(57)【要約】【課題】  目的とする部位で選択的に蛍光発光させることができる化合物を実現する。【解決手段】  本発明の化合物は、複数の蛍光性分子骨格を含む機能部位と、該蛍光性分子骨格の蛍光強度を抑制する抑制部位とを含んでいる。抑制部位を、目的とする部位の環境下で選択的に遊離する構成にすれば、蛍光性分子骨格が抑制部位から離れることにより、蛍光性分子骨格は本来有している強い蛍光を発することができる。従って、目的とする部位で選択的に蛍光発光させることができる化合物を提供することができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蛍光性分子骨格を含む機能部位と、該蛍光性分子骨格由来の蛍光強度を抑制する抑制部位とを含むことを特徴とする化合物。
【請求項２】
蛍光性分子骨格と該蛍光性分子骨格由来の蛍光強度を抑制する消光性分子骨格とを含む機能部位と、該蛍光性分子骨格由来の蛍光強度を抑制する抑制部位とを含むことを特徴とする化合物。
【請求項３】
上記抑制部位は、還元性環境下で遊離することにより、上記蛍光性分子骨格由来の蛍光強度が強くなる性質を備えているものであることを特徴とする請求項１または２に記載の化合物。
【請求項４】
さらに、上記機能部位と上記抑制部位とを連結するリンカー部位を含み、
上記リンカー部位は、上記抑制部位の遊離に引き続いて遊離する性質を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の化合物。
【請求項５】
上記抑制部位は、キノン化合物骨格またはニトロ化合物骨格を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の化合物。
【請求項６】
上記蛍光性分子骨格は、クマリン化合物骨格、フルオレセイン骨格、テキサスレッド骨格、量子ドットから選ばれる少なくとも１つの分子骨格であることを特徴とする請求項１または２に記載の化合物。
【請求項７】
上記化合物が一般式（１）
【化１】
2007077036.tif 000014
（式中、ＹはＯまたはＮＲ１２であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、それぞれ独立して、Ｈ、または炭素数１〜８までのアルキル基、炭素数１〜８までのアルコキシ基、アミノ基含有基、アミノ酸含有基、ペプチド含有基、タンパク質含有基、水酸基含有基、核酸含有基、有機酸含有基、ポリマー含有基である。Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２は、それぞれ独立して、Ｈ、または炭素数１〜８までのアルキル基である。）
で表される構造を有していることを特徴とする請求項１に記載の化合物。
【請求項８】
請求項１〜７に記載の化合物を含むことを特徴とする画像診断用組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標的部位で選択的に蛍光強度が強くなる新規化合物および該化合物を含む画像診断用組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
癌組織等の位置、大きさを正確に把握することは、適確な治療を行う上で不可欠である。しかし、現行の診断法は、臓器の大きさや形といった形態的情報に頼っており、早期にかつ正確な診断を遂行するためには、これまでの手法と全く異なる概念を用いた癌検出法が必要である。
【０００３】
癌組織における癌細胞は、非常に増殖旺盛であるため、癌細胞の増殖により固形組織化が進むと必要な血管新生が追いつかず、低酸素状態の細胞が顕著に増加することが知られている。
【０００４】
このような低酸素状態の細胞を利用することより、癌細胞等をイメージングすることが試みられている。これまで、動物実験や細胞実験における低酸素領域検出のために、ニトロイミダゾール系化合物等の低酸素マーカーを用いて、イメージングして、低酸素マーカーの分布を観測するといった手法が行われてきた（例えば非特許文献１、２参照）。
【非特許文献１】M. K. Samoszuk, J. Walter, E. Mechetner, 〔Improved Immunohistochemical Method for detecting Hypoxia Gradients in Mouse Tissues and Tumors〕, J. Histochem. Cytichem., 2004, 52, 837
【非特許文献２】S. O. P. Hofer, G. M. Mitchell, A. J. Penington, W. A. Morrison, R. RomeoMeeuw, E. Keramidaris, J. Palmer, K. R. Knight, 〔The use of pimonidazole to characterise hypoxiain the internal environment of an in vivo tissue engineering chamber〕, 〔online〕, 平成１７年７月２５日，British Journal of Plastic Surgery, ［平成１７年９月６日検索］, インターネット＜URL:http://www.sciencedirect.com/science? Ob=Mlmg& imagekey=B6WC6-4GPW3N2-F-9& cdi=6730&_user=119230&_orig=browse&_coverDate=07%2F25%2F2005&_sk=999999999&view=c&wchp=dGLzVzz-zSkWW&md5=39302653d213718e46042db6dc0c4975&ie=/sdarticle.pdf＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の構成では、癌細胞をイメージングする際に、患部の切除を行わなければならないという問題を生じる。
【０００６】
具体的には、上記低酸素マーカーによる癌細胞のイメージングは、低酸素領域の細胞を着色することにより行うため、イメージングした低酸素領域の細胞を観察するためには患部の切除を行う必要がある。患部の切除には高度な技術が要求されるため、癌細胞のイメージングを簡便に行うことが望まれている。
【０００７】
また、上記低酸素マーカーによる癌細胞のイメージングでは、上記低酸素マーカーの検出感度が低いため、画像のイメージング能力が低いという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、患部の切除を行うことなく、高感度のイメージングを行うために、目的とする部位で選択的に蛍光発光させることができる化合物を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る化合物は、上記課題を解決するために、複数の蛍光性分子骨格を含む機能部位と、該蛍光性分子骨格の蛍光強度を抑制する抑制部位とを含むことを特徴としている。
【００１０】
上記の構成によれば、本発明に係る化合物は、１分子中に複数の蛍光性分子骨格と該蛍光性分子骨格由来の蛍光強度を抑制する抑制部位とを含む構造を有しているため、蛍光性分子骨格由来の蛍光強度は、抑制部位によって弱められている。よって、例えば、上記化合物の抑制部位を、目的とする部位の環境下で選択的に遊離する構成にすれば、蛍光性分子骨格が抑制部位から離れることにより、蛍光性分子骨格部分は本来有している強い蛍光を発することができる。従って、目的とする部位で選択的に蛍光発光させることができるという効果を奏する。
【００１１】
本発明に係る化合物は、上記課題を解決するために、蛍光性分子骨格と該蛍光性分子骨格由来の蛍光強度を抑制する消光性分子骨格とを含む機能部位と、該蛍光性分子骨格由来の蛍光強度を抑制する抑制部位とを含むことを特徴としている。
【００１２】
上記の構成によれば、本発明に係る化合物は、１分子の中に、蛍光性分子骨格と該蛍光性分子骨格由来の蛍光強度を抑制する消光性分子骨格と、該蛍光性分子骨格由来の蛍光強度を抑制する抑制部位とを含む構造を有しているため、蛍光性分子骨格由来の蛍光強度は、抑制部位及び消光性分子骨格部分によって弱められている。よって、例えば、上記化合物の抑制部位及び消光性分子骨格部分を、目的とする部位の環境下で選択的に遊離する構成にすれば、蛍光性分子骨格部分が抑制部位及び消光性分子骨格部分から離れることにより、蛍光性分子骨格部分は本来有している強い蛍光を発することができる。従って、目的とする部位で選択的に蛍光発光させることができるという効果を奏する。
【００１３】
さらには、上記化合物における蛍光性分子骨格は、抑制部位及び消光性分子骨格によって蛍光強度を弱められている。このため、上記化合物の上記抑制部位及び上記消光性分子骨格が遊離する前の蛍光強度を、より自由に調整することができる。これにより、上記分子の遊離前の蛍光強度をより弱めることで、バックグランドの蛍光強度を弱めることができる。従って、上記抑制部位及び上記消光性分子骨格の遊離前後における蛍光性分子骨格由来の蛍光強度差をより大きくすることができるという効果を奏する。
【００１４】
本発明に係る化合物では、上記抑制部位は、還元性環境下で遊離することにより、上記蛍光性分子骨格由来の蛍光強度が強くなる性質を備えているものであることが好ましい。
【００１５】
上記構成によれば、上記抑制部位が還元性環境下で遊離するため、生体内において低酸素状態にある組織または細胞、還元性酵素の存在する組織または細胞等に対して選択的に蛍光性分子骨格部分を発光させることができる。低酸素状態にある組織または細胞の具体例としては、癌組織、癌細胞、虚血部位等が挙げられる。このため、癌組織、癌細胞、虚血部等に対して選択的に蛍光を発させることができる。よって、低酸素状態の部位に対する画像診断用組成物として利用することができるという更なる効果を奏する。
【００１６】
また、本発明に係る化合物では、さらに、上記蛍光分子骨格と上記抑制部位とを連結するリンカー部位を含み、上記リンカー部位は、上記抑制部位の遊離に引き続いて遊離する性質を備えていることが好ましい。
【００１７】
上記構成によれば、上記リンカー部位の組成を調整することで、上記化合物の溶解性を調整することができる。また、上記リンカー部位は、上記抑制部位の遊離に引き続き遊離する性質を有するため、標的部位において蛍光性分子骨格部分の発光強度が低減されない。よって、蛍光性分子骨格部分の発光強度に影響を与えることなく、自由に化合物の溶解性等の設計することができるというさらなる効果を奏する。
【００１８】
また、本発明に係る化合物では、上記抑制部位は、キノン化合物骨格またはニトロ化合物骨格を有していることが好ましい。
【００１９】
キノン化合物骨格のジカルボニル基またはニトロ化合物骨格におけるニトロ基は、親電子性置換基である。また、低酸素状態にある組織等において、上記骨格を有する化合物を還元する酵素が広く知られている。このため、上記構成によれば、上記抑制部位を低酸素状態にある組織等で容易に還元させることができるという更なる効果を奏する。
【００２０】
また、本発明に係る化合物では、上記蛍光性分子骨格は、クマリン化合物骨格、フルオレセイン骨格、テキサスレッド骨格、量子ドットから選ばれる少なくとも１つの分子骨格であることが好ましい。
【００２１】
クマリン化合物骨格、フルオレセイン骨格、テキサスレッド骨格及び量子ドットは、蛍光強度が強い分子骨格である。これにより、標的部位において、蛍光性分子骨格の発光強度をより強くすることができるというさらなる効果を奏する。
【００２２】
また、本発明に係る化合物では、上記化合物が一般式（１）
【００２３】
【化１】
2007077036.tif 000002
【００２４】
（式中、ＹはＯまたはＮＲ１２であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、それぞれ独立して、Ｈ、または炭素数１〜８までのアルキル基、炭素数１〜８までのアルコキシ基、アミノ基含有基、アミノ酸含有基、ペプチド含有基、タンパク質含有基、水酸基含有基、核酸含有基、有機酸含有基、ポリマー含有基である。Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２は、それぞれ独立して、Ｈ、または炭素数１〜８までのアルキル基である。）
で表される構造を有していることが好ましい。
【００２５】
本発明に係る画像診断用組成物は、上記課題を解決するために、上記本発明に係る化合物を含むことを特徴としている。
【００２６】
上記の構成によれば、例えば、上記化合物の抑制部位を目標部位で選択的に遊離する分子骨格にすることで、上記化合物が目標部位に到達すると、上記化合物における蛍光性分子骨格部分が上記抑制部位から離れ、蛍光性分子骨格部分は本来有している強い蛍光を発することができる。上記蛍光性分子骨格部分は目標部位で強い蛍光を発するため、体外から蛍光を検出することにより画像のイメージングを行うことができる。また、上記化合物は、蛍光強度および蛍光波長を自由に設計することができるため、検出感度を高め、さらに蛍光波長を自在に設定することができる。従って、患部の切除を行うことなく、高感度のイメージングを行うことができる非侵襲性の画像診断用組成物を提供することができるという効果を奏する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る化合物は、複数の蛍光性分子骨格を含む機能部位と、当該蛍光性分子骨格の蛍光強度を抑制する抑制部位とを含む構造を有している。このため、目的とする部位で選択的に蛍光発光させることができるという効果を奏する。
【００２８】
また、本発明に係る化合物は、蛍光性分子骨格と該蛍光性分子骨格の蛍光強度を抑制する消光性分子骨格とを含む機能部位と、該蛍光性分子骨格の蛍光強度を抑制する抑制部位とを含む構造を有している。このため、目的とする部位で選択的に蛍光発光させることができるという効果を奏する。さらには、上記抑制部位及び上記消光性分子骨格の遊離前後における蛍光性分子骨格由来の蛍光強度差をより大きくすることができるという効果を奏する。
【００２９】
また、本発明に係る画像診断用組成物は、上記化合物を含むことを特徴としている。これにより、患部の切除を行うことなく、高感度のイメージングを行うことができる画像診断用組成物を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の実施の一形態について説明すると以下の通りである。なお、本発明は本実施の形態に限定されるものではない。
【００３１】
本発明に係る化合物は、複数の蛍光性分子骨格を含む機能部位と該蛍光分子骨格由来の蛍光強度を抑制する抑制部位とを含む。
【００３２】
上記抑制部位は、標的部位で選択的に遊離または分解されるものであることが好ましい。標的部位で抑制部位が離れることにより、蛍光性分子骨格部分はそれまで抑制されていた本来有する強度の蛍光を発光することが可能となる。
【００３３】
また、本発明に係る化合物は、さらに、上記機能部位と上記抑制部位とを連結するリンカー部位を含んでいていることが好ましい。
【００３４】
これにより、リンカー部位の組成を調整することで、上記化合物の親水性を調整することができる。さらには、リンカー部位は、上記抑制部位の遊離に引き続いて遊離する性質を有することから、上記蛍光部位の遊離効率を自在に調整することができる。
【００３５】
本発明に係る化合物においては、上記抑制部位は還元性環境下で遊離するものであることが好ましく、還元性条件下で還元酸素または電離放射線の作用により遊離するものがより好ましい。還元性環境下とは、例えば、生体内において低酸素状態にある組織または細胞、還元性酵素の存在する組織または細胞、等を挙げることができる。低酸素状態にある組織または細胞の具体例としては、癌組織、癌細胞、虚血部位等を挙げることができる。
【００３６】
より具体的には、上記抑制部位は、キノン化合物骨格またはニトロ化合物骨格を有していることが好ましい。これらの分子骨格が有するジカルボニル基またはニトロ基は親電子性置換基であり、これらを還元可能な酵素が広く知られているからである。
【００３７】
キノン化合物骨格としては、下記一般式群（２）
【００３８】
【化２】
2007077036.tif 000003
【００３９】
（式中、ＸはＯ、Ｓ、ＮＲ７またはＰＲ８であり、ＹはＲ９、ＮＨ２、ＮＨＲ１０または求核性置換基であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ９は、それぞれ独立して、Ｈまたは炭素数１〜８のアルキル基である。ＰＲ８は、リン酸基を示す。また、式中、conjugate to functional partは、この部分がリンカー部位または機能部位に結合することを表す。）
に示される構造を有する分子骨格を挙げることができる。これらの中で、インドールキノン骨格（ＩＱ）は、低酸素状態に応答しうる置換基であるという理由で特に好ましい。
【００４０】
ニトロ化合物骨格としては、下記一般式群（３）
【００４１】
【化３】
2007077036.tif 000004
【００４２】
（式中、ＸはＯ、ＳまたはＮＲ４であり、ＹはＮまたはＣＲ５であり、ＺはＯ、ＳまたはＮＲ６であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれ独立して、Ｈまたは炭素数１〜８までのアルキル基、炭素数１〜８までのアルコキシ基、アミノ基含有基、アミノ酸含有基、ペプチド含有基、タンパク質含有基、水酸基含有基、核酸含有基、有機酸含有基、ポリマー含有基である。Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、それぞれ独立して、炭素数１〜８のアルキル基である。式中、conjugate to functional partは、この部分がリンカー部位を介して機能部位に結合することを表す。）
に示される構造を有する分子骨格、または下記一般式群（３）
【００４３】
【化４】
2007077036.tif 000005
【００４４】
（式中、ＸはＯ、ＳまたはＮＲ３であり、Ｙ１はＨ、ＮＯ２、ＮＲ４、炭素数１〜８のアルキル基または炭素数１〜８のアルコキシ基であり、Ｙ２はＨ、ＮＯ２、ＮＨ２またはＮＲ５であり、Ｙ３はＣＨ２またはＮＲ６であり、Ｒ１、Ｒ６は、それぞれ独立して、Ｈまたは炭素数１〜８までのアルキル基、炭素数１〜８までのアルコキシ基、アミノ基含有基、アミノ酸含有基、ペプチド含有基、タンパク質含有基、水酸基含有基、核酸含有基、有機酸含有基、ポリマー含有基である。Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ独立して炭素数１〜８のアルキル基である。式中、conjugate to functional partは、この部分がリンカー部位を介して機能部位に結合することを表す。）
に示される構造を有する分子骨格を挙げることができる。これらの中で、ニトロベンジル骨格、ニトロフラン骨格は、該分子骨格中のニトロ基を還元することが可能である酵素が広く知られているため特に好ましい。
【００４５】
本発明に係る化合物の機能部位は、複数の蛍光性分子骨格を含んでいる。上記化合物では、同じ種類の蛍光性分子骨格を複数含む構成であってもよいし、異なった種類の蛍光性分子骨格を含む構成であってもよい。同じ種類の蛍光性分子骨格を複数含む構成とすることで、上記化合物の１分子当たりの蛍光強度をより高くすることができ、上記化合物を画像診断組成物に適用すれば、より高感度のイメージングを行うことができる。
【００４６】
また、上記化合物における蛍光性分子骨格を、異なる種類のものを含む構成にすることで、上記抑制部位の遊離後における蛍光性分子骨格の蛍光の波長分布を任意に変化させることができる。
【００４７】
上記蛍光分子が発する蛍光の波長は、生体膜透過性が高いことが好ましく、３００ｎｍ〜８００ｎｍが好ましく、より好ましくは６００ｎｍ〜８００ｎｍである。
【００４８】
また、本発明に係る化合物の機能部位は、蛍光性分子骨格と消光性分子骨格とを含む構成であってもよい。上記化合物内に消光性分子骨格を含有する構成とすることで、上記化合物は、１分子の中に、蛍光性分子骨格と該蛍光性分子骨格由来の蛍光強度を抑制する消光性分子骨格と、該蛍光性分子骨格由来の蛍光強度を抑制する抑制部位とを含んだ構造となる。上記構成では、上記化合物における蛍光性分子骨格は、抑制部位及び消光性分子骨格部分によって蛍光強度を弱められている。このため、上記化合物の上記抑制部位及び上記消光性分子骨格が遊離する前の蛍光強度を、より自由に調整することができる。これにより、上記分子の遊離前の蛍光強度をより弱めることで、バックグランドの蛍光強度を弱めることができる。従って、上記抑制部位及び上記消光性分子骨格部分の遊離前後における蛍光性分子骨格由来の蛍光強度差をより大きくすることができ、上記化合物を画像診断組成物に適用すれば、より高感度のイメージングを行うことができる。
【００４９】
さらには、本発明に係る化合物における機能部位に、Ｆ１８、Ｃ１１等の放射性同位元素を含有させることにより、またはＧｄイオン−キレート錯体等の磁性分子骨格を含有させることにより、標的部位をＰＥＴやＭＲＩ等の診断機器で検出することができる構成とすることができる。
【００５０】
上記蛍光性分子骨格としては、クマリン、フルオレセイン、テキサスレッド等の有機化合物、量子ドット等の無機化合物等の蛍光強度が高い分子の分子骨格が挙げられる。また上記蛍光性分子骨格を１分子内に複数個含むポリマー、デンドリマー等の構造のものが挙げられる。
【００５１】
また、上記消光性分子骨格としては、ダブシル等の有機化合物、金粒子等の無機化合物等の分子の分子骨格が挙げられる。
【００５２】
リンカー部位としては、抑制部位が遊離した後に、自発的に機能部位から遊離するものであることが好ましい。このようなリンカー部位としては、５員環または６員環を形成することができる構造を有するリンカー部位を挙げることができるが、これに限定されない。また、リンカー部位が遊離しなくても、抑制部位が遊離することで機能部位は機能を回復するが、リンカー部位が遊離することにより、機能部位は本来有する機能を完全に発現することができる。
【００５３】
上記リンカー部位は、より具体的には一般式（５）
【００５４】
【化５】
2007077036.tif 000006
【００５５】
（式中、ＸはＯまたはＮＲ３であり、ＹはＯ、ＳまたはＮＲ４であり、ＺはＯまたはＮＲ５であり、ＷはＯまたはＮＲ６であり、Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ独立して、Ｈまたは炭素数１〜８のアルキル基である。Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、それぞれ独立して、Ｈまたは炭素数１〜８までのアルキル基、アミノ基含有基、アミノ酸含有基、ペプチド含有基、タンパク質含有基、水酸基含有基、核酸含有基、有機酸含有基、ポリマー含有基である。また、式中、Functional partは機能部位を表し、Bioreductive unitsは抑制部位を表す。）
に示される化合物群の構造のいずれかであることが好ましい。
【００５６】
また、一般式（６）
【００５７】
【化６】
2007077036.tif 000007
【００５８】
（式中、ＸはＯまたはＮＲ８であり、ＹはＯまたはＮＲ９であり、ＺはＯまたはＮＲ１０であり、ＷはＯまたはＮＲ１１であり、ＥはＯまたはＮＲ１２であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ９は、それぞれ独立して、Ｈまたは炭素数１〜８までのアルキル基である。Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２は、それぞれ独立して、Ｈ、または炭素数１〜８までのアルキル基、アミノ基含有基、アミノ酸含有基、ペプチド含有基、タンパク質含有基、水酸基含有基、核酸含有基、有機酸含有基、ポリマー含有基である。また、式中、functional partは機能部位を表し、Bioreductive unitsは抑制部位を表す。）
に示される化合物群の構造のいずれかであることが好ましい。
【００５９】
また、一般式（７）
【００６０】
【化７】
2007077036.tif 000008
【００６１】
（式中、ＸはＯまたはＮＲ７であり、ＹはＯまたはＮＲ８であり、ＺはＯまたはＮＲ９であり、ＷはＯまたはＮＲ１０であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ８は、それぞれ独立して、Ｈまたは炭素数１〜８までのアルキル基である。Ｒ７、Ｒ９、Ｒ１０は、それぞれ独立して、Ｈ、ＣＨ３または炭素数２〜８のアルキル基、アミノ基含有基、アミノ酸含有基、ペプチド含有基、タンパク質含有基、水酸基含有基、核酸含有基、有機酸含有基、ポリマー含有基構造である。）
に示される化合物の構造であることが好ましい。
【００６２】
上記構造のリンカー部位とすることにより、水溶性を向上させることができると共に、抑制部位遊離後に自発的に遊離させることができる。
【００６３】
本実施の形態に係る化合物としては、例えば、一般式（１）
【００６４】
【化８】
2007077036.tif 000009
【００６５】
（式中、ＹはＯまたはＮＲ１２であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、それぞれ独立して、Ｈ、または炭素数１〜８までのアルキル基、炭素数１〜８までのアルコキシ基、アミノ基含有基、アミノ酸含有基、ペプチド含有基、タンパク質含有基、水酸基含有基、核酸含有基、有機酸含有基、ポリマー含有基である。Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２は、それぞれ独立して、Ｈ、または炭素数１〜８までのアルキル基である。）
の構造を有する化合物が挙げられる。
【００６６】
上記一般式群（２）における求核性置換基としては、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数１〜８のアルコキシ基等が挙げられ、より好ましくはメトキシ基である。
【００６７】
上記一般式群（３）、一般式群（４）、及び一般式（１）及び（５）〜（７）におけるアミノ基含有基としては、炭素数１〜８のアミノアルキル基等が挙げられ、より好ましくはＣＨ２ＮＨ２である。
【００６８】
上記一般式群（３）、一般式群（４）、及び一般式（１）及び（５）〜（７）における水酸基含有基としては、炭素数１〜８のヒドロキシアルキル基等が挙げられ、より好ましくはＣＨ２ＯＨである。
【００６９】
上記一般式群（３）、一般式群（４）、及び一般式（１）及び（５）〜（７）におけるアミノ酸含有基としては、リジン残基、アルギニン残基等が挙げられ、より好ましくはリジン残基である。
【００７０】
上記一般式群（３）、一般式群（４）、及び一般式（１）及び（５）〜（７）におけるペプチド含有基としては、残基数１〜２０のオリゴペプチド基等が挙げられ、より好ましくは残基数５程度の腫瘍特異的に結合するオリゴペプチドである。
【００７１】
上記一般式群（３）、一般式群（４）、及び一般式（１）及び（５）〜（７）におけるタンパク質含有基としては、酵素、抗体等を含有する置換基が挙げられ、より好ましくはｍＡｂと呼ばれる腫瘍特異的に結合する抗体を含有する置換基である。
【００７２】
上記一般式群（３）、一般式群（４）、及び一般式（１）及び（５）〜（７）における核酸含有基としては、ＤＮＡまたはＲＮＡ等を含有する置換基が挙げられ、より好ましくは２０塩基程度から成る一本鎖ＤＮＡを含有する置換基である。
【００７３】
上記一般式群（３）、一般式群（４）、及び一般式（１）及び（５）〜（７）における有機酸含有基としては、炭素数１〜８のアルキルカルボン酸を含有する置換基等が挙げられ、より好ましくはＣＨ２ＣＯＯＨである。
【００７４】
上記一般式群（３）、一般式群（４）、及び一般式（１）及び（５）〜（７）におけるポリマー含有基としては、ポリエチレングリコール、デキストラン、シクロデキストリン等のポリマー構造を有する置換基が挙げられ、より好ましくはシクロデキストリン構造を有する置換基である。
【００７５】
一般式（１）に示す化合物としては、例えば、式（８）
【００７６】
【化９】
2007077036.tif 000010
【００７７】
に示す構造の化合物（以下、ＩＱ−Ｃｏｕと記す）が挙げられる。
【００７８】
上記のような分子内にインドールキノンの分子骨格及びクマリンの分子骨格を有している化合物は、英国研究者により報告されている（S. A. Everett, E. Swann, M. A. Nayor, M. R. L. Stratford, K. B. Patel, N. Tian, R. G. Newman, B. Vojnovic, C. J. Moody, P. Wardman, Biochemical Pharmacology, 2002, 63, 1629-1639）。しかしながら、上記化合物は、低酸素領域で活性化されるプロドラッグとしての利用を目的として開発されており、本発明のような癌診断用酸素センサーとしての利用については実験が行われていない。このため、上記化合物では、癌診断用酸素センサーにようなイメージングツールとして実際に利用することができるかは不明である。
【００７９】
また、上記化合物では、分子内に蛍光性分子骨格であるクマリンを１つのみ含む構造を有している。これに対して、本発明に係る化合物は、機能部位として複数の蛍光性分子骨格または、蛍光性分子骨格及び消光性分子骨格を含む構造を有している。このため、機能部位の複数の分子を変化させることにより、蛍光強度を強くしたり、蛍光の波長分布を任意のものにしたりすることができる。また、消光性分子骨格と組み合わせることにより、バックグラウンドの蛍光ピークを大きく抑制することができるため、より感度の高い診断を行うことができる等多様な機能を発現可能にしている。
【００８０】
以下、化合物ＩＱ−Ｃｏｕを用いて、低酸素状態における上記化合物の作用について説明する。
【００８１】
下記式（９）
【００８２】
【化１０】
2007077036.tif 000011
【００８３】
に示すように、ＩＱ−Ｃｏｕにおける抑制部位であるインドールキノン（ＩＱ）は、Cytochrome-Ｐ450等の還元酵素により還元されて遊離する。そしてフリーとなったリンカー部位の末端が自発的に５員環を形成し、クマリン（Ｃｏｕ）から遊離する。その結果、クマリン（Ｃｏｕ）が、本来有する強い蛍光特性を発現することが可能となる。
【００８４】
このように、上記化合物は、低酸素条件でのみ反応が進行する一電子還元反応を利用するため、正確に低酸素細胞を識別することができる。
【００８５】
以下に、本発明に係る化合物の利用形態について説明する。
【００８６】
本発明は、上述の本発明に係る化合物を含む画像診断用組成物を提供する。本発明に係る組成物は、経口、非経口（例えば筋肉内注射、腹腔内注射、静脈内注射、皮下注射または埋込み）、経鼻、経膣、経直腸、経舌下または局所のいずれかの経路で動物に投与することができる。本発明に係る組成物の場合、非経口的に注射することが好ましい。有効成分としての本発明に係る化合物の含有量は、診断対象の体重および状態、および選択される特定の投与経路に応じて、適宜選択すればよい。
【００８７】
上記本発明に係る化合物は、上記投与経路のいずれかにより、単独で、あるいは、薬剤学的に許容することのできる担体または希釈剤との組み合わせで、投与することができ、投与は、単回または複数回投与で実施することができる。より具体的には、本発明の組成物は、幅広い種々の剤形で投与することができる。
【００８８】
経口投与用の固体剤形は、例えば、カプセル、錠剤、丸剤、粉末、および顆粒などであってよい。そのような固体剤形では、上記本発明に係る化合物を、少なくとも１種の医薬的に受容しうる不活性担体または希釈剤（スクロース、ラクトースまたはデンプンなど）と混合する。また、このような不活性担体または希釈剤の他に別の物質（例えば、ステアリン酸マグネシウムなどの潤滑剤）を含んでいてもよい。カプセル、錠剤および丸剤の場合、剤形は緩衝剤を含んでいてもよい。錠剤および丸剤はさらに、腸溶性コーティングを用いて調製することもできる。
【００８９】
経口投与用の液状剤形は、薬剤学的に受容しうる乳濁液、溶液、懸濁液およびシロップなどであり、これらにより形成したエリキシル剤は当分野で一般的に用いられる不活性希釈剤（水など）を含有する。組成物は、このような不活性希釈剤の他に湿潤剤、乳化剤、懸濁化剤、甘味剤、香味剤、芳香剤などを含んでいてもよい。
【００９０】
非経口投与用の製剤は、滅菌した水性もしくは非水性の溶液、懸濁液または乳濁液を含んでいてもよい。非水性溶媒または賦形剤の例は、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、植物油（オリーブ油およびトウモロコシ油など）、ゼラチン、および注射可能な有機エステル（オレイン酸エチルなど）を含む。このような剤形はまた、防腐剤、湿潤剤、乳化剤および分散剤などを含んでいてもよい。これらの製剤は、例えば、細菌を保持するフィルターを通す濾過、組成物と殺菌剤の混合、組成物へのＸ線照射、または組成物の加熱により、滅菌することができる。これらはまた、使用する直前に無菌水またはいくつかの他の無菌注射剤に溶解することができる、無菌固体組成物の形状で製造することもできる。
【００９１】
薬剤学的に許容できる担体は当業者には周知であり、例えば、例えば、ＲＥＭＩＮＧＴＯＮ’Ｓ  ＰＨＡＲＭＡＣＥＵＴＩＣＡＬ  ＳＣＩＥＮＣＥＳ（Ｍｅｒｃｋ  Ｐｕｂ．Ｃｏ．，  Ｎ．Ｊ．１９９１）に十分に記載されている。薬剤学的に受容できる担体には、塩（例えば、無機酸塩（例えば、塩酸塩、臭化水素酸塩、リン酸塩、硫酸塩など）、および有機酸塩（例えば、酢酸塩、プロピオン酸塩、マロン酸塩、安息香酸塩など））が含まれる。
【００９２】
本発明に係る組成物は、キットの形態で提供することができる。キットには、本発明に係る化合物を含む組成物（本発明に係る組成物）のみではなく、これとは異なる成分を含む組成物が含まれていてもよい。キットに２種類以上の組成物が含まれる場合には、これらは別個の容器（例えば、分割されたボトルなど）に入れてもよく、分割されていない単独の容器に入れてもよい。一般に、キットには、使用説明書が含まれる。キットの形態は、別個の成分が好ましくは異なる剤形（例えば経口および非経口）で投与され、異なる投与量で投与され、または、処方する医師が当該組み合わせの各成分の滴定を所望する場合などに特に有利である。
【００９３】
本発明に係る化合物の被検体への投与は、上述の組成物の使用形態に準じればよい。
【００９４】
上述のように、本発明に係る化合物は標的部位に選択的に送達されるため、例えば、癌病巣部位や虚血性疾患部位の検出に好適に用いることができる。また、例えばＣＰＴのように抗癌作用を有すると共にそれ自身が蛍光を発する化合物を、本発明に係る化合物の機能部位に用いれば、癌標的療法と癌病巣の画像診断を同時に実施することが可能となる。
【００９５】
本発明に係る化合物の被検体への投与は、上述の組成物の使用形態に準じればよく、シグナルの検出には、シンチレーションカウンター、蛍光分光光度計などの公知の検出器を用いることができる。
【００９６】
なお本発明は上述した各実施形態および以下の実施例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００９７】
また、本明細書中に記載された学術文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。
【実施例】
【００９８】
以下、本発明について実施例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００９９】
最初に、以下の実施例で用いた測定装置及び実験材料について記載する。
【０１００】
〔測定装置〕
１Ｈ−ＮＭＲスペクトルの測定には、JOEL JMN-AL-300（300MHz）を使用した。化学シフト値は、残存溶媒ピークを基準として、ｐｐｍで記載した。ピークの多重度は、シングレット（ｓ）、ダブレット（ｄ）、トリプレット（ｔ）、ダブル−ダブレット（ｄｄ）。ブロードシングレット（ｂｒｓ）又はマルチプレット（ｍ）と記載した。
【０１０１】
ＦＡＢＭＳ（fast atom bombardment mass spectrometry）には、JMS-SX102A質量分析計（ＪＯＥＬ社製）を用い、グリセロールまたは３−ニトロベンジルアルコール（ＮＢＡ）をマトリクスとした。
【０１０２】
Ｘ線照射には、Radioflex-350（理学社製）を使用した。
【０１０３】
高速液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）には、Shimadzu HPLCシステム（SPD-10A UV-VIS検出器, CT0-10Aカラムオーブン, LC-10ASポンプ２基, C-R6Aクロマトパック）を使用した。サンプル溶液を注入するカラムは、逆相カラム（Interstil（登録商標） ODS-3 column, 4.6Φ×150 mm、GL Science 社製）を用いた。溶媒は、溶液Ａとしてアセトニトリル、溶液Ｂとして０．１Ｍ ＴＥＡＡ緩衝液（ｐＨ５）含有アセトニトリル溶液を用い、最初に２０分間溶媒Ｂを８８．９％の濃度で流し、次に８８．９％から１６．７％へ７０分かけてリニアグラジエントさせるように溶媒プログラムを設定した。
【０１０４】
蛍光スペクトルには、SHIMADZU RF-5300PC spectrofluorophotometer（島津社製）を用いた。測定は、３００ｎｍを励起し、室温で行った。また、UV-33 glassfilter（東芝ガラス社製）を検出器側に使用して、３００ｎｍの励起波長由来のピークを除去した。
【０１０５】
細胞の画像測定には、IX71-IMAGE（オリンパス社製）の蛍光顕微鏡を用い、３３０ｎｍを励起することによって行った。
【０１０６】
〔実験材料〕
クマリン−３−カルボン酸（化合物１）はAldrich社から購入した。ＮＡＤＰＨ−Ｐ４５０リダクターゼは、和光純薬社を介してOxford Biomedical Researchから入手した。β−ＮＡＤＰＨ補酵素は、和光純薬社を介してOriental Yeast社から入手した。Ｌ−グルタミン含有ＲＰＭＩ−１６４０培地、２−メルカプトエタノール及びＨａｎｋの平衡塩類溶液は、ナカライテスク社から入手した。ウシ胎仔血清（ＦＢＳ）は、ナカライテスク社を介してＩＣＮ Biomedical社から入手した。ＭＣＦ−７細胞は、東北大学加齢医学研究所附属医用細胞資源センターから入手した。ＭＣＦ−７細胞は、乳腺ガン由来の細胞であり、一電子還元酵素のcytochrome-P450を過剰に発現することが知られている。その他の試薬は、アルドリッチ社、和光純薬社またはナカライテスク社から購入した。これら購入した試薬は、精製せずに使用した。
【０１０７】
〔実施例１：ＩＱ−Ｃｏｕの合成〕
ＩＱ−Ｃｏｕの合成は、式（１０）および式（１１）
【０１０８】
【化１１】
2007077036.tif 000012
【０１０９】
【化１２】
2007077036.tif 000013
【０１１０】
に示す合成経路で行った。以下に、各反応について説明する。尚、全ての反応は、特に記載がない限り、蒸留した溶媒を使用して、乾燥窒素雰囲気下で行った。また、薄層クロマトグラフィには、Ｓｉｌｉｃａｇｅｌ  ６０Ｆ２５４（メルク社製）のＴＬＣ板を用い、カラムクロマトグラフィには、Ｗａｋｏｇｅｌ  Ｃ−３００（和光純薬社製）を用いた。
【０１１１】
（１）化合物２の合成
化合物１（５１０ｍｇ、２．６８ｍｍｏｌ）を、窒素ガス下で塩化チオニル（５ｍＬ、６８ｍｍｏｌ）に溶解した。この溶液を１００℃で２．５時間攪拌することにより反応を行った。反応は、ＴＬＣ（クロロホルム：メタノール＝１０：１）で観察しながら行った。反応後、反応混合物を濃縮して、塩化チオニルを除去した。粗精製物にトルエン（１ｍＬ）を加え、減圧濃縮した。この操作を３回繰り返すことにより、残存する塩化チオニルを完全に除去した。得られたカーキ色の固体である化合物２の粗精製物は、化合物４の合成にすぐに使用した。
【０１１２】
（２）化合物３の合成
化合物３の合成は、Ｓｈａｍｉｓらの文献（M.Shamis, H. N Lode, D. Shabat, J. Am. Chem. Soc. , 2004, 126, 1726-1731）に記載の方法を参考にして行った。具体的には、[２−［［［２，６−ビス［［［（１，１−ジメチルエチル）ジメチルシリル］オキシ］メチル］−４−メチルフェノキシ］カルボニル］メチルアミノ］エチル]メチル−，１，１−ジメチルエチルエステルを出発原料として、酢酸酸性条件下、ＴＢＤＳ(tert−butyl−dimethyl silyl)基を除去することにより化合物３を合成した。
【０１１３】
（３）化合物４の合成
化合物２（２５４ｍｇ、０．６６ｍｍｏｌ）のジクロロメタン（２ｍＬ）溶液を、化合物３のジクロロメタン（３ｍＬ）溶液に加えた。この混合物を、０℃で１５分間攪拌し、室温で３時間攪拌した。反応は、ＴＬＣ（ヘキサン：酢酸エチル＝１：２）で観察した。飽和炭酸水素ナトリウムで水溶液で希釈後、クロロホルムで混合物を抽出し、抽出物を食塩水で洗浄した。無水硫酸マグネシウムにより、有機層を乾燥し、ろ過を行い、減圧濃縮した。カラムクロマトグラフィ（ＳｉＯ２、３３％ヘキサン／酢酸エチル）によって、粗精製物を精製し、茶色油状の化合物４を得た。
【０１１４】
化合物４について１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）を測定した。その結果、δ８．４９及び８．４６（ｓ，２Ｈ），７．５７−７．４９（ｍ，４Ｈ），７．２９−７．１７（ｍ，６Ｈ），５．２２（ｓ，４Ｈ），３．５４−３．２３（ｍ，４Ｈ），３．０８、２．８３及び２．６７（Ｓ，６Ｈ），２．２８（ｓ，３Ｈ），１．３２及び１．２９（Ｓ，９Ｈ）であった。尚、アミド基を軸とした回転が制限されるため、幾つかのピークの組は、多重度が倍になっている。
【０１１５】
また、ＦＡＢＭＳ(ＮＢＡ／ＣＨＣｌ３)の測定結果は、ｍ／ｚ７２７〔（Ｍ＋Ｈ）＋〕であり、ＨＲＭＳによるＣ３９Ｈ３９Ｎ２Ｏ１２〔（Ｍ＋Ｈ）＋〕の測定値は７２７．２５０５であった。尚、化合物４の分子質量の計算値は、７２７．２４９８である。
【０１１６】
（４）化合物６の合成
化合物６の合成は、Ｚｈａｎｇらの文献（Z. Zhang, K. Tanabe, H. Hatta, S. Nishimoto, Org. Biomol. Chem., 2005, 3, 1905-1910）に記載の方法を参考にして行った。具体的には、１，２−ジメチル−３−ヒドロキシメチル−５−メトキシインドールキノンを出発原料として、塩基性条件下、４−ニトロフェニルクロロホルマートを反応させることにより化合物６を合成した。
【０１１７】
（５）ＩＱ−Ｃｏｕの合成
化合物４（１５５ｍｇ，０．２１ｍｍｏｌ）を、０．５Ｍ ＨＣｌ／ＭｅＯＨ（２ｍＬ）によって、Ｂｏｃ（ter-butoxy carbonyl）基を除去することにより脱保護して、化合物５を得た。減圧により、過剰量の酸を除去し、残渣をＤＭＦ（１ｍＬ）に溶解した。化合物６のＤＭＦ（１ｍＬ）溶液を上記混合物に加え、室温で８時間攪拌した。反応は、ＴＬＣ（ヘキサン：酢酸エチル＝１：４）で観察した。飽和炭酸水素ナトリウムで水溶液で希釈後、酢酸エチルで混合物を抽出し、抽出物を食塩水で洗浄した。無水硫酸マグネシウムにより、有機層を乾燥し、ろ過を行い、減圧濃縮した。カラムクロマトグラフィ（ＳｉＯ２、最初１６．７％酢酸エチル／ヘキサンで溶出させ、酢酸エチル濃度を上げていき、最後には１００％酢酸エチルで溶出させる）によって、粗精製物を精製し、オレンジ色の油体としてＩＱ−Ｃｏｕ（収量：７２．１ｍｇ，０．０８１ｍｍｏｌ，収率：３９％）を得た。
【０１１８】
ＩＱ−Ｃｏｕについて１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）を測定した。その結果、δ８．５４及び８．５０（ｓ，２Ｈ），７．５９−７．５２（ｍ，４Ｈ），７．３１−７．１９（ｍ，６Ｈ），５．５２−５．３９（ｍ，１Ｈ），５．２３−５．０４（ｍ，６Ｈ），３．８０−３．６６（ｍ，６Ｈ），３．５８−２．７５（ｍ，１０Ｈ），２．３１（ｓ，３Ｈ），２．２５及び２．２０（ｓ，３Ｈ）であった。尚、アミド基を軸とした回転が制限されるため、幾つかのピークの組は、多重度が倍になっている。
【０１１９】
また、ＦＡＢＭＳ(ＮＢＡ／ＣＨＣｌ３)の測定結果は、ｍ／ｚ８８８〔（Ｍ＋Ｈ）＋〕であり、ＨＲＭＳによるＣ４７Ｈ４２Ｎ３Ｏ１５〔（Ｍ＋Ｈ）＋〕の測定値は８８８．２６０４であった。尚、ＩＱ−Ｃｏｕの分子質量の計算値は、８８８．２６１０である。
【０１２０】
〔実施例２：蛍光スペクトルの測定〕
化合物１（Ｃｏｕ）、化合物４（Ｌｉｎｋｅｒ−Ｃｏｕ）、ＩＱ−Ｃｏｕそれぞれを、アセトニトリルに１０μＭとなるように溶解した。上記それぞれの溶液の蛍光スペクトルを測定した。その結果を図１に示す。
【０１２１】
図１は、本実施の形態に係るＣｏｕ、Ｌｉｎｋｅｒ−Ｃｏｕ及びＩＱ−Ｃｏｕの蛍光スペクトルを示すグラフである。
【０１２２】
図１に示すように、クマリン単体であるＣｏｕは、非常に強い蛍光を示したのに対して、クマリンにＩＱを分子内に導入したＩＱ−Ｃｏｕの蛍光強度は著しく減少した。また、Ｃｏｕとリンカー部位のみからなるＬｉｎｋｅｒ−Ｃｏｕは、Ｃｏｕと比較して蛍光強度が約２／３となっているが、ＩＱ−Ｃｏｕと比較して強い蛍光を示した。このことから、ＩＱ−ＣｏｕにおけるＣｏｕの蛍光発光は、ＩＱによる分子内消光作用によって著しく抑制されていることがわかる。
【０１２３】
〔実施例３：Ｘ線照射〕
ＩＱ−Ｃｏｕ（５０μＭ）を含む、２０％の２−メチル−プロパノールを含有する超純水（Ｍｉｌｌｉ  Ｑ）溶液に対して、室温で３０分間アルゴンバブリングを行うことにより、上記溶液を低酸素状態とした。上記溶液を密栓したガラスアンプルに入れ、室温下でＸ線源（４．０Ｇｙ／ｍｉｎ）により上記溶液にＸ線を照射した。一定時間毎に上記溶液の一部をサンプリングして、蛍光スペクトル測定を行った。また、その時、サンプルの容量に対して３３％の容量のＨＰＬＣ分析用超純水を加えて、サンプルを希釈した。好気性条件として、アルゴンを飽和させないコントロール溶液を、同様にＸ線照射及び分析を行った。その結果を図２に示す。
【０１２４】
図２は、本実施の形態に係るＩＱ−ＣｏｕのＸ線照射による濃度変化を示すグラフである。
【０１２５】
図２に示すように、好気性状態におけるＩＱ−Ｃｏｕの濃度は、Ｘ線照射ではＩＱ−Ｃｏｕが還元され難いため、時間の経過と共にほとんど変化しなかった。好気性状態におけるＣｏｕの濃度もまた、連結していた抑制部位及びリンカー部位がＩＱ−Ｃｏｕから遊離していないため、時間と共にほとんど変化しなかった。
【０１２６】
それに対して、低酸素状態におけるＩＱ−Ｃｏｕの濃度は、Ｘ線照射により急速にＩＱ−Ｃｏｕが還元されるため、時間の経過と共に減少した。これに伴って、Ｃｏｕの濃度は、連結していた抑制部位及びリンカー部位がＩＱ−Ｃｏｕから遊離するため、時間の経過と共に増加した。
【０１２７】
〔実施例４：ＮＡＤＰＨ−Ｐ４５０リダクターゼによるＩＱ−Ｃｏｕの生物学的還元活性化〕
低酸素状態とするため、ＮＡＤＰＨ−Ｐ４５０リダクターゼ（１０．６μｇ／ｍＬ）とβ−ＮＡＤＰＨ（２ｍＭ）の２５ｍＭ燐酸緩衝液（ｐＨ７．４）に対して、アルゴンバブリングを行い、３７℃で１０分間インキュベートした。上記溶液に対して、ＩＱ−Ｃｏｕ（最終的な濃度：５００μＭ）を加え、３７℃でインキュベートした。一定時間毎に上記溶液の一部をサンプリングして、サンプルの容量に対して１０％の容量のＨＰＬＣ分析用超純水／アセトニトリル（１：１）を加えて、サンプルを希釈した。好気性条件として、アルゴンを飽和させないコントロール溶液を、同様にインキュベート及び分析を行った。その結果を図３に示す。
【０１２８】
図３は、本実施の形態に係るＩＱ−Ｃｏｕの還元酵素存在下における濃度変化を示すグラフである。
【０１２９】
図３に示すように、好気性状態におけるＩＱ−Ｃｏｕの濃度は、還元酵素存在下ではＩＱ−Ｃｏｕが還元され難いため、時間の経過と共にほとんど変化しなかった。好気性状態におけるＣｏｕの濃度もまた、連結していた抑制部位及びリンカー部位がＩＱ−Ｃｏｕから遊離していないため、時間と共にほとんど変化しなかった。
【０１３０】
それに対して、低酸素状態におけるＩＱ−Ｃｏｕの濃度は、還元酵素により急速にＩＱ−Ｃｏｕが還元されるため、時間の経過と共に減少した。これに伴って、Ｃｏｕの濃度は、連結していた抑制部位及びリンカー部位がＩＱ−Ｃｏｕから遊離するため、時間の経過と共に増加した。
【０１３１】
〔実施例５：細胞培養〕
ＭＣＦ−７細胞を、１０％ＦＢＳを含むＲＰＭＩ１６４０培地で培養した。古い培地を取り除き、Ｈａｎｋの平衡塩類溶液で洗浄した後、ＭＣＦ−７細胞をＩＱ−Ｃｏｕ（５μＭ）を含むＲＰＭＩ１６４０によって、低酸素状態（９５％Ｎ２＋５％ＣＯ２）及び好気性状態（９５％空気＋５％ＣＯ２）それぞれで、３７℃で２時間培養した。培地を取り除き、Ｈａｎｋの平衡塩類溶液で洗浄した後、細胞について蛍光顕微鏡により撮像した。コントロールの細胞は、ＩＱ−Ｃｏｕが存在しない条件で、同様に培養及び撮像を行った。その結果を図４に示す。
【０１３２】
図４は、ＩＱ−Ｃｏｕと共に培養したＭＣＦ−７細胞の画像を示す図面である。図４（ａ）はＩＱ−Ｃｏｕ不在の培地により低酸素状態で培養した場合の図面である。また、図４（ｂ）はＩＱ−Ｃｏｕ不在の培地により好気性状態で培養した場合の図面である。また、図４（ｃ）はＩＱ−Ｃｏｕを含む培地により低酸素状態で培養した場合の図面である。また、図４（ｄ）はＩＱ−Ｃｏｕを含む培地により好気性状態で培養した場合の図面である。
【０１３３】
図４（ａ）（ｂ）に示すように、ＩＱ−Ｃｏｕを投与していない細胞は、蛍光発光をほとんど示さなかった。また、図３（ｄ）に示すように、ＩＱ−Ｃｏｕを投与しているが、好気性条件で培養した細胞も蛍光発光をほとんど示さなかった。
【０１３４】
これに対し、図４（ｃ）に示すように、ＩＱ−Ｃｏｕを投与して、低酸素条件下で培養した場合にのみ、非常に明るい蛍光が観察された。この結果は、ＩＱ−Ｃｏｕが細胞内還元酵素のcytochrome-P450により、低酸素条件下で選択的に還元され、蛍光性のＣｏｕが遊離したことを強く支持するものである。
【０１３５】
以上のことより、本発明に係る化合物の抑制部位を目標部位で選択的に遊離する分子にすることで、上記化合物が目標部位に到達すると、上記化合物における蛍光性分子骨格部分が上記抑制部位から離れ、蛍光性分子骨格部分は本来有している強い蛍光を発することができる。上記蛍光性分子骨格部分は目標部位で強い蛍光を発するため、体外から蛍光を検出することにより画像のイメージングを行うことができる。また、上記化合物は、蛍光強度を自由に設計することができるため、検出感度を高めることができる。従って、患部の切除を行うことなく、高感度のイメージングを行うことができる画像診断用組成物を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
本発明は、標的部位で選択的に蛍光強度が強くなる新規化合物および該化合物を含む癌診断用酸素センサー等の画像診断用組成物を提供するものであり、医薬品産業の分野に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本実施の形態に係る化合物の蛍光スペクトルを示すグラフである。
【図２】本実施の形態に係る化合物のＸ線照射による濃度変化を示すグラフである。
【図３】本実施の形態に係る化合物の還元酵素存在下における濃度変化を示すグラフである。
【図４】本実施の形態に係る化合物と共に培養したＭＣＦ−７細胞の画像を示す図面であり、（ａ）はＩＱ−Ｃｏｕ不在の培地により低酸素状態で培養した場合であり、（ｂ）はＩＱ−Ｃｏｕ不在の培地により好気性状態で培養した場合であり、（ｃ）はＩＱ−Ｃｏｕを含む培地により低酸素状態で培養した場合であり、（ｄ）はＩＱ−Ｃｏｕを含む培地により好気性状態で培養した場合である。
【図１】
2007077036.tif 000015
【図２】
2007077036.tif 000016
【図３】
2007077036.tif 000017
【図４】
2007077036.tif 000018