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JP2005220045A - Fluorescent contrast agent - Google Patents

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JP2005220045A
JP2005220045A JP2004028075A JP2004028075A JP2005220045A JP 2005220045 A JP2005220045 A JP 2005220045A JP 2004028075 A JP2004028075 A JP 2004028075A JP 2004028075 A JP2004028075 A JP 2004028075A JP 2005220045 A JP2005220045 A JP 2005220045A
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JP
Japan
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group
contrast agent
liposome
fluorescent
fluorescent dye
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Pending
Application number
JP2004028075A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihisa Nakajima
彰久 中島
Eiichi Ueda
栄一 上田
Chiaki Nagaike
千秋 長池
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Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Original Assignee
Konica Minolta Medical and Graphic Inc
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Publication date
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Priority to JP2004028075A priority Critical patent/JP2005220045A/en
Publication of JP2005220045A publication Critical patent/JP2005220045A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0013Luminescence
    • A61K49/0017Fluorescence in vivo

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  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a fluorescent contrast agent exhibiting excellent contrasting power and comprising a fluorochrome hardly accumulating in a living organism. <P>SOLUTION: This fluorescent contrast agent preferably comprises a targeting microcarrier including a fluorochrome, particularly a cyanine-based near-infrared fluorochrome as a near-infrared fluorochrome. A liposome, particularly a liposome enhanced in targeting functions is exemplified as the suitable targeting microcarrier. Desirably, the liposome is prepared by a supercritical carbon dioxide method. Further preferably, the liposome has a polyalkylene oxide chain or a polyethylene glycol chain introduce into the surface of the lipid membrane thereof and has a median particle size of 50-200 nm. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は蛍光造影剤、特にマイクロキャリヤーに内包させた蛍光色素を含むことを特徴とする蛍光造影剤に関する。   The present invention relates to a fluorescent contrast agent, and more particularly to a fluorescent contrast agent characterized by containing a fluorescent dye encapsulated in a microcarrier.

病気の治療では、病気の初期段階においてその病気により生体内に引き起こされる器官・組織の形態変化を精密かつ迅速に、さらに簡便な方法で検出することが望まれる。特に癌の早期治療では、発癌初期に小さい病変部位を特定しその大きさを確定することが必要不可欠である。そのための診断方法として、内視鏡による生体検査、X線撮影、MRIおよび超音波撮影などの画像診断が挙げられる。これらの画像診断法は、それぞれ優れた特徴を有するが、被験者は心理的圧迫、痛みや苦痛、被爆を強いられたり、あるいはその装置設置や操作、維持には多大の労力と費用が必要とされることもある。   In the treatment of illnesses, it is desired to detect the morphological changes of organs and tissues caused by the illness in the early stage of the illness in a precise and rapid manner and with a simpler method. Particularly in the early treatment of cancer, it is essential to identify a small lesion site in the early stage of carcinogenesis and determine its size. As diagnostic methods therefor, image diagnosis such as biopsy with an endoscope, X-ray imaging, MRI and ultrasonic imaging can be mentioned. Each of these diagnostic imaging methods has excellent characteristics, but the subject is forced to experience psychological pressure, pain, distress, and exposure, or the installation, operation, and maintenance of the device requires a great deal of labor and cost. Sometimes.

一方、光は、比較的簡単な装置で生体を非侵襲的に診断できる手段である。たとえば、腫瘍細胞の自家蛍光が正常細胞の自家蛍光(450nmで励起、520nmで蛍光発生)よりも小さいことを利用した、内視鏡による自家蛍光観察法などが実用化されている。しかしながら、生体内には可視光領域に吸収を持つヘモグロビンなどが多く存在するため、生体の極く表面の情報しか収集できないという障壁がある。これに対し、近赤外領域(700〜1300nm)
では、水素結合を有する各置換基の吸収が存在するものの、その吸収は比較的小さいことから、近赤外光は生体組織を透過しやすい。かかる近赤外光の特性を利用すれば、身体に無用の負荷を課すことなく体内の情報を得ることも可能であると考えられる。ところが光は生体組織によって強く散乱されるため、検出される光が、生体内のどの部分を通過してきたか、どの部分の情報を伝えてくれるのかを知ることは、通常容易ではない。最近、高感度のセンサーや、極短パルスを発生するレーザー、モンテカルロ法を用いた体内光散乱シミュレーション法などの組み合わせにより体深部の情報も得られるようになってきた。
On the other hand, light is a means capable of non-invasively diagnosing a living body with a relatively simple device. For example, an autofluorescence observation method using an endoscope utilizing the fact that autofluorescence of tumor cells is smaller than autofluorescence of normal cells (excitation at 450 nm, generation of fluorescence at 520 nm) has been put into practical use. However, since there are many hemoglobins or the like having absorption in the visible light region in the living body, there is a barrier that only information on the very surface of the living body can be collected. In contrast, the near infrared region (700-1300nm)
Then, although there exists absorption of each substituent which has a hydrogen bond, since the absorption is comparatively small, near-infrared light tends to permeate | transmit a biological tissue. By utilizing such near-infrared light characteristics, it is considered possible to obtain in-vivo information without imposing unnecessary loads on the body. However, since light is strongly scattered by living tissue, it is usually not easy to know which part of the living body the detected light has passed and which part of the information is transmitted. Recently, it has become possible to obtain information on the deep part of the body by combining a highly sensitive sensor, a laser that generates an extremely short pulse, and a light scattering simulation method in the body using the Monte Carlo method.

近赤外光を用いた診断法として、腫瘍部分に近赤外蛍光色素を集め、腫瘍部分をイメージングする近赤外蛍光撮影法が注目されている。この方法は、励起光照射により近赤外領域に蛍光を放射する性質を持つ化合物を造影剤として生体内に投与する。次に身体の外側から近赤外の波長である励起光を照射し、腫瘍部分に集まった蛍光造影剤から放射される蛍光を検出して、病変部位を確定するものである。   As a diagnostic method using near-infrared light, a near-infrared fluorescence imaging method in which near-infrared fluorescent dyes are collected in a tumor portion and the tumor portion is imaged is attracting attention. In this method, a compound having the property of emitting fluorescence in the near-infrared region when irradiated with excitation light is administered in vivo as a contrast agent. Next, excitation light having a near-infrared wavelength is irradiated from the outside of the body, and fluorescence emitted from the fluorescent contrast agent collected in the tumor portion is detected to determine the lesion site.

このような蛍光造影剤として、生体内での安全性が確認されているインドシアニングリーンがある。腫瘍部分の血管は、開閉するタイミングがランダムで、血流が滞留している(いわゆる血液プール)といわれており、腫瘍を有する動物にインドシアニングリーンを投与すると、正常部分と腫瘍部分とでは血中滞留時間が異なるため(正常細胞からなる組織からはすぐに排泄される)、近赤外領域の波長の励起光をあてることで腫瘍部分を浮き上がらせることができる(大畑ら、ラット実験腫瘍におけるインドシアニングリーンと近赤外光トポグラフィーを用いた癌診断法の基礎的研究:日本医放会誌.62(6).284-286.2002)。   An example of such a fluorescent contrast agent is indocyanine green, which has been confirmed to be safe in vivo. It is said that the blood vessels in the tumor part are opened and closed at random, and the blood flow is retained (so-called blood pool). When indocyanine green is administered to an animal with a tumor, blood in the normal part and the tumor part Because the medium residence time is different (it is immediately excreted from the tissue consisting of normal cells), the tumor part can be lifted by applying excitation light with a wavelength in the near infrared region (Ohata et al., In rat experimental tumors) Fundamental study of cancer diagnosis using indocyanine green and near-infrared light topography: Journal of Japan Medical Association. 62 (6) .284-286.2002).

シアニン系化合物の蛍光造影剤が報告されて以来、親水性、モル吸光係数、量子収率の高い化合物に改変すべく、各種の周辺シアニン系化合物を造影剤とする技術が開示された(たとえば、特許文献1〜5)。しかしながら、正常な組織と病変組織とを識別できる解像性能(造影力)とともに、生体から造影後に生体内で完全に分解され無害となるか、または完全に排出されること(非蓄積性)が必要であるが、両者を兼ね備え、より安全なシアニン系化合物および該化合物を含有する造影剤はこれまで見つかっていない。
特開2000−95758号公報 特表2002−526458号公報 特表2003−517025号公報 特開2003−160558号公報 特開2003−261464号公報
Since the reporting of cyanine-based fluorescent contrast agents, a technology has been disclosed in which various peripheral cyanine-based compounds are used as contrast agents in order to modify the compounds with high hydrophilicity, molar extinction coefficient, and quantum yield (for example, Patent Documents 1 to 5). However, along with resolution performance (contrast power) that can distinguish normal tissue from diseased tissue, it is completely decomposed and harmless in the living body after contrasting from the living body, or completely discharged (non-accumulating) Although necessary, a safer cyanine compound and a contrast agent containing the compound have not been found so far.
JP 2000-95758 A JP-T-2002-526458 Special table 2003-517025 gazette JP 2003-160558 A JP 2003-261464 A

本発明の目的は、目標とする体内の病変部位に選択的に送達される蛍光造影剤、特に近赤外蛍光造影剤を提供することである。たとえば、近赤外蛍光色素として生体内に蓄積しにくいシアニン系化合物を内包するターゲティング・マイクロキャリヤーを含み、病変組織を正常組織から識別し得る良好な解像度の画像をもたらす造影力に優れた近赤外蛍光造影剤を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a fluorescent contrast agent, particularly a near-infrared fluorescent contrast agent, that is selectively delivered to a targeted lesion site in the body. For example, a near-red fluorescent dye that contains a targeting microcarrier that contains cyanine compounds that are difficult to accumulate in the body as a near-infrared fluorescent dye. It is to provide an external fluorescent contrast agent.

本発明の上記目的は下記の構成によって達成される。
(1) 本発明の蛍光造影剤は、マイクロキャリヤーに内包されている蛍光色素を含むこと
を特徴としている。
(2) 上記蛍光色素が、好ましくは近赤外蛍光色素であることを特徴とする蛍光造影剤で
ある。
(3) 上記マイクロキャリヤーが、好ましくはリポソームであることを特徴とする蛍光造
影剤である。
(4) そのリポソームは、超臨界二酸化炭素法により作製されたリポソームであることが
好ましい。
(5) さらに前記リポソームは、好ましくはその脂質膜表面にポリアルキレンオキシド鎖
またはポリエチレングリコール鎖が導入され、かつ、50〜200nmの中心粒径を有する。
(6) 上記(2)に記載の蛍光造影剤において、近赤外蛍光色素はシアニン系近赤外蛍光
色素であることを特徴としている。
(7) 上記シアニン系近赤外蛍光色素は、インドシアニングリーンまたはその誘導体であ
ることを特徴としている。
(8) さらに上記(6)に記載の蛍光造影剤において、前記シアニン系近赤外蛍光色素は、次の一般式(I)で表される化合物であることが好ましい;
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) The fluorescent contrast agent of the present invention is characterized by containing a fluorescent dye encapsulated in a microcarrier.
(2) The fluorescent contrast agent, wherein the fluorescent dye is preferably a near-infrared fluorescent dye.
(3) A fluorescent contrast agent, wherein the microcarrier is preferably a liposome.
(4) The liposome is preferably a liposome produced by the supercritical carbon dioxide method.
(5) Further, the liposome preferably has a polyalkylene oxide chain or a polyethylene glycol chain introduced on the lipid membrane surface, and has a central particle size of 50 to 200 nm.
(6) In the fluorescent contrast agent according to (2) above, the near-infrared fluorescent dye is a cyanine near-infrared fluorescent dye.
(7) The cyanine near-infrared fluorescent dye is indocyanine green or a derivative thereof.
(8) Further, in the fluorescent contrast agent according to (6) above, the cyanine near-infrared fluorescent dye is preferably a compound represented by the following general formula (I);

Figure 2005220045
Figure 2005220045

[式中、Rは水素原子、低級アルキル基または芳香族基を表し、
1およびR2は各々同一でも異なっていてもよく、水溶化基で置換されている脂肪族基を表し、
3およびR4は、各々が同一でも異なっていてもよく、低級アルキル基または芳香族基を示し、あるいはR3とR4とが結合して炭素環を形成してもよく、nが1もしくは2である場合には、L6と、R3またはR4とが結合して炭素環を形成してもよく、nが0の場合
には、L4と、R3またはR4とが結合して炭素環を形成してもよい非金属原子群を表す。
[Wherein, R represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or an aromatic group,
R 1 and R 2 may be the same or different and each represents an aliphatic group substituted with a water-solubilizing group;
R 3 and R 4 may be the same or different and each represents a lower alkyl group or an aromatic group, or R 3 and R 4 may combine to form a carbocycle, and n is 1 Alternatively, when it is 2, L 6 and R 3 or R 4 may combine to form a carbocycle, and when n is 0, L 4 and R 3 or R 4 are A nonmetallic atom group that may be bonded to form a carbocyclic ring.

1〜L6は各々、同一または異なるメチン基を表す。 L 1 to L 6 each represent the same or different methine group.

1およびZ2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員または6員の縮合環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。 Z 1 and Z 2 may be the same or different and each represents a group of nonmetallic atoms necessary to form a 5-membered or 6-membered fused ring by bonding to a hetero 5-membered ring.

Xは分子の電荷を中和するに必要な対イオンを表し、pは分子全体の電荷を中和するに必要なXの数を表す。   X represents a counter ion necessary for neutralizing the charge of the molecule, and p represents the number of X necessary for neutralizing the charge of the whole molecule.

mは2〜4の整数を表し、nは0〜2の整数を表す。]。
(9) 前記一般式(I)における水溶化基は、好ましくはスルホン酸基である。
(10) 上記(8)に記載の蛍光造影剤において、シアニン系近赤外蛍光色素は、好ましく
は次の一般式(II)で表され、分子内に少なくとも2個の水溶化基を有する:
m represents an integer of 2 to 4, and n represents an integer of 0 to 2. ].
(9) The water-solubilizing group in the general formula (I) is preferably a sulfonic acid group.
(10) In the fluorescent contrast agent according to (8) above, the cyanine near-infrared fluorescent dye is preferably represented by the following general formula (II) and has at least two water-solubilizing groups in the molecule:

Figure 2005220045
Figure 2005220045

[式中、J1およびJ2は各々同一でも異なっていてもよく、炭素原子数が1〜5であるアルキレン基を表し、R、R3、R4、L1〜L6、Z1、Z2、m、n、pおよびXは一般式(I)における定義に同じである。]。
(11) 上記(8)〜(10)に記載の蛍光造影剤において、 前記シアニン系化合物の分子内スルホン酸基の数が少なくとも4個であることが望ましい。
(12) 上記(10)に記載の蛍光造影剤において、シアニン系近赤外蛍光色素は、好ましくは次の一般式(III)で表される:
[Wherein, J 1 and J 2 may be the same or different and each represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and R, R 3 , R 4 , L 1 to L 6 , Z 1 , Z 2 , m, n, p and X are the same as defined in general formula (I). ].
(11) In the fluorescent contrast agent according to any one of (8) to (10), it is desirable that the number of intramolecular sulfonic acid groups of the cyanine compound is at least four.
(12) In the fluorescent contrast agent according to (10) above, the cyanine near-infrared fluorescent dye is preferably represented by the following general formula (III):

Figure 2005220045
Figure 2005220045

[式中、R5、R6は各々、水溶化基で置換されている炭素原子数が3〜5であるスルホアルキル基を表し、R、R3、R4、L1〜L7、m、n、pおよびXは、前記一般式(I)における定義に同じであり、R10〜R17は各々同一でも異なっていてもよく、水素原子またはπ値が0.3より小さな置換基を表す。該π値は、下記式;
π=logP(PhX)−logP(PhH)
(式中、Pは化合物のオクタノール/水に対する分配係数を意味し、logP(PhX)は置換基Xを有するベンゼン(PhX)のlogP値を示し、logP(PhH)はベンゼン(PhH)のlogP値を示す。)
で表される。]。
(13) 本発明の蛍光造影方法は、上記(2)〜(12)のいずれかに記載の蛍光造影剤を生体内に導入する工程、該生体に励起光を照射する工程、ならびに該近赤外蛍光造影剤からの近赤外蛍光を検出する工程を含む蛍光イメージング方法である。
[Wherein R 5 and R 6 each represent a sulfoalkyl group having 3 to 5 carbon atoms substituted with a water-solubilizing group, and R, R 3 , R 4 , L 1 to L 7 , m , N, p and X are the same as defined in the general formula (I), and R 10 to R 17 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a substituent having a π value of less than 0.3. The π value is represented by the following formula:
π = logP (PhX) −logP (PhH)
(In the formula, P means the partition coefficient of the compound with respect to octanol / water, logP (PhX) indicates the logP value of benzene (PhX) having the substituent X, and logP (PhH) indicates the logP value of benzene (PhH). Is shown.)
It is represented by ].
(13) The fluorescence imaging method of the present invention includes a step of introducing the fluorescent contrast agent according to any one of (2) to (12) into a living body, a step of irradiating the living body with excitation light, and the near red A fluorescence imaging method including a step of detecting near-infrared fluorescence from an outer fluorescent contrast agent.

本発明に係る蛍光造影剤は、好ましくは構造安定性および封入物質の保持安定性を改善させたリポソームを含む。かかるリポソームに内包された蛍光色素は、生体内での安定性、血中滞留性が良好であり、EPR効果が発揮され、その結果、目的とする疾患部位または病変組織、とりわけ癌組織に選択的に集中し蓄積する。したがって、該蛍光造影剤は、病変組織を正常組織から識別できる解像性能を実現する造影力に優れており、生体内の病巣の検出が可能となる。特にシアニン系蛍光色素は水溶性であり、しかも排出性が高いため、安全に使用することができる。   The fluorescent contrast agent according to the present invention preferably comprises a liposome with improved structural stability and retention stability of the encapsulated material. The fluorescent dye encapsulated in the liposome has good in vivo stability and retention in blood, and exhibits an EPR effect. As a result, it is selective for the target disease site or diseased tissue, particularly cancer tissue. Concentrate on and accumulate. Therefore, the fluorescent contrast agent is excellent in contrast power that realizes a resolution performance capable of distinguishing a diseased tissue from a normal tissue, and can detect a lesion in a living body. In particular, cyanine-based fluorescent dyes are water-soluble and can be used safely because they are highly discharged.

上記リポソームの製造は、リン脂質などを超臨界二酸化炭素に溶解して作製する方法を採用するため、有毒な溶媒、特に毒性の高いクロル系溶媒を使用する必要がない。   The production of the liposome employs a method in which phospholipids are prepared by dissolving them in supercritical carbon dioxide, so that it is not necessary to use a toxic solvent, particularly a highly toxic chlorinated solvent.

以下、本発明の蛍光造影剤、特に近赤外蛍光造影剤について、蛍光色素、リポソームおよびこれらを用いる蛍光造影剤の順に詳細に説明する。なお蛍光造影剤は、画像診断の中で、蛍光イメージングのための造影剤である。近赤外蛍光造影剤とは、近赤外領域に蛍光を発する造影剤を意味する。本明細書では、「蛍光造影剤」の中には「近赤外蛍光造影剤」をも、「蛍光色素」の中には「近赤外蛍光色素」をも含めて言及することもある。   Hereinafter, the fluorescent contrast agent of the present invention, particularly the near-infrared fluorescent contrast agent, will be described in detail in the order of fluorescent dye, liposome, and fluorescent contrast agent using these. The fluorescent contrast agent is a contrast agent for fluorescent imaging in image diagnosis. The near-infrared fluorescent contrast agent means a contrast agent that emits fluorescence in the near-infrared region. In this specification, “fluorescent contrast agent” may be referred to as “near infrared fluorescent contrast agent”, and “fluorescent dye” may be referred to as including “near infrared fluorescent dye”.

蛍光色素
蛍光造影剤に造影物質として使用される蛍光色素には、特定波長を有する励起光の照射により蛍光を発する物質を用いる。たとえば腫瘍中に蓄積するポルフィリン化合物が例示される。具体的なポルフィリン化合物には、ヘマトポルフィリン、フォトフリン、ベンゾポリフィリンなどが挙げられる。他の例示としてフルオレスカミン、カルボキシフルオレスセン、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート、テトラメチルローダミンイソチオシアネート、フィコエリトリン、リボフラビン、さらにアニリノナフタレン系蛍光色素、アミノスチリル系蛍光色素などの蛍光色素なども挙げられる。
As a fluorescent dye used as a contrast material in a fluorescent dye fluorescent contrast agent, a substance that emits fluorescence when irradiated with excitation light having a specific wavelength is used. For example, porphyrin compounds that accumulate in tumors are exemplified. Specific porphyrin compounds include hematoporphyrin, photofurin, benzoporphyrin and the like. Other examples include fluorescent dyes such as fluorescamine, carboxyfluorescene, fluorescein, fluorescein isothiocyanate, tetramethylrhodamine isothiocyanate, phycoerythrin, riboflavin, and anilinonaphthalene fluorescent dye and aminostyryl fluorescent dye. .

これらの蛍光色素は、400〜600nmの可視光領域において蛍光を放射する。そうした蛍光は、生体組織の透過性は極めて低いため、身体の奥深い部分の造影は期待できない。   These fluorescent dyes emit fluorescence in the visible light region of 400 to 600 nm. Such fluorescence cannot be expected to be imaged in the deep part of the body because the permeability of living tissue is extremely low.

近赤外蛍光造影剤に造影物質として含まれる近赤外蛍光色素は、励起光の照射により近赤外領域、たとえば700〜1300nm、特に700〜900nmで蛍光を放射する化合物であれば特に
制限はない。そのモル吸光係数は少なくとも100,000であることが望ましい。たとえば、
インドシアニングリーン(ICG)を始めとするインドシアニングリーン誘導体、従来報告
されている種々のシアニン化合物でもよい(WO96/17628、WO97/13490)。インドシアニングリーンは、従来から肝、循環機能障害検査において使用されてきており、比較的安全である。特に低毒性で充分に水溶性であり、イメージング標的部位に対する選択性が良好な一群のシアニン化合物が提案されている(特許文献1〜5など)。これらのいずれのシアニン化合物を使用することができる。
The near-infrared fluorescent dye contained as a contrast material in the near-infrared fluorescent contrast agent is not particularly limited as long as it is a compound that emits fluorescence in the near-infrared region, for example, 700 to 1300 nm, particularly 700 to 900 nm when irradiated with excitation light. Absent. The molar extinction coefficient is desirably at least 100,000. For example,
Indocyanine green derivatives such as indocyanine green (ICG) and various conventionally reported cyanine compounds may be used (WO96 / 17628, WO97 / 13490). Indocyanine green has been used in liver and circulatory dysfunction tests and is relatively safe. In particular, a group of cyanine compounds that have low toxicity and are sufficiently water-soluble and have good selectivity for an imaging target site have been proposed (Patent Documents 1 to 5, etc.). Any of these cyanine compounds can be used.

本発明の近赤外蛍光造影剤は、さらに下記一般式(I)で表されるシアニン化合物も近赤外蛍光色素として用いることができる。   In the near-infrared fluorescent contrast agent of the present invention, a cyanine compound represented by the following general formula (I) can also be used as a near-infrared fluorescent dye.

Figure 2005220045
Figure 2005220045

[式中、Rは水素原子、低級アルキル基または芳香族基を表し、
1およびR2は各々同一でも異なっていてもよく、水溶化基で置換されている脂肪族基を表し、
3およびR4は各々が同一でも異なっていてもよく、低級アルキル基または芳香族基を示し、あるいはR3とR4の間で結合して炭素環を形成してもよく、nが1もしくは2である場合には、L6と、R3またはR4との間で結合して炭素環を形成してもよく、nが0の
場合には、L4と、R3またはR4との間で結合して炭素環を形成してもよい非金属原子群
を表す。
[Wherein, R represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or an aromatic group,
R 1 and R 2 may be the same or different and each represents an aliphatic group substituted with a water-solubilizing group;
R 3 and R 4 may be the same or different and each represents a lower alkyl group or an aromatic group, or may be bonded between R 3 and R 4 to form a carbocycle, and n is 1 Or when it is 2, it may combine between L 6 and R 3 or R 4 to form a carbocycle, and when n is 0, L 4 and R 3 or R 4 Represents a group of nonmetallic atoms which may be bonded to each other to form a carbocycle.

1〜L6は各々、同一または異なるメチン基を表す。 L 1 to L 6 each represent the same or different methine group.

1およびZ2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員または6員の縮合環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。 Z 1 and Z 2 may be the same or different and each represents a group of nonmetallic atoms necessary to form a 5-membered or 6-membered fused ring by bonding to a hetero 5-membered ring.

Xは分子の電荷を中和するに必要な対イオンを表し、pは分子全体の電荷を中和するに必要なXの数を表す。   X represents a counter ion necessary for neutralizing the charge of the molecule, and p represents the number of X necessary for neutralizing the charge of the whole molecule.

mは2〜4の整数を表し、nは0〜2の整数を表す。]
一般式(I)において、Rは水素原子、低級アルキル基または芳香族基を表す。
m represents an integer of 2 to 4, and n represents an integer of 0 to 2. ]
In general formula (I), R represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or an aromatic group.

低級アルキル基は、炭素数が1〜5の直鎖状または分岐のアルキル基であり、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソブチル基などが挙げられる。これらは置換基を有していてもよく、置換基を有している低級アルキル基としては、たとえば2-ヒドキシエチル、3-スルファモイルプロピル、3-カルボキシプロピルなどが挙げられる。   The lower alkyl group is a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and an isobutyl group. These may have a substituent, and examples of the lower alkyl group having a substituent include 2-hydroxyethyl, 3-sulfamoylpropyl, 3-carboxypropyl, and the like.

芳香族基は、置換、無置換の炭素芳香族環基と複素芳香環基を含むものであり、たとえばフェニル基、m-ヒドロキシフェニル基、p-メトキシフェニル基、チエニル基、ピリジル基、ピリミジニル基などが挙げられる。   Aromatic groups include substituted and unsubstituted carbon aromatic ring groups and heteroaromatic ring groups, such as phenyl groups, m-hydroxyphenyl groups, p-methoxyphenyl groups, thienyl groups, pyridyl groups, pyrimidinyl groups. Etc.

一般式(I)において、R1およびR2は各々が同一でも異なっていてもよく、水溶化基で置換されている脂肪族基を表す。この脂肪族基としては、アルキル基、アルケニル基、環状アルキル基、アルキニル基などが例示される。 In the general formula (I), R 1 and R 2 may be the same or different and each represents an aliphatic group substituted with a water-solubilizing group. Examples of the aliphatic group include an alkyl group, an alkenyl group, a cyclic alkyl group, and an alkynyl group.

アルキル基として好ましくは炭素数1〜5の直鎖状または分岐鎖状の低級アルキル基である。具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペ
ンチル基、2−メチルプロピル基、1,1─ジメチルプロピル基などが挙げられる。
The alkyl group is preferably a linear or branched lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, 2-methylpropyl group, 1,1 -Examples include dimethylpropyl group.

アルケニル基は炭素数3〜5の直鎖状または分岐鎖状の低級アルケニル基が好ましく、具体的にはアリル基、2-ブテニル基、イソブテニル基などが挙げられる。   The alkenyl group is preferably a linear or branched lower alkenyl group having 3 to 5 carbon atoms, and specific examples include an allyl group, a 2-butenyl group, and an isobutenyl group.

環状アルキル基として好ましくは炭素数3〜6の低級環状アルキル基であり、具体的にはシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。   The cyclic alkyl group is preferably a lower cyclic alkyl group having 3 to 6 carbon atoms, and specific examples include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group.

アルキニル基として好ましくは炭素数3〜5の直鎖状または分岐鎖状の低級アルキニル基であり、具体的には2-プロピニル基、2-ブチニル基などが挙げられる。   The alkynyl group is preferably a linear or branched lower alkynyl group having 3 to 5 carbon atoms, and specific examples include a 2-propynyl group and a 2-butynyl group.

また、水溶性の置換基として、たとえばカルバモイル基、スルホン酸基、カルボキシル基、水酸基、リン酸基などを挙げることができる。   Examples of the water-soluble substituent include a carbamoyl group, a sulfonic acid group, a carboxyl group, a hydroxyl group, and a phosphoric acid group.

「水溶化基で置換されている脂肪族基」は、たとえば2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシ-3-スルホプロピル基、3−ヒドロキシプロピル基、カルボキシメチル基、カル
ボキシエチル基、カルボキシブチル基、2−ホスフォノエチル基、3−ホスフォノプロピル基、スルホメチル基、2−スルホエチル基、3−スルホプロピル基、4−スルホブチル基、3−スルホブチル基、2−ヒドロキシ−3−スルホプロピル基などが挙げられる。この中でも、R1およびR2はスルホン酸基で置換されている炭素数1〜5の低級アルキル基が好ましく、たとえば2−スルホエチル基、3−スルホプロピル基、4−スルホブチル基、3−スルホブチル基、2−ヒドロキシ−3−スルホプロピル基などが好ましく用いられる。
“Aliphatic group substituted with water-solubilizing group” includes, for example, 2-hydroxyethyl group, 2-hydroxy-3-sulfopropyl group, 3-hydroxypropyl group, carboxymethyl group, carboxyethyl group, carboxybutyl group, Examples include 2-phosphonoethyl group, 3-phosphonopropyl group, sulfomethyl group, 2-sulfoethyl group, 3-sulfopropyl group, 4-sulfobutyl group, 3-sulfobutyl group, 2-hydroxy-3-sulfopropyl group, and the like. It is done. Among these, R 1 and R 2 are preferably a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a sulfonic acid group, such as a 2-sulfoethyl group, a 3-sulfopropyl group, a 4-sulfobutyl group, and a 3-sulfobutyl group. 2-hydroxy-3-sulfopropyl group and the like are preferably used.

一般式(I)において、R3およびR4は各々が同一でも異なっていてもよく、低級アルキル基または芳香族基を示す。低級アルキル基、芳香族基としては、前記の低級アルキル基、前記芳香族基と同一のものを例示することができる。 In the general formula (I), R 3 and R 4 may be the same or different and each represents a lower alkyl group or an aromatic group. Examples of the lower alkyl group and aromatic group are the same as the lower alkyl group and aromatic group.

あるいはR3およびR4は、R3とR4の間で結合して炭素環を形成してもよく、nが1または2である場合には、L6とR3またはR4との間で結合して炭素環を形成してもよく、
nが0の場合には、L4とR3またはR4との間で結合して炭素環を形成してもよい非金属
原子群を表す。
Alternatively, R 3 and R 4 may be bonded between R 3 and R 4 to form a carbocycle, and when n is 1 or 2, between L 6 and R 3 or R 4 To form a carbocyclic ring,
When n is 0, it represents a nonmetallic atom group that may be bonded between L 4 and R 3 or R 4 to form a carbocycle.

3とR4とが結合して形成される炭素環としてはたとえば、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環などが挙げられる。 Examples of the carbocycle formed by combining R 3 and R 4 include a cyclopropane ring, a cyclobutane ring, a cyclopentane ring, and a cyclohexane ring.

6とR3またはR4との間で結合して形成される炭素環、またはL4とR3またはR4との間で結合して形成される炭素環としては、たとえばシクロブテン環、シクロペンテン環、シクロヘキセン環などが挙げられる。これらの炭素環は、置換または無置換の低級アルキル基、スルホン酸基、カルボキシル基、水酸基、シアノ基、アミノ基または置換アミノ基(たとえばジメチルアミノ基、エチル−4−スルホブチルアミノ基、ジ(3−スルホプロピル)アミノ基など)などの置換基で置換されていてもよい。非金属原子群Z1が結合す
るピロール環でも、R3またはR4が、L6またはL4と結合して炭素環を形成するような炭素環を形成している。このような炭素環の形成は、化合物構造を不安定化させることなく、あるいは組織への親和性を高める望ましくない疎水的な共役構造を導入することなく、吸収の長波長化を図ることができるという利点がある。さらにかかる炭素環の導入は、生体系で不活性であり、かつ蛍光特性の良好な化合物の実現に寄与している。
Examples of the carbocycle formed by bonding between L 6 and R 3 or R 4 , or the carbocycle formed by bonding between L 4 and R 3 or R 4 include, for example, a cyclobutene ring, cyclopentene Ring, cyclohexene ring and the like. These carbocycles are substituted or unsubstituted lower alkyl group, sulfonic acid group, carboxyl group, hydroxyl group, cyano group, amino group or substituted amino group (for example, dimethylamino group, ethyl-4-sulfobutylamino group, di ( 3-sulfopropyl) amino group and the like. Even in the pyrrole ring to which the nonmetallic atom group Z 1 is bonded, R 3 or R 4 forms a carbocycle that is bonded to L 6 or L 4 to form a carbocycle. The formation of such a carbocycle can increase the wavelength of absorption without destabilizing the compound structure or introducing an undesirable hydrophobic conjugated structure that increases the affinity for tissues. There is an advantage. Furthermore, the introduction of such a carbocycle contributes to the realization of a compound that is inactive in biological systems and has good fluorescence characteristics.

一般式(I)において、Z1およびZ2は同一でも異なっていてもよく、含窒素複素5員
環に結合して5員または6員の縮合環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。
In the general formula (I), Z 1 and Z 2 may be the same or different, and are a group of nonmetallic atoms necessary for bonding to a nitrogen-containing hetero five-membered ring to form a 5-membered or 6-membered condensed ring Represents.

かかる非金属原子群によって形成される環としては、5員環、6員環、2以上の環から構成される縮合環、複素5員環、複素6員環、2以上の環から構成される複素縮合環などが挙げられる。これらの環において任意の位置が置換基で置換されていてもよい。   The ring formed by such a nonmetallic atom group is composed of a 5-membered ring, a 6-membered ring, a condensed ring composed of 2 or more rings, a hetero 5-membered ring, a hetero 6-membered ring, or 2 or more rings. Heterocondensed rings are exemplified. Any position in these rings may be substituted with a substituent.

そのような置換基として、たとえばスルホン酸基、カルボキシル基、水酸基、シアノ基、置換アミノ基(たとえばジメチルアミノ基、エチル−4−スルホブチルアミノ基、ジ(3−スルホプロピル)アミノ基など)、あるいは直接もしくは2価の連結基を介して環に結合した置換または無置換のアルキル基などが挙げられる。2価の連結基としては、たとえば−O−、−NHCO−、−NHSO2−、−NHCOO−、−NHCONH−、−C
OO−、−CO−、−SO2−などが好ましい。直接または2価の連結基を介して環に結
合した無置換のアルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基が挙げられ、好ましくはメチル基、エチル基である。また、置換されたアルキル基は、前記アルキル基の任意の位置が置換基で置換されており、置換基として好ましくはスルホン酸基、カルボキシル基、水酸基が挙げられ、中でもスルホン酸基が好ましい。
Examples of such a substituent include a sulfonic acid group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a cyano group, a substituted amino group (for example, a dimethylamino group, an ethyl-4-sulfobutylamino group, a di (3-sulfopropyl) amino group), Or the substituted or unsubstituted alkyl group couple | bonded with the ring directly or through the bivalent coupling group is mentioned. Examples of the divalent linking group include —O—, —NHCO—, —NHSO 2 —, —NHCOO—, —NHCONH—, and —C.
OO—, —CO—, —SO 2 — and the like are preferable. Examples of the unsubstituted alkyl group bonded to the ring directly or through a divalent linking group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, and a methyl group and an ethyl group are preferable. In the substituted alkyl group, an arbitrary position of the alkyl group is substituted with a substituent, and examples of the substituent include a sulfonic acid group, a carboxyl group, and a hydroxyl group, and among them, a sulfonic acid group is preferable.

前記非金属原子群によって形成される環としては、親水性の基で置換された炭素環または含窒素複素環が特に好ましい。   The ring formed by the nonmetal atom group is particularly preferably a carbocyclic or nitrogen-containing heterocyclic ring substituted with a hydrophilic group.

一般式(I)において、L1〜L6は各々、同一または異なるメチン基を表し、メチン基は任意の置換基で置換されていてもよい。そのような置換基として、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、2−フェノキシエチル、2−スルホエチルなどの置換または無置換のアルキル基;
塩素、フッ素、臭素、ヨウ素などのハロゲン原子;
フェニル基、スルホン酸基置換フェニル基、メトキシ基置換フェニル基、ナフチル基などの置換または無置換のアリール基;
フリル基、チエニル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピロリジノ基、モルホリノ基などの複素環基;
メトキシ基、エトキシ基などの低級アルコキシ基;
ジメチルアミノ基、2−スルホエチルアミノ基などの置換アミノ基およびアミノ基などが挙げられる。L1〜L6で表されるメチン基の上記置換基のうち好ましいものは、アルキル基、アミノ基、複素環基である。
In general formula (I), L < 1 > -L < 6 > respectively represents the same or different methine group, and the methine group may be substituted by arbitrary substituents. As such substituents, substituted or unsubstituted alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, 2-phenoxyethyl, 2-sulfoethyl;
Halogen atoms such as chlorine, fluorine, bromine, iodine;
A substituted or unsubstituted aryl group such as a phenyl group, a sulfonic acid group-substituted phenyl group, a methoxy group-substituted phenyl group, or a naphthyl group;
Heterocyclic groups such as furyl, thienyl, pyrrolyl, imidazolyl, pyrrolidino, morpholino;
Lower alkoxy groups such as methoxy group and ethoxy group;
Examples thereof include substituted amino groups such as dimethylamino group and 2-sulfoethylamino group, and amino groups. Among the above substituents of the methine group represented by L 1 to L 6 , preferred are an alkyl group, an amino group, and a heterocyclic group.

また、L1〜L6で表されるメチン基の置換基同士が結合して3つのメチン基を含む環を形成してもよく、この環はさらに他のメチン基を含む環と縮合環を形成してもよい。 Moreover, the substituents of the methine group represented by L 1 to L 6 may be bonded to each other to form a ring containing three methine groups, and this ring further forms a condensed ring with a ring containing another methine group. It may be formed.

1〜L6で表されるメチン基の置換基同士が結合して形成される3つのメチン基を含む環としては、具体的には4−オキソ−2−ヒドロキシシクロブテン環、シクロペンテン環、シクロヘキセン環および4,4−ジメチルシクロヘキセン環などを挙げることができ、本発明において特にシクロペンテン環が好ましい。 Specific examples of the ring containing three methine groups formed by bonding substituents of the methine group represented by L 1 to L 6 include a 4-oxo-2-hydroxycyclobutene ring, a cyclopentene ring, Examples thereof include a cyclohexene ring and a 4,4-dimethylcyclohexene ring, and a cyclopentene ring is particularly preferable in the present invention.

一般式(I)におけるpXのうち、Xは分子の電荷を中和するに必要な対イオンを表し、pは分子全体の電荷を中和するに必要なXの数を表す。pの値は、分子全体の電荷を中和することができれば特に限定されないが、通常1〜10である。   Of pX in the general formula (I), X represents a counter ion necessary for neutralizing the charge of the molecule, and p represents the number of X necessary for neutralizing the charge of the whole molecule. Although the value of p will not be specifically limited if the charge of the whole molecule | numerator can be neutralized, Usually, it is 1-10.

対イオンとしては、カチオン、アニオンが挙げられ、無毒性の塩を形成するものであれば任意のものであってもよい。カチオンの具体例としてはナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属のイオン;マグネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属のイオン;アンモニウム、トリエチルアンモニウム、トリブチルアンモニウム、ピリジニウムなどの有機
アンモニウムのイオン;リジン塩、アルギニン塩などのアミノ酸のアンモニウムイオンなどを挙げることができる。アニオンの具体例としては、塩素、臭素、沃素などのハロゲンのイオン;硫酸イオン;酢酸、クエン酸などの有機カルボン酸のイオン;トルエンスルホン酸イオンなどを挙げることができる。
Examples of the counter ion include a cation and an anion, and any counter ion may be used as long as it forms a non-toxic salt. Specific examples of cations include ions of alkali metals such as sodium and potassium; ions of alkaline earth metals such as magnesium and calcium; ions of organic ammonium such as ammonium, triethylammonium, tributylammonium and pyridinium; lysine salts, arginine salts and the like Examples include ammonium ions of the amino acids. Specific examples of the anion include halogen ions such as chlorine, bromine and iodine; sulfate ions; organic carboxylic acid ions such as acetic acid and citric acid; toluenesulfonate ions and the like.

対イオンとして特に好ましくは、生体に対してより毒性を軽減することができるナトリウムイオンやクロルイオンである。   Particularly preferred as the counter ion is sodium ion or chloro ion that can further reduce toxicity to the living body.

このような一般式(I)で表されるシアニン系化合物としては、下記一般式(II)で表され、分子内に少なくとも2個の水溶化基を有するシアニン系化合物が好ましい。   Such a cyanine compound represented by the general formula (I) is preferably a cyanine compound represented by the following general formula (II) and having at least two water-solubilizing groups in the molecule.

Figure 2005220045
Figure 2005220045

[式中、J1およびJ2は各々同一でも異なっていてもよく、炭素原子数が1〜5であるアルキレン基を表し、R、R3、R4、L1〜L6、Z1、Z2、m、n、pおよびXは各々、前記一般式(I)における定義と同じである。]
上記J1およびJ2で表される炭素原子数がとりうる1〜5のアルキレン基としては、たとえばメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンテン基、2−メチルプロピレン基などが挙げられ、とりわけエチレン基が好ましい。
[Wherein, J 1 and J 2 may be the same or different and each represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and R, R 3 , R 4 , L 1 to L 6 , Z 1 , Z 2 , m, n, p and X are each the same as defined in the general formula (I). ]
Examples of the alkylene group having 1 to 5 carbon atoms represented by J 1 and J 2 include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentene group, and a 2-methylpropylene group. In particular, an ethylene group is preferable.

さらに、一般式(II)で表されるシアニン系化合物としては、下記一般式(III)で表
わされるシアニン系化合物も好ましい。
Furthermore, as the cyanine compound represented by the general formula (II), a cyanine compound represented by the following general formula (III) is also preferable.

Figure 2005220045
Figure 2005220045

[式中、R5、R6は各々、水溶化基で置換されている炭素原子数が3〜5であるスルホアルキル基を表し、R、R3、R4、L1〜L7、m、n、pおよびXは、前記一般式(I)における定義に同じであり、R10〜R17は各々同一でも異なっていてもよく、水素原子、またはπ値が0.3より小さな置換基を表す。]
上記R5、R6がとり得る基は、「水溶化基で置換されている炭素原子数が3〜5であるスルホアルキル基」であり、その水溶化基としては、上記一般式(I)において定義した
基に加えて、親水性の非イオン性基も示される。親水性の非イオン性基として、たとえば、カルバモイル基、スルファモイル基、アセトアミド基、スルホンアミド基、メタンスルホンアミド基などが挙げられる。
[Wherein R 5 and R 6 each represent a sulfoalkyl group having 3 to 5 carbon atoms substituted with a water-solubilizing group, and R, R 3 , R 4 , L 1 to L 7 , m , N, p and X are the same as defined in the general formula (I), and R 10 to R 17 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a substituent having a π value of less than 0.3. . ]
The group that R 5 and R 6 can take is a “sulfoalkyl group having 3 to 5 carbon atoms substituted with a water-solubilizing group”, and examples of the water-solubilizing group include those represented by the general formula (I). In addition to the groups defined in, hydrophilic nonionic groups are also indicated. Examples of the hydrophilic nonionic group include a carbamoyl group, a sulfamoyl group, an acetamide group, a sulfonamide group, and a methanesulfonamide group.

「水溶化基で置換されている炭素原子数が3〜5であるスルホアルキル基」としては、具体的には2-ヒドロキシ−3−スルホプロピル基、2−カルバモイルメチル−4−スル
ホブチル基、2−アセトアミド−4−スルホブチル基、2−スルファモイル−3−スルホ
プロピル基、3−メタンスルホンアミド−5−スルホペンチル基、3−メタンスルホニル−4−スルホブチル基、2−カルボキシ−4−スルホブチル基、3-ホスフォノオキシ−5−スルホブチル基などが挙げられ、特に2-ヒドロキシ−3−スルホプロピル基が好ましい。
Specific examples of the “sulfoalkyl group having 3 to 5 carbon atoms substituted with a water-solubilizing group” include 2-hydroxy-3-sulfopropyl group, 2-carbamoylmethyl-4-sulfobutyl group, 2 -Acetamido-4-sulfobutyl group, 2-sulfamoyl-3-sulfopropyl group, 3-methanesulfonamido-5-sulfopentyl group, 3-methanesulfonyl-4-sulfobutyl group, 2-carboxy-4-sulfobutyl group, 3 -Phosphonoxy-5-sulfobutyl group and the like are mentioned, and 2-hydroxy-3-sulfopropyl group is particularly preferable.

一般式(III)において、R10〜R17は各々同一でも異なっていてもよく、水素原子、
またはπ値が0.3より小さな置換基を表す。R10〜R17の置換基の定義に用いられるπ値
の定義について説明する。
In the general formula (III), R 10 to R 17 may be the same or different and each represents a hydrogen atom,
Alternatively, it represents a substituent having a π value smaller than 0.3. The definition of the π value used for defining the substituents R 10 to R 17 will be described.

π値は、化合物分子の親水性・疎水性に及ぼす置換基の影響を示すパラメータであり、下記の式で定義される。   The π value is a parameter indicating the influence of a substituent on the hydrophilicity / hydrophobicity of a compound molecule, and is defined by the following formula.

式:π=logP(PhX)−logP(PhH)
上記の式で、Pは化合物のオクタノール/水系に対する分配係数を意味し、置換基Xを有するベンゼン(PhX)のlogP値と、ベンゼン(PhH)のlogP値との差が置換基Xのπ値として割り当てられる。
Formula: π = logP (PhX) −logP (PhH)
In the above formula, P means the distribution coefficient of the compound with respect to the octanol / water system, and the difference between the logP value of benzene (PhX) having substituent X and the logP value of benzene (PhH) is the π value of substituent X Assigned as.

logP値は下記文献(a)の方法で実測して求めることができ、また文献(a)記載の
フラグメント法または文献(b)記載のソフトウェアパッケージを用いて計算により求めることもできる。実測値と計算値が一致しない場合は原則として実測のπ値を用いることとする。
The logP value can be obtained by actual measurement by the method described in the following document (a), and can also be obtained by calculation using the fragment method described in document (a) or the software package described in document (b). If the measured value does not match the calculated value, the measured π value is used in principle.

(a)C. Hansch, A. J. Leo著、"Substituent Constants for Correlation Analysis in Chemistry and Biology"、John Wiley & Sons社、New York、1979年刊
(b)Medichemソフトウェア−パッケージ(Pomona College, Claremont, California
から開発、販売されている第3.54版)
このようにして求められた置換基ごとのπ値は文献(a)に一覧表としてまとめられている。π値が0.3以下である主な置換基として、OSO3H、OH、CN、COCH3、C
OOH、OCH3、COOCH3、H 、F、N(CH3)2、などがある。π値が0.3より小さな好ましい置換基としては、ホスフォノ基、スルホン酸基、カルボキシル基、水酸基、シアノ基、置換アミノ基(たとえば、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基など)、またはπ値が0.3より小さな2価の連結基を介して環に結合したπ値が0.3以下となる置換または無置換のメチル基またはエチル基などが挙げられる。
(A) C. Hansch, AJ Leo, “Substituent Constants for Correlation Analysis in Chemistry and Biology”, John Wiley & Sons, New York, 1979 (b) Medichem software package (Pomona College, Claremont, California)
Developed and sold from version 3.54)
The π values for the respective substituents thus obtained are summarized as a list in the literature (a). Major substituents having a π value of 0.3 or less include OSO 3 H, OH, CN, COCH 3 , C
OOH, OCH 3 , COOCH 3 , H 2, F, N (CH 3 ) 2 , and the like. Preferred substituents having a π value less than 0.3 include phosphono groups, sulfonic acid groups, carboxyl groups, hydroxyl groups, cyano groups, substituted amino groups (eg, dimethylamino group, ethylamino group, etc.), or π values less than 0.3. Examples thereof include a substituted or unsubstituted methyl group or ethyl group in which the π value bonded to the ring through a divalent linking group is 0.3 or less.

π値が0.3より小さな2価の連結基としては、たとえば−O−、−NHCO−、−NH
SO2−、−NHCOO−、−NHCONH−、−COO−、−CO−、−SO2−などが挙げられる。
Examples of the divalent linking group having a π value smaller than 0.3 include —O—, —NHCO—, and —NH.
SO 2 —, —NHCOO—, —NHCONH—, —COO—, —CO—, —SO 2 — and the like can be mentioned.

π値が0.3以下となる置換または無置換のメチル基またはエチル基としては、たとえば
、メトキシ基、2−スルホエチル基、2−ヒドロキシエチル基、メチルアミノカルボニル基、メトキシカルボニル基、アセチル基、アセトアミド基、ポロピオニルアミノ基、ウレイド基、メタンスルホニルアミノ基、エタンスルホニルアミノ基、エチルアミノカルボニルオキシ基、メタンスルホニル基などが挙げられる。π値が0.3より小さな置換基として
好ましい基は、スルホン酸基である。
Examples of the substituted or unsubstituted methyl group or ethyl group having a π value of 0.3 or less include a methoxy group, 2-sulfoethyl group, 2-hydroxyethyl group, methylaminocarbonyl group, methoxycarbonyl group, acetyl group, and acetamide group. , Poropionylamino group, ureido group, methanesulfonylamino group, ethanesulfonylamino group, ethylaminocarbonyloxy group, methanesulfonyl group and the like. A preferred group as a substituent having a π value smaller than 0.3 is a sulfonic acid group.

シアニン系化合物を蛍光造影剤として生体内で使用するために特に必要とされる性質は、水溶性であることである。本発明の近赤外蛍光造影剤においては、シアニン系化合物中にスルホン酸基を少なくとも3個導入することにより当該化合物の水溶性に関して顕著な改善効果がみられる。シアニン系化合物が水溶性であるためにスルホン酸基の好ましい数は4個以上である。   A particularly required property for using a cyanine compound as a fluorescent contrast agent in vivo is water solubility. In the near-infrared fluorescent contrast agent of the present invention, by introducing at least three sulfonic acid groups into the cyanine compound, a remarkable improvement effect is seen with respect to the water solubility of the compound. Since the cyanine compound is water-soluble, the preferred number of sulfonic acid groups is 4 or more.

スルホン酸基は、一般式(I)においてR1、R2、Z1および/またはZ2の位置に、一般式(II)においてはZ1および/またはZ2の位置に、一般式(III)においてはR5、R6およびR10〜R17のいずれかの位置に導入されることが好ましい。さらに、当該スルホ
ン酸基は、共役メチン鎖のL4にアルキレン基などの2価の基を介して導入することも好
適に行われる。
Sulfonic acid group in the general formula (I) in the position of R 1, R 2, Z 1 and / or Z 2, to the general formula (II) the position of Z 1 and / or Z 2, the general formula (III ) Is preferably introduced at any position of R 5 , R 6 and R 10 to R 17 . Further, the sulfonic acid group is preferably introduced into L 4 of the conjugated methine chain via a divalent group such as an alkylene group.

一般式(I)、一般式(II)および一般式(III)において、mは2〜4の整数を表し
、nは0〜2の整数を表す。特にnは1のものが好ましい。
In general formula (I), general formula (II), and general formula (III), m represents an integer of 2 to 4, and n represents an integer of 0 to 2. In particular, n is preferably 1.

本発明に係るシアニン系化合物は、一般式(I)〜一般式(III)で表される化合物で
あって、その分子中にスルホン酸基を少なくとも3個以上、好ましくは4個以上有するものであることが望ましい。本発明のシアニン系化合物として、前記一般式(III)で表さ
れ、R5およびR6が、非イオン性の水溶化基とスルホン酸基とにより置換されている炭素数3〜5の低級アルキル基で、かつスルホン酸基を分子内に3個以上有する化合物のナトリウム塩が特に好ましい。
The cyanine compound according to the present invention is a compound represented by the general formula (I) to the general formula (III), and has at least three, preferably four or more sulfonic acid groups in the molecule. It is desirable to be. As the cyanine compound of the present invention, a lower alkyl having 3 to 5 carbon atoms represented by the general formula (III), wherein R 5 and R 6 are substituted with a nonionic water-solubilizing group and a sulfonic acid group. Particularly preferred is a sodium salt of a compound having 3 or more sulfonic acid groups in the molecule.

本発明において用いられる前記一般式(I)で表される化合物(一般式(II)および一般式(III)で表される化合物を含む)の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限
定されるものではない。
Specific examples of the compounds represented by the general formula (I) (including the compounds represented by the general formula (II) and the general formula (III)) used in the present invention are shown below. It is not limited.

Figure 2005220045
Figure 2005220045

本発明に係るシアニン系化合物当該化合物は、F.M. Hamer in The Cyanine Dyes and Related Compounds, John Wiley and Sons, New York, 1964 、Cytometry, 10 (1989) 3-10 、Cytometry, 11 (1990) 418-430、Cytometry, 12 (1990) 723-730、Bioconjugate Chem. 4 (1993) 105-111、Anal. Biochem. 217 (1994) 197-204 、Tetrahedron 45 (1989) 4845-4866 、欧州特許出願明細書0591820A1、欧州特許出願明細書0580145A1、日本公開特
許平4-147131号、同2003-48891号、同2003-64063号、同2003-261464号などに記載されて
いる公知のシアニン系化合物の製造方法に準じて合成することができ、さらに、市販のシ
アニン系化合物から適宜、公知の手法により合成することもできる。より具体的には、ジアニル化合物とヘテロ環4級塩との反応により合成することができる。
The cyanine compound according to the present invention is FM Hamer in The Cyanine Dyes and Related Compounds, John Wiley and Sons, New York, 1964, Cytometry, 10 (1989) 3-10, Cytometry, 11 (1990) 418-430. , Cytometry, 12 (1990) 723-730, Bioconjugate Chem. 4 (1993) 105-111, Anal. Biochem. 217 (1994) 197-204, Tetrahedron 45 (1989) 4845-4866, European Patent Application Specification 05982020A1, According to the known methods for producing cyanine compounds described in European Patent Application 0580145A1, Japanese Published Patent Nos. 4-147131, 2003-48891, 2003-64063, 2003-261464, etc. Further, it can be synthesized from a commercially available cyanine compound by a known method. More specifically, it can be synthesized by a reaction between a dianyl compound and a heterocyclic quaternary salt.

本発明の一般式(I)で表されるシアニン系化合物の製造方法について、たとえば一般式(I)で表されるシアニン系化合物の一員である化合物(11)は、以下のスキームに示す方法により合成される。その他の化合物も同様にして合成することができる。   About the manufacturing method of the cyanine type compound represented by general formula (I) of this invention, for example, the compound (11) which is a member of the cyanine type compound represented by general formula (I) is carried out by the method shown in the following schemes. Synthesized. Other compounds can be synthesized in the same manner.

Figure 2005220045
Figure 2005220045

本発明のシアニン系化合物は生体内で使用されるため、最終的に体内に蓄積されず、速やかに体外に排出されることが重要であり、実質的に水溶性であることが求められる。シアニン系化合物の水溶性を向上させる手段としては、アニオン系のカルボン酸やスルホン酸の塩類であることが好ましい。本発明のシアニン系化合物は、3個のスルホン酸基が導入されることにより水溶性が顕著に改善されている。このように優れた水溶性を得るには、スルホン酸基の数を3個以上、好ましくは4個以上とすることが望ましい。しかしながら、シアニン系化合物の合成を容易にするには、スルホン酸基の数は10個以下、好ましくは8個以下であることが望ましい。   Since the cyanine compound of the present invention is used in vivo, it is important that the cyanine compound is not finally accumulated in the body but is quickly discharged out of the body, and is required to be substantially water-soluble. As means for improving the water solubility of the cyanine compound, anionic carboxylic acid and sulfonic acid salts are preferable. The cyanine compound of the present invention is remarkably improved in water solubility by introducing three sulfonic acid groups. In order to obtain such excellent water solubility, the number of sulfonic acid groups is desirably 3 or more, preferably 4 or more. However, in order to facilitate the synthesis of the cyanine compound, the number of sulfonic acid groups is desirably 10 or less, preferably 8 or less.

生体内に投与されて許容される塩は式(I)の化合物と非毒性の塩を形成するものであればよい。それらの例としては、ナトリウム塩、カリウム塩のようなアルカリ金属塩;マグネシウム塩、カルシウム塩などのようなアルカリ土類金属塩;トリプトファン、メチオニン、リジン、フェニルアラニン、ロイシン、イソロイシン、バリン、スレオニン、アルギニンなどの塩のようなアミノ酸塩が挙げられる。シアニン系化合物は、生体内での毒性が低いナトリウム塩であることが特に好ましい。   Any salt that is tolerated when administered in vivo should be one that forms a non-toxic salt with the compound of formula (I). Examples include alkali metal salts such as sodium salts and potassium salts; alkaline earth metal salts such as magnesium salts and calcium salts; tryptophan, methionine, lysine, phenylalanine, leucine, isoleucine, valine, threonine, arginine. And amino acid salts such as salts thereof. The cyanine compound is particularly preferably a sodium salt having low toxicity in vivo.

マイクロキャリヤー
本発明に係る蛍光造影剤ならびにその用途において、蛍光色素または近赤外蛍光色素はマイクロキャリヤー、特にターゲティング・マイクロキャリヤー(たとえば後述のリポソーム、または他のタイプの担体粒子)内部に内包されていることが好ましい。この「内包」とは、マイクロキャリヤー内にカプセル化されるか、および/またはその内表面壁に結合、捕捉または包埋される状態をいう。正常な組織と病変組織とを識別できる解像性能(造影力)の向上には、好適な近赤外蛍光色素そのものを開発する他、既存の蛍光色素を選
択的に標的部位へ送達するマイクロキャリヤーを使用することも有力な手法といえる。
Microcarrier In the fluorescent contrast agent according to the present invention and its use, the fluorescent dye or near-infrared fluorescent dye is encapsulated in a microcarrier, particularly a targeting microcarrier (for example, a liposome or other type of carrier particle described below). Preferably it is. This “encapsulation” refers to the state of being encapsulated in microcarriers and / or bound, trapped or embedded in its inner surface wall. In order to improve the resolution performance (contrast power) that can distinguish normal tissue from diseased tissue, in addition to developing suitable near-infrared fluorescent dyes themselves, microcarriers that selectively deliver existing fluorescent dyes to target sites It can be said that the use of is an effective method.

上記蛍光色素を標的組織へ送達するための担体となり得る粒子、すなわちマイクロキャリヤーと総称される微小担体の具体的なものとしては、マイクロカプセル、マイクロスフェア、マイクロパーティクル、ナノパーティクル、ナノスフェア、ナノカプセルなどが挙げられる。本発明におけるマイクロキャリヤーは、蛍光色素のカプセル化、捕捉または包埋が可能な任意の物質から形成されてもよい。そのような物質として、たとえば脂質または変性脂質(具体的にはリポソームやリポソーム系粒子の一部として)、タンパク質(たとえばウィルスのタンパク質コートまたは“カプシド”などのタンパク質外被の形態)または脂質とタンパク質との組合せ(たとえばタンパク質が脂質小胞に埋包され、細胞における通常のタンパク質包埋脂質二重膜に似た構造となる場合)などが挙げられる。マイクロキャリヤーの粒子は、合成ポリマーなどの合成物質からなっていてもよい。蛍光色素のカプセル化に使用する合成物質/ポリマーの例として、Wagnerら、1992、PNAS USA、89:7934−7938に記載されているようなポリリジン系複合体といったカチオン性ポリマーが挙げられる。   Particles that can serve as a carrier for delivering the fluorescent dye to the target tissue, that is, specific examples of microcarriers collectively called microcarriers include microcapsules, microspheres, microparticles, nanoparticles, nanospheres, nanocapsules, etc. Is mentioned. The microcarrier in the present invention may be formed from any substance capable of encapsulating, capturing or embedding a fluorescent dye. Such substances include, for example, lipids or modified lipids (specifically, as part of liposomes or liposome-based particles), proteins (eg, protein coat forms such as viral protein coats or “capsids”) or lipids and proteins (For example, when a protein is embedded in a lipid vesicle and has a structure similar to a normal protein-embedded lipid bilayer in a cell). The microcarrier particles may be made of a synthetic material such as a synthetic polymer. Examples of synthetic materials / polymers used to encapsulate fluorescent dyes include cationic polymers such as polylysine-based complexes as described in Wagner et al., 1992, PNAS USA, 89: 7934-7938.

蛍光色素をカプセル化、捕捉または包埋する積極的意義を考えると、本発明におけるマイクロキャリヤーに必要とされることは、マイクロキャリヤー粒子の性質が、診断対象である病変部位、たとえば癌細胞や癌組織などの標的実体に対する親和性を有すること、換言すると“ターゲティング・マイクロキャリヤー”として機能することが重要である。ここにいう“ターゲティング・マイクロキャリヤー”とは、体内の特定の場所・部位、具体的には、特定の器官、組織、細胞に指向性を有する微小担体を意味する。そのために必要な化学構造上の「装置」をそうした微小担体は備えている。したがって、送達される蛍光色素または近赤外蛍光色素そのものが必ずしも癌組織などに親和性を持つ必要はない。蛍光色素などを内包するマイクロキャリヤーがそうした器官・組織などに選択的に向かうことが好ましく、その結果として送達される蛍光色素が標的の癌細胞や癌組織などに効率的に集積されることとなる。このことは、蛍光色素そのものにターゲティング性を持たせるように、構造上の様々な仕掛け、工夫などは必ずしも必要とされないということである。代わりに蛍光色素は別の特性、たとえば蛍光量子収率などの蛍光特性、安定性、生体毒性、水溶解性などの方面から検討して選択すればよい。   Given the positive significance of encapsulating, capturing or embedding fluorescent dyes, what is needed for microcarriers in the present invention is that the nature of the microcarrier particles is the lesion site being diagnosed, such as cancer cells or cancer. It is important to have an affinity for a target entity such as a tissue, in other words, to function as a “targeting microcarrier”. The “targeting microcarrier” as used herein means a microcarrier having directivity to a specific location / part in the body, specifically a specific organ, tissue, or cell. Such microcarriers are equipped with the “equipment” on the chemical structure necessary for this purpose. Therefore, the fluorescent dye to be delivered or the near-infrared fluorescent dye itself does not necessarily have affinity for cancer tissue or the like. It is preferable that the microcarrier encapsulating the fluorescent dye is selectively directed to such organs / tissues, and as a result, the delivered fluorescent dye is efficiently accumulated in the target cancer cells, cancer tissues, etc. . This means that various structural devices and devices are not necessarily required so that the fluorescent dye itself has targeting properties. Instead, the fluorescent dye may be selected in consideration of other characteristics such as fluorescence characteristics such as fluorescence quantum yield, stability, biotoxicity, and water solubility.

蛍光色素または近赤外蛍光色素を、マイクロキャリヤー内に封入するもうひとつの意義として、生体内におけるこれらの色素の安定性の向上、具体的には血漿安定性、血中貯留性を増強する効果を指摘できる。いずれの蛍光色素も有機低分子であることから、一般の低分子薬物の場合と同様に肝臓、腸管、腎臓などの薬物代謝酵素による分解代謝の対象となることは免れない。水溶性色素の場合、組織、細胞内に取り込まれなかったものについては腎臓を経て急速に尿中に排泄されてしまう。あるいは、血中においてはアルブミン、グロブリンなどの血漿タンパク質と結合する可能性もある。結果的に、蛍光色素または近赤外蛍光色素の血中からの消失、造影物質として有効に存在する量の減少などを招く。このような蛍光色素または近赤外蛍光色素の血漿安定性、または血中滞留性の低下は、造影作用として利用する観点から不都合となる。蛍光色素などを予めマイクロキャリヤー内に封入して投与すれば、こうした異化等の作用から保護されて生体内で安定的に標的部位まで移動できる。   Another significance of encapsulating fluorescent dyes or near-infrared fluorescent dyes in microcarriers is to improve the stability of these dyes in vivo, specifically to enhance plasma stability and blood retention. Can be pointed out. Since all the fluorescent dyes are organic low molecules, they are inevitably subject to degradation metabolism by drug metabolizing enzymes such as the liver, intestinal tract, and kidney as in the case of general low molecular weight drugs. In the case of water-soluble dyes, those that have not been taken into tissues or cells are rapidly excreted in the urine via the kidneys. Alternatively, it may bind to plasma proteins such as albumin and globulin in the blood. As a result, the disappearance of the fluorescent dye or near-infrared fluorescent dye from the blood, a decrease in the amount effectively present as a contrast medium, and the like are caused. Such a decrease in plasma stability or blood retention of the fluorescent dye or near-infrared fluorescent dye is inconvenient from the viewpoint of use as a contrast function. If a fluorescent dye or the like is previously enclosed in a microcarrier and administered, it can be protected from such effects as catabolism and can stably move to the target site in vivo.

本発明において使用されるターゲティング・マイクロキャリヤーとしては、リポソーム、特にターゲティング機能を増強した機能性リポソームが特に好ましい。リポソームは、いわば赤血球類似の姿と挙動をしているため、腎臓を経由して速やかに排出されることはなく、血流中に比較的長く、造影目的には適度な時間、安定的にとどまるからである。   The targeting microcarrier used in the present invention is particularly preferably a liposome, particularly a functional liposome with an enhanced targeting function. Liposomes have a behavior similar to that of red blood cells, so they are not rapidly excreted via the kidneys, are relatively long in the bloodstream, and remain stable for a reasonable time for imaging purposes. Because.

リポソーム
本発明の蛍光造影剤、特に近赤外蛍光造影剤は、上記蛍光色素を目標とする臓器、組織などとの標的部位へ選択的に、かつ、効率よく送達するために、好ましくはターゲティング・マイクロキャリヤーとしてのリポソーム内に該色素を封入した形態で使用される。本明細書でいう「リポソーム」とは、公知のリポソームおよびリポソーム系の小胞粒子すべてを意味する。最も広義に「リポソーム」とは、あらゆる脂質に基づいた小胞性の構造体を意味する。リポソームの粒子は顕微鏡的レベルの球状粒子であり、通常、一枚以上の脂質二重層からなる膜内部に、該粒子が懸濁している溶媒の一部がカプセル化されている。リポソームの脂質二重膜の成分として、一般にリン脂質および/または糖脂質が好ましく使用される。一種の脂質または物性の異なる脂質の混合物からなっていてもよく、後述するように改変脂質、たとえばポリエチレングリコール改変脂質なども使用することができる。
Liposomes The fluorescent contrast agent of the present invention, particularly the near-infrared fluorescent contrast agent, is preferably a targeting agent in order to selectively and efficiently deliver the fluorescent dye to a target site such as a target organ or tissue. It is used in a form in which the dye is encapsulated in a liposome as a microcarrier. As used herein, “liposome” means all known liposomes and liposome-based vesicle particles. In the broadest sense, “liposome” means a vesicular structure based on any lipid. The liposome particles are microscopic level spherical particles, and usually a part of the solvent in which the particles are suspended is encapsulated inside a membrane composed of one or more lipid bilayers. In general, phospholipids and / or glycolipids are preferably used as components of the lipid bilayer membrane of liposomes. It may consist of one kind of lipid or a mixture of lipids having different physical properties, and modified lipids such as polyethylene glycol modified lipids can be used as described later.

リポソームおよびその調製方法は、技術的に周知であり多数の文献が存在する。したがって、蛍光色素が内部に導入される好適なリポソーム粒子の物性は、文献などで技術的に公知な方法を用いて操作し、選択することができる。   Liposomes and methods for their preparation are well known in the art and there are numerous references. Accordingly, the physical properties of suitable liposome particles into which the fluorescent dye is introduced can be manipulated and selected using methods known in the art in the literature.

リポソームに取り込まれる各タイプの脂質の適量は、リポソームの用途に応じて決定される。リポソームを構成する各脂質は、全体的に正もしくは負に荷電していてもよく、また電気的に中性であってもよい。したがって、使用する脂質の特定の組合せや量によって、リポソーム粒子そのものが、全体的に正荷電(カチオン)、負荷電(アニオン)もしくは電気的中性となる。   The appropriate amount of each type of lipid incorporated into the liposome is determined according to the use of the liposome. Each lipid constituting the liposome may be positively or negatively charged as a whole, or may be electrically neutral. Therefore, depending on the specific combination and amount of lipids used, the liposome particles themselves are totally positively charged (cations), negatively charged (anions) or electrically neutral.

リポソームの密度/重量を調節する方法は、技術的に周知であり多くの例および文献が知られている。たとえばリポソーム密度は、リポソームの中心部の核を塩化セシウム(または他の重い化合物)または濃厚塩溶液などのより高密度な溶液で満たすことにより上昇させることができる。また好ましくは、ブルーデキストランまたはデキストラン・サルフェートなどの多糖類をリポソーム内に含浸させることにより、リポソームの密度を上昇させることができる。上記多糖類は、リポソームの中心部の核および/または脂質膜中に取り込まれる。   Methods of adjusting liposome density / weight are well known in the art and many examples and literature are known. For example, the liposome density can be increased by filling the core core of the liposome with a denser solution such as cesium chloride (or other heavy compound) or a concentrated salt solution. Preferably, the liposome density can be increased by impregnating the liposome with a polysaccharide such as blue dextran or dextran sulfate. The polysaccharide is incorporated into the core of the liposome and / or the lipid membrane.

蛍光色素または近赤外蛍光色素は、周知の標準的な方法でリポソームの粒子内に導入することができる。この場合、蛍光色素は通常リポソーム内部の水相または中心域中にカプセル化され、および/または静電的力などによりリポソームの内部表面に接着されるか、あるいは小胞を形成する脂質膜内、好ましくは膜の内表面に捕捉あるいは包埋される。本発明の蛍光造影剤、特に近赤外蛍光造影剤では、ターゲティング機能を増強した「機能化リポソーム」内に(近赤外)蛍光色素を上記のように内包させるのがより好ましい態様である。   The fluorescent dye or near-infrared fluorescent dye can be introduced into the liposome particles by well-known standard methods. In this case, the fluorescent dye is usually encapsulated in the aqueous phase or central region inside the liposome and / or adhered to the internal surface of the liposome, such as by electrostatic force, or in a lipid membrane forming vesicles, Preferably, it is captured or embedded on the inner surface of the membrane. In the fluorescent contrast agent of the present invention, in particular, the near-infrared fluorescent contrast agent, it is a more preferable embodiment to encapsulate (near-infrared) fluorescent dye in “functionalized liposome” with enhanced targeting function as described above.

・機能化リポソーム
本発明の造影剤は、好ましくはターゲティング性に優れるリポソームを用いることにより、血漿安定性、血中滞留性を向上させて、選択的かつ効率的な蛍光色素の送達の実現を図っている。本明細書にいう「機能化リポソーム」とは、このような要請に応えるために提案された特別のリポソームを言及するもので、以下に詳細に説明する。
-Functionalized liposomes The contrast agent of the present invention preferably uses liposomes with excellent targeting properties to improve plasma stability and retention in blood, thereby realizing selective and efficient delivery of fluorescent dyes. ing. The term “functionalized liposome” as used herein refers to a special liposome proposed to meet such a demand, and will be described in detail below.

優れた腫瘍描出性を獲得するために有効とされるEPR(Enhanced permeability and retention、透過性の亢進および滞留)効果を生じさせるためには、リポソーム構造の安
定化および封入物質の保持安定化により保持効率を改善させた上で、血漿安定性、血中滞留性といった特性を有することが造影剤には求められる。
In order to produce EPR (Enhanced permeability and retention) effect, which is effective for obtaining excellent tumor visualization, retention is achieved by stabilizing the liposome structure and stabilizing the retention of the encapsulated substance. The contrast agent is required to have characteristics such as plasma stability and retention in blood while improving efficiency.

本発明の蛍光造影剤または近赤外蛍光造影剤においては、造影物質である蛍光色素を内
包する「機能化リポソーム」の粒径(粒子径とも言い、粒子の直径である。)およびその二分子膜を適切に設計することによりターゲティング機能を実現することができる。そのためには受動的ターゲティングおよび能動的ターゲティングいずれも考慮される。前者は、リポソームの粒子径、脂質組成、荷電などの調整を通じてその生体内挙動を制御することができる。リポソーム粒径を狭い範囲に揃える調整は、後述する方法に基づき容易に行われる。リポソーム膜表面の設計は、リン脂質の種類、組成および混在物質を変えることにより所望の特性を付与することができる。
In the fluorescent contrast agent or near-infrared fluorescent contrast agent of the present invention, the particle diameter (also referred to as particle diameter, which is the particle diameter) of “functionalized liposome” encapsulating a fluorescent dye that is a contrast material and the bimolecules thereof. The targeting function can be realized by appropriately designing the membrane. For this purpose, both passive targeting and active targeting are considered. The former can control the in vivo behavior through adjustment of the particle size, lipid composition, charge, etc. of the liposome. Adjustment to align the liposome particle size in a narrow range is easily performed based on the method described later. The design of the surface of the liposome membrane can impart desired characteristics by changing the type, composition, and mixed substances of phospholipids.

造影剤のより高度な集積性と選択性を可能とする能動的ターゲティングの採用もまた検討されるべきである。一例として、リポソーム表面にポリアルキレンオキシド高分子鎖、特に、ポリエチレングリコール(PEG)を導入することは、標的部位までの誘導過程を制御し得るため、極めて有益である。本発明の蛍光造影剤に好適なリポソームとは、その表面にポリアルキレンオキシド、特にPEGを付加する修飾を施す結果、その血中滞留性が一層高められ、肝臓などの細網内皮系細胞に貪食されにくいリポソームである。癌組織、疾患部位などに到達しなかった蛍光造影剤は、正常部位に集積することなく、副作用が発現する前にリポソームが分解されて体外に排泄される。このことはリポソームを設計する際にその安定性を体外排出時間との関係で適切に制御することにより可能である。蛍光色素として水溶性の近赤外蛍光色素を使用する場合、腎臓を経由して速やかに尿中に排泄される。そのため徒に体内に留まることによる弊害、遅発性の副作用などを防止できる。   The adoption of active targeting that allows for higher levels of accumulation and selectivity of contrast agents should also be considered. As an example, introduction of a polyalkylene oxide polymer chain, particularly polyethylene glycol (PEG), onto the liposome surface is extremely beneficial because the induction process to the target site can be controlled. Liposomes suitable for the fluorescent contrast agent of the present invention are modified by adding polyalkylene oxide, particularly PEG, to their surface, resulting in a further increase in blood retention and phagocytosis of reticuloendothelial cells such as the liver. Liposomes that are difficult to be treated. Fluorescent contrast agents that have not reached cancerous tissues, diseased sites, etc., are not accumulated at normal sites, but are decomposed and excreted from the body before the side effects are manifested. This can be done by appropriately controlling the stability in relation to the extracorporeal discharge time when designing the liposome. When a water-soluble near-infrared fluorescent dye is used as the fluorescent dye, it is rapidly excreted in the urine via the kidney. Therefore, it is possible to prevent harmful effects caused by staying in the body and delayed side effects.

本発明の蛍光造影剤の送達システムに使用される上記「機能化リポソーム」の設計、製造方法について、以下に詳述する。   The design and production method of the above-mentioned “functionalized liposome” used in the delivery system of the fluorescent contrast agent of the present invention will be described in detail below.

本発明のリポソームにおける好ましい中性リン脂質として、大豆、卵黄などから得られるレシチン、リゾレシチンおよび/またはこれらの水素添加物、水酸化物の誘導体を挙げることができる。   Preferred neutral phospholipids in the liposome of the present invention include lecithin, lysolecithin and / or hydrogenated products and hydroxide derivatives obtained from soybeans, egg yolks and the like.

その他のリン脂質として、卵黄、大豆またはその他の動植物に由来するか、または半合成のホスファチジルコリン、ホスファチジルセリン(PS)、ホスファチジルイノシトール(PI)、ホスファチジルグリセロール(PG)、ホスファチジルエタノールアミン、スフィンゴミエリン、合成により得られるホスファチジン酸(PA)等のアルキルまたはアルケニル誘導体が挙げられ、好ましくはジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)、ジステアロイルホスファチジルコリン(DSPC)、ジミリストリルホスファチジルコリン(DMPC)、ジオレイルホスファチジルコリン(DOPC)、ジパルミトイルホスファチジルグリセロール(DPPG)、ジステアロイルホスファチジルセリン(DSPS)、ジステアロイルホスファチジルグリセロール(DSPG)、ジパルミトイルホスファチジルイノシトール(DPPI)、ジ
ステアロイルホスファチジルイノシトール(DSPI)、ジパルミトイルホスファチジン酸(DPPA)、ジステアロイルホスファチジン酸(DSPA)、ヘキサデシルアミン(HDA)などを
挙げることができる。
Other phospholipids derived from egg yolk, soy or other animals or plants, or semi-synthetic phosphatidylcholine, phosphatidylserine (PS), phosphatidylinositol (PI), phosphatidylglycerol (PG), phosphatidylethanolamine, sphingomyelin, synthetic And alkyl or alkenyl derivatives such as phosphatidic acid (PA) obtained by, preferably dipalmitoyl phosphatidylcholine (DPPC), distearoyl phosphatidylcholine (DSPC), dimyristol phosphatidylcholine (DMPC), dioleyl phosphatidylcholine (DOPC), di Palmitoyl phosphatidylglycerol (DPPG), distearoyl phosphatidylserine (DSPS), distearoyl phosphatidylglycerol (DSPG), dipalmitoy Phosphatidylinositol (DPPI), distearoyl phosphatidylinositol (DSPI), dipalmitoyl phosphatidic acid (DPPA), distearoyl lysophosphatidic acid (DSPA), and the like hexadecylamine (HDA).

これらのリン脂質は通常、単独で使用されるが、2種以上併用してもよい。ただし2種以上の荷電リン脂質を使用する場合には、負電荷のリン脂質同士または正電荷のリン脂質同士で使用することが、リポソームの凝集防止の観点から望ましい。   These phospholipids are usually used alone, but may be used in combination of two or more. However, when two or more kinds of charged phospholipids are used, it is desirable to use them between negatively charged phospholipids or between positively charged phospholipids from the viewpoint of preventing liposome aggregation.

糖脂質としては、ジガラクトシルジグリセリド、ガラクトシルジグリセリド硫酸エステルなどのグリセロ脂質、ガラクトシルセラミド、ガラクトシルセラミド硫酸エステル、ラクトシルセラミド、ガングリオシドG7、ガングリオシドG6、ガングリオシドG4などのスフィンゴ糖脂質などを挙げることができる。   Examples of glycolipids include glycerolipids such as digalactosyl diglyceride and galactosyl diglyceride sulfate, galactosylceramide, galactosylceramide sulfate, lactosylceramide, sphingoglycolipids such as ganglioside G7, ganglioside G6, and ganglioside G4.

上記脂質の他にリポソームの膜構成物質として、必要に応じ他の物質を加えることもで
きる。たとえば膜安定化剤として作用するコレステロール、ジヒドロコレステロール、コレステロールエステル、フィトステロール、シトステロール、スチグマステロール、カンペステロール、コレスタノール、ラノステロールまたは2,4−ジヒドロラノステロールなどのステロール類などが挙げられる。また1−O−ステロールグルコシド,1−O−ステロールマルトシドまたは1−O−ステロールガラクトシドといったステロール誘導体もリポソームの安定化に効果があることが示されている(特開平5-245357号公報)
ステロール類の使用量として、リン脂質1重量部に対して0.05〜1.5重量部、好ましくは0.2〜1重量部の割合が望ましい。0.05重量部より少ないと混合脂質の分散性を向上させる
というステロールの安定化作用が発揮されず、1.5重量部より多すぎるとリポソームの形
成が阻害されるか、形成されても不安定となる。
In addition to the above lipids, other substances can be added as necessary as the membrane constituent of the liposome. Examples thereof include sterols such as cholesterol, dihydrocholesterol, cholesterol ester, phytosterol, sitosterol, stigmasterol, campesterol, cholestanol, lanosterol or 2,4-dihydrolanosterol which act as a membrane stabilizer. It has also been shown that sterol derivatives such as 1-O-sterol glucoside, 1-O-sterol maltoside or 1-O-sterol galactoside are effective in stabilizing liposomes (JP-A-5-245357).
The amount of sterols used is desirably 0.05 to 1.5 parts by weight, preferably 0.2 to 1 part by weight per 1 part by weight of phospholipid. If the amount is less than 0.05 parts by weight, the sterol stabilizing effect of improving the dispersibility of the mixed lipid is not exhibited, and if it is more than 1.5 parts by weight, the formation of liposomes is inhibited or unstable even if formed.

リポソーム膜中のコレステロールは、ポリアルキレンオキシド導入用のアンカーにもなり得る。特開平09-3093号公報には、ポリオキシアルキレン鎖の先端に、効率よく種々の
「機能性物質」を共有結合により固定化することができ、リポソームの形成成分として利用することができる新規なコレステロール誘導体が開示されている。
Cholesterol in the liposome membrane can also serve as an anchor for introducing polyalkylene oxide. Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-3093 discloses a novel “functional substance” that can be efficiently immobilized by covalent bonding at the end of a polyoxyalkylene chain and can be used as a liposome-forming component. Cholesterol derivatives are disclosed.

他に添加できる化合物として、負荷電物質であるジセチルホスフェートといったリン酸ジアルキルエステルなど、正電荷を与える化合物としてステアリルアミンなどの脂肪族アミン、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコール類が例示される。これらの物質は、リポソームの安定化効果がある。   Examples of other compounds that can be added include dialkyl phosphates such as dicetyl phosphate, which are negatively charged substances, and examples of compounds that impart a positive charge include aliphatic amines such as stearylamine, and glycols such as ethylene glycol and propylene glycol. These substances have a liposome stabilizing effect.

本発明では、好ましくはポリアルキレンオキシド(PAO)基または類似の基を有するリン脂質または化合物を、蛍光造影剤の意図する目的のためにリポソーム膜の一成分として使用する。細網内皮系細胞で捕捉されてしまう問題ならびに崩壊、凝集などといったリポソーム自体の不安定性に関する問題を解決する方法として、これまでリポソームの表面に高分子鎖であるポリエチレングリコール(PEG)鎖、すなわち−(CH2CH2O)n
−Hを導入することが試みられている(たとえば、特開平1−249717号公報、FEBS
letters, 268, 235(1990))。
In the present invention, preferably phospholipids or compounds having polyalkylene oxide (PAO) groups or similar groups are used as a component of the liposome membrane for the intended purpose of the fluorescent contrast agent. As a method for solving the problem of being trapped by reticuloendothelial cells and the instability of liposome itself such as disintegration and aggregation, a polyethylene glycol (PEG) chain that is a polymer chain on the surface of the liposome, that is, − (CH 2 CH 2 O) n
Attempts have been made to introduce -H (for example, JP-A-1-249717, FEBS
letters, 268 , 235 (1990)).

不活性な親水性ポリマーであるポリアルキレンオキシド鎖(ポリオキシアルキレン鎖)またはPEG鎖をリポソーム表面に付けることにより、新たな機能を該リポソームに付与することができる。たとえば、PEG化リポソーム、いわゆる“ステルス(stealth)”
リポソーム(Lasic、1995、CRC Press)には免疫系から認識されにくくなる効果が期待できる。あるいはリポソームが親水的傾向を有することにより血中安定性を増して、長時間にわたり血液中の濃度を維持できることが明らかになっている(Biochim. Biophys. Acta., 1066, 29-36(1991))。
By attaching a polyalkylene oxide chain (polyoxyalkylene chain) or PEG chain, which is an inert hydrophilic polymer, to the liposome surface, a new function can be imparted to the liposome. For example, PEGylated liposomes, so-called “stealth”
Liposomes (Lasic, 1995, CRC Press) can be expected to have an effect of being hardly recognized by the immune system. Alternatively, it has been clarified that liposomes have a tendency to be hydrophilic, thereby increasing blood stability and maintaining the concentration in blood over a long period of time (Biochim. Biophys. Acta., 1066 , 29-36 (1991)). ).

これらの性質を利用して蛍光造影剤に臓器特異性を与えることもできる。具体的には脂質成分は肝臓に貯まりやすいことから肝臓の選択的な造影を目的とする場合には、PEGを使用しないか、あるいはPEG含有量の少ないリポソームを用いるのがよい。また粒径を200nm以上に大きくすると、肝臓Kupffer細胞の食作用により速やかに取り込まれる可能性が高くなり、肝臓の該部位に集積する。肝臓癌の撮像においては、その癌組織にはKupffer細胞が少ないために、造影剤リポソームの取込み量は相対的に少なくなり、コントラ
ストが鮮明となる。脾臓においても同様である。反対に他臓器の造影の場合、PEGを導入すればリポソームをステルス化して肝臓などに集まりにくくすることができるため、PEG化リポソームの使用が推奨される。PEGの導入により水和層が形成されるためにリポソームは安定化し、血中滞留性も向上する。PEGのオキシエチレン単位の長さ、導入する割合を適宜変えることにより、その機能を調節することができる。PEGとして、オキシエチレン単位が10〜3500のポリエチレングリコールが好適である。またPEGを使用する場合の使用量は、該リポソームを構成する脂質に対して0.1〜30質量%、好ましくは1
〜15質量%程度含むのがよい。
Utilizing these properties, organ specificity can be imparted to the fluorescent contrast medium. Specifically, since lipid components are likely to be stored in the liver, it is preferable not to use PEG or to use liposomes with a low PEG content when aiming at selective contrast of the liver. Further, when the particle size is increased to 200 nm or more, the possibility of rapid uptake by the phagocytosis of liver Kupffer cells increases, and it accumulates at the site of the liver. In imaging of liver cancer, since the cancer tissue has few Kupffer cells, the amount of contrast agent liposome taken up is relatively small, and the contrast becomes clear. The same applies to the spleen. On the other hand, in the case of contrast imaging of other organs, the introduction of PEG makes it possible to steal the liposome and make it difficult to collect in the liver and the like, and therefore the use of PEGylated liposome is recommended. Since the hydration layer is formed by the introduction of PEG, the liposome is stabilized and the retention in blood is also improved. By appropriately changing the length of the oxyethylene unit of PEG and the ratio of introduction, the function can be adjusted. As PEG, polyethylene glycol having 10 to 3500 oxyethylene units is preferred. In addition, when PEG is used, the amount used is 0.1 to 30% by mass with respect to the lipid constituting the liposome, preferably 1
It is good to contain about ~ 15% by mass.

リポソームのPEG化は、公知の技術を利用することができる。PEGが結合するアンカー(たとえばコレステロール、リン脂質など)を膜構成成分であるリン脂質と混ぜてリポソームを作製し、そのアンカーに活性化PEGを結合させてもよい。代わりにPEG先端に何らかの修飾をさらに施したPEGをリン脂質に結合させ、これをリポソーム構成成分として含めてリポソームを作製することもできる。ポリエチレングリコールのリン脂質誘導体の例として、PEG−PE(N−(ω−メトキシポリ−(オキシエチレン)オキシカルボニル−DSPE)(DSPEは、1、2−ジステアロイル−3−sn−ホスファチジルエタノールアミン)が挙げられる。   A known technique can be used for PEGylation of the liposome. An anchor to which PEG is bound (for example, cholesterol, phospholipid, etc.) may be mixed with a phospholipid that is a membrane component to prepare a liposome, and activated PEG may be bound to the anchor. Alternatively, PEG with some modification at the PEG tip can be bound to phospholipid and included as a liposome constituent to prepare liposomes. As an example of a phospholipid derivative of polyethylene glycol, PEG-PE (N- (ω-methoxypoly- (oxyethylene) oxycarbonyl-DSPE) (DSPE is 1,2-distearoyl-3-sn-phosphatidylethanolamine) is Can be mentioned.

上記PEGに代わり、公知の各種ポリアルキレンオキシド基、−(AO)n−Yをリポ
ソーム表面に導入してもよい。ここでAOは炭素数2〜4のオキシアルキレン基を表し、nはオキシアルキレン基の平均付加モル数、Yは水素原子、アルキル基または機能性官能基を表す。
Instead of the PEG, various known polyalkylene oxide groups,-(AO) n -Y, may be introduced on the liposome surface. Here, AO represents an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms, n represents an average addition mole number of the oxyalkylene group, and Y represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a functional functional group.

炭素数2〜4のオキシアルキレン基(AOで表される)として、たとえば
オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシトリメチレン基、オキシテトラメチレン基、オキシ−1−エチルエチレン基、オキシ−1,2−ジメチルエチレン基などが挙げられる。これらのオキシアルキレン基は、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、オキセタン、1−ブテンオキシド、2−ブテンオキシド、テトラヒドロフランなどのアルキレンオキシドを付加重合させた基である。
Examples of the oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms (represented by AO) include, for example, oxyethylene group, oxypropylene group, oxytrimethylene group, oxytetramethylene group, oxy-1-ethylethylene group, oxy-1,2 -A dimethylethylene group etc. are mentioned. These oxyalkylene groups are groups obtained by addition polymerization of alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide, oxetane, 1-butene oxide, 2-butene oxide, and tetrahydrofuran.

nは1〜2000、好ましくは10〜500、さらに好ましくは20〜200の正数である。   n is a positive number of 1 to 2000, preferably 10 to 500, and more preferably 20 to 200.

nが2以上の場合、オキシアルキレン基の種類は、同一のものでも異なるものでもよい。後者の場合、ランダム状に付加していても、ブロック状に付加していてもよい。ポリアルキレンオキシド鎖に親水性を付与する場合、AOとしてはエチレンオキシドが単独で付加したものが好ましく、この場合、nが10以上のものが好ましい。また種類の異なるアルキレンオキシドを付加する場合、エチレンオキシドが20モル%以上、好ましくは50モル%以上付加しているのが望ましい。ポリアルキレンオキシド鎖に親油性を付与する場合はエチレンオキシド以外の付加モル数を多くする。   When n is 2 or more, the types of oxyalkylene groups may be the same or different. In the latter case, it may be added in a random manner or a block shape. In the case of imparting hydrophilicity to the polyalkylene oxide chain, AO is preferably an ethylene oxide added alone, and in this case, n is preferably 10 or more. When different types of alkylene oxides are added, it is desirable that ethylene oxide is added in an amount of 20 mol% or more, preferably 50 mol% or more. When imparting lipophilicity to the polyalkylene oxide chain, the number of added moles other than ethylene oxide is increased.

Yは、水素原子、アルキル基または機能性官能基である。アルキル基として、炭素数1〜5の、分岐していてもよい脂肪族炭化水素基が挙げられる。機能性官能基は、ポリアルキレンオキシド鎖の先端に糖、糖タンパク質、抗体、レクチン、細胞接着因子といった「機能性物質」を付するためのもので、たとえばアミノ基、オキシカルボニルイミダゾール基、N-ヒドロキシコハク酸イミド基といった反応性に富む官能基が挙げられる。   Y is a hydrogen atom, an alkyl group or a functional functional group. Examples of the alkyl group include an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may be branched. The functional functional group is for attaching a “functional substance” such as sugar, glycoprotein, antibody, lectin, cell adhesion factor to the end of the polyalkylene oxide chain. For example, amino group, oxycarbonylimidazole group, N- A reactive functional group such as a hydroxysuccinimide group may be mentioned.

先端に「機能性物質」を結合しているポリアルキレンオキシド鎖が固定化されたリポソームでは、ポリアルキレンオキシド鎖導入の効果に加えて、ポリアルキレンオキシド鎖に邪魔されることなく「機能性物質」の機能、たとえば「認識素子」として特定臓器指向性、癌組織指向性などの作用が充分に発揮される。具体的には標的癌細胞膜に本来存在するタンパク質を含有するようにデザインされてもよい。   In addition to the effects of introducing polyalkylene oxide chains, liposomes with a polyalkylene oxide chain immobilized at the tip of a "functional substance" can be used without being disturbed by the polyalkylene oxide chain. Functions such as specific organ directivity, cancer tissue directivity, etc. are sufficiently exerted as a “recognition element”. Specifically, it may be designed to contain a protein originally present in the target cancer cell membrane.

ポリアルキレンオキシド基を有するリン脂質または化合物は、一種類を単独で使用することができ、あるいは二種以上のものを組み合わせて使用することもできる。その含有量は、リポソーム膜形成成分の合計量に対し、0.001〜50モル%、好ましくは0.01〜30モル
%、より好ましくは0.1〜10モル%である。
A phospholipid or compound having a polyalkylene oxide group can be used alone or in combination of two or more. The content is 0.001 to 50 mol%, preferably 0.01 to 30 mol%, more preferably 0.1 to 10 mol%, based on the total amount of the liposome membrane-forming components.

リポソームへのポリアルキレンオキシド鎖の導入は、公知の技術を利用することができる。好ましい製造方法として、原料のリン脂質類の中に、予めリン脂質ポリアルキレンオキシド(PEO)誘導体などを含めてリポソームを作製するのがよい。これには、ホスファチジルエタノールアミンなどのポリエチレンオキシド(PEO)誘導体、たとえばジステアロイルホスファチルジルエタノールアミンポリエチレンオキシド(DSPE−PEO)などといった修飾リン脂質が提案された(特開平7‐165770号公報)。さらに特開2002−37883号公報には、血中滞留性を高めた水溶性高分子修飾リポソームを作製するための高純度ポリアルキレンオキシド修飾リン脂質が開示されている。リポソームを作製する際にモノアシル体含量が低いポリアルキレンオキシド修飾リン脂質を使用すると、リポソーム分散液の経時安定性が良好であったことが記載されている。   A known technique can be used to introduce the polyalkylene oxide chain into the liposome. As a preferred production method, it is preferable to prepare liposomes in advance by including a phospholipid polyalkylene oxide (PEO) derivative in the raw material phospholipids. For this purpose, modified phospholipids such as polyethylene oxide (PEO) derivatives such as phosphatidylethanolamine, such as distearoylphosphatidylethanolamine polyethylene oxide (DSPE-PEO) have been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 7-165770). . Furthermore, JP 2002-37883 A discloses high-purity polyalkylene oxide-modified phospholipids for producing water-soluble polymer-modified liposomes with increased blood retention. It is described that when a polyalkylene oxide-modified phospholipid having a low monoacyl body content is used in preparing a liposome, the temporal stability of the liposome dispersion is good.

・リポソームの作製方法
リポソームを作製する方法として、これまでに種々の方法が提案されている。作製方法が異なると、最終的に出来上がったリポソームの形態および特性もまた著しく異なることが多い(特開平6-80560号公報)。そのため所望するリポソームの形態、特性に応
じてその製造方法を適宜選択することが行なわれている。一般にリポソームは、リン脂質、ステロール、レシチンといった脂質成分をほとんど例外なく、まず有機溶媒、たとえばクロロホルム、ジクロロメタン、エチルエーテル、四塩化炭素、酢酸エチル、ジオキサン、THFなどとともに容器中で溶解、混合することにより調製されている。このようなリポ
ソームの調製品は、必ず有機溶媒を含んでいる。そうした残留する有機溶媒、特にクロル系有機溶媒は完全に除去することが困難であり、生体に及ぼす悪影響が懸念される。
-Methods for preparing liposomes Various methods have been proposed so far for preparing liposomes. When the production method is different, the shape and properties of the final liposome are also often significantly different (Japanese Patent Laid-Open No. 6-80560). Therefore, the production method is appropriately selected according to the desired form and characteristics of the liposome. In general, liposomes are almost completely dissolved in lipid components such as phospholipids, sterols, and lecithins, and are first dissolved and mixed in a container with organic solvents such as chloroform, dichloromethane, ethyl ether, carbon tetrachloride, ethyl acetate, dioxane, and THF. It is prepared by. Such preparations of liposomes always contain an organic solvent. Such residual organic solvents, particularly chlorinated organic solvents, are difficult to remove completely, and there are concerns about adverse effects on living bodies.

本発明に使用するリポソーム、特に「機能化リポソーム」を調製するには、上記の問題点を回避できる超臨界もしくは亜臨界二酸化炭素を使用するリポソーム調製法を利用することが望ましい。二酸化炭素の臨界温度が31.1℃、臨界圧力が75. 3 kg/cm2と比較的扱いやすく、不活性なガスゆえ残存しても人体に無害であり、高純度流体が安価で容易に入手できるなどといった理由により好適である。さらにこの方法により作製されたリポソームは、後記するように蛍光造影剤の蛍光色素を内包するのに種々の好ましい特性および利点を有している。 In order to prepare liposomes used in the present invention, particularly “functionalized liposomes”, it is desirable to use a liposome preparation method using supercritical or subcritical carbon dioxide that can avoid the above-mentioned problems. Carbon dioxide has a critical temperature of 31.1 ° C and a critical pressure of 75.3 kg / cm 2, and is relatively easy to handle. It is preferable for reasons such as Furthermore, the liposome produced by this method has various preferable characteristics and advantages for encapsulating the fluorescent dye of the fluorescent contrast agent as described later.

超臨界もしくは亜臨界二酸化炭素を使用してリポソームを作製する場合、上記脂質膜成分を、超臨界状態(亜臨界状態を含む)にある二酸化炭素に溶解、分散または混合することが必要となる。その際、低級アルコール、グリコール、グリコールエーテルなどのアルコールを溶解助剤として1種または2種以上併用すると上記脂質膜成分の溶解性が一層向上する。たとえばアルコール類を超臨界二酸化炭素の0.1〜10質量%、好ましくは、1〜8質
量%の割合で助溶媒として使用するのがよい。このうち、安全性の観点および除去の容易性からエタノールが好ましい。本発明の製造方法で使用する超臨界状態(亜臨界状態を含む)の二酸化炭素の好適な圧力は、50〜500kg/cm2、好ましくは100〜400 kg/cm2である。また好適な臨界状態の二酸化炭素ガスの温度としては、31〜200℃、好ましくは33〜100℃、さらに好ましくは35〜80℃である。
In the case of producing liposomes using supercritical or subcritical carbon dioxide, it is necessary to dissolve, disperse or mix the lipid membrane component in carbon dioxide in a supercritical state (including a subcritical state). At that time, when one or more alcohols such as lower alcohols, glycols, and glycol ethers are used as a solubilizing agent, the solubility of the lipid membrane component is further improved. For example, alcohols may be used as a co-solvent in a proportion of 0.1 to 10% by mass, preferably 1 to 8% by mass of supercritical carbon dioxide. Of these, ethanol is preferred from the viewpoint of safety and ease of removal. Suitable pressure of carbon dioxide in the supercritical state used in the production method of the present invention (including semi-critical state), 50~500kg / cm 2, preferably 100~400 kg / cm 2. The temperature of the carbon dioxide gas in a suitable critical state is 31 to 200 ° C, preferably 33 to 100 ° C, and more preferably 35 to 80 ° C.

本発明の蛍光造影剤に使用するリポソームの好適な調製方法は、具体的には以下のように行なわれる。リポソーム膜成分の存在下で、液体二酸化炭素を加え上記の好適な圧力および温度のもとにある超臨界状態もしくは亜臨界状態にする。膜脂質成分として上記リン脂質を、好ましくはカチオン性物質、ポリアルキレンオキシド修飾リン脂質、ポリアルキレンオキシド基を有する化合物、ポリエチレングリコール基を有する化合物、ステロール類、グリコール類から少なくとも1種選ばれた化合物とともに混合して溶解する。あるい
は予めこれらの化合物を加えた圧力容器に液体二酸化炭素を加え、次いで温度、圧力を調整して超臨界状態にして溶解する。その際、必要に応じて上記溶解助剤を併用することができる。続いて蛍光色素および後述の製剤助剤(たとえば水溶性アミン系緩衝剤およびキ
レート化剤)を含む水溶液を連続的に添加して、水相/二酸化炭素エマルジョンを形成する。このエマルジョン系において脂質成分はミセル状となり離合集散をしていると推定される。さらに二酸化炭素相と水相とが分離するまで水溶液を連続的に添加する。水相の増大とともに系の相転移が起こり、水/炭酸ガスエマルジョン+炭酸ガス/水エマルジョンの2相系となる。系内を減圧して二酸化炭素を排出すると、蛍光色素を内包するリポソームが分散している水性分散液が生成する。この場合、該リポソームの膜内部以外の水相(すなわち該リポソームが分散されている水性媒体)にも少なくとも蛍光色素の他に、製剤助剤(たとえば水溶性アミン系緩衝剤およびキレート化剤)が含まれている。リポソーム膜内部にも上記水溶液が封入されているため、蛍光色素および製剤助剤はリポソーム外部の水性媒体のほかにリポソーム内部の水相に存在し、いわゆる「内包」の状態にある。さらに該リポソームを0.1〜0.4μの孔径を有する濾過膜を通す。次いで、必要に応じた滅菌処理、パッケージングなどの製剤過程を経て、本発明の蛍光造影剤が調製される。
The preferred method for preparing the liposome used in the fluorescent contrast agent of the present invention is specifically performed as follows. In the presence of the liposome membrane component, liquid carbon dioxide is added to the supercritical or subcritical state under the above-described suitable pressure and temperature. The above phospholipid as a membrane lipid component, preferably at least one compound selected from a cationic substance, a polyalkylene oxide-modified phospholipid, a compound having a polyalkylene oxide group, a compound having a polyethylene glycol group, a sterol, and a glycol Mix together and dissolve. Alternatively, liquid carbon dioxide is added to a pressure vessel to which these compounds have been added in advance, and then the temperature and pressure are adjusted to dissolve in a supercritical state. In that case, the said dissolution aid can be used together as needed. Subsequently, an aqueous solution containing a fluorescent dye and a formulation aid described below (for example, a water-soluble amine buffer and a chelating agent) is continuously added to form an aqueous phase / carbon dioxide emulsion. In this emulsion system, it is presumed that the lipid component is in a micelle form and is separated and concentrated. Further, the aqueous solution is continuously added until the carbon dioxide phase and the aqueous phase are separated. As the aqueous phase increases, the phase transition of the system occurs, resulting in a two-phase system of water / carbon dioxide emulsion + carbon dioxide / water emulsion. When the system is depressurized and carbon dioxide is discharged, an aqueous dispersion in which liposomes encapsulating a fluorescent dye are dispersed is generated. In this case, a formulation aid (for example, a water-soluble amine buffer and a chelating agent) is also added to the aqueous phase other than the inside of the liposome membrane (that is, the aqueous medium in which the liposome is dispersed) in addition to the fluorescent dye. include. Since the aqueous solution is also encapsulated inside the liposome membrane, the fluorescent dye and the formulation aid exist in the aqueous phase inside the liposome in addition to the aqueous medium outside the liposome, and are in a so-called “encapsulation” state. Further, the liposome is passed through a filtration membrane having a pore size of 0.1 to 0.4 μm. Next, the fluorescent contrast agent of the present invention is prepared through a preparation process such as sterilization and packaging as required.

超臨界もしくは亜臨界二酸化炭素を使用するリポソーム調製法は、従来法に比べてリポソームの生成率、封入する物質の内包率、封入物質のリポソーム内残存率が高いことが示されている(特開2003-119120号公報)。さらに工業的スケールでの応用も可能であり、
実質的に有機溶剤を使用せずに非イオン性かつ水溶性の物質を効率よくリポソームに封入することができる本法は、本発明の蛍光造影剤の製造に有用な方法である。
Liposome preparation methods using supercritical or subcritical carbon dioxide have been shown to have higher liposome production rates, encapsulated substance encapsulation rates, and encapsulated substance retention rates in liposomes than conventional methods (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-260260). 2003-119120). It can also be applied on an industrial scale,
This method capable of efficiently encapsulating a nonionic and water-soluble substance in a liposome without substantially using an organic solvent is a useful method for producing the fluorescent contrast agent of the present invention.

本発明の蛍光造影剤では、後述するように蛍光色素を、保持安定性の観点から、リポソーム膜脂質重量に対して適切な重量比でリポソーム内に封入している。さらにリポソーム中の蛍光色素の保持安定性は、リポソームが通常50〜300nmの中心粒径であり、実質的に1枚膜であることによっても図ることができる。1枚膜のリポソームは、実質的にリン脂質
二重層が1つの層としてなる膜(unilamellar vesicle)で構成されるリポソームである。ここで「実質的に」とは、凍結かつ断(Freeze fracture )レプリカ法による透過型電子顕微鏡(TEM)観察において、レプリカが概ね1つの層として認められるリン脂質二重
層によりリポソームが構成されていることをいう。すなわち、観察したカーボン膜に残された粒子の跡について段差がないものを一枚膜と判定し、2つ以上の段差が認められるものを「多層膜」と判定した。一枚膜リポソームの比率を高めるためには、超音波を照射する操作などをさらに加えてもよい。1枚膜リポソームは、MLVと比較して、リポソーム
の投与量、換言すると投与脂質量が大きくならないという利点もある。
In the fluorescent contrast agent of the present invention, as described later, fluorescent dyes are encapsulated in liposomes at an appropriate weight ratio with respect to the liposome membrane lipid weight from the viewpoint of retention stability. Furthermore, the retention stability of the fluorescent dye in the liposome can also be achieved by the fact that the liposome usually has a central particle diameter of 50 to 300 nm and is substantially a single film. Single-membrane liposomes are liposomes substantially composed of a unilamellar vesicle in which a phospholipid bilayer is formed as one layer. Here, “substantially” means that a liposome is composed of a phospholipid bilayer in which a replica is generally recognized as one layer in a transmission electron microscope (TEM) observation by a freeze fracture replica method. That means. That is, for the observed traces of particles left on the carbon film, the one without a step was determined as a single film, and the one with two or more steps was determined as a “multilayer film”. In order to increase the ratio of unilamellar liposomes, an operation of irradiating ultrasonic waves may be further added. Single-membrane liposomes also have the advantage that the dose of liposomes, in other words, the dose of lipids does not increase compared to MLV.

一枚膜リポソーム、特に大きい一枚膜リポソームであるLUV(Large unilamellar veislcles)は、多重層リポソームに比べて、大きい封入容量を提供するという利点がある
。本発明の造影剤に使用するリポソームは、粒径が200〜1000nmのLUVと、粒径が50nm
未満の小さい一枚膜リポソームであるSUV(Small unilamellar vesicles)との中間に位置する。このため、保持容積もSUVより大きくなり、蛍光色素、特に水溶性蛍光色素の内包率も、後述するように格段に優れたものとなる。またMLV、LUVと違い、細網内皮系細胞に取り込まれて急速に血流から消失することもない。
Single membrane liposomes, particularly large unilamellar veislcles (LUV), have the advantage of providing a large encapsulation capacity compared to multilamellar liposomes. Liposomes used in the contrast agent of the present invention have an LUV having a particle size of 200 to 1000 nm and a particle size of 50 nm.
It is located in the middle of SUV (Small unilamellar vesicles), which are smaller unilamellar liposomes. For this reason, the holding volume is also larger than that of SUV, and the encapsulation rate of fluorescent dyes, particularly water-soluble fluorescent dyes, is remarkably excellent as described later. Further, unlike MLV and LUV, they are not taken up by reticuloendothelial cells and rapidly disappear from the bloodstream.

一般にリポソームは、50〜150nmの小型小胞(多くの場合一枚膜)から、数μmの大
型小胞(多くの場合、多重層膜)まで様々な大きさに調製することができる。上記サイズの範囲は、リポソームの負荷効率(サイズ増加に伴い増加する)とリポソームの安定性(最適なサイズ範囲、80〜200nmを超えるサイズの増加に伴い低下する)とを折衷させて
適切に選択される。実際は、リポソーム粒子のサイズおよびその分布は、本発明の蛍光造影剤が目指す、高い血中滞留性、ターゲティング性、送達効率と密接に関わっている。粒子径は蛍光色素を内包するリポソームを含む分散液を凍結し、その後破砕した界面をカーボン蒸着し、このカーボンを電子顕微鏡で観察すること(凍結破砕TEM法)により測定することができる。ここで「中心粒径」とは、粒子分布で最も出現頻度の高い粒径を指している。粒径の調整は、処方またはプロセス条件で行なうことができる。たとえば、上記
の超臨界の圧力を大きくすると形成されるリポソーム粒径は小さくなる。作製するリポソームの粒径分布をより狭い範囲に揃えるには、リポソーム分散液をポリカーボネート膜などのフィルターから押し出す方式で濾過してもよい。この場合、濾過膜として0.1〜0.4μの孔径のフィルターを装着したエクストルーダーに通すことにより、1枚膜の中心粒径と
して 100〜300nm以下である最適寸法のリポソームを効率よく調製することができる。押
出しろ過方法および適切な孔径の選択は、公知である技術、文献に基づく。たとえばBiochim. Biophys.Acta 557巻,9ページ(1979)に記載されている。このような「押出し(extrusion)」操作を取り入れることにより、上記サイジングに加えて、リポソーム外に存在する蛍光色素の濃度の調整、リポソーム分散液の交換、望ましくない物質の除去も併せて可能になるという利点もある。
In general, liposomes can be prepared in various sizes from small vesicles of 50 to 150 nm (in many cases, a single membrane) to large vesicles of several μm (in many cases, a multilayer membrane). The above size range is appropriately selected by a compromise between liposome loading efficiency (increasing with increasing size) and liposome stability (optimal size range, decreasing with increasing size beyond 80-200 nm). Is done. In fact, the size of liposome particles and their distribution are closely related to the high blood retention, targeting and delivery efficiency that the fluorescent contrast agent of the present invention aims at. The particle size can be measured by freezing the dispersion containing the liposome encapsulating the fluorescent dye, then depositing carbon on the crushed interface, and observing the carbon with an electron microscope (freeze crushing TEM method). Here, the “center particle size” refers to the particle size having the highest appearance frequency in the particle distribution. The adjustment of the particle size can be carried out according to the formulation or process conditions. For example, when the above supercritical pressure is increased, the liposome particle size formed is reduced. In order to make the particle size distribution of the liposome to be produced in a narrower range, the liposome dispersion liquid may be filtered by a method of extruding from a filter such as a polycarbonate membrane. In this case, by passing through an extruder equipped with a filter having a pore size of 0.1 to 0.4 μm as a filtration membrane, it is possible to efficiently prepare liposomes having an optimum size that is 100 to 300 nm or less as the central particle size of one membrane. . Extrusion filtration methods and selection of appropriate pore sizes are based on known techniques and literature. For example, Biochim. Biophys. Acta 557, 9 (1979). By incorporating such an “extrusion” operation, in addition to the above sizing, it is possible to adjust the concentration of the fluorescent dye existing outside the liposome, exchange the liposome dispersion, and remove undesirable substances. There is also an advantage.

上記のように受動的ターゲティング能力をリポソームに持たせるには、その粒径のサイジングが重要である。特2619037号公報には、粒径3000nm以上のリポソームを排除することにより、肺の毛細血管における不都合な保持が回避されると記載されている。しかし、150〜3000nmの粒径範囲のリポソームは、必ずしも向腫瘍性とはならない。   As described above, sizing of the particle size is important for imparting passive targeting ability to the liposome. Japanese Patent No. 2619037 describes that by excluding liposomes having a particle size of 3000 nm or more, inadequate retention in lung capillaries is avoided. However, liposomes with a particle size range of 150-3000 nm are not necessarily tumorigenic.

本発明の造影剤リポソームの中心粒径は、通常50〜300nm、好ましくは50〜200nm、より好ましくは50〜130nmである。近赤外蛍光撮像の目的に応じて、粒径を適切に設定するこ
とができる。たとえば腫瘍部分の選択的撮像目的の場合には、特に110〜130nmが好ましい。リポソームの粒径を100〜200nm、より好ましくは110〜130nmの範囲に揃えることにより癌組織へ選択的に蛍光造影剤を集中させることが可能となる。これは「EPR効果」として知られている。固形癌組織にある新生血管壁の孔は、正常組織の毛細血管壁窓(fenestra)の孔サイズ、30〜80nm未満に比べて異常に大きく、約100nm〜約200nmの大きさの分子でも血管壁から漏れ出る。すなわちEPR効果は、癌組織にある新生血管壁では、正常組織の微小血管壁より透過性が高いことによるものである。
The center particle diameter of the contrast medium liposome of the present invention is usually 50 to 300 nm, preferably 50 to 200 nm, more preferably 50 to 130 nm. The particle size can be appropriately set according to the purpose of near-infrared fluorescence imaging. For example, for selective imaging of a tumor part, 110 to 130 nm is particularly preferable. By aligning the particle size of the liposome in the range of 100 to 200 nm, more preferably 110 to 130 nm, the fluorescent contrast agent can be selectively concentrated on the cancer tissue. This is known as the “EPR effect”. The pores of the neovascular wall in solid cancer tissue are abnormally larger than the pore size of the capillary wall window (fenestra) of normal tissue, less than 30-80 nm, even with molecules of about 100 nm to about 200 nm in size Leaks from. That is, the EPR effect is due to the fact that the neovascular wall in cancer tissue is more permeable than the microvascular wall in normal tissue.

血管壁の孔から漏れ出た造影剤は、癌細胞の周辺にはリンパ管が充分に発達していないため、血管に再び戻らずその場に長く留まる。EPR効果は、血流を利用する受動的な輸送であることから、それが有効に発現するための要件として、血中滞留性の向上が図られねばならない。つまり造影剤粒子(蛍光色素を内包するリポソーム粒子)が、血中に長くとどまって、癌細胞近くの血管を何度も通過することが求められる。本発明の蛍光造影剤は、特に大きい粒子でもないため、細網系内皮細胞による捕獲の対象になりにくい。またリポソームがいわば赤血球類似の姿と挙動をしていて腎臓を経由して速やかに排出されることはなく、さらにステルス(隠蔽)化されている場合には細網系内皮細胞に貪食されることもなく、血流中に比較的長くとどまる。EPR効果により、必然的に標的の臓器、組織への造影化合物の移行性が高まり、造影剤の癌組織への選択的集中と蓄積が達成される。造影物質の腫瘍細胞/正常細胞集積比の上昇は、蛍光造影剤のコントラスト性能を高める。このような腫瘍描出性の改善は、これまで検出困難であった微小転移性癌の発見すらも可能とする。   The contrast agent leaking from the hole in the blood vessel wall does not return to the blood vessel again because the lymphatic vessel is not sufficiently developed around the cancer cell, and remains in the place for a long time. Since the EPR effect is a passive transport using the bloodstream, the retention in the blood must be improved as a requirement for its effective expression. That is, it is required that the contrast agent particles (liposome particles containing the fluorescent dye) stay in the blood for a long time and pass through the blood vessels near the cancer cells many times. Since the fluorescent contrast agent of the present invention is not particularly large particles, it is difficult to be captured by reticuloendothelial cells. Liposomes behave like erythrocytes, and are not rapidly excreted via the kidneys. If they are stealthed, they are phagocytosed by reticuloendothelial cells. But stays relatively long in the bloodstream. The EPR effect inevitably increases the transferability of the contrast compound to the target organ or tissue, and achieves selective concentration and accumulation of the contrast agent in the cancer tissue. Increasing the tumor cell / normal cell accumulation ratio of contrast material enhances the contrast performance of the fluorescent contrast agent. Such improvement in tumor visibility makes it possible to even discover micrometastatic cancers that have been difficult to detect.

蛍光造影剤
本発明の蛍光造影剤は、蛍光色素、好ましくは近赤外蛍光色素を、マイクロキャリヤー、好ましくはターゲティング・マイクロキャリヤーに内包させたものを含有している。近赤外蛍光色素として、上記シアニン系化合物、ターゲティング・マイクロキャリヤーとして、リポソームが特に好ましい。特に上記シアニン系化合物は毒性が低く優れた水溶性を示し、生体組織中を透過できる近赤外領域の蛍光を放射するため、該化合物を造影物質として含有する造影剤は、腫瘍および/または血管の非侵襲的な造影を可能にする。
Fluorescent contrast agent The fluorescent contrast agent of the present invention contains a fluorescent dye, preferably a near-infrared fluorescent dye, encapsulated in a microcarrier, preferably a targeting microcarrier. As the near-infrared fluorescent dye, the above cyanine compound, and as the targeting microcarrier, a liposome is particularly preferable. In particular, since the cyanine compound has low toxicity and excellent water solubility, and emits near-infrared fluorescence that can be transmitted through living tissue, a contrast agent containing the compound as a contrast medium is used for tumors and / or blood vessels. Allows non-invasive imaging.

リポソームなどのターゲティング・マイクロキャリヤーに内包させる蛍光色素水溶液は、蛍光色素を注射用蒸留水、生理食塩水、リンゲル液などの溶媒に溶解して調製すること
ができる。前記水溶液には、そのほかの成分として製剤技術に基づく各種の製剤助剤が溶解していてもよい。「製剤助剤」として、製剤化に際し、蛍光色素とともに添加されるものであり、これまでの造影剤製造技術に基づいて各種の物質が使用される。具体的には生理学的に許容される各種の緩衝剤、キレート化剤、必要に応じて、浸透圧調節剤、安定化剤、粘度調節剤、抗酸化剤(たとえばα‐トコフェロール)、さらに必要であればパラオキシ安息香酸メチルといった保存剤などが挙げられる。緩衝剤としては、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、アミン系緩衝剤および炭酸塩系緩衝剤などが用いられる。好ましくは、水溶性アミン系緩衝剤およびキレート化剤をともに含める。キレート化剤として、製剤学的に使用が認められるEDTA、EDTANa2−Ca(エデト酸二ナトリウムカルシウム)、E
DTANa2、ヘキサメタリン酸などが挙げられる。好ましくは、EDTANa2−Caである。上記溶液の好ましいpH範囲は、室温で6.5〜8.5、さらに好ましくは6.8〜7.8である。水溶性近赤外蛍光色素の好ましい緩衝液は、米国特許第4278654号に記載されているような
負の温度係数を有する緩衝液である。アミン系緩衝液はこのような要求を満たす性質を有しており、特に好ましくはトリス(トロメタモール)である。このタイプの緩衝液は、オートクレーブ温度で低いpHを有し、このことがオートクレーブ中の蛍光造影剤の安定性を増し、他方、室温では生理的に許容されるpHに戻る。
An aqueous fluorescent dye solution to be encapsulated in a targeting microcarrier such as a liposome can be prepared by dissolving the fluorescent dye in a solvent such as distilled water for injection, physiological saline or Ringer's solution. In the aqueous solution, various formulation aids based on the formulation technology may be dissolved as other components. As a “formulation aid”, it is added together with a fluorescent dye at the time of formulation, and various substances are used based on conventional contrast agent production techniques. Specifically, various physiologically acceptable buffers, chelating agents, osmotic pressure regulators, stabilizers, viscosity modifiers, antioxidants (for example, α-tocopherol) as necessary, and further necessary If there is a preservative such as methyl paraoxybenzoate. As the buffer, phosphate buffer, citrate buffer, amine buffer, carbonate buffer, and the like are used. Preferably, both a water-soluble amine buffer and a chelating agent are included. As chelating agents, EDTA, EDTANa 2 -Ca (edetate disodium calcium), E
Examples thereof include DTANa 2 and hexametaphosphoric acid. Preferably, a EDTANa 2 -Ca. The preferred pH range of the solution is 6.5 to 8.5, more preferably 6.8 to 7.8 at room temperature. A preferred buffer solution for the water-soluble near-infrared fluorescent dye is a buffer solution having a negative temperature coefficient as described in US Pat. No. 4,278,654. The amine-based buffer has properties that satisfy such requirements, and tris (trometamol) is particularly preferable. This type of buffer has a low pH at the autoclave temperature, which increases the stability of the fluorescent contrast agent in the autoclave, while returning to a physiologically acceptable pH at room temperature.

本発明の造影剤は、投与後にリポソームが体内に安定に維持されるように、体内の浸透圧に対し、等張の溶液または懸濁液の形でリポソーム中に封入される。等張の溶液または懸濁液を得るには、等張液を提供する濃度で、造影剤を媒質中に溶解もしくは懸濁させる。等張の溶液が形成されるように他の非毒性の水溶性物質、たとえば塩化ナトリウムのごとき塩類、マンニトール、グルコース、ショ糖、ソルビトールなどの糖類を水性媒体中に添加してもよい。本発明造影剤は上記リポソームの膜内部の水相とそのリポソームが分散されている水性媒体との両方に、蛍光色素および製剤助剤を含有していてもよい。該膜内外で著しい浸透圧差は生じることはなく、これによりリポソームの構造安定性が維持される。   The contrast agent of the present invention is encapsulated in the liposome in the form of an isotonic solution or suspension with respect to the osmotic pressure in the body so that the liposome is stably maintained in the body after administration. To obtain an isotonic solution or suspension, the contrast agent is dissolved or suspended in the medium at a concentration that provides the isotonic solution. Other non-toxic water-soluble substances such as sodium chloride such as sodium chloride, saccharides such as mannitol, glucose, sucrose, sorbitol may be added to the aqueous medium so that an isotonic solution is formed. The contrast agent of the present invention may contain a fluorescent dye and a formulation aid in both the aqueous phase inside the liposome membrane and the aqueous medium in which the liposome is dispersed. There is no significant osmotic pressure difference between the inside and outside of the membrane, thereby maintaining the structural stability of the liposomes.

本発明のように蛍光色素をリポソームというマイクロキャリヤーに封入する場合には、蛍光色素の送達効率および保持安定性に加えて脂質の用量も考慮されねばならない。脂質量が多くなると造影剤の粘度が大きくなる。本発明の方法により製造される蛍光造影剤溶液の粘度は、37℃で、6cPa以下、好ましくは0.9〜3cPaである。   When the fluorescent dye is encapsulated in a microcarrier called liposome as in the present invention, the lipid dose must be considered in addition to the delivery efficiency and retention stability of the fluorescent dye. As the amount of lipid increases, the viscosity of the contrast agent increases. The viscosity of the fluorescent contrast agent solution produced by the method of the present invention is 6 cPa or less, preferably 0.9 to 3 cPa at 37 ° C.

リポソーム内への蛍光色素の封入量については、リポソーム内に封入された水溶液中に蛍光色素が、リポソーム膜脂質重量に対して、1〜10、好ましくは3〜8、より好ましくは5〜8の重量比で含有されていることが望ましい。リポソーム内の水相へカプセル化された
蛍光色素の重量比が1未満であると、比較的多量の脂質を注入することが必要となり、結果的に蛍光色素の送達効率が悪くなる。本発明の蛍光造影剤の粘度は、リポソームの脂質量にも左右されるため、保持容積および内包効率に優れる一枚膜リポソームの優位性は明らかである。反対に、リポソーム膜脂質重量に対する蛍光色素の封入重量比が10を超えると、リポソームが構造的にも不安定となり、リポソーム膜外への蛍光色素の拡散、漏出は貯蔵中または生体内に注入された後でも避けられない。またリポソーム懸濁薬剤が製造され、単離した直後は100%の封入が達成されても、浸透圧効果による不安定化に基づいて
、早くも短時間に封入成分が減少していくことが記載されている(特表平9−505821号公報)。
Regarding the amount of fluorescent dye encapsulated in the liposome, the fluorescent dye in the aqueous solution encapsulated in the liposome is 1-10, preferably 3-8, more preferably 5-8, relative to the liposome membrane lipid weight. It is desirable to contain by weight ratio. If the weight ratio of the fluorescent dye encapsulated in the aqueous phase in the liposome is less than 1, it is necessary to inject a relatively large amount of lipid, resulting in poor delivery efficiency of the fluorescent dye. Since the viscosity of the fluorescent contrast agent of the present invention depends on the amount of lipid in the liposome, the superiority of the single membrane liposome with excellent retention volume and encapsulation efficiency is clear. On the other hand, when the encapsulated weight ratio of the fluorescent dye to the liposome membrane lipid weight exceeds 10, the liposome becomes structurally unstable, and the diffusion and leakage of the fluorescent dye outside the liposome membrane is injected during storage or in vivo. Inevitable even after. In addition, even if 100% encapsulation is achieved immediately after the liposome suspension drug is produced and isolated, the encapsulated components decrease as soon as possible based on destabilization due to the osmotic pressure effect. (Japanese National Publication No. 9-505821).

以上より、特にターゲティング性および腫瘍描出性が良好である本発明の蛍光造影剤の好ましい実施態様の一例は、上記シアニン化合物を内包するリポソームの脂質膜表面にはポリアルキレンオキシド鎖またはポリエチレングリコール鎖が導入され、かつ、50〜200nmの中心粒径を有する該リポソームを含むことを特徴としている近赤外蛍光造影剤である
From the above, an example of a preferred embodiment of the fluorescent contrast agent of the present invention having particularly good targeting properties and tumor visualization is a polyalkylene oxide chain or a polyethylene glycol chain on the lipid membrane surface of the liposome encapsulating the cyanine compound. A near-infrared fluorescent contrast agent characterized by comprising the liposome introduced and having a central particle size of 50 to 200 nm.

本発明の蛍光造影剤は、血管(静脈、動脈)内、経口内、腹腔内、皮下、皮内、膀胱内、気管(支)内などへ注射、点滴注入、噴霧もしくは塗布などの手段により生体内に投与することができる。本発明の蛍光造影剤の投与量は、最終的に診断する部位を検出できる量であれば特に限定されず、従来の蛍光色素造影剤に準じて、リポソーム内の蛍光色素総量、またはそれとリポソーム外の該蛍光色素総量の和が、従来の投与量と同程度になるようにしてもよい。たとえば使用する近赤外蛍光を発するシアニン系化合物の種類、投与される対象の年齢や身体の大きさおよび標的とする臓器などによって適宜増減できるが、通常、シアニン系化合物が0.1〜100mg/kg(体重)、好ましくは0.5〜20mg/kg(体重)と
なる範囲で投与される。近赤外蛍光色素含有量として、通常、想定される10〜300mLの製
剤溶液の投与量では、0.1〜500mg/mLであり、好ましくは、1〜300mg/mLである。
The fluorescent contrast agent of the present invention is produced by means such as injection, instillation, spraying or application into blood vessels (veins, arteries), oral, intraperitoneal, subcutaneous, intradermal, intravesical, intratracheal (branch), etc. Can be administered into the body. The dose of the fluorescent contrast agent of the present invention is not particularly limited as long as it can detect the site to be finally diagnosed, and the total amount of fluorescent dye in the liposome, or the amount outside the liposome, according to the conventional fluorescent dye contrast agent The total amount of the fluorescent dyes may be the same as the conventional dosage. For example, it can be appropriately increased or decreased depending on the type of cyanine compound emitting near-infrared fluorescence to be used, the age and body size of the subject to be administered, and the target organ, but usually the cyanine compound is 0.1 to 100 mg / kg ( Body weight), preferably 0.5 to 20 mg / kg (body weight). The near-infrared fluorescent dye content is usually 0.1 to 500 mg / mL, preferably 1 to 300 mg / mL in the assumed dosage of 10 to 300 mL of the preparation solution.

本発明の蛍光造影剤は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、投与量など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 fluorescent contrast agent of the present invention can also be suitably used as a contrast agent for animals, and its administration form, administration route, dosage and the like are appropriately selected depending on the body weight and state of the subject animal.

本発明による蛍光造影方法は、上記蛍光造影剤を用いることを特徴とする。その測定方法は当業者には公知の方法を用いて行われ、励起波長、検出のための蛍光波長などの最適な条件は、最高の解像能を獲得するために、投与する蛍光色素化合物の種類、投与する対象などに応じて適宜決定される。本発明の蛍光造影剤を測定対象体に投与してから、本発明の蛍光造影方法を用いて測定を開始するのに要する時間も、投与する蛍光造影剤の種類、投与する対象などによって異なるが、たとえば腫瘍や癌造影を目的として投与する場合には投与後10分〜6時間程度の経過時間を選択することが好ましい。経過時間が短すぎると全体に蛍光が散在して目的とする部位とそれ以外の部位との識別が困難であり、長すぎると当該造影剤が体外に排泄されてしまう。血管造影を目的とする場合には投与直後〜1時間の経過時間で測定することが好ましい。   The fluorescence contrast method according to the present invention is characterized by using the above fluorescent contrast agent. The measurement method is performed using a method known to those skilled in the art, and the optimum conditions such as the excitation wavelength and the fluorescence wavelength for detection are determined according to the fluorescent dye compound to be administered in order to obtain the highest resolution. It is determined appropriately according to the type, subject to be administered and the like. The time required to start the measurement using the fluorescence contrast method of the present invention after the fluorescent contrast agent of the present invention is administered to the measurement target also varies depending on the type of the fluorescent contrast agent to be administered, the subject to be administered, etc. For example, when administering for the purpose of tumor or cancer imaging, it is preferable to select an elapsed time of about 10 minutes to 6 hours after administration. If the elapsed time is too short, fluorescence is scattered throughout and it is difficult to distinguish between the target site and other sites, and if it is too long, the contrast medium is excreted outside the body. For the purpose of angiography, it is preferable to measure at an elapsed time of 1 hour after administration.

本発明の蛍光造影剤を測定対象の体内に投与した後、励起光源により励起光を測定対象物へ照射し、該励起光により生じる蛍光造影剤(たとえばシアニン系化合物)からの蛍光を蛍光検出器で検出する。励起波長は、使用する蛍光色素によって異なり、該色素が効率よく蛍光を発すればとくに限定されない。近赤外蛍光色素に対しては、生体透過性に優れた近赤外光、通常600〜1000nm、より好ましくは700〜850nmの波長の励起光で励起し
、蛍光を高感度蛍光検出器にて検出することが望ましい。この場合、蛍光励起光源としては、各種レーザー光源、たとえば、イオンレーザー、色素レーザー、半導体レーザーなど、或いはハロゲン光源、キセノン光源などの通常の励起光源を使用してもよく、更に最適な励起波長を得るために各種光学フィルターを使用することができる。同様に、蛍光の検出に際しても、蛍光造影剤からの蛍光のみを選択する各種光学フィルターを通して、蛍光の検出感度を高めることができる。
After the fluorescent contrast agent of the present invention is administered into the body of the measurement object, the measurement object is irradiated with excitation light by an excitation light source, and fluorescence from the fluorescence contrast agent (for example, cyanine compound) generated by the excitation light is detected by a fluorescence detector. Detect with. The excitation wavelength varies depending on the fluorescent dye used, and is not particularly limited as long as the dye emits fluorescence efficiently. For near-infrared fluorescent dyes, it is excited by near-infrared light with excellent biological permeability, usually 600 to 1000 nm, more preferably 700 to 850 nm, and the fluorescence is detected with a highly sensitive fluorescence detector. It is desirable to detect. In this case, as the fluorescence excitation light source, various laser light sources such as an ion laser, a dye laser, a semiconductor laser, or a normal excitation light source such as a halogen light source or a xenon light source may be used. Various optical filters can be used to obtain. Similarly, when detecting fluorescence, the fluorescence detection sensitivity can be increased through various optical filters that select only fluorescence from the fluorescent contrast agent.

本発明の近赤外造影剤は、ある濃度を超えると腫瘍組織に集積し、ある濃度以下になると体外に排出されやすくなる性質を有している。その特性を利用して腫瘍組織を、選択的に、しかも特異的に造影することを可能とする蛍光造影剤として使用できる。また、本発明の化合物は、血管内に一旦注入されると血管壁外に拡散しにくく、血管内に留まる性質が高く、血管造影剤としても使用できる。   The near-infrared contrast agent of the present invention has a property that when it exceeds a certain concentration, it accumulates in the tumor tissue, and when it falls below a certain concentration, it tends to be discharged out of the body. It can be used as a fluorescent contrast agent that makes it possible to selectively and specifically image a tumor tissue using its characteristics. Further, the compound of the present invention is difficult to diffuse out of the blood vessel wall once injected into the blood vessel, and has a high property of remaining in the blood vessel, and can also be used as an angiographic agent.

[実施例]
以下に本発明をより詳細に説明するために実施例および実験例を示すが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
[Example]
In order to describe the present invention in more detail, examples and experimental examples are shown below, but the present invention is not limited to these examples.

近赤外蛍光造影剤溶液の調製
近赤外造影用蛍光色素として、以下の4種類を用意し、それぞれの濃度が0.5mg/mlとなるように各色素、50mgにリン酸緩衝液(PBS,pH7.4)を加えて100mlとした。得られた近赤外造影剤溶液をNo.1〜4とした。
Preparation of near-infrared fluorescent contrast agent solution The following four types of fluorescent dyes for near-infrared contrast are prepared. Each dye is adjusted to a concentration of 0.5 mg / ml, and 50 mg phosphate buffer (PBS, pH 7.4) was added to make 100 ml. The obtained near-infrared contrast agent solutions were designated as Nos. 1 to 4.

近赤外造影剤溶液No.1:インドシアニングリーン
近赤外造影剤溶液No.2:特開2000-95758号の実施例に使用されたNo.29の色素
近赤外造影剤溶液No.3:特開2003-261464号の実施例に使用されたNo.7の色素
近赤外造影剤溶液No.4:前記一般式(I)で表される例示化合物(11)
なお、使用したリン酸緩衝液(PBS)は、以下の組成を有する(注射用水により最終1リットル(L)に仕上げた。)。
Near-infrared contrast agent solution No. 1: Indocyanine green Near-infrared contrast agent solution No. 2: No. 29 dye used in the examples of JP-A-2000-95758 Near-infrared contrast agent solution No. 3 : No. 7 dye used in Examples of JP-A-2003-261464 Near-infrared contrast agent solution No. 4: Exemplary compound (11) represented by the above general formula (I)
The phosphate buffer (PBS) used had the following composition (finalized to 1 liter (L) with water for injection).

NaCl:8g、 Na2HPO4・12H2O:2.9g、 KCl:0.2g、 KH2PO4:0.2g
ジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)86mgと、コレステロール38.4mgをエタノール0.7mlに溶解し、60℃に加熱したステンレス製の特製圧力容器に仕込み、蓋をした。
その後、圧力容器内をマグネティックスターラーで撹拌しながら、液化二酸化炭素13gを
注入した。50kg/cm2であった容器内圧力を、圧力容器の体積を減じることにより、圧力容器内を120kg/cm2まで上げ、二酸化炭素を超臨界状態にした。その後、上記近赤外造影剤
溶液No.1を10ml、HPLCの送液ポンプを利用して、0.1ml/minの流速で圧力容器内に注入した。注入終了後、圧力容器内の二酸化炭素を約20分間かけて徐々に抜き、常圧にした後、中の溶液を取り出した。
NaCl: 8 g, Na 2 HPO 4 · 12H 2 O: 2.9 g, KCl: 0.2 g, KH 2 PO 4 : 0.2 g
86 mg of dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) and 38.4 mg of cholesterol were dissolved in 0.7 ml of ethanol, charged into a special stainless steel pressure vessel heated to 60 ° C., and capped.
Thereafter, 13 g of liquefied carbon dioxide was injected while stirring the inside of the pressure vessel with a magnetic stirrer. The pressure inside the container, which was 50 kg / cm 2 , was reduced to 120 kg / cm 2 by reducing the volume of the pressure container, and carbon dioxide was brought into a supercritical state. Thereafter, 10 ml of the near-infrared contrast agent solution No. 1 was injected into the pressure vessel at a flow rate of 0.1 ml / min using an HPLC liquid feed pump. After completion of the injection, the carbon dioxide in the pressure vessel was gradually withdrawn over about 20 minutes to normal pressure, and then the solution inside was taken out.

得られた溶液を透析膜に入れて、PBS、1Lにて3回透析を行った後、限外濾過膜を用いて濃縮し、リポソーム化した近赤外造影剤溶液No.5を得た。この造影剤溶液No.5の一部を取り出し、エタノールを加えてリポソーム構造を破壊し、分光吸収を測定したところ、インドシアニングリーンを0.6mg/ml含有することがわかった。   The obtained solution was put into a dialysis membrane, dialyzed 3 times with PBS, 1 L, and then concentrated using an ultrafiltration membrane to obtain a near infrared contrast agent solution No. 5 that was made into a liposome. A part of this contrast agent solution No. 5 was taken out, ethanol was added to destroy the liposome structure, and spectral absorption was measured. As a result, it was found that indocyanine green was contained at 0.6 mg / ml.

水素添加大豆リン脂質(日本油脂株式会社製COATSOME NC-21)86mgと、コレステロール38.4mgおよびPEG化脂質(日本油脂株式会社製、 SUNBRIGHT DSPE-020CN)19.2mgをエタノール0.7mlに溶解し、75℃に加熱したステンレス製の特製圧力容器に仕込み、蓋をした。
その後、圧力容器内をマグネティックスターラーで撹拌しながら、液化二酸化炭素13gを
注入した。50kg/cm2であった容器内圧力を、圧力容器の体積を減じることにより、圧力容器内を120kg/cm2まで上げ、二酸化炭素を超臨界状態にした。その後、上記近赤外造影剤
溶液No.1を10ml、HPLCの送液ポンプを利用して、0.1ml/minの流速で圧力容器内に注入した。注入終了後、圧力容器内の二酸化炭素を約20分間かけて徐々に抜き、常圧にした後、中の溶液を取り出した。
86 mg of hydrogenated soybean phospholipid (COATSOME NC-21, manufactured by NOF Corporation), 38.4 mg of cholesterol, and 19.2 mg of PEGylated lipid (SUNBRIGHT DSPE-020CN, manufactured by NOF Corporation) were dissolved in 0.7 ml of ethanol at 75 ° C. The sample was placed in a special pressure vessel made of stainless steel heated to 1 and covered.
Thereafter, 13 g of liquefied carbon dioxide was injected while stirring the inside of the pressure vessel with a magnetic stirrer. The pressure inside the container, which was 50 kg / cm 2 , was reduced to 120 kg / cm 2 by reducing the volume of the pressure container, and carbon dioxide was brought into a supercritical state. Thereafter, 10 ml of the near-infrared contrast agent solution No. 1 was injected into the pressure vessel at a flow rate of 0.1 ml / min using an HPLC liquid feed pump. After completion of the injection, the carbon dioxide in the pressure vessel was gradually withdrawn over about 20 minutes to normal pressure, and then the solution inside was taken out.

得られた溶液を透析膜に入れて、PBS 1Lにて、3回透析を行った後、限外濾過膜を用いて濃縮し、リポソーム化した近赤外造影剤溶液No.6を得た。この造影剤溶液No.6の一部を取り出し、エタノールを加えてリポソーム構造を破壊し、分光吸収を測定したところ、インドシアニングリーンを0.8mg/ml含有することがわかった。   The obtained solution was put in a dialysis membrane and dialyzed 3 times with 1 L of PBS, and then concentrated using an ultrafiltration membrane to obtain a near infrared contrast agent solution No. 6 that was made into a liposome. A part of this contrast medium solution No. 6 was taken out, ethanol was added to destroy the liposome structure, and the spectral absorption was measured. As a result, it was found that 0.8 mg / ml indocyanine green was contained.

近赤外造影剤溶液No.6と同様にして、上記近赤外造影剤溶液No.2〜4をリポソーム化し、それぞれ近赤外造影剤溶液No.7〜9とした。   In the same manner as in the near-infrared contrast agent solution No. 6, the near-infrared contrast agent solutions No. 2 to 4 were made into liposomes to obtain near-infrared contrast agent solutions No. 7 to 9, respectively.

乳癌発癌モデルマウスの作成
老化促進マウス、いわゆるSAM系の1系統であるSAMP6/Ta系マウスに乳癌を発症させる
ために発癌物質、7,12−ジメチルベンズ[a]アントラセン(DMBA)を投与した。マウスの発癌方法は、特開2003-033125号の記載に準じて行った。SAMP6/Ta系マウス各20匹に、DMBAを0.5mg/マウス/週で計6回投与した。飼料として、高タンパク質高カロリーのCA-1固形
(日本クレア社製)を与えた。当該発癌物質の第6回目投与をした後、第1回目投与から起算して第20週までを休薬期間とした。乳癌および乳癌の肺転移を病理組織学的に検索した。
Preparation of Breast Cancer Carcinogenesis Model Mouse A carcinogen, 7,12-dimethylbenz [a] anthracene (DMBA) was administered to an aging-promoting mouse, a so-called SAM strain, a SAMP6 / Ta mouse, in order to develop breast cancer. The method for carcinogenesis in mice was performed according to the description in JP-A-2003-033125. DMBA was administered 6 times at a dose of 0.5 mg / mouse / week to 20 SAMP6 / Ta mice each. As a feed, a high protein, high calorie CA-1 solid (manufactured by Claire Japan) was given. After the 6th administration of the carcinogen, the period from the 1st administration to the 20th week was taken as a drug holiday. Breast cancer and lung metastases of breast cancer were searched histopathologically.

このようにしてDMBAを1週間間隔で6回投与し、その後、投与開始から第20週目までを休薬して、乳癌を発生させたマウス(乳癌発生率として75%)を用いて、乳癌発癌モデルマウスを作成した。上記の乳癌マウスの腫瘍組織断片(2mm×2mm角片)をBALB/cヌード
マウス(5週齢、クレアジャパン社から供給)の左胸部の乳房部皮下に移植した。10日後、腫瘍が約5mmに成長した時点のマウスを、下記造影試験に供した。
In this way, DMBA was administered 6 times at weekly intervals, and then the drug was withdrawn from the start of administration until the 20th week, and breast cancer was produced using a mouse (75% breast cancer incidence). A carcinogenic model mouse was created. Tumor tissue fragments (2 mm × 2 mm square pieces) of the above breast cancer mice were transplanted subcutaneously into the breast of the left breast of BALB / c nude mice (5 weeks old, supplied by Clare Japan). Ten days later, the mouse when the tumor grew to about 5 mm was subjected to the following contrast test.

蛍光造影試験および安定性試験
上記の乳癌発癌モデルマウスに、その尾静脈から、近赤外造影剤溶液No.1〜9をそれ
ぞれ1.0mg/kg用量となるように投与した。試験造影剤溶液の投与後、一定時間ごとにマウスをジエチルエーテルで麻酔し、マウス全身の蛍光画像を撮影した。
Fluorescence Contrast Test and Stability Test Near-infrared contrast agent solutions No. 1 to 9 were administered from the tail vein to the above-mentioned breast cancer carcinogenesis model mice at a dose of 1.0 mg / kg. After administration of the test contrast agent solution, the mouse was anesthetized with diethyl ether at regular intervals, and a fluorescent image of the whole mouse was taken.

蛍光造影試験において、蛍光励起光源としてチタン・サファイアレーザーを使用した。照射の分散が2%以内になるようにリングタイプの光ガイド(住田光学グラス社)を用いて、試験用マウスにレーザー光を均一に照射した。照射出力はマウスの皮膚表面付近で約36μW/cm2になるように調整した。蛍光は各化合物の最大励起波長で励起させ、マウスか
らの蛍光放射をCCDカメラ(C4880,浜松フォトニクス社)を用いて、入射光の反射を短波長カットフィルターでカットして検出および造影した。カットフィルターは、化合物の励起波長(800〜900nm)に適合するように選択した。また、照射時間は各化合物の蛍光強度によって調整した。
In the fluorescence contrast test, a titanium / sapphire laser was used as a fluorescence excitation light source. Using a ring-type light guide (Sumita Optical Glass Co., Ltd.) so that the dispersion of irradiation was within 2%, the test mouse was uniformly irradiated with laser light. The irradiation power was adjusted to be about 36 μW / cm 2 near the skin surface of the mouse. Fluorescence was excited at the maximum excitation wavelength of each compound, and fluorescence emission from the mouse was detected and contrasted by using a CCD camera (C4880, Hamamatsu Photonics) to cut the reflection of incident light with a short wavelength cut filter. The cut filter was selected to match the excitation wavelength (800-900 nm) of the compound. The irradiation time was adjusted according to the fluorescence intensity of each compound.

近赤外造影剤溶液の投与の12分後に、マウスをジエチルエーテルで麻酔し、マウス全身の蛍光イメージを造影した。センサーは蛍光光度計(日本分光FP-750)のフォトダイオード(波長範囲220〜730nm)を使用した。   Twelve minutes after administration of the near-infrared contrast agent solution, the mouse was anesthetized with diethyl ether, and a fluorescent image of the whole mouse was imaged. The sensor used was a photodiode (wavelength range 220-730 nm) of a fluorometer (JASCO FP-750).

蛍光相対感度は、近赤外造影剤溶液2の投与、12分後の腫瘍部の蛍光強度を100とした
場合の各近赤外造影剤による腫瘍部蛍光強度で表した。蛍光強度の測定は、さらに投与後、1時間後、6時間後、12時間、24時間後に行った。
The relative fluorescence sensitivity was expressed as the tumor part fluorescence intensity of each near infrared contrast agent when the near infrared contrast agent solution 2 was administered and the fluorescence intensity of the tumor part 12 minutes later was taken as 100. The fluorescence intensity was further measured 1 hour, 6 hours, 12 hours and 24 hours after administration.

近赤外蛍光造影剤溶液の安定性試験は、試料1mlを暗所で40℃の保存温度で2週間放置し、析出、沈殿物の有無を確認した。析出または沈殿物が全くないレベルを◎、僅かにヘイズがかって見られるが、撹拌により消失してしまうレベルを○、ヘイズがかっているが、撹拌では消失しないレベルを△、析出してしまうレベルを×として評価した。
結果を表1に示す。
In the stability test of the near-infrared fluorescent contrast agent solution, 1 ml of a sample was left in the dark at a storage temperature of 40 ° C. for 2 weeks to confirm the presence or absence of precipitation or precipitation. A level at which there is no precipitation or precipitates, ◎, a slight haze, but a level that disappears by stirring, a level that disappears by stirring, a level that does not disappear by stirring, and a level that precipitates It evaluated as x.
The results are shown in Table 1.

Figure 2005220045
Figure 2005220045

Claims (13)

マイクロキャリヤーに内包されている蛍光色素を含むことを特徴とする蛍光造影剤。   A fluorescent contrast agent comprising a fluorescent dye encapsulated in a microcarrier. 蛍光色素が近赤外蛍光色素であることを特徴とする請求項1に記載の蛍光造影剤。   2. The fluorescent contrast agent according to claim 1, wherein the fluorescent dye is a near-infrared fluorescent dye. マイクロキャリヤーがリポソームであることを特徴とする請求項1の蛍光造影剤。   2. The fluorescent contrast agent according to claim 1, wherein the microcarrier is a liposome. 前記リポソームが、超臨界二酸化炭素法により作製されたリポソームであることを特徴とする請求項3に記載の蛍光造影剤。   The fluorescent contrast agent according to claim 3, wherein the liposome is a liposome produced by a supercritical carbon dioxide method. 前記リポソームは、その脂質膜表面にポリアルキレンオキシド鎖またはポリエチレングリコール鎖が導入され、かつ、50〜200nmの中心粒径を有することを特徴とする請求項3
または4に記載の蛍光造影剤。
4. The liposome is characterized in that a polyalkylene oxide chain or a polyethylene glycol chain is introduced on the lipid membrane surface and has a central particle size of 50 to 200 nm.
Or the fluorescent contrast agent according to 4.
前記近赤外蛍光色素がシアニン系近赤外蛍光色素であることを特徴とする請求項2に記載の蛍光造影剤。   The fluorescent contrast agent according to claim 2, wherein the near-infrared fluorescent dye is a cyanine-based near-infrared fluorescent dye. 前記シアニン系近赤外蛍光色素は、インドシアニングリーンまたはその誘導体であることを特徴とする請求項6に記載の蛍光造影剤。   The fluorescent contrast agent according to claim 6, wherein the cyanine near-infrared fluorescent dye is indocyanine green or a derivative thereof. 前記シアニン系近赤外蛍光色素が、次の一般式(I)で表される化合物であることを特
徴とする請求項6に記載の蛍光造影剤;
Figure 2005220045
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基または芳香族基を表し、
1およびR2は各々同一でも異なっていてもよく、水溶化基で置換されている脂肪族基を表し、
3およびR4は、各々が同一でも異なっていてもよく、低級アルキル基または芳香族基を示し、あるいはR3とR4とが結合して炭素環を形成してもよく、nが1もしくは2である場合には、L6と、R3またはR4とが結合して炭素環を形成してもよく、nが0の場合
には、L4と、R3またはR4とが結合して炭素環を形成してもよい非金属原子群を表す。
1〜L6は各々、同一または異なるメチン基を表す。
1およびZ2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員または6員の縮合環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。
Xは分子の電荷を中和するに必要な対イオンを表し、pは分子全体の電荷を中和するに必要なXの数を表す。
mは2〜4の整数を表し、nは0〜2の整数を表す。]。
The fluorescent contrast agent according to claim 6, wherein the cyanine near-infrared fluorescent dye is a compound represented by the following general formula (I):
Figure 2005220045
[Wherein, R represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or an aromatic group,
R 1 and R 2 may be the same or different and each represents an aliphatic group substituted with a water-solubilizing group;
R 3 and R 4 may be the same or different and each represents a lower alkyl group or an aromatic group, or R 3 and R 4 may combine to form a carbocycle, and n is 1 Alternatively, when it is 2, L 6 and R 3 or R 4 may combine to form a carbocycle, and when n is 0, L 4 and R 3 or R 4 are A nonmetallic atom group that may be bonded to form a carbocyclic ring.
L 1 to L 6 each represent the same or different methine group.
Z 1 and Z 2 may be the same or different and each represents a group of nonmetallic atoms necessary to form a 5-membered or 6-membered fused ring by bonding to a hetero 5-membered ring.
X represents a counter ion necessary for neutralizing the charge of the molecule, and p represents the number of X necessary for neutralizing the charge of the whole molecule.
m represents an integer of 2 to 4, and n represents an integer of 0 to 2. ].
前記一般式(I)における水溶化基がスルホン酸基である請求項8に記載の蛍光造影剤。   The fluorescent contrast agent according to claim 8, wherein the water-solubilizing group in the general formula (I) is a sulfonic acid group. 前記シアニン系近赤外蛍光色素が、次の一般式(II)で表され、分子内に少なくとも2個の水溶化基を有する請求項8に記載の蛍光造影剤:
Figure 2005220045
[式中、J1およびJ2は各々同一でも異なっていてもよく、炭素原子数が1〜5であるアルキレン基を表し、R、R3、R4、L1〜L6、Z1、Z2、m、n、pおよびXは一般式(I)における定義に同じである。]。
The fluorescent contrast agent according to claim 8, wherein the cyanine near-infrared fluorescent dye is represented by the following general formula (II) and has at least two water-solubilizing groups in the molecule:
Figure 2005220045
[Wherein, J 1 and J 2 may be the same or different and each represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and R, R 3 , R 4 , L 1 to L 6 , Z 1 , Z 2 , m, n, p and X are the same as defined in general formula (I). ].
前記シアニン系系近赤外蛍光色素の分子内スルホン酸基の数が少なくとも4個である請求項8〜10のいずれかに記載の蛍光造影剤。   The fluorescent contrast agent according to any one of claims 8 to 10, wherein the number of sulfonic acid groups in the molecule of the cyanine-based near-infrared fluorescent dye is at least four. 前記シアニン系近赤外蛍光色素が、次の一般式(III)で表される、請求項10に記載
の蛍光造影剤:
Figure 2005220045
[式中、R5、R6は各々、水溶化基で置換されている炭素原子数が3〜5であるスルホアルキル基を表し、R、R3、R4、L1〜L7、m、n、pおよびXは、前記一般式(I)における定義に同じであり、R10〜R17は各々同一でも異なっていてもよく、水素原子またはπ値が0.3より小さな置換基を表す。該π値は、下記式;
π=logP(PhX)−logP(PhH)
(式中、Pは化合物のオクタノール/水に対する分配係数を意味し、logP(PhX)は置換基Xを有するベンゼン(PhX)のlogP値を示し、logP(PhH)はベンゼン(PhH)のlogP値を示す。)
で表される。]。
The fluorescent contrast agent according to claim 10, wherein the cyanine near-infrared fluorescent dye is represented by the following general formula (III):
Figure 2005220045
[Wherein R 5 and R 6 each represent a sulfoalkyl group having 3 to 5 carbon atoms substituted with a water-solubilizing group, and R, R 3 , R 4 , L 1 to L 7 , m , N, p and X are the same as defined in the general formula (I), and R 10 to R 17 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a substituent having a π value of less than 0.3. The π value is represented by the following formula:
π = logP (PhX) −logP (PhH)
(In the formula, P means the partition coefficient of the compound with respect to octanol / water, logP (PhX) indicates the logP value of benzene (PhX) having the substituent X, and logP (PhH) indicates the logP value of benzene (PhH). Is shown.)
It is represented by ].
請求項2〜12のいずれかに記載の蛍光造影剤を生体内に導入する工程、該生体に励起光を照射する工程、ならびに該蛍光造影剤からの近赤外蛍光を検出する工程を含む蛍光造影方法。   Fluorescence including a step of introducing the fluorescent contrast agent according to any one of claims 2 to 12 into a living body, a step of irradiating the living body with excitation light, and a step of detecting near-infrared fluorescence from the fluorescent contrast agent Contrast method.
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