DE60015380T2

DE60015380T2 - Cyclodextrine, die durch fluoroalkylgruppen substituiert sind, deren herstellung und verwendung

Info

Publication number: DE60015380T2
Application number: DE60015380T
Authority: DE
Inventors: Mohamed Skiba; Malika Skiba; Roselyne Duclos; Jean-Claude Combret; Philippe Arnaud
Original assignee: Universite de Rouen
Current assignee: Universite de Rouen
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2020-07-29
Also published as: PT1232188E; FR2796955B1; EP1232188A1; FR2796955A1; WO2001009195A1; ES2231241T3; EP1232188B1; DE60015380D1; ATE280784T1

Description

Die Cyclodextrine sind cyclische Oligomeren, die aufgebaut sind aus α-D-Glucopyranosyleinheiten in Sesselform, die durch 1-4-Bindungen verbunden sind und hiernach auch als Cyclodextrinyl-Rest(e) bezeichnet sind.
Die Cyclodextrine können durch die folgende allgemeine Formel I wiedergegeben werden:
Die α-, β- und γ-Cyclodextrine bestehen aus 6, 7 und 8 dieser Einheiten, was in der Formel I n gleich 6, 7 oder 8 entspricht:

– die α-Cyclodextrine enthalten 6 primäre Hydroxylgruppen in Position 1 und 12 sekundäre Hydroxylgruppen in Position 2 und 3;
– die β-Cyclodextrine enthalten 7 primäre Hydroxylgruppen in Position 1 und 14 sekundäre Hydroxylgruppen in Position 2 und 3;
– die γ-Cyclodextrine enthalten 8 primäre Hydroxylgruppen in Position 1 und 24 sekundäre Hydroxylgruppen in Position 2 und 3;

Die Cyclodextrine haben als Raumform einen Kegelstumpf. Die primären Alkoholfunktionen sind an der kleinen Basis und die sekundären Alkoholfunktionen an der großen Basis, was den hydrophilen Charakter an der Außenseite der Cyclodextrine lokalisiert. Der innere Hohlraum ist ausgekleidet von Wasserstoffbindungen, die mit den Kohlenstoffatomen 3 und 5 und den glycosidischen Sauerstoffatomen verbunden sind, was dem Hohlraum der Cyclodextrine einen verhältnismäßig hydrophoben Charakter verleiht.
Die α-, β-, γ-Cyclodextrine und deren zahlreiche Derivate sind seit langem beschrieben als Moleküle, die bestimmte kleine Moleküle von hydrophober oder hydrophiler Art ein fangen können. Besonders ist die Verwendung von Cyclodextrinen zum Einfangen und Schützen lipophiler Vitamine, von Aromen und bestimmten sehr empfindlichen aktiven Prinzipien der Gegenstand zahlreicher Patente und Veröffentlichungen. So berichtet das Japanische Patent JP 52/130904 die Stabilisierung des Vitamins D3 durch Einschluß in β-Cyclodextrin, das Patent JP 56/139409 beschreibt den Einschluß von Vitamin E in Cyclodextrine, das Belgische Patent BE 888736 betrifft die Stabilisierung eines Medikaments, des Indometacins in einem Methylderivat von β-Cyclodextrin.
Jedoch bereitet die industrielle Verwendung dieser Cyclodextrin/Wirkstoffkomplexe mehrere Schwierigkeiten, die besonders mit ihrem raschen Abbau in biologischen Milieus und mit der schwachen Wechselwirkung der Cyclodextrine mit biologischen Membranen wegen ihrer Hydrophilie zusammenhängen.
Das Dokument US-A-5 739 121 beschreibt fluorierte Cyclodextrinderivate und deren Arzneimittel einschließende Komplexe. Das Dokument JP-A-9 241 303 beschreibt fluorierte Cyclodextrinderivate mit einer Perfluorooxyalkylkette, die als Oberflächenmodifizierungsmittel auf dem Gebiet von Magnetbändern verwendet werden, wobei der Verbindungsarm X ausgewählt werden kann unter -O-CO- oder -NH-CO- und der Substituent RF eine Perfluorooxyalkyl- oder Perfluoroalkylkette ist.
Die von den Erfindern an Cyclodextrinderivaten durchgeführten Untersuchungen ermöglichten ihnen den Nachweis, daß bestimmte fluorierte Cyclodextrinderivate amphiphile Eigenschaften zeigen, wodurch sie ohne Unterschied in wäßrigen Milieus oder lipiden Milieus und sogar in amphiphilen Umgebungen wie den Membranen von Liposomen eingebaut werden können. Ganz besonders erhöht die Anwesenheit von Fluoroalkylketten an diesen fluorierten Cyclodextrinderivaten in bemerkenswerter Weise ihre Halbwertszeit in biologischen Milieus, was ihre viel breitere Verwendung ermöglicht und das Anwendungsgebiet von Cyclodextrinen als Käfigmoleküle erweitert.
Die erfindungsgemäßen Cyclodextrinderivate sind Cyclodextrine, die an den Hydroxylgruppen in der Position 2 und/oder 3 (sekundäre Stellen) durch eine oder mehrere gleiche oder verschiedene Fluoroalkylgruppen mono- bis persubstituiert sind. Diese erfindungsgemäßen Cyclodextrnderivate bestehen aus 6 bis 8 gleichen oder verschiedenen Cyclodextrinylresten der folgenden Formel IV:
worin mindestens eine der Gruppen Y von mindestens einem der 6 bis 8 Cyclodextrinylreste eine Gruppe der Formel -(X)-RF bedeutet und Y, wenn es keine Gruppe der Formel -(X)-RF ist, eine Gruppe -OH- bedeutet, wobei RF und X die für die folgende Formel II angegebene Bedeutung haben.
In dieser Klasse von erfindungsgemäßen Derivaten enthalten die α-Cyclodextrinderivate 1 bis 12 RF-Reste, die β-Cyclodextrinderivate 1 bis 14 RF-Reste, die γ-Cyclodextrinderivate 1 bis 16 RF-Reste.
Unter den zu dieser Klasse gehörenden Cyclodextrinderivaten werden besonders bevorzugt diejenigen, bei denen X-CO-O- oder -O-CO- ist und RF C₃F₇ bis C₁₄F₂₉ ist.
Die erfindungsgemäßen Cyclodextrinderivate können auf folgende Weise hergestellt werden: Man schützt in einem Schritt primäre OH-Gruppen durch Chlorosilan, führt dann eine Perfluorierung der sekundären OH durch und legt die primären OH wieder frei.
Als Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung von erfindungsgemäßen Derivaten wird im folgenden experimentellen Teil die Synthese eines Per-2,3-di-O-pentadecafluoro-octanoyl-β-cyclodextrins im einzelnen beschrieben.
Die erfindungsgemäßen Cyclodextrinderivate sind dadurch bemerkenswert, daß sie den Erfordern ermöglichten, ein neues System zum Transport von sehr verschiedenen Wirkstoffen zu schaffen. Tatsächlich weisen die erfindungsgemäßen perfluorierten Cyclodextrine zahlreiche Vorteile in bezug insbesondere auf Acrylderivate auf, die zur Herstellung von Submikronpartikeln verwendet werden, die ein aktives Molekül enthalten. Ihr Hauptvorteil liegt darin, daß im Gegensatz zu anderen Acrylderivaten, deren Polymerisation eine Energiezufuhr erfordert, welche schädlich für die Stabilität des eingebauten Wirkprinzips sein kann, die perfluorierten Cyclodextrine sich nicht polymerisieren um die Transportsysteme zu bilden.
Außerdem ermöglichen die erfindungsgemäßen Cyclodextrinderivate den Einbau einer sehr hohen Menge eines Wirkstoffs. Das beruht auf der Möglichkeit der dreifachen Ladung, an ersten Stelle einer Ladung im Netz, an zweiter Stelle im Hohlraum des Cyclodextrins, vorausgesetzt, daß das eingekapselte Molekül eine mit Bezug auf den Hohlraum geeignete Ge stalt hat und an dritter Stelle eine Ladung, die an der Oberfläche des vom erfindungsgemäßen Cyclodextrin gebildeten Partikels adsorbiert wird.
Schließlich weisen die erfindungsgemäßen perfluorierten Cyclodextrine den Vorteil auf, Gase in Lösung zu bringen (zu solubilisieren).
Die von den Erfindern ausgehend von den erfindungsgemäßen Cyclodextrinderivaten geschaffenen Transportsysteme finden Anwendungen in zahlreichen technischen Gebieten. Tatsächlich ermöglichen die erfindungsgemäßen Cyclodextrine die Herstellung von Partikeln, welche sehr verschiedene Substanzen transportieren oder vektorisieren können, wie Sauerstoff oder anderes Gas, wegen der großen Kapazität von Fluorverbindungen, die Gase zu lösen, und zeigen infolgedessen zahlreiche Anwendungen wie beispielsweise temporäre oder andere Substitute für Blut, präoperative Hämodilution, Behandlung von myocard- und cerebralen Ischemien, Cardioplegie, Perfusion, Verstärkung der Radio- und Chemotherapie von Krebs, Schutz (Präservation) von Organen und Diagnostik.
Die erfindungsgemäßen Partikel ermöglichen die Vektorisierung von in der Human- und Tiermedizin nützlichen Wirkstoffen. Besonders ermöglicht ihre Verwendung:

– neue Wirkstellen zu erreichen, besonders intrazellulare wie auch intralysomiale Stellen,
– neue Verabreichungswege zu schaffen durch Erhöhung der Stabilität und/oder der Absorption von Wirkstoffen oder indem die Realisierung von intravaskulär injizierbaren Formen von unlöslichen Wirkstoffen ermöglicht wird,
– die Modifizierung der Wirkstoffe im Gewebe durch eine bessere Zielrichtung auf günstige Wirkplätze und/oder eine Abdrängung von unerwünschten oder sogar toxischen Wirkungsplätzen (Verbesserung des therapeutischen Index).

Ganz besonders ermöglichen die erfindungsgemäßen Cyclodextrinderivate die Herstellung von kolloidalen Dispersionen, die nützlich sind zur Herstellung von injizierbaren Formen von unlöslichen Medikamenten oder zum Stabilisieren eines als Medikament wirksamen Prinzips.
Die erfindungsgemäßen Partikel finden auch Anwendungen in anderen Gebieten, als die Medizin, wie beispielsweise in der Phytopharmazie, wo sie die Beförderung von Insektiziden oder Pestiziden ermöglichen. Wegen ihrer Größen dringen die erfindungsgemäßen Partikel leicht durch das Cuticulum. Die geringe Viskosität der Dispersion ermöglicht eine sehr leichte Zerstäubung in Form von Tröpfchen von sehr kleiner Größe, die wirksamer, da stärker bedeckend sind.
Auf dem Gebiet der Kosmetik und Dermatologie können die erfindungsgemäßen Partikel Radikalfängerstoffe oder Sauerstoff auf dem Niveau der Haut transportieren.
Die erfindungsgemäßen Partikel finden ebenfalls Anwendungen auf dem Gebiet der aeroben Kulturen, der Fermentierung und Konservierung von Organen wegen ihrer Fähigkeit, in einer inerten flüssigen Matrix reaktive Gase (O₂, Wasserstoff, Kohlenmonoxid oder – dioxid) oder nicht reaktive Gasen (Stickstoff oder Edelgase) zu transportieren.
In industriellen Bereichen, wie den Lacken, Farben und Oberflächenbehandlungen allgemein ermöglichen die erfindungsgemäßen Partikel nützliche Dispersionen zu schaffen, um Pigmente, Wirkstoffe, Abbeizmittel in Form einer wäßrigen Dispersion mit sehr geringer Viskosität und damit leicht zu zerstäuben oder anzuwenden herzustellen, die, falls erforderlich, viskos oder sogar haftend gestellt werden können (Resuspendieren der Partikel in einem geeigneten Vehikel). Die kleine Größe der Partikel zu einer sehr großen Feinheit der Abscheidung und einer sehr großen Homogenität, beispielsweise der Pigmentierung, was ihre Verwendung in der Druckerei, der Reprographie, der Oberflächenbehandlung von Textilien und Fasern, in der Photographie, der Schmierung, der Landwirtschaft ermöglicht.
Die Erfindung betrifft daher ebenfalls Nanopartikel mit einer Größe unter etwa 1000 nm, die aus den oben beschriebenen Cyclodextrinderivaten und gegebenenfalls einer oder mehreren Wirkstoffen bestehen.
Die Cyclodextrinderivate, die zur Herstellung von Nanopartikeln mit einer Größe unter 1000 nm verwendet werden, welche eine oder mehrere Wirkstoffe einkapseln können, bestehen erfindungsgemäß aus 6 bis 8 gleichen oder verschiedenen Cyclodextrinylresten der folgenden Formel II:
worin mindestens eine der Gruppen Y mindestens einer der 6 bis 8 Cyclodextrinylreste eine Gruppe der Formel -(X)-RF bedeutet und Y, wenn es keine Gruppe der Formel -(X)-RF ist, eine Gruppe -OH ist, wobei RF ein Fluoroalkylrest von 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder mehr ist, dessen Kohlenstoffkette gegebenenfalls durch ein oder mehrere Heteroatome wie Sauerstoff oder Schwefel unterbrochen ist, die geradkettig oder verzweigt durch eine gesättigte oder ungesättigte Alkyl- oder Fluoroalkylgruppe mit 1 bis 20 oder mehr Kohlenstoffatomen ist, neutral, zwitterionisch, funktionalisiert beladen ist, beispielsweise mit einer oder mehreren Gruppen -COOH, -OH, -CH₃, und X einen Verbindungsarm zwischen einem Kohlenstoffatom und der Gruppe der Formel RF bedeutet.
Ein Fluoroalkylrest RF, der mehr als 20 Kohlenstoffatome enthält, liegt ebenfalls im Rahmen der Erfindung. Ebenso kann der Fluoroalkylrest RF geradkettig oder durch eine gesättigte oder ungesättigte Alkyl- oder Fluoroalkylkette mit 1 bis 20 oder mehr Kohlenstoffatomen verzweigt, neutral, zwitterionisch, funktionalisiert beladen sein im Bereich der Kette oder an mindestens einem ihrer Enden. Als Beispiel einer erfindungsgemäßen Fluoroalkylkette sei erwähnt die folgende Gruppe: -CF₂-CF₂-O-CF₂-CF₂-O-CF₃.
Der Verbindungsarm X kann eine kovalente Bindung oder ein Atom oder eine Gruppe sein, welche das Kohlenstoffatom des Cyclodextrinylrestes und den Fluoroalkylrest RF verbindet, wie beispielsweise: -NH-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-NH-, -NH-CO-, -O-, -O-(CH₂)_n-, -(CH₂)_n-CO-O-, -O-CO-NH-, PO₄ ^– oder S.
Bevorzugt werden unter den erfindungsgemäßen Cyclodextrinderivaten diejenigen, worin

– RF CF₃ bis C₁₄F₂₉ bedeutet,
– X -CO-O-, -CO-,Amin oder Amid bedeutet.

Gemäß einer ersten Ausführungsform sind die erfindungsgemäßen Nanopartikel sphärisch vom Typ Vesikel. Diese Nanopartikel ermöglichten die Herstellung eines neuen kolloidalen dispergierbaren Nanovesikelsystems.
Entsprechend den Arbeitsbedingungen kann man sphärische Nanokapseln vom Vesikeltyp erhalten, deren Durchmesser von einigen zehn bis einigen hundert Nanometern variiert. Die Herstellung von Nanokapseln hat den Vorteil, daß sie reversibel ist. Es ist möglich, die Nanokapseln zu solubilisieren und sie ausgehend von dieser Lösung entsprechend dem Arbeitsmodus herzustellen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung von Nanopartikeln vom Vesikeltyp umfaßt die folgenden Schritte:

i) Man stellt eine flüssige Phase her, die im wesentlichen aus einer Lösung von modifiziertem Cyclodextrin und einem Öl in einem Lösungsmittel oder einem Lösungsmittelgemisch besteht, das ein oberflächenaktives Mittel enthält oder nicht enthält und dem ein aktives Molekül zugesetzt sein kann.
ii) Man stellt eine zweite flüssige Phase her, die im wesentlichen aus Wasser oder einer wäßrigen Mischung besteht und ein oberflächenaktives Mittel enthält oder nicht enthält und der ein aktives Molekül zugesetzt sein kann.
iii) Man fügt unter mäßigem Rühren eine der in (i) oder (ii) erhaltenen flüssigen Phasen zur anderen so zu, daß praktisch sofort eine kolloidale Suspension von Nanokapseln von modifiziertem Cyclodextrin erhalten wird.
iv) Gegebenenfalls trennt man das gesamte Lösungsmittel oder das Lösungsmittelgemisch oder einen Teil davon und das Nicht-Lösungsmittel oder Gemisch von Nicht-Lösungsmitteln oder einen Teil davon ab, um eine kolloidale Suspension der gewünschten Konzentration an Nanokapseln oder ein Nanokapselpulver zu erhalten.

Das modifizierte Cyclodextrin ist besonders ein natürliches oder modifiziertes, auf chemischem, biochemischem, enzymatisch oder anders durch Addition der aliphatischen Kette modifiziertes Cyclodextrin, das eine oder mehrere funktionelle Gruppen auf dem Niveau der primären oder sekundären Kohlenstoffe enthalten kann, wie ein β-Cyclodextrin mit 3, 12, 14 oder mehr oder weniger Kohlenstoffatomen. Das aktive Molekül kann ein pharmazeutisches Prinzip oder eine Medikamentvorstufe, ein biologisches Reagens oder kosmetisches Prinzip sein. Die Erfindung ermöglicht es, Nanokapseln von modifiziertem Cyclodextrin allein (als solche verwendbar) oder mit dem aktiven Molekül zu erhalten.
Das Lösungsmittel in der Phase (i), das Aceton oder ein Gemisch von Lösungsmitteln ist, hat besonders eine Temperatur von 0° bis 50°C, beispielsweise Raumtemperatur.
Das Öl kann ein pflanzliches oder mineralisches Öl oder jede ölige Substanz sein, beispielsweise Olivenöl, Benzylbenzoat, Isopropylmyristat, Fettsäureglyceride (z.B. ein Miglyol^®) oder andere.
Das Nicht-Lösungsmittel in der Phase (ii), das Wasser oder eine wäßrige Mischung ist, hat besonders eine Temperatur von 0° bis 100°C oder mehr (unter Atmosphärendruck) beispielsweise etwa Siedetemperatur.
Die Konzentration des modifizierten Cyclodextrins in der Phase (i) kann variieren. Das Volumenverhältnis Phase (i)/Phase (ii) kann von 0,1 bis 1 variieren, vorzugsweise von 0,2 bis 0,6 variieren.
Schließlich kann die kolloidale Suspension von Nanokapseln nach Belieben konzentriert, sterilisiert, gepuffert (beispielsweise auf physiologischen pH), lyophilisiert werden.
Die Erfindung ermöglicht es, Nanokapseln von perfluorierten Cyclodextrinen besonders von 150 bis 300 nm zu erhalten.
Diese Nanokapseln können ein oder mehrere aktive Prinzipien enthalten. Unter aktivem Prinzip versteht man besonders pharmazeutische, kosmetische, dermatologische Mittel oder sogar Nahrungsmittel, jedoch kann es sich um verschiedene aktive Substanzen handeln, die für die oben angegebenen zahlreichen Anwendungen nützlich sind.
Der Verkapselungsgrad ist stets sehr hoch im Fall von lipophilen Produkten: 200 mg modifiziertes Cyclodextrin können beispielsweise 3 ml Benzylbenzoatöl oder 230 mg Progesteron und 0,6 ml von als Träger verwendetem Öl verkapseln.
Die in den organischen Lösungsmitteln unlöslichen und in Wasser löslichen aktiven Substanzen können ebenfalls verkapselt werden. Es genügt, daß sie eine gewisse Affinität für die lipophile Phase haben; das Verfahren der Herstellung von Nanokapseln ist entsprechend. Es genügt die aktive Substanz in der die Cyclodextrinderivate enthaltenden wäßrigen Phase zu solubilisieren. Der Verkapselungsgrad hängt vom Verteilungskoeffizienten des aktiven Stoffes und seiner Lipophilie ab.
Die ein Öl enthaltenden erfindungsgemäßen Nanokapseln sind im Autoklaven während mehr als 15 Minuten bei 120°C unter einem Druck von 1 bar stabil.
Die erfindungsgemäßen Nanokapseln sind beim Ultrazentrifugieren stabil. Nach einem Ultrazentrifugieren bei 220 000 g während 2 Stunden 30 Minuten kann der größte Teil der Nanokapseln leicht in Wasser redispergiert werden.
Die obigen Ergebnisse lassen sich nur erklären durch das Vorhandensein einer Wand, die das verkapselte Material umgibt, und durch die vollständige Verkapselung des aktiven Prinzips.
Der aktive Stoff, der in den erfindungsgemäßen Nanokapseln enthalten ist, ist besonders ein Arzneimittelmolekül für Human- oder Veterinärgebrauch oder ein Produkt für die Diagnose. Als Arzneimittelmoleküle seien besonders erwähnt die chemischen Produkte, die pharmakologische Eigenschaften haben, und beispielsweise die antimitotischen oder antineoplastischen Substanzen, wie Methotrexat, Actinomycin D, Adriamycin, Daunorubicin, Bleomycin und Vincristin, oder die antibiotischen Substanzen wie die Penicilline, die Cephalosporine und die Nalidixinsäure, die Antibiotika vom Typ Aminoglycoside und diejenigen der Familie von Virginiamycin und die Hormonsubstanzen, besonders die Steroidhormone. Diese Arzneimittelmoleküle können besonders chemische Verbindungen mit hohem Molekulargewicht sein, wie Insulin und Heparin. Es kann sich auch um biologische Produkte, wie Antigene, Enzyme, Proteine, Viren oder Bestandteile von Viren, Bakterien oder Zellen handeln. Die erfindungsgemäßen Nanopartikel können auch ein Produkt für die Diagnose enthalten, wie beispielsweise Fluorescein und radioaktives Human-Seralbumin. Die erfindungsgemäßen Nanopartikel können auch ein Produkt für die Diagnose enthalten, insbesondere lipophile radio-opake Produkte, wie die jodierten Öle.
In der Human- oder Tiermedizin können die erfindungsgemäßen Nanopartikel mit oder ohne geeignetem Exzipiens oral, subkutan, intradermisch, intramuskulär oder intravenös verabreicht werden, und ihre Diffusion in den Geweben macht sie besonders interessant für die Behandlungen durch allgemeine Verabreichung.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform sind die erfindungsgemäßen Nanopartikel sphärisch vom Matrixtyp. Diese Nanopartikel haben wie die vorangehenden eine Größe unter 1000 nm und werden daher auch als Nanosphären bezeichnet. Sie enthalten oder enthalten nicht eine oder mehrere aktive Substanzen.
Diese sphärischen Partikel vom Matrixtyp bilden ein Transportsystem, dessen Herstellung den Vorteil der Reversibilität hat. Es ist tatsächlich möglich, die Transportsysteme zu solubilisieren und die Transportsysteme aus dieser Lösung gemäß der Arbeitsweise herzustellen. Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung dieser sphärischen Partikel vom Matrixtyp weist die folgenden Stufen auf:

a) Man stellt eine flüssige Phase her, die im wesentlichen aus einer Lösung von erfindungsgemäßen Cyclodextrinderivaten in einem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch besteht, die ein oberflächenaktives Mittel enthält oder nicht enthält und der ein aktives Molekül zugesetzt sein kann,
b) man stellt eine zweite flüssige Phase her, die im wesentlichen aus Wasser oder einer wäßrigen Mischung besteht, die ein oberflächenaktives Mittel enthält oder nicht enthält und der ein aktives Molekül zugesetzt sein kann,
c) man fügt unter mäßigem Rühren eine der in den vorangehenden Stufen hergestellten flüssigen Phasen der anderen zu, um so praktisch sofort eine kolloidale Suspension zu erhalten,
d) gegebenenfalls trennt man das gesamte Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch und das Nicht-Lösungsmittel oder Nicht-Lösungsmittelgemisch oder einen Teil derselben ab, um eine kolloidale Suspension der gewünschten Konzentration oder ein Pulver zu erhalten.

Das Lösungsmittel der Phase der Stufe (a), das Aceton oder ein Lösungsmittelgemisch ist, hat vorteilhafterweise eine Temperatur von 0° bis 50°C, beispielsweise Raumtemperatur.
Das Nicht-Lösungsmittel in der Phase der Stufe (b), das Wasser oder eine wäßrige Mischung ist, hat vorteilhafterweise eine Temperatur von 0 bis 100°C oder höher (unter Atmosphärendruck), beispielsweise Siedetemperatur.
Die Konzentration der Cyclodextrinderivate in der Phase der Stufe (a) kann variieren.
Das Volumenverhältnis der Phase der Stufe (a)/Phase der Stufe (b) kann von 0,1 bis 1 variieren, vorzugsweise von 0,2 bis 0,6.
Die Erfindung betrifft also auch eine kolloidale Suspension von sphärischen Nanopartikeln vom Matrixtyp. Diese bildet ein Transportsystem von Derivaten von perfluorierten Cyclodextrin allein oder mit einem oder mehreren aktiven Agenzien assoziiert. Diese kolloidale Suspension kann nach Belieben konzentriert, sterilisiert, gepuffert (beispielsweise auf physiologischen pH) und lyophilisiert werden. Die erfindungsgemäßen Nanopartikel in dieser kolloidalen Suspension haben eine Abmessung in der Größenordnung von 150 bis 300 nm.
Die Art der in die sphärischen Nanopartikel vom Typ Matrix eingebauten aktiven Prinzipien und ihre Verabreichungsart sind die gleichen wie oben für die sphärischen Nanopartikel vom Vesikeltyp beschrieben. Besonders enthalten die erfindungsgemäßen sphärischen Nanopartikel vom Matrixtyp im Bereich ihres Netzes ein aktives Molekül, beispielsweise ein Arzneimittelmolekül für Human- oder Veterinärverwendung oder ein Produkt für die Diagnose. Als Arzneimittelmolekül seien besonders genannt die mit pharmakologischen Eigenschaften ausgestatteten chemischen Produkte und beispielsweise die antimitotischen oder antineoplastischen Stoffe, wie Methotrexat, Actinomycin D, Adriamycin, Daunorubicin, Bleomycin und Vincristin oder die antibiotischen Stoffe wie die Penicilline, Cephalosporine und Nalidixinsäure, die Antibiotika vom Typ Aminoglycoside, die der Familie von Virginiamycin und die hormonalen Stoffe, besonders die Steroidhormone. Die Arzneimittelmoleküle können insbesondere chemische Verbindungen mit hohem Molekulargewicht sein, wie Insulin und Heparin und der Ausdruck "Arzneimittelmolekül" umfaßt auch biologische Produkte, wie die Antigene, Enzyme, Proteine, Viren oder Bestandteile von Virus, Bakterien oder Zellen. Die erfindungsgemäßen Transportsysteme können auch ein Produkt für die Diagnose enthalten, wie beispielsweise Fluorescein und radioaktives humanes Seralbumin.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden erläutert durch die folgende Beschreibung, welche Beispiele der Herstellung der erfindungsgemäßen Cyclodextrinderivate und deren Verwendung zur Herstellung von sphärischen Partikeln vom Vesikeltyp oder Matrixtyp mit einer Größe unter 1000 nm mit oder ohne Gehalt an einem aktiven Molekül betrifft.
Beispiel I: Synthese eines Per-2,3-di-O-pentadecafluoro-octanoyl-per-6-O-tert-butyldimethylsilyl-β-cyclodextrins
1) Synthese von Heptakis-6-O-tert-butyldimethylsilyl-β-cyclodextrin
a) Ausgangsstoffe der Reaktion
6 g β-CD in 150 ml Pyridin + 3 g Imidazol + 6 g CITBDMS (leichter Überschuß) in 50 ml Pyridin.
b) Vorbereitungen

– Das Pyridin ist über CaH₂ destilliert
– das β-CD ist getrocknet durch azeotrope Destillation mit dem Pyridin oder durch längeres Erwärmen im Vakuumtrockenschrank,
– das Chlorosilan und Imidazol sind reine Handelsprodukte (Acros Organics France oder Sigma-Aldrich).

c) Geräteausrüstung
500 ml-Dreihalskolben mit flachem Boden ausgerüstet mit einem Zulaufgefäß, einen Feuchtigkeitsschutz, einem Septum mit Stickstoffeinleitung. Magnetrührung mit einem Magnetstab.
d) Arbeitsweise
Zu dem β-CD gelöst in Pyridin fügt man das Imidazol unter Rühren zu bis zur vollständigen Lösung.
Dann wird das in 45 ml Pyridin gelöste Chlorosilan tropfenweise bei Raumtemperatur unter Stickstoffatmosphäre zugesetzt und während 4 Stunden weitergerührt.
Das Reaktionsmilieu wird dann in 400 ml Eiswasser gekippt, dann filtriert und mit dem Minimum Wasser (50 ml) gewaschen.
Das so isolierte feste Produkt wird in 100 ml CHCl₃ aufgenommen und mit 50 ml 3 %-iger HCl, 50 ml gesättigter NaHCO₃-Lösung und 50 ml Wasser gewaschen.
Die so behandelte organische Phase wird über Na₂SO₄ getrocknet, filtriert und eingedampft.
Der so erhaltene weiße pulverförmige Feststoff wird mit einer mittleren Ausbeute von 85 bis 90 % gebildet.
2. Synthese des Fluor-Reagenzes
Es handelt sich hier um eines der Aktivierungsmittel, die ausgehend von der entsprechenden im Handel verfügbaren Säure für eine besser kontrollierte Einführung des perfluorierten Teils gewählt wurden.
a) Ausgangsstoffe der Reaktion
1 g Carbonyl- Imidazol in 5 ml THF + 5,11 g Perfluorsäure (2 Äquivalente) in 4 ml THF.
b) Voraussetzungen

– Das THF ist über CaH₂ destilliert und die Glasausrüstung im Trockenschrank getrocknet.
– Die Perfluorsäure und das Diimidazol-Carbonyl sind im Handel verfügbare reine Reagenzien (Fluka).

c) Geräteausrüstung
25 ml Kolben ausgerüstet mit einem Feuchtigkeitsschutz, magnetisches Rühren mit einem Magnetstab und Vorrichtung zum Einleiten von Inertgas (Stickstoff oder Argon).
d) Arbeitsweise
Zu dem in THF suspendierten Carbonyl-Imidazol setzt man die Säure gelöst in THF zu;
das Milieu wird homogen und nimmt gelbe Farbe an.
Nach einer Nacht Rühren bei Raumtemperatur wird das THF verdampft und man erhält ein weißes Pulver, das keiner besonderen Behandlung unterworfen wird, jedoch vor Luft und Feuchtigkeit geschützt werden muß.
3) Synthese des 2,3-perfluorierten β-Cyclodextrins
a Ausgangsstoffe der Reaktion
5 g TBDMS + 1 g NaH, dann 19,2 g perfluoriertes Derivat, d.h. ein geringer Überschuß von Reagenzien (16 Äquivalente) zur Einführung von zwei perfluorierten Gruppen pro Zuckereinheit in das Cyclodextrin.
b) Voraussestzung

– NaH wird mehrere Male mit Hexan und CH₂Cl₂ entfettet und über CaH₂ destilliert.

c) Geräteausrüstung

– 250 ml Dreihalskolben mit Kühler, Feuchtigkeitsschutz und Zulaufgefäß. Magnetrührer mit Magnetstab, Wasserbad.

d) Arbeitsweise
Das entfettete Natriumhydrid wird in 25 ml Dichlormethan suspendiert, und das in 25 ml Dichlormethan gelöste β-CD PTBDMS wird tropfenweise zugesetzt.
Das Reaktionsmilieu wird dann während 30 Minuten zum Rückfluß des Lösungsmittels gebracht und das fluorierte Derivat gelöst in 25 ml Dichlormethan wird dann zugesetzt (grünliche Färbung der Mischung).
Das Erhitzen des Lösungsmittels am Rückfluß wird eine Stunde lang aufrechterhalten (starkes Schäumen im Reaktionskolben).
Nach dem Kühlen wird das Gemisch in Eiswasser gekippt, mehrere Male mit dem Chloroform extrahiert und über Na₂SO₄ getrocknet.
Die Überwachung der Arbeitsgänge erfolgt mittels Analysen des Reaktionsmilieus (Dünnschichtchromatographie und HPLC). Die Reinigung erfolgt über Silicagel mit einer mobilen Phase und einem Lösungsmittelgradienten CH₂Cl₂/MeOH/AcOEt.
Die Reinheit des Endproduktes wird kontrolliert durch HPLC (C18-gepfropfte Kieselsäure, inverse Phase Methanol-Wasser) und seine strukturellen Eigenschaften werden nachgewiesen mit Hilfe der Massenspektrometrie (Bestimmung der molekularen Masse und Fraktionierung MALDI TOF und FAB), durch IRFT (im wesentlichen Anwesenheit des Carbonylrestes des Esters und der perfluorierten Ketten) und der RMN 300 oder 500 MHz (Verhältnis der Integration von H Anomeren und Signalen der Gruppen, die vom Silicium getragen sind, das mit dem Sauerstoff in Position 6 verbunden ist, charakteristische Werte von Carbonylen in Positionen 2 und 3 in den ¹³C-Spektren, Messung der Kernkupplungen, Fluorspektren).
Beispiel II: Herstellung eines dispergierbaren nanovesikularen kolloidalen Systems auf der Grundlage von perfluorierten Cyclodextrinen und dessen Verwendung zum Vektorisieren von aktiven Prinzipien.
Die erfindungsgemäßen Cyclodextrinderivate ermöglichen die Herstellung von sphärischen Partikeln vom Vesikeltyp mit einer Größe unter 1000 nm (Nanokapseln), die ein aktives Molekül enthalten oder nicht enthalten.
1) Verfahren zur Herstellung von sphärischen Nanokapseln vom Vesikeltyp von perfluoriertem Cyclodextrin mit 8 Kohlenstoffatomen
Phase 1:

– Perfluoriertes β-Cyclodextrin mit 8 Kohlenstoffatomen: 50 mg
– Aceton: 50 ml
– Benzylbenzoat: 2 ml

Phase 2:

– Pluronic^® F68: 62,5 mg
– entmineralisiertes oder destilliertes Wasser: 25 ml

Die Phase 1 wird unter magnetischem Rühren der Phase 2 zugesetzt. Das Milieu wird sofort trübe durch Bildung von Nanokapseln von modifiziertem Cyclodextrin.
Die mittlere Größe der Nanokapseln gemessen mit einem Diffraktometer mit einem Laserstrahl (Nanosizer^® von Coultronics) beträgt 300 nm mit einem mittleren Dispersionsindex von 0,08. Die Suspension kann unter verringertem Druck auf das gewünschte Volumen, beispielsweise 5 ml oder mehr oder weniger, konzentriert werden.
Nach einer längeren Ruhezeit (6 Monate) bleibt das Aussehen der Suspension von Nanokapseln unverändert und man beobachtet insbesondere keinerlei irreversible Ablagerung und keine Veränderung der Größe der Nanokapseln.
Dieses Verfahren ermöglicht mehrere Varianten, wie im folgenden beschrieben.
2) Verfahren zur Herstellung von Nanokapseln von perfluoriertem Cyclodextrin mit 8 Kohlenstoffatomen
Man verfährt wie im Verfahren des Punktes 1), fügt jedoch die wäßrige Phase zur Acetonphase hinzu. Die erhaltenen Nanokapseln zeigen die gleichen Eigenschaften wie im Verfahren des Punkts 1).
3) Verfahren zur Herstellung von Nanokapseln von perfluoriertem Cyclodextrin mit 8 Kohlenstoffatomen
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1), jedoch ohne ein oberflächenaktives Mittel zur wäßrigen Phase zuzusetzen. Die erhaltenen Nanokapseln haben eine mittlere Größe von 500 nm mit einem mittleren Dispersionsindex von 0,6.
5) Blindverfahren
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1) beschrieben, jedoch ohne das perfluorierte Cyclodextrin und stellt fest, daß 99 % der Menge des verwendeten Öls sich am Boden des Bechers absetzt. Dieser Versuch zeigt die fundamentale Rolle des modifizierten Cyclodextrins.
6) Sterile Herstellung von Nanokapseln von perfluoriertem Cyclodextrin mit 8 Kohlenstoffatomen
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1). Dann wird die Suspension im Autoklaven bei 134°C während 15 Minuten sterilisiert. Die mittlere Größe der Partikel bleibt nach der Sterilisation praktisch unverändert.
7) Herstellung von lyophilisierten Nanokapseln von perfluoriertem Cyclodextrin mit 8 Kohlenstoffatomen
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1). Dann wird die Suspension lyophilisiert. Der Zusatz eines Cryoprotektors (Maltose oder Trehalose) ist nicht unbedingt erforderlich. Die mittlere Größe der Partikel bleibt nach der Lyophilisierung unverändert.
8) Stabilität von Nanokapseln von Cyclodextrin in Gegenwart von variablen Ionenkräften
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1) angegeben. Nach Konzentration der Suspension der Nanokapseln von Cyclodextrin bis zu einem Volumen von 10 ml fügt man allmählich steigende Mengen von Natriumchlorid zu. Die Suspension von Nanokapseln ist voll kommen stabil, wenn die Konzentration an Natriumchlorid der Isotonie mit Blut entspricht und bleibt so bis zu einer Konzentration von mehr als dem Dreifachen der isotonischen Konzentration.
9) Stabilität der Nanokapseln von Cyclodextrin in Gegenwart eines sauren oder basischen Milieus
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1) angegeben. Nach Konzentration der Suspension von Nanokapseln von Cyclodextrin bis auf ein Volumen von 10 ml fügt man allmählich wachsende Mengen von Chlorwasserstoffsäure (1N) oder Natriumcarbonat (1N) hinzu. Die Suspension der Nanokapseln ist vollkommen stabil.
10) Temperaturstabilität der Nanokapseln von Cyclodextrin
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1) angegeben. Nach Konzentration der Suspension der Nanokapseln von Cyclodextrin bis auf ein Volumen von 10 ml bringt man jede Charge auf 4°C, 25°C und 40°C.
Die Suspensionen bleiben im Verlauf der Zeit stabil und zeigen nach 5 Monaten Lagerung weder irreversible Ablagerung noch Veränderung der Größe der Nanokapseln.
11) Herstellung von Nanokapseln in Gegenwart eines Salzes
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1) angegeben, jedoch sind der wäßrigen Phase 90 mg Natriumchlorid zugesetzt. Nach Konzentration der Suspension der Nanokapseln bis auf ein Volumen von 10 ml, was unter Berücksichtigung des Natriumchlorids der Isotonie mit Blut entspricht, haben die Nanokapseln eine mittlere Größe von 320 nm mit einem mittleren Dispersionsindex von 1.
Die Suspension bleibt im Zeitverlauf stabil und zeigt nach 5 Monaten Lagerung weder irreversible Abscheidung noch Veränderung der Größe der Nanokapseln.
12) Zugabe von Nicht-Lösungsmittel in die Phase des Lösungsmittels
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1) angegeben, jedoch wird das Cyclodextrin in einem Gemisch Aceton/Wasser (90/10 v/v) statt in reinem Aceton gelöst. Die Gegenwart eines kleinen Anteils von Nicht-Lösungsmittel des Cyclodextrins in seinem Lösungsmittel führt zu Nanokapseln mit einer mittleren Größe von 380 nm mit einem mittleren Dispersionsindex von 0,5.
13) Stabilität der Nanokapseln von Cyclodextrin gegen Ultraschall
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1). Nach Konzentration der Suspension von Nanokapseln von Cyclodextrin bis auf ein Volumen von 10 ml stellt man die Suspension der Nanokapseln von Cyclodextrin während 3 Stunden in ein Ultraschallbad.
Die Suspension bleibt im Verlauf der Zeit stabil und zeigt nach 5 Monaten Lagerung weder irreversiblen Niederschlag noch Veränderung der Größe der Nanokapseln.
14) Herstellung von Nanokapseln in Gegenwart eines hydrophilen aktiven Prinzips
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1) angegeben, gibt jedoch 10 mg Doxorubicin in die wäßrige Phase. In der Phase 2 verwendet man Ethanol und 0,5 ml Benzylbenzoat. Die erhaltenen Nanokapseln haben eine mittlere Größe von 300 nm und einen mittleren Dispersionsindex von 1. Nach Ultrazentrifugieren und Bestimmung der Menge des Doxorubicins in der dispergierenden Phase beträgt die Menge von in den Nanokapseln eingebautem aktivem Prinzip 66 % der Anfangsmenge.
15) Herstellung von Nanokapseln in Gegenwart eines lipophilen aktiven Prinzips
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1) angegeben, gibt jedoch 30 mg Indometacin und 0,3 ml Benzylbenzoat in die Acetonphase. Die erhaltenen Nanokapseln haben eine mittlere Größe von 320 nm mit einem Dispersionsindex von 0,5. Nach Ultrazentrifugieren und Bestimmung der Menge des Indometacins in der dispergierenden Phase beträgt die Menge des in die Nanokapseln eingebauten aktiven Prinzips 90 % der Anfangsmenge.
16) Herstellung von Nanokapseln, die Progesteron enthalten
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1) angegeben, gibt jedoch 200 mg Progesteron und 0,6 ml Benzylbenzoat in die Phase 1. Die erhaltenen Nanokapseln haben eine mittlere Größe von 120 nm und einen Dispersionsindex von 0,2. Nach Ultrazentrifugieren und Messung der Menge des Progesterons in der dispergierenden Phase beträgt die Menge des in die Nanokapseln eingebauten aktiven Prinzips 90 % der Anfangsmenge.
17) Herstellung von Nanokapseln, die einen lipophilen Farbstoff (Sudan III enthalten
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1) angegeben, gibt jedoch in die Phase 1 5 mg Sudan III. Eine geringe Menge wird ausgefällt und bleibt auf dem Filter. Die erhaltenen Nanokapseln haben eine mittlere Größe von 130 nm und einen Dispersionsindex von 0,2.
Beispiel III: Herstellung einer kolloidalen Suspension auf der Grundlage von perfluorierten Cyclodextrinen und deren Verwendung zum Transportieren von aktiven Prinzipien
1) Verfahren zur Herstellung von sphärischen Nanosphären vom Matrixtyp von perfluortertem Cyclodextrin mit 8 Kohlenstoffatomen
Phase 1:

– perfluortertes β-Cyclodextrin mit 8 Kohlenstoffatomen: 50 mg
– Aceton: 50 ml

Phase 2:

Die Phase 1 wird unter magnetischem Rühren zur Phase 2 gegeben. Das Milieu wird sofort trübe durch Bildung von Nanopartikeln auf der Grundlage von modifiziertem Cyclodextrin. Die mittlere Größe der Transportsysteme gemessen mittels eines Laserstrahls-Diffraktometers (Nanosizer^® von Coultronics) beträgt 180 nm mit einem mittleren Dispersionsindex von 0,08.
Die Suspension kann unter verringertem Druck auf das gewünschte Volumen beispielsweise 5 ml konzentriert werden.
Nach einer längeren Lagerzeit (6 Monate) bleibt das Aussehen der Suspension von Nanopartikeln unverändert und man beobachtet besonders keine irreversible Abscheidung noch Veränderung der Größe der Transportsysteme.
Dieses Verfahren ermöglicht mehrere Varianten, darunter die im folgenden beschriebenen.
2) Verfahren zur Herstellung von Nanosphären von perfluoriertem Cyclodextrin mit 8 Kohlenstoffatomen
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1), gibt jedoch die Aceton-Phase zur wäßrigen Phase. Die erhaltenen Nanopartikel zeigen die gleichen Eigenschaften wie im obigen Verfahren von Punkt 1).
3) Verfahren zur Herstellung von Nanosphären von perfluoriertem Cyclodextrin mit 8 Kohlenstoffatomen
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1), gibt jedoch die Aceton-Phase zur wäßrigen Phase ohne Rühren des Milieus. Die erhaltenen Nanopartikel haben eine Größe von 200 nm mit einem mittleren Dispersionsindex von 0,5.
4) Verfahren zur Herstellung von Nanosphären von perfluorierten Cyclodextrin mit 8 Kohlenstoffatomen
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1), jedoch ohne Zugabe des oberflächenaktiven Mittels zur wäßrigen Phase. Die erhaltenen Nanopartikel haben eine mittlere Größe von 200 nm mit einem mittleren Dispersionindex von 0,6.
5) Sterile Herstellung von Nanosphären auf der Grundlage von perfluoriertem Cylodextrin mit 8 Kohlenstoffatomen
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1). Jedoch wird dann die Suspension im Autoklaven während 15 Minuten bei 134°C sterilisiert. Die mittlere Partikelgröße bleibt praktisch unverändert nach der Sterilisation.
6) Herstellung von lyophilisierten Nanosphären auf der Grundlage von perfluoriertem Cyclodextrin mit 8 Kohlenstoffatomen
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1) und lyophilisiert anschließend die Suspension. Die Zugabe eines Cryoprotektors (Maltose oder Trehalose) ist nicht unbedingt erforderlich. Die mittlere Partikelgröße bleibt unverändert nach der Lyophilisierung.
7) Stabilität von Nanosphären auf der Grundlage von Cyclodextrin in Gegenwart von variablen ionischen Kräften
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1). Nach Konzentration der Suspension von Nanosphären bis auf ein Volumen von 10 ml fügt man allmählich steigende Mengen von Natriumchlorid hinzu. Die Suspension von Nanosphären ist vollkommen stabil, wenn die Konzentration an Natriumchlorid der Isotonie mit Blut entspricht und bleibt so bis zu einer Konzentration über dem Dreifachen der isotonischen Konzentration.
8) Stabilität von Nanosphären auf der Grundlage von Cyclodextrin in Gegenwart eines sauren oder basischen Milieus
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1). Nach Konzentration der Suspension von Nanosphären bis auf ein Volumen von 10 ml fügt man allmählich steigende Mengen von Chlorwasserstoffsäure (1N) oder Natriumcarbonat (1N) hinzu. Die Suspension von Nanosphären ist vollkommen stabil.
9) Temperaturstabilität von Nanosphären
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1). Nach Konzentration der Suspension von Nanosphären bis auf ein Volumen von 10 ml bringt man jede Charge auf 4°C, 25°C und 40°C.
Die Suspensionen bleiben im Zeitverlauf stabil und zeigen nach 5 Monaten Lagerung weder irreversible Abscheidung noch Veränderung der Größe der Nanosphären.
10) Herstellung von Nanosphären in Gegenwart eines Salzes
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1). Jedoch werden zur wäßrigen Phase 90 mg Natriumchlorid zugesetzt. Nach Konzentration der Suspension von Nanosphären bis auf ein Volumen von 10 ml, was unter Berücksichtigung des Gehalts an Natriumchlorid der Isotonie mit Blut entspricht, haben die Nanosphären eine mittlere Größe von 200 nm mit einem mittleren Dispersionsindex von 1.
Die Suspension bleibt im Verlauf der Zeit stabil und zeigt nach 5 Monaten Lagerung weder irreversible Ausfällung noch Veränderung der Größe der Nanosphären.
11) Zugabe von Nicht-Lösungsmittel in die Lösungsmittelphase
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1). Das Cyclodextrin wird in einem Gemisch Aceton/Wasser (90/10, v/v) aufgelöst statt in reinem Aceton. Die Gegenwart eines geringen Anteils von Nicht-Lösungsmittel des Cyclodextrins in seinem Lösungsmittel führt zu Nanosphären, deren mittlere Größe 180 nm ist mit einem mittleren Dispersionsindex von 0,5.
12) Stabilität der Nanosphären gegen Ultraschall
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1). Nach Konzentration der Suspension von Nanosphären bis auf ein Volumen von 10 ml stellt man die Suspension während 3 Stunden in ein Ultraschallbad.
Die Suspension bleibt im Verlauf der Zeit stabil und zeigt nach 5 Monaten Lagerung weder irreversible Ausfällung noch Veränderung der Größe der Nanosphären.
13) Herstellung von Nanosphären in Gegenwart eines hydrophilen aktiven Prinzips
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1), dem obigen Punkt 4) oder 5), jedoch in Gegenwart von 50 mg Adenosin-5'-triphosphat (ATP) gelöst in der Phase 2.
Die mittlere Größe der Nanosphären ist 150 nm mit einem mittleren Dispersionsindex von 0,08. Der Einkapselungsgrad von ATP, gemessen nach Ultrazentrifugieren, liegt nahe bei 100 % der eingesetzten Menge.
14) Herstellung von Nanosphären in Gegenwart eines lipophilen aktiven Prinzips
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1), gibt jedoch 20 mg Indometacin in die Acetonphase. Die erhaltenen Nanosphären haben eine mittlere Größe von 200 nm mit einem Dispersionsindex von 0,5. Nach Ultrazentrifugieren und Bestimmung der Menge des Indometacins in der dispergierenden Phase beträgt die Menge des in die Nanosphären eingebauten aktiven Prinzips 70 % der Anfangsmenge.
15) Herstellung von Nanosphären, die Doxorubicin enthalten
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1), gibt jedoch 5 mg Doxorubicin in die wäßrige Phase. Die erhaltenen Nanosphären haben eine mittlere Größe von 200 nm und einen mittleren Dispersionsindex von 1. Nach Ultrazentrifugieren und Bestimmung der Menge des Doxorubicins in der dispergierenden Phase beträgt die Menge des in die Nanosphären eingebauten aktiven Prinzips 60 % der Anfangsmenge.
16) Herstellung von Nanosphären, die Progesteron enthalten
Man verfährt wie im Verfahren von Punkt 1), gibt jedoch 150 mg Progesteron in die Phase 1. Die erhaltenen Nanosphären haben eine mittlere Größe von 120 nm und einen Dispersionsindex von 0,2. Nach Ultrazentrifugieren und Bestimmung der Menge des Progesterons in der dispergierenden Phase beträgt die Menge des in die Nanosphären eingebauten aktiven Prinzips 90 % der Anfangsmenge.

Claims

Derivat von Cyclodextrin, dadurch gekennzeichnet, daß es aus 6 bis 8 gleichen oder verschiedenen Cyclodextrinyl-Resten der folgenden Formel IV besteht:
wo mindestens eine der Y Gruppen mindestens eines der 6 bis 8 Cyclodextrinyl-Reste eine Gruppierung der Formel -(X)-RF darstellt, und Y wenn es keine Gruppierung der Formel -(X)-RF ist, eine -OH Gruppe ist, wo RF ein Fluoroalkyl-Rest mit 1 bis 20 oder mehr Kohlenstoffatomen ist, dessen Kohlenstoffkette eventuell durch ein oder mehrere Heteroatome wie Sauerstoff oder Schwefel unterbrochen ist, linear oder verzweigt durch eine Alkylgruppe oder eine Fluoroalkylgruppe, gesättigt oder ungesättigt mit 1 bis 20 oder mehr Kohlenstoffatomen, neutral, zwitterionisch, geladen, zum Beispiel funktionalisiert durch eine oder mehrere -COOH, -OH, -CF₃ Gruppen ist, und X einen Bindungsarm zwischen einem Kohlenstoffatom und der Gruppierung mit der Formel RF darstellt.
Derivat von Cyclodextrin nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß RF von C₃F₇ bis C₁₄F₂₉ bedeutet.
Derivat von Cyclodextrin nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bindungsarm X ausgewählt ist aus einer kovalenten Bindung oder einem Atom oder einer Gruppe, die das Kohlenstoffatom des Cyclodextrinylrestes mit dem Fluoroalkylrest RF verbinden.
Derivat von Cyclodextrin nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bindungsarm X ausgewählt ist unter: -NH-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-NH-, -NH-CO-, -O-, -O-(CH₂)_n , -(CH₂)_n-CO-O-, -O-CO-NH-, -PO₄-, -S-.
Nanopartikel mit einer Größe kleiner als 1000 nm, dadurch gekennzeichnet, daß es besteht aus: – einem oder mehreren Derivaten von Cyclodextrin der folgenden Formel II:
wo mindestens eine der Y Gruppen mindestens eines der 6 bis 8 Cyclodextrinyl-Reste eine Gruppierung der Formel -(X)-RF darstellt, und Y wenn es keine Gruppierung der Formel -(X)-RF ist, eine -OH Gruppe ist, wo RF und X definiert sind wie in der oben erwähnten Formel IV, – und einer (oder mehreren) aktiven Substanz(en), und dadurch, daß die besagte (oder besagten) aktiven Substanzen) in besagtem Nanopartikel eingekapselt sind.
Nanopartikel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Substanz ein in Human- oder Tiermedizin nützliches aktives Prinzip oder ein Diagnostikprodukt ist.
Nanopartikel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Substanz ein Gas ist.
Nanopartikel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Gas Sauerstoff ist.
Nanopartikel nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Kugel vom Vesikeltyp ist.
Ein dispergierbares kolloidales nanovesikelförmiges System bestehend aus Nanopartikeln nach Anspruch 9.
Nanopartikel nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Kugel vom Matrixtyp ist.
Eine kolloidale Suspension bestehend aus Nanopartikeln nach Anspruch 11.
Verfahren zur Herstellung einer kolloidalen Suspension nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Etappen beinhaltet: a) man stellt eine flüssige Phase her bestehend hauptsächlich aus einer Lösung von Derivaten von Cyclodextrin nach der Erfindung in einem Lösungsmittel oder einer Lösungsmittelmischung mit oder ohne Gehalt an einem oberflächenaktiven Mittel und gegebenenfalls zusätzlich an einem aktiven Molekül, b) man stellt eine zweite flüssige Phase her bestehend hauptsächlich aus Wasser oder einer wässerigen Lösung, mit oder ohne Gehalt an einem oberflächenaktiven Mittel und gegebenenfalls zusätzlich an einem aktiven Molekül, c) man fügt unter mäßigem Schütteln eine der beiden in den vorhergehenden Etappen vorbereiteten flüssigen Phasen zu der zweiten hinzu, auf solche Weise dass man praktisch augenblicklich eine kolloidale Suspension erhält, d) eventuell eliminiert man das gesamte oder einen Teil des Lösungsmittels oder der Lösungsmittelmischung oder des Nicht-Lösungsmittels oder der Nicht-Lösungsmittelmischung auf solche Art und Weise dass man eine kolloidale Suspension mit einer gewünschten Konzentration oder ein Puder erhält.
Verfahren zur Herstellung eines dispergierbaren kolloidalen nanovesikelförmigen Systems nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Etappen beinhaltet: a) man stellt eine flüssige Phase her bestehend hauptsächlich aus einer Lösung von Derivaten von Cyclodextrin nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in einem Lösungsmittel oder einer Lösungsmittelmischung, die unbedingt Öl enthält mit oder ohne Gehalt an einem oberflächenaktiven Mittel mit gegebenenfalls zusätzlich einem aktiven Molekül, b) man stellt eine zweite flüssige Phase her bestehend hauptsächlich aus Wasser oder einer wässerigen Lösung, mit oder ohne Gehalt an einem oberflächenaktiven Mittel mit gegebenenfalls zusätzlich einem aktiven Molekül, c) man fügt unter mäßigem Schütteln eine der beiden in den vorhergehenden Etappen vorbereiteten flüssigen Phasen zu der zweiten hinzu, auf solche Weise dass man praktisch augenblicklich ein kolloidales nanovesikelförmiges dispergierbares System erhält, d) eventuell eliminiert man das gesamte oder einen Teil des Lösungsmittels oder der Lösungsmittelmischung oder des Nicht-Lösungsmittels oder der Nicht-Lösungsmittelmischung auf solche Art und Weise dass man ein dispergierbares kolloidales nanovesikelförmiges System mit einer gewünschten Konzentration oder ein Puder erhält.