動的核分極（ＤＮＰ）法
【課題】 分極すべきサンプルの分極レベルを増大する動的核分極（ＤＮＰ）法、並びにこの方法で使用する組成物及び分極剤の提供。
【解決手段】 ＤＮＰ法で分極すべきサンプルとＤＮＰ剤としてのトリチル基とを含む組成物に、常磁性金属イオンを加える。固体過分極サンプルの製造方法では、サンプルとトリチル基と常磁性金属イオンとを含む組成物を調製し、該組成物の動的核分極を実施する。液体過分極サンプルの製造方法では、サンプル又はその前駆体とトリチル基と常磁性金属イオンとを含んでなる組成物を調製し、該組成物で動的核分極を実施し、該組成物を好ましくは溶解によってを液化し、適宜、液体組成物からトリチル基及び／又は常磁性金属イオンを除去する。
【解決手段】 ＤＮＰ法で分極すべきサンプルとＤＮＰ剤としてのトリチル基とを含む組成物に、常磁性金属イオンを加える。固体過分極サンプルの製造方法では、サンプルとトリチル基と常磁性金属イオンとを含む組成物を調製し、該組成物の動的核分極を実施する。液体過分極サンプルの製造方法では、サンプル又はその前駆体とトリチル基と常磁性金属イオンとを含んでなる組成物を調製し、該組成物で動的核分極を実施し、該組成物を好ましくは溶解によってを液化し、適宜、液体組成物からトリチル基及び／又は常磁性金属イオンを除去する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分極すべきサンプルの分極レベルを向上させる動的核分極（ＤＮＰ）法、並びに当該方法で用いられる組成物及び分極剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴（ＭＲ）イメージング（ＭＲＩ）は、Ｘ線のような潜在的に有害な放射線に患者及び医療従事者を被曝させることなく、患者の身体又はその一部の画像を非侵襲的な方法で得ることができるため、医師にとって特に魅力的なイメージング技術である。高画質の画像が得られるため、ＭＲＩは、軟組織及び器官の好適なイメージング法であり、正常組織と腫瘍や病巣等の患部組織との識別が可能になる。
【０００３】
ＭＲは、ＭＲ造影剤の使用の有無を問わず実施できる。しかし、コントラスト強調ＭＲＩでははるかに微小な組織病変を検出することができ、例えば小さな腫瘍や転移等の初期組織変化の検出のための強力なツールである。
【０００４】
何種類かの造影剤がＭＲＩに用いられている。水溶性の常磁性金属キレート、例えばＯｍｎｉｓｃａｎ（登録商標）（ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ社）のようなガドリニウムキレートは、広く用いられているＭＲ造影剤である。これらは低分子量であるので、血管系に投与されると速やかに細胞外空間（血液及び間質）に到達し、さらに、比較的速やかに体外に排出される。
【０００５】
一方、血液プールＭＲ造影剤、例えば超常磁性酸化鉄粒子は、血管系に長時間残留する。これらは肝臓でのコントラストの増強だけでなく、腫瘍における血管新生等に起因する「漏出性」の毛細血管壁等の、毛細血管の透過性異常の検出にも極めて有用であることが実証されている。
【０００６】
上述の造影剤が優れた特性を備えていることに議論の余地はないが、それらの利用にリスクがないわけではない。常磁性金属キレート錯体は通常は高い安定度定数を有しているが、投与後に体内で有毒な金属イオンが放出される可能性がある。さらに、この種の造影剤は特異性に劣る。
【０００７】
国際公開第９９／３５５０８号には、高Ｔ１造影剤の過分極溶液をＭＲＩ造影剤として用いて患者をＭＲ検査する方法が開示されている。「過分極」という用語は、高Ｔ１造影剤中に存在するＮＭＲ活性核種、つまり核スピンがゼロでない核種、好ましくは１３Ｃ又は１５Ｎ核種の核分極を、室温及び１Ｔ（熱分極）で認められるレベルを超えるまで高めることを意味する。ＮＭＲ活性核種の核分極を高めると、これらの核種の励起状態と基底状態の核スピンの分布差が顕著に増大し、ＭＲの信号強度が１００倍以上増強される。過分極１３Ｃ及び／又は１５Ｎ濃縮高Ｔ１造影剤を用いると、１３Ｃ及び／又は１５Ｎの天然存在比は無視できるほど小さいので、バックグラウンド信号の影響がほぼ無くなり、信号強度だけでなく画像コントラストも好都合に高まる。従来のＭＲＩ造影剤と過分極高Ｔ１造影剤の主な相違点は、前者では、体内の水のプロトンの緩和時間に影響することによってコントラスト変化が生じるのに対して、後者の造影剤は、投与した造影剤のみからＭＲ信号が得られるので非放射性トレーサーとみなすことができることである。
【０００８】
国際公開第９９／３５５０８号には、ＭＲ造影剤としての使用に適した様々な高Ｔ１造影剤が開示されており、非内在性及び内在性の化合物、例えば酢酸塩、ピルビン酸塩、シュウ酸塩又はグルコン酸塩、グルコース又はフルクトース等の糖、尿素、アミド、グルタミン酸塩、グリシン、システイン又はアルパラギン酸塩等のアミノ酸、ヌクレオチド、アスコルビン酸等のビタミン、ペニシリン誘導体及びスルホンアミド等が例示されている。国際公開第９９／３５５０８号には、さらに、クエン酸回路のような代謝サイクルの中間体（例えばフマル酸）が代謝活性のＭＲイメージング用の好ましい造影剤であると記載されている。
【０００９】
ここで強調しておくと、過分極造影剤の信号は、緩和、及び患者の身体に投与したときは希釈によって減衰する。従って、体液（血液等）中での造影剤のＴ１値が十分に高く、薬剤が、高度に過分極した状態で患者の体内の標的部位に到達できるものでなければならない。造影剤が高いＴ１値を有するだけでなく、高い分極レベルを達成することも極めて有益である。
【００１０】
過分極高Ｔ１造影剤を得る幾つかの方法が国際公開第９９／３５５０８号に開示されており、その一つは、不対電子を含む化合物である分極剤、いわゆるＤＮＰ剤を用いてサンプルの分極を実施する動的核分極（ＤＮＰ）法である。ＤＮＰ法では、エネルギーを通常はマイクロ波の形態で加えて、最初にＤＮＰ剤を励起する。基底状態へと減衰する際に、ＤＮＰ剤の不対電子からサンプルのＮＭＲ活性核種へと分極の移動が起こる。一般に、中乃至高磁場及び極低温がＤＮＰ法に用いられ、例えば、ＤＮＰ法は液体ヘリウム中約１Ｔ以上の磁場で実施される。別法として、中程度の磁場と十分な分極増大が起こる温度とを使用し得る。ＤＮＰ法は、例えば、国際公開第９８／５８２７２号及び同第０１／９６８９５号に記載されており、それらの開示内容は援用によって本明細書の内容の一部をなす。
【００１１】
ＤＮＰ剤の選択によって、分極すべきサンプルをどのレベルまで分極できるかが大きく左右されるので、ＤＮＰ剤は、ＤＮＰ法で決定的な役割を果たす。各種のＤＮＰ剤（国際公開第９９／３５５０８号では、「ＯＭＲＩ造影剤」と呼ばれている）が公知である。国際公開第９９／３５５０８号、同第８８／１０４１９号、同第９０／００９０４号、同第９１／１２０２４号、同第９３／０２７１１号又は同第９６／３９３６７号に記載されているような酸素系、硫黄系又は炭素系の安定トリチル基を使用すると、多種多様なサンプルを高度に分極させることができる。
【特許文献１】国際公開第９９／３５５０８号パンフレット
【特許文献２】国際公開第９８／５８２７２号パンフレット
【特許文献３】国際公開第０１／９６８９５号パンフレット
【特許文献４】国際公開第８８／１０４１９号パンフレット
【特許文献５】国際公開第９０／００９０４号パンフレット
【特許文献６】国際公開第９１／１２０２４号パンフレット
【特許文献７】国際公開第９３／０２７１１号パンフレット
【特許文献８】国際公開第９６／３９３６７号パンフレット
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
今回、本発明者らは、ＤＮＰ法で分極すべきサンプルと、ＤＮＰ剤としてのトリチル基とを含む組成物に、常磁性金属イオンを加えると、サンプルの分極レベルが大幅に増大するという予想外の知見を得た。これは、患者のＭＲ検査にＭＲ造影剤として分極サンプルを使用するＭＲ造影剤として使用するような臨床的状況で特に有益である。サンプルの分極レベルを例えば倍に高めることができれば、ＭＲ検査に要するサンプル濃度を半分に減らすことができる。いうまでもなく、これは経済的にも有利なだけでなく、倍の濃度では不都合な副作用を示すようなサンプルも利用できる可能性につながる。
【００１３】
そこで、本発明の一態様では、サンプルとトリチル基と常磁性金属イオンとを含む組成物を調製し、該組成物の動的核分極を実施することを含んでなる固体過分極サンプルの製造方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、「過分極」という用語と「分極」という用語は互換的に用いられ、過剰の核分極レベルをいう。「過分極」及び「分極」という用語は、好ましくは０．１％過剰の核分極レベル、さらに好ましくは１％過剰、最も好ましくは１０％過剰の核分極レベルをいう。
【００１５】
分極レベルは、例えば、過分極サンプル中のＮＭＲ活性核種を固体ＮＭＲで測定することによって求めることができる。例えば、過分極サンプル中のＮＭＲ活性核種が１３Ｃであれば、サンプルの固体１３Ｃ−ＮＭＲを得る。固体１３Ｃ−ＮＭＲの測定は、好ましくは、低フリップ角を用いた単純パルス取得ＮＭＲシーケンスからなる。過分極サンプルの信号強度を、動的核分極プロセス前のサンプルの分極レベルと比較する。次いでＤＮＰの前後のサンプルの信号強度の比から分極レベルを計算する。
【００１６】
同様に、溶解した過分極サンプルの分極レベルは、過分極サンプル中のＮＭＲ活性核種を液体ＮＭＲで測定することによって求めることができる。この場合も、溶解過分極サンプルの信号強度を、動的核分極プロセス前のサンプルの分極レベルと比較する。次いでＤＮＰの前後のサンプルの信号強度の比から分極レベルを計算する。
【００１７】
「サンプル」という用語は、動的核分極（ＤＮＰ）によって過分極すべき１種以上の分子をいう。一般に、サンプルは１種以上の化合物である。
【００１８】
本発明の方法は、分極すべきサンプルの高い分極レベルをもたらす。原則的に、本発明の方法ではあらゆる化合物をサンプルとして使用できる。好ましい実施形態では、サンプルは、薬剤候補物質（好適には２０００Ｄａ未満の低有機分子）又は数種類の薬剤候補物質の混合物であり、過分極薬剤候補物質は、例えばある種の受容体に対する結合親和性を求めるためのＮＭＲアッセイや酵素アッセイに使用し得る。かかるアッセイは、国際公開第２００３／０８９６５６号又は同第２００４／０５１３００号に記載されており、これらは好ましくは液体ＮＭＲ分光分析の使用に基づくものであり、分極後の過分極固体サンプルを、好ましくは溶解又は溶融によって液化する必要がある。サンプルは同位体濃縮したものでも、非濃縮のものでもよい。
【００１９】
別の好ましい実施形態では、サンプルは造影剤又はその前駆体であり、過分極サンプルはＭＲイメージング及び／又は化学シフトイメージングの造影剤として用いられる。好ましいサンプルは、縦緩和が遅く、生体内への移行とその後のイメージングに十分な時間にわたって分極が維持される分極核を含むものである。好ましいサンプルは、縦緩和時間定数（Ｔ１）が１０秒超、好ましくは３０秒超、さらに好ましくは６０秒超の核種を含む。こうした「高Ｔ１造影剤」と呼ばれる造影剤は、例えば国際公開第９９／３５５０８号に記載されている。或いは、サンプル候補のＴ１値は文献に見出すこともできるし、サンプル候補のＮＭＲスペクトルの取得、例えば１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを得て１３Ｃ標識サンプル候補のＴ１を測定することによって求めることもできる。
【００２０】
特に好ましいサンプルは、ヒト及びヒト以外の動物の体内の代謝プロセスで何らかの役割を果たすサンプルである。かかる過分極造影剤は、インビボＭＲ検査で組織の代謝状態に関する情報を得るのに使用でき、代謝活性のインビボＭＲイメージングに有用である。組織の代謝状態に関する情報は、例えば、健常（正常）組織と患部組織との識別に使用できる。そこで、特に好ましいサンプルは内在性化合物、さらに好ましくはヒト又はヒト以外の動物の体内での代謝過程で何らかの役割を果たす内在性化合物である。特に好ましいサンプルは、アミノ酸（プロトン化又は脱プロトン化された形態のもの）、好ましくはアラニン、グリシン、グルタミン、グルタミン酸、システイン、アスパラギン及びアスパラギン酸、酢酸塩、ピルビン酸、ピルビン酸塩、シュウ酸塩、リンゴ酸塩、フマル酸塩、乳酸塩、乳酸、クエン酸塩、重炭酸塩、マロン酸塩、シュウ酸塩、オキサロ酢酸、α−ケトグルタル酸塩、３−ヒドロキシ酪酸塩、イソクエン酸塩及び尿素から選択される。非常に好ましい実施形態では、上述の好ましいサンプルは、同位体濃縮、さらに好ましくは１３Ｃ又は１５Ｎ同位体濃縮、最も好ましくは１３Ｃ同位体濃縮されたものである。
【００２１】
一般に、ＭＲ造影剤として用いられるサンプルは、好ましくは同位体濃縮化合物であり、同位体濃縮は、核スピンがゼロでない核種（ＭＲ活性核種）、好ましくは１５Ｎ及び／又は１３Ｃ、さらに好ましくは１３Ｃの同位体濃縮である。同位体濃縮は、化合物分子内の１以上の部位での選択的濃縮であってもよいし、或いは全部位での均一な濃縮であってもよい。同位体濃縮は例えば化学合成又は生物学的標識によって達成でき、いずれの方法も当技術分野で公知であり、適切な方法は同位体濃縮すべき化合物に応じて選択すればよい。
【００２２】
ＭＲ造影剤として用いられるサンプルの好ましい実施形態は、分子の１箇所だけで同位体濃縮したサンプルであり、好ましくは１０％以上、さらに好ましくは２５％以上、さらに好ましくは７５％以上、最も好ましくは９０％以上濃縮されたものである。理想的には、濃縮は１００％である。
【００２３】
同位体濃縮に最適な位置は、ＭＲ活性核種の緩和時間に依存する。好ましくは、化合物はＴ１緩和時間が長くなる位置で同位体濃縮される。カルボキシル炭素原子、カルボニル炭素原子又は四級炭素原子で１３Ｃ濃縮した化合物を使用するのが好ましい。
【００２４】
好ましい実施形態では、ピルビン酸又はピルビン酸塩が本発明の方法におけるサンプルとして使用される。ピルビン酸及びピルビン酸塩の同位体濃縮は、Ｃ１位（１３Ｃ１−ピルビン酸／ピルビン酸塩）、Ｃ２位（１３Ｃ２−ピルビン酸／ピルビン酸塩）、Ｃ３位（１３Ｃ３−ピルビン酸／ピルビン酸塩）、Ｃ１及びＣ２位（１３Ｃ１，２−ピルビン酸／ピルビン酸塩）、Ｃ１及びＣ３位（１３Ｃ１，３−ピルビン酸／ピルビン酸塩）、Ｃ２及びＣ３位（１３Ｃ２，３−ピルビン酸／ピルビン酸塩）、Ｃ１、Ｃ２及びＣ３位（１３Ｃ１，２，３−ピルビン酸／ピルビン酸塩）で行うことができる。Ｃ１位が１３Ｃ同位体濃縮の好ましい位置である。好ましいサンプルとしては、さらに、１３Ｃ−アラニン、１３Ｃ−グリシン、１３Ｃ−グルタミン、１３Ｃ−グルタミン酸、１３Ｃ−システイン、１３Ｃ−アスパラギン、１３Ｃ−アスパラギン酸（いずれのアミノ酸も、プロトン化又は脱プロトン化された形態のいずれかである。）、１３Ｃ−酢酸塩、１３Ｃ−シュウ酸塩、１３Ｃ−リンゴ酸塩、１３Ｃ−フマル酸塩、１３Ｃ−乳酸塩、１３Ｃ−乳酸、１３Ｃ−クエン酸塩、１３Ｃ−重炭酸塩、１３Ｃ−マロン酸塩、１３Ｃ−シュウ酸塩、１３Ｃ−オキサロ酢酸、１３Ｃ−α−ケトグルタル酸塩、１３Ｃ−イソクエン塩、１３Ｃ−３−ヒドロキシ酪酸塩及び１３Ｃ−尿素が挙げられる。
【００２５】
別の好ましい実施形態では、本発明の方法のサンプルは固体ＮＭＲ分光法に用いられる。この場合、過分極固体サンプルは静止又はマジック角回転固体ＮＭＲ分光法で分析できる。この実施形態では、サンプルは、特定の特性をもつ化合物に限定されず、あらゆる大きさ及び種類の分子を本方法におけるサンプルとして用いることができる。
【００２６】
本発明の方法で用いられるトリチル基はＤＮＰ剤として作用し、このＤＮＰ剤の大きな電子スピン分極が電子のラーモア振動数に近いマイクロ波の照射によってサンプル内の核種の核スピン分極へと変換されるのでＤＮＰ方法において必須である。マイクロ波は、ｅ−ｅ遷移及びｅ−ｎ遷移によって電子系と核スピン系との伝達を刺激する。ＤＮＰを効果的に実施するには、上述の電子系と核スピン系との伝達に必要なサンプルとＤＮＰ剤とが緊密な接触するように、分極すべきサンプル中でＤＮＰ剤が安定で可溶性である必要がある。これに関して、安定トリチル基が極めて有用なＤＮＰ剤であることが判明している。酸素系、硫黄系又は炭素系の安定トリチル基は、例えば国際公開第９９／３５５０８号、同第８８／１０４１９号、同第９０／００９０４号、同第９１／１２０２４号、同第９３／０２７１１号又は同第９６／３９３６７号に記載されている。
【００２７】
最適なトリチル基の選択は、幾つかの側面に左右される。上述の通り、トリチル基とサンプルとは、サンプルの分極レベルを最適にするために、ＤＮＰの間は密に接触している必要がある。従って、好ましい実施形態では、トリチル基はサンプル又はサンプル溶液に可溶性である。かかるサンプル溶液を調製するには、溶媒又は混合溶媒を使用して、サンプルを溶解すればよい。しかし、分極サンプルを、インビボＭＲイメージング等のインビボ用途に使用する場合、溶媒量を最低限にとどめるか、可能であれば溶媒の使用自体を避けるのが好ましい。分極すべきサンプルが、例えば液体であったり、サンプルを溶融等で液相へと転相すれば、溶媒を使用しなくてもすむであろう。インビボ造影剤として使用する場合、分極サンプルは通常比較的高濃度で投与される。すなわち、ＤＮＰプロセスでは高濃縮サンプルが使用されるので、溶媒量を最小限にとどめるのが好ましい。これに関して付言すると、サンプル含有組成物（つまり、ＤＮＰ剤、サンプル、必要に応じて溶媒）の質量をできるだけ少なくすべきである。質量が高いと、ＤＮＰプロセス後に、固体過分極サンプルをＭＲ造影剤として用いるため、溶解によって液体へと変換する際に、溶解プロセスの効率に悪影響を与える。組成物の質量の増加に伴って、溶解効率が下がり、得られた分極を保ちにくくなることが観察されている。これは、おそらく、組成物の体積が三乗で増大するのに対し、組成物の表面は二乗でしか増大しないことによるものだろう。また、ある種の溶媒を用いるには、生理学的に許容されないことがあるので、過分極サンプルをＭＲ造影剤として患者に投与する前に溶媒を除去しておく必要が生じることもある。
【００２８】
分極すべきサンプルが、親油性（親水性）化合物である場合、トリチル基も親油性（親水性）とすべきである。トリチル基の親油性又は親水性は、トリチル基分子に親油性又は親水性を付与する適当な残基の選択によって影響される。さらに、トリチル基は、サンプル存在下で安定である必要がある。従って、分極すべきサンプルが酸（塩基）の場合、トリチル基は酸性（塩基性）条件下で安定であるべきである。分極すべきサンプルが反応性基を含んでいる場合、かかる反応性基に比較的不活性であるトリチル基を使用すべきである。以上から明らかな通り、トリチル基の選択が、サンプルの化学的性質に大きく依存する。
【００２９】
Ｊ．Ｈ．Ａｒｄｅｎｋｊａｅｒ−Ｌａｒｓｅｎ他，ＰＮＡＳ １００（１８），２００３，１０１５８−１０１６３には、トリチル基（トリス｛８−カルボキシル−２，２，６，６−テトラ［２−（１−ヒドロキシエチル）］−ベンゾ（１，２−ｄ：４，５−ｄ’）ビス（１，３）ジチオール−４−イル｝メチルのナトリウム塩（米国特許第６０１３８１０号に詳述）及び溶媒としてのグリセロールを使用した１３Ｃ標識及び非標識尿素のＤＮＰ分極を成功裡に行うことが記載されており、尿素で高い分極レベルが得られている。
【００３０】
国際公開第２００６／０１１８１１号には、各種のトリチル基が開示されており、これらは、乳酸、ピルビン酸などの酸性有機化合物のＤＮＰ分極に特に有用なＤＮＰ剤である。
【００３１】
本発明の方法の好ましい実施形態では、サンプルはピルビン酸であり、さらに好ましくは１３Ｃ−ピルビン酸、最も好ましくは１３Ｃ１−ピルビン酸又はピルビン酸塩であり、さらに好ましくは１３Ｃ−ピルビン酸塩であり、最も好ましくは１３Ｃ１−ピルビン酸塩であり、トリチル基は次の式（１）の基である。
【００３２】
【化１】
式中、Ｍは水素又は一価陽イオンであり、Ｒ１は同一又は異なるもので、直鎖もしくは枝分れＣ１〜Ｃ６アルキル基又は−（ＣＨ２）ｎ−Ｘ−Ｒ２基（式中、ｎは１、２又は３であり、ＸはＯ又はＳであり、Ｒ２は直鎖又は枝分れＣ１〜Ｃ４アルキル基である。）である。
【００３３】
好ましい実施形態では、Ｍは水素又は一価の生理学的に許容される陽イオンを表す。「生理学的に許容される陽イオン」とは、ヒト又はヒト以外の動物の生体で許容される陽イオンをいう。好ましくは、Ｍは、水素又はアルカリ陽イオン、アンモニウムイオン又は有機アミンイオン、例えばメグルミンである。最も好ましくは、Ｍは水素又はナトリウムである。
【００３４】
別の好ましい実施形態では、Ｒ１はいずれも同一であり、さらに好ましくは直鎖又は枝分れＣ１〜Ｃ４アルキル基、最も好ましくはメチル、エチル又はイソプロピルである。
【００３５】
別の好ましい実施形態では、Ｒ１は同一又は異なるもの、好ましくは同一であって、−ＣＨ２−ＯＣＨ３、−ＣＨ２−ＯＣ２Ｈ５、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＯＣＨ３、−ＣＨ２−ＳＣＨ３、−ＣＨ２−ＳＣ２Ｈ５又は−ＣＨ２−ＣＨ２−ＳＣＨ３を表し、最も好ましくは−ＣＨ２−ＣＨ２−ＯＣＨ３である。
【００３６】
さらに好ましい実施形態では、Ｍは水素又はナトリウムを表し、Ｒ１は同一であって−ＣＨ２−ＣＨ２−ＯＣＨ３を表す。
【００３７】
本発明の方法で用いるトリチル基は、国際公開第８８／１０４１９号、同第９０／００９０４号、同第９１／１２０２４号、同第９３／０２７１１号、同第９６／３９３６７号、同第２００６／０１１８１１号に記載の通り合成することができる。
【００３８】
本発明の方法で使用する常磁性金属イオンは、原子番号５８〜７０のランタニド金属又は原子番号２１〜２９、４２又は４４の遷移金属の常磁性金属イオンである。本発明の方法では、１種以上の金属の常磁性金属イオンを使用できる、好ましくは、１種の金属の常磁性金属イオンを用いる。適当な常磁性イオンとしては、Ｃｒ３＋、Ｍｎ２＋、Ｆｅ３＋、Ｆｅ２＋、Ｃｏ２＋、Ｎｉ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｄ３＋、Ｓｍ３＋、Ｇｄ３＋、Ｔｂ３＋、Ｄｙ３＋、Ｈｏ３＋、Ｅｒ３＋及びＹｂ３＋が挙げられる。好ましい実施形態では、常磁性金属イオンは、Ｃｒ３＋、Ｍｎ２＋、Ｆｅ３＋、Ｆｅ２＋、Ｇｄ３＋及びＴｂ３＋からなる群から選択され、さらに好ましい実施形態では、Ｃｒ３＋、Ｍｎ２＋、Ｆｅ３＋及びＧｄ３＋からなる群から選択される。
【００３９】
好適には、常磁性金属イオンはキレート又はその塩の形態で使用される。
【００４０】
分極すべきサンプルを固体ＮＭＲに付す場合、常磁性金属イオンは好ましくは塩の形態で使用される。適当な塩としては、例えば、常磁性金属イオンの無機又は有機塩、例えば、ＣｒＣｌ３、ＭｎＣｌ２、ＦｅＣｌ２、ＦｅＣｌ３、ＧｄＣｌ３、Ｇｄ（ＩＩＩ）酢酸塩又はＧｄ（ＩＩＩ）ピルビン酸塩が挙げられる。分極すべきサンプルが液体であるか或いは溶媒中のサンプルの溶液である場合、液体サンプル又はサンプル溶液に可溶性の塩を選択するのが有利である。別の実施形態では、常磁性金属イオンはキレートの形態で加えてもよい。
【００４１】
液体ＮＭＲ或いはヒト又は動物の生体内での造影剤として使用する場合、固体過分極サンプルを溶解又は溶融して溶液又は液体とする必要がある。しかし、かかる溶液又は液体中の遊離常磁性イオンは、サンプル中の分極核のＴ１緩和時間を劇的に短くし、分極の自然減衰を加速するので、サンプルを有用なＭＲ造影剤とするのに十分なＭＲ信号強度をサンプルが与える時間が短くなってしまう。一方、遊離常磁性金属イオンは、（最終的な注射用造影剤から除去されていない場合には）、生理学的許容性に乏しいか全く欠けることがあり、不都合な影響、例えば毒作用を有しかねない。
【００４２】
上述の遊離常磁性金属イオンの作用を克服するため、常磁性金属イオンはキレートの形態で使用し得る。或いは、これらを塩の形態で使用して、過分極サンプルの溶解又は溶融後に迅速に除去してもよい。常磁性金属イオンの迅速な除去法については、本願で後述する。別の実施形態では、上述の作用は、塩の形態の常磁性金属イオンを使用し、キレート剤を溶媒に加えて、遊離常磁性金属イオンの錯体を形成することによって克服することもできる。この場合、キレート剤は、ａ）溶媒に可溶性で安定であり、しかもｂ）遊離常磁性金属イオンと迅速に安定錯体を形成するように選択すべきである。
【００４３】
上述の通り、常磁性金属イオンはキレートの形態で本発明の方法に使用できる。以下、「常磁性キレート」という用語は、キレートの形態の常磁性金属イオン、つまり常磁性金属イオンとキレート剤とを含む錯体を意味する。
【００４４】
この目的では、様々なキレート剤が公知である。一般に、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｓなどのヘテロ原子を含むことの多い環状及び非環状キレート剤を使用することができるが、環状キレート剤が好ましい。適当な非環状キレート剤の例としては、ＤＴＰＡ及びその誘導体、例えばＤＴＰＡ−ＢＭＡ、ＤＴＰＡ−ＢＰ、ＤＴＰＡ−ＢＭＥＡ、ＥＯＢ−ＤＴＰＡ、ＢＯＰＴＡ、ＭＳ−３２５、ＥＤＴＡ及びその誘導体、例えばＥＤＴＡ−ＢＭＡ、ＤＰＤＰ、ＰＬＥＤ、ＨＰＴＡ、アミド又はジアミド、例えばＴＯＧＤＡ、スルホネート又はホスホネートが挙げられる。適当なキレート剤の例としては、クリプタンド、ＰＣＴＡ−［１２］、ＰＣＴＰ−［１２］、ＰＣＴＰ−［１３］、ＤＯＴＡ、ＤＯ３Ａ及びその誘導体、例えばＨＰ−ＤＯ３Ａ、ＤＯ３Ａ−ブトリオールが挙げられる。ＤＯＴＡ、ＤＯ３Ａ及びその誘導体が、好ましい環状キレート剤である。上述のキレート剤はその製造方法と併せて当技術分野で公知である。
【００４５】
別の好ましい実施形態では、フラーレンやゼオライトのような比較的不活性な化学物質であるキレート剤を使用する。このような（Ｇｄ３＋のような常磁性金属イオンを封入する）キレート剤の使用は、分極すべきサンプルが反応性化合物（例えば、前節で列挙したもののように官能基を有するキレート剤と反応する応性基を含むもの）であるときに特に好ましい。
【００４６】
本発明の方法では、常磁性キレートは、単量体常磁性キレート、つまりキレート剤と単一の常磁性金属イオンとからなる化学成分、例えばＧｄＤＴＰＡ−ＢＭＡ及びＭｎＤＰＤＰとすることができる。一方、常磁性キレートは、多量体常磁性キレート、つまり２以上のサブユニットからかり、各サブユニットがキレート剤と単一の常磁性金属イオンとからなるような化学成分であってもよい。三量体常磁性キレートの例としては、１，３，５−トリス−（Ｎ−（ＤＯ３Ａ−アセトアミド）−Ｎ−メチル−４−アミノ−２メチルフェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオンを挙げることができ、この常磁性キレートは、トリアジントリオンのコアと、このコアに結合した３つのサブユニットから構成され、各サブユニットは、常磁性金属イオンとしてＧｄ３＋を、キレート剤としてＤＯ３Ａ誘導体を含む常磁性キレートを含んでいる。この三量体常磁性キレートを、ピルビン酸の分極に用いると、高レベルの分極を行うことができる。この三量体常磁性キレートの詳しい合成方法については、本出願の実施例の部分に記載してある。
【００４７】
上述のトリチル基だけでなく、分極すべきサンプルも、常磁性金属イオンと密に接触している必要がある。以下では、特記しない限り、「常磁性金属イオン」という用語は、常磁性金属イオン、例えば塩の形態の常磁性金属イオンと、常磁性キレートの両方について使用する。サンプルが液体であったり、サンプルの溶液であったりする場合には、液体サンプル又はサンプルの溶液に可溶な常磁性金属イオンを用いるのが好ましい。分極すべきサンプルが親油性（親水性）の化合物である場合には、常磁性キレートを使用し、常磁性キレートも、親油性（親水性）とする必要がある。常磁性キレートを親油性とするか、親水性とするかについては、例えば、親油性又は親水性の残基を含むキレート剤を選択することによって選択できる。また、常磁性キレートは、サンプルの存在下では安定であるのが好ましい。これは、錯体が解離（ｄｅｃｈｅｌａｔｉｏｎ）すると常磁性イオンが放出され、固体過分極サンプルを液化したり、溶媒中でキレート剤を用いて錯体としたりした後に、遊離常磁性金属イオンを迅速かつ効率的に除去しない限り、上述の液状サンプル中で分極が減衰し、分極レベル有害な影響が生じるためである。また、分極すべきサンプルが酸（塩基）である場合には、常磁性金属イオンは、酸性（塩基性）条件で安定である必要がある。分極すべきサンプルが反応性基を含んでいる場合には、かかる反応性基に対して比較的不活性であるような常磁性金属イオンを使用する必要がある。上述した内容からもわかるように、常磁性金属イオンの選択は、サンプルの化学的性質及び最終使途（固体ＮＭＲ、液体ＮＭＲ又は造影剤）によって大きく左右される。
【００４８】
本発明の別の態様は、液体過分極サンプルの製造方法であり、この方法は、サンプル又はその前駆体と、トリチル基と、常磁性金属イオンとを含む組成物を調製し、組成物の動的核分極を実施し、組成物を液化し、適宜、液化した組成物からトリチル基及び／又は常磁性金属イオンを除去する工程を含む。
【００４９】
本発明の方法を実施するにあたっての第一の工程は、トリチル基と常磁性金属イオンとを含有する組成物を製造する工程である。本発明の方法で使用するサンプルが、ピルビン酸の場合のように室温で液体である場合には、サンプルを、選択したトリチル基及び選択した常磁性金属イオンと混合して、化合物同士が密に接触している組成物を形成することができる。選択したトリチル基及び常磁性金属イオンは、液体サンプルに可溶であるのが好ましい。密な混合は、撹拌、ボルテックス、超音波処理など、当技術分野で公知の幾つかの方法によって推進することができる。本発明の方法で使用するサンプルが室温で固体である場合には、サンプルを溶融し、溶融したサンプルを選択したトリチル基及び選択した常磁性金属イオンと混合することができる。別の実施形態では、固体サンプルの溶液を、例えば、固体サンプルを適当な溶媒又は混合溶媒、好ましくは良好なガラス形成剤で、冷却／凍結時にも組成物の結晶化が生ることを防止しうるような溶媒に溶解することによって調製することができる。適当なガラス形成剤の例としては、グリセロール、プロパンジオール、グリコールが挙げられる。その後、溶解したサンプルを、選択したトリチル基及び選択した常磁性金属イオンと混合する。ガラス形成剤は、サンプルが冷却／凍結時に結晶化する場合には、液体サンプル又は非ガラス形成剤である溶媒に溶解したサンプルに加えることもできる。しかし、上述の通り、溶媒及び／又はガラス形成剤の添加量は、必要最小限にとどめる必要がある。従って、好ましいのは、サンプルに可溶或いはサンプルと混和性のトリチル基及び常磁性金属イオンを選択することである。
【００５０】
組成物中のトリチル基の濃度は、５〜２５ｍＭとするのが適当であり、１０〜２０ｍＭとするのが好ましい。組成物中の常磁性金属イオンの濃度については、０．１〜６ｍＭ（金属イオン）とするのが適当であり、０．５〜４ｍＭとするのが好ましい。
【００５１】
組成物の冷却及び／又は凍結は、結晶化が生じないような方法で行うのが好ましい。冷却及び／又は凍結は、当技術分野で公知の方法、例えば、組成物を液体窒素中で凍結させたり、組成物を単にＤＮＰ分極装置中に位置させて、そこで液体ヘリウムで凍結させたりすることによって実施することができる。
【００５２】
組成物は、冷却／凍結の前に脱気しておくことができる。脱気は、ヘリウムガスを、（例えば、２〜１５分間にわたって）組成物に通気させることによって行うことができるが、別の方法で行ってもよい。
【００５３】
ＤＮＰの方法については、例えば、国際公開第９８／５８２７２号及び同第０１／９６８９５号に記載されており、それらの開示内容は援用によって本明細書の内容の一部をなす。一般に、ＤＮＰのプロセスでは、ＤＮＰのプロセスを、例えば、液体ヘリウム中で約１Ｔ以上の磁場にて実施することによって、中〜高度の磁場と極めて低い温度を使用する。また、中度の磁場と、十分な分極の強化を得ることができる任意の温度を用いることもできる。好ましい実施形態では、ＤＮＰのプロセスは、液体ヘリウムと約１Ｔ以上の磁場で実施する。適当な分極ユニット（＝分極装置）は、例えば、国際公開第０２／３７１３２号に記載されている。好ましい実施形態では、分極ユニットは、低温槽と、分極手段、例えば、磁場生成手段、例えば超伝導磁石に周囲を囲まれた中央穴に収納された導波管によってマイクロ波源に連結されたマイクロ波チャンバを備えている。穴は、鉛直方向に、少なくとも、磁場の強度がサンプルの核を分極させるのに十分な程度まで高い（例えば１〜２５Ｔの範囲）超伝導磁石に近い領域「Ｐ」のレベルまで下向きに延在している。プローブ（＝分極すべき組成物）用の穴は、封止可能であることが好ましく、定圧、例えば１ｍｂａｒ以下程度の圧力まで排気することができる。プローブ挿入手段、例えば脱着可能な輸送管を、穴の内側に収納し、この管は、穴の上部からマイクロ波チャンバの領域Ｐまで挿入できる。領域Ｐは、液体ヘリウムによって、分極が生じるのに十分な低音、好ましくは０．１〜１００Ｋ程度の温度、さらに好ましくは０．５〜１０Ｋ程度の温度、最も好ましくは１〜５Ｋ程度の温度まで冷却する。プローブ挿入手段は、穴内の減圧を維持できる任意の方法で上端が封止可能であるのが好ましい。プローブ保持容器、例えば、プローブ保持カップを、プローブ挿入手段の下端に脱着可能にはめこむことができる。プローブ保持容器は、比熱容量が低く低温特性のよい軽量の材料、例えば、ＫｅｌＦ（ポリクロロトリフルオロ−エチレン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などで作ることが好ましく、２以上のプローブを保持できるよう設計することもできる。
【００５４】
プローブは、プローブ保持容器に挿入して液体ヘリウムに沈め、マイクロ波、好ましくは周波数が約９４ＧＨｚのマイクロ波に２００ｍＷで照射する。分極レベルは、例えば、分極すべきサンプルに応じて、マイクロ波を照射する間にプローブの固体ＮＭＲ信号を測定することによって監視することができる。一般に、飽和曲線は、ＮＭＲ信号を時間に対してプロットしたグラフとして得られるので、いつ最適の分極レベルに達したかを判定することができる。
【００５５】
分極したサンプルを、ＭＲ造影剤として使用する場合には、過分極サンプルを含む組成物は、固体の状態から液体の状態に転化（すなわち、液化）しておくのが好ましい。この液化は、ＤＮＰのプロセスの後に、固体組成物を適当な溶媒又は混合溶媒、例えば、緩衝液などの水性の担体に溶解するか、溶融することによって行う。溶融後は、適宜、適当な溶媒又は混合溶媒に溶解又は希釈する工程を行ってもよい。過分極固体組成物を溶解するうえで適当な方法及び装置は、例えば、国際公開第０２／３７１３２号に記載されている。過分極固体組成物を溶融するうえで適当な方法及び装置は、例えば、国際公開第０２／３６００５号に記載されている。過分極サンプルをＭＲ造影剤として用いる場合には、過分極サンプルを含む固体組成物を、好ましくは水性の担体又は適当な溶媒に溶解して、生理学的に許容される溶液を生成する。或いは、過分極サンプルを含む固体組成物を溶融し、溶融した組成物を、好ましくは水性の担体又は適当な溶媒に希釈／溶解して、生理学的に許容される溶液を生成する。
【００５６】
本発明の方法の場合、過分極サンプルを含む固体組成物の溶解に用いる溶媒は、過分極サンプルを溶解するだけでなく、異なる過分極化学成分に転化させる可能性もある。この場合、固体過分極サンプルは、「サンプルの前駆体」と称することになる。例えば、過分極した酸を含む固体組成物（サンプルの前駆体）の溶解に、塩基を含む溶媒を用いた場合には、過分極した酸は中和され、塩に転化される。従って、液体過分極サンプルは、もはや酸そのものではなく、酸の塩ということになる。
【００５７】
本発明の方法のその次の工程では、トリチル基及び／又は常磁性金属イオン及び／又はそれらの反応生成物を、適宜、液化した組成物から除去する。過分極サンプルを、ヒト又は動物の生体内でＭＲ造影剤として使用する場合には、組成物から、トリチル基と常磁性金属イオンの両方を除去しておくのが好ましい。
【００５８】
トリチル基と常磁性金属イオンを部分的、実質的にすべて又はすべて除去するうえで有用な方法は、当技術分野で公知である。一般に、利用できる方法は、トリチル基と常磁性金属イオンの性質に左右される。過分極サンプルを含む固体組成物を溶解又は溶融すると、トリチル基及び／又は常磁性金属イオンが沈殿し、液体から濾過によって容易に分離できることもある。沈殿が生じるかどうかは、もちろん、溶媒の性質と、トリチル基及び／又は常磁性金属イオンの性質とに左右される。
【００５９】
沈殿が生じない場合には、トリチル基と常磁性金属イオンは、クロマトグラフィーによる分離、例えば、逆相クロマトグラフィーなどの液相クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、（固相）抽出、当技術分野で公知の他のクロマトグラフィーによる分離によって除去することができる。液体サンプルでの分極はＴ１緩和によって減衰するので、通常、トリチル基と常磁性金属イオンの双方を一工程で除去できる方法を使用するのが好ましい。液体サンプルから、望ましくないすべての化合物を迅速に取り除くほど、サンプル中で保持される分極レベルは高くなる。従って、サンプルとトリチル基と常磁性金属イオンとを密に接触させるという点身体けでなく、より迅速かつ効率的に除去するという点からも、トリチル基と常磁性金属イオンとは化学的特性の似たものを選択するのが（例えば、双方とも、親油性又は親水性の化合物とするなど）有利である。例えば、親油性のトリチル基と親油性の常磁性キレートを使用した場合、これらの両化合物を、逆相液体クロマトグラフィーによって、単一のクロマトグラフィーカラムで、一工程で除去できる。
【００６０】
遊離常磁性金属イオンが、（例えば、常磁性の金属塩を使用したために）液化した組成物中に存在している場合には、これらのイオンは、Ｏ．Ｖｉｇｎｅａｕら（Ａｎａｌ．Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ４３５（１），２００１，７５−８２）に開示されたようにして、陽イオン交換カラム又はイオンインプリント樹脂を使用することによって除去するのが好ましい。利用できる別の方法としては、Ａ．Ｓｏｒｉｎら（Ｊ．Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ２６７（１−２），２００５，４１−４９）に開示された、遊離常磁性金属イオンの帯電有機膜への選択的な錯体形成によるナノ濾過が挙げられる。また、遊離常磁性金属イオンを、Ｓ．Ｄｏｎａｌｄら（Ｊ．Ｉｎｏｒｇ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．５６（３），１９９４，１６７−１７１）の開示内容と似たかたちで、アフィニティークロマトグラフィーによって液化した組成物から除去することもできる。別の態様では、遊離常磁性金属イオンを、表面改質ポリマー抽出剤（Ｓｍｏｐｅｘ（登録商標））によって除去することもできる。Ｓｍｏｐｅｘ（登録商標）は、活性のスカベンジャー基を含むスカベンジャーで、このスカベンジャー基は、ほぼすべて、遷移表面に位置している。表面改質ポリマー抽出剤は、反応が迅速で、金属担持量も多く、機械的にも化学的にも安定である。さらに別の実施形態では、遊離常磁性金属イオンを沈殿によって除去し、この場合、遊離常磁性金属イオンとともに溶解度の低い化合物、例えば溶解度の低い塩を形成するような溶媒を選択するか、組成物を分極させる前に、組成物に沈殿助剤を加えておく。例えば、組成物がＧｄＣｌ３のようなＧｄ３＋塩を含む場合には、組成物に、沈殿助剤としてＮａ３ＰＯ４を加えておき、結果的にサンプル、トリチル基、ＧｄＣｌ３、Ｎａ３ＰＯ４を含んでいる組成物の動的核分極を行う。例えば、水性担体に溶解させた場合には、ＧｄＣｌ３とＮａ３ＰＯ４は溶解度の低いＧｄのリン酸塩を形成し、この塩は沈殿するので、濾過によって容易に除去できる。一方、過分極サンプル、トリチル基、ＧｄＣｌ３を含む固体組成物は、Ｎａ３ＰＯ４を含む水性担体に溶解して、溶解度の低いために沈殿するようなＧｄのリン酸塩を形成させることができる。
【００６１】
トリチル基は、特徴的なＵＶ／可視域の吸収スペクトルを示すので、トリチル基の除去後に液体サンプル中にトリチル基が存在しているかどうかを確認する際は、このＵＶ／可視域の吸収の測定を利用することができる。定量的な結果、すなわち液体サンプル中のトリチル基の濃度を得るためには、液体サンプルを分取したものについて特定の波長での吸収がみられれば、それによって対応するサンプル中のトリチル基の濃度が得られるよう、光学分光計のキャリブレーションを行っておけばよい。液体過分極サンプルを、ヒト又はヒト以外の動物の体内でのインビボＭＲイメージングを行うための造影剤として使用する場合には、トリチル基を除去しておくことが最も好ましい。
【００６２】
常磁性金属イオン及び／又はトリチル基の除去後、液体サンプルは、常磁性金属イオン及び／又はトリチル基が残っていないかどうか、確認することができる。
【００６３】
常磁性キレートの存在について調べる方法としては、キレートが（強い）発色団を含んでいるのであれば、蛍光又はＵＶ／可視域の吸収の測定値を使用することができる。常磁性キレートの存在について調べる別の方法としては、キレート中に電気的に活性な部分が存在している場合には、電気化学的検出が挙げられる。
【００６４】
組成物中に常磁性金属塩を使用する場合には、液体組成物から遊離常磁性金属イオンを除去した後に、遊離常磁性金属イオンが残っていないかどうかチェックする際に、蛍光の測定を利用できる。例えば、Ｇｄ３＋塩を使用する場合には、遊離Ｇｄ３＋を高い特異性で検出できる方法として、励起波長が２７５ｎｍの蛍光と、３１４ｎｍでの発光の監視を利用することができる。また、遊離Ｇｄ３＋は、比色分析剤ＰＡＲ（４−（２−ピリジラゾ）レゾルシノール）と錯体を形成させた後に５３０〜５５０ｎｍの可視域で吸光度を測定することによっても検出できる。当技術分野では、他の常磁性金属イオン用の他の比色分析剤も公知であり、同様にして使用できる。
【００６５】
本発明の方法の好ましい実施形態では、組成物は、サンプルの前駆体である１３Ｃ−ピルビン酸、好ましくは１３Ｃ１−ピルビン酸又はサンプルである１３Ｃ−ピルビン酸塩、好ましくは１３Ｃ１−ピルビン酸塩と、式（１）のトリチル基と、ＧｄＣｌ３又はＧｄ（ＩＩＩ）ピルビン酸塩のようなＧｄ３＋又はＧｄ３＋塩を含む常磁性キレートである常磁性金属イオンとを含んでいる。組成物は、式（１）のトリチル基と常磁性金属イオンと、適宜ガラス形成剤を、１３Ｃ−ピルビン酸又は１３Ｃ−ピルビン酸塩の溶媒（好ましくは水）への溶液に溶解することによって調製する。化合物を十分に混合し、組成物を冷却及び／又は凍結する。動的核分極の後、過分極１３Ｃ−ピルビン酸又は１３Ｃ−ピルビン酸塩を含む固体組成物を、水性担体、好ましくは緩衝水溶液に溶解するか、溶融し、その後水性担体に溶解するか、水性担体で希釈する。
【００６６】
１３Ｃ−ピルビン酸（サンプルの前駆体）の場合、組成物を塩基で中和して、１３Ｃ−ピルビン酸塩（サンプル）を得る。一実施形態では、過分極１３Ｃ−ピルビン酸を含む固体組成物を液状の塩基と反応させて、溶解するのと同時に、１３Ｃ−ピルビン酸塩に転化し、その後、緩衝液を加えて、溶解を終了させ、適宜、残りの１３Ｃ−ピルビン酸を１３Ｃ−ピルビン酸塩に転化する。好ましい実施形態では、塩基は、ＮａＯＨ水溶液である。別の好ましい実施形態では、緩衝液はトリス緩衝液、クエン酸塩緩衝液又はリン酸緩衝液である。さらに別の好ましい実施形態では、緩衝液と塩基をアルカリ性の溶液中で混合して、この溶液を、過分極１３Ｃ−ピルビン酸を含む固体組成物に加え、溶解と、１３Ｃ−ピルビン酸の１３Ｃ−ピルビン酸塩への転化を同時に行う。
【００６７】
常磁性金属イオンとしてＧｄ３＋塩を使用した場合、溶解した１３Ｃ−ピルビン酸塩からＧｄ３＋塩をなるべく迅速かつ効率的に除去することが重要となる。適当な方法としては、Ｏ．Ｖｉｇｎｅａｕら（Ａｎａｌ．Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ４３５（１），２００１，７５−８２）に開示されたようにして、陽イオン交換カラム又はイオンインプリント樹脂を使用することによって除去する方法が挙げられる。利用できる別の方法としては、Ａ．Ｓｏｒｉｎら（Ｊ．Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ２６７（１−２），２００５，４１−４９）に開示された、遊離Ｇｄ３＋の帯電有機膜への選択的な錯体形成によるナノ濾過が挙げられる。また、遊離Ｇｄ３＋を、Ｓ．Ｄｏｎａｌｄら（Ｊ．Ｉｎｏｒｇ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．５６（３），１９９４，１６７−１７１）の開示したようにして、アフィニティークロマトグラフィーによって液化した組成物から除去することもできる。別の好ましい実施形態では、遊離Ｇｄ３＋の錯体を迅速かつ効率的に形成できるキレート剤、例えばＤＴＰＡ、ＤＴＰＡ−ＢＭＡ、ＥＤＴＡ又はＥＤＴＡ及びＤＴＰＡの誘導体のようなキレート剤を溶媒に加えることによって遊離Ｇｄ３＋を除去する。こうして得られたＧｄキレートは、次の段落に記載するようにして、溶解したサンプルから除去することができる。
【００６８】
キレートを常磁性金属イオンとして使用した場合には、キレートは、逆相液体クロマトグラフィーを用いて除去することができ、この場合、式（１）のトリチル基とＧｄキレートとを同時に除去することができる。
【００６９】
精製液体サンプルに残留している遊離Ｇｄ３＋、Ｇｄキレート及び式（１）のトリチル基をチェックするのに適した方法については、英文明細書１８／１９頁に記載してある。
【００７０】
組成物が、１３Ｃ−ピルビン酸と、式（１）のトリチル基と、Ｇｄ３＋塩とを含んでおり、この固体組成物を溶融した場合には、溶融組成物中の過分極１３Ｃ−ピルビン酸を塩基で中和して１３Ｃ−ピルビン酸塩を得る前に、遊離Ｇｄ３＋金属イオンを除去しておくのが好ましい。１３Ｃ−ピルビン酸塩の転化と、溶解／希釈は、上述のようにして実施すればよい。溶融組成物からの遊離Ｇｄ３＋金属イオンの除去は、陽イオン交換固相抽出に、例えば、適当な陽イオン交換固相抽出用カートリッジ又はカラムを使用することによって行うのが好ましい。
【００７１】
本発明の方法によって製造した液体過分極１３Ｃ−ピルビン酸塩は、「通常の」ＭＲ造影剤として、すなわち、解剖学的な造影用でのコントラストの強調に用いることができる。本発明の方法によって製造した液体過分極１３Ｃ−ピルビン酸塩の別の利点としては、ピルビン酸塩が内在的な化合物であって、高濃度の場合も含め、人体での許容度が高いことが挙げられる。ピルビン酸塩は、クエン酸サイクルでの前駆体として、ヒトの体内で代謝上重要な役割を果たしている。ピルビン酸塩は、異なる化合物に転化され、すなわち、ピルビン酸塩がトランスアミノ化されるとアラニンが生じ、酸化的脱カルボキシルを経るとアセチル−ＣｏＡ及び重炭酸塩に転化され、還元されると乳酸塩が生じ、カルボキシル化されるとオキサロ酢酸が生じる
また、過分極１３Ｃ−ピルビン酸塩から過分極１３Ｃ−乳酸塩、過分極１３Ｃ−重炭酸塩（１３Ｃ１−ピルビン酸塩の場合は、１３Ｃ１，２−ピルビン酸塩又は１３Ｃ１，２，３−ピルビン酸塩のみ）及び過分極１３Ｃ−アラニンへの代謝による転化は、ヒトの体内での代謝プロセスをインビボでＭＲによって調べる際に利用できる。１３Ｃ−ピルビン酸塩のヒトの全血での３７℃のＴ１緩和時間は約４２秒であるが、過分極１３Ｃ−ピルビン酸塩から過分極１３Ｃ−乳酸塩、過分極１３Ｃ−重炭酸塩及び過分極１３Ｃ−アラニンへの転化は、親化合物である１３Ｃ−ピルビン酸塩やその代謝産物から信号を検出するうえで十分迅速であることがわかった。アラニン、重炭酸塩及び乳酸塩の量は、検査対象組織の代謝状態に左右される。過分極１３Ｃ−乳酸塩、過分極１３Ｃ−重炭酸塩及び過分極１３Ｃ−アラニンのＭＲでの信号強度は、これらの化合物の量及び検出時に残存している分極度と関連しているので、過分極１３Ｃ−ピルビン酸塩から、過分極１３Ｃ−乳酸塩、過分極１３Ｃ−重炭酸塩及び過分極１３Ｃ−アラニンへの転化を監視することによって、ＭＲでの非侵襲的な造影を利用して、ヒト又はヒト以外の動物の体内での代謝プロセスをインビボで調べることが可能となる。
【００７２】
各種のピルビン酸塩代謝物によって生じるＭＲ信号の増幅のされ方は、組織の種類によって異なることを見いだした。アラニン、乳酸塩、重炭酸塩、ピルビン酸塩によって形成される独特な代謝のピークパターンは、検査対象組織の代謝状態のフィンガープリントとして利用することができ、従って、健常組織と腫瘍組織を識別することができる。そのため、本発明の組成物は、インビボＭＲ腫瘍イメージング用に極めて優れた造影剤となる。腫瘍の造影に過分極１３Ｃ−ピルビン酸塩を使用することについては、国際公開第２００６／０１１８１０号に詳述されている。
【００７３】
また、過分極１３Ｃ−ピルビン酸塩を心臓の造影に使用することは、国際公開第２００６／０５４９０３号に詳述されている。
【００７４】
本発明の別の態様は、サンプルとトリチル基と常磁性金属イオンとを含んでなる組成物に関する。
【００７５】
本発明のさらに別の態様は、サンプルとトリチル基と常磁性金属イオンとを含んでなる動的核分極用組成物に関する。
【００７６】
本発明のさらに別の態様は、過分極サンプルとトリチル基と常磁性金属イオンとを含んでなる組成物であって、当該組成物が動的核分極によって得られたものである組成物に関する。
【００７７】
本発明のさらに別の態様は、トリチル基と常磁性金属イオンとを含む動的核分極用の分極剤である。好ましい実施形態では、分極剤は、トリチル基と常磁性金属イオンとを含み、さらに好ましくはトリチル基と常磁性キレート又はトリチル基と塩の形態の常磁性金属イオンとからなる。
【実施例】
【００７８】
実施例１：ＧｄＤＴＰＡ−ＢＭＡ（常磁性キレートである）を用いた場合と用いなかった場合の１３Ｃ１−ピルビン酸の固体分極の比較
実施例１ａ：トリス（８−カルボキシ−２，２，６，６−（テトラ（メトキシエチル）ベンゾ−［１，２−４，５’］ビス−（１，３）ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩（トリチル基）の合成
国際公開第９８／３９２７７号の実施例７に従って合成した１０ｇ（７０ｍｍｏｌ）のトリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−（テトラ（ヒドロキシエチル）ベンゾ−［１，２−４，５’］−ビス−（１，３）−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩を、アルゴン雰囲気中で、２８０ｍｌのジメチルアソトアミドに懸濁した。水素化ナトリウム（２．７５ｇ）、次にヨウ化メチル（５．２ｍｌ）を加え、わずかに発熱性の反応を、１時間、３４℃の水浴中で６０分間進行させた。水素化ナトリウムとヨウ化メチルの添加（各化合物は同量）を、２回繰り返し、最後の添加の後、混合物を室温で６８時間撹拌し、５００ｍｌの水に加えた。ｐＨを、４０ｍｌの１ＭのＮａＯＨ（ａｑ）を用いてｐＨ＞１３に調製し、混合物を周囲温度で１５時間撹拌し、形成したメチルエステルを加水分解した。その後、混合物を、５０ｍｌの２ＭのＨＣｌ（ａｑ）を用いてｐＨ約２の酸性とし、酢酸エチルで３回（５００ｍｌ及び２×２００ｍｌ）抽出した。有機相を一緒にして、Ｎａ２ＳＯ４で乾燥し、乾燥するまで蒸発させた。粗生成物（２４ｇ）を、調製用ＨＰＬＣで、溶出剤としてアセトニトリル／水を使用して精製した。集めた分画を蒸発させて、アセトニトリルを除去した。残存した水相を酢酸エチルで抽出し、有機相をＮａ２ＳＯ４で乾燥し、乾燥するまで蒸発させた。残留物に水（２００ｍｌ）を加え、ｐＨを０．１ＭのＮａＯＨ（ａｑ）でｐＨ７に注意深く調整したところ、この過程を通じて、残留物が徐々に溶解した。中性とした後、水溶液を凍結乾燥した。
【００７９】
実施例１ｂ：実施例１ａの基を用いた過分極１３Ｃ−ピルビン酸の製造
実施例１ａのトリチル基を１３Ｃ１−ピルビン酸（５５３ｍｇ）と非標識ピルビン酸（１０．５０５ｇ）の混合物に溶解することによって、実施例１ａのトリチル基を１５ｍＭ含む組成物を調製した。組成物を均質になるまで撹拌し、溶液の一部（２．０１５ｇ）をプローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。４時間後に、分極を停止した。
【００８０】
固体１３Ｃ−ＮＭＲによって固体分極を測定したところ、固体組成物１ｍｇ当たり５．７２（インテグラル）であった。固体１３Ｃ−ＮＭＲの測定は、低フリップ角を使用して、単純パルスでＮＭＲを順次取得することによって行った。動的核分極によって分極させたサンプルの信号強度を、熱分極サンプル、すなわち、動的核分極プロセスを開始する前の室温でのサンプルの自然分極と比較した。サンプルがどの時点で最大分極に達したかを決定するために、低フリップ角の固体１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを、動的核分極プロセス開始後の複数の異なる時点で取得した。分極は、熱分極サンプルと、動的核分極によって分極させたサンプルの信号強度の比から計算した。
【００８１】
実施例１ｃ：実施例１ａの基とＧｄＤＴＰＡ−ＢＭＡを用いた過分極１３Ｃ１−ピルビン酸の製造
この実施例は、組成物が、１３Ｃ１−ピルビン酸と非標識ピルビン酸の混合物にトリチル基とともに溶解したＧｄＤＴＰＡ−ＢＭＡを含む以外は、実施例１ｂと同様に実施した。組成物は、１５ｍＭのトリチル基と１．５ｍＭのＧｄ３＋を含有していた。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。４時間後に、分極を停止した。
【００８２】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、固体組成物１ｍｇ当たり９．６９（インテグラル）であった。
【００８３】
分極すべき組成物中に常磁性金属イオンが存在することで、１３Ｃ−ピルビン酸の固体分極をほぼ２倍とすることができた。
【００８４】
実施例２：Ｇｄ（ＩＩＩ）酢酸塩を用いた場合と用いなかった場合の１３Ｃ１−ピルビン酸の固体分極の比較
実施例１ａのトリチル基を４３．７ｍｇの１３Ｃ１−ピルビン酸に溶解することによって、トリチル基を１５ｍＭ含む組成物を調製した。組成物を均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。
【００８５】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、固体組成物１ｍｇ当たり５．７２（インテグラル）であった。
【００８６】
別の実験では、実施例１ａのトリチル基を４３．７ｍｇの１３Ｃ１−ピルビン酸に溶解することによって、トリチル基を１５ｍＭ含む組成物を調製した。さらに、Ｇｄ（ＩＩＩ）酢酸塩を混合物に加えたところ、Ｇｄ３＋を２ｍＭ含む組成物が得られた。組成物を均質になるまで撹拌し、溶液の一部（２．０１５ｇ）をプローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。
【００８７】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、固体組成物１ｍｇ当たり９．３７（インテグラル）であった。
【００８８】
常磁性金属イオンを添加した結果、固体分極が約２倍増強された。
【００８９】
例３：常磁性金属イオンの不在下での過分極１３Ｃ１−ピルビン酸塩溶液の製造（比較例）
実施例１ａのトリチル基を１３Ｃ１−ピルビン酸に溶解することによって、１８．９ｍＭのトリチル基を含む組成物４３ｍｇを調製した。組成物を均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。２時間後に、分極を停止し、組成物を、国際公開第０２／３７１３２号に従って溶解装置を用いて、水酸化ナトリウムとトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン（トリス）の水溶液に溶解し、ピルビン酸塩の合計濃度が約７８ｍＭである過分極１３Ｃ１−ピルビン酸ナトリウムの４０ｍＭのトリス緩衝液中への中性溶液を得た。
【００９０】
液体分極を液体１３Ｃ−ＮＭＲで４００ＭＨｚで測定したところ、２０．８％であった。
【００９１】
実施例４：１，３，５−トリス−（Ｎ−（ＤＯ３Ａ−アセトアミド）−Ｎ−メチル−４−アミノ−２−メチル−フェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオンのＧｄキレート（１０）の合成
４ａ）２−メチル−４−ニトロフェニルイソシアネート（１）の合成
【００９２】
【化２】
２−メチル−４−ニトロアニリン（３５．０ｇ、２３０ｍｍｏｌ）を酢酸エチル（４００ｍｌ）に溶解し、０℃に冷却した。ホスゲン（１８０ｍｌ、２０％トルエン溶液）を３０分間にわたって滴下して加えたところ、瞬時に白色の塩が沈殿した。添加終了後、温度を徐々に室温まで上昇させ、その後、反応混合物を加熱還流した（約１００℃）。還流を２時間３０分継続し、２００ｍｌの溶媒を留去してから、温度を８０℃に下げ、ホスゲン（１４０ｍｌ、２０％トルエン溶液）を滴下して加えた。添加終了後、反応溶液を３時間還流し、室温まで放冷し、濃縮乾燥した。この褐色／黄色物質をジエチルエーテル（２５０ｍｌ）に溶解し、濾過し、濃縮したところ、淡褐色の粉末が得られた（３６ｇ、８８％）。
【００９３】
４ｂ）１，３，５−トリス−（４−ニトロ−２−メチル−フェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオン（２）の調製
２５０ｍｌのフラスコに入れた２−メチル−４−ニトロフェニルイソシアネート（３６．０ｇ）にＤＭＳＯ（５０ｍｌ）を加え、フラスコをガラス栓で密封し、ガラス栓は、プラスチック製クリップで固定した。フラスコをただちに下降させて、８５℃に加熱しておいたオイルバス中に入れ、濃褐色の反応溶液を１６時間３０分加熱した。オイルバスを取り除き、反応溶液を室温まで放冷してから、水（８００ｍｌ）に加え、超音波処理し、沈殿を濾別した。フィルターケーキをエタノール（５００ｍｌ）に加え、４時間還流し、室温まで放冷してから、生成物を濾別たところ、白色粉末（２８．１ｇ、７８％）が得られた。
【００９４】
４ｃ）１，３，５−トリス−（４−アミノ−２−メチル−フェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオン（３）の調製
１，３，５−トリス−（４−ニトロ−２−メチル−フェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオン（２．８６ｇ、５．４ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（７０ｍｌ）に溶解した。ＨＣｌ（４．５ｍｌ、６Ｍ）、水（１８ｍｌ）、Ｐｄ／Ｃ（０．６ｇ、１０％）を加えた。反応容器を排気し、アルゴンを３サイクルで充填してから、パール水素添加装置（６０ｐｓｉ）で、水素添加した。２時間後、過剰な水素を膜ポンプで排気し、Ｐｄ／Ｃ（１０％）を濾別した。透明な反応溶液を、ＴＨＦがなくなるまで濃縮し、ＮａＨＣＯ３（約３．７ｇ）でｐＨを７に調製した。水相を酢酸エチル（３×１００ｍｌ）で抽出し、有機相を一緒にして、ＭｇＳＯ４で乾燥し、濾過し、濃縮したところ、褐色の粉末が得られた。粗生成物をメタノールで再結晶させ、オフホワイトの粉末が得られた（１．９ｇ、８０％）。
【００９５】
【化３】
４ｄ）１，３，５−トリス−（４−ホルムアミド−２−メチル−フェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオン（４）の調製
ギ酸（１７５ｍｌ）を氷冷した５００ｍｌ丸底フラスコに加え、無水酢酸（１５ｍｌ、０．１６ｍｏｌ）を加えて、黄色の溶液をアルゴン雰囲気中で０℃にて１時間撹拌した。この溶液にトリアミン３（８．７ｇ、０．０２０ｍｏｌ）を加え、氷浴を取り除いた。アルゴン中で室温で３０分撹拌した後にＨＰＬＣを行ったところ、反応は完了していた。溶媒を真空中で除去し、褐色のねばねばした残留物をＨ２Ｏに懸濁し、濾別した。この残留物をさらにＨ２Ｏでよく洗浄して、酸をすべて除去した。生成物は、淡褐色の固形物（１０．２ｇ、９９％）であった。
【００９６】
【化４】
４ｅ）１，３，５−トリス−（Ｎ−ホルミル−Ｎ−メチル−４−アミノ−２−メチル−フェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオン（５）の調製
ガラス機器類を炉中で注意深く乾燥し、ＤＭＦを４Ａの分子篩い上で乾燥した。５００ｍｌの丸底フラスコ中で、４（１０．２ｇ、０．０１９３ｍｏｌ）のＤＭＦ溶液（１１５ｍｌ）に、Ｌｉ（Ｍｅ３Ｓｉ）２Ｎ（１１６ｍｌ、０．１１６ｍｏｌ、１Ｍヘキサン溶液）を加えた。淡褐色からレンガ色のスラリーに変化した反応混合物をアルゴン雰囲気中で１時間撹拌した。ヨウ化メチル（１２．２ｍｌ、０．１９６ｍｏｌ）を加え、反応混合物を、ＨＰＬＣでメチル化が完了したことが示されるまで、２時間撹拌した。ヘキサンをロータリーエバポレーターで除去し、残留物を激しく撹拌しながらＮａＨ２ＰＯ４溶液（１３００ｍｌ、１００ｍＭ）に加えた。生成した沈殿物５を濾別したところ、淡色の固形物（６．７ｇ、６０％）が得られた。
【００９７】
【化５】
４ｆ）１，３，５−トリス−（Ｎ−メチル−４−アミノ−２−メチル−フェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオン（６）の調製
ジオキサン（５２ｍｌ）と、ＨＣｌ（５２ｍｌ、６Ｍ）と、５（６．５ｇ、１１ｍｍｏｌ）を、２５０ｍｌの丸底フラスコ中で混合して、淡色のスラリーを形成した。反応混合物をアルゴン中で３０分間加熱還流した。黄色となった溶液を室温まで放冷し、溶媒をロータリーエバポレーターで除去した。橙色の残留物を５００ｍｌのＨ２Ｏに溶解し、激しく撹拌しながら、ＮａＨＣＯ３（飽和）溶液で中和した。生成した沈殿物を濾別し、Ｈ２Ｏで数回洗浄したところ、淡色の固形物（４．７ｇ、８４％）が得られた。
【００９８】
【化６】
４ｇ）１，３，５−トリス−（Ｎ−クロロアセチル−Ｎ−メチル−４−アミノ−２−メチル−フェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオン（７）の調製
１００ｍｌの丸底フラスコ中で、６（４．６ｇ、９．５ｍｍｏｌ）をＤＭＡ（１５ｍｌ）に溶解し、クロロアセチルクロリド（２．６ｍｌ、３３ｍｍｏｌ）を０℃で撹拌しながら加えた。反応生成物をアルゴン雰囲気中で室温にて３０分間又はＨＰＬＣでクロロアセチル化の完了が示されるまで撹拌した。スラリーを水（５００ｍｌ）とともに、激しく機械的に撹拌しながら大型ビーカーに注いだ。生成した沈殿を濾別し、真空中で０．３ｍｂａｒで乾燥した（６．３ｇ）。淡色の固形物を７０ｍｌのアセトニトリルに溶解し、５００ｍｌのＨ２Ｏに機械的に激しく撹拌しながら加えた。生成した沈殿を濾別し、デシケータで乾燥させた（６．１ｇ、８９％）。
【００９９】
【化７】
４ｈ）１，３，５−トリス−（Ｎ−（ＤＯ３Ａｔ−ブチルエステル−アセトアミド）−Ｎ−メチル−４−アミノ−２−メチル−フェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオン（８）の調製
５０ｍｌの丸底フラスコで、７（０．５０ｇ、０．７０ｍｍｏｌ）を、ＤＯ３Ａｔ−ブチルエステル（２．５ｇ、４．２ｍｍｏｌ）、ジイソプロピルエチルアミン（９１０μｌ、５．２ｍｍｏｌ）、アセトニトリル（１５ｍｌ）とともに懸濁した。超音波処理後、反応混合物をアルゴン雰囲気中で７５℃でＬＣ／ＭＳでカップリングの終了が示されるまで撹拌した。溶媒をロータリーエバポレーターで除去し、その後の反応で、粗生成物（２．９ｇ）を使用した。
【０１００】
【化８】
４ｉ）１，３，５−トリス−（Ｎ−（ＤＯ３Ａ−アセトアミド）−Ｎ−メチル−４−アミノ−２−メチル−フェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオン（９）の調製
８の粗生成物（１．９ｇ）をＴＦＡ（１３０ｍｌ）及びＣＨ２Ｃｌ２（１３０ｍｌ）に溶解し、５０℃でアルゴン雰囲気中で撹拌した。溶液を、１時間又はＬＣ／ＭＳで脱保護の完了が示されるまで撹拌した。溶媒をロータリーエバポレーターで除去し、残留物を真空中で一晩除去した。粗生成物（２．４ｇ）を最終工程で使用した。
【０１０１】
【化９】
４ｊ）１，３，５−トリス−（Ｎ−（ＤＯ３Ａ−アセトアミド）−Ｎ−メチル−４−アミノ−２−メチル−フェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオンのガドリニウムキレート（１０）の調製
９の粗生成物（２．４ｇ）を水に溶解し、Ｇｄ（ＯＡｃ）３（１．４ｇ、４．２ｍｍｏｌ）を撹拌しながら加えた。真空（０．３ｍｂａｒ）を引き、反応をＬＣ／ＭＳで連続的に監視した。錯体形成の完了が検出されたら、溶媒を真空下で除去した。３．１ｇの粗生成物を調製用ＨＰＬＣ（４１０ｍｇ、７の４２％）で精製した。
【０１０２】
実施例５：実施例４のＧｄキレートの存在下での過分極１３Ｃ１ピルビン酸塩溶液の製造
実施例１ａのトリチル基を１３Ｃ１−ピルビン酸に溶解することによって、１８．９ｍＭのトリチル基を含む組成物４３ｍｇを調製した。実施例４のＧｄキレートを加えたところ、実施例４のＧｄキレートを０．６３ｍＭ、すなわちＧｄ３＋を１．８９ｍＭ含む組成物が得られた。組成物を均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。２時間後に、分極を停止し、組成物を、国際公開第０２／３７１３２号に従って溶解装置を用いて、水酸化ナトリウムとトリスの水溶液に溶解し、４０ｍＭのトリス緩衝液中のピルビン酸塩の合計濃度が約７８ｍＭである過分極１３Ｃ１−ピルビン酸ナトリウムの中性溶液を得た。
【０１０３】
液体分極を液体１３Ｃ−ＮＭＲで４００ＭＨｚで測定したところ、４４．７％であった。
【０１０４】
実施例３と実施例５の比較から、組成物中に常磁性金属イオンが存在することで、サンプルの分極レベルを２倍以上上昇させることができたことがわかる。
【０１０５】
実施例６：常磁性金属イオンの存在下での過分極１３Ｃ１ピルビン酸塩溶液の製造と、分極の前の組成物の脱気
実施例１ａのトリチル基を１３Ｃ１−ピルビン酸に溶解することによって、１５ｍＭのトリチル基を含む組成物４３ｍｇを調製した。実施例４のＧｄキレートを加えたところ、実施例４のＧｄキレートを０．５ｍＭ、すなわちＧｄ３＋を１．５ｍＭ含む組成物が得られた。ヘリウムガスを１０分間通気することによって組成物を脱気して、空気を除去した。組成物をトリチル基とＧｄキレートについて濃縮したところ、実施例１ａのトリチル基を１８．９ｍＭ、実施例４のＧｄキレートを０．６３ｍＭ、すなわちＧｄ３＋を１．８９ｍＭ含有する組成物が得られた。この組成物を均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。２時間後に、分極を停止し、組成物を、国際公開第０２／３７１３２号に従って溶解装置を用いて、水酸化ナトリウムとトリスの水溶液に溶解し、４０ｍＭのトリス緩衝液中のピルビン酸塩の合計濃度が約７８ｍＭである過分極１３Ｃ１−ピルビン酸ナトリウムの中性溶液を得た。
【０１０６】
液体分極を液体１３Ｃ−ＮＭＲで４００ＭＨｚで測定したところ、５５．３％であった。
【０１０７】
実施例５と実施例６の比較から、組成物を脱気することによって、１３Ｃ１−ピルビン酸塩の分極レベルをさらに約１０％上昇させることができたことがわかる。
【０１０８】
実施例８：実施例４のＧｄキレートを用いた場合と用いなかった場合の１，１−ビス（ヒドロキシ−メチル）シクロプロパン−１−１３Ｃの固体分極の比較
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、９μｌの１，１−ビス（ヒドロキシメチル）シクロプロパン−１−１３Ｃと３６μｌのエチレングリコールの混合物に溶解することによって、トリチル基を１５ｍＭ含む組成物を調製した。組成物を均質になるまで撹拌し、組成物カップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止した。
【０１０９】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、２５．８（インテグラル）であった。
【０１１０】
別の実験では、国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、９μｌの１，１−ビス（ヒドロキシメチル）シクロプロパン−１−１３Ｃと３６μｌのエチレングリコールに溶解することによって、トリチル基を１５ｍＭ含む組成物を調製した。さらに、実施例４のＧｄキレートを加えたところ、実施例４のＧｄキレートを０．６２ｍＭ、すなわちＧｄ３＋を１．８６ｍＭ含む組成物が得られた。組成物を均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止した。
【０１１１】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、４４．９（インテグラル）であった。
【０１１２】
常磁性金属イオンを添加した結果、固体分極が約２倍増強された。
【０１１３】
実施例９：ＧｄＣｌ３を用いた場合と用いなかった場合の１３Ｃ１−ピルビン酸の固体分極の比較
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）３．１ｍｇを、９０μｌの１３Ｃ１−ピルビン酸に溶解することによって、トリチル基を１５ｍＭ含む組成物を調製した。組成物を均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。２時間後に、分極を停止した。
【０１１４】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、２５％であった。
【０１１５】
別の実験では、国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）３．１ｍｇを、９０μｌの１３Ｃ１−ピルビン酸に溶解することによって、トリチル基を１５ｍＭ含む組成物を調製した。さらに、ＧｄＣｌ３（１０ｍＭ水溶液１０μｌ）を混合物に加えたところ、Ｇｄ３＋を１ｍＭ含む組成物が得られた。組成物を均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。２時間後に、分極を停止した。
【０１１６】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、５０％であった。
【０１１７】
分極すべき組成物に常磁性金属イオンを添加した結果、サンプルの固体分極が約２倍増強された。
【０１１８】
実施例１０：実施例４のＧｄキレートを用いた場合と用いなかった場合の１３Ｃ１−Ｄ２−フマル酸塩の固体分極の比較
例１０ａ：実施例４のＧｄキレートを用いない１３Ｃ１−Ｄ２−フマル酸塩の固体分極（比較例）
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、０．２１ｍｍｏｌの１３Ｃ１−Ｄ２−フマル酸と０．２４ｍｍｏｌのトリスの混合物の１７μｌの水への溶液に溶解することによって、トリチル基を１０ｍＭ含む組成物を調製した。組成物をボルテックス、わずかな加熱、超音波処理の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止した。
【０１１９】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、２２０（インテグラル／ｍｍｏｌ−１３Ｃ）であった。
【０１２０】
実施例１０ｂ：実施例４のＧｄキレートを用いた１３Ｃ１−Ｄ２−フマル酸塩の固体分極
別の実験では、国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、０．２１ｍｍｏｌの１３Ｃ１−Ｄ２−フマル酸と０．２４ｍｍｏｌのトリスを１７μｌの水への溶液に溶解することによって、トリチル基を１０ｍＭ含む組成物を調製した。さらに、実施例４のＧｄキレートを加えたところ、実施例４のＧｄキレートを０．７ｍＭ、すなわちＧｄ３＋を２．１ｍＭ含む組成物が得られた。組成物をボルテックス、わずかな加熱、超音波処理の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止した。
【０１２１】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、６３０（インテグラル／ｍｍｏｌ−１３Ｃ）であった。
【０１２２】
常磁性金属イオンを添加した結果、固体分極が約３倍増強された。
【０１２３】
実施例１１：実施例４のＧｄキレートを用いた場合と用いなかった場合の過分極１３Ｃ１−フマル酸塩溶液の製造
例１１ａ：実施例４のＧｄキレートを用いない過分極１３Ｃ１−フマル酸塩溶液の製造（比較例）
実施例１０ａの分極固体組成物を、国際公開第０２／３７１３２号の溶解装置を用いて水酸化ナトリウムの水溶液に溶解して、フマル酸塩濃度が約４０ｍＭの過分極トリス−１３Ｃ１−フマル酸塩の４０ｍＭのトリス緩衝液への中性の溶液を得た。
【０１２４】
液体分極を液体１３Ｃ−ＮＭＲで４００ＭＨｚで測定したところ、９％であった。
【０１２５】
実施例１１ｂ：実施例４のＧｄキレートを用いた過分極１３Ｃ１−フマル酸塩溶液の製造
実施例１０ｂの分極固体組成物を、国際公開第０２／３７１３２号の溶解装置を用いて水酸化ナトリウムの水溶液に溶解して、フマル酸塩濃度が約４０ｍＭの過分極トリス−１３Ｃ１−フマル酸塩の４０ｍＭのトリス緩衝液への中性の溶液を得た。
【０１２６】
液体分極を液体１３Ｃ−ＮＭＲで４００ＭＨｚで測定したところ、２３％であった。
【０１２７】
常磁性金属イオンを添加した結果、固体分極が２．５倍増強された。
【０１２８】
実施例１２：実施例４のＧｄキレートを用いた場合と用いなかった場合の１３Ｃ１−酢酸塩の固体分極の比較
例１２ａ：実施例４のＧｄキレートを用いない１３Ｃ１−酢酸塩の固体分極（比較例）
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、０．１９９ｍｍｏｌのトリス−１３Ｃ１−酢酸塩と１３μｌの水の混合物に溶解することによって、トリチル基を１０ｍＭ含む組成物を調製した。組成物をボルテックス、わずかな加熱、超音波処理の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止した。
【０１２９】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、１９５（インテグラル／ｍｍｏｌ−１３Ｃ）であった。
【０１３０】
実施例１２ｂ：実施例４のＧｄキレートを用いた１３Ｃ１−酢酸塩の固体分極
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、０．１９９ｍｍｏｌのトリス−１３Ｃ１−酢酸塩と１３μｌの水の混合物に溶解することによって、トリチル基を１０ｍＭ含む組成物を調製した。さらに、実施例４のＧｄキレートを加えたところ、実施例４のＧｄキレートを０．２ｍＭ、すなわちＧｄ３＋を０．６ｍＭ含む組成物が得られた。組成物をボルテックス、わずかな加熱、超音波処理の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止した。
【０１３１】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、４５０（インテグラル／ｍｍｏｌ−１３Ｃ）であった。
【０１３２】
常磁性金属イオンを添加した結果、固体分極が２．３倍増強された。
【０１３３】
実施例１３：実施例４のＧｄキレートを用いた場合と用いなかった場合の１３Ｃ１−重炭酸塩の固体分極の比較
例１３ａ：実施例４のＧｄキレートを用いない１３Ｃ１−重炭酸塩の固体分極（比較例）
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、２１ｍｇのＣｓ−１３Ｃ１−重炭酸塩と、５μｌのグリセロールと、８μｌの水との混合物に溶解することによって、トリチル基を１０ｍＭ含む組成物を調製した。組成物をボルテックス、わずかな加熱、超音波処理の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止した。
【０１３４】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、７０（インテグラル／ｍｍｏｌ−１３Ｃ）であった。
【０１３５】
実施例１３ｂ：実施例４のＧｄキレートを用いた１３Ｃ１−重炭酸塩の固体分極
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、２１ｍｇのＣｓ−１３Ｃ１−重炭酸塩と、５μｌのグリセロールと、８μｌの水との混合物に溶解することによって、トリチル基を１０ｍＭ含む組成物を調製した。さらに、実施例４のＧｄキレートを加えたところ、実施例４のＧｄキレートを０．７ｍＭ、すなわちＧｄ３＋を２．１ｍＭ含む組成物が得られた。組成物をボルテックス、わずかな加熱、超音波処理の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止した。
【０１３６】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、３９０（インテグラル／ｍｍｏｌ−１３Ｃ）であった。
【０１３７】
常磁性金属イオンを添加した結果、固体分極が５．６倍増強された。
【０１３８】
実施例１４：実施例４のＧｄキレートを用いた場合と用いなかった場合の１３Ｃ１−乳酸塩の固体分極の比較
例１４ａ：実施例４のＧｄキレートを用いない１３Ｃ１−乳酸塩の固体分極（比較例）
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、０．２３ｍｍｏｌの１３Ｃ１−乳酸塩（５７％水溶液）に溶解することによって、トリチル基を１３ｍＭ含む組成物を調製した。組成物をボルテックス、わずかな加熱、超音波処理の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。２時間後に、分極を停止した。
【０１３９】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、２８（インテグラル／ｍｍｏｌ−１３Ｃ）であった。
【０１４０】
実施例１４ｂ：実施例４のＧｄキレートを用いた１３Ｃ１−乳酸塩の固体分極
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、０．２３ｍｍｏｌの１３Ｃ１−乳酸塩（５７％水溶液）に溶解することによって、トリチル基を１３ｍＭ含む組成物を調製した。さらに、実施例４のＧｄキレートを加えたところ、実施例４のＧｄキレートを０．４ｍＭ、すなわちＧｄ３＋を１．２ｍＭ含む組成物が得られた。組成物をボルテックス、わずかな加熱、超音波処理の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。２時間後に、分極を停止した。
【０１４１】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、１７８（インテグラル／ｍｍｏｌ−１３Ｃ）であった。
【０１４２】
常磁性金属イオンを添加した結果、固体分極が６．４倍増強された。
【０１４３】
実施例１５：実施例４のＧｄキレートを用いた場合と用いなかった場合の３−ヒドロキシ酪酸塩の液体分極の比較
例１５ａ：実施例４のＧｄキレートを用いない３−ヒドロキシ酪酸塩の液体分極（比較例）
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、０．２２４ｍｍｏｌの３−ヒドロキシ酪酸塩（天然存在度の１３Ｃ）と１５μｌの水との混合物に溶解することによって、トリチル基を１３ｍＭ含む組成物を調製した。組成物をボルテックスとわずかな加熱の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止し、組成物を、国際公開第０２／３７１３２号に従って溶解装置を用いて、２０ｍＭのリン酸緩衝水溶液（ｐＨ７．４）に溶解し、合計濃度が約４０ｍＭの過分極３−ヒドロキシ酪酸塩の中性溶液を得た。
【０１４４】
液体分極を液体１３Ｃ−ＮＭＲで４００ＭＨｚで測定したところ、８％であった。
【０１４５】
実施例１５ｂ：実施例４のＧｄキレートを用いた３−ヒドロキシ酪酸塩の液体分極
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、０．２２４ｍｍｏｌの３−ヒドロキシ酪酸塩（天然存在度の１３Ｃ）と１５μｌの水との混合物に溶解することによって、トリチル基を１３ｍＭ含む組成物を調製した。さらに、実施例４のＧｄキレートを加えたところ、実施例４のＧｄキレートを０．５ｍＭ、すなわちＧｄ３＋を１．５ｍＭ含む組成物が得られた。組成物をボルテックス、わずかな加熱、超音波処理の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止し、組成物を、国際公開第０２／３７１３２号に従って溶解装置を用いて、２０ｍＭのリン酸緩衝水溶液（ｐＨ７．４）に溶解し、合計濃度が約４０ｍＭの過分極３−ヒドロキシ酪酸塩の中性溶液を得た。
【０１４６】
液体分極を液体１３Ｃ−ＮＭＲで４００ＭＨｚで測定したところ、２６％であった。
【０１４７】
常磁性金属イオンを添加した結果、固体分極が３倍超増強された。
【０１４８】
実施例１６：実施例４のＧｄキレートを用いたトリス−１３Ｃ１−グルタミン酸塩の液体分極
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、０．０６ｍｍｏｌの１３Ｃ１−グルタミン酸と、７４μｍｏｌのトリスと、７μの水の混合物に溶解することによって、トリチル基を１６ｍＭ含む組成物を調製した。さらに、実施例４のＧｄキレートを加えたところ、実施例４のＧｄキレートを０．３ｍＭ、すなわちＧｄ３＋を０．９ｍＭ含む組成物が得られた。組成物をボルテックス、わずかな加熱、超音波処理の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止し、組成物を、国際公開第０２／３７１３２号に従って溶解装置を用いて、２０ｍＭのリン酸緩衝水溶液（ｐＨ７．４）に溶解し、合計濃度が約１０ｍＭのＴＲＩＳ−１３Ｃ１−グルタミン酸塩の中性溶液を得た。
【０１４９】
液体分極を液体１３Ｃ−ＮＭＲで４００ＭＨｚで測定したところ、２５％であった。
【０１５０】
実施例１７：実施例４のＧｄキレートを用いたトリス−１３Ｃ１−アスパラギン酸塩の液体分極
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、０．０５８ｍｍｏｌの１３Ｃ１−アスパラギン酸と、７２μｍｏｌのトリスと、７μｌの水との混合物に溶解することによって、トリチル基を１６ｍＭ含む組成物を調製した。さらに、実施例４のＧｄキレートを加えたところ、実施例４のＧｄキレートを０．３ｍＭ、すなわちＧｄ３＋を０．９ｍＭ含む組成物が得られた。組成物をボルテックス、わずかな加熱、超音波処理の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止し、組成物を、国際公開第０２／３７１３２号に従って溶解装置を用いて、２０ｍＭのリン酸緩衝水溶液（ｐＨ７．４）に溶解し、合計濃度が約１０ｍＭのＴＲＩＳ−１３Ｃ１−アスパラギン酸塩の中性溶液を得た。
【０１５１】
液体分極を液体１３Ｃ−ＮＭＲで４００ＭＨｚで測定したところ、１６％であった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分極すべきサンプルの分極レベルを向上させる動的核分極（ＤＮＰ）法、並びに当該方法で用いられる組成物及び分極剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴（ＭＲ）イメージング（ＭＲＩ）は、Ｘ線のような潜在的に有害な放射線に患者及び医療従事者を被曝させることなく、患者の身体又はその一部の画像を非侵襲的な方法で得ることができるため、医師にとって特に魅力的なイメージング技術である。高画質の画像が得られるため、ＭＲＩは、軟組織及び器官の好適なイメージング法であり、正常組織と腫瘍や病巣等の患部組織との識別が可能になる。
【０００３】
ＭＲは、ＭＲ造影剤の使用の有無を問わず実施できる。しかし、コントラスト強調ＭＲＩでははるかに微小な組織病変を検出することができ、例えば小さな腫瘍や転移等の初期組織変化の検出のための強力なツールである。
【０００４】
何種類かの造影剤がＭＲＩに用いられている。水溶性の常磁性金属キレート、例えばＯｍｎｉｓｃａｎ（登録商標）（ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ社）のようなガドリニウムキレートは、広く用いられているＭＲ造影剤である。これらは低分子量であるので、血管系に投与されると速やかに細胞外空間（血液及び間質）に到達し、さらに、比較的速やかに体外に排出される。
【０００５】
一方、血液プールＭＲ造影剤、例えば超常磁性酸化鉄粒子は、血管系に長時間残留する。これらは肝臓でのコントラストの増強だけでなく、腫瘍における血管新生等に起因する「漏出性」の毛細血管壁等の、毛細血管の透過性異常の検出にも極めて有用であることが実証されている。
【０００６】
上述の造影剤が優れた特性を備えていることに議論の余地はないが、それらの利用にリスクがないわけではない。常磁性金属キレート錯体は通常は高い安定度定数を有しているが、投与後に体内で有毒な金属イオンが放出される可能性がある。さらに、この種の造影剤は特異性に劣る。
【０００７】
国際公開第９９／３５５０８号には、高Ｔ１造影剤の過分極溶液をＭＲＩ造影剤として用いて患者をＭＲ検査する方法が開示されている。「過分極」という用語は、高Ｔ１造影剤中に存在するＮＭＲ活性核種、つまり核スピンがゼロでない核種、好ましくは１３Ｃ又は１５Ｎ核種の核分極を、室温及び１Ｔ（熱分極）で認められるレベルを超えるまで高めることを意味する。ＮＭＲ活性核種の核分極を高めると、これらの核種の励起状態と基底状態の核スピンの分布差が顕著に増大し、ＭＲの信号強度が１００倍以上増強される。過分極１３Ｃ及び／又は１５Ｎ濃縮高Ｔ１造影剤を用いると、１３Ｃ及び／又は１５Ｎの天然存在比は無視できるほど小さいので、バックグラウンド信号の影響がほぼ無くなり、信号強度だけでなく画像コントラストも好都合に高まる。従来のＭＲＩ造影剤と過分極高Ｔ１造影剤の主な相違点は、前者では、体内の水のプロトンの緩和時間に影響することによってコントラスト変化が生じるのに対して、後者の造影剤は、投与した造影剤のみからＭＲ信号が得られるので非放射性トレーサーとみなすことができることである。
【０００８】
国際公開第９９／３５５０８号には、ＭＲ造影剤としての使用に適した様々な高Ｔ１造影剤が開示されており、非内在性及び内在性の化合物、例えば酢酸塩、ピルビン酸塩、シュウ酸塩又はグルコン酸塩、グルコース又はフルクトース等の糖、尿素、アミド、グルタミン酸塩、グリシン、システイン又はアルパラギン酸塩等のアミノ酸、ヌクレオチド、アスコルビン酸等のビタミン、ペニシリン誘導体及びスルホンアミド等が例示されている。国際公開第９９／３５５０８号には、さらに、クエン酸回路のような代謝サイクルの中間体（例えばフマル酸）が代謝活性のＭＲイメージング用の好ましい造影剤であると記載されている。
【０００９】
ここで強調しておくと、過分極造影剤の信号は、緩和、及び患者の身体に投与したときは希釈によって減衰する。従って、体液（血液等）中での造影剤のＴ１値が十分に高く、薬剤が、高度に過分極した状態で患者の体内の標的部位に到達できるものでなければならない。造影剤が高いＴ１値を有するだけでなく、高い分極レベルを達成することも極めて有益である。
【００１０】
過分極高Ｔ１造影剤を得る幾つかの方法が国際公開第９９／３５５０８号に開示されており、その一つは、不対電子を含む化合物である分極剤、いわゆるＤＮＰ剤を用いてサンプルの分極を実施する動的核分極（ＤＮＰ）法である。ＤＮＰ法では、エネルギーを通常はマイクロ波の形態で加えて、最初にＤＮＰ剤を励起する。基底状態へと減衰する際に、ＤＮＰ剤の不対電子からサンプルのＮＭＲ活性核種へと分極の移動が起こる。一般に、中乃至高磁場及び極低温がＤＮＰ法に用いられ、例えば、ＤＮＰ法は液体ヘリウム中約１Ｔ以上の磁場で実施される。別法として、中程度の磁場と十分な分極増大が起こる温度とを使用し得る。ＤＮＰ法は、例えば、国際公開第９８／５８２７２号及び同第０１／９６８９５号に記載されており、それらの開示内容は援用によって本明細書の内容の一部をなす。
【００１１】
ＤＮＰ剤の選択によって、分極すべきサンプルをどのレベルまで分極できるかが大きく左右されるので、ＤＮＰ剤は、ＤＮＰ法で決定的な役割を果たす。各種のＤＮＰ剤（国際公開第９９／３５５０８号では、「ＯＭＲＩ造影剤」と呼ばれている）が公知である。国際公開第９９／３５５０８号、同第８８／１０４１９号、同第９０／００９０４号、同第９１／１２０２４号、同第９３／０２７１１号又は同第９６／３９３６７号に記載されているような酸素系、硫黄系又は炭素系の安定トリチル基を使用すると、多種多様なサンプルを高度に分極させることができる。
【特許文献１】国際公開第９９／３５５０８号パンフレット
【特許文献２】国際公開第９８／５８２７２号パンフレット
【特許文献３】国際公開第０１／９６８９５号パンフレット
【特許文献４】国際公開第８８／１０４１９号パンフレット
【特許文献５】国際公開第９０／００９０４号パンフレット
【特許文献６】国際公開第９１／１２０２４号パンフレット
【特許文献７】国際公開第９３／０２７１１号パンフレット
【特許文献８】国際公開第９６／３９３６７号パンフレット
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
今回、本発明者らは、ＤＮＰ法で分極すべきサンプルと、ＤＮＰ剤としてのトリチル基とを含む組成物に、常磁性金属イオンを加えると、サンプルの分極レベルが大幅に増大するという予想外の知見を得た。これは、患者のＭＲ検査にＭＲ造影剤として分極サンプルを使用するＭＲ造影剤として使用するような臨床的状況で特に有益である。サンプルの分極レベルを例えば倍に高めることができれば、ＭＲ検査に要するサンプル濃度を半分に減らすことができる。いうまでもなく、これは経済的にも有利なだけでなく、倍の濃度では不都合な副作用を示すようなサンプルも利用できる可能性につながる。
【００１３】
そこで、本発明の一態様では、サンプルとトリチル基と常磁性金属イオンとを含む組成物を調製し、該組成物の動的核分極を実施することを含んでなる固体過分極サンプルの製造方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、「過分極」という用語と「分極」という用語は互換的に用いられ、過剰の核分極レベルをいう。「過分極」及び「分極」という用語は、好ましくは０．１％過剰の核分極レベル、さらに好ましくは１％過剰、最も好ましくは１０％過剰の核分極レベルをいう。
【００１５】
分極レベルは、例えば、過分極サンプル中のＮＭＲ活性核種を固体ＮＭＲで測定することによって求めることができる。例えば、過分極サンプル中のＮＭＲ活性核種が１３Ｃであれば、サンプルの固体１３Ｃ−ＮＭＲを得る。固体１３Ｃ−ＮＭＲの測定は、好ましくは、低フリップ角を用いた単純パルス取得ＮＭＲシーケンスからなる。過分極サンプルの信号強度を、動的核分極プロセス前のサンプルの分極レベルと比較する。次いでＤＮＰの前後のサンプルの信号強度の比から分極レベルを計算する。
【００１６】
同様に、溶解した過分極サンプルの分極レベルは、過分極サンプル中のＮＭＲ活性核種を液体ＮＭＲで測定することによって求めることができる。この場合も、溶解過分極サンプルの信号強度を、動的核分極プロセス前のサンプルの分極レベルと比較する。次いでＤＮＰの前後のサンプルの信号強度の比から分極レベルを計算する。
【００１７】
「サンプル」という用語は、動的核分極（ＤＮＰ）によって過分極すべき１種以上の分子をいう。一般に、サンプルは１種以上の化合物である。
【００１８】
本発明の方法は、分極すべきサンプルの高い分極レベルをもたらす。原則的に、本発明の方法ではあらゆる化合物をサンプルとして使用できる。好ましい実施形態では、サンプルは、薬剤候補物質（好適には２０００Ｄａ未満の低有機分子）又は数種類の薬剤候補物質の混合物であり、過分極薬剤候補物質は、例えばある種の受容体に対する結合親和性を求めるためのＮＭＲアッセイや酵素アッセイに使用し得る。かかるアッセイは、国際公開第２００３／０８９６５６号又は同第２００４／０５１３００号に記載されており、これらは好ましくは液体ＮＭＲ分光分析の使用に基づくものであり、分極後の過分極固体サンプルを、好ましくは溶解又は溶融によって液化する必要がある。サンプルは同位体濃縮したものでも、非濃縮のものでもよい。
【００１９】
別の好ましい実施形態では、サンプルは造影剤又はその前駆体であり、過分極サンプルはＭＲイメージング及び／又は化学シフトイメージングの造影剤として用いられる。好ましいサンプルは、縦緩和が遅く、生体内への移行とその後のイメージングに十分な時間にわたって分極が維持される分極核を含むものである。好ましいサンプルは、縦緩和時間定数（Ｔ１）が１０秒超、好ましくは３０秒超、さらに好ましくは６０秒超の核種を含む。こうした「高Ｔ１造影剤」と呼ばれる造影剤は、例えば国際公開第９９／３５５０８号に記載されている。或いは、サンプル候補のＴ１値は文献に見出すこともできるし、サンプル候補のＮＭＲスペクトルの取得、例えば１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを得て１３Ｃ標識サンプル候補のＴ１を測定することによって求めることもできる。
【００２０】
特に好ましいサンプルは、ヒト及びヒト以外の動物の体内の代謝プロセスで何らかの役割を果たすサンプルである。かかる過分極造影剤は、インビボＭＲ検査で組織の代謝状態に関する情報を得るのに使用でき、代謝活性のインビボＭＲイメージングに有用である。組織の代謝状態に関する情報は、例えば、健常（正常）組織と患部組織との識別に使用できる。そこで、特に好ましいサンプルは内在性化合物、さらに好ましくはヒト又はヒト以外の動物の体内での代謝過程で何らかの役割を果たす内在性化合物である。特に好ましいサンプルは、アミノ酸（プロトン化又は脱プロトン化された形態のもの）、好ましくはアラニン、グリシン、グルタミン、グルタミン酸、システイン、アスパラギン及びアスパラギン酸、酢酸塩、ピルビン酸、ピルビン酸塩、シュウ酸塩、リンゴ酸塩、フマル酸塩、乳酸塩、乳酸、クエン酸塩、重炭酸塩、マロン酸塩、シュウ酸塩、オキサロ酢酸、α−ケトグルタル酸塩、３−ヒドロキシ酪酸塩、イソクエン酸塩及び尿素から選択される。非常に好ましい実施形態では、上述の好ましいサンプルは、同位体濃縮、さらに好ましくは１３Ｃ又は１５Ｎ同位体濃縮、最も好ましくは１３Ｃ同位体濃縮されたものである。
【００２１】
一般に、ＭＲ造影剤として用いられるサンプルは、好ましくは同位体濃縮化合物であり、同位体濃縮は、核スピンがゼロでない核種（ＭＲ活性核種）、好ましくは１５Ｎ及び／又は１３Ｃ、さらに好ましくは１３Ｃの同位体濃縮である。同位体濃縮は、化合物分子内の１以上の部位での選択的濃縮であってもよいし、或いは全部位での均一な濃縮であってもよい。同位体濃縮は例えば化学合成又は生物学的標識によって達成でき、いずれの方法も当技術分野で公知であり、適切な方法は同位体濃縮すべき化合物に応じて選択すればよい。
【００２２】
ＭＲ造影剤として用いられるサンプルの好ましい実施形態は、分子の１箇所だけで同位体濃縮したサンプルであり、好ましくは１０％以上、さらに好ましくは２５％以上、さらに好ましくは７５％以上、最も好ましくは９０％以上濃縮されたものである。理想的には、濃縮は１００％である。
【００２３】
同位体濃縮に最適な位置は、ＭＲ活性核種の緩和時間に依存する。好ましくは、化合物はＴ１緩和時間が長くなる位置で同位体濃縮される。カルボキシル炭素原子、カルボニル炭素原子又は四級炭素原子で１３Ｃ濃縮した化合物を使用するのが好ましい。
【００２４】
好ましい実施形態では、ピルビン酸又はピルビン酸塩が本発明の方法におけるサンプルとして使用される。ピルビン酸及びピルビン酸塩の同位体濃縮は、Ｃ１位（１３Ｃ１−ピルビン酸／ピルビン酸塩）、Ｃ２位（１３Ｃ２−ピルビン酸／ピルビン酸塩）、Ｃ３位（１３Ｃ３−ピルビン酸／ピルビン酸塩）、Ｃ１及びＣ２位（１３Ｃ１，２−ピルビン酸／ピルビン酸塩）、Ｃ１及びＣ３位（１３Ｃ１，３−ピルビン酸／ピルビン酸塩）、Ｃ２及びＣ３位（１３Ｃ２，３−ピルビン酸／ピルビン酸塩）、Ｃ１、Ｃ２及びＣ３位（１３Ｃ１，２，３−ピルビン酸／ピルビン酸塩）で行うことができる。Ｃ１位が１３Ｃ同位体濃縮の好ましい位置である。好ましいサンプルとしては、さらに、１３Ｃ−アラニン、１３Ｃ−グリシン、１３Ｃ−グルタミン、１３Ｃ−グルタミン酸、１３Ｃ−システイン、１３Ｃ−アスパラギン、１３Ｃ−アスパラギン酸（いずれのアミノ酸も、プロトン化又は脱プロトン化された形態のいずれかである。）、１３Ｃ−酢酸塩、１３Ｃ−シュウ酸塩、１３Ｃ−リンゴ酸塩、１３Ｃ−フマル酸塩、１３Ｃ−乳酸塩、１３Ｃ−乳酸、１３Ｃ−クエン酸塩、１３Ｃ−重炭酸塩、１３Ｃ−マロン酸塩、１３Ｃ−シュウ酸塩、１３Ｃ−オキサロ酢酸、１３Ｃ−α−ケトグルタル酸塩、１３Ｃ−イソクエン塩、１３Ｃ−３−ヒドロキシ酪酸塩及び１３Ｃ−尿素が挙げられる。
【００２５】
別の好ましい実施形態では、本発明の方法のサンプルは固体ＮＭＲ分光法に用いられる。この場合、過分極固体サンプルは静止又はマジック角回転固体ＮＭＲ分光法で分析できる。この実施形態では、サンプルは、特定の特性をもつ化合物に限定されず、あらゆる大きさ及び種類の分子を本方法におけるサンプルとして用いることができる。
【００２６】
本発明の方法で用いられるトリチル基はＤＮＰ剤として作用し、このＤＮＰ剤の大きな電子スピン分極が電子のラーモア振動数に近いマイクロ波の照射によってサンプル内の核種の核スピン分極へと変換されるのでＤＮＰ方法において必須である。マイクロ波は、ｅ−ｅ遷移及びｅ−ｎ遷移によって電子系と核スピン系との伝達を刺激する。ＤＮＰを効果的に実施するには、上述の電子系と核スピン系との伝達に必要なサンプルとＤＮＰ剤とが緊密な接触するように、分極すべきサンプル中でＤＮＰ剤が安定で可溶性である必要がある。これに関して、安定トリチル基が極めて有用なＤＮＰ剤であることが判明している。酸素系、硫黄系又は炭素系の安定トリチル基は、例えば国際公開第９９／３５５０８号、同第８８／１０４１９号、同第９０／００９０４号、同第９１／１２０２４号、同第９３／０２７１１号又は同第９６／３９３６７号に記載されている。
【００２７】
最適なトリチル基の選択は、幾つかの側面に左右される。上述の通り、トリチル基とサンプルとは、サンプルの分極レベルを最適にするために、ＤＮＰの間は密に接触している必要がある。従って、好ましい実施形態では、トリチル基はサンプル又はサンプル溶液に可溶性である。かかるサンプル溶液を調製するには、溶媒又は混合溶媒を使用して、サンプルを溶解すればよい。しかし、分極サンプルを、インビボＭＲイメージング等のインビボ用途に使用する場合、溶媒量を最低限にとどめるか、可能であれば溶媒の使用自体を避けるのが好ましい。分極すべきサンプルが、例えば液体であったり、サンプルを溶融等で液相へと転相すれば、溶媒を使用しなくてもすむであろう。インビボ造影剤として使用する場合、分極サンプルは通常比較的高濃度で投与される。すなわち、ＤＮＰプロセスでは高濃縮サンプルが使用されるので、溶媒量を最小限にとどめるのが好ましい。これに関して付言すると、サンプル含有組成物（つまり、ＤＮＰ剤、サンプル、必要に応じて溶媒）の質量をできるだけ少なくすべきである。質量が高いと、ＤＮＰプロセス後に、固体過分極サンプルをＭＲ造影剤として用いるため、溶解によって液体へと変換する際に、溶解プロセスの効率に悪影響を与える。組成物の質量の増加に伴って、溶解効率が下がり、得られた分極を保ちにくくなることが観察されている。これは、おそらく、組成物の体積が三乗で増大するのに対し、組成物の表面は二乗でしか増大しないことによるものだろう。また、ある種の溶媒を用いるには、生理学的に許容されないことがあるので、過分極サンプルをＭＲ造影剤として患者に投与する前に溶媒を除去しておく必要が生じることもある。
【００２８】
分極すべきサンプルが、親油性（親水性）化合物である場合、トリチル基も親油性（親水性）とすべきである。トリチル基の親油性又は親水性は、トリチル基分子に親油性又は親水性を付与する適当な残基の選択によって影響される。さらに、トリチル基は、サンプル存在下で安定である必要がある。従って、分極すべきサンプルが酸（塩基）の場合、トリチル基は酸性（塩基性）条件下で安定であるべきである。分極すべきサンプルが反応性基を含んでいる場合、かかる反応性基に比較的不活性であるトリチル基を使用すべきである。以上から明らかな通り、トリチル基の選択が、サンプルの化学的性質に大きく依存する。
【００２９】
Ｊ．Ｈ．Ａｒｄｅｎｋｊａｅｒ−Ｌａｒｓｅｎ他，ＰＮＡＳ １００（１８），２００３，１０１５８−１０１６３には、トリチル基（トリス｛８−カルボキシル−２，２，６，６−テトラ［２−（１−ヒドロキシエチル）］−ベンゾ（１，２−ｄ：４，５−ｄ’）ビス（１，３）ジチオール−４−イル｝メチルのナトリウム塩（米国特許第６０１３８１０号に詳述）及び溶媒としてのグリセロールを使用した１３Ｃ標識及び非標識尿素のＤＮＰ分極を成功裡に行うことが記載されており、尿素で高い分極レベルが得られている。
【００３０】
国際公開第２００６／０１１８１１号には、各種のトリチル基が開示されており、これらは、乳酸、ピルビン酸などの酸性有機化合物のＤＮＰ分極に特に有用なＤＮＰ剤である。
【００３１】
本発明の方法の好ましい実施形態では、サンプルはピルビン酸であり、さらに好ましくは１３Ｃ−ピルビン酸、最も好ましくは１３Ｃ１−ピルビン酸又はピルビン酸塩であり、さらに好ましくは１３Ｃ−ピルビン酸塩であり、最も好ましくは１３Ｃ１−ピルビン酸塩であり、トリチル基は次の式（１）の基である。
【００３２】
【化１】
式中、Ｍは水素又は一価陽イオンであり、Ｒ１は同一又は異なるもので、直鎖もしくは枝分れＣ１〜Ｃ６アルキル基又は−（ＣＨ２）ｎ−Ｘ−Ｒ２基（式中、ｎは１、２又は３であり、ＸはＯ又はＳであり、Ｒ２は直鎖又は枝分れＣ１〜Ｃ４アルキル基である。）である。
【００３３】
好ましい実施形態では、Ｍは水素又は一価の生理学的に許容される陽イオンを表す。「生理学的に許容される陽イオン」とは、ヒト又はヒト以外の動物の生体で許容される陽イオンをいう。好ましくは、Ｍは、水素又はアルカリ陽イオン、アンモニウムイオン又は有機アミンイオン、例えばメグルミンである。最も好ましくは、Ｍは水素又はナトリウムである。
【００３４】
別の好ましい実施形態では、Ｒ１はいずれも同一であり、さらに好ましくは直鎖又は枝分れＣ１〜Ｃ４アルキル基、最も好ましくはメチル、エチル又はイソプロピルである。
【００３５】
別の好ましい実施形態では、Ｒ１は同一又は異なるもの、好ましくは同一であって、−ＣＨ２−ＯＣＨ３、−ＣＨ２−ＯＣ２Ｈ５、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＯＣＨ３、−ＣＨ２−ＳＣＨ３、−ＣＨ２−ＳＣ２Ｈ５又は−ＣＨ２−ＣＨ２−ＳＣＨ３を表し、最も好ましくは−ＣＨ２−ＣＨ２−ＯＣＨ３である。
【００３６】
さらに好ましい実施形態では、Ｍは水素又はナトリウムを表し、Ｒ１は同一であって−ＣＨ２−ＣＨ２−ＯＣＨ３を表す。
【００３７】
本発明の方法で用いるトリチル基は、国際公開第８８／１０４１９号、同第９０／００９０４号、同第９１／１２０２４号、同第９３／０２７１１号、同第９６／３９３６７号、同第２００６／０１１８１１号に記載の通り合成することができる。
【００３８】
本発明の方法で使用する常磁性金属イオンは、原子番号５８〜７０のランタニド金属又は原子番号２１〜２９、４２又は４４の遷移金属の常磁性金属イオンである。本発明の方法では、１種以上の金属の常磁性金属イオンを使用できる、好ましくは、１種の金属の常磁性金属イオンを用いる。適当な常磁性イオンとしては、Ｃｒ３＋、Ｍｎ２＋、Ｆｅ３＋、Ｆｅ２＋、Ｃｏ２＋、Ｎｉ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｄ３＋、Ｓｍ３＋、Ｇｄ３＋、Ｔｂ３＋、Ｄｙ３＋、Ｈｏ３＋、Ｅｒ３＋及びＹｂ３＋が挙げられる。好ましい実施形態では、常磁性金属イオンは、Ｃｒ３＋、Ｍｎ２＋、Ｆｅ３＋、Ｆｅ２＋、Ｇｄ３＋及びＴｂ３＋からなる群から選択され、さらに好ましい実施形態では、Ｃｒ３＋、Ｍｎ２＋、Ｆｅ３＋及びＧｄ３＋からなる群から選択される。
【００３９】
好適には、常磁性金属イオンはキレート又はその塩の形態で使用される。
【００４０】
分極すべきサンプルを固体ＮＭＲに付す場合、常磁性金属イオンは好ましくは塩の形態で使用される。適当な塩としては、例えば、常磁性金属イオンの無機又は有機塩、例えば、ＣｒＣｌ３、ＭｎＣｌ２、ＦｅＣｌ２、ＦｅＣｌ３、ＧｄＣｌ３、Ｇｄ（ＩＩＩ）酢酸塩又はＧｄ（ＩＩＩ）ピルビン酸塩が挙げられる。分極すべきサンプルが液体であるか或いは溶媒中のサンプルの溶液である場合、液体サンプル又はサンプル溶液に可溶性の塩を選択するのが有利である。別の実施形態では、常磁性金属イオンはキレートの形態で加えてもよい。
【００４１】
液体ＮＭＲ或いはヒト又は動物の生体内での造影剤として使用する場合、固体過分極サンプルを溶解又は溶融して溶液又は液体とする必要がある。しかし、かかる溶液又は液体中の遊離常磁性イオンは、サンプル中の分極核のＴ１緩和時間を劇的に短くし、分極の自然減衰を加速するので、サンプルを有用なＭＲ造影剤とするのに十分なＭＲ信号強度をサンプルが与える時間が短くなってしまう。一方、遊離常磁性金属イオンは、（最終的な注射用造影剤から除去されていない場合には）、生理学的許容性に乏しいか全く欠けることがあり、不都合な影響、例えば毒作用を有しかねない。
【００４２】
上述の遊離常磁性金属イオンの作用を克服するため、常磁性金属イオンはキレートの形態で使用し得る。或いは、これらを塩の形態で使用して、過分極サンプルの溶解又は溶融後に迅速に除去してもよい。常磁性金属イオンの迅速な除去法については、本願で後述する。別の実施形態では、上述の作用は、塩の形態の常磁性金属イオンを使用し、キレート剤を溶媒に加えて、遊離常磁性金属イオンの錯体を形成することによって克服することもできる。この場合、キレート剤は、ａ）溶媒に可溶性で安定であり、しかもｂ）遊離常磁性金属イオンと迅速に安定錯体を形成するように選択すべきである。
【００４３】
上述の通り、常磁性金属イオンはキレートの形態で本発明の方法に使用できる。以下、「常磁性キレート」という用語は、キレートの形態の常磁性金属イオン、つまり常磁性金属イオンとキレート剤とを含む錯体を意味する。
【００４４】
この目的では、様々なキレート剤が公知である。一般に、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｓなどのヘテロ原子を含むことの多い環状及び非環状キレート剤を使用することができるが、環状キレート剤が好ましい。適当な非環状キレート剤の例としては、ＤＴＰＡ及びその誘導体、例えばＤＴＰＡ−ＢＭＡ、ＤＴＰＡ−ＢＰ、ＤＴＰＡ−ＢＭＥＡ、ＥＯＢ−ＤＴＰＡ、ＢＯＰＴＡ、ＭＳ−３２５、ＥＤＴＡ及びその誘導体、例えばＥＤＴＡ−ＢＭＡ、ＤＰＤＰ、ＰＬＥＤ、ＨＰＴＡ、アミド又はジアミド、例えばＴＯＧＤＡ、スルホネート又はホスホネートが挙げられる。適当なキレート剤の例としては、クリプタンド、ＰＣＴＡ−［１２］、ＰＣＴＰ−［１２］、ＰＣＴＰ−［１３］、ＤＯＴＡ、ＤＯ３Ａ及びその誘導体、例えばＨＰ−ＤＯ３Ａ、ＤＯ３Ａ−ブトリオールが挙げられる。ＤＯＴＡ、ＤＯ３Ａ及びその誘導体が、好ましい環状キレート剤である。上述のキレート剤はその製造方法と併せて当技術分野で公知である。
【００４５】
別の好ましい実施形態では、フラーレンやゼオライトのような比較的不活性な化学物質であるキレート剤を使用する。このような（Ｇｄ３＋のような常磁性金属イオンを封入する）キレート剤の使用は、分極すべきサンプルが反応性化合物（例えば、前節で列挙したもののように官能基を有するキレート剤と反応する応性基を含むもの）であるときに特に好ましい。
【００４６】
本発明の方法では、常磁性キレートは、単量体常磁性キレート、つまりキレート剤と単一の常磁性金属イオンとからなる化学成分、例えばＧｄＤＴＰＡ−ＢＭＡ及びＭｎＤＰＤＰとすることができる。一方、常磁性キレートは、多量体常磁性キレート、つまり２以上のサブユニットからかり、各サブユニットがキレート剤と単一の常磁性金属イオンとからなるような化学成分であってもよい。三量体常磁性キレートの例としては、１，３，５−トリス−（Ｎ−（ＤＯ３Ａ−アセトアミド）−Ｎ−メチル−４−アミノ−２メチルフェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオンを挙げることができ、この常磁性キレートは、トリアジントリオンのコアと、このコアに結合した３つのサブユニットから構成され、各サブユニットは、常磁性金属イオンとしてＧｄ３＋を、キレート剤としてＤＯ３Ａ誘導体を含む常磁性キレートを含んでいる。この三量体常磁性キレートを、ピルビン酸の分極に用いると、高レベルの分極を行うことができる。この三量体常磁性キレートの詳しい合成方法については、本出願の実施例の部分に記載してある。
【００４７】
上述のトリチル基だけでなく、分極すべきサンプルも、常磁性金属イオンと密に接触している必要がある。以下では、特記しない限り、「常磁性金属イオン」という用語は、常磁性金属イオン、例えば塩の形態の常磁性金属イオンと、常磁性キレートの両方について使用する。サンプルが液体であったり、サンプルの溶液であったりする場合には、液体サンプル又はサンプルの溶液に可溶な常磁性金属イオンを用いるのが好ましい。分極すべきサンプルが親油性（親水性）の化合物である場合には、常磁性キレートを使用し、常磁性キレートも、親油性（親水性）とする必要がある。常磁性キレートを親油性とするか、親水性とするかについては、例えば、親油性又は親水性の残基を含むキレート剤を選択することによって選択できる。また、常磁性キレートは、サンプルの存在下では安定であるのが好ましい。これは、錯体が解離（ｄｅｃｈｅｌａｔｉｏｎ）すると常磁性イオンが放出され、固体過分極サンプルを液化したり、溶媒中でキレート剤を用いて錯体としたりした後に、遊離常磁性金属イオンを迅速かつ効率的に除去しない限り、上述の液状サンプル中で分極が減衰し、分極レベル有害な影響が生じるためである。また、分極すべきサンプルが酸（塩基）である場合には、常磁性金属イオンは、酸性（塩基性）条件で安定である必要がある。分極すべきサンプルが反応性基を含んでいる場合には、かかる反応性基に対して比較的不活性であるような常磁性金属イオンを使用する必要がある。上述した内容からもわかるように、常磁性金属イオンの選択は、サンプルの化学的性質及び最終使途（固体ＮＭＲ、液体ＮＭＲ又は造影剤）によって大きく左右される。
【００４８】
本発明の別の態様は、液体過分極サンプルの製造方法であり、この方法は、サンプル又はその前駆体と、トリチル基と、常磁性金属イオンとを含む組成物を調製し、組成物の動的核分極を実施し、組成物を液化し、適宜、液化した組成物からトリチル基及び／又は常磁性金属イオンを除去する工程を含む。
【００４９】
本発明の方法を実施するにあたっての第一の工程は、トリチル基と常磁性金属イオンとを含有する組成物を製造する工程である。本発明の方法で使用するサンプルが、ピルビン酸の場合のように室温で液体である場合には、サンプルを、選択したトリチル基及び選択した常磁性金属イオンと混合して、化合物同士が密に接触している組成物を形成することができる。選択したトリチル基及び常磁性金属イオンは、液体サンプルに可溶であるのが好ましい。密な混合は、撹拌、ボルテックス、超音波処理など、当技術分野で公知の幾つかの方法によって推進することができる。本発明の方法で使用するサンプルが室温で固体である場合には、サンプルを溶融し、溶融したサンプルを選択したトリチル基及び選択した常磁性金属イオンと混合することができる。別の実施形態では、固体サンプルの溶液を、例えば、固体サンプルを適当な溶媒又は混合溶媒、好ましくは良好なガラス形成剤で、冷却／凍結時にも組成物の結晶化が生ることを防止しうるような溶媒に溶解することによって調製することができる。適当なガラス形成剤の例としては、グリセロール、プロパンジオール、グリコールが挙げられる。その後、溶解したサンプルを、選択したトリチル基及び選択した常磁性金属イオンと混合する。ガラス形成剤は、サンプルが冷却／凍結時に結晶化する場合には、液体サンプル又は非ガラス形成剤である溶媒に溶解したサンプルに加えることもできる。しかし、上述の通り、溶媒及び／又はガラス形成剤の添加量は、必要最小限にとどめる必要がある。従って、好ましいのは、サンプルに可溶或いはサンプルと混和性のトリチル基及び常磁性金属イオンを選択することである。
【００５０】
組成物中のトリチル基の濃度は、５〜２５ｍＭとするのが適当であり、１０〜２０ｍＭとするのが好ましい。組成物中の常磁性金属イオンの濃度については、０．１〜６ｍＭ（金属イオン）とするのが適当であり、０．５〜４ｍＭとするのが好ましい。
【００５１】
組成物の冷却及び／又は凍結は、結晶化が生じないような方法で行うのが好ましい。冷却及び／又は凍結は、当技術分野で公知の方法、例えば、組成物を液体窒素中で凍結させたり、組成物を単にＤＮＰ分極装置中に位置させて、そこで液体ヘリウムで凍結させたりすることによって実施することができる。
【００５２】
組成物は、冷却／凍結の前に脱気しておくことができる。脱気は、ヘリウムガスを、（例えば、２〜１５分間にわたって）組成物に通気させることによって行うことができるが、別の方法で行ってもよい。
【００５３】
ＤＮＰの方法については、例えば、国際公開第９８／５８２７２号及び同第０１／９６８９５号に記載されており、それらの開示内容は援用によって本明細書の内容の一部をなす。一般に、ＤＮＰのプロセスでは、ＤＮＰのプロセスを、例えば、液体ヘリウム中で約１Ｔ以上の磁場にて実施することによって、中〜高度の磁場と極めて低い温度を使用する。また、中度の磁場と、十分な分極の強化を得ることができる任意の温度を用いることもできる。好ましい実施形態では、ＤＮＰのプロセスは、液体ヘリウムと約１Ｔ以上の磁場で実施する。適当な分極ユニット（＝分極装置）は、例えば、国際公開第０２／３７１３２号に記載されている。好ましい実施形態では、分極ユニットは、低温槽と、分極手段、例えば、磁場生成手段、例えば超伝導磁石に周囲を囲まれた中央穴に収納された導波管によってマイクロ波源に連結されたマイクロ波チャンバを備えている。穴は、鉛直方向に、少なくとも、磁場の強度がサンプルの核を分極させるのに十分な程度まで高い（例えば１〜２５Ｔの範囲）超伝導磁石に近い領域「Ｐ」のレベルまで下向きに延在している。プローブ（＝分極すべき組成物）用の穴は、封止可能であることが好ましく、定圧、例えば１ｍｂａｒ以下程度の圧力まで排気することができる。プローブ挿入手段、例えば脱着可能な輸送管を、穴の内側に収納し、この管は、穴の上部からマイクロ波チャンバの領域Ｐまで挿入できる。領域Ｐは、液体ヘリウムによって、分極が生じるのに十分な低音、好ましくは０．１〜１００Ｋ程度の温度、さらに好ましくは０．５〜１０Ｋ程度の温度、最も好ましくは１〜５Ｋ程度の温度まで冷却する。プローブ挿入手段は、穴内の減圧を維持できる任意の方法で上端が封止可能であるのが好ましい。プローブ保持容器、例えば、プローブ保持カップを、プローブ挿入手段の下端に脱着可能にはめこむことができる。プローブ保持容器は、比熱容量が低く低温特性のよい軽量の材料、例えば、ＫｅｌＦ（ポリクロロトリフルオロ−エチレン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などで作ることが好ましく、２以上のプローブを保持できるよう設計することもできる。
【００５４】
プローブは、プローブ保持容器に挿入して液体ヘリウムに沈め、マイクロ波、好ましくは周波数が約９４ＧＨｚのマイクロ波に２００ｍＷで照射する。分極レベルは、例えば、分極すべきサンプルに応じて、マイクロ波を照射する間にプローブの固体ＮＭＲ信号を測定することによって監視することができる。一般に、飽和曲線は、ＮＭＲ信号を時間に対してプロットしたグラフとして得られるので、いつ最適の分極レベルに達したかを判定することができる。
【００５５】
分極したサンプルを、ＭＲ造影剤として使用する場合には、過分極サンプルを含む組成物は、固体の状態から液体の状態に転化（すなわち、液化）しておくのが好ましい。この液化は、ＤＮＰのプロセスの後に、固体組成物を適当な溶媒又は混合溶媒、例えば、緩衝液などの水性の担体に溶解するか、溶融することによって行う。溶融後は、適宜、適当な溶媒又は混合溶媒に溶解又は希釈する工程を行ってもよい。過分極固体組成物を溶解するうえで適当な方法及び装置は、例えば、国際公開第０２／３７１３２号に記載されている。過分極固体組成物を溶融するうえで適当な方法及び装置は、例えば、国際公開第０２／３６００５号に記載されている。過分極サンプルをＭＲ造影剤として用いる場合には、過分極サンプルを含む固体組成物を、好ましくは水性の担体又は適当な溶媒に溶解して、生理学的に許容される溶液を生成する。或いは、過分極サンプルを含む固体組成物を溶融し、溶融した組成物を、好ましくは水性の担体又は適当な溶媒に希釈／溶解して、生理学的に許容される溶液を生成する。
【００５６】
本発明の方法の場合、過分極サンプルを含む固体組成物の溶解に用いる溶媒は、過分極サンプルを溶解するだけでなく、異なる過分極化学成分に転化させる可能性もある。この場合、固体過分極サンプルは、「サンプルの前駆体」と称することになる。例えば、過分極した酸を含む固体組成物（サンプルの前駆体）の溶解に、塩基を含む溶媒を用いた場合には、過分極した酸は中和され、塩に転化される。従って、液体過分極サンプルは、もはや酸そのものではなく、酸の塩ということになる。
【００５７】
本発明の方法のその次の工程では、トリチル基及び／又は常磁性金属イオン及び／又はそれらの反応生成物を、適宜、液化した組成物から除去する。過分極サンプルを、ヒト又は動物の生体内でＭＲ造影剤として使用する場合には、組成物から、トリチル基と常磁性金属イオンの両方を除去しておくのが好ましい。
【００５８】
トリチル基と常磁性金属イオンを部分的、実質的にすべて又はすべて除去するうえで有用な方法は、当技術分野で公知である。一般に、利用できる方法は、トリチル基と常磁性金属イオンの性質に左右される。過分極サンプルを含む固体組成物を溶解又は溶融すると、トリチル基及び／又は常磁性金属イオンが沈殿し、液体から濾過によって容易に分離できることもある。沈殿が生じるかどうかは、もちろん、溶媒の性質と、トリチル基及び／又は常磁性金属イオンの性質とに左右される。
【００５９】
沈殿が生じない場合には、トリチル基と常磁性金属イオンは、クロマトグラフィーによる分離、例えば、逆相クロマトグラフィーなどの液相クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、（固相）抽出、当技術分野で公知の他のクロマトグラフィーによる分離によって除去することができる。液体サンプルでの分極はＴ１緩和によって減衰するので、通常、トリチル基と常磁性金属イオンの双方を一工程で除去できる方法を使用するのが好ましい。液体サンプルから、望ましくないすべての化合物を迅速に取り除くほど、サンプル中で保持される分極レベルは高くなる。従って、サンプルとトリチル基と常磁性金属イオンとを密に接触させるという点身体けでなく、より迅速かつ効率的に除去するという点からも、トリチル基と常磁性金属イオンとは化学的特性の似たものを選択するのが（例えば、双方とも、親油性又は親水性の化合物とするなど）有利である。例えば、親油性のトリチル基と親油性の常磁性キレートを使用した場合、これらの両化合物を、逆相液体クロマトグラフィーによって、単一のクロマトグラフィーカラムで、一工程で除去できる。
【００６０】
遊離常磁性金属イオンが、（例えば、常磁性の金属塩を使用したために）液化した組成物中に存在している場合には、これらのイオンは、Ｏ．Ｖｉｇｎｅａｕら（Ａｎａｌ．Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ４３５（１），２００１，７５−８２）に開示されたようにして、陽イオン交換カラム又はイオンインプリント樹脂を使用することによって除去するのが好ましい。利用できる別の方法としては、Ａ．Ｓｏｒｉｎら（Ｊ．Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ２６７（１−２），２００５，４１−４９）に開示された、遊離常磁性金属イオンの帯電有機膜への選択的な錯体形成によるナノ濾過が挙げられる。また、遊離常磁性金属イオンを、Ｓ．Ｄｏｎａｌｄら（Ｊ．Ｉｎｏｒｇ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．５６（３），１９９４，１６７−１７１）の開示内容と似たかたちで、アフィニティークロマトグラフィーによって液化した組成物から除去することもできる。別の態様では、遊離常磁性金属イオンを、表面改質ポリマー抽出剤（Ｓｍｏｐｅｘ（登録商標））によって除去することもできる。Ｓｍｏｐｅｘ（登録商標）は、活性のスカベンジャー基を含むスカベンジャーで、このスカベンジャー基は、ほぼすべて、遷移表面に位置している。表面改質ポリマー抽出剤は、反応が迅速で、金属担持量も多く、機械的にも化学的にも安定である。さらに別の実施形態では、遊離常磁性金属イオンを沈殿によって除去し、この場合、遊離常磁性金属イオンとともに溶解度の低い化合物、例えば溶解度の低い塩を形成するような溶媒を選択するか、組成物を分極させる前に、組成物に沈殿助剤を加えておく。例えば、組成物がＧｄＣｌ３のようなＧｄ３＋塩を含む場合には、組成物に、沈殿助剤としてＮａ３ＰＯ４を加えておき、結果的にサンプル、トリチル基、ＧｄＣｌ３、Ｎａ３ＰＯ４を含んでいる組成物の動的核分極を行う。例えば、水性担体に溶解させた場合には、ＧｄＣｌ３とＮａ３ＰＯ４は溶解度の低いＧｄのリン酸塩を形成し、この塩は沈殿するので、濾過によって容易に除去できる。一方、過分極サンプル、トリチル基、ＧｄＣｌ３を含む固体組成物は、Ｎａ３ＰＯ４を含む水性担体に溶解して、溶解度の低いために沈殿するようなＧｄのリン酸塩を形成させることができる。
【００６１】
トリチル基は、特徴的なＵＶ／可視域の吸収スペクトルを示すので、トリチル基の除去後に液体サンプル中にトリチル基が存在しているかどうかを確認する際は、このＵＶ／可視域の吸収の測定を利用することができる。定量的な結果、すなわち液体サンプル中のトリチル基の濃度を得るためには、液体サンプルを分取したものについて特定の波長での吸収がみられれば、それによって対応するサンプル中のトリチル基の濃度が得られるよう、光学分光計のキャリブレーションを行っておけばよい。液体過分極サンプルを、ヒト又はヒト以外の動物の体内でのインビボＭＲイメージングを行うための造影剤として使用する場合には、トリチル基を除去しておくことが最も好ましい。
【００６２】
常磁性金属イオン及び／又はトリチル基の除去後、液体サンプルは、常磁性金属イオン及び／又はトリチル基が残っていないかどうか、確認することができる。
【００６３】
常磁性キレートの存在について調べる方法としては、キレートが（強い）発色団を含んでいるのであれば、蛍光又はＵＶ／可視域の吸収の測定値を使用することができる。常磁性キレートの存在について調べる別の方法としては、キレート中に電気的に活性な部分が存在している場合には、電気化学的検出が挙げられる。
【００６４】
組成物中に常磁性金属塩を使用する場合には、液体組成物から遊離常磁性金属イオンを除去した後に、遊離常磁性金属イオンが残っていないかどうかチェックする際に、蛍光の測定を利用できる。例えば、Ｇｄ３＋塩を使用する場合には、遊離Ｇｄ３＋を高い特異性で検出できる方法として、励起波長が２７５ｎｍの蛍光と、３１４ｎｍでの発光の監視を利用することができる。また、遊離Ｇｄ３＋は、比色分析剤ＰＡＲ（４−（２−ピリジラゾ）レゾルシノール）と錯体を形成させた後に５３０〜５５０ｎｍの可視域で吸光度を測定することによっても検出できる。当技術分野では、他の常磁性金属イオン用の他の比色分析剤も公知であり、同様にして使用できる。
【００６５】
本発明の方法の好ましい実施形態では、組成物は、サンプルの前駆体である１３Ｃ−ピルビン酸、好ましくは１３Ｃ１−ピルビン酸又はサンプルである１３Ｃ−ピルビン酸塩、好ましくは１３Ｃ１−ピルビン酸塩と、式（１）のトリチル基と、ＧｄＣｌ３又はＧｄ（ＩＩＩ）ピルビン酸塩のようなＧｄ３＋又はＧｄ３＋塩を含む常磁性キレートである常磁性金属イオンとを含んでいる。組成物は、式（１）のトリチル基と常磁性金属イオンと、適宜ガラス形成剤を、１３Ｃ−ピルビン酸又は１３Ｃ−ピルビン酸塩の溶媒（好ましくは水）への溶液に溶解することによって調製する。化合物を十分に混合し、組成物を冷却及び／又は凍結する。動的核分極の後、過分極１３Ｃ−ピルビン酸又は１３Ｃ−ピルビン酸塩を含む固体組成物を、水性担体、好ましくは緩衝水溶液に溶解するか、溶融し、その後水性担体に溶解するか、水性担体で希釈する。
【００６６】
１３Ｃ−ピルビン酸（サンプルの前駆体）の場合、組成物を塩基で中和して、１３Ｃ−ピルビン酸塩（サンプル）を得る。一実施形態では、過分極１３Ｃ−ピルビン酸を含む固体組成物を液状の塩基と反応させて、溶解するのと同時に、１３Ｃ−ピルビン酸塩に転化し、その後、緩衝液を加えて、溶解を終了させ、適宜、残りの１３Ｃ−ピルビン酸を１３Ｃ−ピルビン酸塩に転化する。好ましい実施形態では、塩基は、ＮａＯＨ水溶液である。別の好ましい実施形態では、緩衝液はトリス緩衝液、クエン酸塩緩衝液又はリン酸緩衝液である。さらに別の好ましい実施形態では、緩衝液と塩基をアルカリ性の溶液中で混合して、この溶液を、過分極１３Ｃ−ピルビン酸を含む固体組成物に加え、溶解と、１３Ｃ−ピルビン酸の１３Ｃ−ピルビン酸塩への転化を同時に行う。
【００６７】
常磁性金属イオンとしてＧｄ３＋塩を使用した場合、溶解した１３Ｃ−ピルビン酸塩からＧｄ３＋塩をなるべく迅速かつ効率的に除去することが重要となる。適当な方法としては、Ｏ．Ｖｉｇｎｅａｕら（Ａｎａｌ．Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ４３５（１），２００１，７５−８２）に開示されたようにして、陽イオン交換カラム又はイオンインプリント樹脂を使用することによって除去する方法が挙げられる。利用できる別の方法としては、Ａ．Ｓｏｒｉｎら（Ｊ．Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ２６７（１−２），２００５，４１−４９）に開示された、遊離Ｇｄ３＋の帯電有機膜への選択的な錯体形成によるナノ濾過が挙げられる。また、遊離Ｇｄ３＋を、Ｓ．Ｄｏｎａｌｄら（Ｊ．Ｉｎｏｒｇ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．５６（３），１９９４，１６７−１７１）の開示したようにして、アフィニティークロマトグラフィーによって液化した組成物から除去することもできる。別の好ましい実施形態では、遊離Ｇｄ３＋の錯体を迅速かつ効率的に形成できるキレート剤、例えばＤＴＰＡ、ＤＴＰＡ−ＢＭＡ、ＥＤＴＡ又はＥＤＴＡ及びＤＴＰＡの誘導体のようなキレート剤を溶媒に加えることによって遊離Ｇｄ３＋を除去する。こうして得られたＧｄキレートは、次の段落に記載するようにして、溶解したサンプルから除去することができる。
【００６８】
キレートを常磁性金属イオンとして使用した場合には、キレートは、逆相液体クロマトグラフィーを用いて除去することができ、この場合、式（１）のトリチル基とＧｄキレートとを同時に除去することができる。
【００６９】
精製液体サンプルに残留している遊離Ｇｄ３＋、Ｇｄキレート及び式（１）のトリチル基をチェックするのに適した方法については、英文明細書１８／１９頁に記載してある。
【００７０】
組成物が、１３Ｃ−ピルビン酸と、式（１）のトリチル基と、Ｇｄ３＋塩とを含んでおり、この固体組成物を溶融した場合には、溶融組成物中の過分極１３Ｃ−ピルビン酸を塩基で中和して１３Ｃ−ピルビン酸塩を得る前に、遊離Ｇｄ３＋金属イオンを除去しておくのが好ましい。１３Ｃ−ピルビン酸塩の転化と、溶解／希釈は、上述のようにして実施すればよい。溶融組成物からの遊離Ｇｄ３＋金属イオンの除去は、陽イオン交換固相抽出に、例えば、適当な陽イオン交換固相抽出用カートリッジ又はカラムを使用することによって行うのが好ましい。
【００７１】
本発明の方法によって製造した液体過分極１３Ｃ−ピルビン酸塩は、「通常の」ＭＲ造影剤として、すなわち、解剖学的な造影用でのコントラストの強調に用いることができる。本発明の方法によって製造した液体過分極１３Ｃ−ピルビン酸塩の別の利点としては、ピルビン酸塩が内在的な化合物であって、高濃度の場合も含め、人体での許容度が高いことが挙げられる。ピルビン酸塩は、クエン酸サイクルでの前駆体として、ヒトの体内で代謝上重要な役割を果たしている。ピルビン酸塩は、異なる化合物に転化され、すなわち、ピルビン酸塩がトランスアミノ化されるとアラニンが生じ、酸化的脱カルボキシルを経るとアセチル−ＣｏＡ及び重炭酸塩に転化され、還元されると乳酸塩が生じ、カルボキシル化されるとオキサロ酢酸が生じる
また、過分極１３Ｃ−ピルビン酸塩から過分極１３Ｃ−乳酸塩、過分極１３Ｃ−重炭酸塩（１３Ｃ１−ピルビン酸塩の場合は、１３Ｃ１，２−ピルビン酸塩又は１３Ｃ１，２，３−ピルビン酸塩のみ）及び過分極１３Ｃ−アラニンへの代謝による転化は、ヒトの体内での代謝プロセスをインビボでＭＲによって調べる際に利用できる。１３Ｃ−ピルビン酸塩のヒトの全血での３７℃のＴ１緩和時間は約４２秒であるが、過分極１３Ｃ−ピルビン酸塩から過分極１３Ｃ−乳酸塩、過分極１３Ｃ−重炭酸塩及び過分極１３Ｃ−アラニンへの転化は、親化合物である１３Ｃ−ピルビン酸塩やその代謝産物から信号を検出するうえで十分迅速であることがわかった。アラニン、重炭酸塩及び乳酸塩の量は、検査対象組織の代謝状態に左右される。過分極１３Ｃ−乳酸塩、過分極１３Ｃ−重炭酸塩及び過分極１３Ｃ−アラニンのＭＲでの信号強度は、これらの化合物の量及び検出時に残存している分極度と関連しているので、過分極１３Ｃ−ピルビン酸塩から、過分極１３Ｃ−乳酸塩、過分極１３Ｃ−重炭酸塩及び過分極１３Ｃ−アラニンへの転化を監視することによって、ＭＲでの非侵襲的な造影を利用して、ヒト又はヒト以外の動物の体内での代謝プロセスをインビボで調べることが可能となる。
【００７２】
各種のピルビン酸塩代謝物によって生じるＭＲ信号の増幅のされ方は、組織の種類によって異なることを見いだした。アラニン、乳酸塩、重炭酸塩、ピルビン酸塩によって形成される独特な代謝のピークパターンは、検査対象組織の代謝状態のフィンガープリントとして利用することができ、従って、健常組織と腫瘍組織を識別することができる。そのため、本発明の組成物は、インビボＭＲ腫瘍イメージング用に極めて優れた造影剤となる。腫瘍の造影に過分極１３Ｃ−ピルビン酸塩を使用することについては、国際公開第２００６／０１１８１０号に詳述されている。
【００７３】
また、過分極１３Ｃ−ピルビン酸塩を心臓の造影に使用することは、国際公開第２００６／０５４９０３号に詳述されている。
【００７４】
本発明の別の態様は、サンプルとトリチル基と常磁性金属イオンとを含んでなる組成物に関する。
【００７５】
本発明のさらに別の態様は、サンプルとトリチル基と常磁性金属イオンとを含んでなる動的核分極用組成物に関する。
【００７６】
本発明のさらに別の態様は、過分極サンプルとトリチル基と常磁性金属イオンとを含んでなる組成物であって、当該組成物が動的核分極によって得られたものである組成物に関する。
【００７７】
本発明のさらに別の態様は、トリチル基と常磁性金属イオンとを含む動的核分極用の分極剤である。好ましい実施形態では、分極剤は、トリチル基と常磁性金属イオンとを含み、さらに好ましくはトリチル基と常磁性キレート又はトリチル基と塩の形態の常磁性金属イオンとからなる。
【実施例】
【００７８】
実施例１：ＧｄＤＴＰＡ−ＢＭＡ（常磁性キレートである）を用いた場合と用いなかった場合の１３Ｃ１−ピルビン酸の固体分極の比較
実施例１ａ：トリス（８−カルボキシ−２，２，６，６−（テトラ（メトキシエチル）ベンゾ−［１，２−４，５’］ビス−（１，３）ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩（トリチル基）の合成
国際公開第９８／３９２７７号の実施例７に従って合成した１０ｇ（７０ｍｍｏｌ）のトリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−（テトラ（ヒドロキシエチル）ベンゾ−［１，２−４，５’］−ビス−（１，３）−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩を、アルゴン雰囲気中で、２８０ｍｌのジメチルアソトアミドに懸濁した。水素化ナトリウム（２．７５ｇ）、次にヨウ化メチル（５．２ｍｌ）を加え、わずかに発熱性の反応を、１時間、３４℃の水浴中で６０分間進行させた。水素化ナトリウムとヨウ化メチルの添加（各化合物は同量）を、２回繰り返し、最後の添加の後、混合物を室温で６８時間撹拌し、５００ｍｌの水に加えた。ｐＨを、４０ｍｌの１ＭのＮａＯＨ（ａｑ）を用いてｐＨ＞１３に調製し、混合物を周囲温度で１５時間撹拌し、形成したメチルエステルを加水分解した。その後、混合物を、５０ｍｌの２ＭのＨＣｌ（ａｑ）を用いてｐＨ約２の酸性とし、酢酸エチルで３回（５００ｍｌ及び２×２００ｍｌ）抽出した。有機相を一緒にして、Ｎａ２ＳＯ４で乾燥し、乾燥するまで蒸発させた。粗生成物（２４ｇ）を、調製用ＨＰＬＣで、溶出剤としてアセトニトリル／水を使用して精製した。集めた分画を蒸発させて、アセトニトリルを除去した。残存した水相を酢酸エチルで抽出し、有機相をＮａ２ＳＯ４で乾燥し、乾燥するまで蒸発させた。残留物に水（２００ｍｌ）を加え、ｐＨを０．１ＭのＮａＯＨ（ａｑ）でｐＨ７に注意深く調整したところ、この過程を通じて、残留物が徐々に溶解した。中性とした後、水溶液を凍結乾燥した。
【００７９】
実施例１ｂ：実施例１ａの基を用いた過分極１３Ｃ−ピルビン酸の製造
実施例１ａのトリチル基を１３Ｃ１−ピルビン酸（５５３ｍｇ）と非標識ピルビン酸（１０．５０５ｇ）の混合物に溶解することによって、実施例１ａのトリチル基を１５ｍＭ含む組成物を調製した。組成物を均質になるまで撹拌し、溶液の一部（２．０１５ｇ）をプローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。４時間後に、分極を停止した。
【００８０】
固体１３Ｃ−ＮＭＲによって固体分極を測定したところ、固体組成物１ｍｇ当たり５．７２（インテグラル）であった。固体１３Ｃ−ＮＭＲの測定は、低フリップ角を使用して、単純パルスでＮＭＲを順次取得することによって行った。動的核分極によって分極させたサンプルの信号強度を、熱分極サンプル、すなわち、動的核分極プロセスを開始する前の室温でのサンプルの自然分極と比較した。サンプルがどの時点で最大分極に達したかを決定するために、低フリップ角の固体１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを、動的核分極プロセス開始後の複数の異なる時点で取得した。分極は、熱分極サンプルと、動的核分極によって分極させたサンプルの信号強度の比から計算した。
【００８１】
実施例１ｃ：実施例１ａの基とＧｄＤＴＰＡ−ＢＭＡを用いた過分極１３Ｃ１−ピルビン酸の製造
この実施例は、組成物が、１３Ｃ１−ピルビン酸と非標識ピルビン酸の混合物にトリチル基とともに溶解したＧｄＤＴＰＡ−ＢＭＡを含む以外は、実施例１ｂと同様に実施した。組成物は、１５ｍＭのトリチル基と１．５ｍＭのＧｄ３＋を含有していた。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。４時間後に、分極を停止した。
【００８２】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、固体組成物１ｍｇ当たり９．６９（インテグラル）であった。
【００８３】
分極すべき組成物中に常磁性金属イオンが存在することで、１３Ｃ−ピルビン酸の固体分極をほぼ２倍とすることができた。
【００８４】
実施例２：Ｇｄ（ＩＩＩ）酢酸塩を用いた場合と用いなかった場合の１３Ｃ１−ピルビン酸の固体分極の比較
実施例１ａのトリチル基を４３．７ｍｇの１３Ｃ１−ピルビン酸に溶解することによって、トリチル基を１５ｍＭ含む組成物を調製した。組成物を均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。
【００８５】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、固体組成物１ｍｇ当たり５．７２（インテグラル）であった。
【００８６】
別の実験では、実施例１ａのトリチル基を４３．７ｍｇの１３Ｃ１−ピルビン酸に溶解することによって、トリチル基を１５ｍＭ含む組成物を調製した。さらに、Ｇｄ（ＩＩＩ）酢酸塩を混合物に加えたところ、Ｇｄ３＋を２ｍＭ含む組成物が得られた。組成物を均質になるまで撹拌し、溶液の一部（２．０１５ｇ）をプローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。
【００８７】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、固体組成物１ｍｇ当たり９．３７（インテグラル）であった。
【００８８】
常磁性金属イオンを添加した結果、固体分極が約２倍増強された。
【００８９】
例３：常磁性金属イオンの不在下での過分極１３Ｃ１−ピルビン酸塩溶液の製造（比較例）
実施例１ａのトリチル基を１３Ｃ１−ピルビン酸に溶解することによって、１８．９ｍＭのトリチル基を含む組成物４３ｍｇを調製した。組成物を均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。２時間後に、分極を停止し、組成物を、国際公開第０２／３７１３２号に従って溶解装置を用いて、水酸化ナトリウムとトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン（トリス）の水溶液に溶解し、ピルビン酸塩の合計濃度が約７８ｍＭである過分極１３Ｃ１−ピルビン酸ナトリウムの４０ｍＭのトリス緩衝液中への中性溶液を得た。
【００９０】
液体分極を液体１３Ｃ−ＮＭＲで４００ＭＨｚで測定したところ、２０．８％であった。
【００９１】
実施例４：１，３，５−トリス−（Ｎ−（ＤＯ３Ａ−アセトアミド）−Ｎ−メチル−４−アミノ−２−メチル−フェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオンのＧｄキレート（１０）の合成
４ａ）２−メチル−４−ニトロフェニルイソシアネート（１）の合成
【００９２】
【化２】
２−メチル−４−ニトロアニリン（３５．０ｇ、２３０ｍｍｏｌ）を酢酸エチル（４００ｍｌ）に溶解し、０℃に冷却した。ホスゲン（１８０ｍｌ、２０％トルエン溶液）を３０分間にわたって滴下して加えたところ、瞬時に白色の塩が沈殿した。添加終了後、温度を徐々に室温まで上昇させ、その後、反応混合物を加熱還流した（約１００℃）。還流を２時間３０分継続し、２００ｍｌの溶媒を留去してから、温度を８０℃に下げ、ホスゲン（１４０ｍｌ、２０％トルエン溶液）を滴下して加えた。添加終了後、反応溶液を３時間還流し、室温まで放冷し、濃縮乾燥した。この褐色／黄色物質をジエチルエーテル（２５０ｍｌ）に溶解し、濾過し、濃縮したところ、淡褐色の粉末が得られた（３６ｇ、８８％）。
【００９３】
４ｂ）１，３，５−トリス−（４−ニトロ−２−メチル−フェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオン（２）の調製
２５０ｍｌのフラスコに入れた２−メチル−４−ニトロフェニルイソシアネート（３６．０ｇ）にＤＭＳＯ（５０ｍｌ）を加え、フラスコをガラス栓で密封し、ガラス栓は、プラスチック製クリップで固定した。フラスコをただちに下降させて、８５℃に加熱しておいたオイルバス中に入れ、濃褐色の反応溶液を１６時間３０分加熱した。オイルバスを取り除き、反応溶液を室温まで放冷してから、水（８００ｍｌ）に加え、超音波処理し、沈殿を濾別した。フィルターケーキをエタノール（５００ｍｌ）に加え、４時間還流し、室温まで放冷してから、生成物を濾別たところ、白色粉末（２８．１ｇ、７８％）が得られた。
【００９４】
４ｃ）１，３，５−トリス−（４−アミノ−２−メチル−フェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオン（３）の調製
１，３，５−トリス−（４−ニトロ−２−メチル−フェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオン（２．８６ｇ、５．４ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（７０ｍｌ）に溶解した。ＨＣｌ（４．５ｍｌ、６Ｍ）、水（１８ｍｌ）、Ｐｄ／Ｃ（０．６ｇ、１０％）を加えた。反応容器を排気し、アルゴンを３サイクルで充填してから、パール水素添加装置（６０ｐｓｉ）で、水素添加した。２時間後、過剰な水素を膜ポンプで排気し、Ｐｄ／Ｃ（１０％）を濾別した。透明な反応溶液を、ＴＨＦがなくなるまで濃縮し、ＮａＨＣＯ３（約３．７ｇ）でｐＨを７に調製した。水相を酢酸エチル（３×１００ｍｌ）で抽出し、有機相を一緒にして、ＭｇＳＯ４で乾燥し、濾過し、濃縮したところ、褐色の粉末が得られた。粗生成物をメタノールで再結晶させ、オフホワイトの粉末が得られた（１．９ｇ、８０％）。
【００９５】
【化３】
４ｄ）１，３，５−トリス−（４−ホルムアミド−２−メチル−フェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオン（４）の調製
ギ酸（１７５ｍｌ）を氷冷した５００ｍｌ丸底フラスコに加え、無水酢酸（１５ｍｌ、０．１６ｍｏｌ）を加えて、黄色の溶液をアルゴン雰囲気中で０℃にて１時間撹拌した。この溶液にトリアミン３（８．７ｇ、０．０２０ｍｏｌ）を加え、氷浴を取り除いた。アルゴン中で室温で３０分撹拌した後にＨＰＬＣを行ったところ、反応は完了していた。溶媒を真空中で除去し、褐色のねばねばした残留物をＨ２Ｏに懸濁し、濾別した。この残留物をさらにＨ２Ｏでよく洗浄して、酸をすべて除去した。生成物は、淡褐色の固形物（１０．２ｇ、９９％）であった。
【００９６】
【化４】
４ｅ）１，３，５−トリス−（Ｎ−ホルミル−Ｎ−メチル−４−アミノ−２−メチル−フェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオン（５）の調製
ガラス機器類を炉中で注意深く乾燥し、ＤＭＦを４Ａの分子篩い上で乾燥した。５００ｍｌの丸底フラスコ中で、４（１０．２ｇ、０．０１９３ｍｏｌ）のＤＭＦ溶液（１１５ｍｌ）に、Ｌｉ（Ｍｅ３Ｓｉ）２Ｎ（１１６ｍｌ、０．１１６ｍｏｌ、１Ｍヘキサン溶液）を加えた。淡褐色からレンガ色のスラリーに変化した反応混合物をアルゴン雰囲気中で１時間撹拌した。ヨウ化メチル（１２．２ｍｌ、０．１９６ｍｏｌ）を加え、反応混合物を、ＨＰＬＣでメチル化が完了したことが示されるまで、２時間撹拌した。ヘキサンをロータリーエバポレーターで除去し、残留物を激しく撹拌しながらＮａＨ２ＰＯ４溶液（１３００ｍｌ、１００ｍＭ）に加えた。生成した沈殿物５を濾別したところ、淡色の固形物（６．７ｇ、６０％）が得られた。
【００９７】
【化５】
４ｆ）１，３，５−トリス−（Ｎ−メチル−４−アミノ−２−メチル−フェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオン（６）の調製
ジオキサン（５２ｍｌ）と、ＨＣｌ（５２ｍｌ、６Ｍ）と、５（６．５ｇ、１１ｍｍｏｌ）を、２５０ｍｌの丸底フラスコ中で混合して、淡色のスラリーを形成した。反応混合物をアルゴン中で３０分間加熱還流した。黄色となった溶液を室温まで放冷し、溶媒をロータリーエバポレーターで除去した。橙色の残留物を５００ｍｌのＨ２Ｏに溶解し、激しく撹拌しながら、ＮａＨＣＯ３（飽和）溶液で中和した。生成した沈殿物を濾別し、Ｈ２Ｏで数回洗浄したところ、淡色の固形物（４．７ｇ、８４％）が得られた。
【００９８】
【化６】
４ｇ）１，３，５−トリス−（Ｎ−クロロアセチル−Ｎ−メチル−４−アミノ−２−メチル−フェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオン（７）の調製
１００ｍｌの丸底フラスコ中で、６（４．６ｇ、９．５ｍｍｏｌ）をＤＭＡ（１５ｍｌ）に溶解し、クロロアセチルクロリド（２．６ｍｌ、３３ｍｍｏｌ）を０℃で撹拌しながら加えた。反応生成物をアルゴン雰囲気中で室温にて３０分間又はＨＰＬＣでクロロアセチル化の完了が示されるまで撹拌した。スラリーを水（５００ｍｌ）とともに、激しく機械的に撹拌しながら大型ビーカーに注いだ。生成した沈殿を濾別し、真空中で０．３ｍｂａｒで乾燥した（６．３ｇ）。淡色の固形物を７０ｍｌのアセトニトリルに溶解し、５００ｍｌのＨ２Ｏに機械的に激しく撹拌しながら加えた。生成した沈殿を濾別し、デシケータで乾燥させた（６．１ｇ、８９％）。
【００９９】
【化７】
４ｈ）１，３，５−トリス−（Ｎ−（ＤＯ３Ａｔ−ブチルエステル−アセトアミド）−Ｎ−メチル−４−アミノ−２−メチル−フェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオン（８）の調製
５０ｍｌの丸底フラスコで、７（０．５０ｇ、０．７０ｍｍｏｌ）を、ＤＯ３Ａｔ−ブチルエステル（２．５ｇ、４．２ｍｍｏｌ）、ジイソプロピルエチルアミン（９１０μｌ、５．２ｍｍｏｌ）、アセトニトリル（１５ｍｌ）とともに懸濁した。超音波処理後、反応混合物をアルゴン雰囲気中で７５℃でＬＣ／ＭＳでカップリングの終了が示されるまで撹拌した。溶媒をロータリーエバポレーターで除去し、その後の反応で、粗生成物（２．９ｇ）を使用した。
【０１００】
【化８】
４ｉ）１，３，５−トリス−（Ｎ−（ＤＯ３Ａ−アセトアミド）−Ｎ−メチル−４−アミノ−２−メチル−フェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオン（９）の調製
８の粗生成物（１．９ｇ）をＴＦＡ（１３０ｍｌ）及びＣＨ２Ｃｌ２（１３０ｍｌ）に溶解し、５０℃でアルゴン雰囲気中で撹拌した。溶液を、１時間又はＬＣ／ＭＳで脱保護の完了が示されるまで撹拌した。溶媒をロータリーエバポレーターで除去し、残留物を真空中で一晩除去した。粗生成物（２．４ｇ）を最終工程で使用した。
【０１０１】
【化９】
４ｊ）１，３，５−トリス−（Ｎ−（ＤＯ３Ａ−アセトアミド）−Ｎ−メチル−４−アミノ−２−メチル−フェニル）−［１，３，５］トリアジナン−２，４，６−トリオンのガドリニウムキレート（１０）の調製
９の粗生成物（２．４ｇ）を水に溶解し、Ｇｄ（ＯＡｃ）３（１．４ｇ、４．２ｍｍｏｌ）を撹拌しながら加えた。真空（０．３ｍｂａｒ）を引き、反応をＬＣ／ＭＳで連続的に監視した。錯体形成の完了が検出されたら、溶媒を真空下で除去した。３．１ｇの粗生成物を調製用ＨＰＬＣ（４１０ｍｇ、７の４２％）で精製した。
【０１０２】
実施例５：実施例４のＧｄキレートの存在下での過分極１３Ｃ１ピルビン酸塩溶液の製造
実施例１ａのトリチル基を１３Ｃ１−ピルビン酸に溶解することによって、１８．９ｍＭのトリチル基を含む組成物４３ｍｇを調製した。実施例４のＧｄキレートを加えたところ、実施例４のＧｄキレートを０．６３ｍＭ、すなわちＧｄ３＋を１．８９ｍＭ含む組成物が得られた。組成物を均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。２時間後に、分極を停止し、組成物を、国際公開第０２／３７１３２号に従って溶解装置を用いて、水酸化ナトリウムとトリスの水溶液に溶解し、４０ｍＭのトリス緩衝液中のピルビン酸塩の合計濃度が約７８ｍＭである過分極１３Ｃ１−ピルビン酸ナトリウムの中性溶液を得た。
【０１０３】
液体分極を液体１３Ｃ−ＮＭＲで４００ＭＨｚで測定したところ、４４．７％であった。
【０１０４】
実施例３と実施例５の比較から、組成物中に常磁性金属イオンが存在することで、サンプルの分極レベルを２倍以上上昇させることができたことがわかる。
【０１０５】
実施例６：常磁性金属イオンの存在下での過分極１３Ｃ１ピルビン酸塩溶液の製造と、分極の前の組成物の脱気
実施例１ａのトリチル基を１３Ｃ１−ピルビン酸に溶解することによって、１５ｍＭのトリチル基を含む組成物４３ｍｇを調製した。実施例４のＧｄキレートを加えたところ、実施例４のＧｄキレートを０．５ｍＭ、すなわちＧｄ３＋を１．５ｍＭ含む組成物が得られた。ヘリウムガスを１０分間通気することによって組成物を脱気して、空気を除去した。組成物をトリチル基とＧｄキレートについて濃縮したところ、実施例１ａのトリチル基を１８．９ｍＭ、実施例４のＧｄキレートを０．６３ｍＭ、すなわちＧｄ３＋を１．８９ｍＭ含有する組成物が得られた。この組成物を均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。２時間後に、分極を停止し、組成物を、国際公開第０２／３７１３２号に従って溶解装置を用いて、水酸化ナトリウムとトリスの水溶液に溶解し、４０ｍＭのトリス緩衝液中のピルビン酸塩の合計濃度が約７８ｍＭである過分極１３Ｃ１−ピルビン酸ナトリウムの中性溶液を得た。
【０１０６】
液体分極を液体１３Ｃ−ＮＭＲで４００ＭＨｚで測定したところ、５５．３％であった。
【０１０７】
実施例５と実施例６の比較から、組成物を脱気することによって、１３Ｃ１−ピルビン酸塩の分極レベルをさらに約１０％上昇させることができたことがわかる。
【０１０８】
実施例８：実施例４のＧｄキレートを用いた場合と用いなかった場合の１，１−ビス（ヒドロキシ−メチル）シクロプロパン−１−１３Ｃの固体分極の比較
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、９μｌの１，１−ビス（ヒドロキシメチル）シクロプロパン−１−１３Ｃと３６μｌのエチレングリコールの混合物に溶解することによって、トリチル基を１５ｍＭ含む組成物を調製した。組成物を均質になるまで撹拌し、組成物カップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止した。
【０１０９】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、２５．８（インテグラル）であった。
【０１１０】
別の実験では、国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、９μｌの１，１−ビス（ヒドロキシメチル）シクロプロパン−１−１３Ｃと３６μｌのエチレングリコールに溶解することによって、トリチル基を１５ｍＭ含む組成物を調製した。さらに、実施例４のＧｄキレートを加えたところ、実施例４のＧｄキレートを０．６２ｍＭ、すなわちＧｄ３＋を１．８６ｍＭ含む組成物が得られた。組成物を均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止した。
【０１１１】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、４４．９（インテグラル）であった。
【０１１２】
常磁性金属イオンを添加した結果、固体分極が約２倍増強された。
【０１１３】
実施例９：ＧｄＣｌ３を用いた場合と用いなかった場合の１３Ｃ１−ピルビン酸の固体分極の比較
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）３．１ｍｇを、９０μｌの１３Ｃ１−ピルビン酸に溶解することによって、トリチル基を１５ｍＭ含む組成物を調製した。組成物を均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。２時間後に、分極を停止した。
【０１１４】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、２５％であった。
【０１１５】
別の実験では、国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）３．１ｍｇを、９０μｌの１３Ｃ１−ピルビン酸に溶解することによって、トリチル基を１５ｍＭ含む組成物を調製した。さらに、ＧｄＣｌ３（１０ｍＭ水溶液１０μｌ）を混合物に加えたところ、Ｇｄ３＋を１ｍＭ含む組成物が得られた。組成物を均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。２時間後に、分極を停止した。
【０１１６】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、５０％であった。
【０１１７】
分極すべき組成物に常磁性金属イオンを添加した結果、サンプルの固体分極が約２倍増強された。
【０１１８】
実施例１０：実施例４のＧｄキレートを用いた場合と用いなかった場合の１３Ｃ１−Ｄ２−フマル酸塩の固体分極の比較
例１０ａ：実施例４のＧｄキレートを用いない１３Ｃ１−Ｄ２−フマル酸塩の固体分極（比較例）
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、０．２１ｍｍｏｌの１３Ｃ１−Ｄ２−フマル酸と０．２４ｍｍｏｌのトリスの混合物の１７μｌの水への溶液に溶解することによって、トリチル基を１０ｍＭ含む組成物を調製した。組成物をボルテックス、わずかな加熱、超音波処理の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止した。
【０１１９】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、２２０（インテグラル／ｍｍｏｌ−１３Ｃ）であった。
【０１２０】
実施例１０ｂ：実施例４のＧｄキレートを用いた１３Ｃ１−Ｄ２−フマル酸塩の固体分極
別の実験では、国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、０．２１ｍｍｏｌの１３Ｃ１−Ｄ２−フマル酸と０．２４ｍｍｏｌのトリスを１７μｌの水への溶液に溶解することによって、トリチル基を１０ｍＭ含む組成物を調製した。さらに、実施例４のＧｄキレートを加えたところ、実施例４のＧｄキレートを０．７ｍＭ、すなわちＧｄ３＋を２．１ｍＭ含む組成物が得られた。組成物をボルテックス、わずかな加熱、超音波処理の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止した。
【０１２１】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、６３０（インテグラル／ｍｍｏｌ−１３Ｃ）であった。
【０１２２】
常磁性金属イオンを添加した結果、固体分極が約３倍増強された。
【０１２３】
実施例１１：実施例４のＧｄキレートを用いた場合と用いなかった場合の過分極１３Ｃ１−フマル酸塩溶液の製造
例１１ａ：実施例４のＧｄキレートを用いない過分極１３Ｃ１−フマル酸塩溶液の製造（比較例）
実施例１０ａの分極固体組成物を、国際公開第０２／３７１３２号の溶解装置を用いて水酸化ナトリウムの水溶液に溶解して、フマル酸塩濃度が約４０ｍＭの過分極トリス−１３Ｃ１−フマル酸塩の４０ｍＭのトリス緩衝液への中性の溶液を得た。
【０１２４】
液体分極を液体１３Ｃ−ＮＭＲで４００ＭＨｚで測定したところ、９％であった。
【０１２５】
実施例１１ｂ：実施例４のＧｄキレートを用いた過分極１３Ｃ１−フマル酸塩溶液の製造
実施例１０ｂの分極固体組成物を、国際公開第０２／３７１３２号の溶解装置を用いて水酸化ナトリウムの水溶液に溶解して、フマル酸塩濃度が約４０ｍＭの過分極トリス−１３Ｃ１−フマル酸塩の４０ｍＭのトリス緩衝液への中性の溶液を得た。
【０１２６】
液体分極を液体１３Ｃ−ＮＭＲで４００ＭＨｚで測定したところ、２３％であった。
【０１２７】
常磁性金属イオンを添加した結果、固体分極が２．５倍増強された。
【０１２８】
実施例１２：実施例４のＧｄキレートを用いた場合と用いなかった場合の１３Ｃ１−酢酸塩の固体分極の比較
例１２ａ：実施例４のＧｄキレートを用いない１３Ｃ１−酢酸塩の固体分極（比較例）
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、０．１９９ｍｍｏｌのトリス−１３Ｃ１−酢酸塩と１３μｌの水の混合物に溶解することによって、トリチル基を１０ｍＭ含む組成物を調製した。組成物をボルテックス、わずかな加熱、超音波処理の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止した。
【０１２９】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、１９５（インテグラル／ｍｍｏｌ−１３Ｃ）であった。
【０１３０】
実施例１２ｂ：実施例４のＧｄキレートを用いた１３Ｃ１−酢酸塩の固体分極
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、０．１９９ｍｍｏｌのトリス−１３Ｃ１−酢酸塩と１３μｌの水の混合物に溶解することによって、トリチル基を１０ｍＭ含む組成物を調製した。さらに、実施例４のＧｄキレートを加えたところ、実施例４のＧｄキレートを０．２ｍＭ、すなわちＧｄ３＋を０．６ｍＭ含む組成物が得られた。組成物をボルテックス、わずかな加熱、超音波処理の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止した。
【０１３１】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、４５０（インテグラル／ｍｍｏｌ−１３Ｃ）であった。
【０１３２】
常磁性金属イオンを添加した結果、固体分極が２．３倍増強された。
【０１３３】
実施例１３：実施例４のＧｄキレートを用いた場合と用いなかった場合の１３Ｃ１−重炭酸塩の固体分極の比較
例１３ａ：実施例４のＧｄキレートを用いない１３Ｃ１−重炭酸塩の固体分極（比較例）
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、２１ｍｇのＣｓ−１３Ｃ１−重炭酸塩と、５μｌのグリセロールと、８μｌの水との混合物に溶解することによって、トリチル基を１０ｍＭ含む組成物を調製した。組成物をボルテックス、わずかな加熱、超音波処理の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止した。
【０１３４】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、７０（インテグラル／ｍｍｏｌ−１３Ｃ）であった。
【０１３５】
実施例１３ｂ：実施例４のＧｄキレートを用いた１３Ｃ１−重炭酸塩の固体分極
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、２１ｍｇのＣｓ−１３Ｃ１−重炭酸塩と、５μｌのグリセロールと、８μｌの水との混合物に溶解することによって、トリチル基を１０ｍＭ含む組成物を調製した。さらに、実施例４のＧｄキレートを加えたところ、実施例４のＧｄキレートを０．７ｍＭ、すなわちＧｄ３＋を２．１ｍＭ含む組成物が得られた。組成物をボルテックス、わずかな加熱、超音波処理の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止した。
【０１３６】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、３９０（インテグラル／ｍｍｏｌ−１３Ｃ）であった。
【０１３７】
常磁性金属イオンを添加した結果、固体分極が５．６倍増強された。
【０１３８】
実施例１４：実施例４のＧｄキレートを用いた場合と用いなかった場合の１３Ｃ１−乳酸塩の固体分極の比較
例１４ａ：実施例４のＧｄキレートを用いない１３Ｃ１−乳酸塩の固体分極（比較例）
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、０．２３ｍｍｏｌの１３Ｃ１−乳酸塩（５７％水溶液）に溶解することによって、トリチル基を１３ｍＭ含む組成物を調製した。組成物をボルテックス、わずかな加熱、超音波処理の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。２時間後に、分極を停止した。
【０１３９】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、２８（インテグラル／ｍｍｏｌ−１３Ｃ）であった。
【０１４０】
実施例１４ｂ：実施例４のＧｄキレートを用いた１３Ｃ１−乳酸塩の固体分極
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、０．２３ｍｍｏｌの１３Ｃ１−乳酸塩（５７％水溶液）に溶解することによって、トリチル基を１３ｍＭ含む組成物を調製した。さらに、実施例４のＧｄキレートを加えたところ、実施例４のＧｄキレートを０．４ｍＭ、すなわちＧｄ３＋を１．２ｍＭ含む組成物が得られた。組成物をボルテックス、わずかな加熱、超音波処理の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。２時間後に、分極を停止した。
【０１４１】
固体分極を、実施例１ｂに記載の通り固体１３Ｃ−ＮＭＲで測定したところ、１７８（インテグラル／ｍｍｏｌ−１３Ｃ）であった。
【０１４２】
常磁性金属イオンを添加した結果、固体分極が６．４倍増強された。
【０１４３】
実施例１５：実施例４のＧｄキレートを用いた場合と用いなかった場合の３−ヒドロキシ酪酸塩の液体分極の比較
例１５ａ：実施例４のＧｄキレートを用いない３−ヒドロキシ酪酸塩の液体分極（比較例）
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、０．２２４ｍｍｏｌの３−ヒドロキシ酪酸塩（天然存在度の１３Ｃ）と１５μｌの水との混合物に溶解することによって、トリチル基を１３ｍＭ含む組成物を調製した。組成物をボルテックスとわずかな加熱の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止し、組成物を、国際公開第０２／３７１３２号に従って溶解装置を用いて、２０ｍＭのリン酸緩衝水溶液（ｐＨ７．４）に溶解し、合計濃度が約４０ｍＭの過分極３−ヒドロキシ酪酸塩の中性溶液を得た。
【０１４４】
液体分極を液体１３Ｃ−ＮＭＲで４００ＭＨｚで測定したところ、８％であった。
【０１４５】
実施例１５ｂ：実施例４のＧｄキレートを用いた３−ヒドロキシ酪酸塩の液体分極
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、０．２２４ｍｍｏｌの３−ヒドロキシ酪酸塩（天然存在度の１３Ｃ）と１５μｌの水との混合物に溶解することによって、トリチル基を１３ｍＭ含む組成物を調製した。さらに、実施例４のＧｄキレートを加えたところ、実施例４のＧｄキレートを０．５ｍＭ、すなわちＧｄ３＋を１．５ｍＭ含む組成物が得られた。組成物をボルテックス、わずかな加熱、超音波処理の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止し、組成物を、国際公開第０２／３７１３２号に従って溶解装置を用いて、２０ｍＭのリン酸緩衝水溶液（ｐＨ７．４）に溶解し、合計濃度が約４０ｍＭの過分極３−ヒドロキシ酪酸塩の中性溶液を得た。
【０１４６】
液体分極を液体１３Ｃ−ＮＭＲで４００ＭＨｚで測定したところ、２６％であった。
【０１４７】
常磁性金属イオンを添加した結果、固体分極が３倍超増強された。
【０１４８】
実施例１６：実施例４のＧｄキレートを用いたトリス−１３Ｃ１−グルタミン酸塩の液体分極
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、０．０６ｍｍｏｌの１３Ｃ１−グルタミン酸と、７４μｍｏｌのトリスと、７μの水の混合物に溶解することによって、トリチル基を１６ｍＭ含む組成物を調製した。さらに、実施例４のＧｄキレートを加えたところ、実施例４のＧｄキレートを０．３ｍＭ、すなわちＧｄ３＋を０．９ｍＭ含む組成物が得られた。組成物をボルテックス、わずかな加熱、超音波処理の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止し、組成物を、国際公開第０２／３７１３２号に従って溶解装置を用いて、２０ｍＭのリン酸緩衝水溶液（ｐＨ７．４）に溶解し、合計濃度が約１０ｍＭのＴＲＩＳ−１３Ｃ１−グルタミン酸塩の中性溶液を得た。
【０１４９】
液体分極を液体１３Ｃ−ＮＭＲで４００ＭＨｚで測定したところ、２５％であった。
【０１５０】
実施例１７：実施例４のＧｄキレートを用いたトリス−１３Ｃ１−アスパラギン酸塩の液体分極
国際公開第９７／０９６３３号の実施例２９に従って合成したトリチル基（トリス−（８−カルボキシ−２，２，６，６−テトラ（ヒドロキシエトキシ）メチルベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］−ビス−（１，３−ジチオール−４−イル）メチルのナトリウム塩）を、０．０５８ｍｍｏｌの１３Ｃ１−アスパラギン酸と、７２μｍｏｌのトリスと、７μｌの水との混合物に溶解することによって、トリチル基を１６ｍＭ含む組成物を調製した。さらに、実施例４のＧｄキレートを加えたところ、実施例４のＧｄキレートを０．３ｍＭ、すなわちＧｄ３＋を０．９ｍＭ含む組成物が得られた。組成物をボルテックス、わずかな加熱、超音波処理の組合せによって均質になるまで撹拌し、プローブカップに入れ、ＤＮＰ分極装置に挿入した。組成物を、マイクロ波（９３．９５０ＧＨｚ）を照射しつつ、３．３５Ｔの磁場で、１．２Ｋにて、ＤＮＰ条件下で分極した。３時間後に、分極を停止し、組成物を、国際公開第０２／３７１３２号に従って溶解装置を用いて、２０ｍＭのリン酸緩衝水溶液（ｐＨ７．４）に溶解し、合計濃度が約１０ｍＭのＴＲＩＳ−１３Ｃ１−アスパラギン酸塩の中性溶液を得た。
【０１５１】
液体分極を液体１３Ｃ−ＮＭＲで４００ＭＨｚで測定したところ、１６％であった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプルとトリチル基と常磁性金属イオンとを含んでなる組成物。
【請求項２】
動的核分極に使用するための請求項１記載の組成物。
【請求項３】
前記サンプルが内在性化合物、好ましくはヒト及びヒト以外の動物の体内での代謝プロセスで所定の役割を果たす内在性化合物である、請求項１又は請求項２記載の組成物。
【請求項４】
前記サンプルが、同位体濃縮化合物、好ましくは１５Ｎ及び／又は１３Ｃ濃縮化合物である、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の組成物。
【請求項５】
前記化合物が１３Ｃピルビン酸又は１３Ｃピルビン酸塩、好ましくは１３Ｃ１ピルビン酸又は１３Ｃ１ピルビン酸である、請求項３又は請求項４記載の組成物。
【請求項６】
前記トリチル基が安定な酸素系、硫黄系又は炭素系トリチル基である、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の組成物。
【請求項７】
前記トリチル基がサンプル又はサンプル溶液に可溶である、請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の組成物。
【請求項８】
前記トリチル基が次の式（１）の基である、請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の組成物。
【化１】
式中、
Ｍは水素又は一価陽イオンを表し、
Ｒ１は同一又は異なるもので、直鎖もしくは枝分れＣ１〜Ｃ６アルキル基又は−（ＣＨ２）ｎ−Ｘ−Ｒ２基（式中、ｎは１、２又は３であり、ＸはＯ又はＳであり、Ｒ２は直鎖又は枝分れＣ１〜Ｃ４アルキル基である。）である。
【請求項９】
前記常磁性金属イオンが、原子番号５８〜７０のランタニド金属又は原子番号２１〜２９、４２又は４４の遷移金属の常磁性金属イオンである、請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１０】
前記常磁性金属イオンが、Ｃｒ３＋、Ｍｎ２＋、Ｆｅ３＋、Ｆｅ２＋、Ｃｏ２＋、Ｎｉ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｄ３＋、Ｓｍ３＋、Ｇｄ３＋、Ｔｂ３＋、Ｄｙ３＋、Ｈｏ３＋、Ｅｒ３＋又はＹｂ３＋、好ましくはＣｒ３＋、Ｍｎ２＋、Ｆｅ３＋、Ｆｅ２＋、Ｇｄ３＋又はＴｂ３＋、さらに好ましくはＣｒ３＋、Ｍｎ２＋、Ｆｅ３＋又はＧｄ３＋である、請求項１乃至請求項９のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１１】
前記常磁性金属イオンがキレート又は塩の形態である、請求項１乃至請求項１０のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１２】
前記常磁性金属イオンがキレートの形態であり、キレート剤が、適宜Ｎ、Ｏ、Ｓ及びＰからなる群のヘテロ原子を含んでいてもよい環状又は非環状キレート剤である、請求項１乃至請求項１１のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１３】
前記常磁性金属イオンがキレートの形態であり、キレート剤がＤＯＴＡ、ＤＯ３Ａ及びそれらの誘導体からなる群から選択される、請求項１乃至請求項１２のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１４】
前記常磁性金属イオンがサンプル又はサンプル溶液に可溶である、請求項１乃至請求項１３のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１５】
過分極サンプルとトリチル基と常磁性金属イオンとを含んでなる組成物であって、当該組成物が動的核分極で得られたものである組成物。
【請求項１６】
サンプルの動的核分極に用いられる分極剤であって、トリチル基と常磁性金属イオンとを含んでなる分極剤。
【請求項１７】
固体過分極サンプルの製造方法であって、サンプルとトリチル基と常磁性金属イオンとを含む組成物を調製し、該組成物で動的核分極を実施することを含んでなる方法。
【請求項１８】
液体過分極サンプルの製造方法であって、サンプル又はその前駆体とトリチル基と常磁性金属イオンとを含んでなる組成物を調製し、該組成物で動的核分極を実施し、該組成物を好ましくは溶解によってを液化し、適宜、液体組成物からトリチル基及び／又は常磁性金属イオンを除去することを含んでなる方法。
【請求項１９】
前記組成物を、好ましくは水性溶媒中に溶解することによって液化して生理学的に許容できる溶液とし、トリチル基と常磁性金属イオンを液体組成物から除去する、請求項１８記載の液体過分極サンプルの製造方法。
【請求項１】
サンプルとトリチル基と常磁性金属イオンとを含んでなる組成物。
【請求項２】
動的核分極に使用するための請求項１記載の組成物。
【請求項３】
前記サンプルが内在性化合物、好ましくはヒト及びヒト以外の動物の体内での代謝プロセスで所定の役割を果たす内在性化合物である、請求項１又は請求項２記載の組成物。
【請求項４】
前記サンプルが、同位体濃縮化合物、好ましくは１５Ｎ及び／又は１３Ｃ濃縮化合物である、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の組成物。
【請求項５】
前記化合物が１３Ｃピルビン酸又は１３Ｃピルビン酸塩、好ましくは１３Ｃ１ピルビン酸又は１３Ｃ１ピルビン酸である、請求項３又は請求項４記載の組成物。
【請求項６】
前記トリチル基が安定な酸素系、硫黄系又は炭素系トリチル基である、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の組成物。
【請求項７】
前記トリチル基がサンプル又はサンプル溶液に可溶である、請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の組成物。
【請求項８】
前記トリチル基が次の式（１）の基である、請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の組成物。
【化１】
式中、
Ｍは水素又は一価陽イオンを表し、
Ｒ１は同一又は異なるもので、直鎖もしくは枝分れＣ１〜Ｃ６アルキル基又は−（ＣＨ２）ｎ−Ｘ−Ｒ２基（式中、ｎは１、２又は３であり、ＸはＯ又はＳであり、Ｒ２は直鎖又は枝分れＣ１〜Ｃ４アルキル基である。）である。
【請求項９】
前記常磁性金属イオンが、原子番号５８〜７０のランタニド金属又は原子番号２１〜２９、４２又は４４の遷移金属の常磁性金属イオンである、請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１０】
前記常磁性金属イオンが、Ｃｒ３＋、Ｍｎ２＋、Ｆｅ３＋、Ｆｅ２＋、Ｃｏ２＋、Ｎｉ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｄ３＋、Ｓｍ３＋、Ｇｄ３＋、Ｔｂ３＋、Ｄｙ３＋、Ｈｏ３＋、Ｅｒ３＋又はＹｂ３＋、好ましくはＣｒ３＋、Ｍｎ２＋、Ｆｅ３＋、Ｆｅ２＋、Ｇｄ３＋又はＴｂ３＋、さらに好ましくはＣｒ３＋、Ｍｎ２＋、Ｆｅ３＋又はＧｄ３＋である、請求項１乃至請求項９のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１１】
前記常磁性金属イオンがキレート又は塩の形態である、請求項１乃至請求項１０のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１２】
前記常磁性金属イオンがキレートの形態であり、キレート剤が、適宜Ｎ、Ｏ、Ｓ及びＰからなる群のヘテロ原子を含んでいてもよい環状又は非環状キレート剤である、請求項１乃至請求項１１のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１３】
前記常磁性金属イオンがキレートの形態であり、キレート剤がＤＯＴＡ、ＤＯ３Ａ及びそれらの誘導体からなる群から選択される、請求項１乃至請求項１２のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１４】
前記常磁性金属イオンがサンプル又はサンプル溶液に可溶である、請求項１乃至請求項１３のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１５】
過分極サンプルとトリチル基と常磁性金属イオンとを含んでなる組成物であって、当該組成物が動的核分極で得られたものである組成物。
【請求項１６】
サンプルの動的核分極に用いられる分極剤であって、トリチル基と常磁性金属イオンとを含んでなる分極剤。
【請求項１７】
固体過分極サンプルの製造方法であって、サンプルとトリチル基と常磁性金属イオンとを含む組成物を調製し、該組成物で動的核分極を実施することを含んでなる方法。
【請求項１８】
液体過分極サンプルの製造方法であって、サンプル又はその前駆体とトリチル基と常磁性金属イオンとを含んでなる組成物を調製し、該組成物で動的核分極を実施し、該組成物を好ましくは溶解によってを液化し、適宜、液体組成物からトリチル基及び／又は常磁性金属イオンを除去することを含んでなる方法。
【請求項１９】
前記組成物を、好ましくは水性溶媒中に溶解することによって液化して生理学的に許容できる溶液とし、トリチル基と常磁性金属イオンを液体組成物から除去する、請求項１８記載の液体過分極サンプルの製造方法。
【公表番号】特表２００９−５１７６８８（Ｐ２００９−５１７６８８Ａ）
【公表日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５４３２２４（Ｐ２００８−５４３２２４）
【出願日】平成１８年１２月１日（２００６．１２．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＮＯ２００６／０００４４９
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０６４２２６
【国際公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【出願人】（３９６０１９３８７）ジーイー・ヘルスケア・アクスイェ・セルスカプ (82)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１日（２００６．１２．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＮＯ２００６／０００４４９
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０６４２２６
【国際公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【出願人】（３９６０１９３８７）ジーイー・ヘルスケア・アクスイェ・セルスカプ (82)
【Ｆターム（参考）】
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