説明

がん治療剤の製造方法

カルシウム、鉄などのアルカリ性溶液中で不溶となる金属、及びカルボン酸アミドを溶解した酸性ないし中性の第一の水溶液に、そのカルボン酸アミドの加水分解を触媒する酵素、及び第一水溶液中の成分との反応もしくは外部からのエネルギー付与に伴いゲル化しうる有機高分子、例えばカルボキシメチルセルロースナトリウム、アルギン酸アンモニウムなどを溶解した第二の水溶液を加え、得られた沈殿物を乾燥することを特徴とするがん治療剤である。カテーテルで輸送しやすく、患部に止まりやすい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、放射線治療、温熱治療などのがん治療に用いられるがん治療剤を製造する方法に属する。
【背景技術】
【0002】
【特許文献1】特公平06−62439号公報
【特許文献2】特開平02−119784号公報
【特許文献3】特開2000−258596号公報
【非特許文献1】化学工業Vol.52,No.5(2001)38−43
【非特許文献2】Journal of Chemical Engineering of Japan,Vol.26,No.2(1993)223−224
【非特許文献3】ニューセラミックス(1993)No.1,47−50
【非特許文献4】(社)日本セラミックス協会2001年年会講演予稿集,270
【非特許文献5】”Preparation of magnetite microspheres for hyper thermia of cancer,”pp.645−648 in Bioceramics Vol.14,Ed.by S.Brown,I.Clarke and P.Williams,Trans Tech Publications Ltd.,Switzerland,2001
【0003】
放射性材料からなる微小球をカテーテルにより血管を通して患部に送り込み、がんに直接放射線を照射する治療法は、放射線を体外から照射する療法に比べて体表近くの正常な組織を傷めることなく十分な量の放射線を患部に照射できるので、利用が期待されている。また、強磁性材料からなる微小球をカテーテルにより血管を通して患部に送り込み、患部を交流磁場の下に置いて局部的に加熱する治療法も、体外から加熱する療法に比べて正常な組織を痛めることなく体内深部の患部を加熱することができるので、利用が期待されている。
上記放射性材料としてイットリア含有ガラス(特許文献1)及び高周波誘導熱プラズマ法によるイットリア結晶(特許文献2)が提案されている。また、強磁性体材料としてマグネタイト含有結晶化ガラス及び高周波誘導熱プラズマ法によるマグネタイト結晶(いずれも非特許文献1)並びに水溶液から析出されたマグネタイト結晶(非特許文献5)が提案されている。
【発明の開示】
【0004】
しかし、上記の材料は比重が大きくてカテーテル内で溜まってしまい、所定量の微小球を患部に送ることが困難である。また、送られた微小球も患部に止まらず自重により患者の体内を降下し、分布が偏ってしまう。
それ故、この発明の課題は、カテーテルで輸送しやすく、患部に止まりやすいがん治療剤を提供することにある。
【0005】
その課題を解決するために、この発明のがん治療剤の製造方法は、
アルカリ性溶液中で不溶となる金属、及びカルボン酸アミドを溶解した酸性ないし中性の第一の水溶液に、
そのカルボン酸アミドの加水分解を触媒する酵素、及び第一水溶液中の成分との反応もしくは外部からのエネルギー付与に伴いゲル化しうる有機高分子を溶解した第二の水溶液を加え、
得られた沈殿物を乾燥することを特徴とする。
【0006】
前記有機高分子が第一水溶液中の成分との反応に伴ってゲル化するものであるとき、第一水溶液に第二水溶液を加えると、第二水溶液が第一水溶液を取り込んでゲル化する。加えられる第二水溶液の形態が滴である場合は、粒子状にゲル化する。そして、ゲル内に保持された酵素の作用でカルボン酸アミドが加水分解され、生成する水酸化物イオンが第一水溶液のpHを上昇させる。そして、第一水溶液にイオン化して溶けている金属が水酸化物イオンと結合して沈殿物となる。上記酵素はゲル(粒子)の中に固定されているので、加水分解もゲル(粒子)の内部及びゲル(粒子)の近傍でのみ進行し、ゲル(粒子)の形状を反映した沈殿物が生成する。そして、ゲル(粒子)は多孔質であるから、沈殿物も多孔質となり、比重は小さい。
【0007】
前記金属がイットリウムであると放射性を示すイットリア粒子を製造可能であり、鉄であると磁性を示すマグネタイト(Fe)あるいはマグヘマイト(γ−Fe)粒子を製造可能である。尚、鉄の他に亜鉛、マグネシウム、マンガンなどを含んでいても良い
前記金属が硝酸塩に由来すると、その塩が第一水溶液に溶けやすくて好ましい。また、カルボン酸アミドは尿素を含む広義に解され、一般式RCONHで示されるものであればよい。すなわちRは特に指定されず、カルボン酸からカルボキシル基を除いた残基の他、アミノ基でもよい。Rがアミノ基のときは尿素となる。
【0008】
前記有機高分子がアルギン酸塩であるときは鉄イオンとの反応により、アルキルセルロース誘導体の塩であるときはイットリウムイオンとの反応によりゲル化するので好ましい。また有機高分子がアルブミンであるときは穏やかな加熱により、寒天あるいはゼラチンであるときは冷却によりゲル化する。このように有機高分子が外部からのエネルギー付与に伴ってゲル化するものであるときは、その方法で予めゲル化させた後に第一水溶液に加えると良い。更にまた、有機高分子がペクチン酸である場合は糖との反応により、カラゲナンである場合は冷却しながらのカリウムイオンとの反応によりゲル化する。これらの場合は、第一水溶液に糖あるいはカリウムイオンを予め添加しておけばよい。尚、糖は沈殿物生成後に焼成することにより除去可能である。
乾燥後の沈殿物を焼成することにより、沈殿物の結晶化が進んで化学的耐久性が増すので好ましい。
【0009】
第一水溶液に第二水溶液からなる滴を加える手段としては、スポイトによる滴下や噴霧などの他、振動オリフィス法が挙げられる。振動オリフィス法は、超音波振動させた孔径数十μm程度のオリフィスから第二水溶液を噴出させるものである。この方法によれば液滴の粒径は、下記式によって決められ、振動周波数や第二水溶液濃度を制御することにより、粒径の揃った微小な液滴を作成することができるものである。
d={(6QC)/(πf)}1/3
d:粒径
Q:溶液の流速(噴出速度)
C:溶液中の溶質の体積濃度
f:振動周波数(Hz)
[発明の効果]
【0010】
以上のように、この発明によれば、放射性、磁性などのがん治療に有効な特性を示す低比重の粒子を製造することができるので、カテーテルで輸送しやすく且つ体内で止まりやすく、がん治療に有益である。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1は、実施例1のゲル粒子(焼成後)を示すSEM写真である。図2は、実施例2のゲル粒子(乾燥後)を示すSEM写真である。図3は、実施例2のゲル粒子(焼成後)を示すSEM写真である。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例1】
【0012】
濃度0.1Mの硝酸イットリウムn水和物Y(NO・nHO300mLに0.75gの尿素を加えた第一の水溶液と、ウレアーゼ(菜種由来)1mg及びカルボキシメチルセルロースナトリウム塩330mgを含む第二の水溶液10mLを調製した。
第一の水溶液300mLに第二の水溶液10mLをスポイトで滴下した。滴下直後に液滴が個々にゲル化した。36℃で4日間放置し、ゲル粒子を水及びエタノールで順に洗浄した後、凍結乾燥した。次いで乾燥ゲル粒子を5℃/分の速度で昇温し、600〜1300℃の種々の温度で2時間保持することにより焼成した。乾燥ゲル粒子の直径は約2〜3mmであり、焼成後は0.5〜1mmとなった。
【0013】
焼成後のゲル粒子をX線粉末回折計にて分析したところ、立方晶酸化イットリウムのピークのみが認められた。1100℃で焼成したゲル粒子の走査型電子顕微鏡(SEM)写真を図1に示す。図中、上段は外観、下段は断面を示し、各段において右の写真が左の写真の一部を拡大したものである。図に見られるように、ゲル粒子の表面には穴が無いにもかかわらず、内部は蜂の巣状になっていた。この点は、600〜1200℃で焼成したゲル粒子の全てに共通していた。1300℃で焼成したものだけは表面に破れが見られた。
1000℃で焼成したゲル粒子をビーカー内の水に落としたところ、水面から深さ10cmの底に達するのに3秒かかった。
【実施例2】
【0014】
0.1Mの硝酸鉄9水和物Fe(NO・9HO及び0.041Mの尿素を含む第一の水溶液と、ウレアーゼ(実施例1と同じもの)1.0mg及びアルギン酸アンモニウム3重量%を含む第二の水溶液10mLを調製した。
第一の水溶液150mLに第二の水溶液10mLをスポイトで滴下した。滴下直後に液滴が個々にゲル化した。36℃で3日間放置し、ゲル粒子を水及びエタノールで順に洗浄した後、凍結乾燥した。次いで乾燥ゲル粒子を5℃/分の速度で昇温し、70CO+30Hの混合ガス雰囲気中400℃で3時間保持することにより焼成した。乾燥ゲル粒子の直径は約1.5mmであり、焼成後は約0.5mmとなった。
焼成後のゲル粒子をX線粉末回折計にて分析したところ、マグヘマイトのピークのみが認められた。乾燥後のゲル粒子のSEM写真を図2に示す。図中、上段はあるゲル粒子の外観、下段は乾燥時に二つに割れて丸まった別のゲル粒子の外観を示し、各段において右の写真が左の写真の一部を拡大したものである。また、焼成後のゲル粒子のSEM写真を図3に示す。図に見られるように、ゲル粒子の表面には穴が無いにもかかわらず、内部は空洞になっていた。
焼成したゲル粒子をビーカー内の水に落としたところ、水面から深さ10cmの底に達するのに3秒かかった。
【0015】
−比較例−
イットリア99.9重量%の微粉末を次の条件の高周波熱プラズマにより溶融させ、球状化させた。
粉末供給のためのキャリアガス:Ar5L/min
プラズマガス組成:Ar90L/min+O5L/min
高周波発振器:プレート入力40kW、周波数4MHz
球状粒子群を比抵抗18MΩ・cmの超純水中に分散させ、ナイロン製の篩にかけて分級し、直径20〜30μmのY99重量%以上からなる微小球を得た。得られた微小球をビーカー内の水に落としたところ、水面から深さ10cmの底に1秒で達した。
【図1】

【図2】

【図3】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルカリ性溶液中で不溶となる金属、及びカルボン酸アミドを溶解した酸性ないし中性の第一の水溶液に、
そのカルボン酸アミドの加水分解を触媒する酵素、及び第一水溶液中の成分との反応もしくは外部からのエネルギー付与に伴いゲル化しうる有機高分子を溶解した第二の水溶液を加え、
得られた沈殿物を乾燥することを特徴とするがん治療剤の製造方法。
【請求項2】
前記第二水溶液が滴の形態で第一水溶液に加えられる請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記金属がイットリウム及び鉄のうち少なくとも一種以上である請求項1又は2に記載の方法。
【請求項4】
前記金属が硝酸塩に由来する請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
【請求項5】
前記有機高分子がアルギン酸塩、アルキルセルロース誘導体の塩、アルブミン、ペクチン酸、カラゲナン、寒天及びゼラチンのうちから選ばれる一種以上である請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
【請求項6】
乾燥後の沈殿物を焼成する請求項1〜5のいずれかに記載の方法。

【国際公開番号】WO2004/093889
【国際公開日】平成16年11月4日(2004.11.4)
【発行日】平成18年7月13日(2006.7.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−505691(P2005−505691)
【国際出願番号】PCT/JP2004/003397
【国際出願日】平成16年3月15日(2004.3.15)
【出願人】(899000046)関西ティー・エル・オー株式会社 (75)
【Fターム(参考)】