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JP7782825B2 - Modified boron carbide particles and neutron capture therapy drugs containing the same - Google Patents
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JP7782825B2 - Modified boron carbide particles and neutron capture therapy drugs containing the same - Google Patents

Modified boron carbide particles and neutron capture therapy drugs containing the same

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JP7782825B2 JP2021122588A JP2021122588A JP7782825B2 JP 7782825 B2 JP7782825 B2 JP 7782825B2 JP 2021122588 A JP2021122588 A JP 2021122588A JP 2021122588 A JP2021122588 A JP 2021122588A JP 7782825 B2 JP7782825 B2 JP 7782825B2
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特許法第30条第2項適用 1.https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-17H02738/17H02738seika/ ウェブサイトの掲載日 :令和3年2月19日 2.KURNS Progress Report 2019 Issued by the Instituted for Integrated Radiation and Nuclear Science,Kyoto University(京都大学「複合原子力科学研究所」発行)第20頁31P3-3 発行日 :令和2年8月Article 30, paragraph 2 of the Patent Act applies. 1. https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-17H02738/17H02738seika/ Website publication date: February 19, 2021. 2. KURNS Progress Report 2019, Issued by the Institute for Integrated Radiation and Nuclear Science, Kyoto University (Published by Kyoto University's Institute for Integrated Radiation and Nuclear Science), page 20, 31P3-3. Publication date: August 2020.

本発明は、修飾炭化ホウ素粒子及びそれを含む中性子捕捉療法用薬剤に関し、さらに詳しくは、炭化ホウ素粒子の表面の少なくとも一部がポリグリセロールによって修飾された炭化ホウ素粒子及びそれを含む中性子捕捉療法用薬剤に関する。 The present invention relates to modified boron carbide particles and a neutron capture therapy drug containing the same. More specifically, the present invention relates to boron carbide particles in which at least a portion of the surface of the boron carbide particles has been modified with polyglycerol, and a neutron capture therapy drug containing the same.

ホウ素中性子捕捉療法(Boron Neutron Capture Therapy:BNCT)は、中性子とホウ素(10B)との核反応により発生する粒子線に基づく非侵襲的かつ副作用の少ない癌治療法である(例えば、非特許文献1参照)。近年の病院設置型中性子線発生装置の普及に伴い、2020年5月に保険適用が始まり、BNCT はより身近な癌治療法になりつつある(例えば、非特許文献2~3参照)。しかし、それに使用されるホウ素製剤は、いまだに分散性及び腫瘍集積性等が不十分であり、新たなホウ素製剤の開発が BNCT 普及のために求められている。 Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) is a non-invasive cancer treatment with few side effects that uses particle beams generated by the nuclear reaction between neutrons and boron ( 10 B) (see, for example, Non-Patent Document 1). With the recent spread of hospital-based neutron beam generators, insurance coverage began in May 2020, and BNCT is becoming a more familiar cancer treatment (see, for example, Non-Patent Documents 2 and 3). However, the boron formulations used in BNCT still have insufficient dispersibility and tumor accumulation, and the development of new boron formulations is required for the widespread use of BNCT.

BNCT用製剤として、従来からホウ素のかご状クラスターである BSH(mercaptoundecahydrododecaborate)、アミノ酸(フェニルアラニン)にホウ素を導入した BPA(p-boronophenylalanine)の2種類が用いられてきた(非特許文献4及び5参照)。前者(BSH)は、腫瘍選択性が低いという問題を有し、後者(BPA)は、水溶性が低いという問題を有する。BPAは、ボロファランという商品名でステラファーマ(株)から製造販売されているが、水溶性が低いため、現在、数十グラムの BPA を数時間かけて点滴を行って投与している。また、BPAはLAT1(L-amino acid transporter 1)を介して癌細胞に取り込まれることがわかっており、適用可能な癌腫が限られるという問題点も有している。したがって、BNCT の今後の展開には、全く新しい視点で設計された新たなホウ素製剤の開発が強く求められている。 Two types of formulations have traditionally been used for BNCT: BSH (mercaptoundecahydrododecaborate), a boron cage cluster, and BPA (p-boronophenylalanine), an amino acid (phenylalanine) to which boron has been introduced (see Non-Patent Documents 4 and 5). The former (BSH) suffers from low tumor selectivity, while the latter (BPA) suffers from low water solubility. BPA is manufactured and sold by Stella Pharma Corporation under the trade name Borofalan, but due to its low water solubility, tens of grams of BPA are currently administered intravenously over several hours. Furthermore, BPA is known to be taken up by cancer cells via LAT1 (L-amino acid transporter 1), limiting the types of cancers to which it can be applied. Therefore, the future development of BNCT strongly demands the development of new boron formulations designed from an entirely new perspective.

特許文献1は、粒径サイズ200nm~1000nmの炭化ホウ素粒子の表面を、ポリリジン及びポリグルタミン酸の順に被覆し、その上をトランスフェリンで修飾し、前記ポリグルタミン酸と前記トランスフェリンの間は前記ポリグルタミン酸のカルボキシル基が架橋して前記トランスフェリンへ結合している、腫瘍細胞への選択的取り込み能を備えている粒子、その粒子からなる中性子捕捉療法用薬剤を開示する。特許文献1は、上述の粒径の炭化ホウ素粒子をトランスフェリンで修飾することで、がん細胞に効率よく取り込まれることを開示する(特許文献1の0009、0013、0027~0035等参照)。 Patent Document 1 discloses particles capable of selective uptake by tumor cells, in which the surfaces of boron carbide particles with particle sizes of 200 nm to 1000 nm are coated with polylysine and then polyglutamic acid, which are then modified with transferrin, with the polyglutamic acid and the transferrin being bound to each other via crosslinking via carboxyl groups of the polyglutamic acid, and a drug for neutron capture therapy comprising such particles. Patent Document 1 discloses that boron carbide particles of the above particle size, when modified with transferrin, are efficiently taken up by cancer cells (see paragraphs 0009, 0013, 0027-0035, etc. of Patent Document 1).

特許第6142994号明細書Patent No. 6142994 specification

M. A. Dymova, S. Y. Taskaev, V. A. Richter, E. V. Kuligina, Cancer Commun. 2020, 40, 406.M. A. Dymova, S. Y. Taskaev, V. A. Richter, E. V. Kuligina, Cancer Commun. 2020, 40, 406. M. Suzuki, Int. J. Clin. Oncol. 2020, 25, 43.M. Suzuki, Int. J. Clin. Oncol. 2020, 25, 43. R. F. Barth, J. C. Grecula, Appl. Radiat. Isot. 2020, 160, 109029.R. F. Barth, J. C. Grecula, Appl. Radiat. Isot. 2020, 160, 109029. Haritz,D., et al., Int. J. Radiat. Oncol. Biol Phys., 28 1175-1181(1994).Haritz, D., et al., Int. J. Radiat. Oncol. Biol Phys., 28 1175-1181(1994). Ryynanen, P.M., et al., Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys., 48,1145-1154(2000).Ryynanen, P.M., et al., Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys., 48,1145-1154(2000). Y. Ishikawa, Q. Feng, N. Koshizaki, Appl. Phys. A 2010, 99, 797.Y. Ishikawa, Q. Feng, N. Koshizaki, Appl. Phys. A 2010, 99, 797. T. Kobayashi, K. Kanda, Nucl. Instrum. Methods 1983, 204, 525.T. Kobayashi, K. Kanda, Nucl. Instrument. Methods 1983, 204, 525.

新たなホウ素中性子捕捉療法用薬剤には、下記の性能が要求されると考えられる:(1)本質的に低毒性であること、(2)より短時間で投与可能なこと(より水溶性又は水分散性に優れること)、(3)腫瘍内により高濃度でホウ素を蓄積できること(腫瘍細胞中の10B濃度は、20ppm(wt/wt)以上であることがより好ましい)、及び(4)腫瘍内に長期存続できるが、血液から迅速に除去され得ること(例えば、腫瘍中の10B濃度と血液中の10B濃度との比(T/B比)は、3以上であることがより好ましい)。 New drugs for boron neutron capture therapy are expected to be required to have the following properties: (1) inherently low toxicity, (2) ability to be administered in a shorter time (superior water solubility or water dispersibility), (3) ability to accumulate boron at a higher concentration in the tumor (preferably, the 10B concentration in tumor cells is 20 ppm (wt/wt) or more), and (4) ability to persist in the tumor for a long period of time but be rapidly removed from the blood (for example, the ratio of the 10B concentration in the tumor to the 10B concentration in the blood (T/B ratio) is preferably 3 or more).

本発明者等は、鋭意検討を重ねた結果、炭化ホウ素粒子にグリシドールを反応させることで、炭化ホウ素粒子の表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾された、修飾炭化ホウ素粒子が新たに得られることを見出した。更に、そのような修飾炭化ホウ素粒子は、本質的に低毒性であること、より短時間で投与可能なこと、腫瘍内により高濃度でホウ素を蓄積できること、腫瘍内に長期存続できるが、血液から迅速に除去され得ることなど、ホウ素中性子捕捉療法用途に好適であることを見出して、本発明を完成させるに至った。 After extensive research, the inventors discovered that by reacting boron carbide particles with glycidol, modified boron carbide particles can be obtained, in which at least a portion of the surface of the boron carbide particles is modified with polyglycerol. Furthermore, they discovered that such modified boron carbide particles are suitable for boron neutron capture therapy because they are inherently less toxic, can be administered in a shorter time, can accumulate boron at higher concentrations within tumors, and can persist in tumors for a long time while being rapidly removed from the blood, leading to the completion of the present invention.

本明細書は、下記の形態を含む。
1.炭化ホウ素粒子を含み、当該炭化ホウ素粒子の中の少なくとも一部の炭化ホウ素粒子の表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾された炭化ホウ素粒子粉体。
2.メジアン径が0.5nmより大きく1000nm以下である、上記1に記載の修飾炭化ホウ素粒子粉体。
3.ポリグリセロールの含有量が、修飾炭化ホウ素粒子を基準(100質量%)として、0.1質量%以上99.9質量%以下である、上記1又は2に記載の修飾炭化ホウ素粒子粉体。
4.炭化ホウ素粒子の平均粒径が、1000nm未満である、上記1~3のいずれか1つに記載の修飾炭化ホウ素粒子粉体。
5.球形の形状を有する、上記1~4のいずれか1つに記載の修飾炭化ホウ素粒子粉体。
6.上記1~5のいずれか1つに記載の修飾炭化ホウ素粒子粉体を含む、中性子捕捉療法用薬剤。
7.炭化ホウ素粒子に、グリシドールを反応させること
を含む、表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾された、修飾炭化ホウ素粒子の製造方法。
8.パルスレーザー溶融法を使用して、炭化ホウ素粒子を製造すること
を含む、上記7に記載の修飾炭化ホウ素粒子の製造方法。
This specification includes the following forms.
1. A boron carbide particle powder comprising boron carbide particles, at least a portion of the surface of at least some of the boron carbide particles being modified with polyglycerol.
2. The modified boron carbide particles according to item 1, having a median diameter of more than 0.5 nm and not more than 1000 nm.
3. The modified boron carbide particle powder according to 1 or 2 above, wherein the polyglycerol content is 0.1% by mass or more and 99.9% by mass or less, based on the modified boron carbide particles (100% by mass).
4. The modified boron carbide particle powder according to any one of 1 to 3 above, wherein the boron carbide particles have an average particle size of less than 1000 nm.
5. The modified boron carbide particles according to any one of 1 to 4 above, which have a spherical shape.
6. A drug for neutron capture therapy, comprising the modified boron carbide particle powder according to any one of 1 to 5 above.
7. A method for producing modified boron carbide particles, at least a portion of the surface of which is modified with polyglycerol, comprising reacting boron carbide particles with glycidol.
8. A method for producing modified boron carbide particles according to claim 7, comprising producing the boron carbide particles using pulsed laser melting.

本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子粉体は、炭化ホウ素粒子を含み、当該炭化ホウ素粒子の中の少なくとも一部の炭化ホウ素粒子の表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾されている。よって、本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子粉体は、本質的に低毒性であること、より短時間で投与可能なこと(より水溶性又は水分散性に優れること)、腫瘍内により高濃度でホウ素を蓄積できること、腫瘍内に長期存続できるが、血液から迅速に除去され得ることなどを示し、ホウ素中性子捕捉療法用途に好適に使用することができる。 The modified boron carbide particle powder of an embodiment of the present invention comprises boron carbide particles, at least some of the surfaces of which are modified with polyglycerol. Therefore, the modified boron carbide particle powder of an embodiment of the present invention exhibits inherently low toxicity, can be administered in a shorter time (having better water solubility or water dispersibility), can accumulate boron at higher concentrations within tumors, can persist in tumors for a long time but can be rapidly removed from the blood, and is therefore suitable for use in boron neutron capture therapy.

図1は、比較例1のポリグリセロール未修飾炭化ホウ素(10C)ナノ粒子のSEM画像を示す。FIG. 1 shows an SEM image of the polyglycerol-unmodified boron carbide ( 10 B 4 C) nanoparticles of Comparative Example 1. 図2は、実施例1の10C-PGナノ粒子及び比較例1の10Cナノ粒子のFTIRスペクトルを示す。FIG. 2 shows the FTIR spectra of the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 and the 10 B 4 C nanoparticles of Comparative Example 1. 図3は、実施例1の10C-PGナノ粒子及び比較例1の10Cナノ粒子について、温度に対する質量変化(TGA)を示す。FIG. 3 shows the mass change (TGA) versus temperature for the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 and the 10 B 4 C nanoparticles of Comparative Example 1. 図4は、主な組織、腫瘍及び血液中の実施例3の10C-PGナノ粒子の濃度を、10C-PGナノ粒子の注入からの時間に対して示す。FIG. 4 shows the concentration of the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 3 in major tissues, tumor and blood, versus time from injection of the 10 B 4 C-PG nanoparticles. 図5は、実施例3の10C-PGナノ粒子について、腫瘍(T)中の10B濃度、血液(B)中の10B濃度、及び腫瘍(T)中の10B濃度と血液(B)中の10B濃度との比(T/B比)を、10C-PGナノ粒子注入からの時間に対して示す。FIG. 5 shows the 10 B concentration in the tumor (T), the 10 B concentration in the blood (B), and the ratio of the 10 B concentration in the tumor (T) to the 10 B concentration in the blood (B) (T/B ratio) for the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 3, relative to the time from injection of the 10 B 4 C-PG nanoparticles. 図6は、実施例1の10C-PGナノ粒子に関する in vivo BCNT の結果(腫瘍サイズ)を示す。FIG. 6 shows the in vivo BCNT results (tumor size) for the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1. 図7は、実施例1の10C-PGナノ粒子に関する in vivo BCNT の結果(マウスの体重)を示す。FIG. 7 shows the in vivo BCNT results (mouse body weight) for the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1. 図8は、実施例1の10C-PGナノ粒子について、腫瘍(T)中の10B濃度、血液(B)中の10B濃度、及び腫瘍(T)中の10B濃度と血液(B)中の10B濃度との比(T/B比)を、10C-PGナノ粒子注入からの時間に対して示す。FIG. 8 shows the 10 B concentration in the tumor (T), the 10 B concentration in the blood (B), and the ratio of the 10 B concentration in the tumor (T) to the 10 B concentration in the blood (B) (T/B ratio) for the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1, relative to the time from injection of the 10 B 4 C-PG nanoparticles. 図9は、実施例1の10C-PGナノ粒子を注入から24時間後又は48時間後に採取された腫瘍組織の切片を、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて観察した画像を示す。FIG. 9 shows images of sections of tumor tissues taken 24 hours or 48 hours after injection of the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1, observed using a transmission electron microscope (TEM).

本明細書は、一の要旨において、炭化ホウ素粒子を含み、当該炭化ホウ素粒子の中の少なくとも一部の炭化ホウ素粒子の表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾された炭化ホウ素粒子粉体を提供する。尚、本明細書において、「粒子粉体」とは、粒子の集合体(粉粒体又は複数の粒子)を意味し、単に「粒子」と記載することもありえる。
本明細書において、「炭化ホウ素粒子」とは、炭素とホウ素でできている無機材料であり、その組成式は、一般的にBCと記載され、本発明が目的とする修飾炭化ホウ素粒子粉体を得ることができる限り特に制限されることはない。
In one aspect, the present specification provides a boron carbide particle powder comprising boron carbide particles, at least some of the boron carbide particles having at least a portion of the surface thereof modified with polyglycerol. Note that in this specification, the term "particle powder" refers to an aggregate of particles (a powder or a plurality of particles) and may also be simply referred to as "particles."
In this specification, "boron carbide particles" refers to an inorganic material made of carbon and boron, and its composition formula is generally expressed as B4C . There are no particular limitations on the composition formula as long as it can provide the modified boron carbide particle powder that is the object of the present invention.

炭化ホウ素中のホウ素は、主に10Bと11Bから成り、天然の炭化ホウ素に由来する粒子中のホウ素は、11Bを約80.1%、10Bを約19.9%含む。本発明が目的とする修飾炭化ホウ素粒子粉体、及びそれを含む中性子捕捉療法用薬剤を得ることができる限り、炭化ホウ素として天然の炭化ホウ素を使用することができ、炭化ホウ素中のホウ素の10Bの含有率は、例えば、約19.9%であってよい。炭化ホウ素中のホウ素について、10Bの含有率は、50%以上であることが好ましく、75%以上であることがより好ましく、90%以上であることが更に好ましく、98%以上であることが更により好ましい。10Bの含有率は、50%以上である場合、ホウ素中性子捕捉療法用途に使用すると、10Bの含有率がより高いので、中性子捕捉能により優れ、より効率的にホウ素中性子捕捉療法を行うことができる。 The boron in boron carbide is mainly composed of 10 B and 11 B, and the boron in particles derived from natural boron carbide contains about 80.1% 11 B and about 19.9% 10 B. Natural boron carbide can be used as the boron carbide as long as the modified boron carbide particle powder and the neutron capture therapy drug containing the same that are the object of the present invention can be obtained, and the 10 B content of the boron in the boron carbide may be, for example, about 19.9%. With respect to the boron in boron carbide, the 10 B content is preferably 50% or more, more preferably 75% or more, even more preferably 90% or more, and even more preferably 98% or more. When the 10 B content is 50% or more, when used for boron neutron capture therapy, the higher 10 B content provides better neutron capture ability, allowing for more efficient boron neutron capture therapy.

炭化ホウ素粒子の平均粒径は、例えば、1000nm未満であり、900nm未満であり、800nm未満であり、700nm未満であり、600nm未満であり、500nm未満であることが好ましく、400未満であることが好ましく、300nm未満であることがより好ましく、250nm未満であることがより好ましく、200nm未満であることが更に好ましく、150nm未満であることが更に好ましく、100nm未満であることが更により好ましい。 The average particle size of the boron carbide particles is, for example, less than 1000 nm, less than 900 nm, less than 800 nm, less than 700 nm, less than 600 nm, preferably less than 500 nm, preferably less than 400 nm, more preferably less than 300 nm, more preferably less than 250 nm, even more preferably less than 200 nm, even more preferably less than 150 nm, and even more preferably less than 100 nm.

炭化ホウ素粒子の平均粒径は、例えば、0.5nm未満であり得、0.5nm以上であり得、1.0nm以上であることが好ましく、1.5nm以上であることが好ましく、2.0nm以上であることが好ましく、2.5nm以上であることがより好ましく、3.0nm以上であることがより好ましく、3.5nm以上であることがより好ましく、4.0nm以上であることが更に好ましく、5.0nm以上であることが更に好ましく、6.0nm以上であることが更に好ましく、7.0nm以上であることが更に好ましく、8.0nm以上であることが更に好ましく、10nm以上であることが更により好ましい。 The average particle size of the boron carbide particles may be, for example, less than 0.5 nm, or may be 0.5 nm or greater, preferably 1.0 nm or greater, preferably 1.5 nm or greater, preferably 2.0 nm or greater, more preferably 2.5 nm or greater, more preferably 3.0 nm or greater, more preferably 3.5 nm or greater, even more preferably 4.0 nm or greater, even more preferably 5.0 nm or greater, even more preferably 6.0 nm or greater, even more preferably 7.0 nm or greater, even more preferably 8.0 nm or greater, and even more preferably 10 nm or greater.

炭化ホウ素粒子の平均粒径は、例えば、0.5nm以上1000nm未満であり、1.0nm以上500nm未満であることが好ましく、2.5nm以上300nm未満であることがより好ましく、5.0nm以上200nm未満であることが更に好ましく、5.0nm以上150nm未満であることが更に好ましく、10nm以上100nm未満であることが更により好ましい。
炭化ホウ素粒子の平均粒径が、1000nm未満である場合、より低毒性であり、より水溶性又は水分散性に優れ、2.5nm以上300nm未満である場合、より低毒性であり、より水溶性又は水分散性に優れ、血液中での滞留時間が比較的より長く、腫瘍組織により容易に取り込まれることができることのバランスに優れる。
炭化ホウ素粒子の平均粒径は、例えば、実施例に記載したようなSEM観察によって測定することができる。より具体的には、SEM画像中の100個の粒子について、長径と短径を測定して、長径と短径の平均値を得た。更に、その長径の平均値と短径の平均値を平均して、平均粒径を得た。
The average particle size of the boron carbide particles is, for example, 0.5 nm or more and less than 1000 nm, preferably 1.0 nm or more and less than 500 nm, more preferably 2.5 nm or more and less than 300 nm, even more preferably 5.0 nm or more and less than 200 nm, even more preferably 5.0 nm or more and less than 150 nm, and even more preferably 10 nm or more and less than 100 nm.
When the average particle size of the boron carbide particles is less than 1000 nm, the particles have lower toxicity and better water solubility or water dispersibility, and when the average particle size is 2.5 nm or more but less than 300 nm, the particles have an excellent balance of lower toxicity, better water solubility or water dispersibility, a relatively longer retention time in the blood, and easier uptake by tumor tissue.
The average particle size of the boron carbide particles can be measured, for example, by SEM observation as described in the Examples. More specifically, the major and minor diameters of 100 particles in the SEM image were measured to obtain the average values of the major and minor diameters. The average major and minor diameters were then averaged to obtain the average particle size.

炭化ホウ素粒子は、その表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾されている。
本明細書において、「ポリグリセロール」とは、多数の「グリセロール(又はグリセリン)」単位を有し、多数の水酸基を有する物質をいい、本発明が目的とする修飾炭化ホウ素粒子粉体を得られる限り特に制限されることはない。炭化ホウ素粒子は、その表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾されているので、本質的に低毒性であること、より水溶性又は水分散性に優れること、腫瘍内により高濃度でホウ素を蓄積できること、腫瘍内に長期存続できるが、血液から迅速に除去され得ることなど、ホウ素中性子捕捉療法用途に好適に使用することができる。
The boron carbide particles have at least a portion of their surface modified with polyglycerol.
As used herein, the term "polyglycerol" refers to a substance having a large number of "glycerol (or glycerin)" units and a large number of hydroxyl groups, and is not particularly limited as long as the modified boron carbide particle powder intended by the present invention can be obtained. Since the boron carbide particles have at least a portion of their surfaces modified with polyglycerol, they are essentially less toxic, more water-soluble or water-dispersible, can accumulate boron at higher concentrations within tumors, and can persist in tumors for a long time while being rapidly removed from the blood, making them suitable for use in boron neutron capture therapy.

「グリセロール(又はグリセリン)」単位として、例えば、下記の化学式(I)に示す化学構造を例示することができる。 An example of a "glycerol (or glycerin)" unit is the chemical structure shown in chemical formula (I) below.

化学式1:[-CH-CH(CHOH)-O-]
[-O-CH-CH(CHOH)-]、及び
[-CH-CH(OH)-CH-O-]
Chemical formula 1: [-CH 2 -CH(CH 2 OH)-O-]
[—O—CH 2 —CH(CH 2 OH)—], and
[-CH 2 -CH(OH)-CH 2 -O-]

ポリグリセロールは、本発明が目的とする修飾炭化ホウ素粒子粉体を得られる限り、他の単位を含むことができ、例えば、エチレンオキシ、プロピレンオキシ等を含むことができるが、必ずしも含む必要はない。また、ポリグリセロールは、本発明が目的とする修飾炭化ホウ素粒子粉体を得られる限り、他の物質を含むことができ、そのような物質は親水性を有することが好ましく、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール共重合体などを例示することができるが、必ずしも含む必要はない。 Polyglycerol may contain other units, such as ethyleneoxy or propyleneoxy, as long as the modified boron carbide particle powder desired by the present invention can be obtained, but this does not necessarily have to be the case. Furthermore, polyglycerol may contain other substances, such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polyethylene glycol/polypropylene glycol copolymers, as long as the modified boron carbide particle powder desired by the present invention can be obtained. Such substances are preferably hydrophilic, and examples thereof include polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polyethylene glycol/polypropylene glycol copolymers, but this does not necessarily have to be the case.

ポリグリセロールの含有量が、修飾炭化ホウ素粒子粉体を基準(100質量%)として、0.1質量%以上99.9質量%以下であることが好ましく、1質量%以上99質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上90質量%以下であることが更に好ましく、7質量%以上85質量%以下であることが更により好ましく、10質量%以上80質量%以下であることが更により好ましい。
ポリグリセロールの量が、修飾炭化ホウ素粒子粉体を基準(100質量%)として、0.1質量%以上99.9質量%以下である場合、修飾炭化ホウ素粒子粉体は、適切な水溶性とサイズを有するという有利な効果を奏し得る。
The polyglycerol content is preferably 0.1% by mass or more and 99.9% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 99% by mass or less, even more preferably 5% by mass or more and 90% by mass or less, even more preferably 7% by mass or more and 85% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or more and 80% by mass or less, based on the modified boron carbide particle powder (100% by mass).
When the amount of polyglycerol is 0.1% by mass or more and 99.9% by mass or less, based on the modified boron carbide particle powder (100% by mass), the modified boron carbide particle powder can have the advantageous effect of having suitable water solubility and size.

本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子のメジアン径は、例えば、1000nm以下であることが好ましく、900nm以下であることが好ましく、800nm以下であることが好ましく、700nm以下であることが好ましく、600nm以下であることが好ましく、500nm以下であることがより好ましく、400以下であることがより好ましく、300nm以下であることが更に好ましく、250nm以下であることが更に好ましく、200nm以下であることが更に好ましく、150nm以下であることが更により好ましく、100nm以下であることが更により好ましい。 The median diameter of the modified boron carbide particles according to an embodiment of the present invention is, for example, preferably 1000 nm or less, preferably 900 nm or less, preferably 800 nm or less, preferably 700 nm or less, preferably 600 nm or less, more preferably 500 nm or less, more preferably 400 nm or less, even more preferably 300 nm or less, even more preferably 250 nm or less, even more preferably 200 nm or less, even more preferably 150 nm or less, and even more preferably 100 nm or less.

修飾炭化ホウ素粒子のメジアン径は、例えば、0.5nmより大きいことが好ましく、1.0nmより大きいことがより好ましく、1.5nmより大きいことがより好ましく、2.0nmより大きいことがより好ましく、2.5nmより大きいことが更に好ましく、3.0nmより大きいことが更に好ましく、3.5nmより大きいことが更に好ましく、4.0nmより大きいことが更に好ましく、5.0nmより大きいことが更により好ましく、6.0nmより大きいことが更により好ましく、7.0nmより大きいことが更により好ましく、8.0nmより大きいことが更により好ましく、10nmより大きいことが更により好ましい。 The median diameter of the modified boron carbide particles is, for example, preferably greater than 0.5 nm, more preferably greater than 1.0 nm, more preferably greater than 1.5 nm, more preferably greater than 2.0 nm, even more preferably greater than 2.5 nm, even more preferably greater than 3.0 nm, even more preferably greater than 3.5 nm, even more preferably greater than 4.0 nm, even more preferably greater than 5.0 nm, even more preferably greater than 6.0 nm, even more preferably greater than 7.0 nm, even more preferably greater than 8.0 nm, and even more preferably greater than 10 nm.

本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子のメジアン径は、0.5nmより大きく1000nm以下であることが好ましく、1.0nmより大きく500nm以下であることがより好ましく、2.5nmより大きく300nm以下であることが更に好ましく、5.0nmより大きく200nm以下であることが更に好ましく、5.0nmより大きく150nm以下であることが更により好ましく、10nmより大きく100nm以下であることが更により好ましい。
修飾炭化ホウ素粒子粉体は、メジアン径が0.5nmより大きく1000nm以下である場合、より低毒性であり、より水溶性又は水分散性に優れ、メジアン径が2.5nmより大きく300nm以下である場合、より低毒性であり、より水溶性又は水分散性に優れ、修飾炭化ホウ素粒子粉体が腫瘍組織により取り込まれやすいということのバランスに優れる。
修飾炭化ホウ素粒子のメジアン径は、例えば、実施例に記載したような動的光散乱法(DLS)を使用して測定することができる。
The median diameter of the modified boron carbide particles according to an embodiment of the present invention is preferably greater than 0.5 nm and less than or equal to 1000 nm, more preferably greater than 1.0 nm and less than or equal to 500 nm, even more preferably greater than 2.5 nm and less than or equal to 300 nm, even more preferably greater than 5.0 nm and less than or equal to 200 nm, even more preferably greater than 5.0 nm and less than or equal to 150 nm, and even more preferably greater than 10 nm and less than or equal to 100 nm.
When the median diameter of the modified boron carbide particle powder is greater than 0.5 nm and not greater than 1000 nm, the modified boron carbide particle powder has lower toxicity and better water solubility or water dispersibility, and when the median diameter is greater than 2.5 nm and not greater than 300 nm, the modified boron carbide particle powder has lower toxicity and better water solubility or water dispersibility, and the modified boron carbide particle powder is more easily taken up by tumor tissue, providing an excellent balance.
The median diameter of the modified boron carbide particles can be measured, for example, using dynamic light scattering (DLS) as described in the Examples.

本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子は、球形の形状を有することが好ましい。その形状は、例えば、実施例に記載のように、TEMを用いて観察することができる。修飾炭化ホウ素粒子は、球形の形状を有する場合、表面化学修飾がより均質に行われており、より水溶性又は水分散性に優れるという有利な効果を奏する。
TEM画像の粒子の最長の軸(長軸)の長さと最短の軸(短軸)の長さとの比(長軸の長さ/短軸の長さ)は、10以下であることが好ましく、5以下であることがより好ましく、3以下であることが更に好ましく、2以下であることが更により好ましい。比(長軸の長さ/短軸の長さ)は、10以下である場合、表面化学修飾がより均質に行われており、より水溶性又は水分散性に優れ、3以下である場合、表面化学修飾が更により均質に行われており、更により水溶性又は水分散性に優れという有利な効果を奏する。
The modified boron carbide particles of the present invention preferably have a spherical shape. The shape can be observed, for example, using a TEM as described in the Examples. When the modified boron carbide particles have a spherical shape, the surface chemical modification is more uniform, which advantageously results in better water solubility or water dispersibility.
The ratio of the length of the longest axis (major axis) to the length of the shortest axis (minor axis) of a particle in a TEM image (length of major axis/length of minor axis) is preferably 10 or less, more preferably 5 or less, even more preferably 3 or less, and even more preferably 2 or less. When the ratio (length of major axis/length of minor axis) is 10 or less, the surface chemical modification is more uniform and the water solubility or water dispersibility is better, and when the ratio is 3 or less, the surface chemical modification is even more uniform and the water solubility or water dispersibility is even better, which is an advantageous effect.

本発明は、他の要旨において、本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子粉体を含む、中性子捕捉療法用薬剤を提供することができる。薬剤は、中性子捕捉療法に使用することができる限り、種々の形態を有することができ、その形態は特に制限されることはない。その形態として、例えば、水中懸濁液、水中分散液、リン酸緩衝食塩水中懸濁液、リン酸緩衝食塩水中分散液、その他の懸濁液及び分散液、固形物、ゲル等を例示することができる。 In another aspect, the present invention provides a drug for neutron capture therapy, comprising the modified boron carbide particle powder of an embodiment of the present invention. The drug can have various forms, and the form is not particularly limited, as long as it can be used in neutron capture therapy. Examples of forms include a suspension in water, a dispersion in water, a suspension in phosphate buffered saline, a dispersion in phosphate buffered saline, other suspensions and dispersions, a solid, a gel, etc.

薬剤は、中性子捕捉療法に使用することができる限り、本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子粉体の他に、種々の添加剤等を含むことができ、その添加剤は特に制限されることはない。そのような添加剤として、抗癌剤、光増感剤、可溶化助剤、界面活性剤、脂質、糖質、タンパク質、高分子、生体材料等を例示することができる。 As long as the drug can be used in neutron capture therapy, it can contain various additives in addition to the modified boron carbide particles of the present invention, and the additives are not particularly limited. Examples of such additives include anticancer drugs, photosensitizers, solubilizing agents, surfactants, lipids, carbohydrates, proteins, polymers, and biomaterials.

薬剤は、本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子粉体を、0.1~100質量%含むことが好ましく、1~80質量%含むことがより好ましく、5~60質量%含むことが更に好ましく、10~50質量%含むことが更により好ましい。薬剤は、本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子粉体を、0.1~100質量%含む場合、薬剤をより安定した分散状態で注入でき、5~60質量%含む場合、薬剤をより安定した分散状態で注入できるとともに、上述のような種々の添加剤を含むことで他の機能を追加することができ、10~50質量%含む場合、薬剤をより安定した分散状態で注入できることと、上述のような種々の添加剤を含むことで他の機能を追加し向上することができ、これらのバランスにより優れる。 The drug preferably contains 0.1 to 100% by mass, more preferably 1 to 80% by mass, even more preferably 5 to 60% by mass, and even more preferably 10 to 50% by mass of the modified boron carbide particle powder of an embodiment of the present invention. When the drug contains 0.1 to 100% by mass of the modified boron carbide particle powder of an embodiment of the present invention, the drug can be injected in a more stable dispersed state. When the drug contains 5 to 60% by mass, the drug can be injected in a more stable dispersed state and other functions can be added by including various additives such as those described above. When the drug contains 10 to 50% by mass, the drug can be injected in a more stable dispersed state and other functions can be added and improved by including various additives such as those described above, resulting in an excellent balance of these.

本発明の実施形態の中性子捕捉療法用薬剤は、本質的に低毒性であること、より短時間で投与可能なこと(より水溶性又は水分散性に優れること)、腫瘍内により高濃度でホウ素を蓄積できること、腫瘍内に長期滞留できるが、血液から迅速に除去され得るという有利な効果を奏することができる。 The neutron capture therapy drug of an embodiment of the present invention has the advantageous effects of being inherently less toxic, being able to be administered in a shorter time (having better water solubility or dispersibility), being able to accumulate boron at higher concentrations within tumors, and being able to remain in tumors for a long period of time while being rapidly removed from the blood.

本発明の実施形態の中性子捕捉療法用薬剤は、10B濃度が、例えば、0.1mg/mL以上であり得、0.5mg/mL以上であることが好ましく、1mg/mL以上であることがより好ましく、2mg/mL以上であることが更に好ましく、5mg/mL以上であることが更により好ましい。本発明の実施形態の中性子捕捉療法用薬剤は、分散性により優れるので、10B濃度が比較的高濃度である薬剤として使用することができる。従って、投薬時間を短縮することができる。 The neutron capture therapy drug of the embodiment of the present invention may have a B concentration of, for example, 0.1 mg/mL or more, preferably 0.5 mg/mL or more, more preferably 1 mg/mL or more, even more preferably 2 mg/mL or more, and even more preferably 5 mg/mL or more. The neutron capture therapy drug of the embodiment of the present invention has excellent dispersibility and can be used as a drug with a relatively high B concentration. Therefore, the administration time can be shortened.

本発明の実施形態の中性子捕捉療法用薬剤は、例えば、0.01mg[10B]/kg以上の投薬量で使用することができ、0.1mg[10B]/kgの投薬量で使用することが好ましく、0.5mg[10B]/kgの投薬量で使用することがより好ましく、1mg[10B]/kgの投薬量で使用することが更に好ましい。 The neutron capture therapy drug according to the embodiment of the present invention can be used, for example, at a dosage of 0.01 mg [ 10 B]/kg or more, preferably at a dosage of 0.1 mg [ 10 B]/kg, more preferably at a dosage of 0.5 mg [ 10 B]/kg, and even more preferably at a dosage of 1 mg [ 10 B]/kg.

本発明の実施形態の中性子捕捉療法用薬剤は、腫瘍内により高濃度でホウ素を蓄積でき、腫瘍細胞中の10B濃度(wt/wt)は、薬剤注入から24時間後に、例えば、1ppm以上であり得、3ppm以上であることが好ましく、6ppm以上であることがより好ましく、10ppm以上であることが更に好ましく、20ppm以上であることが更により好ましい。腫瘍細胞内の10B濃度は、実施例に記載の方法で測定することができる。 The neutron capture therapy drug of the embodiment of the present invention can accumulate boron at a higher concentration in tumors, and the B concentration (wt/wt) in tumor cells 24 hours after drug injection can be, for example, 1 ppm or more, preferably 3 ppm or more, more preferably 6 ppm or more, even more preferably 10 ppm or more, and even more preferably 20 ppm or more. The B concentration in tumor cells can be measured by the method described in the Examples.

本発明の実施形態の中性子捕捉療法用薬剤は、腫瘍内に長期存続できるが、血液から迅速に除去され得、腫瘍中の10B濃度(T)と血液中の10B濃度(B)との比(T/B比)は、薬剤注入から24時間後に、例えば、0.5以上であり、1以上であることが好ましく、2以上であることがより好ましく、3以上であることが更に好ましく、4以上であることが更により好ましい。T/B比は、実施例に記載の方法で測定することができる。 The neutron capture therapy drug of the embodiment of the present invention can persist in the tumor for a long period of time but can be rapidly removed from the blood, and the ratio of the 10 B concentration in the tumor (T) to the 10 B concentration in the blood (B) (T/B ratio) 24 hours after drug injection is, for example, 0.5 or more, preferably 1 or more, more preferably 2 or more, even more preferably 3 or more, and even more preferably 4 or more. The T/B ratio can be measured by the method described in the Examples.

本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子粉体の製造方法は、それを製造することができる限り、特に制限されることはない。
本発明は、好ましい要旨において、炭化ホウ素粒子に、グリシドールを反応させること
を含む、表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾された、修飾炭化ホウ素粒子の製造方法を提供する。この炭化ホウ素粒子とグリシドールとの反応式を下記化学式に、模式的に示す。下記化学式の炭化ホウ素粒子上に、水酸基のみが記載されているが、カルボキシル基等の他の基も有し得る。
The method for producing the modified boron carbide particles according to the embodiment of the present invention is not particularly limited as long as it is possible to produce the particles.
In a preferred aspect, the present invention provides a method for producing modified boron carbide particles, at least a portion of whose surface is modified with polyglycerol, comprising reacting boron carbide particles with glycidol. The reaction between the boron carbide particles and glycidol is schematically shown in the following chemical formula. Although only hydroxyl groups are shown on the boron carbide particles in the following chemical formula, other groups such as carboxyl groups may also be present.

炭化ホウ素粒子とグリシドールとの反応は、実際に反応が可能であり、炭化ホウ素粒子の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾可能であれば、反応方法は特に制限されることはない。例えば、超音波を照射する方法、エポキシ環の重合触媒を使用する方法、適宜加熱する方法、UV光を照射する方法、溶媒を用いる方法、グリシドールを滴下する方法等の方法を例示することができる。例えば、反応時間、反応温度、反応濃度等の反応条件は、適宜選択することができる。 The reaction method between boron carbide particles and glycidol is not particularly limited, as long as it is actually possible to react and at least a portion of the boron carbide particles can be modified with polyglycerol. Examples of suitable methods include ultrasonic irradiation, using an epoxy ring polymerization catalyst, appropriate heating, UV light irradiation, using a solvent, and adding glycidol dropwise. Reaction conditions such as reaction time, reaction temperature, and reaction concentration can be selected as appropriate.

本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子の製造方法では、目的とする修飾炭化ホウ素粒子を得ることができる限り、グリシドールと反応させる炭化ホウ素粒子の製造方法は特に制限されることはない。例えば、パルスレーザー溶融法、化学気相成長法、アーク放電法、共沈(液相合成)法、ボールミル(固相合成)法等を使用して、炭化ホウ素粒子を製造することができる。パルスレーザー溶融法を使用して、炭化ホウ素粒子を製造することが好ましい。
炭化ホウ素粒子は、粒径を調整して使用してよく、例えば、水簸法、クロマトグラフィー法、遠心分離法等の方法を用いて、粒径を調整することができる。
In the method for producing modified boron carbide particles according to an embodiment of the present invention, the method for producing the boron carbide particles by reacting with glycidol is not particularly limited, as long as the desired modified boron carbide particles can be obtained. For example, the boron carbide particles can be produced using pulsed laser melting, chemical vapor deposition, arc discharge, coprecipitation (liquid phase synthesis), ball mill (solid phase synthesis), etc. It is preferable to produce the boron carbide particles using pulsed laser melting.
The boron carbide particles may be used after adjusting the particle size, and the particle size can be adjusted using, for example, elutriation, chromatography, centrifugation, or other methods.

本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子の製造方法は、そのまま、上述の炭化ホウ素粒子を含み、当該炭化ホウ素粒子の中の少なくとも一部の炭化ホウ素粒子の表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾された炭化ホウ素粒子粉体の製造方法として利用できる。即ち、本明細書は、
炭化ホウ素粒子に、グリシドールを反応させること
を含む、炭化ホウ素粒子を含み、当該炭化ホウ素粒子の中の少なくとも一部の炭化ホウ素粒子の表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾された炭化ホウ素粒子粉体、修飾炭化ホウ素粒子の製造方法を提供することができる。炭化ホウ素粒子とグリシドールとの反応方法、反応条件、炭化ホウ素粒子の製造方法等、上述の記載を参照することができる。
The method for producing modified boron carbide particles according to an embodiment of the present invention can be used as is as a method for producing a powder of boron carbide particles, which contains the above-described boron carbide particles, and in which at least a portion of the surface of at least some of the boron carbide particles is modified with polyglycerol.
The present invention provides a boron carbide particle powder containing boron carbide particles, at least some of the surfaces of which are modified with polyglycerol, and a method for producing modified boron carbide particles, the method including reacting boron carbide particles with glycidol. The above descriptions regarding the method for reacting boron carbide particles with glycidol, the reaction conditions, the method for producing boron carbide particles, etc. can be referenced.

本発明は、本発明の実施形態の中性子捕捉療法用薬剤を使用する、中性子捕捉療法を提供することができる。 The present invention can provide neutron capture therapy using a neutron capture therapy drug according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明を実施例及び比較例により具体的かつ詳細に説明するが、これらの実施例は本発明の一態様にすぎず、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
尚、実施例の記載において、特に記載がない限り、溶媒を考慮しない部分を、重量部及び重量%の基準としている。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically and in detail explained using examples and comparative examples, but these examples are merely one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to these examples in any way.
In the examples, unless otherwise specified, parts by weight and percentages by weight are based on amounts excluding the solvent.

実施例1.ポリグリセロール修飾炭化ホウ素( 10 C-PG)ナノ粒子の製造
酢酸エチル中の10Bから、パルスレーザー溶融法を使用して、10Cを合成し、その10Cを遠心分離することによって、10Cのナノ粒子を分離して、炭化ホウ素(10C)ナノ粒子を得た(非特許文献6参照)。遠心分離は、ベックマン・コールター社製のAvanti J-E(商品名)を用いて行った。SEM観察の結果、平均粒径約60nmの球状のナノ粒子が確認された(図1参照)。SEM観察は、日立ハイテクノロジーズ社製のS-4800走査電子顕微鏡を用いて行った。尚、このポリグリセロール未修飾炭化ホウ素(10C)ナノ粒子を、比較例1の炭化ホウ素ナノ粒子ともいう。
Example 1. Production of Polyglycerol-Modified Boron Carbide ( 10 B 4 C-PG) Nanoparticles 10 B 4 C was synthesized from 10 B in ethyl acetate using pulsed laser melting, and the 10 B 4 C was centrifuged to separate the 10 B 4 C nanoparticles, yielding boron carbide ( 10 B 4 C) nanoparticles (see Non-Patent Document 6). Centrifugation was performed using an Avanti JE (trade name) manufactured by Beckman Coulter. SEM observation confirmed spherical nanoparticles with an average particle size of approximately 60 nm (see Figure 1). SEM observation was performed using an S-4800 scanning electron microscope manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation. These polyglycerol-unmodified boron carbide ( 10 B 4 C) nanoparticles are also referred to as the boron carbide nanoparticles of Comparative Example 1.

炭化ホウ素(10C)ナノ粒子(50mg)当たりグリシドール(10mL)を丸底フラスコに加えて混合し、ナノ粒子が均等に分散するまで浴中で15~30分間超音波処理を行った。浴中超音波照射は、20℃でBranson 5800(商品名)を用いて行った。その後、混合物を140℃で2時間撹拌して、懸濁液を得た。得られた懸濁液を、50400gで30分間遠心分離して粒子を得た。上澄み液がチンダル現象を示さずクリアで透明になるまで、MiliQ水を用いて、その粒子を3~4回洗浄して、実施例1のポリグリセロール修飾炭化ホウ素(10C-PG)ナノ粒子を得た。その化学反応を、模式的に下記化学式に示した。グリシドールの開環重合による、多分岐ポリグリセロール(PG)を用いる10Cの表面修飾を模式的に示す。 Glycidol ( 10 mL) per 50 mg of boron carbide ( 10B4C ) nanoparticles was added to a round-bottom flask and mixed. The mixture was then bath sonicated for 15 to 30 minutes until the nanoparticles were uniformly dispersed. Bath sonication was performed using a Branson 5800 (trade name) at 20°C. The mixture was then stirred at 140°C for 2 hours to obtain a suspension. The resulting suspension was centrifuged at 50,400 xg for 30 minutes to obtain particles. The particles were washed 3 to 4 times with MiliQ water until the supernatant was clear and transparent without Tyndall behavior, yielding the polyglycerol -modified boron carbide ( 10B4C -PG) nanoparticles of Example 1. The chemical reaction is shown schematically in the following chemical formula: The surface modification of 10B4C with hyperbranched polyglycerol (PG) via ring-opening polymerization of glycidol is shown schematically below.

実施例1の10C-PGナノ粒子の水中及びリン酸緩衝食塩水中での分散性を調べた。まず、水への分散性は、15mgの10C-PGナノ粒子を、1.00mLの水に加え、超音波照射後、2日間静置したのち、沈殿が生成していないことを確認し、水での分散性を15mg/mLと決定した。次に、その水分散液に0.11mLの10倍濃縮リン酸緩衝食塩水を加え、超音波照射後、2日間静置したのち、沈殿が生成していないことを確認し、リン酸緩衝食塩水での分散性を13mg/mLと決定した。 The dispersibility of the 10B4C -PG nanoparticles of Example 1 in water and phosphate buffered saline was investigated. First, 15 mg of 10B4C -PG nanoparticles were added to 1.00 mL of water, and after ultrasonic irradiation and standing for two days, it was confirmed that no precipitate had formed, and the dispersibility in water was determined to be 15 mg/mL. Next, 0.11 mL of 10x concentrated phosphate buffered saline was added to the aqueous dispersion, and after ultrasonic irradiation and standing for two days, it was confirmed that no precipitate had formed, and the dispersibility in phosphate buffered saline was determined to be 13 mg/mL.

実施例1のナノ粒子をフーリエ変換赤外分光法(FTIR)、熱重量分析(TGA)及び動的光散乱法(DLS)を使用して分析して、ナノ粒子の構造、ポリグリセロール層の量及び流体力学的径を各々測定した。
IR測定は、島津製作所製のIR Prestige-21(商品名)を用いて行った。4000から500cm-1の波数の範囲で4cm-1の分解能で32スキャンのスペクトルを集めて、FTIRスペクトルを得た。
図2は、実施例1の10C-PGナノ粒子及び比較例1の10Cナノ粒子のFTIRスペクトルを示す。FTIRスペクトルで10Cナノ粒子は、イコサヘドラルBCに帰属される1130cm-1と1612cm-1のピークと、10Cの表面上の10B-O振動に関する1415cm-1付近のピークを示す。10Bと11B(自然存在比各々19%と81%)を含むBCと比較すると、BCより10C中のBの原子量がより軽いので、10Cの全てのピークは、高波数にシフトしている。このことは、実施例1で使用したナノ粒子は、10Bで富化されている(高められている)ことを示す。10C-PGナノ粒子のFTIRスペクトルでは、C-O-C、C-H及びO-Hストレッチング(伸縮)に各々対応する1140cm-1、2900cm-1及び3500cm-1付近に、ポリグリセロールの典型的なピークが現れている。このことは、10C表面のポリグリセロールコーティングを示す。
The nanoparticles of Example 1 were analyzed using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), and dynamic light scattering (DLS) to determine the structure of the nanoparticles, the amount of polyglycerol layer, and the hydrodynamic diameter, respectively.
The IR measurement was carried out using an IR Prestige-21 (trade name) manufactured by Shimadzu Corporation. FTIR spectra were obtained by collecting 32 scans of spectra at a resolution of 4 cm −1 in the wavenumber range of 4000 to 500 cm −1 .
2 shows the FTIR spectra of the 10B4C - PG nanoparticles of Example 1 and the 10B4C nanoparticles of Comparative Example 1. In the FTIR spectrum, the 10B4C nanoparticles exhibit peaks at 1130 cm -1 and 1612 cm- 1 , which are attributed to icosahedral B4C , and a peak around 1415 cm -1 , which is associated with the 10B -O vibration on the surface of the 10B4C . Compared with B4C containing 10B and 11B (natural abundances of 19% and 81%, respectively), all peaks of 10B4C are shifted to higher wavenumbers because the atomic weight of B in 10B4C is lighter than that of B4C . This indicates that the nanoparticles used in Example 1 are enriched (enriched) with 10B . The FTIR spectrum of the 10B4C - PG nanoparticles shows typical polyglycerol peaks around 1140 cm -1 , 2900 cm -1 , and 3500 cm -1 , corresponding to C-O-C, C-H, and O-H stretching, respectively, indicating a polyglycerol coating on the 10B4C surface .

TGAは、TAインスツルメンツ社製のQ-50アナライザーを用いて、窒素雰囲気下、20℃/分の昇温速度で、室温から600℃に加熱して行った。
図3は、実施例1の10C-PGナノ粒子及び比較例1の10Cナノ粒子について、温度に対する質量変化を示す。実施例1の10C-PGナノ粒子中のポリグリセロール層は、約73質量%であった。
TGA was performed using a Q-50 analyzer manufactured by TA Instruments, under a nitrogen atmosphere, by heating from room temperature to 600° C. at a temperature increase rate of 20° C./min.
3 shows the change in mass with temperature for the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 and the 10 B 4 C nanoparticles of Comparative Example 1. The polyglycerol layer in the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 was approximately 73% by mass.

DLSは、Microtrac社製のNanotrac UPA-UT151システムを使用して、numberモードで、サンプルについて5回測定した。水中での10Cナノ粒子のメジアン径(d50)は、62.1nmであったが、10C-PGナノ粒子のメジアン径は、72.5nmに増加した。このことから、実施例1の10C-PGナノ粒子のポリグリセロール層の厚さは、5.2nmと考えられる。 DLS was measured five times per sample in number mode using a Microtrac Nanotrac UPA-UT151 system. The median diameter (d50) of 10B4C nanoparticles in water was 62.1 nm, while the median diameter of 10B4C -PG nanoparticles increased to 72.5 nm. From this, the thickness of the polyglycerol layer of the 10B4C -PG nanoparticles in Example 1 is considered to be 5.2 nm .

実施例2~4のポリグリセロール修飾炭化ホウ素( 10 C-PG)ナノ粒子の製造
実施例1に記載した方法と同様の方法を使用して、実施例2~4の10C-PGナノ粒子を製造した。その結果を、実施例1の結果とまとめて、下記表1に示した。尚、比較例1は、実施例1の10C-PGナノ粒子からポリグリセロール層を除去した10Cナノ粒子を示す。
Preparation of Polyglycerol-Modified Boron Carbide ( 10 B 4 C-PG) Nanoparticles in Examples 2 to 4 The 10 B 4 C-PG nanoparticles in Examples 2 to 4 were prepared using a method similar to that described in Example 1. The results are shown in Table 1 below together with the results of Example 1. Note that Comparative Example 1 shows 10 B 4 C nanoparticles obtained by removing the polyglycerol layer from the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1.

ポリグリセロール修飾炭化ホウ素( 10 C-PG)ナノ粒子の薬物動態
後述する in vivo BNCT への応用の観点から、上述の10C-PGナノ粒子の薬物動態実験を下記のように行った。
動物及び腫瘍モデル
8~11週のメスのBALB/cマウスを、水と標準的食物に自由に摂取できる環境下、KUR動物飼育施設(京都大学、熊取キャンパス)で飼育した。全ての動物実験は、京都大学生命倫理委員会(Kyoto University Ethics Committee)によって承認済みの基準に従って行った。PBS(100μL)中に懸濁した約1×10個のCT26細胞を、ナノ製剤を注入する7~9日前に、BALB/cマウスの右足の皮下に埋め込んだ。日本学術審議会(Science Counsel of Japan)のガイドラインに従って、マウスは、病原体のない状態に維持し、取り扱い、飼育した。全ての動物実験は、京都大学実験動物センター(Experimental Animal Center of Kyoto University)の基準に従って行った。
Pharmacokinetics of Polyglycerol-Modified Boron Carbide ( 10 B 4 C-PG) Nanoparticles With a view to application to in vivo BNCT described below, a pharmacokinetics experiment of the above-mentioned 10 B 4 C-PG nanoparticles was carried out as follows.
Animals and Tumor Models: Eight- to 11-week-old female BALB/c mice were housed in the KUR Animal Breeding Facility (Kyoto University, Kumatori Campus) with free access to water and standard food. All animal experiments were conducted in accordance with standards approved by the Kyoto University Ethics Committee. Approximately 1 × 10 CT26 cells suspended in 100 μL of PBS were implanted subcutaneously into the right leg of BALB/c mice 7 to 9 days before injection of the nanoformulations. Mice were maintained, handled, and housed under pathogen-free conditions in accordance with the guidelines of the Science Council of Japan. All animal experiments were conducted in accordance with the standards of the Experimental Animal Center of Kyoto University.

薬物動態実験
腫瘍の長軸の長さが10mmを超えたのち、10C-PGナノ粒子のPBS分散液(200μL)を、腫瘍を有するBALB/cマウスに、尾静脈から注入した。一定時間の後、マウスを安楽死させた後、血液、腫瘍及び臓器(肝臓、脾臓、腎臓)中のホウ素含有量を評価した。試料をテフロン(登録商標)管に入れて、各試料の10B濃度を、迅速γー線マイクロ分析システムによって測定して、ppm-オーダー濃度(μg[10B]/g[biomaterial])を得た(非特許文献7参照)。
Pharmacokinetics Experiment After the tumor reached a longitudinal length of 10 mm, a PBS dispersion of 10B4C -PG nanoparticles (200 μL ) was injected into tumor-bearing BALB/c mice via the tail vein. After a certain period of time, the mice were euthanized and the boron content in the blood, tumor, and organs (liver, spleen, and kidney) was evaluated. The samples were placed in Teflon tubes, and the 10B concentration of each sample was measured using a rapid γ-ray microanalysis system to obtain a ppm-order concentration (μg [ 10B ]/g [biomaterial]) (see Non-Patent Document 7).

実施例3の 10 C-PGナノ粒子の薬物動態
実施例 の10C-PGナノ粒子の薬物動態実験は、10C-PGナノ粒子のPBS分散物(200μL)を、30.9mg[10B]/kg[mouse]の投薬量で注入して行った。
図4は、主な組織、腫瘍及び血液中の実施例3の10C-PGナノ粒子の濃度を、10C-PGナノ粒子の注入後の時間に対して示す。脾臓、肝臓及び血液中の10B濃度は、腎臓及び腫瘍中の10B濃度より、初期の段階で、はるかに高かった。脾臓と肝臓で10B濃度は48時間までほぼ同じ濃度で維持されていたが、腫瘍の10B濃度は徐々に増加し、24時間で最大になり(36.7ppm)、48時間まで20ppm以上を維持していた。
図5は、腫瘍(T)中の10B濃度、血液(B)中の10B濃度、及び腫瘍(T)中の10B濃度と血液(B)中の10B濃度との比(T/B比)を、10C-PGナノ粒子注入からの時間に対して示す。癌に対するBNCTでは、腫瘍(T)中の10B濃度が20ppm以上であることがより好ましいが、図5では、18~48時間という相当長時間にわたって、この条件を満たしていた。
尚、48時間にわたり、マウス(n=6)は、全く死亡することがなかったので、実施例3の10C-PGナノ粒子は、急性の毒性を示さなかった。
Pharmacokinetics of 10 B 4 C-PG Nanoparticles in Example 3 Pharmacokinetic experiments of 10 B 4 C-PG nanoparticles in Example 3 were performed by injecting a PBS dispersion of 10 B 4 C-PG nanoparticles (200 μL) at a dose of 30.9 mg [ 10 B]/kg [mouse].
4 shows the concentrations of the 10B4C -PG nanoparticles of Example 3 in the main tissues, tumor, and blood versus time after injection of the 10B4C - PG nanoparticles. The 10B concentrations in the spleen, liver, and blood were much higher than those in the kidney and tumor at an early stage. The 10B concentrations in the spleen and liver remained roughly the same up to 48 hours, but the 10B concentration in the tumor gradually increased, peaking at 24 hours (36.7 ppm) and remaining above 20 ppm up to 48 hours.
Figure 5 shows the 10B concentration in the tumor (T), the 10B concentration in the blood (B), and the ratio of the 10B concentration in the tumor (T) to the 10B concentration in the blood (B) (T/B ratio) versus time from injection of 10B4C -PG nanoparticles. In BNCT for cancer, it is more preferable that the 10B concentration in the tumor (T) be 20 ppm or higher, and in Figure 5, this condition was met for a fairly long period of time, from 18 to 48 hours.
Furthermore, since no mice (n=6) died over a period of 48 hours, the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 3 did not exhibit acute toxicity.

BNCTのための十分な10B濃度レベルが18時間から48時間の30時間の間、腫瘍中で維持されながら、血液中の10B濃度は、7.3時間の半減期で徐々に減少した。従って、T/B比は、時間経過とともに増加して、48時間で4.4に達し、これは、BNCTにおいてより好ましいとされるT/B=3以上を満たした。以上、図5で最大の腫瘍中10B濃度(36.7ppm)を示す時間と最大のT/B比を示す時間から、10C-PGナノ粒子注入後、24時間及び48時間で中性子線を照射することに決めた。 While a sufficient 10B concentration level for BNCT was maintained in the tumor for 30 hours (18 to 48 hours), the 10B concentration in the blood gradually decreased with a half-life of 7.3 hours. Therefore, the T/B ratio increased over time and reached 4.4 at 48 hours, which satisfied the T/B of 3 or more, which is considered preferable for BNCT. Based on the time showing the maximum 10B concentration in the tumor (36.7 ppm) and the time showing the maximum T/B ratio in Figure 5 , we decided to irradiate with neutrons 24 and 48 hours after injection of the 10B4C -PG nanoparticles.

ポリグリセロール修飾炭化ホウ素( 10 C-PG)ナノ粒子の in vivo BNCT
10C-PGナノ粒子の in vivo BNCTを下記のように行った。
薬物動態実験で記載した方法と同様の方法を用いて、10C-PGナノ粒子をマウスに注入した。10C-PGナノ粒子の注入から24時間後又は48時間後に、中央に円形の穴を有するアクリルホルダーにマウスを配置し、そのマウスに、中性子を照射した。アクリルホルダーを、40wt%LiF(96%Li)を含有する5mm厚の熱可塑性プレートでカバーして、熱中性子をブロックした。腫瘍を有するもも(太もも)を穴の部分に伸ばして、中性子を5×10cm-2-1のフルエンスで12分間、もしくは6.5×10cm-2-1のフルエンスで60分間、KUR(Kyoto University research reactor:京都大学研究用原子炉)で、照射した。中性子を照射した日を0とした。実験を通して同じカリパ(ノギス)を用い、同じ観察者が、全てのマウスの腫瘍体積を連続的に測定した。腫瘍体積を、下記数式1に従って、計算して、統計的に分析した。
In vivo BNCT of polyglycerol-modified boron carbide ( 10B4C - PG ) nanoparticles
In vivo BNCT of 10 B 4 C-PG nanoparticles was performed as follows.
Mice were injected with 10B4C -PG nanoparticles using a method similar to that described in the pharmacokinetics experiment. 24 or 48 hours after injection of the 10B4C -PG nanoparticles, the mice were placed in an acrylic holder with a circular hole in the center and irradiated with neutrons. The acrylic holder was covered with a 5 - mm-thick thermoplastic plate containing 40 wt% 6LiF (96% 6Li ) to block thermal neutrons. The tumor-bearing thigh was stretched over the hole and irradiated with neutrons at a fluence of 5 × 109 cm -2 s -1 for 12 minutes or 6.5 × 108 cm - 2 s -1 for 60 minutes using the Kyoto University research reactor (KUR). The day of neutron irradiation was designated as day 0. The tumor volumes of all mice were measured continuously by the same observer using the same caliper throughout the experiment. The tumor volumes were calculated and statistically analyzed according to the following formula 1:

腫瘍体積の計算
腫瘍の体積は、次式1に基づいて計算した。
数式1:体積=(長軸×単軸)/2
同じ天秤を使用して、マウスの体重変化を測定した。
腫瘍の成長データを統計的に分析するとき、全てのデータを、下記数式2を使用して正規化した。
数式2:VRelative=(体積[グループx,日n])/(体積[グループx,日0])
Calculation of Tumor Volume Tumor volume was calculated based on the following formula 1.
Formula 1: Volume = (major axis x minor axis 2 )/2
The same balance was used to measure the weight changes of the mice.
When the tumor growth data were statistically analyzed, all data were normalized using the following formula 2:
Equation 2: V Relative = (Volume [Group x, Day n]) / (Volume [Group x, Day 0])

薬物動態データの分析
データ分析は、Graphpad Prism 9 (Graphpad Software, Inc., San Diego, CA)によって行った。血液中濃度データは、濃度曲線を指数関数的減少の総和と捉える one phase decay model を用いてフィッティングした。ナノ粒子の血液濃度の減衰は、下記数式3で近似した。
数式3:C=(C-プラトー)×e-kt+プラトー
[tは時間(h)、Cは濃度(μg[10B]/g[血液])、kは、速度定数(h-1)を示す。]
Pharmacokinetic Data Analysis Data analysis was performed using Graphpad Prism 9 (Graphpad Software, Inc., San Diego, CA). Blood concentration data were fitted using a one-phase decay model, which considers the concentration curve as the sum of exponential declines. The decay of the nanoparticle blood concentration was approximated by the following equation 3:
Formula 3: C t = (C 0 - plateau) x e - kt + plateau (t is time (h), C t is concentration (μg [ 10 B]/g [blood]), and k is the rate constant (h -1 )).

実施例1の 10 C-PGナノ粒子のIn vivo BNCT
34.3mg[10B]/kg[マウス]の投薬量で、実施例1の10C-PGナノ粒子を、各マウスの静脈に注入した。10C-PGナノ粒子の注入から24時間後又は48時間後に、中性子を、3.6×1012cm-2のフルエンスで照射した。中性子の照射後、腫瘍サイズと体重を29日間モニターした。
並行して同時に、上述の薬物動態実験で記載した方法と同様の方法を使用して、腫瘍中の10B濃度と血液中の10B濃度を、10C-PGナノ粒子の注入から8時間後、24時間後及び48時間後に測定した。
In vivo BNCT of 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1
The 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 were injected intravenously into each mouse at a dosage of 34.3 mg [ 10 B]/kg [mouse]. 24 or 48 hours after injection of the 10 B 4 C-PG nanoparticles, the mice were irradiated with neutrons at a fluence of 3.6×10 12 cm -2 . After neutron irradiation, tumor size and body weight were monitored for 29 days.
Simultaneously, the 10B concentrations in the tumor and blood were measured 8 , 24 , and 48 hours after injection of 10B4C -PG nanoparticles using a method similar to that described in the pharmacokinetics experiment above.

図6及び7は、実施例1の10C-PGナノ粒子に関する in vivo BCNT の結果を示す。
図6のBCNT24h及びBCNT48hは、各々、実施例1の10C-PGナノ粒子を注入してから24時間後又は48時間後に中性子を照射し、その時点からの日数に対する相対的な腫瘍サイズを示す。コールドコントロールは、実施例1の10C-PGナノ粒子を注入しない、かつ、中性子を照射しない、ホットコントロールは、実施例1の10C-PGナノ粒子を注入しないが、中性子を照射する、インジェクションコントロールは、実施例1の10C-PGナノ粒子を注入するが、中性子を照射しない、という条件を示す。
中性子の照射により腫瘍の成長が抑制されるということが、コールドコントロール及びインジェクションコントロールと、ホットコントロールとの比較により理解できる。BNCT24h及びBNCT48hは、ホットコントロールより、更に、腫瘍サイズが効率的に抑制されることがわかる。BNCT24h及びBNCT48hは、コールドコントロールに対して、29日後で、腫瘍サイズが各々13%及び12%に抑制された。BNCT24h及びBNCT48hは、ホットコントロールに対して、29日後で、腫瘍サイズが各々20%及び19%に抑制された。
6 and 7 show the in vivo BCNT results for the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1.
6, BCNT24h and BCNT48h represent the relative tumor size versus the number of days from the time point when neutron irradiation was performed 24 hours or 48 hours after the injection of the 10B4C - PG nanoparticles of Example 1. The cold control represents a condition in which the 10B4C -PG nanoparticles of Example 1 were not injected and no neutron irradiation was performed, the hot control represents a condition in which the 10B4C -PG nanoparticles of Example 1 were not injected but were irradiated with neutrons, and the injection control represents a condition in which the 10B4C -PG nanoparticles of Example 1 were injected but were not irradiated with neutrons.
The fact that neutron irradiation inhibits tumor growth can be seen by comparing the cold control, injection control, and hot control. It can be seen that BNCT24h and BNCT48h inhibit tumor size more efficiently than the hot control. After 29 days, BNCT24h and BNCT48h inhibited tumor size by 13% and 12%, respectively, compared to the cold control. After 29 days, BNCT24h and BNCT48h inhibited tumor size by 20% and 19%, respectively, compared to the hot control.

図7のBCNT24h及びBCNT48hは、各々、実施例1の10C-PGナノ粒子を注入してから24時間後又は48時間後に中性子を照射し、その時点からの日数に対する相対的なマウスの体重を示す。コールドコントロール、ホットコントロール及びインジェクションコントロールは、図6と同様の実験条件を示す。
図7でも、中性子を照射すると、体重変化が抑制されることが、理解できる。BNCT24h及びBNCT48hでは、図6と同様にホットコントロールより、更に、腫瘍の成長が効率的に抑制されることが示された。
7, BCNT24h and BCNT48h show the relative body weights of mice relative to the number of days from the time point when neutron irradiation was performed 24 hours or 48 hours after the injection of 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1. Cold control, hot control, and injection control show the same experimental conditions as those in FIG.
It can also be seen from Figure 7 that neutron irradiation suppresses weight change. As in Figure 6, BNCT 24h and BNCT 48h showed more efficient suppression of tumor growth than the hot control.

図8は、実施例1の10C-PGナノ粒子を、マウスに注入後8時間後、24時間後、48時間後の、腫瘍(T)中の10B濃度、血液(B)中の10B濃度、及び腫瘍(T)中の10B濃度と血液(B)中の10B濃度との比(T/B比)を示す。実施例1の10C-PGナノ粒子は、図5に示した実施例3の10C-PGナノ粒子と同様の薬物動態を示した。腫瘍(T)中の10B濃度は、注入から24時間後~48時間後まで20ppm以上であった。更に、48時間にわたり、マウス(n=7)は、全く死亡することがなかったので、実施例1の10BC-PGナノ粒子は、急性毒性がないと結論づけた。 8 shows the 10B concentration in the tumor ( T ), the 10B concentration in the blood (B), and the ratio of the 10B concentration in the tumor (T) to the 10B concentration in the blood (B) (T/B ratio) 8 , 24, and 48 hours after injection of the 10B4C -PG nanoparticles of Example 1 into mice . The 10B4C -PG nanoparticles of Example 1 exhibited pharmacokinetics similar to that of the 10B4C -PG nanoparticles of Example 3 shown in FIG. 5. The 10B concentration in the tumor (T) remained above 20 ppm from 24 to 48 hours after injection. Furthermore, since no mice (n=7) died over a 48-hour period, it was concluded that the 10BC -PG nanoparticles of Example 1 had no acute toxicity.

実施例2の 10 C-PGナノ粒子のIn vivo BNCT
27.9mg[10B]/kg[マウス]の投薬量で、実施例2の10C-PGナノ粒子を、各マウスの静脈に注入した。10C-PGナノ粒子の注入から24時間後又は48時間後に、中性子を2.3×1012cm-2のフルエンスで照射した。中性子の照射後、腫瘍サイズと体重を20日間モニターした。
並行して同時に、上述の薬物動態実験で記載した方法と同様の方法を使用して、腫瘍中の10B濃度と血液中の10B濃度を、10C-PGナノ粒子の注入から8時間後、24時間後及び48時間後に測定した。
In vivo BNCT of 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 2
The 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 2 were injected intravenously into each mouse at a dose of 27.9 mg [ 10 B]/kg [mouse]. 24 or 48 hours after injection of the 10 B 4 C-PG nanoparticles, the mice were irradiated with neutrons at a fluence of 2.3 × 10 12 cm -2 . After neutron irradiation, tumor size and body weight were monitored for 20 days.
Simultaneously, the 10B concentrations in the tumor and blood were measured 8 , 24 , and 48 hours after injection of 10B4C -PG nanoparticles using a method similar to that described in the pharmacokinetics experiment above.

図6及び図7に示した傾向と同様の傾向が、実施例2の10C-PGナノ粒子の in vivo BNCT でも認められた。ここでも、コールドコントロール、インジェクションコントロール、ホットコントロール、BNCT24及びBNCT48という、図6及び7と同様の条件で実験を行ったところ、ホットコントロールでは、コールドコントロール及びインジェクションコントロールより、腫瘍サイズが抑制された。BNCT24h及びBNCT48hでは、ホットコントロールより、更に、腫瘍サイズが抑制された。BNCT24h及びBNCT48hは、コールドコントロールに対して、20日後で、腫瘍サイズが、52%及び39%に、各々抑制された。BNCT24h及びBNCT48hは、ホットコントロールに対して、20日後で、腫瘍サイズが、63%及び48%に、各々抑制された。 Similar trends to those shown in Figures 6 and 7 were observed in the in vivo BNCT of the 10B4C -PG nanoparticles of Example 2. Here, too, experiments were conducted under the same conditions as in Figures 6 and 7, using cold control, injection control, hot control, BNCT24, and BNCT48. The hot control suppressed tumor size more than the cold control and injection control. BNCT24h and BNCT48h further suppressed tumor size than the hot control. After 20 days, BNCT24h and BNCT48h suppressed tumor size by 52% and 39%, respectively, compared to the cold control. After 20 days, BNCT24h and BNCT48h suppressed tumor size by 63% and 48%, respectively, compared to the hot control.

実施例1の 10 C-PGナノ粒子をマウスに注入から24時間及び48時間後の腫瘍のTEM観察
10C-PGナノ粒子によるBCNTを更に理解するために、実施例1の10C-PGナノ粒子を注入から24時間後又は48時間後に採取された腫瘍組織の切片を、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて観察した。
図9aは、実施例1の10C-PGナノ粒子を注入から24時間後に採取された腫瘍組織の切片のTEM画像を示し、図9bは、実施例110C-PGナノ粒子を注入から48時間後に採取された腫瘍組織の切片のTEM画像を示す。図9a及びbの両方共、黒色の点として、多数の粒子が観察された。このことは、薬物動態実験で確認された、腫瘍組織中に10Bが蓄積されることを支持している。
TEM observation of tumors 24 and 48 hours after injection of the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 into mice
To further understand the BCNT due to the 10 B 4 C-PG nanoparticles, sections of tumor tissue taken 24 or 48 hours after injection of the 10 B 4 C-PG nanoparticles of Example 1 were observed using a transmission electron microscope (TEM).
Figure 9a shows a TEM image of a section of tumor tissue taken 24 hours after injection of the 10B4C -PG nanoparticles of Example 1, and Figure 9b shows a TEM image of a section of tumor tissue taken 48 hours after injection of the 10B4C - PG nanoparticles of Example 1. In both Figures 9a and 9b, numerous particles were observed as black dots, supporting the accumulation of 10B in the tumor tissue, as confirmed in the pharmacokinetic experiments.

本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子粉体は、炭化ホウ素粒子を含み、当該炭化ホウ素粒子の中の少なくとも一部の炭化ホウ素粒子の表面の少なくとも一部がポリグリセロールで修飾されている。従って、本発明の実施形態の修飾炭化ホウ素粒子粉体を含む薬剤は、本質的に低毒性であること、より短時間で投与可能なこと(より水溶性又は水分散性に優れること)、腫瘍内により高濃度でホウ素を蓄積できること、腫瘍内に長期存続できるが、血液から迅速に除去され得ることなどの有利な効果を奏し、ホウ素中性子捕捉療法用途に好適に使用することができる。 The modified boron carbide particle powder of an embodiment of the present invention comprises boron carbide particles, at least a portion of the surface of at least some of the boron carbide particles being modified with polyglycerol. Therefore, drugs containing the modified boron carbide particle powder of an embodiment of the present invention have advantageous effects such as inherently low toxicity, shorter administration time (superior water solubility or water dispersibility), the ability to accumulate boron at higher concentrations within tumors, and the ability to persist within tumors for a long period of time while being rapidly removed from the blood, making them suitable for use in boron neutron capture therapy.

Claims (6)

炭化ホウ素粒子を含み、当該炭化ホウ素粒子の中の少なくとも一部の炭化ホウ素粒子の表面の少なくとも一部が、化学反応によりポリグリセロールで修飾された炭化ホウ素粒子粉体。 A boron carbide particle powder comprising boron carbide particles, at least a portion of the surface of at least some of the boron carbide particles being modified with polyglycerol by a chemical reaction . メジアン径が0.5nmより大きく1000nm以下である、請求項1に記載の修飾された炭化ホウ素粒子粉体。 2. The modified boron carbide particle powder of claim 1, wherein the median diameter is greater than 0.5 nm and less than or equal to 1000 nm. ポリグリセロールの含有量が、修飾炭化ホウ素粒子を基準(100質量%)として、0.1質量%以上99.9質量%以下である、請求項1又は2に記載の修飾された炭化ホウ素粒子粉体。 3. The modified boron carbide particle powder according to claim 1, wherein the polyglycerol content is 0.1% by mass or more and 99.9% by mass or less, based on the modified boron carbide particles (100% by mass). 炭化ホウ素粒子の平均粒径が、1000nm未満である、請求項1~3のいずれか1項に記載の修飾された炭化ホウ素粒子粉体。 4. The modified boron carbide particle powder according to claim 1, wherein the average particle size of the boron carbide particles is less than 1000 nm. 球形の形状を有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の修飾された炭化ホウ素粒子粉体。 The modified boron carbide particles powder according to any one of claims 1 to 4, which have a spherical shape. 請求項1~5のいずれか1項に記載の修飾された炭化ホウ素粒子粉体を含む、中性子捕捉療法用薬剤。 A neutron capture therapy drug comprising the modified boron carbide particle powder according to any one of claims 1 to 5.
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