(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の一般式（Ｉ）または一般式（ＩＩ）で示される構造を有する樹枝状高分子。
【化１】
0004744588.tif 000063
一般式（Ｉ）
【化２】
0004744588.tif 000064
一般式（ＩＩ）
［式中、Ｓはｊ個のケイ素−酸素残基を有するシクロシラン部分であり、ｊは２以上の整数である；
Ｐは
【化３】
0004744588.tif 000065
であり、ｌは１以上の整数である；Ｐは前記ケイ素−酸素残基によりＳとそれぞれ結合する；
Ｄは、それぞれ独立して、ｎ個の酸素残基を有する炭素数３〜３０の樹枝状部分を含み、ｎは３以上の整数である；Ｄは前記酸素残基によりＰおよびＺとそれぞれ結合する；
Ｘは二官能性を有する炭素数３〜３０の部分である；
Ｚは、それぞれ独立して、複数の官能基を有する炭素数３〜２０の部分を含み、該官能基は、カルボニル基、カルボキシ基、アミン基、エステル基、アミド基およびキレート基よりなる群から選択される基である；Ｚは個別の前記官能基によりＤおよびＬとそれぞれ結合する；
Ｌは金属カチオンである；
ｉは１以上の整数である］
【請求項２】
Ｄが２，２−ジヒドロキシメチルプロパン酸またはその誘導体の残基である請求項１記載の樹枝状高分子。
【請求項３】
Ｄが
【化４】
0004744588.tif 000066
であり、ｉが２である請求項２記載の樹枝状高分子。
【請求項４】
Ｄが
【化５】
0004744588.tif 000067
であり、ｉが４である請求項２記載の樹枝状高分子。
【請求項５】
Ｄが
【化６】
0004744588.tif 000068
であり、ｉが８である請求項２記載の樹枝状高分子。
【請求項６】
水溶性の星形樹枝状高分子である請求項１〜５のいずれか１項記載の樹枝状高分子。
【請求項７】
ＬがＧｄ３＋である請求項１〜６のいずれか１項記載の樹枝状高分子。
【請求項８】
Ｚが金属キレート基である請求項１〜７のいずれか１項記載の樹枝状高分子。
【請求項９】
Ｚがエチレンジニトリロ四酢酸（ＥＤＴＡ）の残基またはエチレンジイミノジブタン酸（ＥＤＢＡ）の残基である請求項８記載の樹枝状高分子。
【請求項１０】
Ｚがジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）の残基である請求項８記載の樹枝状高分子。
【請求項１１】
Ｓが生分解性のシクロシラン部分である請求項１〜１０のいずれか１項記載の樹枝状高分子。
【請求項１２】
Ｓが２，４，６，８，１０−ペンタメチルシクロペンタシロキサンである請求項１１記載の樹枝状高分子。
【請求項１３】
Ｘが
【化７】
0004744588.tif 000069
である請求項１〜１２のいずれか１項記載の樹枝状高分子。
【請求項１４】
Ｚが
【化８】
0004744588.tif 000070
であり、Ｒ１が
【化９】
0004744588.tif 000071
【化１０】
0004744588.tif 000072
または
【化１１】
0004744588.tif 000073
であり、Ｒ２が水素、メチル基、エチル基またはプロピル基である請求項１〜１３のいずれか１項記載の樹枝状高分子。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項記載の樹枝状高分子を含む磁気共鳴イメージング造影剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹枝状高分子およびこれを用いた磁気共鳴イメージング造影剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、医療用画像撮影は、様々な撮像装置から発せられる磁気、光（例えば、蛍光、近赤外光、Ｘ線）および放射線の物理的な信号により、機能的および解剖的な画像を作成することができる。撮像装置としては、例えば、平面Ｘ線撮像システム、Ｘ線コンピュータ断層撮像（ＣＴ）システムおよび磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システムなどが挙げられる。これらの撮像装置は、中枢神経系、骨格神経系、腹腔および胸腔の診断、血液造影診断、胆道撮影診断、ならびに、腫瘍組織の転移の診断に利用されている。解剖組織の外観に変化がなくても、診断部位の血流、細胞活性および代謝に変化が生じていることは、臨床上多くの症状において見られる。それゆえ、高感度の核画像システムを用いれば、早期に病巣を検出することができる。
【０００３】
ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）リガンドは、磁気共鳴イメージングにおける有用なキレート剤として、基礎研究に広く用いられている。その錯体は、水分子のプロトンの縦および横緩和時間（それぞれＴ１およびＴ２）を減少させるので、磁気共鳴画像のコントラストを大幅に増強することができる。
【０００４】
しかし、臨床上使用される造影剤、例えば、マグネビスト（Magnevist（登録商標）；ＤＴＰＡのガドリニウム塩）には、欠点がある。マグネビストは、低分子量の化合物であるので、静脈内に投与した直後に、腎臓糸球体を経由して体外に急速に排泄され、また、血管から漏出してしまう。さらに、排泄速度が速いことから、時間依存的な画像解析を行ったり、患者の高解像度の画像を得たりするには、医師の時間および能力が制限されてしまう。一方、低濃度の小分子造影剤は、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）を使用する場合に数センチ未満の異常を検出することができない。このため、造影剤の濃度を高めることが求められる。
【０００５】
ところが、濃度を高くして使用すると、高濃度の重金属による毒性の危険が生じるのみならず、多量の分子造影剤が同じ部位に蓄積してしまう。かくして、臨床上の応用は制約を受けている。
【０００６】
したがって、磁気共鳴イメージング技術において、より低い投与量で疾患部位に効率よく到達できる所望の磁気共鳴イメージング造影剤を開発することが重要な研究テーマとなっている。
【０００７】
かくして、造影剤の体外への排泄速度が速いなどといった欠点を克服し、小分子造影剤の局所的な濃度を高めるという要求を達成するために、多くのキレートを有する高分子量の磁気共鳴イメージング造影剤が開発されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した状況の下、本発明が解決すべき課題は、樹枝状高分子およびこの樹枝状高分子を用いた、人体の疾患部位を高感度に認識することができる磁気共鳴イメージング造影剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、一つの実施態様として、下記の一般式（Ｉ）または一般式（ＩＩ）で示される構造を有する樹枝状高分子を提供する。
【００１０】
【化１】
0004744588.tif 000002
一般式（Ｉ）
【００１１】
【化２】
0004744588.tif 000003
一般式（ＩＩ）
【００１２】
上記式中、Ｓはｊ個のケイ素−酸素残基を有するシクロシラン部分であり、ｊは２以上の整数である。例えば、Ｓは２，４，６，８，１０−ペンタメチルシクロペンタシロキサンなどの生分解性のシクロシラン部分とすることができる。
Ｐは
【００１３】
【化３】
0004744588.tif 000004
であり、ｌは１以上の整数である。Ｐはケイ素−酸素残基によりそれぞれＳと結合する。
【００１４】
Ｄは、それぞれ独立して、ｎ個の酸素残基を有する炭素数３〜３０の樹枝状部分を含み、ｎは３以上の整数である。Ｄは酸素残基によりそれぞれＰおよびＺと結合する。
Ｘは二官能性を有する炭素数３〜３０の部分であり、例えば、
【００１５】
【化４】
0004744588.tif 000005
である。
【００１６】
Ｚは、それぞれ独立して、複数の官能基を有する炭素数３〜２０の部分を含む。該官能基は、カルボニル基、カルボキシ基、アミン基、エステル基、アミド基またはキレート基よりなる群から選択される基である。Ｚは個別の官能基によりＤおよびＬとそれぞれ結合する。例えば、Ｚは
【００１７】
【化５】
0004744588.tif 000006
である。上記式中、Ｒ１は
【００１８】
【化６】
0004744588.tif 000007
【００１９】
【化７】
0004744588.tif 000008
または
【００２０】
【化８】
0004744588.tif 000009
であり、Ｒ２は水素、メチル基、エチル基またはプロピル基である。
【００２１】
Ｌは金属カチオンまたは被分析物に特異な部分である。ｉは１以上の整数であり、ｎ−１に等しいか、あるいは、ｎ−１よりも小さい。
【００２２】
上記実施態様の磁気共鳴イメージング造影剤に含まれる高分子において、Ｐはエチレングリコールおよびその誘導体の従来公知の結合セグメントとすることができ、好ましくはポリエチレングリコールの高分子セグメントである。ある実施態様では、ＤはＰおよび複数のＺと結合可能なｎ個の酸素残基を有する炭素数３〜３０の樹枝状部分である。好ましくは、Ｄは２，２−ジヒドロキシメチルプロパン酸またはその誘導体の残基、例えば、
【００２３】
【化９】
0004744588.tif 000010
【００２４】
である。さらに、Ｄは層を有するデンドリマー部分とすることができ、その層数は特に限定されるものではないが、好ましくは２〜３層である。Ｄは、例えば、
【００２５】
【化１０】
0004744588.tif 000011
または
【００２６】
【化１１】
0004744588.tif 000012
である。
【００２７】
ある実施態様では、金属カチオンは、高感度および高精度な磁気共鳴イメージング造影剤として、生理的な代謝に参加することができ、例えば、Ｇｄ３＋などである。ある実施態様によれば、被分析物に特異な部分は、特定の標的と特異的に反応する分子部分、例えば、葉酸基、グルコース基またはアミノ酸基である。ある実施態様では、Ｚは、例えば、エチレンジニトリロ四酢酸（ＥＤＴＡ）の残基またはエチレンジイミノジブタン酸（ＥＤＢＡ）の残基などのキレート剤とすることができる。さらに、Ｚは
【００２８】
【化１２】
0004744588.tif 000013
【００２９】
とすることができる。ここで、Ｚは１つの酸素原子によりＤと結合すると共に、残りの酸素原子によりＬと結合する。
【００３０】
また、本発明の磁気共鳴イメージング造影剤は、水溶性の星形樹枝状高分子を含むものとすることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、複数の常磁性金属カチオンを担持可能な担体の設計に樹枝状高分子の概念を導入することにより、１分子あたりの造影剤の信号強度および特異的ターゲッティング能を高めることができた。さらに、本発明の実施態様による樹枝状高分子は、血管内皮細胞を容易に透過することや人体に代謝されやすいという小分子造影剤の欠点を回避することができ、それによって血液循環中の滞留時間が延長される。
【００３２】
また、５本の結合手を有するシクロシロキサン系の樹枝状高分子を含む本発明の磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）造影剤は、環状の樹枝状構造の周辺部に結合するＤＴＰＡ（ベンジル−ＤＴＰＡ）分子にキレートした常磁性のガドリニウムイオンから構成されている。これらの樹枝状キレート剤は、ＭＲＩ治療において「拡大鏡」の役割を果たすことができる。
【００３３】
さらに、本発明の別の技術的特徴は、複数の放射性同位元素および被分析物に特異な部分を担持する多重樹枝状高分子担体である。大分子担体を有する従来の造影剤、例えば、血清タンパクやポリリン酸などに比べて、本発明の樹枝状高分子は、等比級数的に拡大するユニークな能力を有するので、１単位あたりの分子造影剤の信号強度が大幅に高くなる。また、シクロシロキサンデンドリマーは、多数の金属カチオンを有することから、緩和能の数値がより高くなることもわかった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下の記載は、本発明を実施するための最良の形態である。この記載は本発明の主要な原理を説明することを目的としたものであり、限定の意味で解釈されるべきではない。
【００３５】
本発明は、樹枝状高分子およびこれを用いた磁気共鳴イメージング造影剤を提供する。本発明の磁気共鳴イメージング造影剤を用いれば、人体の疾患部位を高感度に認識することができる。以下では、本発明を特定の実施例により説明するが、本明細書に添付された特許請求の範囲により定義される本発明の原理は、当然のことながら、本明細書で説明される本発明の特定の実施例以外にも適用することができる。さらに、本発明を説明するにあたって、本発明の発明的要素が不明瞭なものとならないように、ある種の詳細は省略している。省略した詳細は、当業者の知識の範囲内である。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記の実施例により制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００３７】
≪実施例１≫
金属カチオンＧｄ３＋を含む下記樹枝状高分子（Ａ）の製造
【００３８】
【化１３】
0004744588.tif 000014
Ｓ：
【００３９】
【化１４】
0004744588.tif 000015
【００４０】
Ｐ：ポリエチレングリコールセグメント（分子量：約２，０００）
Ｄ１：
【００４１】
【化１５】
0004744588.tif 000016
Ｚ：
【００４２】
【化１６】
0004744588.tif 000017
（ＤＴＰＡ）
【００４３】
上記式中、Ｄ１は酸素残基によりＤＴＰＡのカルボニル基（ＣＯ）と結合し、エステル基（ＣＯＯ）を形成する。
高分子（Ａ）の製造法は、以下に示すとおりである。
【００４４】
【化１７】
0004744588.tif 000018
【００４５】
【化１８】
0004744588.tif 000019
【００４６】
【化１９】
0004744588.tif 000020
【００４７】
【化２０】
0004744588.tif 000021
【００４８】
【化２１】
0004744588.tif 000022
【００４９】
【化２２】
0004744588.tif 000023
【００５０】
【化２３】
0004744588.tif 000024
【００５１】
ｍＰＥＧ（１６．６３ｇ、８．３２ｍｍｏｌ）を９０℃で１時間脱気し、トルエン（１０ｍＬ）を加えてから、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（ｍＰＥＧに対して０．０５６ｇ、３ｍｏｌ％）、次いで２，４，６，８，１０−ペンタメチルシクロペンタシロキサン（０．５ｇ、１．６６ｍｍｏｌ）を加えた。次いで、その反応混合物を９０℃で４８時間攪拌し、ジクロロメタン（５００ｍＬ）で希釈してから、セライト５４５で濾過した。その濾液を濃縮し、乾燥させて、化合物（１）（２，４，６，８，１０−ペンタメチルシクロペンタシロキサン−ペンタメトキシポリエチレングリコール（Ｄ５−Ｍｅ−（ＰＥＧ−ＯＭｅ）５）を得た。化合物（１）の測定した物性値を以下に示す。
【００５２】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）：δ０．１３（ｓ，１５Ｈ，−Ｓｉ−ＣＨ３），３．３６（ｓ，１５Ｈ，−ＯＣＨ３），３．６３（ｂｓ）。
【００５３】
二口の丸底フラスコに、化合物（１）（Ｄ５−Ｍｅ−（ＰＥＧ−ＯＭｅ）５）（８．０ｇ、０．７８ｍｍｏｌ）を入れ、一方の口に窒素を吹き込んでパージした還流冷却器を取り付け、他方の口をゴム隔膜で密封し、クロロホルム（１０ｍＬ）、ピリジン（０．１２ｇ、１．５２ｍｍｏｌ）およびヨードトリメチルシラン（１．６７ｇ、５．８３ｍｍｏｌ）を注入した。ヨードトリメチルシランを加えると、反応混合物が黄色になった。次いで、その反応混合物を攪拌せずに５０℃で２４時間加熱した。２４時間後、無水メタノールを加えて反応を停止させ、その反応混合物をさらに３０分間攪拌した。次いで、フラスコの中身を、過剰量のジエチルエーテルが入ったビーカー中に注ぎ込み、エーテル層を分離し、濃縮して、化合物（２）（２，４，６，８，１０−ペンタメチルシクロペンタシロキサン−ペンタヒドロキシ（末端）ポリエチレングリコール（Ｄ５−Ｍｅ−（ＰＥＧ−ＯＨ）５））を粘稠な液体として得た。化合物（２）の測定した物性値を以下に示す。
【００５４】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）：δ０．０８（ｓ，１５Ｈ，−Ｓｉ−ＣＨ３），３．６４（ｂｓ）。
【００５５】
ジクロロメタン（２００ｍＬ）中における化合物（２）（Ｄ５−Ｍｅ−（ＰＥＧ−ＯＨ）５）（５．０ｇ、０．４９ｍｍｏｌ）、４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）（０．１２ｇ、０．９８ｍｍｏｌ）およびベンジリデン−２，２’−ビス（オキシ）メチルプロピオン酸無水物（ＢＯＰ無水物）（３．１２ｇ、７．３２ｍｍｏｌ）の混合物を室温で３６時間攪拌した。過剰量のＢＯＰ無水物を失活させるためにメタノールを加え、さらに１２時間攪拌を続けた。次いで、溶剤を完全に除去し、残渣をジエチルエーテル（１Ｌ）に加え、粘性物質を分離し、乾燥させて、化合物（３）（Ｄ５−Ｍｅ−ＰＥＧ−（Ｏ２Ｂｎ）５）を得た。化合物（３）の測定した物性値を以下に示す。
【００５６】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、４００ＭＨｚ）：δ０．１２（ｓ，１５Ｈ，−Ｓｉ−ＣＨ３），１．１３（ｓ，１５Ｈ，−ＣＨ３），３．５９−３．８０（ｍ），４．６６（ｍ），５．４８（ｓ，５Ｈ，ベンジリデンＣＨ），７．３４（ｍ，１５Ｈ，Ａｒ−Ｈ），７．４６（ｍ，１０Ｈ，Ａｒ−Ｈ）。
【００５７】
メタノール（１５０ｍＬ）中における化合物（３）（Ｄ５−Ｍｅ−ＰＥＧ−（Ｏ２Ｂｎ）５）（３．０ｇ、０．２７ｍｍｏｌ）およびＰｄ／Ｃ（１０％）（０．２ｇ）の混合物を攪拌しながら、Ｈ２ガスを３２時間流した。次いで、触媒をセライトで濾過し、濾液を濃縮した。その混合物にクロロホルム（５０ｍＬ）を加え、分離した固形物を濾去し、乾燥させて、化合物（４）（Ｄ５−Ｍｅ−ＰＥＧ−Ｇ１−（ＯＨ）１０）を得た。ここで、「Ｇ１」とは、第１世代を意味する単なる命名規則としての記号である。化合物（４）の測定した物性値を以下に示す。
【００５８】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）：δ０．１０（ｓ，１５Ｈ，−Ｓｉ−ＣＨ３），１．０２（ｓ，１５Ｈ，−ＣＨ３），３．２１−３．８８（ｂｍ），１２．０６（ｂｓ，−ＯＨ）。
【００５９】
化合物（４）（Ｄ５−Ｍｅ−ＰＥＧ−Ｇ１−（ＯＨ）１０）（２．０ｇ、０．１９ｍｍｏｌ）をＤＭＳＯ（１０ｍＬ）に溶解した溶液に、トリエチルアミン（０．３７ｇ、３．７０ｍｍｏｌ）を加えてから、その反応混合物を１０分間攪拌した。次いで、ＤＴＰＡ一無水物（１．３９ｇ、３．７０ｍｍｏｌ）をＤＭＳＯ（１００ｍＬ）に溶解した溶液を滴下して加え、その反応混合物を室温で４８時間攪拌した。溶剤を一部除去し、脱イオン水に対して透析し、凍結乾燥させて、化合物（５）（Ｄ５−Ｍｅ−ＰＥＧ−Ｇ１−（ＯＤＴＰＡ）１０）を得た。化合物（５）の測定した物性値を以下に示す。
【００６０】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）：δ０．０７（ｓ，１５Ｈ，−Ｓｉ−ＣＨ３），１．１２（ｓ，１５Ｈ，−ＣＨ３），２．９８−３．９４（ｂｍ），４．２６（ｍ）。
【００６１】
最後に、化合物（５）（０．５１７ｇ、０．０４ｍｍｏｌ）およびＧｄ２Ｏ３（０．０６４４ｇ、０．１８ｍｍｏｌ）の混合物を脱イオン水に溶解し、その反応混合物を６０℃で２０時間加熱した。次いで、室温まで冷却し、０．２μｍの濾紙で濾過してから、凍結乾燥させて、金属カチオンＧｄ３＋を含む下記樹枝状高分子（Ａ）を黄色の固形物として得た。
【００６２】
【化２４】
0004744588.tif 000025
【００６３】
≪実施例２≫
金属カチオンＧｄ３＋を含む下記樹枝状高分子（Ｂ）の製造
【００６４】
【化２５】
0004744588.tif 000026
Ｓ：
【００６５】
【化２６】
0004744588.tif 000027
【００６６】
Ｐ：ポリエチレングリコールセグメント（分子量：約２，０００）
Ｄ２：
【００６７】
【化２７】
0004744588.tif 000028
Ｚ：
【００６８】
【化２８】
0004744588.tif 000029
（ＤＴＰＡ）
【００６９】
上記式中、Ｄ２は酸素残基によりＤＴＰＡのカルボニル基（ＣＯ）と結合し、エステル基（ＣＯＯ）を形成する。
高分子（Ｂ）の製造法は、以下に示すとおりである。
【００７０】
【化２９】
0004744588.tif 000030
【００７１】
【化３０】
0004744588.tif 000031
【００７２】
【化３１】
0004744588.tif 000032
【００７３】
【化３２】
0004744588.tif 000033
【００７４】
【化３３】
0004744588.tif 000034
【００７５】
【化３４】
0004744588.tif 000035
【００７６】
ベンジリデン−２，２’−ビス（オキシ）メチルプロピオン酸無水物（３．１２ｇ、７．３２ｍｍｏｌ）をジクロロメタン（１５０ｍＬ）に溶解した溶液を、ジクロロメタン（５０ｍＬ）中における化合物（４）（Ｄ５−Ｍｅ−ＰＥＧ−Ｇ１−（ＯＨ）１０）（４．０ｇ、０．３７ｍｍｏｌ）および４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）（０．０９０ｇ、０．７４ｍｍｏｌ）の混合物に加え、その反応混合物を室温で４８時間攪拌した。次いで、反応を停止させるためにメタノール（２０ｍＬ）を加え、さらに１０時間攪拌を続けた。次いで、溶剤を完全に除去してから、再度メタノールを加えた。そして、分離した固形物を濾過し、濾液をジエチルエーテル（１Ｌ）の入ったビーカーに滴下して加え、粘稠な物質を分離し、乾燥させて、化合物（６）（Ｄ５−Ｍｅ−ＰＥＧ−Ｇ１−（Ｏ２Ｂｎ）１０）を収率５９％で得た。化合物（６）の測定した物性値を以下に示す。
【００７７】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）：δ１．０３（ｓ，１５Ｈ），１．０６（ｓ，３０Ｈ），３．５５−３．７７（ｍ），５．４４（ｓ，１０Ｈ，ベンジリデンＣＨ），７．２９−７．４２（ｍ，５０Ｈ，Ａｒ−Ｈ）。
【００７８】
メタノール（１００ｍＬ）中における化合物（６）（Ｄ５−Ｍｅ−ＰＥＧ−Ｇ１−（Ｏ２Ｂｎ）１０）（２．５ｇ、０．２０ｍｍｏｌ）およびＰｄ／Ｃ（１０％）（０．２ｇ）の混合物を攪拌しながら、Ｈ２ガスを４８時間流した。次いで、触媒をセライトで濾過し、濾液を大過剰量のジエチルエーテルに滴下して加えることにより沈殿させて、化合物（７）（Ｄ５−Ｍｅ−ＰＥＧ−Ｇ２−（ＯＨ）２０）を得た。ここで、「Ｇ２」とは、第２世代を意味する単なる命名規則としての記号である。化合物（７）の測定した物性値を以下に示す。
【００７９】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）：δ０．９２（ｓ，１５Ｈ），０．９８（ｓ，３０Ｈ），３．０８（ｓ），３．４０−３．７７（ｍ）。
【００８０】
化合物（７）（Ｄ５−Ｍｅ−ＰＥＧ−Ｇ２−（ＯＨ）２０）（２．０ｇ、０．１７ｍｍｏｌ）をＤＭＳＯ（２０ｍＬ）に溶解した溶液に、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノナ−５−エン（ＤＢＮ）（０．４２ｇ、３．３４ｍｍｏｌ）を加え、その反応混合物を１０分間攪拌した。次いで、ＤＴＰＡ一無水物（２．５１ｇ、６．６８ｍｍｏｌ）をＤＭＳＯ（１３０ｍＬ）に溶解した溶液を滴下して加え、その反応混合物を室温で３日間攪拌した。次いで、その反応混合物を脱イオン水に対して透析し、凍結乾燥させて、化合物（８）（Ｄ５−Ｍｅ−ＰＥＧ−Ｇ２−（ＯＤＴＰＡ）２０）を収率２９％で得た。化合物（８）の測定した物性値を以下に示す。
【００８１】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）：δ０．１９（ｓ），１．２２（ｓ）、３．１６−３．８７５（ｍ）。
【００８２】
化合物（８）（Ｄ５−Ｍｅ−ＰＥＧ−Ｇ２−（ＯＤＴＰＡ）２０）（０．５０５０ｇ、０．０２９ｍｍｏｌ）およびＧｄ２Ｏ３（０．０７５３ｇ、０．２０ｍｍｏｌ）の混合物を脱イオン水（４０ｍＬ）に溶解し、その反応混合物を７０℃で２０時間加熱した。その反応混合物を室温に冷却し、０．２μｍの濾紙で濾過してから、凍結乾燥させて、金属カチオンＧｄ３＋を含む下記樹枝状高分子（Ｂ）を黄色の固形物として得た。
【００８３】
【化３５】
0004744588.tif 000036
【００８４】
≪実施例３≫
金属カチオンＧｄ３＋を含む下記樹枝状高分子（Ｃ）の製造
【００８５】
【化３６】
0004744588.tif 000037
Ｓ：
【００８６】
【化３７】
0004744588.tif 000038
【００８７】
Ｐ：ポリエチレングリコールセグメント（分子量：約２，０００）
Ｄ３：
【００８８】
【化３８】
0004744588.tif 000039
Ｚ：
【００８９】
【化３９】
0004744588.tif 000040
（ＤＴＰＡ）
【００９０】
上記式中、Ｄ３は酸素残基によりＤＴＰＡのカルボニル基（ＣＯ）と結合し、エステル基（ＣＯＯ）を形成する。
高分子（Ｃ）の製造法は、以下に示すとおりである。
【００９１】
【化４０】
0004744588.tif 000041
【００９２】
【化４１】
0004744588.tif 000042
【００９３】
【化４２】
0004744588.tif 000043
【００９４】
【化４３】
0004744588.tif 000044
【００９５】
【化４４】
0004744588.tif 000045
【００９６】
【化４５】
0004744588.tif 000046
【００９７】
【化４６】
0004744588.tif 000047
【００９８】
【化４７】
0004744588.tif 000048
【００９９】
ジクロロメタン（３００ｍＬ）中における化合物（７）（Ｄ５−Ｍｅ−ＰＥＧ−Ｇ２−（ＯＨ）２０）（２．０ｇ、０．１７ｍｍｏｌ）、ベンジリデン−２，２’−ビス（オキシ）メチルプロピオン酸無水物（ＢＯＰ無水物）（２．８５ｇ、６．７０ｍｍｏｌ）および４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）（０．１６ｇ、１．３３ｍｍｏｌ）の混合物を室温で７２時間攪拌した。次いで、過剰量のＢＯＰ無水物を失活させるべく無水メタノールを加え、さらに１２時間攪拌を続けた。溶剤を完全に除去してから、メタノール（３０ｍＬ）を加え、分離した固形物を濾過し、濾液をジエチルエーテル（２Ｌ）の入ったビーカーに加え、粘稠な物質を分離し、乾燥させて、化合物（９）（Ｄ５−Ｍｅ−ＰＥＧ−Ｇ２−（Ｏ２Ｂｎ）２０）を収率８９％で得た。化合物（９）の測定した物性値を以下に示す。
【０１００】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）：δ０．１３（ｓ，１５Ｈ，−ＳｉＣＨ３），１．０２（ｓ，６０Ｈ），１．０５（ｓ，１５Ｈ），１．１０（ｓ，３０Ｈ），３．０４（ｓ），３．５７−３．７８（ｍ），４．５６−４．６６（ｍ），５．４４（ｓ，２０Ｈ，ベンジリデンＣＨ），７．３１−７．３４（ｍ，１００Ｈ，Ａｒ−Ｈ）。
【０１０１】
次いで、メタノール（２００ｍＬ）およびジクロロメタン（５０ｍＬ）の混合物中における化合物（９）（２．３ｇ、０．１４ｍｍｏｌ）およびＰｄ／Ｃ（１０％）（０．２ｇ）の混合物を攪拌しながら、Ｈ２ガスを４８時間流した。次いで、触媒をセライトで濾過し、濾液を濃縮した。その濾液をジエチルエーテル（２Ｌ）の入ったビーカーに滴下して加えた。得られた粘稠な塊を乾燥させて、化合物（１０）（Ｄ５−Ｍｅ−ＰＥＧ−Ｇ３−（ＯＨ）４０）を得た。ここで、「Ｇ３」とは、第３世代を意味する単なる命名規則としての記号である。化合物（１０）の測定した物性値を以下に示す。
【０１０２】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）：δ０．８７（ｓ，６０Ｈ），０．９５（ｓ，１５Ｈ），０．９７（ｓ，３０Ｈ），３．０７（ｓ），３．５１−３．７７（ｍ），４．３９−４．４６（ｍ）。
【０１０３】
次いで、化合物（１０）（２．０ｇ、０．１４ｍｍｏｌ）をＤＭＳＯ（２０ｍＬ）に溶解した溶液に、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノナ−５−エン（ＤＢＮ）（１．３９ｇ、１１．２２ｍｍｏｌ）を加え、その反応混合物を１０分間攪拌した。この混合物に、ＤＴＰＡ一無水物（６．３１ｇ、１６．８１ｍｍｏｌ）をＤＭＳＯ（２００ｍＬ）に溶解した溶液を滴下して加え、その反応混合物を室温で７２時間攪拌した。その反応混合物を脱イオン水に対し透析し、凍結乾燥させて、化合物（１１）（Ｄ５−Ｍｅ−ＰＥＧ−Ｇ３−（ＯＤＴＰＡ）４０）を得た。
【０１０４】
最後に、化合物（１１）（０．３４７０ｇ、０．０１４ｍｍｏｌ）およびＧｄ２Ｏ３（０．０７４０ｇ、０．２０ｍｍｏｌ）の混合物を脱イオン水（３０ｍＬ）に溶解し、その反応混合物を７０℃で２４時間加熱した。その反応混合物を室温まで冷却し、０．２μｍの濾紙で濾過してから、凍結乾燥させて、金属カチオンＧｄ３＋を含む下記樹枝状高分子（Ｃ）を黄色の固形物として得た。
【０１０５】
【化４８】
0004744588.tif 000049
【０１０６】
≪実施例４≫
金属カチオンＧｄ３＋を含む下記樹枝状高分子（Ｄ）の製造
【０１０７】
【化４９】
0004744588.tif 000050
Ｓ：
【０１０８】
【化５０】
0004744588.tif 000051
【０１０９】
Ｐ：ポリエチレングリコールセグメント（分子量：約２，０００）
Ｄ１：
【０１１０】
【化５１】
0004744588.tif 000052
Ｘ：
【０１１１】
【化５２】
0004744588.tif 000053
Ｚ１：
【０１１２】
【化５３】
0004744588.tif 000054
【０１１３】
上記式中、Ｄ１は酸素残基によりＤＴＰＡのカルボニル基（ＣＯ）と結合し、エステル基（ＣＯＯ）を形成する。
高分子（Ｄ）の製造法は、以下に示すとおりである。
【０１１４】
【化５４】
0004744588.tif 000055
【０１１５】
【化５５】
0004744588.tif 000056
【０１１６】
【化５６】
0004744588.tif 000057
【０１１７】
【化５７】
0004744588.tif 000058
【０１１８】
【化５８】
0004744588.tif 000059
【０１１９】
【化５９】
0004744588.tif 000060
【０１２０】
【化６０】
0004744588.tif 000061
【０１２１】
化合物（４）（１．０８ｇ、０．１ｍｍｏｌ）および４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）（０．０２４ｇ、０．２ｍｍｏｌ）を５０ｍＬのジクロロメタン中に溶解し、無水コハク酸（０．１０ｇ、１．０ｍｍｏｌ）を加えた。その反応混合物を一晩攪拌してから、ジエチルエーテル（１Ｌ）中に沈殿させた。分離した白色の沈殿物を濾過し、真空下で乾燥させて、化合物（１２）（Ｄ５−Ｍｅ−ＰＥＧ−Ｇ１−（ＯＳＡ）１０）を収率８９％で得た。
【０１２２】
ＤＭＳＯ（１０Ｌ）中における化合物（１２）（０．２ｇ、０．０１７ｍｍｏｌ）、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド（ＥＤＣ）（０．０３２ｇ、０．２０ｍｍｏｌ）、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）（０．０２４ｇ、０．２０ｍｍｏｌ）および４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）（０．０２６ｇ、０．２０ｍｍｏｌ）の混合物を室温で２時間攪拌し、さらに、激しく攪拌しながら、１０ｍＬのＤＭＳＯに溶解した２−（４−アミノベンジル）ジエチレントリアミン五酢酸（０．１０１ｇ、０．２０ｍｍｏｌ）の溶液を滴下して加えた。攪拌を４８時間続け、その反応混合物を脱イオン水に対して約３日間透析した。次いで、透析した試料を凍結乾燥させて、化合物（１３）（Ｄ５−Ｍｅ−ＰＥＧ−Ｇ１−（ＮＨ−Ｂｚ−ＤＴＰＡ）１０）を収率４７％で得た。
【０１２３】
最後に、化合物（１３）（０．１０ｇ、０．００６ｍｍｏｌ）を水中で化学量論量のＧｄＣｌ３・６Ｈ２Ｏ（０．０１５６ｇ、０．０４２ｍｍｏｌ）と混合し、その溶液を室温で８時間激しく攪拌した。ｐＨは０．１Ｎ  ＮａＯＨ溶液で５．８に維持した。反応の進行をＦＴＩＲで追跡した。ｐＨ５．８（酢酸緩衝液）でキシレノールオレンジ指示薬を用いて、遊離ガドリニウムイオンの消失を確かめてから、その錯体を０．４５μｍのフィルターで濾過し、凍結乾燥させて、高分子（Ｄ）を得た。
【０１２４】
≪Ｔ１緩和の測定≫
ＮＭＲ分光計（２０ＭＨｚ）を用いて、反転回復（ＩＲ）の標準パルスプログラムにより、水の緩和速度を変化させる能力について、ガドリニウム担持高分子（Ａ）〜（Ｄ）を評価した。水のプロトン緩和の結果は、本発明の高分子材料が造影剤として機能する性質を本来的に備えることを示した。３つの世代のシクロシロキサン−コアデンドリマー（高分子（Ａ）〜（Ｃ））を全て分析し、市販の造影剤、すなわちマグネビストと比較した。第２および第３世代のＤＴＰＡ−末端デンドリマー（高分子（Ｂ）および（Ｃ））は、緩和能の数値が高く、ベンジル−ＤＴＰＡ末端デンドリマーの高分子（Ａ）は、緩和能の数値がより高い。
【０１２５】
【表１】
0004744588.tif 000062
【０１２６】
注目すべきは、本発明の提供する樹枝状高分子が期待数の金属カチオンを有するという点である（例えば、実施例２の期待数は２０、実施例４の期待数は１０である）。しかし、立体効果と化学合成に起因する不確定要素とにより、実際の金属カチオン平均数は、期待数よりも小さいのが通常である（例えば、実施例２の実際の平均数は１５．６±０．２であり、実施例４の実際の平均数は７である）。実際の金属カチオン数が異なる樹枝状高分子は、様々な実際の化学構造を有するので、一般に、期待数の金属カチオンを有する化学構造は、（同じ合成法により製造された）実際の数の金属カチオンを有する考え得る全ての樹枝状高分子を表すものとして用いられる。
【０１２７】
表１に示されるように、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）に使用可能な高分子（Ａ）〜（Ｄ）が開発された。それらは、環状の樹枝状構造の周辺部に結合するＤＴＰＡ／ベンジル−ＤＴＰＡ分子にキレートした常磁性のガドリニウムイオンから構成されている。そのコントラスト向上特性を、２０ＭＨｚのＮＭＲ分光計を用いて、反転回復（ＩＲ）の標準パルス系列により測定し、緩和時間Ｔ１およびＴ２を求めた。これらのデンドリマーの緩和能は、市販品よりもはるかに高いことがわかった。さらに、ＤＴＰＡとデンドリマーとを橋架けする硬直なベンジルリンカーを有する高分子（Ｄ）でも、優れた緩和能を示した。
【０１２８】
以上のことから、本発明によれば、複数の常磁性金属カチオンを担持可能な担体の設計に樹枝状高分子の概念を導入することにより、１分子あたりの造影剤の信号強度および特異的ターゲッティング能を高めることができる。さらに、本発明の樹枝状高分子は、血管内皮細胞を容易に透過することや人体に代謝されやすいという小分子造影剤の欠点を回避することができ、それによって血液循環中の滞留時間が延長される。
【０１２９】
本発明は、５本の結合手を有するシクロシロキサン系の樹枝状高分子を含む磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）造影剤を提供する。この造影剤は、環状の樹枝状構造の周辺部に結合するＤＴＰＡ（ベンジル−ＤＴＰＡ）分子にキレートした常磁性のガドリニウムイオンから構成されている。これらの樹枝状キレート剤は、ＭＲＩ治療において「拡大鏡」の役割を果たすことができる。
【０１３０】
さらに、本発明の別な技術的特徴は、複数の放射性同位元素および被分析物に特異な部分を担持する多重樹枝状高分子担体である。大分子担体を有する従来の造影剤、例えば、血清タンパクやポリリン酸などに比べて、本発明の樹枝状高分子は、等比級数的に拡大するユニークな能力を有するので、１単位あたりの分子造影剤の信号強度が大幅に高くなる。また、シクロシロキサンデンドリマーは、多数の金属カチオンを有することから、緩和能の値がより高くなることもわかった。
【０１３１】
以上、実施例を挙げて、本発明を説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないと解されるべきである。むしろ、本発明は、当業者に明らかであるように、様々な変更や類似したアレンジを包含することを意図している。それゆえ、添付された特許請求の範囲は、かかる変更および類似したアレンジが全て包含されるように、最も広い意味に解釈されるべきである。