JPH10503281A - 超常磁性粒子、それらの製造法および使用法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 超常磁性１ドメイン粒子および超常磁性１ドメイン粒子の凝集物からなる超常磁性粒子であって、その表面は有機物質と結合し、この有機物質は必要により更に組織特異的結合物質、診断または薬理活性物質と結合するための結合部位を有している。超常磁性粒子は粒子サイズ３ないし50ナノメーターの小超常磁性１ドメイン粒子と小超常磁性１ドメイン粒子の安定な分解性の粒子サイズ10ないし1000ナノメーターの凝集物の混合物からなる。それらは水酸化鉄、酸化鉄水和物、酸化鉄、混合酸化鉄または鉄からできており、その表面は、モノおよび／またはポリヒドロキシル基を有する芳香族物質、ポリグリセリン、アミノ酸を有する物質、オルト硅酸類から選ばれた硅酸基を有する物質およびそれらの縮合物、およびオルトまたはメタホスホン酸から選ばれたリン酸基を有する物質およびそれらの縮合物、と結合している。これらの物質は更に結合部位を有することもできる。これら新規粒子は腫瘍を破壊するために、免疫増強に、磁気薬物標的において、細胞融合用に、遺伝子導入に、造影剤として、in vitro診断のために、磁性イオン交換体として、および磁性吸着体、もし必要ならば磁界中で、として使用することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】 超常磁性粒子、それらの製造法および使用法 記述 本発明は、表面に有機物質、ここにおいて、有機物質は更に組織特異的結合物 質、診断用物質あるいは薬理活性物質に結合する結合部位を有していてもよい、 が結合した酸化鉄、酸化鉄混合体または鉄の超常磁性１ドメイン粒子および超常 磁性１ドメイン粒子の凝集体からなる超常磁性粒子に関する。 ヨーロッパ特許ＥＰ-Ｂ-0284549は、表面にリン酸、ジリン酸、ポリリン酸、 チオリン酸、ホスホン酸、またはチオホスホン酸基を有するポリアルキレングリ コール、リン酸基を有するヌクレオチド、それらのオリゴマーあるいはそれらの 重合体、およびリン酸基を有する炭水化物、の群からなる有機物質、これらは更 に結合部位を有していてもよい、化学的に結合した粒子サイズ３-20ナノメータ ーの酸化鉄、酸化鉄混合物または鉄の超常磁性１ドメイン粒子を記載している。 ドイツ特許ＤＥ-Ａ-4209333は、磁界中で特定の行動を示す10ないし1000ナノ メーターの粒子サイズを有する安定で分解性の凝集物を記載している。ここにお いて、凝集物は３ないし20ナノメーターの粒子サイズを有する酸化鉄、酸化鉄混 合物または鉄からなるいくつかの超常磁性１ドメイン粒子からなりたっており、 その表面には、リン酸、ジリン酸、ポリリン酸、チオリン 酸、ホスホン酸、またはチオホスホン酸基を有するポリアルキレングリコールか らなる群、炭水化物、あるいはリン酸基を有するヌクレオチド、それらのオリゴ マーまたはそれらの重合体からなる群、の物質が化学的に結合している。 本発明の目的は、１ドメイン粒子の表面に結合することができる物質の範囲を 、生成された磁性粒子の物理化学的ならびに生理学的性質を適用する夫々の分野 に最適に応用するために、大きくすることにある。そのためには、それらの物質 は安定で、製造が容易でなければならない。 驚くべき発見は、モノおよびポリヒドロキシル基を有する芳香族物質、ポリグ リセリンおよびこれらのリン酸、ジリン酸、ポリリン酸、チオリン酸、ホスホン 酸、チオホスホン酸、カルボン酸、硫酸、メルカプトまたはシラントリオール基 を有する誘導体、アミノ酸を有するオリゴペプチド、ポリペプチド、タンパク質 、プロテイド（proteids）およびそれらの誘導体および変性物、メルカプトおよ びアミノ基を有する物質、例えばビオチン、メルカプトプリン、−シトシン、− グアニン、−ウラシル、−チミン、−ヒポキサンチンならびにそれらのメルカプ トヌクレオチドおよびメルカプトデオキシヌクレオシド、オルト硅酸およびそれ らの二価および多価無機イオンおよび／または有機酸および塩基との縮合物およ びオルトまたはメタリン酸ならびにそれらの縮合物、は超常磁性粒子の表面と安 定な結合成分となり、安定な磁性液体および凝集した安定な超常磁性凝集体とな ることであった。 本発明によれば、磁性粒子の安定化は、磁性粒子の表面に、例えばベンゼノイ ド、クマリン、リグナン、テルフェノール、フラボノイド、タンニン、キサンチ ン、ベンゾフェノン、ナフタレン、ナフトキノン、アントラキノン、アンスラサ イクリン、多環式縮合芳香族化合物およびそれらのリン酸、ジリン酸、ポリリン 酸、チオリン酸、ホスホン酸、チオホスホン酸、カルボン酸、硫酸、メルカプト またはシラントリオール基を有する誘導体のようなモノ-およびポリヒドロキシ ル基を有する芳香物質を結合することによって、ポリグリセリンおよびそれらの リン酸、ジリン酸、ポリリン酸、チオリン酸、ホスホン酸、チオホスホン酸、カ ルボン酸、硫酸、メルカプトまたはシラントリオール基を有する誘導体の中から 選択されたポリヒドロキシル基を有する物質の結合によって、例えばオリゴペプ チド、ポリペプチド、タンパク質、プロテイド、ならびにそれらの誘導体および 分解物のようなアミノ酸を有する物質の結合によって、ビオチン、メルカプトプ リン、−シトシン、−グアニン、−ウラシル、−チミン、−ヒポキサンチン、そ れらのメルカプトヌクレオシドおよびメルカプトデオキシヌクレオシドのような メルカプトおよびアミノ基を有する物質の結合によって、オルト硅酸およびそれ らの二価および多価無機イオンおよび／または有機酸および塩基との縮合物の硅 酸基を有する物質の結合によって、オルトまたはメタリン酸のリン酸基を有する 物質およびそれらの縮合物が結合することによって、起こる。 これらの安定化物質とは別に、磁性粒子を望ましい条件によ りよく調節するために磁性粒子の表面に更に有機物質を結合することが可能であ る。これには、リン酸、ジリン酸、カルボン酸、ポリリン酸、チオリン酸、ホス ホン酸、チオホスホン酸、硫酸、スルホン酸、メルカプト、シラントリオールカ ルボン酸、トリアルコキシシラン基を有するポリアルキレングリコール、および 炭水化物の群、リン酸基を有するヌクレオチド、それらのオリゴマーまたはそれ らの重合体の群、アルキル、アリールおよび／またはアルキル-アリール-ポリエ チレングリコールリン酸またはホスホン酸の群、ムコ多糖類、糖タンパク質（グ リコプロテイド、glycoproteids）、キチン、それらの誘導体および分解産物の 中から選ばれた、含窒素多糖類の群、が含まれる。 以下は、モノおよび／またはポリヒドロキシル基を有する芳香族物質のための 安定化物質の例である：カフェー酸、没食子酸、ヘキサヒドロキシフェニル酸、 エラグ酸、ケブリック酸（chebulic acid）、およびそれらの炭水化物、および フェノール炭酸との誘導体、ならびに分解産物、エスクリン、ルチン、エスシン 、トロキセルチン、ヘスペリジン、アロイン（aloin）、ケンペロール、クエル セチン、ガロタンニン、エラグタンニン、ルベリトリン酸（ruberythrinic acid ）、カルミン酸、天然または合成染料例えばアントラキノンまたはフタロシアニ ン染料、ダウノルビシン、アンサマイシン、それらのリン酸、ジリン酸、ポリリ ン酸、チオリン酸、ホスホン酸、チオホスホン酸、カルボン酸、硫酸、メルカプ トまたはシラントリオール基を有する誘導体。 以下は、オリゴペプチド、ポリペプチド、タンパク質、プロテイド、ならびに それらの変性物の群からなるアミノ酸を有する物質に対する安定化物質の例であ る：プロタミン、グルテリン、アルブミン、グロブリン、ゼラチン、カゼイン加 水分解物。 メルカプトおよびアミノ基を有する物質に対する安定化物質の例は以下のとお りである： ビオチン、システイン、メチオニン、グルタチオン、メルカプトプ リン、−シトシン、−グアニン、−ウラシル、−チミン、−ヒポキサンチン、そ れらのメルカプトヌクレオシドおよびメルカプトデオキシヌクレオシド。 例示として、二価および多価無機イオンとオルト硅酸との硅酸基を有する縮合 産物に対する安定化剤は、元素Ａl，Ａu，Ｂi，Ｃr，Ｊ，Ｍo，Ｐ，Ｐt，Ｓe， Ｔc，Ｔi，Ｙ，Ｚrおよび希貴金属との縮合物である。 例示として、オルト硅酸と有機酸および塩基との硅酸基を有する縮合物に対す る安定化物質はそれらとフィチン酸、アルギン酸、没食子酸、との縮合物である 。 例示として、オルトまたはメタホスホン酸のリン酸基を有する縮合物に対する 安定化物質はピロリン酸、ポリホスホン酸、シクロリン酸およびヘテロ縮合物、 および無機イオン、例えばＡg，Ａu，Ｂi，Ｍo，Ｐ，Ｐt，Ｔc，Ｙ，Ｚrと塩基 性基を有する有機化合物、例えばスペルミン、スペルミジン、ポリエチレンイミ ン、オキシゼラチンとの水不溶性塩化合物である。 安定化物質は通常の技術で製造可能であり、購入することもできる。 本発明によれば、安定化分子−その表面に対してヒドロキシル基を有する芳香 族物質、ポリヒドロキシル基を有するポリグリセリン、アミノ酸を有する物質、 硅酸基を有する物質およびリン酸基を有する物質が超常磁性粒子の表面で結合し ている−に対して以下のものが結合し得る： 組織特異的結合物質、例えば抗原、抗体、リボ核酸、デオキシリボ核酸、リボ 核酸配列、デオキシリボ核酸配列、ハプテン、アビジン、ストレプトアビジン、 プロテインＡ、プロテインＧ、エンドトキシン結合タンパク、レクチン、セクレ チン、 薬理活性物質、例えば抗腫瘍タンパク、酵素、抗腫瘍酵素、抗生物質、植物ア ルカロイド、アルキル化剤、代謝拮抗物質、ホルモンおよびホルモン拮抗物質、 インターロイキン、インターフェロン、成長因子、腫瘍壊死因子、エンドトキシ ン、リンホトキシン、ウロキナーゼ、ストレプトキナーゼ、プラスミノーゲン− ストレプトキナーゼ活性化複合体、組織プラスミノーゲン活性化因子、チスイコ ウモリ（desmodus）プラスミノーゲン活性化因子、マクロファージ活性化体、抗 血清、プロテアーゼ阻害剤、放射線同位元素含有物質、界面活性剤、循環系薬剤 、化学療法剤、消化管系薬剤、神経薬物、 薬理活性細胞、例えば細胞小器官、ウイルス、微生物、藻類、真菌、特に赤血 球、血小板、顆粒球、単核球、リンパ球、ランゲルハンス島、 薬理活性複合剤、例えばポリカルボン酸、ポリアミノカルボン酸、ポルフィリ ン、カテコールアミン、 細胞融合物質、例えばポリエチレングリコール、アルキルポリエチレングリコ ール、アルキルアリールポリエチレングリコール、水混和性ポリプロピレングリ コール(ＰＰＧ)_mまたはポリエチレングリコールの水混和性物質共重合体（ＰＥ Ｇ）およびポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、これらは物質共重合体(ＰＥ Ｇ)_n-(ＰＰＧ)_m,(ＰＥＧ)_n-(ＰＰＧ)_m-(ＰＥＧ)_n,(ＰＰＧ)_m-(ＰＥＧ)_n-(ＰＰＧ )_mから選択され、ここでｎおよびｍは正の数であり、ＰＥＧについては４ないし 1000の範囲、ＰＰＧについては３ないし12の範囲、そしてＰＥＧ-ＰＰＧ重合体 物質については３ないし140の範囲から選択される、および／または遺伝子導入 媒体として作用する物質、例えばポリエチレングリコールおよびそれらの誘導体 、およびポリアルキレンイミン、例えばペンタエチレンヘキサミン、ポリエチレ ンイミン、スペルミン、スペルミジン。 本発明による、ヒドロキシル基を有する芳香族安定化物質で安定化されている 超常磁性粒子はアミノ酸および芳香族化合物を比較的高く含有する化合物を吸収 するので、いくつかの応用例において、組織特異的結合物質、薬理活性物質およ び薬理活性細胞の純吸収性結合は充分に磁性薬物標的（magnetic drugtargeting ）または造影剤として、それらを応用することができる。 本発明による、ポリグリセリンおよびそれらの誘導体で安定化されている超常 磁性粒子は多くのカップリング反応に使用することができる。その反応において 、リン酸、ジリン酸、ポリリン酸、チオリン酸、ホスホン酸、チオホスホン酸、 カルボン 酸、硫酸、メルカプトまたはシラントリオール基を有する誘導体の反応性は組織 特異的結合物質、薬理活性物質、薬理活性細胞、薬理活性複合剤、細胞融合物質 および／または遺伝子導入媒体として作用する物質の結合に応用できる。 本発明による、アミノ酸基を有する安定化物質で安定化された超常磁性粒子は 多くの共役反応に使用することができる。その反応において、アミノ酸基の反応 性は組織特異的結合物質、薬理活性物質、薬理活性細胞、薬理活性複合剤、細胞 融合物質および／または遺伝子導入媒体として作用する物質の化学結合に応用で きる。 本発明による、硅酸基を有するオルト硅酸物質およびそれらの有機酸および塩 基との縮合物で安定化されている超常磁性粒子は吸着結合および多くのカップリ ング反応に使用することができる。その反応において、硅酸基と安定な縮合物を 生成する有機酸および塩基の官能基の反応性は組織特異的結合物質、薬理活性物 質、薬理活性細胞、薬理活性複合剤、細胞融合物質および／または遺伝子導入媒 体として作用する物質の化学結合に応用できる。 組織特異的結合物質、薬理活性物質、薬理活性細胞、薬理活性複合剤、細胞融 合物質および遺伝子導入媒体として作用する物質の超常磁性粒子への結合は更に 体内における共鳴し得る水素原子の緩和時間変化として、治療の進展を核スピン 診断により観察することができる利点を有する。 超常磁性粒子の製造は、第二鉄塩溶液からのアルカリ灰汁（ alkaline lye）または液体アンモニアで沈澱により、次いでできあがった超常磁 性１ドメイン粒子を標的とするアグロメレーションにすることにより行われる。 そのために超常磁性１ドメイン粒子を水中で撹拌し、そしてpＨ１ないし７で、8 0°ないし120℃−オートクレーブ中で100℃以上になる場合−に加熱することに より凝集させる。 分散物を冷却した後、粒子を、ろ過物の電気伝導率が＜10μＳ／cmになる時間 まで洗滌する。このようにして製造された超常磁性粒子は急速に沈澱する沈澱物 を直ちに形成するが、激しい撹拌あるいは超音波処理によっても安定な分散に移 行させることはできない。超常磁性粒子の表面に安定化物質の結合だけが分散安 定性をもたらすことができる。 いくつかの安定性物質の場合においては、安定な分散を得るために、ガラス棒 で撹拌するだけで充分であり、別の安定化物質では高エネルギーノ導入、例えば 加熱または超音波の効果、を必要とする。 応用分野によって、磁気性分散体を過剰な安定化物質を除去するために透析す ることができる。 安定化した超常磁性粒子分散物は、未だ凝集していない、あるいはほんの弱く 凝集した超常磁性１ドメイン粒子を含んでいる。これらは、相当する強度および 不均質の磁場において沈澱により、より大きな超常磁性粒子から容易に分離する 、安定な磁性液体を形成する。安定化した超磁性１ドメイン粒子は核スピン診断 に対する造影剤として、細胞融合物質として、あるいは遺伝 子導入媒体として容易に使用され、それによって、また、細胞融合および遺伝子 導入の効率を核スピン診断により検査することができる。 磁気分離の簡単な例示において、磁性分散物を入れたガラスビーカーを磁束密 度0.1Ｔの永久磁石上におき、沈澱時間約30分の後に沈澱物上の磁性液体を除く 。超常磁性凝集物が残る。粒子サイズに応じて、分散体中に自然に分散するか、 ガラスビーカー中に沈澱として残す。粒子サイズ約500nmまで超常磁性粒子を再 び自然に分散させるか、液体分散媒体中で静かに撹拌するかして分散させる。 本発明による超常磁性凝集物の沈降安定性は、比較し得る磁気性能でこれまで 知られている磁性粒子におけるよりも著しく高い。これは多分、超常磁性粒子の 周囲の水分子の著しい構築性およびその結果により増加したストークスの粒子径 に帰することができる。 超常磁性凝集物中の超常磁性１ドメイン粒子の比率は、これまで知られている 磁性粒子中におけるよりも著しく高いので、不均質磁界における超常磁性凝集物 の沈降速度もまた高い。直径約100nm、磁鉄鉱（magnetite）含量95％の超常磁性 粒子の10重量％液状分散において、磁束密度0.1Ｔの永久磁石上での磁性粒子の 沈澱時間は１分以下である。 凝集体として、本発明による超常磁性粒子は90ないし98重量％の酸化鉄含量を 有している。磁性粒子が酸化鉄68重量％まで含有可能な従来技術と比較するとき このことは磁性々質におけ る著しい改善を示している。従ってそれで、同じ磁性作用を達成するために、新 規超常磁性粒子は今までに知られていた磁性粒子よりも小さくすることができる ことになる。特異的表面が拡大したので、より活性の薬理活性物質あるいは組織 特異的結合物質を表面に結合することができる。また粒子サイズが減少するので 、体内での分解率が増加して生物学的適合性が改善される。また、磁性薬物標的 とする間に磁性粒子の遊離している時間（free available time）、即ち粒子が 細網内皮系により結合されるまでの時間、が粒子サイズの減少と共に増加する。 安定化物質の粒子サイズおよび組成に応じて、体内における超常磁性粒子の生 物学的利用能はほんの数分から数時間に延びる、即ち、超常磁性粒子は比較的急 速に細網内皮系により結合される。 例示として、本発明の超常磁性粒子の製造を記載する。 実施例１ 塩化鉄（III）（270ｇ）および硫酸鉄（II）（153ｇ）を蒸留水１ｌに溶解す る。撹拌しつつ苛性ソーダを加えpＨ9.5にする。沈澱が完了してから、撹拌しつ つ塩酸を加えpＨ5.0にし、100℃に加熱する。分解物を冷却して後、沈澱物をろ 液の誘電率が＜10μＳ／cmになるまで洗滌する。超常磁性粒子の安定化は、安定 化水溶液または低沸点極性溶媒を含有する安定化溶液を磁性粒子と室温で混合す ることにより起こる。ここで、安定化溶液は、所望の性質に応じて、純粋な安定 化物質、あるいは安定化物質 の混合物から構成することが可能である。分散および安定化を加速するために分 散物を撹拌するか、または超音波処理を行うことができる。もし低沸点有機溶媒 を使用するときは、それらは減圧蒸留または透析により、安定化した後に除去さ れる。 実施例２ 塩化鉄（III）（270ｇ）および塩化鉄（II）（119ｇ）を１ｌ蒸留水に溶解す る。撹拌しつつ、液体アンモニアガスを加えpＨ9.6に調節する。沈澱が完了した 後、塩酸でpＨ6.0に調節し、過酸化水素（30％）20mlを加え、100℃に加熱する 。冷却後、ろ液の電気伝導率が＜10μＳ／cmになるまで沈澱を蒸留水で洗滌する 。生成したg-Ｆe₂Ｏ₃、を安定化することができる。 実施例３ 塩化鉄（III）（270ｇ）および硫酸鉄（II）（153ｇ）を１ｌ蒸留水に溶解す る。撹拌しつつ苛性ソーダを加えpＨ9.5に調節する。沈澱が完了した後、撹拌し つつ分散物にポリホスホン酸20ｇを加え、100℃に加熱する。分解物が冷却した 後、ろ液の電気伝導率が＜10μＳ／cmになるまで沈澱を洗滌する。固形物を水30 0ml中に入れ撹拌し、超音波100ｗ、20分で分散させる。生成した分散物を磁束密 度0.1Ｔの永久磁石上で30分間沈澱させ、そして沈澱上の磁性液体を汲出す。沈 澱上の液体は安定化超常磁性１ドメイン粒子を多く含んでいる。永久磁石上の沈 澱は超常磁性分解性凝集物を含んでいる。蒸留水で繰り返し洗滌し、磁界中 で沈澱を更新することによって、超常磁性凝集物を純粋に近似した粒子サイズ分 布で得ることができる。超常磁性粒子の平均粒子径は約80nmである。 実施例４ 実施例３で得られたポリホスホン酸で安定化した超常磁性１ドメイン粒子の沈 澱上の液体全量をオキシポリゼラチン20ｇの生理食塩水400ml溶液に入れ撹拌す る。得られた磁性液体は核スピン診断用の静脈内造影剤として使用することがで きる。 実施例５ 実施例３で得られたポリホスホン酸で安定化した磁性沈澱物の全量を水300ml 中に入れ撹拌する。塩酸（10％）でpＨ1.0に調節し、塩化ビスマス28.4ｇの濃塩 酸20ml混合液を加え、次いで苛性ソーダでpＨ2.5に調節する。この分散物に、硅 酸ナトリウム30ｇの蒸留水200ml溶液を入れ撹拌し、超音波100ｗで10分間分散さ せる。安定化磁性液体を形成している非凝集性または弱凝集性超常磁性１ドメイ ン粒子の分離は実施例３に記載した磁力沈澱法により行われる。得られた超常磁 性１ドメイン粒子および超常磁性凝集物は核スピン診断用およびＸ線診断用の経 口造影剤として非常に適している。 実施例６ 実施例１で得られた磁性沈澱物の全量を、安定化するために、 没食子酸30ｇの蒸留水400ml溶液に入れ撹拌し、超音波で10分、100ｗで分散させ る。安定化磁性液体を形成している非凝集性または弱凝集性超常磁性１ドメイン 粒子の分離は実施例３に記載した磁力沈澱法により行われる。超常磁性凝集物は 、腫瘍中に磁性を多くするのに非常に適している。ここで、磁気力学的免疫促進 によって、あるいは、加えるに、温熱療法によって、即ち腫瘍を電磁力線の照射 および加温により、腫瘍を破壊することができる。得られた超常磁性１ドメイン 粒子は核スピン診断用の経口または静脈内造影剤として使用することができる。 実施例７ 実施例１で得られた磁性沈澱物の全量をメトキシポリエチレングリコールリン 酸（ＭＧ2000）40ｇおよびルチノシド20ｇのメタノール300ml溶液に入れ、超音 波100ｗ、５分で分散させる。次いで、分散物に蒸留水500mlを加え、メタノール を溜去する。水溶液を再び超音波100ｗ、20分間分散させる。安定化磁性液体を 形成している非凝集性または弱凝集性超常磁性１ドメイン粒子の分離は実施例３ に記載した磁力沈澱法により行われる。得られた超常磁性凝集物は、腸管外の腫 瘍に使用することができる。なぜなら、実験室マウスおよびラットでの試験にお いて示されたように、免疫系の強度活性化により腫瘍の全寛解を導くことができ る。加えるに、得られた超常磁性凝集物は組織特異的結合物質、薬理活性物質お よび薬理活性細胞に結合するのに適している。得られた超常磁性１ドメイン粒子 は血管系および消化 管の造影のための核スピン診断用非経口造影剤として、あるいは遺伝子導入のベ クターとして使用することができる。 実施例８ 磁気飽和誘導10mＴを有する実施例７で得られた超常磁性凝集体の分散物20ml をドキソルビシン10mgの生理食塩水10ml溶液に混合する。これらの超常磁性粒子 は腫瘍中に磁性を豊富にするのに非常に適している。得られた超常磁性粒子によ る免疫系の強力な活性化は腫瘍の破壊を導き、この作用は細胞増殖抑制性物質の 効果により増強することができる。 実施例９ 実施例２で得たg-Ｆe₂Ｏ₃沈澱物の全量をタンニン酸30ｇの水500ml溶液に加え 、５分間撹拌し、そして超音波分散器（10ｗにて）で10分間分散させる。過剰の 安定化物質を除去するために、生成した分散物を蒸留水に対し50kＤフィルター で透析する。安定化磁性液体を形成している非凝集性または弱凝集性超常磁性１ ドメイン粒子の分離は実施例３に記載した磁力沈澱法により行われる。得られた 超常磁性凝集体、その平均粒径は約80nmである、はアミノ酸を有する組織特異的 結合物質、薬理活性物質および薬理活性細胞に結合するのに適している。得られ た超常磁性１ドメイン粒子は核スピン診断用の経口または静脈内造影剤として使 用することができる。 実施例１０ 磁気飽和誘導10mＴを有する、実施例９で得られた超常磁性凝集体20mlをミト キサントロン10mgの酢酸緩衝生理食塩水20mlの溶液に混じる。 これらの超常磁性粒子は腫瘍中に磁性を多くするのに非常に適している。ここ に、それらは腫瘍中の磁性を多くすることによって腫瘍の破壊を導くことができ 、そして非均質磁界効果により細胞増殖抑制物質の脱着を増強することができる 。 実施例１１ 実施例１により得られた磁性沈澱物の全量をオキシポリゼラチン20ｇの蒸留水 400ml溶液に入れ、５分間撹拌し、ろ液の電気伝導度が＜100μＳ／cmになるまで 洗滌する。超音波100ｗで10分間懸濁液を分散させる。安定化磁性液体を形成し ている非凝集性または弱凝集性超常磁性１ドメイン粒子の分離は実施例２に記載 した磁力沈澱法により行われる。得られた超常磁性１ドメイン粒子は、血管系の 造影のための核スピン診断用非経口造影剤として使用することができる。 実施例１２ 実施例２により得られた磁性沈澱物の全量を４％フィチン酸溶液40mlの蒸留水 500ml溶液に加え、５分間撹拌し、そして超音波分散器（100ｗ）で10分間分散さ せる。得られた分散物を30％硅酸ナトリウム溶液でpＨ7.0に適定し、10分間超音 波分散 器（100ｗ）で分散させ、磁束密度0.1Ｔの永久磁石上で30分間沈澱させ、そして 沈澱上の磁性液体を吸引する。磁界上の沈澱物には超常磁性粒子が含まれている 。蒸留水で繰り返し洗滌し、磁界中で沈澱を更新することによって、超常磁性粒 子を純粋に近似した粒子サイズ分布で得ることができる。平均粒径約160nmを有 する超常磁性粒子は、アミノ酸を有する組織特異的結合物質、薬理活性物質およ び薬理活性細胞との結合に適している。 本発明の超常磁性粒子の主な適応は、磁性薬物標的、造影剤、細胞融合および 遺伝子導入の分野である。 磁性物質が非常に高い比率（90ないし98重量％）であるがゆえに、小磁性粒子 にも拘わらず、電磁界または永久磁界によって、体内のある場所に非常によくそ して非常に速やかに濃縮することができる。本発明による超常磁性凝集物は腸管 外腫瘍の破壊に用いることができる、なぜならこれらの凝集体の血液流中への注 射により、免疫系の強い活性化がおこり、腫瘍の全寛解に導くことができるから である。薬理活性物質の超常磁性凝集物への結合により、作用部位におけるそれ らの濃度が、特に腫瘍特異抗体を使用したとき、増加する。この情況は腫瘍治療 に対して顕著である、なぜなら腫瘍の化学療法に使用される物質は全臓器に非常 に重篤な副作用を有しているからであり、そして作用部位に集中させることによ り他の部位の身体は、細胞増殖抑制物質またはラジオアイソトープにより負担さ れないからである。 超常磁性凝集物に、核酸塩（nucleides）、核酸、代謝拮抗物 質または抗腫瘍性または抗ウイルス性誘導体を結合したとき、それらの作用部位 における濃度を、特に遺伝子治療で使用したとき、激烈に増加させることができ る。それらをウイルス、細菌、細胞およびそれらの表面分子に結合することによ って、超常磁性粒子は身体における免疫活性化に使用することができ、それによ って磁界は免疫活性化を補充する。 磁性薬物標的においては、使用される超常磁性粒子の量は粒子サイズ、安定化 物質の組成、結合特異抗体の存在および作用部位における磁界の強さによる。本 発明の超常磁性粒子は核スピン診断用の経口および非経口造影剤として使用する ことができる。非経口造影剤として使用したときに、ＭＲＩ用の超常磁性粒子の 量は、およそ20mＭ-Ｆe/kg付近であり、ＭＲＩ用の経口造影剤として使用したと きは、約10mＭ-Ｆe/kg体重である。 動物実験において、肝、脾、骨髄および血液循環用の非経口造影剤として、リ ンパ管造影用として、腫瘍ならびに血栓症診断用の抗体特異的造影剤として、そ して消化管描写用の経口造影剤として、良好な造影効果が達成された。 超常磁性粒子は、in vitro診断、細胞融合および遺伝子導入に、必要により磁 界の効果と一緒に、もし診断、細胞融合および遺伝子導入物質夫々が粒子表面に 結合されているならば、使用することができる。超常磁性粒子と磁界の強力な磁 力相互作用があるために、非常に小さな超常磁性粒子でも、診断反応、細胞融合 または遺伝子導入が完了した後に、反応混合物から容易に分離することができる 。 超常磁性粒子は、バイオテクノロジー、廃水処理あるいは他の多量運搬工程に おける、イオン、有機分子、高分子（macro molecules）、細胞、ウイルス、等 々、の分離用の磁性イオン交換体および磁性吸着体として、もし夫々のイオン交 換体基および吸着体が粒子の表面に結合していれば、使用することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 超常磁性粒子であって、 （ａ） ３ないし50ナノメーターの間の範囲の粒子サイズを有する水酸化鉄 、酸化鉄水和物、酸化鉄、酸化鉄混合物または鉄の小超常磁性１ドメイン粒子、 および／または （ｂ） 粒子サイズ10ないし1000ナノメーターの間の範囲の安定な分解性凝 集物で、該凝集物は３ないし50ナノメーターの間の範囲の粒子サイズを有する水 酸化鉄、酸化鉄水和物、酸化鉄、酸化鉄混合物または鉄の数種の小超常磁性１ド メイン粒子から構成されており、粒子の表面は以下のものと結合している、 （ｃ） 下記群からなる物質 （ｉ） ベンゼノイド、クマリン、リグナン、テルフェノール、フラボノ イド、タンニン、キサンチン、ベンゾフェノン、ナフタレン、ナフトキノン、ア ントラキノン、アンスラサイクリン、多環式縮合芳香族化合物およびそれらのリ ン酸、ジリン酸、ポリリン酸、チオリン酸、ホスホン酸、チオホスホン酸、カル ボン酸、硫酸、メルカプトまたはシラントリオール基を有する誘導体の中から選 択されたモノおよび／またはポリヒドロキシル基を有する芳香族物質、および／ または （ii） ポリグリセリンおよびそれらのリン酸、ジリン酸、ポリリン酸、 チオリン酸、ホスホン酸、チオホスホン酸、カルボン酸、硫酸、メルカプトまた はシラントリオール基を有する誘導体の中から選択されたポリヒドロキシル基を 有する物質、および／または （iii） オリゴペプチド、ポリペプチド、タンパク質、プロテイド、なら びにそれらの誘導体および分解物の中から選択されたアミノ酸を有する物質、ビ オチン、メルカプトプリン、−シトシン、−グアニン、−ウラシル、−チミン、 −ヒポキサンチン、それらのメルカプトヌクレオシドおよびメルカプトデオキシ ヌクレオシドの中から選択されたメルカプおよびアミノ基を有する物質、および ／または （iv） オルト硅酸およびそれらの二価および多価無機イオンおよび／ま たは有機酸および塩基との縮合物の硅酸基を有する物質、および／または （ｖ） オルトまたはメタリン酸のリン酸基を有する物質およびそれらの 縮合物、ヘテロ縮合物、ならびに無機イオンおよび塩基性基を有する有機化合物 の水不溶性ナトリウム化合物、および必要により、（ｃ）の物質に加えて、粒子 の表面は、（ｄ）以下の基の有機物質と化学的に結合している。 （vi） リン酸、ジリン酸、カルボン酸、ポリリン酸、チオリン酸、ホス ホン酸、チオホスホン酸、硫酸、スルホン酸、メルカプト、シラントリオールカ ルボン酸、トリアルコキシシラン基を有するポリアルキレングリコール、および 炭水化物、および／または （vii） リン酸基を有するヌクレオチド、それらのオリゴマーまたはそれ らの重合体、および／または （viii）アルキル、アリール、アルキル-アリール-ポリエチレングリコー ルリン酸またはホスホン酸、物質共重合体 (ＰＥＧ)_n-(ＰＰＧ)_m,(ＰＥＧ)_n-(ＰＰＧ)_m-(ＰＥＧ)_n,(ＰＰＧ)_m-(ＰＥＧ)_n-( ＰＰＧ)_mから選択されたポリエチレングリコール(ＰＥＧ)および ポリプロピレングリコール(ＰＰＧ)からの共重合体物質のリン酸またはホスホン 酸塩、および／または （ix） ムコ多糖類、糖タンパク質、キチン、それらの誘導体および分解 産物の中から選ばれた含窒素多糖類、 であることを特徴とする超常磁性粒子。 ２．（ａ） 超常磁性１ドメイン粒子の粒子サイズが３ないし50nmの範囲であり 、そして（ｂ）安定で、分解性超常磁性粒子の凝集物の粒子サイズが10ないし10 00nmの範囲であることを特徴とする特許請求の範囲１記載の超常磁性粒子。 ３．（ａ） 超常磁性１ドメイン粒子であって、 （ｂ） 安定で、分解性凝集物の粒子が、 一般式mＭＯ.nＦe₂Ｏ_3,ここでＭは二価イオンＦe，Ｃo，Ｎi，Ｍn，Ｂe，Ｍg， Ｃa，Ｂa，Ｓr，Ｃu，Ｚn，Ｐtまたはこれらの混合物である、の混合酸化鉄、一 般式mＦe₂Ｏ₃.Ｍe₂Ｏ_3,ここにおいてＭeは三価イオンＡl、Ｃr、Ｂi希土金属類 またはこれらの混合物である、の混合酸化物からなる水酸化鉄、酸化鉄水和物、 g-Ｆe₂Ｏ_3,Ｆe₃Ｏ₄または鉄、であることを特徴とする特許請求の範囲１または ２記載の超常磁性粒子。 ４．（ｃ）記載の物質が、モノおよび／またはポリヒドロキシル基を有する芳香 族ベンゼノイド、クマリン、リグナン、テルフェノール、フラボノイド、タンニ ン、キサンチン、ベンゾフェノン、ナフタレン、ナフトキノン、アントラキノン 、アンスラ サイクリン、多環式縮合芳香族化合物およびそれらのリン酸、ジリン酸、ポリリ ン酸、チオリン酸、ホスホン酸、チオホスホン酸、カルボン酸、硫酸、メルカプ トまたはシラントリオール基を有する誘導体から選択されることを特徴とする特 許請求の範囲１ないし３の内の１つに記載の超常磁性粒子。 ５．（ｃ）記載の物質が、オリゴペプチド、ポリペプチド、タンパク質、プロテ イド、それらの誘導体および変性物のアミノ酸を有する物質の中から選択された 、およびビオチン、システイン、メチオニン、グルタチオン、メルカプトプリン 、−シトシン、−グアニン、−ウラシル、−チミン、−ヒポキサンチン、それら のメルカプトヌクレオシドおよびメルカプトデオキシヌクレオシドの中から選択 されたものであることを特徴とする特許請求の範囲１ないし４の内の１つに記載 の超常磁性粒子。 ６．（ｃ）記載の物質が、オルト硅酸の硅酸基を有する物質およびそれらの、Ａ l，Ａu，Ｂi，Ｃr，Ｊ，Ｍo，Ｐ，Ｐt，Ｓe，Ｔc，Ｙ，Ｚr，希土金属類および ／または有機酸および塩基から選択された二価または多価無機イオンとの縮合物 、の中から選択されたものであることを特徴とする特許請求の範囲１ないし５記 載の超常磁性粒子。 ７． オルトまたはメタリン酸のリン酸基を有する物質およびそれらの縮合物、 ヘテロ縮合物、ならびに無機イオン、有機塩基および塩基性基を有する有機化合 物の水不溶性ナトリウム化合物から選択されたものであることを特徴とする特許 請求の範囲１ないし６記載の超常磁性粒子。 ８． 超常磁性粒子に対して結合するものが、以下のものであることを特徴とす る特許請求の範囲１ないし７記載の超常磁性粒子。 （ｉ） 抗原、抗体、リボ核酸、デオキシリボ核酸、リボ核酸配列、デオ キシリボ核酸配列、ハプテン、アビジン、ストレプトアビジン、プロテインＡ、 プロテインＧ、エンドトキシン結合タンパク、レクチン、セクレチンの群から選 ばれた組織特異的結合物質； （ii） 抗腫瘍タンパク、酵素、抗腫瘍酵素、抗生物質、植物アルカロイ ド、アルキル化剤、代謝拮抗物質、ホルモンおよびホルモン拮抗物質、インター ロイキン、インターフェロン、成長因子、腫瘍壊死因子、エンドトキシン、リン ホトキシン、ウロキナーゼ、ストレプトキナーゼ、プラスミノーゲン−ストレプ トキナーゼ活性化複合体、組織プラスミノーゲン活性化因子、チスイコウモリ（ desmodus）プラスミノーゲン活性化因子、マクロファージ活性化体、抗血清、プ ロテアーゼ阻害剤、放射線同位元素含有物質、界面活性剤、循環系薬剤、化学療 法剤、消化管系薬剤、神経薬物の群から選ばれた薬理活性物質； （iii） 細胞小器官、ウイルス、微生物、藻類、真菌、特に赤血球、血小 板、顆粒球、単核球、リンパ球、ランゲルハンス島の群から選ばれた薬理活性細 胞； （iv） ポリカルボン酸、ポリアミノカルボン酸、ポルフィリン、カテコ ールアミンの群から選ばれた薬理活性複合剤； （ｖ） ポリアルキレングリコール、アルキルポリアル キレングリコール、アリールポリアルキレングリコール、アルキルアリールポリ アルキレングリコールの群から選ばれた細胞融合物質； （vi） ポリアルキレングリコールおよび／またはポリイミンの群から選 ばれた遺伝子導入媒体。 ９．（ｃ）記載の物質に加えて、粒子の表面が以下の群の中から選択された有機 物質（ｄ）と結合していることを特徴とする特許請求の範囲１記載の超常磁性粒 子。 （ｉ） 一般式 Ｘ−Ｒ−Ａ−Ｂ の化合物、 ここにおいて、Ｘはアルコキシ、モノアルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ト リアルキルアミノおよびアルキルチオ基の中から選ばれた官能基を表わし、ここ でこの基のアルキル部分における炭素原子数は１ないし４の範囲であり、またＸ はヒドロキシル、アミン、アルデヒド、ジメチルアセタール、ジエチルアセター ル、エポキシ、チオール、カルボキシ、４,６-ジクロルトリアジン、ヒドロキサ ム酸、イソシアネート、アシル酸無水物、ジアゾニウム塩、イミノカルボン酸お よびトルオールスルホン酸； Ｒは、共重合体物質(ＰＥＧ)_n-(ＰＰＧ)_m,(ＰＥＧ)_n-(ＰＰＧ)_m-(ＰＥＧ)_n,( ＰＰＧ)_m-(ＰＥＧ)_n-(ＰＰＧ)_m、ここでｎおよびｍは正の数であり、ＰＥＧにつ いては４ないし1000の範囲、ＰＰＧについては３ないし12の範囲、そしてＰＥＧ -ＰＰＧ重合体物質については３ないし140の 範囲である、の中から選択された、ポリエチレングリコール残基(ＰＥＧ)_n,水混 和性ポリプロピレングリコール残基(ＰＰＧ)_mまたはポリエチレングリコール(Ｐ ＥＧ)およびポリプロピレングリコール(ＰＰＧ)の水混和性物質共重合体残基、 Ｒはポリグリセリン残基、または Ｒは、単糖類、グルコース、フラクトース、リボース、デオキシリボース、イ ノシトールから選択された、オリゴ糖類、ショ糖、ラフィノース、ゲンチアノー ス、マレシトース、スタキオース、ベルバスコース（verbascose）から選択され た、多糖類、澱粉、リケニン、グリコーゲン、デキストリン、シクロデキストリ ン、デキストラン、イヌリン、フルクトサン、レバン、マンナン、ガラクタン、 キシラン、アラバン、ペクチン、マクロポリサッカライド、グリコプロテイドか ら選択された、ポリウリデニル酸、ポリグルクロン酸、ポリガラクツロン酸、ポ リマンヌロン酸および／またはアルギン酸およびこれらの誘導体から選択された 、炭水化物残基； Ａは無しか、または Ａはアルキル、アルコキシ、アシル、アシルアミン、アルキルアミン基で、ア ルコキシ、アシル、アシルアミン、アルキル基の炭素原子数は１ないし４の範囲 である； Ｂは、モノリン酸、ジリン酸、ポリリン酸ホスホン酸、チオリン酸、チオホス ホン酸の中から選択されたリン酸を含む残基、またはカルボン酸、硫酸、スルホ ン酸、メルカプト、シラントリオールまたはトリアルコキシシランを含む残基； （ii） アデノシン、グアノシン、シチジン、ウリジン、チミジン、デオ キシアデノシン、デオキシグアノシン、デオキシシチジン、デオキシチミジン、 イノシン、ピリミジン、シトシン、ウラシル、チミン、プリン、アデニン、グア ニン、メチルシトシン、５-ヒドロキシ-メチルシトシン、２-メチルアデニン、 １-メチルアデニン、チアミン、フラビン、リボフラビンのヌクレオチド-モノ、 ジ、トリリン酸エステルまたはモノ、ジ、トリリン酸エステルクロリドを含むリ ン酸基ならびにピリドキサルリン酸、ピリドキサミンリン酸、リボ核酸、リボ核 酸配列、デオキシリボ核酸、デオキシリボ核酸配列、および／または （iii） アルキル、アルールおよび／またはアルキル-アルール-ポリエチ レングリコールリン酸またはホスホン酸ここでアルキル基の炭素数は５ないし22 の範囲であり、ポリエチレングリコール中のエチレングリコール基の数は４ない し1000の範囲であり、 （iv） ムコ多糖類、グリコプロテイド、キチン、およびこれらの変性物 の中から選択された含窒素多糖類。 10． 安定化した超常磁性粒子の製造法であって、第二鉄塩水溶液からアルカリ 性灰汁またはアンモニア水で沈澱させ、そこで超常磁性１ドメイン粒子の分散体 を塩酸で、温度上昇下で、そして必要により圧力上昇下で、pＨ１ないし７の価 に調節し、磁界中で一定の行動をとる粒子サイズ10ないし1000ナノメーターの安 定した、分解性の超常磁性粒子となし、そして洗滌する、ことにより粒子サイズ ３ないし20ナノメーターを有する、酸化鉄、 酸化鉄混合物または鉄の超常磁性１ドメイン粒子を製造することによる製造法に おいて、 超常磁性凝集物を20ないし50重量％の有機物質で処理し、それによって凝集物 の表面を、モノおよび／またはポリヒドロキシル基を有する芳香族物質、ポリグ リセリンおよびそれらの誘導体から選択されたポリヒドロキシル基を有する物質 、アミノ酸を有する物質、オルト硅酸からなる硅酸基を有する物質、およびそれ らと二価および多価無機イオンおよび／または有機酸および塩基との縮合物、同 じくオルトまたはメタホスホン酸からなるリン酸基を有する物質およびそれらの 縮合物、および必要によりリン酸、ジリン酸、カルボン酸、ポリリン酸、チオリ ン酸、ホスホン酸、チオホスホン酸、硫酸、スルホン酸、メルカプト、シラント リオールカルボン酸、トリアルコキシシラン基を有するポリアルキレングリコー ル、ポリグリセリンまたは炭水化物の有機物質、リン酸基を有するヌクレオチド 、それらのオリゴマーまたはポリマーの群の有機物質、アルキル、アリール、お よび／またはアルキル-アリールポリエチレングリコールリン酸またはホスホン 酸の有機物質、ムコ多糖類、グリコプロテイド、キチンの有機物質、同じくそれ らの誘導体および変性物の群、−これらは更に結合部位を有することもでき、そ して通常の方法で洗滌され、必要により、更に薬理活性物質または診断活性物質 と、常法により結合させることもできる、−と結合させることを特徴とする安定 化された超常磁性粒子の製造法。 11． 必要により、組織特異的結合物質、薬理活性物質、薬理活性細胞、薬理活 性複合剤、細胞融合物質および／または遺伝子導入媒体と結合した、薬理学的に 許容される担体および粒子サイズ10ないし1000nmの範囲を有する、特許請求の範 囲１に記載した超常磁性粒子からなる、薬理活性調製物。 12． 腫瘍を破壊するために、免疫系を促進するために、磁力薬物標的用の、細 胞融合用の、遺伝子導入用の、造影剤としての、磁力イオン交換体としての、お よび必要により磁界の効果によってもよい分離工程のための磁力吸着体としての 、特許請求の範囲１１に記載した薬理活性調製物の使用。