CZ303992B6 - Nanovlákenné nosice s fotoafinne vázanými mikrosférami a zpusob jejich výroby - Google Patents
Nanovlákenné nosice s fotoafinne vázanými mikrosférami a zpusob jejich výroby Download PDFInfo
- Publication number
- CZ303992B6 CZ303992B6 CZ20100802A CZ2010802A CZ303992B6 CZ 303992 B6 CZ303992 B6 CZ 303992B6 CZ 20100802 A CZ20100802 A CZ 20100802A CZ 2010802 A CZ2010802 A CZ 2010802A CZ 303992 B6 CZ303992 B6 CZ 303992B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- nanofibrous
- carriers
- nanofibres
- affinity
- microspheres
- Prior art date
Links
- 239000000969 carrier Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000002502 liposome Substances 0.000 claims description 21
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 claims description 9
- 108010030416 proteoliposomes Proteins 0.000 claims description 6
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 claims description 5
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 claims description 5
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 5
- 108091008102 DNA aptamers Proteins 0.000 claims description 4
- 108091008103 RNA aptamers Proteins 0.000 claims description 4
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims description 4
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000000599 controlled substance Substances 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 3
- 239000002088 nanocapsule Substances 0.000 abstract description 11
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 abstract description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 abstract description 3
- 239000013543 active substance Substances 0.000 abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 7
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 6
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 6
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- AOJJSUZBOXZQNB-TZSSRYMLSA-N Doxorubicin Chemical compound O([C@H]1C[C@@](O)(CC=2C(O)=C3C(=O)C=4C=CC=C(C=4C(=O)C3=C(O)C=21)OC)C(=O)CO)[C@H]1C[C@H](N)[C@H](O)[C@H](C)O1 AOJJSUZBOXZQNB-TZSSRYMLSA-N 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000005222 photoaffinity labeling Methods 0.000 description 3
- IAKHMKGGTNLKSZ-INIZCTEOSA-N (S)-colchicine Chemical compound C1([C@@H](NC(C)=O)CC2)=CC(=O)C(OC)=CC=C1C1=C2C=C(OC)C(OC)=C1OC IAKHMKGGTNLKSZ-INIZCTEOSA-N 0.000 description 2
- 238000007106 1,2-cycloaddition reaction Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 2
- JZNWSCPGTDBMEW-UHFFFAOYSA-N Glycerophosphorylethanolamin Natural products NCCOP(O)(=O)OCC(O)CO JZNWSCPGTDBMEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102100037611 Lysophospholipase Human genes 0.000 description 2
- 108010058864 Phospholipases A2 Proteins 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N coumarin Chemical compound C1=CC=C2OC(=O)C=CC2=C1 ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 229960004679 doxorubicin Drugs 0.000 description 2
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 2
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 2
- CGIGDMFJXJATDK-UHFFFAOYSA-N indomethacin Chemical compound CC1=C(CC(O)=O)C2=CC(OC)=CC=C2N1C(=O)C1=CC=C(Cl)C=C1 CGIGDMFJXJATDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- WTJKGGKOPKCXLL-RRHRGVEJSA-N phosphatidylcholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCCCCCCC=CCCCCCCCC WTJKGGKOPKCXLL-RRHRGVEJSA-N 0.000 description 2
- 150000008104 phosphatidylethanolamines Chemical class 0.000 description 2
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 2
- 238000001782 photodegradation Methods 0.000 description 2
- 229920001983 poloxamer Polymers 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- LWAVGNJLLQSNNN-UHFFFAOYSA-N (2,5-dioxopyrrolidin-1-yl) 4-azidobenzoate Chemical compound C1=CC(N=[N+]=[N-])=CC=C1C(=O)ON1C(=O)CCC1=O LWAVGNJLLQSNNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KILNVBDSWZSGLL-KXQOOQHDSA-N 1,2-dihexadecanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC KILNVBDSWZSGLL-KXQOOQHDSA-N 0.000 description 1
- IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 1-palmitoyl-2-arachidonoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical group CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCC IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 0.000 description 1
- BIAWAXVRXKIUQB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylethenyl)pyridine Chemical compound C=1C=CC=CC=1C=CC1=CC=CC=N1 BIAWAXVRXKIUQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- 230000033616 DNA repair Effects 0.000 description 1
- 230000004543 DNA replication Effects 0.000 description 1
- HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N Heparin Chemical compound OC1C(NC(=O)C)C(O)OC(COS(O)(=O)=O)C1OC1C(OS(O)(=O)=O)C(O)C(OC2C(C(OS(O)(=O)=O)C(OC3C(C(O)C(O)C(O3)C(O)=O)OS(O)(=O)=O)C(CO)O2)NS(O)(=O)=O)C(C(O)=O)O1 HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012695 Interfacial polymerization Methods 0.000 description 1
- 102000015494 Mitochondrial Uncoupling Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010050258 Mitochondrial Uncoupling Proteins Proteins 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 230000002491 angiogenic effect Effects 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 1
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 1
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000012867 bioactive agent Substances 0.000 description 1
- 239000003519 biomedical and dental material Substances 0.000 description 1
- 238000010504 bond cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 1
- 229940114081 cinnamate Drugs 0.000 description 1
- 229960001338 colchicine Drugs 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 1
- 229960000956 coumarin Drugs 0.000 description 1
- 235000001671 coumarin Nutrition 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000006471 dimerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 1
- 210000002165 glioblast Anatomy 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- 229960002897 heparin Drugs 0.000 description 1
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 229960000905 indomethacin Drugs 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000002077 nanosphere Substances 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 1
- 238000002428 photodynamic therapy Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229920001606 poly(lactic acid-co-glycolic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 1
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920005643 polyisobutyl cyanoacrylate Polymers 0.000 description 1
- 238000012667 polymer degradation Methods 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000003725 proteoliposome Substances 0.000 description 1
- 238000011552 rat model Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M trans-cinnamate Chemical compound [O-]C(=O)\C=C\C1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M 0.000 description 1
Landscapes
- Medicinal Preparation (AREA)
Abstract
Nanovlákenné nosice s fotoafinne vázanými mikrosférami a zpusob prípravy a výroby techto nosicu zejména nanovlákenné povahy, které jsou funkcinalizovány fotoafinne ukotvenými mikrosférami, takzvanými mikro- nebo nanokapslemi, které jsou urceny a mohou s sebou nést a distribuovat jak in vitro, tak i in vivo látky, zejména pak bioaktivní. Jejich pouzití v oblasti selektivního dodávání a uvolnování léciv a bioaktivních látek.
Description
Oblast techniky
Technické řešení podle vynálezu se týká nanovlákenných nosičů s fotoafinně vázanými mikrosférami a způsobu přípravy a výroby těchto nosičů zejména nanovlákenné povahy, které jsou funkcionalizovány fotoafinně ukotvenými mikrosférami, takzvanými mikro- nebo nanokapslemi, které jsou určeny a mohou s sebou nést a distribuovat jak in vitro, tak i in vivo látky, zejména pak bioaktivní. Jejich použití lze očekávat v oblasti selektivního dodávání a uvolňování léčiv a bioaktivních látek.
Dosavadní stav techniky
Pro distribuci bioaktivních látek pro lékařské a veterinární účely se dosud zkoušela řada systémů. Vzhledem k rozměrům buněk v řádech mikrometrů je však zásadní pro distribuci bioaktivních látek využívat systémů, jejichž rozměry jsou s buňkami srovnatelné či spíše ještě menší. Jako nosiče v rozměrech nanometrů pro bioaktivní látky se dosud využívalo především liposomů a nanočástic, jejichž rozměry tomuto požadavku vyhovují.
Liposomy jsou membránové útvary tvořené amfifilními látkami v polárním prostředí. Nejčastěji se jedná o lipidy a však stále širší aplikaci mají i povrchově aktivní látky a amfifilní peptidy. Liposomálních nosičových systémů je popsána celá řada od jednoduchých liposomových systémů, přes stabilizované liposomy, asociované s polyethylenglykolem, což prodlužuje jejich retenci v organismu, imunoliposomy - liposomy s vázanými antigeny nebo protilátkami, nabité lipozomy, pH senzitivní liposomy, či termosenzitivní nosičové systémy. Přes obrovské mnohaleté úsilí se dosud nepodařilo naplnit původní optimistická očekávání o širokém použití liposomů pro řízené dodávání léčiv. Největším problémem se ukázala jejich nízká retence v organismu a rychlá degradace imunitním systémem. Velkou nevýhodou je i jejich křehkost a tendence k destrukci, například změnou iontové síly.
Kompozitní nanočástice představují další variantu nosičů, jejichž velikost odpovídá představám o velikosti pro řízené dodávání léčiv. Nanočástic byla připravena celá řada. Bernardi v roce 2099 připravil nanokapsle složené z polykaprolaktonu s obsahem indometacínu. Při přípravě použil meziplošné nanášení - interfacial deposition. Pozitivní účinek takto připraveného nosiče ověřil jak in vitro při potlačování růstu glioblastů, tak i in vivo na modelu potkana. Alternativním způsobem byly nanokapsle připravené z polyisobutylcyanoacrylátu s olej ovitým vnitřkem využívaným na enkapsulaci hydrofóbních léčiv. Courarie v roce 2004 připravil nanokapsle meziplošnou polymerizací - interfacial polymerization. Dalšími materiály, ze kterých byly připravené nanokapsle jsou polyuretany a polyamidy připravené Montasserem v roce 2006 a směs chitosan Polyethylenglykol, ze které připravil nanokapsle Prego v roce 2006. Obecným problémem nanočástic je především jejich poměrně omezené množství materiálů, ze kterých lze nanočástice připravit, a především nebezpečí jejich průniku hemato-encefalickou bariérou. Zcela nový způsob přípravy nanokapslí vychází z koaxiálně připravených nanovláken ajejich následného rozmělnění
Kromě koaxiálního elektrospinningu lze plněná nanovlákna připravit i alternativní technikou s využitím přeplavovacího elektrostatického zvlákňování. Rada látek však není možné distribuovat v těle nanovláken v aktivní formě, neboť během přípravy samotných nanovláken dochází k takovým nepříznivým procesům (tepelným, průchod vysokým napětím, atd.), že nativní struktura bioaktivních látek může být významně porušena. Cílem řešení podle tohoto vynálezu je vytvořit alternativu, která zachová nativní vlastnosti bioaktivních látek. K tomuto účelu bude využito fotoafinně připojených mikrosfér k nanovlákenným nosičům.
-1 CZ 303992 B6
Modifikace polymemích povrchů pomocí fotoreaktivních molekul je založená na vzniku reaktivních molekul interagujících se specifickými molekulami. Fotoreaktivní reakce jsou nejčastěji iniciované vystavením fotoreaktivní látky ultrafialovému záření (100 až 400 nm) Van Gerven, T., et al., A review of intensification of photocatalytic processes. Chemical Engineering and Processing, 2007. 46(9): p. 781-789.
Popsané byly také systémy excitované viditelným (400 až 760 nm) a infračerveným zářením (760 až 20 000 nm) He, D., H. Susanto, and M. Ulbricht, Photo-irradiation for preparation, modification and stmulation ofpolymeric membranes. Progress in Polymer Science, 2009. 34(1): p. 6298. Světelné záření excituje elektrony, což vede ke změně reaktivity látek. Efektivita procesu a reakční mechanizmus závisí na vlastnostech reaktivních látek. Díky těmto vlastnostem je reakční mechanizmus fotoreaktivních látek v mnohých případech specifický. Fotoreaktivní látky se dělí na fotoaktivační, které po absorpci záření iniciují chemickou změnu jiné molekuly, a fotoreaktivní molekuly, které po excitaci přímo reagují s cílovou molekulou. Hlavními výhodami fotoreaktivních reakcí je jejich selektivita, kompatibilita se širokým spektrem rozpouštědel a vysoký dynamický rozsah. V současnosti se využívají především na chemickou syntézu, fotopolymerizaci, fotolitografii, fotokatalýzu a tvorbu UV-citlivých materiálů.
Aplikace fotoreaktivních činidel v spojitosti s polymery se využívá v oblastech:
Fotodegradace, což je proces, při kterém dochází k degradaci polymeru na základě interakce se světelným zářením Moad, C. L. and D. J. Winzor, Quantitative characterization of radiation degradation in polymers by evaluation of scission and cross-linking yields. Progress in Polymer Science, 1998. 23(5): p 759-813.
Příkladem je fotodegradace celulózy, PES (poletylén sulfonát) a PP (polypropylén).
Fotofunkcionalizace polymerů založená na vazbě fotoaktivní látky na polymer. Dochází k přepojení řetězců (síťování), adici anebo eliminaci funkčních skupin. Příkladem je reakce aromatických azidů za uvolnění N2 a vzniku vysoce reaktivních nitrénů. Důležitá je také dimerizační reakce pomocí [2+2] cykloadice, jako například u cinamátu, kumarínu a styrylpyridinu.
Fotofunkcionalizace se využívá při zlepšování vlastností polymemích membrán, uhlíkových nanomateriálů Colavita, Ρ. E., et al. Photo-induced surface functionalization of carbon surfaces: The role of photoelectron ejection. 2008: AVS a hydrogelů Yoon, J. J., H. J., Chung, and T. G. Park, Photo-crosslinkable and biodegradablPluronic/heparin hydrogels for local and sustained delivery of angiogenic growth factor. Journal of Biomedical Materiál Research Part A, 2007. 83A(3): p. 597-605.
Při nanovlákenných materiálech jsou pro modulaci vlastnosti důležité povrchově navázané ligandy. Fotofunkcionalizace nanovlákenných materiálů připravených elektrostatickým zvlákňováním byla popsána za účelem síťování řetězců. Nanovlákna byla připravena z poly(methyl methacrylate-co-2-hydroxyethyl acrylate) a síťována během přípravy pomocí cinamátu na principu [2+2] cykloadice Gupta, P., et al., In Šitu Photo Cross-Linking of Cinnamate Functionalized Poly(methyl methacrylate-co-2-hydroxyethyl acrylate) Fibers during Electrospinning. Macromolecules, 2004. 37(24): p. 9211-9218.
Síťování pomocí fotoaktivovatelných látek bylo využito pro síťování dextranové fáze s nanovlákny z PLGA Jiang H., et al., Optimalization and Characterization of Dextran Membranes Prepared by Electrospinning. Biomacromolecules, 2004. 5(2): p. 326-333.
Fotoreaktivní látky se využívají také k funkcionalizaci biomolekul, jako jsou proteiny Vodovozova, E. L., Photoaffinity labeling and its application in structural biology. Biochemistry (Mosc), 2007. 72(1): p. 1-20. Safa, A. R., N. D. Mehta, and M. Agresti, Photoaffinity labeling ofP-glycoprotein in multidrug resistant cells with photoactive analogs of colchicine. Biochem Biophys Res Commun, 1989. 162(3): p. 1402-8. DNA Khodyreava, S. N. and O. I. Lavrik, Photoaffinity labeling techniques for studying DNA replication and DNA repair. Curr Med Chem, 2005. 12(6):
-2CZ 303992 B6
p. 641-55 a lipidy Ježek, P., et al., Photoactivated azido fatty acid irreversibly inhibits anion and proton transport through the mitochondrial uncouplingprotein. J. Biol. Chem, 1996. 271(11): p. 6199-205.
Hlavním účelem těchto derivátů je zjištění interakcí v okolí značené látky, dynamiky struktur a jejich biochemické úlohy. Příkladem fotofunkcionalizovaného lipidu je fosfatidyl etanolamín funkcionalizován pomocí N-hydroxysukcinimidyl-4-azidobenzoátu využitý pro sledování interakce s fosfolipázou A2 Rajasekharan, R. and. J. D. Kemp, Synthesis of photoreactive phosphatidylethanolamine and its interaction withphospholipase A2. J Lipid Res, 1994. 35(1): p. 45-51.
Liposomy připravené inkorporací fotoreaktivních analogů lipidů do lipidové vrstvy se využívají hlavně z důvodu UV inicializovaného uvolnění obsahu Spratt, T., B. Bondurant, and D. F. O'Brien, Rapid release of liposomal contents upon photoinitiateďdestabilization with UV exposure. Biochim Biophys Acta, 2003. 1611(1-2): p. 35^43. Wang J.-Y., et al., Photo-Sensitive Liposomes: Chemistry and Application in Drug Delivery. Mini Reviews in Medicinal Chemistry, 2010. 10: p. 172-181. Využití si tyto liposomy nacházejí v oblasti fotodynamické terapie. Příkladem je uvolnění doxorubicínu z liposomů vytvořených z fosfatidyl cholínu a fotoreaktivního diacetylen fosfatidyl cholinu. Uvolnění obsahu liposomů bylo iniciováno osvícením UV světlem (254 nm) 15. Yavlovich, A., et al., A novel class of photo-triggerable liposomes containing DPPC:DC(8,9)PC as vehicles for delivery of doxorubicin to cells. Biochim Biophys Acta, 2010.
Zajímavým je nanosystém složený s lipozomálního jádra z fosfatidyl cholinu a obalu vytvořeného síťováním s diakrylátom pluroniku F-127 Choi, W. I., et al., Remarkably enhanced stability andfunction of core/shell nanoparticles composed of a lecithin core and a pluronic shell layer by photo-crosslinking he shell layer: in vitro and in vivo study. Acta Biomaterialia, 2010. 6(7): p. 2666-73.
Podstata vynálezu
S využitím metody klasického nebo koaxiálního elektrostatického zvlákňování (klasický, coreshell elektrospinning, či přeplavovacího elektrostatického zvlákňování) se připraví nosiče nanovlákenné povahy. Typicky je možné použít metod tvorby koaxiálních nanovláken spojujících hladinové a jehlové zvlákňování.
Tyto nanovlákenné nosiče se povrchově upraví, fyzikálně nebo chemicky tak, aby bylo možné na nich specificky adorovat mikrosféry či nanosféry. Tyto struktury lze dále naplnit různými polymery či bioaktivními látkami. Povrch nanovlákenných nosičů lze navíc chemicky modifikovat a opatřit fotoafinní látkou tak, aby umožnila po navázání na nanovlákenný nosič (s využitím některých výše zmíněných modifikací) a osvícení fotoafinní připojení k nosiči.
Takto utvořené struktury mohou s výhodou obsahovat bioaktivní látky a lze je použít například pro řízené dodávání léčiv. Výhodou tohoto přístupu oproti dosud používaným technikám je pevné specifické ukotvení mikrosfér obsahující bioaktivní látky, výběr materiálů, které jsou pomalu degradovány imunitním systémem (prodlouženou retenci), specifickou asociaci s funkcionalizovanými nanovlákny, což umožní regulovat řadu biologických jevů.
-3CZ 303992 B6
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Nanovlákna s navázanou funkcionalizovanou molekulou pro vazbu liposomů jsou vyrobena klasicky nebo metodou koaxiálního spinningu nebo jinou dostupnou alternativní metodou, například s využitím přeplavovacího spinneru a podobně. Povrch nanovláken je fyzikálně (typicky expozicí v plazmě) nebo chemicky upraven, tak, aby bylo možné navázat další afinitní struktury, typicky vhodnou protilátku, DNA/RNA aptamery, sacharidy, peptidy apod. Nanovlákna jsou povrchově modifikována tak, aby na povrchu vznikla alespoň jedna třída povrchově aktivních látek, které se budou specificky vázat k afinitním strukturám. Tyto afinitní struktuiy budou součásti vnějšího pláště liposomů se kterými budou nanovlákna před použitím smíchána. Po smíchání dojde k adhezi liposomů na povrch nanovláken díky afinitním strukturám. Součástí vnějšího povrchu liposomů bude i fotoafinní molekula, která po osvícení bude kovalentně reagovat s nanovlákennou strukturou, na kterou bude takto ukotvena. Bioaktivní látka může být dodána jak v průběhu tvorby nanovláken, tak i inkorporovaná do liposomů.
Příklad 2
Nanovlákna s navázanou funkcionalizovanou molekulou pro vazbu proteoliposomu jsou vyrobena klasicky nebo metodou koaxiálního spinningu nebo jinou dostupnou alternativní metodou, například s využitím přeplavovacího spinneru a podobně. Povrch nanovláken je fyzikálně (typicky expozicí v plazmě) nebo chemicky upraven, tak, aby bylo možné navázat další afinitní struktury, typicky vhodnou protilátku, DNA/RNA aptamery, sacharidy, peptidy apod. Nanovlákna budou povrchově modifikována tak, aby na povrchu vznikla alespoň jedna třída povrchově aktivních látek, které se budou specificky vázat k afinitním strukturám. Tyto afinitní struktury budou součásti vnějšího pláště proteoliposomů, se kterými budou nanovlákna před použitím smíchána. Po smíchání dojde k adhezi proteoliposomů na povrch nanovláken díky afinitním strukturám. Součástí vnějšího povrchu proteoliposomů bude i fotoafinní molekula, která po osvícení bude kovalentně reagovat s nanovlákennou strukturou, na kterou bude takto ukotvena. Bioaktivní látka může být dodána jak v průběhu tvorby nanovláken, tak i inkorporovaná do proteoliposomů.
Příklad 3
Nanovlákna s navázanou funkcionalizovanou molekulou pro vazbu nanokapslí jsou vyrobena metodou koaxiálního spinningu nebo jinou dostupnou alternativní metodou, například s využitím přeplavovacího spinneru nebo technologií NanospiderTM a podobně. Povrch nanovláken může být fyzikálně, například nábojově, nebo chemicky upraven, například protilátkou, tak, aby byla možná adheze nanokapslí. Povrch nanokapslí bude modifikován fotoafinní složkou, která umožní fotoafinní reakci s povrchem nanovláken.
Průmyslová využitelnost
Technické řešení podle vynálezu, to jest nanovlákenné nosiče s fotoafinně vázanými mikrosférami jsou funkcionalizovány fotoafinně ukotvenými mikrosférami, takzvanými mikro- nebo nanokapslemi, které jsou určeny a mohou s sebou nést a distribuovat jak in vitro, tak i in vivo látky, zejména pak bioaktivní. Jejich použití lze očekávat v oblasti selektivního dodávání a uvolňování léčiv a bioaktivních látek.
Claims (4)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Nanovlákenné nosiče s fotoafinně vázanými mikrosférami, vyznačující se tím, že nanovlákna jsou povrchově upravena expozicí v plazmě, přičemž povrch plazmou upravených nanovlákenných nosičů je opatřen fotoafmní látkou, která po navázání na nanovlákenný nosič a osvícení, se připojí k mikrosférám.
- 2. Nanovlákenné nosiče s fotoafinně vázanými mikrosférami, podle nároku 1, vyznačující se tím, že takto utvořené struktury s výhodou obsahují bioaktivní látky, například pro řízené dodávání léčiv.
- 3. Způsob výroby nanovlákenných nosičů sfotoafinně vázanými mikrosférami, vyznačený tím, že povrch nanovláken je po expozici v plazmě následně chemicky upraven pro navázání další afinitní struktury, kterou je vhodná protilátka, DNA/RNA aptamery, sacharidy, peptidy, s tím, že nanovlákna jsou povrchově modifikována tak, že na povrchu vznikne alespoň jedna třída povrchově aktivních látek, které se specificky váží k afinitním strukturám, přičemž tyto afinitní struktury jsou součástí vnějšího pláště liposomů, se kterými jsou nanovlákna před použitím smíchána, čímž dojde k smíchání a k adhezi liposomů na povrch nanovláken díky afinitním strukturám, součástí vnějšího povrchu liposomů je i fotoafmní molekula, která po osvícení kovalentně reaguje s nanovlákennou strukturou, na kterou je takto ukotvena.
- 4. Způsob výroby nanovlákenného nosiče s fotoafinně vázanými mikrosférami, podle nároku 3, vyznačený tím, že povrch nanovlákenného nosiče je upraven expozicí v plazmě a následně chemicky upraven k navázání další afinitní struktury, typicky protilátkou, DNA/RNA aptamery, sacharidy, peptidy, s tím, že nanovlákenné nosiče jsou povrchově modifikovány, přičemž vznikne alespoň jedna třída povrchově aktivních látek, které se specificky vážou k afinitním strukturám, tyto afinitní struktury jsou součástí vnějšího pláště proteoliposomů, se kterými jsou nanovlákenné nosiče před použitím smíchány, po smíchání dojde k adhezi proteoliposomů na povrchu nanovlákenného nosiče.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100802A CZ303992B6 (cs) | 2010-11-04 | 2010-11-04 | Nanovlákenné nosice s fotoafinne vázanými mikrosférami a zpusob jejich výroby |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100802A CZ303992B6 (cs) | 2010-11-04 | 2010-11-04 | Nanovlákenné nosice s fotoafinne vázanými mikrosférami a zpusob jejich výroby |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2010802A3 CZ2010802A3 (cs) | 2012-11-07 |
| CZ303992B6 true CZ303992B6 (cs) | 2013-08-07 |
Family
ID=47087706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20100802A CZ303992B6 (cs) | 2010-11-04 | 2010-11-04 | Nanovlákenné nosice s fotoafinne vázanými mikrosférami a zpusob jejich výroby |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ303992B6 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ304174B6 (cs) * | 2012-12-19 | 2013-12-04 | C2P S.R.O. | Prípravek pro postupné uvolnování kyseliny nikotinové a/nebo nikotinamidu |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ350895A3 (en) * | 1993-07-02 | 1996-10-16 | Molecular Biosystems Inc | In protein encapsulated micro-spheres containing insoluble gas as well as their preparation and use as ultrasonic diagnostic |
| CZ420399A3 (cs) * | 1998-05-22 | 2000-04-12 | West Pharmaceutical Services Drug Delivery & Clinical Research Centre Limited | Gastroretenční mikrosféry s regulovaným ulolňováním a zlepšenou dodávkou účinné látky |
| CZ2007179A3 (cs) * | 2007-03-08 | 2008-09-17 | Elmarco S. R. O. | Lineární vlákenný útvar obsahující polymerní nanovlákna, zpusob výroby a zarízení k výrobe takovéhoútvaru |
-
2010
- 2010-11-04 CZ CZ20100802A patent/CZ303992B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ350895A3 (en) * | 1993-07-02 | 1996-10-16 | Molecular Biosystems Inc | In protein encapsulated micro-spheres containing insoluble gas as well as their preparation and use as ultrasonic diagnostic |
| CZ420399A3 (cs) * | 1998-05-22 | 2000-04-12 | West Pharmaceutical Services Drug Delivery & Clinical Research Centre Limited | Gastroretenční mikrosféry s regulovaným ulolňováním a zlepšenou dodávkou účinné látky |
| CZ2007179A3 (cs) * | 2007-03-08 | 2008-09-17 | Elmarco S. R. O. | Lineární vlákenný útvar obsahující polymerní nanovlákna, zpusob výroby a zarízení k výrobe takovéhoútvaru |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ304174B6 (cs) * | 2012-12-19 | 2013-12-04 | C2P S.R.O. | Prípravek pro postupné uvolnování kyseliny nikotinové a/nebo nikotinamidu |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2010802A3 (cs) | 2012-11-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2022201963B2 (en) | Fusogenic liposome-coated porous silicon nanoparticles | |
| Di Santo et al. | Microfluidic manufacturing of surface-functionalized graphene oxide nanoflakes for gene delivery | |
| Huang et al. | Light-responsive and pH-responsive DNA microcapsules for controlled release of loads | |
| Kokkoli et al. | Self-assembly and applications of biomimetic and bioactive peptide-amphiphiles | |
| Kim et al. | Direct synthesis of polymer nanocapsules: self-assembly of polymer hollow spheres through irreversible covalent bond formation | |
| Cashion et al. | Biomimetic design and performance of polymerizable lipids | |
| Xia et al. | Diselenide-containing polymeric vesicles with osmotic pressure response | |
| Zhou et al. | Redox responsive liposomal nanohybrid cerasomes for intracellular drug delivery | |
| WO2008118133A2 (en) | Silk microspheres for encapsulation and controlled release | |
| Razuvayeva et al. | Calixarene-based pure and mixed assemblies for biomedical applications | |
| Ruysschaert et al. | Liposome-based nanocapsules | |
| Zhao | Surface-cross-linked micelles as multifunctionalized organic nanoparticles for controlled release, light harvesting, and catalysis | |
| Zhang et al. | Nanoparticle-assisted surface immobilization of phospholipid liposomes | |
| Goddard et al. | Reconstitution of membrane proteins: a GPCR as an example | |
| Thevenot et al. | Effect of the polymer nature on the structural organization of lipid/polymer particle assemblies | |
| De Geest et al. | Self-exploding lipid-coated microgels | |
| Wang et al. | Tuning microcapsule shell thickness and structure with silk fibroin and nanoparticles for sustained release | |
| Pham et al. | Polyethylenimine-functionalized fibroin nanoparticles as a potential oral delivery system for BCS class-IV drugs, a case study of furosemide | |
| Ni et al. | Ultrashort peptide theranostic nanoparticles by microfluidic-assisted rapid solvent exchange | |
| Wang et al. | Charge and coordination directed liposome fusion onto SiO2 and TiO2 nanoparticles | |
| Xue et al. | Cellular internalization of polypeptide-based nanoparticles: effects of size, shape and surface morphology | |
| EP3188719B1 (en) | Protein capsules | |
| Jung et al. | Recent advances in hybrid system of porous silicon nanoparticles and biocompatible polymers for biomedical applications | |
| Ng et al. | Properties of a self-assembled phospholipid membrane supported on lipobeads | |
| KR101723166B1 (ko) | 지질 이분자막으로 코팅된 형광 다공성 실리카 나노입자 및 이의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20181104 |