JP5794499B2

JP5794499B2 - Composite particles

Info

Publication number: JP5794499B2
Application number: JP2010202766A
Authority: JP
Inventors: 輝幸近藤; 祐木村; 遼太神杉; 松田　哲也; 哲也松田; 美智子楢崎
Original assignee: Kyoto University NUC
Current assignee: Kyoto University NUC
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2010-09-10
Publication date: 2015-10-14
Anticipated expiration: 2030-09-10
Also published as: JP2012056901A

Description

本発明は、複合粒子に関する。さらに詳しくは、本発明は、複合粒子およびその製造方法、ならびに当該複合粒子を含有するＭＲＩ造影剤および光超音波イメージングプローブに関する。本発明の複合粒子は、生体内の水の緩和時間を短縮させるＭＲＩ造影剤として利用することができるとともに、光超音波信号を発する光超音波マンモグラフィ（Photoacoustic Mammography）用イメージングプローブとして利用することができる。本発明の複合粒子を用いることにより、単一プローブによる２種類のイメージング技術を利用した画像形成が可能となることから、本発明の複合粒子は、正確、迅速、かつ患者の負荷を軽減する画像診断に使用される多機能分子イメージングプローブとして期待されるものである。 The present invention relates to composite particles. More specifically, the present invention relates to a composite particle and a method for producing the same, and an MRI contrast agent and an optical ultrasound imaging probe containing the composite particle. The composite particle of the present invention can be used as an MRI contrast agent that shortens the relaxation time of water in a living body, and can be used as an imaging probe for optical ultrasound mammography (Photoacoustic Mammography) that emits an optical ultrasound signal. it can. By using the composite particle of the present invention, it is possible to form an image using two types of imaging techniques using a single probe. Therefore, the composite particle of the present invention is an image that is accurate, rapid, and reduces the burden on the patient. It is expected as a multifunctional molecular imaging probe used for diagnosis.

磁気共鳴撮像法〔ＭＲＩ (Magnetic Resonance Imaging)〕は、核磁気共鳴（Nuclear Magnetic Resonance）を利用することにより、生体などの内部組織や内部構造を磁気共鳴画像として得る方法である。 Magnetic Resonance Imaging (MRI) is a method for obtaining an internal tissue or internal structure such as a living body as a magnetic resonance image by using nuclear magnetic resonance.

磁気共鳴（ＭＲ）の信号強度は、生体内の水の緩和時間に大きく依存することから、緩和時間を制御することにより、得られる磁気共鳴画像のコントラストを強くすることができる。例えば、ガドリニウムイオン（Ｇｄ³⁺）は、常磁性を示し、水の緩和時間を短縮させるので、ＭＲＩ造影剤として大きな効果が期待されている。 Since the signal intensity of magnetic resonance (MR) greatly depends on the relaxation time of water in the living body, the contrast of the obtained magnetic resonance image can be strengthened by controlling the relaxation time. For example, gadolinium ion (Gd ³⁺ ) exhibits paramagnetism and shortens the relaxation time of water, and thus is expected to have a great effect as an MRI contrast agent.

しかし、ガドリニウムイオン(Ｇｄ³⁺)は、それ単独では生体毒性を有することから、ガドリニウムイオンに有機配位子をキレート配位させることにより、ガドリニウムイオンを安定化させたガドリニウム錯体が開発されており、当該ガドリニウム錯体は、ＭＲＩ造影剤として用いることが提案されている（例えば、特許文献１および２参照）。 However, since gadolinium ion (Gd ³⁺ ) alone is biotoxic, a gadolinium complex that has stabilized gadolinium ion by chelating coordination of an organic ligand to gadolinium ion has been developed. The gadolinium complex has been proposed to be used as an MRI contrast agent (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

ガドリニウムイオンが発現する水の緩和時間を短縮させる効果は、水分子がガドリニウムイオンに配位することによるところが大きい。一方、ＭＲＩ造影剤として一般に用いられているガドリニウム錯体では、配位子中の７個または８個の窒素原子やカルボキシル基などの配位性官能基がガドリニウムイオンに配位することによってキレート錯体が形成され、安定化されている。従って、９配位のガドリニウムイオンの８配位までが水の配位に使えないことから、前記ガドリニウム錯体では、ガドリニウムイオンが本来有している水の緩和時間を短縮させる機能が十分に発現されていない可能性がある。 The effect of shortening the relaxation time of water expressed by gadolinium ions is largely due to the coordination of water molecules to gadolinium ions. On the other hand, in a gadolinium complex generally used as an MRI contrast agent, a chelate complex is formed by coordination of a coordinating functional group such as 7 or 8 nitrogen atoms or carboxyl groups in a ligand to a gadolinium ion. Formed and stabilized. Accordingly, since up to 8 coordination of 9-coordinate gadolinium ions cannot be used for water coordination, the gadolinium complex sufficiently exhibits the function of shortening the relaxation time of water inherent in gadolinium ions. It may not be.

そこで、本発明者らは、従来のガドリニウム錯体と対比して水の緩和時間を短縮させる効果に優れたガドリニウム錯体を提案している（例えば、特許文献３参照）。 Therefore, the present inventors have proposed a gadolinium complex that is excellent in the effect of shortening the relaxation time of water as compared with a conventional gadolinium complex (see, for example, Patent Document 3).

前記ガドリニウム錯体は、従来のガドリニウム錯体と対比して、水の緩和時間を短縮させる効果に優れているが、単一プローブによる２種類のイメージング技術を用いた画像形成は、より正確、迅速、かつ患者の負荷を軽減する画像診断に対して有用であることから、水の緩和時間を短縮させるというＭＲＩ造影剤としての機能のみならず、光超音波信号を発し、光超音波マンモグラフィ用のイメージングプローブとして利用することができる多機能分子イメージングプローブの開発が望まれている。 The gadolinium complex is superior to the conventional gadolinium complex in reducing the relaxation time of water, but image formation using two types of imaging techniques with a single probe is more accurate, rapid, and Since it is useful for diagnostic imaging that reduces the burden on the patient, it not only functions as an MRI contrast agent that shortens the relaxation time of water, but also generates an optical ultrasound signal, and an imaging probe for optical ultrasound mammography. Development of multifunctional molecular imaging probes that can be used as

特開平０３−２１５４５７号公報（特許第２６０３３５７号公報）Japanese Patent Laid-Open No. 03-215457 (Japanese Patent No. 2603357) 特開平１１−０２１２７９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-021279 特開２００９−２２１１８７号公報JP 2009-221187 A

本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、水の緩和時間を短縮させるというＭＲＩ造影剤のみならず、光超音波信号を発し、光超音波マンモグラフィにも利用することができる複合粒子およびその製造方法、ならびに当該複合粒子を含有するＭＲＩ造影剤および多機能分子イメージングプローブを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above prior art, and is a composite that can be used not only for MRI contrast agents that reduce the relaxation time of water, but also for optical ultrasonic mammography. It is an object of the present invention to provide a particle, a production method thereof, an MRI contrast agent and a multifunctional molecular imaging probe containing the composite particle.

本発明は、
（１）酸化ガドリニウム含有粒子の表面上に両親媒性高分子化合物からなる被膜が形成されてなる複合粒子、
（２）２０〜２００ｎｍの粒子径を有する前記（１）に記載の複合粒子、
（３）両親媒性高分子化合物からなる被膜の厚さが３〜１０ｎｍである前記（１）または（２）に記載の複合粒子、
（４）酸化ガドリニウム含有粒子が酸化ガドリニウムおよび多価アルコールを含有する前記（１）〜（３）のいずれかに記載の複合粒子、
（５）多価アルコールが脂肪族ジオールである前記（４）に記載の複合粒子、
（６）前記（１）〜（５）のいずれかに記載の複合粒子を含有することを特徴とするＭＲＩ造影剤、
（７）前記（１）〜（５）のいずれかに記載の複合粒子を含有することを特徴とする光超音波マンモグラフィ用イメージングプローブ、
（８）酸化ガドリニウム含有粒子の表面上に両親媒性高分子化合物を被覆することを特徴とする複合粒子の製造方法、
（９）硝酸ガドリニウムを多価アルコールに溶解させて加熱し、得られた酸化ガドリニウムの多価アルコール溶液に極性有機溶媒を添加することにより、酸化ガドリニウム含有粒子を調製する前記（８）に記載の複合粒子の製造方法、
（１０）極性有機溶媒が脂肪族１価アルコール、脂肪族アルデヒドまたは脂肪族ケトン化合物である前記（９）に記載の複合粒子の製造方法、
（１１）酸化ガドリニウム含有粒子を水中に添加し、当該酸化ガドリニウム含有粒子の粒子径を調整した後、当該酸化ガドリニウム含有粒子の表面上に両親媒性高分子化合物を被覆することを特徴とする複合粒子の粒子径の制御方法、
（１２）硝酸ガドリニウムを多価アルコールに溶解させて加熱し、得られた酸化ガドリニウムの多価アルコール溶液に極性有機溶媒を添加することにより、酸化ガドリニウム含有粒子を調製する前記（１１）に記載の複合粒子の粒子径の制御方法、および
（１３）極性有機溶媒が、脂肪族１価アルコール、脂肪族アルデヒドまたは脂肪族ケトン化合物である前記（１２）に記載の複合粒子の粒子径の制御方法
に関する。 The present invention
(1) Composite particles in which a film made of an amphiphilic polymer compound is formed on the surface of gadolinium oxide-containing particles,
(2) The composite particle according to (1), having a particle size of 20 to 200 nm,
(3) The composite particle according to (1) or (2), wherein the thickness of the film made of an amphiphilic polymer compound is 3 to 10 nm,
(4) The composite particle according to any one of (1) to (3), wherein the gadolinium oxide-containing particle contains gadolinium oxide and a polyhydric alcohol,
(5) The composite particle according to (4), wherein the polyhydric alcohol is an aliphatic diol,
(6) An MRI contrast agent comprising the composite particle according to any one of (1) to (5),
(7) An imaging probe for optical ultrasonic mammography, comprising the composite particle according to any one of (1) to (5),
(8) A method for producing composite particles, wherein the surface of gadolinium oxide-containing particles is coated with an amphiphilic polymer compound,
(9) The gadolinium nitrate-containing particles are prepared by dissolving gadolinium nitrate in a polyhydric alcohol and heating, and adding a polar organic solvent to the obtained polyhydric alcohol solution of gadolinium oxide. Production method of composite particles,
(10) The method for producing composite particles according to (9), wherein the polar organic solvent is an aliphatic monohydric alcohol, an aliphatic aldehyde, or an aliphatic ketone compound,
(11) A composite comprising adding gadolinium oxide-containing particles in water, adjusting the particle diameter of the gadolinium oxide-containing particles, and then coating the surface of the gadolinium oxide-containing particles with an amphiphilic polymer compound. A method of controlling the particle size of the particles,
(12) The gadolinium nitrate-containing particles are prepared by dissolving gadolinium nitrate in a polyhydric alcohol and heating the mixture, and adding a polar organic solvent to the obtained polyhydric alcohol solution of gadolinium oxide. (13) The method for controlling the particle diameter of the composite particles according to (12), wherein the polar organic solvent is an aliphatic monohydric alcohol, an aliphatic aldehyde, or an aliphatic ketone compound. .

本発明によれば、水の緩和時間を短縮させるというＭＲＩ造影剤のみならず、光超音波信号を発する光超音波マンモグラフィ用のイメージングプローブとしても利用することができる複合粒子およびその製造方法、ならびに当該複合粒子を含有するＭＲＩ造影剤および多機能分子イメージングプローブが提供される。 According to the present invention, composite particles that can be used not only as an MRI contrast agent that shortens the relaxation time of water but also as an imaging probe for optical ultrasonic mammography that emits an optical ultrasonic signal, a method for manufacturing the same, and MRI contrast agents and multifunctional molecular imaging probes containing the composite particles are provided.

（ａ）〜（ｆ）は、それぞれ順に、実施例２において、ゼラチンを被覆する前の酸化ガドリニウム含有粒子を２５℃の超純水中に分散させた直後の粒径分布、当該酸化ガドリニウム含有粒子を２５℃の超純水中に分散させて１０時間経過時の粒径分布、当該酸化ガドリニウム含有粒子を２５℃の超純水中に分散させて３０時間経過時の粒径分布、複合粒子を２５℃の超純水中に分散させた直後の粒径分布、当該複合粒子を２５℃の超純水中に分散させて１０時間経過時の粒径分布、および当該複合粒子を２５℃の超純水中に分散させて３０時間経過時の粒径分布を示すグラフである。(A) to (f) are the particle size distribution immediately after dispersing the gadolinium oxide-containing particles before coating with gelatin in ultrapure water at 25 ° C. in Example 2, respectively, and the gadolinium oxide-containing particles. Is dispersed in ultrapure water at 25 ° C. for 10 hours, and the gadolinium oxide-containing particles are dispersed in ultrapure water at 25 ° C. for 30 hours. The particle size distribution immediately after being dispersed in ultrapure water at 25 ° C., the composite particle is dispersed in ultrapure water at 25 ° C., the particle size distribution after 10 hours, and the composite particle is over 25 ° C. It is a graph which shows the particle size distribution at the time of 30 hours disperse | distributing in a pure water. （ａ）および（ｂ）は、それぞれ順に、実施例３において、ゼラチンで被覆する前の酸化ガドリニウム含有粒子の透過型電子顕微鏡写真および実施例１で得られた複合粒子の透過型電子顕微鏡写真である。(A) and (b) are respectively a transmission electron micrograph of the gadolinium oxide-containing particles before coating with gelatin in Example 3 and a transmission electron micrograph of the composite particles obtained in Example 1, respectively. is there. 実施例４において、実施例１で得られたゼラチンで被覆する前の酸化ガドリニウム含有粒子の示差熱−熱重量分析結果を示すグラフである。In Example 4, it is a graph which shows the differential thermal-thermogravimetric analysis result of the gadolinium oxide containing particle | grains before coat | covering with the gelatin obtained in Example 1. FIG. 実施例５において、実施例１で得られたゼラチンで被覆する前の酸化ガドリニウム含有粒子の粉末Ｘ線回折図である。In Example 5, it is a powder X-ray diffraction pattern of the gadolinium oxide containing particle | grains before coat | covering with the gelatin obtained in Example 1. FIG. 実施例６において、実施例１で得られたゼラチンで被覆する前の酸化ガドリニウム含有粒子の紫外−可視光吸収スペクトルを示すグラフである。In Example 6, it is a graph which shows the ultraviolet-visible light absorption spectrum of the gadolinium oxide containing particle | grains before coat | covering with the gelatin obtained in Example 1. FIG. 実施例７において、（ａ）は従来の臨床用ＭＲＩ造影剤〔Magnevist（登録商標）〕の存在下でのＴ１強調画像を示す図、（ｂ）は実施例１で得られた複合粒子の存在下でのＴ１強調画像を示す図である。In Example 7, (a) is a figure which shows the T1-weighted image in presence of the conventional clinical MRI contrast agent [Magnevist (trademark)], (b) is presence of the composite particle obtained in Example 1 It is a figure which shows the T1-weighted image below. 実施例８において、（ａ）は実施例１で得られたゼラチンで被覆する前の酸化ガドリニウム含有粒子を２５℃の超純水中に分散させた溶液にパルスレーザー光を照射したときにハイドロフォンにより観測された電圧変化を示す図、（ｂ）は実施例１で得られた複合粒子を２５℃の超純水中に分散させた溶液にパルスレーザー光を照射したときにハイドロフォンにより観測された電圧変化を示す図、（ｃ）は超純水のみにパルスレーザー光を照射したときにハイドロフォンにより観測された電圧変化を示す図である。In Example 8, (a) is a hydrophone when a solution obtained by dispersing gadolinium oxide-containing particles before coating with gelatin obtained in Example 1 in ultrapure water at 25 ° C. is irradiated with pulsed laser light. FIG. 5B is a graph showing the change in voltage observed by (1), and (b) is observed by a hydrophone when a pulsed laser beam is applied to a solution in which the composite particles obtained in Example 1 are dispersed in ultrapure water at 25 ° C. FIG. 6C is a diagram showing the voltage change observed by the hydrophone when only the ultrapure water is irradiated with the pulse laser beam. 実施例９において、コントロール（超純水）、ガドリニウム濃度が０．０５ｍＭの従来の臨床用ＭＲＩ造影剤〔Magnevist（登録商標）〕、ガドリニウム濃度が０．０５ｍＭの複合粒子およびガドリニウム濃度が０．０５ｍＭの硝酸ガドリニウムがそれぞれ正常細胞に及ぼす毒性の試験結果を示す図である。In Example 9, a control (ultra pure water), a conventional clinical MRI contrast agent [Magnevist (registered trademark)] having a gadolinium concentration of 0.05 mM, a composite particle having a gadolinium concentration of 0.05 mM, and a gadolinium concentration of 0.05 mM It is a figure which shows the test result of the toxicity which gadolinium nitrate of each has on a normal cell. 実施例１０において、ガドリニウム濃度が０．１ｍｍｏｌ／ｋｇの従来の臨床用ＭＲＩ造影剤〔Magnevist（登録商標）〕をマウスに投与し、各臓器での投与前におけるＭＲ信号強度に対する投与後のＭＲ信号強度の比の経時変化を示す図である。In Example 10, a conventional clinical MRI contrast agent [Magnevist (registered trademark)] having a gadolinium concentration of 0.1 mmol / kg was administered to a mouse, and the MR signal after administration with respect to the MR signal intensity before administration in each organ. It is a figure which shows the time-dependent change of intensity | strength ratio. 実施例１０において、ガドリニウム濃度が０．１ｍｍｏｌ／ｋｇの実施例１で得られた複合粒子をマウスに投与し、各臓器での投与前におけるＭＲ信号強度に対する投与後のＭＲ信号強度の比の経時変化を示す図である。In Example 10, the composite particles obtained in Example 1 having a gadolinium concentration of 0.1 mmol / kg were administered to mice, and the ratio of MR signal intensity after administration to MR signal intensity before administration in each organ over time It is a figure which shows a change. 実施例１１において、ガドリニウム濃度が０．１ｍｍｏｌ／ｋｇの実施例１で得られた複合粒子を担癌マウスに投与してから３時間経過後におけるＭＲＩ画像を示す図である。In Example 11, it is a figure which shows the MRI image in 3 hours after administering the composite particle obtained in Example 1 whose gadolinium density | concentration is 0.1 mmol / kg to a cancer bearing mouse | mouth.

本発明の複合粒子は、酸化ガドリニウム含有粒子の表面上に両親媒性高分子化合物からなる被膜が形成されていることを特徴とする。 The composite particles of the present invention are characterized in that a film made of an amphiphilic polymer compound is formed on the surface of gadolinium oxide-containing particles.

本発明者らは、ＭＲＩ造影剤としての使用が期待されているガドリニウム粒子について鋭意研究を重ねた結果、酸化ガドリニウム含有粒子の表面上に両親媒性高分子化合物、例えば、ゼラチンを被覆することによって得られる複合粒子は、光超音波信号を発生する光超音波マンモグラフィ用イメージングプローブとして有用であることが見出された。 As a result of intensive research on gadolinium particles expected to be used as an MRI contrast agent, the present inventors have coated an amphiphilic polymer compound such as gelatin on the surface of gadolinium oxide-containing particles. The resulting composite particles have been found useful as imaging probes for optical ultrasound mammography that generate optical ultrasound signals.

ここで、光超音波マンモグラフィは、血管のイメージングのために近年注目されている新しい技術である。光超音波マンモグラフィに用いられる装置は、検体にパルスレーザー光を照射するための色素レーザー、検体から発生した超音波を電圧の変化として検出するためのハイドロフォン、および解析用のオシロスコープから構成される。光超音波マンモグラフィによって観測された電圧の波形は、光照射を受けた部分の形状に依存することから、当該波形をもとにして画像構築を行なうことができる。 Here, optical ultrasonic mammography is a new technique that has been attracting attention in recent years for imaging of blood vessels. The device used for optical ultrasonic mammography is composed of a dye laser for irradiating a specimen with pulsed laser light, a hydrophone for detecting ultrasonic waves generated from the specimen as a change in voltage, and an oscilloscope for analysis. . Since the waveform of the voltage observed by optical ultrasonic mammography depends on the shape of the portion irradiated with light, an image can be constructed based on the waveform.

本発明の複合粒子から光超音波信号が発生する原理は、完全には解明されていないが、以下のとおりであると考えられる。すなわち、まずパルスレーザー光を複合粒子に照射したとき、当該パルスレーザー光が複合粒子に吸収される。そのときに生じた励起エネルギーにより瞬間的な熱膨張が起こった後、収縮が起こる際に超音波が発生し、この超音波が電圧の変化として観測されるものと考えられる。 The principle of generating an optical ultrasonic signal from the composite particles of the present invention has not been completely elucidated, but is thought to be as follows. That is, when the composite laser is first irradiated with pulsed laser light, the pulsed laser light is absorbed by the composite particles. It is considered that an ultrasonic wave is generated when a contraction occurs after an instantaneous thermal expansion occurs due to the excitation energy generated at that time, and this ultrasonic wave is observed as a change in voltage.

酸化ガドリニウム含有粒子は、例えば、以下のようにして調製することができる。
酸化ガドリニウム含有粒子の原料化合物としては、例えば、硝酸ガドリニウムなどが挙げられる。硝酸ガドリニウムは、水和物であってもよい。硝酸ガドリニウムの水和物としては、例えば、硝酸ガドリニウム六水和物などが挙げられる。 The gadolinium oxide-containing particles can be prepared, for example, as follows.
Examples of the raw material compound for gadolinium oxide-containing particles include gadolinium nitrate. The gadolinium nitrate may be a hydrate. Examples of the gadolinium nitrate hydrate include gadolinium nitrate hexahydrate.

前記原料化合物は、多価アルコールに溶解させることによって用いることができる。多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、ポリテトラメチレングリコールなどの脂肪族ジオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの脂肪族多価アルコールなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの多価アルコールは、それぞれ単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの多価アルコールのなかでは、脂肪族ジオールが好ましく、アルキル基の炭素数が２〜８である脂肪族ジオールがより好ましく、ジエチレングリコールがさらに好ましい。 The raw material compound can be used by dissolving in a polyhydric alcohol. Examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,5 -Aliphatic diols such as pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, polytetramethylene glycol, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol However, the present invention is not limited to such examples. These polyhydric alcohols may be used alone or in combination of two or more. Among these polyhydric alcohols, aliphatic diols are preferable, aliphatic diols having 2 to 8 carbon atoms in the alkyl group are more preferable, and diethylene glycol is more preferable.

前記原料化合物の量は、特に限定されないが、通常、多価アルコール１Ｌ(リットル)あたり、０．５〜５モル程度である。また、前記原料化合物を多価アルコールに溶解させる際の温度は、使用される多価アルコールの種類などによって異なるので一概には決定することができないことから、当該多価アルコールの種類などに応じて室温〜１００℃の温度範囲から適切な温度を設定することが好ましい。 The amount of the raw material compound is not particularly limited, but is usually about 0.5 to 5 mol per liter (liter) of polyhydric alcohol. In addition, since the temperature at which the raw material compound is dissolved in the polyhydric alcohol varies depending on the type of polyhydric alcohol used and cannot be determined unconditionally, depending on the type of polyhydric alcohol, etc. It is preferable to set an appropriate temperature from a temperature range of room temperature to 100 ° C.

前記原料化合物の多価アルコール溶液と金属水酸化物および水とを混合し、得られた混合溶液を加熱することにより、水酸化ガドリニウムを含有する白濁溶液を生成させることができる。混合溶液を加熱する際の雰囲気は、特に限定されず、通常、大気であればよい。 A white turbid solution containing gadolinium hydroxide can be generated by mixing a polyhydric alcohol solution of the raw material compound with a metal hydroxide and water and heating the resulting mixed solution. The atmosphere at the time of heating a mixed solution is not specifically limited, Usually, what is necessary is just air | atmosphere.

金属水酸化物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどのアルカリ土類金属水酸化物などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの金属水酸化物は、それぞれ単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの金属水酸化物のなかでは、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムが好ましく、水酸化ナトリウムがより好ましい。金属水酸化物の量は、前記原料化合物１モルあたり、０．９〜１．５モル程度であることが好ましい。 Examples of the metal hydroxide include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, and alkaline earth metal hydroxides such as calcium hydroxide and magnesium hydroxide. It is not limited only to such illustration. These metal hydroxides may be used alone or in combination of two or more. Among these metal hydroxides, sodium hydroxide and potassium hydroxide are preferable, and sodium hydroxide is more preferable. The amount of the metal hydroxide is preferably about 0.9 to 1.5 mol per mol of the raw material compound.

また、水としては、例えば、蒸留水、精製水、純水、超純水などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。水のなかでは、純水および超純水が好ましい。水の量は、前記多価アルコール溶液１００ｍＬあたり、５〜５０ｍＬ程度であることが好ましい。 Examples of water include distilled water, purified water, pure water, and ultrapure water, but the present invention is not limited to such examples. Among water, pure water and ultrapure water are preferable. The amount of water is preferably about 5 to 50 mL per 100 mL of the polyhydric alcohol solution.

前記混合溶液の加熱温度は、特に限定されないが、水酸化ガドリニウムを効率よく生成させる観点から、９０〜１５０℃程度であることが好ましい。また、前記混合溶液の加熱時間は、特に限定されないが、通常、０．５〜３時間程度であることが好ましい。 Although the heating temperature of the said mixed solution is not specifically limited, From a viewpoint of producing | generating gadolinium hydroxide efficiently, it is preferable that it is about 90-150 degreeC. Moreover, the heating time of the mixed solution is not particularly limited, but usually it is preferably about 0.5 to 3 hours.

次に、水酸化ガドリニウムを含有する白濁溶液を加熱することにより、水酸化ガドリニウムとジエチレングリコールの脱水反応によって酸化ガドリニウム−ジエチレングリコール複合粒子（以下、酸化ガドリニウム含有粒子という）の生成が促進され、褐色の溶液が得られる。 Next, by heating the cloudy solution containing gadolinium hydroxide, the generation of gadolinium oxide-diethylene glycol composite particles (hereinafter referred to as gadolinium oxide-containing particles) is promoted by the dehydration reaction between gadolinium hydroxide and diethylene glycol, and the brown solution Is obtained.

水酸化ガドリニウムを含有する前記白濁溶液を加熱する際の雰囲気は、特に限定されず、通常、大気であればよい。 The atmosphere at the time of heating the said cloudy solution containing gadolinium hydroxide is not specifically limited, Usually, what is necessary is just air | atmosphere.

前記白濁溶液の加熱温度は、特に限定されないが、酸化ガドリニウム含有粒子を効率よく生成させる観点から、１６０〜２００℃程度であることが好ましい。また、前記混合溶液の加熱時間は、特に限定されないが、通常、２〜５時間程度であることが好ましい。 Although the heating temperature of the said cloudy solution is not specifically limited, It is preferable that it is about 160-200 degreeC from a viewpoint of producing | generating a gadolinium oxide containing particle | grain efficiently. Moreover, although the heating time of the said mixed solution is not specifically limited, Usually, it is preferable that it is about 2 to 5 hours.

以上のようにして得られた酸化ガドリニウム含有粒子を含有する褐色溶液は、ＭＲＩ造影剤、および光超音波マンモグラフィ用イメージングプローブとして用いることができる。 The brown solution containing the gadolinium oxide-containing particles obtained as described above can be used as an MRI contrast agent and an imaging probe for optical ultrasonic mammography.

次に、酸化ガドリニウム含有粒子を含有する褐色溶液から、酸化ガドリニウム含有粒子を単離させる。酸化ガドリニウム含有粒子の単離は、例えば、前記酸化ガドリニウム含有粒子を含有する褐色溶液と極性有機溶媒とを混合し、得られた混合溶液を濾過することによって得られた黒褐色固体を凍結乾燥することにより、行なうことができる。前記酸化ガドリニウム含有粒子を含有する褐色溶液と極性有機溶媒とを混合する際の雰囲気は、特に限定されず、通常、大気であればよい。前記混合溶液と極性有機溶媒との混合は、例えば、前記混合溶液を極性有機溶媒中に滴下することによって行なうことができる。 Next, the gadolinium oxide-containing particles are isolated from the brown solution containing the gadolinium oxide-containing particles. Isolation of the gadolinium oxide-containing particles includes, for example, lyophilizing a black-brown solid obtained by mixing a brown solution containing the gadolinium oxide-containing particles and a polar organic solvent, and filtering the resulting mixed solution. Can be performed. The atmosphere at the time of mixing the brown solution containing the gadolinium oxide-containing particles and the polar organic solvent is not particularly limited, and may usually be air. The mixed solution and the polar organic solvent can be mixed, for example, by dropping the mixed solution into the polar organic solvent.

極性有機溶媒は、誘電率が６以上の有機溶媒を意味する。極性有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノールなどの脂肪族１価アルコール、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒドなどの脂肪族アルデヒド、アセトン、メチルエチルケトンなどの脂肪族ケトン化合物、アセトニトリル、ジメチルスルホキシドなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの極性有機溶媒のなかでは、脂肪族１価アルコールおよび脂肪族ケトン化合物が好ましく、メタノール、エタノール、アセトンおよびアセトニトリルがより好ましく、メタノールおよびアセトンがさらに好ましい。 The polar organic solvent means an organic solvent having a dielectric constant of 6 or more. Examples of the polar organic solvent include aliphatic monohydric alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol and 2-propanol, aliphatic aldehydes such as acetaldehyde and propionaldehyde, aliphatic ketone compounds such as acetone and methyl ethyl ketone, acetonitrile and dimethyl. Although sulfoxide etc. are mentioned, this invention is not limited only to this illustration. Of these polar organic solvents, aliphatic monohydric alcohols and aliphatic ketone compounds are preferred, methanol, ethanol, acetone and acetonitrile are more preferred, and methanol and acetone are even more preferred.

なお、極性有機溶媒の代わりに極性溶媒である水を用いた場合には、生成する酸化ガドリニウム含有粒子を単離することができないことから、水は、使用に適していない。また、極性を有しない有機溶媒、例えば、トルエン、ヘキサンなどの有機溶媒は、前記混合溶液と混和しないことから、使用に適していない。これに対して、本発明では、極性溶媒である水や非極性有機溶媒ではなく、極性有機溶媒が用いられているので、酸化ガドリニウム含有粒子を効率よく得ることができる。 In addition, when water, which is a polar solvent, is used instead of the polar organic solvent, water is not suitable for use because the generated gadolinium oxide-containing particles cannot be isolated. In addition, organic solvents having no polarity, for example, organic solvents such as toluene and hexane are not suitable for use because they are not miscible with the mixed solution. On the other hand, in this invention, since the polar organic solvent is used instead of water and a nonpolar organic solvent which are polar solvents, a gadolinium oxide containing particle | grain can be obtained efficiently.

前記で得られた酸化ガドリニウム含有粒子は、前記酸化ガドリニウムを含有する褐色溶液と極性有機溶媒とを混合することによって得られる混合物中に分散しているため、例えば、濾過などの方法により、当該混合物から単離することができる。 Since the gadolinium oxide-containing particles obtained above are dispersed in a mixture obtained by mixing the brown solution containing gadolinium oxide and a polar organic solvent, for example, the mixture is obtained by a method such as filtration. Can be isolated from

単離された酸化ガドリニウム含有粒子は、水に溶解しがたいという利点を有する。この酸化ガドリニウム含有粒子は、必要により、極性有機溶媒などで洗浄してもよい。 Isolated gadolinium oxide-containing particles have the advantage of being insoluble in water. If necessary, the gadolinium oxide-containing particles may be washed with a polar organic solvent or the like.

以上のようにして単離された酸化ガドリニウム含有粒子は、酸化ガドリニウムおよびジエチレングリコールなどの多価アルコールを含有するものである。当該酸化ガドリニウム含有粒子の粒子径は、通常、１０〜３０ｎｍ程度である。 The gadolinium oxide-containing particles isolated as described above contain a polyhydric alcohol such as gadolinium oxide and diethylene glycol. The particle diameter of the gadolinium oxide-containing particles is usually about 10 to 30 nm.

次に、前記で得られた酸化ガドリニウム含有粒子の粒子径を大きくする必要がある場合には、当該酸化ガドリニウム含有粒子を水中に分散させ、常温〜加熱下にて適切な時間で放置すればよい。 Next, when it is necessary to increase the particle diameter of the gadolinium oxide-containing particles obtained above, the gadolinium oxide-containing particles may be dispersed in water and allowed to stand at an appropriate time from room temperature to heating. .

したがって、本発明によれば、酸化ガドリニウム含有粒子を水中に分散させることにより、当該酸化ガドリニウム含有粒子の粒子径を調整することができるので、酸化ガドリニウム含有粒子を水中に分散させることによって当該酸化ガドリニウム含有粒子の粒子径を調整した後、当該酸化ガドリニウム含有粒子の表面上にゼラチンなどの両親媒性高分子化合物を被覆することにより、所定の粒子径を有する複合粒子を製造することができる。 Therefore, according to the present invention, by dispersing the gadolinium oxide-containing particles in water, the particle diameter of the gadolinium oxide-containing particles can be adjusted. Therefore, by dispersing the gadolinium oxide-containing particles in water, the gadolinium oxide After adjusting the particle diameter of the contained particles, a composite particle having a predetermined particle diameter can be produced by coating the surface of the gadolinium oxide-containing particles with an amphiphilic polymer compound such as gelatin.

このことから、本発明によれば、酸化ガドリニウム含有粒子を２５℃の超純水中に分散させ、当該酸化ガドリニウム含有粒子の粒子径を調整した後、当該酸化ガドリニウム含有粒子の表面上にゼラチンなどの両親媒性高分子化合物を被覆することにより、複合粒子の粒子径を制御することができる。 From this, according to the present invention, gadolinium oxide-containing particles are dispersed in ultrapure water at 25 ° C., and after adjusting the particle diameter of the gadolinium oxide-containing particles, gelatin or the like is formed on the surface of the gadolinium oxide-containing particles. The particle size of the composite particles can be controlled by coating the amphiphilic polymer compound.

前記酸化ガドリニウム含有粒子の粒子径は、当該酸化ガドリニウム含有粒子を水中に分散させることにより、当該酸化ガドリニウム含有粒子同士が凝集するので、当該酸化ガドリニウム含有粒子の粒子径を目的とする粒子径となるまで成長させることができる。この場合、酸化ガドリニウム含有粒子の量は、特に限定されないが、通常、水１００ｇあたり、１〜５ｇ程度であることが好ましい。また、水としては、例えば、蒸留水、精製水、純水、超純水などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。水温は、常温であってもよく、あるいはそれよりも高くてもよく、低くてもよい。 Since the gadolinium oxide-containing particles are aggregated by dispersing the gadolinium oxide-containing particles in water, the particle diameter of the gadolinium oxide-containing particles becomes the target particle diameter. Can grow up to. In this case, the amount of the gadolinium oxide-containing particles is not particularly limited, but it is usually preferably about 1 to 5 g per 100 g of water. Examples of water include distilled water, purified water, pure water, and ultrapure water, but the present invention is not limited to such examples. The water temperature may be room temperature, or may be higher or lower.

次に、前記で単離された酸化ガドリニウム含有粒子をゼラチンなどの両親媒性高分子化合物で被覆することにより、本発明の複合粒子が得られる。 Next, the composite particles of the present invention are obtained by coating the gadolinium oxide-containing particles isolated above with an amphiphilic polymer compound such as gelatin.

前記両親媒性高分子化合物において「両親媒性」とは、極性および非極性部分の双方の性質を有することを意味する。両親媒性高分子化合物の分子量は、当該両親媒性高分子化合物が架橋構造を有する場合、その分子量を特定することが困難なため、一概には決定することができない。 In the amphiphilic polymer compound, “amphiphilic” means having both polar and non-polar properties. When the amphiphilic polymer compound has a cross-linked structure, it is difficult to specify the molecular weight of the amphiphilic polymer compound because it is difficult to specify the molecular weight.

両親媒性高分子化合物としては、例えば、ゼラチン、アクリルアミド−アルキルスルホン酸共重合体、エチレンオキシド−プロピレンオキシド共重合体、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの両親媒性高分子化合物のなかでは、ゼラチンが好ましい。ゼラチンは、例えば、コラーゲンから熱水で抽出することによって容易に得ることができる。コラーゲンとしては、例えば、ウシやブタなどの骨や皮、サメなどの骨、皮や鱗などを原料とし、これらの原料に脱脂処理、脱灰処理、抽出処理などを施すことによって容易に得ることができる。なお、ゼラチンは、市場において商業的に容易に入手することができる。 Examples of the amphiphilic polymer compound include gelatin, acrylamide-alkylsulfonic acid copolymer, ethylene oxide-propylene oxide copolymer, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, etc., but the present invention is only such examples. It is not limited to. Of these amphiphilic polymer compounds, gelatin is preferable. Gelatin can be easily obtained, for example, by extracting from collagen with hot water. As collagen, for example, bones and skins such as cows and pigs, bones such as sharks, skins and scales, etc. are used as raw materials, and these materials are easily obtained by degreasing treatment, deashing treatment, extraction treatment, etc. Can do. Gelatin can be easily obtained commercially on the market.

酸化ガドリニウム含有粒子をゼラチンなどの両親媒性高分子化合物で被覆するには、酸化ガドリニウム含有粒子と両親媒性高分子化合物の水溶液とを混合すればよい。両親媒性高分子化合物の水溶液における両親媒性高分子化合物の濃度は、当該両親媒性高分子化合物の種類によって異なるので一概には決定することができないが、当該両親媒性高分子化合物としてゼラチンを用いる場合には、ゼラチン水溶液の濃度は、特に限定されないが、通常、３〜１０質量％程度であればよい。また、両親媒性高分子化合物の水溶液の水温は、特に限定されないが、通常、常温であってもよく、あるいはそれよりも高くてもよく、低くてもよい。両親媒性高分子化合物の水溶液の量は、特に限定されないが、通常、酸化ガドリニウム含有粒子１００ｇあたり５０〜１０００ｍＬ程度である。 In order to coat the gadolinium oxide-containing particles with an amphiphilic polymer compound such as gelatin, the gadolinium oxide-containing particles and an aqueous solution of the amphiphilic polymer compound may be mixed. The concentration of the amphiphilic polymer compound in the aqueous solution of the amphiphilic polymer compound varies depending on the type of the amphiphilic polymer compound and cannot be determined unconditionally. The concentration of the aqueous gelatin solution is not particularly limited, but is usually about 3 to 10% by mass. In addition, the water temperature of the aqueous solution of the amphiphilic polymer compound is not particularly limited, but may usually be room temperature, higher or lower. The amount of the aqueous solution of the amphiphilic polymer compound is not particularly limited, but is usually about 50 to 1000 mL per 100 g of gadolinium oxide-containing particles.

次に、酸化ガドリニウム含有粒子と両親媒性高分子化合物の水溶液とを混合することによって得られた混合物を、例えば、凍結乾燥法などによって乾燥させることにより、酸化ガドリニウム含有粒子の表面上に両親媒性高分子化合物からなる被膜が形成された複合粒子を得ることができる。 Next, the mixture obtained by mixing the gadolinium oxide-containing particles and the aqueous solution of the amphiphilic polymer compound is dried on the surface of the gadolinium oxide-containing particles by, for example, freeze drying. It is possible to obtain composite particles on which a film made of a conductive polymer compound is formed.

以上のようにして得られた複合粒子の表面上には、両親媒性高分子化合物の被膜が形成されている。両親媒性高分子化合物の被膜の厚さは、保護コロイド形成の観点から、好ましくは３〜１０ｎｍである。また、複合粒子の粒子径は、ＥＰＲ効果（Enhanced Permeation and Retention effect）による腫瘍集積性を発現させる観点から、好ましくは２０〜２００ｎｍである。 A film of an amphiphilic polymer compound is formed on the surface of the composite particle obtained as described above. The thickness of the amphiphilic polymer compound coating is preferably 3 to 10 nm from the viewpoint of protective colloid formation. The particle diameter of the composite particles is preferably 20 to 200 nm from the viewpoint of developing tumor accumulation due to the EPR effect (Enhanced Permeation and Retention effect).

本発明のＭＲＩ造影剤は、前記複合粒子を含有するので、水の緩和時間を短縮させるというＭＲＩ造影剤としての機能を有する。本発明のＭＲＩ造影剤は、前記複合粒子のみで構成されていてもよく、必要により、添加剤などが含まれていてもよい。 Since the MRI contrast agent of the present invention contains the composite particles, it has a function as an MRI contrast agent that shortens the relaxation time of water. The MRI contrast agent of the present invention may be composed only of the composite particles, and may contain additives as necessary.

本発明の光超音波マンモグラフィ用イメージングプローブは、前記複合粒子を含有するものであり、前記複合粒子のみで構成されていてもよく、必要により、添加剤などが含まれていてもよい。 The imaging probe for optical ultrasonic mammography of the present invention contains the composite particles, may be composed of only the composite particles, and may contain additives as necessary.

本発明の複合粒子は、水の緩和時間を短縮させるというＭＲＩ造影剤として利用することができるとともに、光超音波信号を発する光超音波マンモグラフィ用イメージングプローブとして利用することができることから、単一プローブによる２種類のイメージング技術を用いた画像形成が可能となり、正確、迅速、かつ患者の負荷を軽減する画像診断に使用されることが期待される多機能分子イメージングプローブである。 The composite particle of the present invention can be used as an MRI contrast agent that shortens the relaxation time of water and can be used as an imaging probe for optical ultrasonic mammography that emits an optical ultrasonic signal. This is a multifunctional molecular imaging probe expected to be used for diagnostic imaging that enables image formation using two types of imaging techniques, and that is accurate, rapid, and reduces the burden on the patient.

次に、実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例のみに限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in more detail based on examples. However, the present invention is not limited to such examples.

実施例１
硝酸ガドリニウム六水和物[Gd(NO₃)₃・6H₂O]〔和光純薬工業（株）製、純度：９９．５％〕４５１ｍｇ（１ｍｍｏｌ）をジエチレングリコール１ｍＬ中に添加し、加熱しながら溶解させた。得られた溶液の温度が１００℃に達した時点で、水酸化ナトリウム５０ｍｇ（１．２５ｍｍｏｌ）、および超純水製造装置（ミリポア社製、商品名：Ｄｉｒｅｃｔ−ＱＵＶ）を用いて製造された超純水数滴を前記溶液に添加し、１４０℃で１時間加熱撹拌することにより、白濁溶液を得た。 Example 1
While adding 451 mg (1 mmol) of gadolinium nitrate hexahydrate [Gd (NO ₃ ) ₃ · 6H ₂ O] (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., purity: 99.5%) to 1 mL of diethylene glycol, heating. Dissolved. When the temperature of the obtained solution reached 100 ° C., 50 mg (1.25 mmol) of sodium hydroxide and an ultrapure water produced using an ultrapure water production apparatus (Millipore Corporation, trade name: Direct-QUV) A few drops of pure water were added to the solution, and the mixture was heated and stirred at 140 ° C. for 1 hour to obtain a cloudy solution.

次に、前記で得られた白濁溶液を１７５℃で４時間撹拌することにより、酸化ガドリニウム含有粒子を含有する黒褐色溶液を得た。 Next, the cloudy solution obtained above was stirred at 175 ° C. for 4 hours to obtain a black-brown solution containing gadolinium oxide-containing particles.

前記黒褐色溶液を２５℃のアセトン４０ｍＬ中に撹拌しながらゆっくり滴下したところ、褐色の沈殿物を含む溶液を得た。得られた溶液を６４００×ｇで１０分間遠心させることにより、沈殿物を沈降させた後、純水４０ｍＬを添加して再分散させ、０．２μｍのシリンジフィルター（ミリポア社製）を用いて濾過することにより、濾液を回収した。 The black brown solution was slowly added dropwise to 40 mL of acetone at 25 ° C. with stirring to obtain a solution containing a brown precipitate. The resulting solution was centrifuged at 6400 × g for 10 minutes to settle the precipitate, and then 40 mL of pure water was added and redispersed, followed by filtration using a 0.2 μm syringe filter (Millipore). As a result, the filtrate was recovered.

次に、前記で得られた濾液１０ｍＬにゼラチン０．５ｇを添加し、撹拌した後、得られた混合物を凍結乾燥させることにより、酸化ガドリニウム含有粒子の表面上にゼラチン被膜が形成された黒褐色の複合粒子を得た。 Next, 0.5 g of gelatin was added to 10 mL of the filtrate obtained above and stirred, and then the resulting mixture was freeze-dried to obtain a black-brown color in which a gelatin coating was formed on the surface of the gadolinium oxide-containing particles. Composite particles were obtained.

比較例１
実施例１において、ジエチレングリコールの代わりにジエチレングリコールモノビニルエーテル１ｍＬを用いたところ、加熱攪拌時に重合反応が進行したため、ゼラチン被膜が形成された酸化ガドリニウム含有粒子（複合粒子）を得ることができなかった。前記で得られた粒子は、超純水中で分散しなかったため、プローブに不適であると判断した。 Comparative Example 1
In Example 1, when 1 mL of diethylene glycol monovinyl ether was used instead of diethylene glycol, a gadolinium oxide-containing particle (composite particle) on which a gelatin coating was formed could not be obtained because the polymerization reaction proceeded during heating and stirring. Since the particles obtained above were not dispersed in ultrapure water, they were judged to be unsuitable for the probe.

比較例２
実施例１において、ジエチレングリコールの代わりにジエチレングリコールジメタクリレート１ｍＬを用いたところ、生成物が超純水に分散しなかったため、この溶液からゼラチン被膜が形成された酸化ガドリニウム含有粒子（複合粒子）を得ることができなかった。前記で得られた粒子は、超純水中で分散しなかったため、プローブに不適であると判断した。 Comparative Example 2
In Example 1, when 1 mL of diethylene glycol dimethacrylate was used instead of diethylene glycol, the product was not dispersed in ultrapure water, and thus gadolinium oxide-containing particles (composite particles) having a gelatin coating formed thereon were obtained. I could not. Since the particles obtained above were not dispersed in ultrapure water, they were judged to be unsuitable for the probe.

比較例３
実施例１において、ジエチレングリコールの代わりに純水１ｍＬを用いたところ、水酸化ガドリニウム[Gd(OH)₃]が生成し、ゼラチン被膜が形成された酸化ガドリニウム含有粒子（複合粒子）を得ることができなかった。この水酸化ガドリニウムは、超純水中で分散しなかったため、プローブに不適であると判断した。 Comparative Example 3
In Example 1, when 1 mL of pure water was used instead of diethylene glycol, gadolinium hydroxide [Gd (OH) ₃ ] was generated, and gadolinium oxide-containing particles (composite particles) with a gelatin coating formed thereon could be obtained. There wasn't. Since this gadolinium hydroxide was not dispersed in ultrapure water, it was judged unsuitable for the probe.

実施例２
実施例１で得られた複合粒子およびゼラチンを被覆する前の酸化ガドリニウム含有粒子をそれぞれ２５℃の超純水中に分散させ、その粒子径の経時変化を粒子径測定装置〔マルバーン（Malvern）社製、商品名：Zetasizer Nano ZS〕を用い、動的光散乱（ＤＬＳ）法により２５℃で測定した。その結果を図１に示す。 Example 2
The composite particles obtained in Example 1 and the gadolinium oxide-containing particles before being coated with gelatin were each dispersed in ultrapure water at 25 ° C., and the change in the particle size over time was measured by a particle size measuring device [Malvern, Inc. Manufactured and trade name: Zetasizer Nano ZS] and measured at 25 ° C. by a dynamic light scattering (DLS) method. The result is shown in FIG.

図１において、（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ順に、ゼラチンを被覆する前の酸化ガドリニウム含有粒子を２５℃の超純水中に分散させた直後の粒径分布、当該酸化ガドリニウム含有粒子を２５℃の超純水中に分散させて１０時間経過時の粒径分布、および当該酸化ガドリニウム含有粒子を２５℃の超純水中に分散させて３０時間経過時の粒径分布を示す。また、（ｄ）〜（ｆ）は、それぞれ順に、複合粒子を２５℃の超純水中に分散させた直後の粒径分布、当該複合粒子を２５℃の超純水中に分散させて１０時間経過時の粒径分布、および当該複合粒子を２５℃の超純水中に分散させて３０時間経過時の粒径分布を示す。 In FIG. 1, (a) to (c) are respectively the particle size distribution immediately after the gadolinium oxide-containing particles before being coated with gelatin are dispersed in ultrapure water at 25 ° C., and the gadolinium oxide-containing particles. The particle size distribution when 10 hours have elapsed after being dispersed in ultrapure water at 25 ° C. and the particle size distribution after 30 hours have elapsed when the gadolinium oxide-containing particles are dispersed in ultrapure water at 25 ° C. are shown. Further, (d) to (f) are respectively the particle size distribution immediately after the composite particles are dispersed in ultra pure water at 25 ° C., and the composite particles are dispersed in ultra pure water at 25 ° C. The particle size distribution over time and the particle size distribution over 30 hours when the composite particles are dispersed in ultrapure water at 25 ° C. are shown.

図１の（ａ）〜（ｃ）に示された結果から、ゼラチンで被覆する前の酸化ガドリニウム含有粒子を水中に分散させた場合には、酸化ガドリニウム含有粒子が経時とともに凝集するので、当該酸化ガドリニウム含有粒子の粒子径を大きくなるように当該酸化ガドリニウム含有粒子の粒子径を調整することができることがわかる。 From the results shown in (a) to (c) of FIG. 1, when the gadolinium oxide-containing particles before being coated with gelatin are dispersed in water, the gadolinium oxide-containing particles are aggregated over time. It can be seen that the particle diameter of the gadolinium oxide-containing particles can be adjusted to increase the particle diameter of the gadolinium-containing particles.

一方、複合粒子は、その表面がゼラチンで被覆されていることから水中に添加しても当該複合粒子が凝集しないので、その粒子径を維持することができることがわかる。 On the other hand, since the composite particles are coated with gelatin from the surface, the composite particles do not aggregate even when added to water, so that the particle diameter can be maintained.

したがって、前記結果から、ゼラチンで被覆する前の酸化ガドリニウム含有粒子を水中に分散させることにより、当該酸化ガドリニウム含有粒子の粒子径を調整した後、酸化ガドリニウム含有粒子をゼラチンで被覆することにより、水中に分散させても粒子径が変化しない所定の粒子径を有する複合粒子を得ることができることがわかる。 Therefore, from the above results, by dispersing the gadolinium oxide-containing particles before being coated with gelatin in water, adjusting the particle diameter of the gadolinium oxide-containing particles, and then coating the gadolinium oxide-containing particles with gelatin, It can be seen that composite particles having a predetermined particle size that does not change the particle size even when dispersed in can be obtained.

実施例３
実施例１で得られたゼラチンで被覆する前の酸化ガドリニウム含有粒子、および複合粒子を、透過型電子顕微鏡〔(株)日立製作所製、品番：Ｈ−９５００〕を用いて、加速電圧８０ｋＶ、倍率１２万倍にて撮像した。その結果を図２に示す。 Example 3
The gadolinium oxide-containing particles and composite particles before being coated with gelatin obtained in Example 1 were subjected to an acceleration voltage of 80 kV and a magnification using a transmission electron microscope [manufactured by Hitachi, Ltd., product number: H-9500]. Images were taken at 120,000 times. The result is shown in FIG.

図２において、（ａ）はゼラチンで被覆する前の酸化ガドリニウム含有粒子の透過型電子顕微鏡写真、（ｂ）は複合粒子の透過型電子顕微鏡写真である。 2A is a transmission electron micrograph of gadolinium oxide-containing particles before being coated with gelatin, and FIG. 2B is a transmission electron micrograph of composite particles.

図２に示された結果から、ゼラチンで被覆する前の酸化ガドリニウム含有粒子では、数１０ｎｍ程度の粒子が凝集して大きな塊が形成されていることがわかる。 From the results shown in FIG. 2, it can be seen that in the gadolinium oxide-containing particles before being coated with gelatin, particles of about several tens of nm are aggregated to form a large lump.

一方、複合粒子は、その内部が酸化ガドリニウム粒子およびジエチレングリコールで構成され、ナノメートル程度の粒子径を有する酸化ガドリニウム粒子がジエチレングリコールに分散しており、その表面がゼラチンで覆われた、粒子径が１００ｎｍ程度の球状粒子であることがわかる。 On the other hand, the composite particles are composed of gadolinium oxide particles and diethylene glycol inside, gadolinium oxide particles having a particle size of about nanometer are dispersed in diethylene glycol, and the surface is covered with gelatin. It turns out that it is a spherical particle of a grade.

実施例４
実施例１で得られたゼラチンで被覆する前の酸化ガドリニウム含有粒子の示差熱−熱重量分析を行なった。なお、酸化ガドリニウム含有粒子の示差熱−熱重量分析は、示差熱−熱重量測定装置〔(株)リガク製、品番：ＴＧ−ＤＴＡＴＧ８１２０〕を用い、空気の体積流量を５０ｃｍ³／ｍｉｎとし、酸化ガドリニウム含有粒子約５ｍｇを１０℃／ｍｉｎの昇温速度で室温から１０００℃まで昇温することによって測定した。その結果を図３に示す。図３は、ゼラチンで被覆する前の酸化ガドリニウム含有粒子の示差熱−熱重量分析結果を示すグラフである。 Example 4
Differential thermal-thermogravimetric analysis of the gadolinium oxide-containing particles before coating with gelatin obtained in Example 1 was performed. In addition, the differential thermal-thermogravimetric analysis of the gadolinium oxide-containing particles is performed using a differential thermal-thermogravimetric measuring apparatus [manufactured by Rigaku Corporation, product number: TG-DTA TG8120], and the volume flow rate of air is 50 cm ³ / min. It was measured by heating about 5 mg of gadolinium oxide-containing particles from room temperature to 1000 ° C. at a rate of temperature increase of 10 ° C./min. The result is shown in FIG. FIG. 3 is a graph showing the results of differential thermal-thermogravimetric analysis of gadolinium oxide-containing particles before coating with gelatin.

図３に示された結果から、ジエチレングリコールの沸点である２４４℃付近で急激な発熱反応が確認された。このことから、酸化ガドリニウム含有粒子の粒子内部に大量のジエチレングリコールが存在していることが確認された。 From the results shown in FIG. 3, a rapid exothermic reaction was confirmed around 244 ° C., which is the boiling point of diethylene glycol. From this, it was confirmed that a large amount of diethylene glycol was present inside the gadolinium oxide-containing particles.

実施例５
実施例１で得られたゼラチンで被覆する前の酸化ガドリニウム含有粒子の粉末Ｘ線回折を調べた。なお、酸化ガドリニウム含有粒子の粉末Ｘ線回折は、Ｘ線回折測定装置〔(株)島津製作所製、ＸＤ−Ｄ１型〕を用い、電圧３０ｋＶ、電流３０ｍＡとし、発生したＣｕＫα線を炭素モノクロメーターで単色化し、１°／ｍｉｎの速度にて測定した。その結果を図４に示す。 Example 5
The powder X-ray diffraction of the gadolinium oxide-containing particles before coating with gelatin obtained in Example 1 was examined. The powder X-ray diffraction of the gadolinium oxide-containing particles was performed using an X-ray diffraction measurement device (manufactured by Shimadzu Corporation, model XD-D1) at a voltage of 30 kV and a current of 30 mA. Monochrome was measured at a rate of 1 ° / min. The result is shown in FIG.

図４に示された結果から、Ｘ線回折図には、結晶格子を示す回折ピークが認められないことから、ゼラチンで被覆する前の酸化ガドリニウム含有粒子を構成している酸化ガドリニウムは非晶質であることがわかる。 From the results shown in FIG. 4, since no diffraction peak indicating a crystal lattice is observed in the X-ray diffraction diagram, the gadolinium oxide constituting the gadolinium oxide-containing particles before coating with gelatin is amorphous. It can be seen that it is.

実施例６
実施例１で得られたゼラチンで被覆する前の酸化ガドリニウム含有粒子の紫外−可視光吸収スペクトルを調べた。なお、紫外−可視光吸収スペクトルは、紫外−可視光吸収スペクトル測定装置〔(株) 日立製作所製、商品名：U-3010 Spectrophotometer〕を用い、ガドリニウム濃度０．２５ｍＭで３００〜９００ｎｍの範囲で測定した。その結果を図５に示す。 Example 6
The ultraviolet-visible light absorption spectrum of the gadolinium oxide-containing particles before coating with gelatin obtained in Example 1 was examined. The ultraviolet-visible light absorption spectrum was measured in the range of 300 to 900 nm at a gadolinium concentration of 0.25 mM using an ultraviolet-visible light absorption spectrum measuring apparatus (trade name: U-3010 Spectrophotometer, manufactured by Hitachi, Ltd.). did. The result is shown in FIG.

図５に示された結果から、酸化ガドリニウム含有粒子は、３００〜９００ｎｍの波長の紫外−可視光を吸収するものであることがわかる。 From the results shown in FIG. 5, it can be seen that the gadolinium oxide-containing particles absorb ultraviolet-visible light having a wavelength of 300 to 900 nm.

実施例７
実施例１で得られた複合粒子および従来の臨床用ＭＲＩ造影剤〔Magnevist（登録商標）〕の濃度が０ｍＭ、０．１０ｍＭ、０．２５ｍＭまたは０．５０ｍＭとなるように調整した後、磁気共鳴（ＭＲ）を調べた。磁気共鳴（ＭＲ）の測定には、小動物用磁気共鳴測定装置〔ブルカー・バイオスピン（Bruker Biospin）社製、商品名:7.0T/20 USR with 72 mm i.d. Quadrature resonator〕を用い、各造影剤の存在下で水の縦緩和時間Ｔ１およびＴ１強調画像を、Inversion Pulseを併用したFISP法、ＦＯＶ６＊６ｃｍ、マトリックス２５６＊２５６、スライスの厚さ：２ｍｍ、ＮＥＸ２の条件で外部磁場強度７Ｔ、室温にて測定した。その結果を図６に示す。 Example 7
After adjusting the concentration of the composite particles obtained in Example 1 and the conventional clinical MRI contrast agent [Magnevist (registered trademark)] to 0 mM, 0.10 mM, 0.25 mM, or 0.50 mM, magnetic resonance (MR) was examined. Magnetic resonance (MR) was measured using a small animal magnetic resonance measuring apparatus (Bruker Biospin, trade name: 7.0T / 20 USR with 72 mm id Quadrature resonator). In the presence of water, longitudinal relaxation time T1 and T1-weighted images are obtained by FISP method using Inversion Pulse, FOV 6 * 6cm, matrix 256 * 256, slice thickness: 2mm, NEX2 under external magnetic field strength 7T, at room temperature Measured. The result is shown in FIG.

図６において、（ａ）は従来の臨床用ＭＲＩ造影剤〔Magnevist（登録商標）〕存在下でのＴ１強調画像を示す図、（ｂ）は実施例１で得られた複合粒子存在下でのＴ１強調画像を示す図である。 6A is a view showing a T1-weighted image in the presence of a conventional clinical MRI contrast medium [Magnevist®], and FIG. 6B is a view in the presence of the composite particles obtained in Example 1. FIG. It is a figure which shows a T1-weighted image.

図６に示された結果から、実施例１で得られた複合粒子存在下では、より低いガドリニウム濃度で高い水のＭＲ信号が観測された。 From the results shown in FIG. 6, in the presence of the composite particles obtained in Example 1, a high water MR signal was observed at a lower gadolinium concentration.

次に、実施例１で得られた複合粒子および従来の臨床用ＭＲＩ造影剤〔Magnevist（登録商標）〕の濃度が０ｍＭ、０．１０ｍＭ、０．２５ｍＭまたは０．５０ｍＭとなるように調整した後、各造影剤の存在下で水の縦緩和時間Ｔ１を測定した。それらの結果を表１に示す。 Next, after adjusting the concentration of the composite particles obtained in Example 1 and the conventional clinical MRI contrast agent [Magnevist (registered trademark)] to 0 mM, 0.10 mM, 0.25 mM, or 0.50 mM The longitudinal relaxation time T1 of water was measured in the presence of each contrast agent. The results are shown in Table 1.

表１に示された結果から、実施例１で得られた複合粒子は、従来の臨床用ＭＲＩ造影剤〔Magnevist（登録商標）〕と対比して、縦緩和時間Ｔ１が格段に短いことから、より少量で必要なＭＲＩ撮像を可能にするＭＲＩ造影剤であることがわかる。 From the results shown in Table 1, the composite particles obtained in Example 1 have a much shorter longitudinal relaxation time T1 compared to the conventional clinical MRI contrast agent [Magnevist (registered trademark)]. It can be seen that the MRI contrast agent enables the necessary MRI imaging in smaller amounts.

また、Ｔ１短縮能ｒ１値を、ガドリニウム金属の濃度に対して１／Ｔ１をプロットした傾きから求めたところ、実施例１で得られた複合粒子のＴ１短縮能ｒ１値は９．５１Ｌ/ｍｍｏｌ・ｓｅｃであり、従来の臨床用ＭＲＩ造影剤〔Magnevist（登録商標）〕のＴ１短縮能ｒ１値は４．８９Ｌ/ｍｍｏｌ・ｓｅｃであった。このように、実施例１で得られた複合粒子が従来の臨床用ＭＲＩ造影剤〔Magnevist（登録商標）〕と対比して、大きいＴ１短縮能ｒ１値を有するのは、実施例１で得られた複合粒子では、被覆ゼラチン表面のアミノ基とカルボキシル基が水と水素結合することにより、水がガドリニウムに近づきやすい環境ができたことに基づくものと考えられる。 Further, when the T1 shortening ability r1 value was determined from the slope of 1 / T1 plotted against the concentration of gadolinium metal, the T1 shortening ability r1 value of the composite particles obtained in Example 1 was 9.51 L / mmol · The T1 shortening ability r1 value of the conventional clinical MRI contrast agent [Magnevist (registered trademark)] was 4.89 L / mmol · sec. Thus, it is obtained in Example 1 that the composite particles obtained in Example 1 have a large T1 shortening ability r1 value as compared with the conventional clinical MRI contrast agent [Magnevist (registered trademark)]. In the composite particles, the amino group and carboxyl group on the surface of the coated gelatin are considered to be based on the fact that an environment in which water easily approaches gadolinium is formed by hydrogen bonding with water.

実施例８
実施例１で得られたゼラチンで被覆する前の酸化ガドリニウム含有粒子、および複合粒子の光超音波信号の測定を行なった。なお、光超音波信号は、窒素色素レーザー〔（株）日本レーザー製、商品名：N₂ Laser MODEL 1010, Dye Laser MODEL 1011、波長 532 nm、1 mJ、10 Hz、Dt = 20 ps 以下〕を用いて組み立てた装置を用い、パルスレーザー光照射時のハイドロフォンにおける電圧変化を測定した。その結果を図７に示す。 Example 8
The optical ultrasonic signals of the gadolinium oxide-containing particles before being coated with the gelatin obtained in Example 1 and the composite particles were measured. The optical ultrasonic signal is a nitrogen dye laser (Nippon Laser Co., Ltd., trade name: N ₂ Laser MODEL 1010, Dye Laser MODEL 1011, wavelength 532 nm, 1 mJ, 10 Hz, Dt = 20 ps or less). The voltage change in the hydrophone at the time of pulse laser light irradiation was measured using the apparatus assembled using. The result is shown in FIG.

図７において、（ａ）は実施例１で得られたゼラチンで被覆する前の酸化ガドリニウム含有粒子にパルスレーザー光を照射した時のハイドロフォンで観測した電圧変化を示す図、（ｂ）は実施例１で得られた複合粒子にパルスレーザー光を照射した時のハイドロフォンで観測した電圧変化を示す図、（ｃ）は超純水のみにパルスレーザー光を照射した時のハイドロフォンで観測した電圧変化を示す図である。 In FIG. 7, (a) is a figure which shows the voltage change observed with the hydrophone when gadolinium oxide containing particle | grains before coat | covering with the gelatin obtained in Example 1 were irradiated with a pulse laser beam, (b) is implementation. The figure which shows the voltage change observed with the hydrophone when the composite particle obtained in Example 1 was irradiated with the pulse laser beam, (c) was observed with the hydrophone when the ultra-pure water only was irradiated with the pulse laser beam. It is a figure which shows a voltage change.

図７に示された結果から、実施例１で得られたゼラチンで被覆する前の酸化ガドリニウム含有粒子およびゼラチンで被覆した複合粒子のいずれにおいても、光超音波信号が電圧の変化として確認されたことから、前記複合粒子は、光超音波マンモグラフィ用イメージングプローブとして使用することが期待されるものであることがわかる。 From the results shown in FIG. 7, the optical ultrasonic signal was confirmed as a change in voltage in both the gadolinium oxide-containing particles before coating with gelatin obtained in Example 1 and the composite particles coated with gelatin. This shows that the composite particle is expected to be used as an imaging probe for optical ultrasonic mammography.

実施例９
対数増殖期にあるマウス線維芽組織由来の細胞株Ｌ９２９を９６穴プレートのウェルに１０質量％ウシ胎児血清（ＦＢＳ）、１００Ｕ／ｍＬペニシリンおよび０．１ｍｇ／ｍＬストレプトマイシンを含むＤＭＥＭ／Ｆ１２培地〔ＤＭＥＭ／Ｆ１２の質量比:１／１〕（１００μＬ）とともに播種し（細胞密度:１×１０⁴個／ｃｍ²）、二酸化炭素濃度が５容量％であるインキュベーター内で２４時間培養した。その後、ウェル内の細胞をリン酸緩衝液生理食塩水(以下、ＰＢＳという)で１回洗浄した後、培地で種々の濃度に希釈したサンプル（１００μＬ）を入れ、インキュベーター内で４８時間曝露させた。ＰＢＳで３回洗浄した後、ウェル内に培地（１００μＬ）および細胞数測定試薬ＳＦ〔ナカライテスク（株）製〕（１０μＬ）を入れてインキュベーター内で１．５時間静置して呈色を行なった後、紫外−可視分光光度計〔ベックマン・コールター（Beckman Coulter)社製〕を用いてウェル内の細胞含有溶液の波長４５０ｎｍでの吸光度を測定し、測定された吸光度に基づいて生細胞数を算出し、各試料について生細胞数を比較した。なお、使用したサンプルは、いずれも０．２２μｍのシリンジフィルターを通過させることにより、あらかじめ濾過滅菌を施しておいた。 Example 9
A cell line L929 derived from mouse fibroblast tissue in logarithmic growth phase was added to a DMEM / F12 medium [DMEM containing 10% by mass fetal bovine serum (FBS), 100 U / mL penicillin and 0.1 mg / mL streptomycin in a well of a 96-well plate. / F12 mass ratio: 1/1] (100 μL) (cell density: 1 × 10 ⁴ cells / cm ² ), and cultured in an incubator with a carbon dioxide concentration of 5% by volume for 24 hours. Thereafter, the cells in the wells were washed once with phosphate buffered saline (hereinafter referred to as PBS), and then samples (100 μL) diluted to various concentrations with a medium were added and exposed in an incubator for 48 hours. . After washing with PBS three times, the medium (100 μL) and the cell number measuring reagent SF [manufactured by Nacalai Tesque Co., Ltd.] (10 μL) are placed in the well and left to stand for 1.5 hours in the incubator for coloring. Then, the absorbance at a wavelength of 450 nm of the cell-containing solution in the well was measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer (manufactured by Beckman Coulter), and the number of living cells was calculated based on the measured absorbance. The number of viable cells was compared for each sample. In addition, all the used samples were subjected to filter sterilization in advance by passing through a 0.22 μm syringe filter.

次に、対照（コントロール）として、超純水を用い、対照における生細胞数に対する各試料における生細胞数の比を求めた。その結果を図８に示す。 Next, ultrapure water was used as a control, and the ratio of the number of viable cells in each sample to the number of viable cells in the control was determined. The result is shown in FIG.

図８は、コントロール（超純水）、ガドリニウム濃度が０．０５ｍＭの従来の臨床用ＭＲＩ造影剤〔Magnevist（登録商標）〕(図中、ＭＶで示す)、ガドリニウム濃度が０．０５ｍＭの複合粒子およびガドリニウム濃度が０．０５ｍＭの硝酸ガドリニウムが細胞に及ぼす毒性の試験結果を示す図である。 FIG. 8 shows a control (ultra pure water), a conventional clinical MRI contrast agent [Magnevist (registered trademark)] (indicated by MV in the figure) having a gadolinium concentration of 0.05 mM, and a composite particle having a gadolinium concentration of 0.05 mM. It is a figure which shows the test result of the toxicity which gadolinium nitrate whose gadolinium density | concentration is 0.05 mM has on a cell.

図８に示された結果から、ガドリニウム濃度０．０５ｍＭにおいて、実施例１で得られた複合粒子は、従来の臨床用ＭＲＩ造影剤〔Magnevist（登録商標）〕と同程度の細胞毒性を示したのに対し、複合粒子の原料である硝酸ガドリニウムは、はるかに高い毒性を有することがわかる。 From the results shown in FIG. 8, at a gadolinium concentration of 0.05 mM, the composite particles obtained in Example 1 showed cytotoxicity comparable to that of a conventional clinical MRI contrast agent [Magnevist (registered trademark)]. On the other hand, it can be seen that gadolinium nitrate, which is a raw material of the composite particles, has much higher toxicity.

以上の結果から、本発明の複合粒子は、水中で凝集することなく、安定して分散するものであり、さらに１００ｎｍ前後の粒径を有することから、腫瘍組織へのＥＰＲ効果が期待されるものである。 From the above results, the composite particles of the present invention stably disperse without agglomerating in water, and further have a particle size of around 100 nm, so that an EPR effect on tumor tissue is expected. It is.

さらに、本発明の複合粒子は、従来の臨床用ＭＲＩ造影剤〔Magnevist（登録商標）〕と対比して、約２倍のＴ１短縮能を有することからＭＲＩ造影剤として、さらにパルスレーザー光の照射により光超音波信号を発する光超音波マンモグラフィ用イメージングプローブとして使用することができると考えられる。 Furthermore, the composite particle of the present invention has a T1 shortening ability approximately twice that of a conventional clinical MRI contrast agent [Magnevist (registered trademark)], so that it is further irradiated with pulsed laser light as an MRI contrast agent. It is considered that it can be used as an imaging probe for optical ultrasonic mammography that emits an optical ultrasonic signal.

実施例１０（健常マウスを用いた体内動態試験）
Ｃ５７Ｂｌ／６Ｊマウス（８週令）に対して、イソフルランによる吸入麻酔下で、ガドリニウム濃度が０．１ｍｍｏｌ／ｋｇの従来の臨床用ＭＲＩ造影剤〔Magnevist（登録商標）〕、およびガドリニウム濃度が０．１ｍｍｏｌ／ｋｇの実施例１で得られた複合粒子を、尾静脈注射により投与し、経時的にＭＲＩ撮像を行ない、各臓器における造影効果を調べた。その結果を図９および図１０に示す。 Example 10 (pharmacokinetic study using healthy mice)
C57B1 / 6J mice (8 weeks old) were subjected to an inhalation anesthesia with isoflurane, a conventional clinical MRI contrast medium having a gadolinium concentration of 0.1 mmol / kg [Magnevist®], and a gadolinium concentration of 0. 1 mmol / kg of the composite particles obtained in Example 1 were administered by tail vein injection, MRI imaging was performed over time, and the contrast effect in each organ was examined. The results are shown in FIG. 9 and FIG.

図９は、ガドリニウム濃度が０．１ｍｍｏｌ／ｋｇの従来の臨床用ＭＲＩ造影剤〔Magnevist（登録商標）〕をマウスに投与し、各臓器での投与前におけるＭＲ信号強度に対する投与後のＭＲ信号強度の比の経時変化を示す図である。また、図１０は、ガドリニウム濃度が０．１ｍｍｏｌ／ｋｇの実施例１で得られた複合粒子をマウスに投与し、各臓器での投与前におけるＭＲ信号強度に対する投与後のＭＲ信号強度の比の経時変化を示す図である。 FIG. 9 shows a conventional clinical MRI contrast agent [Magnevist (registered trademark)] having a gadolinium concentration of 0.1 mmol / kg administered to mice, and MR signal intensity after administration relative to MR signal intensity before administration in each organ. It is a figure which shows the time-dependent change of ratio. FIG. 10 shows the ratio of the MR signal intensity after administration to the MR signal intensity before administration in each organ when the composite particles obtained in Example 1 having a gadolinium concentration of 0.1 mmol / kg are administered to mice. It is a figure which shows a time-dependent change.

図９および図１０に示された結果から、従来の臨床用ＭＲＩ造影剤〔Magnevist（登録商標）〕は早期に腎排泄が行なわれるのに対し、実施例１で得られた複合粒子は、血栓形成や急性毒性を生じることなく、血管、肝臓および脾臓で長期間にわたって滞留することが確認されたことから、これらの造影に効果的であることがわかる。 From the results shown in FIG. 9 and FIG. 10, the conventional clinical MRI contrast medium [Magnevist (registered trademark)] is rapidly excreted in the kidney, whereas the composite particles obtained in Example 1 show a thrombus. It has been confirmed that the blood vessels, liver and spleen stay for a long period of time without causing formation or acute toxicity.

実施例１１（担癌マウスを用いた体内動態試験）
Ｂａｌｂ／ｃｎｕ／ｎｕマウス（８週令）の前腕基部に、１０^６個のヒト膵臓がん細胞株（Ｓｕｉｔ２）を投与し、約１０日間飼育した担癌マウスに対し、イソフルランによる吸入麻酔下で、ガドリニウム濃度が０．１ｍｍｏｌ／ｋｇの実施例１で得られた複合粒子を尾静脈注射により投与し、ＭＲＩ撮像を行なった。その結果を図１１に示す。 Example 11 (pharmacokinetic study using cancer-bearing mice)
10 ⁶ human pancreatic cancer cell lines (Suit 2) were administered to the forearm base of Balb / c nu / nu mice (8 weeks old), and the tumor-bearing mice raised for about 10 days were subjected to inhalation anesthesia with isoflurane. Then, the composite particles obtained in Example 1 having a gadolinium concentration of 0.1 mmol / kg were administered by tail vein injection, and MRI imaging was performed. The result is shown in FIG.

図１１は、ガドリニウム濃度が０．１ｍｍｏｌ／ｋｇの実施例１で得られた複合粒子を担癌マウスに投与してから３時間経過後におけるＭＲＩ撮像結果を示す図である。図１１において、矢印で示される部分が腫瘍組織を示す。 FIG. 11 is a diagram showing the results of MRI imaging after 3 hours have elapsed since the composite particles obtained in Example 1 having a gadolinium concentration of 0.1 mmol / kg were administered to cancer-bearing mice. In FIG. 11, the portion indicated by the arrow indicates the tumor tissue.

図１１に示されるように、腫瘍組織でＭＲ信号の増強が確認されたことから、実施例１で得られた複合粒子は、腫瘍組織へ集積することがわかる。 As shown in FIG. 11, the enhancement of MR signal was confirmed in the tumor tissue, which indicates that the composite particles obtained in Example 1 accumulate in the tumor tissue.

本発明の複合粒子は、水の緩和時間を短縮させるというＭＲＩ造影剤としての機能を有することからＭＲＩ造影剤として、さらに光超音波信号を発する光超音波マンモグラフィ用イメージングプローブとして利用することができる。本発明により、単一プローブによる２種類のイメージング技術を用いた画像形成が可能となり、正確、迅速、かつ患者の負荷を軽減する画像診断に使用される多機能分子イメージングプローブとして期待されるものである。 Since the composite particle of the present invention has a function as an MRI contrast agent that shortens the relaxation time of water, it can be used as an MRI contrast agent and as an imaging probe for optical ultrasonic mammography that emits an optical ultrasonic signal. . The present invention makes it possible to form an image using two types of imaging techniques using a single probe, and is expected as a multifunctional molecular imaging probe used for diagnostic imaging that is accurate, rapid, and reduces the burden on the patient. is there.

Claims

A composite particle obtained by forming a film made of an amphiphilic polymer compound on the surface of a gadolinium oxide-containing particle containing gadolinium oxide and an aliphatic diol having 2 to 8 carbon atoms in an alkyl group , wherein the parents The amphiphilic polymer compound is an amphiphilic polymer compound selected from the group consisting of gelatin, acrylamide-alkylsulfonic acid copolymer, ethylene oxide-propylene oxide copolymer, and polyoxyethylene sorbitan monolaurate. And composite particles.

The composite particle according to claim 1, which has a particle diameter of 20 to 200 nm.

The composite particle according to claim 1 or 2, wherein the film made of the amphiphilic polymer compound has a thickness of 3 to 10 nm.

MRI contrast agent characterized by containing composite particles according to any one of claims 1-3.

An imaging probe for optical ultrasonic mammography, comprising the composite particle according to any one of claims 1 to 3 .

A method for producing composite particles in which an amphiphilic polymer compound is coated on the surface of gadolinium oxide-containing particles containing gadolinium oxide and an aliphatic diol having 2 to 8 carbon atoms in an alkyl group, the amphiphilic property The polymer compound is an amphiphilic polymer compound selected from the group consisting of gelatin, an acrylamide-alkylsulfonic acid copolymer, an ethylene oxide-propylene oxide copolymer, and polyoxyethylene sorbitan monolaurate. A method for producing composite particles.

Request gadolinium nitrate carbon atoms in the alkyl group by heating dissolved in aliphatic diol is 2 to 8, by adding a polar organic solvent to solvent solution of the resulting gadolinium oxide, to prepare gadolinium oxide-containing particles Item 7. A method for producing a composite particle according to Item 6 .

The method for producing composite particles according to claim 7 , wherein the polar organic solvent is an aliphatic monohydric alcohol, an aliphatic aldehyde, or an aliphatic ketone compound.

After gadolinium oxide and gadolinium oxide-containing particles containing an aliphatic diol having 2 to 8 carbon atoms in the alkyl group are added to water and the particle diameter of the gadolinium oxide-containing particles is adjusted, the surface of the gadolinium oxide-containing particles A method for controlling the particle size of a composite particle on which an amphiphilic polymer compound is coated, wherein the amphiphilic polymer compound is gelatin, an acrylamide-alkylsulfonic acid copolymer, an ethylene oxide-propylene oxide copolymer, and A method for controlling the particle size of a composite particle, which is an amphiphilic polymer compound selected from the group consisting of polyoxyethylene sorbitan monolaurate.

A gadolinium oxide-containing particle is prepared by dissolving gadolinium nitrate in an aliphatic diol having 2 to 8 carbon atoms and heating, and dropping the resulting polyhydric alcohol solution of gadolinium oxide into a polar organic solvent. The method for controlling the particle size of the composite particles according to 9 .

Polar organic solvent, method of controlling the particle size of the composite particles according to aliphatic monohydric alcohols, claim 1 0 is an aliphatic aldehyde or aliphatic ketone compound.