对-二羟硼基苯丙氨酸衍生物和含有其的组合物、以及用于制备它们的试剂盒
技术领域
本发明涉及对-二羟硼基苯丙氨酸(p-boronophenylalanine)衍生物(以下，也称为“BPA衍生物”)和含有其的组合物，以及用于制备它们的试剂盒。
背景技术
硼中子俘获疗法(BNCT)是指在疾患部蓄积硼(10B)，对其照射中子束而引起核反应，局部产生α射线以杀伤靶细胞的方法。硼在疾患部的蓄积是通过施用硼类药物进行的。迄今为止，作为对人应用的药物，有作为第1代硼类药物的硼簇“巯基十一氢十二硼酸盐”(BSH)和第2代硼类药物的对-二羟硼基苯丙氨酸(BPA)。另外，已报道了将硼簇负载于脂质体、高分子、高分子胶束等载体上的第3代硼类药物(非专利文献1)。
BSH是水溶性优异的药物，但对肿瘤的选择性差。对于包括BSH在内的第3代硼类药物而言，通过使用脂质体、高分子、高分子胶束等载体而具有高通透性和滞留(EnhancedPermeability and Retention)效应(EPR效应)，由此可将硼选择性地递送至肿瘤。但是，EPR效应一般是通过显现长期血中滞留性的载体来实现的，因此在使用第3代硼类药物时，难以提高肿瘤/血硼浓度比。
已知BPA是被肿瘤细胞中过表达的氨基酸转运蛋白(LAT1)等识别出苯丙氨酸结构，而选择性地被肿瘤细胞摄取(非专利文献2)。但是，BPA的水溶性差。
关于BPA的水溶性问题，据报道，可通过与作为增溶剂的果糖或山梨糖醇等糖形成复合物来改善(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-51766号公报
非专利文献
非专利文献1：LudererM.J.等人,Pharm.Res.,32,2824-2836(2015)
非专利文献2：Wongthai P.等人,Cancer Sci.106,279-286(2015)
发明内容
发明要解决的课题
对于第1代和第3代硼类药物来说，难以在提高其在肿瘤中的蓄积性的同时维持高的肿瘤/正常组织硼浓度比和肿瘤/血硼浓度比。另一方面，第2代的BPA可以在某个时间点实现这些目标。
但是，BPA主要通过氨基酸转运蛋白LAT1被癌细胞摄取，但由于LAT1是交换运输体，因此当细胞外的BPA浓度降低时，细胞内的BPA会流出到细胞外。因此，存在在肿瘤组织中蓄积后的早期阶段肿瘤内的硼浓度就会降低的问题。
专利文献1的方法可以改善BPA的水溶性，但不能解决BPA从肿瘤细胞的早期消失性的问题。作为解决该问题的方法，可举出如下方法：通过滴注来给药BPA以维持治疗所需的肿瘤内硼浓度，同时向疾患部照射中子束的方法。但是，由于在正常血管内也存在着大量的硼，因此担心放射线会照射到正常组织。
因此，本发明的目的在于，通过解决肿瘤细胞中的BPA的早期消失性问题，实现硼在肿瘤中的选择性蓄积和长期滞留，同时，实现优异的肿瘤/正常组织硼浓度比和肿瘤/血硼浓度比。
解决课题的手段
本发明人等鉴于上述课题进行了深入研究，结果发现，BPA负载在聚合物上的硼递送系统通过氨基酸转运蛋白介导的胞吞作用而被肿瘤细胞摄取，与以往的BPA相比，可长期维持高的细胞内硼浓度，从而完成了本发明。
本发明包括以下的<1>～<21>。
<1>对-二羟硼基苯丙氨酸衍生物，其含有直接或经由连接基而连接有下述式(I)表示的基团的聚合物，
[式中，
箭头是表示与要邻接的原子的键合，
X1～X4各自独立地为H、18F或19F]。
<2>如<1>所述的对-二羟硼基苯丙氨酸衍生物，其中，2个以上的上述式(I)的基团直接或经由连接基而连接于上述聚合物，其中，上述式(I)的基团各自相同或不同。
<3>如<1>或<2>所述的对-二羟硼基苯丙氨酸衍生物，其数均分子量为1,000Da以上。
<4>如<1>～<3>任一项所述的对-二羟硼基苯丙氨酸衍生物，其中，上述聚合物是选自聚乙烯醇、聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、多肽、多糖、和它们的共聚物。
<5>如<1>～<4>任一项所述的对-二羟硼基苯丙氨酸衍生物，其中，上述聚合物是聚乙烯醇。
<6>如<5>所述的对-二羟硼基苯丙氨酸衍生物，其为下述式(II)表示的化合物或其药学上可接受的盐。
[式中，
X1～X4各自独立地为H、18F或19F，
L1和L2各自独立地为连接基或者不存在，
R1和R2各自独立地为氢、羟基、羧基、氨基、可被卤素取代的C1-10烷基、可被卤素取代的C1-10烷氧基、硫醇基、氰基、叠氮基、-CH(OA1)2或可检测出的标记，
A1是C1-6烷基，
m＝0～3,998，
n＝1～2,000，
m+2n＝10～4,000，
各重复单元的顺序是任意的]。
<7>如<1>～<4>任一项所述的对-二羟硼基苯丙氨酸衍生物，其中，上述聚合物是多肽。
<8>如<7>所述的对-二羟硼基苯丙氨酸衍生物，其为下述式(III)表示的化合物或其药学上可接受的盐：
[式中，
L3和L4各自独立地为连接基或者不存在，
R3和R4各自独立地为氢、羟基、羧基、氨基、可被卤素取代的C1-10烷基、可被卤素取代的C1-10烷氧基、硫醇基、氰基、叠氮基、-CH(OA1)2或可检测出的标记，
A1是C1-6烷基，
R5a各自独立地为下述式(IV-a)或(IV-b)的基团：
(式中，箭头表示与NH的键合)，
R5b各自独立地为选自下述式(IV-c)～(IV-g)的基团：
(式中，
箭头表示与NH的键合，
X1～X4各自独立地为H、18F或19F，
Y+是H+、碱金属离子或四-C1-6烷基-铵离子)，
p＝0～299，
q＝1～300，
r＝0～299，
p+q+r＝10～300，
各重复单元的顺序是任意的]。
<9>如<7>所述的对-二羟硼基苯丙氨酸衍生物，其为下述式(V)表示的化合物或其药学上可接受的盐：
[式中，
L5和L6各自独立地为连接基或者不存在，
R6和R7各自独立地为氢、羟基、羧基、氨基、可被卤素取代的C1-10烷基、可被卤素取代的C1-10烷氧基、硫醇基、氰基、叠氮基、-CH(OA1)2或可检测出的标记，
A1是C1-6烷基，
R8a是下述式(VI-a)的基团：
(式中，箭头表示与羰基碳的键合)，
R8b各自独立地为选自下述式(VI-b)～(VI-h)的基团：
(式中，
箭头表示与羰基碳的键合，
X1～X4各自独立地为H、18F或19F)，
s＝0～299，
t＝1～300，
u＝0～299，
s+t+u＝2～300，
各重复单元的顺序是任意的]。
<10>如<7>所述的对-二羟硼基苯丙氨酸衍生物，其为下述式(XX)表示的化合物或其药学上可接受的盐：
[式中，
L11和L12各自独立地为连接基或者不存在，
R15和R16各自独立地为氢、羟基、羧基、氨基、可被卤素取代的C1-10烷基、可被卤素取代的C1-10烷氧基、硫醇基、氰基、叠氮基、-CH(OA1)2或可检测出的标记，
A1是C1-6烷基，
R17a是下述式(XXI-a)的基团：
(式中，箭头表示与NH的键合)，
R17b各自独立地为选自下述式(XXI-b)～(XXI-h)的基团：
(式中，
箭头表示与NH的键合，
X1～X4各自独立地为H、18F或19F)，
x＝0～299，
y＝1～300，
z＝0～299，
x+y+z＝10～300，
各重复单元的顺序是任意的]。
<11>如<5>所述的对-二羟硼基苯丙氨酸衍生物，其为下述式(XXII)表示的化合物或其药学上可接受的盐：
[式中，
X1～X4各自独立地为H、18F或19F，
L13和L14各自独立地为连接基或者不存在，
R18和R19各自独立地为氢、羟基、羧基、氨基、可被卤素取代的C1-10烷基、可被卤素取代的C1-10烷氧基、硫醇基、氰基、叠氮基、-CH(OA1)2或可检测出的标记，
A1是C1-6烷基，
R20各自独立地为可被卤素取代的C1-10烷基、-NR21R22基、或以下基团：
(式中，箭头表示与羰基碳的键合)，
R21和R22各自独立地为氢、或可被卤素取代的C1-10烷基，
a＝1～3,998，
b＝0～3,997，
c＝1～2,000，
a+b+2c＝10～4,000，
各重复单元的顺序是任意的]。
<12>组合物，其含有<1>～<11>任一项所述的对-二羟硼基苯丙氨酸衍生物。
<13>如<12>所述的组合物，其用于治疗肿瘤。
<14>如<12>所述的组合物，其用于诊断或检测肿瘤。
<15>试剂盒，其用于制备<1>～<9>任一项所述的对-二羟硼基苯丙氨酸衍生物或<10>～<12>任一项所述的组合物，
所述试剂盒包含式(VII)表示的化合物、以及可与上述式(VII)的化合物反应而形成<1>～<11>任一项所述的对-二羟硼基苯丙氨酸衍生物的聚合物，
[式中，X1～X4各自独立地为H、18F或19F]。
<16>肿瘤的治疗方法，其包括下述步骤：对有需要的对象施用有效量的<1>～<11>任一项所述的对-二羟硼基苯丙氨酸衍生物。
<17>肿瘤的诊断或检测方法，其包括下述步骤：对有需要的对象施用有效量的<1>～<11>任一项所述的对-二羟硼基苯丙氨酸衍生物。
<18>如<1>～<11>任一项所述的对-二羟硼基苯丙氨酸衍生物，其用于治疗肿瘤。
<19>如<1>～<11>任一项所述的对-二羟硼基苯丙氨酸衍生物，其用于诊断或检测肿瘤。
<20>如<1>～<11>任一项所述的对-二羟硼基苯丙氨酸衍生物在制备用于治疗肿瘤的药物中的用途。
<21>如<1>～<11>任一项所述的对-二羟硼基苯丙氨酸衍生物在制备用于诊断或检测肿瘤的药物中的用途。
发明效果
根据本发明的对-二羟硼基苯丙氨酸衍生物，能够在实现硼在肿瘤中的选择性蓄积和长期滞留的同时，达成优异的肿瘤/正常组织硼浓度比和肿瘤/血硼浓度比。
附图说明
[图1]图1表示11B-BPA、Fru-11B-BPA和PVA-11B-BPA的11B-NMR(500MHz，D2O)的测定结果。
[图2]图2表示被Cy5-PVA-BPA和Fru-BPA处理的BxPC3细胞的共聚焦显微镜图像。图中，对照是没有被任何样品处理过的BxPC3细胞(予以说明，但添加有用于染色的Lysotracker和BPA检测试剂(DAHMI))。
[图3-1]图3-1是表示细胞内的硼浓度的图。结果表示为平均值±S.D.(n＝3)。通过t-检验计算统计学显著性。*p<0.05，**p<0.01。
[图3-2]图3-2是表示细胞内的硼浓度的图。结果表示为平均值±S.D.(n＝3)。通过t-检验计算统计学显著性。*p<0.05，**p<0.01。图中，“+30分钟追随”是指30分钟的追加孵育。
[图4-1]图4-1是表示不添加BCH时的细胞内摄取Cy5-PVA和Cy5-PVA-BPA的结果。数据表示为平均值±S.D.(n＝3)。通过t-检验计算p值。*p<0.05，**p<0.01。
[图4-2]图4-2是表示添加BCH时的细胞内摄取Cy5-PVA和Cy5-PVA-BPA的结果。数据表示为平均值±S.D.(n＝3)。通过t-检验计算p值。*p<0.05，**p<0.01。
[图5-1]图5-1表示在CT-26移植小鼠中的PVA-BPA和Fru-BPA的肿瘤蓄积的结果。数据表示为平均值±S.D.(n＝4)。通过t-检验计算p值。*p<0.05，**p<0.01。
[图5-2]图5-2表示在CT-26移植小鼠中的PVA-BPA和Fru-BPA的肿瘤/血液蓄积(聚积)比。数据表示为平均值±S.D.(n＝4)。通过t-检验计算p值。*p<0.05，**p<0.01。
[图6-1]图6-1表示在BxPC3移植小鼠中的PVA-BPA和Fru-BPA的肿瘤蓄积的结果。数据表示为平均值±S.D.(n＝4)。通过t-检验计算p值。*p<0.05，**p<0.01。
[图6-2]图6-2表示在BxPC3移植小鼠中的PVA-BPA和Fru-BPA的肿瘤/血液蓄积比。数据表示为平均值±S.D.(n＝4)。通过t-检验计算p值。*p<0.05，**p<0.01。
[图7]图7表示静脉注射Cy5-PVA-BPA后6小时的CT26肿瘤的CLSM图。红：Cy5；蓝：Hoechst33342(核)；绿：DyLight488(血管)。
[图8-1]图8-1表示对检体施用后的相对肿瘤尺寸的经时变化。数据表示为平均值±S.D.(n＝4或8)。通过Bonferroni多重比较检验来计算p值。*p<0.05，**p<0.01。
[图8-2]图8-2是表示对检体施用后的相对肿瘤尺寸的Kaplan-Meier曲线。
[图9-1]图9-1表示用对照(COLD)处置后的肿瘤的HE染色图像。
[图9-2]图9-2表示用对照(HOT)处置后的肿瘤的HE染色图像。
[图9-3]图9-3表示用Fru-BPA(HOT)处置3h后的肿瘤的HE染色图像。
[图9-4]图9-4表示用PVA-BPA(HOT)处置3h后的肿瘤的HE染色图像。
[图10-1]图10-1表示19F-BPA的19F-NMR谱。
[图10-2]图10-2表示Fru-19F-BPA的19F-NMR谱。
[图10-3]图10-3表示PVA-19F-BPA的19F-NMR谱。
[图11]图11表示PVA-19F-BPA和Fru-19F-BPA的肿瘤蓄积的结果。图中，Fru-BPA表示Fru-19F-BPA的结果。PVA-BPA表示PVA-19F-BPA的结果。
[图12-1]图12-1表示PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA的肿瘤蓄积的结果。
[图12-2]图12-2表示PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA的肿瘤/血液蓄积比。
[图13-1]图13-1表示对检体施用后的相对肿瘤尺寸的经时变化。第18天的统计学差异通过Fisher LSD计算。
[图13-2]图13-2是从图13-1中提取出中子束照射组的图。第18天的统计学差异通过Fisher LSD计算。图中的“聚合物-BPA”是指PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA。
[图14-1]图14-1表示P[Asp(葡糖胺)/Asp]-BPA的肿瘤蓄积性。
[图14-2]图14-2表示P[Asp(葡糖胺)/Asp]-BPA的肿瘤/血液蓄积比。
[图15]图15表示对检体施用后的相对肿瘤尺寸的经时变化。数据表示为平均值±S.D.(对照：n＝8，果糖-BPA：n＝6，PVA-BPA：n＝6)。
[图16]图16表示对检体施用后的相对肿瘤尺寸的经时变化。数据表示为平均值±S.D.(n＝8)。
[图17]图17表示实施例19中的结合常数的评价结果。图中，(A)、(B)和(C)分别是指N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_(A)、N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_(B)和N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_(C)。
[图18]图18表示经Cy5-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys](C)-BPA和山梨糖醇-BPA处理过的BxPC-3细胞的共聚焦显微镜图像。图中，“聚合物”是指“Cy5-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys](C)”。
[图19]图19表示N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_(A)-BPA(图中的(A)-BPA)、N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_(B)-BPA(图中的(B)-BPA)、N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_(C)-BPA(图中的(C)-BPA)、mPEG10k-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_-BPA(图中的(D)-BPA)和山梨糖醇-BPA的肿瘤蓄积的结果。数据表示为平均值±S.D.(n＝3)。
[图20]图20表示实施例22的检体施用后的相对肿瘤尺寸的经时变化。数据表示为平均值±S.D.(n＝6)。
[图21]图21表示实施例22的检体施用后的相对肿瘤尺寸的Kaplan-Meier曲线。
具体实施方式
<<定义>>
本说明书中，“C1-10烷基”是指碳数1～10的直链或支链状的烷基。作为C1-10烷基的例子，可举出：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、1-乙基丙基、正己基、异己基、1,1-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基等。C1-10烷基包括C1-8烷基、C1-7烷基、C1-6烷基、C1-5烷基、C1-4烷基等。
本说明书中，“C1-10烷氧基”是指在上述C1-10烷基上键合有氧原子的基团。作为C1-10烷氧基的例子，可举出：甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、异戊氧基、新戊氧基、1-乙基丙氧基、己氧基、异己氧基、1,1-二甲基丁氧基、2,2-二甲基丁氧基、3,3-二甲基丁氧基、2-乙基丁氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基等。C1-10烷氧基包括C1-8烷氧基、C1-7烷氧基、C1-6烷氧基、C1-5烷氧基、C1-4烷氧基等。
本说明书中，“卤原子”是指氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。
本说明书中，“可被卤素取代的C1-10烷基”包括上述“C1-10烷基”中的可被取代的氢原子被1个以上(例如1～5个)卤原子取代的“C1-10烷基”。具体地，可举出：二氟甲基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、3,3,3-三氟丙基、4-氟丁基、4,4,4-三氟丁基等。
本说明书中，“可被卤素取代的C1-10烷氧基”包括上述“C1-10烷氧基”中的可被取代的氢原子被1个以上(例如1～5个)卤原子取代的“C1-10烷氧基”。具体地，可举出：二氟甲氧基、三氟甲氧基、2,2,2-三氟乙氧基、3,3,3-三氟丙氧基、4-氟丁氧基、4,4,4-三氟丁氧基等。
本说明书中，“C1-40亚烷基”是指碳数1～40的直链或支链状的亚烷基。具体地，例如可举出：亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、亚十二烷基、亚十三烷基、亚十四烷基、亚十五烷基、亚十六烷基、亚十七烷基、亚十八烷基、亚十九烷基、亚二十烷基、亚二十一烷基、亚二十二烷基、亚二十三烷基、亚二十四烷基、亚二十五烷基、亚二十六烷基、亚二十七烷基、亚二十八烷基、亚二十九烷基、亚三十烷基、亚三十一烷基、亚三十二烷基、亚三十三烷基、亚三十四烷基、亚三十五烷基、亚三十六烷基、亚三十七烷基、亚三十八烷基、亚三十九烷基、亚四十烷基等。C1-40亚烷基包括C1-20亚烷基、C1-10亚烷基、C1-5亚烷基等。
本说明书中，“C6-14亚芳基”是指由碳数6～14的芳族碳环构成的2价基团，例如可举出亚苯基、亚萘基、亚蒽基等。
本说明书中，“5～10元亚杂芳基”是指由5～10元的芳族杂环构成的2价基团，作为该芳族杂环，例如可举出：吡咯环、吲哚环、噻吩环、苯并噻吩环、呋喃环、苯并呋喃环、吡啶环、喹啉环、异喹啉环、噻唑环、苯并噻唑环、异噻唑环、苯并异噻唑环、吡唑环、吲唑环、
本说明书中，“氧代”是指与其所键合的碳原子一起形成羰基的基团。
本说明书中，“聚合物”是指至少具有2个重复单元的化合物，优选为至少具有3个重复单元的化合物，更优选为至少具有5个重复单元的化合物，进一步优选为至少具有10个重复单元的化合物。
本说明书中，“药学上可接受的盐”是指药学上可接受且具有期望的药理学活性的游离体化合物的盐。作为“药学上可接受的盐”，没有特别限定，例如可举出：
与硫酸、盐酸、氢溴酸、磷酸、硝酸等无机酸的盐，
与乙酸、草酸、乳酸、酒石酸、富马酸、马来酸、柠檬酸、苯磺酸、甲磺酸、对甲苯磺酸、苯甲酸、樟脑磺酸、乙磺酸、萄庚糖酸、葡糖酸、谷氨酸、乙醇酸、苹果酸、丙二酸、苦杏仁酸、半乳糖二酸、萘-2-磺酸等有机酸的盐，
与锂离子、钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、锌离子、铝离子等1种或多种金属离子的盐，
与氨、精氨酸、赖氨酸、哌嗪、胆碱、二乙胺、4-苯基环己胺、2-氨基乙醇、N,N'-二苄基乙二胺(benzathine)等胺的盐。
本说明书中，“肿瘤”是指因基因突变而不受控制的增长的细胞群，包括良性肿瘤和恶性肿瘤。本说明书中，术语“恶性肿瘤”与术语“癌”可互换使用。术语“癌”广义上包括作为上皮来源癌的癌、肉瘤、和白血病等血液系统恶性肿瘤。作为上皮来源癌的癌的例子，可举出：胃癌、大肠癌、胆囊癌、胆管癌、胰腺癌、十二指肠癌、肾癌、前列腺癌、卵巢癌、子宫癌、乳腺癌、皮肤癌、肝细胞癌、舌癌、食道癌、咽喉癌等，但不限定于此。作为肉瘤的例子，可举出：纤维肉瘤、恶性纤维组织细胞瘤、皮肤纤维肉瘤、脂肪肉瘤、肌肉瘤、血管肉瘤、卡波西肉瘤、淋巴管肉瘤、滑膜肉瘤、骨肉瘤等，但不限定于此。作为血液系统恶性肿瘤的例子，可举出：白血病、恶性淋巴瘤、多发性骨髓瘤等，但不限定于此。本说明书中，“肿瘤细胞”是指会形成肿瘤的细胞，典型地是指与周围正常组织无关地异常增殖的细胞(所谓的癌化细胞)。
本说明书中，“对象”是指任意的哺乳动物。作为“对象”，没有特别限定，例如可举出：人、灵长类、小鼠、大鼠、狗、猫、牛、马、猪、绵羊、山羊、骆驼。对象优选为人。
<<对-二羟硼基苯丙氨酸(BPA)衍生物>>
本发明的BPA衍生物包含直接或经由连接基而连接有下述式(I)表示的源自BPA的基团的聚合物：
[式中，
箭头表示与要邻接的原子的键合，
X1～X4各自独立地为H、18F或19F]。
本发明的BPA衍生物通过该衍生物中存在的式(I)的基团与肿瘤细胞上的氨基酸转运蛋白(特别是LAT1)结合。与氨基酸转运蛋白结合后，本发明的BPA衍生物通过胞吞作用被摄取到肿瘤细胞内。因此，通过本发明的BPA衍生物，硼可以选择性地蓄积在肿瘤细胞内。另外，本发明的BPA衍生物被运输到胞内体。其结果，与使用单独的BPA时相比，降低了硼从肿瘤细胞的细胞外排出速度。因此，可以使硼长期滞留在肿瘤细胞中。予以说明，本发明的BPA衍生物可达成优异的肿瘤/正常组织硼浓度比和肿瘤/血硼浓度比。
式(I)的基团的立体结构只要不阻碍本发明的BPA衍生物被选择性摄取到肿瘤细胞内，就没有特别限定，可具有下述式(I-a)或(I-b)的任一种立体结构。另外，本发明的BPA衍生物也可以包含下述式(I-a)的基团和(I-b)的基团这两者。式(I)的基团优选为具有L-苯丙氨酸部位的式(I-a)的基团。
当式(I)中的X1～X4中的至少1个是18F时，本发明的BPA衍生物例如可用于通过PET(正电子发射断层成像术)进行的肿瘤的诊断和检测。另外，当式(I)中的X1～X4中的至少1个是19F时，本发明的BPA衍生物例如可用于通过19F-MRI进行的肿瘤的诊断和检测。
式(I)的基团与聚合物或连接基的连接形态没有特别限定。例如，硼酸部位可以与聚合物或连接基中存在的二醇部位反应，形成如下述式(VIII-a)～(VIII-c)这样的硼酸酯结构。
[式中，
箭头表示与要邻接的原子的键合，
X1～X4各自独立地为H、18F或19F]。
另外，当形成如上述式(VIII-a)和(VIII-b)这样的酯结构时，硼酸部位也可以与聚合物或连接基中存在的附加的羟基反应，而形成三醇硼酸酯结构。三醇硼酸酯结构例如为下述式(IV-a)所示的结构。
[式中，
箭头表示与要邻接的原子的键合，
X1～X4各自独立地为H、18F或19F，
Y+例如为H+、碱金属离子或四-C1-6烷基-铵离子]。
另外，当形成如上述式(VIII-a)和(VIII-b)这样的酯结构时，也可以在水溶液中形成羟基与硼键合的硼酸酯结构。这样的硼酸酯结构例如为下述式(IV-b)和(IV-c)所示的结构。
[式中，
箭头表示与要邻接的原子的键合，
X1～X4各自独立地为H、18F或19F，
Y+例如为H+、碱金属离子或四-C1-6烷基-铵离子]。
另外，例如硼酸部位也可以与聚合物或连接基中存在的二羧酸部位反应，而形成如下述式(VIII-d)这样的结构。
[式中，
箭头表示与要邻接的原子的键合，
X1～X4各自独立地为H、18F或19F]。
本发明的BPA衍生物中的式(I)基团的数目只要不阻碍本发明BPA衍生物的效果，就没有特别限定。该基团的数目的下限例如为1个、2个、3个、4个、5个、10个、15个、20个、25个、30个、35个、40个、45个、50个、60个、70个、80个、90个或100个，该基团的数目的上限例如为200个、300个、400个、500个、600个、700个、800个、900个、1,000个、2,000个、3,000个或5,000个。该基团的数目优选为2个以上。当本发明的BPA衍生物中有2个以上的式(I)基团时，该式(I)的基团各自相同或不同。通过经由多个式(I)基团而与肿瘤细胞上的多个氨基酸转运蛋白(特别是LAT1)进行多价键合，本发明的BPA衍生物对氨基酸转运蛋白的结合能力比BPA单体(单独的BPA)对氨基酸转运蛋白的结合能力大幅增大。式(I)基团的数目更优选为2～5,000个、2～2,000个、2～1,000个、2～500个、2～300个、2～200个、10～5,000个、10～2,000个、10～1,000个、10～500个、10～300个或10～200个。予以说明，硼酸与羟基的反应是平衡反应。因此，本发明的BPA衍生物具有硼酸酯结构时，本发明BPA衍生物中含有的式(I)基团的数目会随着形成本发明BPA衍生物的溶液中的硼酸和聚合物的浓度而变动。
本发明BPA衍生物中含有的聚合物，只要不阻碍本发明BPA衍生物的效果，就没有特别限定。聚合物可以是直链或支链，可采取均聚物或共聚物的形态。在共聚物的场合，共聚物可以是无规共聚物或嵌段共聚物。本发明BPA衍生物中含有的聚合物优选为水溶性聚合物。作为本发明BPA衍生物中可使用的聚合物，例如可举出：聚乙烯醇、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚硅氧烷、聚乙烯、多肽、多糖、多核苷酸以及它们的共聚物等。该聚合物优选为聚乙烯醇、聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、多肽、多糖、以及它们的共聚物。该聚合物更优选为聚乙烯醇或多肽。
本发明BPA衍生物的数均分子量的下限例如为1,000Da、2,000Da、3,000Da、4,000Da、5,000Da、6,000Da或7,000DA(优选为5,000Da)，其上限没有特别限定，例如为1,500,000Da、1,000,000Da、500,000Da、300,000Da、100,000Da、70,000Da或50,000Da。本发明BPA衍生物的数均分子量优选为1,000Da以上，更优选为3,000Da～150,000Da，进一步优选为6,000Da～70,000Da。本说明书中，除非另有说明，数均分子量是基于1H-NMR谱的积分值通过计算求得的值。
当式(I)的基团通过连接基连接在聚合物上时，该连接基含有可与BPA键合的基团。该基团优选为羟基或羧基。该连接基优选包含至少2个羟基或至少2个羧基。连接基只要不阻碍本发明BPA衍生物的功能，就没有特别限定，例如为被2个羟基取代的C1-40亚烷基。在此，上述C1-40亚烷基中的亚甲基可被1～10个氧代取代，上述C1-40亚烷基中的亚甲基还可被1～10个卤素取代，上述C1-40亚烷基中的亚甲基也可被1～10个羟基取代，相邻的亚甲基彼此可通过1～10个不饱和键连接，而且，在上述亚烷基中的亚甲基中，1～20个亚甲基可被NH、N(C1-10烷基)、O、S、C6-14亚芳基、5～10元亚杂芳基取代。另外，连接基例如含有多元醇(例如儿茶酚和多酚)、糖(例如果糖)、糖醇(例如山梨糖醇)和葡糖胺。另外，连接基例如含有下述式(X-a)和(XII-a)。
[式中，
箭头表示与要邻接的原子的键合]。
本发明的BPA衍生物可含有至少一种可检测出的标记。本说明书中，“可检测出的标记”是指可通过现有的任意检测手段检出的任意的原子或化合物。作为检测手段，没有特别限定，例如可举出：肉眼、光学检测装置(例如，光学显微镜、荧光显微镜、相位差显微镜、体内成像装置)、X射线装置(例如，单纯X射线装置、CT(计算机断层扫描)装置)、MRI(核磁共振成像)装置、核医学检测装置(例如，闪烁显像装置、正电子发射断层成像(PET)装置、单光子发射计算机断层成像(SPECT)装置)、超声波检测装置和热成像装置等。适合于各检测手段的标记是本领域技术人员已知的，例如记载于“Lecchi等人，Q J Nucl Med MolImaging.2007；51(2)：pp.111-26”等。作为可检测出的标记，没有特别限定，例如可举出：荧光标记、发光标记、造影剂、金属原子、含有1种或2种以上金属原子的化合物、放射性同位素、含有1种或2种以上放射性同位素的化合物、纳米粒子、和脂质体。可检测出的标记引入到本发明BPA衍生物中的位置没有特别限定。例如，可以将其引入聚合物的末端基团，也可以将其直接或经由连接基而引入聚合物中存在的取代基(例如，羟基)上。
作为适合于通过肉眼和光学检测装置来检测的标记，例如可举出各种荧光标记和发光标记。作为具体的荧光标记，没有特别限定，例如可使用：Cy(商标)系列(例如，Cy(商标)2、3、5、5.5、7等)、DyLight(商标)系列(例如，DyLight(商标)405、488、549、594、633、649、680、750、800等)、Alexa Fluor(注册商标)系列(例如，Alexa Fluor(注册商标)405、488、549、594、633、647、680、750等)、HiLyte Fluor(商标)系列(例如，HiLyte Fluor(商标)488、555、647、680、750等)、ATTO系列(例如，ATTO488、550、633、647N、655、740等)、FAM、FITC、Texas Red、GFP、RFP、Qdot、IRDye(注册商标)(例如IRDye(注册商标)700DX)等。
另外，作为具体的发光标记，没有特别限定，例如可使用鲁米诺、荧光素、光泽精、水母素等。
作为适合于通过X射线装置来检测的标记，例如可举出各种造影剂。作为具体的造影剂，没有特别限定，例如可使用碘原子、碘离子，含碘化合物等。
作为适合于通过MRI装置来检测的标记，例如可举出各种金属原子、含有1种或2种以上该金属原子的化合物，例如1种或2种以上该金属原子的配合物等。具体地，没有特别限定，例如可使用：钆(III)(Gd(III))、钇-88(88Y)、铟-111(111In)，以及它们与二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(DOTA)、(1,2-亚乙基二次氮基)四乙酸(EDTA)、乙二胺、2,2’-联吡啶(bipy)、1,10-菲咯啉(phen)、1,2-双(二苯基膦)乙烷(DPPE)、2,4-戊烷二酮(acac)、草酸盐(ox)等配体形成的配合物，超顺磁性氧化铁(SPIO)、氧化锰(MnO)等。
作为适合于通过核医学检测装置来检测的标记，例如可举出各种放射性同位素、含有1种或2种以上该放射性同位素的化合物，例如1种或2种以上该放射性同位素的配合物等。作为放射性同位素，没有特别限定，例如可使用：锝-99m(99mTc)、铟-111(111In)、碘-123(123I)、碘-124(124I)、碘-125(125I)、碘-131(131I)、铊-201(201Tl)、碳-11(11C)、碳-13(13C)、氧-15(15O)、氟-18(18F)、铜-64(64Cu)、镓-67(67Ga)、氪-81m(81mKr)、氙-133(133Xe)、锶-89(89Sr)、钇-90(90Y)等。另外，作为含有放射性同位素的化合物，没有特别限定，例如可举出：123I-IMP、99mTc-HMPAO、99mTc-ECD、99mTc-MDP、99mTc-替曲膦、99mTc-MIBI、99mTcO4-、99mTc-MAA、99mTc-MAG3、99mTc-DTPA、99mTc-DMSA，18F-FDG等。
作为适合于通过超声波检测装置来检测的标记，没有特别限定，例如可使用纳米粒子、脂质体等。
在本发明的一实施方式中，本发明的BPA衍生物是下述式(II)表示的化合物或其药学上可接受的盐。
[式中，
X1～X4各自独立地为H、18F或19F，
L1和L2各自独立地为连接基或者不存在，
R1和R2各自独立地为氢、羟基、羧基、氨基、可被卤素取代的C1-10烷基、可被卤素取代的C1-10烷氧基、硫醇基、氰基、叠氮基、-CH(OA1)2或可检测出的标记，
A1是C1-6烷基，
m＝0～3,998，
n＝1～2,000，
m+2n＝10～4,000，
各重复单元的顺序是任意的(即，可以是无规共聚物或嵌段共聚物)]。
m和n是聚合度。m的下限是0，优选为0、1、2、3、4、5、6、7、8或9。m的上限是3,998，优选为3,998、3,500、3,000、2,500、2,000、1,500、1,000、900、800、700、600、500、400、300、200、100、50、40、30、20、10。n的下限是1，优选为1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。n的上限是2,000，优选为2,000、1,990、1,980、1,970、1,960、1,950、1,900、1,800、1,700、1,600、1,500、1,400、1,300、1,200、1,100或500。(m+2n)的下限是10，优选为10、20、30、40或50。(m+2n)的上限是4,000，优选为4,000、3,500、3,000、2,500、2,000、1,500、1,000、900、800、700、600、500、400、300或200。m和n可通过根据1H-NMR谱的积分值的定量来计算。
当L1和/或L2为连接基时，没有特别限定，例如是C1-40亚烷基。在此，上述C1-40亚烷基中的亚甲基可被1～10个氧代取代，上述C1-40亚烷基中的亚甲基也可被1～10个卤素取代，相邻的亚甲基彼此可通过1～10个不饱和键连接，而且，在上述亚烷基中的亚甲基中，1～20个亚甲基可被NH、N(C1-10烷基)、O、S、C6-14亚芳基、5～10元亚杂芳基、或聚合度为2～2,000、2～1,000、2～500、2～400、2～300、2～200、2～100、2～50或2～10的聚氧亚烷基取代。连接基例如可以为下述结构。
[式中，w是1～2,000，Z是C1-5亚烷基]
另外，连接基例如也可以为下述结构。
[式中，w是1～2,000，Z是C1-5亚烷基]
在本发明的一实施方式中，本发明的BPA衍生物是下述式(III)表示的化合物或其药学上可接受的盐。
[式中，
L3和L4各自独立地为连接基或者不存在，
R3和R4各自独立地为氢、羟基、羧基、氨基、可被卤素取代的C1-10烷基、可被卤素取代的C1-10烷氧基、硫醇基、氰基、叠氮基、-CH(OA1)2或可检测出的标记，
A1是C1-6烷基，
R5a各自独立地为下述式(IV-a)或(IV-b)的基团：
(式中，箭头表示与NH的键合)，
R5b各自独立地为选自下述式(IV-c)～(IV-g)的基团：
(式中，
箭头表示与NH的键合，
X1～X4各自独立地为H、18F或19F，
Y+是H+、碱金属离子或四-C1-6烷基-铵离子(例如，四甲基铵、四乙基铵、四正丙基铵、四正丁基铵、四正戊基铵、四正己基铵))，
p＝0～299，
q＝1～300，
r＝0～299，
p+q+r＝10～300，
各重复单元的顺序是任意的(即，可以为无规共聚物或嵌段共聚物)]。
本说明书中，“R5a各自独立地”是指当存在多个重复单元时，该重复单元中的R5a也存在多个，该R5a彼此相同或不同。关于“R5b各自独立地”也具有相同含义。
p、q和r是聚合度。p的下限是0，优选为0、1、2、3、4、5、6、7、8或9。p的上限是299，优选为299、290、280、270、260或250。q的下限是1，优选为1、2、3、4、5、6、7、8或9。q的上限是300，优选为300、290、280、270、260或250。r的下限是0，优选为0、1、2、3、4、5、6、7、8或9。r的上限是299，优选为299、290、280、270、260或250。(p+q+r)的下限是10，优选为10、20或30。(p+q+r)的上限是300，优选为300、290、280、270、260或250。p、q和r可通过根据1H-NMR谱的积分值的定量来计算。
当L3和/或L4是连接基时，没有特别限定，例如是C1-40亚烷基。在此，上述C1-40亚烷基中的亚甲基可被1～10个氧代取代，上述C1-40亚烷基中的亚甲基也可被1～10个卤素取代，相邻的亚甲基彼此可通过1～10个不饱和键连接，而且，在上述亚烷基中的亚甲基中，1～20个亚甲基可被NH、N(C1-10烷基)、O、S、C6-14亚芳基、5～10元亚杂芳基、或聚合度为2～2,000、2～1,000、2～500、2～400、2～300、2～200、2～100、2～50或2～10的聚氧亚烷基取代。连接基例如可以为下述结构。
[式中，w是1～2,000，Z是C1-5亚烷基]
另外，连接基例如也可以为下述结构。
[式中，w是1～2,000，Z是C1-5亚烷基]
在本发明的一实施方式中，本发明的BPA衍生物是下述式(V)表示的化合物或其药学上可接受的盐。
[式中，
L5和L6各自独立地为连接基或者不存在，
R6和R7各自独立地为氢、羟基、羧基、氨基、可被卤素取代的C1-10烷基、可被卤素取代的C1-10烷氧基、硫醇基、氰基、叠氮基、-CH(OA1)2或可检测出的标记，
A1是C1-6烷基，
R8a是下述式(VI-a)的基团：
(式中，箭头表示与羰基碳的键合)，
R8b各自独立地为选自下述式(VI-b)～(VI-h)的基团：
(式中，
箭头表示与羰基碳的键合，
X1～X4各自独立地为H、18F或19F)，
s＝0～299，
t＝1～300，
u＝0～299，
s+t+u＝2～300，
各重复单元的顺序是任意的(即，可以为无规共聚物或嵌段共聚物)]。
本说明书中，“R8b各自独立地”是指当存在多个重复单元时，该重复单元中的R8b也存在多个，该R8b彼此相同或不同。
s、t和u是聚合度。s的下限是0，优选为0、1、2、3、4、5、6、7、8或9。s的上限是299，优选为299、290、280、270、260、250。t的下限是1，优选为1、2、3、4、5、6、7、8或9。t的上限是300，优选为300、290、280、270、260或250。u的下限是0，优选为0、1、2、3、4、5、6、7、8或9。u的上限是299，优选为299、290、280、270、260或250。(s+t+u)的下限是2，优选为2、3、4、5。(s+t+u)的上限是300，优选为300、290、280、270、260或250。s、t和u可通过根据1H-NMR谱的积分值的定量来计算。
当L5和/或L6是连接基时，没有特别限定，例如是C1-40亚烷基。在此，上述C1-40亚烷基中的亚甲基可被1～10个氧代取代，上述C1-40亚烷基中的亚甲基也可被1～10个卤素取代，相邻的亚甲基彼此可通过1～10个不饱和键连接，而且，在上述亚烷基中的亚甲基中，1～20个亚甲基可被NH、N(C1-10烷基)、O、S、C6-14亚芳基、5～10元亚杂芳基、或聚合度为50～500的聚氧亚烷基取代。连接基例如可以为下述结构。
[式中，w是1～2,000，Z是C1-5亚烷基]
另外，连接基例如也可以为下述结构。
[式中，w是1～2,000，Z是C1-5亚烷基]
在本发明的一实施方式中，本发明的BPA衍生物是下述式(IX)表示的化合物或其药学上可接受的盐。
[式中，
L7和L8各自独立地为连接基或者不存在，
R9和R10各自独立地为氢、羟基、羧基、氨基、可被卤素取代的C1-10烷基、可被卤素取代的C1-10烷氧基、硫醇基、氰基、叠氮基、-CH(OA1)2或可检测出的标记，
A1是C1-6烷基，
R11a是下述式(X-a)：
(式中，箭头表示与NH的键合)，
R11b各自独立地为下述式(X-b)：
(式中，
箭头表示与NH的键合，
X1～X4各自独立地为H、18F或19F，
Y+是H+、碱金属离子或四-C1-6烷基-铵离子(例如，四甲基铵、四乙基铵、四正丙基铵、四正丁基铵、四正戊基铵、四正己基铵))，
e＝0～299，
f＝1～300，
g＝0～299，
e+f+g＝10～300，
各重复单元的顺序是任意的(即，可以为无规共聚物或嵌段共聚物)]。
本说明书中，“R11b各自独立地”是指当存在多个重复单元时，该重复单元中的R11b也存在多个，该R11b彼此相同或不同。
e、f和g是聚合度。e的下限是0，优选为0、1、2、3、4、5、6、7、8或9。e的上限是299，优选为299、290、280、270、260或250。f的下限是1，优选为1、2、3、4、5、6、7、8或9。f的上限是300，优选为300、290、280、270、260或250。g的下限是0，优选为0、1、2、3、4、5、6、7、8或9。g的上限是299，优选为299、290、280、270、260或250。(e+f+g)的下限是10，优选为10、20或30。(e+f+g)的下限是300，优选为300、290、280、270、260或250。e、f和g可通过根据1H-NMR谱的积分值的定量来计算。
当L7和/或L8是连接基时，没有特别限定，例如是C1-40亚烷基。在此，上述C1-40亚烷基中的亚甲基可被1～10个氧代取代，上述C1-40亚烷基中的亚甲基也可被1～10个卤素取代，相邻的亚甲基彼此可通过1～10个不饱和键连接，而且，在上述亚烷基中的亚甲基中，1～20个亚甲基可被NH、N(C1-10烷基)、O、S、C6-14亚芳基、5～10元亚杂芳基、或聚合度为2～2,000、2～1,000、2～500、2～400、2～300、2～200、2～100、2～50或2～10的聚氧亚烷基取代。连接基例如可以为下述结构。
[式中，w是1～2,000，Z是C1-5亚烷基]
另外，连接基例如也可以为下述结构。
[式中，w是1～2,000，Z是C1-5亚烷基]
在本发明的一实施方式中，本发明的BPA衍生物是下述式(XI)表示的化合物或其药学上可接受的盐。
[式中，
L9和L10各自独立地为连接基或者不存在，
R12和R13各自独立地为氢、羟基、羧基、氨基、可被卤素取代的C1-10烷基、可被卤素取代的C1-10烷氧基、硫醇基、氰基、叠氮基、-CH(OA1)2或可检测出的标记，
A1是C1-6烷基，
R14a是下述式(XII-a)：
(式中，箭头表示与NH的键合)，
R14b各自独立地为下述式(XII-b)：
(式中，
箭头表示与NH的键合，
X1～X4各自独立地为H、18F或19F，
Y+是H+、碱金属离子或四-C1-6烷基-铵离子(例如，四甲基铵、四乙基铵、四正丙基铵、四正丁基铵、四正戊基铵、四正己基铵))，
h＝0～299，
i＝1～300，
k＝0～299，
h+i+k＝10～300，
各重复单元的顺序是任意的(即，可以为无规共聚物或嵌段共聚物)]。
本说明书中，“R14b各自独立地”是指当存在多个重复单元时，该重复单元中的R14b也存在多个，该R14b彼此相同或不同。
h、i和k是聚合度。h的下限是0，优选为0、1、2、3、4、5、6、7、8或9。h的上限是299，优选为299、290、280、270、260或250。i的下限是1，优选为1、2、3、4、5、6、7、8或9。i的上限是300，优选为300、290、280、270、260或250。k的下限是0，优选为0、1、2、3、4、5、6、7、8或9。k的上限是299，优选为299、290、280、270、260或250。(h+i+k)的下限是10，优选为10、20或30。(h+i+k)的下限是300，优选为300、290、280、270、260或250。h、i和k可通过根据1H-NMR谱的积分值的定量来计算。
当L9和/或L10是连接基时，没有特别限定，例如是C1-40亚烷基。在此，上述C1-40亚烷基中的亚甲基可被1～10个氧代取代，上述C1-40亚烷基中的亚甲基也可被1～10个卤素取代，相邻的亚甲基彼此可通过1～10个不饱和键连接，而且，在上述亚烷基中的亚甲基中，1～20个亚甲基可被NH、N(C1-10烷基)、O、S、C6-14亚芳基、5～10元亚杂芳基、或聚合度为2～2,000、2～1,000、2～500、2～400、2～300、2～200、2～100、2～50或2～10的聚氧亚烷基取代。连接基例如可以为下述结构。
[式中，w是1～2,000，Z是C1-5亚烷基]
另外，连接基例如也可以为下述结构。
[式中，w是1～2,000，Z是C1-5亚烷基]
在本发明的一实施方式中，本发明的BPA衍生物是下述式(XX)表示的化合物或其药学上可接受的盐。
[式中，
L11和L12各自独立地为连接基或者不存在，
R15和R16各自独立地为氢、羟基、羧基、氨基、可被卤素取代的C1-10烷基、可被卤素取代的C1-10烷氧基、硫醇基、氰基、叠氮基、-CH(OA1)2或可检测出的标记，
A1是C1-6烷基，
R17a是下述式(XXI-a)的基团：
(式中，箭头表示与NH的键合)，
R17b各自独立地为选自下述式(XXI-b)～(XXI-h)的基团：
(式中，
箭头表示与NH的键合，
X1～X4各自独立地为H、18F或19F)，
x＝0～299，
y＝1～300，
z＝0～299，
x+y+z＝10～300，
各重复单元的顺序是任意的(即，可以为无规共聚物或嵌段共聚物)]。
本说明书中，“R17b各自独立地”是指当存在多个重复单元时，该重复单元中的R17b也存在多个，该R17b彼此相同或不同。
x、y和z是聚合度。x的下限是0，优选为0、1、2、3、4、5、6、7、8或9。x的上限是299，优选为299、290、280、270、260或250。y的下限是1，优选为1、2、3、4、5、6、7、8或9。y的上限是300，优选为300、290、280、270、260或250。z的下限是0，优选为0、1、2、3、4、5、6、7、8或9。z的上限是299，优选为299、290、280、270、260或250。(x+y+z)的下限是10，优选为10、20或30。(x+y+z)的下限是300，优选为300、290、280、270、260或250。x、y和z可通过根据1H-NMR谱的积分值的定量来计算。
当L11和/或L12是连接基时，没有特别限定，例如是C1-40亚烷基。在此，上述C1-40亚烷基中的亚甲基可被1～10个氧代取代，上述C1-40亚烷基中的亚甲基也可被1～10个卤素取代，相邻的亚甲基彼此可通过1～10个不饱和键连接，而且，在上述亚烷基中的亚甲基中，1～20个亚甲基可被NH、N(C1-10烷基)、O、S、C6-14亚芳基、5～10元亚杂芳基、或聚合度为2～1,000、2～500、2～400、2～300、2～200、2～100、2～50或2～10的聚氧亚烷基取代。连接基例如可以为下述结构。
[式中，w是1～2,000，Z是C1-5亚烷基]
在本发明的一实施方式中，本发明的BPA衍生物是下述式(XXII)表示的化合物或其药学上可接受的盐。
[式中，
X1～X4各自独立地为H、18F或19F，
L13和L14各自独立地为连接基或者不存在，
R18和R19各自独立地为氢、羟基、羧基、氨基、可被卤素取代的C1-10烷基、可被卤素取代的C1-10烷氧基、硫醇基、氰基、叠氮基、-CH(OA1)2或可检测出的标记，
A1是C1-6烷基，
R20各自独立地为可被卤素取代的C1-10烷基、-NR21R22基团、或以下基团：
(式中，箭头表示与羰基碳的键合)，
R21和R22各自独立地为氢、或可被卤素取代的C1-10烷基，
a＝1～3,998，
b＝0～3,997，
c＝1～2,000，
a+b+2c＝10～4,000，
各重复单元的顺序是任意的]。
a、b和c是聚合度。a的下限是1，优选为1、2、3、4、5、6、7、8或9。a的上限是3,998，优选为3,998、3,500、3,000、2,500、2,000、1,500、1,000、900、800、700、600、500、400、300、200、100、50、40、30、20、10。b的下限是0，优选为0、1、2、3、4、5、6、7、8或9。b的上限是3,997，优选为3,997、3,500、3,000、2,500、2,000、1,500、1,000、900、800、700、600、500、400、300、200、100、50、40、30、20、10。c的下限是1，优选为1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。c的上限是2,000，优选为2,000、1,990、1,980、1,970、1,960、1,950、1,900、1,800、1,700、1,600、1,500、1,400、1,300、1,200、1,100或500。(a+b+2c)的下限是10，优选为10、20、30、40或50。(a+b+2c)的上限是4,000，优选为4,000、3,500、3,000、2,500、2,000、1,500、1,000、900、800、700、600、500、400、300或200。a、b和c可通过根据1H-NMR谱的积分值的定量来计算。
当L13和/或L14是连接基时，没有特别限定，例如是C1-40亚烷基。在此，上述C1-40亚烷基中的亚甲基可被1～10个氧代取代，上述C1-40亚烷基中的亚甲基也可被1～10个卤素取代，相邻的亚甲基彼此可通过1～10个不饱和键连接，而且，在上述亚烷基中的亚甲基中，1～20个亚甲基可被NH、N(C1-10烷基)、O、S、C6-14亚芳基、5～10元亚杂芳基、或聚合度为2～2,000、2～1,000、2～500、2～400、2～300、2～200、2～100、2～50或2～10的聚氧亚烷基取代。连接基例如可以为下述结构。
[式中，w是1～2,000，Z是C1-5亚烷基]
本发明的BPA衍生物可通过应用各种公知的方法，将式(I)的基团引入聚合物来制备。例如，可通过使下述式(VII)表示的化合物和可与上述式(VII)化合物反应形成式(I)表示的基团的聚合物在水或含水溶剂(例如，磷酸盐缓冲盐水等)中混合，例如在4～100℃反应10分钟～1小时来制备。
[式中，
X1～X4各自独立地为H、18F或19F]
[式中，
箭头表示与要邻接的原子的键合，
X1～X4各自独立地为H、18F或19F]。
<<组合物>>
本发明的组合物含有本发明的BPA衍生物。本发明的组合物还可以含有药学上可接受的载体、稀释剂、缓冲剂、赋形剂或它们的组合。本发明的组合物可用于肿瘤的治疗、诊断、或检测。当向对象的生物体内施用本发明的组合物时，其施用途径没有特别限定，例如可举出静脉内施用、皮下施用、肌肉内施用、关节内施用、腹腔内施用、眼内施用等。另外，施用量可根据疾病的种类、以及对象(受试者)的年龄、体重、性别等而适当地选择。
<<试剂盒>>
本发明的试剂盒包含：
式(VII)表示的化合物：
[式中，X1～X4各自独立地为H、18F或19F]
以及，
可与上述式(VII)化合物反应而形成式(I)表示的基团的聚合物：
[式中，
箭头表示与要邻接的原子的键合，
X1～X4各自独立地为H、18F或19F]。
可与上述式(VII)化合物反应而形成式(I)表示的基团的聚合物可以为直链或支链，可采取均聚物或共聚物的形态。当采取共聚物时，共聚物可以是无规共聚物或嵌段共聚物。该聚合物优选为水溶性聚合物。该聚合物例如包括聚乙烯醇、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚硅氧烷、聚乙烯、多肽、多糖、多核苷酸或它们的共聚物。该聚合物优选包括聚乙烯醇、聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、多肽、多糖、或它们的共聚物，该聚合物更优选包括聚乙烯醇或多肽。可与上述式(VII)化合物反应而形成式(I)表示的基团的聚合物可在其侧链连接可与上述式(VII)化合物反应而形成式(I)表示的基团的部分。该部分可构成聚合物与式(I)表示的基团之间的连接基。
可与上述式(VII)化合物反应而形成式(I)表示的基团的聚合物例如可以为下述式(XV-a)～(XV-g)。式中的符号的定义及其范围如上所述。
在本发明的试剂盒中可以包括本发明BPA衍生物的制备方法的说明书。另外，也可以包括使用本发明BPA衍生物以用于治疗、诊断或检测肿瘤的方法的说明书。
本说明书中提及的所有文献均通过引用全文并入本说明书中。
以下说明的本发明的实施例仅用于例示，并不限定本发明的技术范围。本发明的技术范围仅通过权利要求书的记载来限定。在不脱离本发明主旨的条件下，可以对本发明进行变更，例如可以进行本发明的构成要件的追加、删除和替换。
实施例
实施例1
聚乙烯醇(PVA)的合成
<使用的试剂>
除非另有说明，试剂和溶剂直接使用市售品。
乙酸乙烯酯：使用将市售品(和光，和光特级)在氩气气氛下蒸馏而得到的乙酸乙烯酯。
甲基(苯基)氨基二硫代甲酸氰甲酯(Cyanomethyl methyl(phenyl)carbamodithioate)：Sigma Aldrich
α,α’-偶氮二异丁腈(AIBN)：Sigma Aldrich
甲醇(MeOH)(试剂特级)：NacalaiTesque
5mol/l盐酸(质谱分析用)：和光纯药工业株式会社
5mol/l氢氧化钠(质谱分析用)：和光纯药工业株式会社
苯(试剂特级)：和光纯药工业株式会社
四氢呋喃(THF)：和光纯药工业株式会社
磷酸二氢钠(NaH2PO3)：和光纯药工业株式会社
磷酸氢二钠：NacalaiTesque
<使用的仪器>
NMR(核磁共振仪)：BRUKER AVANCEIII 400(400MHz，BRUKER BioSpin)
GPC(凝胶渗透色谱)：日本分光株式会社
测定PVAc的色谱柱：TSK-geL superAW3000、superAW4000、和superAWL-guardcolumn(Tosoh Corporation)
测定PVA的色谱柱：Superdex 200 Increase 10/300 GL(GE医疗)
检测器：RI-2031
(1)聚(乙酸乙烯酯)(PVAc)的合成
称量引发剂AIBN2.86mg(0.0174mmol)和作为RAFT剂的甲基(苯基)氨基二硫代甲酸氰甲酯38.68mg(0.174mmol)，在冰浴中氩气气氛下加入到100mL二颈茄形瓶中。然后，将乙酸乙烯酯3.22mL(34.8mmol)在氩气气氛下加入到体系内，实施4次冷冻脱气。将体系内充满氩气，在60℃下搅拌24小时。然后，将反应溶液加入到透析膜(MWCO＝3.5kD)上，在300mL的THF溶液中用12小时透析3次，然后从苯溶液中进行冷冻干燥，得到作为橙黄色固体的目标物PVAc，收量为2.97g。将得到的PVAc通过1H-NMR和GPC进行分析。
由1H-NMR，计算出PVAc的聚合度为172，Mn＝14,800。具体地，以源自RAFT剂的芳环信号(7.56-7.28ppm，(br，Ar-H))为基准(5H)，基于源自主链骨架的信号(1.84-1.66ppm(br，-CH2))和源自酯基的信号(2.04-1.85ppm(br，O-CO-CH3))来计算数均分子量。另外，GPC曲线是单峰的，分子量分布狭窄到Mw/Mn＝1.31，计算出分子量Mn＝12,800。予以说明，由于通过GPC求得的分子量是以标准聚乙二醇为基准的相对分子量，因此将通过1H-NMR得到的分子量作为Mn。
1H-NMR(400MHz，DMSO-d6)：δ7.56-7.28(br，-Ar-H)，4.90-4.68(br，-CHCH2-)，2.04-1.85(br，-OCOCH3)1.84-1.66(br，-CHCH2-)
(2)聚乙烯醇(PVA)的合成
在300mL茄形瓶中，量取上述(1)得到的PVAc1.00g(0.062mmol)，溶解在MeOH 30mL中。向PVAc的酯中加入5当量的氢氧化钠2.32g(57.94mmol)，再添加纯水，在60℃下搅拌24小时。将反应溶液加入到透析膜(MWCO＝3.5kD)上，在2L纯水中透析3次。将得到的聚合物溶液用0.45μm过滤器过滤，然后进行冷冻干燥，得到作为橙黄色固体的目标物PVA，收量为240mg。将得到的PVA通过1H-NMR和GPC分析。由1H-NMR求得皂化率为99mol％。另外，确认得到的PVA的GPC曲线是单峰的。另外，上述化学式中的“*”和“**”是表示结构不确定。
1H-NMR(400MHz，DMSO-d6)：δ4.76-4.18(br，-OH)，4.08-3.75(br，-CHCH2-)，1.78-1.08(br，-CHCH2-)
实施例2
BPA与PVA结合的BPA衍生物(PVA-BPA)的结合评价
<使用的试剂>
除非另有说明，试剂和溶剂直接使用市售品。
5mol/1盐酸(质谱分析用)：和光纯药工业株式会社
5mol/1氢氧化钠(质谱分析用)：和光纯药工业株式会社
磷酸二氢钠(NaH2PO3)：和光纯药工业株式会社
4-二羟硼基-L-苯丙氨酸(BPA)(本试剂的硼是10B))：Katchem
4-二羟硼基-L-苯丙氨酸(11B-BPA)(本试剂的硼为11B-BPA和10B-BPA的混合物)：Sigma-Aldrich
茜素红S(Alizarinred S)(ARS)：和光纯药工业株式会社
磷酸氢二钠：NacalaiTesque
D-果糖(以下也称为“Fru”)：和光纯药工业株式会社
予以说明，以下将Fru与BPA反应得到的BPA衍生物也称为“Fru-BPA”。
<使用的仪器>
NMR(核磁共振仪)：BRUKER AVANCEIII HD500(500MHz，BRUKERBioSpin)
荧光分光光度计(FP8300)：日本分光株式会社
将11B-BPA溶液、Fru-11B-BPA溶液和PVA-11B-BPA溶液使用10mM PBS(140mM NaCl，pH9.5)调制为以下浓度。
11B-BPA溶液：11B-BPA浓度191.3mM＝40mg/mL
Fru-11B-BPA溶液：11B-BPA浓度191.3mM＝40mg/mL，果糖浓度103.2mg/mL
PVA-11B-BPA溶液：11B-BPA浓度191.3mM＝40mg/mL，PVA中的二醇浓度573.9mM＝50.4mg/mL
将450μL的每个样品与50μL的D2O混合，测定11B-NMR。11B-NMR谱的结果示于图1。信号强度最高的峰是BPA溶液(br,2.1ppm-10.0ppm)。由于PVA-BPA溶液和Fru-BPA溶液的峰与BPA溶液的信号明显不同，并且BPA本身的信号强度降低，因此定性地确认PVA与BPA结合。
基于平衡常数(pH7.4)，计算出PVA-11B-BPA溶液中的(游离的BPA)：(与PVA结合的BPA)＝10：90～0：100(摩尔比率)。予以说明，该PVA-11B-BPA溶液的pH是9.5，由于pH越高平衡常数也越高，因此推测该溶液中几乎100％的BPA与PVA结合。
根据Springsteen G.，Wang B.H.Tetrahedron 58,5291-5300(2002)中记载的方法，使用ARS法，计算PVA和BPA的平衡常数。首先，分别调制以下所示的溶液A、B、C、D和E。
·溶液A：ARS(9.0×10-6M)
·溶液B：ARS(9.0×10-6M)+BPA(2.0×10-3M)
·溶液C：ARS(9.0×10-6M)+BPA(2.0×10-3M)+PVA(二醇浓度＝5.0×10-1M)
·溶液D：ARS(9.0×10-6M)+BPA(2.0×10-3M)+果糖(0.8×10-1M)
·溶液E：ARS(9.0×10-6M)+BPA(2.0×10-3M)+葡萄糖(0.8×10-1M)
将溶液A和溶液B以各种比率混合，使用一次性荧光分析管(PS制，TGK公司)进行荧光测定(Ex＝468nm，Em＝572nm)。从得到的荧光强度计算ARS-BPA的平衡常数K0。然后，将溶液B与含有各个二醇化合物的溶液C、D、E的任一种以各种比率混合，使用一次性荧光分析管进行荧光测定(Ex＝468nm，Em＝572nm)。使用这些结果和先前的K0值，计算出各化合物(按二醇[2OH]浓度换算)-BPA的表观相对平衡常数K1。结果示于下表1。
[表1]
基于平衡常数(pH7.4)，计算出上述溶液C中的(游离的BPA)：(与PVA结合的BPA)＝约50：50(摩尔比率)。
实施例3
PVA-BPA的细胞内摄取
<使用的试剂>
罗斯威尔公园纪念研究所培养基(RPMI)：Sigma Aldrich
D-PBS(-)：和光纯药工业株式会社
胎牛血清(FBS)：Biosera
胰蛋白酶-EDTA溶液：Sigma Life Science
青霉素/链霉素：Sigma Life Science
Cy5-NHS：Thermo Fisher Scientific
LysoTracker(注册商标)red DND-99：Thermo Fisher Scientific
4-二乙氨基水杨醛：东京化成工业株式会社
甲胺：东京化成工业株式会社
DMSO：NacalaiTesque
2-氨基降冰片烷-2-羧酸(BCH)：Sigma-Aldrich
Hoechst(注册商标)33342：Thermo Fischer Scientific
4-溴-L-苯丙氨酸(BPA)：Katchem
通过与实施例1同样的方法制备的PVA(Mn＝6,500～9,500)
磷酸氢二钠：NacalaiTesque
DAHMI：根据SpringsteenG.等人，Acs Sensors 1,1394-1397(2016)所述的方法制备。
细胞滤网：Falcon细胞滤网5mL，试管为35μm
BxPC3细胞(人胰腺癌细胞株)：美国典型培养物保藏中心(弗吉尼亚州马纳萨斯)
<使用的仪器>
流式细胞仪(FCM)：Guava easy Cyte 6-2L(Merck Millipore)
共聚焦激光扫描型显微镜(CLSM)：LSM710(Carl Zeiss)
Agilent 7900 ICP-MS(安捷伦科技有限公司)
NMR(核磁共振仪)：BRUKER AVANCEIII 400(400MHz，BRUKER BioSpin)
(1)Cy5与PVA-BPA结合的BPA衍生物(Cy5-PVA-BPA)的合成
在6mL小瓶中量取PVA125mg(1.67×10-2mmol)，溶解在2.5mL的DMSO中。然后，向PVA溶液中添加1.2当量的Cy5-NHS 1.23mL(2.00×10-2mmol)，在室温下搅拌3小时。将反应溶液加入到透析膜(MWCO＝3.5kD)中，在2L纯水中透析3次。为了完全除去透析溶液中的游离Cy5，使用PD-10柱纯化，然后进行冷冻干燥，得到作为蓝色固体的PVA与Cy5-NHS的反应产物(Cy5-PVA)(收量122mg)。以使PVA中的二醇浓度为0.34mM和BPA浓度为0.11mM的方式在10mMPBS(140mM NaCl，pH9.5)中混合Cy5-PVA和BPA，调制Cy5-PVA-BPA。基于平衡常数(pH7.4)，计算出调制的溶液中的(游离的BPA)：(与PVA结合的BPA))＝约60：40(摩尔比率)。
(2)使用共聚焦显微镜的Cy5-PVA-BPA的被细胞摄入的评价
在玻璃底平皿(AGCTechno glass公司)中以5×104个细胞/平皿接种BxPC3细胞，预培养24小时。将上述(1)调制的Cy5-PVA-BPA溶液或Fru-BPA溶液(果糖浓度＝0.28mM，BPA浓度＝0.11mM)用D-PBS/RPMI培养基(含有10％FBS、1％青霉素-链霉素)混合液(PBS：RPMI＝1：4)调制，将这些样品向每个孔中添加1mL，孵育30分钟。除去培养基后，向每个孔中添加2mM DAHMI(BPA荧光检测用化合物)/DMSO溶液10μL和50nM LysoTracker(注册商标)redDND-99/PBS溶液990μL，孵育30分钟。用PBS 1mL洗涤3次后，添加PBS 1mL，用CLSM观察。将得到的结果示于图2。确认了当Fru-BPA被摄入细胞内时BPA会分布在整个细胞质中。另一方面，由图2可知，Cy5-PVA和BPA与溶酶体局部共存，因此启示Cy5-PVA-BPA通过胞吞作用被摄入。
实施例4
PVA-BPA的细胞内摄取量和LAT1的介导性的评价
在培养皿中以5×106个细胞/孔接种BxPC3细胞，预培养24小时。接着，使用D-PBS/RPMI(含有10％FBS、1％青霉素-链霉素)培养基溶液(D-PBS：RPMI＝1：4)，准备下述样品。
PVA-BPA溶液(二醇浓度＝3.03mM，BPA浓度＝3.03mM)
Fru-BPA溶液(果糖浓度＝7.82mM，BPA浓度＝3.03mM)
上述PVA-BPA溶液+BCH(LAT1抑制剂)(20mM)
上述Fru-BPA溶液+BCH(20mM)
基于平衡常数(pH7.4)，计算出上述PVA-BPA溶液中的(游离的BPA)：(与PVA结合的BPA))＝约30：70(摩尔比率)。
向各培养皿中分别添加这些样品各10mL，孵育3小时。将各孔用10mLD-PBS洗涤后，添加1.0mL胰蛋白酶-EDTA溶液，孵育10分钟。予以说明，关于PVA-BPA和Fru-BPA，也准备：在用D-PBS洗涤后，添加新培养液,再孵育30分钟，然后，用D-PBS洗涤后添加1.0mL胰蛋白酶-EDTA溶液并孵育10分钟而得的样品。用光学显微镜确认细胞已剥离后，添加含有10％FBS的RPMI培养基9.0mL，调制细胞悬液。以1,500rpm在24℃离心分离5分钟，除去上清液。计测细胞数，然后将样品液装入15mL锥形离心管(Falcon tube)中，添加70％硝酸1mL。然后，在50℃孵育15分钟、70℃孵育15分钟、90℃孵育1小时。使用纯水将体积补足至10mL，然后用疏水性过滤器过滤，然后使用ICP-MS进行评价。得到的结果示于图3-1和图3-2。
从图3-1可以看出，与Fru-BPA相比，PVA-BPA显示出约3倍的细胞内硼浓度。另一方面，当使用LAT1抑制剂BCH(2-氨基双环[2.2.1]庚烷-2-羧酸)时，对于Fru-BPA和PVA-BPA而言，细胞内的摄取量均显著降低。该结果启示，PVA-BPA是通过LAT1介导型胞吞作用被摄入到细胞内的。另外，在图3-2中，当额外孵育30分钟时，对于Fru-BPA而言，细胞内的硼浓度大幅减少。另一方面，PVA-BPA即使在额外孵育后也显示出极高的硼浓度。
实施例5
BPA的有无对于PVA的细胞内摄取量的影响
在12-孔板中以1×105个细胞/孔接种BxPC3，预孵育24小时(n＝3)。接着，使用D-PBS/RPMI(含有10％FBS、1％青霉素-链霉素)培养基溶液(D-PBS：RPMI＝1：4)准备下述样品。
Cy5-PVA-BPA溶液(PVA的二醇浓度＝0.34mM，BPA浓度＝0.11mM)
上述Cy5-PVA-BPA溶液+BCH(20.0mM)
基于平衡常数(pH7.4)，计算出上述Cy5-PVA-BPA溶液中的(游离的BPA)：(与PVA结合的BPA)＝约60：40(摩尔比率)。
向各孔中分别添加这些样品各1mL，孵育30分钟、3小时、6小时。将各孔用1mL PBS洗涤后，添加0.5mL胰蛋白酶-EDTA溶液，孵育10分钟。用光学显微镜确认细胞已剥离后，添加含有10％FBS的RPMI培养基0.5mL，调制细胞悬液。将调制的细胞悬液使用细胞滤网过滤，然后用流式细胞仪定量细胞的Cy5的荧光强度。得到的结果示于图4-1和图4-2。
与Cy5-PVA相比，Cy5-PVA-BPA显示出显著高的细胞内摄取量(图4-1)。另一方面，在通过BCH抑制LAT1的情况下，其摄取量没有差异(图4-2)。与实施例4同样地启示，PVA-BPA是通过LAT1介导的胞吞作用被摄入细胞内的。
实施例6
对皮下肿瘤模型的效果
<使用的试剂、细胞和动物>
通过与实施例1同样的方法制备的PVA(Mn＝6,500～9,500)
5mol/l盐酸(质谱分析用)：和光纯药工业株式会社
5mol/l氢氧化钠(质谱分析用)：和光纯药工业株式会社
4-二羟硼基-L-苯丙氨酸(BPA)：Katchem
磷酸氢二钠：NacalaiTesque
Lemosol(病理研究试剂)：和光纯药工业株式会社
Drysol(一种含氯化铝的产品)：关东化学
低温恒温器：Leica CM 3050S，Leica Microsystems,Nussloch GmbH，德国
O.C.T化合物：Sakura FinetekJapan,INC.
Hoechst(注册商标)33342：Thermo Fischer Scientific.
番茄凝集素、DyLight 488共轭物：Funakoshi
BxPC3细胞(人胰腺癌细胞株)：美国典型培养物保藏中心(弗吉尼亚州马纳萨斯)
CT26细胞(小鼠大肠癌细胞株)：美国典型培养物保藏中心(弗吉尼亚州马纳萨斯)
BALB/c小鼠：Charles River Japan
BALB/c裸鼠：Charles River Japan
<使用的仪器>
Agilent 7900 ICP-MS：安捷伦科技有限公司
共聚焦激光扫描型显微镜(CLSM)：LSM710：卡尔蔡司公司
富士DRI-CHEM NX500(全自动干式生化分析仪)：富士胶片公司
重水中子照射设备：KUR
多功能荧光显微镜(BZ-X710)：KEYENCE
向BALB/c小鼠以2.0×105个细胞/小鼠皮下注射CT26细胞，向BALB/c裸鼠以5.0×106个细胞/小鼠皮下注射BxPC3细胞，由此制作皮下肿瘤模型。当肿瘤尺寸达到约200mm3时，对小鼠从尾静脉缓慢给予200μL下述样品(BPA8mg/小鼠)。
PVA-BPA(BPA浓度＝191mM，PVA二醇浓度＝574mM)的PBS溶液(pH9.5)
Fru-BPA(BPA浓度＝191mM，果糖浓度＝574mM)的PBS溶液(pH9.5)
给予样品后经过规定时间后，解剖并采血和摘除肿瘤。将血液和各种脏器装入10mL锥形离心管中，添加70％硝酸1mL。然后，在50℃孵育15分钟、70℃孵育15分钟、90℃孵育1小时。使用纯水将体积补足至10mL，用疏水性过滤器过滤，然后使用ICP-MS进行评价。将使用CT-26移植的小鼠的药代动力学结果示于图5-1和图5-2，将使用BxPC3移植的小鼠的药代动力学结果示于图6-1和图6-2。PVA-BPA在所有的肿瘤中均表现出优异的肿瘤蓄积性，能长期维持高的肿瘤内硼浓度。另外，肿瘤/血液比也显示出与以往的Fru-BPA相当的值。
实施例7
Cy5-PVA-BPA的肿瘤渗透性试验
与实施例6同样地准备Cy5-PVA-BPA溶液和CT26皮下肿瘤模型，对肿瘤尺寸约为200mm3的小鼠从尾静脉给予200μL样品(BPA 8mg/小鼠)。给予后经5.5小时后，静脉给予番茄凝集素-DyLight488溶液(50μg)和Hoechst33342(50μg)。试样给予的6小时后，，摘除肿瘤并将肿瘤从中心切开，将肿瘤以剖面朝下的状态放在玻璃底平皿中用CLSM观察。得到的结果示于图7。由Cy5-PVA分布于整体上启示：BPA可以递送至整个肿瘤。
实施例8
抗肿瘤效果
将CT-26细胞皮下移植到Balb/c小鼠的右大腿附近(2.0×105个细胞/小鼠)，对肿瘤尺寸约为50～100mm3的小鼠从尾静脉缓慢地给予250μL下述样品(BPA 10mg/小鼠)。
PVA-BPA(BPA浓度＝191mM，PVA二醇浓度＝574mM)的PBS溶液(pH9.5)
Fru-BPA(BPA浓度＝191mM，果糖浓度＝574mM)的PBS溶液(pH9.5)
基于平衡常数(pH7.4)，计算出上述PVA-11B-BPA溶液中的(游离的BPA)：(与PVA结合的BPA)＝10：90～0：100(摩尔比率)。予以说明，由于该PVA-BPA溶液的pH是9.5，pH越高平衡常数也越高，因此推测该溶液中几乎100％的BPA与PVA结合。
关于中子束照射组，在给予样品的3小时和6小时后，仅向小鼠的右大腿附近照射中子束50分钟。以照射日为第1天，每隔2～3天用电子卡尺测定肿瘤直径、用电子天平测定体重，总共25天。将测定的肿瘤直径代入椭圆体积近似计算公式(ab2×1/2，a：长边，b：短边)，获得肿瘤体积。将评价的检体总结如下。
对照(COLD)(n＝8)：未治疗组。
Fru-BPA(COLD)(n＝8)：只注射Fru-BPA的检体。
PVA-BPA(COLD)(n＝8)：只注射PVA-BPA的检体。
对照(HOT)(n＝8)：只照射中子束的检体。
Fru-BPA(HOT)3h(n＝8)：注射Fru-BPA的3小时后照射中子束的检体。
PVA-BPA(HOT)3h(n＝4)：注射PVA-BPA的3小时后照射中子束的检体。
PVA-BPA(HOT)6h(n＝8)：注射PVA-BPA的6小时后照射中子束的检体。
将这些肿瘤尺寸的经时变化和Kaplan-Meier曲线示于图8-1和图8-2。与Fru-BPA相比，PVA-BPA在中子俘获疗法中表现出显著的抑制肿瘤增大的效果。
照射热中子束，25天后取出肿瘤，在福尔马林溶液中浸泡4天。从福尔马林溶液中取出肿瘤，将肿瘤组织从中央环切。将切出的脏器用冷冻切片制作用包埋剂(O.C.T.化合物)处理，然后使用低温恒温器制成4μm的组织切片，进行HE染色。结果示于图9-1～图9-4。在PVA-BPA(HOT)3h(图9-4)中，与抗肿瘤效果的实验结果一致，表明在整个肿瘤中诱导了细胞死亡。
实施例9
PVA-19F-BPA的19F核磁共振信号和肿瘤蓄积性
<使用的试剂、细胞和动物>
通过与实施例1同样的方法制备的PVA(Mn＝6,500～9,500)
5mol/l盐酸(质谱分析用)：和光纯药工业株式会社
5mol/l氢氧化钠(质谱分析用)：和光纯药工业株式会社
70％硝酸(1.42)：和光纯药工业株式会社
磷酸氢二钠：NacalaiTesque
2-氨基-3-(4-二羟硼基-2-氟苯基)丙酸(19F-BPA)(外消旋体)：Fluorotech LLC
CT26细胞(小鼠大肠癌细胞株)：美国典型培养物保藏中心(弗吉尼亚州马纳萨斯)
BALB/c小鼠：Charles River Japan
<使用的仪器>
NMR(核磁共振仪)：BRUKER AVANCEIII 400(400MHz，BRUKER BioSpin)
Agilent 7900 ICP-MS：安捷伦科技有限公司
使用10mM PBS(140mM NaCl，pH 9.5)以下述浓度调制下述样品。
19F-BPA(19F-BPA浓度＝176mM)
Fru-19F-BPA(19F-BPA浓度＝176mM，果糖浓度＝573.9mM)
PVA-19F-BPA(19F-BPA浓度＝176mM，PVA中的二醇浓度573.9mM)
将这些样品各450μL与D2O 50μL混合，测定19F-NMR。结果示于图10-1～图10-3。可明确检测出PVA-19F-BPA的NMR信号(图10-3)。认为PVA-19F-BPA可作为未来的诊断技术应用于19F-MRI。
实施例10
PVA-19F-BPA和Fru-19F-BPA的药代动力学
向BALB/c小鼠以2.0×105个细胞/小鼠皮下注射CT26细胞，制作皮下肿瘤模型。当肿瘤尺寸达到约200mm3时，对小鼠从尾静脉缓慢地给予200μL下述样品(19F-BPA 8mg/小鼠)。
PVA-19F-BPA(BPA浓度＝176mM，PVA二醇浓度＝574mM)的PBS溶液(pH9.5)
Fru-19F-BPA(BPA浓度＝176mM，果糖浓度＝574mM)的PBS溶液(pH9.5)
在样品给予后经过规定时间，解剖而取出肿瘤。将肿瘤装入10mL锥形离心管中，添加70％硝酸1mL。然后，在50℃孵育15分钟、70℃孵育15分钟、90℃孵育1小时。使用纯水将体积补足至10mL，用疏水性过滤器过滤，然后使用ICP-MS定量测定硼的量。结果示于图11。由于PVA-19F-BPA长期以高浓度滞留在肿瘤内，因此有望改善19F-MRI中的信噪比。
实施例11
PEG-P[Lys(Fru)/Lys]的合成
<使用的试剂>
二甲基亚砜(DMSO)(用氢化钙脱水后蒸馏纯化而使用)：和光纯药工业株式会社
Lys(TFA)-NCA：中央化成品株式会社
MeO-PEG-NH2(PEG的分子量：10KDa)：日油株式会社
甲醇：和光纯药工业株式会社
NaOH：和光纯药工业株式会社
HCl：和光纯药工业株式会社
苯：和光纯药工业株式会社
乙醚：关东化学株式会社
2，3，4，5-二-O-亚异丙基-β-D-吡喃果糖(DiOFru)：东京化成工业株式会社
1，1′-羰基二咪唑(CDI)：Sigma-Aldrich
三氟乙酸(TFA)：和光纯药工业株式会社
4-二羟硼基-L-苯丙氨酸(BPA)：KatChem
<使用的仪器>
NMR(核磁共振仪)：BRUKER AVANCEIII 400(400MHz，BRUKER BioSpin)
GPC(凝胶渗透色谱)：日本分光株式会社
测定PEG-PLys(TFA)的色谱柱：TSK-geL superAW3000、superAW4000、和superAWL-guard column(Tosoh Corporation)
测定PEG-PLys的色谱柱：Superdex 200 Increase 10/300 GL(GE医疗)
检测器：RI-2031
(1)MeO-PEG-PLys(TFA)的合成
将MeO-PEG-NH21.00g溶解在苯中，冷冻干燥过夜后，在氩气气氛下添加10mL蒸馏的DMSO并溶解。另一方面，在氩气气氛下将Lys(TFA)-NCA1.60g溶解于15mL蒸馏的DMSO中。将这些溶液在氩气气氛下混合，在室温下搅拌24小时。然后，在过量的乙醚中添加反应液以产生沉淀，将该沉淀减压过滤而回收，并在减压下干燥过夜，得到PEG-PLys(TFA)。通过GPC确认得到的PEG-PLys(TFA)的分子量分布，Mw/Mn为1.12。另外，根据1H-NMR的结果，PLys(TFA)的聚合度为57。
1H-NMR(400MHz，DMSO-d6)：δ9.48-9.10(br，-NH-C＝O-CF3)，8.61-7.60(br，C-NH-C＝O-)，4.10-3.72(br，CH-NH-)，3.70-3.45(br，-CH2-CH2-O-)，3.25-3.00(br，-CH2-NH-C＝0-)，2.22-1.00(br，-CH2-CH2-CH2-)
(2)PEG-PLys的合成
将1.2g的PEG-PLys(TFA)溶解在NaOH水溶液(5M)/水/甲醇(10mL/5mL/35mL)的混合溶液中，在35℃下搅拌20小时。然后，用0.01NHCl透析2次，用纯水透析3次(所用透析膜的MWCO：6～8kDa)。然后冷冻干燥，得到600mg的PEG-PLys。
1H-NMR(400MHz，D2O)：δ4.43-4.24(br，CH-NH-)，3.85-3.61(br，-CH2-CH2-O-)，2.07-1.28(br，-CH2-CH2-CH2-)，3.14-2.94(br，-CH2-NH-C＝O-)
(3)PEG-P[Lys(Fru-ISP)/Lys]的合成
将1.21g的CDI和3.88g的DiOFru在氩气气氛下溶解在蒸馏的DMSO15mL中，在45℃下搅拌20小时。接着，将MeO-PEG-PLys 300mg溶解在蒸馏的DMSO 5mL中，向其中添加使CDI与DiOFru反应而得到的溶液，在室温下反应20小时。反应后，在甲醇中透析2次，用纯水透析2次(透析膜的MWCO：6kDa～8kDa)。最后冷冻干燥，得到360mg的PEG-P[Lys(Fru ISP)/Lys]。通过GPC测定分子量分布，Mw/Mn＝1.17。根据1H-NMR，计算出DiOFru向高分子的引入率为58％。由1H-NMR的结果可知，上述化学结构式中的(p+q)为33，r为24。
1H-NMR(400MHz，D2O)：δ3.85-3.61(br，-CH2-CH2-O-)，3.32-3.02(br，-CH2-NH-R10)，3.02-2.81(br，-CH2-NH2)，2.25-1.20(br，-CH2-CH2-CH2-，CH3-C-CH3)
(4)PEG-P[Lys(Fru)/Lys]的合成
将PEG-P[Lys(Fru-ISP)/Lys]以20mg/mL溶解在TFA/H2O(95/5v/v)中，在室温下搅拌过夜。然后，将反应液在纯水中透析1次，用0.01N HCl透析2次，再在纯水中透析2次(透析膜的MWCO：6kDa～8kDa)。透析后，冷冻干燥，得到PEG-P[Lys(Fru)/Lys]。Mn＝24,100。
1H-NMR(400MHz，D2O)：δ4.35-4.20(br，CH-NH-)，3.75-3.55(br，-CH2-CH2-O-)，3.32-3.02(br，-CH2-NH-R11)，3.02-2.81(br，-CH2-NH2)，1.98-1.15(br，-CH2-CH2-CH2-)
实施例12
BPA与PEG-P[Lys(Fru)/Lys]结合的BPA衍生物(PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA)的肿瘤蓄积性和抗肿瘤效果的评价
<使用的试剂、细胞和动物>
通过与实施例11同样的方法制备的PEG-P[Lys(Fru)/Lys](Mn＝24,100)
·5mol/l盐酸(质谱分析用)：和光纯药工业株式会社
·5mol/l氢氧化钠(质谱分析用)：和光纯药工业株式会社
·4-二羟硼基-L-苯丙氨酸(BPA)：Katchem
·磷酸氢二钠：NacalaiTesque
·BxPC3细胞(人胰腺癌细胞株)：美国典型培养物保藏中心(弗吉尼亚州马纳萨斯)
·CT26细胞(小鼠大肠癌细胞株)：美国典型培养物保藏中心(弗吉尼亚州马纳萨斯)
·BALB/c小鼠：Charles River Japan
·BALB/c裸鼠：Charles River Japan
<使用的仪器>
Agilent 7900 ICP-MS：安捷伦科技有限公司
重水中子照射设备：KUR
向Balb/c裸鼠以1×107个细胞/小鼠皮下注射BxPC3细胞。当肿瘤尺寸达到约200mm3时，静脉注射下述样品。
PBS中的PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA(33mg PEG-P[Lys(Fru)/Lys]/小鼠，8mg BPA/小鼠)
在样品给予后经过规定时间，解剖并采血，取出肿瘤。将肿瘤装入10mL锥形离心管中，添加70％硝酸1mL。然后，在50℃孵育15分钟、70℃孵育15分钟、90℃孵育1小时。使用纯水将体积补足至10mL，用疏水性过滤器过滤，然后使用ICP-MS定量测定硼的量。结果示于图12-1和图12-2。
实施例13
PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA在CT26皮下肿瘤模型中的抗肿瘤效果
在Balb/c小鼠的右大腿附近皮下移植CT-26细胞(2.0×105个细胞/小鼠)，对肿瘤尺寸约为15～150mm3的小鼠，缓慢地从尾静脉给予250μL下述样品(BPA 10mg/小鼠)。
Fru-BPA(BPA浓度＝192mM，果糖浓度：BPA浓度＝3：1)的PBS溶液(pH8.5)
PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA(BPA浓度＝192mM，聚合物侧链的果糖浓度：BPA浓度＝1.2：1)的PBS溶液(pH8.5)
关于中子束照射组，在给予样品的3小时和6小时后，仅向小鼠的右大腿附近照射中子束50分钟。以照射日为第1天，每隔2～3天用电子卡尺测定肿瘤直径、用电子天平测定体重，总共25天。将测定的肿瘤直径代入椭圆体积近似计算公式(ab2×1/2，a：长边，b：短边)，获得肿瘤体积。将评价的检体总结如下。
对照(COLD)(n＝7)：未治疗组。
Fru-BPA(COLD)(n＝7)：只注射Fru-BPA的检体。
PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA(COLD)(n＝4)：只注射PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA的检体。
对照(HOT)(n＝6)：只照射中子束的检体。
Fru-BPA(HOT)3h(n＝7)：注射Fru-BPA的3小时后，照射中子束的检体。
Fru-BPA(HOT)6h(n＝7)：注射Fru-BPA的6小时后，照射中子束的检体。
PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA(HOT)3h(n＝6)：注射PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA的3小时后，照射中子束的检体。
PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA(HOT)6h(n＝5)：注射PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA的6小时后，照射中子束的检体。
将这些肿瘤尺寸的经时变化示于图13-1和图13-2。与Fru-BPA相比，PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA在中子俘获疗法中表现出显著的抑制肿瘤增大的效果。
实施例14
P[Asp(葡糖胺)/Asp]的合成
<使用的试剂>
二甲基亚砜(DMSO)(用氢化钙脱水后蒸馏纯化而使用)：和光纯药工业株式会社
BLA-NCA：Nanocarrier株式会社
4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基氯化吗啉
三乙胺(TEA)：和光纯药工业株式会社
乙醚：关东化学株式会社
甲醇：和光纯药工业株式会社
NaOH：和光纯药工业株式会社
HCl：和光纯药工业株式会社
N,N-二甲基甲酰胺(DMF)：和光纯药工业株式会社(脱水蒸馏后使用)
二氯甲烷(DCM)：和光纯药工业株式会社(脱水蒸馏后使用)
4-二羟硼基-L-苯丙氨酸(BPA)：KatChem
D-葡糖胺：东京化成工业株式会社
<使用的仪器>
NMR(核磁共振仪)：BRUKER AVANCEIII 400(400MHz，BRUKER BioSpin)
GPC(凝胶渗透色谱)：日本分光株式会社
测定PBLA的色谱柱：TSK-geL superAW3000、superAW4000、和superAWL-guardcolumn(Tosoh Corporation)
测定PAsp的色谱柱：Superdex 200 Increase 10/300 GL(GE医疗)
检测器：UV-2070(Ch.1)，RI-2031(Ch.2)
(1)聚(β-苄基-L-天冬氨酸酯)(PBLA)的制备
在氩气气氛下将BLA-NCA1.44g溶解在3mLDMF和27mLDCM的混合溶剂中，添加3.9μL丙胺并搅拌48小时。搅拌后，将反应液滴入乙醚中，得到沉淀，将其抽滤、减压干燥，由此得到PBLA。分子量分布通过GPC求得为Mw/Mn＝1.11，由1H-NMR的结果可知，聚合度为73。
1H-NMR(400MHz，DMSO-d6)：δ8.35-8.00(br，C-NH-C＝O-)，7.40-7.19(br，-C6H5)，5.15-4.92(br，-O-CH2-C6H5)，4.70-4.51(br，CH-NH-)，2.90-2.49(br，CH-CH2-C＝O-O-)，0.78-0.71(br，-CH3)
(2)聚天冬氨酸(PAsp)的制备
将1g的PBLA加入到0.5M的NaOH水溶液中，在35℃下搅拌20小时。将反应液用纯水透析4次(透析膜的MWCO：3.5kDa)，冷冻干燥，得到0.2g的PAsp。
1H-NMR(400MHz，D2O)：δ2.91-2.48(br，CH-CH2-COOH)，0.94-0.82(br，-CH3)
(3)P[Asp(葡糖胺)/Asp]的制备
将0.2g的PAsp、3g的DMTMM、和2.6g的D-葡糖胺溶解在纯水中，添加数滴的TEA，在室温下搅拌24小时。搅拌后，将反应液用纯水透析4次(透析膜的MWCO：3.5kDa)，冷冻干燥，得到P[Asp(葡糖胺)/Asp]。通过GPC和1H-NMR评价物性，由1H-NMR的结果可知，葡糖胺的引入率为30％。由1H-NMR的结果可知，上述化学结构式中的(s+t)为17，u为56。
1H-NMR(400MHz，D2O)：δ4.18-3.00(br，-R13)，2.91-2.48(br，CH-CH2-COOH)，0.94-0.82(br，-CH3)
实施例15
BPA与P[Asp(葡糖胺)/Asp]结合的BPA衍生物(P[Asp(葡糖胺)/Asp]-BPA)的肿瘤蓄积性
向BALB/c小鼠以2.0×105个细胞/小鼠皮下注射CT26细胞，制作皮下肿瘤模型。当肿瘤尺寸达到约200mm3时，对小鼠从尾静脉缓慢地给予200μL下述样品(BPA 8mg/小鼠)。
P[Asp(葡糖胺)/Asp]-BPA(BPA浓度＝192mM，BPA浓度∶葡糖胺浓度＝1∶1.2)的PBS溶液(pH9)
在样品给予后经过规定时间，采血并解剖，取出肿瘤。将肿瘤装入10mL锥形离心管中，添加70％硝酸1mL。然后，在50℃孵育15分钟、70℃孵育15分钟、90℃孵育1小时。使用纯水将体积补足至10mL，用疏水性过滤器过滤，然后使用ICP-MS定量测定硼的量。结果示于图14-1和图14-2。通过使用P[Asp(葡糖胺)/Asp]-BPA，启示可提高肿瘤蓄积性、肿瘤/血液蓄积比。
实施例16
PVA-BPA在BxPC3皮下肿瘤模型中的抗肿瘤效果
将BxPC3细胞在Balb/c小鼠的右大腿附近皮下注射(5x106个细胞/小鼠)，对于肿瘤尺寸达到约500mm3的小鼠，缓慢地从尾静脉给予250μL下述样品(BPA 10mg/小鼠)。
PVA-BPA(BPA浓度＝191mM，PVA二醇浓度＝574mM)的水溶液(pH9.2)
Fru-BPA(BPA浓度＝191mM，果糖浓度＝574mM)的水溶液(pH9.2)
(pH用HCl水溶液和NaOH水溶液调节)。
关于中子束照射组，在给予样品的3小时后，仅向小鼠的右大腿附近照射中子束50分钟。以照射日为第1天，经时地用电子卡尺测定肿瘤直径、用电子天平测定体重，总共55天。将测定的肿瘤直径代入椭圆体积近似计算公式(ab2×1/2，a：长边，b：短边)，获得肿瘤体积。将评价的检体总结如下。
对照(COLD)(n＝8)：未治疗组。
Fru-BPA(HOT)(n＝6)：注射Fru-BPA的3小时后，照射中子束的检体。
PVA-BPA(HOT)(n＝6)：注射PVA-BPA的3小时后，照射中子束的检体。
结果示于图15。在第55天，得到Fru-BPA和PVA-BPA之间的统计学差异(p<0.05[t检验])。
实施例17
PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA在BxPC3皮下肿瘤模型中的抗肿瘤效果
向Balb/c小鼠的右大腿附近皮下注射BxPC3细胞(5x106个细胞/小鼠)，对肿瘤尺寸达到约15～150mm3的小鼠，缓慢地从尾静脉给予250μL下述样品(BPA 10mg/小鼠)。
Fru-BPA(BPA浓度＝192mM，果糖浓度：BPA浓度＝3：1)的PBS溶液(pH8.5)
PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA(BPA浓度＝192mM，聚合物侧链的果糖浓度：BPA浓度＝1.2：1)的PBS溶液(pH8.5)
关于中子束照射组，在给予样品的3小时和6小时后，仅向小鼠的右大腿附近照射中子束50分钟。以照射日为第1天，每隔2～3天用电子卡尺测定肿瘤直径、用电子天平测定体重，总共25天。将测定的肿瘤直径代入椭圆体积近似计算公式(ab2×1/2，a：长边，b：短边)，获得肿瘤体积。将评价的检体总结如下。
对照(HOT)(n＝8)：只照射中子束的检体。
Fru-BPA(HOT)(n＝8)：注射Fru-BPA的3小时后，照射中子束的检体。
PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA(HOT)(n＝8)：注射PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA的3小时后，照射中子束的检体。
将这些肿瘤尺寸的经时变化示于图16。
实施例18
N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]和mPEG10k-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]的合成
<使用的试剂>
11-叠氮基-3,6,9-三氧杂十一烷-1-胺：Sigma Aldrich
甲氧基-PEG10k-NH2：NOF Co.
NCA-L-Lys(Tfa)：Chuo Kasei Co.
D-葡糖酸-1,5-内酯：东京化成工业
三乙胺(TEA)：NacalaiTesque
二甲基亚砜(DMSO)：使用将从和光纯药工业购入的市售品在氩气气氛下蒸馏纯化而得到的二甲基亚砜
甲醇：和光纯药工业
苯：NacalaiTesque
乙醚：关东化学
5mol/L氢氧化钠水溶液：和光纯药工业
5mol/L盐酸：NacalaiTesque
重水(0.05wt％3-(三甲基甲硅烷基)丙-2，2，3，3-d4酸钠盐：Sigma Aldrich
<使用的仪器>
NMR(核磁共振仪)：BRUKER AVANCEIII 400(400MHz，BRUKER BioSpin)
GPC(凝胶渗透色谱)：日本分光株式会社
色谱柱：Superdex 200 Increase 10/300 GL(GE医疗)
检测器：RI-2031
(1-1)N3-PLys_(A)的合成
称量NCA-Lys(Tfa)3.2g(11.9mmol)，在氩气气氛下加入到100mL二颈茄形瓶中。向其中添加经蒸馏纯化的DMSO 33mL，溶解NCA。然后，添加引发剂11-叠氮基-3，6，9-三氧杂十一烷-1-胺30μL(0.151mmol)，在40℃的水浴中搅拌3天。然后，将反应溶液加入到透析膜(MWCO＝3.5kD)中，用500mL甲醇用4小时透析3次。将经过透析的样品溶液用旋转蒸发器蒸馏除去溶剂，然后在减压下干燥过夜。向得到的固体物质中添加甲醇100mL、5M氢氧化钠水溶液2mL和超纯水8mL，使其溶解。在40℃的水浴中搅拌过夜。然后将反应溶液液加入到透析膜(MWCO＝3.5kDa)中，用0.01M氢氧化钠水溶液1L用4小时透析2次，然后，用3L超纯水用4小时透析4次。将经过透析的样品装入500mL茄形瓶中，通过冷冻干燥除去溶剂，得到N3-PLys_(A)的白色固体。由1H-NMR可知，得到的化合物的聚合度为64.4。
1H NMR(400MHz，D2O)：δ1.35-1.90(br，-CH2-)，3.02(t，-CH2-NH2)，3.70(br，-CH2-O-)，4.32(t，-CH-CONH-).
(1-2)N3-PLys_(B)的合成
使用引发剂11-叠氮基-3，6，9-三氧杂十一烷-1-胺20μL(0.101mmol)，除此以外采用与上述(1-1)同样的方法进行反应，由此得到N3-PLys_(B)的白色固体。由1H-NMR可知，得到的化合物的聚合度为98.4。
1H NMR(400MHz，D2O)：δ1.35-1.90(br，-CH2-)，3.02(t，-CH2-NH2)，3.70(br，-CH2-O-)，4.32(t，-CH-CONH-).
(1-3)N3-PLys_(C)的合成
使用引发剂11-叠氮基-3，6，9-三氧杂十一烷-1-胺15μL(0.0755mmol)，除此以外采用与上述(1-1)同样的方法进行反应，由此得到N3-PLys_(C)的白色固体。由1H-NMR可知，得到的化合物的聚合度为130.4。
1H NMR(400MHz，D2O)：δ1.35-1.90(br，-CH2-)，3.02(t，-CH2-NH2)，3.70(br，-CH2-O-)，4.32(t，-CH-CONH-).
(1-4)mPEG10k-PLys的合成
将一端为-OMe基、另一端为-NH2基且数均分子量为10,000的聚乙二醇(以下也称为mPEG10k-NH2)作为引发剂，进行与上述(1-1)同样的聚合反应。称量mPEG10k-NH21.00g(0.100mmol)，加入到二颈茄形瓶中，溶解在苯2mL中。接着通过冷冻干燥，蒸馏除去溶剂。在氩气气氛下，添加蒸馏纯化的DMSO 10mL，使其溶解。接着在氩气气氛下称量NCA-Lys(Tfa)1.61g，加入到另一个二颈茄形瓶。向其中添加蒸馏纯化的DMSO 16mL，使其溶解。使用注射器将NCA/DMSO溶液加入到PEG/DMSO溶液中，在40℃的水浴中搅拌2天。将反应溶液滴入乙醚500mL中，通过再沉淀法纯化。将沉淀物通过抽滤回收，在减压下干燥过夜，由此得到白色固体。将得到的聚合物加入到100mL茄形瓶中，向其中添加甲醇100mL、5M氢氧化钠水溶液2mL、和超纯水8mL，在40℃的水浴中搅拌过夜。将样品溶液加入到透析膜(MWCO 3.5kDa)中，用1L的0.01M氢氧化钠水溶液用4小时透析2次，然后，用3L超纯水用4小时透析4次。将经过透析的样品溶液装入500mL茄形瓶中，通过冷冻干燥，蒸馏除去溶剂，得到白色固体的mPEG10k-PLys 1.3g。由1H-NMR可知，得到的化合物的聚合度为52.1。
1H NMR(400MHz，D2O)：δ1.35-1.90(br，-CH2-)，3.02(t，-CH2-NH2)，3.68(br，-CH2-O-)，4.32(t，-CH-CONH-).
(2-1)N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_(A)的合成
向200mL茄形瓶中添加上述(1-1)得到的N3-PLys_(A)1.3g(0.066mmol)、D-葡糖酸-1，5-内酯2.73g(15.3mmol)和TEA2.1mL(15mmol)，溶解在甲醇100mL中，在回流下搅拌24小时。然后通过旋转蒸发器蒸馏除去溶剂，将得到的沉淀物溶解在0.01M盐酸30mL中。将样品溶液加入到透析膜(MWCO＝3.5kDa)中，用1L的0.01M盐酸用4小时透析1次，然后，用3L超纯水用4小时透析4次。将经过透析的溶液用0.45μm的过滤器过滤，然后通过冷冻干燥，蒸馏除去溶剂，得到N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_(A)2.5g的白色固体。由1H-NMR可知，葡糖酸向高分子的引入率为98.0％。另外，由聚合度和引入率可知，Mn＝19763。另外，由GPC可知，多分散指数(PDI)为1.22。
1H NMR(400MHz，D2O)：δ1.30-2.05(br，-CH2-)，3.01，(br，-CH2-NH2)，3.25(br，-CH2-NHCO-)，3.64-4.33(br，-CH-OH，)，4.32(br，-CH-CONH-).
(2-2)N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_(B)的合成
使用N3-PLys_(B)1.6g(0.054mmol)代替N3-PLys_(A)、使用D-葡糖酸-1，5-内酯3.36g(18.9mmol)、使用TEA2.6mL(19mmol)，除此以外，采采用与上述(2-1)同样的方法进行反应，得到N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_(B)3.0g的白色固体。由1H-NMR可知，葡糖酸向高分子的引入率为98.4％。另外，由聚合度和引入率可知，Mn＝29712。另外，由GPC可知，多分散指数(PDI)为1.24。
1H NMR(400MHz，D2O)：δ1.30-2.05(br，-CH2-)，3.01，(br，-CH2-NH2)，3.25(br，-CH2-NHCO-)，3.64-4.33(br，-CH-OH，)，4.32(br，-CH-CONH-).
(2-3)N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_(C)的合成
使用N3-PLys_(C)1.5g(0.038mmol)代替N3-PLys_(A)、使用D-葡糖酸-1，5-内酯3.15g(17.7mmol)、使用TEA2.4mL(17mmol)，除此以外，采用与上述(2-1)同样的方法进行反应，得到N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_(C)2.9g的白色固体。由1H-NMR可知，葡糖酸向高分子的引入率为97.8％。另外，由聚合度和引入率可知，Mn＝39636。另外，由GPC可知，多分散指数(PDI)为1.35。
1H NMR(400MHz，D2O)：δ1.30-2.05(br，-CH2-)，3.01，(br，-CH2-NH2)，3.25(br，-CH2-NHCO-)，3.64-4.33(br，-CH-OH，)，4.32(br，-CH-CONH-).
(2-4)mPEG10k-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_的合成
将上述(1-4)得到的mPEG10k-PLys 1.3g(0.050mmol)、D-葡糖酸-1，5-内酯1.5g(8.43mmol)和TEA0.83mL(8.4mmol)加入到50mL茄形瓶中，向其中添加甲醇10mL使其溶解。在回流下搅拌24小时。然后通过旋转蒸发器蒸馏除去溶剂，将得到的沉淀物溶解在0.01M盐酸10mL中。将样品溶液加入到透析膜(MWCO＝3.5kDa)中，用1L的0.01M盐酸用4小时透析1次，然后，用3L超纯水用4小时透析4次。将经过透析的溶液用0.45μm的过滤器过滤，然后通过冷冻干燥，蒸馏除去溶剂，得到mPEG10k-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_1.8g的白色固体。由1H-NMR可知，葡糖酸向高分子的引入率为98.9％。另外，由GPC可知，多分散指数(PDI)为1.16。
1H NMR(400MHz，D2O)：δ1.30-2.05(br，-CH2-)，3.01，(br，-CH2-NH2)，3.25(br，-CH2-NHCO-)，3.64-4.33(br，-CH-OH，)，3.68(br，-CH2-O-)，4.32(br，-CH-CONH-).
实施例19
N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_-BPA的结合评价
<使用的试剂>
5mol/L盐酸：NacalaiTesque
5mol/L氢氧化钠水溶液：和光纯药工业
磷酸二氢钠(NaH2PO3)：NacalaiTesque
[富10B]4-二羟硼基-L-苯丙氨酸(BPA)：Katchem
茜素红S(ARS)：和光纯药工业株式会社
D-果糖：和光纯药工业株式会社
D-葡萄糖：NacalaiTesque
D-山梨糖醇：东京化成工业
<使用的仪器>
荧光分光光度计(FP8300)：日本分光株式会社
根据Springsteen G.,Wang B.H.Tetrahedron 58，5291-5300(2002)中记载的方法，使用ARS法，计算N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]与BPA的平衡常数。首先，分别调制以下所示的溶液A、B、C1～C6。
·溶液A：ARS(9.0×10-6M)
·溶液B：ARS(9.0×10-6M)，BPA(2.0×10-3M)
·溶液C1：ARS(9.0×10-6M)，BPA(2.0×10-3M)，山梨糖醇(0.05M)
·溶液C2：ARS(9.0×10-6M)，BPA(2.0×10-3M)，葡萄糖(1.5M)
·溶液C3：ARS(9.0×10-6M)，BPA(2.0×10-3M)，果糖(0.1M)
·溶液C4：ARS(9.0×10-6M)，BPA(2.0×10-3M)，N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_(A)(0.01M：侧链葡糖酸基准)
·溶液C5：ARS(9.0×10-6M)，BPA(2.0×10-3M)，N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_(B)(0.01M：侧链葡糖酸基准)
·溶液C6：ARS(9.0×10-6M)，BPA(2.0×10-3M)，N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_(C)(0.01M：侧链葡糖酸基准)
将溶液A与溶液B以各种比率混合，用一次性荧光分析管(PS制，TGK公司)进行荧光测定(Ex＝468nm，Em＝572nm)。从得到的荧光强度，计算ARS-BPA的平衡常数K0。接着，将溶液B与溶液C的任一种以各种比率混合，用一次性荧光分析管进行荧光测定(Ex＝468nm，Em＝572nm)。使用这些结果和先前的K0值，计算各个化合物与BPA的表观结合常数。结果示于图17。
可知实施例18合成的N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_对BPA具有高结合力。其结合力是在糖化合物中具有高结合力的山梨糖醇的结合力的约4倍，是血液中大量存在的葡萄糖的结合力的约500倍。由这些结果，可期待N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_-BPA在血液中显示出高稳定性。
实施例20
Cy5-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_-BPA被细胞的摄入
(1)Cy5-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys](C)的合成
向6mL小瓶中量取实施例18(2-3)合成的N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_(C)100mg(2.5μmol)，使其溶解在1.8mL的DMSO中。接着，添加12.5mg/mL的Cy5-DBCO/DMSO溶液224μL(2.8μmol)，在室温下搅拌过夜。将反应溶液加入到超滤膜(MWCO＝10kD)中，向其中添加超纯水10mL，实施超滤。再添加超纯水15mL，实施2次超滤。为了将经过超滤纯化的样品进一步纯化，再使用PD-10色谱柱(GE医疗)进行纯化，将分取的样品溶液通过冷冻干燥，蒸馏除去溶剂，得到作为蓝色固体的Cy5-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys](C)97mg。
(2)Cy5-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys](C)_-BPA被细胞摄入的评价
在显微镜观察用的8孔板(Lab-Tek Chambered#1.0硼硅酸盐盖玻片系统)中以5×104个细胞/孔接种BxPC-3细胞，在37℃、5％CO2的气氛下孵育过夜(培养基：含有10％FBS、1％青霉素-链霉素的RPMI-1640)。孵育后，用抽吸器除去培养基，添加下述样品溶液500μL。
·山梨糖醇-BPA：BPA(3.03mM)，山梨糖醇(3.64mM)/10％PBS-90％RPMI培养基
·Cy5-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys](C)-BPA：BPA(3.03mM)，Cy5-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys](C)(3.64mM：侧链葡糖酸基准)/10％PBS-90％RPMI培养基
将上述样品溶液的浓度用磷酸盐缓冲液(10mM NaH2PO4，140mM NaCl，pH 7.4)调节至10倍，然后用RPMI培养基稀释后使用。添加样品溶液后，孵育1小时。然后，用抽吸器除去样品溶液，添加20μM DAHMI、50nM LysoTrackerGreen/PBS溶液500μL，孵育30分钟。然后，用抽吸器除去溶液，用PBS 500μL洗涤3次。洗涤后添加PBS 500μL，用共聚焦显微镜观察荧光。其结果示于图18。
显微镜观察的结果确认，Cy5-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys](C)并非分布在整个细胞质中，而是局部存在于胞内体。另外，由Cy5-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys](C)与BPA局部存在启示，Cy5-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys](C)-BPA是通过胞吞作用被摄入细胞内。
实施例21
N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_-BPA和山梨糖醇-BPA的药代动力学
<使用的试剂、细胞和动物>
·实施例18合成的N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_(A)、N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_(B)、N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_(C)和mPEG10k-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_
·D-山梨糖醇：东京化成工业
·5mol/L盐酸：NacalaiTesque
·5mol/L氢氧化钠(质谱分析用)：和光纯药工业
·L-4-二羟硼基-苯丙氨酸(BPA)：Katchem
·硝酸(1.42)：和光纯药工业
·CT26细胞(小鼠大肠癌细胞株)：美国典型培养物保藏中心(弗吉尼亚州马纳萨斯)
·BALB/c小鼠：Charles River Japan
<使用的仪器>
Agilent 7900 ICP-MS：安捷伦科技有限公司
重水中子照射设备：KUR
向BALB/c小鼠以1.0×105个细胞/小鼠皮下注射CT-26细胞，从而制作皮下肿瘤模型。对肿瘤尺寸达到约200mm3的小鼠，从尾静脉给予200μL下述样品溶液(pH7.4)(BPA10mg/小鼠)。下述样品溶液通过如下方法调制：将糖或聚合物与BPA溶解在适量的超纯水中，加入氢氧化钠水溶液，使溶液成碱性，使溶质完全溶解，然后加入盐酸调节至pH7.4，加入超纯水，稀释至终浓度为以下浓度，使用0.22μm的过滤器进行过滤灭菌，由此制成样品溶液。
·N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_(A)-BPA(BPA240mM)
·N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_(B)-BPA(BPA240mM)
·N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_(C)-BPA(BPA240mM)
·mPEG10k-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_-BPA(BPA240mM)
·山梨糖醇-BPA(BPA240mM，山梨糖醇288mM)
在样品给予3小时后，解剖而取出肿瘤。将取出的肿瘤装入14mL管(PP圆底管，Falcon)中，添加硝酸(1.42)1mL。然后，在50℃孵育15分钟、70℃孵育15分钟、90℃孵育1小时。然后，添加超纯水至10mL，用疏水性过滤器过滤，然后使用ICP-MS定量测定硼的量。将使用CT26移植的小鼠的药代动力学结果示于图19。
实施例22
N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys]_-BPA的抗肿瘤效果
向Balb/c小鼠的右大腿附近皮下移植CT-26细胞(1.0×105个细胞/小鼠)，对肿瘤尺寸约为50～100mm3的小鼠，缓慢地从尾静脉给予200μL下述样品(BPA 10mg/小鼠)。
·N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys](B)-BPA(BPA240mM)
·N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys](C)-BPA(BPA240mM)
·山梨糖醇-BPA(BPA240mM，山梨糖醇288mM)
关于中子束照射组，在给予样品的2.5小时后，仅向小鼠的右大腿附近照射中子束50分钟。以照射日为第1天，每隔2～3天用电子卡尺测定肿瘤直径、用电子天平测定体重，总共30天。将测定的肿瘤直径代入椭圆体积近似计算公式(ab2×1/2，a：长边，b：短边)，获得肿瘤体积。将评价的检体总结如下(n＝6)。
对照(COLD)：未治疗组。
对照(HOT)：只照射中子束的检体。
山梨糖醇-BPA(HOT)：注射山梨糖醇-BPA的2.5小时后，照射中子束的检体。
N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys](B)-BPA(HOT)：注射N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys](B)-BPA的2.5小时后，照射中子束的检体。
N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys](C)-BPA(HOT)：注射N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys](C)-BPA的2.5小时后，照射中子束的检体。
将这些肿瘤尺寸的经时变化和Kaplan-Meier曲线示于图20和图21(以肿瘤体积1600mm3为终点制作生存曲线)。与对照组(对照(COLD)和对照(HOT))相比，山梨糖醇-BPA、N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys](B)-BPA(HOT)和N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys](C)-BPA(HOT)显示出更高的抗肿瘤效果和生存率。另外，与其他组相比，N3-P[Lys(葡糖酸盐)/Lys](C)-BPA(HOT)显示出更高的生存率。
实施例23
P[VA(RGD)/VA]的合成
将对αvβ3整联蛋白具有强亲和力的环状RGDfK肽(据报道在肿瘤相关的血管和肿瘤细胞中过表达)引入PVA侧链。
<使用的试剂>
除非另有说明，试剂和溶剂直接使用市售品。
·PVA(Mn＝9200)：根据实施例1(2)的方法合成。
·环状RGDfK肽：从Synpeptide公司购入
·CDI：从Sigma Aldrich公司购入
·DMSO：从和光纯药工业株式会社购入
·DMSO-d6：从和光纯药工业株式会社购入
将PVA100mg和CDI 17.7mg溶解在DMSO 10mL中，在室温下搅拌2小时。然后，添加环状RGDfK肽19.7mg，在室温下搅拌24小时。将产物用水透析3次。将透析后的样品通过冷冻干燥来回收。由1H-NMR分析的结果可知，相对于1个聚合物，结合1～2个环状RGDfK肽。
1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)：δ7.28-7.12(环状RGDfK的Ph-H),4.76-4.18(-OH),4.08-3.75(聚合物主链的-CHCH2-),4.7-3.5(环状RGDfK的CHα),1.78-1.08(聚合物主链的-CHCH2-),1.8-1.4(环状RGDfK的-CH2CH2CH2NH-)。
实施例24
P[VA(RGD)/VA]-BPA的肿瘤蓄积性评价
<使用的试剂、细胞和动物>
·P[VA(RGD)/VA]：实施例23中制备的
·BPA：KatChem
·BxPC3细胞：美国典型培养物保藏中心(弗吉尼亚州马纳萨斯)
·BALB/c裸鼠：Charlee River Japan
向BALB/c裸鼠以5×106个细胞/小鼠皮下注射BxPC3细胞。当肿瘤尺寸达到约200mm3时，静脉注射下述样品(BPA 8mg/小鼠)。
P[VA(RGD)/VA]-BPA(BPA浓度：191mM，P[VA(RGD)/VA]的二醇浓度：91mM)的PBS溶液(pH10)
在静脉注射6小时后，将小鼠通过颈椎脱臼实施安乐死，然后解剖而取出肿瘤。将肿瘤装入10mL锥形离心管中，加入70％硝酸1mL。然后，在50℃孵育15分钟、70℃孵育15分钟、90℃孵育1小时。使用纯水将体积补足至10mL，用疏水性过滤器过滤，然后使用ICP-MS定量测定硼的量。其结果，P[VA(RGD)/VA]-BPA即使在施用6小时后，仍然在肿瘤中显示出6.2±2.4％剂量/g肿瘤的高蓄积性。
产业实用性
根据本发明，在BNCT(硼中子俘获疗法)中，可选择性地向肿瘤递送大量的硼。此外，可应用于作为诊断剂的氟修饰的BPA，还可以用作硼类诊断剂。
