JP5650993B2 - Water-soluble hyperbranched polymer with paramagnetism - Google Patents

Water-soluble hyperbranched polymer with paramagnetism Download PDF

Info

Publication number
JP5650993B2
JP5650993B2 JP2010258958A JP2010258958A JP5650993B2 JP 5650993 B2 JP5650993 B2 JP 5650993B2 JP 2010258958 A JP2010258958 A JP 2010258958A JP 2010258958 A JP2010258958 A JP 2010258958A JP 5650993 B2 JP5650993 B2 JP 5650993B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
monomer
carbon atoms
hyperbranched polymer
hydrogen atom
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010258958A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012107164A (en
Inventor
登 古賀
登 古賀
悟 唐澤
悟 唐澤
寛幸 林
寛幸 林
平田 修
修 平田
章博 田中
章博 田中
啓祐 大土井
啓祐 大土井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyushu University NUC
Nissan Chemical Corp
Original Assignee
Kyushu University NUC
Nissan Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyushu University NUC, Nissan Chemical Corp filed Critical Kyushu University NUC
Priority to JP2010258958A priority Critical patent/JP5650993B2/en
Publication of JP2012107164A publication Critical patent/JP2012107164A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5650993B2 publication Critical patent/JP5650993B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

本発明は、常磁性を有する新規な高分岐ポリマーと、そのMRI造影剤応用に関する。   The present invention relates to a novel hyperbranched polymer having paramagnetism and its application to MRI contrast agents.

現在、臨床現場において使用されている磁気共鳴画像(MRI)法とは、水のプロトンの信号を画像化する技術であり、生体内に存在するプロトンの位置情報と周囲のコントラストを2次元で濃淡表示する技術である。プロトンの位置情報は、核磁気共鳴(NMR)内の静磁場を意図的に歪める傾斜磁場を用いることによって得られ、コントラストは水や脂質などのプロトンのNMR情報として得られるスピン密度、緩和時間、拡散速度、化学シフト、位相などによって決定される。特に緩和時間は、観測されるスピンを含む水分子と周辺分子の間の相対的な配置や運動によって変化し、周囲の組織の状態をよく反映することから、種々の診断において広く用いられている。
このMRI法に用いられるMRI造影剤は、生体組織中の水の緩和時間を変化させることにより、その分布量が異なる組織間にコントラストを付加する。すなわち造影剤は水プロトンの緩和時間の変化を通し間接的に検出される。
Magnetic resonance imaging (MRI), which is currently used in clinical settings, is a technique for imaging the proton signal of water. The position information of protons present in the living body and the surrounding contrast are two-dimensionally shaded. It is a technology to display. Proton position information is obtained by using a gradient magnetic field that intentionally distorts the static magnetic field in nuclear magnetic resonance (NMR), and contrast is obtained as NMR information of protons such as water and lipid, spin density, relaxation time, Determined by diffusion rate, chemical shift, phase, etc. In particular, the relaxation time is widely used in various diagnoses because it changes depending on the relative arrangement and movement between the water molecule including the observed spin and the surrounding molecules, and well reflects the state of the surrounding tissue. .
The MRI contrast agent used in this MRI method adds contrast between tissues having different distribution amounts by changing the relaxation time of water in a living tissue. That is, the contrast agent is indirectly detected through a change in the relaxation time of water protons.

上記MRI造影剤としては、ガドリニウムやマンガンを含有するT1緩和造影剤や、酸
化鉄を用いたT2緩和造影剤が用いられており、これらの金属イオンと水プロトンの相互
作用により縦横の緩和が促進される。なお、これらの金属イオンは有毒である傾向があるため、生体組織が吸収する能力を低減させるために、実際には配位子によってキレート化されているものが使用される。しかしながら、このキレート化は金属イオンが有している緩和能力をも減少させ、造影剤としての効果を低減させることにもつながっている。そこで、分子サイズに応じた回転相関時間の増大による緩和能上昇効果(常磁性体緩和促進効果)を利用した造影剤(特許文献1)、超常磁性体の酸化鉄ナノ粒子をポリマーで複合化し平均粒子径が26nm程度のガン細胞選択性を有する造影剤(非特許文献1)、ポリマー主鎖構造からスペーサーアームを付与した巨大分子造影剤(特許文献2)などが報告されている。
As the MRI contrast agent, a T 1 relaxation contrast agent containing gadolinium or manganese, or a T 2 relaxation contrast agent using iron oxide is used. The longitudinal and lateral relaxation is caused by the interaction between these metal ions and water protons. Is promoted. In addition, since these metal ions tend to be toxic, what is actually chelated with a ligand is used to reduce the ability of living tissue to absorb. However, this chelation also reduces the relaxation ability of the metal ions, leading to a reduction in the effect as a contrast agent. Therefore, a contrast agent (Patent Document 1) using the effect of increasing relaxation ability (paramagnetic substance relaxation promoting effect) by increasing the rotation correlation time according to the molecular size, and superparamagnetic iron oxide nanoparticles are combined with a polymer and averaged. A contrast agent having a cancer cell selectivity with a particle size of about 26 nm (Non-patent Document 1), a macromolecular contrast agent having a spacer arm from a polymer main chain structure (Patent Document 2), and the like have been reported.

従来より広く使用されているMRI造影剤であるGd−DTPA(ジエチレントリアミン五酢酸)錯体は、水溶性を示す低分子化合物であるため、血流に乗って臓器・組織に広く分布できる。
しかしながらGd−DTPAは脂溶性が低いために肝臓などの臓器にはほとんど取り込まれず、また低分子化合物であることから、ガン細胞の造影については感度が低く、ターゲット臓器及び疾患によっては造影に限界がある。
Gd-DTPA (diethylenetriaminepentaacetic acid) complex, which is an MRI contrast agent that has been widely used conventionally, is a low-molecular compound exhibiting water solubility, and thus can be widely distributed in organs and tissues along the bloodstream.
However, Gd-DTPA is hardly taken into organs such as liver due to its low lipid solubility, and is a low molecular weight compound. Therefore, the sensitivity of cancer cell imaging is low, and there are limitations in imaging depending on the target organ and disease. is there.

このように、これまで提案された造影剤にあっては、その緩和能力、生体安全性、ターゲット臓器及び疾患の全てにおいて満足できるものではなく、さらなる性能の向上が望まれていた。
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであって、すなわち、充分な緩和能力を持つとともに、金属イオンの解離がなく生体安全性に優れ、適度な水溶性及び脂溶性を有し、広い臓器分布及び臓器への取り込み効果を有することで、幅広いターゲット臓器及び疾患の造影が可能な、新規なMRI造影剤に使用可能な高分岐ポリマーの提供を課題とする。
Thus, the contrast agents proposed so far are not satisfactory in all of the mitigation ability, biological safety, target organ and disease, and further improvement in performance has been desired.
The present invention has been made in view of the above circumstances, that is, has sufficient relaxation ability, has no dissociation of metal ions, is excellent in biological safety, has moderate water solubility and fat solubility, and is wide. It is an object of the present invention to provide a hyperbranched polymer that can be used for a novel MRI contrast agent capable of imaging a wide range of target organs and diseases by having organ distribution and organ uptake effects.

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、ポリアルキレングリコ
ールジ(メタ)アクリル構造を主骨格とする高分岐ポリマーに常磁性を発現する部分を導入した高分岐ポリマーが、水溶性及び脂溶性のバランスに優れ、大きな常磁性体緩和促進効果を発現して高い緩和能を有する新規なMRI造影剤として有用であることを見いだし、本発明を完成させた。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a hyperbranched polymer in which a part exhibiting paramagnetism is introduced into a hyperbranched polymer having a polyalkylene glycol di (meth) acrylic structure as a main skeleton. The present invention has been completed by finding that the present invention is useful as a novel MRI contrast agent having an excellent balance between water solubility and fat solubility, exhibiting a large paramagnetic substance relaxation promoting effect and having high relaxation ability.

すなわち、本発明は、第1観点として、同一分子内にアルキレンオキシド基及び2個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーAと、同一分子内に常磁性を発現する部分及び1個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーBとを、該モノマーAに対して5乃至200モル%量の重合開始剤Cの存在下で重合させることにより得られる高分岐ポリマーに関する。
第2観点として、前記モノマーAがポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートである、第1観点に記載の高分岐ポリマーに関する。
第3観点として、前記モノマーAに対して1乃至100モル%量の前記モノマーBを用いることにより得られる、第1観点又は第2観点に記載の高分岐ポリマーに関する。
第4観点として、前記モノマーBの常磁性を発現する部分がキレート錯体である、第1観点乃至第3観点のうちいずれか一項に記載の高分岐ポリマーに関する。
第5観点として、前記キレート錯体がポルフィリン化合物を配位子とするキレート錯体である、第4観点に記載の高分岐ポリマーに関する。
第6観点として、前記モノマーBが式[1]で表される化合物である、第1観点乃至第3観点のうちいずれか一項に記載の高分岐ポリマーに関する。
[式中、R1、R2、R4、R5、R7、R8、R10及びR11は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1乃至6のアルキル基(このアルキル基は、ホルミル基、アミノ基、ヒドロキシル基又は−COOR13(ここでR13は、水素原子又は炭素原子数1乃至6のアルキル基を表す。)で置換されていてもよい)、又は炭素原子数2乃至6のアルケニル基を表し、R3、R6、R9及びR12は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1乃至6のアル
キル基(このアルキル基は、ホルミル基、アミノ基、ヒドロキシル基又は−COOR14(ここでR14は、水素原子又は炭素原子数1乃至6のアルキル基を表す。)で置換されていてもよい)、又はフェニル基(このフェニル基は、ホルミル基、アミノ基、ヒドロキシル基、−COOR15(ここでR15は、水素原子又は炭素原子数1乃至6のアルキル基を表す。)、又はスルホ基で置換されていてもよい)を表し、Mは、常磁性を有する原子価2乃至5の金属原子を表す。なお、R1、R2、R4、R5、R7、R8、R10及びR11の少なくとも1つは、炭素原子数2乃至6のアルケニル基を表す。]
第7観点として、前記Mが、マンガン(III)、鉄(III)、コバルト(III)及び銅(II)からなる群から選ばれる少なくとも1つである、第6観点に記載の高分岐ポリマーに関する。
第8観点として、前記モノマーBが、マンガン(III)プロトポルフィリン錯体である、第7観点に記載の高分岐ポリマーに関する。
第9観点として、同一分子内にアルキレンオキシド基及び2個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーAと、同一分子内に常磁性を発現する部分及び1個以上のラジカ
ル重合性二重結合を有するモノマーBとを、該モノマーAに対して5乃至200モル%量の重合開始剤Cの存在下で重合させることを特徴とする、常磁性を発現する部分を有する高分岐ポリマーの製造方法に関する。
第10観点として、前記モノマーAがポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートであり、前記モノマーBが、中心金属として常磁性を有する原子価2乃至5の金属原子を有するところのプロトポルフィリン錯体である、第9観点に記載の高分岐ポリマーの製造方法に関する。
第11観点として、前記常磁性を有する原子価2乃至5の金属原子がマンガン(III)である、第10観点に記載の高分岐ポリマーの製造方法に関する。
第12観点として、第1観点乃至第8観点のうちいずれか一項に記載の高分岐ポリマーを含むMRI造影剤に関する。
第13観点として、第1観点乃至第8観点のうちいずれか一項に記載の高分岐ポリマーを体内に投与することを特徴とする、MRI造影方法に関する。
That is, the present invention provides, as a first aspect, a monomer A having an alkylene oxide group and two or more radically polymerizable double bonds in the same molecule, a part exhibiting paramagnetism in the same molecule, and one or more The present invention relates to a hyperbranched polymer obtained by polymerizing monomer B having a radical polymerizable double bond in the presence of 5 to 200 mol% of polymerization initiator C with respect to monomer A.
As a second aspect, the present invention relates to the hyperbranched polymer according to the first aspect, in which the monomer A is polyalkylene glycol di (meth) acrylate.
As a 3rd viewpoint, it is related with the hyperbranched polymer as described in a 1st viewpoint or a 2nd viewpoint obtained by using the said monomer B of 1 thru | or 100 mol% with respect to the said monomer A.
As a 4th viewpoint, the part which expresses the paramagnetism of the said monomer B is related with the hyperbranched polymer as described in any one among the 1st viewpoint thru | or a 3rd viewpoint which is a chelate complex.
As a fifth aspect, the present invention relates to the hyperbranched polymer according to the fourth aspect, wherein the chelate complex is a chelate complex having a porphyrin compound as a ligand.
As a sixth aspect, the present invention relates to the hyperbranched polymer according to any one of the first aspect to the third aspect, wherein the monomer B is a compound represented by the formula [1].
[Wherein R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 7 , R 8 , R 10 and R 11 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (this alkyl group Is a formyl group, amino group, hydroxyl group or —COOR 13 (wherein R 13 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), or the number of carbon atoms R 2 , R 6 , R 9 and R 12 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (this alkyl group is a formyl group, an amino group) , A hydroxyl group or —COOR 14 (wherein R 14 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), or a phenyl group (this phenyl group is a formyl group) , amino group, hydroxyl group, -COOR 15 Wherein R 15 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.), Or an even or) substituted by a sulfo group, M is the valence 2 to 5 with a paramagnetic Represents a metal atom. Note that at least one of R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 7 , R 8 , R 10 and R 11 represents an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms. ]
As a seventh aspect, the present invention relates to the hyperbranched polymer according to the sixth aspect, wherein the M is at least one selected from the group consisting of manganese (III), iron (III), cobalt (III), and copper (II). .
As an eighth aspect, the present invention relates to the hyperbranched polymer according to the seventh aspect, in which the monomer B is a manganese (III) protoporphyrin complex.
As a ninth aspect, a monomer A having an alkylene oxide group and two or more radical polymerizable double bonds in the same molecule, a part exhibiting paramagnetism in the same molecule, and one or more radical polymerizable double bonds A method for producing a hyperbranched polymer having a portion exhibiting paramagnetism, characterized by polymerizing a monomer B having a paraffin in the presence of a polymerization initiator C in an amount of 5 to 200 mol% relative to the monomer A About.
As a tenth aspect, the monomer A is a polyalkylene glycol di (meth) acrylate, and the monomer B is a protoporphyrin complex having a metal atom having a valence of 2 to 5 having paramagnetism as a central metal. The present invention relates to a method for producing a hyperbranched polymer described in the ninth aspect.
As an eleventh aspect, the present invention relates to a method for producing a highly branched polymer according to the tenth aspect, wherein the paramagnetic metal atom having a valence of 2 to 5 is manganese (III).
As a 12th viewpoint, it is related with the MRI contrast agent containing the hyperbranched polymer as described in any one of a 1st viewpoint thru | or an 8th viewpoint.
As a thirteenth aspect, the present invention relates to an MRI imaging method characterized by administering the hyperbranched polymer according to any one of the first aspect to the eighth aspect into the body.

本発明の常磁性を有する高分岐ポリマーは、非イオン性の水溶性ポリマーであり、大きな常磁性体緩和促進効果により高い緩和能を有する新規なMRI用造影剤として利用可能である。
また、上記高分岐ポリマーを用いた本発明のMRI造影剤は、従来のMRI造影剤と同等以上の感度を有し、また幅広い臓器の造影が可能であり、特に従来のMRI造影剤であるGd−DTPAが苦手としていた肝臓の造影において、高いMRI造影効果が得られる。
さらに、本発明のMRI造影剤は、高分岐ポリマー粒子の大きさが5〜500nm程度と従来のMRI造影剤と比べて比較的大きいため、ガン細胞に対する選択的な造影剤としての応用が期待できる。
The hyperbranched polymer having paramagnetism of the present invention is a nonionic water-soluble polymer and can be used as a novel contrast agent for MRI having a high relaxation ability due to a large paramagnetic substance relaxation promoting effect.
In addition, the MRI contrast agent of the present invention using the hyperbranched polymer has sensitivity equal to or higher than that of the conventional MRI contrast agent, and can contrast a wide range of organs. In particular, the conventional MRI contrast agent Gd -A high MRI contrast effect is obtained in contrast enhancement of the liver, which DTPA is not good at.
Furthermore, since the MRI contrast medium of the present invention has a relatively large size of highly branched polymer particles of about 5 to 500 nm, which is relatively large compared to the conventional MRI contrast medium, application as a selective contrast medium for cancer cells can be expected. .

図1は、実施例1で調製した化合物1及び高分岐ポリマー1、並びにプロトポルフィリンIXのUVスペクトルを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing UV spectra of Compound 1 and hyperbranched polymer 1 prepared in Example 1 and protoporphyrin IX. 図2は、MRIファントム画像撮影に用いた試料の配置を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the arrangement of samples used for MRI phantom image capturing. 図3は、MRI装置を用い、反復時間:Tiを変化させて測定した、高分岐ポリマー含有生理食塩水(0.001、0.01、0.1、1.0、2.0mM)並びに対照物質(蒸留水、生理食塩水、Gd−DTPA1mM生理食塩水溶液)のファントムのT1強調画像である。FIG. 3 shows a hyperbranched polymer-containing physiological saline (0.001, 0.01, 0.1, 1.0, 2.0 mM) as well as a control, measured using an MRI apparatus, with repetition time: varying Ti. It is a T1-weighted image of a phantom of a substance (distilled water, physiological saline, Gd-DTPA 1 mM physiological saline solution). 図4は、MRI装置を用い、エコー時間:Teを変化させて測定した高分岐ポリマー含有生理食塩水(0.001、0.01、0.1、1.0、2.0mM)並びに対照物質(蒸留水、生理食塩水、Gd−DTPA1mM生理食塩水溶液)のファントムのT2強調画像である。FIG. 4 shows a hyperbranched polymer-containing physiological saline (0.001, 0.01, 0.1, 1.0, 2.0 mM) and a control substance measured by changing the echo time: Te using an MRI apparatus. (distilled water, physiological saline, Gd-DTPA1mM saline solution) is a phantom T 2 weighted images of. 図5は、MRI装置を用いて測定した、高分岐ポリマー1を投与したマウスのT1W1画像である。FIG. 5 is a T1W1 image of a mouse administered with hyperbranched polymer 1 measured using an MRI apparatus. 図6は、高分岐ポリマー1投与群とコントロール群の、各臓器のマンガン量を示す図である。FIG. 6 is a graph showing the amount of manganese in each organ in the hyperbranched polymer 1 administration group and the control group.

本発明は、同一分子内にアルキレンオキシド基及び2個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーAと、同一分子内に常磁性を発現する部分及び1個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーBとを、該モノマーAに対して5乃至200モル%量の重合開始剤Cの存在下で重合させることにより得られる高分岐ポリマーである。また本発明の高分岐ポリマーは、いわゆる開始剤断片組込み型高分岐ポリマーであり、その末端に重合に使用した重合開始剤Cの断片を有している。   The present invention comprises a monomer A having an alkylene oxide group and two or more radically polymerizable double bonds in the same molecule, a part exhibiting paramagnetism and one or more radically polymerizable double bonds in the same molecule. It is a hyperbranched polymer obtained by polymerizing the monomer B having the polymer B in the presence of a polymerization initiator C in an amount of 5 to 200 mol% with respect to the monomer A. The hyperbranched polymer of the present invention is a so-called initiator fragment-incorporated hyperbranched polymer, and has a fragment of the polymerization initiator C used for polymerization at the terminal.

[モノマーA]
本発明で用いる同一分子内にアルキレンオキシド基及び2個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーAとしては、例えば同一分子内にアルキレンオキシド基と、ビニル基又は(メタ)アクリル基の何れか一方又は双方を2個以上有することが好ましく、アルキレンオキシド基を有するジビニル化合物又はジ(メタ)アクリレート化合物であることがより好ましい。特に好ましいものとして、アルキレンオキシド基を有するジ(メタ)アクリレート化合物、すなわちポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートが挙げられる。なお本発明では、(メタ)アクリレートとは、アクリレートとメタクリレートの両方をいう。例えばポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートとは、ポリアルキレングリコールジアクリレートとポリアルキレングリコールジメタクリレートの双方を表す。
上記ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートとしては、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げられ、中でもポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレートがより好ましい。
これらポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートにおけるアルキレンオキシド基の付加モル数は、1乃至200モル、好ましくは5乃至100モル、より好ましくは10乃至20モルである。
[Monomer A]
As the monomer A having an alkylene oxide group and two or more radical polymerizable double bonds in the same molecule used in the present invention, for example, either an alkylene oxide group, a vinyl group or a (meth) acryl group in the same molecule. It is preferable to have two or more of one or both, more preferably a divinyl compound or a di (meth) acrylate compound having an alkylene oxide group. Particularly preferred are di (meth) acrylate compounds having an alkylene oxide group, that is, polyalkylene glycol di (meth) acrylate. In the present invention, (meth) acrylate refers to both acrylate and methacrylate. For example, polyalkylene glycol di (meth) acrylate represents both polyalkylene glycol diacrylate and polyalkylene glycol dimethacrylate.
Examples of the polyalkylene glycol di (meth) acrylate include polyethylene glycol di (meth) acrylate and polypropylene glycol di (meth) acrylate, and among them, polyethylene glycol di (meth) acrylate is more preferable.
The number of moles of alkylene oxide groups added in these polyalkylene glycol di (meth) acrylates is 1 to 200 moles, preferably 5 to 100 moles, more preferably 10 to 20 moles.

[モノマーB]
本発明で用いる同一分子内に常磁性を発現する部分及び1個以上のラジカル重合性二重結合とを有するモノマーBにおいて、常磁性を発現する部分としては、常磁性金属と、ジエチレントリアミン五酢酸誘導体やポルフィリン誘導体等の配位子とからなるキレート錯体、或いは、ニトロキシル基等の有機ラジカル構造を分子内に有する化合物(例えば特許文献3参照)などが挙げられる。
[Monomer B]
In the monomer B having a paramagnetic moiety and one or more radical polymerizable double bonds in the same molecule used in the present invention, the paramagnetic moiety may be a paramagnetic metal and a diethylenetriaminepentaacetic acid derivative. And a chelate complex composed of a ligand such as a porphyrin derivative, or a compound having an organic radical structure such as a nitroxyl group in the molecule (see, for example, Patent Document 3).

好ましくは、モノマーBは下記式[1]で表される化合物である。
上記式中、R1、R2、R4、R5、R7、R8、R10及びR11は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1乃至6のアルキル基(このアルキル基は、ホルミル基、アミノ基、ヒドロキシル基又は−COOR13(ここでR13は、水素原子又は炭素原子数1乃至6のアルキル基を表す。)で置換されていてもよい)、又は炭素原子数2乃至6のアルケニル基を表す。
3、R6、R9及びR12は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1乃至6のアル
キル基(このアルキル基は、ホルミル基、アミノ基、ヒドロキシル基又は−COOR14(ここでR14は、水素原子又は炭素原子数1乃至6のアルキル基を表す。)で置換されていてもよい)、又はフェニル基(このフェニル基は、ホルミル基、アミノ基、ヒドロキシル基、−COOR15(ここでR15は、水素原子又は炭素原子数1乃至6のアルキル基を表す。)、又はスルホ基で置換されていてもよい)を表す。
またMは、常磁性を有する原子価2乃至5の金属原子を表す。
なお、R1、R2、R4、R5、R7、R8、R10及びR11の少なくとも1つは、炭素原子数2乃至6のアルケニル基を表す。
Preferably, the monomer B is a compound represented by the following formula [1].
In the above formula, R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 7 , R 8 , R 10 and R 11 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (this alkyl group). Is a formyl group, amino group, hydroxyl group or —COOR 13 (wherein R 13 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), or the number of carbon atoms Represents 2 to 6 alkenyl groups.
R 3 , R 6 , R 9 and R 12 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (this alkyl group is a formyl group, an amino group, a hydroxyl group or —COOR 14 (here R 14 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.) Or a phenyl group (this phenyl group is a formyl group, an amino group, a hydroxyl group, -COOR 15 (wherein R 15 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), or may be substituted with a sulfo group).
M represents a paramagnetic metal atom having a valence of 2 to 5.
Note that at least one of R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 7 , R 8 , R 10 and R 11 represents an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms.

ここで上記R1乃至R12の定義における炭素原子数1乃至6のアルキル基、並びにR13
乃至R15の定義における炭素原子数1乃6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、シクロブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
また、R1、R2、R4、R5、R7、R8、R10及びR11の定義における炭素原子数2乃至6のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、3−ブテニル基、4−ペンテニル基、5−ヘキセニル基等が得られる。
Here, the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in the definition of R 1 to R 12 and R 13
Or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in the definition of R 15 includes methyl, ethyl, propyl, isopropyl, cyclopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl Group, cyclobutyl group, n-pentyl group, isopentyl group, tert-pentyl group, neopentyl group, cyclopentyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group and the like.
Examples of the alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms in the definition of R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 7 , R 8 , R 10 and R 11 include a vinyl group, an allyl group, and a 3-butenyl group. , 4-pentenyl group, 5-hexenyl group and the like.

したがって、R1、R2、R4、R5、R7、R8、R10及びR11の具体例としては、水素原子、メチル基、ホルミルメチル基、カルボキシメチル基、エトキシカルボニルメチル基、アミノメチル基、ヒドロキシメチル基、エチル基、2−ホルミルエチル基、2−カルボキシエチル基、1−(メトキシカルボニル)エチル基、2−アミノエチル基、2−ヒドロキシエチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、3−アミノプロピル基、3−ヒドロキシプロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、ビニル基、アリル基等が挙げられ、好ましくは水素原子、メチル基、カルボキシメチル基、エチル基、2−カルボキシエチル基、ビニル基が挙げられる。
また、R3、R6、R9及びR12の具体例としては、水素原子、メチル基、ホルミルメチ
ル基、カルボキシメチル基、エトキシカルボニルメチル基、アミノメチル基、ヒドロキシメチル基、エチル基、2−ホルミルエチル基、2−カルボキシエチル基、1−(メトキシカルボニル)エチル基、2−アミノエチル基、2−ヒドロキシエチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、3−アミノプロピル基、3−ヒドロキシプロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、フェニル基、o−トルイル基、m−トルイル基、p−トルイル基、p−ホルミルフェニル基、p−カルボキシフェニル基、m−エトキシカルボニルフェニル基、p−アミノフェニル基、p−ヒドロキシフェニル基、p−スルホフェニル基等が挙げられ、好ましくは水素原子、メチル基、フェニル基、p−カルボキシフェニル基、p−スルホフェニル基が挙げられる。
Accordingly, specific examples of R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 7 , R 8 , R 10 and R 11 include a hydrogen atom, a methyl group, a formylmethyl group, a carboxymethyl group, an ethoxycarbonylmethyl group, Aminomethyl group, hydroxymethyl group, ethyl group, 2-formylethyl group, 2-carboxyethyl group, 1- (methoxycarbonyl) ethyl group, 2-aminoethyl group, 2-hydroxyethyl group, propyl group, isopropyl group, Examples include cyclopropyl group, 3-aminopropyl group, 3-hydroxypropyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, vinyl group, allyl group, etc., preferably hydrogen atom, methyl group, carboxy group Examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a 2-carboxyethyl group, and a vinyl group.
Specific examples of R 3 , R 6 , R 9 and R 12 include hydrogen atom, methyl group, formylmethyl group, carboxymethyl group, ethoxycarbonylmethyl group, aminomethyl group, hydroxymethyl group, ethyl group, 2 -Formylethyl group, 2-carboxyethyl group, 1- (methoxycarbonyl) ethyl group, 2-aminoethyl group, 2-hydroxyethyl group, propyl group, isopropyl group, cyclopropyl group, 3-aminopropyl group, 3- Hydroxypropyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, phenyl group, o-toluyl group, m-toluyl group, p-toluyl group, p-formylphenyl group, p-carboxyphenyl group, m -Ethoxycarbonylphenyl group, p-aminophenyl group, p-hydroxyphenyl group, p-sulfophenyl group, etc. It is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a phenyl group, p- carboxyphenyl group and a p- sulfophenyl group.

上記式[1]におけるM(常磁性を有する原子価2乃至5の金属原子)は、具体的には、マグネシウム、カルシウム、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、イットリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、カドミウム、スズ、ハフニウム、タンタル、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金、水銀及び鉛からなる群から選択される原子価2の金属原子、又は酸素原子、ハロゲン原子、アシル基、ニトロ基又はシアノ基を対アニオンとして有してもよい原子価3乃至5の金属原子である。   In the above formula [1], M (metal atom having a paramagnetic valence of 2 to 5) is specifically magnesium, calcium, scandium, titanium, vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, Valence selected from the group consisting of zinc, yttrium, zirconium, niobium, molybdenum, ruthenium, rhodium, palladium, silver, cadmium, tin, hafnium, tantalum, tungsten, rhenium, osmium, iridium, platinum, gold, mercury and lead. Or a metal atom having a valence of 3 to 5, which may have 2 metal atoms, or an oxygen atom, a halogen atom, an acyl group, a nitro group or a cyano group as a counter anion.

2価の金属原子の具体例としては、マグネシウム(II)、カルシウム(II)、鉄(II)、コバルト(II)、ニッケル(II)、銅(II)、亜鉛(II)、ルテニウム(II)、パラジウム(II)、スズ(II)、オスミウム(II)、イリジウム(II)、白金(II)、鉛(II)等が挙げられ、好ましくは亜鉛(II)、ルテニウム(II)、パラジウム(II)、スズ(II)、オスミウム(II)、イリジウム(II)、白金(II)が挙げられる。
3価の金属原子の具体例としては、アルミニウム(III)、鉄(III)、マンガン(III)、コバルト(III)、ロジウム(III)、インジウム(III)、アンチモン(III)、ビスマス(III)等が挙げられ、好ましくはロジウム(III)が挙げられる。
4価の金属原子の具体例としては、ゲルマニウム(IV)、スズ(IV)等が挙げられ、好ましくはスズ(IV)が挙げられる。
5価の金属原子の具体例としては、モリブデン(V)、アンチモン(V)、ビスマス(V)等が挙げられる。
これらの中でもMは、マンガン(III)、鉄(III)、コバルト(III)又は銅(II)であることが好ましく、マンガン(III)であることが最も好ましい。
Specific examples of the divalent metal atom include magnesium (II), calcium (II), iron (II), cobalt (II), nickel (II), copper (II), zinc (II), ruthenium (II) , Palladium (II), tin (II), osmium (II), iridium (II), platinum (II), lead (II), etc., preferably zinc (II), ruthenium (II), palladium (II ), Tin (II), osmium (II), iridium (II), platinum (II).
Specific examples of the trivalent metal atom include aluminum (III), iron (III), manganese (III), cobalt (III), rhodium (III), indium (III), antimony (III), and bismuth (III). Etc., preferably rhodium (III).
Specific examples of the tetravalent metal atom include germanium (IV), tin (IV), and preferably tin (IV).
Specific examples of the pentavalent metal atom include molybdenum (V), antimony (V), bismuth (V), and the like.
Among these, M is preferably manganese (III), iron (III), cobalt (III) or copper (II), and most preferably manganese (III).

Mが原子価3乃至5の金属原子の際に有していても良い対アニオンとしては、ハロゲン原子及びアシル基が好ましい。
また金属Mと対アニオンの好ましい組合せとしては、例えば、マンガン(III)−ハロゲン原子、マンガン(III)−アセチル基、鉄(III)−ハロゲン原子、鉄(III)−アセチル基、コバルト(III)−ハロゲン原子、コバルト(III)−アセチル基等が挙げられ、マンガン(III)−ハロゲン原子、マンガン(III)−アセチル基がより好ましい。
The counter anion that M may have when it is a metal atom having a valence of 3 to 5 is preferably a halogen atom or an acyl group.
Preferred examples of the combination of metal M and counter anion include, for example, manganese (III) -halogen atom, manganese (III) -acetyl group, iron (III) -halogen atom, iron (III) -acetyl group, cobalt (III) -A halogen atom, a cobalt (III) -acetyl group, etc. are mentioned, A manganese (III) -halogen atom and a manganese (III) -acetyl group are more preferable.

上記式[1]で表される化合物の中でも、モノマーBはマンガン(III)プロトポルフィリン錯体であることが最も好ましい。   Among the compounds represented by the formula [1], the monomer B is most preferably a manganese (III) protoporphyrin complex.

上記モノマーBは、前記モノマーAに対して、1乃至100モル%の量で使用され、好ましくは2乃至90モル%、より好ましくは5乃至50モル%の量で使用される。   The monomer B is used in an amount of 1 to 100 mol%, preferably 2 to 90 mol%, more preferably 5 to 50 mol% with respect to the monomer A.

[重合開始剤C]
本発明における重合開始剤Cとしては、好ましくはアゾ系重合開始剤が用いられる。
アゾ系重合開始剤としては、例えば以下の(1)〜(5)に示す化合物を挙げることができる。
(1)アゾニトリル化合物:
2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、1,1’−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2−(カルバモイルアゾ)イソブチロニトリル等;
(2)アゾアミド化合物:
2,2’−アゾビス{2−メチル−N−[1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}、2,2’−アゾビス{2−メチル−N−[2−(1−ヒドロキシブチル)]プロピオンアミド}、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]、2,2’−アゾビス[N−(2−プロペニル)−2−メチルプロピオンアミド]、2,2’−アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(N−シクロヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)等;
(3)環状アゾアミジン化合物:
2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロリド、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジスルフェートジヒドレート、2,2’−アゾビス[2−[1−(2−ヒドロキシエチル)−2−イミダゾリン−2−イル]プロパン]ジヒドロクロリド、2,2'−アゾビス[2−(2−イミ
ダゾリン−2−イル)プロパン]、2,2'−アゾビス(1−イミノ−1−ピロリジノ−
2−メチルプロパン)ジヒドロクロリド等;
(4)アゾアミジン化合物:
2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]テトラヒドレート等;
(5)その他:
2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル、4,4’−アゾビス−4−シアノバレリン酸、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)、1,1’−アゾビス(1−アセトキシ−1−フェニルエタン)等。
[Polymerization initiator C]
As the polymerization initiator C in the present invention, an azo polymerization initiator is preferably used.
Examples of the azo polymerization initiator include compounds shown in the following (1) to (5).
(1) Azonitrile compound:
2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 1,1′-azobis ( 1-cyclohexanecarbonitrile), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2- (carbamoylazo) isobutyronitrile and the like;
(2) Azoamide compound:
2,2′-azobis {2-methyl-N- [1,1-bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethyl] propionamide}, 2,2′-azobis {2-methyl-N- [2- ( 1-hydroxybutyl)] propionamide}, 2,2′-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionamide], 2,2′-azobis [N- (2-propenyl) -2- Methylpropionamide], 2,2′-azobis (N-butyl-2-methylpropionamide), 2,2′-azobis (N-cyclohexyl-2-methylpropionamide) and the like;
(3) Cyclic azoamidine compound:
2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] disulfate dihydrate, 2,2′-azobis [2- [1- (2-hydroxyethyl) -2-imidazolin-2-yl] propane] dihydrochloride, 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) Propane], 2,2'-azobis (1-imino-1-pyrrolidino-
2-methylpropane) dihydrochloride and the like;
(4) Azoamidine compound:
2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, 2,2′-azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-methylpropionamidine] tetrahydrate, etc .;
(5) Other:
Dimethyl 2,2′-azobisisobutyrate, 4,4′-azobis-4-cyanovaleric acid, 2,2′-azobis (2,4,4-trimethylpentane), 1,1′-azobis (1-acetoxy-1 -Phenylethane) and the like.

得られる高分岐ポリマーへの水溶性付与の観点から、上記アゾ系重合開始剤の中でも好ましいものは、(1)アゾニトリル化合物、(2)アゾアミド化合物、(4)アゾアミジン化合物であり、特に2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)が好ましい。   From the viewpoint of imparting water solubility to the resulting highly branched polymer, among the above azo polymerization initiators, (1) an azonitrile compound, (2) an azoamide compound, and (4) an azoamidine compound, particularly 2,2 '-Azobis (2-methylbutyronitrile) is preferred.

上記重合開始剤Cは、前記モノマーAに対して、5乃至200モル%の量で使用され、好ましくは20乃至200モル%、より好ましくは50乃至200モル%の量で使用される。   The polymerization initiator C is used in an amount of 5 to 200 mol%, preferably 20 to 200 mol%, more preferably 50 to 200 mol%, relative to the monomer A.

<高分岐ポリマーの製造方法>
本発明の高分岐ポリマーは、前述のモノマーAとモノマーBとを、モノマーAに対して所定量の重合開始剤Cの存在下で重合させることにより得られ、該重合方法としては公知の方法、例えば溶液重合、分散重合、沈殿重合、及び塊状重合等が挙げられ、中でも溶液重合又は沈殿重合が好ましい。特に分子量制御の点から、有機溶媒中での溶液重合によって反応を実施することが好ましい。
<Method for producing hyperbranched polymer>
The hyperbranched polymer of the present invention is obtained by polymerizing the above-mentioned monomer A and monomer B in the presence of a predetermined amount of polymerization initiator C with respect to monomer A. As the polymerization method, a known method, Examples thereof include solution polymerization, dispersion polymerization, precipitation polymerization, and bulk polymerization. Among these, solution polymerization or precipitation polymerization is preferable. In particular, it is preferable to carry out the reaction by solution polymerization in an organic solvent from the viewpoint of molecular weight control.

このとき用いられる有機溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素系溶媒;n−ヘキサン、n−ヘプタン、ミネラルスピリット、シクロヘキサン等の脂肪族又は脂環式炭化水素系溶媒;塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、メチレンジクロライド、クロロホルム、四塩化炭素、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、オルトジクロロベンゼン等のハロゲン系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、メトキシブチルアセテート、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル系又はエステルエーテル系溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジ−n−ブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、tert−ブタノール、2−エチルヘキシルアルコール、ベンジルアルコール、エチレングリコール等のアルコール系溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、N−メチル−2−ピロリドン等の複素環式化合物系溶媒、並びにこれらの2種以上の混合溶媒が挙げられる。   Examples of organic solvents used here include aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, and tetralin; aliphatic or alicyclic hydrocarbon solvents such as n-hexane, n-heptane, mineral spirit, and cyclohexane Solvent: Halogen solvents such as methyl chloride, methyl bromide, methyl iodide, methylene dichloride, chloroform, carbon tetrachloride, trichloroethylene, perchloroethylene, orthodichlorobenzene; ethyl acetate, butyl acetate, methoxybutyl acetate, methyl cellosolve acetate , Ethyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and other ester or ester ether solvents; diethyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, methyl cellosolve, ethyl cello Ether solvents such as rub, butyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, di-n-butyl ketone, cyclohexanone; methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, iso Alcohol solvents such as butanol, tert-butanol, 2-ethylhexyl alcohol, benzyl alcohol, ethylene glycol; amide solvents such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide; sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide, N -Heterocyclic compound type | system | group solvents, such as methyl-2-pyrrolidone, and these 2 or more types of mixed solvents are mentioned.

これらのうち好ましいのは、芳香族炭化水素系溶媒、ハロゲン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、アルコール系溶媒、アミド系溶媒等であり、特に好ましいものはベンゼン、トルエン、キシレン、オルトジクロロベンゼン、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、tert−ブタノール、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン等であり、その中でもn−プロパノール、n−ブタノール、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドンがより好ましい。   Of these, aromatic hydrocarbon solvents, halogen solvents, ester solvents, ether solvents, ketone solvents, alcohol solvents, amide solvents, etc. are preferred, with benzene, toluene, xylene being particularly preferred. Orthodichlorobenzene, ethyl acetate, butyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, Isobutanol, tert-butanol, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and the like, among which n-propanol, n-butane Lumpur, N, N- dimethylformamide, N- methyl-2-pyrrolidone is more preferred.

本発明の重合反応を有機溶剤の存在下で行う場合、前記モノマーAに対する前記有機溶媒の質量は、通常5乃至120質量部であり、好ましくは10乃至110質量部であり、
30乃至100質量部がより好ましい。
When the polymerization reaction of the present invention is carried out in the presence of an organic solvent, the mass of the organic solvent relative to the monomer A is usually 5 to 120 parts by mass, preferably 10 to 110 parts by mass,
30 to 100 parts by mass is more preferable.

重合反応は常圧、加圧密閉下、又は減圧下で行われ、装置及び操作の簡便さから常圧下で行うのが好ましい。また、N2等の不活性ガス雰囲気下で行うのが好ましい。
重合温度は、反応混合物の沸点以下であれば任意であるが、重合効率と分子量調節の点から、好ましくは50℃以上200℃以下であり、さらに好ましくは80℃以上150℃以下であり、80℃以上130℃以下がより好ましい。
反応時間は、反応温度や、モノマーA、モノマーB及び重合開始剤Cの種類及び割合、重合溶媒種等によって変動するものであるため一概には規定できないが、好ましくは30分以上720分以下、より好ましくは40分以上540分以下である。
The polymerization reaction is carried out under normal pressure, under pressure and under pressure, or under reduced pressure, and is preferably carried out under normal pressure in view of simplicity of the apparatus and operation. Further, preferably carried out in an atmosphere of inert gas such as N 2.
The polymerization temperature is arbitrary as long as it is not higher than the boiling point of the reaction mixture, but is preferably 50 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, from the viewpoint of polymerization efficiency and molecular weight control. More preferably, the temperature is from 130 ° C to 130 ° C.
The reaction time varies depending on the reaction temperature, the types and ratios of the monomer A, the monomer B and the polymerization initiator C, the polymerization solvent species, etc., but cannot be defined unconditionally, but preferably 30 minutes or more and 720 minutes or less, More preferably, it is 40 minutes or more and 540 minutes or less.

本発明の高分岐ポリマーのゲル浸透クロマトグラフィーによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量(Mw)は、1,000乃至400,000、好ましくは2,000乃至200,000である。
また該高分岐ポリマーの1次粒子の平均粒子径(動的光散乱法による)は、好ましくは1nm以上500nm以下、さらに好ましくは5nm以上200nm以下である。
The weight average molecular weight (Mw) measured in terms of polystyrene by gel permeation chromatography of the hyperbranched polymer of the present invention is 1,000 to 400,000, preferably 2,000 to 200,000.
The average particle diameter (by dynamic light scattering method) of the primary particles of the hyperbranched polymer is preferably 1 nm to 500 nm, and more preferably 5 nm to 200 nm.

[MRI造影剤]
本発明の常磁性を有する高分岐ポリマーは、種々の分野への応用が期待されるが、中でも常磁性部位を高密度に担持できる性質や大きさから、高い常磁性体緩和促進効果とガン細胞選択性などを有することが期待され、MRI造影剤として有用である。
すなわち、本発明の常磁性を有する高分岐ポリマーを含むMRI造影剤もまた本発明の対象である。
本発明のMRI造影剤は、通常注射用蒸留水、生理食塩水、リンゲル液等の溶媒に分散、懸濁又は溶解等の状態で用いられ、さらに必要に応じて、薬理学的に許容され得る担体、賦形剤等の添加剤を含めることができる。
本発明の上記MRI造影剤は、細胞などに適用し得るほか、血管(静脈、動脈)内投与、経口投与、直腸内投与、腟内投与、リンパ管内投与、関節内投与等によって生体内に投与することができ、好ましくは、水剤、乳剤又は懸濁液等の形態で静脈内投与や経口投与によって投与する。
上記MRI造影剤に含められ得る添加剤としては、その投与形態、投与経路等によっても異なるが、具体的には、注射剤の場合には緩衝剤、抗菌剤、安定化剤、溶解補助剤、賦形剤等が単独又は組み合わせて用いられ、経口投与剤(具体的には水剤、シロップ剤、乳剤、懸濁液等)の場合、着色剤、保存剤、安定化剤、懸濁化剤、乳化剤、粘稠剤、甘味剤、芳香剤等が単独又は組み合わせて用いられる。各種添加剤は、通常当分野で用いられるものが使用される。
[MRI contrast agent]
The hyperbranched polymer having paramagnetism of the present invention is expected to be applied to various fields. Among them, the high paramagnetism relaxation promoting effect and cancer cell can be obtained due to the property and size capable of carrying paramagnetic sites at high density. It is expected to have selectivity and is useful as an MRI contrast agent.
That is, the MRI contrast agent containing the hyperbranched polymer having paramagnetism of the present invention is also an object of the present invention.
The MRI contrast agent of the present invention is usually used in a state of being dispersed, suspended or dissolved in a solvent such as distilled water for injection, physiological saline or Ringer's solution, and further, if necessary, a pharmacologically acceptable carrier. Additives such as excipients can be included.
The MRI contrast agent of the present invention can be applied to cells and the like, and can be administered in vivo by intravascular (venous, arterial) administration, oral administration, rectal administration, intravaginal administration, intralymphatic administration, intraarticular administration, etc. Preferably, it is administered by intravenous administration or oral administration in the form of a solution, emulsion or suspension.
The additive that can be included in the MRI contrast agent varies depending on the administration form, administration route, and the like. Specifically, in the case of an injection, a buffer, an antibacterial agent, a stabilizer, a solubilizing agent, Excipients are used singly or in combination, and in the case of oral administration (specifically, water, syrup, emulsion, suspension, etc.), colorant, preservative, stabilizer, suspending agent , Emulsifiers, thickeners, sweeteners, fragrances and the like may be used alone or in combination. As the various additives, those usually used in this field are used.

本発明の上記MRI造影剤は、従来のMRI用造影剤に準じて投与、造影することができる。また上記MRI造影剤は、ヒト以外にも各種動物用の造影剤としても好適に用いることができ、その投与形態、投与経路、投与量等は対象となる動物の体重や状態によって適宜選択する。   The MRI contrast agent of the present invention can be administered and imaged according to a conventional MRI contrast agent. Further, the MRI contrast agent can be suitably used as a contrast agent for various animals other than humans, and its administration form, administration route, dosage and the like are appropriately selected according to the body weight and condition of the subject animal.

以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
なお、実施例において、試料の調製及び物性の分析に用いた装置及び条件は、以下の通りである。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to the following Example.
In the examples, the apparatus and conditions used for sample preparation and physical property analysis are as follows.

(1)GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)
装置:東ソー(株)製 HLC−8220GPC
カラム:Shodex SB−803HQ、SB−804HQ
カラム温度:40℃
溶媒:10mM LiBr添加DMF
検出器:RI
(2)動的光散乱光度計(粒径測定)
装置:大塚電子(株)製 FDLS−3000
(3)UV分光光度計(吸光度測定)
装置:(株)島津製作所製 UV−3600
(4)MRIファントム試験/MRI造影試験
装置:Varian社製 UNITY INOVA 4.7T
グラジエントコイル(10gauss/cm)
Rapid社製、ラット&マウス用ボリュームコイル(トランスミッション用)
MRIパルス系列(送受信用)
a)r1測定(反転回復スピンエコー法)
TR/TE=4000/10
FOV 10×5cm
Slice Thickness=3mm
NEX 1
回復時間(TI)=0.0001、0.001、0.025、0.012、0.061、0.3、1.5秒
Scan Time 60分
b)r2測定(スピンエコー法)
TR/TE=4000/可変
FOV 10×5cm
Slice Thickness=3mm
NEX 1
TE=0.01、0.02、0.03、0.05、0.08、0.13、0.2秒
Scan Time 60分
c)2D−SEMS(T1W1)画像測定
マウス全身:
TR/TE=300/15
FOV 12×6cm,Matrix 256×128
NEX 6(scan 4分00秒)
Sagittal 2mm×13slices, gap 0mm
マウス下腹部:
TR/TE=300/15
FOV 4×4cm, Matrix 256×256
NEX 4(scan 5分20秒)
Trans 1.5mm×11slices, gap 0mm
(5)ICP−MS(マンガン量分析)
装置:Agilent社製 7500cs
(1) GPC (gel permeation chromatography)
Device: HLC-8220GPC manufactured by Tosoh Corporation
Column: Shodex SB-803HQ, SB-804HQ
Column temperature: 40 ° C
Solvent: DMF with 10 mM LiBr added
Detector: RI
(2) Dynamic light scattering photometer (particle size measurement)
Device: FDLS-3000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.
(3) UV spectrophotometer (absorbance measurement)
Apparatus: UV-3600 manufactured by Shimadzu Corporation
(4) MRI phantom test / MRI contrast test apparatus: Varian's UNITY INOVA 4.7T
Gradient coil (10gauss / cm)
Volume coil for rat & mouse (for transmission) manufactured by Rapid
MRI pulse sequence (for transmission and reception)
a) r 1 measurement (inversion recovery spin echo method)
TR / TE = 4000/10
FOV 10x5cm
Slice Thickness = 3mm
NEX 1
Recovery time (TI) = 0.0001,0.001,0.025,0.012,0.061,0.3,1.5 seconds Scan Time 60 min b) r 2 measured (spin echo method)
TR / TE = 4000 / variable FOV 10 × 5cm
Slice Thickness = 3mm
NEX 1
TE = 0.01, 0.02, 0.03, 0.05, 0.08, 0.13, 0.2 seconds Scan Time 60 minutes c) 2D-SEMS (T1W1) image measurement Whole mouse body:
TR / TE = 300/15
FOV 12x6cm, Matrix 256x128
NEX 6 (scan 4 minutes 00 seconds)
Sagittal 2 mm x 13 slices, gap 0 mm
Mouse lower abdomen:
TR / TE = 300/15
FOV 4x4cm, Matrix 256x256
NEX 4 (scan 5 minutes 20 seconds)
Trans 1.5mm x 11 slices, gap 0mm
(5) ICP-MS (manganese content analysis)
Device: 7500cs manufactured by Agilent

また、略記号は以下の意味を表す。
AMBN:2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)
PEGDMA:ポリ(エチレングリコール)ジメタクリレート(アルドリッチ社製、Mn=750)
DMF:N,N−ジメチルホルムアミド
IPE:ジイソプロピルエーテル
Abbreviations represent the following meanings.
AMBN: 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile)
PEGDMA: poly (ethylene glycol) dimethacrylate (manufactured by Aldrich, Mn = 750)
DMF: N, N-dimethylformamide IPE: Diisopropyl ether

[実施例1]常磁性を有する高分岐ポリマー1の合成
(手順1:化合物1の合成)
プロトポルフィリンIX[アルドリッチ社製]563mg(1.0mmol)、及び酢酸マンガン四水和物[和光純薬工業(株)製]2.45g(10mmol)をDMF20mLに加え、3時間加熱撹拌した。UVスペクトルにより反応の収束を確認した後、反応溶媒を留去し、残渣を水で洗浄することにより、下記式で表される化合物1を650mg得た(収率96%)。得られた化合物1並びにプロトポルフィリンIXのUVスペクトルを図1に示す。
[Example 1] Synthesis of hyperbranched polymer 1 having paramagnetism (Procedure 1: Synthesis of compound 1)
Protoporphyrin IX [manufactured by Aldrich] 563 mg (1.0 mmol) and manganese acetate tetrahydrate [manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.] 2.45 g (10 mmol) were added to 20 mL of DMF and stirred for 3 hours. After confirming the convergence of the reaction by UV spectrum, the reaction solvent was distilled off and the residue was washed with water to obtain 650 mg of Compound 1 represented by the following formula (yield 96%). The UV spectrum of the obtained compound 1 and protoporphyrin IX is shown in FIG.

(手順2:高分岐ポリマー1の合成)
500mLの反応フラスコに、(手順1)に従って合成した化合物1 1.82g(2.7mmol)及びDMF250gを仕込み、攪拌しながら5分間窒素を流し込み、内温が100℃になるまで加熱した。
別の200mLの反応フラスコに、PEGDMA20.0g(27mmol)、AMBN2.60g(13.5mmol)及びDMF25gを仕込み、攪拌しながら5分間窒素を流し込み窒素置換を行った。
前述の500mL反応フラスコ中の100℃に加熱してある溶液中に、PEGDMA、及びAMBNが仕込まれた前記200mLの反応フラスコから、滴下ポンプを用いて、内容物を30分間かけて滴下した。滴下終了後、そのまま100℃で1時間熟成させた。
次に、この反応液を濃縮後、DMF80gに溶解させた。この溶液をIPE/DMF混合液(質量比9:1)1,800gに添加してポリマーを再沈殿させた。上澄み液をデカンテーションで除去し、得られた残渣を再度同様の操作によりに再沈殿させた。再度上澄み液をデカンテーションし、得られた残渣を水に加え、RC透析チューブ[スペクトラム・ラボラトリーズ社製、商品名;Spectra/Por、分画分子量;3.5kダルトン]を用いて7日間透析操作を行った。透析終了後、溶液を濃縮し得られた残渣を真空乾燥して、油状物の目的物(高分岐ポリマー1)を4.8g得た。
(Procedure 2: Synthesis of hyperbranched polymer 1)
A 500 mL reaction flask was charged with 1.82 g (2.7 mmol) of Compound 1 synthesized according to (Procedure 1) and 250 g of DMF, and nitrogen was introduced for 5 minutes with stirring until the internal temperature reached 100 ° C.
In another 200 mL reaction flask, 20.0 g (27 mmol) of PEGDMA, 2.60 g (13.5 mmol) of AMBN, and 25 g of DMF were charged, and nitrogen substitution was performed by flowing nitrogen for 5 minutes while stirring.
The contents were added dropwise from the 200 mL reaction flask charged with PEGDMA and AMBN into the solution heated to 100 ° C. in the aforementioned 500 mL reaction flask over 30 minutes using a dropping pump. After completion of dropping, the mixture was aged at 100 ° C. for 1 hour.
Next, this reaction solution was concentrated and dissolved in 80 g of DMF. This solution was added to 1,800 g of an IPE / DMF mixture (mass ratio 9: 1) to reprecipitate the polymer. The supernatant was removed by decantation, and the resulting residue was reprecipitated again by the same operation. Decant the supernatant again, add the resulting residue to water, and dialyze for 7 days using an RC dialysis tube [Spectrum Laboratories, trade name: Spectra / Por, fractional molecular weight: 3.5 kDalton] Went. After completion of dialysis, the residue obtained by concentrating the solution was vacuum-dried to obtain 4.8 g of the desired product (hyperbranched polymer 1) as an oil.

得られた目的物のGPCによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは12,200、分散度:Mw(重量平均分子量)/Mn(数平均分子量)は2.1であった。また、該高分岐ポリマーの数平均粒子径は4.7nm、マンガン含有量は0.90質量%であった。得られた高分岐ポリマー1のUVスペクトルを図1にあわせて示す。   The weight average molecular weight Mw measured by polystyrene conversion by GPC of the obtained target product was 12,200, and the degree of dispersion: Mw (weight average molecular weight) / Mn (number average molecular weight) was 2.1. The number average particle size of the hyperbranched polymer was 4.7 nm, and the manganese content was 0.90% by mass. The UV spectrum of the obtained hyperbranched polymer 1 is also shown in FIG.

[実施例2]急性毒性試験
<評価方法>
高分岐ポリマー1のマウスにおける静脈内投与による急性毒性試験を実施した。
試験には日本チャールス・リバー(株)より購入した投与時5.5週齢のCrlj:CD1(ICR)雄マウスを供試し、1群5匹とした。処理群は高分岐ポリマー1の質量が10、20及び40mg/頭となるように設定した。また、溶媒は生理食塩水を使用し、0.1mL/頭の容量にて投与した。対照群には生理食塩水のみを投与した。投与後2日間にわたり死亡時期と症状の観察、体重測定を行い、血液生化学検査、臓器重量測定、肉眼病理検査及び組織病理検査を実施した。
<結果>
処理群、対象群の何れの群でも死亡は認められなかった。
処理群(投与群)では、投与30分以内に自発運動の減少及び腹臥位が認められたが、投与1時間後には消失していた。同様に、投与3時間後及び6時間後には着色尿が認められたが、投与1日後には消失していた。
また、体重変化、臓器重量、血液生化学検査、肉眼病理検査については、何れの群でも著変は認められなかった。さらに、組織病理検査においても、何れの群でも検体投与に起因したと考えられる変化は認められなかった。
以上より、高分岐ポリマー1のマウスにおける静脈内投与による半数致死量:LD50は>40mg/頭であることが判明した。
[Example 2] Acute toxicity test <Evaluation method>
An acute toxicity test was conducted by intravenous administration in hyperbranched polymer 1 mice.
In the test, Crlj: CD1 (ICR) male mice 5.5 weeks old at the time of administration purchased from Nippon Charles River Co., Ltd. were used and one group consisted of 5 mice. The treatment group was set so that the mass of the hyperbranched polymer 1 was 10, 20, and 40 mg / head. The solvent was physiological saline and administered at a volume of 0.1 mL / head. The control group received only physiological saline. During the 2 days after the administration, the mortality and symptoms were observed, the body weight was measured, and blood biochemical examination, organ weight measurement, gross pathological examination and histopathological examination were performed.
<Result>
There was no death in either the treatment group or the subject group.
In the treatment group (administration group), decreased locomotor activity and prone position were observed within 30 minutes of administration, but disappeared 1 hour after administration. Similarly, colored urine was observed 3 hours and 6 hours after administration, but disappeared 1 day after administration.
In addition, no significant changes were observed in any group regarding body weight change, organ weight, blood biochemical examination, and gross pathological examination. Furthermore, in the histopathological examination, no change considered to be caused by sample administration was observed in any group.
From the above, it was found that the half-lethal dose by intravenous administration in the hyperbranched polymer 1 mouse: LD 50 was> 40 mg / head.

[実施例3]MRIファントムによるT1及びT2緩和時間測定及びファントム画像
高分岐ポリマー1を、生理食塩水[(株)大塚製薬工場製、製品名:大塚生食注]にて0.001、0.01、0.1、1.0、2.0mMにそれぞれ希釈した。調製した希釈液各々の0.9mLを1.5mlチューブに入れ、MRI測定用ファントムとした。対照物質として、蒸留水、生理食塩水、及びGd−DTPA[バイエル薬品(株)製、製品名:マグネビスト]1mM生理食塩水溶液(MV1と略記する)を用いた。なお図2に後述するMRIファントム画像撮影(図3及び図4参照)における試料の配置を示した。
各濃度での高分岐ポリマー1のT1及びT2緩和時間測定データを表1(a)並びに表1(b)に示す。
[Example 3] The T 1 and T 2 relaxation time measurement and the phantom image hyperbranched polymer 1 by MRI phantom, saline [Corporation Otsuka Pharmaceutical Factory Ltd., product name: Otsuka saline Note: at 0.001, Diluted to 0.01, 0.1, 1.0, and 2.0 mM, respectively. 0.9 ml of each of the prepared diluted solutions was put into a 1.5 ml tube to make an MRI measurement phantom. As control substances, distilled water, physiological saline, and Gd-DTPA [manufactured by Bayer Yakuhin Co., Ltd., product name: Magnevist] 1 mM physiological saline solution (abbreviated as MV1) were used. FIG. 2 shows the arrangement of the sample in MRI phantom image capturing (see FIGS. 3 and 4) described later.
Table 1 (a) and Table 1 (b) show T 1 and T 2 relaxation time measurement data of the hyperbranched polymer 1 at each concentration.

上記結果より、T1の緩和能:r1(mM-1-1)(縦軸1/T1、横軸T1プロットの傾
き)及びT2の緩和能:r2(mM-1-1)(縦軸1/T2、横軸T2プロットの傾き)を算
出したところ、r1=5.93(標準偏差:2)、r2=21.3(標準偏差:4)であった。
これは、現在市販のMRI造影剤であるGd−DTPA(マグネビスト)の緩和能(r1:約3〜4、r2:約4〜5)と比較していずれも大きな値であり、本発明の高分岐ポリマー1がMRI造影剤として従来品よりも高感度であるとする結果となった。
From the above results, T 1 relaxation ability: r 1 (mM −1 s −1 ) (vertical axis 1 / T 1 , slope of horizontal axis T 1 plot) and T 2 relaxation ability: r 2 (mM −1 s -1 ) When (vertical axis 1 / T 2 , slope of horizontal axis T 2 plot) was calculated, r 1 = 5.93 (standard deviation: 2), r 2 = 21.3 (standard deviation: 4) there were.
This is a large value as compared with the relaxation ability (r 1 : about 3 to 4, r 2 : about 4 to 5) of Gd-DTPA (Magnevist) which is a commercially available MRI contrast agent. As a result, it was found that the highly branched polymer 1 was more sensitive as a MRI contrast agent than the conventional product.

また、各試料のMRIファントム画像を図3及び図4に示す。図3は反復時間:Tiを変化させて測定した各試料のT1強調画像、図4はエコー時間:Teを変化させて測定し
た各試料のT2強調画像である。
特に濃度1.0mMの試料において、充分に臨床応用可能な程度の造影画像が得られた。
Moreover, the MRI phantom image of each sample is shown in FIG.3 and FIG.4. FIG. 3 is a T 1 weighted image of each sample measured by changing the repetition time: Ti, and FIG. 4 is a T 2 weighted image of each sample measured by changing the echo time: Te.
In particular, a contrast-enhanced image that was sufficiently clinically applicable was obtained from a sample with a concentration of 1.0 mM.

[実施例4]マウスを用いたMRI造影試験(全身)
酸素/笑気混合ガス(体積比3:1)にイソフルラン1乃至2体積%を混合した。この混合ガスをマウス(実施例2で使用したものと同種の雄マウス)に自発呼吸にて吸引させ、麻酔処置を行なった。続いて、マウス尾静脈より、実施例1で合成した高分岐ポリマー1の22mM生理食塩水溶液0.175mL/頭を投与(高分岐ポリマー1換算で0.1mmol/kg)し、T1W1画像の測定を行なった。結果を図5に示す。図5に示すように、T1W1画像における全身信号強度変化より、投与直後から全身の臓器が造影され、中でも下腹部(肝臓、脾臓など)の強度変化が大きく、投与直後から明らかな造影効果が認められた。
[Example 4] MRI contrast test using mouse (whole body)
1 to 2% by volume of isoflurane was mixed in an oxygen / laughing gas mixed gas (volume ratio 3: 1). This mixed gas was sucked by spontaneous breathing to a mouse (male mouse of the same kind as that used in Example 2), and anesthesia treatment was performed. Subsequently, 0.175 mL / head of a 22 mM physiological saline solution of hyperbranched polymer 1 synthesized in Example 1 was administered from the mouse tail vein (0.1 mmol / kg in terms of hyperbranched polymer 1), and measurement of T1W1 image was performed. I did it. The results are shown in FIG. As shown in FIG. 5, the organs of the whole body are imaged immediately after the administration, and the intensity change of the lower abdomen (liver, spleen, etc.) is large, and an obvious contrast effect is observed immediately after the administration. It was.

[実施例5]マウスを用いたMRI造影試験(下腹部;肝臓、脾臓)
酸素/笑気混合ガス(体積比3:1)にイソフルラン1乃至2体積%を混合した。この混合ガスをマウス(実施例2で使用したものと同種の雄マウス)に自発呼吸にて吸引させ、麻酔処置を行なった。続いて、マウス尾静脈より、実施例1で合成した高分岐ポリマー1の22mM生理食塩水溶液0.175mL/頭を投与(高分岐ポリマー1換算で0.1mmol/kg)し、T1W1画像の測定を行ない、肝臓及び脾臓での信号強度変化を測定した。また、対照例として、Gd−DTPA[バイエル薬品(株)製、製品名:マグネビスト]1mM生理食塩水溶液を23.5倍希釈した溶液0.175mL/頭を投与(Gd−DTPA換算で0.1mmol/kg)し、同様に測定した。結果を表2に示す。
[Example 5] MRI contrast test using mouse (lower abdomen; liver, spleen)
1 to 2% by volume of isoflurane was mixed in an oxygen / laughing gas mixed gas (volume ratio 3: 1). This mixed gas was sucked by spontaneous breathing to a mouse (male mouse of the same kind as that used in Example 2), and anesthesia treatment was performed. Subsequently, 0.175 mL / head of a 22 mM physiological saline solution of hyperbranched polymer 1 synthesized in Example 1 was administered from the mouse tail vein (0.1 mmol / kg in terms of hyperbranched polymer 1), and measurement of T1W1 image was performed. The signal intensity changes in the liver and spleen were measured. Further, as a control example, Gd-DTPA [manufactured by Bayer Yakuhin Co., Ltd., product name: Magnevist] was administered 0.175 mL / head of a 13.5-fold diluted 1 mM physiological saline solution (0.1 mmol in terms of Gd-DTPA). / Kg) and measured in the same manner. The results are shown in Table 2.

表2に示すように、Gd−DTPA投与マウスでは、脾臓においては、投与前の信号強度に対し、投与直後から信号強度の大幅な増強がみられたものの、特に肝臓において、小さな信号強度の上昇しかみられなかった。
これに対し、高分岐ポリマー1投与群においては、肝臓及び脾臓何れの造影においても、投与前の信号強度に対し、投与直後から信号強度の大幅な増強が認められた。
As shown in Table 2, in the Gd-DTPA-administered mice, although the signal intensity before administration was significantly increased immediately after administration in the spleen, a small increase in signal intensity was observed particularly in the liver. It was only seen.
On the other hand, in the hyperbranched polymer 1 administration group, in both the liver and spleen contrast enhancement, a significant increase in signal intensity was observed immediately after administration relative to the signal intensity before administration.

[実施例6]マウス各臓器への高分岐ポリマー1の取り込み確認試験
高分岐ポリマー1投与直後の臓器を取り出し、各臓器中のマンガン量を測定することで、高分岐ポリマー1の各臓器への取り込み量を測定した。
<臓器の取り出し>
試験には日本チャールス・リバー(株)より購入した投与時5.5週齢のCrlj:CD1(ICR)雄マウスを供試し、1群3匹とした。処理群は高分岐ポリマー1の質量が16mg/頭となるように設定した。また、溶媒は生理食塩水を使用し、0.175mL/頭の容量にて尾静脈より投与した。対照群には生理食塩水のみを投与した。
投与15分後、エーテル麻酔下で開腹し、腹大動脈より血液サンプルを採取した。腹大動脈より放血により致死させた後、直ちに各臓器(脳、肺、心臓、膵臓、肝臓、脾臓、腎
臓、膀胱、骨格筋(左大腿部)、脂肪組織(精巣周囲))を摘出した。摘出した各臓器は、速やかに生理食塩水で洗浄し、重量を測定した後、液体窒素中で急速凍結させた。また、先に採取した血液については、ヘパリンで抗凝固処理を行い、全血を凍結させた。
<臓器中のマンガンの定量分析>
石英皿に凍結保存した各臓器10乃至500mgをホットプレート・電気炉(およそ590℃)で加熱分解した後、0.1M硝酸溶液4gで回収した。この溶液を適宜希釈し、ICP−MSを用いてマンガン量の測定を行った。
<結果>
結果を図6に示す。コントロール群に比べ、高分岐ポリマー1投与群では、各臓器でマンガン量が多くなっており、各臓器へ高分岐ポリマー1が取り込まれていることが示唆された。
[Example 6] Test for confirming uptake of hyperbranched polymer 1 into each organ of mouse By taking out an organ immediately after administration of hyperbranched polymer 1 and measuring the amount of manganese in each organ, hyperbranched polymer 1 into each organ is measured. The amount of uptake was measured.
<Removal of organs>
In the test, Crlj: CD1 (ICR) male mice 5.5 weeks old at the time of administration purchased from Nippon Charles River Co., Ltd. were used and one group consisted of 3 mice. The treatment group was set so that the mass of the hyperbranched polymer 1 was 16 mg / head. In addition, physiological saline was used as the solvent, and administration was performed from the tail vein at a volume of 0.175 mL / head. The control group received only physiological saline.
15 minutes after administration, the abdomen was opened under ether anesthesia, and a blood sample was collected from the abdominal aorta. After lethality by exsanguination from the abdominal aorta, each organ (brain, lung, heart, pancreas, liver, spleen, kidney, bladder, skeletal muscle (left thigh), adipose tissue (peritestum)) was removed immediately. Each extracted organ was immediately washed with physiological saline, weighed, and then quickly frozen in liquid nitrogen. The blood collected earlier was anticoagulated with heparin and the whole blood was frozen.
<Quantitative analysis of manganese in organs>
10 to 500 mg of each organ cryopreserved in a quartz dish was thermally decomposed with a hot plate / electric furnace (approximately 590 ° C.) and then recovered with 4 g of a 0.1 M nitric acid solution. This solution was appropriately diluted, and the amount of manganese was measured using ICP-MS.
<Result>
The results are shown in FIG. Compared with the control group, in the hyperbranched polymer 1 administration group, the amount of manganese was increased in each organ, suggesting that the hyperbranched polymer 1 was taken into each organ.

米国特許第4,822,594号明細書US Pat. No. 4,822,594 特表1997−500365号公報Special table 1997-500365 gazette 国際公開第2009/054455号パンフレットInternational Publication No. 2009/054455 Pamphlet

J.Am.Chem.Soc.,2007,129(42),12739−12745J. et al. Am. Chem. Soc. 2007, 129 (42), 12739-12745.

Claims (9)

同一分子内にアルキレンオキシド基及び2個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーAと、同一分子内に常磁性を発現する部分及び1個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーBとを、該モノマーAに対して5乃至200モル%量の重合開始剤Cの存在下で重合させることにより得られる高分岐ポリマーであって、
前記モノマーBが式[1]で表される化合物である、高分岐ポリマー。
[式中、R 、R 、R 、R 、R 、R 、R 10 及びR 11 は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1乃至6のアルキル基(このアルキル基は、ホルミル基、アミノ基、ヒドロキシル基又は−COOR 13 (ここでR 13 は、水素原子又は炭素原子数1乃至6のアルキル基を表す。)で置換されていてもよい)、又は炭素原子数2乃至6のアルケニル基を表し、R 、R 、R 及びR 12 は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1乃至6のアルキル基(このアルキル基は、ホルミル基、アミノ基、ヒドロキシル基又は−COOR 14 (ここでR 14 は、水素原子又は炭素原子数1乃至6のアルキル基を表す。)で置換されていてもよい)、又はフェニル基(このフェニル基は、ホルミル基、アミノ基、ヒドロキシル基、−COOR 15 (ここでR 15 は、水素原子又は炭素原子数
1乃至6のアルキル基を表す。)、又はスルホ基で置換されていてもよい)を表し、Mは、マンガン(III)、鉄(III)、コバルト(III)及び銅(II)からなる群から選ばれる少なくとも1つを表す。なお、R 、R 、R 、R 、R 、R 、R 10 及びR 11 の少なくとも1つは、炭素原子数2乃至6のアルケニル基を表す。]
A monomer A having an alkylene oxide group and two or more radical-polymerizable double bonds in the same molecule; a monomer B having a paramagnetic moiety and one or more radical-polymerizable double bonds in the same molecule; Is a highly branched polymer obtained by polymerizing in the presence of a polymerization initiator C in an amount of 5 to 200 mol% relative to the monomer A ,
A highly branched polymer, wherein the monomer B is a compound represented by the formula [1].
[Wherein R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 7 , R 8 , R 10 and R 11 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (this alkyl group Is a formyl group, an amino group, a hydroxyl group, or —COOR 13 (wherein R 13 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), or the number of carbon atoms R 3 , R 6 , R 9 and R 12 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (this alkyl group is a formyl group, an amino group, , A hydroxyl group or —COOR 14 (wherein R 14 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), or a phenyl group (this phenyl group is a formyl group) , Amino group Hydroxyl group, -COOR 15 (wherein R 15 is a hydrogen atom or a carbon atoms
1 to 6 alkyl groups are represented. , Or optionally substituted with a sulfo group), and M represents at least one selected from the group consisting of manganese (III), iron (III), cobalt (III), and copper (II). Note that at least one of R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 7 , R 8 , R 10 and R 11 represents an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms. ]
前記モノマーAがポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートである、請求項1に記載の高分岐ポリマー。 The hyperbranched polymer according to claim 1, wherein the monomer A is polyalkylene glycol di (meth) acrylate. 前記モノマーAに対して1乃至100モル%量の前記モノマーBを用いることにより得られる、請求項1又は請求項2に記載の高分岐ポリマー。 The hyperbranched polymer according to claim 1 or 2, which is obtained by using 1 to 100 mol% of the monomer B with respect to the monomer A. 前記モノマーBが、マンガン(III)プロトポルフィリン錯体である、請求項1乃至請求項3のうちいずれか一項に記載の高分岐ポリマー。 The hyperbranched polymer according to any one of claims 1 to 3, wherein the monomer B is a manganese (III) protoporphyrin complex. 同一分子内にアルキレンオキシド基及び2個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーAと、同一分子内に常磁性を発現する部分及び1個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーBとを、該モノマーAに対して5乃至200モル%量の重合開始剤Cの存在下で重合させることを特徴とする、常磁性を発現する部分を有する高分岐ポリマーの製造方法であって、
前記モノマーBが式[1]で表される化合物である、製造方法。
[式中、R 、R 、R 、R 、R 、R 、R 10 及びR 11 は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1乃至6のアルキル基(このアルキル基は、ホルミル基、アミノ基、ヒドロキシル基又は−COOR 13 (ここでR 13 は、水素原子又は炭素原子数1乃至6のアルキル基を表す。)で置換されていてもよい)、又は炭素原子数2乃至6のアルケニル基を表し、R 、R 、R 及びR 12 は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1乃至6のアルキル基(このアルキル基は、ホルミル基、アミノ基、ヒドロキシル基又は−COOR 14 (ここでR 14 は、水素原子又は炭素原子数1乃至6のアルキル基を表す。)で置換されていてもよい)、又はフェニル基(このフェニル基は、ホルミル基、アミノ基、ヒドロキシル基、−COOR 15 (ここでR 15 は、水素原子又は炭素原子数1乃至6のアルキル基を表す。)、又はスルホ基で置換されていてもよい)を表し、Mは、常磁性を有する原子価2乃至5の金属原子を表す。なお、R 、R 、R 、R 、R 、R 、R 10 及びR 11 の少なくとも1つは、炭素原子数2乃至6のアルケニル基を表す。]
A monomer A having an alkylene oxide group and two or more radical-polymerizable double bonds in the same molecule; a monomer B having a paramagnetic moiety and one or more radical-polymerizable double bonds in the same molecule; Is polymerized in the presence of a polymerization initiator C in an amount of 5 to 200 mol% based on the monomer A, and a method for producing a hyperbranched polymer having a portion exhibiting paramagnetism ,
The manufacturing method whose said monomer B is a compound represented by Formula [1].
[Wherein R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 7 , R 8 , R 10 and R 11 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (this alkyl group Is a formyl group, an amino group, a hydroxyl group, or —COOR 13 (wherein R 13 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), or the number of carbon atoms R 3 , R 6 , R 9 and R 12 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (this alkyl group is a formyl group, an amino group, , A hydroxyl group or —COOR 14 (wherein R 14 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), or a phenyl group (this phenyl group is a formyl group) , Amino group Hydroxyl group, -COOR 15 (wherein R 15 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.), Or may be substituted by a sulfo group) represents, M is a paramagnetic Represents a metal atom having a valence of 2 to 5. Note that at least one of R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 7 , R 8 , R 10 and R 11 represents an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms. ]
前記モノマーAがポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートであり、前記モノマーBが、中心金属として常磁性を有する原子価2乃至5の金属原子を有するところのプロトポルフィリン錯体である、請求項に記載の高分岐ポリマーの製造方法。 Wherein monomer A is a polyalkylene glycol di (meth) acrylate, the monomer B is a protoporphyrin complexes where having a metal atom of valence 2 to 5 with a paramagnetic as the central metal, according to claim 5 A method for producing a highly branched polymer. 前記常磁性を有する原子価2乃至5の金属原子がマンガン(III)である、請求項5又
は請求項6に記載の高分岐ポリマーの製造方法。
Wherein the metal atom of valency 2 to 5 with a paramagnetic manganese (III), 5 also claim
Is a method for producing a hyperbranched polymer according to claim 6 .
請求項1乃至請求項のうちいずれか一項に記載の高分岐ポリマーを含むMRI造影剤。 The MRI contrast agent containing the hyperbranched polymer as described in any one of Claims 1 thru | or 4 . 請求項1乃至請求項のうちいずれか一項に記載の高分岐ポリマーを体内に投与することを特徴とする、MRI造影方法。 An MRI imaging method, comprising administering the hyperbranched polymer according to any one of claims 1 to 4 into the body.
JP2010258958A 2010-11-19 2010-11-19 Water-soluble hyperbranched polymer with paramagnetism Expired - Fee Related JP5650993B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010258958A JP5650993B2 (en) 2010-11-19 2010-11-19 Water-soluble hyperbranched polymer with paramagnetism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010258958A JP5650993B2 (en) 2010-11-19 2010-11-19 Water-soluble hyperbranched polymer with paramagnetism

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012107164A JP2012107164A (en) 2012-06-07
JP5650993B2 true JP5650993B2 (en) 2015-01-07

Family

ID=46493125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010258958A Expired - Fee Related JP5650993B2 (en) 2010-11-19 2010-11-19 Water-soluble hyperbranched polymer with paramagnetism

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5650993B2 (en)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS518672B2 (en) * 1972-10-20 1976-03-18
JPS5124394B2 (en) * 1973-04-21 1976-07-23
WO1998028258A1 (en) * 1996-12-23 1998-07-02 Bracco Research S.A. Compositions for increasing the mri contrast in visualising the digestive tract of patients
WO1998056427A1 (en) * 1997-06-12 1998-12-17 Mitsubishi Chemical Corporation Novel contrast media
JP2002155266A (en) * 2000-11-22 2002-05-28 Kansai Paint Co Ltd Chelate-forming oligomer
EP1574531A4 (en) * 2002-12-18 2006-03-15 Kowa Co Method of determining trace metal
US7470763B2 (en) * 2002-12-19 2008-12-30 Nanocarrier Co., Ltd. Latex polymer particles containing fluorescent substance or contrast medium and process for producing the same
WO2008059835A1 (en) * 2006-11-16 2008-05-22 Japan Health Sciences Foundation Metal chelate complex, proton relaxation rate enhancing agent and mri contrast agent
JP2008156402A (en) * 2006-12-21 2008-07-10 Konica Minolta Holdings Inc Gadolinium ion-containing polymer and contrast medium for mri
JP5371202B2 (en) * 2007-04-27 2013-12-18 日本合成化学工業株式会社 Active energy ray curable composition, coating agent composition, cured film

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012107164A (en) 2012-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. High F-content perfluoropolyether-based nanoparticles for targeted detection of breast cancer by 19F magnetic resonance and optical imaging
Li et al. Macromolecular ligands for gadolinium MRI contrast agents
Knight et al. Fluorinated contrast agents for magnetic resonance imaging; a review of recent developments
Rajca et al. Organic radical contrast agents for magnetic resonance imaging
Goswami et al. Discrete nanomolecular polyhedral borane scaffold supporting multiple gadolinium (III) complexes as a high performance MRI contrast agent
Wang et al. Biodegradable core crosslinked star polymer nanoparticles as 19 F MRI contrast agents for selective imaging
Srivastava et al. Fe-and Ln-DOTAm-F12 are effective paramagnetic fluorine contrast agents for MRI in water and blood
Yoshitomi et al. Design of core− shell-type nanoparticles carrying stable radicals in the core
Sun et al. Construction of a supramolecular polymer by bridged bis (permethyl-β-cyclodextrin) s with porphyrins and its highly efficient magnetic resonance imaging
Kaneshiro et al. Synthesis, characterization, and gene delivery of poly-L-lysine octa (3-aminopropyl) silsesquioxane dendrimers: nanoglobular drug carriers with precisely defined molecular architectures
Caravan et al. Albumin binding, relaxivity, and water exchange kinetics of the diastereoisomers of MS-325, a gadolinium (III)-based magnetic resonance angiography contrast agent
Peng et al. Synthesis and evaluation of partly fluorinated block copolymers as MRI imaging agents
Bryson et al. A β-cyclodextrin “click cluster” decorated with seven paramagnetic chelates containing two water exchange sites
Mohs et al. PEG-g-poly (GdDTPA-co-L-cystine): a biodegradable macromolecular blood pool contrast agent for MR imaging
Zhang et al. Importance of thermally induced aggregation on 19F magnetic resonance imaging of perfluoropolyether-based comb-shaped poly (2-oxazoline) s
Chan et al. Self-assembled, biodegradable magnetic resonance imaging agents: organic radical-functionalized diblock copolymers
CN101619106B (en) Polysaccharide macromolecular paramagnetic metal complex and synthesis method and application thereof
CA2723118A1 (en) Polymerized cyclic nitroxide radical compound and use thereof
Peng et al. Effect of solvent quality on the solution properties of assemblies of partially fluorinated amphiphilic diblock copolymers
Caro et al. Manganese-based nanogels as pH switches for magnetic resonance imaging
Adkins et al. High relaxivity MRI imaging reagents from bimodal star polymers
Zhou et al. Gd3+-1, 4, 7, 10-tetraazacyclododecane-1, 4, 7-triacetic-2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin/pluronic polyrotaxane as a long circulating high relaxivity MRI contrast agent
JP5674941B2 (en) Radiation-shaped polymer compound containing iodine, method for producing the same, and contrast agent composition for CT containing the same
Han et al. Facile synthesis of zwitterionic polyglycerol dendrimers with a β-cyclodextrin core as MRI contrast agent carriers
Zhang et al. Metal-free radical dendrimers as MRI contrast agents for glioblastoma diagnosis: Ex vivo and in vivo approaches

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131118

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131128

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140522

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140528

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140723

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141114

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5650993

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees