(57)【要約】【課題】            改善された造影剤。【解決手段】        核磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）用造影剤は、複数のパーティクルを含有し、該パーティクルは、常磁性イオンを含有するキレート剤と結合し、前記常磁性イオンに周囲液体中の水素原子核への実質的なアクセス可能性を付与することにより、該水素原子核の緩和度が増強するように、該常磁性イオンは、前記パーティクルの表面からオフセットされて位置される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパーティクルを含有する、核磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）用造影剤であって、
前記パーティクルは、常磁性イオンを含有するキレート剤と結合し、
前記常磁性イオンに周囲液体中の水素原子核への実質的なアクセス可能性を付与することにより、該水素原子核の緩和度が増強するように、該常磁性イオンは、前記パーティクルの表面からオフセットされて位置される
ことを特徴とする造影剤。
【請求項２】
前記オフセットは、前記パーティクルの表面から平均距離で少なくとも５Å離れた位置に前記常磁性イオンを位置させることである
請求項１の造影剤。
【請求項３】
前記オフセットは、前記パーティクルが、パーティクル当り磁場強度１．５Ｔで少なくとも凡そ０．５×１０６（ｓ＊ｍＭ）−１のρ１又は少なくとも凡そ１×１０６（ｓ＊ｍＭ）−１のρ２を供与するようなものである
請求項１の造影剤。
【請求項４】
前記オフセットは、前記パーティクルが、イオン当り磁場強度１．５Ｔで少なくとも凡そ１０（ｓ＊ｍＭ）−１のρ１又は少なくとも凡そ２０（ｓ＊ｍＭ）−１のρ２を供与するようなものである
請求項１の造影剤。
【請求項５】
前記オフセットは、常磁性イオンがパーティクルの表面から５Å未満のところに位置している場合のパーティクルのρ１又はρ２と比べて、パーティクル当り磁場強度１．５Ｔでρ１が少なくとも凡そ１．５倍増加され又はρ２が少なくとも凡そ１．５倍増加されるようなものである
請求項１の造影剤。
【請求項６】
前記キレート剤は、共有結合性繋鎖を介して前記パーティクルの表面からオフセットされて位置される
請求項１の造影剤。
【請求項７】
前記繋鎖は、少なくとも１つの開裂感受性部位を有する
請求項６の造影剤。
【請求項８】
前記繋鎖は、少なくとも１つのペプチド結合を有する
請求項７の造影剤。
【請求項９】
前記繋鎖は、電磁波又は超音波によって活性化される開裂部位を有する
請求項７の造影剤。
【請求項１０】
前記パーティクルは、液体エマルジョンに含まれる
請求項１の造影剤。
【請求項１１】
前記パーティクルは、脂質／界面活性剤被膜により被覆された不活性コアを含むナノパーティクルである
請求項１の造影剤。
【請求項１２】
前記不活性コアは、ペルフルオロカーボン化合物を含む
請求項１１の造影剤。
【請求項１３】
前記パーティクルは、リポソームである
請求項１の造影剤。
【請求項１４】
前記パーティクルは、固体ミクロスフェア又はナノスフェアである
請求項１の造影剤。
【請求項１５】
前記パーティクルは、フルオロカーボンとオイルの混合物を含む
請求項１の造影剤。
【請求項１６】
前記キレート剤は、ポルフィリン、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ジエチレントリアミン-N,N,N',N'',N''-五酢酸（ＤＴＰＡ）、1,4,10,13-テトラオキサ-7,16-ジアザシクロオクタデカン-7,16-ジアセテート、N-2-(アゾール-1(2)-イル)エチルイミノ二酢酸、1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-N,N',N'',N'''-四酢酸、1,7,13-トリアザ-4,10,16-トリオキサシクロ-オクタデカン-N,N',N''-トリアセテート、テトラエチレングリコール,1,5,9-トリアザシクロドデカン-N,N',N'',-トリス（メチレン）ホスホン酸、及びN,N',N''-トリメチルアンモニウムクロライドからなる群から選択される
請求項１の造影剤。
【請求項１７】
前記キレート剤は、ＤＴＰＡである
請求項１６の造影剤。
【請求項１８】
前記常磁性イオンは、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、モリブデン、ルテニウム、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、及びイッテルビウムからなる群から選択される
請求項１の造影剤。
【請求項１９】
前記常磁性イオンは、ガドリニウムである
請求項１８の造影剤。
【請求項２０】
前記脂質／界面活性剤被膜は、天然リン脂質、合成リン脂質、脂肪酸、コレステロール、リソリピド、スフィンゴミエリン、トコフェロール、糖脂質、ステアリルアミン、カルジオリピン、エーテル結合脂肪酸を有する脂質、エステル結合脂肪酸を有する脂質、重合脂質、及びポリエチレングリコール複合脂質からなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含む
請求項１１の造影剤。
【請求項２１】
前記パーティクルは、パーティクル当り少なくとも１０，０００個のキレート剤と結合する
請求項１の造影剤。
【請求項２２】
前記パーティクルは、更に、結合した標的特異的リガンドを含む
請求項１の造影剤。
【請求項２３】
前記標的特異的リガンドは、抗体、抗体フラグメント、ペプチド、アプタマー、ペプチド様物質、薬物又はホルモンである
請求項２２の造影剤。
【請求項２４】
前記標的特異的リガンドは、抗体又は抗体フラグメントである
請求項２３の造影剤。
【請求項２５】
前記抗体はヒト化（人体適合化）され及び／又は前記抗体は単鎖ＦＶ抗体である
請求項２４の造影剤。
【請求項２６】
前記パーティクルは、パーティクル当り前記標的特異的リガンドを少なくとも凡そ２コピー含む
請求項２２の造影剤。
【請求項２７】
前記標的特異的リガンドは、前記パーティクルと直接結合する
請求項２２の造影剤。
【請求項２８】
前記パーティクルは、更に、生物製剤を含む
請求項１の造影剤。
【請求項２９】
前記オフセットは、前記パーティクルが、パーティクル当り磁場強度１．５Ｔで少なくとも凡そ０．５×１０６（ｓ＊ｍＭ）−１のρ１又は少なくとも凡そ１×１０６（ｓ＊ｍＭ）−１のρ２を供与するようなものである
請求項７の造影剤。
【請求項３０】
前記パーティクルは、リポソーム、固体ミクロスフェア又はナノスフェア、又はフルオロカーボン及びオイルの混合物である
請求項７の造影剤。
【請求項３１】
前記キレート剤は、ポルフィリン、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ジエチレントリアミン-N,N,N',N'',N''-五酢酸（ＤＴＰＡ）、1,4,10,13-テトラオキサ-7,16-ジアザシクロオクタデカン-7,16-ジアセテート、N-2-(アゾール-1(2)-イル)エチルイミノ二酢酸、1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-N,N',N'',N'''-四酢酸、1,7,13-トリアザ-4,10,16-トリオキサシクロ-オクタデカン-N,N',N''-トリアセテート、テトラエチレングリコール,1,5,9-トリアザシクロドデカン-N,N',N'',-トリス（メチレン）ホスホン酸、及びN,N',N''-トリメチルアンモニウムクロライドからなる群から選択される
請求項７の造影剤。
【請求項３２】
前記常磁性イオンは、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、モリブデン、ルテニウム、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、及びイッテルビウムからなる群から選択される
請求項７の造影剤。
【請求項３３】
前記パーティクルは、脂質／界面活性剤被膜により被覆された不活性コアを含むナノパーティクルである
請求項７の造影剤。
【請求項３４】
前記不活性コアは、ペルフルオロカーボン化合物を含む
請求項３３の造影剤。
【請求項３５】
前記パーティクルは、パーティクル当り少なくとも１０，０００個のキレート剤と結合する
請求項７の造影剤。
【請求項３６】
前記パーティクルは、更に、結合した標的特異的リガンドを含む
請求項７の造影剤。
【請求項３７】
生物製剤を更に含む
請求項７の造影剤。
【請求項３８】
核磁気共鳴映像化（ＭＲＩ）のための方法であって、
請求項１の造影剤を被検体に投与し、該造影剤を画像が必要とされる該被検体の部位に蓄積させること、及び
前記部位における水素原子核により生成される該部位の画像を検出すること
を含む方法。
【請求項３９】
前記部位は、リガンドのための特異的結合パートナーを含み、及び
前記パーティクルは、更に、前記特異的結合パートナーに対し特異的なリガンドと結合する
請求項３８の方法。
【請求項４０】
核磁気共鳴映像化（ＭＲＩ）のための方法であって、
請求項７の造影剤を被検体に投与し、該造影剤を画像が必要とされる該被検体の部位に蓄積させること、及び
前記部位における水素原子核により生成される該部位の画像を検出すること
を含む方法。
【請求項４１】
前記部位は、リガンドのための特異的結合パートナーを含み、及び
前記パーティクルは、更に、前記特異的結合パートナーに対し特異的なリガンドと結合する
請求項４０の方法。
【請求項４２】
開裂感受性の前記部位において開裂を引き起こすことを更に含む
請求項４０の方法。
【請求項４３】
核磁気共鳴映像化（ＭＲＩ）のための方法であって、
請求項１２の造影剤を被検体に投与し、該造影剤を画像が必要とされる該被検体の部位に蓄積させること、及び
前記部位における水素原子核により生成される該部位の画像を検出すること
を含む方法。
【請求項４４】
前記部位において前記パーティクルに含まれる１９Ｆにより生成される画像を検出することを更に含む
請求項４３の方法。
【請求項４５】
核磁気共鳴映像化（ＭＲＩ）のための方法であって、
請求項３４の造影剤を被検体に投与し、該造影剤を画像が必要とされる該被検体の部位に蓄積させること、及び
前記部位における水素原子核により生成される該部位の画像を検出すること
を含む方法。
【請求項４６】
前記部位において前記パーティクルに含まれる１９Ｆにより生成される画像を検出することを更に含む
請求項４５の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、２００２年３月２６日付で提出された仮出願第６０／３６８，１００号（この出願は引用を以って本書に繰り込み、ここに記載されているものとみなす。）について米国特許法１１９条（ｅ）に基づく利益を主張する２００２年５月２１日付で提出された米国一部継続出願第１０／１５３，３９５号である。
【連邦政府出資研究のもとでなされた発明に対する権利の宣言】
【０００２】
本発明は、国立衛生研究所及びフィリップス・メディカル・システムズ、ベスト、オランダからの助成金ＨＬ−５９８６５及びＣＯ−０７１２１により部分的に支援された。合衆国政府は、本発明に対し一定の権利を留保する。
【技術分野】
【０００３】
本発明は、核磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）のための改善された造影剤に関する。この造影剤は、その表面からオフセット（離隔）され、任意的に該表面から開裂（分離離脱）可能とされた常磁性イオンを有するパーティクルである。
【背景技術】
【０００４】
核磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）は、診断及び研究のための有用な手段となっている。現在の技術は、組織及び体液に含まれる水分中の水素原子核がラジオ波で励起された後基底状態に戻るときに放出されるエネルギーの検出に基づいている。この現象の観察は、水素の核スピンの分布が磁場と整列するよう統計的に配向されるように被観察領域に磁場を印加し、その後適切なラジオ波を印加することに依存する。このラジオ波により、当該統計的整列が乱される励起状態が生じる。そして、この分布の基底状態への減衰は、エネルギーの放出として測定することができ、そのパターンを画像として検出することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のプロセスは理論的には可能であるが、関連する水素原子核の緩和速度は、当該原子核自身の自律的挙動によるのであるが、あまりにも遅いので、実用上検出可能な量のエネルギーを生成することができないということが分かっている。この状況を改善するために、画像化されるべき領域に造影剤、通常強力な常磁性金属を施与する。造影剤は、減衰を加速するための触媒として有効に作用するため、十分な量のエネルギーの放出を可能とし、以って検出可能なはっきりとした信号の生成を可能にする。簡単にいうと、造影剤は、緩和時間を短縮し、かつ緩和時間の逆数、即ち周囲の水素原子核の「緩和度」を増加する。
【０００６】
測定可能な緩和時間は２種類ある。その１つはＴ１であり、これは、磁気分布が磁場に関し縦方向に初期磁気分布の６３％に戻るまでの時間である。緩和度ρ１はＴ１の逆数である。もう１つはＴ２であるが、これは磁気分布の６３％が磁場に関し横方向に基底状態に戻るまでの時間を測定したものである。Ｔ２の逆数が緩和度ρ２である。一般に、緩和時間及び緩和度は磁場の大きさと共に変化する。この現象は、縦方向の成分の場合に最も顕著である。
【０００７】
従って、造影剤の望ましい性質は、緩和度ρ１及びρ２の両方が増加された信号を提供することである。本発明は、そのような造影剤を提供する。
【０００８】
更に、被検体内に保持されれば毒性を発揮しかねない常磁性イオンの排出を容易にすることも有利である。従って、パーティクルから又は細胞ないし肝臓への取り込みを生じさせうる任意の脂質成分からキレート化金属イオンを開裂（分離離脱）するための機構を提供することも有利であろう。
【０００９】
キレート化常磁性金属を基礎とする造影剤に関する文献は広範に亘って存在する。例えば、米国特許第5,512,294号及び同第6,132,764号は、ＭＲＩ造影剤として、その表面に金属キレートを有するリポソームパーティクルについて記載している。米国特許第5,064,636号及び同第5,120,527号は、消化管内におけるＭＲＩのための常磁性オイルエマルジョンについて記載している。米国特許第5,614,170号及び同第5,571,498号は、親油性ガドリニウムキレート、例えばガドリニウムジエチレン−トリアミン−五酢酸−ビス−オレアート（Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡ）を血液プール造影剤として組み入れるエマルジョンについて記載している。
【００１０】
米国特許第5,804,164号は、特別に設計されたキレート剤及び常磁性金属を含む水溶性親油性剤について記載している。米国特許第6,010,682号及び同じパテントファミリーに属する他の公報は、リポソーム、ミセル又は脂質エマルジョンとして投与可能と称されている常磁性金属を含む脂溶性キレート形成造影剤について記載している。
【００１１】
従って、一般的に、造影剤は、相当の濃度の常磁性金属を所望の画像化領域へ送達可能とする形態で可動化された希土類金属又は鉄のような常磁性金属の形態をとることができる。
【００１２】
有用な濃度の造影剤提供する方法のひとつは、本出願人によって米国特許第5,780,010号及び同第5,909,520号に記載されている。脂質／界面活性剤被膜によって被覆された（１つの）不活性コアから（１つの）ナノパーティクルが生成される。そして、脂質／界面活性剤被膜を修飾することにより、該パーティクルと、常磁性金属を含むキレート剤とを結合することができる。更に、該パーティクルを、特定の部位を標的するためのリガンドと結合させることもできる。
【００１３】
本発明は、信号の緩和度を劇的に増加することができ、及び排出を容易化することができるような、造影剤の設計の改善を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、増強された信号緩和度を有する改善された造影剤に関する。このような信号緩和度の増強は、周囲媒体中の水素原子核へのアクセスが向上するように、常磁性金属を高濃度で送達（供与）することによって達成される。本発明の造影剤は、パーティクル、好ましくは、必ずしも必要というわけではないが液体エマルジョン中のパーティクルを採用するが、パーティクルは、多数の（多種多様な）キレート剤と結合し、キレート剤は、常磁性イオンを含有する。キレートは、パーティクルの表面に近接して結合するのではなく、信号を生成する水素原子核を含む周囲媒体へのより良いアクセス（接近可能性）を有するよう、パーティクルの表面からオフセット（離隔）される。オフセットは、結合成分（linking moiety）を使用することによって達成される。結合成分は、必要なときにキレートをパーティクルから離脱（除去）できるようにするように、任意的に開裂部位を有してもよい。また、パーティクルは、特定部位へのターゲティングのためのリガンドを含んでもよく、薬剤を含んでいてもよく、補助剤として１９Ｆ−ＭＲＩを可能とするようフルオロカーボンから構成されてもよい。
【００１５】
従って、１つの側面では、本発明は、核磁気共鳴映像法のための、（複数の）パーティクルを含む造影剤に関する。該パーティクルは、常磁性イオンを含有するキレート剤と結合する。常磁性イオンは、周囲の水性液体中の水分子への実質的なアクセス可能性が付与されるように、任意的に開裂部位を有する結合成分によって、該パーティクルの表面からオフセット（離隔）されて位置される。
【００１６】
他の側面では、本発明は、本発明の造影剤を調製するための方法、及び核磁気共鳴映像技術に本発明の造影剤を使用するための方法に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の造影剤は、ＭＲＩにおいて有用であるが、常磁性イオンを（それぞれ）含有する多数の（多種多様な）キレート剤と結合するパーティクルを含む。パーティクルは、水性媒体中においてエマルジョン又は懸濁液を形成することが多々あり、画像化されるべき領域へ送達され得る。上述のように、本発明は、常磁性イオンを含有するキレート剤を当該キレート剤が結合するパーティクルからオフセット（離隔）することにより、緩和度を改善する方法に関する。この改善及び思想は、パーティクル性（パーティクルを担体とする）キレート剤一般に適用することができる。そのようなパーティクルには、リポソーム、ミセル、リポタンパク質から形成されるパーティクル、フラーレン、ラテックスのような重合パーティクル、タンパク様パーティクル、又はオイル及びビタミンを含む脂質、炭水化物、無機材料のような他の任意の基本構造から形成されるパーティクル、ナノスフェア又はミクロスフェアと称されるパーティクル、及び微小泡（ミクロバブル）のようなガス状形態を含むパーティクルが含まれる。パーティクルは、単一の成分で構成されることは必要とされず、例えば合成油、ビタミン、ハロゲン化化学物質等の混合物を含むことが可能である。どのような粒状担体でも、本発明の方法に適用される組成物（処方物）の担体として使用することができる。
【００１８】
本発明のパーティクルでは、（パーティクルとキレート剤との）結合は、常磁性イオンがパーティクルの表面から、好ましくは少なくとも５又は１０Åの距離でオフセット（離隔）されるような状態で形成される。好ましくは、常磁性イオンとパーティクル表面との間の平均距離は、凡そ５〜１００Åであり、好ましくは、凡そ１０〜５０Å、より好ましくは凡そ１０〜２０Åである。
【００１９】
本書において使用される場合、パーティクルの「表面」は、キレート剤が結合される位置における該パーティクルを含む材料の外側の境界を意味するものとする。概して、パーティクル自体の平均径が、常磁性イオンが存在する中心からの平均距離と対比される。これは、少なくとも５Åの差異、好ましくは少なくとも１０Åの差異であるべきであろう。
【００２０】
オフセットの程度も、当該オフセットによって付与される緩和度へ結果として生じる効果の観点から定義することができる。付与される緩和度は、磁場の強度に依存する。パーティクル当りの緩和度は、勿論、パーティクル自体に関連付けられる常磁性イオンの数によって部分的に決定される。任意に選択された磁場強度０．４７Ｔでは、オフセットは、イオン当りの緩和度を、ρ１に対して、少なくとも１．２倍、好ましくは１．５倍、より好ましくは２．０倍、ρ２に対してもρ１と同じだけ増加するために十分である。任意に選択された磁場強度１．５Ｔでは、オフセットは、これらの緩和度を同じだけ増加する。４．７Ｔでは、この場合もイオン当り、好ましくは、ρ１の増加は、少なくとも１．５倍、好ましくは２倍であり、ρ２の増加は、少なくとも２倍、好ましくは３倍である。緩和度自体の単位の観点からは、オフセットは、０．４７Ｔではρ１に対する値は（ｓ＊ｍＭ）−１で、少なくとも２０、好ましくは２５、より好ましくは３０であり、１．５Ｔではこれらの値は少なくとも２０、好ましくは３０、及び４．７Ｔでは少なくとも１０、好ましくは１４であるようなものである。ρ２に対しては、対応する値は、０．４７Ｔでは、少なくとも２０、好ましくは３０、より好ましくは３５であり、１．５Ｔでは少なくとも２０、好ましくは３０であり、４．７Ｔでは、少なくとも２０、より好ましくは４０、最も好ましくは６０である。
【００２１】
パーティクルには、常磁性イオンを含有する多数のキレート剤を適用できるので、パーティクル当りかなり大きい緩和度を得ることができる。パーティクル当りのρ１及びρ２の増加の倍率は、勿論、イオン当りの増加の倍率に関するものと類似する。しかしながら、ρ１の値は、０．４７Ｔでパーティクル当り単位（ｓ＊ｍＭ）−１で少なくとも１．８×１０６、好ましくは２．０×１０６、より好ましくは２．５×１０６を達成することができた。１．５Ｔでは、これらの値は同様であり、４．７Ｔでは、ρ１に対する緩和度の値は少なくとも８×１０５、好ましくは１×１０６、より好ましくは１．１×１０６である。
【００２２】
ρ２に対しては、０．４７Ｔでは、緩和度は、これらの単位で、好ましくは少なくとも２×１０６、より好ましくは２．５×１０６、一層好ましくは３×１０６である。１．５Ｔでは、ρ２に対する値は、少なくとも１．６×１０６、好ましくは２．５×１０６、より好ましくは３×１０６である。４．７Ｔでは、ρ２は、少なくとも３×１０６、より好ましくは４×１０６、一層好ましくは５×１０６である。
【００２３】
オフセットは、繋鎖（tether）によってパーティクルの表面からキレートの歯状（配位）部分（dentate portion）を引き離す（間隔をおく）ことによって達成される。一実施形態では、（パーティクル）表面は、親油性材料によって被膜され、繋鎖（結合成分）は、１又は２以上の脂肪族炭化水素鎖のような疎水性部分を介して被膜に係合（結合）される。好ましい一実施形態では、パーティクル自体が、所望の任意の材料が結合可能な被膜によって被覆された不活性コアを有するナノパーティクルであると一般的にいうことができる。本発明の造影剤では、これらの材料は、常磁性イオンを含有するキレートを含んでいなければならない。
【００２４】
上述の好ましいパーティクルに関し、不活性コアは、植物油、動物油又は鉱油とすることができるが、好ましくは、過フッ化された或いは付加的に不活性にされた、フルオロカーボン化合物である。鉱油には、パラフィン油のような石油由来の油等が含まれる。植物油には、例えば、亜麻仁油、ベニバナ油、大豆油、ひまし油、綿実油、パーム油及びココヤシ油が含まれる。動物油には、獣脂、豚脂、魚油等が含まれる。油の多くはトリグリセリドである。
【００２５】
フッ化液体は、コアとしてとりわけ有用である。これには、好ましくは過フッ化された、直鎖状、分枝状及び環状炭化水素が含まれる。本発明のパーティクルにおいて有用な十分にフッ化された、好ましくは過フッ化された有機化合物自体は、官能基を有する。しかしながら、過フッ化炭化水素が好ましい。ナノパーティクルコアは、そのようなフッ化された材料の混合物を含んでもよい。典型的には、このような不活性担体においては、少なくとも５０％フッ化されていることが好ましい。好ましくは、不活性コアは、２０℃以上、より好ましくは３０℃以上、一層好ましくは５０℃以上、一層より好ましくは９０℃以上の沸点を有する。
【００２６】
従って、上述した本発明のナノパーティクルの側面においてとりわけ有用なペルフルオロ化合物には、部分的に又は実質的に（十分に）又は完全にフッ化された化合物が含まれる。また、塩素化、臭素化又はヨウ素化された形態を使用してもよい。ナノパーティクルコアとして有用な化合物の詳細なリストは、後述の実施例の後に示した。
【００２７】
この側面におけるナノパーティクルの被膜に関し、比較的不活性なコアには、ナノパーティクル自体に所望の成分を係合（結合）するのに役立つ脂質／界面活性剤被膜が配される。エマルジョンが形成されるべきであるならば、被膜は、通常、界面活性剤を含むべきであろう。典型的には、被膜は、極性及び非極性部位の両方並びにコレステロールのような添加剤を含有するレシチン型化合物を含有する。被膜への封入（導入）のための典型的な材料には、天然又は合成リン脂質の他、脂肪酸、コレステロール、リソリピド（lysolipid）、スフィンゴミエリン、トコフェロール、糖脂質（glucolipid）、ステアリルアミン（stearylamine）、カルジオリピン、エーテル又はエステル結合脂肪酸を有する脂質、重合脂質、及びポリエチレングリコール複合脂質のような脂質界面活性剤が含まれる。他の界面活性剤は、市販されている。
【００２８】
上述の界面活性剤は、アニオン性及びカチオン性界面活性剤と混合されてもよい。
【００２９】
また、フルオロケミカル界面活性剤を使用してもよい。これには、過フッ化アルコールリン酸エステル及びその塩；過フッ化スルホンアミドアルコールリン酸エステル及びその塩；過フッ化アルキルスルホンアミドアルキレン第４アンモニウム塩；N,N-(カルボキシル-置換低級（lower）アルキル)過フッ化アルキルスルホンアミド；及びそれらの混合物が含まれる。このような界面活性剤に関し使用される場合、用語「過フッ化」は、界面活性剤が少なくとも１つの過フッ化されたアルキル基を有することを意味するものとする。（本発明の）被膜に使用可能なフッ化された界面活性剤を含む、界面活性剤の詳細なリストは、後述の実施例の後に示した。
【００３０】
典型的には、脂質／界面活性剤は、ナノパーティクルにおいて、０．０１〜５質量％、好ましくは０．１〜１質量％の総量で使用される。一実施形態では、脂質／界面活性剤カプセルエマルジョンは、パーティクル表面への核酸材料の付着を容易にする界面活性剤層内のカチオン性脂質によって形成することができる。カチオン性脂質には、ＤＯＴＭＡ,N-[1-(2,3-ジオレオイロキシ)プロピル]-N,N,N-トリメチルアンモニウムクロライド；ＤＯＴＡＰ,1,2-ジオレオイロキシ-3-(トリメチルアンモニオ)プロパン;及びＤＯＴＢ,1,2-ジオレオイル-3-(4'-トリメチル-アンモニオ)ブタノイル-sn-グリセロールが含まれる。一般的には、脂質／界面活性剤単分子層におけるカチオン性脂質と非カチオン性脂質とのモル比は、例えば、１：１０００〜２：１、好ましくは２：１〜１：１０、より好ましくは１：１〜１：２．５、最も好ましくは１：１である（カチオン性脂質のモル量と非カチオン性脂質、例えばＤＰＰＣのモル量との比）。多種多様な脂質が、エマルジョン界面活性剤の非カチオン性脂質成分を構成しうるが、とりわけ、上述したものに加えてジパルミトイルホスファチジルコリン、ジパルミトイルホスファチジル-エタノールアミン又はジオレオイルホスファチジルエタノールアミンがある。上述したカチオン性脂質の代わりに、例えばスペルミン又はポリリジン又はポリアルギニン等のポリアミンのようなカチオン性ポリマーを有する脂質も、脂質界面活性剤に含まれてもよく、これらは、遺伝物質又はそのアナログのような負に荷電した治療剤をエマルジョンパーティクルの外面へ結合させる。
【００３１】
上述の好ましい実施形態に加えて、多数の（多種多様な）他のパーティクル担体も、本発明の方法の実行に使用することができる。他の実施形態では、例えば、パーティクルは、リポソームパーティクルであってもよい。種々のタイプのリポソームについて記載する文献は多数存在し、当業者には周知である。リポソーム自体脂質成分から構成されるので、上述の脂質及び界面活性剤は、リポソーム自体に含有される成分の説明に適用可能である。これら親油性成分は、不活性コアを有するナノパーティクルの被膜に関して上述したものと同様の態様で、キレート剤との結合に使用することができる。ミセルは、同様の材料から構成され、所望の材料の結合に対するこのアプローチ、及びとりわけキレート剤は、ミセルにも同様に当てはまる。固体状の脂質も使用することができる。
【００３２】
他の一実施形態では、パーティクル担体を形成するために、タンパク質又は他のポリマーを使用することができる。これらの材料は、親油性被膜が付与される不活性コアを形成することができ、又はキレート剤は、例えばパーティクル固体担体への親和性試薬の結合において採用される技術によって、これら重合材料と直接結合することができる。従って、例えば、タンパク質から形成されるパーティクルは、例えばカルボジイミドによって媒介される脱水反応によって、カルボン酸及び／又はアミノ酸を含有する繋鎖（tether）分子と結合することができる。硫黄含有タンパク質は、マレイミド結合によって、キレート剤と結合する繋鎖を含有する他の有機分子と結合することができる。パーティクル担体の性質に応じ、キレート剤の歯状（係合）部分とパーティクルの表面との間にオフセットが形成されるように結合を生成する方法は、当業者には明らかである。
【００３３】
何れの場合でも、ＭＲＩ造影剤として作用するために、パーティクルは、（内側に）遷移金属が配置されるキレート剤と、必要なスペーサーを介して結合する。典型的なキレート剤は、上記背景技術の欄で引用した特許文献に記載されているが、ポルフィリン、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）,ジエチレントリアミン-N,N,N',N'',N''-ペンタアセテート（ＤＴＰＡ）,1,4,10,13-テトラオキサ-7,16-ジアザシクロオクタデカン-7（ＯＤＤＡ）,16-ジアセテート,N-2-(アゾール-1(2)-イル)エチルイミド二酢酸, 1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-N,N',N'',N'''-四酢酸（ＤＯＴＡ）,1,7,13-トリアザ-4,10,16-トリオキサシクロ-オクタデカン-N,N',N''-トリアセテート（ＴＴＴＡ）,テトラエチレングリコール,1,5,9-トリアザシクロドデカン-N,N',N'',-トリス(メチレンホスホン酸（ＤＯＴＲＰ）,N,N',N''-トリメチルアンモニウムクロライド（ＤＯＴＭＡ）及びこれらのアナログが含まれる。
【００３４】
適切な常磁性金属には、原子番号５８〜７０のランタニド元素又は原子番号２１〜２９、４２又は４４の遷移金属、即ち、例えばスカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、モリブデン、ルテニウム、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、及びイッテルビウムが含まれるが、最も好ましいのはＧｄ（III）、Ｍｎ（II）、鉄、ユーロピウム及び／又はジスプロシウムである。
【００３５】
本発明によれば、キレート化成分（キレート剤）は、脂肪族鎖、ペプチド、ポリエチレングリコールポリマー、又は任意の適切な間隔形成（スペーシング）分子であり得るスペーサー又は繋鎖を介してパーティクルと結合する。スペーサーの一方の端部が、好ましくは共有結合により、キレート剤の歯状（係合）部分と結合する。他方の端部は、パーティクルに係合（結合）する。パーティクルとの結合は共有結合でありえ、又はスペーサーは、イオン結合、水素結合又はファンデルワールス力によって係合（結合）してもよい。パーティクル表面が脂質面を有する場合、とりわけ好ましい係合（結合）成分は、ホスファチドの炭化水素側鎖又は他の二置換グリセロール誘導体である。
【００３６】
常磁性イオンキレートがパーティクル又はパーティクルの部分を構成する脂質から分離できるようにスペーサー又は繋鎖が開裂することを保証すると多くの場合有利である。排出を促進する親水性の環境（状態）にキレートを遊離することにより排出を増加することは好ましいであろう。従って、スペーサー又は繋鎖は、例えば光活性化による外部から活性化されるか、又は細胞若しくは血流内に存在する酵素によって常時アクセスされる１又は２以上の開裂部位を有してもよい。前者の例には、当業者であれば熟知しているような、光活性化され、又は超音波により開裂される特別な結合が含まれる。イメージングが完了した後、ナノパーティクルは、開裂を引き起こすために適切に電磁的エネルギー又は超音波に晒される。後者の例では、スペーサーは、循環性プロテアーゼにより開裂を受け得るアミノ酸配列を有するペプチドであるか又はこれを含み、又はそれ自体そのような開裂を受けやすい多糖を含んでもよい。このような開裂部位の任意の組合せを含んでもよい。従って、スペーサー又は繋鎖の開裂感受性は、排出を増進し、常磁性イオンの生じ得る毒性を減少する。
【００３７】
常時的分解が採用される場合は、利用可能な酵素活性に応じスペーサーを選択することによって及び所望の数の開裂部位を設けることによって、速度を調節することができる。しかしながら、血流中を循環するペプチドは最終的には循環性プロテアーゼによって破壊される。同様に、多糖も内因性酵素による開裂を受ける。
【００３８】
キレート剤を適切に結合することにより、相当数のキレート剤及び常磁性イオンが、パーティクルに結合することができる。典型的には、パーティクルは、少なくとも１０，０００個のキレート剤及び／又は常磁性イオン、好ましくは少なくとも２０，０００個のキレート剤及び／又は常磁性イオン、より好ましくは少なくとも５０，０００個のキレート剤及び／又は常磁性イオン、一層好ましくは少なくとも７０，０００個のキレート剤及び／又は常磁性イオン、より一層好ましくは少なくとも１００，０００個のキレート剤及び／又は常磁性イオンと結合する。
【００３９】
上述のように、繋鎖は、上述した緩和度の値を与えるのに十分なオフセット形成するようなものであり、上述したように常磁性イオンをパーティクルの表面から引き離す。
【００４０】
本発明のパーティクルは、キレート剤を介して結合される多数の常磁性イオンを含むことが要求されるのであるが、更なる成分をこのパーティクルに結合してもよい。ＭＲＩにおける幾つかの使用態様における造影剤の使用に関しとりわけ有利なのは、画像化が望まれる組織上の標的に対する特異的結合パートナーであるリガンドの含有である。生理活性物質を配することも好ましいであろうが、同様に、生理活性物質も含有してもよい。
【００４１】
従って、キレート化常磁性金属イオンに加えて、パーティクルは、ターゲティング用リガンド及び／又は生理活性分子と結合してもよい。キレート化常磁性イオンを担持するパーティクルと結合する成分の中に、治療又は診断用の放射性核種が含まれることも可能である。
【００４２】
適切な生理活性物質には、抗悪性腫瘍薬のような治療剤、ホルモン、抗凝血剤、及びその他の医薬が含まれるが、その代表的な例は、後述の実施例の後の補遺に列挙した。
【００４３】
本発明の重要な一実施形態では、オフセットされたコントラストイオンを有するパーティクルは、所望の目的地（部位）を標的にする。しかしながら、このことは、すべての目的（用途）に当てはまるわけではない。例えば、本発明の造影剤は、特異的部位が不要な血液プール関連又は消化管において有用である。しかしながら、パーティクルは、フィブリン塊、肝臓、膵臓、ニューロン、又は特別な細胞表面又は他のリガンド結合成分によって特徴付けられる任意の組織を含む特別な器官又は組織型を標的にしてもよい。このようなターゲティングを引き起こすために、適切なリガンドが、直接的又は間接的にパーティクルと結合する。米国特許第5,690,907号には間接的方法の１つが記載されているが、この文献の開示内容は引用を以って本書に繰り込みここに記載されているものとみなす。この方法では、ナノパーティクルの脂質／界面活性剤層はビオチン化され、標的組織はビオチン化された形態のその特異的結合リガンドと結合する。ビオチン化ナノパーティクルは、２つのビオチン化成分を結合するアビジンの媒介によってその標的に到達する。
【００４４】
好ましい方法の１つでは、特異的リガンド自体が、パーティクルと直接的に結合する。この結合は好ましくは共有結合であるが、必ずしも共有結合でなければならないというわけではない。従って、そのような「直接的」結合では、所望の部位に含まれる標的のための特異的結合パートナーであるリガンドは、ビオチン化リガンドが目的の標的に存在する間接的結合とは異なり、それ自身がパーティクルの成分と結合する。そのような直接的結合は、結合分子を介して又は表面成分との直接的相互作用によって引き起こすことができる。ホモ二官能性及びヘテロ二官能性結合分子は市販されており、リガンドに含まれる官能基は、共有結合を形成するように使用することができる。ターゲティングリガンド上に存在しうる典型的な官能基には、アミノ基、カルボキシル基及びスルフヒドリル基が含まれる。また、グルタルアルデヒドによって媒介されるもののような架橋方法を採用することができるであろう。例えば、スルフヒドリル基は、結合分子又は表面成分の不飽和部分を介して結合を形成することができる。リガンドのアミノ基と表面に含まれるカルボキシル基との間に、又は反対にカルボジイミドのような脱水剤によって処理することにより、アミドを形成することも可能である。一般的にパーティクルの成分に対する、及び一実施形態では脂質／界面活性剤被膜に見出されるもののような成分に対するリガンドの直接的結合のための方法は、多くのものが当業者に知られている。上記の説明は網羅的なものではない。アプタマーを使用する特別な場合では、パーティクルへの被膜としてカチオン性界面活性剤を使用してアプタマーとナノパーティクルを結合すると有利であろう。
【００４５】
ターゲティング剤自体は、目的の標的に対し特異的な任意の分子であり得る。通常は、そのようなリガンドは、抗体又はその部分、問題の標的に結合するよう設計されたアプタマー、オピオイドレセプター結合リガンドのような特異的レセプターのための既知のリガンド、特別なレセプターを標的にすることが知られているホルモン、ペプチド様物質等から構成されてもよい。ある種の器官は、既知のリガンドに結合する表面分子を含むことが知られている。適切なリガンドが知られていない場合であっても、標準的な方法によって抗体を産生し改変することができ、アプタマーはそのような結合用に設計することができる。
【００４６】
抗体又はそのフラグメントは、本来的に又は作為的に（後発的に）結合する既知のリガンドを標的が有するか否かに関わらず、事実上どのような標的に対しても産生される能力を有するので、好ましいターゲティング剤である。モノクローナル抗体の生産を含む抗体を産生する標準的な方法は当業者には周知であるので本書では記載を省略する。抗体の結合部位はその可変領域に存在することは周知であり、従ってＦａｂ、Ｆｖ及びｓｃＦｖ成分のような可変領域のみを含む抗体のフラグメントは、「抗体」の定義の中に含まれる。抗体及び上記定義に含まれるそのフラグメントの組換え生産も十分に確立されている。人間の被検体に対しイメージングが実行されるべき場合は、ターゲティングリガンドとして作用する任意の抗体をヒト化（人体適合化）することが好ましいであろう。そのようなヒト化技術も周知である。
【００４７】
従って、以上のことをまとめると、本発明の造影剤は、ＭＲＩ画像生成の条件下で信号を放出する水素原子核を含む周囲媒体により効率的に接触するよう、常磁性金属イオンがパーティクルの表面からオフセットされるように、常磁性金属イオンを含む多数のキレート剤と結合するパーティクル担体を必ず含む。オフセットは、常磁性イオンのパーティクル表面からの平均距離が１０Åのオーダーであるようなものであり、そのような距離では、周囲の水素イオンの緩和度は、常磁性イオンが直接表面に結合しているパーティクルと比べて、例えば、少なくとも１．５倍、好ましくは２倍、より好ましくは少なくとも２．５倍、一層より好ましくは少なくとも６倍、更には１０倍増加される。或いは、例えば、表面からのオフセット距離は、イオンを基準とした緩和度（単位（ｓ＊ｍＭ）−１）で判断することもできる。例えば、ρ１に対しては、磁場強度１．５Ｔにおいて、少なくとも凡そ１０、好ましくは２０又は３０、及び１００以下であり、ρ２に対しては磁場強度１．５Ｔにおいて同じ単位で少なくとも凡そ２０、好ましくは３０又は４０、及び１００以下である。又はパーティクル当りの緩和度は、ρ１に対しては１．５Ｔにおいて単位（ｓ＊ｍＭ）−１で、少なくとも、例えば、凡そ０．５×１０６、好ましくは１．５×１０６、及び１５×１０６であり、ρ２に対しては同じ単位で少なくとも凡そ１．０×１０６、好ましくは３．０×１０６、及び１５×１０６である。上述したように、オフセットされた常磁性イオンに加えて、パーティクルは、ターゲティング成分、生理活性剤、又は放射性核種を含んでもよい。ターゲティングリガンドが含まれるのが好ましい。
【００４８】
パーティクルによって含まれる任意の材料に関し多数のコピーが含まれてもよいことは理解されている。常磁性イオンを含むキレート剤については、通常、パーティクルは、少なくとも２，０００コピー、一般的には少なくとも５，０００コピー、より一般的には少なくとも１０，０００又は１００，０００又は５００，０００コピー有する。ターゲティング剤については、１又は２コピーのみ、又は３〜４又はそれ以上のコピーが含まれてもよい。不定数の薬物分子が含まれてもよい。
【００４９】
本発明の造影剤を調製するための細かいプロセスは可変であり、パーティクル担体の性質及び繋鎖又はスペーサー分子の選択に依存する。上述のように、反応性基を有する固体パーティクルは、繋鎖又はスペーサーと直接的に結合することができる。オイルエマルジョン、固体脂質、リポソーム等のような脂質系パーティクルは、キレート剤の歯状部分を有する結合成分に共有結合的に結合し得る反応性基を有する親油性材料を含むことができる。とりわけ好ましい一実施形態では、調製プロセスは、ナノパーティクルのコアを形成する液体フルオロカーボン化合物と当該ナノパーティクルのための脂質／界面活性剤被膜の成分とを水性懸濁液中で混合すること、及び、必要に応じ、該パーティクルを収集・サイジングすることを含む。結合されるべき成分は、脂質／界面活性剤被膜の１又は２以上の成分との最初の結合により初期混合物に含まれることができ、又は付加的成分との結合は、パーティクルが形成された後に実行することができる。
【００５０】
本発明の好ましい造影剤の１つの典型的な調製法を以下に示す：
【００５１】
エマルジョンは、水性媒体中のペルフルオロカーボン（例えば、ペルフルオロオクチルブロマイド、４０％ｗ／ｖ、ＰＦＯＢ）、界面活性剤共混合物（２．０％、ｗ／ｖ）及びグリセリン（１．７％、ｗ／ｖ）から構成される。界面活性剤共混合物は、ジパルミトイルホスファチジルコリン、コレステロール、ジパルミトイルホスファチジルエタノールアミン−ＤＴＰＡ−Ｇｄ（又はターゲティングリガンドに対する更なる結合が必要とされるならば、例えば、ホスホエタノールアミン−Ｎ−４ ＰＥＧ（２０００）−(p-マレイミドフェニル)ブチラミド（ＭＰＢ−ＰＥＧ−ＰＥ）を含んでもよい）ホスファチジルエタノールアミン、及び／又はスフィンゴミエリンを種々のモル比で含んでもよい。これらは、クロロホルム／メタノール中で溶解され、減圧下で蒸発し、５０℃真空乾燥機で終夜乾燥し、超音波処理により水中に分散させる。任意的に、１又は２以上の治療剤が含まれてもよい。この懸濁液をペルフルオロオクタイルブロマイドと混合し、蒸留し、脱イオン水を添加し、混合し、２０，０００ＰＳＩで３分間乳化する（Ｓ１１０ マイクロフルイディクス マイクロエマルジフィケーション）。
【００５２】
ターゲティングについては、５０ｍＭリン酸塩、１０ｍＭ ＥＤＴＡバッファ中、ｐＨ６．６５、窒素雰囲気下で終夜処理により、チオール化（thiolated）ペプチド様リガンドが、被膜に含まれるマレイミド誘導体化リン脂質と結合される。或いは、ホスホエタノールアミン−Ｎ−４ ＰＥＧ（２０００）−(p-マレイミドフェニル)ブチラミド（ＭＰＢ−ＰＥＧ−ＰＥ）を真空下で乾燥して脂質フィルムを形成してもよく、チオール化ペプチド様リガンドは、形成時にパーティクルに含まれるよう、ｐＨ６．６５、５０ｍＭリン酸塩、１０ｍＭ ＥＤＴＡバッファ中で再懸濁時に脂質と結合されてもよい。
【００５３】
或いは、抗体、抗体フラグメント、又はそれらの低分子アナログ（例えばＳｃＦｖ）のようなリガンドを、Ｎ−サクシンイミジル Ｓ−アセチルチオアセテート（ＳＡＴＡ）と３０分間反応させ、終夜透析し、ヒドロキシルアミンで脱保護操作し、無酸素バッファで透析したのち、室温で２時間ナノパーティクルと結合させてもよい。界面活性剤共混合物中へ非誘導体化ホスファチジルエタノールアミンで置換することにより対照エマルジョンを同様に調製するが、リガンド結合（conjugation）ステップは行わない。
【００５４】
ガラス瓶に入れたペプチド様エマルジョンは、（ＮａＣＯ３で）ｐＨを中性に調節し１２１℃で１５分間加熱滅菌する。抗体に結合（conjugation）するためのナノパーティクルは、結合の前に加熱滅菌し、リガンドコンジュゲーションは、層流バイオフード内で無菌状態で完了する。改善されたナノパーティクル系造影剤は、被検体内で核磁気共鳴画像を、当該画像を得るための標準的な方法により、得るために有用である。
【００５５】
造影剤は、血液プール画像のような（１つの）部位へのホーミングが必要とされない部位の画像を得るためにはターゲティングリガンドなしで使用してもよい。しかしながら、特別な器官が画像化されるべき場合は、標的化された形態のパーティクルが好ましい。
【００５６】
本発明のこの実施形態におけるナノパーティクルの基剤としてのペルフルオロカーボンの使用は、パーティクルに含まれる１９Ｆの共鳴画像も同時に得ることができ、被検体内の所望の位置への造影剤の移動を裏付けるのに役立つという点で更に有利である。
【実施例】
【００５７】
以下の実施例は、本発明の説明のためのものに過ぎず、本発明を限定することを意図したものではない。
【００５８】
調製Ａ
ナノパーティクルの調製
【００５９】
常磁性ナノパーティクルは、Lanza, G, et al., Circulation (1996) 94:3334-3340に記載された方法を修正した方法により作成した。簡潔にいえば、エマルジョンは、４０％（ｖ／ｖ）ペルフルオロオクチルブロマイド（ＰＦＯＢ；ＭＭＭ、セントポール、ミネソタ州）、２％（ｗ／ｖ）ベニバナ油、２％（ｗ／ｖ）界面活性剤共混合物、１．７％（ｗ／ｖ）グリセリン及び残部としての水から構成した。界面活性剤共混合物は、６３ｍｏｌ％レシチン(アヴェンティ・ポーラー・リピズ・インク.、アラバスター、アラバマ州)、１５ｍｏｌ％コレステロール（シグマ・ケミカル・コー.、セントルイス，ミズーリ州）、２ｍｏｌ％ジパルミトイル−ホスファチジルエタノールアミン（アヴェンティ・ポーラー・リピズ・インク.、アラバスター、アラバマ州）及び２０ｍｏｌ％常磁性親油性キレートを含んでいた。親油性キレートは、ガドリニウムジエチレン−トリアミン−五酢酸−ビス−オレアート（Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡ；ゲートウェイ・ケミカル・テクノロジーズ、セントルイス、ミズーリ州）又はＤＴＰＡ−ホスファチジルエタノールアミン（ＤＴＰＡ−ＰＥ；ゲートウェイ・ケミカル・テクノロジーズ、セントルイス、ミズーリ州）の何れかであった。界面活性剤の成分は、クロロホルムに溶解し、減圧下で蒸発し、５０℃真空乾燥器で終夜乾燥し、超音波処理により水中に分散した。（生じた）懸濁液は、ＰＦＯＢ、ベニバナ油及び蒸留脱イオン水と共にブレンダーで３０〜６０秒間前乳化処理したのち、２０，０００ＰＳＩで４分間、Ｍ１１０Ｓマイクロフルイディクス乳化機（マイクロフルイディクス、ニュートン、マサチューセッツ州）で乳化処理した。完成した処方物は、圧着シールしたガラス瓶に入れ、窒素を封入した（blanketed）。粒径は、レーザー光散乱サブミクロンパーティクル寸法測定器（モルヴァン・インスツルメンツ、モルヴァン、ウスターシア州、英国）で３通り測定した。
［実施例１］
【００６０】
造影剤の調製
【００６１】
上記調製Ａに示したように、ガドリニウムジエチレン−トリアミン−五酢酸−ビス−オレアート（Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡ；ゲートウェイ・ケミカル・テクノロジーズ、セントルイス、ミズーリ州）又はＤＴＰＡ−ホスファチジルエタノールアミン（ＤＴＰＡ−ＰＥ；ゲートウェイ・ケミカル・テクノロジーズ、セントルイス、ミズーリ州）の何れかが全脂質膜の２０ｍｏｌ％の濃度で界面活性剤共混合物に含まれていた。乳化後ステップとして、ＤＴＰＡ−ＰＥで処方されたナノパーティクルに過剰量の塩化ガドリニウムを添加した。結合しなかったガドリニウムは、ナノパーティクルを蒸留脱イオン水（３００，０００ＭＷカットオフ、スペクトラム・ラボラトリーズ、ランチョ・ドミンゲス、カリフォルニア州）に対して透析により除去した。ガドリニウム−ＤＴＰＡ−ＢＯＡは、完成した常磁性化合物として界面活性剤脂質に組み入れた。Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡ及びＧｄ−ＤＴＰＡ−ＰＥエマルジョンは、アルセナゾIII反応を用いて遊離Ｇｄ３＋に対して検査を行ったが、何れも、未結合ランタニドの徴候は示さなかった。
【００６２】
Ｇｄ３＋の濃度は、処方中に使用した反応物から計算し、ナノパーティクルの濃度は、名目（公称）粒径（即ち球（スフェア）の粒容積）と調製物に処方したペルフルオロカーボンの量とから導出した。ナノパーティクル当りのＧｄ３＋複合体（錯体）の数は、エマルジョン中のＧｄ３＋及びナノパーティクルの濃度の比から求めた。
【００６３】
Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＰＥ及びＧｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡナノパーティクルの名目粒径及び分布は、図１に示したように、類似しており部分的に一致していた。表１に他の特性を示す：
【００６４】
表１：常磁性ナノパーティクルの特性
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【００６５】
何れの親油性ナノパーティクルも、水−脂質界面に沿って５０，０００超のＧｄ複合体を示した。これらナノパーティクルの大きな常磁性有効搭載量（ペイロード）を支持する能力は、生化学的エピトープの分子イメージングに使用される場合、これら剤の有効性にとって重要である。
［実施例２］
【００６６】
常磁性ナノパーティクル試料の調製及び０．４７Ｔ、１．５Ｔ及び４．７ＴにおけるＴ１及びＴ２緩和度の評価
【００６７】
実施例１で調製したＧｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡ及びＧｄ−ＤＴＰＡ−ＰＥナノパーティクルを蒸留脱イオン水で希釈して、０、４、６、８、１０及び１２％ＰＦＯＢ（ｖ/ｖ）を調製した。初期ナノパーティクル処方物は、２６．１ｍｏｌ／Ｌ１９Ｆを含み、希釈アリコートは、それぞれ、０、３．９１５、５．２２、６．５２５及び７．８３ｍｏｌ／Ｌ１９Ｆを有していた。総ガドリニウム含量は、中性子放射化分析によって求めた。Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡナノパーティクル希釈物のガドリニウム含量は、それぞれ、０；０．３３６；０．５０４；０．６７２；０．８４；及び１．０１ｍｍｏｌ／ＬＧｄ３＋であった。 Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＰＥ試料中の常磁性イオン濃度は、それぞれ、０；０．５７９；０．８６９；１．１６；１．４５；及び１．７４ｍｍｏｌ／ＬＧｄ３＋であった。
【００６８】
各試料のプロトン縦及び横緩和速度（１／Ｔ１及び１／Ｔ２）は、４０℃、０．４７Ｔの磁場強度によりブルカーＭＱ２０ミニスペックＮＭＲアナライザーで測定した。Ｔ１は、１０反転遅延値によるインバージョンリカバリーシークエンスを用いて測定し、Ｔ２は、カー−パーセル−マイブーム−ジル（Carr-Purcell-Meiboom-Gill：ＣＰＭＧ）によって測定した。Ｔ１及びＴ２緩和度（即ちρ１及びρ２）は、縦及び横緩和速度対Ｇｄ３＋濃度（即ちイオン緩和度）又は縦及び横緩和速度対ナノパーティクル濃度（即ちパーティクル緩和度）の線形最小自乗回帰の傾きから計算した。その単位は（ｓ＊ｍＭ）−１で示す。
【００６９】
標準的な１１ｃｍ径サーフェスコイルにより得られたクリニカルスキャナー（ジャイロスキャンＮＴ、パワートラック６０００、フィリップス・メディカル・システムズ、ベスト、オランダ）からのスピンエコー画像を用いて、１．５Ｔで２種のナノパーティクル処方物の緩和度を測定した。６室ファントムにより、６つの希釈物をすべて並行して検査することができた。２種の常磁性処方物の異なる緩和時間に対応するために、異なるイメージングパラメータを適用した。Ｔ１は、インバージョンリカバリーＭＲＩパルスシークエンスから計算した。Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡファントムに対する測定は、５０〜１５００ｍｓの範囲の６つの反転時間（ＴＩ）を含み、Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＰＥ値は、５〜２００ｍｓの範囲の７つのＴ１値を使用した。各室からの信号強度（Ｓ１）は、式：
Ｓ１ＴＩ＝Ｓ１０×（１−ＥＸＰ（−ＴＩ／Ｔ１））            ［１］
にはめ込んだ。ここに、Ｓ１０は、平衡信号強度である。Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡに対するＴ２値は、２０ｍｓ〜１６０ｍｓの範囲の８つのエコー時間（ＴＥ）によるマルチエコーシークエンスから導出した。４．５ｍｓ〜２００ｍｓの範囲のエコー時間による９つの異なる画像を用いて、Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＰＥファントムに対するＴ２緩和を計算した。ＭＲＩ信号強度を式：
Ｓ１ＴＥ＝Ｓ１０×ＥＸＰ（−ＴＥ／Ｔ２） ［２］
にはめ込んだ。２つの処方物に共通のイメージングパラメータは、ＴＲ＝１０００ｍｓ、ＴＥ＝５ｍｓ（特段に記載がない場合に限る）、信号平均数＝４、画像マトリックス＝１２８×１２８、ＦＯＶ＝７ｃｍ×７ｃｍ、フリップ角度＝９０°、スライス厚＝５ｍｍであった。
【００７０】
また、２つの常磁性処方物の緩和度は、５ｃｍバードケージコイルを用いヴァリアンＩＮＯＶＡコンソール（ヴァリアン・アソシエイツ、パロアルト、カリフォルニア州）に調整された４．７Ｔマグネットによって測定した。既に述べたように、６室ファントムを用いて種々のエマルジョンを並行して試験した。Ｔ１及びＴ２値は、それぞれ、インバージョンリカバリー（ＴＥ＝７．２ｍｓ、Ｔ１は１〜８００ｍｓの間で可変）及びスピンエコー（ＴＥは７．２〜１００ｍｓの間で可変）パルスシークエンスによって得た。画像は、ＴＲ＝３０００ｍｓ、信号平均数＝４、画像マトリックス＝２５６×２５６、ＦＯＶ＝４ｃｍ×４ｃｍ、フリップ角度＝９０°、スライス厚＝２ｍｍで収集した。
【００７１】
最後に、２つの常磁性調製物の緩和度を、カスタムビルト可変フィールドリラクソメータ（relaxometer）（サウスウエスト・リサーチ・インスティチュート、サンアントニオ、テキサス州）を用い０．０５Ｔ〜１．３Ｔの範囲の磁場（２〜５６ＭＨｚ）で独立的に測定した。試料は、３℃及び３７℃で測定した。３２増分τ値を有する飽和回復パルスシークエンスを用いてρ１を測定し、ρ２は、５００エコーを有するＣＰＭＧパルスシークエンス及び２ｍｓインターエコー遅延時間を用いて測定した。
【００７２】
表２に、３つの磁場強度において求めたＧｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡ及びＧｄ−ＤＴＰＡ−ＰＥ常磁性処方物のＴ１及びＴ２緩和度を示す。
【００７３】
表２
３つの異なる磁場強度におけるＧｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡ及びＧｄ−ＤＴＰＡ−ＰＥエマルジョンの緩和度
2005521704.tif 000003
【００７４】
（３つの）すべての磁場強度において、Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＰＥ処方物のイオン緩和度ρ１及びパーティクル緩和度ρ１は何れもＧｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡ剤のρ１より凡そ２倍大きかった（ｐ＜０．０５）。同様に、Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＰＥ剤のイオン緩和度ρ２及びパーティクル緩和度ρ２は最小磁場強度（０．４７Ｔ）では何れもＧｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡ系のρ２より凡そ２倍大きかった（ｐ＜０．０５）。この相対的差異は、最大磁場強度（４．７Ｔ）では３倍より大きかった（ｐ＜０．０５）。
【００７５】
一般的な医用イメージング磁場強度である１．５Ｔでは、Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡのイオン緩和度ρ１及びρ２は、それぞれ、１７．７±０．２（ｓ＊ｍＭ）−１（平均値±標準誤差）及び２５．３±０．６（ｓ＊ｍＭ）−１であった。これは我々が依然報告した推定値（Flacke, S., et al., Circulation (2001) 104:1280-1285）と一致している。Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＰＥの組み入れにより、（Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡとは対照的に）、イオン緩和度ρ１及びρ２は、それぞれ、３３．７±０．７（ｓ＊ｍＭ）−１及び５０．０±２（ｓ＊ｍＭ）−１に増加した。標的化された剤の観点からより重要なパーティクル緩和度ρ１及びρ２は、Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡに対しては、それぞれ、１，０１０，０００±１０，０００（ｓ＊ｍＭ）−１及び１，４４０，０００±３０，０００（ｓ＊ｍＭ）−１であり、Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＰＥナノパーティクルに対しては、それぞれ、２，４８０，０００±５０，０００（ｓ＊ｍＭ）−１及び３，７００，０００±１００，０００（ｓ＊ｍＭ）−１であった。我々が知る限りでは、このような範囲のパーティクルないし分子緩和度は、このような磁場強度における標的化された又は血液プール用の任意の常磁性造影剤について現在までに報告されている中で最も大きなものである。
【００７６】
緩和度に対する磁場の影響を図２に示す。イオン及びパーティクル縦緩和度の大きさは、磁場強度が０．４７Ｔから４．７Ｔに増加するに従って減少したが、イオン及びパーティクル横緩和度は、磁場強度が大きくなるに連れて連続的に増加した。パーティクル縦緩和度は４．７Ｔでは１．５Ｔと比べて凡そ５０％減少したが、パーティクル緩和度ρ１は、非常に高いレベルで維持された。リガンド−標的化造影剤としては、より大きい磁場強度における緩和度の減少は、ボクセルサイズの減少、より小さい部分体積希釈効果、及び信号対雑音比の改善によって効果的に相殺されるであろう。
【００７７】
可変フィールドリラクソメトリー（relaxometry）測定により、２つのエマルジョンのρ１は、緩慢にタンブルするエマルジョン複合体（錯体）の長い相関時間（τｃ）によって支配されることが分かった（図３）。事実、パーティクルは比較的大きいので磁場依存性（拡散）はなかった。これに対し、ρ２値は、最初は、ρ１のそれに従うが、（τｃを伴う非拡散時間のため）ソロモン−ブルームバーゲンの式（Wood, M. L., J. Mag. Res. Imag. (1993) 3:149-156）に基づく予想通りに、より大きい磁場では減少しなかった。Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡエマルジョンに対しては、緩和度ρ１の「ピーク」は、凡そ２５（ｓ＊ｍＭ）−１であり、ρ２の最大値は、３０（ｓ＊ｍＭ）−１であった。ρ１の値は、温度には殆ど依存しないが、ρ２は、比較的低い温度では増加した。しかしながら、Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＰＥエマルジョンに対しては、緩和度は遥かにより大きく、ρ１は４０ＭＨｚ（凡そ１．７Ｔ）で４０（ｓ＊ｍＭ）−１に達し、ρ２は５６ＭＨｚ（１．３Ｔ）で５０（ｓ＊ｍＭ）−１に達した。また、Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＰＥの温度依存性もＧｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡとは異なり、ρ１は低温では減少し、ρ２は温度とは無関係に維持された。リラクソメトリーの値は、０．４７Ｔ及び１．５Ｔでの類似の測定と一致した（表２）。更に、これらの曲線の温度依存性は、Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＰＥキレートはＧｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡと比べて水に対するより良好なアクセス（接近能）（即ちより迅速な交換）を有することを示唆している。
［実施例３］
【００７８】
１９Ｆ分光法及びイメージング
【００７９】
Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡ及びＧｄ−ＤＴＰＡ−ＰＥナノパーティクルの１９Ｆ信号強度を０．４７Ｔ及び４．７Ｔで特徴付けたが、１．５Ｔでの試験に必要なＲＦチャンネルは利用できなかった。０．４７Ｔでは、１９Ｆスペクトルは各試料から収集し、信号は試薬級ＰＦＯＢ標準（物質）に関して定量した。４．７Ｔでは、スピンエコー１９Ｆ画像は、１Ｈ及び１９Ｆに対しデュアルチューンされた１．５ｃｍシングルターンソレノイドコイルを用いて６室ファントムから収集した。イメージングパラメータは、ＴＲ＝５０００ｍｓ、ＴＥ＝６．３ｍｓ、信号平均数＝３５、画像マトリックス＝２５６×２５６、ＦＯＶ＝２×２ｃｍ、フリップ角度＝９０°、スライス厚＝１ｍｍであった。各室の相対１９Ｆ信号強度は、サイオン・イメージ（ヴァージョン：ベータ３ｂ）（サイオン・コーポレーション、フレデリック、メリーランド州）を用いてイメージピクセルグレースケールから求めた。
【００８０】
ＰＦＯＢナノパーティクル処方物から０．４７Ｔ及び４．７Ｔで収集した代表的（典型的）なフッ素スペクトル（図４）から、予想通り、大きい磁場強度においてスペクトル分解能が大きく改善されることが明らかとなった。このため、明確に分離されるべきＰＦＯＢの多重共鳴を可能とする。比較すると、これら多重共鳴ピークは、信号対雑音比が改善されたＰＦＯＢ共鳴がすべて統合されたものに相当する０．４７Ｔでの単一の非対称共鳴に崩壊した。常磁性ナノパーティクルの１９Ｆ信号強度は、０．４７Ｔ及び４．７Ｔでは、採用された親油性ガドリニウムキレートとは無関係に、濃度に従って直線的に増加した（図５）。０．４７Ｔでは、２つの常磁性処方物の各濃度における１９Ｆ信号強度は、実質的に重なっているが、これはＰＦＯＢ含量が殆ど等しいことを暗示している。４．７Ｔでは、２つの常磁性ナノパーティクル処方物の１９Ｆ信号強度の評価値はより不定であるが、統計的には同一であった。４．７Ｔの磁場強度で測定値の変化が大きくなったのは、化学シフトアーチファクトに付随する信号強度評価における誤差が原因であった。これらの問題にも関わらず、フッ素信号の大きさは、ナノパーティクルの濃度と直接的に関連していた。
【００８１】
補遺−典型的成分
【００８２】
典型的コア成分
【００８３】
使用可能なペルフルオロカーボン化合物としては、
ペルフルオロトリブチルアミン（ＦＣ４７）,
ペルフルオロデカリン（ＰＰ５）,
ペルフルオロメチルデカリン（ＰＰ９）,
ペルフルオロオクチルブロマイド,
ペルフルオロテトラヒドロフラン（ＦＣ８０）,
ペルフルオロエーテル（ＰＩＤ）,
[(ＣＦ３)２ＣＦＯＣＦ２(ＣＦ２)２ＣＦ２ＯＣＦ(ＣＦ３)２]ペルフルオロエーテル（ＰＩＩＤ）[(ＣＦ３)２ＣＦＯＣＦ２(ＣＦ２)６ＣＦ２ＯＣＦ(ＣＦ３)２],
ペルフルオロエーテルポリマー（フォムブリン（Fomblin） Ｙ／０１）,
ペルフルオロドデカン,
ペルフルオロビシクロ[4.3.0.]ノナン,
ペルフルオロトリトリメチルビシクロヘキサン,
ペルフルオロトリプロピルアミン,
ペルフルオロイソプロピルシクロヘキサン,
ペルフルオロエンドテトラヒドロジシクロペンタジエン,
ペルフルオロアダマンタン,
ペルフルオロエキソテトラヒドロジシクロペンタジエン,
ペルフルオロビシクロ[5.3.0.]デカン,
ペルフルオロテトラメチルシクロヘキサン,
ペルフルオロ-1-メチル-4-イソプロピルシクロヘキサン,
ペルフルオロ-n-ブチルシクロヘキサン,
ペルフルオロジメチルビシクロ[3.3.1.]ノナン,
ペルフルオロ-1-メチルアダマンタン,
ペルフルオロ-1-メチル-4-t ブチルシクロヘキサン,
ペルフルオロデカヒドロアセナフタン,
ペルフルオロトリメチルビシクロ[3.3.1.]ノナン,
ペルフルオロ-1-メチルアダマンタン,
ペルフルオロ-1-メチル-4-t ブチルシクロヘキサン,
ペルフルオロデカヒドロアセナフテン,
ペルフルオロトリメチルビシクロ[3.3.1.]ノナン,
ペルフルオロ-ヌーンデカン（nundecane）,
ペルフルオロテトラデカヒドロフェナントレン,
ペルフルオロ-1,3,5,7-テトラメチルアダマンタン,
ペルフルオロドデカヒドロフルオレン,
ペルフルオロ-1-3-ジメチルアダマンタン,
ペルフルオロ-n-オクチルシクロヘキサン,
ペルフルオロ-7-メチルビシクロ[4.3.0.]ノナン,
ペルフルオロ-p-ジイソプロピルシクロヘキサン,
ペルフルオロ-m-ジイソプロピルシクロヘキサン,
ペルフルオロ-4-メチルオクタヒドロキノリジジン（hydroquinolidizine）,
ペルフルオロ-N-メチルデカヒドロキノリン,
F-メチル-1-オキサデカリン,
ペルフルオロオクタヒドロキノリジジン,
ペルフルオロ5,6-ジヒドロ-5-デカン,
ペルフルオロ-4,5-ジヒドロ-4-オクタン,
ペルフルオロジクロロオクタン及び
ペルフルオロビスクロロブチルエーテル,
ペルフルオロオクタン,
ペルフルオロジクロロオクタン,
ペルフルオロ-n-オクチルブロマイド,
ペルフルオロヘプタン,
ペルフルオロデカン,
ペルフルオロシクロヘキサン,
ペルフルオロモルフォリン,
ペルフルオロトリプロピルアミン,
ペルフルオロトリブチルアミン,
ペルフルオロジメチルシクロヘキサン,
ペルフルオロトリメチルシクロヘキサン,
ペルフルオロジシクロヘキシルエーテル,
ペルフルオロ-n-ブチルテトラヒドロフラン,及び
これらの化合物に構造的に類似する化合物がある。
米国特許第4,686,024号に記載されたようなクロロアダマンタン及びクロロメチルアダマンタンのような塩素化ペルフルオロカーボンも使用することができる。そのような化合物は、例えば、米国特許第3,962,439号;同第3,493,581号,同第4,110,474号,同第4,186,253号;同第4,187,252号;同第4,252,824号;同第4,423,077号;同第4,443,480号;同第4,534,978号及び同第4,542,147号に記載されている。
【００８４】
界面活性剤
【００８５】
市販されている界面活性剤としては、プルロニック(Pluronic)Ｆ-６８、ハンポシル(HaｍpoSyl)ＴＭＬ３０(W.R. Grace Co., Nashua, N.H.)、ドデシル硫酸ナトリウム、エアロゾル４１３(American Cyanamid Co., Wayne, N.J.)、エアロゾル２００(American Cyanamid Co.)、リポプロテオール(Lipoproteol)ＴＭＬＣＯ(Rhodia Inc., Mammoth, N.J.)、スタンダポール(Standapol)ＴＭＳＨ１３５(Henkel Corp., Teaneck, N.J.)、フィズル(Fizul)ＴＭ１０−１２７(Finetex Inc., Elmwood Park, N.J.)、及びシクロポール(Cyclopol)ＴＭＳＢＦＡ３０(Cyclo Chemicals Corp., Miami, Fla.)；
商標名：デリファート(Deriphat)ＴＭ１７０(Henkel Corp.)、ロンザイン(Lonzaine)ＴＭＪＳ(Lonza, Inc.)、ニラノール(Niranol)ＴＭＣ２Ｎ−ＳＦ(Miranol Chemical Co., Inc., Dayton, N.J.)、アンフォタージ(Amphoterge)ＴＭＷ２(Lonza, Inc.)、及びアンフォタージＴＭ２ＷＡＳ(Lonza, Inc.)で販売されているもののような両性界面活性剤；
商標名：プルロニックＴＭＦ−６８(BASF Wyandotte, Wyandotte, Mich.)、プルロニックＴＭＦ−１２７(BASF Wyandotte)、ブリジ(Brij)ＴＭ３５(ICI Americas; Wilmington, Del.)、トリトンＴＭＸ−１００(Rohm and Haas Co., Philadelphia, Pa.)、ブリジＴＭ５２(ICI Americas)、スパン(Span)ＴＭ２０(ICI Americas)、ジェネロール(Generol)ＴＭ１２２ＥＳ(Henkel Corp.)、トリトンＴＭＮ−４２(Rohm and Haas Co.)、トリトンＴＭＮ−１０１(Rohm and Haas Co.)、トリトンＴＭＸ−４０５(Rohm and Haas Co.)、トゥイーンＴＭ８０(ICI Americas)、トゥイーンＴＭ８５(ICI Americas)、及びブリジＴＭ５６(ICI Americas)で販売されているもののような非イオン界面活性剤等がある。
【００８６】
更に、卵黄リン脂質、アルキルホスホリルコリン又はアルキルグリセロールホスホリルコリン界面活性剤も使用できる。そのような化合物の特別な例としては、
1,2-ジオクチルグリセロ-3-ホスホリルコリン,
1,2-ジテトラデシルグリセロ-3-ホスホリルコリン,
1,2-ジヘキサデシルグリセロ-3-ホスホリルコリン,
1,2-ジオクタデシルグリセロ-3-ホスホリルコリン,
1-ヘキサデシル-2-テトラデシルグリセロ-3-ホスホリルコリン,
1-オクタデシル-2-テトラデシルグリセロ-3-ホスホリルコリン,
1-テトラデシル-2-オクタデシルグリセロ-3-ホスホリルコリン,
1-ヘキサデシル-2-オクタデシルグリセロ-3-ホスホリルコリン,
1-2-ジオクタデシルグリセロ-3-ホスホリルコリン,
1-オクタデシル-2-ヘキサデシルグリセロ-3-ホスホリルコリン,
1-テトラデシル-2-ヘキサデシルグリセロ-3-ホスホリルコリン,
2,2-ジテトラデシル-1-ホスホリルコリンエタン、及び
1-ヘキサデシルテトラデシルグリセロ-3-ホスホリルコリンがある。
【００８７】
好適なペルフルオロ化アルコールリン酸エステルには、モノ−及びビス(lH,lH,2H,2H-ペルフルオロアルキル)ホスフェートのジエタノールアミン塩の遊離酸が含まれる。そのようなリン酸塩は、商標名「ゾニル(Zonyl)ＲＰ」(E.I. Dupont de Nemours and Co., Wilmington, Del.)で入手可能であるが、既知の方法で対応する遊離酸に転換される。好適なペルフルオロ化スルホンアミドアルコールリン酸エステルは米国特許第3,094,547号に記載されている。好適なペルフルオロ化スルホンアミドアルコールリン酸エステル及びその塩には、
ペルフルオロ-n-オクチル-N-エチルスルホンアミドエチルホスフェート,
ビス(ペルフルオロ-n-オクチル-N-エチルスルホンアミドエチル)ホスフェート,
ビス(ペルフルオロ-n-オクチル-N-エチルスルホンアミドエチル)ホスフェートのアンモニウム塩,
ビス(ペルフルオロデシル-N-エチルスルホンアミドエチル)-ホスフェート及び
ビス(ペルフルオロヘキシル-N エチルスルホンアミドエチル)ホスフェートが含まれる。好ましい処方物は、水性界面活性剤として、ホスファチジルコリン、誘導体化ホスファチジルエタノールアミン及びコレステロールを使用する。
【００８８】
生理活性剤の例
【００８９】
被膜に含有及び結合可能な生理活性分子には、
白金化合物（例えばスピロプラチン、シスプラチン及びカルボプラチン）、メトトレキセート、フルオロウラシル、アドリアマイシン、マイトマイシン、アンサマイトシン（ansamitocin）、ブレオマイシン、シトシンアラビノシド、アラビノシル（arabinosyl）アデニン、メルカプトポリリジン、ビンクリスチン、ブズルファン、クロランブシル、メルファラン（例えば、ＰＡＭ、Ｌ−ＰＡＭ又はフェニルアラニンマスタード）、メルカプトプリン、ミトタン、プロカルバジンハイドロクロライドダクチノマイシン（アクチノマイシンＤ）、塩酸ダウノルビシン、塩酸ドキソルビシン、タキソール、マイトマイシン、プリカマイシン（plicamycin）（ミトラマイシン）、アミノグルテチミド、リン酸エストラムスチンナトリウム、フルタミド（flutamide）、酢酸ロイプロライド（leuprolide）、酢酸メゲストロール、クエン酸タモキシフェン、テストラクトン、トリロスタン、アムサクリン（ｍ−ＡＭＳＡ）、アスパラギナーゼ（Ｌ−アスパラギナーゼ）Erwinaアスパラギナーゼ、エトポシド（ＶＰ−１６）、インターフェロンα-２ａ、インターフェロンα−２ｂ、テニポシド（teniposide）（ＶＭ−２６）、硫酸ビンブラスチン（ＶＬＢ）、硫酸ビンクリスチン、ブレオマイシン、硫酸ブレオマイシン、メトトレキセート、アドリアマイシン、アラビノシル（arabinosyl）、ヒドロキシ尿素、プロカルバジン、及びダカルバジンのような抗悪性腫瘍剤；
エトポシド及びビンカアルカロイドのような有糸分裂阻害剤；
放射性ヨウ素及びリン産物のような放射性医薬品；
プロゲスチン、エストロゲン及び抗エストロゲンのようなホルモン；
駆虫剤（anti-helmintics）、抗マラリア剤及び抗結核剤；
免疫血清、抗毒素及び蛇毒血清のような生物製剤；
狂犬病予防産物；
細菌ワクチン；
ウイルスワクチン；
アミノグリコシド；
キサンチン誘導体 テオフィリン及びアミノフィリンのような呼吸用産物；
ヨウ素産物及び抗甲状腺剤のような甲状腺剤；
キレート剤及び水銀利尿薬及び強心配糖体を含む心血管産物；
グルカゴン；
非経口的鉄、ヘミン、ヘマトポルフィリン及びそれらの誘導体のような血液産物；
ムラミルジペプチド、ムラミルトリペプチド、微生物細胞壁成分、リンホカイン（例えば、リポ多糖のような菌体内毒素、マクロファージ活性化因子）、（放線菌、コリネバクテリアのような）細菌のサブユニット、合成ジペプチドN-アセチル-ムラミル-L-アラニル-D-イソグルタミンのような生体応答修飾因子；
ケトコナゾール、ナイスタチン、グリセオフルビン、フルシトシン（5-fc）、ミコナゾール、アンフォテリシンＢ、リシン、シクロスポリン、及びβ−ラクタム抗生物質（例えば、スルファゼシン（sulfazecin））のような抗真菌剤；
成長ホルモン、メラニン細胞刺激ホルモン、エストラジオール、ジプロピオン酸ベクロメタゾン、ベタメタゾン、酢酸ベタメタゾン及びリン酸ベタメタゾンナトリウム、リン酸ヴェタメタゾン（vetamethasone）二ナトリウム、リン酸ヴェタメタゾン（vetamethasone）ナトリウム、酢酸コルチゾン、デキサメタゾン、酢酸デキサメタゾン、リン酸デキサメタゾンナトリウム、フルニソリド、ヒドロコルチゾン、酢酸ヒドロコルチゾン、ヒドロコルチゾンシクロペンチルプロピオネート（hydrocortisone cypionate）、リン酸ヒドロコルチゾンナトリウム、コハク酸ヒドロコルチゾンナトリウム、メチルプレドニゾロン、酢酸メチルプレドニドロン、コハク酸メチルプレドニゾロンナトリウム、酢酸パラメタゾン、プレドニゾロン、酢酸プレドニゾロン、リン酸プレドニゾロンナトリウム、プレドニゾロンテブテート（tebutate）、プレドニゾン、トリアムシノロン、トリアムシノロンアセトニド、トリアムシノロンジアセテート、トリアムシノロンヘキサセトニド（hexacetonide）、酢酸フルドロコルチゾン、オキシトシン、バソプレシン（vassopressin）、及びそれらの誘導体のようなホルモン；
シアノコバラミンネイノ酸（neinoic acid）、レチノイド及びパルミチン酸レチノール及びα−トコフェロールのような誘導体のようなビタミン；
マンガンスーパーオキシドジスムターゼのようなペプチド；
アルカリホスファターゼのような酵素；
アメレクサノクス（amelexanox）のような抗アレルギー剤；
フェンプロコウモン（phenprocoumon）及びヘパリンのような抗凝固剤；
プロプラノロールのような循環剤；
グルタチオンのような代謝賦活剤；
パラアミノサリチル酸、イソニアジド、カプレオマイシンスルフェートシクロセリン、エタンブトールヒドロクロライドエチオナミド、ピラジナミド、リファンピン、及び硫酸ストレプトマイシンのような抗結核剤；
アシクロビル、アマンタジンアジドチミジン（ＡＺＴ、ＤＤＩ、フォスカーネット、又はジドブジン）、リバビリン及びビダラビン一水和物（アデニンアラビノシド、アラ−Ａ）のような抗ウイルス剤；
ジルチアゼム、ニフェジピン、ベラパミル、四硝酸エリトリトール、硝酸イソソルビド、ニトログリセリン（三硝酸グリセリン）及び 四硝酸ペンタエリトリトールのような抗狭心症剤；
フェンプロコウモン、ヘパリンのような抗凝血剤；
ダプソン、クロラムフェニコール、ネオマイシン、セファクロル、セファドロキシル、セファレキシン、セフラジン（cephradine）エリスロマイシン、クリンダマイシン、リンコマイシン、アモキシシリン、アンピシリン、バカンシピリン、カルベニシリン、ジクロキサシリン、シクラシリン（cyclacillin）、ピクロキサシリン（picloxacillin）、ヘタシリン、メチシリン、ナフシリン、オキサシリン、ペニシリンＧ及びペニシリンＶを含むペニシリン、チカルシリンリファンピン及びテトラサイクリンのような抗生物質；
ジフルニサル、イブプロフェン、インドメタシン、メクロフェナメート（meclofenamate９、メフェナム酸、ナプロキセン、オキシフェンブタゾン、フェニルブタゾン、ピロキシカム、スリンダク、トルメチン、アスピリン及びサリチル酸塩のような抗炎症剤；
クロロキン、ヒドロキシクロロキン、メトロニダゾール、キニーネ及びアンチモン酸メグルミン（meglumine）のような抗原虫剤；
ペニシラミンのような抗リウマチ剤；
アヘン安息香チンキのような麻薬；
コデイン、ヘロイン、メタドン、モルフィン及びアヘンのようなアヘン剤（麻酔剤）；
デスラノシド、ジギトキシン、ジゴキシン、ジギタリン及びジギタリスのような強心配糖体；
メシル酸アトラクリウム、ガラミントリエチオダイド、臭化ヘキサフルオレニウム（hexafluorenium）、ヨウ化メトクリン（metocurine）、臭化パンクロニウム、塩化スクシニルコリン（塩化スキサメトニウム）、塩化ツボクラリン及び臭化ベクロニウムのような神経筋遮断剤；
アモバルビタール、アモバルビタールナトリウム、アプロバルビタール、ブタバルビタールナトリウム、抱水クロラール、エトクロルビノール、エチナメート、塩酸フルラゼパム、グルテチミド、塩酸メトトリメプラジン（methotrimeprazine）、メチプリロン、塩酸ミダゾラム、パラアルデヒド、ペントバルビタール、ペントバルビタールナトリウム、フェノバルビタールナトリウム、セコバルビタールナトリウム、タルブタール（talbutal）、テマゼパム（temazepam）及びトリアゾラムのような鎮静剤（催眠剤）；
塩酸ブピバカイン、塩酸クロロプロカイン、塩酸エチドカイン、塩酸リドカイン、塩酸メピバカイン、塩酸プロカイン及び塩酸テトラカインのような局所麻酔剤；
ドロペリドール、エトミデート、ドロペリドールを有するフェンタニルシトレート、塩酸ケタミン、メトヘキシタルナトリウム及びチオペンタールナトリウムのような全身麻酔剤；及び
ストロンチウム、ヨウ化レニウム及びイットリウムのような放射性パーティクルないしイオンが含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】ナノパーティクルの粒径分布。ガドリニウム複合体は、ホスファチジルエタノールアミン（Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＰＥ）を介して結合し、ナノパーティクルに対しては、ガドリニウムキレートは、ビスオレアート（Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡ）を介して結合している。
【図２】Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡ及びＧｄ−ＤＴＰＡ−ＰＥに対し、周囲水素原子核に対する緩和度の依存性を磁場強度の関数として単位（ｓ＊ｍＭ）−１で示したグラフ。
【図３】ラーモア回転数（単位ｍＨｚ）の関数として示した、３℃及び３７℃におけるＧｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡ及びＧｄ−ＤＴＰＡ−ＰＥの緩和度。（ラーモア回転数とは、エネルギー放出原子核の歳差運動の角振動数をいう。）
【図４】０．４７Ｔ及び４．７Ｔの磁場におけるサンプル１９Ｆスペクトル。
【図５】Ｇｄ−ＤＴＰＡ−ＢＯＡ及びＧｄ−ＤＴＰＡ−ＰＥのエマルジョンの存在下における１９Ｆ信号強度に対する１９Ｆ濃度の効果。
【図１】
2005521704.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年2月14日(2005.2.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパーティクルを含有する、核磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）用造影剤であって、
前記パーティクルは、常磁性イオンを含有するキレート剤と結合し、
前記常磁性イオンに周囲液体中の水素原子核への実質的なアクセス可能性を付与することにより、該水素原子核の緩和度が増強するように、該常磁性イオンは、前記パーティクルの表面からオフセットされて位置され、
前記パーティクルは、脂質／界面活性剤被膜により被覆されたフルオロカーボン液体を含む不活性コアを含むマイクロパーティクル又はナノパーティクルであり、及び
前記パーティクルは、液体エマルジョンにおいて乳化されている造影剤。
【請求項２】
前記オフセットは、前記パーティクルの表面から平均距離で少なくとも５Å離れた位置に前記常磁性イオンを位置させることである請求項１の造影剤。
【請求項３】
前記オフセットは、前記パーティクルが、イオン当り磁場強度１．５Ｔで少なくとも凡そ１０（ｓ＊ｍＭ）−１のρ１又は少なくとも凡そ２０（ｓ＊ｍＭ）−１のρ２を供与するようなものである請求項１又は２の造影剤。
【請求項４】
前記オフセットは、前記パーティクルが、パーティクル当り磁場強度１．５Ｔで少なくとも凡そ０．５×１０６（ｓ＊ｍＭ）−１のρ１又は少なくとも凡そ１×１０６（ｓ＊ｍＭ）−１のρ２を供与するようなものである請求項１〜３の何れか一の造影剤。
【請求項５】
前記パーティクルは、パーティクル当り少なくとも１０，０００個のキレート剤と結合する請求項１〜４の何れか一の造影剤。
【請求項６】
前記不活性コアは、ペルフルオロカーボン化合物又はフルオロカーボンとオイルの混合物を含む請求項１〜５の何れか一の造影剤。
【請求項７】
前記キレート剤は、ポルフィリン、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、
ジエチレントリアミン-N,N,N',N'',N''-五酢酸（ＤＴＰＡ）、
1,4,10,13-テトラオキサ-7,16-ジアザシクロオクタデカン-7,16-ジアセテート、
N-2-(アゾール-1(2)-イル)エチルイミノ二酢酸、
1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-N,N',N'',N'''-四酢酸、
1,7,13-トリアザ-4,10,16-トリオキサシクロ-オクタデカン-N,N',N''-トリアセテート、
テトラエチレングリコール,1,5,9-トリアザシクロドデカン-N,N',N'',-トリス（メチレン）ホスホン酸、及び
N,N',N''-トリメチルアンモニウムクロライドからなる群から選択される
請求項１〜６の何れか一の造影剤。
【請求項８】
前記常磁性イオンは、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、モリブデン、ルテニウム、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、及びイッテルビウムからなる群から選択される
請求項１〜７の何れか一の造影剤。
【請求項９】
前記脂質／界面活性剤被膜は、天然リン脂質、合成リン脂質、脂肪酸、コレステロール、リソリピド、スフィンゴミエリン、トコフェロール、糖脂質、ステアリルアミン、カルジオリピン、エーテル結合脂肪酸を有する脂質、エステル結合脂肪酸を有する脂質、重合脂質、及びポリエチレングリコール複合脂質からなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含む請求項１〜８の何れか一の造影剤。
【請求項１０】
前記パーティクルは、更に、結合した標的特異的リガンドを含む請求項１〜９の何れか一の造影剤。
【請求項１１】
前記パーティクルは、更に、生物製剤を含む請求項１〜１０の何れか一の造影剤。
【請求項１２】
核磁気共鳴映像化（ＭＲＩ）方法のための処方物を調製するための請求項１〜１１の何れか一の造影剤の使用であって、前記方法は、
前記処方物を被検体に投与し、該造影剤を画像が必要とされる該被検体の部位に蓄積させること、及び
前記部位における水素原子核により生成される該部位の画像を検出すること
を含む造影剤の使用。
【請求項１３】
前記部位において前記パーティクルに含まれる１９Ｆにより生成される画像を検出することを更に含む請求項１２の使用。
【国際調査報告】
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