BRPI0619938A2

BRPI0619938A2 - nano agrupamentos para envio de terapêuticos

Info

Publication number: BRPI0619938A2
Application number: BRPI0619938-0A
Authority: BR
Inventors: Cory J Berkland; Lianjun Shi
Original assignee: Univ Kansas
Priority date: 2005-12-16
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2011-10-25
Also published as: CN101370479A; IL192159A0; AU2006330627A1; JP2009519975A; CA2633380A1; WO2007076295A3; WO2007076295A2; ZA200805918B; EP1968550A2; MX2008007697A; US20070172653A1; US7651770B2; US20090081295A1; US20090053316A1

Abstract

NANO AGRUPAMENTOS PARA ENVIO DE TERAPêUTICOS. A presente invenção se refere a nano agrupamentos que incluem uma pluralidade de nano partículas, onde as nano partículas podem dispersar em resposta a uma pista ambiental. Ainda descrito está um método de evitar, tratar, ou diagnosticar uma doença ou condição em um individuo compreendendo administrar uma quantidade terapeuticamente eficaz de uma composição que compreende os nano agrupamentos da presente invenção.

Description

"NANO AGRUPAMENTOS PARA ENVIO DE TERAPÊUTICOS"

Antecedentes da Invenção

O presente pedido reivindica os benefícios do pedido de patente provisória U.S. No. 60/751,172, depositada em 16 de Dezembro de 2005, o conteúdo da qual se encontra aqui incorporado por referência

Campo da Invenção

A presente invenção se refere em geral a veículos de envio que podem ser usados para transportar ingredientes ativos a um indivíduo. Em determinados aspectos, os veículos de envio podem ser nano agrupamentos que podem ser usados em aplicações preventivas ou terapêuticas.

Antecedentes da Invenção

Milhões de pessoas no mundo todo sofrem de uma grande variedade de doenças ou condições as quais que se beneficiariam do envio eficaz de agentes terapêuticos ou preventivos. Exemplos das referidas doenças ou condições incluem doenças pulmonares, doenças circulatórias, doenças musculares, doenças ósseas, cânceres, etc.

O uso de nano partículas como veículos de envio de droga tem sistema de detecção ótico empregado para uma variedade de indicações (John 2003). As nano partículas, por exemplo, mostraram aprimorar a dissolução de drogas pobremente solúveis em água e aumentar o transporte de drogas tanto intra- como paracelularmente. Adicionalmente, a literatura indica que o DNA de plasmídeo pode ser enviado de modo eficaz por polímeros policatiônicos que formam, nano partículas quando misturados com DNA resultando uma maior expressão de gene (Kumar 2003). Esforços de pesquisa em terapia de gene mediados a nano partícula vão também de encontro ao tratamento de desordens genéticas tais como Fibrose cística (Griesenbacb. 2004).

A maioria das formulações de nano partículas é projetada para ação a nível celular. As mesmas assumem o envio eficaz da nano partícula ao alvo celular apropriado. Entretanto, as opções de tratamento atuais com nano partículas são limitadas na capacidade de avaliar o alvo celular. Por exemplo, dois grupos de pesquisa estão atualmente investigando nano partículas microencapsuladas as como um modo de envio de nano partícula ao epitélio pulmonar (Sham 2004, Grenha 2005). Os referidos esforços são impedidos pela inabilidade comum de controlar o tamanho das micropartículas, distribuição, e dificuldade no envio de uma grande carga útil de nano partículas terapêuticas.

Sumário da Invenção

A presente invenção supera as deficiências da técnica ao proporcionar sistemas eficazes de envio de droga que podem: (1) formular nano partículas como um nano agrupamento para facilitar a manipulação, a administração, ou o direcionamento, por exemplo; e (2) manter o agrupamento ou dispersar as nano partículas no campo alvo.

Em um aspecto da presente invenção, é descrito um nano agrupamento que compreende uma pluralidade de nano partículas. Em determinados aspectos não limitantes, o nano agrupamento é mantido no campo alvo (por exemplo, o nano agrupamento não dispersa em nano partículas separadas). Em outros aspectos, as nano partículas dispersam em resposta a uma pista ambiental. Os nano agrupamentos, em algumas modalidades não limitantes, pode ser dotado de um tamanho de cerca de 1 mícron a cerca de 200 microns. Em determinados aspectos, o tamanho dos nano agrupamentos é 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 2b, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, ou 200 microns. Em outros aspectos, o tamanho dum nano agrupamento pode ser maior do que 200 microns (por exemplo, 210, 220, 230, 240, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, ou mais microns de tamanho). 0 nano agrupamento da presente invenção pode também ser dotado de uma variedade de formatos (por exemplo, formatos esféricos e não esféricos). Em determinadas modalidades, o nano agrupamento pode ser sólido ou oco. Aqueles versados na técnica reconhecerão que um nano agrupamento sólido pode ser completamente sólido ou pode ser dotado de espaços, tais como poros ou um núcleo oco, que são criados ao se acondicionar as nano partículas no interior do nano agrupamento. O tamanho dos referidos espaços de acondicionamento pode ser de cerca de 1 nm a cerca de 1000 nm, em aspectos não limitantes. Em determinados aspectos, o tamanho dos espaços de acondicionamento pode ser cerca de 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000 ou mais nanômetros, em aspectos não limitantes. Nano agrupamentos ocos podem ser dotados de um espaço vazio ou de uma cavidade. 0 tamanho da cavidade pode variar, por exemplo, de cerca de 50 nm a cerca de 20 pm em aspectos não limitantes. O tamanho da cavidade, por exemplo, pode ser 50, 100, 150, 200, 250, 300, 3500, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800 .... 20 pm, e qualquer faixa derivável no mesmo.

As nano partículas que são incluídos no nano agrupamento, em algumas modalidades, não são mantidas (por exemplo, aderidas ou quimicamente ligadas (por exemplo, ligação covalente, ligação não covalente, forças de van der waals)) junto por um grupo funcional como as nano partículas. As nano partículas podem estar em contato direto uma com a outra em alguns aspectos. Em outros aspectos, as nano partículas não estão em contato direto umas com as outras. Em determinadas modalidades da presente invenção, as nano partículas não são encapsuladas. Em outras modalidades, as nano partículas não incluem um grupo funcional. Em outros aspectos, entretanto, as nano partículas podem incluir um grupo funcional tal como, por exemplo, um grupo carboxila, sulhidrila, hidroxila, ou amino. Todos os tipos de grupos funcionais que podem ser usdos para ligar outras nano partículas entre si, ingredientes ativos às superfícies das nano partículas, ou outros compostos são contemplados como sendo úteis com a presente invenção.

Em determinadas modalidades, o nano agrupamento pode incluir um ingrediente ativo. Exemplos não limitantes de ingredientes ativos que são contemplados como sendo úteis no contexto da presente invenção incluem aqueles conhecidos de uma pessoa versada e aqueles descritos através da presente especificação. Apenas como exemplo, os ingredientes ativos podem incluir produtos médicos farmacêuticos e especialidades tais como agentes preventivos, por exemplo, vacinas, agentes diagnósticos, por exemplo, elementos radioativos de diversos tipos e intensificadores de imagem, agentes terapêuticos, por exemplo, pequenas moléculas (por exemplo, ácidos nucléicos, proteínas, peptideos, polipeptídeos, etc.), drogas, peptideos, e radiação, imuno- moduladores, vacina e vetores virais, e combinações das referidas classes. As nano partículas podem incluir modalidades particulares, especialidades não médicas respiráveis tais como agentes fisioquímicos, por exemplo, gases antídotos, moduladores biofísicos, por exemplo, paramagnéticos, emissores, por exemplo, emissores de ondas eletromagnéticas, e intensificadores de imagem. Os ingredientes ativos, em determinadas modalidades, podem ser associados com as nano partículas. Por exemplo, os ingredientes ativos podem ser emaranhados, embutidos, incorporados, encapsuladas, ligados à superfície (por exemplo, covalentemente ou não covalentemente ligados), ou de outro modo associados com a nano partícula. Em determinados aspectos preferidos, o ingrediente ativo é uma nano partícula. Em outros aspectos, as nano partículas podem incluir um material polimérico (incluindo, por exemplo, polímeros biodegradáveis e não biodegradáveis). Exemplos não limitantes de materiais poliméricos que podem ser usados incluem aqueles conhecidos de uma pessoa versada e aqueles descritos através da presente especificação. Em determinadas modalidades, as nano partículas podem incluir uma mistura de polímero e um ingrediente ativo.

Em outras modalidades não limitantes, o nano agrupamento ou nano partículas, ou ambos, podem incluir pelo menos um, dois, três, quatro, cinco, seis, sete, ou mais diferentes ingredientes ativos. Em uma modalidade preferida, o nano agrupamento ou nano partículas incluem uma primeira droga em sua superfície, e um segundo ingrediente ativo encapsulado dentro do nano agrupamento ou nano partículas ou outro incorporado no interior do material de nano agrupamento ou nano partícula. É contemplado que um nano agrupamento pode liberar os ingredientes ativos em um determinado ambiente, ou após um determinado período de tempo de maneira controlada. Por exemplo, um nano agrupamento dotado pelo menos de um ingrediente ativo pode ser liberado em resposta a uma pista ambiental ou após uma quantidade predeterminada de tempo. Ainda apenas como exemplo, um nano agrupamento dotado pelo menos de dois diferentes ingredientes ativos pode ser liberado em resposta a diferentes pistas ambientais ou após períodos de tempo predeterminados. Por exemplo, o ingrediente ativo 1 pode ser liberado primeiro e então o ingrediente ativo 2 pode ser liberado em segundo. Em determinados aspectos não limitantes, a liberação do primeiro ingrediente ativo pode aprimorar o desempenho do segundo ingrediente ativo.

Em outros aspectos particulares, os nano agrupamentos da presente invenção podem incluir um material de dispersão que mantém a pluralidade de nano partículas juntas e/ou dispersa as nano partículas em resposta a uma pista ambiental. Os materiais de dispersão que podem ser usados com a presente invenção incluem aqueles materiais que são conhecidos de uma pessoa versada na técnica e aqueles que são descritos através da presente especificação. Exemplos não iimitantes de materiais de dispersão incluem materiais sensíveis a líquido (por exemplo, materiais solúveis em água (por exemplo, polímeros)), polímeros biodegradáveis, polieletrólitos, metais, tensoativos, reticuladores poliméricos, reticuladores de pequenas moléculas, materiais sensíveis a pH, materiais sensíveis a pressão, materiais sensíveis enzimáticos, e materiais sensíveis a temperatura. Exemplos não Iimitantes de pistas ambientais que podem ser usados com a presente invenção incluem líquido (por exemplo, água, sangue, muco, solvente, etc.), uma faixa de pH selecionada, uma faixa de temperatura selecionada, uma corrente elétrica, uma resistência iônica selecionada, pressão, a presença de uma enzima selecionada, proteína, produto químico, faixa de comprimento de onda eletromagnética (por exemplo, luz visível, Luz UV, infravermelho, luz ultravioleta, microondas, Raios-X, e raios gama), ou a presença de uma força externa (por exemplo, vibração, cisalhamento, agitação, etc.). Em determinados aspectos, os materiais de dispersão podem ser revestidos sobre a superfície das nano partículas antes ou após a formação do nano agrupamento. Em determinadas modalidades, os materiais de dispersão podem estar entre as nano partículas ou ligar as nano partículas juntas (por exemplo, covalentemente ou não covalentemente acoplar uma primeira nano partícula a uma segunda nano partícula). Os materiais de dispersão podem ser aderidos a ou covalentemente ou não covalentemente acoplados às nano partículas.

Em modalidades particulares da presente invenção, o nano agrupamento pode incluir de cerca de 1% a cerca de 99% em peso ou volume da nano partículas ou materiais de dispersão. O nano agrupamento pode também ser completamente produzido de nano partículas (i.e., 100%). Em modalidades preferidas, o nano agrupamento inclui de cerca de 10% a cerca de 90%, de 15% a cerca de 80%, de 20% a cerca de 70%, de 30% a cerca de 60%, e de cerca de 40% a cerca de 50% de nano partículas ou materiais de dispersão. Em determinadas modalidades, o nano agrupamento inclui pelo menos 50% de nano partículas ou materiais de dispersão.

Outra modalidade da presente invenção é uma composição compreendendo um nano agrupamento da presente invenção. A composição em certos aspectos não limitantes pode ser dotada de uma pluralidade (por exemplo, pelo menos 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, ou mais nano agrupamentos. A composição pode ainda incluir um ingrediente ativo. Conforme discutido através da presente especificação, a composição pode ser formulada em um pó seco, um aerossol, um spray, um tablete, ou um líquido. As composições da presente invenção podem incluir pelo menos cerca de 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35% 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, ou 100% de nano agrupamentos da presente invenção. Em determinados aspectos, as composições da presente invenção podem incluir uma pluralidade de nano agrupamentos idênticos ou similares. Em outros aspectos, as composições da presente invenção podem incluir pelo menos 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, ou mais nano agrupamentos que apresentam características diferentes (por exemplo, diferentes ingredientes ativos fixados, diferentes formatos, ocos ou sólidos, etc.). As composições da presente invenção podem ser formuladas em um veículo farmaceuticamente aceitável.

Em outra modalidade, é descrito um método de prevenir ou tratar uma doença ou condição em um indivíduo compreendendo administrar uma quantidade terapeuticamente eficaz da composição compreendendo um nano agrupamento da presente invenção a um indivíduo (por exemplo, humano, porcos, cavalos, vacas, cães, gatos, rato, camundongo, coelho ou qualquer outro mamífero e não mamífero) em necessidade da composição. 0 método pode adicionalmente incluir um método for determinar se um indivíduo está em necessidade de prevenção ou tratamento. A doença ou condição pode incluir todos os tipos de doenças ou condições conhecidas de uma pessoa versada na técnica e discutidas através da presente especificação. Em determinados aspectos preferidos, a doença ou condição pode ser uma doença ou condição pulmonar associada (por exemplo, um resfriado comum, gripe, fibrose cística, enfisema, asma, tuberculose, síndrome respiratória aguda ou grave, pneumonia, câncer de pulmão, etc.)/ uma doença ou condição circulatória, uma doença ou condição muscular, uma doença ou condição óssea, uma infecção, um câncer, etc. Em determinadas modalidades, o método pode incluir a administração de uma segunda terapia usada para tratar ou evitar a doença (por exemplo, terapia de combinação). Em modalidades preferidas, as composições da presente invenção são administradas por via nasal. Outros modos de administração conhecidos daqueles versados na técnica ou discutidos na presente especificação são também contemplados. Em aspectos particulares, os nano agrupamentos de uma composição são enviados ao pulmão profundo (por exemplo, bronquiolo ou regiões alveolares do pulmão).

Em determinados aspectos preferidos da presente invenção, os nano agrupamentos da presente invenção podem ser usados para enviar vacinas ou componentes de vacinas. Por exemplo, células do sistema imune, especialmente macrófagos e dendrócitos, são alvos para imunização. As referidas células que apresentam antigeno "profissional" (APCs) podem suscitar uma resposta de célula T desejada aos componentes da vacina. As APCs são tipicamente capazes de fagocitose de partículas na faixa de 1 pm a 10 μπι. ao se gerar nesta faixa de tamanho nano agrupamentos ou nano partículas contendo componentes de vacina, se pode passivamente direcionar o envio de vacina às APCs. A patente U.S. No. 6,669,961, por exemplo, proporciona uma explicação não limitante do referido processo.

Os nano agrupamentos da presente invenção podem também apresentar uma densidade de massa particular. Em certas modalidades preferidas, por exemplo, a densidade de massa pode ser maior do que, igual a, ou menor do que 0.1 g/cm3. Em modalidades particulares, a densidade de massa dos nano agrupamentos da presente invenção pode ser cerca de 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0 g/cm3, ou maior.

Também descrito está um método de preparar um nano agrupamento compreendendo; (i) obter uma pluralidade de nano partículas; (ii) obter um material de dispersão (quando desejado); e (iix) misturar (i) e (ii), onde a mistura é formulada em um nano agrupamento. Em determinados aspectos, obter uma pluralidade de nano partículas compreende: (i) obter uma suspensão aquosa de nano partículas; (ii) emulsificar a suspensão em uma fase não aquosa; (iii) permitir que a água na suspensão aquosa se absorva na fase não aquosa; (iv) permitir que as nano partículas se agreguem; e (v) recuperar as nano partículas agregadas. Em outras modalidades não limitantes, obter uma pluralidade de nano partículas inclui: (I) obter uma suspensão não aquosa de nano partículas; (ii) emulsificar a suspensão em uma fase aquosa; (iii) permitir que o líquido na suspensão não aquosa se absorva dentro da fase aquosa; (iv) permitir que as nano partículas se agreguem juntas; e (v) recuperar as nano partículas agregadas. O método descrito representa um método não limitante com outros métodos sendo evidentes por aquele versado na técnica (por exemplo, evaporação de emulsão/solvente, extração, secagem a pulverização, secagem- congelamento por pulverização, auto montagem em solução, etc.). Em determinados aspectos, é contemplado que os nano agrupamentos podem ser preparados em uma solução sem usar as técnicas de pulverização e/ou secagem por congelamento. É também contemplado que os nano agrupamentos podem ser recuperados a partir da solução ao se usar técnicas de secagem por congelamento ou secagem por pulverização que são conhecidos daqueles versados na técnica. Conforme observado através da presente especificação, o nano agrupamento pode ser incluído dentro de uma composição. A composição pode ser formulada em um líquido, um spray, um aerossol, ou um pó seco em modalidades não limitativas.

Também descrito um método de enviar um ingrediente ativo a um indivíduo em necessidade do mesmo compreendendo obter uma composição compreendendo um nano agrupamento da presente invenção e um ingrediente ativo e administrar a composição ao indivíduo. Em aspectos não limitantes, o ingrediente ativo é encapsulado em uma nano partícula, incorporado dentro um material de nano partícula, conjugado à nano partícula, absorvido ou acoplado a nano partícula.

Ainda em outra modalidade da presente invenção, é descrito um método de preparar um nano agrupamento compreendendo: (i) obter uma primeira nano partícula e uma segunda nano partícula; e (ii) misturar as primeira e segunda nano partículas, onde as nano partículas se auto agrupam para formar um nano agrupamento. As primeira e segunda nano partículas, por exemplo, podem ser dotadas de propriedades hidrófobas, propriedades hidrófilas, ou uma mistura de ambas. Em outros aspectos, a primeira ou segunda nano partículas pode ser dotada de uma carga eletrostática. Por exemplo, a primeira nano partícula pode ser positivamente carregada e a segunda nano partícula negativamente carregada, e vice versa. A auto montagem, em modalidades particulares pode ser baseada em uma interação eletrostática entre a primeira e a segunda nano partículas. Em outros aspectos não limitantes, a auto montagem pode ser baseada em uma interação hidrófoba ou hidrófila entre a primeira e a segunda nano partículas. A primeira e a segunda nano partículas podem se auto agrupar em solução para formar o nano agrupamento em determinadas modalidades. Em aspectos particulares, a preparação de um nano agrupamento não necessita do uso de técnicas de secagem por pulverização e/ou congelamento; em vez disto a formação de nano agrupamento pode ocorrer em solução. Os nano agrupamentos podem ser recuperados a partir da solução pelo uso de técnicas de secagem por congelamento ou de secagem por pulverização que são conhecidas daqueles versados na técnica. Em outros aspectos, o método de preparar o nano agrupamento pode adicionalmente compreender obter um material de dispersão e misturar o material de dispersão com as primeira e segunda nano partículas.

É descrito um método de armazenar nano partículas compreendendo formar as nano partículas em um nano agrupamento. As nano partículas, por exemplo, podem ser armazenadas como um líquido, um spray, e aerossol, ou um pó seco. O método de armazenar as nano partículas pode adicionalmente compreender retornar o nano agrupamento a nano partículas. Em determinados aspectos, retornar o nano agrupamento a nano partículas pode incluir submeter o nano agrupamento a uma pista ambiental. Conforme observado acima e através da presente especificação, exemplos não limitantes de pistas ambientais incluem água, um pH selecionado, uma temperatura selecionada, uma enzima selecionada, um produto químico selecionado, uma faixa de comprimento de onda eletromagnética selecionada, vibração, ou cisalhamento, em determinados aspectos particulares, o nano agrupamento pode incluir um material de dispersão que mantém as nano partículas juntas e/ou dispersa as nano partículas em resposta a uma pista ambiental. Exemplos não limitantes de materiais de dispersão incluem a água polímero solúvel, um polímero biodegradável, um polieletrólito, um metal, um reticulador polimérico, um reticulador de pequena molécula, um material sensível a pH, um tensoativo, ou um material sensível a temperatura.

É contemplado que qualquer modalidade discutida na presente especificação pode ser implementada com relação a qualquer método ou composição da presente invenção, e vice versa. Ademais, as composições da presente invenção, podem ser "usadas para alcançar os métodos da presente invenção.

Os termos "inibir", "reduzir", ou "prevenção", ou qualquer variação dos referidos termos, quando usados nas reivindicações e/ou na especificação inclui qualquer redução mensurável ou completa inibição para alcançar um resultado desej ado.

O termo "eficaz", como este termo é usados na especificação e/ou reivindicações, significa adequado para realizar um resultado desejado, esperado ou pretendido.

O uso da palavra "um", "uma", ou "o", "a", "os", "as" quando usados em conjunto com o termo "compreendendo" nas reivindicações e/ou na especificação pode significar "um", mas o mesmo é também consistente com o significado de "um ou mais", "pelo menos um", e "um ou mais de um."

O termo "cerca de" ou "aproximadamente" são definidos como sendo entendidos por alguém versado na técnica. Em uma modalidade não limitante os termos são definidos de modo a estarem dentro de 10%s preferivelmente dentro de 5%, mais preferivelmente dentro de 1%, e especialmente preferível dentro de 0.5%.

O uso do termo "ou" nas reivindicações é usado para significar "e/ou" a não ser que explicitamente indicado para se referir a alternativas apenas ou as alternativas são mutuamente exclusivas, embora a descrição suporte uma definição que se refira a apenas alternativas e "e/ou."

Como usados na presente especificação e reivindicação(ões) , as palavras "compreendendo" (e qualquer forma de compreendendo, tal como "compreender" e "compreende"), "dotado de" (e qualquer forma de dotado de, tal como "tem" e "possui"), "incluindo" (e qualquer forma de incluindo, tal como "inclui" e "incluem") ou "contendo" (e qualquer forma de contendo, tal como "contém" e "contêm") são inclusivas ou não limitadas e não excluem elementos adicionais não mencionados ou etapas do método.

Outros objetivos, características e vantagens da presente invenção se tornarão aparentes a partir da descrição detalhada a seguir. Deve ser entendido, entretanto, que a descrição detalhada e os exemplos, embora indicando modalidades específicas da presente invenção, são oferecidos apenas por ilustração. Adicionalmente, é contemplado que mudanças e modificações dentro do espírito da presente invenção se tornarão aparentes para aqueles versados na técnica a partir da referida descrição detalhada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os desenhos a seguir formam parte da presente especificação e são incluídos para demonstrar adicionalmente determinados aspectos da presente invenção. A presente invenção pode ser melhor entendida com referência a um ou mais dos referidos desenhos em combinação com a descrição detalhada das modalidades específicas aqui apresentadas.

FIGURA 1. Nano partículas terapêuticas são organizadas em um nano agrupamento dotado de um diâmetro definido (e ajustável). Em contato com uma pista ambiental, o material dispersivo engatilha a dispersão das nano partículas.

FIGURA 2. Micrografia eletrônica de (A) -100 nm de partículas de sílica que compõem o (B) ~6 ym nano agrupamento. (C) Representa uma típica distribuição de nano agrupamentos. As barras de escala em (C) representa 10 μπι.

FIGURA 3. Nano agrupamentos podem ser fabricados com uma distribuição de tamanho de ampla a estreita (superior esquerdo e fundo). 0 ajuste das condições de fabricação e/ou dos materiais de dispersão usados permite a formação de agrupamentos sólidos (superior direito) ou ocos (inferior direito).

FIGURA 4. Nano agrupamentos uniformes (~75 μm) compostos de nano partículas de poiistireno.

FIGURA 5. Micrografias eletrônicas de (A) 225 nm de nano partículas de sílica revestidas com um material de dispersão (coroa cinza claro) e (B) a 9 μm de nano agrupamento de nano partículas de sílica revestidos com um material de dispersão.

FIGURA 6. A dispersão de nano agrupamentos com o tempo composta de nano partículas revestidas com um polímero hidrolisável foi uma função de pH como determinado por (A) absorção de luz a 480 nm e (B) inspeção visual. (C) a análise de tamanho da dispersão mostra que aglomerados polidispersos são liberados a partir dos nano agrupamentos, os quais então se rompem em nano partículas monodispersas.

FIGURA 7A, FIGURA 7B, FIGURA 7C. As distribuições de tamanho (FIGURA IA) geométrica e (FIGURA 7B) aerodinâmica de nano agrupamentos de PLGA produzidas por aumento da concentração de nano partículas (preto = 0.68 mg/mL, vermelho = 1.36 mg/mL, verde = 2.16 mg/mL, azul = 2.72 mg/mL). FIGURA 7C Leitura de micrografia eletrônica da estrutura de nano agrupamentos. Escala de barras = 5 μm.

FIGURA 8A, FIGURA 8B, FIGURA 8C, FIGURA 8D, FIGURA 8E, FIGURA 8F. Micrografias confocais de leitura a laser de nano agrupamentos de nano partícula de PLGA. nano partículas PVAm-revestidas FITC-marcadas (FIGURA 8A e FIGURA 8D) e nano partículas ΡΕΜΑ-revestidas e rodamina-marcadas (BIG. SB e FIGURA 8E) são ambas identificadas dentro da estrutura de nano agrupamentos. FIGURA 8C e FIGURA 8F a sobreposição de micrografias revela a estrutura difusa de nano agrupamentos. Escala de barras = 5 μm.

FIGURA 9. Imagem de leitura por microscópio eletrônico (SEM) da população de nano partículas de nifedipina.

FIGURA 10. Imagem SEM de agrupamentos de nano partícula de nifedipina.

FIGURA 11. Ilustração do diâmetro geométrico de nano agrupamentos compreendendo nano partículas de DOTAP/PLGA e ovalbumina.

FIGURA 12. Imagens SEM de nano agrupamentos compreendendo nano partículas de DOTAP/PLGA e ovalbumina.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES ILUSTRATIVAS

As opções de tratamento de envio de droga atuais podem com freqüência ser ineficazes em virtude do envio ineficaz de um ingrediente ativo a um campo alvo. Muitos dos sistemas atuais de envio de droga são limitados em sua capacidade e eficiência de acessar um campo alvo específico. Embora as nano partículas ofereçam diversas vantagens para enviar drogas (por exemplo dissolução aprimorada de API de baixa solubilidade, transporte intracelular e transcelular, etc.), o uso de nano partículas, por exemplo, pode ser impedido pela inabilidade para enviar nano partículas para o campo de ação de droga (por exemplo nano partículas secas são muito pequenas para se depositarem com eficiência nos pulmões, podem evitar a detecção por APCs, etc.). Adicionalmente, as nano partículas são com freqüência difíceis de manipular em escala industrial e um processo de agrupamento controlado pode facilitar a manipulação e permitir a fácil reconstituição e a formulação de nano partículas ou nano agrupamentos for enviar drogas.

Os nano agrupamentos da presente invenção podem ser usados para enviar ingredientes ativos a um campo alvo. O tamanho e a distribuição de nano agrupamentos descritos e nano partículas pode ser projetado para uma via de administração desejada e/ou para o tratamento da doença ou condição particular. Em um aspecto, por exemplo, os nano agrupamentos proporcionam um sistema de envio de droga eficaz e eficiente que pode portar nano partículas a um campo alvo via o nano agrupamento. Em determinados aspectos, o nano agrupamento é mantido no campo alvo. Em outros aspectos, o nano agrupamento pode dispersar as nano partículas no campo alvo. Adicionalmente, os nano agrupamentos podem ser formulados com as propriedades físico químicas apropriadas para portar e liberar de modo controlado nano partículas terapêuticas ou ingredientes ativos a um campo alvo.

Outro aspecto da presente invenção é que os nano agrupamentos podem ser preparados em a solução sem usar técnicas padrão de secagem por pulverização e/ou por congelamento conhecidas daqueles versados na técnica. Os referidos e outros aspectos da presente invenção são descritos em detalhes adicionais nas seções a seguir.

A. Nano agrupamentos

Em certos aspectos não limitantes, um nano agrupamento da presente invenção pode incluir uma pluralidade de nano partículas com ou sem um material de dispersão que mantém a pluralidade de nano partículas junta. Os materiais de dispersão podem também ser usados para dispersar as nano partículas em resposta a uma pista ambiental. Um ingrediente ativo pode também ser incorporado no interior do nano agrupamento. Em outros aspectos, uma nano partícula pode ser o ingrediente ativo. A FIGURA 1, por exemplo, ilustra um nano agrupamento dotado de uma nano partícula terapêutica e um material de dispersão. 0 referido sistema de envio proporciona a vantagem de agrupamentos de partícula apropriadamente dimensionada para envio (por exemplo, pulmão, passagem nasal, Células-M no trato digestivo, captação por células que apresentam antígeno, etc.) com os benefícios de nano partículas, tais como aprimoramentos em solubilidade de droga, biodisponibilidade, transporte através de barreiras biológicas, envio intracelular, etc. Os detalhes descritos mais detalhadamente através da presente especificação, que mudam a natureza dos materiais de dispersão permitem o desenvolvimento de um sistema de envio de nano partícula e/ou biossensores que responde ao ambiente. Adicionalmente, a disposição especial das nano partículas no interior do agrupamento pode permitir O controle distinto com relação à duração e a concentração de um ingrediente ativo, um conceito que pode também ser facilitado pela formulação independente de cada tipo de nano partícula antes formação do agrupamento.

Os inventores formularam com sucesso nano agrupamentos a partir de uma variedade de materiais nano particulados e controlaram a dispersão de agrupamentos em nano partículas constituintes em solução aquosa (ver Exemplos 1-3 abaixo) . Em um aspecto não limitante, os inventores obtiveram uma suspensão coloidal de nano partículas em água deionizada que é subseqüentemente emulsifiçada em octanol. A água em gotículas dispersas então é absorvida na fase de octanol. Nano partículas podem se agrupar na medida em que a água é extraída a partir de gotículas individuais até que um agregado de nano partículas permaneça (FIGURA 2). 0 tamanho da gotícula, em determinadas modalidades não limitativas, pode servir como uma matriz para controlar o tamanho dos nano agrupamentos resultantes dependendo da concentração de nano partículas dentro da gotícula. Em outros aspectos, as nano partículas agrupadas na FIGURA 2 podem ser mantidas juntas por forças de hidrofobia, colombicas, e/ou de Van der Waals e podem resistir à dispersão em meio aquoso.

Os referidos e outros aspectos dos nano agrupamentos da presente invenção são descritos em detalhes adicionais nas subseções a seguir.

1. Nano partículas

Uma nano partícula é uma partícula microscópica cujo tamanho é medido em nanômetros. Em modalidades preferidas, as nano partículas da presente invenção apresentam um tamanho de cerca de 1 nanômetro a cerca de 3000 nanômetros. Em aspectos mais particulares, a nano partícula apresenta um tamanho de 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 f 60, 65, 70, 75,- 80, 85, 90, 95, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 175, 200, 225, 250, 275, 300, 325, 350, 375, 400, 425, 450, 475, 500, 550, 600, 650, 700, 750, S00, 850, 900, 950, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1800, 1900, 2000, 2100, 2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700, 2800, 2900, 3000, ou mais nanômetros, ou qualquer faixa derivável dos mesmos.

É contemplado que todos os tipos de materiais e estruturas, incluindo materiais inorgânicos e orgânicos, podem ser usados para as nano partículas da presente invenção. Exemplos não limitantes dos referidos materiais e estruturas incluem ingredientes ativos (ver especificação), polímerossomos, lipossomos, e poliplexos. Materiais adicionais não limitantes incluem poli(ortoésteres), poli(anidridos) , poli(fosfoésteres) , poli(fosfazenos) e outros. Em aspectos preferidos, o material é o polímero biodegradável ácido poli(láctico-co-glicólico) (PLGA). O PLGA é um polímero bem estudado para envio de droga e é aprovado pela FDA para uma série de aplicações in vivo. Outros materiais nao limitantes incluem, por exemplo, poliésteres (tais como ácido (poli láctico), poli (L-Iisina), ácido (poli glicólico) e ácido poli(láctico-co-glicólico)), ácido de corisina poli láctico, ácido de enxerto de lisina poli láctico, polianidridos (tais como ácido de dimero poli graxo, ácido poli fumárico), ácido poli sebácico), poli (carboxifenoxi propano) , poli(carboxifenoxi hexano), copolimeros dos referidos monômeros e semelhante), poli(anidrido-co-imidas) , poli(amidas), poli(orto ésteres), poli(iminocarbonatos),poli(uretanos),poli (organofasfazenos), poli(fosfatos), poli(etileno vinil acetato) e outros acetato de celulose substituídos a acila e derivados dos mesmos, poli(caprolactona), policarbonatos), poli(amino ácidos),poli(acrilatos),poliacetais, poli(eianoacrilatos) , poli(estirenos), poli(vinil cloreto), poli(vinil fluoreto), poli(vinil imidazola), poliolefinas clorosulfonadas, óxido de polietileno, copolimeros, poliestireno, e misturas ou co-polímeros dos mesmos. Em determinados aspectos preferidos, as nano partículas incluem hidroxipropil celulose (HPC), N-isopropilacrilamida (NIPA), polietileno glicol,álcool polivinílico (PVA), polietilenoimina, quitosan, quitina, sulfato de dextrano, heparina, sulfato de condroitina, gelatina, etc. e seus derivados, co-polímeros, e misturas dos mesmos. Um método não limitante para a produção de nano partículas é descrito na Publicação U.S. 2003/0138490, a qual se encontra incorporada por referência.

Em determinadas modalidades, as nano partículas podem ser associadas com um ingrediente ativo (por exemplo, emaranhadas, embutidas, incorporadas, encapsuladas, ligadas a superfície, ou de outro modo associadas com a nano partícula). Em determinados aspectos preferidos, o ingrediente ativo é uma nano partícula. Em um aspecto preferido, mas não limitante, o ingrediente ativo é uma droga tal como uma droga pura (por exemplo, drogas processadas por cristalização ou fluidos supercríticos, uma droga encapsulada droga (por exemplo, polímeros), uma droga associada à superfície (por exemplo, drogas que são absorvidas ou ligadas à superfície da nano partícula), drogas complexadas (por exemplo, drogas que são associadas com os materiais usados para formar a nano partícula).

As nano partículas da presente invenção, em determinadas modalidades, não incluem um grupo funcional. Em outros aspectos, entretanto, as nano partículas podem incluir um grupo funcional tal como, por exemplo, a carboxila, sulhidrila, hidroxila, ou grupo amino. Todos os tipos de grupos funcionais que podem ser usados para ligar outras nano partículas juntas, ingredientes ativos à superfície de nano partículas, ou outros compostos são contemplados como sendo úteis para a presente invenção. Por exemplo, os grupos funcionais podem estar disponíveis para ligação de droga (covalente ou eletrostática).

2. Materiais de dispersão

Em determinados aspectos da presente invenção, os materiais de dispersão podem servir a diversas funções. Por exemplo, os mesmos podem ser usados para conter (por exemplo, aderir ou quimicamente ligar (por exemplo, ligação covalente, ligação não covalente, forças de van der wall) as nano partículas uma a outra via os materiais de dispersão. Em outros aspectos, os materiais de dispersão podem dispersar as nano partículas em um campo alvo em resposta a uma pista ambiental. A referida dispersão pode ocorrer, por exemplo, quando os materiais de dispersão se rompem, desintegram, ou outras mudanças em de tal forma que não é mais capaz de manter as nano partículas juntas.

Exemplos não limitantes de materiais de dispersão que são contemplados como sendo úteis com a presente invenção incluem materiais sensíveis a líquido (por exemplo, materiais solúveis em água) tais como ésteres de ácido graxo sorbitano polióxietileno, ésteres de ácidos graxos poliglicerol, derivados de polióxietileno, e análogos dos mesmos, ésteres de açúcar, éteres de açúcar, sucroglicerídeos, (por exemplo, sucrose, xilitol e sorbitol) etc., polímeros biodegradáveis (ver lista de polímeros para a preparação de nano partícula), polieletrólitos tais como sulfato de dextrano, polietilenimina, quitosan, sulfato de condroitina, heparina, sulfato de heparina, poli (L-Iisina), etc., metais (cálcio, zinco, etc.), reticuladores poliméricos (polimetacrilato ou derivados similares com a referida funcionalidade, ácido poli(glutâmico),

poli(fosforotioatos), poli(propileno fumarato)-diacrilato, etc. e/ou polímeros com grupos reativos terminais apropriados ou reativos de cadeia lateral, reticuladores de pequenas moléculas (di-expóxis, di-ácidos, di-aminas, etc.) tal como 2-metileno-l,3-dioxepano, glutaraldeído, ditiobis succinimidil propionato, materiais sensíveis a pH tais como ácido poli(Y-glutâmico), materiais sensíveis enzimáticos tais como poli(amino ácidos) (peptídeos, proteínas, etc.) como alfa/beta-asparagina)s poli(N-substituidas,

polissacarídeos, lipídeos, óleos, etc., e material sensível a temperatura tal como (2-hidroxietil metacrilato), poli(N- isopropilacrilamida), ácido-co-N-[4-(fenilazo)fenil] metacrilamida) de poli(2-etilacrílico, polímeros de ácido acrílico ou acrilamida e polímeros relacionados incluindo co-polímeros ou misturas dos referidos além daqueles anteriormente mencionados como materiais formadores de nano partículas, e tensoativos (por exemplo, tensoativos não iônicos, catiônicos, aniônicos, criptoaniônicos, e zwiteriônicos (Ver McCutcheon's Emulsifiers & Detergents (2001); patentes U.S. Nos. 5,011,681; 4,421,769; 3,755,560, 6,117,915)). Exemplos não limitantes de tensoativos incluem ésteres de glicerina, ésteres de propileno glicol, ésteres de ácidos graxos de polietileno glicol, ésteres de ácidos graxos de polipropileno glicol, ésteres de sorbitol, ésteres de sorbitan anidridos, copolímeros de ácido caraboxílico, ésteres e éteres de glicose, éteres etoxilados, alcoóis etoxilados, fosfatos de alquila, éter fosfato graxo de polioxietileno, amidas de ácidos graxos, lactilatos de acila, sabões, estearato de TEA, fosfato de DEA oleth-3, monolaurato de polietileno glicol 20 sorbitano (polisorbato 20), polietileno glicol 5 soja esterol, esteareth-2, esteareth-20, esteareth-21, ceteareth-20, éter distearato de PPG-2 metil glucose, ceteth-10, fosfato de cetila, fosfato de potássio cetila, fosfato de dietanolamina cetila, polisorbato 20, polisorbato 60, polisorbato 80, estearato de glicerila, estearato de PEG-100, tiloxapol, brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB), fironic-68, e misturas dos mesmos.

Exemplos não limitantes de pistas ambientais que podem fazer com que os materiais de dispersão não sejam mais capazes de manter juntas as nano partículas incluem líquido (por exemplo, água, sangue, muco, solvente, etc.), uma faixa de pH selecionada, uma faixa de temperatura selecionada, uma corrente elétrica, um resistência iônica selecionada, pressão, uma presença de enzima selecionada, proteína, DNA, produto químico, faixa de comprimento de onda eletromagnética (por exemplo, luz visível, luz ÜV, infravermelho, luz ultravioleta, microondas, Raios-X, e raios gama) , ou a presença de uma força externa (por exemplo, vibração, cisalhamento, agitação, etc.').

3. Ingredientes ativos

Em certos aspectos não limitantes, os nano agrupamentos da presente invenção podem incluir um ingrediente ativo. Ingredientes ativos incluem, mas não são limitados a qualquer componente, composto, ou pequena molécula que pode ser usada para implementar o efeito desejado. Exemplos não limitantes de efeitos desejados da presente invenção incluem efeitos diagnósticos e terapêuticos. Por exemplo, um efeito desejado pode incluir o diagnóstico, a cura, a mitigação, o tratamento, ou a prevenção de uma doença ou condição. Um ingrediente ativo pode também afetar a estrutura ou a função de parte do corpo ou órgão em um indivíduo. Os ingredientes ativos que podem ser usados pela presente invenção incluem, mas não são limitados a ácidos nucléicos, proteínas e peptídeos, hormônios e esteróides, quimioterapêuticos, NSAIDs, componentes de vacina, analgésicos, antibióticos, anti-depressivos, etc. Exemplos não limitantes de ácidos nucléicos que podem ser usados incluem DNA, cDNA, KNA, iRNA, siRNA, ácido nucléico de anti- sentido, peptídeos-ácidos nucléicos, oligonucleotideos, ou ácidos nucléicos que são modificados para aprimorar a estabilidade (por exemplo, fosforotioatos, aminofosfonatos ou metilfosfonatos) .

Proteínas e peptídeos que podem ser usados com a presente invenção incluem, mas não são limitados a hormônio de crescimento humano, hormônio de crescimento bovino, fator de crescimento vascular endotelial, fatores de crescimento de fibroblastos, proteína óssea morfogênica, fatores de necrose tumoral, eritropoietina, trombopoietina, ativador de plasminogênio de tecido e derivados, insulina, anticorpos monoclonais (por exemplo, receptor2 de fator de crescimento epidérmico anti-humano (Herceptin), anti-CD20 (Rituximab), anti-CD 18, fator de crescimento endotelial anti-vascular, anti-IgE, anti-CD 11a) e seus derivados, fragmentos de anticorpo de cadeia simples, deoxiribonuclease I humana (domase alfa, Pulmozyme) , interferon tipo 1, fator de estimulação de colônia de granulócito, peptídeos inibidores de hormônio de liberação de hormônio luteinizante, leuprolidacetato, endostatina, angiostatina, fator de coagulação de fator VIII porcino, interferon alfacon-1, pancrelipase (enzimas pancreáticas), ovalbumina, nifedipina, loratadina, etc.

Exemplos não limitantes de hormônios e esteróides (por exemplo, corticosteróides) que podem ser usados incluem acetato de noretindrona, etinil estradiol, progesterona, estrogênio, testosterona, prednisona e semelhante.

Quimioterapêuticos que podem ser usados incluem, mas não são limitados a taxol (Paclitaxel), vinblastina, cisplatina, carboplatina, tamoxifen e semelhante.

Exemplos não limitantes de NSAIDs incluem piroxicam, aspirina, salsalate (Amigesic), diflunisal (Dolohid), ibuprofeno (Motrin), cetoprofeno (Orudis), nabumetona (Relafen), piroxicam (Feldene), naproxeno (Aleve, Naprosyn), diclofenaco (Voltaren), indometacina (Indocin), sulindac (Clinoril), tolmetina (Tolectin), etodolac (Lodine), cetorolac (Toradol), oxaprozina (Daypro), e celecoxib (Celebrex).

Componentes de vacina que podem ser usados incluem, mas não são limitados a Hepatite B, pólio, sarampo, caxumba, rubéola, HIV, hepatite A (por exemplo, Havrix), tuberculose, etc.

Exemplos não limitantes de analgésicos incluem, mas não são limitados a aspirina, acetaminofeno, ibuprofeno, naproxeno de sódio e semelhante.

Antibióticos incluem, mas não são limitados a amoxicilina, penicilina, drogas sulfa, eritromicina, estreptomicina, tetraciclina, claritromicina, tobramicina, ciprofloxacina, terconazola, azitromicina e semelhante. Antidepressivos incluem, mas não são limitados a Zoloft, fluoxetina (Prozac), paroxetina (Paxil), citalopram, venlafaxina, maleato de fluvoxamina, hidrocloreto de imipramina, litio, netazodona e semelhante.

Outros ingredientes ativos que podem ser usados com a presente invenção incluem mas não são limitados a sildenafii (Viagra), aciclovir, ganciclovir, fexofenidina, celecoxib (Celebrex), rofecoxib, androstenediona, cloroquina, difenidramina HCl, buspirona, mesilato de doxazocina, loratadina, clornifina, gluconato de zinco, acetato de zinco, hidrocortisona, warfarina, sulfato de indinavir, lidocaina, novacaina, estradiol, aceetato de noretindrona, medroxiprogesterona, dexfenfluramina, dextroanfetamina, doxiciclina, talidomida, fluticasona, fosfato de fludarabina, etanercept, hidrocloreto de metformina, hialuronato, hidrocloreto de tetrazocina, loperainida, ibogaina, clonazepan, cetamina, lamivudina (3TC), isotretinoina, nicotina, mefloquina, levofloxacin, atorvastatina (Lipitor) , nitrato de miconazola (Monistat), ritonavir, famotidina, sinvastatina (Zocor), monoidrato de hidrocloreto de sibutramina, ofloxacina, lansoprozola, raloxifeno (Evista), zanamivir (Relenza), fosfato de oseltamivir, sal de sódio de ácido 4-fenil butirico, clorpromazina, nevirapina, zidovudina, e hidrocloreto de cetirizina (Zyrtec).

Exemplos não limitantes de ingredientes ativos adicionais podem ser encontrados em Physician1S Desk Reference 2000, 54th Edition, ISBN: 1563633302, AHFS 99 Drug Information, Amer. Soe. de Health System, ISBN: 1879907917 e patente U.S. No. 5,019,400, todos os quais se encontram aqui incorporados por referência.

B. Variáveis de formulação e capacidade de direcionamento dos nano agrupamentos

A variação do tamanho ou do tipo da nano partícula, as propriedades de dispersão, os materiais de dispersão} e as condições de processamento, por exemplo, podem ser usados para direcionar o nano agrupamento a um tamanho alvo, densidade, e/ou dispersibilidade. Por exemplo, as FIGURAS 3 e 4 ilustram que a variação das condições de processamento pode ser usada para criar nano agrupamentos com uma faixa de tamanho ampla ou estreita e também permite a formação de nano agrupamentos sólidos ou ocos. O controle do tamanho da gotícula em uma emulsão ou a pulverização a partir de um bocal pode facilitar a formação de nano agrupamentos uniformes. A variação do solvente e da fase de extração, temperatura, umidade, etc. assim como as propriedades das nano partículas se pode controlar a morfologia de um nano agrupamento. Por exemplo, a rápida extração da solução que porta as nano partículas pode resultar em uma estrutura núcleo/invólucro enquanto a lenta remoção da referida fase permite o tempo para as nano partículas se difundirem a partir da interface e formar uma estrutura de nano agrupamento mais densa. Em outro exemplo, o controle das propriedades físico-químicas das nano partículas pode proporcionar uma força de direcionamento em direção a ou em afastamento da interface de gotícula, conduzindo assim a uma estrutura de núcleo/invólucro ou uma matriz sólida, respectivamente. Adicionalmente, com base em uma adaptação da metodologia de fabricação de partícula de precisão reportada pelos inventores (Berkland 2001, Berkland 2001, Berkland 2002, Berkland 2004) ou tecnologias similares, os inventores podem produzir uma grande variedade de nano agrupamentos monodispersos (FIGURA 4).

Uma variedade de técnicas pode ser usada para caracterizar os nano agrupamentos que foram criados ao se variar o tipo ou o tamanho da nano partícula, as propriedades de dispersão, os materiais de dispersão, e as condições de processamento. As referidas técnicas podem ser usadas para mecanicamente determinar como os parâmetros de processamento afetam as propriedades físico-químicas da partícula. Por exemplo, o diâmetro aerodinâmico do pó de nano agrupamento seco pode ser determinado por um Aerosizer LD (oferecido pela Center for Drug Delivery Research, K.U), o qual proporciona também dados de suporte em diâmetro geométrico de partícula seca, distribuição de tamanho, agregação e densidade. Um picnômetro a hélio (Micromeritics AccuPyc 1330 helium, gas pycnometer) localizado no laboratório do Dr. Eric Munson (Farmaceutical Chemistry, KU) pode ser usado para determinar mais precisamente a densidade de diferentes formulações de nano agrupamentos. Por exemplo, uma amostra de pó de nano agrupamento é emdida em um suporte de amostra da 1 cm3 e pesada. A densidade da amostra é determinada por deslocamento de hélio da amostra em comparação com o de uma câmara secundária vazia. As medições são conduzidas em triplicata para cada uma das três amostras e a média e o desvio padrão calculados. A morfologia exterior e interior da partícula (interior visto por meio de crio-fraturamento (Berkland 2004)) pode ser investigada via microscópio eletrônico por varredura (LEO 1550) .

C. Composições farmacêuticas e vias de administração

Uma modalidade da presente invenção inclui métodos de tratar, prevenir, ou diagnosticar uma doença ou condição particular ao administrar os nano agrupamentos descritos a um indivíduo. Em muitos casos, os nano agrupamentos são administrados isolados ou podem ser incluídos dentro de uma composição farmacêutica. Uma quantidade eficaz da composição farmacêutica, em geral, é definida como aquela quantidade suficiente para melhorar, reduzir, minimizar ou limitar a extensão da doença ou condição. Definições mais rigorosas podem ser aplicadas, incluindo eliminação, erradicação ou cura da doença ou condição.

1. Composição farmacêuticas

As composições farmacêuticas da presente invenção podem incluir um nano agrupamento da presente invenção. A frase "farmacêutica ou farmacologicamente aceitável" pode incluir mas não são limitados a, entidades moleculares e composições que não produzem uma reação adversa, alérgica ou outra reação indesejada quando administrada a um indivíduo, tal como, por exemplo, a ser humano. A preparação da composição farmacêutica é em geral conhecida daqueles versados na técnica. Remington's Farmaceutical Sciences, 18th Ed. Mack Printing Company, 1990. Ademais, para administração animal (por exemplo, ser humano), é preferido que as preparações vão de encontro aos padrões de esterilidade, pirogenicidade, segurança geral e pureza conforme exigido pela FDA Office de Biological Standards.

"Quantidade terapeuticamente eficaz" são aquelas quantidades eficazes para produzir resultados benéficos nos receptores. As referidas quantidades podem ser inicialmente determinadas por revisão da literatura publicada, ao se conduzir testes in vitro ou ao se conduzir estudos metabólicos em animais experimentais saudáveis. Antes do uso em uma instalação clinica, pode ser benéfico se conduzir estudos confirmatórios em um modelo animal, preferivelmente um modelo animal de grande aceitação da doença particular a ser tratada. Modelos animais preferidos para uso em determinadas modalidades são modelos roedores, que são preferidos pelo fato de que os mesmos são econômicos de usar e, particularmente, porque os resultados obtidos são grandemente aceitos como preditivo de valor clinico.

"Veiculo farmaceuticamente aceitável" inclui qualquer e todos os solventes, meios de dispersão, revestimentos, tensoativos, antioxidantes, conservantes (por exemplo, agentes antibacterianos, agentes antifúngicos), agentes isotônicos, agentes de retardamento de absorção, sais, conservantes, drogas, estabilizantes de droga, géis, ligantes, excipientes, agentes de desintegração, lubrificantes, agentes adoçantes, agentes aromatizantes, corantes, materiais similares e combinações dos mesmos, como deve ser conhecido daqueles versados na técnica (Remington's, 1990).

A quantidade de dosagem atual da composição da presente invenção administrada a um indivíduo pode ser determinada por fatores físicos e fisiológicos tais como peso corporal, severidade da condição, o tipo da doença sendo tratada, intervenções terapêuticas anteriores ou ou concorrentes, idiopatia do paciente e da via de administração. 0 técnico responsável pela administração irá, em qualquer evento, determinar a concentração de ingrediente ativo (s) na composição e a dose apropriada (s) para cada indivíduo.

Em determinadas modalidades não ilustrativas, as composições farmacêuticas podem compreender, por exemplo, pelo menos cerca de 0.1% de um ingrediente ativo ou um nano agrupamento, por exemplo. Em outras modalidades, o um ingrediente ativo ou nano agrupamento pode compreender entre cerca de 2% a cerca de 75% do peso da unidade, ou entre cerca de 25% a cerca de 60%, por exemplo, e qualquer faixa derivável das mesmas. Em outros exemplos não limitantes, a dose pode ainda compreender de cerca de 1 micrograma/kg/peso corporal, cerca de 5 microgramas/kg/peso corporal, cerca de

10 microgramas/kg/p eso corporal, cerca de 50 microgramas/kg/peso corporal, cerca de 100 microgramas/kg/peso corporal, cerca de 200 microgramas/kg/peso corporal, cerca de 350 microgramas/kg/peso corporal, cerca de 500 microgramas/kg/peso corporal, cerca de 1 miligrama/kg/peso corporal, cerca de 5 miligramas/kg/peso corporal, cerca de 10 miligramas/kg/peso corporal, cerca de 50

miligramas/kg/peso corporal, cerca de 100 miligramas/kg/peso corporal, cerca de 200 miligramas/kg/peso corporal, cerca de 350 miligramas/kg/peso corporal, cerca de 500 miligramas/kg/peso corporal, a cerca de 1000 mg/kg/peso corporal ou mais por administraçao, e qualquer faixa derivável das mesmas. Em exemplos não limitantes da faixa derivável a partir dos números aqui relacionados, uma faixa de cerca de 5 mg/kg/peso corporal a cerca de 100 mg/kg/peso corporal, cerca de 5 microgramas/kg/peso corporal a cerca de 500 miligramas/kg/peso corporal, etc., pode ser administrada, baseada nos números descritos acima.

A composição pode ainda incluir diversos antioxidantes para retardar a oxidação de um ou mais ingrediente ativo ou nano agrupamento. A prevenção da ação de microorganismos pode ser implementada por conservantes tais como diversos agentes antibacterianos e antifúngicos, incluindo, mas não limitados a parabenos (por exemplo, metilparabenos, propilparabenos), clorobutanol, fenol, ácido sórbico, timerosal ou combinações dos mesmos.

As composições da presente invenção podem incluir diferentes tipos de veículos dependendo de se as mesmas tiverem que ser administrada em forma sólida, líquida ou aerossol, e de se é necessário ser estéril para as referidas vias de administração como injeção.

As composições podem ser formuladas em uma composição em uma forma de base livre, neutra ou de sal. Os sais farmaceuticamente aceitáveis grupos amino livres da protéica, ou que são formados com ácidos inorgânicos tais como, por exemplo, ácidos hidrocloridricos ou ácidos fosfóricos, ou como ácidos orgânicos tais como ácido acético, oxálico, tartárico ou mandélico. Sais formados com os grupos carbóxi livres podem também ser derivados a partir de bases inorgânicas tais como, por exemplo, hidróxidos de sódio, potássio, amônio, cálcio ou férrico; ou como bases orgânicas tais como isopropilamina, trimetilamina, histidina ou procaina.

Em modalidades onde a composição se encontra em uma forma liquida, um veiculo pode ser . um solvente ou meio de dispersão compreendendo mas não limitados a, água, etanol, poliol (por exemplo, glicerol, propileno glicol, polietileno glicol liquido, etc.), Iipideos (por exemplo, triglicerideos, óleos vegetais, lipossomos) e combinações dos mesmos. A fluidez adequada pode ser mantida, por exemplo, pelo uso de um revestimento, tal como lecitina pela manutenção do tamanho de partícula desejado por dispersão em veículos tais como, por exemplo, poliol líquido ou lipídeos; pelo uso de tensoativos tal como, por exemplo, hidróxipropil celulose; ou combinações dos referidos métodos. Em muitos casos, será preferível se incluir agentes isotônicos, tais como, por exemplo, açúcares, cloreto de sódio ou combinações dos mesmos.

Em outras modalidades, se pode usar colírios, soluções nasais ou sprays, aerossóis ou inalantes na presente invenção. As referidas composições são em geral projetadas para serem compatíveis com o teipo de tecido alvo. Em um exemplo não limitante, soluções nasais são em geral soluções aquosas projetadas para serem administradas em passagens nasais em gotas ou em sprays. As soluções nasais são preparadas de modo que as mesmas são similares em muitos aspectos às secreções nasais, de modo que a ação ciliar normal é mantida. Assim, em modalidades preferidas, soluções nasais aquosas em geral são isotônicas ou relativamente tamponadas para manter um pH de cerca de 5.5 a cerca de 6.5. Adicionalmente, conservantes antimicrobianos, similares àqueles usados em preparações oftálmicas, drogas, ou estabilizantes de droga apropriados, se necessário, podem ser incluídos na formulação. Por exemplo, diversas preparações nasais comerciais são conhecidas e incluem drogas tais como antibióticos ou anti-histaminas.

Em determinadas modalidades, as composições são preparadas para administração por referidas vias tais como ingestão oral. Nas referidas modalidades, a composição sólida pode compreender, por exemplo, soluções, suspensões, emulsões, tabletes, pílulas, cápsulas (por exemplo, cápsulas de gelatina rígida ou de invólucro macio), formulações de liberação sustentada, composições bucais, pastilhas, elixires, suspensões, xaropes, wafers, ou combinações dos mesmos. As composições orais podem ser incorporadas diretamente com o alimento da dieta. Veículos preferidos para a administração oral compreendem diluentes inertes, veículos edíveis assimiláveis ou combinações dos mesmos. Em outros aspectos da presente invenção, a composição oral pode ser preparada como um xarope ou elixir. Um xarope ou elixir, e pode compreender, por exemplo, pelo menos um agente ativo, um agente adoçante, um conservante, um agente aromatizante, um corante, um conservante, ou combinações dos mesmos.

Em determinadas modalidades, uma composição oral pode compreender um ou mais ligantes, excipientes, agentes de desintegração, lubrificantes, agentes aromatizantes, e combinações dos mesmos. Em determinadas modalidades, a composição pode compreender um ou mais dos a seguir: um ligante, tal como, por exemplo, goma tragacanto, acácia, amido de milho, gelatina ou combinações dos mesmos; um excipiente, tal como, por exemplo, fosfato dicálcio, manitol, lactose, amido, estearato de magnésio, sacarina sódica, celulose, carbonato de magnésio ou combinações dos mesmos; um agente de desintegração, tal como, por exemplo, amido de milho, amido de batata, ácido alginico ou combinações dos mesmos; um lubrificante, tal como, por exemplo, estearato de magnésio; um agente adoçante, tal como, por exemplo, sucrose, lactose, sacarina ou combinações dos mesmos; um agente aromatizante, tal como, por exemplo, menta, óleo de pirola, aroma de cereja, aroma de laranja, etc.; ou combinações dos mesmos acima. Quando a forma de unidade de dosagem é uma cápsula, a mesma pode conter, além dos materiais do tipo acima, veículos tais como um veículo líquido. Diversos outros materiais podem estar presentes como revestimentos ou para de outro modo modificar a forma física da unidade de dosagem. Por exemplo, tabletes, pílulas, ou cápsulas podem ser revestidos com goma laca, açúcar ou ambos.

Soluções injetáveis estéreis são preparadas ao se incorporar os compostos ativos nas quantidades necessárias em um solvente livre apropriado com diversos dos outros ingredientes enumerados acima, conforme necessário, seguido de esterilização filtrada. Em geral, dispersões são preparadas ao se incorporar os diversos ingredientes ativos esterilizados em um veiculo estéril que contém o meio de dispersão básico e/ou os outros ingredientes. No caso de pós estéreis para a preparação de soluções injetáveis estéreis, suspensões ou emulsão, os métodos preferidos de preparação são as técnicas de secagem a vácuo ou de secagem por congelamento que produzem um pó do ingrediente ativo mais qualquer ingrediente desejado adicional a partir de um meio liquido estéril anteriormente filtrado. O meio liquido deve ser adequadamente tamponado se necessário e o diluente liquido primeiro tornado isotônico antes da injeção com suficiente salina ou glicose. A preparação de composições altamente concentradas para a injeção direta é também contemplada, onde o uso de DMSO como solvente é previsto para resultar em penetração extremamente rápida, envio de elevadas concentrações do agente ativo a uma pequena área.

A composição deve ser estável sob as condições de fabricação e armazenamento, e conservadas contra a ação contaminante de microorganismos, tais como bactéria e fungos. Será observado que a contaminação por exotoxina deve ser mantida minimamente em um nivel seguro, por exemplo, menos de 0.5 ng/mg de proteína. Em outro aspecto da presente invenção, aqueles versados na técnica reconhecerão que as composições da presente invenção podem incluir qualquer número de combinações de nano partículas, materiais de dispersão, ingredientes ativos, e outros componentes. É também contemplado que as concentrações dos referidos ingredientes pode variar. Por exemplo, em um aspecto não limitantef a composição da presente invenção pode incluir pelo menos de cerca de 0.000% a cerca de 0.001%, de 0.001% a cerca de 0.01%, de 0.01% a cerca de 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%, 0.5%, 0.6%, 0.7%, 0.8%, 0.9%, 1.0%, 1.1%, 1.2%, 1.3%, 1.4%, 1.5%, 1.6%, 1.7%, 1.8%, 1.9%, 2.0%, 2.1%, 2.2%, 2.3%, 2.4%, 2.5%, 2.6%, 2.7%, 2.8%, 2.9%, 3.0%, 3.1%, 3.2%, 3.3%, 3.4%, 3.5%, 3.6%, 3.7%, 3.8%, 3.9%, 4.0%, 4.1%, 4.2%, 4.3%, 4.4%, 4.5%, 4.6%, 4.7%, 4.8%, 4.9%, 5.0%, 5.1%, 5.2%, 5.3%, 5.4%, 5.5%, 5.6%, 5.7%, 5.8%, 5.9%, 6.0%, 6.1%, 6.2%, 6.3%, 6.4%, 6.5%, 6.6%, 6.7%, 6.8%, 6.9%, 7.0%, 7.1%, 7.2%, 7.3%, 7.4%, 7.5%, 7.6%, 7.7%, 7.8%, 7.9%, 8.0%, 8.1%, 8.2%, 8.3%, 8.4%, 8.5%, 8.6%, 8.7%, 8.8%, 8.9%, 9.0%, 9.1%, 9.2%, 9.3%, 9.4%, 9.5%, 9.6%, 9.7%, 9.8%, 9.9%, 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19%, 20%, 21%, 22%, 23%, 24%, 25%, 26%, 27%, 28% 29%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85% 90%, 95%, ou 99% ou qualquer faixa derivável das mesmas, de pelo menos um de nano partículas, materiais de dispersão, ingredientes ativos, ou outros componentes são mencionados através da especificação e das reivindicações. Em aspectos não limitantes, a percentagem pode ser calculada em peso ou em volume da composição total. Uma pessoa versada na técnica entenderá que as concentrações podem variar dependendo da adição, substituição, e/ou subtração de nano partículas, materiais de dispersão, ingredientes ativos, e outros componentes.

2. Vias de administração

A presente invenção pode ser administrada intravenosamente, intradermicamente, intraarterialmente, intraperitonealmente, intralesionalmente, intracranialmente, intraarticularmente, intraprostaticamente, intrapleuralmente, intratraquealmente, intranasalmente, intravitrealmente, intravaginalmente, intrauterinamente, intraretalmente, intratecalmente, topicamente, intratumoralmente, intramuscularmente, intraperitonealmente, subcutaneamente, subconjunctival, intravesicularlmente, mucosalmente, intrapericardialmente, intraumbilicalmente, intraocularlmente, oralmente, topicamente, localmente, inalação (por exemplo, inalação de aerossol), injeção, infusão, infusão contínua, banho de perfusão localizada de células alvo diretamente, via um cateter, via uma lavagem, em cremes, em composições lipídicas (por exemplo, lipossomos), ou por outro método ou qualquer combinação dos acima como será conhecido daqueles versados na técnica (Remington's, 1990).

D. Terapias de Combinação

De modo a aumentar a eficácia do tratamento com os nano agrupamentos da presente invenção, pode ser desejável se combinar os referidos nano agrupamentos com outras terapias eficazes no tratamento da doença ou condição particular.

As composições da presente invenção, por exemplo, podem preceder ou seguir o outro agente de tratamento em intervalos que variam de minutos a semanas. É contemplado que se pode administrar ambas as modalidades dentro de cerca de 12 horas - 24 horas um do outro e, mais preferivelmente, dentro de cerca de 6 horas - 12 horas um do outro. Ern algumas situações, pode ser desejável se estender significantemente o período de tempo para o tratamento, onde diversos dias (2, 3, 4, 5, 6 ou 7), diversas semanas (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8) ou mesmo diversos meses (1, 2, 3, 4, 5, 6, ou mais) decorrem entre as respectivas administrações.

Diversas combinações podem ser empregadas onde as composições incluindo um nano agrupamento é "A" e o agente secundário, é "B":

A/B/A B/A/B B/B/A A/A/B A/B/B B/A/A A/B/B/B B/A/B/B B/B/B/A B/B/A/B A/A/B/B A/B/A/B A/B/B/A B/B/A/A B/A/B/A B/A/A/B A/A/A/B B/A/A/A A/B/A/A A/A/B/A.

E. Fonte de Nano partículas, Materiais de dispersão, Ingredientes ativos, e Outros Componentes

As nano partículas, materiais de dispersão, ingredientes ativos, e outros componentes descritos nas reivindicações e especificação podem ser obtidos por qualquer meio conhecido de uma pessoa versada na técnica. Em uma modalidade não limitante, por exemplo, os referidos ingredientes podem ser isolados ao se obter a fonte das referidas nano partículas, materiais de dispersão, ingredientes ativos, e outros componentes. Adicionalmente, os ingredientes podem ser purificados por qualquer número de técnicas conhecidas de uma pessoa versada na técnica. Exemplos não limitantes de técnicas de purificação incluem eletroforese de gel de poliacrilamida, filtragem, centrifugação, diálise, cromatografia liquida de alto desempenho (HPLC), cromatografia de gel ou Cromatografia de peneiras moleculares, e Cromatografia por afinidade. Em outros aspectos, os compostos, agentes, e ingredientes ativos podem ser obtidos por síntese química ou por meios recombinantes ao se usar técnicas convencionais. Ver, por exemplo, Stewart e Young, (1984); Tarn et al., (1983); Merrifield, (1986); and Barany e Merrifield (1979), Houghten (1985).

F. Kits

Em modalidades adicionais da presente invenção, é proporcionado um kit. O kit pode incluir, em aspectos não limitantes, as nano partículas, materiais de dispersão, ingredientes ativos, e outros componentes descritos nas reivindicações e na especificação. Em modalidades preferidas, o kit pode incluir a composição que inclui um nano agrupamento. O nano agrupamento pode incluir, por exemplo, uma pluralidade de nano partículas e um material de dispersão que mantém a pluralidade de nano partículas juntas e/ou dispersa as nano partículas em resposta a uma pista ambiental.

Os recipientes dos kits podem incluir um frasco, dispensador, embalagem, compartimento, ou outros tipos de recipientes, no interior dos quais um componente pode ser disposto. O recipiente pode incluir indícios em sua superfície. Os indícios, por exemplo, podem ser uma palavra, uma frase, uma abreviação, uma foto, ou um símbolo.

Os recipientes podem dispensar uma quantidade predeterminada do componente (por exemplo, composições da presente invenção). A composição pode ser dispensada em um spray, um aerossol, ou em uma forma líquida ou forma semi- sólida. Os recipientes podem ser dotados de mecanismos de spray, bomba, ou de pressão. Em determinados aspectos, o kit pode incluir uma seringa para administrar as composições da presente invenção.

Onde houver mais de um componente no kit (os mesmos podem ser embalados juntos), o kit irá também em geral conter um segundo, terceiro ou outros recipientes adicionais no interior dos quais os componentes adicionais podem ser separadamente dispostos. Os kits da presente invenção podem ainda incluir um recipiente alojando os componentes em confinamento próximo para venda comercial. Os referidos recipientes podem incluir recipientes moldados via sistema de sopro ou sistema de injeção no interior dos quais os frascos, dispensadores ou embalagens desejadas são retidos.

Um kit pode também incluir instruções para empregar os componentes do kit assim como o uso de quaisquer outras composições, compostos, agentes, ingredientes ativos, ou objetos não incluídos no kit. As instruções podem incluir variações que podem ser implementadas. As instruções podem incluir uma explicação de, por exemplo, como aplicar, usar e manter os produtos ou composições.

EXEMPLOS

Os exemplos a seguir são incluídos para demonstrar determinados aspectos não limitantes da presente invenção.

Deve ser apreciado por aqueles versados na técnica que as técnicas descritas nos exemplos que seguem representam as técnicas descobertas pelo inventor para funcionar bem na prática da presente invenção. Entretanto, aqueles versados na técnica devem, na luz da presente descrição, apreciar que muitas mudanças podem ser produzidas nas modalidades específicas as quais são descritas e que ainda obtêm um resultado similar sem se desviar do espírito e âmbito da presente invenção.

EXEMPLO 1

Nano agrupamentos com Dispersão Responsiva

Formação de Nano agrupamento: os nano agrupamentos da presente invenção podem ser preparados pelos procedimentos a seguir: duas bombas de seringa (Harvard Apparatus 4400 e Isco) são conectadas às portas interna e externa do bocal coaxial para passar um suspensão coloidal de nano partículas (ver formulação acima) em solução aquosa e 1-octanol (Fisher Scientific) como um líquido que porta gotículas, respectivamente. Os dois líquidos imiscíveis são injetados em fluxos apropriados para produzir gotículas aquosas monodispersas, que contêm a suspensão coloidal de nano partículas, na fase octanol. Os nano agrupamentos são formados após a água nas gotículas se dissolver em 1-octanol resultando no agrupamento das nano partículas em uma estrutura esférica (PIG. 4). Os nano agrupamentos são então lavados com etanol para remover 1-octanol residual e podem ser secos por congelamento para análise. Resultados similares foram alcançados ao se simplesmente adicionar uma suspensão de nano partículas à fase octanol e agitar para formar uma emulsão primária.

Em uma modalidade não Iimitantef os inventores revestiram nano partículas de sílica com poli(N- vinilformamida) e reticularam o referido polímero com um reticulador hidrolisável (2-bis[2,21-di(N-vinilformamido) etoxi]propano) para formar nano agrupamentos que se dispersam em resposta à redução de pH (FIGURA 5). A referida configuração foi usada para determinar a capacidade para dispersar nano agrupamentos em resposta a pistas ambientais.

As nano partículas agrupadas foram relativamente diferentes em aparência em virtude da presença do polímero, mas a distribuição de tamanho permaneceu consistente com as experiências anteriores. Os nano agrupamentos foram dispersados em uma solução aquosa como uma função do tempo e de pH (FIGURA 6) . Um teste de turbidez foi realizado para medir a densidade ótica a 480 nm com o tempo, a opacidade da solução indicando a dispersão relativa dos agrupamentos em nano partículas constituintes. A dispersão dos nano agrupamentos pode ainda ser visualmente rastreada com o tempo (FIGURA 6B) . A análise de tamanho da fase de solução dos nano agrupamentos dispersos via dispersão de luz a laser indicou que os aglomerados polidispersos de nano partículas foram liberados. Os referidos aglomerados foram adicionalmente dispersos em nano partículas individuais com o tempo (FIGURA 6C).

EXEMPLO 2

Nano agrupamentos auto montados

Formação de Nano partícula: Nano partículas de PLGA foram preparadas por um método modificado de extração de emulsão/solvente usando materiais de revestimento polieletrólitos diferentes para controlar a carga de superfície (Tabela 1). Polivinilamina (PVAm) foi usada como um material de revestimento catiônico e foi sintetizado em casa (ver Experimental). Ácido polietileno-alt-maleico (ΡΕΜΑ) foi sintetizado por hidrólise do anidrido a partir do referido polímero como adaptado a partir dos métodos anteriormente reportados. As nano partículas de PLGA revestidas por polieletrólitos são dotadas de excelente uniformidade e alta carga de superfície (Tabela 1). Cada formulação de nano partícula foi analisada quanto ao tamanho e potencial zeta usando dispersão dinâmica de luz e medições de condutividade (Brookhaven ZetaPALS), respectivemente, em meio apropriado (água ou orgânico). Estudos confirmaram a manutenção da carga de superfície de partícula com a liofilização e após mais de uma semana de incubação a 37°C, pH 7.4 (dados não mostrados). As nano partículas revestidas de PVAm foram notavelmente maiores do que as nano partículas revestidas de PEMA para esta experiência; entretanto, o referido tamanho é prontamente controlado. As nano partículas podem ser produzidas usando as técnicas reportadas, por exemplo, polimerização por emulsão, extração de solvente por emulsão, emulsões inversas dos mesmos, precipitação, cristalização, secagem por congelamento, secagem por pulverização e congelamento, coagulação por adição de sal, etc. (Wittaya-Areekul et. al., 2002).

Tabela 1

(PLGA propriedades das nano partícula)

<table>table see original document page 50</column></row><table>

Formação de nano Agrupamento: agrupamentos de nano partículas foram produzidos pela lenta adição de 3 mL de nano partículas revestidas de PVAm em 10 mL de nano partículas revestidas de PEMA sob agitação suave. A formação de nano agrupamentos foi induzida por auto montagem eletrostática de nano partículas opostamente carregadas. O aumento da concentração de nano partículas misturadas resultou no aumento correspondente do diâmetro do agrupamento (FIGURA 7). A distribuição geométrica do tamanho dos nano agrupamentos foi determinada em solução aquosa (Isoton) usando a Coulter Multisizer III. As distribuições geométricas de tamanho foram relativamente amplas exibindo desvios padrão que foram de 60% - 70% de diâmetro geométrico médio. As distribuições aerodinâmicas de tamanho foram determinadas a partir dos nano agrupamentos secos por congelamento usando as medições de vôo obtidas por um Aerosizer LD. As distribuições aerodinâmicas de nano agrupamentos foram mais estreitas do que as distribuições geométricas por tamanho como indicado pelo maior percentual de volume (FIGURA 7B) e reduzidos desvios padrão (35% - 60% da média; Tabela 2) . Nano partículas livres revestidas de PEMA foram detectadas como um prolongamento elevado nas distribuições geométricas de tamanho, mas não foram detectadas nas distribuições aerodinâmicas de tamanho. Adicionalmente, poucas nano partículas livres foram observadas nas micrografias eletrônicas por varredura (FIGURA 7C) indicando que as nano partículas que não estiveram associadas com os nano agrupamentos em solução ligadas aos nano agrupamentos durante a Iiofilização.

Tabela 2 (Dependência do tamanho de nano agrupamentos na concentração de nano partículas de PLGA)

<table>table see original document page 51</column></row><table>

* (-) : Nano partículas de PLGA com carga negativa de superfície (revestidas com ΡΕΜΑ)

** ( + ) : Nano partículas de PLGA com carga negativa de superfície (revestidas com PVAm) 1. Densidade calculada a partir da Equação 1 usando dgeo

= dp, pref = 1 g/cm3 e y = 1.

2. Fração de Partícula Fina definida como a fração de partículas secas com daero < 5 pm.

A análise estrutural dos nano agrupamentos revelou uma morfologia como uma rede e de baixa densidade. Micrografias eletrônicas por varredura mostraram que os agrupamentos de nano partícula secos por congelamento possuíam uma grande quantidade de porosidade (FIGURA 7C) . A densidade de cada formulação de nano agrupamentos foi calculada a partir dos diâmetros geométrico e dinâmico de acordo com a equação 1 (Tabela 2) . Embora o tamanho dos nano agrupamentos tenha aumentado com a maior concentração de nano partículas, a densidade calculada foi essencialmente a mesma para cada uma. As densidades calculadas de nano agrupamentos foi relativamente baixa (-0.15 g/cm3) e produziu uma fração de partícula bastante fina (daero < 5 μη) para a maioria das formulações. 0 uso do diâmetro geométrico hidratado, diâmetro aerodinâmico desidratado, e o fator de formato assumido de y ~ 1 (é uma esfera) deve ser observado quando se interpreta o referido cálculo de densidade..

A microscopia confocal de varredura a laser foi utilizada para se obter maior percepção interna da estrutura de nano agrupamentos e do mecanismo de formação, as nano partículas revestidos a PVAm foram marcadas com um corante fluoroisotiocianato verde (FITC) e as nano partículas revestidas a PEMA foram marcadas com um corante de rodamina vermelha. A análise detalhada de dois nano agrupamentos de partículas indicou que ambas as nano partículas revestidas a PVAm (FIGURA 8A e FIGURA 8D) e revestidas a PEMA (FIGURA 8B e FIGURA 8E) estiveram presentes através de toda a estrutura de nano agrupamentos.

EXEMPLO 3

Preparação de Nifedipina e Nano partículas Loratadina

O a seguir inclui exemplos de preparação de diversas nano partículas não limitantes de nifedipina e loratadina.

1020 nm de Nano partícula de nifedipina Nifedipina (50 mg) foram dissolvidas em 3 mL de cloreto de metileno. Uma solução de nifedipina disposta em 0.125% de uma solução de brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB) (30 mL) e sonicada por 60 s. A suspensão de partícula foi disposta em uma coifa por duas horas para evaporar o cloreto de metileno. A nano partícula resultante apresentou um tamanho de partícula de 1020 nm e uma polidispersidade de 0.24.

660 nm de nano partícula de Nifedipina Nifedipina (50 mg) foram dissolvidas em 3 mL de cloreto de metileno. Solução de Nifedipina disposta em 0.5% de solução de CTAB (30 mL) e sonicada por 60s. A suspensão de partícula foi disposta em uma coifa por duas horas para evaporar o cloreto de metileno. A nano partícula resultante apresentou um tamanho de partícula de 660 nm e uma polidispersidade de 0.17.

480 nm Nano partícula de nifedipina — Nifedipina (50.2 mg) foram dissolvidas em 3 mL de etanol. A solução de Nifedipina foi disposta em 0.5% Solução de CTAB (30 mL) e sonicada por 60 s. A suspensão de partícula foi disposta em uma coifa por duas horas para evaporar o etanol. A nano partícula resultante apresentou um tamanho de partícula de 480 nm e uma polidispersidade de 0.12.

2373 nm nano partícula de Nifedipina — Nifedipina (30 mg) foram dissolvidas em 2 mL de etanol. Solução de Nifedipina disposta em 0.3% de solução de Pluxonic F-68 (30 mL) e homogeneizada a 15, OOOrpm por 60 s. A suspensão de partícula foi disposta em uma coifa por duas horas para evaporar o etanol. A nano partícula resultante apresentou um tamanho de partícula de 2373 nm e uma polidispersidade de 0.09.

897 nm de Nano partícula de nifedipina--Nifedipina (30 mg) foram dissolvidas em 2 mL de etanol. A solução de Nifedipina disposta em 0.6% de uma solução de Pluronic F-68 (30 mL) e homogeneizada a 15, 000 rpm por 60 s. A suspensão de partícula foi disposta em uma coifa por duas horas para evaporar o etanol. A nano partícula resultante apresentou um tamanho de partícula de 897nm e uma polidispersidade: 0.07.

639 nm de nano partícula de Nifedipina Nifedipina (30 mg) foram dissolvidas em 2 mL de etanol. A solução de Nifedipina foi disposta em 0.9% de solução de Pluronic F-68 (30 mL) e homogeneizada a 15.000 rpm por 60 s. A suspensão de partícula foi disposta em uma coifa por duas horas para evaporar o etanol. A nano partícula resultante apresentou um tamanho de partícula de 639 mn e uma polidispersidade de 0.005. 391 nm Nano partícula de Loratadina- -Loratadina (10 mg) foram dissolvidas em 1 mL de etanol. Uma solução de loratadina foi disposta em uma solução de 0.9% de Pluronic F-68 (10 mL) e homogeneizada a 15, 000 rpm por 60 s. A suspensão de partícula foi disposta em uma coifa por duas horas para evaporar o etanol. A nano partícula resultante apresentou um tamanho de partícula de 391 nm e uma polidispersidade de 0.005.

EXEMPLO 4

Preparação de Agrupamentos de Nano partículas de nifedipina

O referido exemplo proporciona uma modalidade não limitante da presente invenção onde a nano partícula é nifedipina pura (um bloqueador de canal de cálcio que trata pressão alta sangüínea). A nano partícula é revestida com um tensoativo catiônico (CTAB). A poliânion (alginato de sódio) acopla com a CTAB que induz a formação de nano agrupamentos.

Preparação de Nano partículas de nifedipina: Nifedipina (50 mg) foram dissolvidas em cloreto de metileno (3 mL). A solução foi completamente vertida em uma solução aquosa de concentração conhecida de CTAB (Tabela 3). A solução foi sonicada por 60 s. Subseqüentemente, a suspensão de partícula foi disposta em uma coifa por duas horas para evaporar o cloreto de metileno. A suspensão foi diluída a 1 mg/mL. A FIGURA 9 é uma imagem de microscópio eletrônico por varredura (SEM) da população de nano partícula de nifedipinas. Tabela 3

(Tamanho Geométrico e diâmetros aerodinâmicos de agrupamentos*)

<table>table see original document page 56</column></row><table> *Concentração: suspensão de partícula: 1 mg/mL; ácido algenico: 1 mg/mL

Preparação de agrupamentos de Nano partículas de nifedipina:

Uma solução aquosa de ácido algênico (10 mL, 1 mg/mL) foi vertida em uma suspensão aquosa de nano partículas de nifedipina (10 mL, 1 mg/mL) e a mistura foi homogeneizada com a homogeneizador (cerca de 2000 rpm) por 2 min. Agrupamentos de Nano partículas secas de nifedipina foram obtidos por secagem por congelamento. A FIGURA 10 é uma imagem SEM de agrupamentos de nano partícula de nifedipina.

EXEMPLO 5

Nano agrupamentos Compreendendo Ovalbumina

O referido exemplo proporciona uma modalidade não limitante da presente invenção onde a nano partícula é um polímero biodegradável (PLGA) revestido com um lipídeo catiônico (DOTAP). A ovalbumina se acopla à superfície das nano partículas revestidas o que induz a formação de nano agrupamentos.

Preparação de nano partículas: nano partículas de PLGA foram preparadas usando uma técnica de evaporação de solvente modificado a emulsão (Kazzaz et al., 2000; Mainardes et al., 2005, ambas as quais se encontram aqui incorporados por referência). Uma carga de superfície catiônica foi incorporada usando o lipídeo 1,2-dioleoil-3- trimetilamonio-propano (DOTAP; Avanti Polar Lipids, Inc.; Alabaster, AL) como o material de revestimento. 3 mL de PLGA (0.41 dL/g de viscosidade inerente; Lactel; Pelham, AL) dissolvida em uma mistura de acetona/metanol (5/1) a 1.67% (peso/volume) foi adicionada a 25 mL de DOTAP (50 μΜ) e sonicada a 50% de energia usando um desmembrador sônico (Fisher Scientific; Pittsburgh, PA) por 60 s em gelo. Isto foi repetido por um total de 6 lotes. Os lotes foram combinados e agitados em velocidade moderada na coifa durante a noite para evaporar o solvente. As partículas foram rudemente filtradas através de KimWipe e lavadas por três vezes com -15 mL de água destilada e deionizada usando uma unidade de filtro centrífugo Amicon Ultra-15 (Millipore; Billerica, Massachusetts; F = 863 g) . As nano partículas lavadas foram sonicada em um banho de água por 15 min e mais uma vez filtradas através de KimWipe para remover quaisquer aglomerados grandes. As partículas resultantes foram então caracterizadas usando o Zeta Potential Analyzer (Brookhaven Instruments; Holtsville, NY) para medir o tamanho de partícula e a carga de superfície (ζ): as nano partículas apresentaram um tamanho médio de 343.0 ± 8.6 (nm) , uma polidispersidade de 0.232 ± 0.022, e um potencial zeta de 36.44 ± 0.56 (mV) . A suspensão de nano partículas foi diluída em 1 mM de uma solução de nitrato de sódio para medições de carga de superfície.

Formação espontânea de nano agrupamentos de nano partículas com ovalbumina:

Ovalbumina foi usada como uma proteína modelo. Três soluções contendo aproximadamente 0.4, 1.5 e 2.5 mg/mL de ovalbumina foram preparadas em salina tamponada a fosfato (PBS) , e a concentração exata de cada solução foi determinada usando espectroscopia de absorção de UV (Tabela 4) . Três tubos centrífugos marcados, de 15 mL, 6 mL de nano partículas DOTAP e 1 mL solução de ovalbumina foram adicionados. As amostras foram agitadas gentilmente em um tubo giratório de extremidade sobre extremidade por 45 minutos a 4 0C. Os nano agrupamentos resultantes foram analisados usando um Multisizer 3 Coulter Counter (Beckman Coulter, Inc.; Fullerton, CA) para medir o diâmetro geométrico dos mesmos. Os nano agrupamentos foram liofilizados usando o liofilizador de bancada Labconco (Kansas City, MO) e adicionalmente caracterizado para determinar o diâmetro aerodinâmico (Aerosizer; Araherst Process Instruments Inc.) e morfologia (SEM) (Tabela 5). A FIGURA 11 ilustra o diâmetro geométrico das nano partículas DOTAP/PLGA com ovalbumina.

Tabela 4 (Concentração de soluções de ovalbumina como determinado por espectroscopia de absorção de UV)

<table>table see original document page 59</column></row><table>

Tabela 5 (tamanhos de Nano agrupamentos)

<table>table see original document page 59</column></row><table> *Ver FIGURA 11 para distribuição de tamanho. Microscópio eletrônico por varredura (SEM): O tamanho e a morfologia dos nano agrupamentos foram avaliados usando um microscópio eletrônico de varredura de emissão de campo LEO 1550 com detecção eletrônica secundária. Os nano agrupamentos foram revestidos em uma plataforma e pulverizado com ouro antes da formação da imagem a uma ampliação de 4000 e 10.000 X. A FIGURA 12 inclui imagens SEM dos nano agrupamentos compreendendo nano partículas de DOTAP/PLGA e ovalbumina. EXEMPLO 6

Avaliação do desempenho de pó seco in Vitro Um dispositivo impactador líquido de múltiplos estágios (MSLI) equipado com um conjunto de bocal e pescoço (el-Araud et al., 1998) pode ser usado para avaliar o desempenho de deposição de diversas formulações de partícula administradas a partir de um inalador de pó seco. Para a administração a partir de um inalador de pó seco (DPI) tal como o Spinhaler® ou Rotahaler®, as partículas são primeiro encapsuladas em uma grande cápsula de gelatina de duas peças. A cápsula é disposta em um pequeno compartimento no DPI, que é então girado ou para separar ou para romper a cápsula imediatamente antes da ação de respirar. Uma vez que os propelentes ou gases comprimidos são usados para os referidos DPIs, a força de respiração do paciente, ou em nosso caso o coeficiente de fluxo volumétrico através do MSLI, dispersa o pó.

Com o uso da referida configuração experimental, diversos parâmetros importantes podem ser avaliados, incluindo a fração respirável da formulação de partícula, a massa de deposição no conjunto de bocal e porção de pescoço e as frações de partículas que se depositam nos diferentes estágios através do MSLI (avaliado ao se remover cada seção e pesando a massa de partícula coletada). Lotes de partícula que se depositam com maior eficácia nos estágios mais inferiores (-1-5 pm de corte) do MSLI serão consideradas como formulações de "pulmão profundo" adequadas para experiências de encapsulação de ciprofloxacina.

EXEMPLO 7

Identificação de formulações de nano agrupamentos que podem capturar, depositar e liberar a ciprofloxacina

Nano agrupamentos podem ser formulados para a liberação controlada de ciprofloxacina por ~1 semana. A análise completa das propriedades físico-químicas dos nano agrupamentos, dispersão e liberação de droga pode ser preparada pelos métodos descritos através da presente especificação. Os nano agrupamentos, em uma modalidade, podem ser produzidos com, nano partículas de pura ciprofloxacina ou ciprofloxacina encapsulada em PLGA nano partículas.

A ciprofloxacina é um antibiótico de amplo espectro, especialmente eficaz contra bactérias gram negativas (GeHer 2002, Geller 2003, Marier 2003) dotada da fórmula a seguir: <formula>formula see original document page 62</formula>

Dispersibilidade de nano agrupamento e cinética de liberação da ciprofloxacina: As formulações de nano agrupamentos podem ser reformuladas para determinar a liberação controlada de ciprofloxacina, tomando a precaução de manter o mesmo procedimento de fabricação e a estrutura resultante projetada para a deposição em pulmão profundo. Ciprofloxacina (Sigma, Inc.) pode ser encapsulada ao se co- dissolver com a fase de polímero e será parcialmente suspensa na fase de polímero ou dissolvida em um co-solvente caso a baixa solubilidade na fase de polímero for uma necessidade. Estudos de dissolução garantem uma cinética de liberação da ciprofloxacina. Os referidos estudos são realizados em solução de salina tamponada a fosfato (pH 7.4) a uma temperatura fisiológica (37°C). Aproximadamente 10 mg - 20 mg de cada formulação de partícula é disposta em tubos de micro centrífuga de 2 mL de capacidade e agitada a 150 rpm. As amostras liberadas serão testadas ao se centrifugar intermitentemente as amostrar para separar as nano partículas (15,000 rpm), coletando 1 mL - 1.5 mL de sobrenadante, substituir o sobrenadante com tampão fresco e re-suspender as amostras. 0 sobrenadante será então analisado por espectrofotometria a -350 nm para determinar a concentração de ciprofloxacina em cada ponto no tempo e ainda evitar a detecção dos produtos de dissolução do polímero. A liberação de ciprofloxacina a partir das diversas formulações de nano agrupamentos será conduzida em triplicata e a média e desvio padrão serão calculados. A carga inicial de ciprofloxacina nas formulações de nano agrupamentos é determinada por dissolução de ~10 mg de cada formulação em triplicata em sulfóxido de dimetila e se medir a absorção a ~350 nm. Os valores de absorção para as formulações de nano agrupamentos sem ciprofloxacina são usados como vazio. A quantidade calculada de ciprofloxacina por massa de polímero é denominada a carga de droga. O referido número pode ser dividido pela massa de ciprofloxacina por massa de polímero adicionada no experimento para calcular a eficiência de encapsulação de droga. A massa somada de ciprofloxacina liberada com o tempo é então dividida pela carga de droga para se ao percentual cumulativo liberado. Amostras análogas de nano agrupamentos podem ser preparadas para determinar a cinética de dispersão baseada na medição da turbidez da solução de amostra a 480 nm (ver dados preliminares acima).

Reformulação e otimização de liberação controlada: Gerar uma liberação quase constante de ciprofloxacina por ~1 semana pode incluir a reformulação de nano agrupamentos. Se o "irrompimento" da droga (liberação inicial rápida) ocorrer ou se uma maior duração da liberação for desejada, PLGA de maior peso molecular ou PLGA com um teor de lactida mais elevado será usado na medida em que cada um dos referidos prolonga a degradação da fase de polimero. Adicionalmente, se aumentar o tamanho de nano partículas constituintes para reduzir o coeficiente de liberação da ciprofloxacina pode também ser usado. A manutenção de pequenas (por exemplo = < 200 nm) nano partículas pode ser usado como um modo de evitar fagocitose ou outro mecanismo de depuração a partir do epitélio do pulmão.

Todas as composições e/ou métodos descritos e reivindicados na presente especificação podem ser produzidos e executados sem experimentação indevida na luz da presente descrição. Embora as composições e métodos da presente invenção tenham sido descritos em termos de modalidades preferidas, será aparente para aqueles versados na técnica que variações podem ser aplicadas às composições e/ou métodos e nas etapas ou nas seqüências de etapas dos métodos descritos aqui sem se desviar do conceito, espírito e âmbito da presente invenção. Ainda mais significativamente, será aparente que determinados agentes que são tanto química como fisiologicamente relacionados podem ser substituídos pelos agentes aqui descritos desde que os mesmos resultados sejam alcançados. Todos os substituintes e modificações similares aparentes para aqueles versados na técnica são consideradas estar dentro do espírito, âmbito e conceito da presente invenção como definida pelas reivindicações anexas. REFERÊNCIAS

As referências a seguir, no sentido de que as mesmas proporcionam um procedimento exemplificativo ou outros detalhes suplementares àqueles aqui determinados, se encontram especificamente aqui incorporadas por referência. Publicação U.S. 2003/0138490

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Claims

1. Nano agrupamento, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma pluralidade de nano partículas.

2. Nano agrupamento, de acordo com a reivindicação -1, CARACTERIZADO pelo fato de que as nano partículas se dis- persam em resposta a uma pista ambiental.

3. Nano agrupamento, de acordo com a reivindicação -1, CARACTERIZADO pelo fato de que o tamanho das nano partí- culas é de cerca de mícron a cerca de 200 mícrons.

4. Nano agrupamento, de acordo com a reivindicação -1, CARACTERIZADO pelo fato de que o tamanho das nano partí- culas é de cerca de 1 mícron a cerca de 100 mícrons.

5. Nano agrupamento, de acordo com a reivindicação -4, CARACTERIZADO pelo fato de que o tamanho das nano partí- culas é de cerca de 1 mícron a cerca de 50 mícrons.

6. Nano agrupamento, de acordo com a reivindicação -5, CARACTERIZADO pelo fato de que o tamanho das nano partí- culas é de cerca de 1 mícron a cerca de 40 mícrons.

7. Nano agrupamento, de acordo com a reivindicação -5, CARACTERIZADO pelo fato de que o tamanho das nano partí- culas é de cerca de 1 mícron a cerca de 20 mícrons.

8. Nano agrupamento, de acordo com a reivindicação -1, CARACTERIZADO pelo fato de que as nano partículas não são encapsuladas.

9. Nano agrupamento, de acordo com a reivindicação -1, CARACTERIZADO pelo fato de que as nano partículas não são mantidas juntas pelo grupo funcional de nano partículas.

10. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as nano partículas não incluem um grupo funcional.

11. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as nano partículas não são covalentemente ligadas entre si.

12. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as nano partículas in- cluem um ingrediente ativo ligado à sua superfície.

13. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a nano partícula é só- lida.

14. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a nano partícula é oca.

15. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as nano partículas in- cluem um ingrediente ativo ou um polímero ou uma mistura dos mesmos.

16. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 15, CARACTERIZADO pelo fato de que as nano partículas incluem um ingrediente ativo.

17. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o ingrediente ativo é uma pequena molécula, um peptídeo, uma proteína ou um ácido nucléico.

18. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 15, CARACTERIZADO pelo fato de que as nano partículas incluem um polímero.

19. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o polímero é um polí- mero biodegradável.

20. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o polímero biodegra- dável é um poliéster, poliortoéster, polifosfoéster, ácido poliamino ou um polianidrido.

21. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as nano partículas en- capsulam um ingrediente ativo.

22. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que' adicionalmente compre- ende um material de dispersão que mantém uma pluralidade de nano partículas juntas ou dispersa as nano partículas em resposta a uma pista ambiental.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o material de dispersão man- tém as nano partículas juntas e dispersa as nano partículas em resposta a uma pista ambiental.

24. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o material de disper- são compreende um polímero solúvel em água, um polímero bio- degradável, um polieletrólito, um metal, um reticulador po- limérico, um reticulador de pequena molécula, um material sensível a pH, um tensoativo, ou um material sensível a tem- peratura .

25. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o material de disper- são é revestido sobre a superfície das nano partículas.

26. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 25, CARACTERIZADO pelo fato de que o material de disper- são é revestido sobre a superfície das nano partículas antes da formação dos nano agrupamentos.

27. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o material de disper- são está entre as nano partículas.

28. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o material de disper- são é acoplado às nano partículas.

29. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 28, CARACTERIZADO pelo fato de que o material de disper- são é covalente ou não covalentemente ligado às nano partí- culas.

30. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a pista ambiental é água, um pH selecionado,' uma temperatura selecionada, a pre- sença de uma enzima selecionada, a presença de um produto químico selecionado, a presença de uma faixa de comprimento de onda eletromagnética selecionada, ou a presença de vibra- ção ou cisalhamento.

31. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compre- ende um ingrediente ativo.

32. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 31, CARACTERIZADO pelo fato de que o ingrediente ativo é uma pequena molécula, uma proteína ou um ácido nucléico.

33. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 31, CARACTERIZADO pelo fato.de que o ingrediente ativo é encapsulado na nano partícula, incorporado dentro do materi- al de nano partícula, ou acoplado a nano partícula.

34. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 31, CARACTERIZADO pelo fato de que o ingrediente ativo é aprisionado no nano agrupamento entre as nano partículas.

35. Nano agrupamento, de acordo ' com a reivindica- ção 31, CARACTERIZADO pelo fato de que o ingrediente ativo não está acoplado a, incorporado com, ou encapsulado na nano partícula.

36. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende de cerca de -1% a cerca de 99% em peso das nano partículas.

37. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende de cerca de -10% a cerca de 75% em peso das nano partículas.

38. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende de cerca de -15% a cerca de 50% em peso das nano partículas.

39. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende de cerca de -20% a cerca de 25% em peso das nano partículas.

40. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende de cerca de -1% a cerca de 50% em peso do material de dispersão.

41. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende de cerca de -5% a cerca de 30% em peso do material de dispersão.

42. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende de cerca de 10% a cerca de 20% em peso do material de dispersão.

43. Composição, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende os nano agrupamentos da reivindicação 1.

44. Composição, de acordo com a reivindicação 43, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende uma pluralidade de nano agrupamentos.

45. Composição, de acordo com a reivindicação 43, CARACTERIZADA pelo fato de que adicionalmente compreende um ingrediente ativo.

46. Composição, de acordo com a reivindicação 43, CARACTERIZADA pelo fato de que a composição é formulada em um pó seco, em aerossol, um spray, um tablete ou um liquido.

47. Composição, de acordo com a reivindicação 43, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende de cerca de 1% a cerca de 100% em peso do nano agrupamento.

48. Composição, de acordo com a reivindicação 43, CARACTERIZADA pelo fato de que a composição é formulada em um veículo farmaceuticamente aceitável.

49. Método para evitar ou tratar uma doença em um indivíduo, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende admi- nistrar uma quantidade terapeuticamente eficaz de uma compo- sição que compreende os nano agrupamentos da reivindicação 1 ao indivíduo em necessidade da composição.

50. Método, de acordo com a reivindicação 49, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende de- terminar se o indivíduo está em necessidade de prevenção ou de tratamento.

51. Método, de acordo com a reivindicação 49, CARACTERIZADO pelo fato de que a doença é uma doença ou con- dição pulmonar.

52. Método, de acordo com a reivindicação 51, CARACTERIZADO pelo fato de que a doença respiratória é fi- brose cística, tuberculose, síndrome respiratória aguda gra- ve, asma ou pneumonia.

53. Método, de acordo com a reivindicação 4 9, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende ad- ministrar uma segunda terapia usada para tratar ou prevenir a doença.

54. Método, de acordo com a reivindicação 49, CARACTERIZADO pelo fato de que a composição é administrada por via nasal.

55. Método, de acordo com a reivindicação 54, CARACTERIZADO pelo fato de que os nano agrupamentos são en- viados aos bronquíolos ou regiões alveolares do pulmão.

56. Método, de acordo com a reivindicação 49, CARACTERIZADO pelo fato de que o material de dispersão dis- persa as partículas em resposta à água.

57. Método, de acordo com a reivindicação 49, CARACTERIZADO pelo fato de que a composição é administrada por via intravenosa.

58. Método, CARACTERIZADO pelo fato de ser para a preparação de nano agrupamentos, compreendendo: (i) obter um material de dispersão; (ii) obter uma pluralidade de nano partículas; e (iii) misturar (i) e (ii), Onde a mistura é formulada em nano agrupamentos.

59. Método, de acordo com a reivindicação 58, CARACTERIZADO pelo fato de que a obtenção de uma pluralidade de nano partículas compreende: (i) obter uma suspensão aquosa de nano partículas; (ii) emulsificar a suspensão em uma fase não aquo- sa; (iii) permitir que a água na suspensão aquosa seja absorvida em uma fase não aquosa; (iv) permitir que as nano partículas se agreguem entre si; e (v) recuperar as nano partículas agregadas.

60. Método, de acordo com a reivindicação 58, CARACTERIZADO pelo fato de que a obtenção de uma pluralidade de nano partículas compreende: (i) obter uma suspensão aquosa de nano partículas; (ii) emulsificar a suspensão em uma fase aquosa; (iii) permitir que o líquido na suspensão não a- quosa seja absorvido na fase aquosa; (iv) permitir que as nano partículas se agreguem entre si; e (v) recuperar as nano partículas agregadas.

61. Método, de acordo com a reivindicação 58, CARACTERIZADO pelo fato de que os nano agrupamentos são com- preendidos dentro de uma composição.

62. Método, de acordo com a reivindicação 58, CARACTERIZADO pelo fato de que a composição é formulada em um líquido, um spray, um aerossol, ou um pó seco.

63. Método, de acordo com a reivindicação 58, CARACTERIZADO pelo fato de que os nano agrupamentos são pre- parados em uma solução.

64. Método, de acordo com a reivindicação 63, CARACTERIZADO pelo fato de que o spray e as técnicas de se- cagem por congelamento não são usadas para preparar os nano agrupamentos.

65. Método, de acordo com a reivindicação 63, CARACTERIZADO pelo fato de que o nano agrupamento é recupe- rado a partir da solução ao se usar uma técnica de secagem por congelamento ou de secagem por pulverização.

66. Método de preparar um nano agrupamento, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: (i) obter uma primeira nano partícula e uma segun- da nano partícula; e (ii) misturar as primeira e segunda nano partícu- las, Onde as nano partículas se auto-montam para formar um nano agrupamento.

67. Método, de acordo com a reivindicação 66, CARACTERIZADO pelo fato de que as primeira e segunda nano partículas são hidrófobas, hidrófilas ou uma mistura dos mesmos.

68. Método, de acordo com a reivindicação 66, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira nano partícula é positivamente carregada.

69. Método, de acordo com a reivindicação 68, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda nano partícula é negativamente carregada.

70. Método, de acordo com a reivindicação 66, CARACTERIZADO pelo fato de que as primeira e segunda nano partículas apresentam uma carga eletrostática.

71. Método, de acordo com a reivindicação 66, CARACTERIZADO pelo fato de que a auto-montagem é baseada em uma interação eletrostática entre as primeira e segunda nano partículas.

72. Método, de acordo com a reivindicação 66, CARACTERIZADO pelo fato de que a auto-montagem é baseada em uma interação hidrófoba ou hidrófila entre as primeira e se- gunda nano partículas.

73. Método, de acordo com a reivindicação 66, CARACTERIZADO pelo fato de que as primeira e segunda nano partículas se auto-montam em uma solução para formar um nano agrupamento.

74. Método, de acordo com a reivindicação 66, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende ob- ter um material de dispersão e misturar o material de dis- persão com as primeira e segunda nano partículas.

75. Método, de acordo com a reivindicação 66, CARACTERIZADO pelo fato de que o nano agrupamento é prepara- do em uma solução.

76. Método, de acordo com a reivindicação 75, CARACTERIZADO pelo fato de que as técnicas de secagem por pulverização ou por congelamento não são usadas para prepa- rar os nano agrupamentos.

77. Método, de acordo com a reivindicação 75, CARACTERIZADO pelo fato de que o nano agrupamento é recupe- rado a partir da solução ao se usar a técnica de secagem por congelamento ou por pulverização.

78. Método de enviar um ingrediente ativo a um in- divíduo em necessidade, CARACTERIZADO pelo fato de que com- preende : (i) obter uma composição que compreende um nano agrupamento da reivindicação 1 e um ingrediente ativo; e (ii) administrar a composição ao indivíduo.

79. Método, de acordo com a reivindicação 78, CARACTERIZADO pelo fato de que o ingrediente ativo é encap- sulado na nano partícula, incorporado dentro do material de nano partícula, ou acoplado a nano partícula.

80. Nano agrupamento, de acordo com a reivindica- ção 78, CARACTERIZADO pelo fato de que o ingrediente ativo é aprisionado no nano agrupamento entre as nano partículas.

81. Método de armazenamento de nano partículas, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as nano partículas em um nano agrupamento de acordo com a reivindicação 1.

82. Método, de acordo com a reivindicação 81, CARACTERIZADO pelo fato de que as nano partículas são arma- zenadas como um líquido, um spray e um aerossol, ou um pó seco.

83. Método, de acordo com a reivindicação 81, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende re- tornar o nano agrupamento às nano partículas.

84. Método, de acordo com a reivindicação 83, CARACTERIZADO pelo fato de que o retorno do nano agrupamento às nano partículas compreende submeter o nano agrupamento a uma pista ambiental.

85. Método, de acordo com a reivindicação 84, CARACTERIZADO pelo fato de que a pista ambiental é água, um pH selecionado, uma temperatura selecionada, uma enzima se- lecionada, um produto químico selecionado, uma faixa de com- primento de onda eletromagnética selecionada, vibração ou cisalhamento.

86. Método, de acordo com a reivindicação 81, CARACTERIZADO pelo fato de que o nano agrupamento compreende dispersar o material que contém as nano partículas junto ou dispersar as nano partículas em resposta a uma pista ambien- tal.

87. Método, de acordo com a reivindicação 86, CARACTERIZADO pelo fato de que o material de dispersão man- tém as nano partículas juntas e dispersa as nano partículas em resposta a uma pista ambiental.

88. Método, de acordo com a reivindicação 86, CARACTERIZADO pelo fato de que o material de dispersão com- preende um polímero solúvel em água, um polímero biodegradá- vel, um polieletrólito, um metal, um reticulador polimérico, um reticulador de moléculas pequenas, um material sensível a pH ou um material sensível à temperatura.