(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性成分としての生理学的に許容されるマンガン（ＩＩ）化合物、及びマンガンの取り込みを促進するための一つ以上の生理学的に許容されるアミノ酸、及び任意にビタミンＤの一つ以上のサブタイプを含む、肝臓の診断のための経口投与用ＭＲＩ造影剤組成物であって、マンガン化合物、及び一つ以上の生理学的に許容されるアミノ酸、及び任意に一つ以上のビタミンＤのサブタイプが、腸壁に対する活性輸送を刺激して提供する組み合わせ形態で、肝臓の診断画像を可能にするための肝臓における高い濃度を得るのに必要な量で存在する、ＭＲＩ造影剤組成物。
【請求項２】
生理学的に許容されるマンガン（ＩＩ）化合物、及び一つ以上の生理学的に許容されるアミノ酸、及び任意にビタミンＤの一つ以上のサブタイプの水溶液である、請求項１に記載のＭＲＩ造影剤組成物。
【請求項３】
前記ビタミンＤサブタイプがビタミンＤ3である、請求項１または２に記載のＭＲＩ造影剤組成物。
【請求項４】
前記マンガン（ＩＩ）化合物がＭｎＣｌ2である、請求項１から３のいずれか一項に記載のＭＲＩ造影剤組成物。
【請求項５】
肝臓の診断のための経口投与用ＭＲＩ造影剤組成物の調製のための、活性成分としての生理学的に許容されるマンガン（ＩＩ）化合物、及びマンガンの取り込みを促進するための一つ以上の生理学的に許容されるアミノ酸、及び任意にビタミンＤの一つ以上のサブタイプの使用であって、マンガン化合物、及び一つ以上の生理学的に許容されるアミノ酸、及び任意に一つ以上のビタミンＤのサブタイプが、腸壁に対する活性輸送を刺激して提供する組み合わせ形態で、肝臓の診断画像を可能にするための肝臓における高い濃度を得るのに必要な量で存在する、使用。
【請求項６】
前記組成物が、生理学的に許容されるマンガン（ＩＩ）化合物、及び一つ以上の生理学的に許容されるアミノ酸、及び任意にビタミンＤの一つ以上のサブタイプの水溶液である、請求項５に記載の使用。
【請求項７】
前記ビタミンＤサブタイプがビタミンＤ3である、請求項５または６に記載の使用。
【請求項８】
前記マンガン（ＩＩ）化合物がＭｎＣｌ2である、請求項５から７のいずれか一項に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
本発明は、磁気共鳴画像化（ＭＲＩ）における、又はＭＲＩに関する改良に関し、特に、胃、肝臓、胆管及び胆嚢の画像化のための造影剤として又はその調製に用いられる組成物に関する。また、このＭＲＩ造影剤は、膵臓及び心臓の画像化にも用いられる。
ＭＲＩは今日、医療診断の道具として確立されている。高品質の画像を生成する技術、及び、患者をイオン化放射に露出することなく軟組織間を識別する技術の可能性が、この成功に貢献してた。
ＭＲＩは付加的な造影剤を用いることなく実施できるが、画像が形成される磁気共鳴（ＭＲ）シグナルの原因となる核（以下、「イメージング核」とする、一般に体液及び組織の水のプロトン）の核スピン再平衡化に影響を与える物質が画像のコントラストを改善することが発見され、従って、近年多くのそのような材料がＭＲＩ造影剤として示唆されている。
造影剤を使用して得られた向上したコントラストは、特に、可視化すべき器官又は組織を、その器官又は組織のシグナルレベルを、その周囲のシグナルレベルに対して増加または減少させることにより明確にできる。標的部位のシグナルレベルを周囲のシグナルレベルより向上させる造影剤を「ポジ（positive）」造影剤と呼ぶ一方、周囲に対してシグナルレベルを低下させるものを「ネガ（negative）」造影剤と呼ぶ。
今日ＭＲＩ造影剤として提案されている材料の大多数は、常磁性、超常磁性（superparamagnetic）または強磁性を含むので、コントラスト効果（contrast effect）を達成している。
ネガのＭＲＩ造影剤である強磁性又は超常磁性造影剤については、向上した画像コントラストは、強磁性又は超常磁性粒子によって形成される場のイメージング核に対する影響から生ずることが知られている再平衡化パラメータの減少から主に導かれる。
一方、常磁性造影剤は、ポジまたはネガのＭＲＩ造影剤のいずれにもなりうる。常磁性物質の磁気共鳴シグナル強度への影響は、多くの要因に依存しており、その最も重要なものは画像化部位における常磁性物質の濃度、常磁性物質そのものの性質、及び画像化手順で用いられるパルスシーケンス及び磁場強度である。
しかし一般に、常磁性造影剤は、それらのＴ1低減効果が優先する低濃度のポジＭＲＩ造影剤として、及び、それらのＴ2低減効果が優先する高濃度のネガＭＲＩ造影剤として用いられる。いずれの場合にも、常磁性中心によって形成される磁場のイメージング核に対する影響から、緩和時間の減少がもたらされる。
常磁性、強磁性及び超常磁性材料をＭＲＩ造影剤として用いることは、広く提唱され、広範囲の好適な材料が文献に示されている。
ＭＲＩ造影剤として用いられることが知られた生理学的に許容される常磁性材料の一例はマンガンイオンであり、それは便宜上、塩、キレート又はその他の錯体の形態で用いられる。確かに、極めて低い静脈内投与量（体重１ｋｇ当たり約５−１０μｍｏｌ）であっても、マンガンイオンは、特に肝臓の画像化のための造影剤として有効である。
しかし、マンガンは、造影剤として静脈内投与する場合、臨床的投与量で催奇形となることがある。また、静脈内投与されたマンガンは、心臓のカルシウムポンプにおけるカルシウムの置換による心臓の通常の機能化を妨害することも知られている。ラットにおける体重１ｋｇ当たり０．１ｍｍｏｌを越えるマンガンの注射は、しばしば致死量になるとの報告もある。
心臓に対する直接的な影響を低減するために、経口投与が提案された。これは、造影剤が心臓に達する前に肝臓を通るという経路を確立し、それにより、心臓への攻撃の可能性を低減させた。
肝臓の画像化用ＭＲ造影剤としてＭｎＣｌ2の経口投与が提案され、経口投与したＭｎＣｌ2は催奇形ではないことがわかった。しかし、腸を通したＭｎＣｌ2の吸収が僅かであり、その結果、臨床的有効性を得るのに必要な投与量は、体重１ｋｇ当たり１００−１０００μｍｏｌとなる。腸への損傷が取り込みを増加させるが、このような高い投与レベルは、望ましくない有害な影響、例えば心臓病への影響を生ずる可能性を有している。
マンガンイオンの毒性は、ＭＲＩに効果的となるのに十分な量の投与を阻む。常磁性キレートがフリーなイオンより毒性が低いことが見出されたが、キレート形成は、常磁性体と組織との接着の向上を妨害又は低減する。このことは、フリーなイオンと同等の効果を生ずるためには大量のキレートが必要であることを意味している。
EP A2 308 983は、マンガン（ＩＩ）配位化合物を含むＭＲ画像化組成物と、そのＭＲＩにおける使用を開示している。この発明は、特に、マンガンの配位化合物と水溶性アミノ酸、これらの錯体を含むＭＲ画像化組成物、及びそれらのＭＲＩにおける使用に関するものである。これらの化合物は、より安全であり、マンガン塩と同等の緩和（relaxivity）を与えることが証明された。非キレート化合物は、マンガンの身体組織または血液成分、特に心臓及び肝臓組織への結合に影響せず、毒性を低減させる。この化合物の溶液は、直腸、経口又は腸管外で投与でき、好ましくは腸管外である。
これらの溶液は経口投与できると述べられているが、測定可能なＭＲ画像を得るために必要な経口投与量を示す実施例は示されていない。注射投与量のみが報告されており、これらの量は経口投与には不十分である。
我々は驚くべきことに、ここに、肝臓の画像化に適した胃腸管マンガン造影剤が、胃腸管の膜を通したマンガンの輸送を促進することのできる取り込み促進剤を混合することによって製造できることを見出した。
取り込み促進剤として用いるのに好適な化合物は、アミノ酸、ビタミンＤ、又はそれらの組み合わせを含むことがわかった。即ち、本発明の一態様から見ると、生理学的に許容されるマンガン化合物、取り込み促進剤、及び生理学的に許容される担体または賦形剤を含んでなる造影剤組成物が提供され、該取り込み促進剤は、アミノ酸及び／またはビタミンＤを含む。
本発明の造影剤組成物は、マンガン化合物とともに、数種の取り込み促進剤、例えば、数種のアミノ酸及び／またはビタミンＤの混合物を含んでいてもよい。
好ましくは胃腸液に可溶のマンガン化合物は、例えば、塩、キレート又は他の錯体、あるいは異なる塩、キレート及び／または錯体の混合物でもよい。特に好ましいのは、マンガンがＭｎ（ＩＩＩ）ではなくＭｎ（ＩＩ）として存在する金属キレート及び塩であり、これは、後者がより高い磁気モーメントを有するのでＭＲ造影剤としてより有効だからである。好ましい塩は、例えば、塩化物、臭化物、ヨウ化物、フッ化物、硫酸、リン酸、好ましくは塩化物といった無機アニオンの塩及び有機アニオンの塩である。
他のマンガン供給源は、ブルーベリージュース、緑茶及びナッツ等のマンガン含有食品である。これらのマンガン供給源も、本発明の取り込み促進剤と組み合わせることができる。
腸による通常のマンガン取り込みは、Ｍｎ（ＩＩＩ）ではなくＭｎ（ＩＩ）を好むので、取り込み促進剤の還元性は重要である。
本発明の組成物における取り込み促進剤として有効であることが見出されたアミノ酸の例は、例えば、アラニン、バリン、ロイシン、トリプトファン、メチオニン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、セリン、グリシン、トレオニン、システイン、アスパラギン、グルタミン、チロシン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アルギニン、リジン及びヒスチジンといった全ての天然アミノ酸を含む。本発明の組成物における取り込み促進剤として特に好ましいのは、アミノ酸Ｌ−アスパラギン酸及びＬ−アラニンである。
好ましいビタミンはビタミンＤ3であるが、ビタミンＤの全てのサブグループが好適である。ビタミンＤは脂溶性ビタミンであり有機溶媒に可溶である。好ましい溶媒はポリエチレングリコールである。
種々の促進剤に対するマンガン取り込みの増加を図に示した。これらの図は、造影剤組成物を経口投与した後のラットの肝臓のＭＲ画像である。
本発明の組成物を用いると、他の場合では経口投与に必要とされるマンガンの投与量をかなり低減させても、肝臓は有効にＭＲ画像化される。
これらの図は、ラットの身体の肝臓領域の断面画像を示す。
図１は、群２（上段）、群５（中段左）、群１（対照）（中段右）、及び群７（下段）のラットからの画像を示す。
シグナル強度は以下の通りである。
群２：平均シグナル強度  １１２
群５：平均シグナル強度  １３４
群１：平均シグナル強度    ９８
群７：平均シグナル強度  １２１
図２は、群４（上段）、群３（中段左）、群１（対照）（中段右）、及び群７（下段）のラットからの画像を示す。
シグナル強度は以下の通りである。
群４：平均シグナル強度  １２７
群３：平均シグナル強度  １３９
群１：平均シグナル強度  １０６
群７：平均シグナル強度  １２９
図３は、群７（上段）、群４（中段左）、群１（対照）（中段右）、及び群２（下段）のラットからの画像を示す。
シグナル強度は以下の通りである。
群７：平均シグナル強度  １４６
群４：平均シグナル強度  １３５
群１：平均シグナル強度  １０９
群２：平均シグナル強度  １０１
本発明の組成物では、取り込み促進剤に対するマンガンの好ましいモル比は、１：０．２から１：５０、好ましくは１：１から１：２０、さらに好ましくは１：３から１：６、最も好ましくは約１：５である。
必要ならば、取り込み促進剤は、全体的または部分的に、マンガンイオンの対イオンとして存在していてもよい。
本発明の組成物は、肝臓からのシグナルレベルを増大させると同時に、周囲の組織、特に腸からのシグナルレベルを低減させることによる、いわゆる「ダブル・コントラスト効果」を達成するように用いてもよい。そのような効果は、肝臓の画像をまた更に向上させる。
特に好ましい実施態様において、本発明の組成物は、ポジ又はネガのコントラスト効果を有する第２の造影剤と組み合わせて用いてもよい。好ましくは、本発明の組成物は、反対のコントラスト効果を有する第２の造影剤と組み合わせて用いられる。このことは、「ダブル・コントラスト効果」をもたらし、肝臓の可視化及び縁の限定が特に促進される。
上述したように、マンガンイオンのような常磁性材料は、画像化領域におけるイオン濃度及び画像化手法において使用される磁場強度を含む多数の要因に依存して、ポジ又はネガのいずれかのＭＲＩ造影剤として作用する。本発明の組成物で用いることが考えられるマンガンの濃度においては、マンガン−含有造影剤は、一般的にポジの造影剤として機能するであろう。従って、第２の造影剤は、便宜的にネガの造影剤であり、経口投与に適した任意のネガ造影剤でよい。
本発明の組成物と組み合わせて用いられる造影剤の例は、鉄（Ｆｅ）、ガドリニウム（Ｇｄ）及びジプロシウム（Ｄｙ）を含む。
本発明の組成物を用いてダブル・コントラスト効果を達成するときは、造影剤の投与後にのみ最大の粘度向上効果を発揮するような粘度向上剤を混合するのが特に好ましい。この造影剤は、比較的許容できる形態で摂取される一方、画像化されるべき部位におきて又はそこへの経路において所望の粘度を示す。
本発明の組成物は、もし必要なら水性媒体に分散した後、肝臓の画像化に特に好適に用いられる。そのような目的のため、組成物は、経口、直腸、又は胃管を経て胃腸管に投与される。
即ち、本発明のさらなる態様から見ると、ヒトまたは非−ヒト、好ましくは哺乳類動物の身体の磁気共鳴画像を形成する方法が提供され、その方法は、前記身体の胃腸管内に、生理学的に許容されるマンガン化合物及び生理学的に許容されるアミノ酸またはその塩、及び／またはビタミンＤを含む生理学的に許容される還元性化合物を含む組成物の有効量を投与し、前記身体の肝臓及び胃腸管の磁気共鳴画像を形成することを含む。
本発明のさらなる実施態様では、ヒトまたは非−ヒト動物の身体の磁気共鳴画像を形成する方法が提供され、その方法は、前記身体の胃腸管内に、（ａ）生理学的に許容されるマンガン化合物及び生理学的に許容されるアミノ酸またはその塩、及び／またはビタミンＤを含む生理学的に許容される還元性化合物を含む第１の造影剤とともに（ｂ）第２の造影剤を含んでなる組成物の有効量を投与し、前記身体の肝臓及び腹部の磁気共鳴画像を形成することを含む。
この造影剤は、投与の直前または短時間前に、取り込み促進剤をマンガン物質と混合することにより処方することができる。即ち、本発明のさらなる態様では、第１の容器に生理学的に許容されるマンガン化合物を含有し、第２の容器にアミノ酸又はその塩、及び／またはビタミンＤを含む生理学的に許容される還元性化合物を含有するＭＲＩ造影剤キットも提供される。
本発明のさらなる実施態様では、第１の容器は、生理学的に許容されるマンガン化合物とともに、アミノ酸又はその塩、及び／またはビタミンＤを含む生理学的に許容される還元性化合物を含む第１の造影剤を含有し、第２の容器は第２の造影剤を含有する。
本発明の造影剤が、取り込み促進剤及びマンガン化合物以外の、例えば、湿潤剤、緩衝剤、崩壊剤、結合剤、フィラー、芳香剤等及び無菌水、水／エタノール等の液状担体媒体といった従来から製薬目的に用いられている成分を含んでよいことは言うまでもない。
経口投与では、組成物のｐＨは、例えば２から７の酸性領域が好ましく、取り込み促進剤自体が、このｐＨを持つ組成物を生成することもできるが、緩衝剤やｐＨ調製剤を用いてもよい。
造影剤は、錠剤、カプセル、パウダー、溶液、分散液、シロップ、座剤等といった従来から用いられている製薬形態で処方することができる。造影剤が経口投与できる場合、患者はスキャンニングの２から３時間前に自分で造影剤を投与することができる。患者は、スキャンニングの前に数時間、病院に居る必要はなくなる。
本発明の組成物の好ましい投与量は、投与経路、年齢、患者の重さ及び種、及び用いられた特定の取り込み促進剤等の多くの要因に応じて変化する。便宜的に、マンガンの投与量は、体重１ｋｇ当たりに５から５００μｍｏｌ、好ましくは体重１ｋｇ当たりに５から１５０μｍｏｌ、さらに好ましくは体重１ｋｇ当たりに１０から１００μｍｏｌであり、取り込み促進剤の投与量は、体重１ｋｇ当たりに５μｍｏｌから１ｍｍｏｌ、好ましくは体重１ｋｇ当たりに２５μｍｏｌから０．５ｍｍｏｌである。
以下の実施例は、種々の取り込み促進剤についてのマンガン取り込みの有効性を例示する。
実験は、各群が６匹のラットを含む７群のラットに対して行った。ＭＲＩ試験は、０．１Ｔ  ＭＲＩ単位における方形ニー・コイル（quadrature knee-coil）で行った。各スキャンニングは４匹ずつのラットを含み、試験はラットに造影剤を投与してから３時間後に行った。実験が高い手すら単位、例えば、１．０または１．５Ｔで行われると、シグナル強度の増大が予想される。
１２時間の規定食の後、種々の群のラットに、種々の造影剤組成物を経口投与した。造影剤は、カテーテルを用いてラットの胃に投与した。投与の３時間後にラットを殺傷し、チューブに配置した。その後、ラットをスキャンニングした。
以下の非限定的実施例は、種々の群のラットに投与された種々の組成物を例示する。スキャンニングの結果は図に示した。
実施例において、μｍｏｌ／ｋｇ及びｍｇ／ｋｇなる単位は、体重１ｋｇ当たりのμｍｏｌ及び体重１ｋｇあたりのｍｇを示す。
実施例Ａ
群１（対照用）には造影剤を投与しなかった。
群２には、100μmol/kg（19.8mg/kg）の塩化マンガン（ＩＩ）４水和物を投与した。
群３には、100μmol/kg（19.8mg/kg）の塩化マンガン（ＩＩ）４水和物、及び300μmol/kg（42mg/kg）のＬ−アスコルビン酸を投与した。
群４には、100μmol/kg（19.8mg/kg）の塩化マンガン（ＩＩ）４水和物、300μmol/kg（42mg/kg）のＬ−アスコルビン酸、及び0.1mg/kgのビタミンＤ3（10μg/ml）を投与した。
群５には、100μmol/kg（19.8mg/kg）の塩化マンガン（ＩＩ）４水和物、及び300μmol/kg（25mg/kg）のＬ−アラニンを投与した。
群６には、100μmol/kg（19.8mg/kg）の塩化マンガン（ＩＩ）４水和物、300μmol/kg（25mg/kg）のＬ−アラニン、及び0.1mg/kgのビタミンＤ3（10μg/ml）を投与した。
群７には、100μmol/kg（19.8mg/kg）の塩化マンガン（ＩＩ）４水和物、及び0.1mg/kgのビタミンＤ3（10μg/ml）を投与した。
ここで、図１を参照すると、塩化マンガン（ＩＩ）４水和物とＬ−アラニン、及び、塩化マンガン（ＩＩ）４水和物とビタミンＤ3を各々経口投与した後に、肝臓のシグナル強度かかなり向上していることがわかる。
図２を参照すると、塩化マンガン（ＩＩ）４水和物とＬ−アスパラギン酸とビタミンＤ3、Ｌ−アスパラギン酸又はビタミンＤ3を経口投与した後に、肝臓のシグナル強度かかなり向上していることがわかる。
図３を参照すると、塩化マンガン（ＩＩ）４水和物とビタミンＤ3、及び、塩化マンガン（ＩＩ）４水和物とＬ−アスパラギン酸とビタミンＤ3を各々経口投与した後に、肝臓のシグナル強度かかなり向上していることがわかる。
以下の実施例は、ヒトに体重に応じて投与される好ましい組成物を例示する。
実施例Ｂ
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ヒトに投与する前に、塩化マンガン（ＩＩ）４水和物及びＬ−アラニンは、２５０ｍｌの水に溶解した。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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