CZ299996B6 - Modifikované nanocástice a jejich terapeutické, diagnostické a analytické použití - Google Patents
Modifikované nanocástice a jejich terapeutické, diagnostické a analytické použití Download PDFInfo
- Publication number
- CZ299996B6 CZ299996B6 CZ20070710A CZ2007710A CZ299996B6 CZ 299996 B6 CZ299996 B6 CZ 299996B6 CZ 20070710 A CZ20070710 A CZ 20070710A CZ 2007710 A CZ2007710 A CZ 2007710A CZ 299996 B6 CZ299996 B6 CZ 299996B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- nanoparticles
- modified
- solution
- formula
- modified nanoparticles
- Prior art date
Links
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 144
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 title description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 36
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 claims abstract description 19
- 238000002428 photodynamic therapy Methods 0.000 claims abstract description 18
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 150000004032 porphyrins Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 claims abstract description 7
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims abstract description 5
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 89
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 27
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 26
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- DKIDEFUBRARXTE-UHFFFAOYSA-N 3-mercaptopropanoic acid Chemical group OC(=O)CCS DKIDEFUBRARXTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 5
- AGBQKNBQESQNJD-UHFFFAOYSA-M lipoate Chemical compound [O-]C(=O)CCCCC1CCSS1 AGBQKNBQESQNJD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 235000019136 lipoic acid Nutrition 0.000 claims description 5
- 229960002663 thioctic acid Drugs 0.000 claims description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012491 analyte Substances 0.000 claims description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 2
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 claims 2
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 abstract description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract 1
- COFLCBMDHTVQRA-UHFFFAOYSA-N sapphyrin Chemical compound N1C(C=2NC(C=C3N=C(C=C4NC(=C5)C=C4)C=C3)=CC=2)=CC=C1C=C1C=CC5=N1 COFLCBMDHTVQRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 19
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 14
- 150000002343 gold Chemical class 0.000 description 12
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 11
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 10
- 238000000870 ultraviolet spectroscopy Methods 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 7
- 238000001851 vibrational circular dichroism spectroscopy Methods 0.000 description 7
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 6
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 5
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 description 5
- GRTOGORTSDXSFK-XJTZBENFSA-N ajmalicine Chemical compound C1=CC=C2C(CCN3C[C@@H]4[C@H](C)OC=C([C@H]4C[C@H]33)C(=O)OC)=C3NC2=C1 GRTOGORTSDXSFK-XJTZBENFSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- NLFBCYMMUAKCPC-KQQUZDAGSA-N ethyl (e)-3-[3-amino-2-cyano-1-[(e)-3-ethoxy-3-oxoprop-1-enyl]sulfanyl-3-oxoprop-1-enyl]sulfanylprop-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)\C=C\SC(=C(C#N)C(N)=O)S\C=C\C(=O)OCC NLFBCYMMUAKCPC-KQQUZDAGSA-N 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 4
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 3
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ODNLAGYRZJZTCN-UHFFFAOYSA-N [Co].[B].[C] Chemical compound [Co].[B].[C] ODNLAGYRZJZTCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 238000004630 atomic force microscopy Methods 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002983 circular dichroism Methods 0.000 description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 201000001441 melanoma Diseases 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 150000004033 porphyrin derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000001209 resonance light scattering Methods 0.000 description 2
- 150000003346 selenoethers Chemical class 0.000 description 2
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 2
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000004416 surface enhanced Raman spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 2
- 230000004614 tumor growth Effects 0.000 description 2
- 238000004846 x-ray emission Methods 0.000 description 2
- HSINOMROUCMIEA-FGVHQWLLSA-N (2s,4r)-4-[(3r,5s,6r,7r,8s,9s,10s,13r,14s,17r)-6-ethyl-3,7-dihydroxy-10,13-dimethyl-2,3,4,5,6,7,8,9,11,12,14,15,16,17-tetradecahydro-1h-cyclopenta[a]phenanthren-17-yl]-2-methylpentanoic acid Chemical compound C([C@@]12C)C[C@@H](O)C[C@H]1[C@@H](CC)[C@@H](O)[C@@H]1[C@@H]2CC[C@]2(C)[C@@H]([C@H](C)C[C@H](C)C(O)=O)CC[C@H]21 HSINOMROUCMIEA-FGVHQWLLSA-N 0.000 description 1
- WJFKNYWRSNBZNX-UHFFFAOYSA-N 10H-phenothiazine Chemical compound C1=CC=C2NC3=CC=CC=C3SC2=C1 WJFKNYWRSNBZNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethanesulfonic acid Chemical compound OCC[NH+]1CCN(CCS([O-])(=O)=O)CC1 JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- 239000004380 Cholic acid Substances 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- FKLJPTJMIBLJAV-UHFFFAOYSA-N Compound IV Chemical compound O1N=C(C)C=C1CCCCCCCOC1=CC=C(C=2OCCN=2)C=C1 FKLJPTJMIBLJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003771 Gold(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007995 HEPES buffer Substances 0.000 description 1
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 206010027476 Metastases Diseases 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 238000004847 absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000006472 autoimmune response Effects 0.000 description 1
- 239000003613 bile acid Substances 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 229960002471 cholic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000010415 colloidal nanoparticle Substances 0.000 description 1
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000000412 dendrimer Substances 0.000 description 1
- 229920000736 dendritic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M gold monochloride Chemical compound [Cl-].[Au+] FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000035992 intercellular communication Effects 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 238000002796 luminescence method Methods 0.000 description 1
- 230000009401 metastasis Effects 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 231100000065 noncytotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002020 noncytotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 1
- 229950000688 phenothiazine Drugs 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000954 titration curve Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 transition metal salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000005748 tumor development Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Abstract
Nanocástice modifikované receptory, které zahrnují deriváty porfyrinu, safyrinu a polymethiniových solí, které mohou být použity pro lécbu rakoviny metodou fotodynamické terapie, pro diagnostické využití, konkrétne pro detekci bunek s nádorem, a prosledování biologicky významných analytu (napríklad nukleotidy, oligonukleotidy a sacharidy) v roztocích.
Description
Modifikované nanočástice a jejich terapeutické, diagnostické a analytické použití
Oblast techniky
Předkládaný vynález se týká modifikovaných nanočástic, které mohou být použity pro léčbu rakoviny metodou fotodynamické terapie, pro diagnostické využití, konkrétně pro detekci buněk s nádorem, a pro sledování biologicky významných analytů (například nukleotidy, oligonukleotidy a sacharidy) v roztocích.
Dosavadní stav techniky
Již při přípravě vlastních nanočástic je třeba uvážit jejich další aplikaci. Nanočástice mohou být připraveny různými metodami a lze tak dosáhnout požadovaných velikostí a tvarů a tím i požadovaných chemických a fyzikálních vlastností. Mezí nej rozšířenější typy patří nanočástice kovů (např. zlata, stříbra), nanočástice oxidů (křemičitého, titaničitého), sulfidů (kademnatého), selenidů (kademnatého) a polymemí nanočástice (kopolymery, dendrimery).
Chemická metoda přípravy nanočástic kovů jé založena na nukleaci a růstu atomů kovů. Tento proces je nejčastěji vyvolán chemickou redukcí solí kovů. Ke kontrole růstu nanočástic a k jejich ochraně před agregací je používáno velké množství stabilizátorů, například donorové ligandy (např. thioly) nebo polymery. První reprodukovatelný standardní návod pro přípravu koloidů kovů publikoval Turkevich (Turkevitch J., Stevenson P. C., Hillier J.: Discuss. Faraday Soc,
1951, 77, 55), který také navrhl mechanismus pro tvorbu nanočástic založený na nukleaci, růstu a agregaci, jenž je stále platný.
Redukce solí přechodných kovů v roztoku je nejvíce rozšířená metoda pro přípravu koloidních suspenzí kovů aje velmi jednoduchá na provedení. Umožňuje, aby byly v gramových množst30 vích připraveny koloidní nanočástice požadované velikosti s malou odchylkou. Za tímto účelem je používán široký rozsah redukčních činidel (Yonezawa T., Onoue S., KimizukaN.: Langmuir 2000,16, 5218), například hydridy (NaBH4) a soli (citrát sodný).
Kromě přípravy nanočástic kovůlze získat i nanočástice jejich oxidů, sulfidů a selenidů, jejichž využití ale není tak široké, jako v případě samotných kovů. Syntéza je většinou prováděna ve vodných roztocích, ve kterých se jako redukční činidlo používá hydrazin, hydroxylamin a nebo hydroxid sodný.
Polymemí nanočástice se většinou získávají řízenou polymeraci ve vodě působením peroxidu vodíku, tepla a nebo působením ultrazvuku. Lze tak například připravit kopolymery: alginát sodný-chitosan a anthracen-polyakrylamid.
Jak bylo uvedeno dříve, velikost částic ajejich distribuce zásadně ovlivňuje vlastnosti daných nanočástic. K metodám umožňujícím přístup k těmto informacím patří především metody elek45 tronové mikroskopie (Brust M.} Fink J., Bethell D., Schiffrin D. J., Kiely C.: J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1995, 1655) a metody studia povrchů - skenovací elektronová mikroskopie (SEM), mikroskopie atomárních sil (AFM), rentgenová fluorescenční spektroskopie (XFS), popřípadě spektroskopie povrchem zesíleného Ramanova rozptylu (SERS). Vedle těchto poměrně sofistikovaných metod lze v řadě případů získat dostačující informaci i například metodou absorpční spektrometrie (UV-Vis spektrometrie) nebo elektrochemickými metodami.
Vzniklé nanočástice lze pro analytické účely použít přímo (nanočástice polymerů), ale většinou se provádí modifikace jejich povrchu (nanočástice kovů). Například u nanočástic zlata, které jsou velmi často používané, se modifikace provádí navázáním thiolem modifikovaných molekul, což vede k tvorbě kovalentních vazeb těchto molekul na nanočástice (obrázek 1).
-1CZ 299996 B6
Fotodynamická terapie (PDT) je jedna ze známých metod používaných pro léčbu rakoviny.
Molekuly mající výše popsanou schopnost se nazývají fotosenzitizéiy. Typické jsou pro ně konjugované dvojné vazby. Mezi takové struktury lze zařadit také porfyrinové deriváty. Ty jsou předmětem studií týkajících se využití ve fotodynamické terapii. Berg, K.; Selbo, P. K.; Weyergang, A.; Dietze, A.; Prasmickaite, L.; Bonsted, A.; Engesaeter, B. O.; Angell-Petersen, E,; Warloe, T.; Frandsen, N.; Hogset, A. Porphyrin-related photosensitizers for cancer imaging and therapeutic Journal of Microscopy (Oxford, United Kingdom) (2005), 218(2), 133-147; Spangler, Charles W.; Starkey, Jean R.; Meng, Fanqing; Gong, Aijun; Drobizhev, Mikhail; Rebaío ne, Aleksander; Moss, B. Targeted two-photon photodynamic therapy for the treatment of subcutaneous tumors Proceedings of SPIE-The International Society for Optical Engineering (2005), 5689(Optícal Methods for Tumor Treatment and Detection: Mechanisms and Techniques in Photodynamic Therapy XIV), 141-148; Konig, Karsten.Photoproduct formation during porphyrin photodynamic therapy Photomedicíne in Gynecology and Reproduction (2000), 86-95;
Gorman, Stephen A.; Brown, Stanley B.; Griffithš, John. An overvíew of synthetic approaches to porphyrin, phthalocyanine, and phenothiazine photosensitizers for photodynamic therapy Journal of Environmental Pathology, Toxicotogy and Oncology (2006), 25(1-2), 79-108; Pandey, Ravindra K.; Zheng, Gang. Porphyrins as photosensitizers in photodynamic therapy. Porphyrin Handbook (2000), 6 157-230. Publisher: Academie Press, San Diégo.
Pro fotosenzitizéry jsou typické konjugované dvojné vazby, jejichž přítomnost však snižuje rozpustnost ve vodném prostředí. Jako jedním z řešení tohoto problému se jeví imobilizace těchto molekul na povrch nanocástic, neboť ty lzé dispergovat ve vodném prostředí a tím je i usnadněno jejich podávání. Takto modifikované nanočástice lze bez obav použít pro PDT, neboť bylo zjištěno, že tento typ nanocástic není cytotoxický (Connor, Ellen E., Mwamuka Judith, Góle, Anand, Murphy Caterine J,, Wyatt Michael D., Smáli, 1,325 (2005)).
Spektrometrické metody patří mezi hlavní metody studia vlastností modifikovaných nanocástic, a proto i analytická stanovení těmito metodami patří mezi nejčetnější. Vlastnosti nanocástic, jako jsou jejich průměr, tvar, koncentrace a možnost interagovat s malými molekulami a biomolekulami mají velký vliv na jejich optické vlastnosti.
Z pohledu přiměřené náročnosti přístrojového vybavení jsou využívány vedle již zmíněných metod absorpční spektrometrie (UV-Vis a IR) a spektroskopie povrchem zesíleného Ramanova rozptylu (SERS), také metody založené na rezonančním rozptylu světla (RLS) a luminiscenční metody. Volba metody závisí především na vlastnostech použitých nanocástic a typu látky použité pro jejich modifikaci. Typický experiment je založen na tvorbě směsi analytu a koloidu vytvořeného předeni riebowi šitu: .....
Další zajímavou oblastí uplatnění modifikovaných nanocástic je diagnostické použití pro rozpo. znávání povrchu buněk. Na povrchu buňky se totiž odehrávají klíčové biologické procesy, a proto změna jejich povrchu může vést k podstatným změnám v jejich chování, například k vývoj i nádoru a nebo autoimunitní odezvy. Studium látek vyskytujících se na povrchu buněk je proto nezbytné k porozumění chování buněk. Moderní analytická chemie tyto možnosti poskytuje a umožňuje tak selektivně rozpoznat jednotlivé látky na povrchu buněk, což je možné posléze použít v chemii, biologii, lékařství a průmyslu. Hlavním analytickým nástrojem je sledování fluorescence komplexu vytvořeného na povrchu buňky s fluorescenční látkou. Návrh struktury této fluorescenční látky, která se váže selektivně na určitou biomolekulu a která může být potenciální optický senzor, je jedním z mnoha zajímavých úkolů moderní bioanalytické chemie.
Látky na povrchu buněk jsou zodpovědné za mezibuněčnou komunikaci, imunitní odezvu, patogenní infekci způsobenou bakterií a nebo virem, růst a metastázi nádoru. Vazby biologických systémů jsou velmi silné a selektivní díky několikavazebné interakci mezi hostem a receptorem. To klade velké nároky na strukturu výše zmíněných fluorescenčních látek. Jednou z možností je využít různých způsobů interakce, například iontové, π-π, hydrofobní a vodíkových vazeb.
-2CZ 299996 B6
Rozpoznávání povrchu buněk je také důležité pro detekci nádoru, neboť povrch zdravé a nemocné buňky je jiný. Je proto snahou vyvinout účinný fluorescenční receptor, který by byl schopen tyto buňky rozpoznat, což by velmi usnadnilo léčbu.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu jsou nové typy modifikovaných nanočástic, kde látky použité k modifikaci 10 jsou vybrány ze skupiny receptem, které zahrnují deriváty porfyrinů, safyrinů a polymethiniových solí, Charakterizované obecnými vzorci I, U, III, IV a nebo V.
Jedná se o látky obecného vzorce I a II,
kde R|, R2, R3 a R4 jsou nezávisle na sobě fenylové skupiny obecného vzorce A, B, C a nebo D a M je Zn2/ Co3+, Mn3/ Fe2+, Fe3+ a nebo Ni2\ (O)n je oligonukleotid, kde n je přirozené číslo od 5 do 30.
uhlík bor kobalt(íii)
kde X je skupina z tabulky 1, přičemž ve výsledné látce mohou být kombinace kterýchkoliv 20 skupin X.
-3CZ 299996 B6
Tabulka 1. Funkční skupiny X.
Funkční skupina X kde R5, Ró a R7 jsou nezávisle na sobě lineární, rozvětvené a nebo cyklické alkyly obsahující od jednoho do 16 atomů uhlíku,
HO OH
-4CZ 299996 B6
-5CZ 299996 B6
-6CL 299996 B6
|Γ-
Další látkou ze skupiny receptorů je látka obecného vzorce III, .^10
k
Ř'n (IH), kde Rg a R9 jsou nezávisle na sobě skupiny obecného vzorce E nebo F
(E) (F) a Rjq a Ru jsou nezávisle na sobě skupiny obecného vzorce G nebo K,
kde Rb R2 R3 a M jsou definovány výše u látek obecných vzorců I a II.
-7CZ 299996 B6
Další látkou patřící do skupiny receptorů je látka obecného vzorce IV,
kde Z a Y jsou nezávisle na sobě buď H a nebo COOH.
Další látkou patřící do skupiny receptorů je látka obecného vzorce V,
kde Rj2 a Rt3 jsou nezávisle na sobě H, OH a nebo O(CH2CH2O)3CH3.
ío Látky charakterizované obecnými vzorci I až V jsou k modifikaci nanočástic použity ve formě solí, vhodné jsou F“, Cl“, Br“, Γ, PF6Ó“, H2PO4·, C1O4~, NO3 a SO4 2“, vhodnější Br- a Γ.
Nanočástice mohou být tvořeny zlatém, stříbrem, mědí, zinkem, niklem a kobaltem. Nanočástice tvořené výše uvedenými kovy mají průměr od 2 do 1000 nm, vhodněji od 5 do 200 nm a nejíš vhodněji od 10 do 20 nm.
Kovové nanočástice jsou připravovány redukcí NaBH4, vhodněji citrátem sodným. Modifikace kovových nanočástic může být provedena imobilizací látek I až V přímo na nanočástice, vhodněji přes 3-merkaptopropanovou kyselinu a nejvhodněji přes lipoovou kyselinu. Modifikace je prová20 děna imobilizací zvedného roztoku a nebo z roztoku ho obsahujícího vodu a methanol v poměru od 99:1 do 50:50, vhodněji od 97:3 do 80:20 a nej vhodněji od 95:5 do 90:10.
Příklady syntéz porfirinových derivátů jsou popsány v literatuře (V. Král, S. Pataridis, V. Setnička, K. Záruba, M. Urbanová, and K. Volka, „New chiral porphyrin-brucine gelator characterized by methods ofcircular dichroism“ Tetrahedron, vol. 61, pp. 5499-5506, 2005, E. Kolehmainen, J. Koivukorpi, E. Sievánen, V. Král, „Novel Porphyrin-Cholic Acid Conjugates as Receptors for Biologically Important Anions“ Supramol. Chem.j vol. 17, pp. 437—441, 2005, J, Koivukorpi, E. Sievánen, E. Kolehmainen, V. Král, „Synthesis, Characterization, and Saccharide Binding Studies of Bile Acid - Porphyrin Conjugates“ Molecules, vol 12, pp. 13-24, 2007), ostatní deri30 váty byly připraveny analogickými postupy.
-8CZ 299996 B6
Zjištění velikosti kovových nanočástic se provádí transmisním elektronovým mikroskopem. Modifikace nanočástic se sleduje pomocí spektrometrie ve viditelné oblasti, Ramanovy spektrometrie, termogravimetrické analýzy, zjištění hydrodynamického průměru nanočástice a vibračního cirkulámího dichroismu.
Dále se tento vynález týká použití modifikovaných nanočástic. Ty mohou být použity pro přípravu prostředku pro fotodynamickou terapii rakovinných nádorů. Tento prostředek obsahuje modifikované kovové nanočástice dispergované ve vhodném rozpouštědle, nejlépe vodě. Prostředek zkoušen a podáván myším majícím nádor.
Předkládaný vynález se dále týká použití modifikovaných nanočástic pro analytické využití. Modifikované nanočástice mohou být využity ke sledování analytů (nukleotidy, oligonukleotidy a nebo sacharidy ajejich deriváty) ve vodě, methanolu a nebo v roztocích obsahujících vodu a methanol v poměru od 99:1 do 1:99. Výše zmíněné roztoky mohou obsahovat pufry, jako je fosfátový, citrátový, acetátový, HEPES a TRIS o koncentraci od 1 mmol.dm“3 do l mol.dm3, vhodněji od 10 mmol.dm3 do 100 mmol.dm”3. Sledování analytů je možné provádět spektroskopií v ultrafialové a viditelné oblasti, elektronovým cirkulámím dichrosimem a nebo fluorescencí.
Dále se tento vynález týká použití modifikovaných nanočástic pro diagnostické využití, konkrét20 ně pro studium interakce nanočástic modifikovanými látkami obecného vzorce I až V s povrchem buněk. Bylo zjištěno, že zmíněné modifikované nanočástice jsou schopny rozpoznat normální buňky od buněk s nádorem, což velmi usnadní léčbu.
Příklady provedení vynálezu
Vlastnosti nově připravených látek a způsob přípravy jsou doloženy následujícími příklady, aniž by jimi byly jakkoliv omezeny.
Příklady příprav látek obecných vzorců I až V je možné nalézt v literatuře (V. Král, S. Pataridis, V. Setnička, K. Záruba, M. Urbanová, and K. Volka, „New chiral porphyrin-brucine gelator characterized by methods of circular dichroism“, Tetrahedron, vol. 61, pp. 5499-5506, 2005,
E. Kolehmainen, J. Koivukorpi, E. Sievánen, V. Král, „Novel Porphyrin-Cholic Acid Conjugates as Receptors for Biologically Important Anions“ Supramol. Chem., vol. 17, pp. 437-441, 2005,
J. Koivukorpi, E. Sievánen, E. Kolehmainen, V. Král, „Synthesis, Characterization, and Saccharide Binding Studios of Bíle Acid - Porphyrin Conjugates“ Molecules, vol 12, pp. 13-24, 2007).
Příklad 1
Příprava nanočástic zlata.
Do dvojhrdlé 250ml baňky bylo dáno 100 ml H2O (čistota pro HPLC) a voda byla přivedena za míchání k varu. Pak byl do baňky přidán 1 ml 1% (hmotnostní) vodného roztoku K[AuC14] (0,0267 mmol) a 2,5 ml 1% (hmotnostní) vodného roztoku Na3C6H5O7.2H2O (0,085 mmol).
Reakční směs byla refluxována 10 minut. Chladný roztok byl zfiltrován pres 0,2pm membránový filtr a roztok nanočástic byl charakterizován pomocí transmisního elektronového mikroskopu (obrázek 2 a 3), Ramanova spektrometre (obrázek 4) a UV-Vis spektroskopu (obrázek 5) a byl změřen hydrodynamický průměr těchto modifikovaných nanočástic (obrázek 6).
-9CZ 299996 B6
Příklad 2
Příprava nanočástic stříbra.
Do dvojhrdlé 250ml baňky bylo dáno 100 ml H2O (čistota pro HPLC) a 18 mg AgNCf (0,107 mmol) a voda byla přivedena za míchání k varu. Pak byly do baňky přidány 2 ml 1% (hmotnostní) vodného roztoku Na3C6H5O7.2H2O (0,068 mmol). Reakční směs byla refluxována 10 minut. Chladný roztok byl zfittrován pres 0,2pm membránový filtr a roztok nanočástic byl charakterizován pomocí transmisního elektronového mikroskopu, Ramanova spektrometru io aUV-Vis spektroskopu a byl změřen hydrodynamický průměr těchto modifikovaných nanočástic.
Příklad 3
Příprava nanočástic mědí.
Do dvojhrdlé 250ml baňky bylo dáno 100 ml H2O (čistota pro HPLC) a 200 mg CuCl2 (1,5 mmol) a voda byla přivedena za míchání k varu. Pak bylo do baňky přidáno 8,8 ml 10% (hmotnostní) vodného roztoku Na3C6H5O7.2H2O (3 mmol). Reakční směs byla refluxována 10 minut. Chladný roztok byl zfiltrován přes 0,2pm membránový filtr a roztok nanočástic byl charakterizován pomocí transmisního elektronového mikroskopu, Ramanova spektrometru a UV-Vis spektroskopu a byl změřen hydrodynamický průměr těchto modifikovaných nanočástic.
Příklad 4
Příprava nanočástic zinku.
Do dvojhrdlé 250ml baňky bylo dáno 100 ml H2O (čistota pro HPLC) a 100 mg ZnCl2 (0,73 mmol) a voda byla přivedena za míchání k varu. Pak bylo do baňky přidáno 4,4 ml 10% (hmotnostní) vodného roztoku Na3C6H5O7.2H2O (1,5 mmol). Reakční směs byla refluxována 10 minut. Chladný roztok byl zfiltrován přes 0,2pm membránový filtr a roztok nanočástic byl charakterizován pomocí transmisního elektronového mikroskopu, Ramanova spektrometru a UV-Vis spektroskopu a byl změřen hydrodynamický průměr těchto modifikovaných nanočástic.
Příklad 5
Příprava nanočástic niklu.
Do dvojhrdlé 250ml baňky bylo dáno 100 ml H2O (Čistota pro HPLC) a 100 mg NiCl2 45 (0,77 mmol) a voda byla přivedena za míchání k varu. Pak bylo do baňky přidáno 4,4 ml 10% (hmotnostní) vodného roztoku Na3C6H3O7.2H2O (1,5 mmol). Reakční směs byla refluxována 10 minut. Chladný roztok byl zfiltrován přes 0,2μηι membránový filtr a roztok nanočástic byl charakterizován pomocí transmisního elektronového mikroskopu, Ramanova spektrometru a UV-Vis spektroskopu a byl změřen hydrodynamický průměr těchto modifikovaných nanočás50 tic.
-10CZ 299996 B6
Příklad 6
Příprava nanočástic kobaltu.
Do dvojhrdlé 250ml baňky bylo dáno 100 ml H2O (čistota pro HPLC) a 100 mg CoCl2 (0,77 mmol) a voda byla přivedena za míchání k varu. Pak bylo do baňky přidáno 4,4 ml 10% (hmotnostní) vodného roztoku Na3C6H5O7.2H2O (1,5 mmol). Reakční směs byla refluxována 10 minut. Chladný roztok byl zfiltrován přes 0,2pm membránový filtr a roztok nanočástic byl charakterizován pomocí transmisního elektronového mikroskopu, Ramanova spektrometru io aUV-Vis spektroskopu a byl změřen hydrodynamický průměr těchto modifikovaných nanočástic.
Příklad 7 15
Příprava modifikovaných nanočástic zlata připravených v příkladu 1 látkou charakterizovanou . obecným vzorcem I mající strukturní vzorec:
Do roztoku nanočástic připravených podle příkladu 1 byl dán roztok látky I připravený rozpuště20 ním 10 mg látky I v 1 ml MeOH a 1 ml H2O, Výsledný roztok byl nechán stát 3 dny ve tmě při laboratorní teplotě. Potom byl roztok nanočástic centrifugován při 12 000 otáčkách za minutu po dobu 10 minut, supematant byl odsát a nanočástice byly rozpuštěny ve vodě. Tento postup byl ještě 3x opakován. Roztok takto modifikovaných nanočástic byl charakterizován skenovacím elektronovým mikroskopem (Obrázek 7), Ramanovou spektrometrií (Obrázek 8), UV-Vis spek25 troskopií (Obrázek 9), vibračním cirkulámím dichroismem (ECD),(Obrázek 10), termogravimetrickou analýzou (Obrázek 11) a byl změřen hydrodynamický průměr těchto modifikovaných nanočástic (Obrázek 12).
-11CZ 299996 B6
Příklad 8
Příprava modifikovaných nanočástic zlata připravených v příkladu 1 látkou charakterizovanou obecným vzorcem II mající strukturní vzorec:
H2N-A1 s
Do roztoku nanočástic připravených podle příkladu 1 byl dán roztok látky II připravený rozpuštěním 10 mg látky II v 1 ml MeOH a 1 ml H2O. Výsledný roztok byl nechán stát 3 dny ve tmě při laboratorní teplotě. Potom byl roztok nanočástic centrifugován při 12 000 otáčkách za minutu po dobu 10 minut, supematant byl odsát a nanočástice byly rozpuštěny ve vodě. Tento postup byl ještě 3x opakován. Roztok takto modifikovaných nanočástic byl charakterizován skenovacím elektronovým mikroskopem, Ramanovou spektrometrií, UV-Vis spektroskopií, vibračním cirkulámím dichroismem (ECD), termogravimetrickou analýzou a byl změřen hydrodynamický průměr těchto modifikovaných nanočástic.
Příklad 9
Příprava modifikovaných nanočástic zlata připravených v příkladu 1 látkou charakterizovanou obecným vzorcem III mající strukturní vzorec:
Do roztoku nanočástic připravených podle příkladu 1 byl dán roztok látky III připravený rozpuštěním 10 mg látky III v 1 ml MeOH a 1 ml H2O. Výsledný roztok byl nechán stát 3 dny ve tmě
- 12CZ 299996 B6 při laboratorní teplotě. Potom byl roztok nanočástic centrifugován při 12 000 otáčkách za minutu po dobu 10 minut, supematant byl odsát a nanočástice byly rozpuštěny ve vodě. Tento postup byl ještě 3x opakován. Roztok takto modifikovaných nanočástic byl charakterizován skenovacím elektronovým mikroskopem, Ramanovou spektrometrií, UV-Vis spektroskopií, vibračním cirku5 lamím dichroismem (ECD), termogravimetrickou analýzou a byl změřen hydrodynamický průměr těchto modifikovaných nanočástic.
Příklad 10 io
Příprava modifikovaných nanočástic zlata připravených v příkladu 1 látkou charakterizovanou obecným vzorcem IV mající strukturní vzorec:
Do roztoku nanočástic připravených podle příkladu 1 byl dán roztok látky IV připravený roz15 puštěním 10 mg látky IV v 1 ml MeOH a 1 ml H2O. Výsledný roztok byl nechán stát 3 dny ve tmě při laboratorní teplotě. Potom byl roztok nanočástic centrifugován při 12 000 otáčkách za minutu po dobu 10 minut, supernatant byl odsát a nanočástice byly rozpuštěny ve vodě. Tento postup byl ještě 3x opakován. Roztok takto modifikovaných nanočástic byl charakterizován skenovacím elektronovým mikroskopem, Ramanovou spektrometrií, UV-Vis spektroskopií, vibračním cirkulámím dichroismem (ECD), termogravimetrickou analýzou a byl změřen hydrodynamický průměr těchto modifikovaných nanočástic.
Přikladli
... ........
Příprava modifikovaných nanočástic zlata připravených v příkladu 1 látkou charakterizovanou obecným vzorcem V mající strukturní vzorec:
Do roztoku nanočástic připravených podle příkladu 1 byl dán roztok látky V připravený rozpuš30 těním 10 mg látky V v 1 ml MeOH a 1 ml H2O. Výsledný roztok byl nechán stát 3 dny ve tmě při laboratorní teplotě. Potom byl roztok nanočástic centrifugován při 12 000 otáčkách za minutu po dobu 10 minut, supematant byl odsát a nanočástice byly rozpuštěny ve vodě. Tento postup byl ještě 3x opakován. Roztok takto modifikovaných nanočástic byl charakterizován skenovacím
-13CZ 299996 B6 elektronovým mikroskopem, Ramanovou spektrometrií, UV-Vis spektroskopii, vibračním cirkulámím dicbroismem (ECD), termogravimetrickou analýzou a byl změřen hydrodynamický průměr těchto modifikovaných nanočástic.
Příklad 12
Příprava modifikovaných nanočástic zlata připravených v příkladu 1 3-merkaptopropanovou kyselinou.
10
Do roztoku nanočástic připravených podle příkladu 1 byl dán roztok 3-merkaptopropanové kyseliny připravený smícháním 6,3 μΐ 3-merkaptopropanové kyseliny v 0,5 ml MeOH a 0,5 ml H2O. Výsledný roztok byl nechán stát 3 dny ve tmě pri laboratorní teplotě. Roztok nanočástic byl charakterizován pomocí skenovacího elektronového mikroskopu (Obrázek 13), Ramanova spek15 trometru (Obrázek 14) a UV-Vis spektroskopu (Obrázek 15) a byl změřen hydrodynamický průměr těchto modifikovaných nanočástic (Obrázek 16).
Příklad 13
Příprava modifikovaných nanočástic zlata připravených v příkladu 1 lipoovou kyselinou.
Do roztoku nanočástic připravených podle příkladu 1 byl dán roztok lipoové kyseliny připravený smícháním 3,75 mg lipoové kyseliny v 0,25 ml MeOH a 0,25 ml H2O. Výsledný roztok byl nechán stát 3 dny ve tmě při laboratorní teplotě. Roztok nanočástic byl charakterizován pomocí skenovacího elektronového mikroskopu, Ramanova spektrometru a UV-Vis spektroskopu a byl změřen hydrodynamický průměr těchto modifikovaných nanočástic.
Příklad 14
Příprava modifikovaných nanočástic zlata připravených v příkladu 12 látkou charakterizovanou obecným vzorcem I mající strukturní vzorec:
Do roztoku nanočástic připravených podle příkladu 12 byl dán roztok látky I připravený rozpuštěním 10 mg látky I v 1 ml MeOH a 1 ml H2O. Výsledný roztok byl nechán stát 3 dny ve trne při laboratorní teplotě. Potom byl roztok nanočástic centrifugován při 12 000 otáčkách za minutu po dobu 10 minut, supernatant byl odsát a nanočástice byly rozpuštěny ve vodě. Tento postup byl, ještě 3x opakován. Roztok takto modifikovaných nanočástic byl charakterizován skenovacím elektronovým mikroskopem (Obrázek 17), Ramanovou spektrometrií (Obrázek 18), UV-Vis spektroskopií (Obrázek 19), vibračním cirkulámím dichroismem (ECD) (Obrázek 20), termogravimetrickou analýzou (Obrázek 21) a byl změřen hydrodynamický průměr těchto modifikovaných nanočástic (Obrázek 22).
-14CZ 299996 Bó
Příklad 15
Příprava modifikovaných nanočástic zlata připravených v příkladu 12 látkou charakterizovanou 5 . obecným vzorcem II mající strukturní vzorec:
HžN-Ais
Do roztoku nanočástic připravených podle příkladu 12 byl dán roztok látky II připravený rozpuštěním 10 mg látky II v 1 ml MeOH a 1 ml H2O. Výsledný roztok byl nechán stát 3 dny ve tmě při laboratorní teplotě. Potom byl roztok nanočástic centrifugován při 12 000 otáčkách za minutu ío po dobu 10 minut, supernatant byl odsát a nanočástice byly rozpuštěny ve vodě. Tento postup byl ještě 3x opakován. Roztok takto modifikovaných nanočástic byl charakterizován skenovacím elektronovým mikroskopem, Ramanovou spektrometrií, UV-Vis spektroskopií, vibračním cirkulámím dichroismem (ECD), termogravimetrickou analýzou a byl změřen hydrodynamický průměr těchto modifikovaných nanočástic.
Příklad 16
Příprava modifikovaných nanočástic zlata připravených v příkladu 12 látkou charakterizovanou 20 obecným vzorcem III mající strukturní vzorec:
BP
- 15CZ 299996 B6
Do roztoku nanočástic připravených podle příkladu 12 byl dán roztok látky III připravený rozpuštěním 10 mg látky III v 1 ml MeOH a 1 ml H2O. Výsledný roztok byl nechán stát 3 dny ve tmě při laboratorní teplotě. Potom byl roztok nanočástic centrifugován při 12 000 otáčkách za minutu po dobu 10 minut, supematant byl odsát a nanočástice byly rozpuštěny ve vodě. Tento postup byl ještě 3x opakován. Roztok takto modifikovaných nanočástic byl charakterizován skenovacím elektronovým mikroskopem, Ramanovou spektrometrií, UV-Vis spektroskopií, vibračním cirkulámím dichroismem (ECD), termogravimetrickou analýzou a byl změřen hydrodynamický průměr těchto modifikovaných nanočástic.
io
Příklad 17
Příprava modifikovaných nanočástic zlata připravených v příkladu 12 látkou charakterizovanou obecným vzorcem IV mající strukturní vzorec:
Do roztoku nanočástic připravených podle příkladu 12 byl dán roztok látky IV připravený rozpuštěním 10 mg látky ÍV v l ml MeOH a l ml H2O. Výsledný roztok byl nechán stát 3 dny ve tmě při laboratorní teplotě. Potom byl roztok nanočástic centrifugován při 12 000 otáčkách za minutu po dobu 1.0 minut, supernatant byl odsát a nanočástice byly rozpuštěny ve vodě. Tento . postup byl ještě 3x opakován. Roztok takto modifikovaných nanočástic byl charakterizován skenovacím elektronovým 'mikroskopem, Ramanovou spektrometrií, UV-Vis spektroskopií, vibračním cirkulámím dichroismem (ECD), termogravimetrickou analýzou a byl změřen hydrodynamický průměr těchto modifikovaných nanočástic.
' Příklad 18 . ' '
Příprava modifikovaných nanočástic zlata připravených v příkladu 12 látkou charakterizovanou obecným vzorcem V mající strukturní vzorec:
Do roztoku nanočástic připravených podle příkladu 12 byl dán roztok látky V připravený rozpuštěním 10 mg látky V v 1 ml MeOH a 1 ml H2O. Výsledný roztok byl nechán stát 3 dny ve tmě při laboratorní teplotě. Potom byl roztok nanočástic centrifugován při 12 000 otáčkách za minutu po dobu 10 minut, supematant byl odsát a nanočástice byly rozpuštěny ve vodě.
-16CZ 299996 B6 . Tento postup byl ještě 3x opakován. Roztok takto modifikovaných nanočástic byl charakterizován skenovacím elektronovým mikroskopem, Ramanovou spektrometrií, UV-Vis spektroskopií, vibračním cirkulámím dichroismem (ECD), termogravimetrickou analýzou a byl změřen hydro5 dynamický průměr těchto modifikovaných nanočástic.
Aplikace připravených látek
Nové sloučeniny podle vynálezu lze využít pro fotodynamickou terapii, diagnostické použití io a analytické aplikace.
Analytické aplikace
Pro využití modifikovaných nanočástic pro diagnostické použití a fotodynamickou terapii je 15 potřeba nejprve zjistit jejich chování v roztocích, konkrétně sledovat interakce mezi modifikovanými nanočásticemi a různými analyty, v tomto případě například nukleotidy, oligonukleotidy a sacharidy.
Obecná metodika:
20
Interakce modifikovaných nanočástic s různými arialyty byla sledována UV-Vis a fluorescenčními spektroskopickými titracemi. Titrace byly prováděny většinou ve vodném prostředí při daném pH, aby byly výsledky použitelné pro další stupeň aplikace (diagnostické použití). Při samotném experimentu byly do kyvety odpipetovány 2 ml roztoku modifikovaných nanočástic a k němu byl postupně přidáván roztok analytů, který vznikl jeho rozpuštěním ve stejném zásobním roztoku. Při každé titraci bylo provedeno devět přídavků (0,25, 0,5,1, 2, 3, 4, 6, 10 a 20 ekvivalentů).
Zjišťování stechiometrie vznikajícího komplexu při UV-Vis spektroskopické titraci bylo prováděno Jobovou metodou podle postupu uvedeného v literatuře (Hirose K.: Journal oflnclusion
Phenomena andMacrocyclic Chemistry 2001,39, 193). Nakonec byly z titračních křivek spočteny konstanty stability (Hirose K.: Journal oflnclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry 2001,39, 193).
Diagnostické použití , Použití modifikovaných nanočástic pro diagnostiku nádoru v buňkách umožňuje jeho včasné odhalení a tím i větší šanci na jeho zneškodnění, například fotodynamickou terapií.
Obecná metodika:
. . ....
Buňky s nádorem (PRRSBL, CEF/RSV a SW480) a normální buňky (NIH3T3, CEF a FHC) byly inkubovány s modifikovanými nanočásticemi. Po inkubaci byla naměřena fluorescence pouze u buněk s nádorem, což vypovídá o selektivitě modifikovaných nanočástic a možnosti diagnostikovat buňky s nádory.
Fotodynamická terapie
Schopnost selektivní akumulace v nádorových buňkách a účinnost látek pri fotodynamické terapii (PDT) byla testována na lidském melanomu C-32, kteiý byl implantován do myší.
Obecná metodika:
Lidský melanom C-32 byl implantován do myší a nechán vyrůst na objem přibližně 0,2 cm3. Pak byl podán vodný roztok nanočástic zlata připravený podle příkladu 14 a po 6 hodinách bylo pro-17CZ 299996 Bó vedeno osvícení. Pro kontrolu byl podán roztok nemodifikovaných nanočástic (připraveny podle příkladu 1), roztok čisté látky charakterizované obecným vzorcem I mající strukturní vzorec:
Při posledním experimentu nebyl podán myším žádný roztok. Objem nádoru byl měřen 2x týdně 5 až do 28. dne. Z výsledků (Obrázek 23) plyne, že pokud nebyl podán myším žádný roztok, objem nádoru se stále zvětšuje. Pokud byl myším podán roztok nemodifikovaných nanočástic, zabránilo se růstu nádoru. V případě roztoku čisté látky se objem nádoru několik dní zmenšil pod měřitelnou hodnotu, pak ovšem nastal jeho růst. Pouze v případě, že byl myším podán roztok modifikovaných nanočástic, došlo k úplnému vymizení nádoru, io
Průmyslová využitelnost
Vynález je využitelný v analytické chemii, ve farmaceutickém průmyslu a v lékařství.
Claims (7)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Nanočástice kovů vybraných ze skupiny tvořené zlatém, stříbrem, mědí, zinkem, niklem anebo kobaltem o průměru od 2 do 1000 hm modifikované reeeptory, které zahrnují deriváty porfyrinů, safyrinů a póly meth iniových solí, vybranými ze skupiny obsahující látky obecného25 vzorce I nebo II, kde M je Zn2+, Co3+, Mn3+, Fe2+, Fe3+ a nebo Ni2+, (O)n je oligonukleotid, kde n je přirozené číslo od 5 do 30,30 a kde Rb R2, Rj a R.( jsou nezávisle na sobě fenylové skupiny obecného vzorce A, B, C a nebo D a- lít CZ 299996 B6 @ uhlík ® bor kobáltfiii) kde X je skupina z tabulky 1, přičemž ve výsledné látce mohou být kombinace kterýchkoliv skupin X.Tabulka 1. Funkční skupiny X.Funkční skupina XΛ.io kde R5, R$ a R? jsou nezávisle na sobě lineární, rozvětvené a nebo cyklické alkyly obsahující od jednoho do 16 atomů uhlíku,- IQ CZ 299996 BóVH3COCZ 299996 Bó-71 CZ 299996 B6-72CZ 299996 Bó nebo obecného vzorce III,Řn (Hl) kde R8 a R9 jsou nezávisle na sobě skupiny obecného vzorce E nebo F \\.// (E) (F)· a Rt0 a Rt] jsou nezávisle na sobě skupiny obecného vzorce G nebo KH2N(Ó)n (Kj, kde R[, R2 R3, M a (O)n jsou definovány výše u látek obecných vzorců I a II, nebo obecného vzorce IV, kde Z a Y jsou nezávisle na sobě buď H a nebo COOH,-73 CZ 299996 B6 kde Rj2 a R]3 jsou nezávisle na sobě H, OH a nebo O(CH2CH2O)5CH3.
- 2. Způsob přípravy modifikovaných nanočástic podle nároku 1, vyznačující se tím, že se na povrch nanočástic z vodného roztoku a nebo z roztoku obsahujícího vodu a methanol naváží látky obecného vzorce I až V ve formě solí.10
- 3. Způsob přípravy modifikovaných nanočástic podle nároku 2, vyznačující se tím, že nanočástice jsou nejprve modifikovány 3-merkaptopropanovou kyselinou a nebo lipoovou kyselinou a potom se na ně následně naváže látka obecného vzorce I až V ve formě solí.
- 4. Způsob přípravy modifikovaných nanočástic podle nároků2a3, vyznačující se15 tím , že vhodné soli jsou vybrány ze skupiny tvořené F“, Cl“, Br, Γ, PF6Ó“, H2PO4“, C1O4”,NOf aSO4 2\
- 5. Použití modifikovaných nanočástic podle nároku 1 pro přípravu prostředku pro fotodynamickou terapii rakovinných nádorů.
- 6. Použití modifikovaných nanočástic podle nároku 1 pro analýzu roztoků biologických analytů zahrnujících nukleotidy, oligonukleotidy a nebo sacharidy.
- 7. Použití modifikovaných nanočástic podle nároku 1 pro přípravu prostředku pro diagnostické25 použití, konkrétně pro odlišení mezi nádorovými a normálními buňkami.fr8. Farmaceutický prostředek pro fotodynamickou terapii rakovinných nádorů, vyznačující se tím, že obsahuje nanočástice podte nároku 1.30 9. Farmaceutický prostředek pro diagnostické použití, zejména pro odlišení nádorových a normálních zdravých buněk, vyznačující se tím, že obsahuje nanočástice podle nároku 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20070710A CZ299996B6 (cs) | 2007-10-11 | 2007-10-11 | Modifikované nanocástice a jejich terapeutické, diagnostické a analytické použití |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20070710A CZ299996B6 (cs) | 2007-10-11 | 2007-10-11 | Modifikované nanocástice a jejich terapeutické, diagnostické a analytické použití |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2007710A3 CZ2007710A3 (cs) | 2009-01-14 |
| CZ299996B6 true CZ299996B6 (cs) | 2009-01-14 |
Family
ID=40227453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20070710A CZ299996B6 (cs) | 2007-10-11 | 2007-10-11 | Modifikované nanocástice a jejich terapeutické, diagnostické a analytické použití |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ299996B6 (cs) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ301005B6 (cs) * | 2008-08-29 | 2009-10-14 | Fyzikální ústav AV CR, v.v.i. | Zpusob prípravy hybridních nanocástic z aglomerátu nanocástic komplexních vícesložkových oxidu kovu |
| CZ304948B6 (cs) * | 2013-01-02 | 2015-02-04 | Vysoká škola chemicko-technologická v Praze | Využití polymethiniových solí jako senzorů pro nádorové markery |
| US12398176B2 (en) | 2018-08-27 | 2025-08-26 | Regeneron Pharmaceuticals, Inc. | Use of Raman spectroscopy in downstream purification |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003073444A1 (en) * | 2002-02-22 | 2003-09-04 | Purdue Research Foundation | Fe/au nanoparticles and methods |
| EP1532274A2 (en) * | 2002-06-28 | 2005-05-25 | Purdue Research Foundation | Magnetic nanomaterials and methods for detection of biological materials |
-
2007
- 2007-10-11 CZ CZ20070710A patent/CZ299996B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003073444A1 (en) * | 2002-02-22 | 2003-09-04 | Purdue Research Foundation | Fe/au nanoparticles and methods |
| EP1532274A2 (en) * | 2002-06-28 | 2005-05-25 | Purdue Research Foundation | Magnetic nanomaterials and methods for detection of biological materials |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ301005B6 (cs) * | 2008-08-29 | 2009-10-14 | Fyzikální ústav AV CR, v.v.i. | Zpusob prípravy hybridních nanocástic z aglomerátu nanocástic komplexních vícesložkových oxidu kovu |
| CZ304948B6 (cs) * | 2013-01-02 | 2015-02-04 | Vysoká škola chemicko-technologická v Praze | Využití polymethiniových solí jako senzorů pro nádorové markery |
| US12398176B2 (en) | 2018-08-27 | 2025-08-26 | Regeneron Pharmaceuticals, Inc. | Use of Raman spectroscopy in downstream purification |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2007710A3 (cs) | 2009-01-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fan et al. | Catalytic nanomaterials toward atomic levels for biomedical applications: from metal clusters to single-atom catalysts | |
| Yang et al. | Reversible “off–on” fluorescence of Zn2+-passivated carbon dots: mechanism and potential for the detection of EDTA and Zn2+ | |
| Jiang et al. | Biocompatible Au@ Ag nanorod@ ZIF-8 core-shell nanoparticles for surface-enhanced Raman scattering imaging and drug delivery | |
| Cao et al. | Intelligent Janus nanoparticles for intracellular real-time monitoring of dual drug release | |
| Li et al. | A rationally designed upconversion nanoprobe for in vivo detection of hydroxyl radical | |
| Asadi et al. | Green synthesis of fluorescent PEG-ZnS QDs encapsulated into Co-MOFs as an effective sensor for ultrasensitive detection of copper ions in tap water | |
| Meng et al. | Confinement of AuAg NCs in a pomegranate-type silica architecture for improved copper ion sensing and imaging | |
| Lei et al. | Superbright multifluorescent core− shell mesoporous nanospheres as trackable transport carrier for drug | |
| Zhou et al. | FITC doped rattle-type silica colloidal particle-based ratiometric fluorescent sensor for biosensing and imaging of superoxide anion | |
| US20190090491A1 (en) | Direct detection of disease biomarkers in clinical specimens using cationic nanoparticle-based assays & versatile and green methods for synthesis of anisotropic silver nanostructures | |
| Zheng et al. | Novel fluorescent nitrogen-doped carbon dots derived from Panax notoginseng for bioimaging and high selectivity detection of Cr 6+ | |
| Das et al. | Magnetic mesoporous silica gated with doped carbon dot for site-specific drug delivery, fluorescence, and MR imaging | |
| CN108998012B (zh) | 一种蓝色荧光量子点及其制备方法和铜离子检测应用 | |
| Sharma et al. | Surface decoration of ZnO nanoparticles: A new strategy to fine tune the recognition properties of imine linked receptor | |
| Gao et al. | Selectively lighting up singlet oxygen via aggregation-induced electrochemiluminescence energy transfer | |
| Luo et al. | Defective site modulation strategy for preparing single atom-dispersed catalysts as superior chemiluminescent signal probes | |
| Yao et al. | Persistent luminescence nanoparticles/hierarchical porous ZIF-8 nanohybrids for autoluminescence-free detection of dopamine | |
| Ding et al. | Luminescent silica nanosensors for lifetime based imaging of intracellular oxygen with millisecond time resolution | |
| Li et al. | Tailoring of a bionic bifunctional cellulose nanocrystal-based gold nanocluster probe for the detection of intracellular pathological biomarkers | |
| Díaz‐García et al. | Emergence of quantum dots as innovative tools for early diagnosis and advanced treatment of breast cancer | |
| Zhou et al. | Porphyrin-containing metallacage with precise active sites and super long-term stability as a specific peroxidase mimic for versatile analyte determination | |
| Yang et al. | Tirapazamine-loaded UiO-66/Cu for ultrasound-mediated promotion of chemodynamic therapy cascade hypoxia-activated anticancer therapy | |
| Gao et al. | Visual monitoring of levofloxacin in biofluids by europium (III)-functionalized mesoporous silica nanoparticles | |
| Liu et al. | Triple-emitting dumbbell fluorescent nanoprobe for multicolor detection and imaging applications | |
| Wang et al. | Recent advances in nucleic acid modulation for functional nanozyme |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20161011 |