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JP6622192B2 - 治療薬を局所的送達するための化学構造 - Google Patents

治療薬を局所的送達するための化学構造 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、全体が本明細書に組み込まれる、２０１３年６月１９日出願の米国特許出願第６１／８３６８００号に基づく優先権を主張するものである。
≪連邦政府による資金提供を受けた研究および開発のもとでなされた発明の権利に関する陳述≫
該当なし
米国の整形外科医は、治癒遅延に悩まされている６０００００例の骨折および偽関節になる１０００００例のための改善した治療を探し続けている。感染性偽関節は、困難な問題のままであり、段階的な治療プロトコルを頻繁に要する。第１のステップは、感染したハードウェアの除去、外科的創面切除および溶離液で前処理した固体担体（例えば、抗生物質「ビーズ」）の配置である。第２のステップは、抗生物質の全身静脈送達を伴う。最後に、患者は、固体担体の可能な除去、最終的な外科的固定および治療薬（例えば、組換えヒト骨形成タンパク質−２）の局所送達ならびに外科手術中の骨移植のための第２の外科手技を受ける。
現在の治療は多数の困難な問題に直面しており、侵襲的である。これらの治療は、繰り返しの外科的手段を伴い、（例えば、培養組織が耐性生物を示す場合に）移植後に治療薬を修正することができないことによって限定される。抗生物質の全身投与は、骨折環境で治療レベルを達成するために高い血中濃度が必要であることに次いで問題がある。これらの高い血清中濃度の副作用により、主要な合併症を避けるための綿密なモニタリングが必要となる。このことが薬物送達方法の改善から利益が得られるという論点である。
これは、決して治療薬の送達に至る場合に、外科医が直面する唯一の課題ではない。他の課題としては、全身静脈送達（例えば、がんのための化学療法薬または静脈内鎮痛薬）、外科手術時の局所送達（例えば、脊椎固定後の組換えヒト骨形成タンパク質−２）、および関節への直接注射（例えば、骨関節炎管理のための膝へのコルチコステロイド注射）が挙げられる。これらの課題は、治療薬、すなわち、抗生物質、抗炎症鎮痛薬、骨治癒調節物質および化学療法薬の送達改善から利益を得るだろう。必要とされているのは、薬剤を必要な部位に集め、したがって、患者に投与する治療薬または診断薬の全体用量を低下させるための治療薬または診断薬を標的化送達する方法である。驚くべきことに、本発明はこの要求および他の要求を満たす。
いくつかの実施形態では、本発明は、有効量の治療薬または診断薬を患者の標的化器官または組織の第１の位置に選択的に送達する方法であって、生体適合性固体支持体を患者の標的化器官または組織の第１の位置に移植するステップであって、固体支持体は第１の結合剤と結合しており、標的化器官または組織の第１の位置は患者の標的化器官または組織の他の位置に対して化学標的化剤によっても生物標的化剤によっても選択的に標的化することができないステップを含む方法を提供する。この方法はまた、第１の結合剤と第２の結合剤が接触すると互いに結合し、それによって有効量の治療薬または診断薬を患者の標的化器官または組織の第１の位置に選択的に送達するように、患者に第２の結合剤と結合した治療薬または診断薬を投与するステップも含む。
いくつかの実施形態では、本発明は、患者の疾患または状態を治療する方法であって、第１の結合剤が疾患または状態の部位で第２の結合剤と接触すると、第１の結合剤と第２の結合剤が互いに結合し、疾患または状態の部位で治療上有効量の治療薬を形成するように、第１の結合剤と結合した治療薬を患者に投与するステップを含み、患者に投与する治療薬の量は第２の結合剤の非存在下で患者に投与する治療上有効量未満である方法を提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、生体適合性固体支持体と、生体適合性固体支持体と結合した少なくとも１種のシクロオクテンとを含む組成物を提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、治療薬または診断薬と、１，２，４，５−テトラジンと、治療薬または診断薬と１，２，４，５−テトラジンを共有結合するリンカーとを含む組成物を提供する。
テトラジンが結合した治療薬の調製を示す図である。
シクロオクテンリンカー成分９の調製を示す図である。
ＤＭＦ中０．１ｍＭの１の吸収スペクトル（５５０ｎｍのトップライン）を示す図である。０．５当量の９を添加すると、５４０ｎｍでの吸収帯の逓減が得られた。この減少は１．５当量の９を添加するともはや観察されず（５５０ｎｍの２つのボトムライン）、それによって、生成物９が３３％以下のシス−シクロオクテン異性体しか含まないことが示唆されている。
トランス−シクロオクテン（ＴＣＯ）によるアルギン酸塩ヒドロゲルの修飾を示す図である。
出発材料テトラジン５のＲＰ−ＨＰＬＣトレースを示す図である。
６４Ｃｕ−テトラジン５反応混合物の粗放射性ＩＴＬＣトレースを示す図である。
６４Ｃｕ−テトラジン５反応混合物の粗放射性ＲＰ−ＨＰＬＣトレースを示す図である。
６４Ｃｕ−テトラジン５のＲＰ−ＨＰＬＣ精製後の放射性ＲＰ−ＨＰＬＣトレースを示す図である。
１１１Ｉｎ−テトラジン５反応混合物の粗ＩＴＬＣトレースを示す図である。
１１１Ｉｎ−テトラジン５反応混合物の粗放射性ＨＰＬＣトレースを示す図である。
１１１Ｉｎ−テトラジン５のＨＰＬＣ精製後の放射性ＨＰＬＣトレースを示す図である。
ＴＣＯ−ゲルによる放射能の取り込みを示すサイズ排除ＨＰＬＣスペクトルを示す図である。
アルギン酸塩−ＰＥＧ−ＴＣＯとテトラジン−ＰＥＧ−ＤＯＴＡ−金属のコンジュゲートを示す図である。
実験群での放射能の取り込みの増加を示す、ディスクを用いたインビトロ試験を示す図である。
テトラジン注射２４時間後の６４Ｃｕ−テトラジン５の生体分布を示す図である。
テトラジン注射１時間後の時点の１１１Ｉｎ−テトラジン５の生体分布を示す図である。
６４Ｃｕ−テトラジン５（０．０９〜０．２１ｍＣｉ）を受けたマウスのＣＴ像を示す図である。
６４Ｃｕ−テトラジン５（０．０９〜０．２１ｍＣｉ）を受けたマウスのＣＴ像を示す図である。
ＲＯＩおよび活性の測定（注射用量の絶対％）による６４Ｃｕ−テトラジン５注射からのイメージングデータの解析を示す図である。
ＲＯＩおよび活性の測定（注射用量の絶対％）による６４Ｃｕ−テトラジン５注射からのイメージングデータの解析を示す図である。
発明の詳細な説明
Ｉ．概要
本発明は、標的化されていない同一器官または組織の他の部分から化学的にも生物学的にも区別することができない器官または組織の部分を選択的に標的化するための方法および組成物を提供する。本方法は、レポーター、生体適合性固体支持体と結合した結合剤を患者に移植するステップを伴う。患者に移植する結合剤は、互いに極めて高い反応速度を有する結合剤の対の半分である。レポーターを、同一器官または組織の他の標的化されていない部位から化学的にも生物学的にも区別されない器官または組織の特定の部位で移植する。次いで、治療薬または診断薬と共有結合した第２の結合剤、プローブを患者に投与する。レポーターとプローブの２つの結合剤が接触すると、反応が速くなり、共有結合が形成するので、器官または組織の標的化部位で治療薬または診断薬を共有結合する。したがって、治療上有効量の治療薬または診断薬を患者の器官または組織の標的化部位に選択的に送達することができる。
ＩＩ．定義
「選択的に送達する」とは、治療を必要としない器官または組織の他の部分を標的化することなく、治療薬または診断薬を治療を必要とする器官または組織の部分に送達することを指す。
「治療薬」とは、状態または疾患を治療および／または改善することができる薬剤を指す。代表的な治療薬としては、それだけに限らないが、パクリタキセル、ドキソルビシン、エトポシド、イリノテカン、ＳＮ−３８、シクロスポリンＡ、ポドフィロトキシン、カルムスチン、アムホテリシン、イキサベピロン、パツピロン（Ｐａｔｕｐｉｌｏｎｅ）（エポチロンクラス）、バンコマイシン、ラパマイシンおよび白金薬剤が挙げられる。本発明の治療薬にはプロドラッグ型も含まれる。
「診断薬」とは、状態または疾患を診断するのを助ける薬剤を指す。代表的な診断薬は、常磁性剤、光プローブおよび放射性核種などのイメージング剤を含む。常磁性剤外部印は、加磁場の下で磁性のイメージング剤である。常磁性剤の例としては、それだけに限らないが、ナノ粒子を含む鉄粒子が挙げられる。光プローブは、１波長の放射での励起および第２の異なる波長の放射での検出によって検出することができる蛍光化合物である。本発明で有用な光プローブとしては、それだけに限らないが、Ｃｙ５．５、Ａｌｅｘａ ６８０、Ｃｙ５、ＤｉＤ（１，１’−ジオクタデシル−３，３，３’，３’−テトラメチルインドジカルボシアニン過塩素酸塩）およびＤｉＲ（１，１’−ジオクタデシル−３，３，３’，３’−テトラメチルインドトリカルボシアニンヨージド）が挙げられる。他の光プローブには量子ドットが含まれる。放射性核種は、放射性崩壊を受ける元素である。本発明で有用な放射性核種としては、それだけに限らないが、３Ｈ、１１Ｃ、１３Ｎ、１８Ｆ、１９Ｆ、６０Ｃｏ、６４Ｃｕ、６７Ｃｕ、６８Ｇａ、８２Ｒｂ、９０Ｓｒ、９０Ｙ、９９Ｔｃ、９９ｍＴｃ、１１１Ｉｎ、１２３Ｉ、１２４Ｉ、１２５Ｉ、１２９Ｉ、１３１Ｉ、１３７Ｃｓ、１７７Ｌｕ、１８６Ｒｅ、１８８Ｒｅ、２１１Ａｔ、Ｒｎ、Ｒａ、Ｔｈ、Ｕ、Ｐｕおよび２４１Ａｍが挙げられる。
「標的化器官または組織」とは、治療薬または診断薬を送達する標的にされている器官または組織を指す。標的化のための代表的な器官および組織としては、化学標的化剤または生物標的化剤によって標的化することができるもの、ならびに化学標的化剤によっても生物標的化剤によっても標的化することができない器官および組織が挙げられる。代表的な器官または組織には骨が含まれる。
「移植する」とは、患者の体への外科移植を指す。
「生体適合性固体支持体」とは、患者の体に移植することができ、結合剤の１つならびに結合剤コンジュゲート後の治療薬または診断薬を支持する固体支持材料を指す。固体支持体は患者の体と適合性である。代表的な生体適合性固体支持体としては、それだけに限らないが、ヒドロゲル、例えば、多糖ヒドロゲル、アルギン酸塩、セルロース、キトサン、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、ヘパリンなどが挙げられる。
「接触させる」または「接触」とは、少なくとも２つの別種が反応することができるように、これらを接触させる過程を指す。しかしながら、結果として生じる反応生成物を、添加した試薬間の反応から直接または反応混合物中に生成し得る添加した試薬の１種または複数からの中間体から生成することができることを認識すべきである。
「リンカー」、「結合した」または「結合」とは、本発明の化合物と、特定の細胞型（がん細胞など）、他の疾患細胞型または正常細胞型を標的化する生物材料と結合する化学部分を指す。結合は、共有結合またはイオン結合形成を介し得る。結合は、結合されている２つの部分間の直接結合であってもよいし、またはリンカーなどを介して間接的であってもよい。本発明で有用なリンカーは、最大３０個の炭素原子長となり得る。好ましくは、リンカーが５〜１５個の炭素原子長である。リンカーと本発明の化合物および生物分子を結合するために使用される結合型としては、それだけに限らないが、アミド、アミン、エステル、カルバメート、尿素、チオエーテル、チオカルバメート、チオカーボネートおよびチオ尿素が挙げられる。当業者であれば、他の結合型が本発明で有用であることを認識するだろう。
「結合剤」とは、生物学的環境で別の結合剤との共有結合を形成することができる任意のグループを指す。これを通常はバイオコンジュゲーション（ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ）または生体直交化学（ｂｉｏｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）と呼ぶ。代表的な結合剤としては、それだけに限らないが、アミンと活性化エステル、アミンとイソシアネート、アミンとイソチオシアネート、ジスルフィドを形成するためのチオール、エナミンを形成するためのアルデヒドとアミン、シュタウディンガーライゲーションを介してアミドを形成するためのアジド、クリックケミストリーを介してチアゾールを形成するためのアジドとアルキン、トランス−シクロオクテン（ＴＣＯ）とテトラジンなどが挙げられる。本発明で有用な結合剤は、反応が速くなるように、対応する結合剤との高い反応性を有する。
「治療する」、「治療すること」および「治療」とは、症状の寛解；緩解もしくは減少または症状、傷害、病態もしくは状態を患者にとってより許容できるものにすること；症状もしくは状態の頻度または持続時間を減少させること；またはいくつかの状況では、症状もしくは状態の開始を防ぐことなどの任意の客観的または主観的パラメータを含む傷害、病態、状態または症状（例えば、疼痛）の治療または改善の成功の任意の証拠を指す。症状の治療または改善は、例えば、身体検査の結果を含む、任意の客観的または主観的パラメータに基づき得る。
「投与する」とは、経口投与、坐剤としての投与、局所接触、非経口、静脈内、腹腔内、筋肉内、病変内、鼻腔内もしくは皮下投与、髄腔内投与、または徐放装置、例えば、ミニ浸透圧ポンプの対象への移植を指す。
「患者」とは、それだけに限らないが、霊長類（例えば、ヒト）、ウシ、ヒツジ、ヤギ、ウマ、イヌ、ネコ、ウサギ、ラット、マウスなどを含む哺乳動物などの治療を必要とする動物を指す。特定の実施形態では、患者がヒトである。
「治療上有効量または用量」または「治療上十分量または用量」または「有効または十分量あるいは用量」とは、そのために投与される治療効果をもたらす用量を指す。正確な用量は治療の目的に依存し、既知の技術（例えば、Ｌｉｅｂｅｒｍａｎ、Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｄｏｓａｇｅ Ｆｏｒｍｓ’（第１〜３巻、１９９２）；Ｌｌｏｙｄ、Ｔｈｅ Ａｒｔ，Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ（１９９９）；Ｐｉｃｋａｒ、Ｄｏｓａｇｅ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓ（１９９９）；およびＲｅｍｉｎｇｔｏｎ：Ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｙ、第２０版、２００３、Ｇｅｎｎａｒｏ編、Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ、Ｗｉｌｌｉａｍｓ＆Ｗｉｌｋｉｎｓ参照）を用いて当業者によって確認されるだろう。感作細胞では、治療上有効用量が非感作細胞のための従来の治療上有効用量よりも通常低くなり得る。
ＩＩＩ．治療薬を選択的に送達する方法
本発明は、治療薬を患者の標的化器官または組織の位置に選択的に送達する方法を提供する。いくつかの実施形態では、本発明は、有効量の治療薬または診断薬を患者の標的化器官または組織の第１の位置に選択的に送達する方法であって、生体適合性固体支持体を患者の標的化器官または組織の第１の位置に移植するステップであって、固体支持体は第１の結合剤と結合しており、標的化器官または組織の第１の位置は患者の標的化器官または組織の他の位置に対して化学標的化剤によっても生物標的化剤によっても選択的に標的化することができないステップを含む方法を提供する。この方法はまた、第１の結合剤と第２の結合剤が接触すると互いに結合し、それによって有効量の治療薬または診断薬を患者の標的化器官または組織の第１の位置に選択的に送達するように、患者に第２の結合剤と結合した治療薬または診断薬を投与するステップも含む。
任意の適当な生体適合性固体支持体を本発明の方法に使用することができる。例えば、生体適合性固体支持体は、ヒドロゲル、架橋ポリマーマトリックス、金属、セラミック、プラスチックなどであり得る。本発明で有用なヒドロゲルとしては、それだけに限らないが、多糖ヒドロゲル、アルギン酸塩、セルロース、ヒアルロン酸、キトサン、キトシン、キチン、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、ヘパリンなどが挙げられる。他の糖系生体材料は当技術分野で知られており、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２０１４、２５、４４８〜４６０に記載されているものがある。生体適合性支持体として有用なポリマーとしては、それだけに限らないが、ポリホスファゼン、ポリ無水物、ポリアセタール、ポリ（オルトエステル）、ポリホスホエステル、ポリカプロラクトン、ポリウレタン、ポリ乳酸、ポリカーボネート、ポリアミドおよびポリエーテル、ならびにこれらのブレンド／複合体／コポリマーが挙げられ得る。代表的なポリエーテルとしては、それだけに限らないが、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）、ポリ（プロピレングリコール）（ＰＰＧ）、トリブロックＰｌｕｒｏｎｉｃ（［ＰＥＧ］ｎ−［ＰＰＧ］ｍ−［ＰＥＧ］ｎ）、ＰＥＧジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）およびＰＥＧジメタクリレート（ＰＥＧＤＭＡ）が挙げられる。生体適合性固体支持体には、タンパク質および他のポリ（アミノ酸）、例えば、コラーゲン、ゼラチン、エラスチンおよびエラスチン様ポリペプチド、アルブミン、フィブリン、ポリ（γ−グルタミン酸）、ポリ（Ｌ−リジン）、ポリ（Ｌ−グルタミン酸）およびポリ（アスパラギン酸）も含まれ得る。
いくつかの実施形態では、固体支持体がヒドロゲルであり得る。いくつかの実施形態では、固体支持体がアルギン酸塩であり得る。いくつかの実施形態では、固体支持体がキチンであり得る。いくつかの実施形態では、固体支持体がヒアルロン酸であり得る。いくつかの実施形態では、固体支持体がキトサンであり得る。
任意の適当な結合剤を本発明の方法に使用することができる。代表的な結合剤は、「Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ」Ｇｒｅｇ Ｔ．Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ、１９９６およびＡＣＳＣｈｅｍｉｃａｌ Ｂｉｏｌｏｇｙ ２０１４、９、５９２〜６０５に見出され得る。例えば、本発明の方法で有用な結合剤としては、それだけに限らないが、シクロオクテン、テトラジン、アジド、アルキン、アミン、活性化エステル、イソシアネート、イソチオシアネート、チオール、アルデヒド、アミドなどが挙げられる。いくつかの実施形態では、第１の結合剤と第２の結合剤がそれぞれ独立に、シクロオクテン、テトラジン、アジドまたはアルキンであり得る。いくつかの実施形態では、第１の結合剤と第２の結合剤の一方がトランス−シクロオクテンであり、他方が１，２，４，５−テトラジンであるように、第１の結合剤と第２の結合剤がそれぞれ独立に、トランス−シクロオクテンまたは１，２，４，５−テトラジンであり得る。
本発明の方法を用いて、任意の適当な器官または組織を標的化することができる。代表的な器官または組織としては、それだけに限らないが、骨、軟骨、靭帯、腱、腸、筋肉、神経系（脳、脊髄、心臓および神経を含む）などが挙げられる。例えば、器官が心臓である場合、本発明の方法を心臓修復に使用することができる。いくつかの実施形態では、標的化器官または組織が骨である。
任意の治療薬または診断薬を本発明の方法に使用することができる。代表的な治療薬としては、それだけに限らないが、抗生物質、例えば、バンコマイシン、パクリタキセル、ドキソルビシン、エトポシド、イリノテカン、ＳＮ−３８、シクロスポリンＡ、ポドフィロトキシン、カルムスチン、アムホテリシン、イキサベピロン、パツピロン（Ｐａｔｕｐｉｌｏｎｅ）（エポチロンクラス）、ラパマイシンおよび白金薬剤が挙げられる。他の治療薬にはドキシサイクリンおよび他のＭＭＰ阻害剤が含まれる。いくつかの実施形態では、治療薬がバンコマイシンであり得る。
代表的な診断薬は、常磁性剤、光プローブおよび放射性核種などのイメージング剤を含む。常磁性剤外部印は、加磁場の下で磁性のイメージング剤である。常磁性剤の例としては、それだけに限らないが、ナノ粒子を含む鉄粒子が挙げられる。光プローブは、１波長の放射での励起および第２の異なる波長の放射での検出によって検出することができる蛍光化合物である。本発明で有用な光プローブとしては、それだけに限らないが、Ｃｙ５．５、Ａｌｅｘａ ６８０、Ｃｙ５、ＤｉＤ（１，１’−ジオクタデシル−３，３，３’，３’−テトラメチルインドジカルボシアニン過塩素酸塩）およびＤｉＲ（１，１’−ジオクタデシル−３，３，３’，３’−テトラメチルインドトリカルボシアニンヨージド）が挙げられる。他の光プローブには量子ドットが含まれる。放射性核種は、放射性崩壊を受ける元素である。本発明で有用な放射性核種としては、それだけに限らないが、３Ｈ、１１Ｃ、１３Ｎ、１８Ｆ、１９Ｆ、６０Ｃｏ、６４Ｃｕ、６７Ｃｕ、６８Ｇａ、８２Ｒｂ、９０Ｓｒ、９０Ｙ、９９Ｔｃ、９９ｍＴｃ、１１１Ｉｎ、１２３Ｉ、１２４Ｉ、１２５Ｉ、１２９Ｉ、１３１Ｉ、１３７Ｃｓ、１７７Ｌｕ、１８６Ｒｅ、１８８Ｒｅ、２１１Ａｔ、Ｒｎ、Ｒａ、Ｔｈ、Ｕ、Ｐｕおよび２４１Ａｍが挙げられる。診断薬としては、キレート剤、例えば、１，４，８，１１−テトラアザシクロドデカン−１，４，８，１１−四酢酸（ＴＥＴＡ）、４，１１−ビス（カルボキシメチル）−１，４，８，１１−テトラアザビシクロ［６．６．２］ヘキサデカン（ＣＢ−ＴＥ２Ａ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）および１，４，７，１０−テトラアザシクロデカン四酢酸（ＤＯＴＡ）も挙げられ得る。他のキレート剤も本発明の方法で有用である。
本発明の方法は、治療薬および診断薬を標的化器官または組織に集める。いくつかの実施形態では、標的化器官または組織の第１の位置での治療薬または診断薬の濃度が、患者の他の場所の濃度よりも高い。
当業者に知られている任意の適当な手段によって、第１の結合剤を生体適合性固体支持体と結合することができる。例えば、共有またはイオン結合を介して、第１の結合剤を生体適合性固体支持体と結合することができる。あるいは、第１の結合剤を生体適合性固体支持体のマトリックスに挿入し、そこで第２の結合剤が生体適合性固体支持体の表面または生体適合性固体支持体の内部部分に存在する第１の結合剤と結合することができる。
いくつかの実施形態では、第１の結合剤を生体適合性固体支持体と共有結合することができる。第１の結合剤は直接またはリンカーの使用を介して間接的に生体適合性固体支持体と結合することができる。任意の適当なリンカーを本発明に使用して結合剤と生体適合性固体支持体または治療薬もしくは診断薬を結合することができる。代表的なリンカーは、約１０〜約１００個の結合原子を有することができ、エチレン−オキシ基、アミン、エステル、アミドおよびケトン官能基を含むことができる。本発明の方法で有用な他のリンカーは、約１０〜約５０個の結合原子、または約２５〜約５０個の結合原子を有することができる。代表的なリンカーとしては、それだけに限らないが、以下に示されるもの：
が挙げられる。
生体適合性固体支持体と治療薬または診断薬を、適当なリンカー、例えば、以下に示されるもの：
を用いて、任意の適当なレポーターまたはプローブ結合剤で修飾することができる。
本発明のレポーターおよびプローブ結合剤を用いる場合、生体適合性固体支持体を当業者に知られている任意の手段によって修飾することができる。例えば、共有結合修飾によって、以下に示されるように存在する任意のカルボン酸をエステル化する、アルコールをエーテルもしくはエステルに変換する、または酸もしくはアミンをアミドに変換することができる：
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は任意の適当なリンカーおよび結合基であり得る）。生体適合性固体支持体の他の修飾としては、ヒドロキシまたはアミノ基のカルボキシメチル修飾が挙げられ得る。
生体適合性固体支持体を当業者に知られている任意の手段によって移植することができる。
治療薬または診断薬は、患者が患っている疾患または状態を治療するのに十分な任意の適当な量で投与することができる。このような投与の用量、頻度およびタイミングは、大部分が選択する治療薬、治療している状態の性質、年齢、体重および他の状態もしくは障害の存在を含む対象の状態、投与している製剤、主治医の裁量に依存する。一般的に、治療薬または診断薬を約２ｍｇ〜最大約２０００ｍｇ／日に及ぶ投与量で投与するが、上述のように、疾患標的、患者および投与経路に応じて変動が必然的に生じるだろう。本発明の治療薬または診断薬は、毎時、毎日、毎週または毎月を含む、必要な頻度で投与することができる。本発明の製薬方法に利用する治療薬または診断薬は、１日約０．０００１ｍｇ／ｋｇ〜約１０００ｍｇ／ｋｇの初期投与量で投与する。約０．０１ｍｇ／ｋｇ〜約５００ｍｇ／ｋｇ、または約０．１ｍｇ／ｋｇ〜約２００ｍｇ／ｋｇ、または約１ｍｇ／ｋｇ〜約１００ｍｇ／ｋｇ、または約１０ｍｇ／ｋｇ〜約５０ｍｇ／ｋｇの１日量範囲を使用することができる。しかしながら、患者の要求、治療している状態の重症度および使用している化合物に応じて、投与量を変えることができる。例えば、特定の患者で診断された疾患の種類および病期を考慮して、投与量を経験的に決定することができる。患者に投与する用量は、本発明の文脈において、時間と共に患者の有益な治療反応をもたらすのに十分であるべきであるが、典型的には治療薬または診断薬を治療を必要とする器官または組織に集める生体適合性固体支持体を埋め込んでいない患者を治療するのに要する用量より低い。用量サイズは、特定の化合物の特定の患者への投与に伴う任意の有害副作用の存在、性質および程度によっても決定されるだろう。特定の状況のための適当な投与量の決定は、当業者の技能の範囲内である。一般的に、治療を、化合物の最適用量未満の少ない投与量で開始する。その後、状況下での最適効果に達するまで、投与量を少しずつ増加させる。便宜上、所望であれば、全１日投与量を１日の間に数回に分けて投与することができる。投与量は、治療している医師によって決定されるように毎日与えても隔日に与えてもよい。投与量を長期間にわたって（数週間、数ヶ月または数年）、定期的に与えても連続的に与えてもよい。
ＩＶ．治療方法
本発明は、上記方法を用いて患者の疾患または状態を治療する方法を提供する。いくつかの実施形態では、本発明は、患者の疾患または状態を治療する方法であって、第１の結合剤が疾患または状態の部位で第２の結合剤と接触すると、第１の結合剤と第２の結合剤が互いに結合し、疾患または状態の部位で治療上有効量の治療薬を形成するように、第１の結合剤と結合した治療薬を患者に投与するステップを含み、患者に投与する治療薬の量は第２の結合剤の非存在下で患者に投与する治療上有効量未満である方法を提供する。
本発明の方法を用いて任意の疾患または状態を治療することができる。代表的な疾患または状態としては、それだけに限らないが、がん、自己免疫障害、遺伝障害、感染症、炎症、神経障害および代謝障害、または任意の組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態では、疾患または状態が感染症もしくは炎症、または任意の組み合わせであり得る。いくつかの実施形態では、疾患または状態が骨髄炎であり得る。
疾患または状態を任意の適当な治療薬、例えば、上記のものによって治療することができる。いくつかの実施形態では、治療薬がバンコマイシンであり得る。
Ｖ．組成物
本発明はまた、患者に移植するためのレポーター組成物、および患者に投与し、レポーター組成物と結合するプローブ組成物も提供する。いくつかの実施形態では、本発明は、生体適合性固体支持体と、生体適合性固体支持体と結合した少なくとも１種のシクロオクテンとを含む組成物を提供する。
上で論じられるように、生体適合性固体支持体は任意の適当な固体支持体であり得る。いくつかの実施形態では、固体支持体がヒドロゲルであり得る。いくつかの実施形態では、固体支持体がアルギン酸塩であり得る。
本発明のレポーター組成物は場合によりリンカーを含むことができる。いくつかの実施形態では、本発明は、生体適合性固体支持体と、少なくとも１種のシクロオクテンと、各シクロオクテンと生体適合性固体支持体を共有結合するリンカーとを含む組成物を提供する。リンカーは上で論じられる任意の適当なリンカーであり得る。いくつかの実施形態では、リンカーが以下の構造：
を有することができる。
いくつかの実施形態では、レポーター組成物が式：
の構造を有することができる。
本発明はまた、患者に投与するためのプローブ組成物も提供する。プローブ組成物は、プローブ組成物がレポーター組成物と接触したら、結合剤が反応して共有結合を形成することができるように、レポーター組成物の結合剤と相補的な結合剤を有することができる。いくつかの実施形態では、本発明は、治療薬または診断薬と、１，２，４，５−テトラジンと、治療薬または診断薬と１，２，４，５−テトラジンを共有結合するリンカーとを含む組成物を提供する。
上に論じられるように、任意の適当な治療薬または診断薬を本発明のプローブ組成物に使用することができる。代表的な治療薬としてはバンコマイシンが挙げられる。代表的な診断薬としてはＤＯＴＡ−６４ＣｕまたはＤＯＴＡ−１１１Ｉｎが挙げられる。いくつかの実施形態では、組成物が構造：
を有することができる。
本発明の化合物を当業者に知られている種々の方法によって調製することができる。例えば、代表的なプローブ組成物を図１に示されるように調製することができ、ここでは化合物１、修飾テトラジンを以前記載されたように（Ｆｏｘ，Ｊ．Ｍ．；Ｈａｓｓｉｎｋ，Ｍ．、Ｂｌａｃｋｍａｎ，Ｍ．；Ｌｉ，Ｚ．；Ｃｏｎｔｉ，Ｐ．Ｓ．ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０４４８１４；ＷＯ２０１２／０１２６１２）合成することができる。アミド形成条件下での１と保護リンカー２の反応によって中間体３が得られる。保護基を脱保護して４を形成した後、治療薬または診断薬を４と結合し、よってプローブ化合物５を形成することができる。
レポーター組成物を同様に調製する。例えば、図２に示されるように、以前記載されたように合成することができる化合物６を、標準的アミド形成条件下で保護リンカーと結合させて８を形成することができ、次いで、これを脱保護して９を形成する。次いで、レポーター組成物を、９と生体適合性固体支持体、例えば、アルギン酸塩との反応によって、図４に記載されるように形成する。
本発明の化合物を作成する方法は、任意の適当な保護基または保護基戦略を含むことができる。保護基とは、官能基を特定の反応条件設定に非反応性にするが、その後、官能基をその元の状態に戻すために後の合成ステップで除去可能な化合物を指す。このような保護基は当業者に周知であり、これらには全体が参照により本明細書に組み込まれる、「Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ」、第４版、Ｔ．Ｗ．ＧｒｅｅｎｅおよびＰ．Ｇ．Ｍ．Ｗｕｔｓ、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ、ニューヨーク、２００６に開示されている化合物が含まれる。
ＶＩ．製剤化
本発明の組成物は、多種多様な経口、非経口および局所剤形で調製することができる。経口製剤としては、患者による消化に適した錠剤、丸剤、散剤、粉剤、糖衣錠剤、カプセル剤、液剤、ロゼンジ剤、カシェ剤、ゲル剤、シロップ剤、スラリー剤、懸濁剤等が挙げられる。本発明の組成物は、注射によって、すなわち、静脈内、筋肉内、皮内、皮下、十二指腸内または腹腔内投与することもできる。また、本明細書に記載される組成物を、吸入によって、例えば、鼻腔内投与することもできる。さらに、本発明の組成物を経皮投与することができる。本発明の組成物を、眼内、膣内および直腸内経路（坐剤を含む）、吹送、散剤およびエアゾール製剤（例えば、ステロイド吸入剤の、Ｒｏｈａｔａｇｉ，Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｐｈａｒｍａｃｏｌ．３５：１１８７〜１１９３、１９９５；Ｔｊｗａ、Ａｎｎ．Ａｌｌｅｒｇｙ Ａｓｔｈｍａ Ｉｍｍｕｎｏｌ．７５：１０７〜１１１、１９９５参照）によって投与することもできる。したがって、本発明はまた、薬学的に許容される担体または賦形剤と、本発明の化合物とを含む医薬組成物も提供する。
本発明の化合物から医薬組成物を調製するために、薬学的に許容される担体は固体であっても液体であってもよい。固体形態製剤としては、散剤、錠剤、丸剤、カプセル剤、カシェ剤、坐剤および分散性粒剤が挙げられる。固体担体は、希釈剤、香味剤、結合剤、保存剤、錠剤崩壊剤またはカプセル化材料としても作用し得る１種または複数の物質であり得る。製剤化および投与の技術についての詳細は、科学文献および特許文献、例えば、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、Ｍａａｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ、ＥａｓｔｏｎＰＡ（「Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ」）の最新版に十分記載されている。
散剤では、担体が微細化された活性成分との混合物である微細化された固体である。錠剤では、活性成分を必要な結合特性を有する担体と適当な割合で混合し、所望の形状およびサイズに圧縮する。散剤および錠剤は、好ましくは５％または１０％〜７０％の本発明の化合物を含む。
適当な固体賦形剤としては、それだけに限らないが、炭酸マグネシウム；ステアリン酸マグネシウム；タルク；ペクチン；デキストリン；デンプン；トラガント；低融点ワックス；カカオ脂；炭水化物；それだけに限らないが、乳糖、ショ糖、マンニトールもしくはソルビトールを含む糖、トウモロコシ、コムギ、イネ、ジャガイモもしくは他の植物からのデンプン；セルロース、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチル−セルロースまたはカルボキシメチルセルロースナトリウム；およびアラビアガムおよびトラガントガムを含むガム；ならびにそれだけに限らないが、ゼラチンおよびコラーゲンを含むタンパク質が挙げられる。所望であれば、架橋ポリビニルピロリドン、寒天、アルギン酸またはこれらの塩、例えば、アルギン酸ナトリウムなどの崩壊剤または可溶化剤を添加してもよい。
糖衣錠コアに、アラビアガム、タルク、ポリビニルピロリドン、カーボポールゲル、ポリエチレングリコールおよび／または二酸化チタンも含んでもよい濃縮糖液、ラッカー溶液ならびに適当な有機溶媒または溶媒混合物などの適当なコーティングを備えさせる。製品識別のためまたは活性化合物の品質（すなわち、投与量）を特徴付けるために、染料または顔料を錠剤または糖衣錠コーティングに添加してもよい。本発明の医薬製剤を、例えば、ゼラチンでできたプッシュフィット（ｐｕｓｈ−ｆｉｔ）カプセル剤、ならびにゼラチンとコーティング、例えば、グリセロールまたはソルビトールでできた軟密閉カプセル剤を用いて経口で使用することもできる。プッシュフィットカプセル剤は、充填剤または結合剤（乳糖またはデンプンなど）、潤滑剤（タルクまたはステアリン酸マグネシウムなど）および場合により安定剤と混合した本発明の化合物を含む。軟カプセル剤では、本発明の化合物を、安定剤を含むまたは含まない適当な液体、例えば、脂肪油、流動パラフィンまたは液体ポリエチレングリコールに溶解または懸濁させてもよい。
坐剤を調製するために、低融点ワックス、例えば、脂肪酸グリセリドまたはカカオ脂の混合物を最初に溶融し、本発明の化合物を攪拌するなどしてその中に均質に分散させる。次いで、溶融した均質な混合物を簡便な大きさの型に注ぎ入れ、冷却させ、それによって凝固させる。
液体形態製剤としては、液剤、懸濁剤および乳剤、例えば、水または水／プロピレングリコール溶液が挙げられる。非経口注射のためには、液体製剤を水性ポリエチレングリコール溶液中の液剤に製剤化することができる。
経口使用に適した水溶液は、本発明の化合物を水に溶解し、所望のように適当な着色剤、香味剤、安定剤および増粘剤を添加することによって調製することができる。経口使用に適した水性懸濁剤は、微細化された活性成分を粘性材料、例えば、天然もしくは合成ゴム、樹脂、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、トラガントガムおよびアカシアガム、ならびに分散剤または湿潤剤、例えば、天然ホスファチド（例えば、レシチン）、アルキレンオキシドと脂肪酸の縮合生成物（例えば、ポリオキシエチレンステアレート）、エチレンオキシドと長鎖脂肪族アルコールの縮合生成物（例えば、ヘプタデカエチレンオキシセタノール）、エチレンオキシドと脂肪酸およびヘキシトールに由来する部分エステルの縮合生成物（例えば、ポリオキシエチレンソルビトールモノ−オレエート）、またはエチレンオキシドと脂肪酸およびヘキシトール無水物に由来する部分エステルの縮合生成物（例えば、ポリオキシエチレンソルビタンモノ−オレエート）を用いて水に分散させることによって作成することができる。水性懸濁剤はまた、１種または複数の保存剤、例えば、エチルもしくはｎ−プロピルｐ−ヒドロキシベンゾエート、１種または複数の着色剤、１種または複数の香味剤および１種または複数の甘味剤、例えば、ショ糖、アスパルテームまたはサッカリンも含むことができる。製剤を容量オスモル濃度について調整することができる。
使用の少し前に、経口投与用の液体形態製剤に変換することを意図した固体形態製剤も含まれる。このような液体形態としては、液剤、懸濁剤および乳剤が挙げられる。これらの製剤は、活性成分に加えて、着色剤、香味剤、安定剤、緩衝剤、人工および天然甘味剤、分散剤、増粘剤、可溶化剤などを含んでもよい。
別の実施形態では、本発明の組成物を、非経口投与、例えば、静脈内（ＩＶ）投与または体腔もしくは器官のルーメンへの投与のために製剤化することができる。投与するための製剤は、一般的に薬学的に許容される担体に溶解した本発明の組成物の溶液を含むだろう。使用することができる許容されるビヒクルおよび溶媒の中には水およびリンガー液、等張食塩水がある。さらに、無菌不揮発性油を溶媒または懸濁媒体として慣用的に使用することができる。この目的のために、合成モノ−またはジグリセリドを含む任意の無刺激不揮発性油を使用することができる。さらに、オレイン酸などの脂肪酸を同様に注射剤の調製に使用することができる。これらの溶液は無菌であり、一般的に望ましくない物質を含まない。これらの製剤を、慣用的な周知の滅菌技術によって滅菌してもよい。製剤は、生理的条件に近づけるのに必要とされる薬学的に許容される補助物質、例えば、ｐＨ調整剤および緩衝剤、毒性調整剤、例えば、酢酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、乳酸ナトリウムなどを含んでもよい。これらの製剤中の本発明の組成物の濃度は広く変化することができ、選択する特定の投与様式および患者のニーズにしたがって、主に流体体積、粘土、体重などに基づいて選択されるだろう。ＩＶ投与のために、製剤は無菌注射製剤、例えば、無菌注射水性または油性懸濁液であり得る。この懸濁液は、適当な分散剤または湿潤剤および懸濁剤を用いて先行技術にしたがって製剤化することができる。無菌注射製剤はまた、非毒性の非経口的に許容される希釈剤または溶媒中の無菌注射溶液または懸濁液、例えば、１，３−ブタンジオールの溶液であり得る。
別の実施形態では、本発明の組成物の製剤を、細胞膜と融合するまたは細胞内取り込みされるリポソームの使用によって、すなわち、細胞内取り込みをもたらす細胞の表面膜タンパク質受容体と結合する、リポソームに付着したまたはオリゴヌクレオチドに直接付着したリガンドを使用することによって、送達することができる。リポソームを使用することにより、特にリポソーム表面が標的細胞に特異的なリガンドを保有する、または特定の器官に優先的に向けられている場合に、本発明の組成物のインビボでの標的細胞への送達に集中することができる（例えば、Ａｌ−Ｍｕｈａｍｍｅｄ，Ｊ．Ｍｉｃｒｏｅｎｃａｐｓｕｌ．１３：２９３〜３０６、１９９６；Ｃｈｏｎｎ、Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．６：６９８〜７０８、１９９５；Ｏｓｔｒｏ、Ａｍ．Ｊ．Ｈｏｓｐ．Ｐｈａｒｍ．４６：１５７６〜１５８７、１９８９参照）。
ＶＩＩ．投与
本発明の組成物を、経口、非経口および局所法を含む任意の適当な手段によって送達することができる。局所経路による経皮投与法は、アプリケータースティック、液剤、懸濁剤、乳剤、ゲル剤、クリーム、軟膏、ペースト、ゼリー剤、塗料、散剤およびエアゾール剤として製剤化することができる。
医薬製剤は、好ましくは単位剤形である。このような形態では、製剤を、適当な量の本発明の化合物を含む単位用量に細分する。単位剤形をパッケージ化製剤とすることができ、パッケージは別々の量の製剤、例えば、小包化錠剤、カプセル剤およびバイアルまたはアンプル中の散剤を含む。また、単位剤形がカプセル剤、錠剤、カシェ剤もしくはロゼンジ剤自体であってもよいし、またはパッケージ化形態の中の適当な数のこれらのいずれかであってもよい。
本発明の化合物は、任意の適当な量で存在することができ、それだけに限らないが、対象の体重および年齢、疾患の状態等を含む種々の因子に依存し得る。本発明の化合物の適当な投与量範囲としては、約０．１ｍｇ〜約１００００ｍｇ、または約１ｍｇ〜約１０００ｍｇ、または約１０ｍｇ〜約７５０ｍｇ、または約２５ｍｇ〜約５００ｍｇ、または約５０ｍｇ〜約２５０ｍｇが挙げられる。本発明の化合物の適当な投与量としては、約１ｍｇ、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００または１０００ｍｇが挙げられる。
本発明の化合物は、任意の適当な頻度、間隔および持続時間で投与することができる。例えば、本発明の化合物を、好ましい投与量レベルをもたらすように、１時間に１回または１時間に２回、３回もしくはそれ以上の回数、１日１回または１日２回、３回もしくはそれ以上の回数、あるいは２日、３日、４日、５日、６日または７日に１回投与することができる。本発明の化合物を１日２回以上投与する場合、代表的な間隔としては５、１０、１５、２０、３０、４５および６０分、ならびに１、２、４、６、８、１０、１２、１６、２０および２４時間が挙げられる。本発明の化合物を、１時間、１〜６時間、１〜１２時間、１〜２４時間、６〜１２時間、１２〜２４時間、１日間、１〜７日間、１週間、１〜４週間、１ヶ月間、１〜１２ヶ月間、１年間もしくはそれ以上、または無期限にさえ、１回、２回もしくは３回またはそれ以上の回数投与することができる。
本発明の化合物は別の活性剤と同時投与することができる。同時投与は、本発明の化合物と活性剤を互いに０．５、１、２、４、６、８、１０、１２、１６、２０または２４時間以内に投与することを含む。同時投与はまた、本発明の化合物と活性剤を、同時に、ほぼ同時に（例えば、互いに約１、５、１０、１５、２０または３０分以内に）、または任意の順序で順次投与することも含む。さらに、本発明の化合物と活性剤を、１日当たりの好ましい投与量レベルが得られるように、それぞれ１日１回、または１日２回、３回もしくはそれ以上の回数投与することができる。
いくつかの実施形態では、同時投与を、共製剤（ｃｏ−ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ）、すなわち、本発明の化合物と活性剤の両方を含む単一医薬組成物を調製することによって達成することができる。他の実施形態では、本発明の化合物と活性剤を別々に製剤化することができる。
本発明の化合物と活性剤は、任意の適当な重量比、例えば、約１：１００〜約１００：１（ｗ／ｗ）、または約１：５０〜約５０：１、または約１：２５〜約２５：１、または約１：１０〜約１０：１、または約１：５〜約５：１（ｗ／ｗ）で本発明の組成物中に存在することができる。本発明の化合物と他の活性剤は、任意の適当な重量比、例えば、約１：１００（ｗ／ｗ）、１：５０、１：２５、１：１０、１：５、１：４、１：３、１：２、１：１、２：１、３：１、４：１、５：１、１０：１、２５：１、５０：１または１００：１（ｗ／ｗ）で存在することができる。本発明の化合物と活性剤の他の投与量および投与量比も本発明の組成物および方法に適している。
ＶＩＩＩ．実施例
特記しない限り、全ての試薬およびＮＭＲ溶媒は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＳ）から購入した。化合物２はＩｒｉｓ Ｂｉｏｔｅｃｈ（Ｍａｒｋｔｒｅｄｗｉｔｚ、ドイツ）から得た一方、化合物８はＰｏｌｙｐｕｒｅ（Ｏｓｌｏ、ノルウェー）から購入した。ＤＯＴＡ−ＮＨＳエステルはＭａｃｒｏｃｙｃｌｉｃｓ（Ｄａｌｌａｓ、Ｔｅｘａｓ）から得た。シリカゲルはＳｉｌｉｃｙｃｌｅ（Ｑｕｅｂｅｃ、カナダ）から購入した一方、分取ＴＬＣプレート（２０×２０ｃｍ；厚さ１０００μｍ）はＡｎａｌｔｅｃｈ（Ｎｅｗａｒｋ、ＤＥ）から購入した。超純アルギン酸塩はＰｒｏＮｏｖａ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ（ノルウェー）から購入した。塩化［１１１Ｉｎ］インジウム溶液はＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ（Ｗａｌｔｈａｍ、米国）から購入した。希ＨＣｌ中の塩化［６４Ｃｕ］銅は、ワシントン大学（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）から購入した、または１１ＭｅＶ Ｓｉｅｍｅｎｓ ＲＤＳ １１１サイクロトロンを用いて６４Ｎｉ（ｐ，ｎ）６４Ｃｕ核反応によって社内で製造し、陰イオン交換クロマトグラフィー（Ｂｉｏｒａｄ ＡＧ １−Ｘ８）によって精製した。ダルベッコリン酸緩衝生理食塩水（ＤＰＢＳ）はＩｎｖｉｔｒｏｇｅｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｃａｒｌｓｂａｄ、ＣＡ）から購入した。
ＮＭＲ実験は、Ｖａｒｉａｎ ４００ＭＨｚ ＶＮＭＲＳ装置を用いて、ＣＤＣｌ３または［Ｄ６］ＤＭＳＯで行った。高分解能ＥＳＩ質量分析データは、ポジティブとネガティブのいずれかで測定されるボストン大学化学計測センター（Ｂｏｓｔｏｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ）でＡｇｉｌｅｎｔ Ｉｏｎ Ｔｒａｐ ＬＣ／ＭＳＤ ＳＬを用いて得た。有機合成段階中、０．１％ＴＦＡを含む水およびＭｅＣＮの勾配を適用するＷａｔｅｒｓ ＸＢｒｉｄｇｅ Ｃ１８ Ｃｏｌｕｍｎ（１９×２５０ｍｍ）を備えたＡｇｉｌｅｎｔ １１００ ＳｅｒｉｅｓシステムをＨＰＬＣ精製に使用した。
放射化学中ならびにインビボ分析および精製のために、逆相ＨＰＬＣは、Ｊｕｐｉｔｅｒ Ｐｒｏｔｅｏ Ｃ−１２カラム（２５０×４．６ｍｍ、４μｍ、Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ、Ｔｏｒｒａｎｃｅ、ＣＡ）およびＢｉｏｓｃａｎ ＦｌｏｗＣｏｕｎｔ光電子増倍管（ＰＭＴ）（Ｂｉｏｓｃａｎ、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，ＤＣ）と直列に接続した単一波長またはダイオードアレイＵＶ検出器（２２０＆２５４ｎｍに設定）を備えたＢｅｃｋｍａｎ−Ｃｏｌｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｇｏｌｄ １２８（Ｂｒｅａ、ＣＡ）クロマトグラフィーシステムを用いて行った。データは、３２Ｋａｒａｔソフトウェアパッケージ（Ｂｅｃｋｍａｎ−Ｃｏｌｔｅｒ）を用いて解析した。移動相は溶媒Ａ：水中０．０５％トリフルオロ酢酸および溶媒Ｂ：１００％アセトニトリルからなっており、流量１．５ｍＬ／分で、特に言及しない限り、注入２分後に始まる線形勾配９％溶媒Ｂ、次いで、３０分間にわたって８１％まで増加。
アルギン酸塩ゲルを用いたインビトロ実験中、モレキュラーシーブ高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を、Ｗａｔｅｒｓ ２４８７二重吸光度検出器（２２０＆３２０ｎｍ）およびＢｉｏｓｃａｎ Ｆｌｏｗカウント放射能検出器を備えたＷａｔｅｒｓ Ｂｒｅｅｚｅクロマトグラフィーシステムで行った。Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ ＢｉｏＳｅｐ ＳＥＣ−Ｓ３０００カラム（７．８×３００ｍｍ）を１．０ｍＬ／分のイソクラティック０．１Ｍリン酸ナトリウム、ｐＨ６．８で溶出した。
０．９％ＮａＣｌ水溶液中２００ｍＭ ＥＤＴＡで溶出し、Ｂｉｏｓｃａｎ ２００イメージングスキャナ（Ｂｉｏｓｃａｎ、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ ＤＣ）を用いて行う、ＩＴＬＣ−ＳＧストリップ（Ｐａｌｌ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、Ａｎｎ Ａｒｂｏｒ、ＭＩ）を用いた放射性ＴＬＣによって、６４Ｃｕおよび１１１Ｉｎ−標識収率を測定した。これらの条件で、遊離放射性核種はＲｆ＝０．９で移動する一方、テトラジン６と結合した放射性核種は起点に残っている。
ＰＥＴ／ＣＴデータは、Ｉｎｖｅｏｎ Ｐｒｅｃｌｉｎｉｃａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｔａｔｉｏｎ（Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ）を用いて取得した。
動物取扱 全ての動物は、カリフォルニア大学、Ｄａｖｉｓ、動物実験委員会によって承認されているプロトコルにしたがって取り扱った。
統計解析 群変動を、平均値±１つの標準偏差として記載する。単一群を両側独立ｔ検定で比較した。Ｐ＜０．０５の群を有意に異なるとみなした。マイクロソフトエクセルバージョン１２．８．９を全ての統計学的計算に使用した。
テトラジン修飾診断薬（５）
ｔｅｒｔ−ブチル（３７，４１−ジオキソ−４１−（（６−（６−（ピリジン−２−イル）−１，２，４，５−テトラジン−３−イル）ピリジン−３−イル）アミノ）−３，６，９，１２，１５，１８，２１，２４，２７，３０，３３−ウンデカオキサ−３６−アザヘンテトラコンチル）カルバメート（３）。２（０．３９ｇ、０．６１ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（１５ｍＬ）に溶解する。２のＤＭＦ中攪拌溶液に、１（０．２０ｇ、０．５５ｍｍｏｌ）、ベンゾトリアゾール−１−イルオキシトリス（デメチルアミノ）ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート（ＢＯＰ）（０．２５ｇ、０．５５ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（０．５５ｇ、５．５ｍｍｏｌ）を順次添加した。反応混合物を、窒素雰囲気下室温で１８時間攪拌した。溶媒を低真空下で除去し、標記生成物をＭｅＯＨのＣＨ２Ｃｌ２中勾配（０〜１０％）を用いて重力シリカカラムによって精製した。収量＝０．４０ｇ（７４％）ＮＭＲスペクトルは、以前公開されたものと一致した（Ｒｏｓｓｉｎ，Ｒ．；Ｖｅｒｋｅｒｋ，Ｐ．Ｒ．；ｖａｎ ｄｅｎ Ｂｏｓｃｈ，Ｓ．Ｍ．；Ｖｕｌｄｅｒｓ，Ｒ．Ｃ．Ｍ．；Ｖｅｒｅｌ，Ｉ．；Ｌｕｂ，Ｊ．；Ｒｏｂｉｌｌａｒｄ，Ｍ．Ｓ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２０１０、４９、３３７５．Ｍｏｏｎｅｙ、１９９９）。
Ｎ１−（２−（２−（２−（２−（２−（２−（２−（２−（２−（２−（２−（２−アミノエトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エチル）−Ｎ５−（６−（６−（ピリジン−２−イル）−１，２，４，５−テトラジン−３−イル）ピリジン−３−イル）グルタルアミド（４）。化合物３をＣＨ２Ｃｌ２：ＴＦＡの５：１混合物（１０ｍＬ）に溶解し、室温で２時間攪拌した。溶液がピンク色から深赤色になった。溶媒を除去し、生成物をＭｅＯＨ（２×２０ｍＬ）と共沸した。粗生成物をさらに精製することなく次のステップに持ち越した。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ１０．３６（ｓ，１Ｈ）、９．３７（ｓ，１Ｈ）、９．２６（ｂｓ，１Ｈ）、９．０１（ｓ，１Ｈ）、８．９１（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ）、８．８１（ｄ，Ｊ＝８．６Ｈｚ，１Ｈ）、８．６１（ｄ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，１Ｈ）、８．３９（ｔ，８．０Ｈｚ，１Ｈ）、７．９５（ｔ，Ｊ＝５．０Ｈｚ，１Ｈ）、７．５０（ｓ，１Ｈ）、６．９４（ｂｓ，３Ｈ）、３．７２〜３．０８（ｍ，３５Ｈ）、２．５１（ｔ，Ｊ＝４．６Ｈｚ，２Ｈ）、２．３６（ｔ，Ｊ＝６．０Ｈｚ，２Ｈ）、１．９９（ｔ，Ｊ＝６．７Ｈｚ，２Ｈ）、１．２６（ｔ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，７Ｈ）。１３Ｃ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ１７５．２７、１７３．０６、１６１．３２、１６１．１７、１５９．４２（ｑ，Ｊ＝３９．５Ｈｚ，ＴＦＡ）、１４７．５２、１４５．９４、１４２．８５、１４０．８９、１３９．１３、１３８．４８、１３０．８１、１２８．９５、１２６．６５、１２５．９７、１１５．２（ｑ，Ｊ＝２８７．５Ｈｚ，ＴＦＡ）、７０．１３、７０．０９、７０．０５、６９．９８、６９．９２、６９．８８、６９．７７、６９．７２、６９．６６、６９．５５、６９．４９、６９．３８、６９．３５、６９．２６、６８．８２、６６．５２、４６．５９、３９．６１、３５．６３、３４．６７、２９．５９、２１．２１、８．３８。ＨＲＭＳ：Ｃ４１Ｈ６６Ｎ９Ｏ１３［Ｍ＋Ｈ２Ｏ］計算値８９２．４７０２（データに列挙されている値と異なる）、実測値８９２．４７３９。
２，２’，２’’−（１０−（２，４０，４４−トリオキソ−４４（（６−（６−（ピリジン−２−イル）−１，２，４，５−テトラジン−３−イル）ピリジン−３−イル）アミノ）−６，９，１２，１５，１８，２１，２４，２７，３０，３３，３６−ウンデカオキサ−３，３９−ジアザテトラテトラコンチル）−１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７−トリチル）三酢酸（５）。ＤＯＴＡ−ＮＨＳエステル（１００ｍｇ、０．１３１ｍｍｏｌ）を４（１２９ｍｇ、０．１３１ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（１７９μＬ、１．３１ｍｍｏｌ）のＤＭＦ（５ｍＬ）中溶液に添加した。反応混合物を、室温で４時間攪拌した。溶媒を減圧下で除去した。粗生成物を、０．１％ＴＦＡ（２ｍＬ）を含む水に溶解し、０．４５μｍポリビニリデンフルオリド膜（ＰＶＤＦ）を通して濾過した。標記生成物を、Ｈ２Ｏ（０．１％ＴＦＡ）およびＣＨ３ＣＮ（０．１％ＴＦＡ）の勾配を用いて分取ＨＰＬＣによって精製した。収量７８ｍｇ（４７％）。ＮＭＲスペクトルは、以前公開されたものと一致した（Ｒｏｓｓｉｎ，Ｒ．；Ｖｅｒｋｅｒｋ，Ｐ．Ｒ．；ｖａｎ ｄｅｎ Ｂｏｓｃｈ，Ｓ．Ｍ．；Ｖｕｌｄｅｒｓ，Ｒ．Ｃ．Ｍ．；Ｖｅｒｅｌ，Ｉ．；Ｌｕｂ，Ｊ．；Ｒｏｂｉｌｌａｒｄ，Ｍ．Ｓ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２０１０、４９、３３７５．Ｍｏｏｎｅｙ、１９９９）。
ＨＲＭＳ：Ｃ５７Ｈ９１Ｎ１３Ｏ２０計算値１２７８．６５０３、実測値１２７８．６５８０。
ＴＣＯコンジュゲートの調製
４−（（（Ｓ，Ｅ）−シクロオクタ−４−エニルオキシ）メチル）−（Ｎ−（９Ｈ−フルオレン−９−イル）メチルカルバメート）−Ｎ−（２−（２−（２−（２−（２−（２−（２−（２−（２−（２−（２−（２−アミノエトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エチル）ベンズアミド（８）。化合物７（０．１５ｇ、０．５８ｍｍｏｌ）を１００ｍＬ丸底フラスコ中ＣＨ２Ｃｌ２（１０ｍＬ）に溶解した。７（０．５０ｇ、０．５８ｍｍｏｌ）のＣＨ２Ｃｌ２（１０ｍＬ）中溶液を添加し、引き続いてトリエチルアミン（０．３ｍＬ、２．３ｍｍｏｌ）を添加した。反応混合物を、窒素雰囲気下室温で１８時間攪拌した。次いで、溶媒を除去し、標記生成物を、溶離液として１：２０ ＭｅＯＨ：ＣＨ２Ｃｌ２を用いて重力シリカカラムによって精製した。収量＝０．１９ｇ（３３％）１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ７．７５（ｔ，Ｊ＝７．９Ｈｚ，２Ｈ）、７．６８（ｄ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，２Ｈ）、７．５４（ｄ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，２Ｈ）、７．３４（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ）、７．３０（ｄ，Ｊ＝７．７Ｈｚ，２Ｈ）、７．２３（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，２Ｈ）、５．６５〜５．３９（ｍ，２Ｈ）、４．４３（ｄｄ，Ｊ１＝１４．４Ｈｚ，Ｊ２＝５．２Ｈｚ，２Ｈ）、４．３２（ｄ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，２Ｈ）、４．１４（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，１Ｈ）、３．５９〜３．３４（ｍ，４８Ｈ）、２．３３〜１．２１（ｍ，１０Ｈ）。１３Ｃ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ１６７．３３、１５６．２５、１４３．９０、１４２．９６、１４１．１８、１３５．７８、１３３．２６、１３１．２０、１２７．５４、１２７．０４、１２６．９３、１２６．６４、１２５．０１、１１９．８３、７４．１４、７０．４０、７０．２５、６９．８１、６６．４３、５０．５６、４７．２５、４０．０８、３９．６８、３４．４７、３２．８１、２９．７８、２７．５６。
４−（（（Ｓ，Ｚ）−シクロオクタ−４−エニルオキシ）メチル）−Ｎ−（２−（２−（２−（２−（２−（２−（２−（２−（２−（２−（２−（２−アミノエトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エトキシ）エチル）ベンズアミド（９）。ピペリジン（２．５ｍＬ）を８（１９３ｍｇ、０．１９ｍｍｏｌ）のＣＨ２Ｃｌ２（１０ｍＬ）中溶液に滴加した。得られた溶液を、室温で４時間攪拌した。溶媒を除去し、標記生成物を、溶離液として１：１０ ＭｅＯＨ：ＣＨ２Ｃｌ２を用いて重力シリカカラムによって精製した。収量＝８６ｍｇ（５７％）。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ７．７３（ｔ，Ｊ＝７．９Ｈｚ，２Ｈ）、７．３６〜７．２８（ｍ，２Ｈ）、６．９６（ｂｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，１Ｈ）、５．６５〜５．４０（ｍ，２Ｈ）、５．３０〜５．２６（ｍ，１Ｈ）、４．５４〜４．３３（ｍ，３Ｈ）、３．６０〜３．３６（ｍ，４８Ｈ）、３．０６〜２．９９（ｍ，１Ｈ）、２．４０〜１．４４（ｍ，１０Ｈ）。ＨＲＭＳ：Ｃ４０Ｈ７０Ｎ２Ｏ１３計算値７８７．４８７８、実測値７８７．４９３８。
９によるアルギン酸塩化学修飾
ＭＶＧアルギン酸塩、高Ｇ含有アルギン酸塩（製造業者によって指定されるＭ：Ｇ比が４０：６０である）を試験の全てに使用した。以前記載されたカルボジイミド化学を用いて、高Ｍ−および高Ｇ含有アルギン酸塩中のカルボン酸をトランス−シクロオクテン９で修飾した。全ての反応を、０．３Ｍ ＮａＣｌを含む０．１Ｍ ２−（Ｎ−モルホリノ）エタンスルホン（ＭＥＳ）酸緩衝液ｐＨ６．５ ２５ｍＬ中でアルギン酸塩２５０ｍｇ、濃度１％（ｗ／ｖ）を用いて行った。１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド（ＥＤＣ）１２．１ｍｇ（０．０６３ｍｍｏｌ）をアルギン酸塩に添加して、アルギン酸塩のウロン酸モノマーに対して１：２０モル比でポリマー鎖に沿ってカルボン酸を活性化した。Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミド（スルホ−ＮＨＳ）６．９ｍｇ（０．０３２）をＥＤＣに対して１：２モル比で共反応物質（ｃｏｒｅａｃｔａｎｔ）として添加した。アミン９（１０ｍｇ、０．０１３ｍｍｏｌ）をＭＥＳ緩衝液１ｍＬ中反応物に添加し、アルギン酸塩を２０時間反応させた。修飾アルギン酸塩を５日間にわたり大規模な透析（ＭＷＣＯ３５００）によって精製した。次いで、アルギン酸塩を透析管から取り出し、０．２２μｍＭｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｓｔｅｒｉｌｅフィルタを用いて濾過して２５ｍＬ円錐形バイアルに入れた。次いで、アルギン酸塩を冷蔵庫に１時間、次いで、−２０℃冷凍庫に２時間、最後に−８０℃冷凍庫に一晩入れることによって凍結させた。次いで、試料を完全に乾燥するまで（５〜１０日）凍結乾燥器に入れ、次いで、必要となるまで−８０℃で保管した。
使用する準備ができたら、カルシウム架橋アルギン酸塩ヒドロゲルを、０．２５％（ｗ／ｖ）ＰＢＳを含むｄｄＨ２Ｏ中２．５％（ｖ／ｖ）アルギン酸塩溶液に希釈した。無菌過飽和硫酸カルシウム溶液を０．２１ｇ ＣａＳＯ４／ｍＬ ｄｄＨ２Ｏの濃度で作成した。スラリー約０．４ｍＬを２．０％アルギン酸塩溶液全１０ｍＬに添加した。
インビボで使用するために、上記アルギン酸塩ゲル溶液と過飽和硫酸カルシウム溶液を、２重の雌コネクタを通して注射器中で迅速に混合し、直ちに動物に注射した。
インビトロ実験のために、上記アルギン酸塩ゲル溶液と過飽和硫酸カルシウム溶液を、２重の雌コネクタを通して注射器中で迅速に混合した。次いで、２％アルギン酸塩ゲル溶液を、２ｍｍスペーサーを有する平行なガラスプレートの間で鋳造してゲルフィルムを調製した。ヒドロゲルディスクを、パンチ（ＭｃＭａｓｔｅｒ−Ｃａｒｒ、Ｃｈｉｃａｇｏ、ＩＬ）を用いてフィルムからくり抜いた。
イオン結合群については、トランス−シクロオクテン９をＥＤＣおよびスルホ−ＮＨＳと共に添加しなかったが、後のステップで、過飽和硫酸カルシウム溶液と共に添加したことを除いて、正確に同じプロトコルを使用した。対照群については、トランス−シクロオクテン９を順序のいずれの点でも添加しなかった。
インビトロ実験
テトラジン銅放射標識。塩化６４Ｃｕ（０．５Ｍ ＨＣｌ中５〜１０μＬ）を０．１Ｍ酢酸アンモニウム緩衝液（ｐＨ７、５０〜１００μＬ）で希釈した。ＤＯＴＡコンジュゲートテトラジン（５）を０．１Ｍ酢酸アンモニウム、ｐＨ７．０に溶解した（１．２８ｍｇ／ｍＬ）。５のアリコートを適当な量の塩化［６４Ｃｕ］銅と合わせ、穏やかな攪拌の下室温で１０分間インキュベートした。放射性核種の完全な取り込みを放射性ＴＬＣによって監視した。ＨＰＬＣ精製および穏やかな加熱下での溶媒の蒸発後、６４Ｃｕ−テトラジン５の放射化学的純度を放射性ＨＰＬＣによって監視した。
動物実験のために、６４Ｃｕ−テトラジン溶液を無菌生理食塩水で希釈した。インビボ実験に使用する６４Ｃｕ−テトラジン５溶液の比放射能は、典型的には３．３ＭＣｉ／ｇであった。
テトラジンインジウム放射標識
塩化１１１Ｉｎ（０．５Ｍ ＨＣｌ中５〜１０μＬ）を０．１Ｍ酢酸アンモニウム緩衝液（ｐＨ７、５０〜１００μＬ）で希釈した。ＤＯＴＡコンジュゲートテトラジン（５）を０．１Ｍ酢酸アンモニウム、ｐＨ７．０に溶解した（１．２８ｍｇ／ｍＬ）。５のアリコートを適当な量の塩化［１１１Ｉｎ］インジウムと合わせ、穏やかな攪拌の下３７℃で１０分間インキュベートした。放射性核種の完全な取り込みを放射性ＴＬＣによって監視した。ＨＰＬＣ精製および穏やかな加熱下での溶媒の蒸発後、１１１Ｉｎ−テトラジン５の放射化学的純度を放射性ＨＰＬＣによって監視した。
動物実験のために、１１１Ｉｎ−テトラジン溶液を無菌生理食塩水で希釈した。インビボ実験に使用する１１１Ｉｎ−テトラジン５溶液の比放射能は、典型的には１８Ｃｉ／ｇであった。
インビトロ反応性
サイズ排除ＨＰＬＣ。アルギン酸塩骨格への化合物９の取り込みを、代理として放射標識テトラジン５を用いて定量化した。手短に言えば、２％アルギン酸塩ゲル溶液を既知の量の比放射能が測定されているテトラジン−放射性核種と混合した。ゲルに組み込まれた放射能の量を、大きい化合物（アルギン酸塩）が小さい化合物より早く溶出するサイズ排除ＨＰＬＣを通して測定した。
ディスク。アルギン酸塩−ＴＣＯの反応性をＰＢＳおよびマウス血清で試験した。典型的には、重さ約２５μｇの予め作られたディスクを試験管に入れた。対照として、ＴＣＯで処理していないアルギン酸塩ディスクを使用した。ディスクを放射性核種で標識した既知の量の化合物１０（６４Ｃｕ−テトラジン５または１１１Ｉｎ−テトラジン５のいずれか）を含む生理食塩水または血清溶液に添加した。Ｗａｌｌａｃ １４７０ Ｗｉｚａｒｄガンマカウンタ（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ Ｉｎｃ．）を用いて放射能を測定した。次いで、ディスクを生理食塩水２５０μＬを用いて３回洗浄およびボルテックスし、放射能を再度測定した。
インビボ試験
生体分布実験。２つの生体分布試験を行った。第１の試験は、全てのスキャンを行った２６時間後に６４Ｃｕ−テトラジン５を用いて行った。第２の生体分布試験は、アルギン酸塩ゲルの皮下注射、引き続いてテトラジン５の静脈内注射の３時間後に１１１Ｉｎ−テトラジン５を用いて行った。
マウスを頸椎脱臼によって安楽死させた。対象となる器官および体液、例えば、尿、血液、胆嚢、肝臓、心臓、腎臓、膵臓、脾臓、肺、胃、小腸、大腸、膀胱、皮膚、筋肉、骨、尾、脳、ならびに実験群（ゲル、ＴＣＯ−ゲル、ｓＴＣＯ＋ゲル）を回収し、全て脱イオン水で洗浄して過剰な血液を除去し、秤量した。Ｗａｌｌａｃ １４７０ Ｗｉｚａｒｄガンマカウンタ（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ Ｉｎｃ．）を用いて放射能を測定した。放射能取り込みを、注射用量／ｇの％（％ＩＤ／ｇ）として表した。全ての値を同位元素崩壊について補正した。
イメージング実験
マウスに、皮下部位（右肩または左肩のいずれか）において、アルギン酸塩実験群（対照、ＴＣＯ−ゲル、ｓＴＣＯ＋ゲル）の１つの注射を受けさせた。約２時間後、マウスに６４Ｃｕ−テトラジン５（０．０９〜０．２１ｍＣｉ）の尾静脈注射を受けさせた。テトラジン５注射の１時間後、マウスに１％〜２％イソフルランで麻酔をかけ、ＰＥＴスキャナを通して３０分間イメージングし、次いで、ＣＴ像を回収した。静止画像を１５〜３０分間回収し、Ｉｎｖｅｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎソフトウェア（Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ、Ｍｅｍｐｈｉｓ、ＴＮ）によって共記載した。アルギン酸塩の初期注射の６、１４および２６時間後に、この工程を繰り返した。ＰＥＴ像を復元した。Ｉｎｖｅｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｗｏｒｋｓｈｏｐを用いて、小動物ＰＥＴ像を解析した。ＣＴ解剖学ガイドラインを用いて対象となる領域をＰＥＴ像から選択し、これらに関連する活性をＩｎｖｅｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｗｏｒｋｓｈｏｐソフトウェアによって測定した。
前記発明を、理解を明確にする目的で実例および例としていくらか詳細に記載してきたが、当業者であれば、添付の特許請求の範囲の範囲内で一定の変更および修正を行ってもよいことを認識するだろう。さらに、本明細書に提供される各参考文献は、あたかも各参考文献が参照により個別に組み込まれるのと同程度に全体が参照により組み込まれる。本出願と本明細書に提供される参考文献との間に矛盾が存在する場合、本出願が優先されるものとする。

Claims (15)

  1. 有効量の治療薬または診断薬を患者の標的化器官または組織の第１の位置に選択的に送達する方法に使用するための、第１の結合剤と結合した生体適合性固体支持体と、第２の結合剤と結合した前記治療薬または診断薬とを含むキットであって、
    前記生体適合性固体支持体が、多糖ヒドロゲル、アルギン酸塩、セルロース、ヒアルロン酸、キトサン、キチン、コンドロイチン硫酸、ヘパリン、ポリマーマトリックス、金属、セラミック、およびプラスチックからなる群から選択され、
    前記第１の結合剤と第２の結合剤が、それぞれ独立して、シクロオクテンおよびテトラジンからなる群から選択され、そして
    前記方法が、
    （ａ）前記第１の結合剤と結合した前記生体適合性固体支持体を前記患者の前記標的化器官または組織の前記第１の位置に移植するステップと、ここで、前記標的化器官または組織の前記第１の位置は、前記患者の前記標的化器官または組織の他の位置に対して化学標的化剤によっても生物標的化剤によっても選択的に標的化することができないものとし；（ｂ）前記第１の結合剤と前記第２の結合剤とが接触すると互いに結合し、それによって有効量の前記治療薬または診断薬を前記患者の前記標的化器官または組織の前記第１の位置に選択的に送達するように、前記患者に前記第２の結合剤と結合した前記治療薬または診断薬を投与するステップと
    を含む、前記キット。
  2. 前記固体支持体が、ヒドロゲルを含む、請求項１に記載のキット。
  3. 前記固体支持体が、アルギン酸塩を含む、請求項１に記載のキット。
  4. 前記第１の結合剤と第２の結合剤の一方が、トランス−シクロオクテンであり、他方が１，２，４，５−テトラジンであるように、前記第１の結合剤と第２の結合剤が、それぞれ独立して、トランス−シクロオクテンおよび１，２，４，５−テトラジンからなる群から選択される、請求項１に記載のキット。
  5. 前記標的化器官または組織が、骨である、請求項１に記載のキット。
  6. 前記標的化器官または組織の前記第１の位置での前記治療薬または診断薬の濃度が、前記患者の他の場所の濃度よりも高い、請求項１に記載のキット。
  7. 前記治療薬がバンコマイシンである、請求項１に記載のキット。
  8. 患者の疾患または状態を治療するための、第１の結合剤に結合した治療薬であって、
    前記第１の結合剤が、前記疾患または状態の部位で、生体適合性固体支持体に結合した第２の結合剤と接触すると、前記第１の結合剤と第２の結合剤が互いに結合し、それによって前記疾患または状態の部位で治療上有効量の治療薬を形成し、前記患者に投与する前記治療薬の量は前記第２の結合剤の非存在下で前記患者に投与する治療上有効量未満であり、
    前記生体適合性固体支持体が、多糖ヒドロゲル、アルギン酸塩、セルロース、ヒアルロン酸、キトサン、キチン、コンドロイチン硫酸、ヘパリン、ポリマーマトリックス、金属、セラミック、およびプラスチックからなる群から選択され、そして
    前記第１の結合剤と第２の結合剤が、それぞれ独立して、シクロオクテンおよびテトラジンからなる群から選択される、前記治療薬。
  9. 前記疾患または状態が、骨髄炎である、請求項８に記載の治療薬。
  10. 前記治療薬が、バンコマイシンである、請求項８に記載の治療薬。
  11. 多糖ヒドロゲル、アルギン酸塩、セルロース、ヒアルロン酸、キトサン、キチン、コンドロイチン硫酸、ヘパリン、ポリマーマトリックス、金属、セラミック、およびプラスチックからなる群から選択される生体適合性固体支持体と；
    前記生体適合性固体支持体と結合した第１の結合剤であって、前記第１の結合剤がシクロオクテンおよびテトラジンからなる群から選択される、前記の少なくとも１種の結合剤と；
    を含む、患者の疾患または状態を治療するための組成物であって、
    前記第１の結合剤が、前記疾患または状態の部位で治療薬と結合した第２の結合剤と接触すると、前記第１の結合剤と第２の結合剤が互いに結合し、それによって前記疾患または状態の部位で治療上有効量の治療薬を形成する、前記組成物。
  12. 各々の結合剤と前記生体適合性固体支持体を共有結合するリンカーをさらに含む、請求項１１に記載の組成物。
  13. 前記固体支持体がヒドロゲルを含む、請求項１１に記載の組成物。
  14. 前記固体支持体がアルギン酸塩を含む、請求項１１に記載の組成物。
  15. 式：

    の構造を有する、請求項１１に記載の組成物。
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