(57)【要約】【課題】充分な緩和能力を持つとともに、金属イオンの解離がなく生体安全性に優れ、適度な水溶性及び脂溶性を有し、広い臓器分布及び臓器への取り込み効果を有することで、幅広いターゲット臓器及び疾患の造影が可能な、新規なＭＲＩ造影剤に使用可能な水溶性ハイパーブランチポリマーを提供すること。【解決手段】分子末端にグラフト鎖を有するハイパーブランチポリマーであって、そのグラフト鎖中に常磁性を発現する部位を有するセグメントＡと、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシ基及びスルホ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの官能基を有するセグメントＢとを有する、ハイパーブランチポリマー、並びに該ハイパーブランチを含むＭＲＩ造影剤。【選択図】図１３【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子末端にグラフト鎖を有するハイパーブランチポリマーであって、そのグラフト鎖中に常磁性を発現する部位を有するセグメントＡと、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシ基及びスルホ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの官能基を有するセグメントＢとを有する、ハイパーブランチポリマー。
【請求項２】
前記セグメントＡが式［１］で表され、かつ、前記セグメントＢが式［２］で表される、請求項１に記載のハイパーブランチポリマー。
【化１】
2012070681.tif 000035
［式中、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、Ｌ1及びＬ2は、それぞれ独立して、ヒドロキシ基で置換されていてもよい炭素原子数１乃至６のアルキレン基を表し、Ｐｍは、Ｌ1に結合する窒素原子又は酸素原子を末端に含む常磁性を発現する有機基又は常磁性を発現する有機金属錯体を有する基を表し、Ｒ3は、Ｌ2に結合する窒素原子又は酸素原子を末端に含み、かつ、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシ基及びスルホ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの官能基を有する有機基を表す。］
【請求項３】
式［３］で表される、請求項２に記載のハイパーブランチポリマー。
【化２】
2012070681.tif 000036
［式中、各Ｒ4は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、各Ａ1は、それぞれ独立して、式［４］又は式［５］で表される基を表し、ｋは、繰り返し単位構造の数であって、２乃至１００，０００の整数を表し、ｍ及びｎは、繰り返し単位構造の数であって、それぞれ独立して、１乃至１００の整数を表し、各Ｒ1、各Ｒ2、各Ｒ3、各Ｌ1、各Ｌ2及び各Ｐｍは、それぞれ独立して、前記と同じ意味を表す。］
【化３】
2012070681.tif 000037
［式中、Ａ2は、エーテル結合又はエステル結合を含んでいてもよい炭素原子数１乃至３０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を表し、Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3及びＹ4は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１乃至２０のアルキル基、炭素原子数１乃至２０のアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基又はヒドロキシ基を表す。］
【請求項４】
前記Ｒ3がビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ基を表す、請求項２又は請求項３に記載のハイパーブランチポリマー。
【請求項５】
前記Ｐｍがマンガン−ポルフィリン錯体誘導体を表す、請求項２又は請求項３に記載のハイパーブランチポリマー。
【請求項６】
前記Ｒ3がビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ基を表し、かつ、前記Ｐｍがマンガン−ポルフィリン錯体誘導体を表す、請求項２又は請求項３に記載のハイパーブランチポリマー。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のうち何れか一項に記載のハイパーブランチポリマーを含むＭＲＩ造影剤。
【請求項８】
消化管壁を造影することを特徴とする、請求項７に記載のＭＲＩ造影剤。
【請求項９】
腸管壁を造影することを特徴とする、請求項８に記載のＭＲＩ造影剤。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項６のうち何れか一項に記載のハイパーブランチポリマーを体内に投与することを特徴とする、ＭＲＩ造影方法。
【請求項１１】
消化管壁を造影することを特徴とする、請求項１０に記載のＭＲＩ造影方法。
【請求項１２】
腸管壁を造影することを特徴とする、請求項１１に記載のＭＲＩ造影方法。
【請求項１３】
式［６］で表される分子末端にグラフト鎖を有するハイパーブランチポリマーと、Ｐｍ−Ｈ（ここでＰｍは、水素原子に結合する窒素原子又は酸素原子を末端に含む常磁性を発現する有機基又は常磁性を発現する有機金属錯体を有する基を表す。）、及びＲ3−Ｈ（ここでＲ3は、水素原子に結合する窒素原子又は酸素原子を末端に含み、かつ、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシ基及びスルホ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの官能基を有する有機基を表す。）を反応させることを特徴とする、式［７］で表されるハイパーブランチポリマーの製造方法。
【化４】
2012070681.tif 000038
【化５】
2012070681.tif 000039
［式中、各Ｒ1及び各Ｒ4は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、各Ｒ3は、Ｌ1に結合する窒素原子又は酸素原子を末端に含み、かつ、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシ基及びスルホ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの官能基を有する有機基を表し、Ｌ1は、２−ヒドロキシプロピレン基を表し、各Ｐｍは、Ｌ1に結合する窒素原子又は酸素原子を末端に含む常磁性を発現する有機基又は常磁性を発現する有機金属錯体を表し、各Ａ1は、それぞれ独立して、式［４］又は式［５］で表される基を表し、ｋは、繰り返し単位構造の数であって、２乃至１００，０００の整数を表し、ｍ及びｎは、繰り返し単位構造の数であって、それぞれ独立して、１乃至１００の整数を表す。］
【化６】
2012070681.tif 000040
［式中、Ａ2は、エーテル結合又はエステル結合を含んでいてもよい炭素原子数１乃至３０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を表し、Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3及びＹ4は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１乃至２０のアルキル基、炭素原子数１乃至２０のアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基又はヒドロキシ基を表す。］
【請求項１４】
前記式［６］で表される分子末端にグラフト鎖を有するハイパーブランチポリマーに、前記Ｐｍ−Ｈ又は前記Ｒ3−Ｈを反応させた後、他方を反応させることを特徴とする、請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
式［６］で表される分子末端にグラフト鎖を有するハイパーブランチポリマー。
【化７】
2012070681.tif 000041
［式中、各Ｒ1及び各Ｒ4は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、各Ａ1は、それぞれ独立して、式［４］又は式［５］で表される基を表し、ｋは、繰り返し単位構造の数であって、２乃至１００，０００の整数を表し、ｍ及びｎは、繰り返し単位構造の数であって、それぞれ独立して、１乃至１００の整数を表す。］
【化８】
2012070681.tif 000042
［式中、Ａ2は、エーテル結合又はエステル結合を含んでいてもよい炭素原子数１乃至３０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を表し、Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3及びＹ4は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１乃至２０のアルキル基、炭素原子数１乃至２０のアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基又はヒドロキシ基を表す。］
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、常磁性を有する新規な水溶性ハイパーブランチポリマーに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、臨床現場において使用されている磁気共鳴画像（ＭＲＩ）法とは、水のプロトンの信号を画像化する技術であり、生体内に存在するプロトンの位置情報と周囲のコントラストを２次元で濃淡表示する技術である。プロトンの位置情報は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）内の静磁場を意図的に歪める傾斜磁場を用いることによって得られ、コントラストは水や脂質などのプロトンのＮＭＲ情報として得られるスピン密度、緩和時間、拡散速度、化学シフト、位相などによって決定される。特に緩和時間は、観測されるスピンを含む水分子と周辺分子の間の相対的な配置や運動によって変化し、周囲の組織の状態をよく反映することから、種々の診断において広く用いられている。
このＭＲＩ法に用いられるＭＲＩ造影剤は、生体組織中の水の緩和時間を変化させることにより、その分布量が異なる組織間にコントラストを付加する。すなわち造影剤は水プロトンの緩和時間の変化を通し間接的に検出される。【０００３】
上記ＭＲＩ造影剤としては、ガドリニウムやマンガンを含有するＴ1緩和造影剤や、酸化鉄を用いたＴ2緩和造影剤が用いられており、これらの金属イオンと水プロトンの相互作用により縦横の緩和が促進される。なお、これらの金属イオンは有毒である傾向があるため、生体組織が吸収する能力を低減させるために、実際には配位子によってキレート化されているものが使用される。しかしながら、このキレート化は金属イオンが有している緩和能力をも減少させ、造影剤としての効果を低減させることにもつながっている。そこで、分子サイズに応じた回転相関時間の増大による緩和能上昇効果（常磁性体緩和促進効果）を利用した造影剤（特許文献１）、超常磁性体の酸化鉄ナノ粒子をポリマーで複合化し平均粒子径が２６ｎｍ程度のガン細胞選択性を有する造影剤（非特許文献１）、ポリマー主鎖構造からスペーサーアームを付与した巨大分子造影剤（特許文献２）などが報告されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来より広く使用されているＭＲＩ造影剤であるＧｄ−ＤＴＰＡ（ジエチレントリアミン五酢酸）錯体は、水溶性を示す低分子化合物であるため、血流に乗って臓器・組織に広く分布できる。
しかしながらＧｄ−ＤＴＰＡは脂溶性が低いために肝臓などの臓器にはほとんど取り込まれず、また低分子化合物であることから、ガン細胞の造影については感度が低く、ターゲット臓器及び疾患によっては造影に限界がある。
また、ガン細胞などへの細胞選択性の付与を期待して平均粒子径の大きな化合物の検討がなされているものの、ＭＲＩ造影剤として十分な水溶性を達成することは難しく、またそもそもガン細胞などへの選択性が期待できる平均粒子径の大きさを得るには合成上に課題があった。【０００５】
このように、これまで提案された造影剤にあっては、その緩和能力、生体安全性、ターゲット臓器及び疾患の全てにおいて満足できるものではなく、さらなる性能の向上が望まれていた。
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであって、すなわち、充分な緩和能力を持つとともに、金属イオンの解離がなく生体安全性に優れ、適度な水溶性及び脂溶性を有し、広い臓器分布及び臓器への取り込み効果を有することで、幅広いターゲット臓器及び疾患の造影が可能な、新規なＭＲＩ造影剤に使用可能な水溶性ハイパーブランチポリマーの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、ハイパーブランチポリマーの末端に結合基を介して常磁性を発現する部位を結合させると共に、該末端に結合基を介して水溶性の部位を結合させることにより得られるコア−シェル型のハイパーブランチポリマーが、水溶性及び脂溶性のバランスに優れ、大きな常磁性体緩和促進効果を発現して高い緩和能を有する新規なＭＲＩ造影剤として有用であることを見いだし、本発明を完成させた。【０００７】
すなわち、本発明は、第１観点として、分子末端にグラフト鎖を有するハイパーブランチポリマーであって、そのグラフト鎖中に常磁性を発現する部位を有するセグメントＡと、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシ基及びスルホ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの官能基を有するセグメントＢとを有する、ハイパーブランチポリマーに関する。
第２観点として、前記セグメントＡが式［１］で表され、かつ、前記セグメントＢが式［２］で表される、第１観点に記載のハイパーブランチポリマーに関する。
【化１】
2012070681.tif 000002
［式中、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、Ｌ1及びＬ2は、それぞれ独立して、ヒドロキシ基で置換されていてもよい炭素原子数１乃至６のアルキレン基を表し、Ｐｍは、Ｌ1に結合する窒素原子又は酸素原子を末端に含む常磁性を発現する有機基又は常磁性を発現する有機金属錯体を有する基を表し、Ｒ3は、Ｌ2に結合する窒素原子又は酸素原子を末端に含み、かつ、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシ基及びスルホ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの官能基を有する有機基を表す。］
第３観点として、式［３］で表される、第２観点に記載のハイパーブランチポリマーに関する。
【化２】
2012070681.tif 000003
［式中、各Ｒ4は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、各Ａ1は、それぞれ独立して、式［４］又は式［５］で表される基を表し、ｋは、繰り返し単位構造の数であって、２乃至１００，０００の整数を表し、ｍ及びｎは、繰り返し単位構造の数であって、それぞれ独立して、１乃至１００の整数を表し、各Ｒ1、各Ｒ2、各Ｒ3、各Ｌ1、各Ｌ2及び各Ｐｍは、それぞれ独立して、前記と同じ意味を表す。］
【化３】
2012070681.tif 000004
［式中、Ａ2は、エーテル結合又はエステル結合を含んでいてもよい炭素原子数１乃至３０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を表し、Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3及びＹ4は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１乃至２０のアルキル基、炭素原子数１乃至２０のアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基又はヒドロキシ基を表す。］
第４観点として、前記Ｒ3がビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ基を表す、第２観点又は第３観点に記載のハイパーブランチポリマーに関する。
第５観点として、前記Ｐｍがマンガン−ポルフィリン錯体誘導体を表す、第２観点又は第３観点に記載のハイパーブランチポリマーに関する。
第６観点として、前記Ｒ3がビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ基を表し、かつ、前記Ｐｍがマンガン−ポルフィリン錯体誘導体を表す、第２観点又は第３観点に記載のハイパーブランチポリマーに関する。
第７観点として、第１観点乃至第６観点のうち何れか一項に記載のハイパーブランチポリマーを含むＭＲＩ造影剤に関する。
第８観点として、消化管壁を造影することを特徴とする、第７観点に記載のＭＲＩ造影剤に関する。
第９観点として、腸管壁を造影することを特徴とする、第８観点に記載のＭＲＩ造影剤に関する。
第１０観点として、第１観点乃至第６観点のうち何れか一項に記載のハイパーブランチポリマーを体内に投与することを特徴とする、ＭＲＩ造影方法に関する。
第１１観点として、消化管壁を造影することを特徴とする、第１０観点に記載のＭＲＩ造影方法に関する。
第１２観点として、腸管壁を造影することを特徴とする、第１１観点に記載のＭＲＩ造影方法に関する。
第１３観点として、式［６］で表される分子末端にグラフト鎖を有するハイパーブランチポリマーと、Ｐｍ−Ｈ（ここでＰｍは、水素原子に結合する窒素原子又は酸素原子を末端に含む常磁性を発現する有機基又は常磁性を発現する有機金属錯体を有する基を表す。）、及びＲ3−Ｈ（ここでＲ3は、水素原子に結合する窒素原子又は酸素原子を末端に含み、かつ、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシ基及びスルホ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの官能基を有する有機基を表す。）を反応させることを特徴とする、式［７］で表されるハイパーブランチポリマーの製造方法に関する。
【化４】
2012070681.tif 000005
【化５】
2012070681.tif 000006
［式中、各Ｒ1及び各Ｒ4は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、各Ｒ3は、Ｌ1に結合する窒素原子又は酸素原子を末端に含み、かつ、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシ基及びスルホ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの官能基を有する有機基を表し、Ｌ1は、２−ヒドロキシプロピレン基を表し、各Ｐｍは、Ｌ1に結合する窒素原子又は酸素原子を末端に含む常磁性を発現する有機基又は常磁性を発現する有機金属錯体を表し、各Ａ1は、それぞれ独立して、式［４］又は式［５］で表される基を表し、ｋは、繰り返し単位構造の数であって、２乃至１００，０００の整数を表し、ｍ及びｎは、繰り返し単位構造の数であって、それぞれ独立して、１乃至１００の整数を表す。］
【化６】
2012070681.tif 000007
［式中、Ａ2は、エーテル結合又はエステル結合を含んでいてもよい炭素原子数１乃至３０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を表し、Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3及びＹ4は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１乃至２０のアルキル基、炭素原子数１乃至２０のアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基又はヒドロキシ基を表す。］
第１４観点として、前記式［６］で表される分子末端にグラフト鎖を有するハイパーブランチポリマーに、前記Ｐｍ−Ｈ又は前記Ｒ3−Ｈを反応させた後、他方を反応させることを特徴とする、第１３観点に記載の製造方法に関する。
第１５観点として、式［６］で表される分子末端にグラフト鎖を有するハイパーブランチポリマーに関する。
【化７】
2012070681.tif 000008
［式中、各Ｒ1及び各Ｒ4は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、各Ａ1は、それぞれ独立して、式［４］又は式［５］で表される基を表し、ｋは、繰り返し単位構造の数であって、２乃至１００，０００の整数を表し、ｍ及びｎは、繰り返し単位構造の数であって、それぞれ独立して、１乃至１００の整数を表す。］
【化８】
2012070681.tif 000009
［式中、Ａ2は、エーテル結合又はエステル結合を含んでいてもよい炭素原子数１乃至３０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を表し、Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3及びＹ4は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１乃至２０のアルキル基、炭素原子数１乃至２０のアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基又はヒドロキシ基を表す。］
【発明の効果】
【０００８】
本発明の常磁性を有する水溶性ハイパーブランチポリマーは、粒径の制御が容易であり、また水溶性の調整が容易である非イオン性の水溶性ポリマーである。
すなわち、本発明の水溶性ハイパーブランチポリマーは、大きな粒径を有し得且つ水溶性を有することから、ガン細胞に対する選択的なＭＲＩ造影剤としての応用が期待できる。
また本発明の水溶性ハイパーブランチポリマーは、大きな常磁性体緩和促進効果により高い緩和能を有する新規なＭＲＩ用造影剤として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施例１で合成した水素原子を分子末端に有するコア−シェル型ハイパーブランチポリマー（ＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−Ｈ）の1Ｈ  ＮＭＲスペクトルを示す図である。
【図２】図２は、実施例２で合成した水素原子を分子末端に有するコア−シェル型ハイパーブランチポリマー（ＨＰＳ１０００−ＰＧＭＡ１５−Ｈ）の1Ｈ  ＮＭＲスペクトルを示す図である。
【図３】図３は、実施例３で得られたＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡ、及び実施例４で得られたＨＰＳ１０００−ＰＧＭＡ１５−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡの動的光散乱法による粒子径測定結果を示す図である。
【図４】図４は、実施例３で得られたＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡの透過型電子顕微鏡写真を示す図である。
【図５】図５は、実施例４で得られたＨＰＳ１０００−ＰＧＭＡ１５−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡの透過型電子顕微鏡写真を示す図である。
【図６】図６は、実施例３で得られたＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡ、及び実施例４で得られたＨＰＳ１０００−ＰＧＭＡ１５−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡの、濃度−緩和時間Ｔ1の逆数の変化を示す図（緩和能ｒ1）である。
【図７】図７は、実施例３で得られたＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡ、及び実施例４で得られたＨＰＳ１０００−ＰＧＭＡ１５−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡの、濃度に対する緩和時間Ｔ2の逆数の変化を示す図（緩和能ｒ2）である。
【図８】図８は、実施例８で得られたＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＴＥＭＰＯ／ＤＥＡのＥＳＲ測定結果を示す図である。
【図９】図９は、実施例８で得られたＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＴＥＭＰＯ／ＤＥＡの動的光散乱法による粒子径測定結果を示す図である。
【図１０】図１０は、実施例８で得られたＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＴＥＭＰＯ／ＤＥＡの温度に対する磁化率の変化を示す図である。
【図１１】図１１は、実施例１２で得られたＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＧｄＤＯＴＡ／ＤＥＡの動的光散乱法による粒子径測定結果を示す図である。
【図１２】図１２は、実施例１５のＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡを用いたＭＲＩ造影試験で撮影したマウス下腹部の冠状断Ｔ１強調画像（投与前、及び投与直後から投与４時間後まで１時間ごと）を示す図である。
【図１３】図１３は、実施例１５のＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡを用いたＭＲＩ造影試験で撮影したマウス腹腔の水平断Ｔ１強調画像（投与前及び投与１時間後）を示す図である。
【図１４】図１４は、実施例１５のＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡを用いたＭＲＩ造影試験で撮影したマウス腹腔の三次元Ｔ１強調画像のボリュームレンダリング法による処理画像を示す図である。
【図１５】図１５は、実施例１６のＨＰＳ１０００−ＰＧＭＡ１５−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡを用いたＭＲＩ造影試験で撮影したマウス下腹部の冠状断Ｔ１強調画像（投与前、及び投与直後から投与４時間後まで１時間ごと）を示す図である。
【図１６】図１６は、比較例３のＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＴＰＰＳ4を用いたＭＲＩ造影試験で撮影したマウス下腹部の冠状断Ｔ１強調画像（投与前、及び投与直後から投与４時間後まで１時間ごと）を示す図である。
【図１７】図１７は、比較例３のＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＴＰＰＳ4を用いたＭＲＩ造影試験で撮影したマウス腹腔の水平断Ｔ１強調画像（投与前、投与直後及び投与１時間後）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［常磁性を有する水溶性ハイパーブランチポリマー］
本発明の常磁性を有する水溶性ハイパーブランチポリマーは、分子末端にグラフト鎖を有するハイパーブランチポリマーであって、そのグラフト鎖中に常磁性を発現する部位を有するセグメントＡと、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシ基及びスルホ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの官能基を有するセグメントＢとを有する、ハイパーブランチポリマーを対象とするものである。
好ましくは、前記セグメントＡは、下記式［１］で表されるものであり、かつ、前記セグメントＢが下記式［２］で表されるものである。
【化９】
2012070681.tif 000010
上記式中、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表す。Ｌ1及びＬ2は、それぞれ独立して、ヒドロキシ基で置換されていてもよい炭素原子数１乃至６のアルキレン基を表す。Ｐｍは、Ｌ1に結合する窒素原子又は酸素原子を末端に含む常磁性を発現する有機基又は常磁性を発現する有機金属錯体を有する基を表す。Ｒ3は、Ｌ2に結合する窒素原子又は酸素原子を含み、かつ、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシ基及びスルホ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの官能基を有する有機基を表す。
【００１１】
上記Ｌ1又はＬ2におけるヒドロキシ基で置換されていてもよい炭素原子数１乃至６のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、ｎ−プロピレン基、２−ヒドロキシプロピレン基、ｎ−ブチレン基、ｎ−ヘキシレン基等が挙げられる。
好ましくはＬ1又はＬ2は２−ヒドロキシプロピレン基である。
【００１２】
上記Ｐｍは、Ｌ1に結合する側の末端に窒素原子又は酸素原子を含む基であり、例えば、Ｌ1に結合する側の末端に−Ｎ（Ｈ）−基、−Ｏ−基、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−基、又は−Ｓ（＝Ｏ）2Ｏ−基を含む基である。
そして上記Ｐｍにおける常磁性を発現する有機基又は常磁性を発現する有機金属錯体を有する基としては、常磁性金属と、ジエチレントリアミン五酢酸誘導体やポルフィリン誘導体等の配位子とからなるキレート錯体、或いは、ニトロキシル基等の有機ラジカル構造を分子内に有する化合物（例えば特許文献３参照）から誘導される基が挙げられる。
具体的には、前記キレート錯体としては、Ｇｄ−ＤＴＰＡ［ジエチレントリアミン五酢酸のガドリニウム錯体］、Ｇｄ−ＤＯＴＡ［１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−四酢酸のガドリニウム錯体］、Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＢＭＡ［ジエチレントリアミノ五酢酸ビスメチルアミドのガドリニウム錯体］や、Ｇｄ−ＨＰＤＯ３Ａ｛［１０−（２−ヒドロキシプロピル）−１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン］−１，４，７−三酢酸のガドリニウム錯体｝などのガドリニウム錯体；マンガン−ポルフィリン誘導体錯体が挙げられる。
また、前記有機ラジカル構造としては以下の基を挙げることができる。
【化１０】
2012070681.tif 000011
これらの基Ｐｍの具体例の中でも、得られるハイパーブランチポリマーの水溶性や常磁性の観点から、特にＰｍがマンガン−ポルフィリン錯体誘導体に由来する基を表すことが最も好ましい。
【００１３】
上記Ｒ3は、Ｌ2に結合する側の末端に窒素原子又は酸素原子を含む基であり、例えば、Ｌ2に結合する側の末端に−Ｎ（Ｈ）−基、−Ｏ−基、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−基、又は−Ｓ（＝Ｏ）2Ｏ−基を含む基である。そしてカルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシ基及びスルホ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの官能基を有する有機基を有する基である。
上記Ｒ3の具体例としては、例えば、グルクツロン酸、ガラクツロン酸、ラクトビオン酸、ガラクトサミン等の糖誘導体の基の他、−ＯＣ（＝Ｏ）−Ｌ3−ＣＯＯＨ、−ＯＣ（＝Ｏ）−Ｌ3−ＮＨ2、−ＯＣ（＝Ｏ）−Ｌ3−ＯＨ、−ＯＣ（＝Ｏ）−Ｌ3−ＳＯ3Ｈ、−ＮＨ−Ｌ3−ＣＯＯＨ、−ＮＨ−Ｌ3−ＮＨ2、−ＮＨ−Ｌ3−ＯＨ、−ＮＨ−Ｌ3−ＳＯ3Ｈ、−Ｎ（Ｌ3−ＣＯＯＨ）2、−Ｎ（Ｌ3−ＮＨ2）2、−Ｎ（Ｌ3−ＯＨ）2、−Ｎ（Ｌ3−ＳＯ3Ｈ）2、−Ｏ−Ｌ3−ＣＯＯＨ、−Ｏ−Ｌ3−ＮＨ2、−Ｏ−Ｌ3−ＯＨ、−Ｏ−Ｌ3−ＳＯ3Ｈ、−ＯＳ（Ｏ2）−Ｌ3−ＣＯＯＨ、−ＯＳ（Ｏ2）−Ｌ3−ＮＨ2、−ＯＳ（Ｏ2）−Ｌ3−ＯＨ、−ＯＳ（Ｏ2）−Ｌ3−ＳＯ3Ｈ（ここで、Ｌ3としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、−ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2ＮＨＣＨ2ＣＨ2−などを表す。）などが挙げられる。中でも、Ｒ3がビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ基を表すものであることが好ましい。
【００１４】
好ましくは、本発明の常磁性を有する水溶性ハイパーブランチポリマーは、下記式［３］で表されるものである。
【化１１】
2012070681.tif 000012
上記式中、各Ｒ4は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表す。また各Ａ1は、それぞれ独立して、下記式［４］又は式［５］で表される基を表す。ｋは、繰り返し単位構造の数であって、２乃至１００，０００の整数を表し、ｍ及びｎは、繰り返し単位構造の数であって、それぞれ独立して、１乃至１００の整数を表す。
また各Ｒ1、各Ｒ2、各Ｒ3、各Ｌ1、各Ｌ2及び各Ｐｍは、それぞれ独立して、前記式［１］又は［２］において定義したものと同じ意味を表す。
なお、上記式［３］において、前記セグメントＡに相当する式［１］で表される構造と、前記セグメントＢに相当する式［２］で表される構造は、ランダム結合及びブロック結合のいずれで結合していてもよく、また、セグメントＡ及びセグメントＢ以外の構造を含んでいてもよい。また、グラフト鎖におけるセグメントＡとセグメントＢの順序は特に限定されず、ハイパーブランチポリマー側に結合する構造及び水素原子側に結合する構造はセグメントＡ、セグメントＢ、或いはその他の構造であってよい。
また、本発明の常磁性を有する水溶性ハイパーブランチポリマーにおいて、式［１］で表される構造（セグメントＡ）と、式［２］で表される構造（セグメントＢ）の含有割合は、モル比で１：９９〜９９：１、より好ましくは１０：９０〜９０：１０の範囲であることが好ましい。
【００１５】
【化１２】
2012070681.tif 000013
上記式中、Ａ2は、エーテル結合又はエステル結合を含んでいてもよい炭素原子数１乃至３０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を表し、Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3及びＹ4は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１乃至２０のアルキル基、炭素原子数１乃至２０のアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基又はヒドロキシ基を表す。
【００１６】
上記Ａ2における直鎖状アルキレン基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、ｎ−プロピレン基、ｎ−ブチレン基、ｎ−ヘキシレン基等が挙げられる。また分枝状アルキレン基の具体例としては、イソプロピレン基、イソブチレン基、２−メチルプロピレン基等が挙げられる。
また環状アルキレン基としては、炭素数３乃至３０の単環式、多環式、架橋環式の環状構造の脂環式脂肪族基が挙げられる。具体的には、炭素数４以上のモノシクロ、ビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ、ペンタシクロ構造等を有する基を挙げることができる。以下に、脂環式脂肪族基における脂環式部分の構造例（ａ）ないし（ｓ）を示す。
【化１３】
2012070681.tif 000014
【００１７】
上記Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3及びＹ4における炭素原子数１乃至２０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｎ−ペンチル基およびシクロヘキシル基等が挙げられる。
炭素原子数１乃至２０のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基およびシクロヘキシルオキシ基等が挙げられる。
また、ハロゲン原子としてはフッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子である。
これらのなかでも、上記Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3及びＹ4としては、水素原子または炭素原子数１乃至２０のアルキル基が好ましい。
【００１８】
また、式［３］中のＡ1としては、下記式で表される構造であることが好ましい。
【化１４】
2012070681.tif 000015
【００１９】
従って、本発明の常磁性を有する水溶性ハイパーブランチポリマーとして、特に好ましいポリマーの具体例としては、例えば下記［ａ］〜［ｄ］で表されるポリマーが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【化１５】
2012070681.tif 000016
【００２０】
なお、本発明の常磁性を有する水溶性ハイパーブランチポリマーにおけるゲル浸透クロマトグラフィーによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量（Ｍｗ）は、１，０００乃至１，０００，０００、好ましくは２，０００乃至８００，０００である。また、分子末端のグラフト鎖を除外したハイパーブランチポリマー本体（後述する式［８］で表されるハイパーブランチポリマーに相当する）のゲル浸透クロマトグラフィーによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量（Ｍｗ）は、１，０００乃至４００，０００、好ましくは２，０００乃至２００，０００である。
さらに、該常磁性を有する水溶性ハイパーブランチポリマーの一次粒子もしくは二次粒子の平均粒子径（動的光散乱法による）は、好ましくは１ｎｍ以上１，０００ｎｍ以下、さらに好ましくは５ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。
【００２１】
［常磁性を有する水溶性ハイパーブランチポリマーの製造方法］
本発明の常磁性を有する水溶性ハイパーブランチポリマーは、例えば以下の手順にて製造できる。
すなわち、下記式［６］で表される分子末端にグラフト鎖を有するハイパーブランチポリマーと、Ｐｍ−Ｈ（ここでＰｍは、水素原子に結合する窒素原子又は酸素原子を末端に含む常磁性を発現する有機基又は常磁性を発現する有機金属錯体を有する基を表す。）、及びＲ3−Ｈ（ここでＲ3は、水素原子に結合する窒素原子又は酸素原子を末端に含み、かつ、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシ基及びスルホ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの官能基を有する有機基を表す。）を反応させることにより、下記式［７］で表されるハイパーブランチポリマーを得ることができる。
【化１６】
2012070681.tif 000017
【化１７】
2012070681.tif 000018
上記式［６］及び式［７］中、各Ｒ1及び各Ｒ4は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表す。
上記式［７］中、各Ｒ3は、Ｌ1に結合する窒素原子又は酸素原子を末端に含み、かつ、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシ基及びスルホ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの官能基を有する有機基を表し、Ｌ1は、２−ヒドロキシプロピレン基を表し、各Ｐｍは、Ｌ1に結合する窒素原子又は酸素原子を末端に含む常磁性を発現する有機基又は常磁性を発現する有機金属錯体を表す。
また上記式［６］及び式［７］中、各Ａ1は、それぞれ独立して、前記式［４］又は前記式［５］で表される基を表し、ｋは、繰り返し単位構造の数であって、２乃至１００，０００の整数を表し、ｍ及びｎは、繰り返し単位構造の数であって、それぞれ独立して、１乃至１００の整数を表す。
なお、上記式［７］において、前記セグメントＡに相当する構造と、前記セグメントＢに相当する構造は、ランダム結合及びブロック結合のいずれで結合していてもよく、また、セグメントＡ及びセグメントＢ以外の構造を含んでいてもよい。また、グラフト鎖におけるセグメントＡとセグメントＢの順序は特に限定されず、ハイパーブランチポリマー側に結合する構造及び水素原子側に結合する構造はセグメントＡ、セグメントＢ、或いはその他の構造であってよい。
【００２２】
ここで、前記式［６］で表される分子末端にグラフト鎖を有するハイパーブランチポリマーに、Ｐｍ−Ｈ又はＲ3−Ｈを反応させる順序は特に限定されておらず、Ｐｍ−Ｈを先に反応させた後にＲ3−Ｈを反応させてもよいし、或いは、Ｒ3−Ｈを先に反応させた後にＰｍ−Ｈを反応させてもよい。また、同時に反応させても良い。
【００２３】
式［６］で表される分子末端にグラフト鎖を有するハイパーブランチポリマーにＰｍ−Ｈ及びＲ3−Ｈを反応させる際に用いる溶媒は、これら各成分が溶解する溶媒であれば特に限定されず、例えばテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、１，４−ジオキサン等のエーテル系溶媒；メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒；クロロホルム、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン系溶媒；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等のアミド系溶媒；ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等のスルホキシド系溶媒などを挙げることができる。なかでも、アミド系溶媒、スルホキシド系溶媒の使用が好ましい。
これら溶媒は、式［６］で表される分子末端にグラフト鎖を有するハイパーブランチポリマー１００質量部に対して１０〜１０，０００質量部の範囲で、好ましくは１００〜１，５００質量部の範囲で使用する。
式［６］で表される分子末端にグラフト鎖を有するハイパーブランチポリマーとＰｍ−Ｈ又はＲ3−Ｈとの反応は、いずれも−５０〜２００℃、好ましくは２０〜１００℃の温度範囲で実施され、通常、反応時間はいずれも１〜４８時間、好ましくは２〜２０時間である。
また、Ｐｍ−ＨとＲ3−Ｈの仕込み量は、通常モル比で１００：１〜１：１，０００であるが、Ｐｍ−ＨとＲ3−Ｈを段階的に反応させる場合には、後に反応させる試剤は大過剰量用いても良い。
【００２４】
［式［６］で表されるハイパーブランチポリマー］
本発明は、上記式［６］で表される分子末端にグラフト鎖を有するハイパーブランチポリマーもまた対象とするものである。
上記式［６］で表されるハイパーブランチポリマーは、下記式［８］で表されるジチオカルバメート基を分子末端に有するスチレン系ハイパーブランチポリマーに、（メタ）アクリル酸グリシジルを反応させた後、分子末端のジチオカルバメート基を還元して水素原子とする。
【化１８】
2012070681.tif 000019
上記スキーム中、Ａ1、Ｒ1、Ｒ4、ｋ、ｍ及びｎは式［６］において先に定義した通りの意味を表す。
【００２５】
なお、分子末端にジチオカルバメート基を有する式［８］で表されるハイパーブランチポリマーは、ジチオカーバメート基を有するスチレン化合物の光重合による合成方法（Ｋｏｊｉ Ｉｓｈｉｚｕ， Ａｋｉｈｉｄｅ Ｍｏｒｉ， Ｍａｃｒｏｍｏｌ． Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｕｎ． ２１，６６５−６６８（２０００）、Ｋｏｊｉ Ｉｓｈｉｚｕ， Ａｋｉｈｉｄｅ Ｍｏｒｉ， Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ５０，９０６−９１０（２００１）、Ｋｏｊｉ Ｉｓｈｉｚｕ， Ｙｏｓｈｉｈｉｒｏ Ｏｈｔａ， Ｓｕｓｕｍｕ Ｋａｗａｕｃｈｉ， Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ Ｖｏｌ．３５， Ｎｏ．９， ３７８１−３７８４（２００２））や、ジチオカルバメート基を有するアクリル化合物の光重合による合成方法（Ｋｏｊｉ Ｉｓｈｉｚｕ， Ｔａｋｅｓｈｉ Ｓｈｉｂｕｙａ， Ａｋｉｈｉｄｅ Ｍｏｒｉ， Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ５１，４２４−４２８（２００２）、Ｋｏｊｉ Ｉｓｈｉｚｕ， Ｔａｋｅｓｈｉ Ｓｈｉｂｕｙａ， Ｓｕｓｕｍｕ Ｋａｗａｕｃｈｉ， Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ Ｖｏｌ．３６， Ｎｏ．１０， ３５０５−３５１０（２００２）、Ｋｏｊｉ Ｉｓｈｉｚｕ， Ｔａｋｅｓｈｉ Ｓｈｉｂｕｙａ， Ｊａｅｂｕｍ Ｐａｒｋ， Ｓａｔｏｓｈｉ Ｕｃｈｉｄａ， Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ５３，２５９−２６５（２００４））によって合成できる。
【００２６】
式［８］で表されるスチレン系ハイパーブランチポリマーと（メタ）アクリル酸グリシジルの反応は、光重合又は熱重合のいずれでもよく、好ましくは光重合により反応させる。これら反応は特許文献４に記載されるような反応条件にて好適に実施できる。
具体的には、光重合・熱重合のいずれの場合においても、反応に使用する溶媒としては、式［８］で表されるハイパーブランチポリマー及び（メタ）アクリル酸グリシジルが溶解する溶媒であれば特に限定されずに使用でき、例えば非プロトン性極性有機溶媒類（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、テトラメチルウレア、スルホラン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン等）、エーテル類（ジイソプロピルエーテル、ｔ−ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等）、脂肪族炭化水素類（ヘキサン、シクロヘキサン、ｎ−オクタン、ｎ−デカン、デカリン、石油エーテル等）、芳香族炭化水素類（ベンゼン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン等）、ハロゲン化炭化水素類（クロロホルム、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、四塩化炭素等）、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等）、アルコキシアルカン類（１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、ジグライム等）、などが挙げられ、これらは単独で用いてもよく、２種以上混合して用いてもよい。
光重合・熱重合のいずれの場合も、通常、窒素、アルゴン等の不活性ガスの雰囲気下、常圧又は加圧下において行うことができる。
重合温度は、光重合による反応の場合、通常０〜１００℃、好ましくは２０〜５０℃である。また熱重合による反応の場合、重合温度は通常５０〜２５０℃、好ましくは８０〜２００℃、さらに１００〜１５０℃であることが好ましい。
また光重合による反応の場合、光照射は低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ等の紫外線照射ランプを使用して、反応系の内部又は外部から照射することによって行なう。
またいずれの重合の場合も、（メタ）アクリル酸グリシジルの付加モル数（グラフト鎖の長さ）は反応時間に依存するため、目的とするグラフト鎖の長さにより反応時間を適宜選択することとなるが、通常、反応時間は１〜８０時間、好ましくは２〜１０時間である。
なお、上記式［８］で表されるジチオカルバメート基を分子末端に有するスチレン系ハイパーブランチポリマーと、（メタ）アクリル酸グリシジルのモル比は、導入したいグラフト鎖の長さに応じて適宜選択されるが、例えば、（メタ）アクリル酸グリシジルのモル数：式［８］で表されるハイパーブランチポリマーのジチオカルバメート基のモル数の比（モル比）が１：１乃至１，０００：１であり、又は１：１乃至１００：１である。
【００２７】
また還元の方法は、ジチオカルバメート基を水素原子に変換することができる方法であれば、特に制限はなく、例えば、水素、ヨウ化水素、硫化水素、水素化アルミニウムリチウム、水素化ホウ素ナトリウム、水素化トリブチルスズ、トリス（トリメチルシリル）シラン、チオグリコール酸等の公知の還元剤を用いて還元反応を行なうことができる。
具体的な還元の方法としては、有機溶媒溶液中、水素化トリブチルスズ等のラジカル反応条件での還元に使用される化合物を還元剤として使用し、光照射することによって行なう還元反応が好ましい。
【００２８】
上記還元剤の使用量は、ハイパーブランチポリマーに含まれるジチオカルバメート基の数に対して１乃至２０倍モル当量、好ましくは１．５乃至１０倍モル当量、より好ましくは１．８乃至５倍モル当量であればよい。反応開始前には反応系内の酸素を十分に除去する必要があり、窒素、アルゴンなどの不活性気体で系内を置換するとよい。還元反応の条件としては、反応時間０．０１乃至１００時間、反応温度０乃至２００℃から、適宜選択される。好ましくは反応時間は０．１乃至１０時間であり、反応温度は２０乃至１００℃である。
還元反応に使用する有機溶媒としては、前記のジチオカルバメート基を有するハイパーブランチポリマーと還元剤を溶解可能なものが好ましく、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル系化合物、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系化合物、ノルマルヘプタン、ノルマルヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類等が使用できる。これらの溶媒は一種を用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。
また光照射は、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ等の紫外線照射ランプを使用して、反応系の内部又は外部から照射することによって行なうことができる。
こうして得られた上記式［６］で表される分子末端にグラフト鎖を有するハイパーブランチポリマーは、反応溶液中から溶媒留去又は固液分離により溶媒と分離することができる。また、反応溶液を貧溶媒中へ加えることによりハイパーブランチポリマーを沈殿させて回収することもできる。
【００２９】
［ＭＲＩ造影剤］
本発明の常磁性を有する水溶性ハイパーブランチポリマーは、種々の分野への応用が期待されるが、中でも常磁性部位を高密度に担持できる性質や大きさから、高い常磁性体緩和促進効果とガン細胞選択性などを有することが期待され、ＭＲＩ造影剤として有用である。
すなわち、本発明の常磁性を有する水溶性ハイパーブランチポリマーを含むＭＲＩ造影剤もまた本発明の対象である。
本発明のＭＲＩ造影剤は、通常注射用蒸留水、生理食塩水、リンゲル液等の溶媒に分散、懸濁又は溶解等の状態で用いられ、さらに必要に応じて、薬理学的に許容され得る担体、賦形剤等の添加剤を含めることができる。
本発明の上記ＭＲＩ造影剤は、細胞などに適用し得るほか、血管（静脈、動脈）内投与、経口投与、直腸内投与、腟内投与、リンパ管内投与、関節内投与等によって生体内に投与することができ、好ましくは、水剤、乳剤又は懸濁液等の形態で静脈内投与や経口投与によって投与する。
上記ＭＲＩ造影剤に含められ得る添加剤としては、その投与形態、投与経路等によっても異なるが、具体的には、注射剤の場合には緩衝剤、抗菌剤、安定化剤、溶解補助剤、賦形剤等が単独又は組み合わせて用いられ、経口投与剤（具体的には水剤、シロップ剤、乳剤、懸濁液等）の場合、着色剤、保存剤、安定化剤、懸濁化剤、乳化剤、粘稠剤、甘味剤、芳香剤等が単独又は組み合わせて用いられる。各種添加剤は、通常当分野で用いられるものが使用される。
【００３０】
本発明の上記ＭＲＩ造影剤は、従来のＭＲＩ用造影剤に準じて投与、造影することができる。また上記ＭＲＩ造影剤は、ヒト以外にも各種動物用の造影剤としても好適に用いることができ、その投与形態、投与経路、投与量等は対象となる動物の体重や状態によって適宜選択する。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
なお、実施例において、試料の調製及び物性の分析に用いた装置及び条件は、以下の通りである。【００３２】
（１）ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）
装置：東ソー（株）製  ＨＬＣ−８３２０ＧＰＣ
カラム：Ｓｈｏｄｅｘ  ＫＦ−８０４Ｌ、ＫＦ−８０５Ｌ
カラム温度：４０℃
溶媒：ＴＨＦ
検出器：ＲＩ
（２）動的光散乱光度計（粒径測定、ＤＬＳ解析とも）
装置：マルバーン社製  粒子径・ゼータ電位・分子量測定装置  ゼータサイザーナノシリーズ
（３）1Ｈ  ＮＭＲ
装置：Ｂｒｕｋｅｒ社製  ＡＶＡＮＣＥ５００
（４）光照射
装置：セン特殊光源（株）製  高圧水銀ランプ（１００Ｗ）  ＨＬ１００Ｃ
（５）ＵＶ−ｖｉｓスペクトル
装置：日本分光（株）製  Ｖ−５７０
（６）ＥＳＲスペクトル
装置：Ｂｒｕｋｅｒ社製  ＥＳＰ３００
（７）ＩＣＰ−ＯＥＳ（金属元素分析）
装置：セイコーインスツル（株）製  ＶＩＳＴＡ−ＰＲＯ
（８）ＭＲＩ造影試験
装置：７テスラ水平型ＭＲＩ装置［磁石：ジャパン  スーパーコンダクタ  テクノロジー（株）製、コンソール：ブルカー・バイオスピン（株）製］
ａ）二次元Ｔ１強調画像法（スピンエコー法）
繰返し時間：５２０ｍｓ
エコー時間：９．６ｍｓ
マトリックス数：２５６×２５６
撮像視野：６４×３２ｍｍ（水平断）、３２×３２ｍｍ（冠状断）
スライス厚：０．５ｍｍ
脂肪抑制法、呼吸同期法
ｂ）三次元Ｔ１強調画像法（高速スピンエコー法）
繰返し時間：５００ｍｓ
エコー時間：９．５ｍｓ（実質的エコー時間：２８．５ｍｓ）
マトリックス数：２５６×１２８×４８
撮像視野：６４×３２×１４．４ｍｍ
ＲＡＲＥ  ｆａｃｔｏｒ：８
脂肪抑制法、呼吸同期法【００３３】
また、略記号は以下の意味を表す。
ＧＭＡ：メタクリル酸グリシジル［東京化成工業（株）製］
ＤＣＤＣ：二硫化テトラエチルチウラム［和光純薬工業（株）製］
Ｓ−ＤＣ：Ｎ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミルメチルスチレン
ＴＰＰＳ4Ｎａ：テトラフェニルポルフィリンテトラスルホン酸ナトリウム［東京化成工業（株）製］
ＤＥＡ：ジエタノールアミン［アルドリッチ社製］
アミノＴＥＭＰＯ：４−アミノ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン  １−オキシル
ＭｎＰＰ：マンガンプロトポルフィリン［東京化成工業（株）製］
ＴＨＦ：テトラヒドロフラン
ＩＰＥ：ジイソプロピルエーテル
ＤＭＳＯ：ジメチルスルホキシド【００３４】
［合成例１］ジチオカルバメート基を分子末端に有するコア−シェル型ハイパーブランチポリマー（ＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＤＣ）の合成
【化１９】
2012070681.tif 000020
５００ｍＬの光反応フラスコに、ジチオカルバメート基を分子末端に有するスチレン系ハイパーブランチポリマー［日産化学工業（株）製  ハイパーテック（登録商標）ＨＰＳ−２００（Ｍｗ：２３，０００）］２．６７ｇ、ＧＭＡ７１．１ｇ（５００ｍｍｏｌ）、ＤＣＤＣ２．９７ｇ（１０ｍｍｏｌ）及びＴＨＦ２９０ｇを投入し、撹拌して均一な溶液とした。窒素置換した後、撹拌しながら高圧水銀ランプで３時間光照射し反応させた。その後、反応溶液をＩＰＥ１．５Ｌに添加してポリマーを沈殿させた。この沈殿物を減圧濾過し、真空乾燥して、目的物（ＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＤＣ）３１．６ｇを得た。
得られた目的物のＧＰＣによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Ｍｗは６７，０００、分散度：Ｍｗ（重量平均分子量）／Ｍｎ（数平均分子量）は３．３であった。【００３５】
［実施例１］水素原子を分子末端に有するコア−シェル型ハイパーブランチポリマー（ＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−Ｈ）の合成
【化２０】
2012070681.tif 000021
５００ｍＬの光反応フラスコに、合成例１で得られたＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＤＣ３１．６ｇ、水素化トリブチルスズ［アルドリッチ社製］５．８２ｇ（２０ｍｍｏｌ）及びＴＨＦ２５０ｍＬを投入し、撹拌して均一な溶液とした。窒素置換した後、撹拌しながら高圧水銀ランプで２時間光照射し反応させた。その後、反応溶液をＩＰＥ１．５Ｌに添加してポリマーを沈殿させた。この沈殿物を減圧濾過し、真空乾燥して、目的物（ＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−Ｈ）８．７ｇを得た。
得られた目的物の1Ｈ  ＮＭＲスペクトルを図１に示す。このスペクトルから算出したＧＭＡの導入量は、ハイパーブランチポリマーの分子末端１つ当り平均８分子（上記式の［  ］で表される繰り返し単位の数：８に相当）であった。また、目的物のＧＰＣによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Ｍｗは６３，０００、分散度：Ｍｗ（重量平均分子量）／Ｍｎ（数平均分子量）は３．０であった。ＤＬＳ解析により得られた目的物の平均粒径は８．９ｎｍ（ＴＨＦ）であった。【００３６】
［合成例２］ジチオカルバメート基を分子末端に有するハイパーブランチポリマー（ＨＰＳ１０００）の合成
Ｓ−ＤＣは公知の方法（例えば、国際公開第２０１０／１０１２５２号パンフレット記載の参考例１）に倣い、以下の手順にて合成した。
３００ｍＬの三つ口フラスコに、Ｓ−ＤＣ１０．０ｇ（３８ｍｍｏｌ）及びＤＣＤＣ０．１０ｇ（０．３４ｍｍｏｌ）を投入し、窒素置換を行った後、撹拌しながら１２０℃で６時間加熱した。このときの反応液中の生成物のＧＰＣによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Ｍｗは２２，０００であった。
次に、この反応液へＳ−ＤＣ１０．０ｇ（３８ｍｍｏｌ）及びＤＣＤＣ０．１０ｇ（０．３４ｍｍｏｌ）を追加投入し、窒素置換を行った後、撹拌しながら１２０℃で８時間加熱した。このときの反応液中の生成物のＧＰＣによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Ｍｗは２３，０００であった。
続けて、この反応液へＳ−ＤＣ１０．０ｇ（３８ｍｍｏｌ）及びＤＣＤＣ０．１０ｇ（０．３４ｍｍｏｌ）をさらに追加投入し、窒素置換を行った後、撹拌しながら１２０℃で９時間加熱した。このときの反応液中の生成物のＧＰＣによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Ｍｗは５７，０００であった。
最後に、この反応液へＳ−ＤＣ１０．０ｇ（３８ｍｍｏｌ）及びＤＣＤＣ０．１０ｇ（０．３４ｍｍｏｌ）を追加投入し、窒素置換を行った後、撹拌しながら１２０℃で１７時間加熱した。その後、反応液をＴＨＦ３６０ｇに溶解し、得られた溶液をメタノール２ｋｇに添加してポリマーを沈殿させた。この沈殿物を減圧濾過し、同様にＴＨＦ及びメタノールを使用して再沈殿による精製を２回繰り返した。得られた沈殿物を減圧濾過し、真空乾燥して、目的物（ＨＰＳ１０００）２４．０ｇを得た（収率６０％）。
得られた目的物のＧＰＣによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Ｍｗは１００，０００、分散度：Ｍｗ（重量平均分子量）／Ｍｎ（数平均分子量）は５．６であった。【００３７】
［合成例３］ジチオカルバメート基を分子末端に有するコア−シェル型ハイパーブランチポリマー（ＨＰＳ１０００−ＰＧＭＡ１５−ＤＣ）の合成
５００ｍＬの光反応フラスコに、合成例２で得られたＨＰＳ１０００  ２．６７ｇ、ＧＭＡ７１．１ｇ（５００ｍｍｏｌ）、ＤＣＤＣ２．９７ｇ（１０ｍｍｏｌ）及びＴＨＦ２９０ｇを投入し、撹拌して均一な溶液とした。窒素置換した後、撹拌しながら高圧水銀ランプで３時間光照射し反応させた。反応溶液の1Ｈ  ＮＭＲスペクトル測定により、目的の反応の進行を確認した。【００３８】
［実施例２］水素原子を分子末端に有するコア−シェル型ハイパーブランチポリマー（ＨＰＳ１０００−ＰＧＭＡ１５−Ｈ）の合成
【化２１】
2012070681.tif 000022
合成例３で得られた反応溶液全量に、水素化トリブチルスズ［アルドリッチ社製］５．８２ｇ（２０ｍｍｏｌ）を加えた。窒素置換した後、撹拌しながら高圧水銀ランプで５時間光照射し反応させた。その後、反応溶液をＩＰＥ１．５Ｌに添加してポリマーを沈殿させた。この沈殿物を減圧濾過し、真空乾燥して、目的物（ＨＰＳ１０００−ＰＧＭＡ１５−Ｈ）１８．６ｇを得た。
得られた目的物の1Ｈ  ＮＭＲスペクトルを図２に示す。このスペクトルから算出したＧＭＡの導入量は、ハイパーブランチポリマーの分子末端１つ当り平均１５分子（上記式の［  ］で表される繰り返し単位の数：１５に相当）であった。また、目的物のＧＰＣによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Ｍｗは５９１，０００、分散度：Ｍｗ（重量平均分子量）／Ｍｎ（数平均分子量）は１７．１であった。ＤＬＳ解析により得られた目的物の平均粒径は１６．５ｎｍ（ＴＨＦ）であった。【００３９】
［合成例４］マンガン−ポルフィリン錯体（ＭｎＴＰＰＳ4）の合成
【化２２】
2012070681.tif 000023
ＭｎＴＰＰＳ4は、公知の方法（例えば、Ｃｈｉｎｅｓｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２９，９３６（２００９）、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，５０，８６５７（１９９４））に準じて、以下の手順にて合成した。
ＴＰＰＳ4Ｎａ０．５０ｇ及び酢酸マンガン四水和物［ナカライテスク（株）製］１．１９ｇをメタノール５０ｍＬに溶解させ、７時間加熱還流した。反応液を室温（およそ２５℃）まで冷却後、酢酸１００ｍＬを加えたところ、粘着性の固体が析出した。上澄み液をデカンテーションで取り除いた後、残った粘着性固体を酢酸で洗浄し、水２００ｇに溶解させた。この溶液に炭酸ナトリウムを添加し溶液のｐＨを１０とした後、濃塩酸１５ｇを加え茶緑色の沈殿物を得た。この沈殿物を減圧濾過し、真空乾燥して、目的物（ＭｎＴＰＰＳ4）０．４５ｇを得た（収率９３％）。【００４０】
［実施例３］常磁性コア−シェル型ハイパーブランチポリマー（ＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡ）の合成
【化２３】
2012070681.tif 000024
実施例１で得られたＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−Ｈ０．４ｇと、合成例４で得られたＭｎＴＰＰＳ4  ０．５２ｇとを、ＤＭＳＯ４８０ｍＬに溶解させた。この溶液を、６０℃のオイルバス中で３時間撹拌した後、オイルバスを外し室温（およそ２５℃）まで冷却した。この反応液へ、ＤＥＡ４．０ｇを滴下し、そのまま室温で１５時間撹拌した。この反応液をジエチルエーテル２Ｌに添加して、粘着性の固体を析出させた。上澄み液をデカンテーションで取り除いた後、残った粘着性固体を減圧乾燥し、脱イオン水１５０ｇに溶解させた。この溶液を濾過して不溶物を除去し、得られた水溶液を凍結乾燥して、緑茶色粘着性固体の目的物（ＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡ）０．６ｇを得た（収率５３％）。なお得られた目的物は、水に対する溶解度が１０質量％以上であった。
・ＵＶ−ｖｉｓ（Ｈ2Ｏ）：λｍａｘ（ｎｍ）３８０，４００，４６８，５２０，５６８，６０２【００４１】
［実施例４］常磁性コア−シェル型ハイパーブランチポリマー（ＨＰＳ１０００−ＰＧＭＡ１５−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡ）の合成
【化２４】
2012070681.tif 000025
実施例２で得られたＨＰＳ１０００−ＰＧＭＡ１５−Ｈ０．５ｇと、合成例４で得られたＭｎＴＰＰＳ4  ０．６８ｇとを、ＤＭＳＯ６００ｍＬに溶解させた。この溶液を、６０℃のオイルバス中で３時間撹拌した後、オイルバスを外し室温（およそ２５℃）まで冷却した。この反応液へ、ＤＥＡ５．０ｇを滴下し、そのまま室温で１５時間撹拌した。この反応液をジエチルエーテル２Ｌに添加して、粘着性の固体を析出させた。上澄み液をデカンテーションで取り除いた後、残った粘着性固体を減圧乾燥し、脱イオン水２００ｇに溶解させた。この溶液を濾過して不溶物を除去し、得られた水溶液を凍結乾燥して、緑茶色粘着性固体の目的物（ＨＰＳ１０００−ＰＧＭＡ１５−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡ）０．６ｇを得た（収率４１％）。
得られた目的物は、水に対する溶解度が１０質量％であった。
・ＵＶ−ｖｉｓ（Ｈ2Ｏ）：λｍａｘ（ｎｍ）３８０，４００，４６８，５２０，５６８，６０２【００４２】
［実施例５］粒子径測定
実施例３で得られたＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡ、及び実施例４で得られたＨＰＳ１０００−ＰＧＭＡ１５−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡをそれぞれ脱イオン水に分散させ、０．０２ｍｇ/ｍＬのサンプル１０ｍＬを調製した。このサンプル１ｍＬを動的光散乱法により粒子径を測定した。得られた結果を図３に示す。各コア−シェル型ハイパーブランチポリマーは、それぞれおよそ８５ｎｍ（実施例３）、およそ２００ｎｍ（実施例４）サイズを中心とした粒度分布を有する集合体を形成していることが確認された。【００４３】
［実施例６］透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による観察
実施例３で得られたＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡ、及び実施例４で得られたＨＰＳ１０００−ＰＧＭＡ１５−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡをそれぞれ脱イオン水に分散させ、２ｍｇ/ｍＬのサンプル１０ｍＬを調製した。このサンプルを前処理したエラスチックカーボン支持膜［応研商事（株）製（グリッドピッチ：１００μｍ）］に５μＬのせ、余分な溶液を濾紙で吸い取った。なお、支持膜の前処理として、電子顕微鏡用親水化処理装置［日本電子（株）製  ＨＤＴ−４００］を用いて放電処理を行った。
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）［ＦＥＩ社製  Ｔｅｃｎａｉ２０］にて、加速電圧８０ＫＶ、電流１０Ａの測定条件で、サンプルの形態観察を行った。それぞれ図４（実施例３）及び図５（実施例４）に示すような分散を持った集合体を形成していることが確認された（スケールバーはそれぞれ１００ｎｍを表す）。【００４４】
［実施例７］緩和時間の測定
実施例３で得られたＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡ、及び実施例４で得られたＨＰＳ１０００−ＰＧＭＡ１５−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡ、並びに参考例として合成例４で得られたＭｎＴＰＰＳ4をそれぞれ脱イオン水に分散させ、ポルフィリン濃度が０．０５〜１．０ｍＭとなる５つの異なる濃度サンプルを調製した。５つの各濃度のサンプル０．３ｍＬと脱イオン水０．３ｍＬの計６サンプルを１０φのサンプル管にそれぞれ入れ、パルスＮＭＲ装置［日本電子（株）製  ＪＮＭ−ＭＵ２５ＲＡＮ（０．５９Ｔ、２５ＭＨｚ、２５℃）］を用いて、各サンプルについてのＴ1緩和時間（縦緩和）及びＴ2緩和時間（横緩和）を測定した。なおＴ1緩和時間はＩｎｖｅｒｔｉｏｎ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ法により、Ｔ2緩和時間はＣａｒｒ−Ｐｕｒｃｅｌｌ−Ｍｅｉｂｕｕｍ−Ｇｉｌｌ（ＣＰＭＧ）法により測定した。
各測定法別に、縦軸に水の緩和時間（緩和時間Ｔ1又はＴ2の逆数）、横軸に濃度でプロットし、その傾きから緩和能ｒ1、ｒ2（ｍＭ-1ｓ-1）を算出した（図６：縦緩和、図７：横緩和）。これらの結果より、実施例３及び実施例４で得られた試料の緩和能ｒ1（図６）は、それぞれ１２ｍＭ-1ｓ-1（実施例３）、１６ｍＭ-1ｓ-1（実施例４）という値を得た。また、実施例３及び実施例４で得られた試料の緩和能ｒ2（図７）は、それぞれ１５ｍＭ-1ｓ-1（実施例３）、２０ｍＭ-1ｓ-1（実施例４）という値を得た。これらの値は、ＭｎＴＰＰＳ4（図６：ｒ1＝１０．９ｍＭ-1ｓ-1、図７：ｒ2＝１３．１ｍＭ-1ｓ-1）や従来市販されているＭＲＩ造影剤であるＧｄ−ＤＴＰＡの緩和能ｒ1＝５．５ｍＭ-1ｓ-1（０．５９Ｔ、２５ＭＨｚ、２５℃）と比べると、大きな値であり、ＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡ（実施例３）及びＨＰＳ１０００−ＰＧＭＡ１５−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡ（実施例４）がＭＲＩ造影剤として臨床応用可能であることが確認された。【００４５】
［比較例１］常磁性コア−シェル型ハイパーブランチポリマー（ＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＴＰＰＳ4）の合成
【化２５】
2012070681.tif 000026
実施例１で得られたＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−Ｈ０．１ｇと、合成例４で得られたＭｎＴＰＰＳ4  ０．１２ｇとを、ＤＭＳＯ９０ｍＬに溶解させた。この溶液を、６０℃のオイルバス中で３時間撹拌した後、オイルバスを外し室温（およそ２５℃）まで冷却した。この反応液をジエチルエーテル１００ｍＬに添加して、析出した固体を減圧濾過し、真空乾燥して、茶緑色粘着性固体の目的物（ＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＴＰＰＳ4）０．２ｇを得た（収率９１％）。得られた目的物は、水に対する溶解度が１質量％未満であり、本目的物をＭＲＩ造影剤として臨床応用するには水溶性に欠けるとする結果となった。【００４６】
［比較例２］常磁性コア−シェル型ハイパーブランチポリマー（ＨＰＳ１０００−ＰＧＭＡ１５−ＭｎＴＰＰＳ4）の合成
【化２６】
2012070681.tif 000027
実施例２で得られたＨＰＳ１０００−ＰＧＭＡ１５−Ｈ０．０５ｇと、合成例４で得られたＭｎＴＰＰＳ4  ０．１２ｇとを、ＤＭＳＯ１００ｍＬに溶解させた。この溶液を、６０℃のオイルバス中で３時間撹拌した後、オイルバスを外し室温（およそ２５℃）まで冷却した。この反応液をジエチルエーテル１００ｍＬに添加して、析出した固体を減圧濾過し、真空乾燥して、茶緑色粘着性固体の目的物（ＨＰＳ１０００−ＰＧＭＡ１５−ＭｎＴＰＰＳ4）０．１ｇを得た（収率８３％）。得られた目的物は、水に対する溶解度が１質量％未満であり、本目的物をＭＲＩ造影剤として臨床応用するには水溶性に欠けるとする結果となった。【００４７】
［実施例８］常磁性コア−シェル型ハイパーブランチポリマー（ＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＴＥＭＰＯ／ＤＥＡ）の合成
【化２７】
2012070681.tif 000028
実施例１で得られたＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−Ｈ０．５ｇと、公知の方法（例えば、Ｅｕｒ．Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．，２４，３３５（１９８９））に従って合成したアミノＴＥＭＰＯ０．６ｇとを、ＤＭＳＯ１５ｍＬに溶解させた。この溶液を、７０℃のオイルバス中で１６時間撹拌した後、ＤＥＡ４．０ｇを滴下し、さらに６時間撹拌した。その後、オイルバスを外し室温（およそ２５℃）まで冷却した。この反応液をジエチルエーテル２００ｍＬに添加して、粘着性の固体を析出させた。上澄み液をデカンテーションで取り除いた後、残った粘着性固体を減圧乾燥し、脱イオン水１００ｇに溶解させた。この溶液を濾過して不溶物を除去し、得られた水溶液を凍結乾燥して、赤色粘着性固体の目的物（ＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＴＥＭＰＯ／ＤＥＡ）０．８ｇを得た（収率５７％）。なお得られた目的物は、水に対する溶解度が１質量％であった。
・ＵＶ−ｖｉｓ（Ｈ2Ｏ）：λｍａｘ（ｎｍ）４４０
また、目的物のＧＰＣ（カラム：ＴＳＫ−ＧＥＬ  Ｇ６００ＰＷＸＬ−ＣＰ  ＋  Ｇ３０００ＰＷＸＬ−ＣＰ、溶離液：２０ｍＭ硝酸ナトリウム水溶液、カラム温度：４０℃、流速：１ｍＬ／分）によるプルラン換算で測定される重量平均分子量Ｍｗは４８０，０００であった。【００４８】
［実施例９］ＥＳＲ測定
実施例８で得られたＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＴＥＭＰＯ／ＤＥＡを脱イオン水に分散させ、１ｍｇ/ｍＬのサンプルを調製し、ＸバンドのＥＳＲを測定した。得られた結果を図８に示す。
図８に示すように、ブロードニングを伴う超微細結合定数１４ガウスを伴う３本線が確認されたことから、ＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＴＥＭＰＯ／ＤＥＡは、ＴＥＭＰＯラジカルを含有していることが確認された。【００４９】
［実施例１０］粒子径測定
実施例８で得られたＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＴＥＭＰＯ／ＤＥＡを脱イオン水に分散させ、０．１ｍｇ/ｍＬのサンプル１０ｍＬを調製した。このサンプル１ｍＬを動的光散乱法により粒子径を測定した。得られた結果を図９に示す。
図９に示すように、ＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＴＥＭＰＯ／ＤＥＡは、およそ１０ｎｍサイズを中心とした粒度分布を有する集合体を形成していることが確認された。【００５０】
［実施例１１］磁化率測定
実施例８で得られたＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＴＥＭＰＯ／ＤＥＡ  ５５ｍｇの磁化率の温度依存性を、ＳＱＵＩＤ磁束計［カンタム・デザイン社製  ５０００ガウス外部磁場］を用いて測定した。得られた結果を図１０に示す。図１０中、測定結果を○印にて、ＴＥＭＰＯラジカルを１００％含有した場合の理論値を実線にて示す。
得られた磁化率の値から、５５ｍｇの試料中に１３％のＴＥＭＰＯラジカルが含まれていることが確認された。【００５１】
［合成例５］ガドリニウム−ＤＯＴＡ錯体（ＧｄＤＯＴＡ）の合成
【化２８】
2012070681.tif 000029
ＧｄＤＯＴＡは、公知の方法（例えば、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１３１，８５２７（２００９）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，４７，１３７０（２００８）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２７，１２８４７（２００５）、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ  Ｃｈｅｍ．，１７，５７１（２００６））に従って合成した。【００５２】
［実施例１２］常磁性コア−シェル型ハイパーブランチポリマー（ＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＧｄＤＯＴＡ／ＤＥＡ）の合成
【化２９】
2012070681.tif 000030
実施例１で得られたＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−Ｈ０．１ｇと、合成例５で得られたＧｄＤＯＴＡ０．２ｇとを、ＤＭＳＯ１０ｍＬに溶解させた。この溶液を、この溶液を、７０℃のオイルバス中で６時間撹拌した後、ＤＥＡ１．０ｇを滴下し、さらに６時間撹拌した。その後、オイルバスを外し、室温（およそ２５℃）まで冷却した。この反応液をジエチルエーテル４０ｍＬに添加して、粘着性の固体を析出させた。上澄み液をデカンテーションで取り除いた後、残った粘着性固体を減圧乾燥し、脱イオン水５ｇに溶解させた。この溶液を濾過して不溶物を除去し、得られた水溶液を凍結乾燥して、白色粘着性固体の目的物（ＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＧｄＤＯＴＡ／ＤＥＡ）０．２５ｇを得た（収率７０％）。
得られた目的物の元素分析から、ＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＧｄＤＯＴＡ／ＤＥＡのガドリニウムイオン含有率は２質量％であった。また、得られた目的物は、水に対する溶解度が１質量％であった。【００５３】
［実施例１３］粒子径測定
実施例１２で得られたＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＧｄＤＯＴＡ／ＤＥＡを脱イオン水に分散させ、０．１ｍｇ/ｍＬのサンプル１０ｍＬを調製した。このサンプル１ｍＬを動的光散乱法により粒子径を測定した。得られた結果を図１１に示す。
図１１に示すように、ＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＧｄＤＯＴＡ／ＤＥＡは、およそ１０ｎｍサイズを中心とした粒度分布を有する集合体を形成していることが確認された。【００５４】
［実施例１４］常磁性コア−シェル型ハイパーブランチポリマー（ＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＰＰ／ＤＥＡ）の合成
【化３０】
2012070681.tif 000031
実施例１で得られたＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−Ｈ０．０３ｇと、ＭｎＰＰ０．１２ｇとを、ＤＭＳＯ５ｍＬに溶解させた。この溶液を、この溶液を、７０℃のオイルバス中で６時間撹拌した後、ＤＥＡ１．０ｇを滴下しさらに６時間撹拌した。その後、オイルバスを外し室温（およそ２５℃）まで冷却した。この反応液をジエチルエーテル１０ｍＬに添加して、粘着性の固体を析出させた。上澄み液をデカンテーションで取り除いた後、残った粘着性固体を減圧乾燥し、脱イオン水５０ｇに溶解させた。この溶液を濾過して不溶物を除去し、得られた水溶液を凍結乾燥して、緑色粘着性固体の目的物（ＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＰＰ／ＤＥＡ）０．１ｇを得た（収率５９％）。なお得られた目的物は、水に対する溶解度が１質量％であった。【００５５】
［実施例１５］ＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡを用いたＭＲＩ造影試験
実施例３に記載の方法で合成したＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡ５ｍｇを生理食塩水２００μＬに溶解させ、造影剤溶液を調製した。
下腹部背側に両側性に大腸ガン（Ｃｏｌｏｎ−２６）細胞を皮下移植した雌ヌードマウス［日本エスエルシー（株）製、ＢＡＬＢ／ｃ  ｎｕｄｅ、投与時１２週齢］の尾静脈に、造影剤投与用のポリエチレンチューブを留置した。このマウスを、イソフルラン麻酔下、ＭＲＩ装置の送受信ボリュームコイル（内径３５ｍｍ×長さ９０ｍｍ）内に設置し、温風によりマウスの体温を３７〜３７．５℃に維持した。
このマウスに、上述の造影剤溶液を投与し、投与前、及び投与直後から投与４時間後まで１時間ごとに撮像した。
マウス下腹部の冠状断Ｔ１強調画像（投与前、及び投与直後から投与４時間後まで１時間ごと）を図１２に、マウス腹腔の水平断Ｔ１強調画像（投与前及び投与１時間後）を図１３に、マウス腹腔の三次元Ｔ１強調画像のボリュームレンダリング法による処理画像を図１４に、それぞれ示す。また、図１２における各臓器や組織の筋肉に対する信号強度比を表１に示す。なお図１２において、点線で囲われた部分が皮下移植した大腸ガン細胞を示す。【００５６】
【表１】
2012070681.tif 000032
【００５７】
表１及び図１３に示したように、本発明の造影剤を使用した場合、腸管壁（消化管壁）で顕著な信号強度の上昇がみられ、腸管壁（消化管壁）を特異的に造影できることが確認された。さらに、図１４に示したように、本発明の造影剤を使用し三次元ＭＲＩ撮像と組合わせることで、従来の診断方法にはない全身の消化管壁を特異的に可視化した三次元診断が可能になることが示唆された。
また、表１及び図１２に示したように、腫瘍でも信号強度の上昇がみられ、腫瘍を造影できることが確認された。
なお、肝臓や腎臓における信号強度の上昇は、造影剤の排出によるものと考えられる。すなわち、該造影剤の排出経路としては、肝臓から胆汁、消化管へ排出される系と、腎臓から尿中に排出される系の両方が関与していることが示唆された。【００５８】
［実施例１６］ＨＰＳ１０００−ＰＧＭＡ１５−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡを用いたＭＲＩ造影試験
実施例４に記載の方法で合成したＨＰＳ１０００−ＰＧＭＡ１５−ＭｎＴＰＰＳ4／ＤＥＡ４．５ｍｇを生理食塩水１２０μＬに溶解させ、造影剤溶液を調製した。
以降、実施例１５と同様に操作した。
マウス下腹部の冠状断Ｔ１強調画像（投与前、及び投与直後から投与４時間後まで１時間ごと）を図１５に示す。また、図１５における腫瘍の筋肉に対する信号強度比を表２に示す。なお図１５において、点線で囲われた部分が皮下移植した大腸ガン細胞を示す。【００５９】
【表２】
2012070681.tif 000033
【００６０】
表２及び図１５に示したように、該造影剤を使用した場合、腫瘍の辺縁部で信号強度の上昇がみられ、腫瘍を造影できることが確認された。【００６１】
［比較例３］ＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＴＰＰＳ4を用いたＭＲＩ造影試験
比較例１に記載の方法で合成したＨＰＳ２００−ＰＧＭＡ８−ＭｎＴＰＰＳ4３ｍｇを生理食塩水１００μＬに加え、溶解し切らないポリマーをフィルターで取り除き造影剤溶液を調製した。
以降、実施例１５と同様に操作した。
マウス下腹部の冠状断Ｔ１強調画像（投与前、及び投与直後から投与４時間後まで１時間ごと）を図１６に、マウス腹腔の水平断Ｔ１強調画像（投与前、投与直後及び投与１時間後）を図１７に、それぞれ示す。また、図１６における各臓器や組織の筋肉に対する信号強度比を表３に示す。なお図１６において、点線で囲われた部分が皮下移植した大腸ガン細胞を示す。【００６２】
【表３】
2012070681.tif 000034
【００６３】
表３及び図１７に示したように、該造影剤を使用した場合では、腸管壁（消化管壁）で顕著な信号強度の上昇は全く見られず、腸管壁（消化管壁）を造影できないことが確認された。
なお、腎臓における信号強度の上昇は、造影剤の排出によるものと考えられる。すなわち、該造影剤の排出経路としては、腎臓から尿中に排出される系が主要であることが示唆された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６４】
【特許文献１】米国特許第４，８２２，５９４号明細書
【特許文献２】特表１９９７−５００３６５号公報
【特許文献３】国際公開第２００９／０５４４５５号パンフレット
【特許文献４】国際公開第２０１０／１０１２５２号パンフレット
【非特許文献】
【００６５】
【非特許文献１】Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，２００７，１２９（４２），１２７３９−１２７４５
【図１】
2012070681.tif 000043
【図２】
2012070681.tif 000044
【図３】
2012070681.tif 000045
【図６】
2012070681.tif 000046
【図７】
2012070681.tif 000047
【図８】
2012070681.tif 000048
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図４】
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【図５】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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