되는 것은 아니다. 조영제는 분포한 주변 조직의 양성자 완화를 촉진시킨다. 이것은 주로 T1 단축 효과라고 불린다. 이 효과에 의해 조영제는 T1 강조 화상에서 조영 효과를 발휘한다(신호가 증강된다). 조영제는 그것이 차지하는 조직의 완화 시간을 변화시킨다.
조영제 농도가 일정 농도 이상으로 높아지면, T2, T2 * 단축 효과에 의해 신호는 반대로 감쇠한다. 따라서, 신호 강도를 높이기 위한 최적 농도는 조영 목적에 따라 다르다.
자성체의 T1 및 T2 완화의 단축 효과의 크기, 즉, 양성자 완화 시간을 단축시키는 효율은 완화율(relaxation rate)(R)로 나타낸다. 여기에서, 완화율 R1 및 R2는, 각각 MRI의 종완화 시간 T1 및 횡완화 시간 T2의 역수로 나타낸다(R1=1/T1, R2=1/T2). 또한, 단위 농도당 완화율을 완화능(relaxivity)(r)으로 나타내고, 종완화능은 r1, 횡완화능은 r2로 표기된다. R1/R2비 및 r1/r2비는 MRI용 조영제의 완화능을 평가하기 위한 파라미터의 하나로서 이용된다.
특히, T1 완화를 이용해 T1 강조 화상상에서의 신호 증강을 목적으로 사용되는 조영제를 T1 단축 조영제 또는 양성 조영제(positive contrast agent)라고 부른다. 양성 조영제는 이 조영제가 차지하는 조직에 신호 상승을 초래한다. 또한, T2 완화를 이용해 T2 강조 화상상에서의 신호 감쇠를 목적으로 사용되는 조영제를 T2 단축 조영제 또는 음성 조영제(negative contrast agent)라고 부른다. 음성 조영제는 이 조영제가 차지하는 조직에 신호 감소를 초래한다.
T1 강조 MRI와 T2 강조 MRI는, 의료 진단에서 표준적으로 이용되는 화상법이다. T1 강조 MRI에서의 양성 조영제는, 음성 조영제와 비교해, 신호 감소에 의한 조직의 결손이 발생하지 않으므로, 정상 조직의 정보를 결손하는 일 없이 병변의 콘트라스트를 향상시킬 수 있기 때문에 진단에서의 유용성이 높아, 화상 진단에 있어서 양성 조영제의 사용이 필수적이다.
특히, 조영제의 r1/r2비는 양성 조영제의 평가에 있어서 중요한 값이며, 양성 조영제로서의 높은 r1/r2는 양호한 콘트라스트의 T1 강조 MR 화상을 가능하게 한다.
가돌리늄(Gd) 베이스의 킬레이트 화합물은 임상에서 양성 조영제로서 사용할 수 있고, 높은 r1과 낮은 r2(즉, 높은 r1/r2)를 가져 뛰어난 T1 콘트라스트를 나타낸다. 그러나, Gd 베이스의 화합물은 고령자나 신장 기능 부전 환자 등 신장으로부터의 배출능이 저하된 환자에 대해 심각한 독성을 나타내는 것이 알려져 있다.
한편, 산화철계는 Gd에 비하면 독성이 매우 낮다. 따라서, 현재 시장에서 주류가 되고 있는 Gd을 대신하는 재료로서 산화철계 나노 입자의 연구개발이 진행되고 있다(비특허 문헌 1).
지금까지, 진단용 또는 치료용 등의 의료 용도에 사용하기 위한 나노 입자가 연구개발되어 왔다. 금속재료로 이루어지는 코어 입자 표면에 폴리머 등의 여러 가지의 분자를 피복시킨 나노 입자는, 생체에 적용하기 위한 나노 입자 구성의 하나로 알려져 있다. 예를 들면, 4㎚ 이하의 산화철 입자(ESIONs)의 제조 방법과, 이것을 폴리에틸렌글리콜 포스페이트(PO-PEG)로 피복한 나노 입자를 이용한 MRI용 양성 조영제가 보고되어 있다(비특허 문헌 2). 또한, 산화철 나노 입자를 코어 입자로 하고, 쌍이온성 도파민 술폰산염(zwitterionic dopamine sulfonate, ZDS)을 산화철 나노 입자의 표면에 결합시킨 구조를 갖는 나노 입자가 보고되어 있다(비특허 문헌 3 및 특허 문헌 1). 또한, 해당 나노 입자(ZDS-SPIONs)를 양성 조영제로서 이용한 경우의 성능에 대해서도 보고되어 있다(특허 문헌 2 및 비특허 문헌 4).
특허 문헌 1: 국제 공개 WO2013/090601호 공보(2013년 6월 20일 공개) 특허 문헌 2: 국제 공개 WO2016/044068호 공보(2016년 3월 24일 공개)
비특허 문헌 1: Corot et al., Advanced Drug Delivery Reviews, 58, 1471-1504, 2006 비특허 문헌 2: Byung Hyo Kim et al., J Am. Chem. Sci., 133, 12624-12631, 2011 비특허 문헌 3: He Wei et al., Integr. Biol., 5, 108-114, 2013 비특허 문헌 4: He Wei et al., Proc. Natr. Acad. Sci., 114(9), 2325-2330, 2017
뛰어난 양성 조영능(즉, 높은 r1/r2)을 가지면서 생체 내에서 안정적인 거동을 나타내고, 또한, 생체에 대해 독성이 낮고, 양호한 보존 안정성을 갖는 조건을 충분히 만족하는 신규 나노 입자 및 이 나노 입자를 피복하기 위한 리간드 화합물이 여전히 요구되고 있다. 또한, 이 나노 입자를 이용한 자기 공명 영상용 조영제의 개발이 필요하다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 어느 한 형태를 포함한다.
한편, 특별히 기재가 없는 한, 본 명세서 내의 한 화학식 중의 기호가 다른 화학식에서도 이용되는 경우, 동일한 기호는 동일한 의미를 나타낸다.
＜1＞
1개 이상의 식 (I)로 표시되는 양쪽성 이온 리간드가 배위결합한, 산화철을 함유하는 금속 입자를 포함하는 나노 입자.
Figure pct00001
(식 중, R1 및 R2의 한쪽은 식 (a) 또는 식 (b)로 표시되는 기이고, 다른 쪽은 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐이며,
Figure pct00002
X1은 결합 또는 메틸렌이며, R1이 식 (a)로 표시되는 기일 때 X1은 에틸렌이라도 되고,
X2는 OH로 치환되어 있어도 되는 C1-5 알킬렌 또는 -C1-2 알킬렌-O-C1-3 알킬렌-이며, R1이 식 (b)로 표시되는 기일 때 X2는 결합이라도 되고,
Ra 및 Rb는 동일하거나 또는 서로 다르며, C1-3 알킬, -C1-3 알킬렌-O-C1-2 알킬이거나, 또는, Ra 및 Rb는 이들이 결합하는 4급 질소 원자와 일체가 되어 원자수 5 또는 6의 함질소 포화 헤테로환을 형성하고,
Y-는 SO3 -, HPO3 - 또는 CO2 -이고,
R3 및 R4는 동일하거나 또는 서로 다르며, H, C1-3 알킬, -O-C1-3 알킬 또는 할로겐이고,
n은 0∼2의 정수이고,
또한,
i) R1이 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 메틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 되고,
ii) R1이 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 에틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 메틸렌을 형성해도 되고,
iii) R2가 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 메틸렌일 때, R3와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 된다. 단, R2가 식 (a)로 표시되는 기이고, Ra 및 Rb가 메틸이고, X1이 결합이고, X2가 C1-4 알킬렌이고, R1, R3 및 R4가 모두 H일 때, Y-는 HPO3 - 또는 CO2 -이다.)
＜2＞
하기 식 (I)로 표시되는 화합물 또는 그 염.
Figure pct00003
(식 중, R1 및 R2의 한쪽은 하기 식 (a) 또는 식 (b)로 표시되는 기이고, 다른 쪽은 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐이며,
Figure pct00004
X1은 결합 또는 메틸렌이며, R1이 식 (a)로 표시되는 기일 때 X1은 에틸렌이라도 되고,
X2는 OH로 치환되어 있어도 되는 C1-5 알킬렌 또는 -C1-2 알킬렌-O-C1-3 알킬렌-이며, R1이 식 (b)로 표시되는 기일 때 X2는 결합이라도 되고,
Ra 및 Rb는 동일하거나 또는 서로 다르며, C1-3 알킬, -C1-3 알킬렌-O-C1-2 알킬이거나, 또는, Ra 및 Rb는 이들이 결합하는 4급 질소 원자와 일체가 되어 원자수 5 또는 6의 함질소 포화 헤테로환을 형성하고,
Y-는 SO3 -, HPO3 - 또는 CO2 -이고,
R3 및 R4는 동일하거나 또는 서로 다르며, H, C1-3 알킬, -O-C1-3 알킬 또는 할로겐이고,
n은 0∼2의 정수이고,
또한,
i) R1이 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 메틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 되고,
ii) R1이 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 에틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 메틸렌을 형성해도 되고,
iii) R2가 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 메틸렌일 때, R3와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 된다. 단, R2가 식 (a)로 표시되는 기이고, Ra 및 Rb가 메틸이고, X1이 결합이고, X2가 C1-4 알킬렌이고, R1, R3 및 R4가 모두 H일 때, Y-는 HPO3 - 또는 CO2 -이다.)
본 발명은 양호한 양성 조영능을 갖고, 세포 독성을 나타내지 않는 신규 나노 입자 및 이를 함유하는 자기 공명 영상용 조영제를 제공하는 효과를 나타낼 것으로 기대된다.
도 1의 (a)는 실시예 6의 3K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스의 간에서의 투여 전(pre), 투여 직후(post), 투여 후 0.5시간(0.5 hour), 1시간(1 hour) 및 1.5시간(1.5 hour)의 경시적인 T1 강조 MRI 측정 결과의 화상을 나타낸다. (b)는 실시예 6의 3K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스의 신장에서의 투여 전(pre), 투여 직후(post), 투여 후 0.5시간(0.5 hour), 1시간(1 hour) 및 1.5시간(1.5 hour)의 경시적인 T1 강조 MRI 측정 결과의 화상을 나타낸다. (c)는 실시예 6의 3K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스의 방광에서의 투여 전(pre), 투여 직후(post), 투여 후 0.5시간(0.5 hour), 1시간(1 hour) 및 1.5시간(1.5 hour)의 경시적인 T1 강조 MRI 측정 결과의 화상을 나타낸다.
도 2의 (a)는 실시예 6의 10K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스의 간에서의 투여 전(pre), 투여 직후(post), 투여 후 0.5시간(0.5 hour), 1시간(1 hour) 및 1.5시간(1.5 hour)의 경시적인 T1 강조 MRI 측정 결과의 화상을 나타낸다. (b)는 실시예 6의 10K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스의 신장에서의 투여 전(pre), 투여 직후(post), 투여 후 0.5시간(0.5 hour), 1시간(1 hour) 및 1.5시간(1.5 hour)의 경시적인 T1 강조 MRI 측정 결과의 화상을 나타낸다. (c)는 실시예 6의 10K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스의 방광에서의 투여 전(pre), 투여 직후(post), 투여 후 0.5시간(0.5 hour), 1시간(1 hour) 및 1.5시간(1.5 hour)의 경시적인 MRI 측정 결과의 화상을 나타낸다.
도 3의 (a)는 실시예 7의 3K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스의 간에서의 투여 전(pre), 투여 직후(post), 투여 후 0.5시간(0.5 hour), 1시간(1 hour) 및 1.5시간(1.5 hour)의 경시적인 T1 강조 MRI 측정 결과의 화상을 나타낸다. (b)는 실시예 7의 3K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스의 신장에서의 투여 전(pre), 투여 직후(post), 투여 후 0.5시간(0.5 hour), 1시간(1 hour) 및 1.5시간(1.5 hour)의 경시적인 T1 강조 MRI 측정 결과의 화상을 나타낸다. (c)는 실시예 7의 3K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스의 방광에서의 투여 전(pre), 투여 직후(post), 투여 후 0.5시간(0.5 hour), 1시간(1 hour) 및 1.5시간(1.5 hour)의 경시적인 T1 강조 MRI 측정 결과의 화상을 나타낸다.
도 4의 (a)는 실시예 7의 10K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스의 간에서의 투여 전(pre), 투여 직후(post), 투여 후 0.5시간(0.5 hour), 1시간(1 hour) 및 1.5시간(1.5 hour)의 경시적인 T1 강조 MRI 측정 결과의 화상을 나타낸다. (b)는 실시예 7의 10K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스의 신장에서의 투여 전(pre), 투여 직후(post), 투여 후 0.5시간(0.5 hour), 1시간(1 hour) 및 1.5시간(1.5 hour)의 경시적인 T1 강조 MRI 측정 결과의 화상을 나타낸다. (c)는 실시예 7의 10K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스의 방광에서의 투여 전(pre), 투여 직후(post), 투여 후 0.5시간(0.5 hour), 1시간(1 hour) 및 1.5시간(1.5 hour)의 경시적인 T1 강조 MRI 측정 결과의 화상을 나타낸다.
도 5의 (a)는 실시예 25의 3K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스의 간에서의 투여 전(pre), 투여 직후(post), 투여 후 0.5시간(0.5 hour), 1시간(1 hour) 및 1.5시간(1.5 hour)의 경시적인 T1 강조 MRI 측정 결과의 화상을 나타낸다. (b)는 실시예 25의 3K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스의 신장에서의 투여 전(pre), 투여 직후(post), 투여 후 0.5시간(0.5 hour), 1시간(1 hour) 및 1.5시간(1.5 hour)의 경시적인 T1 강조 MRI 측정 결과의 화상을 나타낸다. (c)는 실시예 25의 3K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스의 방광에서의 투여 전(pre), 투여 직후(post), 투여 후 0.5시간(0.5 hour), 1시간(1 hour) 및 1.5시간(1.5 hour)의 경시적인 T1 강조 MRI 측정 결과의 화상을 나타낸다.
도 6의 (a)는 실시예 25의 10K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스의 간에서의 투여 전(pre), 투여 직후(post), 투여 후 0.5시간(0.5 hour), 1시간(1 hour) 및 1.5시간(1.5 hour)의 경시적인 T1 강조 MRI 측정 결과의 화상을 나타낸다. (b)는 실시예 25의 10K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스의 신장에서의 투여 전(pre), 투여 직후(post), 투여 후 0.5시간(0.5 hour), 1시간(1 hour) 및 1.5시간(1.5 hour)의 경시적인 T1 강조 MRI 측정 결과의 화상을 나타낸다. (c)는 실시예 25의 10K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스의 방광에서의 투여 전(pre), 투여 직후(post), 투여 후 0.5시간(0.5 hour), 1시간(1 hour) 및 1.5시간(1.5 hour)의 경시적인 T1 강조 MRI 측정 결과의 화상을 나타낸다.
도 7은 실시예 6, 7 및 9의 3K 정제 입자의 자화(磁化)에 있어서, 300K에서의 자장 의존성을 나타낸다. 횡축에 인가 자장, 종축에 중량당 자화를 플로팅한 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 상세히 설명한다.
[용어의 정의]
'저급 알킬'이란, 직쇄 또는 분기상의 탄소수 1 내지 6(이하, C1-6으로 생략한다)인 알킬, 예를 들면 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸, n-헥실 등이다. 다른 형태로는 C1-4 알킬이며, 또 다른 형태로는 C1-3 알킬이며, 또 다른 형태로는 메틸, 에틸, n-프로필이며, 또 다른 형태로는 메틸이다. 또한, 'C1-3 알킬'의 일 형태로는 메틸, 에틸 또는 n-프로필이며, 다른 형태로는 메틸이다.
'C1-5 알킬렌'이란, 직쇄 또는 분기상의 C1-5 알킬렌, 예를 들면 메틸렌, 에틸렌, 트리메틸렌, 테트라메틸렌, 펜타메틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 메틸 메틸렌, 에틸 에틸렌, 1,1-디메틸 에틸렌, 2,2-디메틸 에틸렌, 1,2-디메틸 에틸렌, 1-메틸 부틸렌 등이다. 일 형태로는 C1-3 알킬렌이며, 다른 형태로는 C1-2 알킬렌이며, 또 다른 형태로는 메틸렌, 에틸렌, 트리메틸렌, 프로필렌 또는 부틸렌이다. 또한, 'C1-5 알킬렌' 및 'C1-4 알킬렌'으로는 전술한 것 중에 각각 C1-3 또는 C1-2의 알킬렌이며, 일 형태로는 메틸렌 또는 에틸렌이다.
Ra 및 Rb가 이들이 결합하는 4급 질소 원자와 일체가 되어 형성하는 '원자수 5 또는 6의 함질소 포화 헤테로환'이란, 4급 질소 원자를 고리 구성 원자로서 포함하는, 환을 구성하는 원자의 수(環員數)가 5 또는 6인 비방향족 헤테로환, 즉, 피롤리딘환 또는 피페리딘환이다. 일 형태로는 4급 질소 원자를 고리 구성 원자로서 포함하는 피롤리딘환이다.
'할로겐'이란, F, Cl, Br 및 I를 의미한다. 다른 형태로는 F 및 Cl이며, 또 다른 형태로는 F이며, 또 다른 형태로는 Cl이다.
본원 명세서에 있어서 '나노 입자'란, 나노미터 스케일 혹은 그 이하의 입자경을 갖는 입자를 말한다. 일 실시 형태에서 100㎚ 미만, 다른 실시 형태에서 10㎚ 미만, 또 다른 실시 형태에서 5㎚ 미만, 또 다른 실시 형태에서 3㎚ 미만의 입자경을 갖는 입자를 말한다. 또 다른 실시 형태에서, 1㎚ 미만의 입자경을 갖는 입자를 말한다. 입자경의 상세에 대해서는, 후술하는 입자경의 항목에서 설명한다.
본원 명세서에 있어서 '클러스터'란, 복수의 동일하거나 또는 각각 다른 입자가 모여, 하나의 덩어리가 된 집합체를 말한다. 일 실시 형태에 있어서, 양쪽성 이온 리간드가 배위결합한 미소 금속 입자와 양쪽성 이온 리간드의 집합체를 말한다.
'양쪽성 이온 리간드' 또는 '양쪽성 이온 리간드 화합물'이란, 분자내에 양전하와 음전하 양쪽 모두를 갖는 기를 갖는 화합물이며, 금속 입자 표면에서 금속 원자와 배위결합할 수 있는 기를 별도로 갖는, 금속 입자를 안정적으로 수중에 분산시키기 위한 입자 표면의 수식제(modifier)로서 이용되는 화합물을 의미한다. 본 명세서에서 '양쪽성 이온 리간드' 또는 '양쪽성 이온 리간드 화합물'이라고 할 때는, 그 화합물이 금속 입자 표면에 배위결합되기 전의 화합물인 경우 또는 배위결합된 후의 분자 구조를 갖는 경우의 어느 하나 혹은 그 양쪽 모두를 의미한다.
'피험체'란, 본 발명의 MRI용 조영제, 나노 입자 또는 나노 입자를 함유하는 조성물을, 예를 들면 실험, 진단 및/또는 치료 목적을 위해 투여할 수 있는 임의의 생물을 가리킨다. 일례로는 인간이다.
이하, 본 발명에 따른 나노 입자, MRI용 조영제 및 양쪽성 이온 리간드 화합물에 대해 설명한다.
[1. 나노 입자]
본 발명에 따른 나노 입자는, 상기 식 (I)로 표시되는 양쪽성 이온 리간드가 1개 이상 배위결합한, 산화철을 함유하는 금속 입자를 포함하는 나노 입자이다. 배위결합하고 있는 양쪽성 이온 리간드의 실시 형태에 대해서는 후술한다.
일 형태로서, 본 발명에 따른 나노 입자는, 산화철을 함유하는 금속 입자의 표면에 양쪽성 이온 리간드 화합물이 1개 이상 배위결합해 형성된 입자이며, 양쪽성 이온 리간드 화합물에 의해 해당 금속 입자가 피복되고 있는 입자이다.
일 형태로서, 본 발명에 따른 나노 입자는, 그 중심부(코어)에 금속 입자를 갖고, 이 금속 입자의 표면에 양쪽성 이온 리간드 화합물이 1개 이상 배위결합함으로써 양쪽성 이온 리간드 화합물이 해당 금속 입자를 피복한 코어-쉘 구조를 갖는 입자이다.
일 형태로서, 본 발명에 따른 나노 입자는, 1 이상의 '1개 이상의 양쪽성 이온 리간드가 배위결합한 산화철을 함유하는 금속 입자' 및 1 이상의 양쪽성 이온 리간드 화합물로 이루어지는 복합체인 입자이다.
일 형태로서, 본 발명에 따른 나노 입자는, 2 이상의 양쪽성 이온 리간드 화합물과, 2 이상의 '1개 이상의 양쪽성 이온 리간드 화합물이 배위결합한 산화철을 함유하는 금속 입자'로 이루어지는 클러스터인 입자이다.
일 형태로서, 본 발명에 따른 나노 입자는, 2 이상의 양쪽성 이온 리간드 화합물과, 2 이상의 '1개 이상의 양쪽성 이온 리간드 화합물이 배위결합한 산화철을 함유하는 금속 입자'가 불규칙하게 결합한 클러스터인 입자이다.
본 발명의 양쪽성 이온 리간드 화합물이 배위결합한 나노 입자에 의하면, 나노 입자끼리의 응집이 억제되어, 예를 들면 나노 입자를 고농도로 함유하는 용액 중에서도 입자 성상이 안정적이다. 이와 같은 나노 입자에 의하면, 낮은 포화 자화를 확보해 명료한 콘트라스트의 T1 강조 화상을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 신장 배설이 용이해지므로 양호한 신장 클리어런스(renal clearance)를 나타낼 것으로 기대할 수 있다.
(금속 입자)
금속 입자는 산화철을 함유한다. 일 실시 형태에서는, 금속 입자는 산화철만을 함유하는 산화철 입자이며, 다른 일례로 금속 입자는, 산화철에 더해 철을 함유하는 금속 입자이다. 본원 명세서에서의 '금속 입자'는, 원료인 '표면에 소수성 리간드가 배위결합한 산화철 나노 입자'에서의 '산화철 나노 입자', 및, 본 발명의 양쪽성 이온 리간드를 금속 입자에 배위결합시키는 제조법, 예를 들면 후술하는 MEAA법을 실시한 결과, 원료인 산화철 나노 입자로부터 어떠한 변화가 생긴 '산화철을 함유하는 금속 입자'를 포함한다. 여기에서, 어떠한 변화란 코어-쉘 구조로부터 복합체나 클러스터로의 구조적인 변화, 입자경의 변화, 조성의 변화 등을 들 수 있지만, 이것들로 한정되지 않는다. 즉, 본원 명세서에서의 '금속 입자'는, 적어도, 본 명세서에 기재된 식 (I)로 표시되는 양쪽성 이온 리간드를 금속 입자에 배위시키는 제조법인 MEAA법이나, 후술하는 TMA(OH)법 또는 상간 이동 촉매법에 의해 얻어지는, 산화철을 함유하는 금속 입자를 모두 포함한다.
일 실시 형태에 있어서, 산화철을 함유하는 금속 입자는, 적어도 1종의 산화철 이외의 금속 유도체를 더 함유하고 있어도 된다. 또한, 금속 입자는, 적어도 1종의 철(Fe) 이외의 금속 원소를 더 함유하고 있어도 된다. 다른 금속 원소로는, 필요에 따라 가돌리늄(Gd), 망간(Mn), 코발트(Co), 니켈(Ni) 및 아연(Zn)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 더 함유할 수 있다.
또 다른 실시 형태에 있어서, 금속 입자는, 산화철만으로 이루어지는 것이라도 되고, 산화철로부터 유도되는 페라이트를 함유하고 있어도 된다. 페라이트는 식 MFe2O4의 산화물이며, 여기에서 M은, 바람직하게는 Zn, Co, Mn 및 Ni로부터 선택되는 전이금속이다.
또한, 초상자성 산화철 제재(Super Paramagnetic Iron Oxide: SPIO)로 알려진 재료도 바람직하게 이용된다. 이들 재료는 일반식 [Fe2O3]x[Fe2O3(M2+O)]1-x로 표시된다(식 중, x=0 또는 1). M은, 예를 들면 Fe, Mn, Ni, Co, Zn, 마그네슘(Mg), 동(Cu) 또는 이들의 조합이라도 된다. 한편, 금속 이온(M2+)이 제1철이온(Fe2+) 및 x=0인 경우, 재료는 마그네타이트(Fe3O4)이며, x=1인 경우, 재료는 마그헤마이트(γ-Fe2O3)이다.
일 실시 형태에 있어서, 산화철은 자성 산화철이며, 마그네타이트(Fe3O4), 마그헤마이트(γ-Fe2O3) 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 이와 같은 자성 산화철로 이루어지는 금속 입자는 초상자성 나노 입자가 된다.
또 다른 실시 형태에 있어서, 산화철 입자가 적어도 1종의 철 이외의 금속 원소의 유도체를 함유하고 있는 경우, 금속 원소의 각 유도체끼리는 상이한 종류의 유도체라도 된다. 즉, 산화철 입자는 산화물 및 질화물 등을 함유할 수 있다. 다른 실시 형태에서, 코어 입자는 산화철 이외의 철원소를 갖는 산화철 이외의 철 유도체(예를 들면, FePt 및 FeB)를 함유하고 있어도 된다.
일 실시 형태에 따른 금속 입자는, 전술한 특허 문헌 1, 비특허 문헌 2, 비특허 문헌 3 등에 기재된 방법 등의 공지의 방법에 따라 제조된 것이라도 되고, 시판의 것이라도 무방하다. 예를 들면, 공침법 또는 환원법에 의해 제작된 산화철 입자일 수 있다.
(금속 입자의 입자경)
본 명세서에서 입자경이라고 하는 경우, 특별히 기재하지 않는 한 평균 입자경을 가리킨다.
금속 입자의 '입자경'은, 예를 들면 입자를 투과형 전자현미경(TEM)으로 관찰한 경우의, 입자의 이차원 형상에 대한 최대 내접원의 직경을 의도한다. 예를 들면, 입자의 이차원 형상이 실질적으로 원형상인 경우는 그 원의 직경을 의도한다. 또한, 실질적으로 타원 형상인 경우는 그 타원의 단경을 의도한다. 또한, 실질적으로 정사각 형상인 경우는 그 정사각형의 변의 길이를 의도하고, 실질적으로 직사각 형상인 경우는 그 직사각형의 단변의 길이를 의도한다.
평균 입자경이 소정 범위의 값을 갖는 것을 확인하는 방법으로는, 예를 들면 100개의 입자를 투과형 전자현미경(TEM)으로 관찰해, 각 입자의 상기 입자경을 측정하고, 100개의 입자의 상기 입자경의 평균치를 구하는 것에 의해 실시할 수 있다.
일 실시 형태에 따른 금속 입자의 입자경(금속 입자를 함유하는 클러스터나 복합체의 평균경인 경우를 포함한다)은, TEM으로 측정한 경우, 5㎚ 이하인 것이 바람직하고, 4㎚ 이하인 것이 보다 바람직하고, 3㎚ 이하인 것이 더 바람직하고, 2㎚ 이하인 것이 한층 더 바람직하고, 1㎚ 이하인 것이 가장 바람직하다. 2㎚ 이하의 입자경이면, 3 테슬라(T) 이상의 고자장 MRI용 양성 조영제로서 보다 유용성이 높다.
또한, 2㎚ 이하, 바람직하게는 1㎚ 이하의 입자경이면, 7T 이상의 고자장 MRI에서의 이용에서 보다 높은 신호 노이즈비가 얻어지기 때문에, 보다 높은 공간 분해능 및 단시간에서의 측정을 실현할 수 있을 가능성이 있다.
일 실시 형태에 있어서, MRI용 조영제에 함유되는 나노 입자의 집단은, 각 나노 입자의 특성이 가능한 한 균일한 것이 바람직하다. 이를 위해, 나노 입자의 코어인 금속 입자는 균일한 사이즈 및 형상을 갖는 것이 바람직하다. 일례로, 금속 입자는 평균 입자경±1㎚ 범위 내의 균일성을 갖는다. 다른 일례로는, 평균 입자경±0.5㎚ 범위 내의 균일성을 갖는다.
다른 일 실시 형태에 있어서, MRI용 조영제에 함유되는 나노 입자로는, 함유하는 금속 입자로서 작은 입자가 많이 포함될수록 바람직하다. 일례로, 금속 입자는 3㎚ 이상의 입자가 개수 비율로 전체의 30% 이하, 바람직하게는 전체의 10% 이하, 보다 바람직하게는 전체의 5% 이하이다. 다른 일례로는, 2㎚ 이상의 입자가 개수 비율로 전체의 30% 이하, 바람직하게는 전체의 10% 이하, 보다 바람직하게는 전체의 5% 이하이다. 또 다른 예로는, 1㎚ 이상의 입자가 개수 비율로 전체의 30% 이하, 또는 바람직하게는 전체의 10% 이하, 보다 바람직하게는 전체의 5% 이하이다.
또한 다른 일 실시 형태에 있어서, MRI용 조영제에 함유되는 나노 입자의 집단은 각 입자의 특성이 불균일해도 되고, 따라서 양쪽성 이온 리간드가 배위하고 있는 금속 입자는 불균일한 사이즈 및 형상을 갖고 있어도 된다. 일례로, 금속 입자는 그 평균 입자경으로부터 1㎚ 이상 크기가 상이한 입자를 포함하고 있어도 된다.
(나노 입자의 입자경)
나노 입자의 입자경은, 상기 금속 입자의 표면에 배위결합하고 있는 양쪽성 이온 리간드의 두께만큼 커질 것으로 추정된다. 통상적으로, 나노 입자를 용액으로 한 경우의 유체역학적 직경(hydrodynamic diameter, HD)이 그 크기의 지표로 여겨진다. 일례로는, 나노 입자의 평균 HD는 10㎚ 이하, 바람직하게는 8㎚ 이하이다. 또 다른 일례로는, 나노 입자의 평균 HD는 5㎚ 이하, 바람직하게는 4㎚ 이하, 보다 바람직하게는 3㎚ 이하, 더 바람직하게는 2㎚ 이하, 보다 더 바람직하게는 1㎚ 이하이다.
나노 입자의 HD는, 예를 들면 입자를 X선 소각 산란법(SAXS)으로 관찰해, 상기 입자경의 평균치를 구함으로써 얻을 수 있다.
SAXS의 측정에는 시판의 기기를 이용해도 되고, SPring-8(BL19B2)나 아이치 싱크로트론 광센터와 같은 방사광 시설을 이용하는 것이 더 바람직하다. 예를 들면, SPring-8(BL19B2)을 이용하는 경우, 카메라장을 3m로 설정하고, 18 KeV의 X선을 시료에 조사해, 파수 q를 약 0.06∼3㎚-1의 범위에서 관측한다.
분산액 샘플의 경우, 직경 2㎜의 모세관(capillary)에 넣고, 산란선이 포화하지 않는 정도로 노광 시간을 적절히 설정해 산란 데이터를 얻는다. 산란 데이터는, 기니에(Guinier) 해석 또는 적절한 SAXS 해석 소프트웨어를 이용해 피팅(fitting)을 실시하여 평균 입자경을 얻을 수 있다.
또한, 나노 입자의 상대적인 크기를 측정하는 방법으로는, 예를 들면 사이즈 배제 크로마토그래피(Size Exclusion Chromatography, SEC)를 이용할 수 있다.
SEC는, 세공을 갖는 담체를 충전한 칼럼에 시료를 흘려, 그것이 유출될 때까지의 시간으로 시료의 크기를 추정하는 분석 방법이다. 큰 응집체는 담체의 세공에 들어가지 않기 때문에 빨리 유출되고, 작은 나노 입자는 담체의 세공을 통과하기 때문에 유출될 때까지의 경로가 길어져 늦게 유출되기 때문에, 표준이 되는 입자를 이용함으로써 나노 입자의 상대적인 크기를 측정할 수 있다.
[2. 양쪽성 이온 리간드 화합물]
본 발명에 따른 양쪽성 이온 리간드 화합물은, 하기 식 (I)로 표시되는 화합물 또는 그 염이다.
Figure pct00005
(식 중, R1 및 R2의 한쪽은 식 (a) 또는 식 (b)로 표시되는 기이고, 다른 쪽은 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐이며,
Figure pct00006
X1은 결합 또는 메틸렌이며, R1이 식 (a)로 표시되는 기일 때 X1은 에틸렌이라도 되고,
X2는 OH로 치환되어 있어도 되는 C1-5 알킬렌 또는 -C1-2 알킬렌-O-C1-3 알킬렌-이며, R1이 식 (b)로 표시되는 기일 때 X2는 결합이라도 되고,
Ra 및 Rb는 동일하거나 또는 서로 다르며, C1-3 알킬, -C1-3 알킬렌-O-C1-2 알킬이거나, 또는, Ra 및 Rb는 이들이 결합하는 4급 질소 원자와 일체가 되어 원자수 5 또는 6의 함질소 포화 헤테로환을 형성하고,
Y-는 SO3 -, HPO3 - 또는 CO2 -이고,
R3 및 R4는 동일하거나 또는 서로 다르며, H, C1-3 알킬, -O-C1-3 알킬 또는 할로겐이고,
n은 0∼2의 정수이고,
또한,
i) R1이 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 메틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 되고,
ii) R1이 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 에틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 메틸렌을 형성해도 되고,
iii) R2가 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 메틸렌일 때, R3와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 된다. 단, R2가 식 (a)로 표시되는 기이고, Ra 및 Rb가 메틸이고, X1이 결합이고, X2가 C1-4 알킬렌이고, R1, R3 및 R4가 모두 H일 때, Y-는 HPO3 - 또는 CO2 -이다.)
일 형태로는, R1 및 R2의 한쪽이 식 (a)로 표기되는 기이고, 다른 쪽이 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐인, 양쪽성 이온 리간드이다.
일 실시 형태로는, 본 발명에 따른 양쪽성 이온 리간드 화합물은 하기 식 (o)로 표시되는 화합물이다.
Figure pct00007
(식 중의 기호는 상기 식 (I)과 같다.)
식 (o)로 표시되는 화합물의 일 실시 형태로는, R2가 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐인 양쪽성 이온 리간드이다. 다른 실시 형태로는, R2가 H 또는 할로겐이며, X1이 결합, 메틸렌 또는 에틸렌이거나, 또는 X1이 메틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 되고, X2가 C2-4 알킬이고, Ra 및 Rb가 모두 메틸이고, 또한, R3 및 R4가 동일하거나 또는 서로 다르며, H, C1-3 알킬 또는 할로겐인 양쪽성 이온 리간드이다. 또 다른 실시 형태로는, R2가 H 또는 할로겐이며, X1이 결합 또는 메틸렌이거나, 또는 X1이 메틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 되고, X2가 C2-4 알킬렌이고, Ra 및 Rb가 모두 메틸이고, 또한, R3 및 R4가 동일하거나 또는 서로 다르며, H, C1-3 알킬 또는 할로겐인 양쪽성 이온 리간드이다. 또 다른 실시 형태로는, R2가 H 또는 F이고, X1이 결합, 메틸렌 또는 에틸렌이고, X2가 에틸렌 또는 프로필렌이고, Ra 및 Rb가 모두 메틸이고, 또한, R3 및 R4가 모두 H인 양쪽성 이온 리간드이다. 또 다른 실시 형태로는, R2가 H이고, X1이 에틸렌이고, X2가 에틸렌 또는 프로필렌이고, Ra 및 Rb가 모두 메틸이고, 또한, R3 및 R4가 모두 H인 양쪽성 이온 리간드이다. 또 다른 실시 형태로는, R2가 H 또는 F이고, X1이 결합 또는 에틸렌이고, X2가 에틸렌기 또는 프로필렌기이고, Ra 및 Rb가 모두 메틸이고, R3 및 R4가 모두 H이고, 또한 Y-가 SO3 - 또는 CO2 -인 양쪽성 이온 리간드이다. 또 다른 실시 형태로는, R2가 H 또는 F이고, X1이 메틸렌이고, X2가 프로필렌기 또는 부틸렌기이고, Ra 및 Rb가 모두 메틸이고, R3 및 R4가 모두 H이고, 또한 Y-가 SO3 -, HPO3 - 또는 CO2 -인 양쪽성 이온 리간드이다. 또 다른 실시 형태로는, R2가 H 또는 F이고, X1이 메틸렌이고, X2가 프로필렌기 또는 부틸렌기이고, Ra 및 Rb가 모두 메틸이고, R3 및 R4가 모두 H이고, 또한 Y-가 SO3 -인 양쪽성 이온 리간드이다.
일 실시 형태로는, 하기 식 (1)로 표시되는 양쪽성 이온 리간드이다.
Figure pct00008
(식 중의 기호 Y-는 상기 식 (I)과 같다.)
다른 실시 형태로는, 하기 식 (2)로 표시되는 양쪽성 이온 리간드이다.
Figure pct00009
(식 중의 기호 Y-는 상기 식 (I)과 같다.)
다른 실시 형태로는, 하기 식 (3)으로 표시되는 양쪽성 이온 리간드이다.
Figure pct00010
(식 중의 기호 Y-는 상기 식 (I)과 같다.)
다른 실시 형태로는, 하기 식 (4)로 표시되는 양쪽성 이온 리간드이다.
Figure pct00011
(식 중의 기호 Y-는 상기 식 (I)과 같다.)
다른 실시 형태로는, 하기 식 (5)로 표시되는 양쪽성 이온 리간드이다.
Figure pct00012
(식 중의 기호 Y-는 상기 식 (I)과 같다.)
또한, 다른 실시 형태로는, 본 발명에 따른 양쪽성 이온 리간드 화합물은 하기 식 (6)으로 표시되는 화합물이다.
Figure pct00013
(식 중의 기호는 상기 식 (I)과 같다.)
일 실시 형태로는, 하기 식 (7)로 표시되는 양쪽성 이온 리간드이다.
Figure pct00014
(식 중의 기호 Y-는 상기 식 (I)과 같다.)
양쪽성 이온 리간드 화합물의 일 실시 형태로는, 상기 식 (I)에서 R1 및 R2의 한쪽이 하기 식 (b-1)로 표시되는 기이고, 다른 쪽이 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐인 양쪽성 이온 리간드이다.
Figure pct00015
(식 중의 기호는 상기 식 (I)과 같다.)
일 실시 형태로는, 본 발명에 따른 양쪽성 이온 리간드 화합물은 하기 식 (8)로 표시되는 화합물이다.
Figure pct00016
(식 중의 기호는 상기 식 (I)과 같다.)
식 (8)로 표시되는 화합물의 일 실시 형태로는, R2가 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐인 양쪽성 이온 리간드이고, 다른 실시 형태로는, R2가 H 또는 할로겐이고, X1이 결합 또는 메틸렌이고, X2가 결합 또는 C1-3 알킬렌이고, Ra가 메틸이고, 또한 R3 및 R4가 동일하거나 또는 서로 다르며, H, C1-3 알킬 또는 할로겐인 양쪽성 이온 리간드이다. 또 다른 실시 형태로는, R2가 H 또는 F이고, X1이 메틸렌이고, X2가 결합 또는 메틸렌이고, Ra가 메틸이고, R3 및 R4가 모두 H이고, 또한 Y-가 SO3 -, HPO3 - 또는 CO2 -인 양쪽성 이온 리간드이다. 또 다른 형태로는, R2가 H 또는 F이고, X1이 메틸렌이고, X2가 결합 또는 메틸렌이고, Ra가 메틸이고, R3 및 R4가 모두 H이고, 또한 Y-가 CO2 -인 양쪽성 이온 리간드이다. 또 다른 실시 형태로는, R2가 H 또는 할로겐이고, X1이 결합 또는 메틸렌이고, X2가 C1-5 알킬렌 또는 결합이고, Ra가 메틸이고, R3 및 R4는 동일하거나 또는 서로 다르며, H, C1-3 알킬 또는 할로겐이고, 또한 Y-가 SO3 - 또는 CO2 -인 양쪽성 이온 리간드이다.
다른 실시 형태로는, 하기 식 (9)로 표시되는 양쪽성 이온 리간드이다.
Figure pct00017
(식 중의 기호 Y-는 상기 식 (I)과 같다.)
다른 실시 형태로는, 하기 식 (10)으로 표시되는 양쪽성 이온 리간드이다.
Figure pct00018
(식 중의 기호 Y-는 상기 식 (I)과 같다.)
본 발명에 따른 나노 입자는, 상기 식 (I)로 표시되는 양쪽성 이온 리간드가 1개 이상 배위결합한, 산화철을 함유하는 금속 입자를 포함하는 나노 입자이고, 또한 상기 [2. 양쪽성 이온 리간드 화합물]에 기재된 각 실시 형태의 양쪽성 이온 리간드 화합물이, 각각 배위결합한, 산화철을 함유하는 금속 입자를 포함하는 나노 입자는, 각각 본 발명의 나노 입자의 일 실시 형태이다. 한편, 양쪽성 이온 리간드가 철 또는 산화철을 함유하는 금속 입자에 배위결합하는 경우에는, 양쪽성 이온 리간드 화합물의 2개의 수산기의 산소와 금속 입자 표면의 금속 원자가 배위결합해, 본 발명의 나노 입자를 형성한다.
또한, 본 발명에는, 상기 본 발명의 나노 입자를 제조하기 위한, 상기 양쪽성 이온 리간드 화합물의 사용, 및 양쪽성 이온 리간드 화합물 자체도 포함된다. 상기 [2. 양쪽성 이온 리간드 화합물]에 기재된 각 실시 형태는 이들 발명에서의 양쪽성 이온 리간드 화합물의 실시 형태이기도 하다.
본 발명의 양쪽성 이온 리간드는, 삼치환 아미노기가 직접 또는 알킬렌기를 개재해 카테콜로 치환되어 암모늄 카티온을 형성한다. 본 발명의 양쪽성 이온 리간드는, 종래 공지의 리간드에 비해 분자쇄가 짧고, 리간드층이 보다 얇아질 수 있다. 또한, 금속 입자측에 플러스 전하, 표면측에 마이너스 전하를 갖는 것을 특징으로 하고, 이에 따라, 본 발명의 나노 입자는 체액중에서 입자끼리가 응집되기 어려워져 높은 안정성을 나타낼 것으로 기대된다. 또한, 리간드층이 얇기 때문에 금속 원자와의 거리가 가까워져, 금속 입자로부터 영향을 받는 물분자수의 증가 등에 기인하는 뛰어난 조영능을 발휘할 것으로 기대된다.
금속 입자 표면에 배위시키는 양쪽성 이온 리간드의 분자수(양쪽성 이온 리간드의 개수)는, 금속 입자의 사이즈 및 표면적 등에 따라 달라진다. 일 실시 형태로는 금속 입자 1개당 2∼200개이며, 다른 실시 형태로는 5∼50개이며, 또 다른 실시 형태로는 5∼20개이다.
(양쪽성 이온 리간드 외의 금속 입자에 결합하는 화합물)
본 발명의 나노 입자는, 본 발명의 양쪽성 이온 리간드 외의 것을 함유하고 있어도 되고, 일 실시 형태에 있어서 나노 입자는, 금속 입자 그 자체가 형광 특성을 갖거나, 금속 입자의 표면에 결합된 형광 분자 또는 색소 분자 등의 분자를 더 함유하고 있어도 된다. 금속 입자 그 자체가 형광 특성을 갖거나, 형광 분자 또는 색소 분자를 나노 입자에 도입함으로써, 나노 입자는 MRI용 조영제로서 뿐만 아니라 동시에 광학 화상 조영제로서도 사용할 수 있다. 다른 일 실시 형태로서, 형광 분자 또는 색소 분자가 본 발명의 양쪽성 이온 리간드와 공유결합에 의해 결합된 리간드라도 되고, 상기 분자는 산화철 입자와 양쪽성 이온 리간드를 개재해 연결되고 있다. 체내에 나노 입자가 주입된 후에도 형광 분자가 산화철 입자의 표면에 존재하는 것에 의해, 현미경 영상 및 나노 입자의 국재화를 조사하는데 이용할 수 있다. 형광 분자 및 색소 분자로는, 로다민(rhodamine), 플루오레세인(fluorescein), 니트로벤조옥사디아졸(NBD), 시아닌(cyanine), 녹색 형광 단백질(GFP), 쿠마린(coumarin) 및 이들의 유도체를 들 수 있다.
또한, 다른 실시 형태에 있어서, 금속 입자의 표면에 결합하고 있는 적어도 1종의 물질을 갖고 있어도 되고, 한정되지는 않지만, 펩티드, 핵산 또는 소분자 등일 수 있다. 예를 들면, 종양에 특이적으로 치료 효과를 일으키는 성질을 갖는 펩티드를 본 발명의 나노 입자에 결합시킴으로써, 종양 치료 효과를 부여하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명의 양쪽성 이온 리간드 이외의 리간드가 금속 입자의 표면에 결합되어 있어도 된다. 예를 들면, 종양에 특이적으로 집적하는 성질을 갖는 리간드를 본 발명의 금속 입자에 결합시킴으로써, 종양 선택적인 결합성을 부여하는 것도 가능하다.
이와 같은 조직 특이성을 조영제에 부여하는 것은, MRI 측정의 대상으로 하는 부위에서의 신호를 강하게 하여 특정한 병적 상태 등의 정보를 얻기 위해 바람직하다. 조영제의 생체 내에서의 분포는 입경, 전하, 표면화학, 투여 경로 및 배출 경로에 의존한다.
또한, 본 발명의 나노 입자는, 금속 입자로서 산화철을 함유하는 것으로부터 생체 독성이 낮을 것으로 기대된다. 이 때문에 안전성이 뛰어나, 여러 종류의 이용에 대한 제한이 적을 것으로 기대된다.
[3. 양쪽성 이온 리간드의 제조 방법]
본 발명의 식 (I)의 양쪽성 이온 리간드의 제조 방법은 특별히 한정되지 않고, 당업자에게 주지의 반응을 이용해 공지의 원료 화합물로부터 용이하게 제조할 수 있다. 예를 들면, Wei H. et al., Nano Lett. 12, 22-25, 2012에 기재된 방법을 참고로 할 수 있다.
일례로는, 제조예에 기재된 합성 방법이 바람직하게 이용된다.
[4. 나노 입자의 제조 방법]
다음으로, 나노 입자의 제조 방법에 대해 설명한다.
(원료가 되는 소수성 리간드 또는 친수성 리간드가 배위결합한 금속 입자의 제조)
나노 입자의 제조 원료가 되는 소수성 리간드 또는 친수성 리간드가 배위결합한 금속 입자는, 공지의 방법을 이용해 제조할 수 있다. 예를 들면, Byung Hyo Kim et al., J Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12624-12631 및 Byung Hyo Kim et al., J Am. Chem. Soc. 2013, 135, 2407-2410에 기재된 방법을 참고로 실시할 수 있다.
예를 들면, (a) 금속염과, 지방산의 알칼리 금속염을 반응시켜, 금속 지방산 착물을 형성하고, (b) 상기 착물을 계면활성제와 함께 200℃ 이상의 고온까지 급속히 가열하고, 필요에 따라 일정 시간 고온에서 반응시킴으로써, 표면이 소수성 리간드로 피복된 금속 입자를 합성할 수 있다. 또한, (c) 소수성 리간드로 피복된 금속 입자를, [2-(2-메톡시에톡시)에톡시]아세트산([2-(2-Methoxyethoxy)ethoxy]acetic acid; MEAA)로 피복된 금속 입자로 리간드 변환해, 고극성 용매로의 분산이 가능한 MEAA로 피복된 금속 입자를 얻을 수 있다.
이하, 각 공정에 대해 상세히 설명한다.
(공정 (a))
금속염, 및 지방산의 알칼리 금속염을 용매에 분산시킨다. 여기에서, 상기 금속염으로는 염화철(III)6수화물(FeCl3·6H2O), 지방산의 알칼리 금속염으로는 올레산 나트륨, 용매로는 에탄올, 물, 헥산 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 계속해서, 가온(加溫)하에서, 바람직하게는 70℃에서, 1∼10시간, 바람직하게는 3∼4시간 교반해 유기층을 회수하고, 그 유기층을 물로 세정하는 것을 1회∼수회, 보다 바람직하게는 3회∼4회 반복해 금속 지방산 착물을 얻는다. 필요에 따라 얻어진 유기층을 건조한다.
(공정 (b))
예를 들면, 아르곤(Ar) 및 질소로부터 선택되는 불활성 가스 분위기하에서, 공정 (a)에서 얻어진 착물에, 지방산, 지방족 알코올 및 지방족 아민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 계면활성제, 그리고 디페닐 에테르 및 페닐 옥틸 에테르로부터 선택되는 용매를 첨가한다. 일례로, 계면활성제는 올레산, 올레일 알코올, 올레일 아민 또는 이들의 혼합물이며, 용매는 디페닐 에테르를 들 수 있다. 다음으로, 이 혼합물을 실온에서 180∼300℃까지 급속히 승온하고, 필요에 따라 그대로 10분~수시간 교반한다. 일례로, 30℃에서 250℃까지 10 ℃/min으로 승온하고, 250℃에서 30분간 교반한다. 다른 일례로, 30℃에서 200℃까지 10 ℃/min으로 승온하고, 200℃에서 30분간 교반한다.
반응 용액의 온도를 실온까지 낮춘 후, 아세톤을 첨가해 상청액을 원심분리해 제거한다. 이 조작을 2∼3회, 바람직하게는 4∼5회 반복한다. 필요에 따라, 얻어진 용액을 건조시켜도 된다. 일례로, 아세톤을 첨가해 상청액을 원심분리해 제거하는 조작을 3회 반복해, 표면이 올레산 등의 소수성 리간드로 피복된 금속 입자를 얻는다.
(공정 (c))
Ar 및 질소로부터 선택되는 불활성 가스 분위기하에서, 소수성 리간드로 피복된 나노 입자를 용매에 분산시킨 후에 MEAA를 첨가해 반응시킨다. 용매로는 메탄올이 바람직하다.
반응은, 실온 혹은 가온하, 바람직하게는 25∼80℃에서, 1∼15시간 정도, 바람직하게는 5∼10시간 교반함으로써 행해진다. 일례로 50℃에서 7시간 교반함으로써 행해지고, 다른 일례로서 70℃에서 10시간 교반함으로써 행해지고, 또 다른 일례로서 70℃에서 5시간 교반함으로써 행해진다.
반응 용액의 온도를 실온까지 낮춘 후에, 아세톤 및 헥산으로부터 선택되는 용매를 첨가하고 원심분리해, 상청액을 제거한다. 이 조작을 2∼3회, 바람직하게는 4∼5회 반복해도 된다. 얻어진 용액을 건조시켜도 된다. 일례로서, 상기 조작을 3회 반복해 MEAA로 표면이 피막된 금속 입자를 얻는다.
(본 발명의 나노 입자의 제조 방법)
본 발명의 '양쪽성 이온 리간드가 1개 이상 배위결합한 산화철을 함유하는 금속 입자를 포함하는 나노 입자'는 공지의 MEAA로 표면이 피복된 금속 입자를 경유하는 방법(MEAA법), TMA(OH)를 이용하는 방법(TMA(OH)법), 또는, 상간 이동 촉매를 이용하는 신규의 합성 방법을 이용함으로써 제조할 수 있다.
A) MEAA법
본 제조법은 MEAA로 표면이 피복된 금속 입자와 본 발명의 양쪽성 이온 리간드 화합물을 반응시켜 본 발명의 나노 입자를 얻는 방법이다. 반응은, MEAA로 표면이 피복된 금속 입자와 본 발명의 양쪽성 이온 리간드 화합물을, Ar 및 질소로부터 선택되는 불활성 가스 분위기하에서, 실온 혹은 가온하에서 1∼수십 시간 교반함으로써 행해진다. 일례로 Ar 분위기하에서 행해진다. 반응 온도는, 일례로 25∼80℃이고, 다른 일례로 50∼70℃이다. 교반 시간은, 일례로 5∼7시간, 다른 일례로 24시간이다. 일례로서, 실온에서 철야 교반한다. 계속해서, 반응 용액의 온도를 실온까지 낮추고, 용매를 첨가하고 원심분리해 상청액을 제거하여, 본 발명의 양쪽성 이온 리간드 화합물이 1개 이상 배위결합한 나노 입자를 얻는다. 용매는 특별히 한정되지 않지만, 아세톤, 헥산 등으로부터 선택된다. 일례로서 아세톤을 이용한다. 또한, 용매 첨가, 원심 및 상청액 제거의 조작은 여러 차례 반복해도 되고, 예를 들면 4∼5회 반복해도 된다. 일례로 이 조작을 3회 반복한다. 계속해서 얻어진 본 발명의 양쪽성 이온 리간드 화합물이 피복된 나노 입자를 함유하는 용액을, 원심식 한외 여과 필터 등의 농축 칼럼 등을 이용해 농축해도 된다. 이 농축 조작은 여러 차례 반복해도 되고, 중간에 PBS 등의 용액을 첨가해 농축 조작을 반복해도 된다.
B) TMA(OH)법
올레산으로 피복된 산화철 입자(SNP-OA)를 헥산 용액중에 현탁시키고, 1.7% 테트라메틸 암모늄 히드록시드(TMA(OH)) 수용액과 혼합해 격렬하게 진탕한다. 얻어진 용액으로부터 원심분리에 의해 수층을 분리하고, 아세톤을 첨가해, 8000∼12000 rpm으로 5∼10분간 원심분리해 상청액을 제거한다. 얻어진 침전에 대해 0.1% TMA(OH) 용액 2㎖를 첨가해 분산시키고, 10㎖의 아세톤을 더 첨가해 침전시킨다. 이 조작을 여러 차례 반복해도 되고, 바람직하게는 3∼4회 반복한다. 얻어진 용액을, 0.1% TMA(OH) 용액에 분산시켜 보존한다.
위와 같은 순서로 조제한 0.1% TMA(OH) 용액에, 0.1%∼2%의 TMA(OH) 용액을 이용해 pH 8∼12 정도로 조제한 리간드 화합물의 용액을 첨가한다. 얻어진 용액을 실온에서 6∼24시간 교반하고, 아세톤을 첨가해 침전시켜 8000∼12000 rpm으로 3∼10분간 원심분리하고, 상청액을 제거한다. 이 침전을 인산 완충액에 분산시키고, 농축 칼럼을 이용해 7000∼12000 rpm으로 원심분리함으로써 용액량을 감소시킨다. 여기에 인산 완충액을 첨가하고 다시 7000∼12000 rpm으로 10∼20분 원심분리해 농축한다. 이 조작을 여러 차례 반복해도 되고, 바람직하게는 3∼4회, 보다 바람직하게는 5∼10회 반복해, 본 발명의 양쪽성 이온 리간드가 1개 이상 배위결합한 나노 입자를 얻는다. 얻어진 나노 입자의 용액을 PBS로 희석해 보존해도 된다.
C) 상간 이동 촉매법
표면에 올레산 등의 소수성 리간드가 배위결합한 금속 입자를, 유기층과 수층의 2층계 용매중, 상간 이동 촉매의 존재하에서, 본 발명의 양쪽성 이온 리간드 화합물과 접촉시켜, 본 발명의 양쪽성 이온 리간드가 1개 이상 배위결합한 나노 입자를 제조하는 방법이다.
'유기층과 수층의 2층계 용매'는 유기용매와 물의 혼합 용매로서, 두 층으로 분리되는 것이다. 유기용매는 비프로톤성 용매로서, 일 실시 형태로는 2-메틸 테트라히드로푸란(2-Me-THF), 시클로펜틸 메틸 에테르(CPME), 메틸 tert-부틸 에테르(MTBE), 클로로포름, 톨루엔, 자일렌, 헵탄 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 다른 형태로는, 2-메틸 테트라히드로푸란, 클로로포름 및 이들의 조합으로부터 선택된다.
'상간 이동 촉매'는, 유기용매에도 물에도 가용성(可溶性)인 제4급 암모늄 및 제4급 포스포늄을 갖는 염으로부터 선택되는 상간 이동 촉매로서, 일 실시 형태로는 제4급 암모늄염이며, 예를 들면 제4급 암모늄염은 테트라 부틸 암모늄염, 트리옥틸 메틸암모늄염 및 벤질 디메틸 옥타데실 암모늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 여기에 염을 형성하는 아니온으로는 할로겐화물 이온, 수산화물 이온, 황산수소 이온 등을 들 수 있다. 다른 실시 형태로는, 할로겐화 테트라 부틸 암모늄염이며, 예를 들면 할로겐화 테트라 부틸 암모늄염은 브롬화 테트라 부틸 암모늄(TBAB) 및 불화 테트라 부틸 암모늄(TBAF)으로부터 선택된다. 또 다른 실시 형태로는, 불화 테트라 부틸 암모늄의 수화물이며, 예를 들면 불화 테트라 부틸 암모늄 3수화물이다.
또한, 필요에 따라, pH 조정제를 첨가해도 되고, 예를 들면 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산수소암모늄 또는 인산수소이칼륨을 이용할 수 있다.
반응은, 표면에 소수성 리간드가 배위결합한 금속 입자와 양쪽성 이온 리간드 화합물을, 유기층과 수층의 2층계 용매중, 상간 이동 촉매의 존재하에서, 질소 및 아르곤으로부터 선택되는 불활성 가스 분위기하, 실온 혹은 가온하에서, 일 형태로는 실온∼80℃에서, 다른 형태로는 30℃∼60℃에서, 1시간 이상, 일 형태로는 1∼20시간, 다른 형태로는 1∼15시간, 또 다른 형태로는 1∼6시간 교반함으로써 행해진다. 반응 온도나 반응 시간은 반응에 이용하는 금속 입자나, 양쪽성 이온 리간드의 종류에 따라 적절히 조정할 수 있다.
본 반응에 있어서, 양쪽성 이온 리간드는, 금속 입자에 대해 1∼30 wt(중량비), 일 형태로는 5∼20 wt, 다른 형태로는 6∼15 wt의 비율로 이용할 수 있다. 상관 이동 촉매는, 금속 입자에 대해 0.1∼10 wt, 일 형태로는 0.1 wt∼6 wt, 다른 형태로는 0.1 wt∼5 wt, 또 다른 형태로는 0.5∼6 wt, 또 다른 형태로는 0.5∼3 wt, 또 다른 형태로는 0.5 wt∼2 wt의 비율로 첨가함으로써 실시할 수 있다. pH 조정제를 더 이용하는 경우에 상관 이동 촉매는, 금속 입자에 대해 0.1 wt∼5 wt, 일 형태로는 0.5 wt∼2 wt의 비율로 첨가함으로써 실시할 수 있다.
반응 용액으로부터의 나노 입자의 단리는, 원심분리, 한외 여과 또는 분액 조작 등의 공지의 방법을 이용해 실시할 수 있다. 일례로는, Amicon(등록상표) Ultracentrifuge filter(Merck Millipore), Agilent Captiva Premium Syringe Filters(Regenerated Cellulose, 15㎜), YMC Duo-Filter 등을 이용한 원심분리나 여과를 반복함으로써 실시할 수 있다. 얻어진 나노 입자의 용액을 PBS로 희석해 보존해도 된다.
어떤 방법을 이용한 경우에도, 본 발명의 양쪽성 이온 리간드를 이용했을 경우, 단순하게 표면의 소수성 리간드로부터 양쪽성 이온 리간드로 리간드 교환된 나노 입자가 제조되는 경우와, 나노 입자중의 금속 입자가 원료로 이용한 금속 입자보다 미소한 나노 입자(예를 들면, 후술하는 실시예에 기재되는 3K 정제 입자)가 제조되는 경우가 있다. 대부분은 양쪽 모두의 타입이 얻어진다. 이는, 본 발명의 양쪽성 이온 리간드가 배위결합할 때 금속 입자에 변화를 주는 성질을 갖기 때문이라고 추정되며, 양쪽성 이온 리간드에 따라서 상이하다. 반응 조건, 정제 조건에 의해서도 바뀔 수 있다.
사용하는 양쪽성 이온 리간드의 종류, 반응 조건이나 단리 조건을 조정함으로써, 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자, 및/또는, 미소 금속 입자를 갖는 나노 입자(클러스터, 복합체 등)를 얻을 수 있다.
일 실시 형태로는, 산화철을 함유하는 금속 입자의 표면에 양쪽성 이온 리간드 화합물이 1개 이상 배위결합하고, 이 양쪽성 이온 리간드 화합물에 의해 당해 금속 입자가 피복된 입자가 제조된다.
일 실시 형태로는, 1 이상의 '1개 이상의 양쪽성 이온 리간드 화합물이 배위결합한 산화철을 함유하는 금속 입자'와, 1 이상의 양쪽성 이온 리간드 화합물로 이루어지는 복합체로서, 미소한 입자가 제조된다.
일 실시 형태로는, 2 이상의 양쪽성 이온 리간드 화합물과, 2 이상의 '1개 이상의 양쪽성 이온 리간드 화합물이 배위결합한 산화철을 함유하는 금속 입자'로 이루어지는 클러스터가 제조된다.
어떤 형태라도, 본 발명의 나노 입자는 자기 공명 영상용 조영제로서 사용할 수 있다.
일 실시 형태로는 후술하는 실시예에 기재된 방법이다.
[5. 자기 공명 영상용 조영제(MRI용 조영제)]
또한, 본 발명은 전술한 나노 입자를 함유하는 자기 공명 영상용 조영제를 제공한다.
이하, MRI용 조영제에 대해 상세히 설명한다.
(MRI용 조영제에 함유되는 각종 성분)
i) 나노 입자
일 실시 형태에 있어서, 본 발명의 MRI용 조영제는 전술한 나노 입자를 적어도 1 종류 함유하고 있는 것을 특징으로 한다. 다른 실시 형태에 있어서, 본 발명의 MRI용 조영제는 전술한 나노 입자의 2 종류 이상의 조합을 함유하고 있어도 된다.
또한, MRI용 조영제에는, 나노 입자 외에, 필요에 따라, 용매나 약리학적으로 허용될 수 있는 첨가제를 포함할 수 있다. 본 발명의 MRI용 조영제의 일 실시 형태로서 바람직한 용매, 및/또는, 담체, 비히클, 착물 등의 첨가제로부터 선택되는 적어도 하나를 더 함유하고 있어도 된다.
ii) 용매
MRI용 조영제에 함유되는 용매로는 물, 완충액 등을 들 수 있고, 완충액으로는 생리식염수, 인산 완충액, 트리스 완충액, 붕산 완충액, 링거 용액 등을 더 들 수 있다. 제형이 주사제인 경우의 바람직한 용매는, 예를 들면 물, 링거 용액, 생리식염수 등이다.
즉, 본 발명에 따른 MRI용 조영제는, 본 발명에 따른 나노 입자를, 원하는 조성을 갖는 용액 중에 현탁시킨 용액일 수 있다. 구체적으로는, 인산 완충액, 트리스 완충액, 붕산 완충액 등의 완충액 중에 나노 입자를 현탁시킨 형태라도 된다.
iii) 첨가제
MRI용 조영제에 함유되는 담체, 착물, 비히클 등의 첨가제로는, 의약 분야 및 생명공학 분야에서 일반적으로 사용되는 담체, 비히클 등을 들 수 있다. 담체의 예로는 폴리에틸렌 글리콜 등의 폴리머, 금속 미립자 등을 들 수 있고, 착물의 예로는 디에틸렌트리아민 펜타아세트산(DTPA), 1,4,7,10-테트라아자시클로도데칸-1,4,7,10-테트라아세트산(DOTA) 등을 들 수 있고, 비히클의 예로는 석회, 소다재, 규산소다, 전분, 아교, 젤라틴, 탄닌 및 케브라초(quebracho)를 들 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 MRI용 조영제는, 부형제, 윤활제, 습윤제, 유화제, 현탁제, 보존제, pH 조정제, 침투압 조정제 등을 더 함유하고 있어도 된다.
(제형)
본 발명의 MRI용 조영제의 제형은 특별히 한정되지 않고, 액체, 고체 또는 반고체 혹은 반액체로 할 수 있다. 이들 제형은 당업자에게 공지의 방법에 기초해 용이하게 제조할 수 있다. 제형이 액체인 경우는, 예를 들면 수성의 용매에 본 발명에 따른 나노 입자를 분산, 현탁 또는 용해해 함유시킨 형태일 수 있다. 또한, 동결 건조제의 형태로 하여, 사용할 때 분산, 현탁 또는 용해해 이용하는 것이라도 된다.
(나노 입자의 농도)
MRI용 조영제 중의 나노 입자의 농도는 목적 및 조영 대상 조직 등에 따라 적절하게 결정된다. 예를 들면, 적당한 조영능을 갖고, 또한, 생체에의 영향이 허용 가능한 범위의 농도가 선택된다.
본 발명의 나노 입자는, 고농도로 해도 쉽게 응집되지 않고, 안정성을 유지할 수 있다. 이 때문에, 공지의 나노 입자와 비교해, 보다 높은 MRI 조영능을 장기적으로 안정되게 유지할 수 있을 것으로 기대된다.
예를 들면, MRI용 조영제가 수용액의 액제인 경우, 액제 중의 나노 입자의 농도는, 예를 들면 일반적인 주사제로서 이용되는 경우, 0.1∼1000 mM Fe, 바람직하게는 1.0∼500 mM Fe, 더욱 바람직하게는 5.0∼100 mM Fe, 일 형태로는 10∼500 mM Fe, 다른 형태로는 5.0∼50 mM Fe가 되는 농도 등으로 할 수 있다.
(투여 대상)
본 발명에 따른 조영제의 투여 대상으로는 임의의 인간 이외의 생물 또는 인간을 들 수 있다. 인간 이외의 생물로는, 포유류(예를 들면, 마우스, 래트, 토끼 등의 설치류, 원숭이 등의 영장류, 개, 고양이, 양, 소, 말 및 돼지 등), 조류, 파충류, 양서류, 어류, 곤충 및 식물을 포함하지만, 이들로 한정되지 않는다. 일 형태에 있어서, 동물은 트랜스제닉(transgenic) 동물, 유전자 조작된 동물 또는 클론 생물일 수 있다. 또한, 생체 이외의 투여 대상으로는, 조직 시료 또는 세포를 포함하는 생물학적 재료일 수 있다.
(MRI용 조영제가 적용되는 용도)
MRI용 조영제는, 전술한 바와 같이 양성 조영제 및 음성 조영제의 2 종류가 존재한다.
일 실시 형태에 있어서, 본 발명의 MRI용 조영제는 양성 조영제이다. 다른 실시 형태로는 음성 조영제이다.
본 발명은, 상기 MRI 조영제를 이용한 MRI 조영 방법도 포함한다. 또한, 본 발명은, 상기 MRI용 조영제를 이용한, MRI 장치에 의한 대상의 각종 장기의 조영 방법에도 관한 것이다. 예를 들면, 신장, 간, 뇌혈관의 조영 방법을 들 수 있다. 또한, 본 발명은, 상기 MRI용 조영제를 이용한 대상의 각종 장기의 병변 및 종양의 유무 등의 진단 방법에도 관한 것이다. 예를 들면, 신장 기능의 진단 방법, 간종양의 진단 방법 등에 바람직하게 이용할 수 있다. 또한, 본 발명은, 상기 MRI용 조영제를 이용한, MRI 장치에 의한 대상의 각종 장기의 시각화 방법에도 관한 것이다. 예를 들면, 신장, 간장이나 뇌혈관 등의 시각화에 바람직하게 이용할 수 있다. 여기에서, MRI 장치는 임의의 장치라도 되고, 공지의 것을 사용하는 것이 가능하다. 또한, 인가되는 자장은, 예를 들면 1T, 1.5T, 3T 및 7T의 것이 이용된다. 본 발명의 조영제를 사용한 진단 방법 혹은 시각화 방법은, 살아 있는 인간 등의 피험체에 양성 조영제를 투여하는 공정, 및, 계속해서 MRI 장치를 이용해 피험체의 원하는 장기에 관한 MRI 화상을 얻는 공정을 포함하고 있다.
상자성(常磁性)은, 외부 자장이 인가되면 임의의 방향이었던 쌍극자 모멘트가 가해진 자장과 같은 방향을 향해 외부 자장과 같은 방향으로 자화된다. 이와 같은 물질은 쌍극자간 상호작용에 의해 T1 단축 효과를 가져온다. 초상자성체도 같은 매커니즘으로 순(net)자기모멘트가 생기지만, 자화율은 상자성체의 자화율보다 크고, T2 단축 효과가 크다. 본 조영제는 상자성과 초상자성의 경계내 또는 상자성을 나타내는 것으로 생각되며, 자장 강도에 따라 쌍방의 완화 매커니즘이 영향을 주는 것으로 추측되어 T1, T2 및 T2 * 완화를 가져온다. 특히, 실용 자장 영역에서의 T1 단축 효과에 의해 보다 높은 양성 조영 효과를 가져올 것으로 기대된다.
상자성과 초상자성의 경계내 또는 상자성을 나타내는 것은, 초전도 양자 간섭계(SQUID)를 이용해 자화의 자장 의존성을 측정함으로써 확인할 수 있다. 도 7에 300K에서의 측정예를 나타냈다. 자화율은 자장에 대해 거의 비례 관계에 있고, 초상자성으로서의 성질은 낮다고 생각되어, 나노 입자면서 상자성의 성질을 가져 실용 자장 영역에서 뛰어난 T1 단축 효과를 기대할 수 있다.
일 실시 형태에 있어서, 본 발명에 따른 조영제의 조영능은, 37℃ 및 1.5T의 자장에서, r2 완화능이 2.8∼6.2 mM-1s-1이고, r1 완화능이 2.5∼4.4 mM-1s-1의 범위이다. 다른 실시 형태에 있어서, 본 발명에 따른 조영제의 조영능은, 37℃ 및 1.5T의 자장에서, r2 완화능이 3.0∼4.2 mM-1s-1이고, r1 완화능이 2.7∼3.9 mM-1s-1의 범위이다.
완화능은, MRI용 조영제 나노 입자중의 금속 입자의 입자경, 조성물, 입자 표면의 전하 또는 성상, 입자 안정성, 및 생체에서의 응집성이나 조직과의 결합성 등과 같은 여러 가지 요인에 의존한다. 완화능의 비인 r1/r2는, 일반적으로, MRI에서 생긴 콘트라스트의 형태를 정량화하는데 사용되며, 조영제 성능의 지표가 될 수 있다.
본 발명의 MRI용 양성 조영제는, 보다 높은 양성 조영 효과를 얻어 진단능을 향상시키기 위해 r1/r2의 값은 클수록 바람직하고, 자장이 1.5T인 경우의 r1/r2의 값은, 예를 들면 0.6 이상이 바람직하고, 0.7 이상이 보다 바람직하고, 0.8 이상이 더 바람직하다. r1/r2치가 0.7 이상일 때, T1(양성) 효과가 뛰어나고, 보다 고자장의 MRI 측정에 있어서도 고분해능으로 높은 조영 효과를 갖는다. 조영 효과를 현저하게 높여, 보다 소량의 MRI용 양성 조영제를 투여한다는 관점에서는, 0.8 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 나노 입자는, 양쪽성 이온 리간드의 분자쇄장이 공지의 리간드와 비교해 짧아, 금속 입자와 외부의 물분자 사이의 거리가 짧아져, 완화능을 효율적으로 이끌어낼 수 있다.
본 발명의 MRI용 조영제에는, 금속 입자의 입자경(금속 입자를 함유하는 클러스터나 복합체의 평균경인 경우를 포함한다)이 2㎚ 이하, 일례에서는 1㎚ 이하의 나노 입자를 이용한 MRI용 조영제가 포함되고, 이 MRI용 조영제는 7T 이상의 MRI 장치에서도 T1 강조 화상에서 양성 조영제로서의 이용이 가능하다. 일례로서, 7T 이하의 MRI 장치에서 사용하기 위한 MRI용 양성 조영제를 포함한다. 일례로서, 3T 이하의 MRI 장치에서 사용하기 위한 MRI용 양성 조영제를 포함한다.
(독성 및 안정성)
본 발명의 MRI용 조영제는, 나노 입자의 안정성이 높아, 후술하는 시험예 3에 기재하는 방법에 따라 응집의 정도를 확인 가능하고, 용액중에서, 실온 또는 4℃에서 장기간 응집되지 않고 보존 가능할 것으로 기대된다. 또한, 생물에 대해 독성이 낮아, 장기적이면서도 연속적인 생체에의 적용도 가능할 것으로 기대된다.
[6. 본 발명에 따른 구체적인 형태의 예시]
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 어느 한 형태를 포함한다.
한편, 특별히 기재가 없는 한, 본 명세서 내의 한 화학식 중의 기호가 다른 화학식에서도 이용되는 경우, 동일한 기호는 동일한 의미를 나타낸다.
＜1＞
1개 이상의 식 (I)로 표시되는 양쪽성 이온 리간드가 배위결합한, 산화철을 함유하는 금속 입자를 포함하는 나노 입자.
Figure pct00019
(식 중, R1 및 R2의 한쪽은 식 (a) 또는 식 (b)로 표시되는 기이고, 다른 쪽은 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐이며,
Figure pct00020
X1은 결합 또는 메틸렌이며, R1이 식 (a)로 표시되는 기일 때 X1은 에틸렌이라도 되고,
X2는 OH로 치환되어 있어도 되는 C1-5 알킬렌 또는 -C1-2 알킬렌-O-C1-3 알킬렌-이며, R1이 식 (b)로 표시되는 기일 때 X2는 결합이라도 되고,
Ra 및 Rb는 동일하거나 또는 서로 다르며, C1-3 알킬, -C1-3 알킬렌-O-C1-2 알킬이거나, 또는, Ra 및 Rb는 이들이 결합하는 4급 질소 원자와 일체가 되어 원자수 5 또는 6의 함질소 포화 헤테로환을 형성하고,
Y-는 SO3 -, HPO3 - 또는 CO2 -이고,
R3 및 R4는 동일하거나 또는 서로 다르며, H, C1-3 알킬, -O-C1-3 알킬 또는 할로겐이고,
n은 0∼2의 정수이고,
또한,
i) R1이 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 메틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 되고,
ii) R1이 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 에틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 메틸렌을 형성해도 되고,
iii) R2가 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 메틸렌일 때, R3와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 된다.
단, R2가 식 (a)로 표시되는 기이고, Ra 및 Rb가 메틸이고, X1이 결합이고, X2가 C1-4 알킬렌이고, R1, R3 및 R4가 모두 H일 때, Y-는 HPO3 - 또는 CO2 -이다.)
＜2＞
양쪽성 이온 리간드가,
R1 및 R2의 한쪽이 식 (a) 또는 식 (b)로 표시되는 기이고, 다른 쪽이 H, 저급 알킬 또는 할로겐이며,
X1은 결합 또는 메틸렌이며, R1이 식 (a)로 표시되는 기일 때 X1은 에틸렌이라도 되고,
X2는 OH로 치환되어 있어도 되는 C1-5 알킬렌 또는 -C1-2 알킬렌-O-C1-3 알킬렌-이며, R1이 식 (b)로 표시되는 기일 때 X2는 결합이라도 되고,
Ra 및 Rb는 동일하거나 또는 서로 다르며, C1-3 알킬, -C1-3 알킬렌-O-C1-2 알킬이거나, 또는, Ra 및 Rb는 이들이 결합하는 4급 질소 원자와 일체가 되어 피롤리딘환을 형성하고,
Y-는 SO3 -, HPO3 - 또는 CO2 -이고,
R3 및 R4는 동일하거나 또는 서로 다르며, H, C1-3 알킬, 또는 할로겐이고,
n은 1이고,
또한,
i) R1이 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 메틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 되는 양쪽성 이온 리간드인, ＜1＞의 나노 입자.
＜3＞
양쪽성 이온 리간드가,
R1은 식 (a) 또는 식 (b)로 표시되는 기이고, R2가 H 또는 할로겐이며,
X1은 결합 또는 메틸렌이며, R1이 식 (a)로 표시되는 기일 때 X1은 에틸렌이라도 되고,
X2는 C1-5 알킬렌이며, R1이 식 (b)로 표시되는 기일 때 X2는 결합이라도 되고,
Ra 및 Rb는 모두 메틸이며,
Y-는 SO3 - 또는 CO2 -인 양쪽성 이온 리간드인, ＜2＞의 나노 입자.
＜4＞
양쪽성 이온 리간드가, R1 및 R2의 한쪽이 식 (a)로 표기되는 기이고, 다른 쪽이 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐인 양쪽성 이온 리간드인, ＜1＞의 나노 입자.
＜5＞
양쪽성 이온 리간드가,
1) R1이 식 (a)로 표기되는 기이고, R2가 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐인 양쪽성 이온 리간드이거나, 또는,
2) R1이 H이고, R2가 식 (a)로 표기되는 기이고, R3가 C1-3 알킬 또는 할로겐이고, R4가 H인 양쪽성 이온 리간드인, ＜4＞의 나노 입자.
＜6＞
양쪽성 이온 리간드가, R1이 식 (a)로 표기되는 기이고, R2가 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐인 양쪽성 이온 리간드인, ＜5＞의 나노 입자.
＜7＞
양쪽성 이온 리간드가,
R2가 H 또는 할로겐이고,
X1은 결합, 메틸렌 또는 에틸렌이고,
X2는 C2-4 알킬렌이고,
Ra 및 Rb는 모두 메틸이고,
R3 및 R4는 동일하거나 또는 서로 다르며, H, C1-3 알킬 또는 할로겐이고,
X1이 메틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 되는 양쪽성 이온 리간드인, ＜6＞의 나노 입자.
＜8＞
양쪽성 이온 리간드가,
R2는 H 또는 F이고,
X2는 에틸렌 또는 프로필렌이고,
R3 및 R4는 모두 H인 양쪽성 이온 리간드인, ＜7＞의 나노 입자.
＜9＞
양쪽성 이온 리간드가,
R2는 H이고,
X1은 결합 또는 에틸렌인 양쪽성 이온 리간드인, ＜8＞의 나노 입자.
＜10＞
양쪽성 이온 리간드가,
Y-가 SO3 - 또는 CO2 -인 양쪽성 이온 리간드인, ＜4＞∼＜9＞의 어느 하나에 기재된 나노 입자.
＜11＞
양쪽성 이온 리간드가,
R1이 하기 식 (b-1)로 표시되는 기이고,
Figure pct00021
R2가 H 또는 할로겐이고,
X1이 결합 또는 메틸렌이고,
X2가 C1-5 알킬렌 또는 결합이고,
Ra가 메틸이고,
Y-가 SO3 - 또는 CO2 -인 양쪽성 이온 리간드인, ＜3＞의 나노 입자.
＜12＞
산화철을 함유하는 금속 입자가 산화철만을 함유하는 금속 입자인, ＜1＞∼＜11＞의 어느 하나에 기재된 나노 입자.
＜13＞
나노 입자가, 산화철을 함유하는 금속 입자의 표면에 양쪽성 이온 리간드가 1개 이상 배위결합해 형성된 입자이며, 상기 양쪽성 이온 리간드에 의해 상기 금속 입자가 피복되고 있는, ＜1＞∼＜12＞의 어느 하나에 기재된 나노 입자.
＜14＞
나노 입자가,
1개 이상의 양쪽성 이온 리간드가 배위결합한 산화철을 함유하는 금속 입자와,
1개 이상의 양쪽성 이온 리간드로 이루어지는 복합체인, ＜1＞∼＜12＞의 어느 하나에 기재된 나노 입자.
＜15＞
나노 입자가,
2 이상의 양쪽성 이온 리간드 화합물과,
2 이상의 '1개 이상의 양쪽성 이온 리간드 화합물이 배위결합한 산화철을 함유하는 금속 입자'로 이루어지는 클러스터인, ＜1＞∼＜12＞의 어느 하나에 기재된 나노 입자.
＜16＞
＜1＞∼＜15＞의 어느 하나에 기재된 나노 입자를 함유하는, 자기 공명 영상용 조영제.
＜17＞
양성 조영제인, ＜16＞의 자기 공명 영상용 조영제.
＜18＞
＜1＞의 나노 입자를 제조하기 위한, 하기 식 (I)로 표시되는 양쪽성 이온 리간드 화합물의 사용.
Figure pct00022
(식 중, R1 및 R2의 한쪽은 하기 식 (a) 또는 식 (b)로 표시되는 기이고, 다른 쪽은 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐이며,
Figure pct00023
X1은 결합 또는 메틸렌이며, R1이 식 (a)로 표시되는 기일 때 X1은 에틸렌이라도 되고,
X2는 OH로 치환되어 있어도 되는 C1-5 알킬렌 또는 -C1-2 알킬렌-O-C1-3 알킬렌-이며, R1이 식 (b)로 표시되는 기일 때 X2는 결합이라도 되고,
Ra 및 Rb는 동일하거나 또는 서로 다르며, C1-3 알킬, -C1-3 알킬렌-O-C1-2 알킬이거나, 또는, Ra 및 Rb는 이들이 결합하는 4급 질소 원자와 일체가 되어 원자수 5 또는 6의 함질소 포화 헤테로환을 형성하고,
Y-는 SO3 -, HPO3 - 또는 CO2 -이고,
R3 및 R4는 동일하거나 또는 서로 다르며, H, C1-3 알킬, -O-C1-3 알킬 또는 할로겐이고,
n은 0∼2의 정수이고,
또한,
i) R1이 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 메틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 되고,
ii) R1이 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 에틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 메틸렌을 형성해도 되고,
iii) R2가 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 메틸렌일 때, R3와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 된다.
단, R2가 식 (a)로 표시되는 기이고, Ra 및 Rb가 메틸이고, X1이 결합이고, X2가 C1-4 알킬렌이고, R1, R3 및 R4가 모두 H일 때, Y-는 HPO3 - 또는 CO2 -이다.)
＜19＞
양쪽성 이온 리간드 화합물이, R1 및 R2의 한쪽이 식 (a)로 표기되는 기이고, 다른 쪽이 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐인 양쪽성 이온 리간드 화합물인, ＜18＞의 사용.
＜20＞
하기 식 (I)로 표시되는 화합물 또는 그 염.
Figure pct00024
(식 중, R1 및 R2의 한쪽은 하기 식 (a) 또는 식 (b)로 표시되는 기이고, 다른 쪽은 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐이며,
Figure pct00025
X1은 결합 또는 메틸렌이며, R1이 식 (a)로 표시되는 기일 때 X1은 에틸렌이라도 되고,
X2는 OH로 치환되어 있어도 되는 C1-5 알킬렌 또는 -C1-2 알킬렌-O-C1-3 알킬렌-이며, R1이 식 (b)로 표시되는 기일 때 X2는 결합이라도 되고,
Ra 및 Rb는 동일하거나 또는 서로 다르며, C1-3 알킬, -C1-3 알킬렌-O-C1-2 알킬이거나, 또는, Ra 및 Rb는 이들이 결합하는 4급 질소 원자와 일체가 되어 원자수 5 또는 6의 함질소 포화 헤테로환을 형성하고,
Y-는 SO3 -, HPO3 - 또는 CO2 -이고,
R3 및 R4는 동일하거나 또는 서로 다르며, H, C1-3 알킬, -O-C1-3 알킬 또는 할로겐이고,
n은 0∼2의 정수이고,
또한,
i) R1이 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 메틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 되고,
ii) R1이 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 에틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 메틸렌을 형성해도 되고,
iii) R2가 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 메틸렌일 때, R3와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 된다.
단, R2가 식 (a)로 표시되는 기이고, Ra 및 Rb가 메틸이고, X1이 결합이고, X2가 C1-4 알킬렌이고, R1, R3 및 R4가 모두 H일 때, Y-는 HPO3 - 또는 CO2 -이다.)
＜21＞
R1 및 R2의 한쪽이 식 (a) 또는 식 (b)로 표시되는 기이고, 다른 쪽이 H, 저급 알킬 또는 할로겐이며,
X1은 결합 또는 메틸렌이며, R1이 식 (a)로 표시되는 기일 때 X1은 에틸렌이라도 되고,
X2는 OH로 치환되어 있어도 되는 C1-5 알킬렌 또는 -C1-2 알킬렌-O-C1-3 알킬렌-이며, R1이 식 (b)로 표시되는 기일 때 X2는 결합이라도 되고,
Ra 및 Rb는 동일하거나 또는 서로 다르며, C1-3 알킬, -C1-3 알킬렌-O-C1-2 알킬이거나, 또는, Ra 및 Rb는 이들이 결합하는 4급 질소 원자와 일체가 되어 피롤리딘환을 형성하고,
Y-는 SO3 -, HPO3 - 또는 CO2 -이고,
R3 및 R4는 동일하거나 또는 서로 다르며, H, C1-3 알킬 또는 할로겐이고,
n은 1이고,
또한,
i) R1이 식 (a)로 표기되는 기이고 X1이 메틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 되는, ＜20＞의 화합물 또는 그 염.
＜22＞
R1이 식 (a) 또는 식 (b)로 표시되는 기이고, R2가 H 또는 할로겐이며,
X1은 결합 또는 메틸렌이며, R1이 식 (a)로 표시되는 기일 때 X1은 에틸렌이라도 되고,
X2는 C1-5 알킬렌이며, R1이 식 (b)로 표시되는 기일 때 X2는 결합이라도 되고,
Ra 및 Rb는 모두 메틸이고,
Y-는 SO3 - 또는 CO2 -인, ＜21＞의 화합물 또는 그 염.
＜23＞
R1 및 R2의 한쪽이 식 (a)로 표기되는 기이고, 다른 쪽이 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐인, ＜20＞의 화합물 또는 그 염.
＜24＞
4-{[(2,3-디히드록시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}부탄-1-술포네이트, 3-{[(6-플루오로-2,3-디히드록시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}프로판-1-술포네이트, 히드로겐=(3-{[(2,3-디히드록시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}프로필)포스포네이트, 5-{[(2,3-디히드록시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}펜타노에이트, {1-[(2,3-디히드록시페닐)메틸]-1-메틸피페리딘-1-이움-4-일}아세테이트, 1-[(2,3-디히드록시페닐)메틸]-1-메틸피페리딘-1-이움-4-카복실레이트, 4-{[2-(2,3-디히드록시페닐)에틸](디메틸)아자늄일}부타노에이트, 2-{[2-(2,3-디히드록시페닐)에틸](디메틸)아자늄일}에탄-1-술포네이트, 및 3-[(2,3-디히드록시페닐)(디메틸)아자늄일]프로판-1-술포네이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 ＜20＞의 화합물 또는 그 염.
＜25＞
{1-[(2,3-디히드록시페닐)메틸]-1-메틸피페리딘-1-이움-4-일}아세테이트, 및 2-{[2-(2,3-디히드록시페닐)에틸](디메틸)아자늄일}에탄-1-술포네이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 ＜24＞의 화합물 또는 그 염.
＜26＞
4-{[(2,3-디히드록시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}부탄-1-술포네이트, 및 3-{[(6-플루오로-2,3-디히드록시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}프로판-1-술포네이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 ＜24＞의 화합물 또는 그 염.
본 발명은 전술한 각 실시 형태로 한정되는 것이 아니라, 청구항에 나타낸 범위에서 여러 가지 변경이 가능하고, 다른 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절하게 조합해 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 또한, 각 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 조합함으로써 새로운 기술적 특징을 형성할 수 있다.
《실시예》
이하, 제조예 및 실시예를 들어 본 발명에 대해 더 자세히 설명한다.
또한, 실시예, 제조예 및 후술하는 표 중에서, 이하의 약호를 이용하는 경우가 있다.
PEx: 제조예 번호, Ex:실시예 번호, PSyn: 같은 방법으로 제조한 제조예 번호, ESyn: 같은 방법으로 제조한 실시예 번호, Str: 화학 구조식, Me: 메틸기, Et: 에틸기, Data1: 제조예의 물리화학적 데이터를 의미하고, NMR-D: DMSO-d6 중의 1H-NMR에서의 특징적인 피크의 δ(ppm), ESI+: 질량 분석치에서의 m/z치(이온화법 ESI, 한정이 없는 경우 (M+H)+를 나타내고, 후술하는 표 중 ESI(M+)+로 되어 있는 경우는 (M+)+를 나타낸다.)를 나타낸다. APCI/ESI(M+)+: 질량 분석치에서의 m/z치(이온화법 APCI 및 ESI)를 나타낸다. 한편, 제조예 27은 철이온을 제외한 올레산 부분의 Mass 데이터를 나타내고, 그 ESI는 (M-)-를 나타낸다. Data2: 실시예의 물리화학적 데이터를 의미하고, SEC(min)은 시험예 2에 기재된 조건에서의 나노 입자의 유출 시간을 의미하고, 3K는 후술하는 필터에 의해 정제한 입자인 3K 정제 입자를 의미하고, 10K는 후술하는 필터에 의해 정제한 입자인 10K 정제 입자를 의미한다. THF: 테트라히드로푸란, DMF: N,N-디메틸포름아미드, OA: 올레산, MEAA: [2-(2-메톡시에톡시)에톡시]아세트산, TBAF 3수화물: 불화 테트라부틸 암모늄 3수화물, PBS: 인산 완충액(phosphate buffered saline), OA 또는 MEAA가 배위결합한 산화철 나노 입자를 각각 SNP-OA, SNP-MEAA라고 기재한다. 또한, 구조식 중의 Br-는 브롬화 이온을, I-는 요오드화 이온을 나타낸다. 역상 칼럼 크로마토그래피에는 ODS(옥타데실실릴기)로 표면이 수식(modification)된 실리카겔을 충전한 칼럼을 사용했다.
산화철 나노 입자의 정제에 사용하는 Amicon Ultracentrifuge 3K filter(Merck Millipore)는, Amicon 3K filter라고 기재한다. 또한, 상이한 분획 분자량 10K, 30K, 50K, 100K의 같은 기구를 이용했을 때에도 마찬가지로 Amicon 10K filter, Amicon 30K filter, Amicon 50K filter, Amicon 100K filter라고 기재한다. 또한, 30K, 10K, 3K 분획 분자량의 한외 여과에 의해 정제한 입자를 각각 30K 정제 입자, 10K 정제 입자, 3K 정제 입자라고 기재한다.
Agilent Captiva Premium Syringe Filters(Regenerated Cellulose, 15㎜, 포어 사이즈: 0.2㎛)나 YMC Duo-Filter(XQUO15, 포어 사이즈 0.2㎛)를 이용한 입자의 여과 조작은 멤브레인(0.2㎛) 여과라고 기재한다.
또한, 후술하는 실시예의 표 중의 파선은, 금속 입자 표면의 금속 원자와의 배위결합을 나타낸다.
이하의 제조예 혹은 실시예에 의하거나 또는 이들과 마찬가지로 하여, 후술하는 표에 나타내는 제조예의 화합물 및 실시예의 나노 입자를 제조했다.
한편, 양쪽성 이온 리간드 화합물, 철올레산 착물 및 올레산으로 피복된 산화철 나노 입자(SNP-OA)의 제조 실시예를 제조예에 기재하고, SNP-OA로부터 직접 또는 SNP-MEAA를 경유한, 양쪽성 이온 리간드 화합물이 배위결합한 나노 입자의 제조예를 실시예에 기재했다.
제조예 1
6-플루오로-2,3-디메톡시 벤즈알데히드(2.50g)에 9.5 ㏖/L 디메틸아민 수용액(7.1㎖)을 첨가해 실온에서 15시간 교반했다. 이것에, 수조(water bath) 내에서 수소화붕소 나트륨(514㎎)을 첨가해 실온에서 2시간 교반했다. 빙점조(ice bath)에서 진한 염산을 첨가했다(pH 1-2). 수층을 디클로로메탄으로 2회 세정했다. 이 수층에 1 ㏖/L 수산화 나트륨 수용액을 첨가했다(pH＞11). 이것을 디클로로메탄으로 3회 추출하고, 무수 황산나트륨으로 건조했다. 여과 후 농축해 1-(6-플루오로-2,3-디메톡시페닐)-N,N-디메틸메탄아민(2.46g)를 수득했다.
제조예 2
4-플루오로-2,3-디메톡시 벤즈알데히드(2.50g), 디클로로메탄(75㎖), 2 ㏖/L 디메틸아민 THF 용액(13.6㎖)의 혼합물에, 수조(water bath) 내에서 트리아세톡시 수소화붕소 나트륨(3.74g)을 첨가해 실온에서 1시간 교반했다. 염기성 실리카겔을 첨가해 감압하에서 농축했다. 염기성 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(전개 용매: 헥산-클로로포름)로 정제해 1-(4-플루오로-2,3-디메톡시페닐)-N,N-디메틸메탄아민(2.81g)을 수득했다.
제조예 3
1-(2,3-디메톡시페닐)-N,N-디메틸메탄아민(3.82g), 1,2λ6-옥사티올란-2,2-디온(1.89㎖), 아세트산에틸(38.2㎖)의 혼합물을 실온에서 7일간 교반했다. 1,2λ6-옥사티올란-2,2-디온(515㎕)을 더 첨가해 50℃에서 4시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 고체를 여과해 아세트산에틸로 세정하고, 감압 건조해 3-{[(2,3-디메톡시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}프로판-1-술포네이트(5.41g)를 수득했다.
제조예 4
1-(2,3-디메톡시페닐)-N,N-디메틸메탄아민(3.00g), 탄산나트륨(1.63g), 2-브로모에탄-1-술폰산나트륨(3.24g), 물(6㎖), 에탄올(30㎖)의 혼합물을 75℃에서 3일간 교반했다. 2-브로모에탄-1-술폰산나트륨(3.24g)을 더 첨가해 80℃에서 2일간 교반했다. 2-브로모에탄-1-술폰산나트륨(3.24g)를 더 첨가해 80℃에서 2일간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 감압 농축했다. 물을 첨가하고 역상 칼럼 크로마토그래피(전개 용매: 아세토니트릴-물)로 정제해 2-{[(2,3-디메톡시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}에탄-1-술포네이트(3.50g)를 수득했다.
제조예 5
1-(2,3-디메톡시페닐)-N,N-디메틸메탄아민(2.00g), 1,2λ6-옥사티안-2,2-디온(1.36㎖), 아세트산에틸(20㎖)의 혼합물을 50℃에서 3시간 교반한 후, 70℃에서 24시간 교반했다. 1,2λ6-옥사티안-2,2-디온(1.04㎖)을 더 첨가해 70℃에서 24시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 고체를 여과해 아세트산에틸로 세정하고, 감압 건조해 4-{[(2,3-디메톡시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}부탄-1-술포네이트(2.28g)를 수득했다.
제조예 6
2-플루오로-4,5-디메톡시아닐린(2.50g), 1,2λ6-옥사티올란-2,2-디온(1.54㎖), 아세토니트릴(63㎖)의 혼합물을 115℃에서 8시간 교반했다. 1,2λ6-옥사티올란-2,2-디온(0.64㎖)을 더 첨가해 115℃에서 8시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 고체를 여과해 아세토니트릴로 세정하고, 50℃에서 감압 건조해 3-(2-플루오로-4,5-디메톡시 아닐리노)프로판-1-술폰산(4.00g)을 수득했다.
제조예 7
3-(2-클로로에톡시)프로판-1-술폰산(1.46g), 디옥산(22㎖), 물(11㎖)의 혼합물에, 3,4-디메톡시아닐린(1.66g), 요오드화 칼륨(1.79g), 탄산칼륨(2.49g)를 첨가해 100℃에서 철야 교반했다. 반응액을 방치해 실온까지 식힌 후 농축해, 역상 칼럼 크로마토그래피(전개 용매: 아세토니트릴-물)로 정제하고 동결 건조함으로써 3-[2-(3,4-디메톡시 아닐리노)에톡시]프로판-1-술폰산(532㎎)을 수득했다.
제조예 8
2-메톡시-N-(2-메톡시에틸)에탄-1-아민(3.0㎖), 1,2λ6-옥사티올란-2,2-디온(2.0㎖), 아세토니트릴(27㎖)의 혼합물을 80℃에서 4시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후 농축하고, 디에틸에테르를 첨가해 실온에서 2시간 교반한 후, 고체를 여과해 실온에서 감압 건조함으로써 3-[비스(2-메톡시에틸)아미노]프로판-1-술폰산(5.00g)을 수득했다.
제조예 9
1-(2,3-디메톡시페닐)-N,N-디메틸메탄아민(1.70g), 3-클로로-2-히드록시프로판-1-술폰산나트륨(3.42g), 요오드화 칼륨(1.73g), 에탄올(26㎖), 물(7.7㎖)의 혼합물을 80℃에서 철야 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후 농축하고, 역상 칼럼 크로마토그래피(전개 용매: 아세토니트릴-물)로 정제해 동결 건조함으로써 3-{[(2,3-디메톡시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}-2-히드록시프로판-1-술포네이트(2.17g)를 수득했다.
제조예 10
7,8-디메톡시-1,2,3,4-테트라히드로이소퀴놀린(1.80g), 1,2λ6-옥사티올란-2,2-디온(0.98㎖), 탄산칼륨(1.29g), 아세토니트릴(45㎖)의 혼합물을 100℃에서 8시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 물을 첨가하고 농축해, 역상 칼럼 크로마토그래피(전개 용매: 아세토니트릴-물)로 정제하고 동결 건조함으로써 3-(7,8-디메톡시-3,4-디히드로이소퀴놀린-2(1H)-일)프로판-1-술폰산(1.79g)을 수득했다.
제조예 11
1-(2,3-디메톡시페닐)-N,N-디메틸메탄아민(1.30g), (3-브로모프로필)포스폰산디에틸(1.66㎖), 에탄올(6.50㎖)의 혼합물을 80℃에서 6시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후 농축하고, 역상 칼럼 크로마토그래피(전개 용매: 아세토니트릴-물)로 정제해 3-(디에톡시포스포릴)-N-[(2,3-디메톡시페닐)메틸]-N,N-디메틸프로판-1-아미늄=브로마이드(2.70g)를 수득했다.
제조예 12
3-[비스(2-메톡시에틸)아미노]프로판-1-술폰산(3.00g), 1-(클로로메틸)-2,3-디메톡시벤젠(4.39g), 탄산칼륨(1.95g), 에탄올(45㎖)의 혼합물을 80℃에서 철야 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후 농축해, 역상 칼럼 크로마토그래피(전개 용매: 아세토니트릴-물)로 정제하고 동결 건조함으로써 3-{[(2,3-디메톡시페닐)메틸]비스(2-메톡시에틸)아자늄일}프로판-1-술포네이트(3.09g)를 수득했다.
제조예 13
(3-브로모프로필)포스폰산디에틸(2.53g), 3,4-디메톡시아닐린(3.00g)의 혼합물을 아르곤 분위기하 95℃에서 6시간 교반했다. 방치해 실온까지 식히고, 포화 탄산수소나트륨 수용액을 첨가해 아세트산에틸로 1회 추출했다. 유기층을 포화 식염수로 1회 세정하고, 무수 황산마그네슘으로 건조했다. 여과 후 농축해, 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(전개 용매; 헥산-아세트산에틸, 이어서 아세트산에틸-메탄올)로 정제함으로써 [3-(3,4-디메톡시 아닐리노)프로필]포스폰산디에틸(1.74g)을 수득했다.
제조예 14
1-(2,3-디메톡시페닐)-N,N-디메틸메탄아민(2.00g)과 4-브로모부탄산에틸(2.60g)의 혼합물을 80℃에서 3시간 교반했다. 이것을 역상 칼럼 크로마토그래피(전개 용매; 물-아세토니트릴)로 정제함으로써 N-[(2,3-디메톡시페닐)메틸]-4-에톡시-N,N-디메틸-4-옥소부탄-1-아미늄=브로마이드(3.93g)를 수득했다.
제조예 15
1-(6-플루오로-2,3-디메톡시페닐)-N,N-디메틸메탄아민(1.20g), 1,2λ6-옥사티올란-2,2-디온(990㎕), 아세트산에틸(12㎖)의 혼합물을 50℃에서 18시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 고체를 여과해 아세트산에틸로 세정하고, 감압 건조해 3-{[(6-플루오로-2,3-디메톡시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}프로판-1-술포네이트(1.79g)를 수득했다.
제조예 16
1-(2,3-디메톡시페닐)-N,N-디메틸메탄아민(2.00g)과 5-브로모펜탄산에틸(2.79g)의 혼합물을 80℃에서 3시간 교반했다. 이것을 역상 칼럼 크로마토그래피(전개 용매; 물-아세토니트릴)로 정제함으로써 N-[(2,3-디메톡시페닐)메틸]-5-에톡시-N,N-디메틸-5-옥소펜탄-1-아미늄=브로마이드(3.91g)를 수득했다.
제조예 17
3-(2-플루오로-4,5-디메톡시 아닐리노)프로판-1-술폰산(4.00g), 탄산칼륨(4.52g), 요오드화 메틸(7.7㎖), 메탄올(60㎖)의 혼합물을 50℃에서 철야 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후 농축해, 역상 칼럼 크로마토그래피(전개 용매: 아세토니트릴-물)로 정제하고 동결 건조함으로써 3-[(2-플루오로-4,5-디메톡시페닐)(디메틸)아자늄일]프로판-1-술포네이트(4.34g)를 수득했다.
제조예 18
3-(3,4-디메톡시 아닐리노)프로판-1-술폰산(2.00g), 1,4-디요오드부탄(1.04㎖), 탄산칼륨(2.21g), 디옥산(30㎖), 물(15㎖)의 혼합물을 100℃에서 철야 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후 농축해, 역상 칼럼 크로마토그래피(전개 용매: 아세토니트릴-물)로 정제하고 동결 건조함으로써 3-[1-(3,4-디메톡시페닐)피롤리딘-1-이움-1-일]프로판-1-술포네이트(2.37g)를 수득했다.
제조예 19
3-(3,4-디메톡시 아닐리노)프로판-1-술폰산(2.00g), 요오드화 에틸(2.94㎖), 탄산칼륨(2.41g), 메탄올(30㎖)의 혼합물을 50℃에서 철야 교반했다. 요오드화 메틸(4.1㎖)를 첨가하고, 계속해서 50℃에서 철야 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후 농축해, 역상 칼럼 크로마토그래피(전개 용매: 아세토니트릴-물)로 정제하고 동결 건조함으로써 3-[(3,4-디메톡시페닐)(에틸)(메틸)아자늄일]프로판-1-술포네이트(2.14g)를 수득했다.
제조예 20
3-{[(2,3-디메톡시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}프로판-1-술포네이트(5.41g), 57% 요오드화 수소산(24㎖)의 혼합물을 110℃에서 15시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 물(30㎖)을 첨가하고 감압하에서 농축했다. 이 조작을 한번 더 반복했다. 이것에 물(6㎖)을 첨가해 용해시킨 후, 아세톤(100㎖)을 첨가하고, 빙점조에서 3분간 교반했다. 가만히 둔 다음, 상청액을 디캔테이션(decantation)으로 제거했다. 물(6㎖), 아세톤(75㎖)을 더 첨가해, 같은 조작을 한번 더 실시했다. 이것에 물(6㎖), 아세톤(75㎖)을 첨가하고, 빙점조에서 3분간 교반한 후, 고체를 여과해 아세톤으로 세정하고, 감압 건조해 3-{[(2,3-디히드록시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}프로판-1-술포네이트(5.02g)를 수득했다.
제조예 21
아르곤 분위기, 드라이아이스-아세톤 배스(bath) 냉각하에서, 3-{[(2,3-디메톡시페닐)메틸]비스(2-메톡시에틸)아자늄일}프로판-1-술포네이트(2.59g), 디클로로메탄(52㎖)의 혼합물에, 1 ㏖/L 삼브롬화붕소 디클로로메탄 용액(19.2㎖)을 적하하고, 천천히 3시간에 걸쳐 실온까지 승온해, 실온에서 2시간 교반했다. 얼음 냉각하에서 메탄올을 첨가하고, 실온에서 30분간 교반해 감압하에서 농축했다. 잔사에 메탄올을 첨가하고 다시 감압하에서 농축했다. 이 조작을 2회 더 실시해, 역상 칼럼 크로마토그래피(전개 용매: 아세토니트릴-물)로 정제하고 동결 건조함으로써 3-{[(2,3-디히드록시페닐)메틸]비스(2-메톡시에틸)아자늄일}프로판-1-술포네이트(674㎎)를 수득했다.
제조예 22
4-{[(2,3-디메톡시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}부탄-1-술포네이트(2.28g), 57% 요오드화 수소산(9.6㎖)의 혼합물을 110℃에서 4시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 물을 첨가하고 감압하에서 농축했다. 이 조작을 한번 더 반복했다. 이것에 물(4㎖)을 첨가해 용해시킨 후, 아세톤(80㎖)을 첨가하고 교반해 가만히 둔 다음, 상청액을 디캔테이션으로 제거했다. 밀리포어워터(Millipore water, 4㎖), 아세톤(60㎖)을 더 첨가해 같은 조작을 실시했다. 이것에 밀리포어워터(4㎖), 아세톤(60㎖)을 첨가해 교반한 후, 고체를 여과해 아세톤으로 세정하고, 감압 건조해 4-{[(2,3-디히드록시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}부탄-1-술포네이트(2.45g)를 수득했다.
제조예 23
3-{[(6-플루오로-2,3-디메톡시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}프로판-1-술포네이트(1.79g), 57% 요오드화 수소산(7.5㎖)의 혼합물을 110℃에서 6시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 물을 첨가하고 감압하에서 농축했다. 이 조작을 한번 더 반복했다. 이것에 아세톤(70㎖)을 첨가해 얼음 냉각하에서 교반했다. 하룻밤 가만히 두어 고체를 석출시킨 후, 얼음 냉각하에서 1시간 교반했다. 가만히 둔 다음, 상청액을 디캔테이션으로 제거했다. 이것에 아세톤을 첨가한 후, 고체를 여과해 아세톤으로 세정하고, 감압 건조해 3-{[(6-플루오로-2,3-디히드록시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}프로판-1-술포네이트(1.58g)를 수득했다.
제조예 24
3-(디에톡시포스포릴)-N-[(2,3-디메톡시페닐)메틸]-N,N-디메틸프로판-1-아미늄=브로마이드(2.80g), 57% 요오드화 수소산(8㎖)의 혼합물을 100℃에서 18시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 물과 아세톤을 첨가해 감압하에서 농축했다. 이것에 물을 첨가해 감압하에서 농축했다. 이것에 물을 첨가해 불용물을 여과 분리하고, 여과액을 감압하에서 농축했다. 이것에 아세톤을 첨가해 생성된 고체를 여과했다. 이것을 아세톤으로 세정하고 감압 건조해 N-[(2,3-디히드록시페닐)메틸]-N,N-디메틸-3-포스포노프로판-1-아미늄=아이오다이드(571㎎)를 수득했다.
제조예 25
N-[(2,3-디메톡시페닐)메틸]-4-에톡시-N,N-디메틸-4-옥소부탄-1-아미늄=브로마이드(3.91g), 57% 요오드화 수소산(22.5g)의 혼합물을 110℃에서 15시간 교반했다. 농축해 얻어진 잔사에 물을 첨가하고, 감압하에서 농축했다. 이 조작을 1회 더 반복했다. 이것에 아세톤을 첨가하고, 빙점조에서 냉각해 상청액을 제거했다. 이것에 아세톤을 첨가하고, 빙점조에서 냉각해 생성된 고체를 여과했다. 이것을 아세톤으로 세정해 3-카복시-N-[(2,3-디히드록시페닐)메틸]-N,N-디메틸프로판-1-아미늄=아이오다이드(2.13g)를 수득했다.
제조예 26
N-[(2,3-디메톡시페닐)메틸]-5-에톡시-N,N-디메틸-5-옥소펜탄-1-아미늄=브로마이드(3.90g), 57% 요오드화 수소산(22.0g)의 혼합물을 110℃에서 16시간 교반했다. 농축해 얻어진 잔사에 물을 첨가하고, 감압하에서 농축했다. 이 조작을 1회 더 반복했다. 이것에 아세톤을 첨가하고, 빙점조에서 냉각해 상청액을 제거했다. 이것에 아세톤을 첨가하고, 빙점조에서 냉각해 생성된 고체를 여과했다. 이것을 아세톤으로 세정해 4-카복시-N-[(2,3-디히드록시페닐)메틸]-N,N-디메틸부탄-1-아미늄=아이오다이드(1.33g)를 수득했다. 여과액을 모두 농축해, 얻어진 잔사를 역상 칼럼 크로마토그래피(전개 용매; 물-아세토니트릴)로 정제했다. 농축해 생성된 고체에 아세톤을 첨가해 여과했다. 이것을 아세톤으로 세정해 4-카복시-N-[(2,3-디히드록시페닐)메틸]-N,N-디메틸부탄-1-아미늄=아이오다이드(1.29g)를 수득했다.
제조예 27
염화철(III)6수화물(5.80g), 올레산 나트륨(19.5g), 에탄올(43㎖), 물(33㎖), 헥산(75㎖)을 혼합해, 아르곤 분위기하 70℃에서 4시간 가열 환류했다. 방치해 식힌 후, 분액 깔때기로 옮겨 수층을 제거했다. 50㎖의 물을 첨가해 세정하고, 유기층을 회수했다. 이 조작을 2회 더 반복했다(2회째는 50% 메탄올워터를 사용). 얻어진 유기층을 황산나트륨으로 건조하고, 감압하에서 농축해 올레산철 착물(FeOA3, 19.2g)을 수득했다.
제조예 28
FeOA3(6.53g), 올레일 알코올(11.7g), 디페닐 에테르(36.4g)의 혼합물을, 감압하 90℃에서 2시간 교반했다. 그 후 아르곤으로 상압으로 되돌리고, 배스(bath) 온도 213℃까지 16분에 걸쳐 승온해, 내온이 200℃를 넘은 후 30분간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 헥산(5㎖), 아세톤(150㎖)을 첨가해 10℃, 8000 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 얻어진 침전에 헥산을 첨가하고(24㎖), 아세톤(150㎖)을 더 첨가한 후, 10℃, 8000 rpm으로 10분간 원심분리해 상청액을 제거했다. 이 조작을 한번 더 반복해, 얻어진 침전을 감압 건조하여, 표면에 올레산이 배위결합한 산화철 나노 입자(SNP-OA, 992㎎)를 수득했다.
제조예 33
2-(2,3-디메톡시페닐)-N,N-디메틸에탄-1-아민(7.71g), 물(15.4㎖), 에탄올(77㎖)의 혼합물에 탄산나트륨(15.6g), 2-브로모에탄-1-술폰산나트륨(23.3g)을 첨가해 80℃에서 18시간 교반했다. 2-브로모에탄-1-술폰산나트륨(11.7g), 탄산나트륨(7.81g), 에탄올(20㎖), 물(4㎖)을 첨가해 80℃에서 1일간 교반했다. 농축 후, 역상 칼럼 크로마토그래피(전개 용매; 물-아세토니트릴)로 정제함으로써 2-{[2-(2,3-디메톡시페닐)에틸](디메틸)아자늄일}에탄-1-술포네이트(9.00g)를 수득했다.
제조예 35
2,3-디메톡시아닐린(5.61g), 1,2λ6-옥사티올란-2,2-디온(5.83g), 아세토니트릴(140㎖)의 혼합물을 8시간 환류했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 빙점조에서 교반했다. 고체를 여과하고 차가운 아세토니트릴로 세정해 3-(2,3-디메톡시 아닐리노)프로판-1-술폰산(5.59g)을 수득했다.
제조예 38
3-(2,3-디메톡시 아닐리노)프로판-1-술폰산(5.58g), 탄산칼륨(6.72g), 요오드화 메틸(11.4㎖), 메탄올(85㎖)의 혼합물을 50℃에서 8시간 교반했다. 요오드화 메틸(11.4㎖)을 첨가해 50℃에서 24시간 교반했다. 불용물을 여과 후 농축해, SEPABEAD(등록상표) SP207SS로 정제했다. 농축해 얻어진 고체를 에탄올에 가온하에서 용해시켰다. 이것을 방치해 실온까지 식히고, 계속해서 빙점조에서 교반했다. 고체를 여과하고 차가운 에탄올로 세정해 3-[(2,3-디메톡시페닐)(디메틸)아자늄일]프로판-1-술포네이트(5.40g)를 수득했다.
제조예 43
3-[(2,3-디메톡시페닐)(디메틸)아자늄일]프로판-1-술포네이트(5.40g), 57% 요오드화 수소산(40g)의 혼합물을 8시간 환류했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 물을 첨가해 감압하에서 농축했다. 이 조작을 2회 더 반복했다. 이것에 물(3㎖)을 첨가해 용해시킨 후, 아세톤(50㎖)을 첨가하고, 빙점조에서 30분간 교반했다. 가만히 둔 다음, 상청액을 디캔테이션으로 제거했다. 물(3㎖), 아세톤(40㎖)을 더 첨가해 한번 더 같은 조작을 실시했다. 이것에 물(3㎖), 아세톤(40㎖)을 첨가하고, 빙점조에서 30분간 교반해, 고체를 여과하고 아세톤으로 세정해 3-[(2,3-디히드록시페닐)(디메틸)아자늄일]프로판-1-술포네이트(4.35g)를 수득했다.
제조예 50
2-{[2-(2,3-디메톡시페닐)에틸](디메틸)아자늄일}에탄-1-술포네이트(9.00g), 57% 요오드화 수소산(40㎖)의 혼합물을 100℃에서 15시간 교반했다. 농축해 아세톤을 첨가하고, 빙점조에서 5분간 교반했다. 생성된 고체를 여과해 아세톤으로 세정하여 2-{[2-(2,3-디히드록시페닐)에틸](디메틸)아자늄일}에탄-1-술포네이트(3.40g)를 수득했다.
제조예 58
(피페리딘-4-일)아세트산메틸 염산염(5.00g), 1-(클로로메틸)-2,3-디메톡시벤젠(5.78g), 탄산칼륨(4.64g), 아세토니트릴(50㎖)의 혼합물을 실온에서 철야 교반했다. 반응 혼합물을 여과하고, 여과액을 농축해 염기성 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(전개 용매; 헥산-아세트산에틸)로 정제함으로써 {1-[(2,3-디메톡시페닐)메틸]피페리딘-4-일}아세트산메틸(4.90g)을 수득했다.
제조예 59
2-(2,3-디메톡시페닐)-N,N-디메틸에탄-1-아민(10.9g)과 4-브로모부탄산에틸(8.28㎖)의 혼합물을 80℃에서 3시간 교반했다. 이것을 역상 칼럼 크로마토그래피(전개 용매; 물-아세토니트릴)로 정제함으로써 N-[2-(2,3-디메톡시페닐)에틸]-4-에톡시-N,N-디메틸-4-옥소부탄-1-아미늄=브로마이드(15.7g)를 수득했다.
제조예 60
2,3-디메톡시아닐린(5.00g), 1,2λ6-옥사티안-2,2-디온(5.78g)의 혼합물을 95℃에서 24시간 교반했다. 이것을 역상 칼럼 크로마토그래피(전개 용매: 아세토니트릴-물)로 정제했다. 농축해 얻어진 고체를 아세토니트릴로 세정하여 4-(2,3-디메톡시 아닐리노)부탄-1-술폰산(4.78g)을 수득했다.
제조예 61
2,3-디메톡시아닐린(5.00g), 5-브로모펜탄산에틸(8.19g), 트리에틸아민(3.96g)의 혼합물을 실온에서 5일간 교반했다. 물을 첨가하고, 아세트산에틸로 1회 추출했다. 유기층을 포화 식염수로 1회 세정해, 무수 황산마그네슘으로 건조했다. 여과 후 농축하고, 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(전개 용매; 1회차: 헥산-아세트산에틸, 2회차: 클로로포름-아세트산에틸)로 정제함으로써 5-(2,3-디메톡시 아닐리노)펜탄산에틸(6.26g)을 수득했다.
제조예 62
{1-[(2,3-디메톡시페닐)메틸]피페리딘-4-일}아세트산메틸(4.90g), 요오드화 메틸(5.0㎖), 메탄올(74㎖)의 혼합물을 50℃에서 4시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후 농축해, 역상 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(전개 용매; 물-아세토니트릴)로 정제함으로써 1-[(2,3-디메톡시페닐)메틸]-4-(2-메톡시-2-옥소에틸)-1-메틸피페리딘-1-이움=아이오다이드(6.54g)를 수득했다.
제조예 63
1-[(2,3-디메톡시페닐)메틸]피페리딘-4-카복실산에틸(18.8g), 요오드화 메틸(19.1㎖), 에탄올(188㎖)의 혼합물을 50℃에서 4시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후 농축해, 역상 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(전개 용매; 물-아세토니트릴)로 정제함으로써 1-[(2,3-디메톡시페닐)메틸]-4-(에톡시카보닐)-1-메틸피페리딘-1-이움=아이오다이드(25.9g)를 수득했다.
제조예 64
1-[(2,3-디메톡시페닐)메틸]-4-(2-메톡시-2-옥소에틸)-1-메틸피페리딘-1-이움=아이오다이드(6.54g), 57% 요오드화 수소산(19㎖)의 혼합물을 100℃에서 6시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 물을 첨가하고 감압하에서 농축했다. 이 조작을 2회 더 반복했다. 이것에 아세톤(30㎖)을 첨가해 실온에서 교반한 후, 빙점조에서 냉각해 가만히 둔 다음, 상청액을 디캔테이션으로 제거했다. 아세톤을 더 첨가해 2회 더 같은 조작을 실시했다. 이것에 아세톤(30㎖)을 첨가해 실온에서 교반한 후, 빙점조에서 냉각해 고체를 여과하여 4-(카복시메틸)-1-[(2,3-디히드록시페닐)메틸]-1-메틸피페리딘-1-이움=아이오다이드(4.49g)를 수득했다.
제조예 65
1-[(2,3-디메톡시페닐)메틸]-4-(에톡시카보닐)-1-메틸피페리딘-1-이움=아이오다이드(25.9g), 57% 요오드화 수소산(76㎖)의 혼합물을 100℃에서 철야 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 물을 첨가하고 감압하에서 농축했다. 이 조작을 2회 더 반복했다. 이것에 아세톤을 첨가해 실온에서 교반한 후, 빙점조에서 냉각해 가만히 둔 다음, 상청액을 디캔테이션으로 제거했다. 아세톤을 더 첨가해 다시 한번 같은 조작을 실시했다. 이것에 아세톤을 첨가해 실온에서 교반한 후, 빙점조에서 냉각해 고체를 여과하여 4-카복시-1-[(2,3-디히드록시페닐)메틸]-1-메틸피페리딘-1-이움=아이오다이드(10.8g)를 수득했다. 또한, 여과액을 농축해, 역상 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(전개 용매; 물-아세토니트릴)로 정제함으로써 4-카복시-1-[(2,3-디히드록시페닐)메틸]-1-메틸피페리딘-1-이움=아이오다이드(12.0g)를 수득했다.
제조예 66
N-[2-(2,3-디메톡시페닐)에틸]-4-에톡시-N,N-디메틸-4-옥소부탄-1-아미늄=브로마이드(15.7g), 57% 요오드화 수소산(52㎖)의 혼합물을 100℃에서 18시간 교반했다. 농축해 얻어진 잔사에 물을 첨가하고, 감압하에서 농축했다. 이것에 아세토니트릴을 첨가했다. 빙점조에서 냉각해, 고체를 석출시킨 다음 농축했다. 이것에 아세톤을 첨가해 실온에서 10분간 교반한 후, 고체를 여과해 3-카복시-N-[2-(2,3-디히드록시페닐)에틸]-N,N-디메틸프로판-1-아미늄=아이오다이드(14.8g)를 수득했다.
실시예 1
아르곤 분위기하에서, SNP-OA(100㎎), MEAA(2.5㎖)와 메탄올(7.5㎖)의 혼합물을, 70℃에서 5시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 감압하에서 농축했다. 아세톤(24㎖), 헥산(96㎖)을 첨가해 6개로 나누고, 10℃, 7000 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 이 조작을 1회 더 반복해 SNP-MEAA를 수득했다.
3-{[(2,3-디히드록시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}프로판-1-술포네이트(1.19g), DMF(25㎖), 물(17㎖)의 혼합물을 가열하에서 용해하고, 탄산수소나트륨(700㎎)을 첨가했다. 이것에 앞서 수득한 SNP-MEAA의 DMF(8㎖) 용액을 첨가하고, 아르곤 분위기하, 실온에서 16시간 교반했다. 반응 혼합물을 물(3㎖)을 이용해 6개로 나누고, 각각에 아세톤(30㎖)을 첨가해 10℃, 7000 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 얻어진 침전을 PBS에 분산시키고, Amicon 30K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 얻어진 여과액을 Amicon 10K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 일련의 조작을 3회 더 실시했다. Amicon 30K filter상의 농축액에 물을 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 얻어진 여과액을 Amicon 10K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 일련의 조작을 2회 더 실시했다. Amicon 10K filter상의 농축액에 물을 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 조작을 7회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조함으로써 10K 정제 입자(21.2㎎)를 수득했다. Amicon 10K filter에 의한 세정의 여과액을 Amicon 3K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조함으로써 3K 정제 입자(41.3㎎)를 수득했다.
실시예 2
아르곤 분위기하에서, SNP-OA(20㎎), MEAA(0.5㎖)와 메탄올(1.5㎖)의 혼합물을, 70℃에서 6시간 교반했다.
방치해 실온까지 식힌 후, 아세톤(4㎖), 헥산(16㎖)을 첨가해 10℃, 7800 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 이 조작을 아세톤(1㎖), 헥산(4㎖)을 이용해 3회 반복해, SNP-MEAA를 수득했다.
3-[(2-플루오로-4,5-디히드록시페닐)(디메틸)아자늄일]프로판-1-술포네이트(266㎎), 물(3.3㎖)의 혼합물에, 탄산수소나트륨(53㎎)을 첨가했다. 이것에 앞서 수득한 SNP-MEAA의 DMF(6.6㎖) 용액을 첨가하고, 아르곤 분위기하, 실온에서 15시간 교반했다. 반응 혼합물을 물(1.5㎖)를 이용해 2개로 나누고, 각각에 아세톤(30㎖)을 첨가해 10℃, 7800 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다.
얻어진 침전을 PBS에 분산시키고, Amicon 100K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 얻어진 여과액을 Amicon 10K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 일련의 조작을 3회 더 반복했다. Amicon 10K filter상의 농축액에 물을 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 조작을 2회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조함으로써 10K 정제 입자(9.9㎎)를 수득했다. Amicon 10K filter에 의한 세정의 초기 3회분의 여과액을, Amicon 3K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 1시간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 1시간 원심분리했다. 이 조작을 7회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조함으로써 3K 정제 입자(3.2㎎)를 수득했다.
실시예 3
아르곤 분위기하에서, SNP-OA(20㎎), MEAA(0.5㎖)와 메탄올(1.5㎖)의 혼합물을, 70℃에서 6시간 교반했다.
방치해 실온까지 식힌 후, 아세톤(4㎖), 헥산(16㎖)을 첨가해 10℃, 7800 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 이 조작을 아세톤(1㎖), 헥산(4㎖)을 이용해 3회 반복해, SNP-MEAA를 수득했다.
3-(7,8-디히드록시-2-메틸-3,4-디히드로이소퀴놀린-2-이움-2(1H)-일)프로판-1-술포네이트(274㎎), 물(6.6㎖)의 혼합물에, 탄산수소나트륨(53㎎)을 첨가했다. 이것에 앞서 수득한 SNP-MEAA의 DMF(13.2㎖) 용액을 첨가하고, 아르곤 분위기하, 50℃에서 17시간 교반했다.
반응 혼합물을 물(3㎖)을 이용해 4개로 나누고, 각각에 아세톤(30㎖)을 첨가해 10℃, 7800 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다.
얻어진 침전을 PBS에 분산시키고, Amicon 100K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 얻어진 여과액을 Amicon 10K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 일련의 조작을 3회 더 반복했다. Amicon 10K filter상의 농축액에 물을 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 조작을 2회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조함으로써 10K 정제 입자(17.3㎎)를 수득했다. Amicon 10K filter에 의한 세정의 초기 3회분의 여과액을, Amicon 3K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 1시간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 1시간 원심분리했다. 이 조작을 7회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조함으로써 3K 정제 입자(11.1㎎)를 수득했다.
실시예 4
아르곤 분위기하에서, SNP-OA(40㎎), MEAA(1㎖)와 메탄올(3㎖)의 혼합물을, 70℃에서 6시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 감압하에서 농축했다. 아세톤(8㎖), 헥산(32㎖)을 첨가해 2개로 나누어 10℃, 7000 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 이것에 아세톤(6㎖), 헥산(24㎖)을 첨가하고, 이 조작을 1회 더 반복해 SNP-MEAA를 수득했다.
3-[(2,3-디히드록시페닐)(디메틸)아자늄일]프로판-1-술포네이트(500㎎), 물(14.7㎖)의 혼합물을 가열하에서 용해하고, 탄산수소나트륨(130㎎)을 첨가했다. 이것에 앞서 수득한 SNP-MEAA의 DMF(2㎖) 용액을 첨가하고, 아르곤 분위기하, 실온에서 16시간 교반했다. 반응 혼합물을 물(2㎖)을 이용해 4개로 나누고, 각각에 아세톤(30㎖)을 첨가해 10℃, 7000 rpm으로 3분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 얻어진 침전을 PBS에 분산시키고, Amicon 50K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 10분간 원심분리했다. 얻어진 여과액을 Amicon 30K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 일련의 조작을 2회 더 실시했다. Amicon 30K filter상의 농축액에 물을 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 조작을 한번 더 반복했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조함으로써 30K 정제 입자(2.1㎎)를 수득했다. Amicon 30K filter에 의한 세정의 여과액을 Amicon 10K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 조작을 6회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조함으로써 10K 정제 입자(1.9㎎)를 수득했다. Amicon 10K filter에 의한 세정의 여과액을 Amicon 3K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이 조작을 5회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조함으로써 3K 정제 입자(5.0㎎)를 수득했다.
실시예 5
아르곤 분위기하에서, SNP-OA(20㎎), MEAA(0.5㎖)와 메탄올(1.5㎖)의 혼합물을, 70℃에서 6시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 아세톤(8㎖), 헥산(32㎖)을 첨가해 2개로 나누어 10℃, 7300 rpm으로 5분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 이 조작을 아세톤(6㎖), 헥산(24㎖)을 이용해 2회 반복해, SNP-MEAA를 수득했다.
3-{[(3,4-디히드록시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}프로판-1-술포네이트(250㎎)의 DMF(5㎖)와 물(3.3㎖)의 용액을 가열하에서 용해하고, 탄산수소나트륨(50㎎)을 첨가했다. 이것에 앞서 수득한 SNP-MEAA의 DMF(1.7㎖) 용액을 첨가하고, 아르곤 분위기하, 실온에서 21.5시간 교반했다. 반응 혼합물을 물(3㎖)을 이용해 2개로 나누고, 각각에 아세톤(30㎖)을 첨가해 10℃, 7300 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 얻어진 침전을 PBS에 분산시키고, Amicon 50K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 10분간 원심분리했다. 얻어진 여과액을 Amicon 10K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이것에 PBS를 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이것에 물을 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 조작을 7회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조해 10K 정제 입자(9.3㎎)를 수득했다. Amicon 10K filter에 의한 세정의 초기 3회분의 여과액을, Amicon 3K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 조작을 5회 더 실시했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조해 3K 정제 입자(2.6㎎)를 수득했다.
실시예 6
아르곤 분위기하에서, SNP-OA(100㎎), MEAA(2.5㎖)와 메탄올(7.5㎖)의 혼합물을, 70℃에서 5시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 감압하에서 농축했다. 아세톤(24㎖), 헥산(96㎖)을 첨가해 6개로 나누고, 10℃, 7000 rpm으로 10분간 원심분리하고 상청액을 제거해 SNP-MEAA를 수득했다.
4-{[(2,3-디히드록시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}부탄-1-술포네이트(1.31g), 물(40㎖)의 혼합물에 탄산수소나트륨(900㎎)을 첨가했다. 이것에 앞서 수득한 SNP-MEAA의 DMF(8㎖) 용액을 첨가하고, 아르곤 분위기하, 실온에서 16시간 교반했다. 반응 혼합물을 물(3㎖)을 이용해 6개로 나누고, 각각에 아세톤(30㎖)을 첨가해 10℃, 7000 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 얻어진 침전을 PBS에 분산시키고, Amicon 30K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 얻어진 여과액을 Amicon 10K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 일련의 조작을 3회 더 실시했다. Amicon 30K filter상의 농축액에 물을 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 얻어진 여과액을 Amicon 10K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 일련의 조작을 6회 더 실시했다. Amicon 10K filter상의 농축액에 물을 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 조작을 7회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조함으로써 10K 정제 입자(117.7㎎)를 수득했다. Amicon 10K filter에 의한 세정의 여과액을 순차적으로 Amicon 3K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조함으로써 3K 정제 입자(53.2㎎)를 수득했다. 한편, 수득한 3K 정제 입자를 염산을 이용해 산가수분해해, HPLC로 분석한 결과, 양쪽성 이온 리간드, 4-{[(2,3-디히드록시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}부탄-1-술포네이트의 존재가 확인된 것으로부터, 해당 3K 정제 입자에는 양쪽성 이온 리간드가 배위결합하고 있었던 것이 확인되었다.
HPLC 조건을 이하에 기재한다.
칼럼: YMC Triart C18
용리액: 10 mM 인산수소이칼륨(pH 6.0)/아세토니트릴(98:2)
실시예 7
아르곤 분위기하에서, SNP-OA(100㎎), MEAA(2.5㎖)와 메탄올(7.5㎖)의 혼합물을, 70℃에서 5시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 감압하에서 농축했다. 아세톤(24㎖), 헥산(96㎖)을 첨가해 6개로 나누고, 10℃, 7000 rpm으로 10분간 원심분리하고 상청액을 제거해 SNP-MEAA를 수득했다.
3-{[(6-플루오로-2,3-디히드록시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}프로판-1-술포네이트(1.32g), 물(40㎖)의 혼합물에 탄산수소나트륨(650㎎)을 첨가했다. 이것에 앞서 수득한 SNP-MEAA의 DMF(8㎖) 용액을 첨가하고, 아르곤 분위기하, 실온에서 16시간 교반했다. 반응 혼합물을 물(3㎖)을 이용해 6개로 나누고, 각각에 아세톤(30㎖)을 첨가해 10℃, 7000 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 얻어진 침전을 PBS에 분산시키고, Amicon 30K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 얻어진 여과액을 Amicon 10K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 일련의 조작을 3회 더 실시했다. Amicon 30K filter상의 농축액에 물을 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 얻어진 여과액을 Amicon 10K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 일련의 조작을 7회 더 실시했다. Amicon 10K filter상의 농축액에 물을 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 조작을 4회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조함으로써 10K 정제 입자(102.4㎎)를 수득했다. Amicon 10K filter에 의한 세정의 여과액을 순차적으로 Amicon 3K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조함으로써 3K 정제 입자(41.2㎎)를 수득했다.
실시예 8
아르곤 분위기하에서, SNP-OA(20㎎), MEAA(0.5㎖)와 메탄올(1.5㎖)의 혼합물을, 70℃에서 5시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 감압하에서 농축했다. 아세톤(8㎖), 헥산(32㎖)을 첨가해 2개로 나누어 10℃, 7000 rpm으로 3분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 이 조작을 1회 더 반복해 SNP-MEAA를 수득했다.
N-[(2,3-디히드록시페닐)메틸]-N,N-디메틸-3-포스포노프로판-1-아미늄=아이오다이드(263㎎), 물(9.5㎖)의 혼합물에 탄산수소나트륨(50㎎)을 첨가했다. 이것에 앞서 수득한 SNP-MEAA의 DMF(0.5㎖) 용액을 첨가하고, 아르곤 분위기하, 실온에서 18시간 교반했다. 반응 혼합물을 PBS에 분산시키고, Amicon 30K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 얻어진 여과액을 Amicon 10K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이 일련의 조작을 3회 더 실시했다. Amicon 10K filter상의 농축액에 물을 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이 조작을 2회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조함으로써 10K 정제 입자(3.0㎎)를 수득했다. Amicon 10K filter에 의한 세정의 여과액을 Amicon 3K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이 조작을 2회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조함으로써 3K 정제 입자(6.0㎎)를 수득했다.
실시예 9
아르곤 분위기하에서, SNP-OA(20㎎), MEAA(0.5㎖)와 메탄올(1.5㎖)의 혼합물을, 70℃에서 6시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 아세톤(8㎖), 헥산(32㎖)을 첨가해 2개로 나누어 10℃, 7000 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 이 조작을 아세톤(6㎖), 헥산(24㎖)을 이용해 1회 반복하여 SNP-MEAA를 수득했다.
3-카복시-N-[(2,3-디히드록시페닐)메틸]-N,N-디메틸프로판-1-아미늄=아이오다이드(347㎎)의 물(8㎖) 용액에 탄산수소나트륨(122㎎)을 첨가했다. 이것에 앞서 수득한 SNP-MEAA의 DMF(2㎖) 용액을 첨가하고, 아르곤 분위기하, 실온에서 17시간 교반했다. 반응 혼합물을 물(1㎖)을 이용해 2개로 나누고, 각각에 아세톤(30㎖)을 첨가해 10℃, 7000 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 얻어진 침전을 PBS에 분산시키고, Amicon 30K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이것에 PBS를 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 조작을 1회 더 실시했다. Amicon 30K filter에 의한 여과액을 순차적으로 Amicon 10K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30∼60분간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이 조작을 14회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조해 10K 정제 입자(23.2㎎)를 수득했다. Amicon 10K filter에 의한 세정의 초기 3회분의 여과액을, Amicon 3K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30∼60분간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이 조작을 13회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조해 3K 정제 입자(7.2㎎)를 수득했다.
실시예 10
아르곤 분위기하에서, SNP-OA(20㎎), MEAA(0.5㎖)와 메탄올(1.5㎖)의 혼합물을, 70℃에서 6시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 아세톤(8㎖), 헥산(32㎖)을 첨가해 2개로 나누어 10℃, 7000 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 이 조작을 아세톤(6㎖), 헥산(24㎖)을 이용해 1회 반복하여 SNP-MEAA를 수득했다.
4-카복시-N-[(2,3-디히드록시페닐)메틸]-N,N-디메틸부탄-1-아미늄=아이오다이드(359㎎)의 물(8㎖) 용액에 탄산수소나트륨(123㎎)을 첨가했다. 이것에 앞서 수득한 SNP-MEAA의 DMF(2㎖) 용액을 첨가하고, 아르곤 분위기하, 실온에서 20시간 교반했다. 반응 혼합물을 물(1㎖)을 이용해 2개로 나누고, 각각에 아세톤(30㎖)을 첨가해 10℃, 7000 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 얻어진 침전을 PBS에 분산시키고, Amicon 30K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이것에 PBS를 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 조작을 1회 더 실시했다. Amicon 30K filter에 의한 여과액을 순차적으로 Amicon 10K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30∼60분간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이 조작을 13회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조해 10K 정제 입자(24.2㎎)를 수득했다. Amicon 10K filter에 의한 세정의 초기 4회분의 여과액을, Amicon 3K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30∼60분간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이 조작을 11회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조해 3K 정제 입자(8.8㎎)를 수득했다.
실시예 11
4-{[(2,3-디히드록시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}부탄-1-술포네이트(275㎎), 물(2.2㎖)의 혼합물에 탄산수소나트륨(34㎎)을 첨가했다. 이 용액을 SNP-OA(20㎎), 클로로포름(2.5㎖)의 혼합물에 첨가한 후, TBAF 3수화물(63㎎), 물(300㎕)의 혼합물을 첨가하고, 아르곤 분위기하, 실온에서 16시간 교반했다. 수층을 분리하고, 클로로포름층을 물로 2회 추출했다. 수층을 모아 PBS에 분산시키고, Amicon 30K filter로 옮겨 10℃, 5800 rpm으로 15분간 원심분리했다. 얻어진 여과액을 Amicon 10K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 일련의 조작을 3회 더 실시했다. Amicon 30K filter상의 농축액에 물을 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 15분간 원심분리했다. 얻어진 여과액을 Amicon 10K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 일련의 조작을 2회 더 실시했다. Amicon 10K filter상의 농축액에 물을 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 조작을 5회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조함으로써 10K 정제 입자(30.3㎎)를 수득했다. Amicon 10K filter에 의한 세정의 여과액을 순차적으로 Amicon 3K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조함으로써 3K 정제 입자(17.8㎎)를 수득했다.
실시예 12
3-{[(6-플루오로-2,3-디히드록시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}프로판-1-술포네이트(280㎎)를 물(2.2㎖)에 녹이고, 탄산수소나트륨(38㎎)을 첨가했다. SNP-OA(20㎎)의 클로로포름(2.5㎖) 용액에 이 용액을 첨가하고, TBAF 3수화물(65㎎)의 물(0.3㎖) 용액을 더 첨가했다. 이 혼합물을 아르곤 분위기하 실온에서 20시간 교반했다. 불용물을 여과하고, 수층을 Amicon 30K filter로 옮겨, 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이것에 PBS를 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. Amicon 30K filter에 의한 세정의 초기 2회분의 여과액을, Amicon 10K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이 조작을 12회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조해 10K 정제 입자(13.5㎎)를 수득했다. Amicon 10K filter에 의한 세정의 초기 5회분의 여과액을, Amicon 3K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30∼60분간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이 조작을 9회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조해 3K 정제 입자(7.3㎎)를 수득했다.
실시예 13
3,4-디히드록시-N,N-디메틸-N-(3-포스포노프로필)아닐리늄=아이오다이드(265㎎)를 물(2.4㎖)에 녹였다. 이 수용액에 탄산수소나트륨(100㎎), TBAF 3수화물(67㎎)의 물(0.3㎖) 용액을 첨가했다. SNP-OA(20㎎)의 클로로포름(2.5㎖) 용액에 이 용액을 첨가하고, 물(0.6㎖)로 헹구어 넣었다. 이 혼합물을 아르곤 분위기하 실온에서 18시간 교반했다. 불용물을 여과하고, 수층을 Amicon 100K filter로 옮겨 10℃, 5800 rpm으로 15분간 원심분리했다. 얻어진 여과액을 Amicon 10K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이 조작을 8회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조해 10K 정제 입자(1.0㎎)를 수득했다. Amicon 10K filter에 의한 세정의 초기 2회분의 여과액을, Amicon 3K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30∼60분간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이 조작을 7회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조해 3K 정제 입자(1.4㎎)를 수득했다.
실시예 18
아르곤 분위기하에서, SNP-OA(150㎎), MEAA(3.75㎖)와 메탄올(11.25㎖)의 혼합물을, 70℃에서 5시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 감압하에서 농축했다. 원심관 6개로 나누고, 각각에 아세톤(4㎖), 헥산(16㎖)을 첨가해 10℃, 7000 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 이 조작을 1회 더 반복해 SNP-MEAA를 수득했다.
2-{[2-(2,3-디히드록시페닐)에틸](디메틸)아자늄일}에탄-1-술포네이트(1.97g), 물(25㎖), 탄산수소나트륨(370㎎)의 혼합물을 실온에서 교반했다. 이것에 앞서 수득한 SNP-MEAA의 DMF(12.5㎖) 용액을 첨가하고, 아르곤 분위기하, 실온에서 16시간 교반했다. 반응 혼합물을 물(3㎖)을 이용해 원심관 6개로 나누고, 각각에 아세톤(30㎖)을 첨가해 10℃, 7000 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 얻어진 침전을 물에 분산시키고, Amicon 30K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이것에 물을 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이 조작을 2회 더 실시했다. Amicon 30K filter에 의한 여과액을 순차적으로 Amicon 10K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이 조작을 8회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조해 10K 정제 입자(16.1㎎)를 수득했다. Amicon 10K filter에 의한 여과액을 순차적으로 Amicon 3K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조해 3K 정제 입자(56.0㎎)를 수득했다.
실시예 25
아르곤 분위기하에서, SNP-OA(150㎎), MEAA(3.8㎖)와 메탄올(11.3㎖)의 혼합물을, 70℃에서 6시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 감압하에서 농축했다. 아세톤(28㎖)으로 원심관 4개로 나누고, 각각 헥산(28㎖)을 첨가해 10℃, 7000 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 각각에 아세톤(7㎖), 헥산(28㎖)을 첨가해 10℃, 7000 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 이 조작을 1회 더 반복해 SNP-MEAA를 수득했다.
4-(카복시메틸)-1-[(2,3-디히드록시페닐)메틸]-1-메틸피페리딘-1-이움=아이오다이드(2.77g), 물(60㎖)의 혼합물을 가열하에서 용해하고, 탄산수소나트륨(1.39g)을 첨가했다. 이것에 앞서 수득한 SNP-MEAA의 DMF(15㎖) 용액을 첨가하고, 아르곤 분위기하, 실온에서 42시간 교반했다. 반응 혼합물을 물(3㎖)을 이용해 원심관 12개로 나누고, 각각에 아세톤(40㎖)을 첨가해 10℃, 7000 rpm으로 10분간 원심분리해 상청액을 제거했다. 얻어진 침전을 물에 분산시키고, Amicon 30K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. Amicon 30K filter상의 농축액에 물을 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 조작을 1회 더 반복했다. Amicon 30K filter상의 농축액에 물을 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이 조작을 4회 더 반복했다. 얻어진 여과액을 순차적으로 Amicon 10K filter로 옮기고, 10℃, 5800 rpm으로 최초의 2회는 30분간, 그 후의 6회는 60분간 원심분리했다. 이 Amicon 10K filter상의 농축액에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이 조작을 14회 더 반복했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조해 10K 정제 입자(96.0㎎)를 수득했다. Amicon 10K filter를 이용해 얻어진 여과액을 순차적으로 Amicon 3K filter로 옮기고, 10℃, 5800 rpm으로 최초의 1회는 30분간, 그 후의 13회는 60분간 원심분리했다. 이 Amicon 3K filter상의 농축액에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이 조작을 7회 더 반복했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조해 3K 정제 입자(121㎎)를 수득했다.
실시예 26
아르곤 분위기하에서, SNP-OA(150㎎), MEAA(3.8㎖)와 메탄올(11㎖)의 혼합물을, 70℃에서 6시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 감압하에서 농축했다. 아세톤(28㎖)으로 원심관 4개로 나누고, 각각 헥산(28㎖)을 첨가해 10℃, 7000 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 각각에 아세톤(7㎖), 헥산(28㎖)을 첨가해 10℃, 7000 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 이 조작을 1회 더 반복해 SNP-MEAA를 수득했다.
4-카복시-1-[(2,3-디히드록시페닐)메틸]-1-메틸피페리딘-1-이움=아이오다이드(2.68g), 물(60㎖)의 혼합물을 가열하에서 용해하고, 탄산수소나트륨(832㎎)을 첨가했다. 이것에 앞서 수득한 SNP-MEAA의 DMF(15㎖) 용액을 첨가하고, 아르곤 분위기하, 실온에서 42시간 교반했다. 반응 혼합물을 물(3㎖)을 이용해 원심관 12개로 나누고, 각각에 아세톤(40㎖)을 첨가해 10℃, 7000 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 얻어진 침전을 물에 분산시키고, Amicon 30K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. Amicon 30K filter상의 농축액에 물을 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이 조작을 1회 더 반복했다. Amicon 30K filter상의 농축액에 물을 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이 조작을 4회 더 반복했다. 얻어진 여과액을 순차적으로 Amicon 10K filter로 옮기고, 10℃, 5800 rpm으로 최초의 2회는 30분간, 그 후의 6회는 60분간 원심분리했다. 이 Amicon 10K filter상의 농축액에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이 조작을 14회 더 반복했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조해 10K 정제 입자(62.5㎎)를 수득했다. Amicon 10K filter를 이용해 얻어진 여과액을 순차적으로 Amicon 3K filter로 옮기고, 10℃, 5800 rpm으로 최초의 1회는 30분간, 그 후의 13회는 60분간 원심분리했다. 이 Amicon 3K filter상의 농축액에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이 조작을 7회 더 반복했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조해 3K 정제 입자(74.1㎎)를 수득했다.
실시예 27
아르곤 분위기하에서, SNP-OA(150㎎), MEAA(3.75㎖)와 메탄올(11.25㎖)의 혼합물을, 70℃에서 6시간 교반했다. 방치해 실온까지 식힌 후, 감압하에서 농축했다. 원심관 6개로 나누고, 각각에 아세톤(4㎖), 헥산(16㎖)을 첨가해 10℃, 7000 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 이 조작을 1회 더 반복해 SNP-MEAA를 수득했다.
3-카복시-N-[2-(2,3-디히드록시페닐)에틸]-N,N-디메틸프로판-1-아미늄=아이오다이드(2.69g), 물(25㎖), 탄산수소나트륨(1.24g)의 혼합물을 실온에서 5분간 교반했다. 이것에 앞서 수득한 SNP-MEAA의 DMF(12.5㎖) 용액을 첨가하고, 아르곤 분위기하, 실온에서 41시간 교반했다. 반응 혼합물을 물(3㎖)을 이용해 원심관 6개로 나누고, 각각에 아세톤(30㎖)을 첨가해 10℃, 7000 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액을 제거했다. 얻어진 침전을 물에 분산시키고, Amicon 30K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 30분간 원심분리했다. 이것에 물을 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이 조작을 2회 더 실시했다. Amicon 30K filter에 의한 여과액을 순차적으로 Amicon 10K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이 조작을 10회 더 실시했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조해 10K 정제 입자(17.6㎎)를 수득했다. Amicon 10K filter에 의한 여과액을 순차적으로 Amicon 3K filter를 이용해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 이것에 물을 더 첨가해 10℃, 5800 rpm으로 60분간 원심분리했다. 농축액을 멤브레인(0.2㎛) 여과하고 동결 건조해 3K 정제 입자(116㎎)를 수득했다.
전술한 제조예 화합물 및 실시예에 의한 나노 입자의 구조식과 물리화학적 데이터를 하기 표에 나타낸다.
Figure pct00026
Figure pct00027
Figure pct00028
Figure pct00029
Figure pct00030
Figure pct00031
Figure pct00032
Figure pct00033
Figure pct00034
Figure pct00035
Figure pct00036
Figure pct00037
Figure pct00038
Figure pct00039
Figure pct00040
Figure pct00041
Figure pct00042
Figure pct00043
Figure pct00044
Figure pct00045
다음으로, 상기 실시예에서 수득한 식 (I)의 나노 입자에 대해 다음과 같은 평가를 실시했다.
시험예 1. 나노 입자의 MR 완화능 평가 측정
각 실시예에서 얻어진 3K 정제 입자의 완화능을 평가했다.
우선, PBS 중에서 나노 입자의 농도를 계열적으로 희석해 시험 시료로 했다. 각 시료에 대해, 1.5T-NMR에서 완화능을 계측했다.
T1, T2는 이하의 조건으로 측정했다.
측정 자장: 1.5T, 측정 온도: 37℃
T1 측정(반전 회복법)
Recycle Delay(RD): 샘플 및 농도마다 T1의 5배 이상이 되도록 설정했다. 취득하는 데이터점의 수는 8 이상, 최초의 반전 펄스의 시간(반전 시간)은 5㎳로 고정하고, 마지막 반전 시간은 RD와 동일하게 설정했다.
T2 측정(Carr-Purcell-Meiboom-Gill(CPMG)법)
Recycle Delay(RD): T1의 RD와 동일하게 설정. τ=0.5㎳로 하고, 취득하는 데이터점의 수는 τ×2×데이터점의 수가 거의 RD와 동일하게 되도록 설정했다.
각 샘플의 r1, r2는, 복수 농도에서의 T1, T2를 각각 측정하고, 농도를 X축, T1, T2의 역수를 Y축으로 취해, 그 기울기를 SLOPE 함수로 산출함으로써 구했다.
결과를 하기 표에 나타낸다. 한편, 표 중의 NT는 Not Tested의 약어이다.
Figure pct00046
* 해당 실시예와 같은 방법으로 여러 차례 반복 제조하여 각 완화능을 측정했으므로, 얻어진 값의 범위로서 나타냈다.
동일한 양쪽성 이온 리간드가 배위결합한 나노 입자의 제조법이 각각 상이한 실시예 6과 실시예 11의 3K 정제 입자의 r1/r2의 값은 각각 0.86∼0.93, 0.90∼0.95이고, 또한 동일한 양쪽성 이온 리간드가 배위결합한 나노 입자의 제조법이 각각 상이한 실시예 7과 실시예 12의 3K 정제 입자의 r1/r2의 값은 각각 0.88∼0.90, 0.87∼0.92였다. 이 결과로부터, 어느 제조법을 이용해도 거의 동등하게 양호한 완화능을 갖는 나노 입자가 얻어진 것이 확인되었다.
또한, 상기 실시예 6과 실시예 11을 여러 차례 제조해 얻어진, 동일한 양쪽성 이온 리간드의 3K 정제 입자에 대한 완화능 r1의 값은 2.74∼3.76의 사이를 나타내고, 완화능 r2의 값은 3.06∼4.18의 사이를 나타냈다.
마찬가지로, 실시예 7과 실시예 12를 여러 차례 제조해 얻어진, 같은 양쪽성 이온 리간드의 3K 정제 입자의 완화능 r1의 값은 3.02∼3.85의 사이를 나타내고, 완화능 r2의 값은 3.27∼4.17의 사이를 나타냈다.
또한, 실시예 6과 실시예 11을 여러 차례 제조해 얻어진, 같은 양쪽성 이온 리간드의 10K 정제 입자의 완화능 r1의 값은 3.19∼4.15의 사이를 나타내고, 완화능 r2의 값은 3.43∼4.41의 사이를 나타내고, r1/r2의 값은 0.86∼0.94의 사이를 나타냈다.
마찬가지로, 실시예 7과 실시예 12를 여러 차례 제조해 얻어진, 같은 양쪽성 이온 리간드의 10K 정제 입자의 완화능 r1의 값은 3.38∼4.84의 사이를 나타내고, 완화능 r2의 값은 3.77∼6.14의 사이를 나타내고, r1/r2의 값은 0.71∼0.94의 사이를 나타냈다.
또한, 실시예 18의 10K 정제 입자의 완화능을 평가한 결과, 완화능 r1의 값은 2.52를 나타내고, 완화능 r2의 값은 3.02를 나타내고, r1/r2의 값은 0.83을 나타냈다.
또한, 실시예 25의 10K 정제 입자의 완화능을 평가한 결과, 완화능 r1의 값은 3.72∼4.04의 사이를 나타내고, 완화능 r2의 값은 4.3∼4.48의 사이를 나타내고, r1/r2의 값은 0.83∼0.94의 사이를 나타냈다.
실시예 18의 3K 정제 입자의 완화능을 평가한 결과, 완화능 r1의 값은 2.93∼2.94의 사이를 나타내고, 완화능 r2의 값은 3.13∼4.09의 사이를 나타냈다.
실시예 25의 3K 정제 입자의 완화능을 평가한 결과, 완화능 r1의 값은 3.18∼3.43의 사이를 나타내고, 완화능 r2의 값은 3.30∼3.52의 사이를 나타냈다.
이들 값은 지금까지 보고된 산화철 입자를 코어로 하는 SNP 중에서 자장 강도의 영향을 보정하면 가장 큰 것이었다. 따라서, 양성 조영제로서 적용하는 나노 입자로서 유망하다는 것을 보여주고 있다.
시험예 2. 나노 입자의 입자경 평가 시험
사이즈 배제 크로마토그래피(Size Exclusion Chromatography, SEC)를 이용해 나노 입자의 상대적인 크기를 측정했다.
SEC는, 세공을 갖는 담체를 충전한 칼럼에 시료를 흘려, 그것이 유출될 때까지의 시간으로 시료의 크기를 추측하는 분석 방법이다. 큰 응집체는 담체의 세공에 들어가지 않기 때문에 빨리 유출되고, 작은 나노 입자는 담체의 세공을 통과하기 때문에 유출될 때까지의 경로가 길어져 늦게 유출되기 때문에, 표준이 되는 입자를 이용함으로써 상대적인 크기를 측정할 수 있다.
실시예 6의 MEAA법으로 제조한 3K 정제 나노 입자 및 10K 정제 나노 입자, 실시예 6과 같은 양쪽성 이온 리간드를 이용해 상간 이동 촉매법으로 제조한 실시예 11의 3K 정제 나노 입자 및 10K 정제 나노 입자, 실시예 7의 MEAA법으로 제조한 3K 정제 나노 입자 및 10K 정제 나노 입자, 그리고 실시예 7과 같은 양쪽성 이온 리간드를 이용해 상간 이동 촉매법으로 제조한 실시예 12의 3K 정제 나노 입자 및 10K 정제 나노 입자에 대해, 이하의 SEC의 조건에 의해 각각 2회씩 측정을 실시했다. 마찬가지로, 실시예 18, 25 및 26의 MEAA법으로 제조한 3K 정제 나노 입자 및 10K 정제 나노 입자에 대해서도, 이하의 SEC의 조건에 의해 각각 2회씩 측정을 실시했다.
＜SEC 조건＞
유속: 0.3 ㎖/min
용리액: PBS(pH 7.4)
칼럼: Shodex KW403-4F(4.6×300㎜)
출기: UV 280㎚
결과를 하기 표에 나타낸다. 한편, 표본인 오브알부민(ovalbumin)의 유출 시간은 모두 9.4∼10.2분 사이이다.
Figure pct00047
상기 표로부터, 상이한 제조법을 이용한 경우에도, SEC의 유출 시간으로부터, 입자경이 거의 동등한 나노 입자가 얻어지는 것이 확인되었다. 또한, 유출 시간 및 표본인 오브알부민(입경: 6.1㎚)과의 비로부터, 얻어진 나노 입자는 상대적으로 입자경이 작은 것이 확인되었다.
시험예 3. 안정성 평가 시험
나노 입자를 이용한 조영제가 기대되는 성능을 발휘하기 위해서는, 이들이 용액 중에 안정적으로 분산되어 있을 필요가 있으며, 장기간, 고농도 상태에서도 분산성을 유지하고 있는 것이 바람직하다.
일반적으로, 나노 입자의 분산 안정성은 사이즈 배제 크로마토그래피(Size Exclusion Chromatography, SEC)를 사용해 평가할 수 있다.
나노 입자의 안정성을 조사하기 위해, 실시예에서 얻어진 나노 입자를 동결 건조한 후, PBS 중에 Fe 이온 농도가 약 100 mM이 되도록 분산시켜 시험 시료로 하여, -20℃, 4℃ 및 실온(20℃)에 가만히 두고, 2주, 1개월 및 3개월 후에 SEC에 제공해 그 응집의 정도를 확인한다. SEC의 측정 조건은 시험예 2에 기재된 조건과 같다.
시험예 4. 마우스를 이용한 MRI 조영
i) 실시예에서 얻어진 나노 입자를 함유하는 조영제를 각각 마우스에 투여해, 1 테슬라의 MRI 장치에서 T1 강조 화상을 취득했다. 측정시의 조건을 이하에 나타낸다.
동물: C57BL/6j jms mouse 수컷, 체중 약 25g
투여 나노 입자 농도: 20 mM
투여량: 체중 20g당 100㎕
자장 강도: 1T
촬영법: T1 강조(도 1∼도 6), 사용 장치: Bruker 제품 ICON
＜Bruker 제품 ICON＞
T1 강조 화상
Pulse sequence: MSME(Multi Slice Multi Echo), Slice Orientation = Axial, TE/TR = 10.464/400㎳ec, Field of view = 40×40㎟, matrix size = 256×256, Number of Slice = 15, Slice thickness = 1㎜, Slice Gap = 2㎜, Number of averages = 8, Scan Time = 13 min 39 sec
조영제 투여 전(pre)의 촬영 후, 나노 입자를 함유하는 조영제를 20 mM 용액으로 하여 마우스 체중 20g당 100㎕를 정맥내 투여하고, 각 경과 시점에서 촬상해 1.5시간 후까지 경과를 추적했다.
결과를 도 1∼도 6에 나타낸다.
도 1에 나타낸 실시예 6의 3K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스에서, 투여 직후부터, 신우 및 신장 피질 모두에서 신호가 상승해, 조영제를 포함하는 뇨가 모여가는 것이 관찰된 것으로부터, 본 조영제는 신장을 통해 뇨배설되고 있는 것으로 나타났다. 또한, 그 신호 변화를 추적함으로써, 신장 기능 검사에 대한 본 조영제의 이용 가능성이 시사되었다.
도 2에 나타낸 실시예 6의 10K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스에서, 투여 직후, 신우 및 신장 피질 모두에서 신호가 상승해, 조영제를 포함하는 뇨가 모여가는 것이 관찰된 것으로부터, 본 조영제는 신장을 통해 뇨배설되고 있는 것으로 나타났다. 또한, 그 신호 변화를 추적함으로써, 신장 기능 검사에 대한 본 조영제의 이용 가능성이 시사되었다.
도 3에 나타낸 실시예 7의 3K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스에서, 투여 직후부터, 신우 및 신장 피질 모두에서 신호가 상승해, 조영제를 포함하는 뇨가 모여가는 것이 관찰된 것으로부터, 본 조영제는 신장을 통해 뇨배설되고 있는 것으로 나타났다. 또한, 그 신호 변화를 추적함으로써, 신장 기능 검사에 대한 본 조영제의 이용 가능성이 시사되었다.
도 4에 나타낸 실시예 7의 10K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스에서, 투여 직후부터, 신우 및 신장 피질 모두에서 신호가 상승해, 조영제를 포함하는 뇨가 모여가는 것이 관찰된 것으로부터, 본 조영제는 신장을 통해 뇨배설되고 있는 것으로 나타났다. 또한, 그 신호 변화를 추적함으로써, 신장 기능 검사에 대한 본 조영제의 이용 가능성이 시사되었다.
도 5에 나타낸 실시예 25의 3K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스에서, 투여 직후부터, 신우 및 신장 피질 모두에서 신호가 상승해, 조영제를 포함하는 뇨가 모여가는 것이 관찰된 것으로부터, 본 조영제는 신장을 통해 뇨배설되고 있는 것으로 나타났다. 또한, 그 신호 변화를 추적함으로써, 신장 기능 검사에 대한 본 조영제의 이용 가능성이 시사되었다.
도 6에 나타낸 실시예 25의 10K 정제 입자를 함유하는 조영제를 투여한 마우스에서, 투여 직후부터, 신우 및 신장 피질 모두에서 신호가 상승해, 조영제를 포함하는 뇨가 모여가는 것이 관찰된 것으로부터, 본 조영제는 신장을 통해 뇨배설되고 있는 것으로 나타났다. 또한, 그 신호 변화를 추적함으로써, 신장 기능 검사에 대한 본 조영제의 이용 가능성이 시사되었다.
시험예 5. 자화의 자장 의존성(M-H 곡선) 측정
SQUID 장치에 실시예 6, 7 또는 9에서 각각 얻어진 3K 정제 입자를 삽입해, 온도 300K에서 인가 자장을 1000∼5000 Oe의 간격으로 3T∼-3T∼3T의 순서로 변화시키고, 각 포인트에서의 입자의 자화를 측정했다.
측정 결과를 도 7에 나타냈다. 자화율은 자장에 대해 거의 비례 관계에 있고, 초상자성으로서의 성질은 낮은 것으로 생각되어, 나노 입자이면서 상자성의 성질을 지녀 실용 자장 영역에서 뛰어난 T1 단축 효과를 기대할 수 있는 결과였다.
《산업상의 이용 가능성》
본 발명의 MRI용 조영제는, 의료 분야에 있어서, MRI의 조영제로서 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 나노 입자 및 양쪽성 이온 리간드 화합물은, MRI의 조영제를 포함하는 여러 가지 의약 조성물 등에 응용 가능하고, 각종 진단법이나 검사 시약을 비롯해 의약 및 생명공학 분야 등에서 폭넓게 이용 가능하다.

Claims (26)

1개 이상의 식 (I)로 표시되는 양쪽성 이온 리간드가 배위결합한, 산화철을 함유하는 금속 입자를 포함하는 나노 입자.
[화학식 1]
Figure pct00048

(식 중, R1 및 R2의 한쪽은 식 (a) 또는 식 (b)로 표시되는 기이고, 다른 쪽은 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐이며,
[화학식 2]
Figure pct00049

X1은 결합 또는 메틸렌이며, R1이 식 (a)로 표시되는 기일 때 X1은 에틸렌이라도 되고,
X2는 OH로 치환되어 있어도 되는 C1-5 알킬렌 또는 -C1-2 알킬렌-O-C1-3 알킬렌-이며, R1이 식 (b)로 표시되는 기일 때 X2는 결합이라도 되고,
Ra 및 Rb는 동일하거나 또는 서로 다르며, C1-3 알킬, -C1-3 알킬렌-O-C1-2 알킬이거나, 또는, Ra 및 Rb는 이들이 결합하는 4급 질소 원자와 일체가 되어 원자수 5 또는 6의 함질소 포화 헤테로환을 형성하고,
Y-는 SO3 -, HPO3 - 또는 CO2 -이고,
R3 및 R4는 동일하거나 또는 서로 다르며, H, C1-3 알킬, -O-C1-3 알킬 또는 할로겐이고,
n은 0∼2의 정수이고,
또한, i) R1이 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 메틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 되고,
ii) R1이 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 에틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 메틸렌을 형성해도 되고,
iii) R2가 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 메틸렌일 때, R3와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 되며,
단, R2가 식 (a)로 표시되는 기이고, Ra 및 Rb가 메틸이고, X1이 결합이고, X2가 C1-4 알킬렌이고, R1, R3 및 R4가 모두 H일 때, Y-는 HPO3 - 또는 CO2 -이다.)
제1항에 있어서,
양쪽성 이온 리간드가,
R1 및 R2의 한쪽이 식 (a) 또는 식 (b)로 표시되는 기이고, 다른 쪽이 H, 저급 알킬 또는 할로겐이며,
X1은 결합 또는 메틸렌이며, R1이 식 (a)로 표시되는 기일 때 X1은 에틸렌이라도 되고,
X2는 OH로 치환되어 있어도 되는 C1-5 알킬렌 또는 -C1-2 알킬렌-O-C1-3 알킬렌-이며, R1이 식 (b)로 표시되는 기일 때 X2는 결합이라도 되고,
Ra 및 Rb는 동일하거나 또는 서로 다르며, C1-3 알킬, -C1-3 알킬렌-O-C1-2 알킬이거나, 또는, Ra 및 Rb는 이들이 결합하는 4급 질소 원자와 일체가 되어 피롤리딘환을 형성하고,
Y-는 SO3 -, HPO3 - 또는 CO2 -이고,
R3 및 R4는 동일하거나 또는 서로 다르며, H, C1-3 알킬, 또는 할로겐이고,
n은 1이고,
또한, i) R1이 식 (a)로 표기되는 기이고 X1이 메틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 되는 양쪽성 이온 리간드인, 나노 입자.
제2항에 있어서,
양쪽성 이온 리간드가,
R1이 식 (a) 또는 식 (b)로 표시되는 기이고, R2가 H 또는 할로겐이며,
X1은 결합 또는 메틸렌이며, R1이 식 (a)로 표시되는 기일 때 X1은 에틸렌이라도 되고,
X2는 C1-5 알킬렌이며, R1이 식 (b)로 표시되는 기일 때 X2는 결합이라도 되고,
Ra 및 Rb는 모두 메틸이고,
Y-는 SO3 - 또는 CO2 -인 양쪽성 이온 리간드인, 나노 입자.
제1항에 있어서,
양쪽성 이온 리간드가, R1 및 R2의 한쪽이 식 (a)로 표기되는 기이고, 다른 쪽이 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐인 양쪽성 이온 리간드인, 나노 입자.
제4항에 있어서,
양쪽성 이온 리간드가,
1) R1이 식 (a)로 표기되는 기이고, R2가 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐인 양쪽성 이온 리간드이거나, 또는,
2) R1이 H이고, R2가 식 (a)로 표기되는 기이고, R3가 C1-3 알킬 또는 할로겐이고, R4가 H인 양쪽성 이온 리간드인, 나노 입자.
제5항에 있어서,
양쪽성 이온 리간드가, R1이 식 (a)로 표기되는 기이고, R2가 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐인 양쪽성 이온 리간드인, 나노 입자.
제6항에 있어서,
양쪽성 이온 리간드가,
R2가 H 또는 할로겐이고,
X1이 결합, 메틸렌 또는 에틸렌이고,
X2가 C2-4 알킬렌이고,
Ra 및 Rb가 모두 메틸이고,
R3 및 R4가 동일하거나 또는 서로 다르며, H, C1-3 알킬 또는 할로겐이고,
X1이 메틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 되는 양쪽성 이온 리간드인, 나노 입자.
제7항에 있어서,
양쪽성 이온 리간드가,
R2가 H 또는 F이고,
X2가 에틸렌 또는 프로필렌이고,
R3 및 R4가 모두 H인 양쪽성 이온 리간드인, 나노 입자.
제8항에 있어서,
양쪽성 이온 리간드가,
R2가 H이고,
X1이 결합 또는 에틸렌인 양쪽성 이온 리간드인, 나노 입자.
제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
양쪽성 이온 리간드가,
Y-가 SO3 - 또는 CO2 -인 양쪽성 이온 리간드인, 나노 입자.
제3항에 있어서,
양쪽성 이온 리간드가,
R1이 하기 식 (b-1)로 표시되는 기이고,
[화학식 3]
Figure pct00050

R2가 H 또는 할로겐이고,
X1이 결합 또는 메틸렌이고,
X2가 C1-5 알킬렌 또는 결합이고,
Ra가 메틸이고,
Y-가 SO3 - 또는 CO2 -인 양쪽성 이온 리간드인, 나노 입자.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
산화철을 함유하는 금속 입자가 산화철만을 함유하는 금속 입자인, 나노 입자.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
나노 입자가, 산화철을 함유하는 금속 입자의 표면에 양쪽성 이온 리간드가 1개 이상 배위결합해 형성된 입자이며, 상기 양쪽성 이온 리간드에 의해 상기 금속 입자가 피복되고 있는, 나노 입자.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
나노 입자가, 1개 이상의 양쪽성 이온 리간드가 배위결합한 산화철을 함유하는 금속 입자와, 1개 이상의 양쪽성 이온 리간드로 이루어지는 복합체인, 나노 입자.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
나노 입자가, 2 이상의 양쪽성 이온 리간드 화합물과, 2 이상의 '1개 이상의 양쪽성 이온 리간드 화합물이 배위결합한 산화철을 함유하는 금속 입자'로 이루어지는 클러스터인, 나노 입자.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 나노 입자를 함유하는, 자기 공명 영상용 조영제.
제16항에 있어서,
양성 조영제인, 자기 공명 영상용 조영제.
제1항에 기재된 나노 입자를 제조하기 위한, 하기 식 (I)로 표시되는 양쪽성 이온 리간드 화합물의 사용.
[화학식 4]
Figure pct00051

(식 중, R1 및 R2의 한쪽은 하기 식 (a) 또는 식 (b)로 표시되는 기이고, 다른 쪽은 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐이며,
[화학식 5]
Figure pct00052

X1은 결합 또는 메틸렌이며, R1이 식 (a)로 표시되는 기일 때 X1은 에틸렌이라도 되고,
X2는 OH로 치환되어 있어도 되는 C1-5 알킬렌 또는 -C1-2 알킬렌-O-C1-3 알킬렌-이며, R1이 식 (b)로 표시되는 기일 때 X2는 결합이라도 되고,
Ra 및 Rb는 동일하거나 또는 서로 다르며, C1-3 알킬, -C1-3 알킬렌-O-C1-2 알킬이거나, 또는, Ra 및 Rb는 이들이 결합하는 4급 질소 원자와 일체가 되어 원자수 5 또는 6의 함질소 포화 헤테로환을 형성하고,
Y-는 SO3 -, HPO3 - 또는 CO2 -이고,
R3 및 R4는 동일하거나 또는 서로 다르며, H, C1-3 알킬, -O-C1-3 알킬 또는 할로겐이고,
n은 0∼2의 정수이고,
또한, i) R1이 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 메틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 되고,
ii) R1이 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 에틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 메틸렌을 형성해도 되고,
iii) R2가 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 메틸렌일 때, R3와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 되며,
단, R2가 식 (a)로 표시되는 기이고, Ra 및 Rb가 메틸이고, X1이 결합이고, X2가 C1-4 알킬렌이고, R1, R3 및 R4가 모두 H일 때, Y-는 HPO3 - 또는 CO2 -이다.)
제18항에 있어서,
양쪽성 이온 리간드 화합물이, R1 및 R2의 한쪽이 식 (a)로 표기되는 기이고, 다른 쪽이 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐인, 양쪽성 이온 리간드 화합물의 사용.
하기 식 (I)로 표시되는 화합물 또는 그 염.
[화학식 6]
Figure pct00053

(식 중, R1 및 R2의 한쪽은 하기 식 (a) 또는 식 (b)로 표시되는 기이고, 다른 쪽은 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐이며,
[화학식 7]
Figure pct00054

X1은 결합 또는 메틸렌이며, R1이 식 (a)로 표시되는 기일 때 X1은 에틸렌이라도 되고,
X2는 OH로 치환되어 있어도 되는 C1-5 알킬렌 또는 -C1-2 알킬렌-O-C1-3 알킬렌-이며, R1이 식 (b)로 표시되는 기일 때 X2는 결합이라도 되고,
Ra 및 Rb는 동일하거나 또는 서로 다르며, C1-3 알킬, -C1-3 알킬렌-O-C1-2 알킬이거나, 또는, Ra 및 Rb는 이들이 결합하는 4급 질소 원자와 일체가 되어 원자수 5 또는 6의 함질소 포화 헤테로환을 형성하고,
Y-는 SO3 -, HPO3 - 또는 CO2 -이고,
R3 및 R4는 동일하거나 또는 서로 다르며, H, C1-3 알킬, -O-C1-3 알킬 또는 할로겐이고,
n은 0∼2의 정수이고,
또한, i) R1이 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 메틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 되고,
ii) R1이 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 에틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 메틸렌을 형성해도 되고,
iii) R2가 식 (a)로 표시되는 기이고 X1이 메틸렌일 때, R3와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 되며,
단, R2가 식 (a)로 표시되는 기이고, Ra 및 Rb가 메틸이고, X1이 결합이고, X2가 C1-4 알킬렌이고, R1, R3 및 R4가 모두 H일 때, Y-는 HPO3 - 또는 CO2 -이다.)
제20항에 있어서,
R1 및 R2의 한쪽이 식 (a) 또는 식 (b)로 표시되는 기이고, 다른 쪽이 H, 저급 알킬 또는 할로겐이며,
X1은 결합 또는 메틸렌이며, R1이 식 (a)로 표시되는 기일 때 X1은 에틸렌이라도 되고,
X2는 OH로 치환되어 있어도 되는 C1-5 알킬렌 또는 -C1-2 알킬렌-O-C1-3 알킬렌-이며, R1이 식 (b)로 표시되는 기일 때 X2는 결합이라도 되고,
Ra 및 Rb는 동일하거나 또는 서로 다르며, C1-3 알킬, -C1-3 알킬렌-O-C1-2 알킬이거나, 또는, Ra 및 Rb는 이들이 결합하는 4급 질소 원자와 일체가 되어 피롤리딘환을 형성하고,
Y-는 SO3 -, HPO3 - 또는 CO2 -이고,
R3 및 R4는 동일하거나 또는 서로 다르며, H, C1-3 알킬, 또는 할로겐이고,
n은 1이고,
또한, i) R1이 식 (a)로 표기되는 기이고 X1이 메틸렌일 때, R2와 Ra 또는 Rb가 일체가 되어 에틸렌을 형성해도 되는, 화합물 또는 그 염.
제21항에 있어서,
R1이 식 (a) 또는 식 (b)로 표시되는 기이고, R2가 H 또는 할로겐이며,
X1은 결합 또는 메틸렌이며, R1이 식 (a)로 표시되는 기일 때, X1은 에틸렌이라도 되고,
X2는 C1-5 알킬렌이며, R1이 식 (b)로 표시되는 기일 때, X2는 결합이라도 되고,
Ra 및 Rb는 모두 메틸이고,
Y-는 SO3 - 또는 CO2 -인, 화합물 또는 그 염.
제20항에 있어서,
R1 및 R2의 한쪽이 식 (a)로 표기되는 기이고, 다른 쪽이 H, 저급 알킬, -O- 저급 알킬 또는 할로겐인, 화합물 또는 그 염.
제20항에 있어서,
4-{[(2,3-디히드록시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}부탄-1-술포네이트, 3-{[(6-플루오로-2,3-디히드록시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}프로판-1-술포네이트, 히드로겐=(3-{[(2,3-디히드록시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}프로필)포스포네이트, 5-{[(2,3-디히드록시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}펜타노에이트, {1-[(2,3-디히드록시페닐)메틸]-1-메틸피페리딘-1-이움-4-일}아세테이트, 1-[(2,3-디히드록시페닐)메틸]-1-메틸피페리딘-1-이움-4-카복실레이트, 4-{[2-(2,3-디히드록시페닐)에틸](디메틸)아자늄일}부타노에이트, 2-{[2-(2,3-디히드록시페닐)에틸](디메틸)아자늄일}에탄-1-술포네이트, 및 3-[(2,3-디히드록시페닐)(디메틸)아자늄일]프로판-1-술포네이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 화합물 또는 그 염.
제24항에 있어서,
{1-[(2,3-디히드록시페닐)메틸]-1-메틸피페리딘-1-이움-4-일}아세테이트, 및 2-{[2-(2,3-디히드록시페닐)에틸](디메틸)아자늄일}에탄-1-술포네이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 화합물 또는 그 염.
제24항에 있어서,
4-{[(2,3-디히드록시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}부탄-1-술포네이트, 및 3-{[(6-플루오로-2,3-디히드록시페닐)메틸](디메틸)아자늄일}프로판-1-술포네이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 화합물 또는 그 염.
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