JP2013199477A - シアニン骨格を有する疎水性色素含有粒子、及びそれを有する造影剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シアニン骨格を有する疎水性色素を有する粒子であって、前記疎水性色素が化学式(1)で示されることを特徴とする粒子。
【選択図】図1
Description
第二の本発明は、シアニン骨格を有する疎水性色素と、前記疎水性色素を内包するマトリックス材とを有する粒子であって、前記疎水性色素が化学式(1)で示されることを特徴とする粒子に関する。
R17は、ハロゲン原子、アセトキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基及び炭素数1〜18のアルキル基からなる群から選択される官能基であるか又は、R17は、別のL11、L12、L13、L14、L15、L16、L17に結合して存在するアルキル基と共に、4員環〜6員環を形成していてもよく;
R11、R12、R13、R14、R15、R16 は各々が同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、アセトキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、又は炭素数1〜18のアルキル基若しくは芳香族基であってハロゲン原子、アセトキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、又は炭素数1〜18のアルキル基から選択される一若しくは複数の官能基で置換されているか若しくは未置換のものを表し;
Z11、Z12は同一でも異なっていてもよく、複素5員環に結合して5員又は6員の縮合環を形成するのに必要な構造を表し、この縮合環は、さらにハロゲン原子、アセトキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、又は炭素数1〜18のアルキル基から選択される一又は複数の置換基又は縮合環を有していてもよく;
X1は分子の電荷を中和するに必要な対イオンを表す。p1は分子全体の電荷を中和するに必要なX1の数を表す)
本発明において色素とは、600nm乃至1300nmの範囲に含まれる波長の光を吸収することのできる化合物と定義する。
また、本実施形態において疎水性の色素とは、実施例で後述する薄層液体クロマトグラフィー(以下、TLCと略すことがある)法によって算出したRf値が0.09以上、0.50以下である色素と定義する。
本実施形態においてシアニン骨格を有する疎水性色素の構造は、下記の化学式(1)で示される。
ここでR17は、ハロゲン原子、アセトキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基及び炭素数1〜18のアルキル基からなる群から選択される官能基である。また、R17は、別のL11、L12、L13、L14、L15、L16、L17に結合して存在するアルキル基、例えば、メチレン基、ジメチレン基又はトリメチレン基と共に、4員環〜6員環を形成していてもよい。
R11、R12、R13、R14、R15、R16は各々が同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、アセトキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、又は炭素数1〜18のアルキル基若しくは芳香族基であってハロゲン原子、アセトキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、又は炭素数1〜18のアルキル基から選択される一若しくは複数の官能基で置換されているか若しくは未置換のものを表す。
Z11、Z12は同一でも異なっていてもよく、複素5員環に結合して5員又は6員の縮合環を形成するのに必要な構造を表す。この縮合環は、さらにハロゲン原子、アセトキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、又は炭素数1〜18のアルキル基から選択される一又は複数の置換基又は縮合環を有していてもよい。
X1は分子の電荷を中和するに必要な対イオンを表す。p1は分子全体の電荷を中和するに必要なX1の数を表す。)
ここでR27は、ハロゲン原子、アセトキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基及び炭素数1〜18のアルキル基からなる群から選択される官能基である。
また、R27は、別のL21、L22、L23、L24、L25、L26、L27に結合して存在するアルキル基と共に、4員環〜6員環を形成していてもよい。
X2は分子の電荷を中和するに必要な対イオンを表す。p2は分子全体の電荷を中和するに必要なX2の数を表す。
A21は、化学式(3)及び化学式(4)で示される構造のいずれかを表す。A22は、化学式(5)及び化学式(6)で示される構造のいずれかを表す。)
点線は、L21に結合する部分を表す。
点線は、L21に結合する部分を表す。
点線は、L27に結合する部分を表す。
点線は、L27に結合する部分を表す。
本実施形態1に係る粒子は、界面活性剤を有している。本実施形態2に係る粒子は、粒子表面が界面活性剤で保護されていても良い。
本実施形態における界面活性剤としては、特に限定されることはなく、粒子を形成することができればいかなるものでもよい。例えば非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、高分子界面活性剤又はリン脂質等を使用することができる。これらの界面活性剤は、1種類のみを用いてもよいし、2種類以上を用いてもよい。
本発明の粒子の製造方法としては、公知の方法を利用することが出来る。例えば、Nanoemulsion法、Nanoprecipitation法等を挙げることが出来る。
Nanoemulsion法における、使用する界面活性剤分散水溶液と有機溶媒分散液の重量比としては、水中油(O/W)型のエマルションを形成することができれば特に限定はない。好ましくは、有機溶媒分散液と水溶液の重量比が、1:2〜1:1000となる範囲である。
留去は、従来知られる何れの方法でも実施可能であるが、加熱によって除去する方法、あるいはエバポレーター等の減圧装置を利用した方法を挙げることができる。
Nanoemulsion法において、加熱による除去の場合の加熱温度は、O/W型のエマルションを維持できれば特に限定されないが、好ましい温度は0℃から80℃の範囲である。
Nanoprecipitation法において、加熱による除去の場合の加熱温度は、粒子の収率が低下する高次凝集が防げれば特に限定されないが、好ましい温度は0℃から80℃の範囲である。
但し、留去は、本発明の目的を達成できる範囲において上記手法に限定されない。
作製した粒子分散液の精製は、従来知られる何れの方法でも実施可能である。例えば、サイズ排除カラムクロマトグラフィー法、限外濾過法、透析法、遠心分離法を挙げることが出来る。
但し、精製方法は、本発明の目的を達成できる範囲において上記手法に限定されない。
本実施形態に係る粒子は、上記のシアニン骨格を有する疎水性色素を有した粒子であればどのような形状でもよく、真球状、楕円状、平面状、一次元のひも状などのいずれでもよい。本実施形態に係る粒子のサイズ(粒径)は特に制限されないが、1nm以上200nm以下であることが好ましい。
本実施形態に係る造影剤は、上記の本実施形態に係る粒子と、分散媒を有する。上記の分散媒は、液状の物質であり、例えば生理食塩水、注射用蒸留水、リン酸緩衝生理食塩水(Phosphate buffered saline、以下PBSと略すことがある)などが挙げられる。また本実施形態に係る造影剤は、必要に応じて薬理上許容できる添加物を有していても良い。
本実施形態に係る造影剤は、上記粒子を分散媒に予め分散させておいてもよいし、本実施形態に係る粒子と分散媒とをキットにしておき、生体内に投与する前に粒子を分散媒に分散させて使用してもよい。
本実施形態に係る粒子は、疎水性色素が漏出しにくいため、粒子内に疎水性色素が多く含まれる。含まれる色素が多いほど光吸収量が増加するため、本実施形態に係る粒子は、後述するように、光音響イメージング用途、あるいは、蛍光イメージング用途として好適である。なお、濃度消光が生じるほどの多くの量の疎水性色素が含まれる場合は、本実施形態に係る粒子は、光音響イメージング用途としてさらに好適である。
本実施形態に係る造影剤は、光音響イメージング法に用いることができる。なお、本明細書において、光音響イメージングは、光音響トモグラフィー(断層撮影法)を含む概念である。本実施形態に係る造影剤を用いた光音響イメージング法は、本実施形態に係る造影剤を検体もしくは前記検体から得られる試料に投与する工程と、前記検体もしくは前記検体から得られる試料にパルス光を照射する工程と、前記検体内もしくは前記検体から得られる試料内に存在する前記粒子由来物質の光音響信号を測定する工程と、を少なくとも有することを特徴とする。
本実施形態に係る造影剤は、蛍光イメージング法に用いることもできる。本実施形態に係る造影剤を用いた蛍光イメージング法は、本実施形態に係る造影剤を検体もしくは前記検体から得られる試料に投与する工程と、前記検体もしくは前記検体から得られる試料に光を照射する工程と、前記検体内もしくは前記検体から得られる試料内に存在する前記粒子由来物質の蛍光を測定する工程と、を少なくとも有することを特徴とする。
本実施形態に係る造影剤を用いた蛍光イメージング法の一例は以下の通りである。すなわち、本実施形態に係る造影剤を検体に投与し、あるいは前記検体より得られた臓器等の試料に添加する。なお、前記検体とは、ヒト、実験動物やペット等、その他、特に限定されることなく、あらゆる生物を指し、前記検体中もしくは検体より得られた試料としては、臓器、組織、組織切片、細胞、細胞溶解物などを挙げることができる。前記粒子の投与あるいは添加後、前記検体等に対し近赤外波長域の光を照射する。
(実施形態1の構成)
本実施形態に係る粒子は、図1に示すように、シアニン骨格を有する疎水性色素1001、粒子表面には界面活性剤1003を有する粒子であって、前記疎水性色素が化学式(1)で示されることを特徴とする。
本実施形態に係るシアニン骨格を有する疎水性色素は、前述のように、疎水性が高い構造を有し、また、親水性の官能基を有していないことから、血清などの水溶液中においても、粒子外に漏出しにくい。また、色素どうしが疎水的に相互作用すると考えられる。そのため、血清中において粒子から色素が漏出しにくくなる。
有機溶媒分散液中におけるシアニン骨格を有する疎水性色素の濃度はこれらが溶解する範囲であれば特に限定されない。好ましい濃度として、シアニン骨格を有する疎水性色素の好ましい濃度として、0.0005〜300mg/mLとすることができる。
(実施形態2の構成)
本実施形態に係る粒子は、図2に示すように、シアニン骨格を有する疎水性色素101と、前記疎水性色素を内包するマトリックス材102とを有する粒子であって、前記疎水性色素が化学式(1)で示されることを特徴とする。なお、粒子表面には界面活性剤103を有していてもよい。
本実施形態に係るシアニン骨格を有する疎水性色素は、前述のように、疎水性が高い構造を有し、また、親水性の官能基を有していないことから、血清などの水溶液中においても、粒子外に漏出しにくい。また、マトリックス材として疎水性のポリマー、例えばポリ乳酸・グリコール酸共重合体(以下、PLGAと略すことがある)を用いる場合、PLGAと色素とが疎水的に相互作用すると考えられる。そのために、血清中において粒子から色素が単独で漏出しにくくなる。
また、色素が疎水的なマトリックス材と相溶し、均一に分散することにより、色素当たりの光吸収量が増加し、色素あたりの光音響信号強度が大きくなる。
上記のマトリックス材とは、上記シアニン骨格を有する疎水性の色素を内包できるものであればどのようなものでもよいが、疎水性の色素と疎水性相互作用が大きくなり、色素の漏出をより効率的に防げるため、疎水性のポリマーを用いることが好ましい。
本実施形態における疎水性のポリマーの例としては、ヒドロキシカルボン酸を有する炭素数6以下のモノマーからなるホモポリマー又は2種類以上の前記モノマーからなるコポリマーなどが挙げられる。
有機溶媒分散液中におけるポリマー及びシアニン骨格を有する疎水性色素の濃度はこれらが溶解する範囲であれば特に限定されない。好ましい濃度として、ポリマーについては0.3〜100mg/mLとすることができる。また、シアニン骨格を有する疎水性色素の好ましい濃度として、0.0005〜300mg/mLとすることができる。
遠心分離操作は、微量高速冷却遠心機(株式会社トミー精工製、MX−300)を用いて行った。超遠心分離操作は、小形超遠心機(日立工機株式会社製、CS150GXL)を用いて行った。
粒径測定は、動的光散乱解析装置(大塚電子製、ELSZ−2)を用いて行った。
光源として半導体レーザーを用いて測定を行い、キュムラント径の値を粒径として採用した。
吸光度測定は、UV−VIS−NIR測定装置(Perkin Elmer社製、 Lambda Bio 40)を用いて行った。
光音響信号の計測は、パルスレーザー光をサンプルに照射し、サンプルから光音響信号を圧電素子を用いて検出し、高速プリアンプで増幅後、デジタルオシロスコープで取得 した。具体的な条件は以下の通りである。光源として、チタンサファイアレーザ(Lotis製)を用いた。波長は790nm、エネルギー密度は12mJ/cm2、パルス幅は20ナノ秒、パルス繰返しは10Hzの条件とした。超音波トランスデューサとしては、型式V303(Panametrics−NDT製)を用いた。中心帯域は1MHz、エレメントサイズはφ0.5、測定距離は25mm (Non−focus)、アンプは+30dB(超音波プリアンプ Model 5682 オリンパス製)の条件である。測定容器としては、ポリスチレン製キュベットで、光路長0.1cm、サンプル容量は約200μLであった。計測器は、DPO4104(テクトロニクス製)を用いて、トリガー:光音響光をフォトダイオードで検出、Data acquisition: 128回(128パルス)平均の条件で測定を行った。
粒子分散液を凍結乾燥することにより、分散液中に含まれる固体成分の重量濃度を算出した。・・・(A)
各構成材料の密度を1(g/cm3)と仮定し、各粒子の粒径から1粒子当たりの重量を算出した。・・・(B)
(A)で求めた重量濃度を(B)で求めた1粒子当たりの重量で除算して、粒子分散液中の粒子濃度を算出した。・・・(C)
吸光度測定の結果と、(C)の結果より、粒子当たりのモル吸光係数を算出した。
作製した粒子の色素保持性能を比較するために、FBS(インビトロジェン社製)を用いて評価を行った。サンプル200μLをFBS1800μLに分散し、36℃で静置した。
1日後、分散液を288000Gで超遠心分離を行い、上澄み液を回収した。分散液と上澄み液の吸光度測定を行った。
粒子内色素残存率は、以下の式に基づいて算出した。
粒子内色素残存率=(1−上澄み液の吸光度/分散液の吸光度)×100
FBS中においても、粒子内に残存している色素の量を有効モル吸光係数として比較した。
粒子当たりの有効モル吸光係数は、以下の式に基づいて算出した。
粒子当たりの有効モル吸光係数=粒子当たりのモル吸光係数×粒子内色素残存率
シアニン骨格を有する疎水性色素の疎水性度を比較するために、薄層液体クロマトグラフィー(以下、TLCと略すことがある)法を用いて評価を行った。
展開用プレートとしてTLCガラスプレート RP−18(メルク社製)、展開溶媒としてリチウムクロライドを1重量パーセント含有したメタノール溶液を用いた。
定法に従って、色素溶液を原線上にスポットし、相対移動距離(以下、Rf値と略すことがある)を以下の式に基づいて算出した。
Rf値=原線から成分のスポット中心までの距離/原線から溶媒先端までの距離
それぞれ、実際の粒径データを用いて、粒子当たりのモル吸光係数、有効モル吸光係数、粒子当たりの光音響信号を算出した。その後、同一組成で100nm粒子が存在した場合に、それぞれの値は、体積比に応じて比例すると仮定して、算出した。
雌の非近交系BALB/c Slc−nu/nuマウス(購入時6週齢)(日本エスエルシー株式会社)を用いた。マウスに投与前の1週間、標準的な食餌、寝床を用い、自由に食餌および飲料水を摂取できる環境下でマウスを順応させた。順応させたマウスに粒子溶液を、0.2mLを静脈注射した。
粒子溶液を投与した担癌マウスは、投与後いかなる視覚的問題も無いことから、全注射が良好に耐容されたと判断した。
投与1時間後、24時間後に、血液を採取した。採取した血液をプラスチックチューブに移し、血液の体積に対し4.5倍量の1%Triton−X100水溶液を添加した。次いで、血液の体積の4.5倍量のジメチルスルフォキシドを加えて、血液溶解液を作製した。IVIS(登録商標)Imaging System 200 Series(XENOGEN)を用いて、プラスチックチューブの状態で、血液溶解液の蛍光強度を測定した。
また、既知の濃度の粒子溶液を、1%Triton−X100水溶液で種々の濃度に希釈した。希釈した粒子溶液と、同量の未投与マウスから採取した血液とを混合した。次いで、血液の体積に対し、前述の希釈した粒子溶液と合わせて4.5倍量となるよう1%Triton−X100水溶液を添加した。次いで、血液の体積の4.5倍量のジメチルスルフォキシドを添加して検量線用血液粒子溶液を作製した。採取した血液サンプルと同様に、蛍光強度を測定し、検量線を作成した。
次に、血液溶解液の蛍光強度、作成した検量線を用いて、血中濃度を算出した。
算出されたそれぞれの血中濃度を全投与量で除することで、投与量あたりの血液中の存在量の割合(%ID)を算出した。
色素として、1,1’,3,3,3’,3’−Hexamethylindotricarbocyanine iodide<化学式(A1)>(シグマアルドリッチ社製) 3.1mgをクロロホルム 1.6mLに溶解させた。
マトリックス材として、PLGA(和光純薬工業(株)製) 20mgを添加した後、有機溶媒分散液を調製した。
界面活性剤として、Tween20(東京化成製) 60mg、SUNBRIGHT DSPE−020CN(日油(株)製) 7.3mgを、超純水20mLに添加し、界面活性剤分散水溶液を調製した。
界面活性剤分散水溶液を撹拌しながら、有機溶媒分散液を滴下して、エマルション準備液を調製した。
エマルション準備液を、超音波分散装置(トミー製、UD−200)を用いて、強度目盛4、1分30秒間超音波照射をすることにより、エマルションを作製した。
エマルション中のクロロホルムを取り除くために、40℃で2時間加熱撹拌を行い、粒子分散液を作製した。
得られた粒子分散液を、分画分子量 300000の透析膜で透析をして、過剰の界面活性剤等を除去した。
回収した粒子分散液を、孔径0.20マイクロメートルのフィルターでろ過して、粒子(A−1)を得た。
色素を、3H−Indolium, 1−ethyl−2−[7−(1−ethyl−1,3−dihydro−3,3−dimethyl−2H−indol−2−ylidene)−1,3,5−heptatrien−1−yl]−3,3−dimethyl−, iodide<化学式(A2)>(株式会社 林原製、以下同じ)に変更した以外は、実施例1と同様に合成し、粒子(A−2)を得た。
色素を、2−[2−[2−Chloro−3−[2−(1,3−dihydro−1,1,3−trimethyl−2H−benzo[e]−indol−2−ylidene)−ethylidene]−1−cyclohexen−1−yl]−ethenyl]−1,1,3−trimethyl−1H−benzo[e]indolium perchlorate<化学式(A3)>(シグマアルドリッチ社製)に変更した以外は、実施例1と同様に合成し、粒子(A−3)を得た。
色素として、1,1’,3,3,3’,3’−Hexamethylindotricarbocyanine iodide<化学式(A1)>シグマアルドリッチ社製)3.1mgをクロロホルム1.6mLに溶解させて、有機溶媒分散液を調製した。
界面活性剤として、Tween20(和光純薬製)180mgを超純水20mLに添加し、界面活性剤分散水溶液を調製した。
界面活性剤分散水溶液を撹拌しながら、有機溶媒分散液を滴下して、エマルション準備液を調製した。
エマルション準備液を、超音波分散装置(トミー製、UD−200)を用いて、強度目盛4、1分30秒間超音波照射をすることにより、エマルションを作製した。
エマルション中のクロロホルムを取り除くために、40℃で2時間加熱撹拌を行ない、粒子分散液を作製した。
回収した粒子分散液を、孔径0.20マイクロメートルのフィルターで濾過して、粒子(C−1)を得た。
色素を、1,1’,3,3,3’,3’−Hexamethylindotricarbocyanine perchlorate<化学式(C1)>((シグマアルドリッチ社製)に変更した以外は、実施例C−1と同様に合成し、粒子(C−2)を得た。
色素を1,1’,3,3,3’,3’−Hexamethyl−4,4’,5,5’−dibenzo−2,2’−indotricarbocyanine perchlorate<化学式(C2)>(株式会社 林原製、以下同じ)に変更した以外は、実施例C−1と同様に合成し、粒子(C−3)を得た。
色素として、1,1’,3,3,3’,3’−Hexamethylindotricarbocyanine iodide<化学式(A1)>シグマアルドリッチ社製)10.0mgをジメチルスルホキシド0.05mLに溶解させて、有機溶媒分散液を調製した。
界面活性剤として、Tween20(和光純薬製)0.45mgを超純水5.0mLに添加し、界面活性剤分散水溶液を調製した。
界面活性剤分散水溶液を撹拌しながら、有機溶媒分散液を滴下して、粒子分散液を作製した。
得られた粒子分散液を、4℃、20000G、45分間遠心分離することにより回収した。
回収した粒子を、超純水を用いて洗浄を行った。その後、4℃、20000G、45分間遠心分離することにより回収した。
回収した粒子分散液を、孔径1.2μmのフィルターでろ過して、粒子(C−4)を得た。
色素を、3H−Indolium, 1−ethyl−2−[7−(1−ethyl−1,3−dihydro−3,3−dimethyl−2H−indol−2−ylidene)−1,3,5−heptatrien−1−yl]−3,3−dimethyl−, iodide<化学式(A2)>に変更した以外は、実施例C−4と同様に合成し、粒子(C−5)を得た。
色素を1,1’,3,3,3’,3’−Hexamethyl−4,4’,5,5’−dibenzo−2,2’−indotricarbocyanine perchlorate<化学式(C2)>に変更した以外は、実施例C−4と同様に合成し、粒子(C−6)を得た。
色素を、2−[2−[2−Chloro−3−[2−(1,3−dihydro−1,1,3−trimethyl−2H−benzo[e]−indol−2−ylidene)−ethylidene]−1−cyclohexen−1−yl]−ethenyl]−1,1,3−trimethyl−1H−benzo[e]indolium perchlorate<化学式(A3)>(シグマアルドリッチ社製)に変更した以外は、実施例C−4と同様に合成し、粒子(C−7)を得た。
ICG(5.5mg、(財)日本公定書協会製)をメタノール1mLに溶解し、ICGメタノール溶液を調製した。DSPC(11.3mg、日油(株)製)をクロロホルム2mLに溶解し、DSPCクロロホルム溶液を調製した。ICGメタノール溶液1mLとDSPCクロロホルム溶液2mLを混合した後、減圧下40℃で溶媒を留去した。蒸発乾固したICGとDSPCをクロロホルム2mLに溶解して、ICGとDSPCがクロロホルムに溶解してなる、ICG組成物を調製した。
ICG組成物(1.6mL)に乳酸−グリコール酸共重合体(PLGA)5mg(乳酸:グリコール酸のモル比=1:1、M.W.20000、和光純薬工業(株)製)を溶解させて、クロロホルム溶液を調製した。
次に、Tween20(180mg、東京化成(株)製)とN−(aminopropyl polyethyleneglycol)−carbamyl distearoylphosphatidyl−ethanolamine(5mol%、22mg、DSPE−PEG−NH2、PEGのM.W.2000、日油(株)製)を溶解した水溶液(20mL)に、前記クロロホルム溶液を加えて混合液とし、この混合液を攪拌した。その後、超音波分散機で90秒間処理することによってO/W型のエマルションを調製した。
次に、前記エマルションをロータリーエバポレーター(40℃で2時間)で減圧し、分散質からクロロホルムを留去することによって、微粒子の表面がTween20とリン脂質で保護され、且つPLGA中にICGとDSPCを含む粒子分散液を作製した。
得られた粒子分散液を、分画分子量 300000の透析膜で透析をして、過剰の界面活性剤等を除去した。
回収した粒子分散液を、孔径0.20マイクロメートルのフィルターでろ過して、粒子(A−4)を得た。
表1に、上記で得られた粒子(A−1)〜(A−4)における、吸収極大波長、粒径、粒子当たりのモル吸光係数、粒子当たりの光音響信号強度(波長780nm)、粒子内色素残存率を示す。粒子当たりのモル吸光係数、粒子当たりの光音響信号強度は、粒径が100nmと仮定し換算して比較した。また、用いた色素の疎水性色素の疎水性度評価結果(Rf値)も示す。表1より、本実施例で作製した粒子(A−1)〜(A−3)は、比較例のICGを有する粒子(A−4)の有効モル吸光係数よりも、粒子内色素残存率が高く、また、有効モル吸光係数が高かった。
したがって、本実施例に係る粒子は、色素が漏出しにくく、モル吸光係数が高いため、蛍光イメージング用又は光音響イメージング用の造影剤として好適である。
Nanomedicine.2011 Apr7(2),228−37(非特許文献2)に記載の、疎水性色素(IR26化学式(7))を有する粒子について、計算により予想される粒子当たりのモル吸光係数を表1に記載した。なお、上記で説明するような、FBSを用いた粒子内色素残存率のデータは記載が無いことから、粒子当たりの有効モル吸光係数は、色素が100%残存すると仮定して計算を行った。
Proc.SPIE 7576, 75761H(2010)(非特許文献3)に記載の、疎水性色素(DiR(化学式8))を有する粒子について、計算により予想される粒子当たりのモル吸光係数を表1に記載した。なお、上記で説明するような、FBSを用いた粒子内色素残存率のデータは記載が無いことから、粒子当たりの有効モル吸光係数は、色素が100%残存すると仮定して計算を行った。
表F−1に、上記で得られた粒子(A−2)、(C−1)〜(C−3)について、粒子を使用した血中濃度定量実験を行った結果を示す。
比較例Fとして、ICGを用いて、同様の血中濃度定量実験を行った結果についても示す。
表F−1より、本実施例で作製した粒子(A−2)、(C−1)〜(C−3)は、比較例FのICGよりも投与量あたりの血液中の存在量の割合が高かった。
そのため、生体に投与した時に腫瘍集積性が高いと考えられる。
Claims (14)
- シアニン骨格を有する疎水性色素と、界面活性剤を有する粒子であって、前記疎水性色素が化学式(1)で示され、前記粒子の粒径が1nm以上200nm以下であることを特徴とする粒子。
R17は、ハロゲン原子、アセトキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基及び炭素数1〜18のアルキル基からなる群から選択される官能基であるか又は、R17は、別のL11、L12、L13、L14、L15、L16、L17に結合して存在するアルキル基と共に、4員環〜6員環を形成していてもよく;
R11、R12、R13、R14、R15、R16は各々が同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、アセトキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、又は炭素数1〜18のアルキル基若しくは芳香族基であってハロゲン原子、アセトキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、又は炭素数1〜18のアルキル基から選択される一若しくは複数の官能基で置換されているか若しくは未置換のものを表し;
Z11、Z12は同一でも異なっていてもよく、複素5員環に結合して5員又は6員の縮合環を形成するのに必要な構造を表し、この縮合環は、さらにハロゲン原子、アセトキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、又は炭素数1〜18のアルキル基から選択される一又は複数の置換基又は縮合環を有していてもよく;
X1は分子の電荷を中和するに必要な対イオンを表す。p1は分子全体の電荷を中和するに必要なX1の数を表す) - 前記疎水性色素が化学式(2)示されることを特徴とする請求項1に記載の粒子。
R27は、ハロゲン原子、アセトキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基及び炭素数1〜18のアルキル基からなる群から選択される官能基であり;
R27は、別のL21、L22、L23、L24、L25、L26、L27に結合して存在するアルキル基と共に、4員環〜6員環を形成してもよく;
X2は分子の電荷を中和するに必要な対イオンを表し、p2は分子全体の電荷を中和するに必要なX2の数を表し;
A21は、化学式(3)及び化学式(4)で示される構造のいずれかを表し;A22は、化学式(5)及び化学式(6)で示される構造のいずれかを表す)
点線は、L21に結合する部分を表す)
点線は、L21に結合する部分を表す)
点線は、L27に結合する部分を表す)
点線は、L27に結合する部分を表す) - 前記疎水性色素のRf値が0.09以上、0.50以下であることを特徴とする請求項1に記載の粒子。
- 前記疎水性色素が 、1,1’,3,3,3’,3’−ヘキサメチルインドトリカルボシアニン イオダイド(1,1’,3,3,3’,3’−Hexamethylindotricarbocyanine iodide)<化学式(A1)>、3H−インドリウム, 1−エチル−2−[7−(1−エチル−1,3−ジヒドロ−3,3−ジメチル−2H−インドール−2−イリデン)−1,3,5−ヘプタトリエン−1−イル]−3,3−ジメチル−, イオダイド(3H−Indolium, 1−ethyl−2−[7−(1−ethyl−1,3−dihydro−3,3−dimethyl−2H−indol−2−ylidene)−1,3,5−heptatrien−1−yl]−3,3−dimethyl−, iodide)<化学式(A2)>、2−[2−[2−クロロ−3−[2−(1,3−ジヒドロ−1,1,3−トリメチル−2H−ベンゾ[e]−インドール−2−イリデン)−エチリデン]−1−シクロヘキセン−1−イル]−エテニル]−1,1,3−トリメチル−1H−ベンゾ[e]インドリウムペルクロレート( 2−[2−[2−Chloro−3−[2−(1,3−dihydro−1,1,3−trimethyl−2H−benzo[e]−indol−2−ylidene)−ethylidene]−1−cyclohexen−1−yl]−ethenyl]−1,1,3−trimethyl−1H−benzo[e]indoliumperchlorate)<化学式(A3)>、1,1’,3,3,3’,3’−ヘキサメチルインドトリカルボシアニン ペルクロレート(1,1’,3,3,3’,3’−Hexamethylindotricarbocyanine perchlorate)<化学式(C1)>、又は1,1’,3,3,3’,3’−ヘキサメチル−4,4’,5,5’−ジベンゾ−2,2’−インドトリカルボシアニン ペルクロレート(1,1’,3,3,3’,3’−Hexamethyl−4,4’,5,5’−dibenzo−2,2’−indotricarbocyanine perchlorate)<化学式(C2)>であることを特徴とする請求項1に記載の粒子。
- 請求項1に記載の粒子と分散媒とを有することを特徴とする造影剤。
- 光音響イメージングに用いられる、請求項5に記載の造影剤。
- シアニン骨格を有する疎水性色素と、前記疎水性色素を内包するマトリックス材とを有する粒子であって、前記疎水性色素が化学式(1)で示され、前記粒子の粒径が1nm以上200nm以下であることを特徴とする粒子。
R17は、ハロゲン原子、アセトキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基及び炭素数1〜18のアルキル基からなる群から選択される官能基であるか又は、R17は、別のL11、L12、L13、L14、L15、L16、L17に結合して存在するアルキル基と共に、4員環〜6員環を形成していてもよく;
R11、R12、R13、R14、R15、R16は各々が同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、アセトキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、又は炭素数1〜18のアルキル基若しくは芳香族基であってハロゲン原子、アセトキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、又は炭素数1〜18のアルキル基から選択される一若しくは複数の官能基で置換されているか若しくは未置換のものを表し;
Z11、Z12は同一でも異なっていてもよく、複素5員環に結合して5員又は6員の縮合環を形成するのに必要な構造を表し、この縮合環は、さらにハロゲン原子、アセトキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、又は炭素数1〜18のアルキル基から選択される一又は複数の置換基又は縮合環を有していてもよく;
X1は分子の電荷を中和するに必要な対イオンを表す。p1は分子全体の電荷を中和するに必要なX1の数を表す) - 前記疎水性色素が化学式(2)示されることを特徴とする請求項7に記載の粒子。
R27は、ハロゲン原子、アセトキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基及び炭素数1〜18のアルキル基からなる群から選択される官能基であり;
R27は、別のL21、L22、L23、L24、L25、L26、L27に結合して存在するアルキル基と共に、4員環〜6員環を形成してもよく;
X2は分子の電荷を中和するに必要な対イオンを表し、p2は分子全体の電荷を中和するに必要なX2の数を表し;
A21は、化学式(3)及び化学式(4)で示される構造のいずれかを表し;A22は、化学式(5)及び化学式(6)で示される構造のいずれかを表す)
点線は、L21に結合する部分を表す)
点線は、L21に結合する部分を表す)
点線は、L27に結合する部分を表す)
点線は、L27に結合する部分を表す) - 前記疎水性色素のRf値が0.09以上、0.50以下であることを特徴とする請求項7に記載の粒子。
- 前記疎水性色素が 、1,1’,3,3,3’,3’−ヘキサメチルインドトリカルボシアニン イオダイド(1,1’,3,3,3’,3’−Hexamethylindotricarbocyanine iodide)<化学式(A1)>、3H−インドリウム, 1−エチル−2−[7−(1−エチル−1,3−ジヒドロ−3,3−ジメチル−2H−インドール−2−イリデン)−1,3,5−ヘプタトリエン−1−イル]−3,3−ジメチル−, イオダイド(3H−Indolium, 1−ethyl−2−[7−(1−ethyl−1,3−dihydro−3,3−dimethyl−2H−indol−2−ylidene)−1,3,5−heptatrien−1−yl]−3,3−dimethyl−, iodide)<化学式(A2)>、2−[2−[2−クロロ−3−[2−(1,3−ジヒドロ−1,1,3−トリメチル−2H−ベンゾ[e]−インドール−2−イリデン)−エチリデン]−1−シクロヘキセン−1−イル]−エテニル]−1,1,3−トリメチル−1H−ベンゾ[e]インドリウムペルクロレート( 2−[2−[2−Chloro−3−[2−(1,3−dihydro−1,1,3−trimethyl−2H−benzo[e]−indol−2−ylidene)−ethylidene]−1−cyclohexen−1−yl]−ethenyl]−1,1,3−trimethyl−1H−benzo[e]indoliumperchlorate)<化学式(A3)>、1,1’,3,3,3’,3’−ヘキサメチルインドトリカルボシアニン ペルクロレート(1,1’,3,3,3’,3’−Hexamethylindotricarbocyanine perchlorate)<化学式(C1)>、又は1,1’,3,3,3’,3’−ヘキサメチル−4,4’,5,5’−ジベンゾ−2,2’−インドトリカルボシアニン ペルクロレート(1,1’,3,3,3’,3’−Hexamethyl−4,4’,5,5’−dibenzo−2,2’−indotricarbocyanine perchlorate)<化学式(C2)>であることを特徴とする請求項7に記載の粒子。
- 前記マトリックス材が疎水性のポリマーからなることを特徴とする請求項7に記載の粒子。
- 前記疎水性のポリマーがポリ乳酸(PLA)及びポリ乳酸−グリコール酸共重合体(PLGA)のいずれか一方であることを特徴とする請求項11に記載の粒子。
- 請求項7に記載の粒子と分散媒とを有することを特徴とする造影剤。
- 光音響イメージングに用いられる、請求項13に記載の造影剤。
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