金属ポルフィリン誘導体、それを含むナノ粒子、及び光線力学的療法へのその使用
光線力学的療法を用いて癌細胞を同時に標的化、画像化及び治療することを可能にするナノベクターが開示される。ポルフィリンから誘導される新規の分子（Ｉ）：
、それを含むシリカ系ナノ粒子、及び光線力学的療法におけるその使用も開示される。
、それを含むシリカ系ナノ粒子、及び光線力学的療法におけるその使用も開示される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の主題は、光線力学的療法を用いて癌細胞を同時に標的化、画像化及び治療することを可能にするナノベクターである。特に、本発明は、ポルフィリンから誘導される新規の分子の使用、それを含有するシリカ質ナノ粒子、及び光線力学的療法におけるその使用に基づく。
【背景技術】
【０００２】
光線力学的療法は、悪性組織に特異的に（preferentially）局在化し、可視範囲又は近赤外範囲の適切な波長の光源を用いて活性化されると、その過剰なエネルギーを周囲の分子状酸素へと伝達する或る特定の治療用分子（光増感剤と呼ばれる）の使用に基づく。この活性化によって、フリーラジカル及び一重項酸素等の活性酸素種が形成される。これらの活性酸素種、より具体的には一重項酸素は周囲の細胞にとって毒性であり、それらが近接する環境において悪性組織の破壊をもたらす（細胞膜を酸化し、それにより光増感剤を含有する細胞に対して不可逆的な損傷を引き起こす）。光線力学的療法は、第一に関連の組織の選択的照射、第二に標的組織に対する光増感剤の相対的選択性という二重の選択性に基づく。照射を行わない場合、光増感剤は細胞にとってあまり毒性ではないため、生物体におけるその拡散はごくわずかな障害しか引き起こさない。
【０００３】
光増感剤は、ｉｎ ｖｉｖｏで使用可能となるためには、幾つかの特質を有していなくてはならず、特に癌組織に容易に送達されることが可能でなくてはならない。光増感剤は水溶性であり、製造が容易であり、照射を行わない場合に無毒であり、循環酵素に対して安定でなくてはならず、腫瘍細胞に対して良好な指向性を有していなくてはならず、健常組織から急速に排除されるものでなくてはならない。しかしながら、光増感剤のカテゴリーに属する分子の大部分は疎水性であり、それを生物体へ、特に非経口的に導入するには、特定の剤型、特にコロイド懸濁液、リポソーム又はナノ粒子の形態の剤型を利用する必要がある。これらの剤型は、光増感剤を水性媒体中で安定化し、特に特異的な標的化分子を用いた標的組織へのその輸送を促進することを可能にするものである。これらの剤型の別の制約は、光増感剤の有効性、すなわち周囲の分子状酸素を活性酸素種へと変換するその能力を保持可能であることである。これは、一部の剤型は励起状態の光増感剤と相互作用し、その有効性を低減するためである。
【０００４】
多孔性を制御したメソ多孔性ナノ粒子中の光増感剤の剤型は、光線力学的療法における用途のための有望な手法として登場した。かかる剤型は、特に特許文献１、特許文献２、非特許文献１に記載されている。
【０００５】
しかしながら、これらの剤型は非常に多くの場合、光増感剤がその標的に到達する前に、生物体における該光増感剤の早過ぎる放出をもたらす。
【０００６】
したがって、この早過ぎる放出を回避する手段を見つける必要があると考えられ、提案された解決策の一つは、光増感剤が共有結合したナノ粒子を開発することであった。
【０００７】
非特許文献２は、有機修飾したシリカナノ粒子（ＯＲＭＯＳＩＬ）に光増感剤を共有結合させた光線力学的療法用の光増感剤のナノ製剤（nanoformulations）を記載している。光増感剤はその分光学的特性及び機能的特性を保持しており、この小型の単分散ナノ粒子は癌細胞に対して良好な親和性を有し、高い細胞毒性効果を有する。使用される光増感剤は疎水性であるため、有機媒体中で合成を行うことが必要であるが、その溶媒は今日の産業では大規模使用を避けることが求められている。
【０００８】
特許文献３は、ポルフィリンファミリーの光増感剤を結合させた発光ナノ粒子を記載している。この文献に記載されるナノ粒子は固体で非多孔性であり、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ又はＺｎＯ等の金属分子をベースとしており、光増感剤はこれらのナノ粒子の表面にシステインリンカーを介してグラフト化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２００４／０６７５０８号
【特許文献２】国際公開第２００８／０３０６２４号
【特許文献３】米国特許出願公開第２００７／０２１８０４９号
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】I. Royet al.， J. Am. Chem. Soc. 2003，125， 7860-7865
【非特許文献２】T.Y. Ohulchanskyy et al.， Nanolett. 2007， 2835
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、光増感剤を共有結合させた、多孔性を制御した新規のナノ粒子であって、該光増感剤がその分光学的特性及び機能的特性を保持し、これらのナノ粒子を毒性化合物及び／又は汚染化合物を使用しない単純な方法によって作製することが可能である、ナノ粒子が依然として必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
下記式（Ｉ）に相当する新規の光増感剤の開発によって、かかるナノ粒子を作製することが可能であった。
【００１３】
したがって、本発明の第１の主題は下記式（Ｉ）に相当する分子である：
【００１４】
【化１】
【００１５】
（式中、
ｘは０及び１から選択される整数を表し、
Ｍは遷移金属から選択される金属原子を表し、
Ｘはハロゲン化物、及び薬学的に許容されるカルボン酸のアニオンから選択される基を表し、
Ｒは以下のものから選択される基を表し：
任意でエーテル（−Ｏ−）、アミン（−ＮＨ−）、チオエーテル（−Ｓ−）、ケトン（−ＣＯ−）、エステル（−ＣＯ−Ｏ−）、アミド（−ＣＯ−ＮＨ−）、尿素（−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−）、チオ尿素（−ＮＨ−ＣＳ−ＮＨ−）、オキシカルボニル（−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−）及びカルバメート（−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−）から選択される１つ又は複数の基で中断されたＣ１〜Ｃ１５アルキル鎖、
Ｒ’はＣ１〜Ｃ６アルキル、フェニル及びベンジルから選択される基を表し、
Ｒ’’は以下のものから選択される基を表し：
【００１６】
【化２】
【００１７】
Ｚ＋は薬学的に許容される有機又は無機カチオンを表し、
Ｙ−は−ＣＯＯ−及び−ＳＯ３−から選択され得る基を表し、
Ａ−はハロゲン化物、及び薬学的に許容されるカルボン酸のアニオンから選択され得るアニオンを表し、
Ｒ１はＣ１〜Ｃ１０アルキルを表す）。
【００１８】
Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基とは、１個〜１０個の炭素原子を含有する直鎖、分岐又は環状炭化水素ベースの鎖である。
【００１９】
ｘが０を表す場合、式（Ｉ）の化合物はポルフィリン誘導体であり、（Ｍ−Ｘ）基は２個の水素原子で置換される。
【００２０】
ｘが１を表す場合、式（Ｉ）の化合物は金属ポルフィリン誘導体である。
【００２１】
式（Ｉ）において、上記で規定した可変要素（variables）は、有利には以下の規則に従って独立して選択される：
好ましくは、ＭはＺｎ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｎ、Ｇｄ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＲｕから選択される金属原子を表す。
【００２２】
好ましくは、ＸはＣｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、アセテート、プロピオネート、ブチレート、アスコルベート、ベンゾエート、シンナメート、シトレート、フマレート、グリコレート、マロネート、タートレート、マレート、マレエート、マンデレート及びトシレート、さらに好ましくはＣｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、アセテート及びトシレートから選択される基を表す。
【００２３】
有利には、Ｒは、任意でエーテル（−Ｏ−）、アミン（−ＮＨ−）、チオエーテル（−Ｓ−）、ケトン（−ＣＯ−）、エステル（−ＣＯ−Ｏ−）、アミド（−ＣＯ−ＮＨ−）、尿素（−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−）、チオ尿素（−ＮＨ−ＣＳ−ＮＨ−）、オキシカルボニル（−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−）及びカルバメート（−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−）から選択される１つ又は複数の基で中断されたＣ１〜Ｃ１０アルキル鎖から選択される基を表し、
例えば、Ｒは以下のものから選択され得る：
【００２４】
【化３】
【００２５】
有利には、Ｒ’はＣ１〜Ｃ３アルキルから選択される基、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル又はイソプロピル、好ましくはメチル又はエチルを表す。
【００２６】
有利には、Ｒ１はＣ１〜Ｃ３アルキルから選択される基、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル又はイソプロピル、さらに有利にはメチルを表す。
【００２７】
好ましくは、Ｚ＋はＫ＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋及びＮＨ４＋から選択され得るカチオンを表す。
【００２８】
好ましくは、Ａ−はＣｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、アセテート、プロピオネート、ブチレート、アスコルベート、ベンゾエート、シンナメート、シトレート、フマレート、グリコレート（gycolate）、マロネート、タートレート、マレート、マレエート、マンデレート及びトシレート、さらに好ましくはＣｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、アセテート及びトシレートから選択され得るアニオンを表す。
【００２９】
好ましいポルフィリン（Ｉ）は以下のリストに属する：
【００３０】
【化４】
【００３１】
式（Ｉ）に相当する分子は、周囲の分子状酸素を活性酸素種へと変換する良好な能力を有する水溶性光増感剤である。光増感剤は、その水溶性のために、それが共有結合したシリカ質ナノ粒子中に容易に配合することができる。また、これらのナノ粒子の合成は、本質的に水性の媒体中で行うことができる。
【００３２】
Ｒが以下のものから選択され：
【００３３】
【化５】
【００３４】
Ｒ２が、任意でエーテル（−Ｏ−）、アミン（−ＮＨ−）、チオエーテル（−Ｓ−）、ケトン（−ＣＯ−）、エステル（−ＣＯ−Ｏ−）、アミド（−ＣＯ−ＮＨ−）、尿素（−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−）、チオ尿素（−ＮＨ−ＣＳ−ＮＨ−）、オキシカルボニル（−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−）及びカルバメート（−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−）から選択される１つ又は複数の基で中断されたＣ１〜Ｃ１５アルキル鎖から選択される基を表す場合、
式（Ｉ）の分子は、アミン官能基（function）を有するポルフィリン（ＩＩ）をイソシアナトトリアルコキシシラン（又はＲがＮＨ−ＣＳ−ＮＨＲ２を表す場合、イソチオシアナトアルコキシシラン）化合物と反応させる、下記スキーム１に記載されるプロセスを用いて調製することができる：
【００３５】
【化６】
【００３６】
イソシアネート官能基（又はＲがＮＨ−ＣＳ−ＮＲ２を表す場合、イソチオシアネート官能基）を有するポルフィリン（ＩＶ）をアミノアルキルトリアルコキシシラン化合物（Ｖ）と反応させる、スキーム２に従うプロセスを用いることも可能である：
【００３７】
【化７】
【００３８】
Ｒが−ＣＯ−ＮＨ−Ｒ２−基を表し、Ｒ２が、任意でエーテル（−Ｏ−）、アミン（−ＮＨ−）、チオエーテル（−Ｓ−）、ケトン（−ＣＯ−）、エステル（−ＣＯ−Ｏ−）、アミド（−ＣＯ−ＮＨ−）、尿素（−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−）、チオ尿素（−ＮＨ−ＣＳ−ＮＨ−）、オキシカルボニル（−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−）及びカルバメート（−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−）から選択される１つ又は複数の基で中断されたＣ１〜Ｃ１５アルキル鎖から選択される基を表す場合、
下記スキーム３に従ってカルボン酸基を有するポルフィリンから出発するカップリングを行うことが可能である：
【００３９】
【化８】
【００４０】
Ｒが−ＮＨ−Ｒ２−基又は−Ｏ−Ｒ２−基を表し、Ｒ２が、任意でエーテル（−Ｏ−）、アミン（−ＮＨ−）、チオエーテル（−Ｓ−）、ケトン（−ＣＯ−）、エステル（−ＣＯ−Ｏ−）、アミド（−ＣＯ−ＮＨ−）、尿素（−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−）、チオ尿素（−ＮＨ−ＣＳ−ＮＨ−）、オキシカルボニル（−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−）及びカルバメート（−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−）から選択される１つ又は複数の基で中断されたＣ１〜Ｃ１５アルキル鎖から選択される基を表す場合、
スキーム４及びスキーム５のそれぞれに示されるＳＮ２型カップリングを行うことが可能である。
【００４１】
【化９】
【００４２】
Ｒが−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−Ｒ２−基を表し、Ｒ２が、任意でエーテル（−Ｏ−）、アミン（−ＮＨ−）、チオエーテル（−Ｓ−）、ケトン（−ＣＯ−）、エステル（−ＣＯ−Ｏ−）、アミド（−ＣＯ−ＮＨ−）、尿素（−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−）、チオ尿素（−ＮＨ−ＣＳ−ＮＨ−）、オキシカルボニル（−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−）及びカルバメート（−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−）から選択される１つ又は複数の基で中断されたＣ１〜Ｃ１５アルキル鎖から選択される基を表す場合、
スキーム６に示される方法に従ってカルバメートリンカーを形成することが可能である：
【００４３】
【化１０】
【００４４】
式（Ｉ）のポルフィリンの調製については、以下の出発分子を使用してもよい：
フェニル−ＣＯ２Ｈ基を有するカチオン性ポルフィリンが、H. Yamaguchi et al， Chem. Eur. J.， 2004， 10， 6179に記載されている。−ＣＯ２Ｈ基を有するアニオン性ポルフィリンが、米国特許第４７８３５２９号に記載されている。ヒドロキシフェニル基を有するアニオン性ポルフィリンが、欧州特許第８９１９７７号に記載されている。
【００４５】
ピリジン基を有するポルフィリンの合成は、特に欧州特許第３４５１７１号に記載されている。かかる分子を、下記スキーム７に示される式（Ｉ）の分子を調製するために使用することができる：
【００４６】
【化１１】
【００４７】
使用される出発製品（starting product）は、３個のピリジン基及び−Ｒ−ＣＨ２−リンカーの前駆体である適切な官能基Ｑを有するポルフィリン化合物（ＶＩ）である。次いで、ピリジン基を四級化して（ＶＩＩ）を得て、Ｑ基を変換し、トリアルコキシシラン基をグラフト化させて、（Ｉ）を得る。
【００４８】
本発明の主題はまた、上記式（Ｉ）に相当する少なくとも１つの光増感剤を含むナノ粒子の組成物である。これらのナノ粒子は、有利には組織的な（organized）多孔性を有する。
【００４９】
「組織的な多孔性を有する（又は構造化された（structured）多孔性を有する）ナノ粒子」という用語は、細孔が三空間次元において規則的なスキームに従って幾何学的に分布したナノ粒子を意味することが意図される。組織的な多孔性の一例としては、ハニカム構造を挙げることができる。
【００５０】
多孔性の構造的性質は以下のように種々の方法で観察することができる。
【００５１】
組織的な多孔性を有するナノ粒子はＸ線回折スペクトルを有する。
【００５２】
窒素吸着／脱着法（ＢＥＴ）によっても構造化された多孔性を特性化することが可能である。
【００５３】
組織的な多孔性を有する構造を有するという事実によって、細胞における光増感剤から酸素へのエネルギー移動、及び一重項酸素を含む活性酸素種の放出が容易になる。また、金属カチオンＭが反磁性であるか、又はｘ＝０である場合、ポルフィリン（Ｉ）は蛍光を発するため、本発明のナノ粒子によって、癌組織が位置する領域を蛍光標識することが可能となる。また、一部の式（Ｉ）の分子は常磁性金属カチオン（ポルフィリン中のＭ）を含み、それにより生物体におけるナノ粒子の分布をＮＭＲ及びＭＲＩによって追跡することが可能となる。これらの標識分子が多孔性を制御した組織的な構造中にあるという事実のために、画像分析が容易となる。
【００５４】
有利には、本発明のナノ粒子はシリカ系である。これらのナノ粒子の製造は、光増感剤（Ｉ）の共有結合的グラフト化（covalent grafting）及び組織的な多孔性を有するネットワークの形成を可能にする条件下でシリカ質前駆体を重合する工程を含む。
【００５５】
第１の変形形態（variant）によると、界面活性剤の存在下でのシリカ質前駆体の重合によって形成される、メソ多孔性シリカのナノ粒子を製造することが選択される。メソ多孔性シリカのナノ粒子は、高い比表面積、制御された容積及び細孔径を有するという利点を有する。本発明のナノ粒子は、有利には単分散性である。多孔性を制御した本発明のメソ多孔性シリカのナノ粒子は、直径８０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲の粒径、８００ｍ２／ｇ〜１０００ｍ２／ｇの範囲の比表面積、及び２ｎｍ〜６ｎｍの範囲の大きさの細孔を有する。これらのナノ粒子は、有利にはＭＣＭ４１型である。
【００５６】
シリカ系メソ多孔性ナノ粒子及びそれを合成するプロセスは、特にC.E. Fowler et al.， Adv. Mater. 2001， 13， No. 9， 649-652に記載されている。同じ手順が本発明において用いられる。
【００５７】
本発明のナノ粒子を製造するプロセスは、テトラエトキシシランを、臭化セチルトリメチルアンモニウム等の界面活性剤の存在下、式（Ｉ）の分子の存在下で塩基性水溶液中で重合することを特徴とする。
【００５８】
第２の変形形態によると、微孔性シリカナノ粒子を製造することが選択される。本発明の微孔性ナノ粒子はシリカライト型であり、式（Ｉ）の分子、テトラエトキシシラン及び第四級アンモニウム型の構造化剤（例えば水酸化テトラプロピルアンモニウム）の存在下で、塩基性媒体中で合成される。本発明のナノ粒子は、有利には単分散性である。本発明のナノ粒子はさらに、微孔性であり、３０ｎｍ〜８０ｎｍの直径、１００ｍ２／ｇ〜４５０ｍ２／ｇの範囲の比表面積、及び２Å〜２０Åの範囲の細孔径を有する。
【００５９】
シリカ系微孔性ナノ粒子及びそれを合成するプロセスは、特にT. Doussineau et al.， Eur. J. Inorg. Chem. 2006， 2766-2772に記載されている。同じ手順が本発明において用いられる。
【００６０】
これらのナノ粒子を製造するプロセスによって、式（Ｉ）の分子とナノ粒子との間に共有結合が形成され、それにより生物体における式（Ｉ）の分子の放出が回避され、その生物学的標的に特異的な式（Ｉ）の分子の輸送が促進される。
【００６１】
好ましくは、本発明のナノ粒子の表面上に、新生物組織に特異的な標的化分子、すなわち受容体が癌細胞によって過剰発現されているか、又は癌細胞の表面にある生体分子をグラフト化させる。これらの標的化分子によって、生物学的標的へのナノ粒子の移動が容易になる。概して、これらの標的化分子は葉酸、ペプチド及び炭水化物から選択することができる。図４に示されるように、ポリマーリンカーを用いて標的化分子を本発明のナノ粒子にグラフト化させることができる。
【００６２】
本発明のナノ粒子にグラフト化させることができる標的化分子の中でも、以下のものを挙げることができる：
ポリエチレンイミンリンカー又はポリエチレングリコール（ＰＥＧ）リンカーを用いてシリカ質ナノ粒子にグラフト化させることができる、マンノース等の糖の誘導体。メソ多孔性シリカナノ粒子へのマンノースのグラフト化は、特にI. Young Park et al.， International Journal of Pharmaceutics， 359， 2008， 280-287に記載されており、同じ手順を用いることができる。別の手法は、図５に示されるようにフェニルスクアレート−α−マンノースを使用することである；
ホルモン標的（ＬＨ−ＲＨ）を有するペプチド等のペプチド；
マンノース、マンノース−６−リン酸、グルコース、ガラクトース等の幾つかの単糖類誘導体又は二糖類誘導体を有する糖デンドリマー（glycodendrimers）。
【００６３】
シリカ系微孔性ナノ粒子に生体分子をグラフト化させる方法は、特にT. Doussineau et al.， Eur. J. Inorg. Chem. 2006， 2766-2722に記載されており、同じ手順を用いることができる。
【００６４】
本発明の主題はまた、上記のナノ粒子製造工程を含む、腫瘍の治療及び／又は予防及び／又は検出を目的とする薬物を製造するプロセスである。
【００６５】
一重項酸素の発生、したがって癌細胞の破壊は、光子励起によって誘発される。光源を用いてナノ粒子に照射した後、生成した一重項酸素によって腫瘍細胞を破壊することが可能となる。照射は６３０ｎｍ〜６８０ｎｍの波長、２ｍＷ／ｃｍ２〜１０ｍＷ／ｃｍ２の範囲の出力で行われる。得られる結果から、合成されるナノ粒子が、３０％〜９０％の量子収率で溶液中に一重項酸素を生成させるのに効果的であることが示される。これらのナノ粒子は、生体分子による表面官能基化の後に、活性成分のベクター化（vectorization）及び腫瘍細胞におけるそのエンドサイトーシスを可能にするものでなくてはならない。
【００６６】
本発明のナノ粒子を用いて治療することが想定され得る様々な癌の中でも、網膜芽腫（Ｙ−７９細胞株）、大腸癌（ＨＴ２９細胞株）、表皮癌（Ａ ４３１）、肺癌（Ａ ５４９）、乳癌（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１、ＭＣＦ−７）、子宮頸癌（ＨｅＬａ）、卵巣癌（ＰＥＯ１４）、さらに頭部癌及び頸部癌、消化管癌及び性器癌、並びに照射する（illuminated）ことができる任意の良性腫瘍又は癌性腫瘍を含むが、これらに限定されない全ての固形腫瘍を挙げることができる。
【００６７】
エンドサイトーシスの後、細胞株を光増感剤の吸収帯の１つで照射し、ナノ粒子の有効性をＭＴＴアッセイを用いて評価する。
【００６８】
本発明のナノ粒子の組成物は、局所投与又は全身投与することができる。局所投与は、特にナノ粒子組成物を腫瘍領域の周辺に注射することによって行うことができる。表在性腫瘍の場合、ナノ粒子組成物を好適な剤型（galenical form）（溶液、懸濁液、ペースト、パッチ）で局所的に投与することができる。全身投与は静脈内、筋肉内、皮下、腹腔内又は直腸内に行うことができる。かかる剤型及びその用法は当業者に既知である。
【００６９】
式（Ｉ）の活性剤に関する組成物の投与量は、患者の体重及び年齢、腫瘍の性質、位置及び発生段階、選択される投与経路並びに使用される照射線量に応じて調整される。
【００７０】
組成物は、腫瘍及び／又はその症状の治療で知られる任意の他の活性成分を含んでいてもよい。組成物は、選択される投与方法に好適な製剤学（galenics）の従来の成分を含む。
【００７１】
本発明の主題はまた、薬物として使用するための、特に腫瘍及び癌の予防及び／又は治療のための上記のナノ粒子である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】アニオン性ポルフィリンを封入するシリカライトナノ粒子のＸ線回折図（diffractogram）である。
【図２】組織的な多孔性を有するメソ多孔性ナノ粒子のＴＥＭ写真である。
【図３】ナノ粒子ＤＧ０１５（ＮＰ−ＰＳ）、ＤＢ０１６（ＮＰ−マンノース）及びアリールスクアレート−α−マンノース（Ｓｑ−マンノース）のＵＶスペクトルを示す図である。
【図４】標的化分子をグラフト化させた本発明のナノ粒子を示す図である。
【図５】マンノース官能基化ナノ粒子の例を示す図である。
【図６】単一光子励起後の光増感剤を封入する様々なナノ粒子の乳癌細胞株（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１）、卵巣癌細胞株（ＰＯＥ１４）、前立腺癌細胞株（ＬＮＣａＰ）及び網膜芽腫細胞株（Ｙ−７９）に対する細胞毒性効果に関する生物学的結果を示す図である。
【図７】単一光子励起後の光増感剤を封入する様々なナノ粒子の乳癌細胞株（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１）、卵巣癌細胞株（ＰＯＥ１４）、前立腺癌細胞株（ＬＮＣａＰ）及び網膜芽腫細胞株（Ｙ−７９）に対する細胞毒性効果に関する生物学的結果を示す図である。
【図８】単一光子励起後の光増感剤を封入する様々なナノ粒子の乳癌細胞株（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１）、卵巣癌細胞株（ＰＯＥ１４）、前立腺癌細胞株（ＬＮＣａＰ）及び網膜芽腫細胞株（Ｙ−７９）に対する細胞毒性効果に関する生物学的結果を示す図である。
【図９】単一光子励起後の光増感剤を封入する様々なナノ粒子の乳癌細胞株（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１）、卵巣癌細胞株（ＰＯＥ１４）、前立腺癌細胞株（ＬＮＣａＰ）及び網膜芽腫細胞株（Ｙ−７９）に対する細胞毒性効果に関する生物学的結果を示す図である。
【図１０】単一光子励起後の光増感剤を封入する様々なナノ粒子の乳癌細胞株（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１）、卵巣癌細胞株（ＰＯＥ１４）、前立腺癌細胞株（ＬＮＣａＰ）及び網膜芽腫細胞株（Ｙ−７９）に対する細胞毒性効果に関する生物学的結果を示す図である。
【図１１】単一光子励起後の光増感剤を封入する様々なナノ粒子の乳癌細胞株（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１）、卵巣癌細胞株（ＰＯＥ１４）、前立腺癌細胞株（ＬＮＣａＰ）及び網膜芽腫細胞株（Ｙ−７９）に対する細胞毒性効果に関する生物学的結果を示す図である。
【図１２】単一光子励起後の光増感剤を封入する様々なナノ粒子の乳癌細胞株（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１）、卵巣癌細胞株（ＰＯＥ１４）、前立腺癌細胞株（ＬＮＣａＰ）及び網膜芽腫細胞株（Ｙ−７９）に対する細胞毒性効果に関する生物学的結果を示す図である。
【図１３】単一光子励起後の光増感剤を封入する様々なナノ粒子の乳癌細胞株（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１）、卵巣癌細胞株（ＰＯＥ１４）、前立腺癌細胞株（ＬＮＣａＰ）及び網膜芽腫細胞株（Ｙ−７９）に対する細胞毒性効果に関する生物学的結果を示す図である。
【図１４】単一光子励起後の光増感剤を封入する様々なナノ粒子の乳癌細胞株（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１）、卵巣癌細胞株（ＰＯＥ１４）、前立腺癌細胞株（ＬＮＣａＰ）及び網膜芽腫細胞株（Ｙ−７９）に対する細胞毒性効果に関する生物学的結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００７３】
Ｉ 式（Ｉ）の分子の合成
Ａ 水溶性カチオン性ポルフィリン８の合成
合成スキーム：
Diane L. Dick et al， J. Am. Chem. Soc. 1992， 114， 2664-2669によって記載される方法を用いて得られた化合物３（１当量）を、類似のメタ化合物に関してMartine Perree-Fauvet et al.， Tetrahedron. 1996， 52， 13569-13588に記載されるように、標準的なアドラー法（Adler procedure）に従ってピリジンアルデヒド（３当量）及びピロール（４当量）と共に縮合すると、クロマトグラフィーの後、５．７％の収率でポルフィリン４が得られる。誘導体５は化合物４から、水中、還流下でヒドラジンで処理することによって定量的に得られる。ポルフィリン５とペプチド酸（peptidic acid）６とを、ジクロロメタン中、カップリング剤として１−ヒドロキシベンゾトリアゾール水和物（ＨＯＢｔ）、１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ）及びトリエチルアミンの存在下で反応させることによって、化合物７が得られる（収率：４０％）（Daniel H. Rich， et al.， J. Med. Chem. 1975， 18， 1004-1010）。化合物７を大過剰のヨウ化メチルで処理すると、水溶性ポルフィリン８が定量的に得られる。
【００７４】
【化１２】
【００７５】
手順：
５−［ｐ−（３−イソインドリン−１’，３’−ジオンプロポキシ）フェニル］−１０，１５，２０−トリ−ｐ−ピリジルポルフィリン４
ポルフィリン４は、沸騰プロピオン酸（４００ｍｌ）中に溶解させたアルデヒド３（６．２ｇ、２０ｍｍｏｌ）及び４−ピリジンカルボキサルデヒド（６．４ｇ、６０ｍｍｏｌ）から調製する。次いで、ピロール（５．３６ｇ、８０ｍｍｏｌ）を滴下する。還流を２時間維持する。溶液を真空蒸発させる。ＣＨ２Ｃｌ２／ＥｔＯＨ混合物（１００／５（ｖ／ｖ））で溶出を行うシリカゲルクロマトグラフィーによる１回目の精製を、最大量の不純物を除去するために行う。ＣＨ２Ｃｌ２、続いて漸増量のエタノール（０％から１０％）で溶出を行う２回目の精製によって、６つのポルフィリンが分離される。５，１０，１５−トリピリジル−２０−フェニルポルフィリン４は、ＣＨ２Ｃｌ２／ＥｔＯＨ混合物（９４／６（ｖ／ｖ））によって溶出され（第３画分）、ジクロロメタン／メタノール混合物を用いて結晶化させると、青色の結晶の形態で得られる（収率：５．７％）。ＣＨ２Ｃｌ２中のＵＶ−ｖｉｓスペクトル：λｍａｘ、ｎｍ（ＯＤ）：４１８．５（１）、５１４．５（０．６１）、５４９（０．３１）、５８９（０．２５）、６４６（０．１６）。１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ９．０５（ｍ，６Ｈ，メタ−ピリジン）、８．９５（ｄ，Ｊ＝４．７Ｈｚ，２Ｈ，ピロール）、８．８５（ｓ，４Ｈ，ピロール）、８．８１（ｄ，Ｊ＝５Ｈｚ，２Ｈ，ピロール）、８．１６（ｄ，Ｊ＝５．８Ｈｚ，６Ｈ，オルト−ピリジン）、８．０７（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ，メタ−フェニル）、７．９３（ｄｄ，Ｊ＝３．１，５．４Ｈｚ，２Ｈ，フタルイミド）、７．７６（ｄｄ，Ｊ＝３．０，５．４Ｈｚ，２Ｈ，フタルイミド）、７．１２（ｄ，Ｊ＝８Ｈｚ，２Ｈ，オルト−フェニル）、４．３５（ｔ，８Ｈｚ，２Ｈ，Ｏ−ＣＨ２）、４．０９（ｔ，８Ｈｚ，２Ｈ，Ｎ−ＣＨ２）、２．４０（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２）、−２．８７（ｓ，２Ｈ，ＮＨ）。
５−［ｐ−（３−アミノプロポキシ）フェニル］−１０，１５，２０−トリ−ｐ−ピリジルポルフィリン５
ポルフィリン４（０．９３０ｇ、１．１３ｍｍｏｌ）とヒドラジン一水和物（０．７１ｍｌ、２３ｍｍｏｌ）との混合物を、１６時間還流させた後、周囲温度で２４時間攪拌する。ＨＣｌ（１０％溶液）を添加することによってフタルヒドラジドを沈殿させ、濾過する。ＮａＯＨ（１０％溶液）を添加することによって溶液を中和する。ポルフィリンをＣＨ２Ｃｌ２／ＥｔＯＨ混合物（９５／５（ｖ／ｖ））で水相から抽出する。硫酸ナトリウムで乾燥させて、濾過し、蒸発乾固すると、ポルフィリン５（０．７６０ｇ）が純粋な青色の粉末の形態で得られる（収率：９７％）。ＣＨ２Ｃｌ２中のＵＶ−ｖｉｓスペクトル：λｍａｘ、ｎｍ（ε Ｌ．ｍｍｏｌ−１．ｃｍ−１）：４１８（２２４．９）、５１５（１３．１）、５５０（６．５）、５９０（５．４）、６４７（４．１）。１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ９．０５（ｍ，６Ｈ，メタ−ピリジン）、８．９５（ｄ，Ｊ＝４．７Ｈｚ，２Ｈ，ピロール）、８．８５（ｓ，４Ｈ，ピロール）、８．８１（ｄ，Ｊ＝５Ｈｚ，２Ｈ，ピロール）、８．１６（ｄ，Ｊ＝５．８Ｈｚ，６Ｈ，オルト−ピリジン）、８．１０（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ，メタ−フェニル），７．３１（ｄ，Ｊ＝８Ｈｚ，２Ｈ，オルト−フェニル）、４．３８（ｔ，Ｊ＝８Ｈｚ，２Ｈ，Ｏ−ＣＨ２）、３．０９（ｔ，Ｊ＝８Ｈｚ，２Ｈ，Ｎ−ＣＨ２）、２．１４（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２）、−２．８７（ｓ，２Ｈ，ＮＨ）。
５−｛ｐ−［３−（２’，５’−ジオキソ−２’，５’−ジヒドロ−１Ｈ−ピロール−１’−イル）−Ｎ−（３−フェノキシプロピル）プロパンアミド］フェニル｝−１０，１５，２０−トリ−ｐ−ピリジルポルフィリン７
化合物５（１６０ｍｇ、０．２３ｍｍｏｌ）をＣＨ２Ｃｌ２（４０ｍｌ）中に溶解させる。ＨＯＢｔ（４８ｍｇ、０．３５ｍｍｏｌ）、ＥＤＣ（６７ｍｇ、０．３５ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン（４８ｍｌ、０．３５ｍｍｏｌ）及び５−（２，５−ジオキソ−２，５−ジヒドロピロール−１−イル）プロピオン酸（８０ｍｇ、０．４６ｍｍｏｌ）を添加する。混合物をアルゴン下、周囲温度で３時間攪拌する。ＣＨ２Ｃｌ２／エタノール混合物（９０／１０（ｖ／ｖ））で溶出を行うシリカゲル薄層クロマトグラフィー分析によって反応の終了を確認する。溶液をＣＨ２Ｃｌ２／エタノール混合物（９５／５（ｖ／ｖ））で希釈し、水で洗浄し（３回）、硫酸ナトリウムで乾燥させて、濾過した後、真空下で濃縮する。生成物を、ＣＨ２Ｃｌ２／メタノール混合物（９／１（ｖ／ｖ））で溶出を行う薄層クロマトグラフィー（Ａｌ２Ｏ３）によって精製する。ＣＨ２Ｃｌ２／エタノール／ヘプタン混合物から結晶化させると、化合物７が青色の粉末の形態で得られる（１１０ｍｇ、収率：５７％）。ＣＨ２Ｃｌ２中のＵＶ−ｖｉｓスペクトル：λｍａｘ、ｎｍ（ε Ｌ．ｍｍｏｌ−１．ｃｍ−１）：４１８（１９０．６）、５１６（１３．７）、５５０（８．３）、５９１（７．１）、６５２（６．７）。エレクトロスプレー質量スペクトル：Ｃ５１Ｈ３９Ｎ９Ｏ４に対する計算値８４１．９、実測値８４２．６６、Ｍ＋１。１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ９．０４（ｄ，Ｊ＝５．６Ｈｚ，６Ｈ，メタ−ピリジン）、８．９２（ｄ，Ｊ＝５Ｈｚ，２Ｈ，ピロール）、８．８３（ｓ，４Ｈ，ピロール）、８．８０（ｄ，Ｊ＝４．７Ｈｚ，２Ｈ，ピロール）、８．１３（ｄ，Ｊ＝５．７Ｈｚ，６Ｈ，オルト−ピリジン）、８．１０（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ，メタ−フェニル）、７．３０（ｄ，Ｊ＝８．６Ｈｚ，２Ｈ，オルト−フェニル）、４．３２（ｔ，８Ｈｚ，２Ｈ，Ｏ−ＣＨ２）、３．９２（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，２Ｈ，ＣＨ２−Ｎ）、３．６３（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ，ＣＨ２−ＮＨ−ＣＯ）、２．６２（ｔ，Ｊ＝７Ｈｚ，２Ｈ，ＣＨ２−ＣＯ−ＮＨ）、２．１９（ｔ，２Ｈ，ＣＨ２）、−２．８７（ｓ，２Ｈ，ＮＨ）。１３Ｃ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ１７０．６（ＣＯＮ）、１６９．７（ＣＯ−ＮＨ）、１５８．８（パラ−フェニル）、１５０（ピリジン）、１４８．４（メタ−ピリジン）、１３５．７（オルト−フェニル）、１３４．３（エチレン）、１３４（フェニル）、１３１（ピロール）、１２９．４（オルト−ピリジン）、１２１．６（メソ−Ｃ）、１１７．４（メソ−Ｃ）、１１６．７（メソ−Ｃ）、１１２．８（メタ−フェニル）、６６．６（Ｃ−Ｏ−）、３７．５（Ｃ−ＮＨＣＯ）、３４．９（Ｃ−Ｎ）、３４．３（Ｃ−ＣＯＮＨ）、２９．２（Ｃ−Ｃ−Ｏ）。
５−｛ｐ−［３−（２’，５’−ジオキソ−２’，５’−ジヒドロ−１Ｈ−ピロール−１’−イル）−Ｎ−（３−フェノキシプロピル）プロパンアミド］フェニル］−１０，１５，２０−トリ−ｐ−ピリジニウムポルフィリントリクロリド８
ポルフィリン７（６８ｍｇ、０．０８ｍｍｏｌ）及びヨウ化メチル（１ｍｌ）を、ジメチルホルムアミド（２０ｍｌ）中に溶解させ、周囲温度で３時間攪拌する。溶液を真空下で濃縮した後、メタノール（１０ｍｌ）で希釈する。ＩＲＡ４００樹脂（０．９ｇ）を溶液に添加した後、懸濁液を１時間半穏やかに攪拌する。溶液を濾過した後、蒸発させる。メタノール／ジエチルエーテル混合物から結晶化させると、純粋な化合物が青色の粉末の形態で得られる（８０ｍｇ、収率：１００％）。ＭｅＯＨ中のＵＶ−ｖｉｓスペクトル：λｍａｘ、ｎｍ（μＬ．ｍｍｏｌ−１．ｃｍ−１）：４２７（９８．３）、５１８（１２）、５５７（６．１）、５９３（４．１）、６５２（２．５）。ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ質量スペクトル：Ｃ５４Ｈ４８Ｎ９Ｏ４Ｃｌ３に対する計算値９９３．３８、実測値８８６．４４、Ｍ−３Ｃｌ−、８８７．４４、Ｍ＋Ｈ−３Ｃｌ−。
Ｂ 水溶性アニオン性ポルフィリン９の合成
この化合物は、５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリンから、Kruper et al., J. Org. Chem. 1989, 54, 2753-2756によって記載される方法を用いて全収率４３％で調製される。
【００７６】
【化１３】
【００７７】
ＩＩ ナノ粒子の合成
Ａ アニオン性ポルフィリンＤＢ ００３、ＤＢ ００５ナノ粒子を封入するメソ多孔性ナノ粒子の合成
【００７８】
【化１４】
【００７９】
ＤＢ ００３：５ｍｇのポルフィリン９（５．４４×１０−３ｍｍｏｌ）を、１５分間超音波をかけることによって、１ｍｌのＥｔＯＨ中に溶解させる。５当量（２．７２×１０−２ｍｍｏｌ）のイソシアナトプロピルトリエトキシシランを、４当量（２．１７×１０−２ｍｍｏｌ）のジイソプロピルエチルアミンと共に添加する。溶液を１２時間周囲温度に維持する。
【００８０】
６８６ｍｇ（１．８×１０−３ｍｏｌ）の臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）を、４０ｍｌの０．２Ｍ水酸化ナトリウム中に２５℃で溶解させる。先に調製した溶液を添加した後、テトラエトキシシラン（３．５ｍｌ、１．５７×１０−２ｍｍｏｌ）を滴下する。４０秒後、２６０ｍｌの脱イオン水を添加する。溶液を６分間攪拌し続けた後、０．２Ｍ ＨＣｌ（およそ５０ｍｌ）を添加することによってｐＨ７まで急速に中和する。ナノ粒子を遠心分離（２０分間、２００００ｒｐｍ）によって回収し、超音波によってＥｔＯＨ中に再懸濁して、遠心分離する。界面活性剤を、６０℃で２時間、３０ｍｌのＥｔＯＨ／１２Ｎ ＨＣｌ（４／１）溶液で処理することによって抽出する。遠心分離後、この操作を２回繰り返し、次いでナノ粒子を水中に再懸濁し、中性ｐＨが得られるまで遠心分離する（５回）。
【００８１】
代替的には、界面活性剤は硝酸アンモニウムでの処理によって除去することができる（Chem Mater, 2004, 10, 1961）。３００ｍｇのＮＨ４ＮＯ３を１５０ｍｌの９５％ＥｔＯＨ中に溶解させる。５００ｍｇのナノ粒子をこの溶液中に懸濁し、超音波で１５分間処理した後、溶液を６０℃で１５分間静置する（placed）。懸濁液を遠心分離によって回収し、超音波によってＥｔＯＨ中に再分散させて、遠心分離する。この界面活性剤の抽出プロトコルを一度繰り返す。
【００８２】
透過電子顕微鏡法（ＴＥＭ）によって、約１００ｎｍのナノ粒子径を有するメソ細孔の六角形のネットワークの存在が示される。
【００８３】
準弾性光散乱（ＤＬＳ）によって、１５０ｎｍの流体力学直径が確認される。
【００８４】
ＢＥＴによって、８６２ｍ２／ｇの比表面積及び２ｎｍの細孔径が示される。
【００８５】
ＵＶ可視吸収分光分析（ＵＶ分析と称される）（ＥｔＯＨ）によって、共有結合的に封入されたポルフィリンの存在が確認される。ナノ粒子１ｇ当たり３．３μｍｏｌのポルフィリン負荷量が得られる。
【００８６】
一重項酸素を生成させるナノ粒子の能力を、５ｍｌの無水ＥｔＯＨ中３ｍｇのナノ粒子に、光増感剤の吸収帯の１つ、特に４２１ｎｍで照射した後のそのリン光によって評価する。一重項酸素形成に対する量子収率は９２％である。
【００８７】
同じ手順を用いてＤＢ ００５ナノ粒子を合成するが、１０ｍｇ（１０．８８×１０−３ｍｍｏｌ）のポルフィリン９、１３．４μｌのイソシアナトプロピルトリエトキシシラン及び７．４μｌのジイソプロピルエチルアミンを使用する。
。
【００８８】
透過電子顕微鏡法（ＴＥＭ）によって、約１００ｎｍのナノ粒子径を有するメソ細孔の六角形のネットワークの存在が示される。
【００８９】
準弾性光散乱（ＤＬＳ）によって、２００ｎｍの流体力学直径が確認される。
【００９０】
ＢＥＴによって、８９１ｍ２／ｇの比表面積及び２ｎｍの細孔径が示される。
【００９１】
ＵＶ可視吸収分光分析（ＵＶ分析と称される）（ＥｔＯＨ）によって、共有結合的に封入されたポルフィリンの存在が確認される。ナノ粒子１ｇ当たり６．９４μｍｏｌのポルフィリン負荷量が得られる。
【００９２】
一重項酸素を生成させるナノ粒子の能力を、５ｍｌの無水ＥｔＯＨ中３ｍｇのナノ粒子に、光増感剤の吸収帯の１つ、特に４２１ｎｍで照射した後のそのリン光によって評価する。一重項酸素形成に対する量子収率は３２％である。
Ｂ ナノ粒子表面でのアミノプロピルトリエトキシシラン（ＡＰＴＳ）のグラフト化−ＤＢ ０１５ナノ粒子、ＤＢ ０１９ナノ粒子
【００９３】
【化１５】
【００９４】
ＤＢ ０１５：２５０ｍｇのＤＢ ００３ナノ粒子を、３０分間の超音波によって６ｍｌの脱イオンＨ２Ｏ中に懸濁する。次いで、２．５ｍｌのＥｔＯＨ及び３９１μｌのＡＰＴＳの溶液を滴下する。０．２Ｍ ＨＣｌをｐＨ＝６となるまで添加する。反応混合物を２０時間攪拌し、２００００ｒｐｍで１５分間遠心分離する。ナノ粒子をＥｔＯＨで洗浄し（超音波＋遠心分離）、次いでソックスレー装置において２０時間ＥｔＯＨで洗浄する。得られた粒子の質量ｍは２０６ｍｇである。
【００９５】
アミン官能基を定性的ニンヒドリン試験によって特性化する。
【００９６】
ＵＶ分析（ＥｔＯＨ）によって、ポルフィリンが依然として存在し、反応中に修飾されていないことが示される。
【００９７】
ＢＥＴによって、ナノ粒子の表面だけでなく、細孔中にもアミノプロピル基が存在するために比表面積が４８１ｍ２／ｇまで減少したことが示される。
【００９８】
ＡＰＴＳを固体の微量分析及び２９Ｓｉ ＮＭＲによって定量的に測定する。２．２ｍｍｏｌ／ｇのアミノ負荷量が得られる。
【００９９】
同じ手順を用いて、ＤＢ ００５ナノ粒子からＤＢ ０１９ナノ粒子を合成する。
【０１００】
ＢＥＴによって、ナノ粒子の表面だけでなく、細孔中にもアミノプロピル基が存在するために比表面積が５４５ｍ２／ｇまで減少したことが示される。
Ｃ アニオン性ポルフィリンを封入するシリカライトナノ粒子の合成−ＤＢ ００８ナノ粒子
【０１０１】
【化１６】
【０１０２】
４ｍｇのポルフィリン９（４．３５×１０−３ｍｍｏｌ）を、１５分間超音波をかけることによって、１ｍｌのＥｔＯＨ中に溶解させる。５当量（４．５μｌ）のイソシアナトプロピルトリエトキシシランを、４当量（３．０４μｌ）のジイソプロピルエチルアミンと共に添加する。溶液を１２時間周囲温度に維持した後、１４ｍｌの１Ｍ水酸化テトラプロピルアンモニウム水溶液、８．４ｍｌのＴＥＯＳ及び２ｍｌの水を添加し、反応混合物を２４時間周囲温度に維持する。次いで、溶液を攪拌せずに８０℃のオーブンにおいて４８時間静置する。冷却後、溶液を２００００ｒｐｍで２０分間遠心分離する（３回）。次いで、ナノ粒子を水中に再分散させ、遠心分離する。構造化剤の抽出を、ＥｔＯＨ／１２Ｎ ＨＣｌ（４／１）溶液を用いて６０℃で２時間行う（２サイクル行う）。次いで、ナノ粒子を、３．５のｐＨが得られるまでＨ２Ｏで６回洗浄する（超音波による水中への分散及び遠心分離を６サイクル）。次いで、ナノ粒子をＥｔＯＨで２回洗浄する。
【０１０３】
ナノ粒子の粉末Ｘ線分析を行うが、この分析によってゼオライトの構造化されたネットワーク特性の存在が示される（図１）。
【０１０４】
ＤＬＳによって６８ｎｍの流体力学半径が得られる。
【０１０５】
ＢＥＴによって３００ｍ２／ｇの比表面積が得られる。
【０１０６】
一重項酸素を生成させるナノ粒子の能力を、５ｍｌの無水ＥｔＯＨ中３ｍｇのナノ粒子に、光増感剤の吸収帯の１つ、特に４２１ｎｍで照射した後のそのリン光によって評価する。一重項酸素形成に対する量子収率は３１％である。
Ｄ カチオン性ポルフィリンを封入するシリカライトナノ粒子の合成−ＤＢ ０１１ナノ粒子
【０１０７】
【化１７】
【０１０８】
４．９ｍｇのポルフィリン１０を、超音波によって１ｍｌの無水ＥｔＯＨ中に溶解させる。２μｌのアミノプロピルトリエトキシシランを添加し、反応混合物を一晩周囲温度に維持する。先の反応混合物を、ポリエチレンフラスコ中で、１４ｍｌの１Ｍ水酸化テトラプロピルアンモニウム水溶液、８．４ｍｌのテトラエトキシシラン及び２ｍｌのＨ２Ｏと共に激しく攪拌しながら溶解させる。溶液を周囲温度で２４時間攪拌した後、８０℃のオーブンにおいて攪拌せずに静置する。２日後、反応混合物を冷却し、次いで遠心分離する。ナノ粒子を超音波によって水中に再分散させた後、遠心分離する（３サイクル）。構造化剤を、ＥｔＯＨ／１２Ｎ ＨＣｌ（４／１）溶液を用いて６０℃で２時間抽出する（２サイクル行う）。次いで、ナノ粒子を、３．５のｐＨが得られるまでＨ２Ｏで６回洗浄する（超音波による水中への分散−遠心分離を６サイクル）。次いで、ナノ粒子をＥｔＯＨで２回洗浄する。
Ｘ線回折：構造化されたネットワーク
ＤＬＳ：９２ｎｍ
ＢＥＴ：１００ｍ２／ｇ。
Ｅ カチオン性ポルフィリンを封入するメソ多孔性ナノ粒子の合成−ＯＨ２１ナノ粒子
【０１０９】
【化１８】
【０１１０】
８ｍｇのポルフィリン８（６．３×１０−３ｍｍｏｌ）を１ｍｌのＭｅＯＨ中に溶解させる。４．２ｍｇのメルカプトプロピルトリメトキシシラン（２１．７８×１０−３ｍｍｏｌ）を添加し、反応混合物を周囲温度に一晩維持する。３４３ｍｇ（０．９×１０−３ｍｏｌ）の臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）を、２０ｍｌの０．２Ｍ水酸化ナトリウム中に２５℃で溶解させる。先に調製した溶液を、テトラエトキシシラン（１．７５ｍｌ、０．８×１０−２ｍｍｏｌ）と共に添加する。４０秒後、１２８ｍｌの脱イオン水を添加する。溶液を６分間攪拌し続けた後、０．２Ｍ ＨＣｌ（およそ２５ｍｌ）を添加することによってｐＨ７まで急速に中和する。ナノ粒子を遠心分離（２００００ｒｐｍで２０分間）によって回収し、超音波によってＥｔＯＨ中に再懸濁して、遠心分離する。界面活性剤を、６０℃で２時間、１５ｍｌのＥｔＯＨ／１２Ｎ ＨＣｌ（４／１）溶液で処理することによって抽出する。遠心分離後、この操作を２回繰り返し、次いでナノ粒子を水中に再懸濁し、約６のｐＨが得られるまで遠心分離する（６回）。
【０１１１】
ＩＲ分析によって、界面活性剤の除去が確認される。
【０１１２】
ＴＥＭによって、約１５０ｎｍのナノ粒子径を有するメソ細孔の六角形のネットワークの存在が示される。
【０１１３】
ＤＬＳによって３１１ｎｍの流体力学直径が示される。
【０１１４】
ＵＶ分析（ＥｔＯＨ）によって、共有結合的に封入されたポルフィリンの存在が確認される。ナノ粒子１ｇ当たり４．４３μｍｏｌのポルフィリン負荷量が得られる。
【０１１５】
一重項酸素を生成させるナノ粒子の能力を、５ｍｌの無水ＥｔＯＨ中３ｍｇのナノ粒子に、光増感剤の吸収帯の１つ、特に４３１ｎｍで照射した後のそのリン光によって評価する。一重項酸素形成に対する量子収率は５８％である。
Ｆ カチオン性ポルフィリンを封入するメソ多孔性ナノ粒子の合成−ＯＨ２２粒子
【０１１６】
【化１９】
【０１１７】
１２ｍｇのポルフィリン１０（１．１×１０−２ｍｍｏｌ）を１ｍｌのＭｅＯＨ中に溶解させる。４．８８ｍｇのアミノプロピルトリメトキシシラン（２．７２×１０−２ｍｍｏｌ）を添加し、溶液を周囲温度に一晩維持する。３４３ｍｇ（０．９×１０−３ｍｏｌ）の臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）を、２０ｍｌの０．２Ｍ水酸化ナトリウム中に２５℃で溶解させる。テトラエトキシシラン（１．７５ｍｌ、０．８×１０−２ｍｍｏｌ）を、先に調製した溶液と共に滴下する。４０秒後、１２８ｍｌの脱イオン水を添加する。溶液を６分間攪拌し続けた後、０．２Ｍ ＨＣｌ（およそ２５ｍｌ）を添加することによってｐＨ７まで急速に中和する。ナノ粒子を遠心分離（２００００ｒｐｍで２０分間）によって回収し、超音波によってＥｔＯＨ中に再懸濁して、遠心分離する。界面活性剤を、６０℃で２時間、１５ｍｌのＥｔＯＨ／１２Ｎ ＨＣｌ（４／１）溶液で処理することによって抽出する。遠心分離後、この操作を２回繰り返し、次いでナノ粒子を水中に再懸濁し、約６のｐＨが得られるまで遠心分離する（６回）。
【０１１８】
ＩＲ分析によって、界面活性剤の除去が確認される。
【０１１９】
ＴＥＭ（図２）によって、約１５０ｎｍのナノ粒子径を有するメソ細孔の六角形のネットワークの存在が示される。
【０１２０】
ＤＬＳによって１５３ｎｍの流体力学直径が示される。
【０１２１】
ＵＶ分析（ＥｔＯＨ）によって、共有結合的に封入されたポルフィリンの存在が確認される。ナノ粒子１ｇ当たり０．９７μｍｏｌのポルフィリン負荷量が得られる。
【０１２２】
一重項酸素を生成させるナノ粒子の能力を、５ｍｌの無水ＥｔＯＨ中３ｍｇのナノ粒子に、光増感剤の吸収帯の１つ、特に４３１ｎｍで照射した後のそのリン光によって評価する。一重項酸素形成に対する量子収率は６０％である。
Ｇ ナノ粒子表面でのα−マンノースのグラフト化
ＤＢ０１６粒子：
【０１２３】
【化２０】
【０１２４】
上記§Ｂで調製されるアミノ化ＤＢ ０１５ナノ粒子１００ｍｇを、１０分間の超音波によって５ｍｌのＥｔＯＨ中に分散させる。５９ｍｇ（０．１５ｍｍｏｌ）のα−マンノースアリールスクアレートを、５ｍｌのＥｔＯＨ／Ｈ２Ｏ混合物（５０／５０）中に溶解させる。この溶液を上記の溶液に滴下する。５００μｌのトリエチルアミンを添加し、懸濁液を１８時間攪拌する。遠心分離後、ナノ粒子を水中に再分散させ、遠心分離する（３サイクル）。次いで、これをＥｔＯＨ中に再分散させ、遠心分離する（２サイクル）。
【０１２５】
ＤＬＳ分析によって１７３ｎｍの流体力学直径が示される。
【０１２６】
ＵＶ分析によって、ポルフィリン及び芳香核−スクアレートの存在が確認される（図３）。
ＤＢ ０２１ナノ粒子：
【０１２７】
【化２１】
【０１２８】
２５０ｍｇ（７．３５×１０−５ｍｏｌ）のＨ２Ｎ−ＰＥＧ−ＣＯ２Ｈ（モル質量：３４００）を、１．２５ｍｌの蒸留水中に溶解させる。２当量（０．０１４８ｍｏｌ）のトリエチルアミンを添加する。８１ｍｇ（２．５当量）のフェニルスクアレート−マンノースを、１ｍｌの水中に溶解させる。この溶液を先の溶液に滴下する。反応混合物を周囲温度に１５時間維持する。ＤＭＦを蒸発させた後、ＰＥＧをエーテルから結晶化させ、これを蒸発させる。
【０１２９】
６６ｍｇ（２×１０−５ｍｏｌ）の先の生成物及び２５６ｍｇ（９×１０−５ｍｏｌ）のＨＯ２Ｃ−ＰＥＧ−ＯＨを１０ｍｌのＤＭＦ中に溶解させる。２１μｌのＥｔ３Ｎ、１５ｍｇのＮＨＳ（Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド）及び３０ｍｇのＤＣＣ（ジシクロヘキシルカルボジイミド）を添加する。反応混合物を周囲温度に一晩維持した後、２００ｍｇのＤＢ ０１９ナノ粒子を添加する。２０時間後、溶液を遠心分離し、ナノ粒子を超音波によってＤＭＦ中に再懸濁し、次いで溶液を再度遠心分離する。ＤＭＦでの洗浄を一度繰り返し、次いでナノ粒子を水で３回、ＥｔＯＨで２回洗浄する。
【０１３０】
１７８ｍｇのＤＢ ０２１ナノ粒子が得られる。
Ｈ ナノ粒子表面でのα−マンノース−６−カルボキシレートのグラフト化（ＤＢ ０５４粒子）
【０１３１】
【化２２】
【０１３２】
５６ｍｇのＤＢ ０１５アミノ化ナノ粒子を、１０分間の超音波によって５ｍｌのＥｔＯＨ中に再分散させる。２５ｍｇ（０．０５５ｍｍｏｌ）のα−マンノース−６−カルボキシレートスクアリン酸塩を、５ｍｌのＥｔＯＨ／Ｈ２Ｏ混合物（３／２）中に溶解させる。この溶液を上記の溶液に滴下する。４００μｌのトリエチルアミンを添加し、懸濁液を１７時間攪拌する。遠心分離後、ナノ粒子を水中で再分散させて遠心分離し（３サイクル）、次いでＥｔＯＨ中に再分散させて遠心分離する（３サイクル）。
【０１３３】
３３ｍｇのＤＢ ０５４ナノ粒子が得られる。
ＩＩＩ 生物活性：
生体分子によって官能基化されていないか、又は官能基化された様々なナノ粒子の光線力学的療法（ＰＤＴ）における活性を、様々な細胞株において評価する。癌細胞中に内在化されたナノ粒子の細胞毒性効果を、封入されたポルフィリンの単一光子励起の後、試験する。ＰＤＴの効果は、非照射粒子の相対的無害性（innocuousness）によって示される。ナノ粒子の標的化及びエンドサイトーシスの特異性は、官能基化ナノ粒子と対応する生体分子との共インキュベーション（coincubation）によって示される。
【実施例】
【０１３４】
実施例１：ＭＤＡ−ＭＢ−２３１乳癌細胞に対するＯＨ２１ナノ粒子のＰＤＴ活性（図６）
実験条件：３７℃及び５％ＣＯ２の加湿雰囲気下で、１０％のＦＣＳを添加したダルベッコ変法イーグル培地中での培養下に維持したＭＤＡ−ＭＢ−２３１乳癌細胞を、１００μｌの培地中、１ウェル当たり３００００個の細胞の密度で９６ウェルプレートに播種する。食作用を行う能力を有するＭＤＡ−ＭＢ−２３１乳癌細胞を、２０μｇ／ｍｌのナノ粒子と共に２４時間インキュベートし、６５０ｎｍのレーザー（出力：２ｍＷ／ｃｍ２〜１０ｍＷ／ｃｍ２）を用いて４０分間照射する。照射の２日後、生細胞を、ＭＴＴ（３−（４，５−ジメチルチアゾール−２−イル）−２，５−ジフェニルテトラゾリウムブロミド、Sigma）酵素アッセイを用いて定量化する。
結果：光線力学的療法の効果は、細胞増殖の９２％の阻害に反映される。非照射ナノ粒子の毒性がないこと、及びナノ粒子の非存在下で照射の毒性がないことから、これらのナノ粒子を用いた光線力学的療法の特異性が実証される。細胞をＤＡＰＩによる核の蛍光標識によって可視化する。得られた画像から、本発明のナノ粒子を用いた光線力学的療法の特異性が示される。細胞死は、照射領域内及びナノ粒子の存在下において明らかであり、限定的である。
【０１３５】
実施例２：ＰＯＥ１４卵巣癌細胞に対するＯＨ２１ナノ粒子のＰＤＴ活性（図７）
実験条件：実施例１に記載されるように培養下に維持したＰＯＥ１４細胞を、１０μｇ／ｍｌに低下させたナノ粒子濃度で２４時間インキュベートし、実施例１に記載されるように照射する。照射の２日後、培地にＭＴＴを添加することによって、生細胞数を定量化することが可能となる。
結果：ＰＯＥ１４細胞と共にインキュベートしたナノ粒子への照射によって、対照細胞又は照射のみを行った細胞と比較して８２％の細胞死が誘発される。この細胞型では、非照射ナノ粒子は、生細胞数のおよそ３０％の減少を誘発する。この毒性から、特異的標的化の必要性が実証される。
【０１３６】
実施例３：ＭＤＡ−ＭＢ−２３１乳癌細胞に対するＯＨ２１及びＯＨ２２カチオン性ナノ粒子並びにＤＢ００３及びＤＢ００５アニオン性粒子のＰＤＴ活性（図８）
実験条件：実施例１と同一。
結果：得られる結果によって、アニオン性ポルフィリン又はカチオン性ポルフィリンのいずれかを含有するナノ粒子の効果を比較することが可能となる。図８は、試験した全ての照射ナノ粒子が、照射前の最初の細胞播種に相当するＴ０値と比較して、ＭＤＡ−ＭＢ−２３１細胞の増殖を完全に阻害することを示す。また、カチオン性ポルフィリンを含有するＯＨ２１ナノ粒子及びＯＨ２２ナノ粒子への照射は、対照（非処理細胞）と比較してそれぞれ５１．３％及び５７．２％の細胞死を誘発する。アニオン性ポルフィリンを含有するＤＢ００３ナノ粒子及びＤＢ００５ナノ粒子は、照射後にそれぞれ３７．１％及び５４％の細胞死を誘発する。或る特定の非照射ナノ粒子の（低いが有意である）細胞毒性によって、マンノースによる特異的標的化の利点が実証される。
【０１３７】
実施例４：ＭＤＡ−ＭＢ−２３１乳癌細胞に対するマンノース官能基化アニオン性ナノ粒子のＰＤＴ活性（図９）
実験条件：実施例１と同一。
結果：得られる結果によって、マンノースで被覆されていないか、又は被覆されたアニオン性ポルフィリンを含有するナノ粒子の効果を比較することが可能となる。表面にマンノース残基がグラフト化されたＤＢ０１６ナノ粒子及びＤＢ０２１ナノ粒子は、それぞれ１００％及び９９％の細胞死を誘発する。これらの結果から、マンノースによる標的化によるナノ粒子の細胞毒性効果の増大が実証される。
【０１３８】
実施例５：過剰のマンノースの存在下又は非存在下における、ＭＤＡ−ＭＢ−２３１乳癌細胞に対するマンノース官能基化又は非官能基化アニオン性ナノ粒子のＰＤＴ活性の比較（図１０）
実験条件：細胞を、２０μｇ／ｍｌのナノ粒子（ＤＢ０２１又はＤＢ００５）の存在下又は非存在下で、任意でマンノース（１０−２Ｍ）を添加した培地中で６時間インキュベートする。６時間のインキュベーション後、培地中のナノ粒子を取り除き、細胞を２回すすいだ後、１００μｌの新鮮培地中で培養する。次いで、細胞を４０分間、２ｍＷ／ｃｍ２〜１０ｍＷ／ｃｍ２の出力で６３０ｎｍ〜６８０ｎｍの波長でのレーザー照射に付す。照射の４８時間後、生細胞をＭＴＴによって明らかにし（Ａ）、定量化する（Ｂ）。
結果：図１０Ａは、非処理細胞における対照レベルのＭＴＴ蓄積を示す。照射に付したＤＢ０２１ナノ粒子と共に細胞をインキュベートすることによって、細胞死がもたらされる。この現象は、過剰のマンノースとのプレインキュベーションによって阻止される。照射ＤＢ００５ナノ粒子は細胞死を誘発しない。生細胞の定量化（図１０Ｂ）によって、これらの所見が確認される。６時間インキュベートしたＤＢ０２１ナノ粒子による細胞毒性は、わずか２％〜１０％であるが（±マンノース）、ＤＢ０２１ナノ粒子への照射によって、７０％の細胞死が誘発される。過剰のマンノースの添加によって、この効果が大幅に妨げられ、それにより内在化の特異性が実証される。さらに、照射又は非照射ＤＢ００５ナノ粒子はわずか５％〜１０％の細胞死しか誘発しない。
【０１３９】
実施例６：ＭＤＡ−ＭＢ−２３１乳癌細胞に対するＤＢ００８及びＤＢ０１１シリカライトナノ粒子のＰＤＴ活性（図１１）
実験条件：実施例１と同一。
結果：得られる結果から、ＤＢ００８及びＤＢ０１１シリカライトナノ粒子が、照射しなかった場合、８．３％及び５．３％という低い毒性を示すことが示される。これらのナノ粒子と共に（２４時間）インキュベートした細胞への照射によっては、完全な増殖の阻害及びおよそ６０％の細胞死が誘発される。
【０１４０】
実施例７：ＬＮＣａＰ前立腺癌細胞に対するＤＢ０５４ナノ粒子のＰＤＴ活性：ＤＢ０５４内在化の特異性（図１２）
実験条件：ヒト前立腺癌細胞（ＬＮＣａＰ）を、過剰のＭ６Ｐの存在下又は非存在下で、ＤＢ０５４ナノ粒子と共に無血清培地中、３７℃で１時間インキュベートした後、レーザー照射に付す（６６０ｎｍ、６ｍＷ／ｃｍ２〜７ｍＷ／ｃｍ２、４０分間）。生細胞の割合を、ＭＴＳ試験（Promega）を用いて測定する。グラフ表示は３回の独立実験の平均に相当する。
結果：得られる結果から、ＤＢ０５４ナノ粒子が１時間の処理の後、４７％の細胞死を誘発することが示される。この効果は、培地に１０ｍＭ Ｍ６Ｐを過剰に添加することによって阻止され、それによりＭ６Ｐに対する膜受容体を介したＤＢ０５４ナノ粒子の内在化が実証される。
【０１４１】
実施例８：ＬＮＣａＰ前立腺癌細胞に対するＤＢ０５４ナノ粒子のＰＤＴ活性：ＤＢ０５４の経時的な効果の変動（図１３）
実験条件：ヒト前立腺癌細胞（ＬＮＣａＰ）を、種々の期間（１時間、３時間、２４時間）、ＤＢ０５４ナノ粒子と共にインキュベートした後、レーザー照射に付す（６６０ｎｍ、６ｍＷ／ｃｍ２〜７ｍＷ／ｃｍ２、４０分間）。生細胞の割合を、ＭＴＳ試験（Promega）を用いて測定する。グラフ表示は３回の独立実験の平均に相当する。
結果：得られる結果から、ＤＢ０５４ナノ粒子が１時間、３時間及び２４時間の処理の後、それぞれ４７％、９６％及び１００％の細胞毒性（cyttotoxicity）を誘発することが示される。これらの結果によって、ナノ粒子の急速な作用が実証される。
【０１４２】
実施例９：ヒト網膜芽腫細胞に対するＤＢ０１６ナノ粒子及びＤＢ０５４ナノ粒子のＰＤＴ活性（図１４）
実験条件：ヒト網膜芽腫細胞（Ｙ−７９）を、ＤＢ０５４ナノ粒子及びＤＢ０１６ナノ粒子と共に完全培地中、３７℃で１時間インキュベートした後、レーザー照射に付す（６６０ｎｍ、６ｍＷ／ｃｍ２〜７ｍＷ／ｃｍ２、４０分間）。生細胞の割合を、ＭＴＳ試験（Promega）を用いて測定する。グラフ表示は３回の独立実験の平均に相当する。
結果：得られる結果から、ＤＢ０５４ナノ粒子及びＤＢ０１６ナノ粒子が、それぞれ３３％及び３８％の細胞毒性（cell cytotoxicity）を誘発することが示される。このことから、マンノース−６−リン酸又はマンノースで官能基化されたナノ粒子が、Ｙ−７９細胞の表面に存在する様々なレクチンを介して効率的に内在化され得ることが実証される。
【技術分野】
【０００１】
本発明の主題は、光線力学的療法を用いて癌細胞を同時に標的化、画像化及び治療することを可能にするナノベクターである。特に、本発明は、ポルフィリンから誘導される新規の分子の使用、それを含有するシリカ質ナノ粒子、及び光線力学的療法におけるその使用に基づく。
【背景技術】
【０００２】
光線力学的療法は、悪性組織に特異的に（preferentially）局在化し、可視範囲又は近赤外範囲の適切な波長の光源を用いて活性化されると、その過剰なエネルギーを周囲の分子状酸素へと伝達する或る特定の治療用分子（光増感剤と呼ばれる）の使用に基づく。この活性化によって、フリーラジカル及び一重項酸素等の活性酸素種が形成される。これらの活性酸素種、より具体的には一重項酸素は周囲の細胞にとって毒性であり、それらが近接する環境において悪性組織の破壊をもたらす（細胞膜を酸化し、それにより光増感剤を含有する細胞に対して不可逆的な損傷を引き起こす）。光線力学的療法は、第一に関連の組織の選択的照射、第二に標的組織に対する光増感剤の相対的選択性という二重の選択性に基づく。照射を行わない場合、光増感剤は細胞にとってあまり毒性ではないため、生物体におけるその拡散はごくわずかな障害しか引き起こさない。
【０００３】
光増感剤は、ｉｎ ｖｉｖｏで使用可能となるためには、幾つかの特質を有していなくてはならず、特に癌組織に容易に送達されることが可能でなくてはならない。光増感剤は水溶性であり、製造が容易であり、照射を行わない場合に無毒であり、循環酵素に対して安定でなくてはならず、腫瘍細胞に対して良好な指向性を有していなくてはならず、健常組織から急速に排除されるものでなくてはならない。しかしながら、光増感剤のカテゴリーに属する分子の大部分は疎水性であり、それを生物体へ、特に非経口的に導入するには、特定の剤型、特にコロイド懸濁液、リポソーム又はナノ粒子の形態の剤型を利用する必要がある。これらの剤型は、光増感剤を水性媒体中で安定化し、特に特異的な標的化分子を用いた標的組織へのその輸送を促進することを可能にするものである。これらの剤型の別の制約は、光増感剤の有効性、すなわち周囲の分子状酸素を活性酸素種へと変換するその能力を保持可能であることである。これは、一部の剤型は励起状態の光増感剤と相互作用し、その有効性を低減するためである。
【０００４】
多孔性を制御したメソ多孔性ナノ粒子中の光増感剤の剤型は、光線力学的療法における用途のための有望な手法として登場した。かかる剤型は、特に特許文献１、特許文献２、非特許文献１に記載されている。
【０００５】
しかしながら、これらの剤型は非常に多くの場合、光増感剤がその標的に到達する前に、生物体における該光増感剤の早過ぎる放出をもたらす。
【０００６】
したがって、この早過ぎる放出を回避する手段を見つける必要があると考えられ、提案された解決策の一つは、光増感剤が共有結合したナノ粒子を開発することであった。
【０００７】
非特許文献２は、有機修飾したシリカナノ粒子（ＯＲＭＯＳＩＬ）に光増感剤を共有結合させた光線力学的療法用の光増感剤のナノ製剤（nanoformulations）を記載している。光増感剤はその分光学的特性及び機能的特性を保持しており、この小型の単分散ナノ粒子は癌細胞に対して良好な親和性を有し、高い細胞毒性効果を有する。使用される光増感剤は疎水性であるため、有機媒体中で合成を行うことが必要であるが、その溶媒は今日の産業では大規模使用を避けることが求められている。
【０００８】
特許文献３は、ポルフィリンファミリーの光増感剤を結合させた発光ナノ粒子を記載している。この文献に記載されるナノ粒子は固体で非多孔性であり、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ又はＺｎＯ等の金属分子をベースとしており、光増感剤はこれらのナノ粒子の表面にシステインリンカーを介してグラフト化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２００４／０６７５０８号
【特許文献２】国際公開第２００８／０３０６２４号
【特許文献３】米国特許出願公開第２００７／０２１８０４９号
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】I. Royet al.， J. Am. Chem. Soc. 2003，125， 7860-7865
【非特許文献２】T.Y. Ohulchanskyy et al.， Nanolett. 2007， 2835
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、光増感剤を共有結合させた、多孔性を制御した新規のナノ粒子であって、該光増感剤がその分光学的特性及び機能的特性を保持し、これらのナノ粒子を毒性化合物及び／又は汚染化合物を使用しない単純な方法によって作製することが可能である、ナノ粒子が依然として必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
下記式（Ｉ）に相当する新規の光増感剤の開発によって、かかるナノ粒子を作製することが可能であった。
【００１３】
したがって、本発明の第１の主題は下記式（Ｉ）に相当する分子である：
【００１４】
【化１】
【００１５】
（式中、
ｘは０及び１から選択される整数を表し、
Ｍは遷移金属から選択される金属原子を表し、
Ｘはハロゲン化物、及び薬学的に許容されるカルボン酸のアニオンから選択される基を表し、
Ｒは以下のものから選択される基を表し：
任意でエーテル（−Ｏ−）、アミン（−ＮＨ−）、チオエーテル（−Ｓ−）、ケトン（−ＣＯ−）、エステル（−ＣＯ−Ｏ−）、アミド（−ＣＯ−ＮＨ−）、尿素（−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−）、チオ尿素（−ＮＨ−ＣＳ−ＮＨ−）、オキシカルボニル（−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−）及びカルバメート（−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−）から選択される１つ又は複数の基で中断されたＣ１〜Ｃ１５アルキル鎖、
Ｒ’はＣ１〜Ｃ６アルキル、フェニル及びベンジルから選択される基を表し、
Ｒ’’は以下のものから選択される基を表し：
【００１６】
【化２】
【００１７】
Ｚ＋は薬学的に許容される有機又は無機カチオンを表し、
Ｙ−は−ＣＯＯ−及び−ＳＯ３−から選択され得る基を表し、
Ａ−はハロゲン化物、及び薬学的に許容されるカルボン酸のアニオンから選択され得るアニオンを表し、
Ｒ１はＣ１〜Ｃ１０アルキルを表す）。
【００１８】
Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基とは、１個〜１０個の炭素原子を含有する直鎖、分岐又は環状炭化水素ベースの鎖である。
【００１９】
ｘが０を表す場合、式（Ｉ）の化合物はポルフィリン誘導体であり、（Ｍ−Ｘ）基は２個の水素原子で置換される。
【００２０】
ｘが１を表す場合、式（Ｉ）の化合物は金属ポルフィリン誘導体である。
【００２１】
式（Ｉ）において、上記で規定した可変要素（variables）は、有利には以下の規則に従って独立して選択される：
好ましくは、ＭはＺｎ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｎ、Ｇｄ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＲｕから選択される金属原子を表す。
【００２２】
好ましくは、ＸはＣｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、アセテート、プロピオネート、ブチレート、アスコルベート、ベンゾエート、シンナメート、シトレート、フマレート、グリコレート、マロネート、タートレート、マレート、マレエート、マンデレート及びトシレート、さらに好ましくはＣｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、アセテート及びトシレートから選択される基を表す。
【００２３】
有利には、Ｒは、任意でエーテル（−Ｏ−）、アミン（−ＮＨ−）、チオエーテル（−Ｓ−）、ケトン（−ＣＯ−）、エステル（−ＣＯ−Ｏ−）、アミド（−ＣＯ−ＮＨ−）、尿素（−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−）、チオ尿素（−ＮＨ−ＣＳ−ＮＨ−）、オキシカルボニル（−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−）及びカルバメート（−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−）から選択される１つ又は複数の基で中断されたＣ１〜Ｃ１０アルキル鎖から選択される基を表し、
例えば、Ｒは以下のものから選択され得る：
【００２４】
【化３】
【００２５】
有利には、Ｒ’はＣ１〜Ｃ３アルキルから選択される基、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル又はイソプロピル、好ましくはメチル又はエチルを表す。
【００２６】
有利には、Ｒ１はＣ１〜Ｃ３アルキルから選択される基、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル又はイソプロピル、さらに有利にはメチルを表す。
【００２７】
好ましくは、Ｚ＋はＫ＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋及びＮＨ４＋から選択され得るカチオンを表す。
【００２８】
好ましくは、Ａ−はＣｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、アセテート、プロピオネート、ブチレート、アスコルベート、ベンゾエート、シンナメート、シトレート、フマレート、グリコレート（gycolate）、マロネート、タートレート、マレート、マレエート、マンデレート及びトシレート、さらに好ましくはＣｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、アセテート及びトシレートから選択され得るアニオンを表す。
【００２９】
好ましいポルフィリン（Ｉ）は以下のリストに属する：
【００３０】
【化４】
【００３１】
式（Ｉ）に相当する分子は、周囲の分子状酸素を活性酸素種へと変換する良好な能力を有する水溶性光増感剤である。光増感剤は、その水溶性のために、それが共有結合したシリカ質ナノ粒子中に容易に配合することができる。また、これらのナノ粒子の合成は、本質的に水性の媒体中で行うことができる。
【００３２】
Ｒが以下のものから選択され：
【００３３】
【化５】
【００３４】
Ｒ２が、任意でエーテル（−Ｏ−）、アミン（−ＮＨ−）、チオエーテル（−Ｓ−）、ケトン（−ＣＯ−）、エステル（−ＣＯ−Ｏ−）、アミド（−ＣＯ−ＮＨ−）、尿素（−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−）、チオ尿素（−ＮＨ−ＣＳ−ＮＨ−）、オキシカルボニル（−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−）及びカルバメート（−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−）から選択される１つ又は複数の基で中断されたＣ１〜Ｃ１５アルキル鎖から選択される基を表す場合、
式（Ｉ）の分子は、アミン官能基（function）を有するポルフィリン（ＩＩ）をイソシアナトトリアルコキシシラン（又はＲがＮＨ−ＣＳ−ＮＨＲ２を表す場合、イソチオシアナトアルコキシシラン）化合物と反応させる、下記スキーム１に記載されるプロセスを用いて調製することができる：
【００３５】
【化６】
【００３６】
イソシアネート官能基（又はＲがＮＨ−ＣＳ−ＮＲ２を表す場合、イソチオシアネート官能基）を有するポルフィリン（ＩＶ）をアミノアルキルトリアルコキシシラン化合物（Ｖ）と反応させる、スキーム２に従うプロセスを用いることも可能である：
【００３７】
【化７】
【００３８】
Ｒが−ＣＯ−ＮＨ−Ｒ２−基を表し、Ｒ２が、任意でエーテル（−Ｏ−）、アミン（−ＮＨ−）、チオエーテル（−Ｓ−）、ケトン（−ＣＯ−）、エステル（−ＣＯ−Ｏ−）、アミド（−ＣＯ−ＮＨ−）、尿素（−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−）、チオ尿素（−ＮＨ−ＣＳ−ＮＨ−）、オキシカルボニル（−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−）及びカルバメート（−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−）から選択される１つ又は複数の基で中断されたＣ１〜Ｃ１５アルキル鎖から選択される基を表す場合、
下記スキーム３に従ってカルボン酸基を有するポルフィリンから出発するカップリングを行うことが可能である：
【００３９】
【化８】
【００４０】
Ｒが−ＮＨ−Ｒ２−基又は−Ｏ−Ｒ２−基を表し、Ｒ２が、任意でエーテル（−Ｏ−）、アミン（−ＮＨ−）、チオエーテル（−Ｓ−）、ケトン（−ＣＯ−）、エステル（−ＣＯ−Ｏ−）、アミド（−ＣＯ−ＮＨ−）、尿素（−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−）、チオ尿素（−ＮＨ−ＣＳ−ＮＨ−）、オキシカルボニル（−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−）及びカルバメート（−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−）から選択される１つ又は複数の基で中断されたＣ１〜Ｃ１５アルキル鎖から選択される基を表す場合、
スキーム４及びスキーム５のそれぞれに示されるＳＮ２型カップリングを行うことが可能である。
【００４１】
【化９】
【００４２】
Ｒが−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−Ｒ２−基を表し、Ｒ２が、任意でエーテル（−Ｏ−）、アミン（−ＮＨ−）、チオエーテル（−Ｓ−）、ケトン（−ＣＯ−）、エステル（−ＣＯ−Ｏ−）、アミド（−ＣＯ−ＮＨ−）、尿素（−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−）、チオ尿素（−ＮＨ−ＣＳ−ＮＨ−）、オキシカルボニル（−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−）及びカルバメート（−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−）から選択される１つ又は複数の基で中断されたＣ１〜Ｃ１５アルキル鎖から選択される基を表す場合、
スキーム６に示される方法に従ってカルバメートリンカーを形成することが可能である：
【００４３】
【化１０】
【００４４】
式（Ｉ）のポルフィリンの調製については、以下の出発分子を使用してもよい：
フェニル−ＣＯ２Ｈ基を有するカチオン性ポルフィリンが、H. Yamaguchi et al， Chem. Eur. J.， 2004， 10， 6179に記載されている。−ＣＯ２Ｈ基を有するアニオン性ポルフィリンが、米国特許第４７８３５２９号に記載されている。ヒドロキシフェニル基を有するアニオン性ポルフィリンが、欧州特許第８９１９７７号に記載されている。
【００４５】
ピリジン基を有するポルフィリンの合成は、特に欧州特許第３４５１７１号に記載されている。かかる分子を、下記スキーム７に示される式（Ｉ）の分子を調製するために使用することができる：
【００４６】
【化１１】
【００４７】
使用される出発製品（starting product）は、３個のピリジン基及び−Ｒ−ＣＨ２−リンカーの前駆体である適切な官能基Ｑを有するポルフィリン化合物（ＶＩ）である。次いで、ピリジン基を四級化して（ＶＩＩ）を得て、Ｑ基を変換し、トリアルコキシシラン基をグラフト化させて、（Ｉ）を得る。
【００４８】
本発明の主題はまた、上記式（Ｉ）に相当する少なくとも１つの光増感剤を含むナノ粒子の組成物である。これらのナノ粒子は、有利には組織的な（organized）多孔性を有する。
【００４９】
「組織的な多孔性を有する（又は構造化された（structured）多孔性を有する）ナノ粒子」という用語は、細孔が三空間次元において規則的なスキームに従って幾何学的に分布したナノ粒子を意味することが意図される。組織的な多孔性の一例としては、ハニカム構造を挙げることができる。
【００５０】
多孔性の構造的性質は以下のように種々の方法で観察することができる。
【００５１】
組織的な多孔性を有するナノ粒子はＸ線回折スペクトルを有する。
【００５２】
窒素吸着／脱着法（ＢＥＴ）によっても構造化された多孔性を特性化することが可能である。
【００５３】
組織的な多孔性を有する構造を有するという事実によって、細胞における光増感剤から酸素へのエネルギー移動、及び一重項酸素を含む活性酸素種の放出が容易になる。また、金属カチオンＭが反磁性であるか、又はｘ＝０である場合、ポルフィリン（Ｉ）は蛍光を発するため、本発明のナノ粒子によって、癌組織が位置する領域を蛍光標識することが可能となる。また、一部の式（Ｉ）の分子は常磁性金属カチオン（ポルフィリン中のＭ）を含み、それにより生物体におけるナノ粒子の分布をＮＭＲ及びＭＲＩによって追跡することが可能となる。これらの標識分子が多孔性を制御した組織的な構造中にあるという事実のために、画像分析が容易となる。
【００５４】
有利には、本発明のナノ粒子はシリカ系である。これらのナノ粒子の製造は、光増感剤（Ｉ）の共有結合的グラフト化（covalent grafting）及び組織的な多孔性を有するネットワークの形成を可能にする条件下でシリカ質前駆体を重合する工程を含む。
【００５５】
第１の変形形態（variant）によると、界面活性剤の存在下でのシリカ質前駆体の重合によって形成される、メソ多孔性シリカのナノ粒子を製造することが選択される。メソ多孔性シリカのナノ粒子は、高い比表面積、制御された容積及び細孔径を有するという利点を有する。本発明のナノ粒子は、有利には単分散性である。多孔性を制御した本発明のメソ多孔性シリカのナノ粒子は、直径８０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲の粒径、８００ｍ２／ｇ〜１０００ｍ２／ｇの範囲の比表面積、及び２ｎｍ〜６ｎｍの範囲の大きさの細孔を有する。これらのナノ粒子は、有利にはＭＣＭ４１型である。
【００５６】
シリカ系メソ多孔性ナノ粒子及びそれを合成するプロセスは、特にC.E. Fowler et al.， Adv. Mater. 2001， 13， No. 9， 649-652に記載されている。同じ手順が本発明において用いられる。
【００５７】
本発明のナノ粒子を製造するプロセスは、テトラエトキシシランを、臭化セチルトリメチルアンモニウム等の界面活性剤の存在下、式（Ｉ）の分子の存在下で塩基性水溶液中で重合することを特徴とする。
【００５８】
第２の変形形態によると、微孔性シリカナノ粒子を製造することが選択される。本発明の微孔性ナノ粒子はシリカライト型であり、式（Ｉ）の分子、テトラエトキシシラン及び第四級アンモニウム型の構造化剤（例えば水酸化テトラプロピルアンモニウム）の存在下で、塩基性媒体中で合成される。本発明のナノ粒子は、有利には単分散性である。本発明のナノ粒子はさらに、微孔性であり、３０ｎｍ〜８０ｎｍの直径、１００ｍ２／ｇ〜４５０ｍ２／ｇの範囲の比表面積、及び２Å〜２０Åの範囲の細孔径を有する。
【００５９】
シリカ系微孔性ナノ粒子及びそれを合成するプロセスは、特にT. Doussineau et al.， Eur. J. Inorg. Chem. 2006， 2766-2772に記載されている。同じ手順が本発明において用いられる。
【００６０】
これらのナノ粒子を製造するプロセスによって、式（Ｉ）の分子とナノ粒子との間に共有結合が形成され、それにより生物体における式（Ｉ）の分子の放出が回避され、その生物学的標的に特異的な式（Ｉ）の分子の輸送が促進される。
【００６１】
好ましくは、本発明のナノ粒子の表面上に、新生物組織に特異的な標的化分子、すなわち受容体が癌細胞によって過剰発現されているか、又は癌細胞の表面にある生体分子をグラフト化させる。これらの標的化分子によって、生物学的標的へのナノ粒子の移動が容易になる。概して、これらの標的化分子は葉酸、ペプチド及び炭水化物から選択することができる。図４に示されるように、ポリマーリンカーを用いて標的化分子を本発明のナノ粒子にグラフト化させることができる。
【００６２】
本発明のナノ粒子にグラフト化させることができる標的化分子の中でも、以下のものを挙げることができる：
ポリエチレンイミンリンカー又はポリエチレングリコール（ＰＥＧ）リンカーを用いてシリカ質ナノ粒子にグラフト化させることができる、マンノース等の糖の誘導体。メソ多孔性シリカナノ粒子へのマンノースのグラフト化は、特にI. Young Park et al.， International Journal of Pharmaceutics， 359， 2008， 280-287に記載されており、同じ手順を用いることができる。別の手法は、図５に示されるようにフェニルスクアレート−α−マンノースを使用することである；
ホルモン標的（ＬＨ−ＲＨ）を有するペプチド等のペプチド；
マンノース、マンノース−６−リン酸、グルコース、ガラクトース等の幾つかの単糖類誘導体又は二糖類誘導体を有する糖デンドリマー（glycodendrimers）。
【００６３】
シリカ系微孔性ナノ粒子に生体分子をグラフト化させる方法は、特にT. Doussineau et al.， Eur. J. Inorg. Chem. 2006， 2766-2722に記載されており、同じ手順を用いることができる。
【００６４】
本発明の主題はまた、上記のナノ粒子製造工程を含む、腫瘍の治療及び／又は予防及び／又は検出を目的とする薬物を製造するプロセスである。
【００６５】
一重項酸素の発生、したがって癌細胞の破壊は、光子励起によって誘発される。光源を用いてナノ粒子に照射した後、生成した一重項酸素によって腫瘍細胞を破壊することが可能となる。照射は６３０ｎｍ〜６８０ｎｍの波長、２ｍＷ／ｃｍ２〜１０ｍＷ／ｃｍ２の範囲の出力で行われる。得られる結果から、合成されるナノ粒子が、３０％〜９０％の量子収率で溶液中に一重項酸素を生成させるのに効果的であることが示される。これらのナノ粒子は、生体分子による表面官能基化の後に、活性成分のベクター化（vectorization）及び腫瘍細胞におけるそのエンドサイトーシスを可能にするものでなくてはならない。
【００６６】
本発明のナノ粒子を用いて治療することが想定され得る様々な癌の中でも、網膜芽腫（Ｙ−７９細胞株）、大腸癌（ＨＴ２９細胞株）、表皮癌（Ａ ４３１）、肺癌（Ａ ５４９）、乳癌（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１、ＭＣＦ−７）、子宮頸癌（ＨｅＬａ）、卵巣癌（ＰＥＯ１４）、さらに頭部癌及び頸部癌、消化管癌及び性器癌、並びに照射する（illuminated）ことができる任意の良性腫瘍又は癌性腫瘍を含むが、これらに限定されない全ての固形腫瘍を挙げることができる。
【００６７】
エンドサイトーシスの後、細胞株を光増感剤の吸収帯の１つで照射し、ナノ粒子の有効性をＭＴＴアッセイを用いて評価する。
【００６８】
本発明のナノ粒子の組成物は、局所投与又は全身投与することができる。局所投与は、特にナノ粒子組成物を腫瘍領域の周辺に注射することによって行うことができる。表在性腫瘍の場合、ナノ粒子組成物を好適な剤型（galenical form）（溶液、懸濁液、ペースト、パッチ）で局所的に投与することができる。全身投与は静脈内、筋肉内、皮下、腹腔内又は直腸内に行うことができる。かかる剤型及びその用法は当業者に既知である。
【００６９】
式（Ｉ）の活性剤に関する組成物の投与量は、患者の体重及び年齢、腫瘍の性質、位置及び発生段階、選択される投与経路並びに使用される照射線量に応じて調整される。
【００７０】
組成物は、腫瘍及び／又はその症状の治療で知られる任意の他の活性成分を含んでいてもよい。組成物は、選択される投与方法に好適な製剤学（galenics）の従来の成分を含む。
【００７１】
本発明の主題はまた、薬物として使用するための、特に腫瘍及び癌の予防及び／又は治療のための上記のナノ粒子である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】アニオン性ポルフィリンを封入するシリカライトナノ粒子のＸ線回折図（diffractogram）である。
【図２】組織的な多孔性を有するメソ多孔性ナノ粒子のＴＥＭ写真である。
【図３】ナノ粒子ＤＧ０１５（ＮＰ−ＰＳ）、ＤＢ０１６（ＮＰ−マンノース）及びアリールスクアレート−α−マンノース（Ｓｑ−マンノース）のＵＶスペクトルを示す図である。
【図４】標的化分子をグラフト化させた本発明のナノ粒子を示す図である。
【図５】マンノース官能基化ナノ粒子の例を示す図である。
【図６】単一光子励起後の光増感剤を封入する様々なナノ粒子の乳癌細胞株（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１）、卵巣癌細胞株（ＰＯＥ１４）、前立腺癌細胞株（ＬＮＣａＰ）及び網膜芽腫細胞株（Ｙ−７９）に対する細胞毒性効果に関する生物学的結果を示す図である。
【図７】単一光子励起後の光増感剤を封入する様々なナノ粒子の乳癌細胞株（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１）、卵巣癌細胞株（ＰＯＥ１４）、前立腺癌細胞株（ＬＮＣａＰ）及び網膜芽腫細胞株（Ｙ−７９）に対する細胞毒性効果に関する生物学的結果を示す図である。
【図８】単一光子励起後の光増感剤を封入する様々なナノ粒子の乳癌細胞株（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１）、卵巣癌細胞株（ＰＯＥ１４）、前立腺癌細胞株（ＬＮＣａＰ）及び網膜芽腫細胞株（Ｙ−７９）に対する細胞毒性効果に関する生物学的結果を示す図である。
【図９】単一光子励起後の光増感剤を封入する様々なナノ粒子の乳癌細胞株（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１）、卵巣癌細胞株（ＰＯＥ１４）、前立腺癌細胞株（ＬＮＣａＰ）及び網膜芽腫細胞株（Ｙ−７９）に対する細胞毒性効果に関する生物学的結果を示す図である。
【図１０】単一光子励起後の光増感剤を封入する様々なナノ粒子の乳癌細胞株（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１）、卵巣癌細胞株（ＰＯＥ１４）、前立腺癌細胞株（ＬＮＣａＰ）及び網膜芽腫細胞株（Ｙ−７９）に対する細胞毒性効果に関する生物学的結果を示す図である。
【図１１】単一光子励起後の光増感剤を封入する様々なナノ粒子の乳癌細胞株（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１）、卵巣癌細胞株（ＰＯＥ１４）、前立腺癌細胞株（ＬＮＣａＰ）及び網膜芽腫細胞株（Ｙ−７９）に対する細胞毒性効果に関する生物学的結果を示す図である。
【図１２】単一光子励起後の光増感剤を封入する様々なナノ粒子の乳癌細胞株（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１）、卵巣癌細胞株（ＰＯＥ１４）、前立腺癌細胞株（ＬＮＣａＰ）及び網膜芽腫細胞株（Ｙ−７９）に対する細胞毒性効果に関する生物学的結果を示す図である。
【図１３】単一光子励起後の光増感剤を封入する様々なナノ粒子の乳癌細胞株（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１）、卵巣癌細胞株（ＰＯＥ１４）、前立腺癌細胞株（ＬＮＣａＰ）及び網膜芽腫細胞株（Ｙ−７９）に対する細胞毒性効果に関する生物学的結果を示す図である。
【図１４】単一光子励起後の光増感剤を封入する様々なナノ粒子の乳癌細胞株（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１）、卵巣癌細胞株（ＰＯＥ１４）、前立腺癌細胞株（ＬＮＣａＰ）及び網膜芽腫細胞株（Ｙ−７９）に対する細胞毒性効果に関する生物学的結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００７３】
Ｉ 式（Ｉ）の分子の合成
Ａ 水溶性カチオン性ポルフィリン８の合成
合成スキーム：
Diane L. Dick et al， J. Am. Chem. Soc. 1992， 114， 2664-2669によって記載される方法を用いて得られた化合物３（１当量）を、類似のメタ化合物に関してMartine Perree-Fauvet et al.， Tetrahedron. 1996， 52， 13569-13588に記載されるように、標準的なアドラー法（Adler procedure）に従ってピリジンアルデヒド（３当量）及びピロール（４当量）と共に縮合すると、クロマトグラフィーの後、５．７％の収率でポルフィリン４が得られる。誘導体５は化合物４から、水中、還流下でヒドラジンで処理することによって定量的に得られる。ポルフィリン５とペプチド酸（peptidic acid）６とを、ジクロロメタン中、カップリング剤として１−ヒドロキシベンゾトリアゾール水和物（ＨＯＢｔ）、１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ）及びトリエチルアミンの存在下で反応させることによって、化合物７が得られる（収率：４０％）（Daniel H. Rich， et al.， J. Med. Chem. 1975， 18， 1004-1010）。化合物７を大過剰のヨウ化メチルで処理すると、水溶性ポルフィリン８が定量的に得られる。
【００７４】
【化１２】
【００７５】
手順：
５−［ｐ−（３−イソインドリン−１’，３’−ジオンプロポキシ）フェニル］−１０，１５，２０−トリ−ｐ−ピリジルポルフィリン４
ポルフィリン４は、沸騰プロピオン酸（４００ｍｌ）中に溶解させたアルデヒド３（６．２ｇ、２０ｍｍｏｌ）及び４−ピリジンカルボキサルデヒド（６．４ｇ、６０ｍｍｏｌ）から調製する。次いで、ピロール（５．３６ｇ、８０ｍｍｏｌ）を滴下する。還流を２時間維持する。溶液を真空蒸発させる。ＣＨ２Ｃｌ２／ＥｔＯＨ混合物（１００／５（ｖ／ｖ））で溶出を行うシリカゲルクロマトグラフィーによる１回目の精製を、最大量の不純物を除去するために行う。ＣＨ２Ｃｌ２、続いて漸増量のエタノール（０％から１０％）で溶出を行う２回目の精製によって、６つのポルフィリンが分離される。５，１０，１５−トリピリジル−２０−フェニルポルフィリン４は、ＣＨ２Ｃｌ２／ＥｔＯＨ混合物（９４／６（ｖ／ｖ））によって溶出され（第３画分）、ジクロロメタン／メタノール混合物を用いて結晶化させると、青色の結晶の形態で得られる（収率：５．７％）。ＣＨ２Ｃｌ２中のＵＶ−ｖｉｓスペクトル：λｍａｘ、ｎｍ（ＯＤ）：４１８．５（１）、５１４．５（０．６１）、５４９（０．３１）、５８９（０．２５）、６４６（０．１６）。１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ９．０５（ｍ，６Ｈ，メタ−ピリジン）、８．９５（ｄ，Ｊ＝４．７Ｈｚ，２Ｈ，ピロール）、８．８５（ｓ，４Ｈ，ピロール）、８．８１（ｄ，Ｊ＝５Ｈｚ，２Ｈ，ピロール）、８．１６（ｄ，Ｊ＝５．８Ｈｚ，６Ｈ，オルト−ピリジン）、８．０７（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ，メタ−フェニル）、７．９３（ｄｄ，Ｊ＝３．１，５．４Ｈｚ，２Ｈ，フタルイミド）、７．７６（ｄｄ，Ｊ＝３．０，５．４Ｈｚ，２Ｈ，フタルイミド）、７．１２（ｄ，Ｊ＝８Ｈｚ，２Ｈ，オルト−フェニル）、４．３５（ｔ，８Ｈｚ，２Ｈ，Ｏ−ＣＨ２）、４．０９（ｔ，８Ｈｚ，２Ｈ，Ｎ−ＣＨ２）、２．４０（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２）、−２．８７（ｓ，２Ｈ，ＮＨ）。
５−［ｐ−（３−アミノプロポキシ）フェニル］−１０，１５，２０−トリ−ｐ−ピリジルポルフィリン５
ポルフィリン４（０．９３０ｇ、１．１３ｍｍｏｌ）とヒドラジン一水和物（０．７１ｍｌ、２３ｍｍｏｌ）との混合物を、１６時間還流させた後、周囲温度で２４時間攪拌する。ＨＣｌ（１０％溶液）を添加することによってフタルヒドラジドを沈殿させ、濾過する。ＮａＯＨ（１０％溶液）を添加することによって溶液を中和する。ポルフィリンをＣＨ２Ｃｌ２／ＥｔＯＨ混合物（９５／５（ｖ／ｖ））で水相から抽出する。硫酸ナトリウムで乾燥させて、濾過し、蒸発乾固すると、ポルフィリン５（０．７６０ｇ）が純粋な青色の粉末の形態で得られる（収率：９７％）。ＣＨ２Ｃｌ２中のＵＶ−ｖｉｓスペクトル：λｍａｘ、ｎｍ（ε Ｌ．ｍｍｏｌ−１．ｃｍ−１）：４１８（２２４．９）、５１５（１３．１）、５５０（６．５）、５９０（５．４）、６４７（４．１）。１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ９．０５（ｍ，６Ｈ，メタ−ピリジン）、８．９５（ｄ，Ｊ＝４．７Ｈｚ，２Ｈ，ピロール）、８．８５（ｓ，４Ｈ，ピロール）、８．８１（ｄ，Ｊ＝５Ｈｚ，２Ｈ，ピロール）、８．１６（ｄ，Ｊ＝５．８Ｈｚ，６Ｈ，オルト−ピリジン）、８．１０（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ，メタ−フェニル），７．３１（ｄ，Ｊ＝８Ｈｚ，２Ｈ，オルト−フェニル）、４．３８（ｔ，Ｊ＝８Ｈｚ，２Ｈ，Ｏ−ＣＨ２）、３．０９（ｔ，Ｊ＝８Ｈｚ，２Ｈ，Ｎ−ＣＨ２）、２．１４（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２）、−２．８７（ｓ，２Ｈ，ＮＨ）。
５−｛ｐ−［３−（２’，５’−ジオキソ−２’，５’−ジヒドロ−１Ｈ−ピロール−１’−イル）−Ｎ−（３−フェノキシプロピル）プロパンアミド］フェニル｝−１０，１５，２０−トリ−ｐ−ピリジルポルフィリン７
化合物５（１６０ｍｇ、０．２３ｍｍｏｌ）をＣＨ２Ｃｌ２（４０ｍｌ）中に溶解させる。ＨＯＢｔ（４８ｍｇ、０．３５ｍｍｏｌ）、ＥＤＣ（６７ｍｇ、０．３５ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン（４８ｍｌ、０．３５ｍｍｏｌ）及び５−（２，５−ジオキソ−２，５−ジヒドロピロール−１−イル）プロピオン酸（８０ｍｇ、０．４６ｍｍｏｌ）を添加する。混合物をアルゴン下、周囲温度で３時間攪拌する。ＣＨ２Ｃｌ２／エタノール混合物（９０／１０（ｖ／ｖ））で溶出を行うシリカゲル薄層クロマトグラフィー分析によって反応の終了を確認する。溶液をＣＨ２Ｃｌ２／エタノール混合物（９５／５（ｖ／ｖ））で希釈し、水で洗浄し（３回）、硫酸ナトリウムで乾燥させて、濾過した後、真空下で濃縮する。生成物を、ＣＨ２Ｃｌ２／メタノール混合物（９／１（ｖ／ｖ））で溶出を行う薄層クロマトグラフィー（Ａｌ２Ｏ３）によって精製する。ＣＨ２Ｃｌ２／エタノール／ヘプタン混合物から結晶化させると、化合物７が青色の粉末の形態で得られる（１１０ｍｇ、収率：５７％）。ＣＨ２Ｃｌ２中のＵＶ−ｖｉｓスペクトル：λｍａｘ、ｎｍ（ε Ｌ．ｍｍｏｌ−１．ｃｍ−１）：４１８（１９０．６）、５１６（１３．７）、５５０（８．３）、５９１（７．１）、６５２（６．７）。エレクトロスプレー質量スペクトル：Ｃ５１Ｈ３９Ｎ９Ｏ４に対する計算値８４１．９、実測値８４２．６６、Ｍ＋１。１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ９．０４（ｄ，Ｊ＝５．６Ｈｚ，６Ｈ，メタ−ピリジン）、８．９２（ｄ，Ｊ＝５Ｈｚ，２Ｈ，ピロール）、８．８３（ｓ，４Ｈ，ピロール）、８．８０（ｄ，Ｊ＝４．７Ｈｚ，２Ｈ，ピロール）、８．１３（ｄ，Ｊ＝５．７Ｈｚ，６Ｈ，オルト−ピリジン）、８．１０（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ，メタ−フェニル）、７．３０（ｄ，Ｊ＝８．６Ｈｚ，２Ｈ，オルト−フェニル）、４．３２（ｔ，８Ｈｚ，２Ｈ，Ｏ−ＣＨ２）、３．９２（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，２Ｈ，ＣＨ２−Ｎ）、３．６３（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ，ＣＨ２−ＮＨ−ＣＯ）、２．６２（ｔ，Ｊ＝７Ｈｚ，２Ｈ，ＣＨ２−ＣＯ−ＮＨ）、２．１９（ｔ，２Ｈ，ＣＨ２）、−２．８７（ｓ，２Ｈ，ＮＨ）。１３Ｃ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ１７０．６（ＣＯＮ）、１６９．７（ＣＯ−ＮＨ）、１５８．８（パラ−フェニル）、１５０（ピリジン）、１４８．４（メタ−ピリジン）、１３５．７（オルト−フェニル）、１３４．３（エチレン）、１３４（フェニル）、１３１（ピロール）、１２９．４（オルト−ピリジン）、１２１．６（メソ−Ｃ）、１１７．４（メソ−Ｃ）、１１６．７（メソ−Ｃ）、１１２．８（メタ−フェニル）、６６．６（Ｃ−Ｏ−）、３７．５（Ｃ−ＮＨＣＯ）、３４．９（Ｃ−Ｎ）、３４．３（Ｃ−ＣＯＮＨ）、２９．２（Ｃ−Ｃ−Ｏ）。
５−｛ｐ−［３−（２’，５’−ジオキソ−２’，５’−ジヒドロ−１Ｈ−ピロール−１’−イル）−Ｎ−（３−フェノキシプロピル）プロパンアミド］フェニル］−１０，１５，２０−トリ−ｐ−ピリジニウムポルフィリントリクロリド８
ポルフィリン７（６８ｍｇ、０．０８ｍｍｏｌ）及びヨウ化メチル（１ｍｌ）を、ジメチルホルムアミド（２０ｍｌ）中に溶解させ、周囲温度で３時間攪拌する。溶液を真空下で濃縮した後、メタノール（１０ｍｌ）で希釈する。ＩＲＡ４００樹脂（０．９ｇ）を溶液に添加した後、懸濁液を１時間半穏やかに攪拌する。溶液を濾過した後、蒸発させる。メタノール／ジエチルエーテル混合物から結晶化させると、純粋な化合物が青色の粉末の形態で得られる（８０ｍｇ、収率：１００％）。ＭｅＯＨ中のＵＶ−ｖｉｓスペクトル：λｍａｘ、ｎｍ（μＬ．ｍｍｏｌ−１．ｃｍ−１）：４２７（９８．３）、５１８（１２）、５５７（６．１）、５９３（４．１）、６５２（２．５）。ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ質量スペクトル：Ｃ５４Ｈ４８Ｎ９Ｏ４Ｃｌ３に対する計算値９９３．３８、実測値８８６．４４、Ｍ−３Ｃｌ−、８８７．４４、Ｍ＋Ｈ−３Ｃｌ−。
Ｂ 水溶性アニオン性ポルフィリン９の合成
この化合物は、５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリンから、Kruper et al., J. Org. Chem. 1989, 54, 2753-2756によって記載される方法を用いて全収率４３％で調製される。
【００７６】
【化１３】
【００７７】
ＩＩ ナノ粒子の合成
Ａ アニオン性ポルフィリンＤＢ ００３、ＤＢ ００５ナノ粒子を封入するメソ多孔性ナノ粒子の合成
【００７８】
【化１４】
【００７９】
ＤＢ ００３：５ｍｇのポルフィリン９（５．４４×１０−３ｍｍｏｌ）を、１５分間超音波をかけることによって、１ｍｌのＥｔＯＨ中に溶解させる。５当量（２．７２×１０−２ｍｍｏｌ）のイソシアナトプロピルトリエトキシシランを、４当量（２．１７×１０−２ｍｍｏｌ）のジイソプロピルエチルアミンと共に添加する。溶液を１２時間周囲温度に維持する。
【００８０】
６８６ｍｇ（１．８×１０−３ｍｏｌ）の臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）を、４０ｍｌの０．２Ｍ水酸化ナトリウム中に２５℃で溶解させる。先に調製した溶液を添加した後、テトラエトキシシラン（３．５ｍｌ、１．５７×１０−２ｍｍｏｌ）を滴下する。４０秒後、２６０ｍｌの脱イオン水を添加する。溶液を６分間攪拌し続けた後、０．２Ｍ ＨＣｌ（およそ５０ｍｌ）を添加することによってｐＨ７まで急速に中和する。ナノ粒子を遠心分離（２０分間、２００００ｒｐｍ）によって回収し、超音波によってＥｔＯＨ中に再懸濁して、遠心分離する。界面活性剤を、６０℃で２時間、３０ｍｌのＥｔＯＨ／１２Ｎ ＨＣｌ（４／１）溶液で処理することによって抽出する。遠心分離後、この操作を２回繰り返し、次いでナノ粒子を水中に再懸濁し、中性ｐＨが得られるまで遠心分離する（５回）。
【００８１】
代替的には、界面活性剤は硝酸アンモニウムでの処理によって除去することができる（Chem Mater, 2004, 10, 1961）。３００ｍｇのＮＨ４ＮＯ３を１５０ｍｌの９５％ＥｔＯＨ中に溶解させる。５００ｍｇのナノ粒子をこの溶液中に懸濁し、超音波で１５分間処理した後、溶液を６０℃で１５分間静置する（placed）。懸濁液を遠心分離によって回収し、超音波によってＥｔＯＨ中に再分散させて、遠心分離する。この界面活性剤の抽出プロトコルを一度繰り返す。
【００８２】
透過電子顕微鏡法（ＴＥＭ）によって、約１００ｎｍのナノ粒子径を有するメソ細孔の六角形のネットワークの存在が示される。
【００８３】
準弾性光散乱（ＤＬＳ）によって、１５０ｎｍの流体力学直径が確認される。
【００８４】
ＢＥＴによって、８６２ｍ２／ｇの比表面積及び２ｎｍの細孔径が示される。
【００８５】
ＵＶ可視吸収分光分析（ＵＶ分析と称される）（ＥｔＯＨ）によって、共有結合的に封入されたポルフィリンの存在が確認される。ナノ粒子１ｇ当たり３．３μｍｏｌのポルフィリン負荷量が得られる。
【００８６】
一重項酸素を生成させるナノ粒子の能力を、５ｍｌの無水ＥｔＯＨ中３ｍｇのナノ粒子に、光増感剤の吸収帯の１つ、特に４２１ｎｍで照射した後のそのリン光によって評価する。一重項酸素形成に対する量子収率は９２％である。
【００８７】
同じ手順を用いてＤＢ ００５ナノ粒子を合成するが、１０ｍｇ（１０．８８×１０−３ｍｍｏｌ）のポルフィリン９、１３．４μｌのイソシアナトプロピルトリエトキシシラン及び７．４μｌのジイソプロピルエチルアミンを使用する。
。
【００８８】
透過電子顕微鏡法（ＴＥＭ）によって、約１００ｎｍのナノ粒子径を有するメソ細孔の六角形のネットワークの存在が示される。
【００８９】
準弾性光散乱（ＤＬＳ）によって、２００ｎｍの流体力学直径が確認される。
【００９０】
ＢＥＴによって、８９１ｍ２／ｇの比表面積及び２ｎｍの細孔径が示される。
【００９１】
ＵＶ可視吸収分光分析（ＵＶ分析と称される）（ＥｔＯＨ）によって、共有結合的に封入されたポルフィリンの存在が確認される。ナノ粒子１ｇ当たり６．９４μｍｏｌのポルフィリン負荷量が得られる。
【００９２】
一重項酸素を生成させるナノ粒子の能力を、５ｍｌの無水ＥｔＯＨ中３ｍｇのナノ粒子に、光増感剤の吸収帯の１つ、特に４２１ｎｍで照射した後のそのリン光によって評価する。一重項酸素形成に対する量子収率は３２％である。
Ｂ ナノ粒子表面でのアミノプロピルトリエトキシシラン（ＡＰＴＳ）のグラフト化−ＤＢ ０１５ナノ粒子、ＤＢ ０１９ナノ粒子
【００９３】
【化１５】
【００９４】
ＤＢ ０１５：２５０ｍｇのＤＢ ００３ナノ粒子を、３０分間の超音波によって６ｍｌの脱イオンＨ２Ｏ中に懸濁する。次いで、２．５ｍｌのＥｔＯＨ及び３９１μｌのＡＰＴＳの溶液を滴下する。０．２Ｍ ＨＣｌをｐＨ＝６となるまで添加する。反応混合物を２０時間攪拌し、２００００ｒｐｍで１５分間遠心分離する。ナノ粒子をＥｔＯＨで洗浄し（超音波＋遠心分離）、次いでソックスレー装置において２０時間ＥｔＯＨで洗浄する。得られた粒子の質量ｍは２０６ｍｇである。
【００９５】
アミン官能基を定性的ニンヒドリン試験によって特性化する。
【００９６】
ＵＶ分析（ＥｔＯＨ）によって、ポルフィリンが依然として存在し、反応中に修飾されていないことが示される。
【００９７】
ＢＥＴによって、ナノ粒子の表面だけでなく、細孔中にもアミノプロピル基が存在するために比表面積が４８１ｍ２／ｇまで減少したことが示される。
【００９８】
ＡＰＴＳを固体の微量分析及び２９Ｓｉ ＮＭＲによって定量的に測定する。２．２ｍｍｏｌ／ｇのアミノ負荷量が得られる。
【００９９】
同じ手順を用いて、ＤＢ ００５ナノ粒子からＤＢ ０１９ナノ粒子を合成する。
【０１００】
ＢＥＴによって、ナノ粒子の表面だけでなく、細孔中にもアミノプロピル基が存在するために比表面積が５４５ｍ２／ｇまで減少したことが示される。
Ｃ アニオン性ポルフィリンを封入するシリカライトナノ粒子の合成−ＤＢ ００８ナノ粒子
【０１０１】
【化１６】
【０１０２】
４ｍｇのポルフィリン９（４．３５×１０−３ｍｍｏｌ）を、１５分間超音波をかけることによって、１ｍｌのＥｔＯＨ中に溶解させる。５当量（４．５μｌ）のイソシアナトプロピルトリエトキシシランを、４当量（３．０４μｌ）のジイソプロピルエチルアミンと共に添加する。溶液を１２時間周囲温度に維持した後、１４ｍｌの１Ｍ水酸化テトラプロピルアンモニウム水溶液、８．４ｍｌのＴＥＯＳ及び２ｍｌの水を添加し、反応混合物を２４時間周囲温度に維持する。次いで、溶液を攪拌せずに８０℃のオーブンにおいて４８時間静置する。冷却後、溶液を２００００ｒｐｍで２０分間遠心分離する（３回）。次いで、ナノ粒子を水中に再分散させ、遠心分離する。構造化剤の抽出を、ＥｔＯＨ／１２Ｎ ＨＣｌ（４／１）溶液を用いて６０℃で２時間行う（２サイクル行う）。次いで、ナノ粒子を、３．５のｐＨが得られるまでＨ２Ｏで６回洗浄する（超音波による水中への分散及び遠心分離を６サイクル）。次いで、ナノ粒子をＥｔＯＨで２回洗浄する。
【０１０３】
ナノ粒子の粉末Ｘ線分析を行うが、この分析によってゼオライトの構造化されたネットワーク特性の存在が示される（図１）。
【０１０４】
ＤＬＳによって６８ｎｍの流体力学半径が得られる。
【０１０５】
ＢＥＴによって３００ｍ２／ｇの比表面積が得られる。
【０１０６】
一重項酸素を生成させるナノ粒子の能力を、５ｍｌの無水ＥｔＯＨ中３ｍｇのナノ粒子に、光増感剤の吸収帯の１つ、特に４２１ｎｍで照射した後のそのリン光によって評価する。一重項酸素形成に対する量子収率は３１％である。
Ｄ カチオン性ポルフィリンを封入するシリカライトナノ粒子の合成−ＤＢ ０１１ナノ粒子
【０１０７】
【化１７】
【０１０８】
４．９ｍｇのポルフィリン１０を、超音波によって１ｍｌの無水ＥｔＯＨ中に溶解させる。２μｌのアミノプロピルトリエトキシシランを添加し、反応混合物を一晩周囲温度に維持する。先の反応混合物を、ポリエチレンフラスコ中で、１４ｍｌの１Ｍ水酸化テトラプロピルアンモニウム水溶液、８．４ｍｌのテトラエトキシシラン及び２ｍｌのＨ２Ｏと共に激しく攪拌しながら溶解させる。溶液を周囲温度で２４時間攪拌した後、８０℃のオーブンにおいて攪拌せずに静置する。２日後、反応混合物を冷却し、次いで遠心分離する。ナノ粒子を超音波によって水中に再分散させた後、遠心分離する（３サイクル）。構造化剤を、ＥｔＯＨ／１２Ｎ ＨＣｌ（４／１）溶液を用いて６０℃で２時間抽出する（２サイクル行う）。次いで、ナノ粒子を、３．５のｐＨが得られるまでＨ２Ｏで６回洗浄する（超音波による水中への分散−遠心分離を６サイクル）。次いで、ナノ粒子をＥｔＯＨで２回洗浄する。
Ｘ線回折：構造化されたネットワーク
ＤＬＳ：９２ｎｍ
ＢＥＴ：１００ｍ２／ｇ。
Ｅ カチオン性ポルフィリンを封入するメソ多孔性ナノ粒子の合成−ＯＨ２１ナノ粒子
【０１０９】
【化１８】
【０１１０】
８ｍｇのポルフィリン８（６．３×１０−３ｍｍｏｌ）を１ｍｌのＭｅＯＨ中に溶解させる。４．２ｍｇのメルカプトプロピルトリメトキシシラン（２１．７８×１０−３ｍｍｏｌ）を添加し、反応混合物を周囲温度に一晩維持する。３４３ｍｇ（０．９×１０−３ｍｏｌ）の臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）を、２０ｍｌの０．２Ｍ水酸化ナトリウム中に２５℃で溶解させる。先に調製した溶液を、テトラエトキシシラン（１．７５ｍｌ、０．８×１０−２ｍｍｏｌ）と共に添加する。４０秒後、１２８ｍｌの脱イオン水を添加する。溶液を６分間攪拌し続けた後、０．２Ｍ ＨＣｌ（およそ２５ｍｌ）を添加することによってｐＨ７まで急速に中和する。ナノ粒子を遠心分離（２００００ｒｐｍで２０分間）によって回収し、超音波によってＥｔＯＨ中に再懸濁して、遠心分離する。界面活性剤を、６０℃で２時間、１５ｍｌのＥｔＯＨ／１２Ｎ ＨＣｌ（４／１）溶液で処理することによって抽出する。遠心分離後、この操作を２回繰り返し、次いでナノ粒子を水中に再懸濁し、約６のｐＨが得られるまで遠心分離する（６回）。
【０１１１】
ＩＲ分析によって、界面活性剤の除去が確認される。
【０１１２】
ＴＥＭによって、約１５０ｎｍのナノ粒子径を有するメソ細孔の六角形のネットワークの存在が示される。
【０１１３】
ＤＬＳによって３１１ｎｍの流体力学直径が示される。
【０１１４】
ＵＶ分析（ＥｔＯＨ）によって、共有結合的に封入されたポルフィリンの存在が確認される。ナノ粒子１ｇ当たり４．４３μｍｏｌのポルフィリン負荷量が得られる。
【０１１５】
一重項酸素を生成させるナノ粒子の能力を、５ｍｌの無水ＥｔＯＨ中３ｍｇのナノ粒子に、光増感剤の吸収帯の１つ、特に４３１ｎｍで照射した後のそのリン光によって評価する。一重項酸素形成に対する量子収率は５８％である。
Ｆ カチオン性ポルフィリンを封入するメソ多孔性ナノ粒子の合成−ＯＨ２２粒子
【０１１６】
【化１９】
【０１１７】
１２ｍｇのポルフィリン１０（１．１×１０−２ｍｍｏｌ）を１ｍｌのＭｅＯＨ中に溶解させる。４．８８ｍｇのアミノプロピルトリメトキシシラン（２．７２×１０−２ｍｍｏｌ）を添加し、溶液を周囲温度に一晩維持する。３４３ｍｇ（０．９×１０−３ｍｏｌ）の臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）を、２０ｍｌの０．２Ｍ水酸化ナトリウム中に２５℃で溶解させる。テトラエトキシシラン（１．７５ｍｌ、０．８×１０−２ｍｍｏｌ）を、先に調製した溶液と共に滴下する。４０秒後、１２８ｍｌの脱イオン水を添加する。溶液を６分間攪拌し続けた後、０．２Ｍ ＨＣｌ（およそ２５ｍｌ）を添加することによってｐＨ７まで急速に中和する。ナノ粒子を遠心分離（２００００ｒｐｍで２０分間）によって回収し、超音波によってＥｔＯＨ中に再懸濁して、遠心分離する。界面活性剤を、６０℃で２時間、１５ｍｌのＥｔＯＨ／１２Ｎ ＨＣｌ（４／１）溶液で処理することによって抽出する。遠心分離後、この操作を２回繰り返し、次いでナノ粒子を水中に再懸濁し、約６のｐＨが得られるまで遠心分離する（６回）。
【０１１８】
ＩＲ分析によって、界面活性剤の除去が確認される。
【０１１９】
ＴＥＭ（図２）によって、約１５０ｎｍのナノ粒子径を有するメソ細孔の六角形のネットワークの存在が示される。
【０１２０】
ＤＬＳによって１５３ｎｍの流体力学直径が示される。
【０１２１】
ＵＶ分析（ＥｔＯＨ）によって、共有結合的に封入されたポルフィリンの存在が確認される。ナノ粒子１ｇ当たり０．９７μｍｏｌのポルフィリン負荷量が得られる。
【０１２２】
一重項酸素を生成させるナノ粒子の能力を、５ｍｌの無水ＥｔＯＨ中３ｍｇのナノ粒子に、光増感剤の吸収帯の１つ、特に４３１ｎｍで照射した後のそのリン光によって評価する。一重項酸素形成に対する量子収率は６０％である。
Ｇ ナノ粒子表面でのα−マンノースのグラフト化
ＤＢ０１６粒子：
【０１２３】
【化２０】
【０１２４】
上記§Ｂで調製されるアミノ化ＤＢ ０１５ナノ粒子１００ｍｇを、１０分間の超音波によって５ｍｌのＥｔＯＨ中に分散させる。５９ｍｇ（０．１５ｍｍｏｌ）のα−マンノースアリールスクアレートを、５ｍｌのＥｔＯＨ／Ｈ２Ｏ混合物（５０／５０）中に溶解させる。この溶液を上記の溶液に滴下する。５００μｌのトリエチルアミンを添加し、懸濁液を１８時間攪拌する。遠心分離後、ナノ粒子を水中に再分散させ、遠心分離する（３サイクル）。次いで、これをＥｔＯＨ中に再分散させ、遠心分離する（２サイクル）。
【０１２５】
ＤＬＳ分析によって１７３ｎｍの流体力学直径が示される。
【０１２６】
ＵＶ分析によって、ポルフィリン及び芳香核−スクアレートの存在が確認される（図３）。
ＤＢ ０２１ナノ粒子：
【０１２７】
【化２１】
【０１２８】
２５０ｍｇ（７．３５×１０−５ｍｏｌ）のＨ２Ｎ−ＰＥＧ−ＣＯ２Ｈ（モル質量：３４００）を、１．２５ｍｌの蒸留水中に溶解させる。２当量（０．０１４８ｍｏｌ）のトリエチルアミンを添加する。８１ｍｇ（２．５当量）のフェニルスクアレート−マンノースを、１ｍｌの水中に溶解させる。この溶液を先の溶液に滴下する。反応混合物を周囲温度に１５時間維持する。ＤＭＦを蒸発させた後、ＰＥＧをエーテルから結晶化させ、これを蒸発させる。
【０１２９】
６６ｍｇ（２×１０−５ｍｏｌ）の先の生成物及び２５６ｍｇ（９×１０−５ｍｏｌ）のＨＯ２Ｃ−ＰＥＧ−ＯＨを１０ｍｌのＤＭＦ中に溶解させる。２１μｌのＥｔ３Ｎ、１５ｍｇのＮＨＳ（Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド）及び３０ｍｇのＤＣＣ（ジシクロヘキシルカルボジイミド）を添加する。反応混合物を周囲温度に一晩維持した後、２００ｍｇのＤＢ ０１９ナノ粒子を添加する。２０時間後、溶液を遠心分離し、ナノ粒子を超音波によってＤＭＦ中に再懸濁し、次いで溶液を再度遠心分離する。ＤＭＦでの洗浄を一度繰り返し、次いでナノ粒子を水で３回、ＥｔＯＨで２回洗浄する。
【０１３０】
１７８ｍｇのＤＢ ０２１ナノ粒子が得られる。
Ｈ ナノ粒子表面でのα−マンノース−６−カルボキシレートのグラフト化（ＤＢ ０５４粒子）
【０１３１】
【化２２】
【０１３２】
５６ｍｇのＤＢ ０１５アミノ化ナノ粒子を、１０分間の超音波によって５ｍｌのＥｔＯＨ中に再分散させる。２５ｍｇ（０．０５５ｍｍｏｌ）のα−マンノース−６−カルボキシレートスクアリン酸塩を、５ｍｌのＥｔＯＨ／Ｈ２Ｏ混合物（３／２）中に溶解させる。この溶液を上記の溶液に滴下する。４００μｌのトリエチルアミンを添加し、懸濁液を１７時間攪拌する。遠心分離後、ナノ粒子を水中で再分散させて遠心分離し（３サイクル）、次いでＥｔＯＨ中に再分散させて遠心分離する（３サイクル）。
【０１３３】
３３ｍｇのＤＢ ０５４ナノ粒子が得られる。
ＩＩＩ 生物活性：
生体分子によって官能基化されていないか、又は官能基化された様々なナノ粒子の光線力学的療法（ＰＤＴ）における活性を、様々な細胞株において評価する。癌細胞中に内在化されたナノ粒子の細胞毒性効果を、封入されたポルフィリンの単一光子励起の後、試験する。ＰＤＴの効果は、非照射粒子の相対的無害性（innocuousness）によって示される。ナノ粒子の標的化及びエンドサイトーシスの特異性は、官能基化ナノ粒子と対応する生体分子との共インキュベーション（coincubation）によって示される。
【実施例】
【０１３４】
実施例１：ＭＤＡ−ＭＢ−２３１乳癌細胞に対するＯＨ２１ナノ粒子のＰＤＴ活性（図６）
実験条件：３７℃及び５％ＣＯ２の加湿雰囲気下で、１０％のＦＣＳを添加したダルベッコ変法イーグル培地中での培養下に維持したＭＤＡ−ＭＢ−２３１乳癌細胞を、１００μｌの培地中、１ウェル当たり３００００個の細胞の密度で９６ウェルプレートに播種する。食作用を行う能力を有するＭＤＡ−ＭＢ−２３１乳癌細胞を、２０μｇ／ｍｌのナノ粒子と共に２４時間インキュベートし、６５０ｎｍのレーザー（出力：２ｍＷ／ｃｍ２〜１０ｍＷ／ｃｍ２）を用いて４０分間照射する。照射の２日後、生細胞を、ＭＴＴ（３−（４，５−ジメチルチアゾール−２−イル）−２，５−ジフェニルテトラゾリウムブロミド、Sigma）酵素アッセイを用いて定量化する。
結果：光線力学的療法の効果は、細胞増殖の９２％の阻害に反映される。非照射ナノ粒子の毒性がないこと、及びナノ粒子の非存在下で照射の毒性がないことから、これらのナノ粒子を用いた光線力学的療法の特異性が実証される。細胞をＤＡＰＩによる核の蛍光標識によって可視化する。得られた画像から、本発明のナノ粒子を用いた光線力学的療法の特異性が示される。細胞死は、照射領域内及びナノ粒子の存在下において明らかであり、限定的である。
【０１３５】
実施例２：ＰＯＥ１４卵巣癌細胞に対するＯＨ２１ナノ粒子のＰＤＴ活性（図７）
実験条件：実施例１に記載されるように培養下に維持したＰＯＥ１４細胞を、１０μｇ／ｍｌに低下させたナノ粒子濃度で２４時間インキュベートし、実施例１に記載されるように照射する。照射の２日後、培地にＭＴＴを添加することによって、生細胞数を定量化することが可能となる。
結果：ＰＯＥ１４細胞と共にインキュベートしたナノ粒子への照射によって、対照細胞又は照射のみを行った細胞と比較して８２％の細胞死が誘発される。この細胞型では、非照射ナノ粒子は、生細胞数のおよそ３０％の減少を誘発する。この毒性から、特異的標的化の必要性が実証される。
【０１３６】
実施例３：ＭＤＡ−ＭＢ−２３１乳癌細胞に対するＯＨ２１及びＯＨ２２カチオン性ナノ粒子並びにＤＢ００３及びＤＢ００５アニオン性粒子のＰＤＴ活性（図８）
実験条件：実施例１と同一。
結果：得られる結果によって、アニオン性ポルフィリン又はカチオン性ポルフィリンのいずれかを含有するナノ粒子の効果を比較することが可能となる。図８は、試験した全ての照射ナノ粒子が、照射前の最初の細胞播種に相当するＴ０値と比較して、ＭＤＡ−ＭＢ−２３１細胞の増殖を完全に阻害することを示す。また、カチオン性ポルフィリンを含有するＯＨ２１ナノ粒子及びＯＨ２２ナノ粒子への照射は、対照（非処理細胞）と比較してそれぞれ５１．３％及び５７．２％の細胞死を誘発する。アニオン性ポルフィリンを含有するＤＢ００３ナノ粒子及びＤＢ００５ナノ粒子は、照射後にそれぞれ３７．１％及び５４％の細胞死を誘発する。或る特定の非照射ナノ粒子の（低いが有意である）細胞毒性によって、マンノースによる特異的標的化の利点が実証される。
【０１３７】
実施例４：ＭＤＡ−ＭＢ−２３１乳癌細胞に対するマンノース官能基化アニオン性ナノ粒子のＰＤＴ活性（図９）
実験条件：実施例１と同一。
結果：得られる結果によって、マンノースで被覆されていないか、又は被覆されたアニオン性ポルフィリンを含有するナノ粒子の効果を比較することが可能となる。表面にマンノース残基がグラフト化されたＤＢ０１６ナノ粒子及びＤＢ０２１ナノ粒子は、それぞれ１００％及び９９％の細胞死を誘発する。これらの結果から、マンノースによる標的化によるナノ粒子の細胞毒性効果の増大が実証される。
【０１３８】
実施例５：過剰のマンノースの存在下又は非存在下における、ＭＤＡ−ＭＢ−２３１乳癌細胞に対するマンノース官能基化又は非官能基化アニオン性ナノ粒子のＰＤＴ活性の比較（図１０）
実験条件：細胞を、２０μｇ／ｍｌのナノ粒子（ＤＢ０２１又はＤＢ００５）の存在下又は非存在下で、任意でマンノース（１０−２Ｍ）を添加した培地中で６時間インキュベートする。６時間のインキュベーション後、培地中のナノ粒子を取り除き、細胞を２回すすいだ後、１００μｌの新鮮培地中で培養する。次いで、細胞を４０分間、２ｍＷ／ｃｍ２〜１０ｍＷ／ｃｍ２の出力で６３０ｎｍ〜６８０ｎｍの波長でのレーザー照射に付す。照射の４８時間後、生細胞をＭＴＴによって明らかにし（Ａ）、定量化する（Ｂ）。
結果：図１０Ａは、非処理細胞における対照レベルのＭＴＴ蓄積を示す。照射に付したＤＢ０２１ナノ粒子と共に細胞をインキュベートすることによって、細胞死がもたらされる。この現象は、過剰のマンノースとのプレインキュベーションによって阻止される。照射ＤＢ００５ナノ粒子は細胞死を誘発しない。生細胞の定量化（図１０Ｂ）によって、これらの所見が確認される。６時間インキュベートしたＤＢ０２１ナノ粒子による細胞毒性は、わずか２％〜１０％であるが（±マンノース）、ＤＢ０２１ナノ粒子への照射によって、７０％の細胞死が誘発される。過剰のマンノースの添加によって、この効果が大幅に妨げられ、それにより内在化の特異性が実証される。さらに、照射又は非照射ＤＢ００５ナノ粒子はわずか５％〜１０％の細胞死しか誘発しない。
【０１３９】
実施例６：ＭＤＡ−ＭＢ−２３１乳癌細胞に対するＤＢ００８及びＤＢ０１１シリカライトナノ粒子のＰＤＴ活性（図１１）
実験条件：実施例１と同一。
結果：得られる結果から、ＤＢ００８及びＤＢ０１１シリカライトナノ粒子が、照射しなかった場合、８．３％及び５．３％という低い毒性を示すことが示される。これらのナノ粒子と共に（２４時間）インキュベートした細胞への照射によっては、完全な増殖の阻害及びおよそ６０％の細胞死が誘発される。
【０１４０】
実施例７：ＬＮＣａＰ前立腺癌細胞に対するＤＢ０５４ナノ粒子のＰＤＴ活性：ＤＢ０５４内在化の特異性（図１２）
実験条件：ヒト前立腺癌細胞（ＬＮＣａＰ）を、過剰のＭ６Ｐの存在下又は非存在下で、ＤＢ０５４ナノ粒子と共に無血清培地中、３７℃で１時間インキュベートした後、レーザー照射に付す（６６０ｎｍ、６ｍＷ／ｃｍ２〜７ｍＷ／ｃｍ２、４０分間）。生細胞の割合を、ＭＴＳ試験（Promega）を用いて測定する。グラフ表示は３回の独立実験の平均に相当する。
結果：得られる結果から、ＤＢ０５４ナノ粒子が１時間の処理の後、４７％の細胞死を誘発することが示される。この効果は、培地に１０ｍＭ Ｍ６Ｐを過剰に添加することによって阻止され、それによりＭ６Ｐに対する膜受容体を介したＤＢ０５４ナノ粒子の内在化が実証される。
【０１４１】
実施例８：ＬＮＣａＰ前立腺癌細胞に対するＤＢ０５４ナノ粒子のＰＤＴ活性：ＤＢ０５４の経時的な効果の変動（図１３）
実験条件：ヒト前立腺癌細胞（ＬＮＣａＰ）を、種々の期間（１時間、３時間、２４時間）、ＤＢ０５４ナノ粒子と共にインキュベートした後、レーザー照射に付す（６６０ｎｍ、６ｍＷ／ｃｍ２〜７ｍＷ／ｃｍ２、４０分間）。生細胞の割合を、ＭＴＳ試験（Promega）を用いて測定する。グラフ表示は３回の独立実験の平均に相当する。
結果：得られる結果から、ＤＢ０５４ナノ粒子が１時間、３時間及び２４時間の処理の後、それぞれ４７％、９６％及び１００％の細胞毒性（cyttotoxicity）を誘発することが示される。これらの結果によって、ナノ粒子の急速な作用が実証される。
【０１４２】
実施例９：ヒト網膜芽腫細胞に対するＤＢ０１６ナノ粒子及びＤＢ０５４ナノ粒子のＰＤＴ活性（図１４）
実験条件：ヒト網膜芽腫細胞（Ｙ−７９）を、ＤＢ０５４ナノ粒子及びＤＢ０１６ナノ粒子と共に完全培地中、３７℃で１時間インキュベートした後、レーザー照射に付す（６６０ｎｍ、６ｍＷ／ｃｍ２〜７ｍＷ／ｃｍ２、４０分間）。生細胞の割合を、ＭＴＳ試験（Promega）を用いて測定する。グラフ表示は３回の独立実験の平均に相当する。
結果：得られる結果から、ＤＢ０５４ナノ粒子及びＤＢ０１６ナノ粒子が、それぞれ３３％及び３８％の細胞毒性（cell cytotoxicity）を誘発することが示される。このことから、マンノース−６−リン酸又はマンノースで官能基化されたナノ粒子が、Ｙ−７９細胞の表面に存在する様々なレクチンを介して効率的に内在化され得ることが実証される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（Ｉ）に相当する分子：
【化１】
（式中、
ｘは０及び１から選択される整数を表し、
Ｍは遷移金属から選択される金属原子を表し、
Ｘが０を表す場合、（Ｍ−Ｘ）は２個の水素原子で置換され、
Ｘはハロゲン化物、及び薬学的に許容されるカルボン酸のアニオンから選択される基を表し、
Ｒは以下のものから選択される基を表し：
任意でエーテル（−Ｏ−）、アミン（−ＮＨ−）、チオエーテル（−Ｓ−）、ケトン（−ＣＯ−）、エステル（−ＣＯ−Ｏ−）、アミド（−ＣＯ−ＮＨ−）、尿素（−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−）、チオ尿素（−ＮＨ−ＣＳ−ＮＨ−）、オキシカルボニル（−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−）及びカルバメート（−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−）から選択される１つ又は複数の基で中断されたＣ１〜Ｃ１５アルキル鎖、
Ｒ’はＣ１〜Ｃ６アルキル、フェニル及びベンジルから選択される基を表し、
Ｒ’’は以下のものから選択される基を表し：
【化２】
Ｚ＋は薬学的に許容される有機又は無機カチオンを表し、
Ｙ−は−ＣＯＯ−及び−ＳＯ３−から選択され得る基を表し、
Ａ−はハロゲン化物、及び薬学的に許容されるカルボン酸のアニオンから選択され得るアニオンを表し、
Ｒ１はＣ１〜Ｃ１０アルキルを表す）。
【請求項２】
ＭがＺｎ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｎ、Ｇｄ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＲｕから選択される金属原子を表し、
ＸがＣｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、アセテート、プロピオネート、ブチレート、アスコルベート、ベンゾエート、シンナメート、シトレート、フマレート、グリコレート、マロネート、タートレート、マレート、マレエート、マンデレート及びトシレートから選択される基を表し、
Ｒが以下のものから選択される基を表し：
任意でエーテル（−Ｏ−）、アミン（−ＮＨ−）、チオエーテル（−Ｓ−）、ケトン（−ＣＯ−）、エステル（−ＣＯ−Ｏ−）、アミド（−ＣＯ−ＮＨ−）、尿素（−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−）、チオ尿素（−ＮＨ−ＣＳ−ＮＨ−）、オキシカルボニル（−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−）及びカルバメート（−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−）から選択される１つ又は複数の基で中断されたＣ１〜Ｃ１０アルキル鎖、
Ｒ’がＣ１〜Ｃ３アルキルから選択される基を表し、
Ｒ１がＣ１〜Ｃ３アルキルから選択される基を表し、
Ｚ＋がＫ＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋及びＮＨ４＋から選択され得るカチオンを表し、
Ａ−がＣｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、アセテート、プロピオネート、ブチレート、アスコルベート、ベンゾエート、シンナメート、シトレート、フマレート、グリコレート、マロネート、タートレート、マレート、マレエート、マンデレート及びトシレートから選択され得るアニオンを表す、請求項１に記載の分子。
【請求項３】
ＸがＣｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、アセテート及びトシレートから選択される基を表し、
Ｒが以下のものから選択され：
【化３】
Ｒ’がメチル及びエチルから選択される基を表し、
Ｒ１がメチルを表し、
Ａ−がＣｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、アセテート及びトシレートから選択され得るアニオンを表す、請求項２に記載の分子。
【請求項４】
以下のものから選択される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の分子：
【化４】
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の式（Ｉ）に相当する少なくとも１つの光増感剤を含むシリカ系ナノ粒子の組成物。
【請求項６】
前記ナノ粒子が組織的な多孔性を有する、請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
前記シリカナノ粒子がメソ多孔性である、請求項６に記載の組成物。
【請求項８】
前記メソ多孔性シリカナノ粒子が、直径８０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲の粒径、８００ｍ２／ｇ〜１０００ｍ２／ｇの範囲の比表面積、及び２ｎｍ〜６ｎｍの範囲の細孔径を有する、請求項７に記載の組成物。
【請求項９】
前記シリカナノ粒子が微孔性である、請求項６に記載の組成物。
【請求項１０】
前記ナノ粒子が４０ｎｍ〜８０ｎｍの直径、１００ｍ２／ｇ〜４５０ｍ２／ｇの範囲の比表面積、及び２Å〜２０Åの範囲の細孔径を有する、請求項９に記載の組成物。
【請求項１１】
前記ナノ粒子の表面上に新生物組織に特異的な標的化分子がグラフト化されている、請求項５〜１０のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１２】
前記標的化分子が糖、特にマンノースの誘導体から選択される、請求項１１に記載の組成物。
【請求項１３】
薬物として使用される、請求項５〜１２のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１４】
癌の治療及び／又は予防及び／又は検出において使用される、請求項１３に記載の組成物。
【請求項１】
下記式（Ｉ）に相当する分子：
【化１】
（式中、
ｘは０及び１から選択される整数を表し、
Ｍは遷移金属から選択される金属原子を表し、
Ｘが０を表す場合、（Ｍ−Ｘ）は２個の水素原子で置換され、
Ｘはハロゲン化物、及び薬学的に許容されるカルボン酸のアニオンから選択される基を表し、
Ｒは以下のものから選択される基を表し：
任意でエーテル（−Ｏ−）、アミン（−ＮＨ−）、チオエーテル（−Ｓ−）、ケトン（−ＣＯ−）、エステル（−ＣＯ−Ｏ−）、アミド（−ＣＯ−ＮＨ−）、尿素（−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−）、チオ尿素（−ＮＨ−ＣＳ−ＮＨ−）、オキシカルボニル（−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−）及びカルバメート（−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−）から選択される１つ又は複数の基で中断されたＣ１〜Ｃ１５アルキル鎖、
Ｒ’はＣ１〜Ｃ６アルキル、フェニル及びベンジルから選択される基を表し、
Ｒ’’は以下のものから選択される基を表し：
【化２】
Ｚ＋は薬学的に許容される有機又は無機カチオンを表し、
Ｙ−は−ＣＯＯ−及び−ＳＯ３−から選択され得る基を表し、
Ａ−はハロゲン化物、及び薬学的に許容されるカルボン酸のアニオンから選択され得るアニオンを表し、
Ｒ１はＣ１〜Ｃ１０アルキルを表す）。
【請求項２】
ＭがＺｎ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｎ、Ｇｄ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＲｕから選択される金属原子を表し、
ＸがＣｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、アセテート、プロピオネート、ブチレート、アスコルベート、ベンゾエート、シンナメート、シトレート、フマレート、グリコレート、マロネート、タートレート、マレート、マレエート、マンデレート及びトシレートから選択される基を表し、
Ｒが以下のものから選択される基を表し：
任意でエーテル（−Ｏ−）、アミン（−ＮＨ−）、チオエーテル（−Ｓ−）、ケトン（−ＣＯ−）、エステル（−ＣＯ−Ｏ−）、アミド（−ＣＯ−ＮＨ−）、尿素（−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−）、チオ尿素（−ＮＨ−ＣＳ−ＮＨ−）、オキシカルボニル（−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−）及びカルバメート（−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−）から選択される１つ又は複数の基で中断されたＣ１〜Ｃ１０アルキル鎖、
Ｒ’がＣ１〜Ｃ３アルキルから選択される基を表し、
Ｒ１がＣ１〜Ｃ３アルキルから選択される基を表し、
Ｚ＋がＫ＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋及びＮＨ４＋から選択され得るカチオンを表し、
Ａ−がＣｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、アセテート、プロピオネート、ブチレート、アスコルベート、ベンゾエート、シンナメート、シトレート、フマレート、グリコレート、マロネート、タートレート、マレート、マレエート、マンデレート及びトシレートから選択され得るアニオンを表す、請求項１に記載の分子。
【請求項３】
ＸがＣｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、アセテート及びトシレートから選択される基を表し、
Ｒが以下のものから選択され：
【化３】
Ｒ’がメチル及びエチルから選択される基を表し、
Ｒ１がメチルを表し、
Ａ−がＣｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、アセテート及びトシレートから選択され得るアニオンを表す、請求項２に記載の分子。
【請求項４】
以下のものから選択される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の分子：
【化４】
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の式（Ｉ）に相当する少なくとも１つの光増感剤を含むシリカ系ナノ粒子の組成物。
【請求項６】
前記ナノ粒子が組織的な多孔性を有する、請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
前記シリカナノ粒子がメソ多孔性である、請求項６に記載の組成物。
【請求項８】
前記メソ多孔性シリカナノ粒子が、直径８０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲の粒径、８００ｍ２／ｇ〜１０００ｍ２／ｇの範囲の比表面積、及び２ｎｍ〜６ｎｍの範囲の細孔径を有する、請求項７に記載の組成物。
【請求項９】
前記シリカナノ粒子が微孔性である、請求項６に記載の組成物。
【請求項１０】
前記ナノ粒子が４０ｎｍ〜８０ｎｍの直径、１００ｍ２／ｇ〜４５０ｍ２／ｇの範囲の比表面積、及び２Å〜２０Åの範囲の細孔径を有する、請求項９に記載の組成物。
【請求項１１】
前記ナノ粒子の表面上に新生物組織に特異的な標的化分子がグラフト化されている、請求項５〜１０のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１２】
前記標的化分子が糖、特にマンノースの誘導体から選択される、請求項１１に記載の組成物。
【請求項１３】
薬物として使用される、請求項５〜１２のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１４】
癌の治療及び／又は予防及び／又は検出において使用される、請求項１３に記載の組成物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公表番号】特表２０１２−５０２８９２（Ｐ２０１２−５０２８９２Ａ）
【公表日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５２６５２９（Ｐ２０１１−５２６５２９）
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００９／００１０９０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０２９２３２
【国際公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（５０２２０５８４６）サントル ナショナル ドゥ ラ ルシェルシュ シアンティフィク (154)
【出願人】（５０００５６４７１）
【出願人】（５１１０６６７４６）
【出願人】（５０４２２３８６８）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００９／００１０９０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０２９２３２
【国際公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（５０２２０５８４６）サントル ナショナル ドゥ ラ ルシェルシュ シアンティフィク (154)
【出願人】（５０００５６４７１）
【出願人】（５１１０６６７４６）
【出願人】（５０４２２３８６８）
【Ｆターム（参考）】
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