(57)【要約】      （修正有）【課題】磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）の下での患者の、限定ではないが、アルツハイマー病（ＡＤ）等のタンパク質関連の神経変性疾患の検知または診断における使用のための組成物および上記組成物の調製方法を提供する。【解決手段】組成物は、金属イオンキレート剤（クルクミン等）に結合するように適合された少なくとも１つの金属イオン（鉄イオン等）を含有する金属イオン含有化合物を含み、金属イオンキレート剤は、イメージングされる関心領域をターゲティングするように適合された少なくとも１つの第１のキレート剤と、水性媒体中で解離するように適合された少なくとも１つの官能基を有する少なくとも１つの第２のキレート剤と、を含み、医療用イメージングの下での関心領域のコントラストを可能にする、または強化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１または複数の金属イオンキレート剤に結合する少なくとも１つの金属イオンを含有する金属イオン含有化合物を含み、
前記１または複数の金属イオンキレート剤は、イメージングされる関心領域をターゲティングする少なくとも１つの第１のキレート剤と、水性媒体中で解離する少なくとも１つの官能基を有する少なくとも１つの第２のキレート剤と、を含み、医療用イメージングの下での前記関心領域のコントラストを可能にする、または強化する、医療用イメージングにおける造影剤としての使用のための組成物。
【請求項２】
前記少なくとも１つの第２のキレート剤は、１または複数のシュウ酸塩、シュウ酸塩誘導体、これらの塩またはこれらの混合物を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記少なくとも１つの第１のキレート剤は、１または複数のタンパク質に結合する、少なくとも１つの官能基を含む、請求項１または２に記載の組成物。
【請求項４】
前記１または複数のタンパク質は、ベータアミロイド（Ａβ）タンパク質を含む、請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
前記少なくとも１つの第１のキレート剤は、クルクミノイド、フラボノイド、レスベラトロル、これらの化合物、これらの誘導体およびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項１から４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項６】
前記金属イオン含有化合物は、電磁波、電界および磁場のうちの少なくとも１つの下で、磁化可能である、請求項１から５のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項７】
前記少なくとも１つの金属イオンは、１または複数の強磁性金属イオンを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項８】
前記少なくとも１つの金属イオンは、鉄イオン、銅イオン、亜鉛イオンおよびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項１から７のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項９】
前記金属イオン含有化合物の前記少なくとも１つの金属イオン、前記少なくとも１つの第１のキレート剤および前記少なくとも１つの第２のキレート剤は、それぞれ約１：１：２のモル比である、請求項１から８のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの金属イオンは、少なくとも１つの鉄イオンを含み、前記少なくとも１つの第１のキレート剤は、クルクミンを含み、前記少なくとも１つの第２のキレート剤は、シュウ酸塩を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１１】
前記金属イオン含有化合物の前記シュウ酸塩および前記クルクミンは、前記金属イオン含有化合物の中心に位置する１つの鉄イオンに複合化し、配位錯体を形成する、請求項１０に記載の組成物。
【請求項１２】
前記鉄イオン、前記クルクミンおよび前記シュウ酸塩は、それぞれ約１：１：２のモル比である、請求項１０に記載の組成物。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの第２のキレート剤の前記少なくとも１つの官能基は、前記水性媒体中で水との交換のために解離する、請求項１から１２のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１４】
さらに、前記金属イオン含有化合物を囲むように配置された両親媒性共重合体を含み、これによって、コア‐シェル構造の粒子を形成し、前記コア‐シェル構造の各々は、コアを含む金属イオン含有化合物と、シェルを含む両親媒性共重合体と、を含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１５】
前記コア‐シェル構造の各々は、直径の平均サイズが、約１００ｎｍより小さいか、またはこれに等しい、請求項１４に記載の組成物。
【請求項１６】
前記両親媒性共重合体の各々は、少なくとも１つの親水性ブロックおよび少なくとも１つの疎水性ブロックを含み、前記親水性ブロックは、前記疎水性ブロックより短い、請求項１４に記載の組成物。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの疎水性ブロックは、前記コアを含む金属イオン含有化合物に隣接して配置され、前記少なくとも１つの親水性ブロックは、前記コアを含む金属イオン含有化合物に対し遠位に配置され、前記コアを含む金属イオン含有化合物から離れて延伸する、請求項１６に記載の組成物。
【請求項１８】
前記両親媒性共重合体は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）‐ｂ‐ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）‐ｂ‐ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）‐ｂ‐ポリ乳酸‐グリコール酸共重合体（ＰＬＧＡ）、メトキシポリエチレングリコール（ＭｅＰＥＧ）‐ｂ‐ポリ乳酸（ＰＬＡ）、メトキシポリエチレングリコール（ＭｅＰＥＧ）‐ｂ‐ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、メトキシポリエチレングリコール（ＭｅＰＥＧ）‐ｂ‐ポリ乳酸‐グリコール酸共重合体（ＰＬＧＡ）、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）‐ｂ‐ポリブタジエン（ＰＢＤ）およびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項１４に記載の組成物。
【請求項１９】
さらに、前記コア‐シェル構造を安定化させるための界面活性剤を含む、請求項１４に記載の組成物。
【請求項２０】
前記界面活性剤は、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、ポロキサマー、ポリ乳酸‐グリコール酸共重合体（ＰＬＧＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリ（ブチル）シアノアクリレート（ＰＢＣＡ）、キトサンおよびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２１】
磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）の下でのベータアミロイド（Ａβ）タンパク質の検出における使用のための、請求項１に記載の前記組成物を含有する診断薬。
【請求項２２】
医療用イメージングにおける使用のための粒子組成物を調製する方法であって、前記方法は、
金属イオン‐キレート剤複合体を有機溶液に供給して、有機相を形成する段階と、
両親媒性共重合体を前記有機相に導入して、有機混合物を形成する段階と、
水相を前記有機混合物と混合することによって、コア‐シェル粒子を形成する段階と、を備え、前記コア‐シェル粒子の各々は、コアを含む金属イオン‐キレート剤複合体と、シェルを含む両親媒性共重合体と、を有する、方法。
【請求項２３】
金属イオン‐キレート剤複合体を前記供給する段階は、
少なくとも１つの金属イオンを含有する金属化合物を供給する段階と、
前記金属化合物を有機溶媒に溶解させる段階と、
第１の金属イオンキレート剤前駆体と、第２の金属イオンキレート剤前駆体とを、前記有機溶媒に導入して、前記有機相を形成する段階と、を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
金属イオン‐キレート剤複合体を前記供給する段階は、金属イオンを１または複数の金属イオンキレート剤と結合させ、金属イオン‐キレート剤複合体を形成する段階を含む、請求項２２または２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記金属イオン‐キレート剤複合体は、少なくとも１つの金属イオンと、少なくとも１つの第１の金属イオンキレート剤と、少なくとも１つの第２の金属イオンキレート剤と、をそれぞれ約１：１：２のモル比で含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの金属イオンは、少なくとも１つの鉄イオンを含み、前記少なくとも１つの第１の金属イオンキレート剤は、クルクミンを含み、前記少なくとも１つの第２の金属イオンキレート剤は、シュウ酸塩を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記水相は、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）を含む、請求項２２から２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記混合する段階は、少なくとも２つの入口と、少なくとも１つの出口とを有する混合デバイスの使用を含み、前記混合する段階は、
前記有機混合物および前記水相を個別に、前記少なくとも２つの入口を介して、前記混合デバイスに導入することによって、前記コア‐シェル粒子を含有する混合溶液を形成する段階と、
前記少なくとも１つの出口を介して、前記混合デバイスから、前記混合溶液を放出する段階と、を含む、請求項２２から２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記混合デバイスは、前記少なくとも２つの対向する入口をそれぞれ、前記有機混合物および前記水相が、前記少なくとも２つの対向する入口の間で、同時に衝突し且つ混合されるように、前記有機混合物および前記水相を方向付け、その後、前記混合溶液が、前記少なくとも１つの出口を介して、前記混合デバイスから放出されることを可能とするように構成されている、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
さらに、前記形成されたコア‐シェル粒子を、少なくとも１つの界面活性剤によって安定化させる段階を備える、請求項２２から２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
前記形成されたコア‐シェル粒子と化学反応させることによって、前記形成されたコア‐シェル粒子を安定化させる段階の前に、前記少なくとも１つの界面活性剤を水性媒体中に溶解させる、請求項３０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用イメージングの分野における使用のための組成物に関し、具体的には、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）の下での患者の、限定ではないが、アルツハイマー病（ＡＤ）等のタンパク質関連の神経変性疾患の検知または診断における使用のための組成物に関するが、これに限定されるわけではない。
【背景技術】
【０００２】
アルツハイマー病（ＡＤ）は、多くの認知症疾患のうちで、最も高い有病率を示す、進行性の神経変性疾患である。この疾患は、初期には、記憶障害等の認識能力および他の知的能力に影響を及ぼすことがあり、進行段階においては、患者は、運動機能の損失に苦しむ可能性があり、また、基本的な日常生活の活動を行うにあたり、他人の補助を必要とする可能性がある。最近の研究によると、世界中の認知症を患う４千万人のうち、これらの症例の約６０％から８０％が、アルツハイマー病と分類されることが明らかになった。アルツハイマー病のリスク要因は、加齢と共に増加することが知られているものの、ＡＤ患者の合計の約５％が、早期発症型、すなわち、最初の兆候が６５才前に現れるものとして診断されている。平均余命が上がり続けるにつれ、近い将来、ＡＤの有病率が、大幅に増加することが予測される。
【０００３】
医療技術の進歩にも関わらず、アルツハイマー病（ＡＤ）は、依然として不治の病として考えられており、現在利用可能な薬は、症状の部分的な軽減をもたらすのみで、この病気によって引き起こされる脳機能の変性を抑える、または回復に向かわせるということはない。ＡＤの原因は、明らかに究明されていないが、一般に知られる仮説の１つに、この病気は、患者の脳組織内のベータアミロイド（Ａβ）タンパク質の異常な凝集に関連する可能性がある、または、これによって引き起こされる可能性があるというものがある。従って、早い段階において、これらのベータアミロイド（Ａβ）凝集体の存在を特定または検出できることが、この病気の診断および治療に対し、非常に重要である。
【０００４】
とはいうものの、アルツハイマー病を診断するために利用可能な方法は、不十分且つ非効率的であることがわかっている。例えば、アミロイドプラークに結合する放射性陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）イメージング試薬が、臨床用途として最近承認された。しかしながら、高コスト、限定された利用可能性、有毒放射能、とりわけ低空間分解能という欠点に悩まされることが知られており、その結果、不可能ではないとしても、個々のプラークを明確に視覚化することは困難となっている。アルツハイマー病の診断に磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）を用いる別のアプローチには、患者に投与可能な最大安全用量を制限する潜在的に有毒な試薬の使用が伴い、従って、当該方法の感度および精度を制限する。この文脈の中で、ＭＲＩイメージにおける検出された関心領域のコントラスト、すなわちＭＲＩの感度を改善または強化する目的で、様々な造影剤が、開発されている。例えば、ガドリニウムのキレートが、静脈造影剤として使用されている。しかしながら、ガドリニウムは、腎機能に影響を及ぼし、腎不全を引き起こすことさえあり得る、高濃度な毒性を示すことが知られている。また、最近の研究によると、ＭＲＩ検査中にガドリニウム造影剤を用いた後、少なくとも何らかの形態の少量のガドリニウムが、特定の組織中にとどまることがわかり、これが、患者に対し、潜在的リスクを呈する可能性があることが、明らかになった。
【０００５】
さらに、Ｋ  Ｋ  Ｃｈｅｎｇ氏その他により、２０１５年１月１２日発行のＢｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ  ４４（２０１５）１５５‐１７２および米国特許出願公開第２０１７／０１９６９９８号Ａ１において、ウコン植物の根茎であるターメリックから抽出される天然に存在する化合物たるクルクミンで表面が被覆された酸化鉄粒子が、マウスの脳組織内のベータアミロイド（Ａβ）プラークへの結合能を示したこと、およびそれが、ＭＲＩの下で検出可能であることが報告されている。しかしながら、この技術は、実際上のアルツハイマー病の検出のための信号感度および空間分解能、並びにこの酸化鉄粒子を調製するプロセスの観点において、未だ不十分な点を示している。
［本発明の目的］
【０００６】
本発明の目的は、限定ではないが、ＭＲＩ等の医療用イメージングにおける使用のための、１または複数の神経変性疾患または状態に関連するタンパク質分子を識別するための薬剤を提供することにある。
【０００７】
本発明の別の目的は、ＭＲＩにおける使用のための、限定ではないが、アルツハイマー病等の患者の１または複数の神経変性疾患を検出または診断するための薬剤を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらなる目的は、ＭＲＩの下での患者の検出された関心領域のコントラストを可能にする、または強化する造影剤を提供することにある。
【０００９】
また、本発明のさらなる目的は、脳または脳組織のための既知のイメージング技術に関連する１または複数の課題をある程度軽減または除去すること、あるいは有用な代替技術を少なくとも提供することにある。
【００１０】
上記目的は、メインクレームに係る特徴の組み合わせによって達成される。サブクレームは、本発明に係るさらなる有利な実施形態を開示する。
【００１１】
当業者は、以下の詳細な説明から、本発明の他の目的を導き出すであろう。従って、上記目的は、網羅的なものではなく、本発明に係る多くの目的の一部を示す役割を果たすに過ぎない。
【発明の概要】
【００１２】
概して、本発明は、限定ではないが、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）等の技術の下で、患者の関心領域を識別する、表示する、判断する、検出するまたはターゲティングする、より具体的には、識別、検出またはターゲティングされた当該関心領域の可視性またはコントラストを可能にする、または強化するための、ＭＲＩ等の医療用イメージングにおける使用のための薬剤を提供する。関心領域は、限定ではないが、アルツハイマー病（ＡＤ）等の１または複数の神経変性疾患または状態に関連する１または複数のタンパク質またはタンパク質分子を含んでよい。特に、本発明は、好ましくは、改善または強化されたコントラストで、ＭＲＩの下で、識別可能な金属イオン‐金属イオンキレート剤複合体を含有する組成物を提供する。一実施形態において、組成物は、鉄金属イオン、クルクミンおよびシュウ酸塩で形成された複合体、より好ましくは、ナノ粒子の形態で調製された、鉄金属イオン、クルクミンおよびシュウ酸塩で形成された複合体を含有する。具体的には、当該複合体のクルクミン配位子は、当該複合体の、任意の形態のベータアミロイド（Ａβ）タンパク質の凝集体、プラーク、組織、沈着物、原線維、オリゴマおよび／または分子のうちの１または複数との結合を可能にする。当該複合体のシュウ酸塩配位子は、例えば、当該組成物が投与される患者の血液または体液といった水性環境において、ゆっくりと、または制御された態様で解離できる。特に、シュウ酸塩配位子の解離によって、当該複合体の配位構造が、「開く」ことを可能にし、これによって、水性環境からの水と中心の金属イオンとの効率的な交換を実現する。これによって、ＭＲＩの下で検査される関心領域のコントラスト信号を大幅に改善する、または強化する。
【００１３】
ＭＲＩ下で、脳組織内のベータアミロイド（Ａβ）プラークへのタギングまたはラべリングによって、低感度および低空間分解能でしか病変部位を示すことができない先行技術とは対照的に、本発明は、比較的大きいターゲットであるベータアミロイド（Ａβ）プラークのみでなく、ベータアミロイド（Ａβ）原線維またはオリゴマにもナノ粒子を結合可能な、十分小さいサイズの金属イオン‐クルクミン‐シュウ酸塩複合体ナノ粒子を提供する点において有利である。ベータアミロイド（Ａβ）原線維またはオリゴマは、通常小さすぎて、従来の方法では、有効に追跡可能またはタギング可能とならない。よって、本発明は、現行技術に対する顕著な改善を示し、はるかにより早い段階でのＡＤのスクリーニングおよび／または診断を可能にする。また、本発明は、ＭＲＩ下で見る際の、ターゲティングされるベータアミロイド（Ａβ）タンパク質に対する、改善または強化された造影剤を提供し、当該造影剤は、造影剤が比較的低用量で用いられる場合であっても、診断精度を上げることに寄与する。さらに、本発明は、当該複合体ナノ粒子の調製において、高再現性および高安定性を達成可能な比較的簡易且つ安価な方法を提供する。
【００１４】
第１の主態様において、本発明は、医療用イメージングにおける造影剤としての使用のための組成物を提供する。上記組成物は、１または複数の金属イオンキレート剤に結合するように適合された少なくとも１つの金属イオンを含有する金属イオン含有化合物を含み、上記１または複数の金属イオンキレート剤は、イメージングされている関心領域をターゲティングするように適合された少なくとも１つの第１のキレート剤と、水性媒体に解離するように適合された少なくとも１つの官能基を有する少なくとも１つの第２のキレート剤と、を含み、医療用イメージングの下での上記関心領域のコントラストを可能にする、または強化する。
【００１５】
第２の主要な態様において、本発明は、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）の下でのベータアミロイド（Ａβ）タンパク質の検出における使用のための診断薬を提供する。上記診断薬は、第１の主態様による組成物を含有する。
【００１６】
第３の主要な態様において、本発明は、医療用イメージングにおける使用のための粒子組成物の調製方法を提供する。上記方法は、金属イオン‐キレート剤複合体を有機溶液に供給して、有機相を形成する段階と、両親媒性共重合体を上記有機相に導入して、有機混合物を形成する段階と、水相を上記有機混合物と混合することによって、コア‐シェル粒子を形成する段階であって、上記コア‐シェル粒子の各々は、コアを含む金属イオン‐キレート剤複合体およびシェルを含む両親媒性共重合体を有する、形成する段階と、を備える。
【００１７】
本発明の概要は、必ずしも、本発明を規定するために不可欠なすべての特徴について開示するものではない。本発明は、開示された特徴のサブコンビネーションにも成立してよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本発明の上記特徴およびさらなる特徴は、好ましい実施形態に係る以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。当該実施形態は、添付図面と関連付けて、専ら例示として示されている。
【図１】本発明による、鉄イオン‐クルクミン複合体の実施形態を示す概略図である。
【図２】図１の実施形態の複合体を示す透過電子顕微鏡法（ＴＥＭ）である。
【図３】本発明による、鉄イオン‐クルクミン複合体コアおよび両親媒性ＰＥＧ‐ｂ‐ＰＬＡ共重合体シェルを有するコア‐シェルナノ粒子の実施形態を示す概略図である。
【図４】本発明による、ＰＶＰによって安定化された、図３のコア‐シェルナノ粒子を示す概略図である。
【図５】図４の安定化されたコア‐シェルナノ粒子の実施形態を示すＴＥＭである。
【図６】図４の安定化されたコア‐シェルナノ粒子の拡大表示を示す別のＴＥＭである。
【図７】本発明の一実施形態による、Ｔ継手混合デバイスの構成を示す。
【図８】本発明の一実施形態による、それぞれのルアーロックを介した、シリンジと注入管との間の接続を示す。
【図９】本発明の一実施形態による、シリンジとシリンジポンプとの間の構成を示す。
【図１０】本発明のさらなる一実施形態による、鉄イオン‐クルクミン‐シュウ酸塩複合体の分子構造を示す。
【図１１】図１０の複合体を示す概略図である。
【図１２】本発明の一実施形態による、鉄イオン‐クルクミン‐シュウ酸塩複合体コアおよび両親媒性ＰＥＧ‐ｂ‐ＰＬＡ共重合体シェル有するコア‐シェルナノ粒子を示す概略図である。
【図１３】本発明の一実施形態による、ＰＶＰによって安定化された、図１２のコア‐シェルナノ粒子を示す概略図である。
【図１４−１】実験用のＡＤ罹患マウス（列Ａを参照）およびコントロールの健康なマウス（列Ｂを参照）の脳の後ろの位置（＃１）から前頭位置（＃１５）までの全脳スキャンを示す一連のＭＲＩイメージである。スキャンされたマウスの両方に、図４の安定化された鉄イオン‐クルクミン複合体コア‐シェルナノ粒子が注射されている。
【図１４−２】実験用のＡＤ罹患マウス（列Ａを参照）およびコントロールの健康なマウス（列Ｂを参照）の脳の後ろの位置（＃１）から前頭位置（＃１５）までの全脳スキャンを示す一連のＭＲＩイメージである。スキャンされたマウスの両方に、図４の安定化された鉄イオン‐クルクミン複合体コア‐シェルナノ粒子が注射されている。
【図１４−３】実験用のＡＤ罹患マウス（列Ａを参照）およびコントロールの健康なマウス（列Ｂを参照）の脳の後ろの位置（＃１）から前頭位置（＃１５）までの全脳スキャンを示す一連のＭＲＩイメージである。スキャンされたマウスの両方に、図４の安定化された鉄イオン‐クルクミン複合体コア‐シェルナノ粒子が注射されている。
【図１４−４】実験用のＡＤ罹患マウス（列Ａを参照）およびコントロールの健康なマウス（列Ｂを参照）の脳の後ろの位置（＃１）から前頭位置（＃１５）までの全脳スキャンを示す一連のＭＲＩイメージである。スキャンされたマウスの両方に、図４の安定化された鉄イオン‐クルクミン複合体コア‐シェルナノ粒子が注射されている。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下は、専ら例示として、好ましい実施形態について説明しており、本発明を実施するために必要な特徴の組み合わせに対し、限定するものではない。
【００２０】
本明細書中、「一実施形態（ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」または「１つの実施形態（ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」という言及は、当該実施形態に関し記載された特定の特徴、構造または特性が、本発明の少なくとも一実施形態に含まれることを意味する。本明細書中の様々な箇所に現れる「一実施形態において（ｉｎ  ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」という文言は、必ずしもすべてが、同一の実施形態を指しておらず、また、他の実施形態に対し相互排他的となる別個の実施形態または代替的な実施形態を指すものでもない。さらに、様々な特徴について説明するが、これらは、一部の実施形態によっては示されるが、他の実施形態によっては示されないことがある。同様に、様々な要件について説明するが、これらは、一部の実施形態に対する要件であるが、他の実施形態に対する要件ではないことがある。
【００２１】
本件説明の文脈においては、「金属イオンキレート剤（ｍｅｔａｌ  ｉｏｎ  ｃｈｅｌａｔｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）」または「キレート剤（ｃｈｅｌａｔｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）」という表現は、概して、複合体またはキレート複合体を形成すべく、金属または金属イオンと結合可能な、天然に存在する化合物、または合成の化合物を指す。「複合体（ｃｏｍｐｌｅｘ）」、「複合化（ｃｏｍｐｌｅｘｉｎｇ）」および／または「錯体形成（ｃｏｍｐｌｅｘａｔｉｏｎ）」という用語は、概して、物理的引力または化学反応を指し、このようなものとしては、１または複数の配位子と、１または複数の金属イオンとの間のイオン結合または水素結合が挙げられるが、これらに限定はされない。「金属イオン‐キレート剤複合体（ｍｅｔａｌ  ｉｏｎ‐ｃｈｅｌａｔｉｎｇ  ａｇｅｎｔ  ｃｏｍｐｌｅｘ）」または「金属イオン‐金属イオンキレート剤複合体（ｍｅｔａｌ  ｉｏｎ‐ｍｅｔａｌ  ｉｏｎ  ｃｈｅｌａｔｉｎｇ  ａｇｅｎｔ  ｃｏｍｐｌｅｘ）」という表現は、概して、１または複数の金属、金属イオン、金属原子またはこれらの混合物と、１または複数のキレート剤または金属イオンキレート剤との間の錯化またはキレート化によって形成される構造を指す。「鉄金属イオン‐クルクミン複合体（ｉｒｏｎ  ｍｅｔａｌ  ｉｏｎ−ｃｕｒｃｕｍｉｎ  ｃｏｍｐｌｅｘ）」、「鉄イオン‐クルクミン複合体（ｉｒｏｎ  ｉｏｎ−ｃｕｒｃｕｍｉｎ  ｃｏｍｐｌｅｘ）」若しくは「鉄‐クルクミン複合体（ｉｒｏｎ−ｃｕｒｃｕｍｉｎ  ｃｏｍｐｌｅｘ）」（式ＦｅＣｕｒ３で表される）、または「鉄金属イオン‐クルクミン‐シュウ酸塩複合体（ｉｒｏｎ  ｍｅｔａｌ  ｉｏｎ−ｃｕｒｃｕｍｉｎ−ｏｘａｌａｔｅ  ｃｏｍｐｌｅｘ）」、「鉄イオン‐クルクミン‐シュウ酸塩複合体（ｉｒｏｎ  ｉｏｎ−ｃｕｒｃｕｍｉｎ−ｏｘａｌａｔｅ  ｃｏｍｐｌｅｘ）」若しくは「鉄‐クルクミン‐シュウ酸塩複合体（ｉｒｏｎ−ｃｕｒｃｕｍｉｎ−ｏｘａｌａｔｅ  ｃｏｍｐｌｅｘ）」（式ＦｅＣｕｒＯｘ２若しくはＦｅＣｕｒ２Ｏｘで表される）という表現は、概して、クルクミンを含む１または複数のクルクミン分子、クルクミン化合物、クルクミン誘導体および／またはこれらの混合物、１または複数の鉄金属、鉄金属イオン、鉄金属原子またはこれらの混合物、並びに随意で、１または複数のシュウ酸塩、シュウ酸塩誘導体、これらの塩またはこれらの混合物で形成された化合物を指す。
【００２２】
クルクミンは、天然に存在する植物抽出物であり、これらの抗炎症、抗酸化、抗癌および金属イオン‐キレート化の特性に起因して、人および動物の被験体の複数の疾患および状態の治療における、その潜在的用途について研究されている。特に、クルクミンは、ベータアミロイド（Ａβ）凝集体に結合可能であることが示されている。このため、アルツハイマー病が、脳組織内のベータアミロイド（Ａβ）タンパク質の異常な凝集に関連する可能性がある、またはそれによって引き起こされる可能性があるという一般に認められた仮説に基づき、クルクミンは、アルツハイマー病の指標として用いられる可能性を示している。
【００２３】
シュウ酸塩は、エタンジオエートとしても知られるが、シュウ酸の共役塩基である。様々なシュウ酸塩、とりわけ、金属シュウ酸塩の形態のものは、土壌、岩、並びに特に植物および動物を含む様々な生体を始めとする自然物中に、天然に存在する有機ミネラルまたは有機結晶として見出し得る。シュウ酸塩は、通常、二座配位子として、金属または金属イオンに結合して、配位構造の金属複合体を形成する、有効なキレート剤として知られている。最近の研究によると、シュウ酸塩は、製薬産業において、薬物送達システムとしての潜在的な適用可能性があることが明らかにされている。これは、特にそれらの一般的な生分解性特性および生体適合性特性に起因するものある。
【００２４】
本発明は、限定ではないが、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）技術の下で、患者の関心領域を識別する、表示する、判断する、ターゲティングする、あるいはより具体的には、識別、検出またはターゲティングされた当該関心領域の可視性またはコントラストを可能にする、または強化するための、ＭＲＩ等の医療用イメージングにおける造影剤としての使用のための組成物に関する。関心領域は、１または複数のタンパク質またはタンパク質分子、具体的には、限定ではないが、アルツハイマー病（ＡＤ）等の１または複数の神経変性疾患または状態に関連するタンパク質またはタンパク質分子を含んでよい。潜在的に、組成物は、例えば、患者の医療用イメージング処理中に使用される造影剤、診断薬、指標および／またはプローブとして適用されてよい。特に、組成物は、生成する医療用イメージによって表示する際の、対象の構造および／または関心領域の可視性および／またはコントラストを可能にする、強化する、および／または改善するために用いられてよく、並びに／または、医療用イメージング処理の下で検査されている当該構造および／または関心領域の特定の状態および／または機能を検出、判断および／または明示するために用いられてよい。
【００２５】
具体的には、粒子組成物は、１または複数のタンパク質または当該タンパク質の凝集体、好ましくは、１または複数の神経変性疾患または状態に関連する１または複数のタンパク質または当該タンパク質の凝集体の受信信号を視覚化する、強化するために、および／または、当該タンパク質または当該タンパク質の凝集体の存在を判断する、または識別するために、例えば、ＭＲＩと共に用いられてよい。一実施形態において、タンパク質は、ベータアミロイド（Ａβ）タンパク質を含んでよいが、これに限定はされない。さらに、粒子組成物は、アルツハイマー病、パーキンソン病、レビー小体病および／または他の認知症等といった、１または複数のタンパク質関連の神経変性疾患または状態の診断に適用可能であってよいが、これらに限定はされない。
【００２６】
本明細書に記載および例示される医療用イメージング技術は、主に、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）に関するものであるが、本発明は、ＭＲＩの適用に限定されるべきではなく、医療用イメージング、技術、器具および断層撮影スキャナ等のいずれの他の手段も、それらが、本発明の概念から逸脱することなく、本発明に好適且つ適用可能であると考えられる限り包含されるべきであり、この場合において、これらが、主にこのようなイメージの生成を目的とするものであるか否かは問わないことを理解されたい。
【００２７】
以下、本明細書において、本発明の複数の実施形態について、説明する。
【００２８】
図１〜２を参照すると、本発明による粒子組成物の一実施形態が示されている。図１の概略図に示される通り、粒子組成物は、金属イオン含有化合物を含み、当該金属イオン含有化合物は、好ましくは、粒子または微粒子の形態であり、限定ではないが、鉄イオン等の少なくとも１つの金属イオンを有しており、当該鉄金属イオンは、限定ではないが、クルクミノイドまたはクルクミノイド含有化合物および／またはこれらの誘導体、好ましくはクルクミン等の１または複数の金属イオンキレート剤で複合化されている。この実施形態において、鉄金属イオンとクルクミンとの間の錯体形成は、クルクミンと、金属形態またはイオン形態における鉄、銅、および亜鉛等の複数の金属イオンとの間の自然親和性に起因するものであることが、わかっている。互いに結合して形成される鉄イオン‐クルクミン複合体が、より大きなクラスタまたは凝集体になることによって、粒子または微粒子を形成することを可能にするのも、この自然親和性である。例えば、本明細書に記載の具体的な一実施形態においては、鉄イオンまたは鉄原子が、クルクミン配位子に結合することによって、鉄‐クルクミン複合体または鉄イオン‐クルクミン複合体がサイズを拡大することが可能となり、その結果、鉄‐クルクミン複合体粒子を形成することを可能とする。例えば、図１に示される通り、鉄‐クルクミン複合体粒子の至る所に、好ましくは、クルクミンおよび鉄金属イオンが、それらの間のイオン引力に起因して、クラスタとしてランダムに配置される。結合されたクルクミンは、複合体粒子の内側および外側の両方、すなわち、粒子の内側および粒子の表面の両方に、ランダムに置かれる。これは、一部の先行技術、特に、ＢｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓにおけるＣｈｅｎｇ氏の教示による技術とは対照的な点である。すなわち、これらの先行技術では、鉄酸化物シード粒子の表面上に実質的に単独のクルクミン層または複数のクルクミン層を形成すべく、特定の共役化工程または被覆工程を介して、鉄酸化物シード粒子の表面にクルクミンを被覆することが必要となる。
【００２９】
前述の通り、クルクミンは、ベータアミロイドを含む様々なアミロイドタンパク質に結合可能であることが知られているが、結合を引き起こすメカニズムは、まだ明確にはわかっていない。本発明においては、クルクミン配位子分子の異なる領域において、鉄イオンと、ベータアミロイドとの両方に結合できるクルクミンの能力が、鉄含有複合体がＭＲＩ磁場下で磁化可能であるその特性に起因し、ＭＲＩ下でのベータアミロイドの可視化、または強化されたコントラスト若しくは分解能での可視化を可能とする。特に、本発明で実施される様々な複合体または複合体粒子は、単一ドメインの磁性を示すことが観察されている。単一ドメインの磁性は、超常磁性等の他の形態の磁化と比較して、強化された磁気信号をもたらすことが知られている。
【００３０】
特に、本発明によって達成される、得られたナノ粒子の非常に小さなサイズ、例えば、平均直径が約１００ｎｍに等しいか、またはこれより小さいもの、好ましくは約５０ｎｍに等しいか、またはこれより小さいものが、当該粒子の、ベータアミロイドタンパク質の原線維またはオリゴマへの結合を可能にする。これは、アルツハイマー病等の該当するベータアミロイド関連の疾患または状態の早い段階における診断を容易にする。
【００３１】
一実施形態において、粒子組成物の金属イオン含有化合物は、電磁波、電界および磁場のうちの少なくとも１つの下で磁化可能であってよく、好ましくは、約１テスラ（Ｔ）から約９Ｔの範囲にわたる、より好ましくは、人の被験体に対するＭＲＩ操作に関しては約３Ｔの強度での磁場の下である。金属イオンは、限定ではないが、鉄イオン等の強磁性金属イオンまたは金属イオン合金のうちの１または複数を含んでよい。代替的に、また、金属イオンは、１または複数の遷移金属または金属イオンをそれらが１または複数の金属イオン‐キレート剤と複合化可能である限り、金属形態またはイオン形態で含んでよい。このような遷移金属または金属イオンとしては、鉄、亜鉛および／または銅等が挙げられるが、これらに限定はされない。また、このような金属イオン‐キレート剤としては、例えば、後述の実施形態で例示される、クルクミンおよび／またはシュウ酸塩等が挙げられるが、これらに限定はされない。一実施形態において、キレート剤は、１または複数のクルクミン分子を含んでよく、このようなものとしては、クルクミン、クルクミノイド、フラボノイド、レスベラトロル、これらの化合物または誘導体および／またはこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定はされない。さらなる一実施形態において、キレート剤は、１または複数のクルクミン分子、および／または、限定ではないが、シュウ酸塩、シュウ酸塩誘導体、これらの塩またはこれらの混合物等のシュウ酸塩分子を含んでよい。代替的に、また、キレート剤は、エチレンジアミン、２，２'‐ビピリジン、１，１０‐フェナントロリン、アセチルアセトネート、１，２‐ビス（ジフェニルホスフィノ）エタンおよび１，１‐ビス（ジフェニルホスフィノ）メタン等の二座キレート配位子、イミノジ酢酸、トリスピラゾリルボレート、２，２'：６'２"‐ターピリジンおよびトリアザシクロナン等の三座キレート剤、エチレンジアミン四酢酸等の六座キレート配位子、エチレンジアミントリアセテート等の五座キレート配位子、およびエチレングリコールビス（オキシエチレンニトリロ）四酢酸等の八座キレート配位子から成る群から選択されてよい。
【００３２】
金属イオンキレート剤は、１または複数の合成化合物、天然に存在する化合物および／または天然由来の化合物を含んでよい。一実施形態において、金属イオンキレート剤は、天然に存在する化合物および天然由来の化合物のうちの１または複数を模倣するように設計された合成分子または合成化合物を含んでよい。金属イオンキレート剤は、１または複数の金属原子および／または金属イオンに結合可能であり、このようなものとしては、金属形態またはイオン形態の鉄、銅および／または亜鉛のうちの１または複数が挙げられるが、これらに限定はされない。代替的に、金属イオンキレート剤は、１または複数の金属結合部分または官能基を含む天然化合物または合成化合物であってよく、このようなものとしては、フェノール基、ケトン基および／またはヒドロキシル基等が挙げられるが、これらに限定はされない。好ましくは、ベータアミロイド（Ａβ）タンパク質に結合可能な、またはこれと相互作用可能な金属結合部分または官能基を有するポリフェノールを含む化合物であってよい。
【００３３】
好ましくは、金属イオン含有化合物は、鉄金属イオン‐クルクミン複合体、すなわち、鉄原子および／またはイオンと、クルクミンとの間のイオン錯体形成処理の結果物を含み、１または複数の粒子または微粒子を形成する。好ましくは、各々の直径の平均サイズは、約１００ｎｍに等しいか、またはこれより小さい、より好ましくは、約５０ｎｍに等しいか、またはこれより小さい。図２は、本発明の実施形態として、約６５ｎｍの直径を有する、鉄‐クルクミン複合体粒子のＴＥＭを示す。
【００３４】
一実施形態において、鉄‐クルクミン複合体粒子は、好ましくは、両親媒性共重合体によって囲まれ、それにより、コア‐シェル構造を備えた粒子を形成する。すなわち、図３に示されるように、各々が、シェルを含む両親媒性共重合体によって囲まれた、鉄‐クルクミン複合体コアを有する。好ましくは、両親媒性共重合体はそれぞれ、少なくとも１つの親水性ブロックおよび少なくとも１つの疎水性ブロックを含み、親水性ブロックが、疎水性ブロックより短いことが好ましい。より好ましくは、両親媒性共重合体は、生体適合性を有する。例えば、両親媒性共重合体は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）‐ｂ‐ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）‐ｂ‐ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）‐ｂ‐ポリ乳酸‐グリコール酸共重合体（ＰＬＧＡ）、メトキシポリエチレングリコール（ＭｅＰＥＧ）‐ｂ‐ポリ乳酸（ＰＬＡ）、メトキシポリエチレングリコール（ＭｅＰＥＧ）‐ｂ‐ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、メトキシポリエチレングリコール（ＭｅＰＥＧ）‐ｂ‐ポリ乳酸‐グリコール酸共重合体（ＰＬＧＡ）、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）‐ｂ‐ポリブタジエン（ＰＢＤ）およびこれらの混合物から成る群から選択されてよい。より好ましくは、両親媒性共重合体は、より短い親水性ＰＥＧブロック、およびより長い疎水性ＰＬＡブロックを有するジブロック共重合体であり、このようなものして、例えば、図３に示される通り、ＰＥＧ（２ｋ）‐ｂ‐ＰＬＡ（１０ｋ）共重合体は、疎水性ＰＬＡブロックが、鉄‐クルクミン複合体コアに隣接して配置され、親水性ＰＧＡブロックが、鉄‐クルクミン複合体コアに対し遠位に配置され、鉄‐クルクミン複合体コアから離れて延伸する。
【００３５】
さらなる一実施形態において、コア‐シェルナノ粒子は、さらに、界面活性剤等の安定剤を用いることにより、安定化されてよい。界面活性剤は、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、ポロキサマー、ポリ乳酸‐グリコール酸共重合体（ＰＬＧＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリ（ブチル）シアノアクリレート（ＰＢＣＡ）、キトサンおよびこれらの混合物から成る群から選択されてよい。コア‐シェル構造の安定化は、例えば、図４に示される通り、ＰＶＰを用いて達成されてよい。
【００３６】
上記の両親媒性共重合体および界面活性剤の例に関わらず、本発明は、記載された当該具体的な例に限定されるべきではなく、任意の他の化合物、試薬等が、本発明の概念から逸脱することなく、本発明に好適且つ適用可能と考えられる限り、それらもまた包含されるべきであることは、当業者の理解するところである。
【００３７】
好ましくは、安定化されたコア‐シェル粒子は、直径約５０ｎｍに等しいか、またはこれより小さい平均サイズである。例えば、図５および図６のＴＥＭは、本発明の一実施形態による、平均直径が約２０〜３０ｎｍであるコア‐シェル粒子を示し、このコア‐シェル構造の各々のコアは、約１０ｎｍに等しいか、またはこれより小さい。コア‐シェルナノ粒子の鉄‐クルクミン複合体コアが、十分小さいサイズであることによって、当該ナノ粒子が、比較的大きいターゲットであるベータアミロイド（Ａβ）プラークのみでなく、ベータアミロイド（Ａβ）原線維および／またはオリゴマにも結合できるようにする。実際上、ベータアミロイド（Ａβ）原線維および／またはオリゴマは、通常小さすぎて、有効に追跡可能および／またはタギング可能にできない。
【００３８】
別の態様において、本発明は、また、粒子組成物の上記実施形態のうちの１または複数を調製する方法に関する。方法は、例えば、１または複数の金属イオンキレート剤で複合化された、少なくとも１つの金属イオンを含有する金属イオン含有化合物を供給し、これによって、鉄‐クルクミン複合体を形成する段階を備えてよく、ここで、金属イオンとしては、限定ではないが鉄金属イオンが挙げられ、金属イオンキレート剤としては、限定ではないが、クルクミンが挙げられる。好ましくは、例えば、複合体は、鉄およびクルクミンを約１：２から約１：５の範囲の比率で、より好ましくは、鉄およびクルクミンを約１：３のモル比で有することによって調製される。
【００３９】
鉄‐クルクミン複合体は、様々な錯体形成メカニズムによって形成されてよく、このようなものとしては、例えば、金属イオンキレート剤と、１または複数の金属イオンとの間のイオン引力に起因する錯体形成が挙げられる。好ましくは、鉄‐クルクミン複合体は、直径約１００ｎｍに等しいか、またはこれより小さい平均サイズ、またはより好ましくは、直径約５０ｎｍに等しいか、またはこれより小さい平均サイズを持つ粒子の形態で調製される。
【００４０】
方法は、さらに、鉄‐クルクミン複合体を有機溶媒に溶解させて、有機相を形成する段階を備えてよい。有機溶媒は、鉄‐クルクミン複合体を実質的にまたは完全に溶解可能な任意の溶媒であってよく、例えば、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アセトン、エタノールまたはこれらの混合物であってよい。鉄‐クルクミン複合体含有有機相を調製した後、次の段階は、前述の通り、１または複数の両親媒性共重合体を、鉄‐クルクミン複合体含有有機相に導入することである。一実施形態において、これは、当該共重合体を有機相に直接導入し、または溶解させ、有機混合物を形成することによって行われてよい。代替的に、共重合体は、前もって別の溶媒に溶解されてよく、その後、当該共重合体溶液を、鉄‐クルクミン複合体含有有機相に加えてもよい。
【００４１】
その後、水相において、鉄‐クルクミン複合体／共重合体含有有機混合物と混合することによって、ナノ粒子のコア‐シェル構造が得られてよい。水相は、例えば、０．９％の塩化ナトリウム溶液、２．５％のブドウ糖、５％のブドウ糖溶液が加えられた０．４５％の塩化ナトリウム溶液等を含む、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）または等張液を含んでよい。当該２つの相間の溶解度の差に基づき、両親媒性共重合体の自己集合が誘発され、これによって、コア‐シェル構造すなわち、各々が、鉄‐クルクミン複合体コアおよびシェルを含む両親媒性共重合体を含む構造が、形成される。一実施形態において、水相は、例えば、水のみ、または脱イオン水を含んでよい。
【００４２】
好ましくは、方法は、さらに、上記の通り、形成されたコア‐シェル粒子を、界面活性剤等の少なくとも１つの安定剤によって安定化する段階を備えてよい。より好ましくは、界面活性剤を水、脱イオン水、等張液またはＰＢＳ等の水性媒体に溶解させてから、形成されたコア‐シェル粒子と化学反応させ、または混合して、これにより、形成されたコア‐シェル粒子を安定化させる。一実施形態において、界面活性剤は、前の段階、すなわち、コア‐シェル構造を形成する段階の水相に、前もって溶解されてよい。
【００４３】
さらなる一実施形態において、水相と、鉄‐クルクミン複合体含有有機相とを混合する段階は、図７に示すような、少なくとも２つの入口２０Ａ、２０Ｂおよび少なくとも１つの出口３０を有する混合デバイス１０によって行われてよい。当該デバイス１０は、任意の市販の、および／または、産業上利用可能なアダプタまたはミキサを備えてよく、あるいは当該デバイス１０は、２または２より多い流体を混合するために任意に調整またはカスタマイズされてもよい。好ましくは、当該デバイス１０は、図７に示す通り、２つの入口２０Ａ、２０Ｂおよび１つの出口３０のみを備えてよいが、混合の特有の必要性および目的に応じ、３つ以上の入口および２つ以上の出口を有する代替的な構成も、包含されるべきである。より好ましくは、混合デバイス１０は、２つの入口の流れが、当該デバイス１０で同時に衝突および混合するように、当該２つの入口の流れを搬送するように構成されている。すなわち、例えば、当該デバイス１０は、Ｔ‐形状の形態の構成であり、２つの対向する入口２０Ａ、２０Ｂは、有機混合物および水相の２つの流れを、入口２０Ａと２０Ｂとの間にある流体的に接続されたキャビティ１５において実質的に混合すべく方向付け、その後、混合溶液を、少なくとも１つの出口３０を介して放出できるように構成されている。随意で、当該デバイス１０は、混合処理を容易にすべく、または、混合処理のより優れた制御をもたらすべく、１または複数のコンテナ並びに／またはシリンジおよび／または管等の導管に接続されてよく、またはこれらを備えてよい。さらに、コンテナおよび／または導管は、例えば、図８に示すような１または複数のルアーロック等の１または複数のコネクタまたはアダプタを介して接続されてよい。また、当該デバイス１０は、１または複数の入口および出口を通過する流体の流量を制御、調節および／またはモニタリングするための、１または複数の器具または装置に接続されてよく、またはこれらを備えてよく、このようなものとしては、例えば、図９に示すようなシリンジポンプを参照されたい。
【００４４】
例えば、具体的な一実施形態において、鉄‐クルクミン複合体含有有機混合物および水相は、２つのそれぞれの入口２０Ａ、２０Ｂを介して、混合デバイス１０に個別に導入されることによって、混合溶液を形成してよい。溶解度の差に起因して、両親媒性共重合体は、鉄‐クルクミン複合体と自己集合して、コア‐シェル構造を持つナノ粒子、すなわち、各々が鉄‐クルクミン複合体コアおよびシェルを含む両親媒性共重合体を有する粒子を形成する。その後、混合溶液は、出口３０を介して、放出され、随意で、混合溶液は、例えば、脱イオン水に溶解されたＰＶＰを含有する水性媒体中で回収される。ＰＶＰ水溶液は、形成されたコア‐シェル構造を安定化することに加え、形成されたコア‐シェル粒子のサイズを低減するように適合されている。
【００４５】
図１０〜１１を参照すると、本発明による、組成物のさらなる一実施形態が示されている。特に、当該実施形態に係る組成物は、限定ではないが、ベータアミロイド（Ａβ）タンパク質等の関心領域を、ターゲティングするための、限定ではないが、クルクミン分子等の少なくとも１つの第１のキレート剤と、水性媒体に解離可能な少なくとも１つの官能基を有する、限定ではないが、シュウ酸塩分子等の少なくとも１つの第２のキレート剤と、に結合するように適合された、少なくとも１つの金属イオンを有する金属イオン含有化合物を含む。シュウ酸塩分子の解離が、医療用イメージングの下で、視認される関心領域のコントラストを可能にする、または強化する。前述した通り、関心領域は、１または複数のタンパク質またはタンパク質分子、具体的には、限定ではないが、アルツハイマー病（ＡＤ）等の１または複数の神経変性疾患または状態に関連するタンパク質またはタンパク質分子を含んでよい。一実施形態において、タンパク質またはタンパク質分子は、ベータアミロイド（Ａβ）タンパク質および／または様々な形態におけるそれらの凝集体を含む。
【００４６】
好ましくは、第１のキレート剤は、クルクミノイド、フラボノイド、レスベラトロル、これらの化合物、これらの誘導体および／またはこれらの混合物のうちの１または複数を含んでよい。第２のキレート剤は、シュウ酸塩、シュウ酸塩誘導体、これらの塩および／またはこれらの混合物のうちの１または複数を含んでよい。金属イオンは、１または複数の強磁性金属イオン、好ましくは、先の実施形態と同様、鉄金属、鉄金属イオンおよび／または鉄金属原子を含んでよい。
【００４７】
一実施形態において、金属イオン、第１のキレート剤および第２のキレート剤は、それぞれ約１：１：２のモル比であることが好ましい。より好ましくは、組成物は、鉄イオン、クルクミンおよびシュウ酸塩がそれぞれ約１：１：２のモル比で構成される複合体を含んでよく、シュウ酸塩配位子およびクルクミン配位子が配置され、中心に位置する１つの鉄イオンに結合することによって、図１０の化学スキームに示すようなＦｅＣｕｒＯｘ２の配位錯体を形成する。複合体のシュウ酸塩配位子は、例えば、組成物が、患者の血液中に投与または注射された後、水性媒体中にゆっくり、または制御された態様で解離可能である。シュウ酸塩配位子の解離によって、図１０に示すように、複合体の配位構造が「開く」ことを可能にし、その結果、解離後に、中心の鉄イオンの１または複数の価空間が利用可能になった後、水性媒体からの１または複数の水分子と、当該中心の鉄イオンの価空間との交換を可能にする。中心の鉄イオンが、水分子にさらされることで、ＭＲＩ下でのタギングされた関心領域のコントラスト信号を改善する、または強化することに寄与することが判明している。
【００４８】
本明細書に記載の実施形態における１つの具体的なキレート剤として、シュウ酸塩が例示されているものの、本発明は、記載された具体的な例示に限定されるべきではなく、組成物の中心の金属イオンと複合化するように適合され且つ水性媒体中の分子交換のために解離可能であり、これによって、ＭＲＩ下でのコントラスト信号または感度を改善する、または強化する、任意の他のキレート化化合物または配位子もまた、それらが、本発明の概念から逸脱することなく、本発明に好適且つ適用可能と考えられる限り、包含されるべきであることは、当業者の理解するところである。
【００４９】
特定の化学構造、組成物および金属イオン含有化合物中の複合体の濃度に応じ、形成された複合体は、イオン引力等の考え得る様々な分子間引力に起因し、ランダムクラスタとして出現してよく、さらに、分子間引力は、鉄イオン‐クルクミン‐シュウ酸塩複合体が、サイズを拡大することにより、図１１に示すような、１または複数の鉄イオン‐クルクミン‐シュウ酸塩複合体粒子を形成することを可能にしてよい。代替的に、鉄イオン‐クルクミン‐シュウ酸塩複合体は、フリーな分子形態として存在してよく、形成される微粒子は、検出不能である。
【００５０】
さらなる一実施形態において、鉄イオン‐クルクミン‐シュウ酸塩複合体は、両親媒性共重合体、好ましくは、ＰＥＧ‐ｂ‐ＰＬＡ共重合体によって囲まれるように配置され、これによって、コア‐シェル構造を持つナノ粒子を形成してよく、すなわち、図１２に示すように、各々がシェルを含む両親媒性共重合体によって囲まれた、コアを含む鉄イオン‐クルクミン‐シュウ酸塩複合体を含む。先の実施形態と同様に、両親媒性共重合体は、好ましくは、少なくとも１つの親水性ブロックおよび少なくとも１つの疎水性ブロックを含み、親水性ブロックは、疎水性ブロックより短い。少なくとも１つの疎水性ブロックは、コアを含む金属イオン含有化合物に隣接して配置され、少なくとも１つの親水性ブロックは、コアを含む金属イオン含有化合物に対し遠位に配置され、コアを含む金属イオン含有化合物から離れて延伸する。先の実施形態において、両親媒性共重合体の様々な例について説明したので、ここでは、繰り返さないこととする。コア‐シェルナノ粒子は、さらに、例えば、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）といった界面活性剤等の安定剤を用いて、安定化されてよく、図１３に示すような、安定化されたコア‐シェル構造を形成する。界面活性剤の他の例についても、先の実施形態で説明している。具体的な一実施形態において、コアを含む鉄イオン‐クルクミン‐シュウ酸塩複合体およびシェルを含むＰＥＧ‐ｂ‐ＰＬＡ共重合体を有する、安定化されたコア‐シェル粒子の平均サイズは、直径約１００ｎｍに等しいか、またはこれより小さい、あるいはより好ましくは、直径約８０ｎｍである。
【００５１】
別の態様において、本発明は、限定ではないが、ＭＲＩ等の医療用イメージングにおける使用のための診断薬に関し、診断薬は、本明細書に記載のいずれかの実施形態に係る組成物を含有する。また、本発明は、ＭＲＩ下での、ベータアミロイド（Ａβ）タンパク質の検出における使用のための診断薬に関し、診断薬は、本明細書に記載のいずれかの実施形態に係る組成物を含有する。
【００５２】
さらなる一態様において、本発明は、また、組成物の上記実施形態のうちの１または複数を調製する方法に関する。方法は、例えば、鉄イオン‐クルクミン‐シュウ酸塩複合体等の金属イオン‐キレート剤複合体を有機溶液に供給して、有機相を形態する段階と、ＰＥＧ‐ｂ‐ＰＬＡ共重合体等の両親媒性共重合体を上記有機相に導入して、有機混合物を形態する段階と、その後、水相と上記有機混合物を混合することによって、各々が、コアを含む鉄イオン‐クルクミン‐シュウ酸塩複合体と、シェルを含む両親媒性共重合体と、を有するコア‐シェル粒子を形成する段階と、を備えてよい。水相と、鉄‐クルクミン‐シュウ酸塩複合体／共重合体含有有機混合物との混合は、図７に示すようなＴ継手混合デバイス１０と共に、図８および図９に示すような関連するセットアップ器具および支持器具または装置を介して、行われてよい。一実施形態において、コア‐シェル粒子を形成する際の、有機混合物を水相と混合する段階は、先の実施形態中で説明した混合手順と実質的に同様である。
【実施例】
【００５３】
以下の実施例では、上記の実施形態に係る組成物のうちの１または複数を調製する段階から成る例示的なプロセスについて、説明する。
【００５４】
［鉄イオン‐クルクミン複合体（ＦｅＣｕｒ３）ナノ粒子］
＜鉄‐クルクミン複合体粒子の調製＞
【００５５】
１８０ｍｇの硝酸鉄（Ｆｅ（ＮＯ３）３．９Ｈ２Ｏ；０．４５ｍｍｏｌ）を秤量し、５ｍＬのジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）中に溶解させた。別途、５００ｍｇのクルクミン（１．３６ｍｍｏｌ）を秤量し、２００ｍＬの丸底フラスコ内で２５ｍＬのＤＭＦ中に溶解させた。両方の溶液を、硝酸鉄およびクルクミンが、完全に溶解するまで、超音波処理した。硝酸鉄およびクルクミンの含有量を、１：３モル比に調製した。
【００５６】
その後、硝酸鉄溶液をクルクミン溶液に滴下で加えると、混合物の色が、深いオレンジ色から茶色へとゆっくり変化し、複合体が形成されたことを示した。次に、丸底フラスコをアルミニウム箔で包み、化学反応が暗所、すなわち、光の不存在下で行われることを確保した。化学反応は、一晩室温にて行われた。
【００５７】
一晩の化学反応の後、反応混合物を凍結乾燥させ、粘性ゲルを得た。当該フラスコに、１００ｍＬの脱イオン水を加え、洗浄のために、これを１０分間超音波処理した。超音波処理中、濃い茶色の沈殿物が、観察された。その後、混合物を５０ｍＬの遠心管に移し、４℃において、７８００ｒｐｍで１０分間遠心分離を行った。上清を捨て、スラリー沈殿物を得た。遠心分離法によるこの洗浄処理を、脱イオン水を用いて２回繰り返し、硝酸塩を除去した。
【００５８】
約１０ｍＬのジクロロメタン（ＤＣＭ）をスラリー沈殿物に加え、混合物を１〜２分間、超音波処理した。その後、混合物を遠心分離し、上清を捨てた。この洗浄処理をもう一度繰り返し、未結合の鉄および／またはクルクミンを除去した。この洗浄処理の後、凍結乾燥機を用いて、粉末を、一晩凍結乾燥させた。鉄‐クルクミン複合体の濃い茶色の粉末が、得られた。
【００５９】
＜鉄‐クルクミン複合体コアおよび両親媒性ジブロック共重合体シェルを持つ、ＰＶＰで安定化されたコア‐シェルナノ粒子の調製＞
【００６０】
４０ｍｇの調製した鉄‐クルクミン複合体粉末を秤量し、８ｍＬのＤＭＦに溶解させて、濃度５ｍｇ／ｍＬの溶液を得た。続いて、８０ｍｇのＰＥＧ（２ｋ）‐ｂ‐ＰＬＡ（１０ｋ）ジブロック共重合体を秤量し、鉄‐クルクミン複合体／ＤＭＦ溶液に移した。鉄‐クルクミン複合体粉末およびＰＥＧ（２ｋ）‐ｂ‐ＰＬＡ（１０ｋ）ジブロック共重合体の含有量は、質量比１：２で調製された。混合物を１０分間、超音波処理し、ジブロック共重合体が、完全に溶解されることを確保した。次に、溶液を０．４５μｍ  ＰＴＦＥフィルタにより、濾過した。
【００６１】
０．３ｇのポリビニルピロリドン‐Ｋ３０（ＰＶＰ‐Ｋ３０）を１００ｍＬの脱イオン水に溶解させ、ＰＶＰ水溶液を作成することによって、ＰＶＰ‐Ｋ３０の０．３％溶液を別途調製した。
【００６２】
７ｍＬの鉄‐クルクミン複合体／ジブロック共重合体／ＤＭＦ溶液および７ｍＬの脱イオン水を、それぞれ２つの１０ｍＬシリンジ中で個別に調製した。その後、シリンジを注入管２５Ａ、２５Ｂを用いて、入口２０Ａ、２０Ｂを介してＴ継手混合デバイス１０（図７に示すようなもの）に接続した。具体的には、図８に示すように、当該２つのシリンジの先端をそれぞれのルアーロック５０を介して、注入管２５Ａ、２５Ｂに接続した。その後、図９に示すように、シリンジをシリンジポンプ６０に載せ、プッシャーブロック６５をそれぞれのシリンジのプランジャーに係合させた。１または複数のシリンジの寸法、構成、ブランドおよびモデル等を含む、該当する詳細を、シリンジポンプ６０の制御システムに、流量の制御パラメータとして入力した。一実施形態において、それぞれの入口２０Ａ、２０Ｂにおける流量が、例えば、約１０ｍＬ／分から６０ｍＬ／分の範囲となるように、シリンジポンプ６０を制御および／または調節して、１または複数の特定の流量を可能にしてよい。
【００６３】
ポンプ流量３５ｍＬ／分の下で、鉄‐クルクミン複合体コアおよびジブロック共重合体シェルを有するコア‐シェルナノ粒子が、Ｔ継手混合デバイス１０を通して調製された。液体混合物の最初の５ｍＬ、すなわち、２つのシリンジの各々からの２．５ｍＬが、捨てられた。その後、コア‐シェルナノ粒子を含む液体混合物の後続の５ｍＬを、４５ｍＬの０．３％ＰＶＰ‐Ｋ３０溶液が入ったコンテナを用いて回収した。得られた溶液を４００ｒｐｍにて撹拌し、ＰＶＰで安定化されたコア‐シェルナノ粒子を形成した。澄んだオレンジ色の溶液が得られた。形成したナノ粒子を粒度分析器によって、特性評価した。
【００６４】
形成したＰＶＰで安定化されたコア‐シェルナノ粒子を有する混合物を、脱イオン水に対する透析（Ｓｐｅｃｔｒａ／Ｐｏｒ  １  Ｄｉａｌｙｓｉｓ  Ｔｕｂｉｎｇ、６‐８ｋＤ  ＭＷＣＯ）によって精製し、４℃にて３００ｒｐｍで撹拌し、これにより、溶液中の残留ＤＭＦを除去した。最初の３時間は、脱イオン水を１時間ごとに交換し、その後、透析を一晩続けた。その後、精製されたコア‐シェルナノ粒子を回収し、４℃にて保存した。
【００６５】
＜合成したコア‐シェルナノ粒子の特性評価＞
【００６６】
合成したコア‐シェルナノ粒子の粒子を、ナノ粒子サイズおよびゼータポテンシャル分析器（Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ  Ｎａｎｏ−ＺＳ９０）にて特性評価した。同一の調合および条件下の３回の個別のバッチで合成されたナノ粒子について、測定した粒子サイズおよび多分散指数（ＰＤＩ）が、以下の表１および表２に示されている。この特性評価によって、コア‐シェルナノ粒子の３回のバッチに対し、０．１７８の狭小な平均ＰＤＩと共に、平均粒子サイズは、５５．３４ｎｍであることが明示された。比較的低い標準偏差（ＳＤ）および％相対標準偏差（％ＲＳＤ）もまた、本発明の調製方法によって得られるナノ粒子の高再現性をサポートする。
【００６７】
表１：同一条件下での３回の個別のバッチで合成されたコア‐シェルナノ粒子の粒子サイズおよび多分散指数（ＰＤＩ）。
【００６８】
【表１】
2018138537.tif 000003
【００６９】
表２：表１の測定された粒子サイズおよびＰＤＩの標準偏差（ＳＤ）および％相対標準偏差（％ＲＳＤ）。
【００７０】
【表２】
2018138537.tif 000004
【００７１】
＜鉄‐クルクミン複合体コアおよび両親媒性ジブロック共重合体シェルを持つ、ＰＶＰで安定化された合成コア‐シェルナノ粒子による、アミロイドタンパク質のターゲティングの磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）＞
【００７２】
鉄‐クルクミン複合体コアおよび両親媒性ジブロック共重合体シェルを有する、ＰＶＰで安定化された合成コア‐シェルナノ粒子に対し、脳組織内のベータアミロイド（Ａβ）タンパク質の凝集体に対するＭＲＩ下でのその潜在的ターゲティングについて、ＡＤ罹患マウスで試験した。具体的には、上記方法により調製されたコア‐シェルナノ粒子（３．７５ｍｇのＦｅ／ｍｌを含有するナノ粒子懸濁液４００μｌ）を、ＡＤ罹患マウスに、静脈（ＩＶ）注射を介して投与した。注射から４時間後、マウスの脳を２‐Ｄ  ＦＬＡＳＨ  ＭＲＩの下で、ｉｎ  ｖｉｖｏでスキャンした。また、健康な非ＡＤ罹患マウスにも、同一条件下で調製されたコア‐シェルナノ粒子を注射し、コントロール実験として、同一のＭＲＩ設定下でスキャンした。ＡＤ罹患マウスおよび健康なコントロールマウスは両方共、生後約７か月である。両方のマウス（５ｍｌ／ｋｇ体重）に、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）中にケタミン１００ｍｇ／ｍｌおよびキシラジン１０ｍｇ／ｍｌを含む混合物を用いて、麻酔した。それぞれのマウスに対し、左足の皮膚を切り開き、大腿静脈を露出させた。ナノ粒子懸濁液のマウスへの注射は、最も小さいゲージ針（Ｇ３０）を用いて行い、その注入領域を、拡大鏡を用いて拡大した。注射の後、各マウスの左足の切開部を縫合し、ＭＲＩスキャンの前に４時間、マウスをそのままの状態に保った。ＭＲＩスキャン中、マウスに、空気と混合したイソフルランの吸入により麻酔を行い、温度調節された水ブランケットにより、マウスの体温を３７℃に保った。両方のマウスを、表３中に示されるパラメータに設定された７テスラＭＲＩにて、スキャンした。パラメータ設定は、以下の通りである。
【００７３】
表３：ＭＲＩスキャンのパラメータ設定
【００７４】
【表３】
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【００７５】
＜ＭＲＩの結果および分析＞
【００７６】
ＡＤ罹患マウスおよびコントロールマウスに対する全脳スキャンから生成された一連のＭＲＩイメージが、図１４に示されている。具体的には、列Ａ，すなわち図１４の左列が、ＡＤ罹患マウスの脳を後ろの位置（＃１）から前頭位置（＃１５）へと漸次スキャンしたＭＲＩイメージを示す。列Ｂ，すなわち図１４の右列が、非ＡＤ罹患マウスの脳を対応する後ろの位置（＃１）から対応する前頭位置（＃１５）へとスキャンしたＭＲＩイメージを示す。
【００７７】
ＡＤ罹患マウスの全脳スキャンは、様々なサイズ、形状および暗度の複数のダークスポットを明示し、位置＃１から＃１５までのＭＲＩイメージのすべてのイメージにおいて一貫して視認可能である。健康な非ＡＤ罹患マウスの対応するスキャンからのＭＲＩイメージには、ダークスポットは、存在しないようであった。ダークスポットは、本発明のコア‐シェル鉄‐クルクミン複合体ナノ粒子の累積化または局所化によって引き起こされるものであると考えられ、これは、当該ナノ粒子のベータアミロイド（Ａβ）タンパク質との強い親和性に起因し、ＭＲＩの下でのベータアミロイド（Ａβ）タンパク質または当該タンパク質の凝集体の存在を示すものである。換言すると、ＡＤ罹患マウスの脳組織内のベータアミロイド（Ａβ）タンパク質凝集体は、コア‐シェル鉄‐クルクミン複合体ナノ粒子によって、首尾よくタギングできることが判明しており、鉄‐クルクミン複合体の着磁性に起因し、当該ナノ粒子の鉄‐クルクミン複合体コアが、ＭＲＩの下で視覚化可能または識別可能な状態となる。
【００７８】
よって、本発明のナノ粒子は、ＭＲＩの下でのベータアミロイド（Ａβ）タンパク質凝集体の存在を示す、および／または、当該凝集体の位置情報を提供するための有用な手段として機能し、動物および人の被験体のアルツハイマー病の検出または診断における潜在的用途を持ち、加えて、ＭＲＩの下で検出されるベータアミロイド（Ａβ）凝集体の可視性および／またはコントラストを可能にする、改善する、または強化する。さらに、コアが一般に１０ｎｍ未満の直径を有する、コア‐シェルナノ粒子の十分小さいサイズが、脳組織内のベータアミロイド（Ａβ）プラークといった比較的大きいターゲットのみでなく、ベータアミロイド（Ａβ）原線維および／またはオリゴマにも結合できるようにする。ベータアミロイド（Ａβ）原線維および／またはオリゴマは、通常小さすぎて、いずれの従来技術によっても有効に追跡可能および／またはタギング可能にできないということが知られている。従って、これらのベータアミロイド（Ａβ）原線維およびオリゴマの存在を識別または検出できる本発明の能力は、限定ではないが、アルツハイマー病（ＡＤ）等のタンパク質関連の神経変性疾患の、早い段階における診断および治療に対する、顕著な改善を呈する。また、本発明のナノ粒子は、血液脳関門に有効に浸透可能であり、加えて、ＭＲＩの下で、より短縮されたスキャン時間およびイメージング時間（すなわち、約４０分）で、脳組織内のアミロイド凝集体へターゲティング可能であることが判明している。これは、同一品質のイメージを生成するために、スキャンおよびイメージングに通常６０分以上を必要とし得る従来のＭＲＩ方法とは対照的であり、よって、従来方法に対する改善を実証するものである。よって、本発明は、従来のＭＲＩ方法と比較して、より高い感度をもたらすものである。
【００７９】
鉄イオン‐クルクミン‐シュウ酸塩複合体（ＦｅＣｕｒＯｘ２）ナノ粒子
【００８０】
＜鉄イオン‐クルクミン‐シュウ酸塩複合体（ＦｅＣｕｒＯｘ２）原液の調製＞
【００８１】
４００ｍｇの硝酸鉄（Ｆｅ（ＮＯ３）３．９Ｈ２Ｏ）をジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）１０ｍＬ中に溶解させ、その後、１８７ｍｇのシュウ酸を加えた。混合物を１時間撹拌した。３６４ｍｇのクルクミンを秤量し、１ｍＬのＤＭＦに溶解させた。その後、クルクミン溶液を硝酸鉄／シュウ酸溶液に滴下で加えた。その後、反応物を周囲温度下、暗所にて一晩撹拌した。
【００８２】
＜鉄イオン‐クルクミン‐シュウ酸塩複合体コアおよび両親媒性ジブロック共重合体シェルを有する、ＰＶＰで安定されたコア‐シェルナノ粒子の調製＞
【００８３】
４．３５ｍＬのＤＭＦを用いて、調製した０．６５ｍＬのＦｅＣｕｒＯｘ２原液を希釈することで、５ｍｇ／ｍＬのＦｅＣｕｒＯｘ２溶液を調製した。７０ｍｇのＰＥＧ（２Ｋ）‐ｂ‐ＰＬＡ（１０Ｋ）ジブロック共重合体を秤量し、２ｍＬのＤＭＦに溶解させた。その後、０．４５μｍ  ＰＴＦＥフィルタを用いて、ジブロック共重合体溶液を濾過し、濾液をＦｅＣｕｒＯｘ２溶液に加えた。
【００８４】
上記の通り、Ｔ継手混合デバイスを用いて、コア‐シェルナノ粒子の形成を行った。２つの１０ｍＬシリンジに個別に、等量（例えば、６ｍＬ）のＦｅＣｕｒＯｘ２溶液および脱イオン水を注入した。４５ｍＬのポリビニルピロリドン‐Ｋ３０（ＰＶＰ‐Ｋ３０，０．３％ｗ／ｖ）溶液を保持したベーカーを用いて、Ｔ継手デバイスの出口で、ナノ粒子含有混合溶液を回収した。シリンジポンプを、３５分／ｍＬの流量および２．５ｍＬの容積に設定した。その後、得られたＰＶＰで安定化されたナノ粒子溶液（５０ｍＬ）を、脱イオン水を入れた透析バッグ（６ｋ‐８ｋ）を用いて、４℃で透析した。最初の３時間は、新鮮な脱イオン水で、１時間ごとに交換を行った後、一晩透析を行った。
【００８５】
＜合成コア‐シェルナノ粒子の緩和能の判定＞
【００８６】
ＭＲＩ検査中、ＭＲＩ造影剤は、一般的に、検査中の組織における近傍の水のプロトンの緩和時間として知られる、特性時定数の値を小さくし、これによって、イメージのコントラストを強化する。造影剤の緩和能は、濃度［Ｃ］の関数として、溶液の緩和率がどのように変化するかを反映する。造影剤は、２つの緩和率（１／ΔＴ１および１／ΔＴ２）に個々に影響を及ぼす可能性があるので、造影剤によってもたらされるコントラストの度合いは、一般に、２つの対応する緩和能、すなわち、ｒ１およびｒ２（Ｌ／ｍｍｏｌ‐ｓ）の下で特性評価され、これは、以下によって定義される。
【００８７】
【数１】
2018138537.tif 000006
【００８８】
溶液中の造影剤の緩和率は、異なる濃度における緩和率（１／ΔＴ１）および（１／ΔＴ２）の変化をグラフ化することで得られる。ｒ１およびｒ２は、グラフの勾配によって決定される。
【００８９】
合成した鉄イオン‐クルクミン‐シュウ酸塩複合体（ＦｅＣｕｒＯｘ２）コア‐シェルナノ粒子および鉄イオン‐クルクミン複合体（ＦｅＣｕｒ３）コア‐シェルナノ粒子を用いて、磁化試験を行った。併せて、コントロール実験として、硝酸鉄（Ｆｅ（ＮＯ３）３）および市販の臨床で用いられるガドリニウム造影剤（ＧｄＣｌ３）を用いての試験も行った。試験される造影剤の各々に対し、サンプルを１０種類の異なる濃度で調製した。すなわち、それぞれのストックサンプルの希釈用の溶媒として、ＤＭＦ：Ｈ２Ｏが４：１のものを用いて、１０００μｇ／ｍｌ、７５０μｇ／ｍｌ、５００μｇ／ｍｌ、２５０μｇ／ｍｌ、１２５μｇ／ｍｌ、６２．５０μｇ／ｍｌ、３１．２５μｇ／ｍｌ、１５．６３μｇ／ｍｌ、７．８１μｇ／ｍｌおよび３．９１μｇ／ｍｌで調製した。
【００９０】
以下の表４は、ＭＲＩ下で、試験された造影剤の判定された緩和率ｒ１およびｒ２の結果を示す。本発明により調製された鉄イオン‐クルクミン‐シュウ酸塩複合体（ＦｅＣｕｒＯｘ２）コア‐シェルナノ粒子が、市販のガドリニウム造影剤（ＧｄＣｌ３）に対し２倍を超える調整された分子量ｒ１（Ｌ／ｍｍｏｌ‐ｓ）および市販のガドリニウム造影剤（ＧｄＣｌ３）に対し約３倍の調整された分子量ｒ２（Ｌ／ｍｍｏｌ‐ｓ）を示したことが、明示されている。また、本発明により調製された鉄イオン‐クルクミン複合体（ＦｅＣｕｒ３）コア‐シェルナノ粒子も、市販のガドリニウム造影剤（ＧｄＣｌ３）より高いｒ２（Ｌ／ｍｍｏｌ‐ｓ）を示した。
【００９１】
表４：ＭＲＩ下で、試験された造影剤の緩和率ｒ１およびｒ２
【００９２】
【表４】
2018138537.tif 000007
【００９３】
従って、本発明に係る組成物は、ＭＲＩ等の医療用イメージングにおける使用のための有効な造影剤として機能でき、当該造影剤は、目的とする検査ターゲットのコントラストを著しく改善または強化することが可能であることが実証された。ＭＲＩのコントラスト、すなわち感度の改善は、シュウ酸塩配位子の解離に関連するものであり、当該解離によって、複合体の配位構造が「開く」ことを可能にし、中心の鉄イオンと水性媒体との効率的な水交換を可能にする。特に、概して本質的に疎水性である鉄およびクルクミンを含む複合体に対し、シュウ酸塩分子の解離により、中心の鉄イオンが、周囲の水にさらされる可能性をさらに高め、これによって、さらにコントラスト信号を強化する。また、先の実施形態によって、クルクミンを含む複合体ナノ粒子が、ベータアミロイド（Ａβ）タンパク質に結合可能であることが、実証された。よって、本発明は、ＭＲＩの下で、増強されたコントラストで、ベータアミロイド（Ａβ）タンパク質凝集体の存在を検出し、および／またはその位置情報を提供する点において有利であり、動物および人の被験体におけるアルツハイマー病の診断における潜在的用途を有する。また、上記の通り、さらに、コア‐シェルナノ粒子の十分小さいサイズが、脳組織内の比較的大きいターゲットであるベータアミロイド（Ａβ）プラークのみでなく、ベータアミロイド（Ａβ）原線維および／またはオリゴマへの結合も可能とし、これによって、アルツハイマー病（ＡＤ）等のタンパク質関連の神経変性疾患の早い段階における診断および治療を可能にする。最後に特に重要なことを特記すると、本発明に係る組成物は、臨床試験およびＭＲＩ検査で一般に用いられるガドリニウムベースの造影剤等の従来の造影剤よりも、はるかに低い毒性を示す。腎機能に影響を及ぼすことが知られているガドリニウム金属とは対照的に、血液中の鉄の存在はすべて、最終的には、被験体によって、鉄の貯蔵として吸収されることとなる。また、シュウ酸塩およびクルクミンは、製薬目的として、生分解性および／または生体適合性であることが知られている。
【００９４】
本件の説明は、本発明の原理を示すものである。よって、当業者であれば、明示的に説明または図示されていないにもかかわらず、本発明の原理を具現化し且つ本発明の精神および範囲に包含される、様々な構成を考案できることを理解されたい。
【００９５】
さらに、本発明の原理、態様および実施形態に加え、本発明の具体的な実施例について言及する本明細書のすべての記載は、それらの構造的均等物および機能的均等物の両方を包含する意図である。また、かかる均等物は、現在既知の均等物および将来開発される均等物、すなわち、構造とは関係なく、同一の機能を実行する、開発される、あらゆる要素の両方を包含する意図である。
【００９６】
本発明は、図面および上記説明において詳細に図示および説明されている一方、上記は例示であり、特性において非限定的であるとみなされるものとし、専ら例示的な実施形態が、図示および説明されており、本発明の範囲を限定するものでは一切ないことを理解されたい。本明細書に記載のあらゆる特徴が、いずれの実施形態で用いられてもよいことを理解されたい。例示的な実施形態は、互いに排他的ではなく、本明細書に記載されていない他の実施形態に対しても同様である。従って、また、本発明は、上記の例示的な実施形態のうちの１または複数の組み合わせを含む実施形態をも、もたらす。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に記載された本発明に対し、修正および変形を加えることが可能であり、従って、かかる限定は、添付の特許請求の範囲によって示される通りにのみ、課されるべきである。
【００９７】
本願の請求項中、特定の機能を実行するための手段として記載された構成要素は、その機能を実行するあらゆる態様を包含する意図である。かかる請求項で規定される発明は、様々な記載された手段によって、もたらされる諸機能が、当該請求項が求めるように組み合わされ、まとまるという点において成立する。よって、それらの機能をもたらし得るあらゆる手段が、本明細書に示された機能と均等であるとみなされる。
【００９８】
以降の特許請求の範囲および本発明に係る上記説明中、明示の文言または必然的な暗示によって、別途の内容が要求されている場合を除き、「ｃｏｍｐｒｉｓｅ（備える）」という用語または「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（備える）」若しくは「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備え）」等の派生語は、包括的な意味において用いられている。すなわち、規定された特徴の存在を示すためであり、本発明に係る様々な実施形態中のさらなる特徴の存在または追加を除外するためではない。
【００９９】
先行技術の刊行物について本明細書中で言及してあったとしても、かかる言及は、当該刊行物が、当該技術分野の共通の一般的知識の一部を形成するということを自認するものではないことを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４−１】
2018138537.tif 000021
【図１４−２】
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【図１４−３】
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【図１４−４】
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【外国語明細書】
2018138537000001.pdf