説明

CESTイメージング用の造影剤封入システム

本発明は、CESTイメージング用の造影剤化合物に関し、前記造影剤は、水移動シフトプロトンのプールを含有するプロトンプール封入システムを含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、造影剤封入システム、より詳しくは、かつ非限定的に、CESTイメージングのためのランタニドキレートを担持しているリポソームに関する。これらのシステムは、診断目的の物理化学パラメータのインビボまたはインビトロ測定に有用である。
【背景技術】
【0002】
磁気共鳴イメージング(MRI)法の潜在能力は、この診断モダリティが造影剤の投与と併用されるとさらに強化されうることが公知である。多くの造影剤、すなわち組織プロトンの緩和率における顕著な変化を促進することができる化学薬品、特に、主にGd(III)またはMn(II)イオンを含有する常磁性錯体によって表されるT1剤が記載されている。これらの錯体は、その配位圏内における水分子の交換によってバルク水の緩和率に影響を及ぼす(キャラバン(Caravan)Pら、Chem.Rev 1999年、99、2293−2352頁(非特許文献1)、医用磁気共鳴イメージングにおける造影剤の化学(the Chemistry of Contrast Agents in Medical Magnetic Resonance Imaging)、Chichester、英国:ジョン・ワイリー・アンド・サンズ(John Wiley&Sons)、2001年、45−120頁(非特許文献2))。プロトン緩和能は、常磁性物質の、この常磁性物質が溶解されている溶剤中の水プロトンの核緩和を加速する能力の尺度である。
【0003】
水シグナルを有効に削減するための異なる方法が、それを飽和する交換可能なプロトンの共鳴周波数で適切な高周波(rf)照射野が適用されると起こることが証明されている。これは結果として、飽和移動効果によりバルク水シグナル強度の正味の減少をもたらす。バラバン(Balaban)らはこの造影強化法を化学交換依存飽和移動(CEDST、より一般的には、CEST)と命名した(バラバン(Balaban)RS.:ヤング(Young)IR編、生物医学磁気共鳴イメージングおよびスペクトロスコピーにおける方法(Methods in Biomedical Magnetic Resonance Imaging and Spectroscopy)、Chichenster、英国:ジョン・ワイリー・アンド・サンズ(John Wiley&Sons)、2000年、第1巻、661−6667頁(非特許文献3))。CESTイメージング用の優れた造影剤は、その水との交換率がそれらの広がりがrf照射を無力にする前に可能な限り高い移動プロトンを有する必要がある。大きな化学シフト差は迅速な交換の活用を可能にし、結果としてCEST効果の強化がもたらされる。
【0004】
より正確には、CEST造影剤は、その移動プロトンの共鳴がΔω/k1>>1であり、
k1=水交換率、Δω=CEST造影剤の移動プロトンとバルク水の移動プロトンとの間の周波数シフト。
【0005】
2ppmを超えるΔωがバルク水を照射しないために好ましい。高いΔωが大きな照射ゾーンの使用を可能にし、内因性水とバルク水との間の移動飽和効果を最小限に抑える。
【0006】
CEST剤の2つのカテゴリーが従来技術において記載されている。
【0007】
a)反磁性剤
国際公開公報第00/66180号(特許文献1)では、糖、アミノ酸、窒素含有複素環、プリン、グアニジン、ヌクレオシド、イミダゾール、およびそれらの誘導体、バンビツール酸、およびそれの類似体などの反磁性分子である化合物が記載されており、ここで複素環化合物は、5,6−ジヒドロウラシル、5−ヒドロキシトリプトファンなど交換可能なOHまたはNH基を有する複素環化合物が、pHが請求された方法に従って決定される場合に特に好ましい。
【0008】
これらの薬剤は、交換されうる造影剤のプロトンの数を増大させる。
【0009】
反磁性システムは、有利に短い緩和率が与えられる。しかし、残念ながら、それの交換可能なプロトンの化学シフトはバルク水シグナルからほんのわずかシフトされており(1−5ppm)、したがって緩徐な交換率が併合が起こる前に活用されうる。
【0010】
b)常磁性剤
シェリー(Sherry)らは、高度にシフト交換可能なプロトンの特に有用な供給源が、常磁性EU(III)キレートに結合される水プロトンを緩徐に交換することによって提供されうることを示した。この錯体において、バルク水シグナルから50ppmダウンフィールで共鳴するかかるプロトンの照射が、4.7T.で得られるイメージにおける顕著なCEST効果を決定した(シェリー(Sherry)ら、J Am Chem.Soc 2001年、123:1517−1518頁(非特許文献4))。しかし、標的組織と周囲組織との間の取込みが同様である場合にはコントラスが検出可能ではない。さらに、これらの造影剤は、一般に、標的組織または器官のイメージの生成を可能にするが、それらはすべて検査組織の代謝状態を測定し、それを決定する物理化学パラメータについて言及することができない。
【0011】
CESTイメージング用の常磁性剤の改善が、1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−1,4,7,10−4酢酸(DOTA)の大環状テトラアミド誘導体もしくは1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−1,4,7−3酢酸(DO3A)のトリアミド誘導体、特に1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−1,4,7,10−酢酸テトラグリシンアミド(DOTAM−Gly)のキレートなどその構造が修飾されているキレートを提示する欧州特許第1331012号明細書(特許文献2)に記載されている。この文献は、特に2つの磁気的に非同等の不安定なプロトンプールが与えられる単一のCEST分子を含む常磁性造影剤を用いてCEST効果を増大させることが記載されている。
【0012】
欧州特許第1331012号明細書(特許文献2)のかかる化合物においては、試験された移動プロトンは、キレートの内圏におけるランタニドに連結された水プロトンおよび/またはランタニドの第1の配位圏において連結されているアミドのプロトンである。値Δωはこれらの薬剤により良好になる。
【0013】
具体的には、DOTAテトラアミドは低い水交換(水が内圏に連結)を有し、アミドプロトン(水が内圏に連結)を使用するためにデザインされている。内圏は錯体における金属イオンと接触し、かつバルク水分子と迅速交換する水分子に対応していることに変わりはない。
【0014】
しかし、かかる生成物は、イメージング技術(特に各々のスキャンに適用する照射)に関して依然として感度を欠き、または困難を示しうる。
【0015】
本願出願人は現在、CESTイメージングのきわめて満足できる感度を得るための完全に異なる方法の存在を特定した。実際に本願出願人はきわめて多数の移動プロトン有するプールを示す生成物を研究した。このプールは、封入システム(ES)、特に、移動プロトンを封入するリポソームもしくはダブルエマルジョンまたはスフェルライトにより得られる。
【0016】
封入システムに封入された水分子は、
−封入システムに封入または封入システムの親油性層に挿入されたランタニド錯体(通常、ランタニドとキレートの錯体)などシフト剤と接触しており、
−かつ照射する移動プロトンを示す。
【0017】
より正確には、従来技術では1つのキレート分子に対して1つのH20分子のバルクとランタニド錯体(キレートおよびEUなど常磁性金属の錯体)との間に水交換がある。
【0018】
本発明により、1つの常磁性金属イオンのために、封入システムの内側とバルクとの間にきわめて多数のH20分子(例えば百万)の水交換がある。シフト剤の構造および濃度により、封入システム内の水プロトンの共鳴は外側の水の共鳴からシフトされる。次いで、得られたES溶液のNMRスペクトルHは封入システムの外側の溶液の水に対する1つのシグナルおよび封入システムの内側の水に対する1つの分離シグナルを示す。きわめて満足できるCEST効果が、Δωを決定する常磁性金属、およびkを決定する封入システムの構造の良い選択によって得られる。これは、患者に投与される1つの常磁性金属イオン(および1つのキレート分子)が従来技術と比べはるかに高いシグナルを有することを可能にする。最良の結果は、以下に記載されるもののように金属およびキレートの異なる適切な組合せで得ることができる。実際に、多数の水分子(交換可能なプロトン)を有するポリマーまたは樹状分子のような従来のシステムは、飽和に達するために高エネルギー(高磁場B1)を必要とする。従来技術では、Δωの関数である高エネルギーが、NMRスペクトル(大領域)で「分散」挙動を示すプロトンの飽和を得るために必要とされ、これは特に大分子のアミンプロトンについて、特にその分子における位置およびその物理化学的相互作用により当てはまった。この高エネルギーは現在までCESTイメージングの主な不利点であった。
【0019】
反対に、本発明の封入システムにより、必要とされるエネルギーは以下に記載される通りはるかに低い。これはシフトの低い分散、および封入システムの水交換率によるものであろう。すなわち、プロトンは封入システムにおいて同様に挙動する。
【0020】
【特許文献1】国際公開公報第00/66180号
【特許文献2】欧州特許第1331012号明細書
【非特許文献1】キャラバン(Caravan)Pら、Chem.Rev 1999年、99、2293−2352頁
【非特許文献2】医用磁気共鳴イメージングにおける造影剤の化学(the Chemistry of Contrast Agents in Medical Magnetic Resonance Imaging)、Chichester、英国:ジョン・ワイリー・アンド・サンズ(John Wiley&Sons)、2001年、45−120頁
【非特許文献3】バラバン(Balaban)RS.:ヤング(Young)IR編、生物医学磁気共鳴イメージングおよびスペクトロスコピーにおける方法(Methods in Biomedical Magnetic Resonance Imaging and Spectroscopy)、Chichenster、英国:ジョン・ワイリー・アンド・サンズ(John Wiley&Sons)、2000年、第1巻、661−6667頁
【非特許文献4】シェリー(Sherry)ら、J Am Chem.Soc 2001年、123:1517−1518頁
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0021】
したがって、第1の態様によれば、本発明は、CESTイメージング用の造影剤化合物に関するが、前記造影剤は、水移動シフトプロトンのプールを含有するプロトンプール封入システム(ES)を含む。
【0022】
実施形態によれば、前記造影剤は、1)シフトされる水移動プロトンのプールと、2)シフト剤とを含有するプロトンプール封入システムを含む。
【0023】
好ましい実施形態によれば、前記封入システムESは、封入された水を含む封入システムであり、特にリポソーム、嚢状体、ミクロゲル、脂質多層粒子である。以下に記載されるダブルエマルジョンおよび修飾またはスフェルライトも有望なESである。
【0024】
封入システム内に含まれるCEST剤(したがって金属)を使用する必要はない。該剤は封入システム内の一部のみを有し、他の一部は封入されていない部分である(脂質層の内側もしくは外側にも位置している少なくとも一部)が、それは後者の部分がバルク水の低いシフトのみを示すためである。例えば、CEST剤(キレート)を封入システムに挿入されたリン脂質と共有結合することが可能である。このために、キレートは、最終的にリンカーとともに、ES膜のリン脂質の親油性鎖と結合される。
【0025】
プロトンプールのプロトンはシフト剤によるシフトである。シフト剤は、好ましくは、ランタニドもしくはランタニドの常磁性錯体である。
【0026】
前記ランタニドは、鉄(II)、Cu(II)、Co(II)、エルビウム(II)、ニッケル(II)、ユーロピウム(III)、ジスプロシウム(III)、ガドリニウム(III)、プラセオジニウム(III)、ネオジニウム(III)、テルビウム(III)、ホルミウム(III)、ツリウム(III)、イッテルビウム(III)から選択される。
【0027】
具体化によれば、封入システムは高い水交換のものであり、特にk=水交換率=10〜10E6s−1である。
【0028】
具体化によれば、ES(および特にリポソーム)形成脂質は、ホスファチジルコリン(レシチン)(PC)、ホスファチジルエタノールアミン(PE)、リソレシチン、リソホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン(PS)、ホスファチジルグリセロール(PG)、ホスファチジルイノシトール(PI)、スフィンゴミエリン、カルジオリピン、ホスファチジン酸(PA)、脂肪酸、ガングリオシド、糖脂質、グリコ脂質、モノ−、ジ、またはトリグリセリド、セラミド、またはセレブロシドの、リン脂質もしくは水素化リン脂質またはそれらの誘導体を含む。
【0029】
有利には、飽和および不飽和リン脂質とコレステロールの混合物が、特に40/10/50〜60/5/35、例えば55/5/40の割合で使用される。
【0030】
有利には、ESは、ほぼ10程度の中間HLB値を有するリン脂質で形成されたリポソームである。
【0031】
具体化によれば、ES(および特にリポソーム)は直径が20−5000nmの範囲である。
【0032】
具体化によれば、ES(および特にリポソーム)構造は血液プールイメージングに適合されている。
【0033】
具体化によれば、ES(および特にリポソーム)構造は特異的標的化に適合されている。特異的標的化は、造影剤によって具体的に認識される組織または病理領域など生物学的標的を標的にすることを指す。封入システムは少なくとも1つの標的化バイオベクターを含み、したがって分子イメージングにきわめて有用である。
【0034】
本発明は、生理的に許容される担体および上記の造影剤を含む医薬組成物にも関する。
【0035】
別の態様によれば、本発明は以下に関する。すなわち、
−CEST造影剤が上記の通りであるCESTイメージングの方法。
−ヒトまたは動物の体器官、体液、または体組織における化学物理パラメータのMRIによる測定のための方法であって、その飽和移動能が目的とする化学物理パラメータと相関するCEST造影剤が使用され、かつこの化学物理パラメータのCEST MRIイメージが登録され、前記造影剤が上記の通りの薬剤である方法
−水溶媒プロトンとの化学交換にある移動プロトンのプールを含み、かつ、適切な高周波rf照射野が前記交換可能なプロトンプールの共振周波数で適用される場合に、前記移動プールのプロトンの少なくとも一部と水プロトンとの間の飽和移動効果を生成することが可能であり、前記飽和移動が目的とする化学物理パラメータに関する、適切な量での少なくとも1つの造影製品の投与を含む化学物理パラメータの診断方法。
【0036】
リポソーム封入ランタニドキレートは周知であるが、従来技術はCESTイメージングのためのリポソーム技術を記載も提案していない。さらに、リポソームはCESTイメージングのために適切である必要がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0037】
封入システムESは、患者内でプロトンのプールを運ぶことができる封入および輸送のシステムを指す。したがって、リポソームだけではなくシステムを形成する他の輸送ベシクルも水分子交換率がCESTイメージングに適切である状態で使用されうる。リポソームを強調する以下の説明は、他のESの一般的な調製にも適用され、便宜上、ES/リポソームという語も使用される。
【0038】
リポソームは、中心腔を取囲む脂質層を有する球状のベシクルである。本発明は、特に、含水核を取囲む単一脂質二重層または多層脂質二重層をそれぞれ有する単層および多重膜リポソームに関する。多重脂質二重層を含むリポソームはスフェルライトとも呼ばれる。
【0039】
リポソームは脂質、特にリン脂質の分散時に水溶液中で自発的に形成し、本発明の薬剤のリポソーム構造は従来の方法によって生成されうる。かかる従来の方法は、国際公開公報第92/21017号(ウンガー(Unger))において、かつAnn Rep.Med.Chem.14:250−260頁(1979年)におけるパパハジョポロウス(Papahadjopolous)によって言及され、逆蒸発、凍結融解、界面活性剤透析、均質化、超音波処理、マイクロ乳化、および乾燥脂質膜の水和時の自発形成が含まれる。多重膜リポソームが本発明に従って使用され、または既知の方法によって低い層状性のリポソーム、または単層リポソームに変換されうる。単層リポソームは直接調製されうる。
【0040】
リポソーム調製は通常、サイズが不均質であり、本発明に従って使用されるリポソームは、周知の方法、例えば、押出し、凍結融解、機械的断片化、均質化、および超音波処理によって所望の直径にサイジングされうる。本発明に従って使用されるリポソームは、有利には直径20−5000nmの単層、または多重膜である。
【0041】
ES/リポソームは凍結乾燥されて有効期間を増大しうるとともに、凍結乾燥ES/リポソームは使用前に水性緩衝液で強く攪拌することによって再構成されうる。製剤は、凍結乾燥法のためのES/リポソーム材料を安定化するために役立つ薬剤を含みうる。
【0042】
200nm未満のリポソームはろ過による形成後に滅菌されうる。
【0043】
分子を形成するリポソーム膜として、かつより一般的には分子を形成するES膜として使用される脂質は通常、天然または合成ホスファチジルコリン(レシチン)(PC)、ホスファチジルエタノールアミン(PE)、リソレシチン、リソホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン(PS)、ホスファチジルグリセロール(PG)、ホスファチジルイノシトール(PI)、スフィンゴミエリン、カルジオリピン、ホスファチジン酸(PA)、脂肪酸、ガングリオシド、糖脂質、グリコ脂質、モノ−、ジ、またはトリグリセリド、セラミド、またはセレブロシド、例えば、国際公開公報第92/21017号に記載されているようなリポソーム膜形成化合物などリン脂質または水素化リン脂質である。
【0044】
膜形成脂質は、重合性脂質、例えば、Liposome Technology 第1巻、Gregoriades編、123−129頁(1983年)におけるジョンストン(Johnston)、およびPhospholipid Handbook、Cevc編、Dekker、233−291頁(1993年)およびその中の文献におけるシング(Singh)によって記載されている、メタクリル酸塩脂質、チオールおよびジスルフィド脂質、ジエン酸脂質、スチリル脂質、およびジアセチル脂質をも含みうる。リポソームの形成における重合性脂質の使用は、リポソーム安定性を増大させるための1つの経路を提供する。
【0045】
ESおよびリポソーム膜は、その中へ組込まれ、例えば、リポソームの生体内分布に影響を及ぼすステロイドおよび他の化合物をも有しうる。適切なステロイドとしては、例えば、コレステロール、コレステロール誘導体、コレスタン、コール酸、および胆汁酸が挙げられるが、特にコレステロールである。
【0046】
生体内分布修飾因子は、ペンダント生体内分布修飾機能を有するリン脂質誘導体の使用によって、ESあるいはリポソーム膜と結合する疎水性「アンカー」部分を有する生体内分布修飾剤の使用によって、またはリポソーム膜に存在するアンカー分子(キレート連結に関連して上述)と生体内分布修飾因子を結合することによって、組込まれうる。
【0047】
特に好ましい生体内分布修飾因子は、ステルス剤(furtive agent)とも呼ばれ、化合物、特に、リポソームとのインビボでのタンパク質結合を削減し、したがって、血液中のリポソームの半減期を延長するのに役立つ両親媒性ポリマーを含む。ポリエチレングリコール(PEG)およびGm1などのガングリオシドなどのポリアルキレンオキシポリマーがこの点で効果的である。
【0048】
したがって、PEG−PE誘導体のリポソーム膜形成材料の重量に対して1−10%の取込みは、血液の半減期を大幅に拡大する。
【0049】
ペルフルオロリン脂質から調製されるリポソーム(サンタエラ(Santaella)、FEBS Letters 336:481−484頁(1993年)およびAngew,Chem.Int.Ed.Eng.30:567−568(1991年)参照)も血液半減期を拡大しうる。
【0050】
ダブルエマルジョンは、水滴が事前に分散されている油性小球の分散である水/油/水のエマルジョンを指す。有利には、ダブルエマルジョンに使用される2つの界面活性剤は、そのそれぞれのHLBが小球の形成を可能にし、一方の界面活性は高いHLBを有し、他方の界面活性剤は低いHLBを有するようになっている。その割合は、水の流出が小球の内側と外側との間で制御されうるようになっている。ダブルエマルジョンは、例えば、「いかにして放出は起こるか?(how does release occur?)」、ペイズ(Pays)K、ジルマンスカ・カーン(Giermanska−Kahn)J、ポウリグニー(Pouligny)B、ビベッテ(Bibette)J、リール・カルデロン(Leal−Calderon)F、J Control Release、2002年2月19日、79(1−3):193−205頁、および「ダブルエマルジョン:薄膜準安定をプロービングするための手段(Double emulsions:a tool for probing thin−film metastability)」ペイズ(Pays)K、ジルマンスカ・カーン(Giermanska−Kahn)J、ポウリグニー(Pouligny)B、ビベッテ(Bibette)J、リール・カルデロン(Leal−Calderon)F、Phys Rev Lett.2001年10月22日、87(17):178304頁に記載されている。
【0051】
ES内のキレートの量を最大限にするために、以下に詳述されるものなど、適切なプロトコルが使用されうる。
【0052】
少なくとも部分的にES膜へ組込まれる化学修飾キレートを使用することも可能である。かかる親油性キレートは、米国特許第5804164号明細書、米国特許第5460799号明細書、国際公開公報第91/14178号に記載されている。より正確には、結合は基−(CH2)a−OO NRにより行われうるが、ここで
a.aは1、2、または3であり
b.R、Rは独立して鎖C−C30を表し、置換または非置換、直鎖または分岐、最終的にO、NH、R3、またはSによって中断され、ここでRはC−Cアルキルであり、
c.またはR、Rは独立して基
【化1】

を表し、ここでb=0〜2であり、Rは少なくとも6個の炭素原子の飽和または不飽和基である。
【0053】
シフト剤をリポソームの中に、すなわちリポソームの内層へ組込むために、リポソームに組込まれるDy3+またはTm3+DTPA BC14Aなど親油性錯体が使用されうる。リポソームの調製後、外層に挿入される錯体は、La3+など非シフト金属剤でトランスメタル化される。T1またはT2リラクサー(relaxer)金属(例えば、Gd3+)によるトランスメタル化は多様なCEST/T1 MRI造影剤を提供しうる。
【0054】
スペーサーは、ホスホグリセリドから出される一部、例えば、ホスファチジルエタノールアミンなどホスホジグリセリドからのCHCHを含みうる。スペーサーは、ペプチド、擬ペプチド、ポリアルキレングリコール、PEG、および類似体由来の基を含みうる。かかるESシステムにおいて、キレートは存在しうる。
【0055】
ES/リポソーム生体内分布は、表面電荷にも大きく依存し、本発明によるリポソームは望ましくは、例えば、リポソーム膜形成材料の重量に対して1〜10%のホスファチジルセリン、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジン酸、およびホスファチジルイノシトールなど負に帯電したリン脂質を含みうる。
【0056】
ランタニドキレート錯体を封入するためのリポソームは、例えば、欧州特許第314764号明細書、国際公開公報第9625955号、および国際公開公報第2004023981号に記載されている。
【0057】
ベシクル、例えば、NMR造影剤の担体としてリポソーム封入された常磁性種の濃縮溶液を含有するマイクロベシクルの分散の使用は、封入された少なくとも1つの有機物を持つリポソームベシクルの注射用水性懸濁液を開示する欧州特許第314764号明細書に記載されている。
【0058】
体液、すなわち以下のような肝および脾におけるリポソームの望ましくない除去を回避するためにいくつかの改良が記載されている。
−1)親水性および疎水性部分を含有するコポリマーによるリポソームのコーティング
−2)ベシクル形成脂質における保護物質の取込み(欧州特許第EP−A−0354855明細書、国際公開公報第91/05545A号)
−3「ステルス」因子として、血液中のリポソームの半減期を改善するためにパルミトイルグルクロン酸(PGlcUA)などの製品のベシクル形成脂質に取込み
−4)一方の末端で疎水性部分、他方の末端で親水性高分子鎖を含むリポソーム表面上のタンパク質の吸収を阻害する薬剤の使用。好ましい疎水性部分は長鎖脂肪族アルコールのアルコールラジカル、ステロール、ポリオキシプロピレンアルキル、またはグリセリン脂肪酸エステル、およびリン脂質であるが、好ましい親水性部分はポリエチレングリコール(PEG)である。PEGおよび疎水性部分のアルコールラジカルがエーテル結合によって、または
PEG結合リン脂質によって結合されている非イオン表面活性剤が特に好ましい。形成時に、薬剤はリポソーム形成リン脂質と混合され、「ステルス」リポソームを生成する。
−5)リポソームのサイズの低下:血液中のリポソームの寿命は、ベシクルをきわめて小さくすること、すなわち、それらをオプソニンによってサイズ認識可能ではなくすることによって大幅に延長されうる。
−6)以下の国際公開公報第9625955号に記載されたようなリポソーム懸濁組成物の調節、すなわち
(a)リポソーム形成脂質は80〜99モル%の中性リン脂質、およびそのホスファチジル部分がグリセロールに連結されている約1〜20モル%の負に帯電したリン脂質を含み、
(b)(b)少なくとも80%(体積比)のリポソームベシクルが0.2−1.0μm範囲にあり、かつ
(c)リポソームサイズによって、懸濁液中の脂質濃度(CLip)は、平均径が1.0μmのリポソームで20mg/ml未満、平均径が0.2μmのリポソームで100mg/ml未満である。
【0059】
国際公開公報第9625955号に記載されたこれらのリポソーム懸濁液において、中性リン脂質は通常の飽和および不飽和ホスファチジルコリンおよびエタノールアミン、例えば、対応するモノ−およびジ−オレイン−、モノ−およびジ−ミリストイル−、モノ−およびジ−パルミトイル−、およびモノ−およびジ−ステアロイル化合物である。負に帯電したリン脂質は、ホスファチジルグリセロール、好ましくは、ジミリストイルホスファチジルグリセロール(DMPG)、ジパルミトイルホスファチジルグリセロール(DPPG)、ジステアロイルホスファチジルグリセロール(DSPG)、および場合により対応するリン脂質であり、ここでグリセロールはイノシトールによって置換されている。また、リポソームの脂質は、ステロールおよび一部のグリコ脂質のようなリポソーム製剤に一般的に存在する添加剤を含有し、ステロールは、コレステロール、エルゴステロール、コプロスタノール、ヘミコハク酸(CHS)などコレステロールエステル、トコフェノールエステルなどを含みうる。グルコ脂質は、セレブロシド、ガラクト−セレブロシド、糖セレブロシド、スフィンゴ−ミエリン、スルファチド、およびモノ−、ジ−、およびトリヘキソシドで誘導体されたスフィンゴ−脂質を含みうる。
【0060】
MRIによって試験するパラメータによれば、ES/リポソームは、生物学的環境に感受性でないリポソーム、および生物学的環境に感受性であるリポソームを記載する国際公開公報第2004023981号に記載されているようなものでありうる。環境感受性のリポソームは、例えば、熱感受性リポソーム、pH感受性リポソーム、化学感受性リポソーム、および放射線感受性リポソームを含みうる。
【0061】
−非感受性リポソームは、例えば、DSPC/コレステロール(55:45、mol:mol)を含みうる。熱感受性リポソームは、例えば、DPPC−PEG2000、DPPC−DSPE−PEG2000(95:5、mol:mol)、DPPC−MSPC−DSPE−PEG2000(90:10:4、mol:mol)より成る群から選択される製剤を含みうる。
【0062】
−「環境感受性リポソーム」は、ジパルミトイルホスファチジル−コリンおよびジパルミトイルホスファチジル−グリセロールリン脂質などであるがこれらに限定されない生理的に適合性の成分を使用して形成されるリポソームを意味する。
【0063】
例えば、熱感受性リポソームは、
−ジパルミトイルホスファチジルコリン−ポリエチレングリコール(DPPC−PEG2000)
−ジパルミトイルホスファチジルコリン−ジステアロイルホスファチジルエタノールアミン−ポリエチレングリコール(DPPC−DSPE−PEG2000)(95:5、mol:mol)
−ポリエニルホスファチジルコリン−MSPC−ジステアロイルホスファチジルエタノールアミン−ポリエチレングリコール(DPPC−MSPC−DSPE −PEG2000)(90:10:4、mol:mol)
を含む脂質の組合せから形成されうる。
【0064】
リポソームは、具体的には、唯一の環原子で付着した親油性アンカー基を有する大環状キラント部分を使用して、金属キレート部分がリポソーム膜に連結されるリポソーム剤を示す米国特許第6045821号明細書に記載されているものでありうるが、大環状キラントおよびアンカー基は、好ましくは、リポソーム形成後に、有利には生体分解性結合によって互いに結合されている。
【0065】
これらのリポソーム剤は、その従来技術よりも良好なものとして示されている。すなわち、
−親油性アンカー基に付着するように誘導体化された1つもしくは2つのキレート官能基を有する、DTPAなど直鎖キラント基を含む膜連結キレート:双親油性アンカー基を持つ直鎖キラント。
【0066】
これらのリポソーム剤は一般に、アンカー/キレート分子に加えて、リポソーム膜形成化合物、すなわち脂質および具体的にはリン脂質のほか、リポソーム核およびその外環境、一般にいずれの場合にも、水性溶媒を構成する材料を含む。キレート金属は内側に(かつ最終的に外側にも)いくつかの方法、例えば、
(i)プリフォームされたリポソームの表面に連結されたキラント基のメタル化によって、
(ii)キレート部分をプリフォームされたリポソームにおけるアンカー分子に結合することのよって、
(iii)キレートアンカー分子を含む脂質混合物を使用してリポソームを形成することによって
リポソームに連結されている。
【0067】
ES特にリポソームは、DMPC(ジミリストイルホスファチジルコリン)、DPPC(ジパルミトイルホスファチジルコリン)、DPPG(ジパルミトイルホスファチジルグリセロール)およびDMPG(ジミリストイルホスファチジルグリセロール)など短いアシル鎖長さを有するリン脂質を含みうる。
【0068】
ES/リポソームを通じた水移動の最適化を考慮し、ES/リポソーム組成物は、有利には、リポソームの水交換特性を調節するために適合されうる。かかる適合は、特にInternational Journal of Pharmaceuticals、233、2002年、131−140頁、グロガード(Glogard)らにおいて記載されている。具体的には、高レベルのコレステロールが、リポソーム膜を剛性にし、膜上の水交換を減少させうる。減少した表面積と体積比および多重膜二重層の存在はリソームの内側と外側との水交換を減速させる。
【0069】
CEST分子イメージングに関する実施形態において、特定の器官もしくは組織への能動的標的化は、腫瘍関連性抗原、レクチン、またはペプチドに対して特異的であるモノクローナル抗体または抗体断片などそれらに付着したバイオベクターによる脂質の取込みによって達成されうる。リポソームまたはESの標的化は特に米国特許第6350466明細書に記載されており、リポソームは、脂質シートにおける脂質の一部の親水性頭部基に付着した標的薬剤を含む。バイオベクターは、親油性基と適切に結合され、ES膜への挿入を可能にし、バイオベクターがESの外面で少なくとも表示されるようになっている。
【0070】
リポソームによる造影剤の標的送達についても、造影剤の標的送達の手引き(Handbook of Targeting delivery of imaging agents)、ウラジミール(Wladimir)P.torchilin編、マサチューセッツ(Massachusetts)、1995年、149−155および403頁、すなわち腫瘍および炎症に関して十分に記載されている。例えば、大きな単層リポソームLUVが使用されうる。
【0071】
多くの標的エンティティ(バイオベクターと呼ばれる)が、特に国際公開公報第2004/112839号、特に65〜82頁、具体的には以下に言及されたものが使用されうる。
1)国際公開公報第01/97850号(標的VEGF受容体およびアンジオポイエチン)、米国特許第6,372,194号明細書(ポリヒスチジンなどのポリマー)、国際公開公報第2001/9188号(フィブリン標的ポリペプチド)、国際公開公報第01/77145号(インテグリン標的ペプチド)、国際公開公報第02/26776号(αvβ3インテグリン標的ペプチド)、国際公開公報第99/40947号(ペプチド標的、例えば、R−X−K−X−HおよびR−X−K−X−H、またはTie−1および2受容体を含むKDR/FlK−1受容体)、国際公開公報第02/062810号、およびミュラー(Mueller)ら、Eur.J.Org.Chem、2002年、3966−3973頁(シアリルルイスのグリコシド)、国際公開公報第03/011115号(NおよびC末端に結合されたキレートを有するペプチド)、Bioorganic&medical Chemistry letters 13、2003年、1709−1712頁(ポリアシルアミド標的P選択)、Bioorganic&medical Chemistry letters 14、2004年、747−749頁(4−ニトロイミダゾール標的腫瘍、国際公開公報第02/40060号(アスコルビン酸など酸化防止剤)、米国特許第6,524,554号明細書(タフトシンの標的)、国際公開公報第02/094873号(Gタンパク質受容体GPCR、具体的にはコレシストキニン)、米国特許第6,489,333号明細書(インテグリン拮抗薬およびグアニジン模倣薬の組合せ)、米国特許第6,511,648号明細書(キノロン標的αvβ3またはαvβ5)、米国特許出願公開第A2002/0106325号明細書、国際公開公報第01/97861号(ベンゾジアゼピンおよび類似体標的インテグリン)、国際公開公報第01/98294号(イミダゾールおよび類似体)、国際公開公報第01/60416号(MMP阻害剤、具体的にはヒドロキサマート)、国際公開公報第02/081497号(RGDWXEなどのαvβ3標的ペプチド)、国際公開公報第01/10450号(RGDペプチド)、米国特許第6,261,535号明細書(抗体または抗体断片(TNFまたはILで誘導可能なFGF、TGFb、GV39、GV97、ELAM、VCAM)、米国特許第5707605号明細書その標的との相互作用によって修飾される標的分子)、国際公開公報第02/28441号(アミロイド沈着標的剤)、国際公開公報第02/056670号(カテプシン開裂ペプチド)、米国特許第6,410,695号明細書(ミトキサオロンまたはキノン)、米国特許第6,391,280号明細書(上皮細胞標的ポリペプチド)、米国特許第6,491,893号明細書(GCSF)、米国特許出願公開第2002/0128553号明細書、国際公開公報第02/054088号、国際公開公報第02/32292号、国際公開公報第02/38546号、国際公開公報第2003/6059号、米国特許第6,534,038号明細書、国際公開公報第99/54317号(システインプロテアーゼ阻害剤)、国際公開公報第0177102号、欧州特許第1121377号明細書、Pharmacological Reviews(52、n2、179、成長因子PDGF、EGF、FGF等)、Topics in Current Chemistry(222、W.クラウゼ(Krause)、種プリンガー(Springer)、Bioorganic&Medical Chemistry(11、2003年、1319−1341頁、αvβ3標的テトラヒドロベンズアゼピノン誘導体)。
2)血管新生阻害剤、具体的には臨床試験で試験され、またはすでに市販されているもの、特に、
−SU101、SU5416、SU6668、ZD4190、PTK787、ZK225846、アザシクル化合物(国際公開公報第00/244156号、国際公開公報第02/059110号公報)などFGFRまたはVEGFR受容体を含む抗血管新生阻害剤、
−BB25−16(マリマスタット)、AG3340(プリノマスタット)、ソリマスタット、BAY12−9566、BMS275291、メタスタット、ネオバスタットなどMMPを含む血管新生阻害剤、
−SM256、SG545、EC−ECM−遮断接着分子((など)EMD121−974、またはビタキシン)などインテグリンを含む血管新生阻害剤、
−カルボキシアミドトリアゾール、TNP470、スクアールアミン、ZD0101など抗血管新生のより間接的な機序を有する医薬品、
−文献国際公開公報第99/40947号に記載された阻害剤、KDR受容体との結合に対してきわめて選択的なモノクローナル抗体、ソマトスタチン類似体(国際公開公報第94/00489号)、セレクチン結合ペプチド(国際公開公報第94/05269号)、成長因子(VEGF、EGF、PDGF、TNF、MCSF、インターロイキン)、Nuclear Medicine Communications、1999年、20に記載されたVEGF標的化バイオベクター、
−文献国際公開公報第02/066512号の阻害剤ペプチド。
3)受容体を標的にすることが可能なバイオベクター、すなわち、CD36、EPAS−1、ARNT、NHE3、Tie−1、1/KDR、Flt−1、Tek、ニューロピリン−1、エンドグリン、プレイオトロフィン、エンドシアリン、Axl.、alPi、a2ssl、a4P1、a5pl、ephB4(エフリン)、ラミニンA受容体、ニュートロフィリン(neutrophilin)65受容体、OB−RPレプチン受容体、CXCR−4ケモカイン受容体(および文献国際公開公報第99/40947号で言及された他の受容体)、LHRH、ボンベシン/GRP、ガストリン受容体、VIP、CCK、Tln4。
4)チロシンキナーゼ阻害剤型のバイオベクター。
5)(1)GPIIb/III受容体のモノクローナル抗体のfab断片、アブキシマブ(Abciximab)(ReoPro(商標))、(2)エプチフィバチド(Integrilin(商標))およびチロフィバン(Aggrastat(商標))など静脈内注射される小さなペプチドおよびペプチド模倣分子から選択されるGPIIB/IIIa阻害剤の既知の阻害剤。
6)フィブリノゲン受容体拮抗薬(欧州特許第425212号明細書)であるペプチド、IIb/IIIa受容体リガンド、フィブリノゲンリガンド、トロンビンリガンド、粥状斑を標的にすることが可能なペプチド、血小板、フィブリン、ヒルジンベースのペプチド、IIb/IIIa受容体を標的にするグアニンベースの誘導体。
7)抗血栓作用、抗血小板凝集作用、アテローム性動脈硬化に対する作用、再狭窄に対する作用、および/または抗血液凝固作用を有する他のバイオベクターまたは医薬品として当業者に周知のバイオベクターの生物学的活性断片。
9)特定の型の癌を標的にする一部のバイオベクター、例えば、結腸直腸癌と関連したST受容体、またはタキキニン受容体を標的にするペプチド。
10)ホスフィン型化合物を使用するバイオベクター。
11)標的P−セレクチン、E−セレクチンのバイオファクター(例えば、モリカワ(Morikawa)ら、1996年、951によって記載された8−アミノ酸ペプチド)。
12)アネキシンVおよびそれの誘導体
13)非天然アミノ酸で任意に修飾される、ファージ提示法など標的化法によって得られるペプチド(http//chemlibrary.bri.nrc.ca)、例えば、ファージ提示法ライブラリー由来のペプチド、すなわち、RGD、NGR、CRRETAWAC、KGD、RGD−4C、XXXY*XXX、RPLPP、APPLPPR。
14)具体的には文献国際公開公報第2003/014145号で言及された粥状斑を標的にするための他の既知のペプチドバイオベクター。
15)ビタミン。
16)ホルモンおよびステロイドを含む、ホルモン受容体のリガンド。
17)オピオイド受容体を標的にするバイオベクター。
18)TKI受容体を標的にするバイオベクター。
19)LB4およびVnR拮抗薬。
20)ニトリイミダゾールおよびベンジルグアニジン化合物。
21)Current Chemistry、第222巻、260−274頁におけるトピックス、受容体ベースの診断的金属薬剤の基礎(Fundamentals of Receptor−based Diagnostic Metallopharmaceuticals)でリコールされたバイオベクター、具体的には、
22)腫瘍において過剰発現されるペプチド受容体(例えば、LHRH受容体、ボンベシン/GRP、VIP受容体、CCK受容体、タキキニン受容体)を標的にするバイオベクター、具体的には、ソマトスタチン類似体またはボンベシン類似体、場合によりグリコシル化オクトレオチド由来ペプチド、VIPペプチド、アルファ−MSH、CCK−Bペプチド、
環状RGDペプチド、フィブリン−アルファ鎖、CSVTCR、タフトシン、fMLF、YIGSR(受容体:ラミニン)から選択されるペプチド。
23)スマート型の生成物に使用されるバイオベクター、例えば、生化学的局所反応の場合すなわち酵素的に開裂可能なバイオベクター。
24)心筋生存度のマーカー(テトロフォミンおよびヘキサキス−2−メトキシ−2−メチルプロピルイソニトリル)。
25)神経伝達物質受容体(D、5HT、Ach、GABA、NA受容体)のリガンド。
26)チロシンキナーゼ阻害剤、例えば、ゲフィチニブ(Gefitinib)、エルロチニブ(Erlotinib)、イマチニブ(Imatinib)オリゴヌクレオチド。
27)その腫瘍を標的にすることで知られる抗体。
【0072】
国際公開公報第2005/049005号、国際公開公報第2005/049095号、国際公開公報第2005/042033号に記載されたものなど他のバイオベクター、チオフラビンまたはクリサミンG ou red congoの誘導体などアミロイドベータプラーク(アルツハイマー)を標的にする部分。
【0073】
特定の標的CEST剤は、異なる標的部分および金属(異なる標的化バイオベクターおよびcest剤を含有する封入システムの混合物(coktail))を有する少なくとも2つの異なる封入システムをも含みうる。例えば、診断薬は、i)メタロプロテアーゼ MMP1に特異的なTm3+およびバイオベクターを組込むES/リポソーム、およびii)メタロプロテアーゼMMP9に対するDy3+およびバイオベクターを有するリポソームの混合物より成りうる。標的部分は、異なる機序と関連した、例えば、血管新生と関連したリガンド、および標的と関連したリガンドを標的にしうる。本発明のCESTシステムは、幹細胞タギング(taging)にも使用されうる。
【0074】
本発明の造影剤組成物を製造するには、リポソームは製剤として生理的に許容される液体担体溶剤、例えば、pH修飾剤、キレート剤、抗酸化剤、等張化剤、抗凍結剤、別の造影剤等など1つもしくはそれ以上の添加剤を含みうる水溶液で形成される。
【0075】
pHを調節する適切な成分の例としては、生理的に許容される酸、塩基、緩衝剤、例えば酢酸、クエン酸、フマル酸、塩酸、リンゴ酸、リン酸、硫酸、または酒石酸、アンモニア、炭酸アンモニウム、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、水酸化カリウム、重炭酸ナトリウム、ホウ酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、トロールアミン、リン酸アンモニウム、ホウ酸、クエン酸、乳酸、メタリン酸カリウム、第一リン酸カリウム、酢酸ナトリウム、重リン酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、Tris、およびN−メチルグルカミンが挙げられる。
【0076】
適切な抗酸化剤の例としては、アスコルビン酸、パルミチン酸アスコルビル、システイン、モノチオグリセロール、ブチル化ヒドロキシアニソール、ブチル化ヒドロキシトルエン、次リン酸、没食子酸プロピル、重硫酸ナトリウム、ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム、メタ重硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、二酸化硫黄、またはトコフェノールが挙げられる。
【0077】
適切な等張化剤の例としては、塩化ナトリウム、ブドウ糖、ショ糖、マンニトール、ソルビトール、およびデキストロースが挙げられる。これらの薬剤は、好ましくは、製剤を血液と等張性または近等張性にするために使用される。
【0078】
適切な抗菌剤の例としては、塩化ベンザルコニウム、ベンジルアルコール、クロロブタノール、メタクレゾール、p−ヒドロキシ安息香酸メチル、p−ヒドロキシ安息香酸プロピルおよびチメロサールが挙げられる。
【0079】
好ましい実施形態において、本発明の封入システムにおいて使用するための反応性常磁性剤は、好ましくは、CESTイメージングに適合される常磁性金属イオンの少なくとも1つのキレート化錯体を含む。常磁性金属イオンは、CESTのために照射される移動プロトンの化学シフト値に大きく影響を及ぼすのに適切に短い電子緩和時間を有するランタニド(III)金属である。好ましくは、常磁性金属イオンは、セリウム(III)、プラセオジウム(III)、ネオジミウム(III)、ガドリニウム(III)、ジスプロシウム(III)、エルビウム(III)、テルビウム(III)、ホルミウム(III)、ツリウム(III)、イッテルビウム(III)、およびユーロピウム(III)から成る群において選択される。特に好ましいのは、Dy3+、Tb3+、Tm3+、Yb3+、Eu3+である。CESTに適合される他の金属イオン、すなわち、鉄(II)、鉄(III)、コバルト(II)、銅(II)、ニッケル(II)が使用されうる。
【0080】
適切なキレート剤の例としては、DOTA、DTPA、DTPA−BMA、BOPTA、DO3A、PCTA、それらの誘導体(例えば、Medicinal Chemistry、2003年、第3巻、n8におけるミニレビュー(Mini Review)に記載)、およびそれらの塩および錯体、特にカルシウム、ナトリウム、またはメルグミン塩、例えば、エデト酸二ナトリウム、エデト酸、カルシウムEDTAが挙げられる。
【0081】
本発明の方法において使用するための好ましい常磁性錯体は、例えば、Accounts of Chemical Research、2003年、36、10、783−790に記載されている1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−1,4,7,10−テトラ酢酸(DOTA)、およびそのテトラアミド誘導体、または1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−1,4,7,10−テトラホスホン酸(DOTP)、または1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−1,4,7−三酢酸(DO3A)もしくはHPDO3A、またはDO3ABおよびそのトリアミド誘導体、またはPCTAおよびそのトリアミド誘導体、またはHOPOおよび上記の好ましい金属イオンを有するその誘導体の大環状のキレートである。
【0082】
好ましいランタニドは、Yb(III)、Tm(III)、Er(III)、Ho(III)、Dy(III)およびEu(III)である。
【0083】
キレートは、国際公開公報第9625955号に記載されたYb(III)DOTAM−Gly an Eu(III)DOTAM−GlyまたはTm−DOTAM−GlyおよびEu−DOTAM−Gly、DOTMA−TmまたはDOTMA−DyまたはDOTA−DyまたはDOTATmまたはHPDO3A−DyまたはHPDO3A−Tmからも選択されうる。
【0084】
本発明は、キレートシフト剤および金属を含む有効な化合物の同定のためのスクリーニング方法、およびそれから得られる化合物にも関し、前記方法は、ESにおけるキレート金属錯体を結合し、CESTイメージングを持ち、化合物を選択するステップを含む。
【0085】
本発明の組成物は、金属常磁性イオンの第1のキレートを含むES/リポソームおよび金属常磁性イオンの別のキレートを含むリポソームを含みうる。
【0086】
目的とするパラメータとしては、ヒトまたは動物の体器官または体組織における非限定的に温度、pH、代謝物濃度、O2もしくはCO2分圧、酵素活性が挙げられる。
【0087】
本発明による薬学的調製物は、管内(例えば静脈内、動脈内、心室内など)に適切に注射されるか、髄腔内、腹腔内、リンパ管内、腔内、経口、または腸内投与によって使用されうる。
【0088】
注射用製剤は通常、活性成分および薬剤として許容される賦形剤を薬学的観点から適切な純度の水に溶解することによって調製される。結果として生じる製剤は適切に滅菌され、かかるものとして使用され、または代わりとして凍結乾燥され使用前に再構成されうる。
【0089】
これらの製剤は診断要件によって0.01〜0.5mmol/kg体重の用量の濃度で投与されうる。
【0090】
具体化によれば、封入システムは、米国特許第6667963号明細書に記載されたようなフルオロケミカル粒子で製造されるナノ液滴を含む。
【0091】
イメージングパラメータは以下の通りでありうる。すなわち、
−7.05Tで作動するブルカー アバンス(Bruker Avance)300分光計で実施される高解像度作業
−連続波前飽和方形波(出力1050Hz)で試料を照射し、またはe−burp1選択波の適切な列を使用することによって312DEG Kで実施される飽和異動実験。
−積極的にシールドされた勾配300mT/m)を有し、パラビジョン(ParaVision)2.1.1ソフトウェアを実行する7.05Tブルカー ファルマスキャン(Bruker PharmaScan)を使用して実施されるNMRイメージング。
−SE(スピンエコー)イメージングシーケンス(エルミート形状の90DEGおよび180DEG波を使用)を使用して得られる標準PDW(プロトン密度強調画像)。
−NMR画像導入パラメータ(TR/TE/NE=3.0s/18.3ms/1)、FOV(視野)30×30mm<2>、スライス厚2mm、および画像行列256×256ポイント。スピンエコーシーケンスの前遅延で4秒間適用される2.25ワット方形飽和波。一方はバルク水プロトンから−4794Hzでアミドプロトンの飽和で、他方は4794Hzでオフセットされるrf照射で得られる2つの画像。
【0092】
他の視野は1、1.5T〜3Teslaなどが使用されうる。
【実施例】
【0093】
実施例1
シフト剤としてのキレートDOTAもしくはDOTAMGlyまたはDOTAMが飽和および不飽和リン脂質とコレステロールナトリウム塩の混合物から得られたリポソーム封入システム内に封入される。例えば、50:10:40または55:15:30w/w/wのジパルミトイルホスファチジルグリセロールDPPG/オレオイルパルミトイルホスファチジルコリン/コレステロール。
【0094】
0.1〜1MのDOTAの溶液を使用して調製されたリポソームが、0.05〜0.5Mのリポソーム内のDOTAの濃度を得ることを可能にする。調製されたリポソームは0.5〜5mMの範囲でシフト剤の濃度を有し、リポソームの濃度は、例えば、1〜5nM、好ましくは、2〜4nMの範囲である。リポソームの平均径は、特にコレステロール比によって約0.2〜0.3μmである。イメージングパラメータ:ブルカー(Bruker)7T、312DEG K、3秒照射時間。十分な結果を得るために必要とされる視野は、リポソームに封入されていないシフト剤よりもシフト剤を含有するリポソームではるかに低い。コントラストCEST画像は、リポソームで使用されるシフト剤の濃度に従ってほぼ0.05nM以下の程度のリポソームの濃度でも得られうる。
【0095】
実施例2
DOTAまたはDTPA親油性誘導体が従来技術に従って調製される。すなわち、米国特許第6045821号明細書(大環状キレート、特にDO3A−スクシニル−PE、DO3A−グルタリル−PE、DO3A−DOBA、DO3A−DOmBA、DO3A−DOoBA、DO3A−DOIA、DO3A−HOBA、DO3A−OOBA、およびAE−DO3A−ドデセニル−PE、実施例3〜24を参照)、米国特許5154914明細書(親油性鎖C1−C30を持つDTPA)、米国特許第5312617号明細書(親油性基CHCONRを有するDTPA)。
【0096】
キレートシフト剤はリン脂質膜と結合されている。キレートはリポソーム膜の外面(「外部キレート」)または内面(「内部キレート」)のいずれかに位置している。
【0097】
リポソームは、以下の通り、薄膜法によって調製された。すなわち、DSPC、親油性Tm錯体、FA−PEG−DSPEおよびコレステロールをクロロホルム/メタノール混合物1:1(v/v)中に共溶解し、蒸発させ減圧下に乾燥させた。脂質の総量は通常、
−10〜30%の親油性Tm錯体
−30〜50%のDSPC
−20〜40%のコレステロール
−5〜15%のFA−PEG−DSPE
から成る120μmolであった。
【0098】
次いで、20mM HEPESおよび135mM NaClによって構成されたpH6.5での緩衝液3mlで脂質薄膜を再水和した。結果として生じるリポソームを2時間、遷移温度(Tc=58℃)以上で静かに攪拌した。次に、脂質分散を連続的に10回、400nmさらに100nmポリカーボネート膜フィルタを通じて押出した。
【0099】
リン脂質濃度をルーザー(Rouser)(1970年)によるリン分析によって測定した。Tmキレート取込みの効率を誘導的に結合された血漿原子発光スペクトロスコピー(ICP−AES)によって分析した。リポソームの平均径をマルベルン(Malvern)4700システム:約120nmによる光子相関スペクトロスコピー(PCS)によって90°角度(25℃)で測定した。
【0100】
「内部キレート」比率を増大させるために、調整方法は「外部キレート」の金属交換反応のステップを含みうる。この方法では、金属交換反応液が「内部キレート」および「外部キレート」を表示するリポソームを含む組成物に添加される。金属交換反応溶液はLa3+を含み、「外部キレート」の金属を錯体とすることを可能にする。したがって、残りのリポソームは、機能的に言えば、金属シフト剤を持つ「内部キレート」のみを、または実質的にこれのみを含有する。「外部キレート」は、CESTシフト効果の点で無効おなる。
【0101】
実施例3:PCTA誘導親油性化合物の使用
オクタデカン酸3−({2−[4−(3,9−ビス−カルボキシメチル−3,6,9,15−テトラアザ−ビシクロ[9.3.1]ペンタデカ−1(14),11(15),12−トリエン−6−イル)−4−カルボキシ−ブチリルアミノ]−エトキシ}−ヒドロキシ−ホスホリルオキシ)−2−オクタデカノイルオキシ−プロピルのエステルのジスプロシウムおよびツリウム錯体
【化2】

200mgの化合物
【化3】

を10mlのジメチルホルムアミド中に溶解する。この溶液に204mgのN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミドおよび40mgのN−ヒドロキシスクニミドを添加する。混合物を1時間、室温下に攪拌し、5mlのピリジン中250mgの1,2−ジステアロイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン(DSPE,AVANTI(登録商標)ポラー・リピド社(Polar Lipids Inc.))の溶液を添加する。反応媒体を20時間、室温下に攪拌し、エタノール50ml中に沈殿させる。次いで、生成物をシリカゲル、m=190mgで精製する。
【0102】
実施例4:PEG挿入ステルス剤によるDTPA誘導体のリポソーム調製
キレート錯体は水性内相でリポソーム内に封入される。
【0103】
リポソームを薄膜法によって以下の通り調製した。すなわち、リン脂質(DPPCおよびDPPG)、FA−PEG−DSPE、およびコレステロールをクロロホルム/メタノール混合物5:1(v/v)中に共溶解し、蒸発させ減圧下に乾燥させた。脂質の総量は通常、
−40〜70%のDPPC
−5〜20%のDPPG
−20〜40%のコレステロール
−5〜15%のFA−PEG−DSPE
で構成された。
【0104】
次いで、脂質薄膜を0.25M Dy−DTPA−BMAの水溶液で再水和した。多重膜ベクシルを凍結融解によって5回処理した。結果として生じる大きなオリゴ層状ベクシルリポソームを二重ポリカーボネート膜フィルタ(100および50nm孔径)を通じて減圧下に押出した。未封入のDyのキレートをSpectra/Por膜(分子量カットオフ:10000ダルトン)で、20mM HEPESおよび135mM NaClによって構成されたpH7.4の緩衝液に対して透析によって除去した。
【0105】
リン脂質濃度をルーザー(1970年)によるリン分析によって測定した。Dyキレート取込みの効率を誘導的に結合された血漿原子発光スペクトロスコピー(ICP−AES)によって分析した。リポソームの平均径をマルベルン(Malvern)4700システム:約110nmによる光子相関スペクトロスコピー(PCS)によって90°角度(25℃)で測定した。
【0106】
実施例5:封入システムと結合された親油性非ペプチド(葉酸誘導体)バイオベクター
【化4】

【0107】
葉酸(188mg)を8mlのDMSO中に溶解した。700mgのアミノ−PEG2000−DSPEおよび3.8mlのピリジンを添加した後、233mgのジシクロヘキシルカルボジイミドを添加した。反応を室温下に一夜、継続した。ピリジンを回転蒸発によって除去し、次いで530mlの水を添加した。溶液を遠心分離し(4000tr/分)、微量不溶性物質を除去した。上清を濃縮させ、最初に食塩水0.1Nに対して、次いで水で1Kd膜により限外ろ過した。ろ過物を凍結乾燥させ、残留物を真空下に乾燥させた。収量は600mg(75%)であった。分析:SM(エレクトロスプレーポジモード):z=2によるm/zは1599に集中し、z=3では1066に集中し、z=4では800に集中する。
【0108】
実施例6:親油性ペプチドバイオベクター
ステップ1:
【化5】

20mlのジオキサンおよび8mlのDMF中3.85gのヘキサデカン酸および2.76gのペンタフルオロフェノールから成る溶液に0℃下、20mlのジオキサン中3.1gのジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)を添加する。混合物を一夜、室温下に攪拌し、反応媒体をろ過する。得られた溶液を低圧下に蒸発させる。得られた油をシクロヘキサンヘ入れ、白色固体(5g)を得る。
融合温度:42−44℃
【0109】
ステップ2:ペプチドのアシル化
ペプチドを固体相で2.5等価物の各々のアミノ酸保護Fmocを使用して各々の結合サイクルで調製する。カルボン酸の活性化は、DMF中HATU、N−メチルモルホリンで行われる。Fmoc基はピペリジン処理(DMF中20%)によって結合される。ペプチド配列の最後のアミノ酸の導入および保護基Fmocの開裂後、ペプチドのN末端アミンは、HoBtおよびN−メチルモルホリンの存在下にCHCl中に溶解されたステップ1で調製された化合物(2.5等価物)によってアシル化される。ペプチドはその後に樹脂から遊離し、側部機能の保護基が30分間、0℃下、その後に2時間、室温下にトリフルオロ酢酸/チオアニソール(95/5)の混合物の作用によって切断される。樹脂は除去され、溶剤は低圧下に蒸発される。リポペプチドはエチルエーテルで沈殿される。生成物は、カラムVydac ODS(登録商標)で水/アセトニトリル/TFA混合物で溶出することによってHPLC調製で精製される。
【0110】

【0111】
実施例7:ステルス剤リン脂質−PEG
かかる親油性PEG誘導体は公知であり、例えばAVANTI(登録商標)polar lipids on Avantilipids.comから市販されており、特にPEG350、750、2000、3000、5000、具体的には、
−1,2−ジステアロイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン−N−[メトキシ(ポリエチレングリコール)−350]
−1,2−ジステアロイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン−N−[メトキシ(ポリエチレングリコール)−550]、
−1,2−ジステアロイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン−N−[メトキシ(ポリエチレングリコール)−750]
1,2−ジステアロイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン−N−[メトキシ(ポリエチレングリコール)−3000]
である。好ましくは、PEG化リン脂質のパーセンテージはほぼ10程度である。
【0112】
本発明は、詳細に記載された封入システムに限定されていない。具体的には、本発明は、ESの言及された脂質組成物、および適切なCESTプロトコールによって詳細に記載されたものと類似した有効な優れた結果を示すキレートシフト剤を含むCEST ES剤を含む。
【0113】
実施例8:多重膜リポソームの調製
多重膜リポソーム(またはMLV、多重膜嚢状体)を薄膜法によって以下の通り調製した。すなわち、リン脂質(DPPCおよびDPPG)、FA−PEG−DSPE、およびコレステロールをクロロホルム/メタノール混合物5:1(v/v)中に共溶解し、蒸発させ減圧下に乾燥させた。脂質の総量は通常、
−40〜70%のDPPC
−5〜20%のDPPG
−20〜40%のコレステロール
−5〜15%のFA−PEG−DSPE
で構成された。
【0114】
次いで、脂質薄膜を0.25M Dy−DTPAまたはTm−DOTAの水溶液で再水和した。未封入のDyまたはTmのキレートをSpectra/Por膜(分子量カットオフ:10000ダルトン)で、20mM HEPESおよび135mM NaClによって構成されたpH7.4の緩衝液に対して透析によって除去した。
【0115】
リン脂質濃度をルーザー(1970年)によるリン分析によって測定した。Dyまたは(ot)Tmキレート取込みの効率を誘導的に結合された血漿原子発光スペクトロスコピー(ICP−AES)によって分析した。リポソームの平均径をマルベルン(Malvern)4700システム:約600nmによる光子相関スペクトロスコピー(PCS)によって90°角度(25℃)で測定した。
【0116】
実施例9:ダブルエマルジョンの調製
W/O/Wダブルマイクロエマルジョンを2つのステップで調製した。最初に、70℃下にDy−DOTA(0.05−0.2M)を含有する水溶液(3〜10%)を、
−ステアリン酸(35〜80%)
−AOT(10〜20%)
−ブタノール(20〜30%)
の混合物に添加することによって温かいW/Oマイクロエマルジョンを調製した。
【0117】
温かいW/Oマイクロエマルジョン(10〜15%)に、
−水(50〜70%)
−レシチン(3〜10%)
−ブタノール(5〜10%)
−タウロデオキシコール酸ナトリウム塩(TDC)(5〜10%)
の70℃で温めた混合物を添加することによってW/O/Wダブルエマルジョンを得た。
【0118】
両方のステップは結果として光学的に透明なシステムをもたらした。W/O/Wマイクロエマルジョンを、ダイアフロ(Diaflo)膜を使用するウルトラダイアフィルトレーション(ultradiafiltration)によって3回精製した。Dyまたは(ot)Tmキレート取込みの効率を誘導的に結合された血漿原子発光スペクトロスコピー(ICP−AES)によって分析した。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
CESTイメージング用に混合された造影剤であって、前記造影剤が水移動シフトプロトンのプールを含有するプロトンプール封入システムを含む造影剤。
【請求項2】
前記造影剤が、1)シフトされる水移動プロトンのプールと、2)シフト剤とを含有するプロトンプール封入システムを含む請求項1に記載の造影剤。
【請求項3】
前記シフト剤がランタニドである請求項2に記載の造影剤。
【請求項4】
前記シフト剤がランタニドの錯体である請求項2に記載の造影剤。
【請求項5】
前記ランタニドが、鉄(II)、Cu(II)、Co(II)、エルビウム(II)、ニッケル(II)、ユーロピウム(III)、ジスプロシウム(III)、ガドリニウム(III)、プラセオジニウム(III)、ネオジニウム(III)、テルビウム(III)、ホルミウム(III)、ツリウム(III)、イッテルビウム(III)から選択される請求項3または4に記載の造影剤。
【請求項6】
前記ランタニドが、ユーロピウム(III)、ジスプロシウム(III)、ユーロピウム(III)、イッテルビウム(III)およびツリウム(III)、およびエルビウム(III)およびホルミウム(III)から選択される請求項3または4に記載の造影剤。
【請求項7】
前記常磁性錯体が、DOTA、DTPA、DTPA−BMA、BOPTA、DO3A、HPDO3A、DOTAM、DOTAMgly、MCTA、DO3AB、およびそれらのポリアミド誘導体から選択されるキレートである、請求項4〜6のいずれか一項に記載の造影剤。
【請求項8】
前記キレートが、Yb(III)DOTAM−Gly an Ho(III)DOTAM−GlyまたはTm(III)−DOTAM−GlyまたはEr(III)DOTAM−GlyおよびEu−DOTAM−Glyから選択される請求項7に記載の造影剤。
【請求項9】
前記キレートが、Yb(III)DOTMA an Ho(III)DOTMAまたはTm(III)−DOTMAまたはEr(III)DOTMAおよびEu−DOTMAから選択される請求項7に記載の造影剤。
【請求項10】
前記封入システムがリポソーム、ダブルエマルジョン、スフェルライトである請求項1〜8のいずれか一項に記載の造影剤。
【請求項11】
脂質を形成する前記封入システムが、ホスファチジルコリン(レシチン)(PC)、ホスファチジルエタノールアミン(PE)、リソレシチン、リソホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン(PS)、ホスファチジルグリセロール(PG)、ホスファチジルイノシトール(PI)、ジパルミトイルホスファチジルグリセロールDPPG、オレオイルパルミトイルホスファチジルコリン、スフィンゴミエリン、カルジオリピン、ホスファチジン酸(PA)、脂肪酸、ガングリオシド、糖脂質、グリコ脂質、モノ−、ジ、またはトリグリセリド、セラミド、またはセレブロシド、およびコレステロールと関連したそれらの誘導体の、リン脂質もしくは水素化リン脂質またはそれらの誘導体を含む請求項9に記載の造影剤。
【請求項12】
前記封入システムが直径20−5000nm、好ましくは50−300nmの範囲である請求項9に記載の造影剤。
【請求項13】
前記シフト剤が部分的にのみ前記封入システムに封入されている請求項1〜12のいずれか一項に記載の造影剤。
【請求項14】
前記シフト剤が前記封入システムの親油性層に挿入されている請求項1〜12のいずれか一項に記載の造影剤。
【請求項15】
前記封入システム構造が特定の標的化に適合される請求項1〜14のいずれか一項に記載の造影剤。
【請求項16】
前記封入システムが、少なくとも標的化バイオベクターおよび最終的にステルス剤(furtive agent)、特に血管新生に関連した受容体を標的にするバイオベクター、腫瘍領域を標的にすることができるバイオベクター、メタロプロテアーゼを標的にすることができるバイオベクターを含む請求項15に記載の造影剤。
【請求項17】
異なるシフト剤および最終的に異なる標的化バイオベクターを含有する請求項1〜15のいずれか一項に記載の封入システムの混合物を含む造影剤。
【請求項18】
前記封入システム構造が血液プールイメージングに適合されている請求項1〜14のいずれか一項に記載の造影剤。
【請求項19】
生理的に許容される担体および請求項1〜18のいずれか一項に記載の造影剤を含む医薬組成物。
【請求項20】
請求項1〜19のいずれか一項に記載のCEST造影剤が使用されるCESTイメージングの方法。
【請求項21】
ヒトまたは動物の体器官、体液、または体組織における化学物理パラメータのMRIによる測定のための方法であって、飽和移動能が目的とする化学物理パラメータと相関するCEST造影剤が使用され、かつこの化学物理パラメータのCEST MRIイメージが登録され、前記造影剤が請求項1〜5のいずれか一項に記載の薬剤である方法。
【請求項22】
水溶媒プロトンとの化学交換にある移動プロトンのプールを含み、かつ、適切な高周波rf照射野が前記交換可能なプロトンプールの共振周波数で適用される場合に、前記移動プールのプロトンの少なくとも一部と水プロトンとの間の飽和移動効果を生成することが可能であり、前記飽和移動が目的とする化学物理パラメータに関する、適切な量での少なくとも1つの造影製品の投与を含む化学物理パラメータの診断方法。

【公表番号】特表2008−513533(P2008−513533A)
【公表日】平成20年5月1日(2008.5.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−532901(P2007−532901)
【出願日】平成17年9月23日(2005.9.23)
【国際出願番号】PCT/EP2005/054798
【国際公開番号】WO2006/032705
【国際公開日】平成18年3月30日(2006.3.30)
【出願人】(591052505)
【氏名又は名称原語表記】GUERBET
【Fターム(参考)】