BR102020005909A2

BR102020005909A2 - Nanopartículas paramagnéticas, processo de fabricação e uso das mesmas como contraste em imagem por ressonância magnética

Info

Publication number: BR102020005909A2
Application number: BR102020005909-2A
Authority: BR
Inventors: Koiti Araki; Khallil Taverna Chaim; Mariana Romano; Mayara Klimuk Uchiyama; Roberta Mansini Cardoso; Robson Raphael Guimarães; Rodrigo Ken Kawassaki
Original assignee: Universidade De São Paulo - Usp
Priority date: 2020-03-24
Filing date: 2020-03-24
Publication date: 2021-11-30
Also published as: WO2021189121A1

Abstract

nanopartículas paramagnéticas, processo de fabricação e uso das mesmas como contraste em imagem por ressonância magnética. a presente invenção descreve agentes de contraste irm baseados em nanopartículas de óxidos metálicos diamagnéticos amorfos com íons metálicos paramagnéticos ligados em sua superfície, que formam nanofluídos em meio aquoso, conjugadas com moléculas, biomoléculas, moléculas bioativas, derivados de polímeros e biopolímeros, e que apresentam aplicação como agentes de contraste t1 e t2, adequadas para o diagnóstico eficiente e seguro de doenças. a presente invenção se insere nos campos da química e da nanotecnologia aplicadas à medicina e, mais particularmente, se refere a agentes de contraste para diagnóstico por imagem de ressonância magnética.

Description

NANOPARTÍCULAS PARAMAGNÉTICAS, PROCESSO DE FABRICAÇÃO E USO DAS MESMAS COMO CONTRASTE EM IMAGEM POR RESSONÂNCIA MAGNÉTICA

Campo da Invenção:

[001] A presente invenção se encontra nos campos da nanotecnologia e da medicina e se refere a agentes de contraste para imagem de ressonância magnética que se caracterizam por serem baseados em nanopartículas amorfas de óxidos metálicos decoradas com íons/óxidos metálicos paramagnéticos acoplados em sua superfície, cuja relação das relaxividades transversal e longitudinal é controlada pela quantidade dos referidos íons paramagnéticos e espécies moleculares ligadas na superfície, para aplicação simultânea como meio de contraste T1 e T2 no campo de diagnóstico de doenças por imagem por ressonância magnética (IRM). A junção de nanopartículas de óxidos metálicos, íons de metais paramagnéticos e de biomoléculas, polímeros e fármacos foi realizada de maneira ímpar gerando uma nova classe de meios de contraste com alta especificidade, sensibilidade, e baixo custo. A invenção pode ser utilizada como alternativa mais segura, ou alternativa, aos meios de contraste baseados em quelatos de gadolínio, amplamente utilizados nas clínicas médicas.

Fundamentos da invenção:

[002] As imagens por Ressonância Magnética são amplamente utilizadas no diagnóstico médico. Utilizando intensos campos magnéticos, essa técnica não invasiva possibilita a avaliação dos tecidos moles com importante resolução espacial e de contraste. Através da combinação de diferentes técnicas de aquisição durante a realização do exame, os radiologistas avaliam as alterações e eventuais estadiamentos. Com o intuito de uma melhor avaliação estrutural e funcional, agentes de contraste podem ser utilizados nos exames, de modo a aumentar a diferenciação entre tecidos ou estruturas, além de permitir uma avaliação dinâmica durante sua passagem ou do acúmulo em determinadas regiões de interesse. Atualmente, os agentes de contraste mais utilizados na clínica são baseados em complexos paramagnéticos de gadolínio. Em casos específicos, como na insuficiência renal grave, seu uso é contraindicado, por aumentar a possibilidade de desenvolvimento da fibrose sistêmica nefrogênica, prejudicando o paciente. Devido à sua toxicidade, sucessivas doses em curto espaço de tempo também são contraindicadas, que limita reconvocações ou repetição de medidas, em especial em população não colaborativa, como crianças ou idosos. Portanto, o desenvolvimento de agentes de contraste biocompatíveis que não apresentem, ou apresentem efeitos adversos reduzidos, são importantes nesse cenário.

[003] Nesse contexto, a nanotecnologia tem grande potencial para o desenvolvimento de novos materiais para aplicação na área da medicina. A nanotecnologia é uma plataforma promissora para o desenvolvimento de materiais que irão revolucionar as tecnologias atuais. As nanopartículas são os nanomateriais ideais para tais aplicações, visto que é possível controlar o seu tamanho, formato e carga superficial, características que influenciam diretamente suas propriedades. Além disso, a superfície das nanopartículas também podem ser modificadas com diferentes classes de moléculas, conferindo outras propriedades desejáveis.

[004] Meios de contraste são substâncias capazes de melhorar, na imagem, a diferenciação de determinadas estruturas e/ou tecidos em relação ao seu entorno. Em equipamentos de IRM há uma ampla gama de materiais que podem ser utilizados para essa finalidade, principalmente no campo da pesquisa, como os metais de transição manganês (Mn), ferro (Fe), cobalto (Co), níquel (Ni) e cobre (Cu) e os lantanídeos európio (Eu), gadolínio (Gd), térbio (Tb) e disprósio (Dy) [1]. Uma propriedade em comum entre os meios de contraste é sua eficiência na redução dos tempos de relaxação T1 e T2 dos sinais referentes aos tecidos e fluídos na Ressonância Magnética (RM). Geralmente, os meios de contraste são classificados de acordo com suas atuações sobre os tipos de relaxação RM, onde há compostos que provocam uma redução significativa de T1, denominados meios de contraste T1, e os meios que reduzem o tempo de relaxação T2, denominados meios de contraste T2 [2]. De modo geral, a redução do tempo de relaxação T1 implica em hipersinal nas imagens ponderadas em T1 e a redução da relaxação T2 implica em hiposinal nas imagens ponderadas em T2, podendo ocorrer sobreposição dos efeitos.

[005] Apesar de tóxico, o gadolínio é o elemento mais utilizado como meio de contraste, apresentando uma alta característica paramagnética, sendo magnetizável em altas temperaturas e contendo 7 elétrons desemparelhados em sua estrutura atômica. O uso do gadolínio como meio de contraste é realizado na forma de quelatos de gadolínio (III) que são denominados como gadodiamida, ácido gadopentético, ácido gadobênico, ácido gadoxético, gadoversetamida, gadoteridol, gadobutrol e ácido gadotérico. Estimativas não-oficiais mostram que 90 milhões de doses de quelatos do íon gadolínio foram administradas no mundo até 2008 [3]. Adicionalmente, a sensibilidade do gadolínio nas IRM é comprovadamente maior em relação ao uso de outros meios de contraste em outras técnicas de imagem, como o iodado na tomografia computadorizada, podendo ser utilizado volumes cerca de 5 a 15 vezes menores [3]. Essa característica é apontada como um dos motivos do uso do gadolínio ser relativamente mais seguro que o contraste iodado, utilizado na tomografia computadorizada.

[006] No entanto, existem riscos graves inerentes ao uso de meios de contraste baseados em gadolínio, como causar fibrose sistêmica nefrogênica segundo a consulta do Comitê dos Medicamentos para Uso Humano (CHMP), artigo 31º da diretiva 2001/83/CE. Esse problema é mais grave em pacientes que apresentam insuficiência renal, que dificulta a eliminação do meio de contraste injetado endovenosamente. Um outro problema relacionado ao uso de meios de contraste baseados em gadolínio é a acumulação permanente desse componente no fígado, rins, músculos e ossos, após sua administração. Além disso, estudos recentes têm demonstrado a acumulação permanente desses meios de contraste também no cérebro [4, 5]. Por meio de análises de amostras de cérebro em autópsias utilizando espectroscopia de massas com plasma acoplado indutivamente e monitorando o sinal de T1 de IRM, McDonald et al. [6] mostraram a presença de gadodiamida no cérebro de pacientes com função renal normal submetidos a exames de imagens de ressonância magnética [6]. Murata et al. [7] verificaram que os meios de contrastes gadoteridol, gadobutrol, gadobenato e gadoxetato estavam presentes nos ossos de pacientes com função renal normal em quantidade 23 vezes maiores do que nas regiões cerebrais, segundo estudo por meio de uma metodologia similar a descrita por McDonald et al [6].

[007] Apesar da relativa eficácia dos meios de contrastes baseado em gadolínio em exames IRM, alternativas mais seguras e eficazes têm sido constantemente procuradas. Nesse sentido, nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro têm chamado a atenção como meios de contraste devido à sua alta biodegradabilidade e não toxicidade em sistemas biológicos, quando comparados aos quelatos de gadolínio [8- 10]. Há trabalhos bem-sucedidos de desenvolvimento de materiais baseado em óxido de ferro, com alta relaxividade de spin e alta seletividade pela funcionalização adequada com biomoléculas. Nanopartículas de spinélio de MFe2O4 com altos valores de relaxividade transversal (r2) foram sintetizadas e aplicadas para IRM por Lee et. al [11]. Os valores obtidos de r2 foram 358, 218, 172 e 152 mM-1 s-1 para as nanopartículas de MnFe2O4, FeFe2O4, CoFe2O4 e NiFe2O4, respectivamente. Além disso, as nanopartículas de MnFe2O4, quando associadas com um anticorpo, mostraram seletividade na detecção de pequenos tumores implantados em ratos promovendo um aumento de sinal após a injeção do meio de contraste. Cheng e colaboradores [12] desenvolveram nanopartículas de Fe3O4 biocompatíveis com alta estabilidade coloidal e grande potencial de aplicação em IRM por promover significativa redução dos tempos de relaxação T2 mostrando relaxividade r1 e r2 de 7,2 e 82 mM-1 s-1, respectivamente, sob um campo magnético de 1.5T.

[008] De fato, as nanopartículas de óxido de ferro são alternativas mais viáveis em termos de biocompatibilidade em relação aos meios de contraste baseados em quelatos de gadolínio, além de apresentarem altos valores de relaxividade transversal (r2). Entretanto, esses materiais ainda não são adequados para amplo uso clínico nas IRM por apresentarem valores de relaxatividade longitudinal (r1) baixos, ou seja, proporcionam importante efeito de contraste nas IRM ponderadas em T2, mas não em T1, limitando sua aplicação. Dessa forma, na presente patente reivindicamos a proteção sobre uma nova classe de materiais para atuarem como meios de contraste eficiente tanto em T1 como em T2, baseado em nanopartículas de óxidos metálicos com íons paramagnéticos adsorvidos em sua superfície. Esse tipo de design de material é altamente eficiente para promover relaxamento de spin T1 e T2 tendo grande potencial como alternativas aos meios de contraste baseados em quelatos de gadolínio, óxido de ferro e quelatos de manganês em IRM na grande maioria dos protocolos clínicos aplicados no diagnóstico. Explorando apenas o diagnóstico de tumores, o impacto socioeconômico de um novo meio de contraste diagnóstico IRM alternativo aos quelatos de Gd(III) será muito significativo, tendo-se em vista os cerca de 12 milhões de novos casos e cerca de 8 milhões de óbitos no mundo, sendo esperados cerca de 600 mil novos casos de câncer por ano para o biênio 2018-2019 somente no Brasil (INCA).

[009] No contexto das técnicas de formação das imagens IRM, a sequência ToF (Time of Flight) é uma alternativa utilizada em exames clínicos onde o uso do quelato de gadolínio é contraindicado. A angiografia baseada na sequência ToF é amplamente utilizada nos exames cerebrais para avaliação de vasos, como artérias e veias. No entanto, regiões com fluxo no mesmo plano da aquisição, turbulentos ou vasos muito tortuosos são desvantagens dessa técnica para o diagnóstico. Nas angiografias por ressonância magnética, independentemente da técnica utilizada, a relaxação T1 é explorada para obtenção do hipersinal dos vasos. Nas angiografias utilizando contraste de quelato de gadolínio, técnicas de aquisição rápidas permitem melhores avaliações de malformação arteriovenosas, cardíacas, renais, entre outras regiões englobadas pelo sistema circulatório sanguíneo, ou seja, a presente invenção permite explorar mais essa importante classe de técnicas de avaliação diagnóstica devido à sua atuação também nos tempos de relaxação em T1.

[010] A perfusão e permeabilidade são avaliações no nível da microcirculação sanguínea. Pelas IRMs se observa dinamicamente a passagem do agente de contraste de quelato de gadolínio e o comportamento dinâmico é relacionado com a integridade capilar dos órgãos e tecidos. A sequência ASL (Arterial Spin Labeling) é a técnica em desenvolvimento utilizada como alternativa no estudo das perfusões cerebrais sem o uso de agentes de contraste. No entanto, essa sequência é de alto custo de implementação, as resoluções das imagens são piores que nas medidas com contraste, a área de cobertura é limitada, aplica-se somente nas avaliações cerebrais, as medidas quantitativas são demoradas e fornecem mapas de perfusão com informações inferiores aos mapas gerados pela técnica com uso de agentes de contraste. Nesse contexto, a presente invenção oferece um agente de contraste alternativo que também apresenta redução dos tempos de relaxação em T2 equiparável ao dos contrastes comerciais baseados em quelatos de gadolínio (III), permitindo, principalmente pela sua atuação nos tempos de relaxação T1, ser uma alternativa que não necessita de adaptações ou utilização de recursos adicionais na rotina clínica já implementada.

[011] Face ao exposto, a nanotecnologia apresenta grande potencial para a construção de materiais para aplicação na área da medicina. Em particular, os nanobiomateriais são promissores para substituição dos agentes de contrastes atualmente utilizados. Graças ao recobrimento com espécies biocompatíveis e biomoléculas, os NBMs apresentam maior biocompatibilidade e toxicidade reduzida. Assim, a presente inovação está focada no desenvolvimento de nanoagentes de contraste de IRM baseados em nanopartículas com propriedades magnéticas adequadas, biocompatíveis e de baixa toxicidade. A junção entre nanopartículas de óxidos metálicos e íons de metais paramagnéticos traz vantagens tecnológicas porque acopla as propriedades de ligação de biomoléculas, polímeros e fármacos na superfície das nanopartículas somadas a outras propriedades intrínsecas do núcleo (core) da nanopartícula como, por exemplo, as propriedades magnéticas, assim promovendo o surgimento de uma nova classe de meios de contraste capazes de atuar no encurtamento dos tempos de relaxamentos tanto em T1 como em T2, pela alta especificidade e sensibilidade, por seu baixo custo e alto potencial para desenvolvimento posterior de agentes teranóstico.

[012] Idealmente, as nanopartículas para diagnóstico por ressonância magnética devem exibir comportamento paramagnético e induzir a maior mudança em T1 e T2 possível, sem apresentar agregação espontânea ou na presença de fluídos corpóreos. Verificou-se que este comportamento é apresentado por nanopartículas muito pequenas, particularmente nanopartículas com diâmetros menores que cerca de 10-20 nm, preferencialmente por nanopartículas ultrapequenas com diâmetros inferiores a 5 nm. Além disso, devem ser totalmente dispersáveis em água e em meio biológico, ser biocompatíveis para evitar resposta tóxica e imunológica, e devem apresentar algumas rotas químicas e/ou físicas para fixação/ligação de moléculas e biomoléculas em sua superfície, tais como anticorpos ou outras proteínas, ácidos nucleicos ou peptídeos, ou mesmo moléculas bioativas, de acordo com a aplicação desejada.

[013] Nesse contexto, a proposta ora apresentada atua em uma importante aplicação das IRM diagnósticas, que são amplamente exploradas no contexto geral dos exames por ressonância magnética e que visa resolver os problemas constantes no estado da técnica a partir de nanopartículas capazes de agir simultaneamente como eficientes agentes de contraste T1 e T2 para o diagnóstico por imagem por ressonância magnética.

Estado da Técnica:

[014] A busca pelo histórico da invenção em questão levou a alguns documentos relacionados ao tema do atual pedido de exclusividade.

[015] O documento de patente CN103007302A descreve a aplicação e a preparação de um compósito de nanopartículas constituído por Gd2O3 e TiO2 compreendendo 20 a 80 wt% de nanocristais de dióxido de titânio na fase anatase, em tamanhos de 25 a 200 nm para imagem de ressonância magnética. O documento CN103007302A descreve um material compósito, onde o dióxido de titânio se encontra na fase cristalina anatase e faixa de tamanho de 25 a 200 nm, significativamente diferente da presente invenção, onde o material é amorfo, contém íons paramagnéticos biocompatíveis, e onde o tamanho preferencial das nanopartículas é menor que 10 nm.

[016] O documento de patente CN104353075A relata a preparação e a aplicação de um dióxido de titânio magnético solúvel em água. O material é formado por dióxido de titânio dopado com óxido de ferro e funcionalizado por moléculas hidrofílicas. A fase cristalina do dióxido de titânio é rutilo ou anatase. As partículas de TiO2 magnético têm tamanho de 1 a 1000 nm. Os autores afirmam que o material pode ser aplicado em imagem por ressonância magnética. O documento mencionado relata um material tipicamente cristalino, na fase anatase ou rutilo, onde óxido de ferro se encontra disperso em todo o volume da estrutura cristalina, substituindo o TiO2 na rede cristalina, gerando um material totalmente diferente da presente invenção, baseado em nanopartículas amorfas de dióxido de titânio tendo íons Fe(III) quimicamente adsorvidos na superfície das nanoestruturas de TiO2, característica fundamental para conferir a combinação única de propriedades apresentadas pelos nanoagentes de contraste da presente invenção.

[017] O documento de patente KR20070058358A descreve um material formado por nanopartículas de óxido de manganês ou de óxido de manganês com um outro metal presente em sua estrutura, que atua como agente de contraste para imagem de ressonância magnética. O material baseado em óxido de manganês relatado na referida anterioridade é totalmente diferente da presente invenção, por ser constituído de material distinto e não apresentar a nanoestruturação nem as características “i” a “v”, e “a” a “g”, relatadas na descrição da presente invenção.

[018] O documento de patente CN102125699A relata a preparação e aplicação de compósito de TiO2/Fe2O3 como agente de contraste para imagem de ressonância magnética. O referido compósito de TiO2/Fe2O3 apresenta tamanho de 5 nm (pag. 8, Fig. 2) e o óxido de titânio e o óxido de ferro apresentamse nas fases cristalinas anatase e magnetita (pag. 8, fig. 3), respectivamente. Ou seja, em CN102125699A é apresentado material com estrutura cristalina bem definida (anatase (TiO2) e magnetita (Fe2O3)) indicando a presença de nanopartículas de anatase e de magnetita, enquanto na presente invenção, o material é baseado em nanopartículas ultrapequenas amorfas de dióxido de titânio com íons Fe (III) adsorvidos quimicamente na superfície.

[019] E por fim, o documento de patente US6530944B2 descreve uma metodologia de diagnóstico de entrega localizada de calor e materiais para imageamento in vitro e in vivo. O método envolve indução localizada de hipertermia na célula ou tecido pelo uso de nanopartículas, que absorvem os fótons de uma faixa de radiação convertendo a energia correspondente em calor. As nanopartículas utilizadas são constituídas por um núcleo de ouro de 60 nm revestida com uma camada de sílica de 5-20 nm. O material descrito em US6530944B2 apresenta constituição, estrutura e finalidade diferentes daquelas da presente invenção.

Breve descrição da invenção:

[020] A presente invenção se refere a nanopartículas amorfas de óxidos metálicos tais como sílica e silicatos, dióxido de titânio e titanatos, óxido de zinco, e outros óxidos insolúveis ou pouco solúveis em meio biológico, biocompatíveis e/ou de baixa toxicidade, decoradas com íons paramagnéticos de metais de transição, lantanídeos ou actinídeos, quimicamente ligados/adsorvidos em sua superfície, para aplicação como meio de contraste para diagnóstico por imagem de ressonância magnética. A invenção pode ser utilizada como uma alternativa aos meios de contraste atualmente utilizados na clínica médica baseados em complexos de gadolínio (III), apresentando alto potencial econômico e tecnológico. Diferenciando-se assim de nanocompósitos de Fe3O4-TiO2 e materiais análogos constituídos por nanocristais dos referidos óxidos.

Soluções e vantagens:

[021] De fato, a junção de nanopartículas amorfas e ultrapequenas de óxidos metálicos diamagnéticos e íons de metais paramagnéticos, também na forma de materiais amorfos, possibilitou o acoplamento sinérgico das propriedades de adsorção de biomoléculas e fármacos com as propriedades paramagnéticas dos íons metálicos, levando ao aumento inesperado das propriedades de relaxação T1 enquanto preserva as propriedades de relaxação T2, tornando-os comparáveis ao dos complexos de gadolínio(III), assim gerando uma nova classe de meios de contrastes IRM com alta especificidade, sensibilidade e baixo custo.

[022] Inesperadamente, nanopartículas amorfas ultrapequenas, com diâmetros inferiores a 5 nm, amorfas e com íons paramagnéticos ligados e quimicamente adsorvidos na superfície, também possibilitaram o controle da relação T1/T2 por meio das concentrações relativas de íon paramagnético como o Fe e de Ti tornando-a preferencialmente igual ou inferior a cerca de 20, mais preferencialmente inferior a 6 (T1/T2=5,3), além de torná-las altamente eficientes como agentes de contraste IRM.

[023] Outra vantagem desta classe de materiais é a sua capacidade de se acumular em regiões de interesse diagnóstico ou terapêutico quando modificados com moléculas que tenham alta especificidade/seletividade por essas regiões, estruturas expressas por exemplo por tumores, após sua administração intravenosa. Formulações combinando nanopartículas com diferentes conjugações, funcionalizações, podem adicionar componente importante e inédito para o diagnóstico e tratamento personalizado, e acompanhamento terapêutico.

Breve descrição das figuras:

[024] Para uma melhor visualização dos resultados e do objeto da presente invenção, são apresentadas as tabelas e figuras as quais se faz referência, conforme se segue.

[025] A FIGURA 1 mostra uma imagem de microscopia eletrônica de transmissão (TEM) de nanopartículas amorfas de TiO2 sobre um suporte de “ultra-thin carbon”.

[026] A FIGURA 2 mostra um histograma de distribuição de tamanhos de nanopartículas amorfas de TiO2 com íons ferro(III) ligados, quimicamente adsorvidos na superfície, em função da percentagem em volume. A medida foi realizada na concentração de 10 mg de TiO2 por 1 mL de água.

[027] A FIGURA 3 apresenta os difratogramas de Raio-X das nanopartículas de TiO2 com e sem íons ferro(III) adsorvidos quimicamente na superfície, em comparação com o difratograma do TiO2.

[028] A FIGURA 4 mostra os espectros FTIR das nanopartículas de TiO2 recobertos com íons paramagnéticos de ferro(III) e ligados aos agentes de funcionalização tiron, dopamina, glicose-1-fosfato, fosfoetanolamina, glicerol-3- fosfato e citrato.

[029] A FIGURA 5 apresenta IRMs de dois ratos Wistar machos, após a injeção endovenosa do contraste comercial de quelato de gadolínio (imagem à esquerda) e do meio de contraste TiO2NP@Fe (imagem à direita), objeto do presente pedido de patente.

[030] A FIGURA 6 mostra a variação do sinal T1 no coração em função do tempo, dado pela passagem do meio de contraste. A medida foi realizada em quatro animais, dois utilizando contraste de quelato de gadolínio e dois utilizando o meio de contraste TiO2NP@Fe. As linhas de base foram corrigidas através da subtração da média do sinal no período anterior à injeção de contraste. O sinal foi calculado pela média de sinal da região de interesse, obtida manualmente para o coração de cada animal.

[031] A FIGURA 7 mostra a variação do sinal T1 no fígado em função do tempo, dado pela passagem do meio de contraste. A medida foi realizada em quatro animais, dois utilizando contraste de quelato de gadolínio e dois utilizando o novo meio de contraste TiO2NP@Fe. As linhas de base foram corrigidas através da subtração da média do sinal no período anterior à injeção de contraste. O sinal foi calculado pela média de sinal da região de interesse, obtida manualmente para o fígado de cada animal.

[032] A FIGURA 8 mostra a variação do sinal T1 nos rins em função do tempo, dado pela passagem do meio de contraste. A medida foi realizada em quatro animais, dois utilizando contraste de quelato de gadolínio e dois utilizando o novo meio de contraste TiO2NP@Fe. As linhas de base foram corrigidas através da subtração da média do sinal no período anterior à injeção de contraste. O sinal foi calculado pela média de sinal da região de interesse, obtida manualmente para os rins de cada animal.

[033] A FIGURA 9 mostra a variação do sinal T1 em função do tempo, em minutos, antes e após a injeção de contraste de quelato de gadolínio e do novo meio de contraste TiO2NP@Fe. As setas indicam o hipersinal nos rins, indicando essa via de excreção também pelo novo meio de contraste baseado em TiO2NP@Fe, inesperadamente, ocorrendo 10 minutos após o início do observado para o quelato de gadolíneo.

[034] A FIGURA 10 mostra a dependência inesperada das relaxatividades r1 e r2, em função do tipo de molécula funcionalizante ligada à superfície das nanopartículas amorfas de TiO2@Fe, na concentração de 4 mg/mL em meio de agarose.

Descrição Detalhada da Invenção:

[035] A presente invenção tem como base nanopartículas diamagnéticas amorfas de óxidos metálicos diamagnéticos, preferencialmente de dióxido de titânio (TiO2), com íons/óxidos paramagnéticos, preferencialmente de Fe(III) e Mn(III), quimicamente adsorvidos/ligados na superfície. Esta estratégia pode ser estendida para outros tipos de nanopartículas nanoestruturadas ou amorfas de óxidos inorgânicos, de elevada área superficial, como dióxido de silício (SiO2), silicatos, titanatos, e óxido de zinco (ZnO), ou mesmo de nanopartículas poliméricas, que apresentem grande capacidade de adsorção, por ligação física ou química, ou de coordenação, de uma grande variedade de íons paramagnéticos como Mn2+, Mn3+, Mn4+, Fe2+, Fe3+, Co2+, Co3+, Eu2+, Eu3+, Gd2+, Gd3+ e Tb3+, formando materiais amorfos paramagnéticos quimicamente adsorvidos/ligados na superfície dos núcleos ultrapequenos. Isso permite a modulação das propriedades magnéticas dos nanomateriais resultantes por meio do controle da concentração relativa e da natureza dos íons metálicos paramagnéticos. Além disso, a superfície exposta das nanopartículas de óxidos metálicos é fértil para funcionalização/ligação de diversas classes de moléculas e biomoléculas permitindo ajustar a eficiência e especificidade desses novos meios de contrastes IRM, de modo a se ligar/concentrar em alvos fisiológicos específicos do corpo. Na literatura está descrita a utilização de nanopartículas do tipo core-shell e/ou nanocompósitos para atuar como meio de contraste em IRM. De forma distinta, em nossa invenção verificamos, inesperadamente, que íons metálicos paramagnéticos adsorvidos na superfície de núcleos de óxidos metálicos diamagnéticos e amorfos, apresentam alta capacidade de adsorção ou ligação, preferencialmente de íons/óxidos de metais de transição paramagnéticos biocompatíveis, de forma a permitir uma maior interação desses últimos com moléculas de água reduzem adequadamente os tempos de relaxação T1 e T2, onde a relação r1/r2 é controlada pela quantidade relativa de íons paramagnéticos. Estas características são primordiais para a eficiência de um meio de contraste para IRM, os quais são reivindicados no presente pedido.

[036] Adicionalmente, a presente invenção toma como exemplo preferencial, nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2NP) de diâmetros menores que 20 nm, totalmente amorfas, dispersáveis e estáveis em meio aquoso, modificadas com íons paramagnéticos de metais de transição, preferencialmente da primeira série de transição como Fe(III) e Mn(III), e moléculas em sua superfície, que conferem, respectivamente, propriedade paramagnética ao núcleo e estabilidade coloidal ao nanoagente de contraste.

[037] São apresentadas nanopartículas de dióxido de titânio ultrapequenas, com tamanhos médios menores que 20 nm de diâmetro médio, preferencialmente de 1 a 4 nm e funcionalizadas simultaneamente com íons paramagnéticos de Fe(III) e com moléculas, biomoléculas, polímeros, biopolímeros e moléculas bioativas neutras ou iônicas, como, por exemplo, PEG, derivados de PEG, gelatina, colágeno, celulose, gomas e outros polímeros naturais, glicerol, aminoetilfosfato, dopamina, glicose, biotina, ácido fólico, tiron, citrato, dentre outras, as quais são totalmente dispersáveis em meio aquoso, não apresentam toxicidade ou apresentam toxicidade suficientemente baixa para aplicação como agente de contraste IRM.

[038] Visando o desenvolvimento de materiais alternativos para fabricação de meios de contraste IRM, verificou-se também, inesperadamente, que a estratégia de ligação, adsorção química de íons paramagnéticos de metais de transição em núcleos de óxidos metálicos diamagnéticos e amorfos formando material também amorfo e paramagnético pode ser usada para controlar com sucesso os efeitos induzidos sobre os tempos de relaxação spin-rede T1 e spin-spin T2. Este representa um avanço significativo em relação aos materiais baseados em nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro (magnetita, maghemita e ferritas) nos quais o efeito sobre T1 é muito menor que sobre T2, diminuindo as possibilidades de aplicação dos mesmos como meios de contraste. Assim, esforços foram concentrados no sentido de compreender e controlar o efeito, de modo a diminuir o efeito sobre T2 e aumentar sobre T1 por meio do aumento da área superficial, diminuição do acoplamento spin-spin e aumento do acoplamento spin-rede de íons paramagnéticos. Assim, foi desenvolvida uma estratégia eficiente para controlar os parâmetros fundamentais para o desenvolvimento de meios de contraste IRM, como mostrado na TABELA 1.

[039] A TABELA 1 apresenta as medidas de T1 e T2 realizadas com nanoagentes de contraste IRM baseados em nanopartículas amorfas de dióxido de titânio (TiO2NP) incorporando diferentes proporções de íons Fe(III) quimicamente adsorvidos em sua superfície, tendo um quelato de Gd (III) atualmente utilizado na clínica como referência.

[040] Nos ensaios foram realizados procedimento de imagem de RM utilizando ratos machos, como modelo animal. O procedimento consistiu em realizar uma injeção bolus do agente de contraste comercial e da presente invenção, separadamente, em ratos de linhagem Wistar através da veia peniana durante uma aquisição dinâmica de IRM.Desta maneira, foi provado que a invenção oferece um contraste de imagem similar aos de agentes de contrastes baseados em quelato de gadolínio (III), como pode ser observado na FIGURA 5 a 9, assim demonstrando o elevado potencial do TiO2NP@Fe, objeto do presente pedido de patente, como agentes de contraste IRM.

[041] Nota-se claramente que os valores de T1 e T2 podem ser modulados em uma ampla faixa de maneira a influenciar muito mais o primeiro que o segundo. Assim, foi possível realizar nanopartículas dispersáveis em meio aquoso e que tenham efeitos similares ao dos quelatos de gadolínio quando injetado via intravenosa. De fato, foi possível observar o deslocamento do bolus enquanto caminhava pela veia peniana em direção ao coração, e depois para todo o corpo do rato. Uma imagem típica é mostrada na FIGURA 5 onde pode-se verificar claramente os resultados e as perspectivas altamente favoráveis, tendo-se em vista a inesperada eficiência comparável, ou mesmo superior, ao dos quelatos de gadolínio. Além disso, o escalonamento produtivo foi realizado com sucesso e o baixo custo de produção confirmado.

[042] Todas as imagens de ressonância magnética e medidas de T1 e T2 aqui apresentadas foram obtidas em um equipamento de 7 Tesla, com potência máxima de gradiente de 70 mT/m @ 200 T/m/s e bobina de cabeça com 1 canal de transmissão e 32 de recepção. O bom funcionamento do equipamento é avaliado periodicamente através de um programa de controle de qualidade específico e conta com manutenção preventiva regular.

[043] O estudo apresentado foi aprovado pela Comissão de Ética no Uso de Animais (CEUA) da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FMUSP), registros sob números 1193/2018 e 966/2019.

[044] Os parâmetros gerais das imagens adquiridas nesse estudo foram:

[045] Imagens Ponderadas em T1 (T1w): 2D-TSE; TR = 750 ms; TE = 9 ms; Nex = 2; ETL = 4; Resolução espacial de 0,5 x 0,5 x 1,0 mm3 e 1 x 1 x 3 mm3. Com e Sem saturação de gordura.

[046] Imagens Ponderadas em T2 (T2w): 2D-TSE; TR = 5000 ms; TE = 50-70 ms; Nex = 1; ETL = 9; Resolução espacial de 0,5 x 0,5 x 1,0 mm3 e 1 x 1 x 3 mm3.

[047] Imagens Dinâmicas TurboFlash: 2D-TurboGRE; TR = 200 ms; TE = 1,3 ms; FA = 20˚; Resolução espacial 0,5 x 0,5 x 3,0 mm3; 80 dinâmicos com amostragem de 0,6Hz.

[048] Imagens TWIST: TR = 3 ms; TE = 1,4 ms; FA = 12˚; Resolução espacial 0,5 x 0,5 x 0,5 mm3;

[049] Imagens Dinâmica TWIST: TR = 3,3 ms; TE = 1,2 ms; FA = 14˚; Resolução espacial 0,75 x 0,75 x 1,0 mm3; 60 dinâmicos com amostragem de 0,5Hz.

Exemplos da invenção:

[050] Exemplo 1 - As nanopartículas de TiO2 foram produzidas utilizando um precursor de titânio selecionado dentre cloreto de titânio, etóxido de titânio, isopropóxido de titânio e butóxido de titânio com a adição de um ácido orgânico de cadeia saturada ou insaturada com 1 a 18 carbonos e um solvente que pode ser água, metanol, etanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, octanol, propanotriol, polietilenoglicol, benzeno, tolueno, heptadecano e acetona, dentre outros solventes, e aquecendo-se o sistema em temperaturas que podem variar entre 25 e 250 °C durante o período de 15 a 360 minutos. Após essa etapa, as nanopartículas foram funcionalizadas com moléculas orgânicas selecionadas dentre fosfonatos com 1 a 16 carbonos, polifosfonatos, fosfatos ou ácidos orgânicos de cadeia saturada ou insaturada com 1 a 18 átomos de carbono, aminas, catecóis, carboidratos, derivados de polietilenoglicol, polivinilalcoois, oligômeros, polímeros, biopolímeros, biomoléculas, derivados de colágeno, gelatina, carboxicelulose, ácido polilactico, ácido poliglicólico, gomas naturais, goma xantana, quitosana, derivados de carboidratos, alginato, polissacarídeos, peptídeos, glicoproteínas, antígenos, anticorpos, aptâmeros, tiron, dopamina, glicose-1-fosfato, fosfoetanolamina, glicerol-3- fosfato e policarboxilatos, citrato, glicolato, gluconato, derivados de silício, silanos, siloxanos, dentre outras, e combinações das mesmas.

[051] Exemplo 2 - Foi adicionado cloreto de titânio e isopropóxido de titânio em proporção 10:3,3 sobre ácido oleico seguido pela adição de heptadecano como descrito na referência [14], e a mistura reacional aquecida a 110 °C por uma hora. As nanopartículas foram lavadas e separadas por precipitação pela adição de etanol. Foram obtidas nanopartículas amorfas de TiO2 de 2 a 3 nm de diâmetro, funcionalizadas com moléculas lipofílicas.

[052] Exemplo 3 - Em adaptação ao procedimento previamente descrito na literatura [15], 1,1 mL de TiCl4 foi adicionado em 12 g de polietilenoglicol (PEG 600) em temperatura ambiente, e o sistema aquecido em um balão volumétrico à 150 ºC por até 6 horas sob agitação. As nanopartículas foram funcionalizadas com ligantes orgânicos como fosfoetanolamina, citrato, glicerol fosfato e glicose. Foram obtidas nanopartículas de TiO2 na fase anatase, de 5 nm, funcionalizadas com moléculas hidrofílicas.

[053] Exemplo 4 – O procedimento descrito no exemplo 3 foi repetido substituindo-se polietileno glicol por glicerol. Foram obtidas nanopartículas de TiO2 de 5 nm na fase anatase e com funcionalização hidrofílica.

[054] Exemplo 5 – Os procedimentos descritos nos exemplos 3 e 4 foram realizados adicionando-se um ou mais ácidos orgânicos de cadeia saturada ou insaturada contendo de 1 a 18 átomos de carbono. Foram obtidas nanopartículas de TiO2 de diâmetros médios na faixa de 1 a 200 nm, com funcionalização/revestimento hidrofílico, e núcleos de óxido de titânio nas fases anatase, rutilo ou amorfa, em função da temperatura da reação na faixa de 50 a 250 ºC.

[055] Exemplo 6 - A adsorção de íons/óxidos metálicos na superfície das nanopartículas amorfas de TiO2 foi realizada por uma metodologia que consiste na dispersão das nanopartículas na presença de solução de sal do metal de transição, por exemplo de Fe(III), em um solvente que pode ser água, metanol, etanol, propanol, propanotriol, butanol, benzeno, tolueno e acetona, dentre outros. O tempo de adsorção pode variar de 1 a 300 minutos, a temperatura de 10 a 150 °C, e o potencial hidrogeniônico pH de 2 a 12.

[056] Exemplo 7 – A concentração de ferro e de titânio foi determinada diretamente nas amostras secas, ou em suspensão aquosa, pela técnica de fluorescência de raio-X (EDX), ou por fluorescência de raio-X por reflexão total (TRXF). As concentrações de ligantes fosfonato, fosfato, e sulfonato em relação aos elementos metálicos foram determinadas quantitativamente pelas técnicas acima mencionadas. Além disso, técnicas como espectroscopia infravermelho e Raman, e espectroscopia eletrônica UV-Vis, ICP-OES, e calorimetria foram utilizadas para a determinação dos teores de Fe e dos ligantes/moléculas, de modo a determinar e monitorar a composição e estrutura dos nanoagentes de contraste IRM. Técnicas tais como espalhamento de luz dinâmica (DLS) e medidas de potencial zeta foram utilizadas para determinação da distribuição de tamanhos, densidade de carga elétrica (potencial zeta) e potencial de carga zero das nanopartículas.

[057] Exemplo 8 - A morfologia e estrutura das NPs ultrapequenas baseadas em nanopartículas amorfas de dióxido de titânio recobertas com íons paramagnéticos de metais de transição foram caracterizadas por diversas técnicas. As imagens de microscopia eletrônica de transmissão (TEM) mostram que os nanoagentes de contraste da presente invenção são constituídos por nanopartículas esféricas de tamanho médio de cerca de 3 nm (pontos escuros), monodispersas, não aglomeradas, individualmente dispersas em suporte de “ultrathin carbon”, conforme mostrado na FIGURA 1. O histograma de distribuição de tamanhos das nanopartículas em função da percentagem em volume foi obtido por espalhamento dinâmico de luz (DLS) e apresentou distribuição unimodal com diâmetro médio de 3,6 nm, FIGURA 2 e TABELA 2, um pouco maior que o diâmetro médio determinado por TEM, como esperado pela presença de moléculas funcionalizantes e camada de hidratação. Além disso, a presente invenção é caracterizada pela alta afinidade das nanopartículas por água formando nanofluídos, ou seja, fluídos contendo nanopartículas individualmente dispersas. O grau de cristalinidade das nanopartículas de TiO2 com e sem íons ferro adsorvidos na superfície em comparação com nanopartículas de TiO2 comercial P25 de referência foi determinada por difração de Raio-X e mostrado na FIGURA 3. O material comercial apresentou picos de difração referentes aos planos cristalinos característicos dos materiais nas fases anatase (A(101); A(004); A(200); A(105); A(211); A(204); A(116); A(220)) e rutilo (R(110); R(101); R(111)). Por outro lado, as nanopartículas de TiO2 de 3 nm com e sem íons ferro(III) adsorvido na superfície, objeto da presente invenção, não apresentaram nenhum pico de difração de raio-X característico de material cristalino, incluindo os picos dos materiais nas fases anatase e rutilo, indicando terem estrutura totalmente amorfa. Além disso, a ausência de picos referentes a óxidos de ferro cristalino na amostra TiO2NP 3nm/Fe sugere que os íons ferro(III) adsorvidos sobre os núcleos de TiO2 amorfos também não apresentam estrutura cristalina organizada gerando material totalmente amorfo, consistente com a estratégia de adsorção de íons ferro(III) individuais sobre as nanopartículas de dióxido de titânio amorfo conforme descrito. Os espectros FTIR de TiO2NP@Fe funcionalizadas por tiron, dopamina, glicose-1-fosfato, fosfoetanolamina, glicerol-3-fosfato e citrato são mostrados na FIGURA 4, onde podem ser observadas os picos característicos correspondentes a ligações O-H na superfície do TiO2 em 3340cm-1 e 1640 cm-1; ligações de tipo Ti-O-Ti na região entre 490 e 700 cm-1; anéis aromáticos em 1630, 1590, 1470 e 1430cm-1; O-H que não estão na superfície do TiO2 em 1370 cm-1; ligações C-O em 1200 cm-1; grupos fenol em 1240 e 1290 cm-1; ligações O-S-O em 1100 cm-1 e oxigênios arílicos da ligação Ti-O em 1170 e 1270 cm-1.

[058] A TABELA 2 apresenta os dados de distribuição típica de tamanho das nanopartículas amorfas de TiO2 com íons ferro(III) adsorvidos na superfície, em função das respectivas percentagens em volume.

[059] Exemplo 9 – Foi avaliado o potencial de utilização das TiO2NP 3nm/Fe como meios de contraste IRM in vitro e in vivo, assim demonstrando a prova de conceito e a alta eficiência desses materiais para a aplicação em vista. Para a avaliação in vitro, foi preparado um meio de composição agarose 3% (m/v) e NaCl 0,5% (m/v) em concentrações crescentes de NPs. As amostras foram preparadas de maneira a mimetizar as condições de tecidos biológicos. Os resultados de imagem de IRM e medidas de T1 e T2 são apresentados na TABELA 1. Para fins de comparação, foi utilizado o agente de contraste, também conhecido como ácido gadotérico (AG), que é baseado em quelato de gadolínio (III), uma espécie paramagnética capaz de interferir no tempo de relaxação magnética T1, diminuindo o tempo de relaxação longitudinal e levando a um hipersinal nas IRM ponderadas em T1. O AG também foi preparado em meio de agarose 3% e NaCl 0,5% para fins de comparação. Analisando-se os resultados apresentados na TABELA 1 verificou-se inesperadamente que o T1 e o T2 do meio de contraste baseado em TiO2NP@Fe na concentração de 4 mg/mL em meio de agarose provocam maior contraste que AG na concentração de 5 mM em meio de agarose, uma concentração aproximadamente 5 vezes maior que a concentração de AG após injeção intravenosa em humanos.

[060] Exemplo 10 – Comparando-se as relaxividades das TiO2NP@Fe na concentração de 4 mg/mL com diferentes funcionalizações, em meio de agarose, também inesperadamente verificou-se que r2 varia pouco, mas que r1 é significativamente dependente da camada funcionalizante, como mostrado na FIGURA 10.

[061] Exemplo 11 - Para demonstrar a prova de conceito da invenção, foi realizado procedimento de imagem de RM utilizando ratos machos, como modelo animal. Brevemente, o procedimento consistiu em realizar uma injeção bolus do agente de contraste comercial e da presente invenção, separadamente, em ratos de linhagem Wistar através da veia peniana durante uma aquisição dinâmica de IRM.Desta maneira, foi provado que a invenção oferece um contraste de imagem similar aos de agentes de contrastes baseados em quelato de gadolínio (III), como pode ser observado na FIGURA 5 a 9, assim demonstrando o elevado potencial do TiO2NP@Fe, objeto do presente pedido de patente, como agentes de contraste IRM.

Claims

Nanopartículas paramagnéticas, caracterizadas pelo fato de compreenderem:
- a) um núcleo de óxido metálico amorfo, tendo ligado à sua superfície pelo menos um tipo de íon/óxido paramagnético e
- b) ao menos uma molécula, biomolécula e/ou polímero e biopolímero, que apresenta diâmetro médio do núcleo na faixa de 1 a 200 nm, preferencialmente menor ou igual a 20 nm, e mais preferencialmente com diâmetros inferiores a 5 nm.
Nanopartículas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadas pelo fato de o núcleo amorfo ser constituído particularmente de óxidos metálicos diamagnéticos insolúveis ou de baixa solubilidade em meio aquoso e fluídos biológicos, preferencialmente de dióxido de silício, silicatos, titanatos e óxido de zinco, e mais preferencialmente de dióxido de titânio amorfo de 1 a 5 nm de diâmetro médio.
Nanopartículas, de acordo com a reivindicação 1 e 2, caracterizadas pelo fato de pelo menos um tipo de íon paramagnético dentre os metais de transição manganês (Mn), ferro (Fe), cobalto (Co), níquel (Ni) e cobre (Cu), e os lantanídeos európio (Eu), gadolínio (Gd), térbio (Tb), samário (Sm) e disprósio (Dy), estar quimicamente adsorvido, ligado à superfície gerando um material paramagnético amorfo, onde os íons paramagnéticos estão fracamente acoplados magneticamente entre si.
Nanopartículas, de acordo com as reivindicações de 1 a 3, caracterizadas pelo fato de a relaxividade longitudinal e transversal e os tempos de relaxação T1 e T2, serem dependentes da concentração relativa de íons paramagnéticos quimicamente adsorvidos, ligados na superfície dos núcleos de óxidos metálicos diamagnéticos amorfos, e da composição da camada funcionalizante molecular ligada à superfície.
Nanopartículas, de acordo com a reivindicação 4, caracterizadas pelo fato de o íon/óxido paramagnético ser Fe(III) e sua concentração se encontrar na faixa de 0,001 a 50% em massa.
Nanopartículas, de acordo com a reivindicação 4, caracterizadas pelo fato de a relação T1/T2 ser menor que 25, e preferencialmente igual ou inferior a 6.
Nanopartículas, de acordo com a reivindicação 1 a 6, caracterizadas pelo fato de uma ou mais moléculas estarem ligadas covalentemente à superfície formando uma camada molecular responsável pela dispersão e estabilização coloidal.
Nanopartículas, de acordo com a reivindicação 1 a 6, caracterizadas pelo fato de uma ou mais moléculas dispersantes/estabilizantes estarem ligadas/acopladas à uma camada de moléculas já previamente ligadas, coordenada à superfície.
Nanopartículas, de acordo com as reivindicações de 1 a 8, caracterizadas pelo fato de a camada molecular ser constituída por um ou mais tipos de moléculas de espécies moleculares e/ou poliméricas.
Nanopartículas, de acordo com as reivindicações de 7 a 9, caracterizadas pelo fato de a camada molecular sobre a superfície dos núcleos amorfos paramagnéticos compreender compostos tendo em sua estrutura pelo menos um grupo catiônico, neutro ou aniônico.
Nanopartículas, de acordo com a reivindicação 10, caracterizadas pelo fato de o grupo catiônico ser amina/poliamina e/ou N-heterocíclicos N-alquilados ou não, e o aniônico sulfonato, sulfato, fosfonato, fosfato e/ou carboxilatos, e o neutro álcool ou polialcool, amida ou poliamida, diamida, éter ou poliéster, e/ou nitrila.
Nanopartículas, de acordo com a reivindicação 10, caracterizadas pelo fato de o grupo amina ser uma alquilamina selecionada do grupo consistindo de alquilaminas de 1 a 18 átomos de carbono tais como etilamina, propilamina, butilamina, etc, além de aminoetilfosfato, dopamina e derivados de glicóis como glicerol, polietilenoglicóis, polialcoois, ácidos policarboxílicos, ácido poliglicólico, alginato, sacarídeos, polissacarídeos, tiron, dentre outros.
Nanopartículas, de acordo com as reivindicações de 1 a 12, caracterizadas pelo fato de as moléculas serem bioativas e serem selecionadas dentre o grupo constituído por biotina, glicose-1-fosfato, glicose-6-fosfato, ácido fólico, dopamina, fosfoetanolamina, peptídeos, anticorpos, antígenos, aptâmeros, fragmentos de DNA, glicoproteínas, alginato, ácido glucônico, ácido glicólico, derivados de carboidratos, de colágeno e outros biopolímeros.
Nanopartículas, de acordo com a reivindicação 12, caracterizadas pelo fato de as moléculas bioativas estarem ligadas à superfície por reação de acoplamento formando uma camada molecular sobre a superfície do núcleo de óxidos metálicos amorfos.
Processo de obtenção de nanopartículas definidas nas reivindicações 1 a 14, caracterizado por compreender as etapas de:
- a) preparação do núcleo de óxido metálico diamagnético e amorfo;
- b) purificação das nanopartículas obtidas em a);
- c) conjugação de moléculas, biomoléculas e/ou derivados de polímeros, biopolímeos e de moléculas bioativas à superfície; ou
- d) reações de acoplamento de moléculas, biomoléculas e/ou derivados de polímeros, biopolímeros e de moléculas bioativas com moléculas previamente conjugadas a superfície preferencialmente por meio de ligações amida, amina, éter, éster, diamida e carbono-carbono;
- e) modificação com ou acoplamento de pelo menos um tipo de íon/óxido paramagnético na superfície das nanopartículas obtidas em a) definida pela reinvindicação 3.
Uso de nanopartículas paramagnéticas, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado por atuarem como agente de contraste IRM.
Uso, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por ser agente de contraste em diagnóstico por imagem por ressonância magnética.
Uso, de acordo com a reivindicação 17 caracterizado por ser em imagem por ressonância magnética por aplicação intravenosa de meio de contraste baseado em dispersões de pelo menos um tipo de nanopartícula, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 14.
Uso, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pela dispersão da dita nanopartícula ser em uma concentração de 0,01 a 20 mg/ml, e a dosagem endovenosa ser de até 1,0 mL/Kg.
Uso, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por compreender adicionalmente uma etapa de acumulação/concentração em alguma região alvo pela conjugação ou não de pelo menos uma molécula vetorizante na superfície das nanopartículas de óxidos metálicos amorfos.
Uso, de acordo com as reivindicações de 16 a 20, caracterizado por compreender formulação contendo combinações de nanopartículas de óxidos metálicos amorfos decorados com íons paramagnéticos e conjugados a diferentes tipos de moléculas/biomoléculas, em uma única dose, permitindo acumulação/concentração em diferentes regiões/estruturas alvo simultaneamente.