EP4058463A1 - Sel organometallique de nitroprusside en tant qu'agent liberant du no - Google Patents

Sel organometallique de nitroprusside en tant qu'agent liberant du no

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EP4058463A1
EP4058463A1 EP20803605.3A EP20803605A EP4058463A1 EP 4058463 A1 EP4058463 A1 EP 4058463A1 EP 20803605 A EP20803605 A EP 20803605A EP 4058463 A1 EP4058463 A1 EP 4058463A1
Authority
EP
European Patent Office
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nitroprusside
formula
chitosan
salt
organometallic
Prior art date
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Pending
Application number
EP20803605.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jérôme LONG
Joulia GUARI - LARIONOVA
Yannick Guari
Françoise QUIGNARD LLECHA LLOP
Nathalie TANCHOUX
Saad SENE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Ecole Nationale Superieure de Chimie de Montpellier ENSCM
Universite de Montpellier
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Ecole Nationale Superieure de Chimie de Montpellier ENSCM
Universite de Montpellier
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Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Ecole Nationale Superieure de Chimie de Montpellier ENSCM, Universite de Montpellier filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Publication of EP4058463A1 publication Critical patent/EP4058463A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
    • C07F15/02—Iron compounds
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    • A61K33/24—Heavy metals; Compounds thereof
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    • A61K33/24—Heavy metals; Compounds thereof
    • A61K33/30—Zinc; Compounds thereof
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    • A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/404—Biocides, antimicrobial agents, antiseptic agents

Definitions

  • the invention relates to the use of an organometallic salt of nitroprusside as an agent releasing NO, to a composite material comprising such an organometallic salt of nitroprusside, to an implant comprising such an organometallic salt of nitroprusside and to a process for the manufacture of this organometallic salt of nitroprusside.
  • It also relates to a method for releasing NO and a method for decontaminating a substrate suspected of being contaminated with bacteria.
  • Nitric oxide gas has many properties, including antibacterial and healing properties.
  • NO gas has been used successfully for the treatment of pulmonary hypertension, where it is delivered directly to the lungs.
  • Nitroprusside is generally used in the form of its sodium salt dihydrate of nitroprusside of the formula Na 2 [Fe (CN) 5 NO] .2H 2 O.
  • ferrous nitroprusside of the formula [Fe (CN) 5 NO] .2H 2 O is known.
  • This compound has a stable orthorhombic crystal structure.
  • the electrochemical properties of this ferrous nitroprusside salt have been studied by doCarmo et al. in the article entitled "Electrochemical study of Fe [Fe (CN) 5 NO] in graphite paste electrode, ECLETICA QUIMICA, vol 27, pages 197-210, special issue: SI, 2002".
  • the invention aims to overcome the problem of the release of five cyanide molecules when the sodium salt of nitroprusside releases NO.
  • the invention proposes the use of an organometallic salt of nitroprusside of the following formula I:
  • M II represents Zn II or Fe II
  • 2 ⁇ x ⁇ 18 as agent releasing nitrogen monoxide NO.
  • the nitroprusside salt is in the form of particles, the size of which (largest dimension of the particle) is between 50 nm and 6 mih.
  • This size is measured by SEM scanning electron microscopy, up to a dimension of 200 nm and by transmission electron microscopy below 200 nm.
  • the organometallic salt of nitroprusside of formula I is coated in a biopolymer such as chitosan, an alginate of the metal M (Zn or Fe), pectin, agar-agar, carrageenan, a copolymer lactic acid and gly colic acid (PLGA), a poly (L-lactide) polymer (PLLA), most preferably chitosan.
  • a biopolymer such as chitosan, an alginate of the metal M (Zn or Fe), pectin, agar-agar, carrageenan, a copolymer lactic acid and gly colic acid (PLGA), a poly (L-lactide) polymer (PLLA), most preferably chitosan.
  • the organometallic salt of nitroprusside of formula I is coated in the biopolymer to form a film or to form spheres.
  • organometallic salt of nitroprusside of formula I When the organometallic salt of nitroprusside of formula I is coated in the biopolymer to form spheres, these spheres preferably have a diameter of between 1.5 mm and 4.5 mm. This diameter is measured using a graduated ruler and by SEM scanning electron microscopy). Still when the organometallic salt of nitroprusside of formula I is coated in the biopolymer to form spheres, the organometallic salt of formula I / biopolymer mass ratio is preferably between 2 and 60%.
  • this film preferably has a thickness of between 30 mih and 1 mm.
  • the organometallic salt of formula I / biopolymer mass ratio is preferably between 2 and 60%.
  • organometallic nitroprusside salt of formula I When this ratio is greater than 10%, all the particles of organometallic nitroprusside salt of formula I are not completely coated in the biopolymer: some have a part on the surface, on the outside, of the film.
  • the invention also provides an organometallic salt of nitroprusside of the following formula I: [Chem.2]
  • the organometallic salt of nitroprusside of formula I is in the form of particles having a size between 50 nm to 6 ⁇ m.
  • the organometallic salt of nitroprusside of formula I is coated in a biopolymer, preferably chosen from chitosan, an alginate of the metal M (Zn or Fe), pectin, agar-agar, carrageenan, a copolymer of lactic acid and glycolic acid (PLGA), a poly (L-lactide) polymer (PLLA), most preferably chitosan to form a film or spheres.
  • a biopolymer preferably chosen from chitosan, an alginate of the metal M (Zn or Fe), pectin, agar-agar, carrageenan, a copolymer of lactic acid and glycolic acid (PLGA), a poly (L-lactide) polymer (PLLA), most preferably chitosan to form a film or spheres.
  • the particle size of the organometallic salt of nitroprusside, the diameter of the spheres, the thickness of the film, the biopolymer / organometallic salt of nitroprusside mass ratio are identical to those described above.
  • M II [Fe II (CN) 5 (NO)].
  • the organometallic salt of nitroprusside of formula I is coated in a biopolymer such as chitosan, an alginate of the metal M (Zn or Fe), pectin, agar-agar, carrageenan, a copolymer lactic acid and glycolic acid (PLGA), a poly (L-lactide) polymer (PLLA), most preferably chitosan.
  • a biopolymer such as chitosan, an alginate of the metal M (Zn or Fe), pectin, agar-agar, carrageenan, a copolymer lactic acid and glycolic acid (PLGA), a poly (L-lactide) polymer (PLLA), most preferably chitosan.
  • the organometallic salt of nitroprusside of formula I is coated in the biopolymer to form a film or to form spheres.
  • organometallic salt of nitroprusside of formula I When the organometallic salt of nitroprusside of formula I is coated in the biopolymer to form spheres, these spheres preferably have a diameter of between 1.5 mm and 4.5 mm. This diameter is measured using a graduated ruler and by SEM scanning electron microscopy. Still when the organometallic salt of nitroprusside of formula I is coated in the biopolymer to form spheres, the organometallic salt of formula I / biopolymer mass ratio is preferably between 2 and 60%.
  • the organometallic nitroprusside salt of formula I when the organometallic nitroprusside salt of formula I is coated in the biopolymer to form a film, this film preferably has a thickness of between 30 ⁇ m and 1 mm. Still when the organometallic salt of nitroprusside of formula I is coated in the biopolymer to form a film, the organometallic salt of formula I / biopolymer mass ratio is preferably between 2 and 60%.
  • organometallic nitroprusside salt of formula I When this ratio is greater than 10%, all the particles of organometallic nitroprusside salt of formula I are not completely coated in the biopolymer: some have a part on the surface, on the outside, of the film.
  • the invention also proposes the use of the composite material according to the invention as an agent releasing nitrogen monoxide NO.
  • Another subject of the invention is the composite material according to the invention for use as an antibacterial agent, or agent for promoting wound healing, or for the treatment of pulmonary hypertension.
  • Yet another object of the invention is an implant comprising an organometallic salt of nitroprusside of the following formula I:
  • the organometallic salt of nitroprusside of formula I is in the form of particles having a size (largest dimension) of between 50 nm to 6 ⁇ m.
  • This implant can be made of a composite material according to the invention made to the desired size and shape.
  • Still another object of the invention is a process for releasing gaseous nitrogen monoxide, characterized in that it comprises irradiation, with radiation emitting in the range of visible wavelengths (400 to 800 nm). , and / or the application of an aqueous suspension of at least one amino compound on particles of organometallic salt of nitroprusside of formula I of an organometallic salt of nitroprusside of following formula I:
  • M II [Fe II (CN) 5 (NO)].
  • the aqueous suspension of at least one amino compound is typically a biological fluid, or an aqueous suspension of lysine.
  • the invention also proposes a method for decontaminating a substrate suspected of being contaminated by bacteria, characterized in that it comprises: a) the application, to the substrate, of particles of organometallic salt of nitroprusside of the following formula I:
  • the morphological characteristics of the organometallic salt of nitroprusside of formula I and those of this salt when coated in the biopolymer are as defined above.
  • nitroprusside salt by coprecipitation of sodium nitroprusside Na 2 [Fe (CN) 5 NO] .2H 2 O with a metal salt based on iron or zinc in water.
  • Solutions of nitroprusside and of the metal salt are prepared in water at concentrations varying from 5.10 -3 M to 1.10 -1 M. These solutions are then added simultaneously at a rate varying from 2 mL / h to 0.8 mL / min in a volume of water varying from 10 to 100 mL.
  • the nitroprusside solution can also be added dropwise to the solution of the metal salt.
  • nitroprusside salt in polymer spheres by successive impregnations of the spheres in solutions of nitroprusside and of a metal salt based on Iron or Zinc in methanol.
  • Solutions of nitroprusside and of the metal salt are prepared in methanol at concentrations varying from 1.10 -3 M to 1.10 -1 M.
  • the polymer spheres (alcoogels prepared beforehand and suspended in methanol) are impregnated for 24 to 48 hours in a nitroprusside solution. After washing in methanol, these spheres are then impregnated in a solution of the metal salt for 24 to 48 hours. At this point, a cycle has been performed.
  • the number of cycles can thus be increased by carrying out additional impregnations for 24 to 48 hours.
  • - Synthesis of the nitroprusside salt in a polymer film by successive impregnations of the film in solutions of nitroprusside and of a metal salt based on Iron or Zinc in methanol. Solutions of nitroprusside and of the metal salt are prepared in methanol at concentrations varying from 1.10 -3 M to 1.10 -1 M.
  • the polymer film (film prepared beforehand and suspended in methanol) is impregnated for 24 to 48 hours in a nitroprusside solution. After washing in methanol, the film is then impregnated in a solution of the metal salt for 24 to 48 hours. At this point, a cycle has been performed.
  • the number of cycles can thus be increased by carrying out additional impregnations for 24 to 48 hours.
  • FIG. 1 represents the curve of the release of NO from the organometallic salt of formula I obtained in Example 23, as a function of time, when exposed to light radiation emitting in the wavelength range of visible and suspended in water,
  • Figure 2 shows the infrared spectra, before and after irradiation with light radiation emitting in the field of visible wavelengths, of the organometallic salt of formula I obtained in Example 23, in suspension in water,
  • Figure 3 shows the NO release curve of the organometallic salt of formula I obtained in Example 3, as a function of time and in suspension in water, when exposed to light radiation emitting in the visible wavelength range,
  • Figure 4 shows the infrared spectra, before and after irradiation with light radiation emitting in the field of visible wavelengths, of the organometallic salt of formula I obtained in Example 3,
  • FIG. 5 represents the curve of the release of NO from the organometallic salt of formula I coated in chitosan spheres obtained in Example 17, as a function of time and in suspension in water, when exposed to light radiation emitting in the visible wavelength range,
  • FIG.6 Figure 6 shows the infrared spectra, before and after irradiation with light radiation emitting in the field of visible wavelengths, of the organometallic salt of formula I obtained in Example 17,
  • Figure 7 shows the NO release curve of the dihydrated sodium salt of nitroprusside of the prior art coated in a chitosan film obtained in Comparative Example 1, as a function of time and in suspension in the 'water, when exposed to irradiation (light radiation emitting in the visible wavelength range),
  • FIG. 8 represents the curve of release of NO from the organometallic salt of formula I obtained in Example 23, as a function of time, when exposed to light radiation emitting in the visible wavelength domain. This curve is obtained with the film of Example 23 not placed in suspension in water, as is the case for FIG. 1, and
  • FIG. 9 shows the infrared spectra, before and after irradiation with light radiation emitting in the field of visible wavelengths, of the organometallic salt of formula I obtained in Example 23. These spectra are obtained with the film of Example 23 not placed in suspension in water, as is the case for Figure 2.
  • the invention is based on the discovery that organometallic salts of nitroprusside of the following formula I:
  • Formula I in which M II represents Zn II or Fe II , and 2 ⁇ x ⁇ 18 could release, under various external stimuli, whether in solid phase or in suspension in water, nitrogen monoxide (NO), while releasing cyanide in an amount a thousand times less than that of the dihydrate sodium salt of nitroprusside widely used in the art today.
  • NO nitrogen monoxide
  • hydroxocobalamin can be used as a treatment against cyanide poisoning: Petrikovics et al. “Past, present and future of cyanide antagonism research: From the early remedies to the current therapies” World J. Methodol. 2015 June 26; 5 (2): 88-100.
  • the inventors have also discovered that, surprisingly, when the organometallic salt of nitroprusside of formula I is irradiated at visible wavelengths, that is to say at wavelengths between 400 and 800 nm, NO is released, whether in solid form or in suspension.
  • Irradiation by a table lamp can therefore be used.
  • an aqueous solution of an amino compound such as a biological fluid or an aqueous solution of lysine can also be used to release organometallic salt of nitroprusside of formula I used in the invention.
  • an application of both such irradiation and such an aqueous solution is generally used, in particular during the implementation of the method for decontaminating a substrate according to the invention.
  • the invention provides the use of an organometallic salt of nitroprusside of formula I as an agent releasing NO.
  • the invention also relates to the organometallic salt of nitroprusside of formula I for use as an antibacterial agent, or as a wound-healing agent, or as an agent for treating pulmonary hypertension.
  • the organometallic salt of nitroprusside of formula I can also be used in a process for decontaminating a substrate suspected of being contaminated with bacteria, by application of the organometallic salt of nitroprusside of formula I and irradiation at the wavelengths indicated above and / or by applying an aqueous solution of an amino compound.
  • the organometallic salt of nitroprusside of formula I can also be used in a method of therapeutic treatment for its antibacterial properties, promoting wound healing or pulmonary hypertension.
  • the organometallic salt of nitroprusside of formula I is brought to the desired site and irradiated or covered with a solution of an amino compound, which in this case is preferably a biological fluid.
  • the organometallic salt of nitroprusside of formula I is advantageously coated in a biopolymer, preferably chitosan, in order to be able to bring the particles of organometallic salt of nitroprusside of formula I to the particular site to be treated and to keep them in place.
  • organometallic salt of nitroprusside of formula I can be coated with chitosan to form a film which will be deposited on the surface or on the site to be treated.
  • organometallic salt of nitroprusside of formula I can also be coated in chitosan in the form of spheres.
  • coated in a biopolymer is meant, in the invention, that the particles of the organometallic salt of formula I are either completely covered with the biopolymer, when the ratio by mass of organometallic salt of nitroprusside of formula I / biopolymer is between 2 and 60%, ie some particles are only partially covered with the biopolymer, when the organometallic salt of nitroprusside of formula I / biopolymer ratio by mass is greater than 10%.
  • the organometallic salt of nitroprusside salt of formula I / biopolymer mass ratio is greater than 10%, the biopolymer is not in sufficient quantity to cover all the particles of the organometallic salt of formula I and those close to the surface, either spheres, or biopolymer film, are not completely covered.
  • particles of the organometallic salt of nitroprusside of formula I having a size of between 50 nm and 6 ⁇ m coated in a biopolymer.
  • another subject of the invention is a composite material comprising an organometallic salt of nitroprusside of formula I coated in a biopolymer, whether in the form of spheres or in the form of a film.
  • the composite material according to the invention comprising an organometallic salt of nitroprusside of formula I coated in a biopolymer as an agent releasing NO is another subject of the invention.
  • Yet another object of the invention is the composite material according to the invention comprising an organometallic salt of nitroprusside of formula I coated in a biopolymer for use as an antibacterial agent, or as an agent for promoting wound healing, or for use in the treatment of pulmonary hypertension.
  • the particles of organometallic salt of nitroprusside of formula I, coated or not in a biopolymer can also be placed in or on an implant which will be placed at the desired site.
  • the implant is a film formed from particles of organometallic nitroprusside salt of formula I coated in a biopolymer, shaped and sized.
  • Such an implant can also be a hollow capsule made of a biopolymer in which particles of the organometallic salt of nitroprusside of formula I are placed.
  • Such an implant comprising the organometallic salt of nitroprusside of formula I is also an object of the invention.
  • the implant can also be a support made of a biocompatible material coated with the organometallic salt of nitroprusside of formula I or containing the organometallic salt of nitroprusside of formula I.
  • Preferred biopolymers for use in coating the organometallic salt particles of nitroprusside of formula I are chitosan, an alginate of the metal M (Zn or Fe), pectin, agar-agar, carrageenan, a copolymer of lactic acid and gly colic acid (PLGA), a poly (L-lactide) polymer (PLLA), most preferably chitosan.
  • the size of the particles of organometallic salt of nitroprusside of formula I can be controlled by the operating conditions of manufacture. This size varies according to the concentrations of the nitroprusside solutions and of the metal salt used, or according to the number of impregnation cycles carried out for the spheres and films.
  • the colorless Zn (II) solution is added to the orange / red Na 2 [Fe (CN) 5 NO] solution which has been isolated from light.
  • the mixture is centrifuged at 20,000 r ⁇ m for 10 minutes.
  • the solution is removed and the resulting solid is washed with three times the volume of water. Another washing is carried out with ethanol in order to facilitate the drying process.
  • the brown solid is dried under a vacuum of about 10 mbar.
  • the particles obtained have a size (largest dimension) of between a few ⁇ m and a few tens of ⁇ m.
  • Example 3 Synthesis of Fe [Fe (CN) 5 NO] .xH 2 O (2 ⁇ x ⁇ 18)
  • ascorbic acid is added to prevent oxidation of iron.
  • the mixture is then centrifuged at 20,000 rpm for 10 minutes.
  • the supernatant is removed and the resulting solid is washed with 100 mL of distilled water and then centrifuged at 20,000 r ⁇ m for 10 minutes.
  • a final wash is carried out under the same conditions and the brown solid is dried under vacuum.
  • the particles obtained have sizes (largest dimension) of between 1, 2 and 5 mih.
  • Example 4 Synthesis of precursor [PPh 4 ] 2 [Fe (CN) 5 NO] .xH 2 O (2 ⁇ x ⁇ 18) [PPh 4 ] 2 [Fe (CN) 5 NO] xH 2 O (2 ⁇ x ⁇ 18) is a starting compound used in the synthesis of organometallic salts of formula I.
  • the Na 2 [Fe (CN) 5 NO] solution should be isolated from the light with aluminum foil in order to avoid the release of NO.
  • the mixture is left under stirring and isolated from light for two hours.
  • the mixture is centrifuged at 15,000 or 20,000 r ⁇ m for 10 minutes.
  • Example 5 Synthesis of chitosan spheres lg of chitosan (“chitosan, low molecular weight,” Sigma Aldrich), are dissolved in 40 mL of a 1 vol.% Solution of acetic acid, with magnetic stirring overnight at ambient temperature. The aqueous chitosan solution is then added dropwise using a separating funnel fitted with a 0.8 mm diameter syringe tip, into a crystallizer containing 500 mL of aqueous NaOH solution (2M). with stirring (tip-solution distance of 10 cm). After the addition of 40 ml of chitosan solution, the beads contained in the sodium solution are left under stirring with stirring for 1 night.
  • An exchange of solvents is then carried out in increasing solutions of ethanol or methanol so as not to deform the porous structure of the microspheres.
  • the spheres are thus immersed for 15 minutes in Water-Ethanol or Water-Methanol baths of 200 mL of increasing alcohol concentration (10, 30, 50, 70, 90, 100% by volume) in order to exchange the water contained in the spheres by ethanol or methanol.
  • the beads are kept in this alcoholic state or dried with supercritical CO 2 to replace ethanol with liquid CO 2.
  • the CO 2 is then eliminated under supercritical conditions in an autoclave, above 31 C and 73 bar (typically 39 C and 85 bar), after a controlled expansion (at constant flow, less than 100 L / h) to atmospheric pressure.
  • the spheres obtained have a size of between 2.6 and 4.7 mm for the alcoogels and between 1.5 and 3.2 mm for the aerogels.
  • the mixture is stirred mechanically and isolated from the light (the Schlenk tube can be covered with aluminum foil for example) for 48 hours.
  • the yellow / brown solution obtained was added to the Zn (NO 3 ) 2 -6H 2 O solution containing the previously prepared chitosan spheres.
  • nitroprusside solutions are sensitive to light: they can start releasing NO just with daylight or a lamp.
  • the solution is removed from the mixture and the chitosan spheres are washed three times with 20 ml of deoxygenated methanol for at least 15 min for each wash.
  • the chitosan spheres obtained have a size varying from 1.75 to 2.75 mm.
  • Example 7 Synthesis of Zn [Fe (CN) 5 NO] .xH 2 O (2 ⁇ x ⁇ 18) in chitosan spheres
  • Example 4 was repeated but using a reaction time of 24 hours for the stirring of the mixture of Zn (NO 3 ) 2 -6H 2 O and chitosan spheres, and also a reaction time of 24 hours for the solution containing chitosan spheres, Zn (NO 3 ) 2 -6H 2 O and [ PPh 4 ] 2 [Fe (CN) 5 NO].
  • the chitosan spheres obtained have a size varying from 1.75 to 2.75 mm.
  • Example 8 Synthesis of Zn [Fe (CN) 5 NO] .xH 2 O (2 ⁇ x ⁇ 18) in chitosan spheres.
  • acetonitrile is used as a solvent instead of methanol.
  • 0.05 g (100 spheres) of chitosan spheres (alcoogels or aerogels) are added to the solution and an argon flow is increased from 2 to 10 minutes so as to maintain the solution under an inert atmosphere.
  • the mixture is stirred mechanically and isolated from light (the Schlenk tube has been covered with aluminum foil) for 48 hours.
  • the mixture is stirred mechanically and isolated from light for at least 15 minutes. After this time, the solvent is removed and 20 ml of deoxygenated acetonitrile are added again. This cycle is repeated three times.
  • a solution of deoxygenated acetonitrile of [PPh 4 ] 2 [Fe (CN) 5 NO] is prepared by dissolving 0.286 g (0.32 mmol) of [PPh 4 ] 2 [Fe (CN) 5 NO] in 16 ml of deoxygenated acetonitrile.
  • a flow of argon is passed for several seconds through the Schlenk tube containing the mixture so as to maintain it under inert conditions. It is important here to work with the minimum amount of light.
  • the solution is removed from the mixture and the chitosan spheres are washed three times with deoxygenated acetonitrile for at least 15 min for each wash.
  • the chitosan spheres obtained have a size varying from 1.75 to 2.75 mm.
  • Example 9 Synthesis of Zn [Fe (CN) 5 NO] .xH 2 O (2 x 18) in chitosan spheres
  • water is used as a solvent instead of methanol.
  • 0.05 g (100 spheres) of chitosan (alcoogels or aerogels) are added to the solution and a flow of argon is passed through the Schlenk tube for 2 to 10 minutes so as to maintain the solution under an inert atmosphere.
  • the mixture is allowed to stir mechanically and is isolated from light (the Schlenk tube has been covered with aluminum foil) for 48 hours.
  • the solution is removed from the mixture and the chitosan spheres are washed three times with deoxygenated water for at least 15 min for each wash.
  • the chitosan spheres obtained have a size varying from 1.75 to 2.75 mm.
  • chitosan spheres (alcoogels or aerogels) are added to the solution and a flow of argon is passed through the Schlenk tube for several seconds so as to maintain the solution under an inert atmosphere.
  • the mixture is left under mechanical stirring and isolated from light (the Schlenk tube has been covered with aluminum foil) for 48 hours.
  • the spheres are then dried under vacuum or with supercritical CO 2.
  • the chitosan spheres obtained have a size varying from 1.25 to 2.25 mm.
  • Example 11 Synthesis of Fe [Fe (CN) 5 NO] xH 2 O (2 ⁇ x ⁇ 18) in chitosan spheres
  • impregnation times of 24 hours are used compared to example 10 (48 hour impregnation time).
  • chitosan spheres (alcoogels or aerogels) washed three times with methanol are added to the solution and a flow of argon is passed through the Schlenk tube for 2 to 10 minutes so as to maintain the solution under an inert atmosphere.
  • the mixture is left under mechanical stirring and isolated from light (the Schlenk tube has been covered with aluminum foil) for 24 hours.
  • Example 12 Synthesis of Fe [Fe (CN) 5 NO] .xH 2 O (2 ⁇ x ⁇ 18) in chitosan spheres
  • ascorbic acid is used to prevent the oxidation of Fe 2+ .
  • a flow of argon is passed for 2 to 10 minutes through the Schlenk tube so as to maintain the solution under an inert atmosphere.
  • the mixture is allowed to stir mechanically and isolated from light (the Schlenk tube has been covered with aluminum foil) for 48 hours.
  • the deoxygenated methanol solution is removed and a new deoxygenated methanol solution is added (25-30 ml). The mixture is left under mechanical stirring and isolated from light for at least 15 min.
  • the methanolic solution of [PPh 4 ] 2 [Fe (CN) 5 NO] is prepared by dissolving 1.7 g of [PPh 4 ] 2 [Fe (CN) 5 NO] in 60 ml of deoxygenated methanol. The resulting yellow / brown solution was added to the solution containing the chitosan spheres prepared above.
  • the solution is removed from the mixture and the chitosan spheres are washed three times with deoxygenated methanol for at least 15 min for each washing. During washing, mechanical agitation is used. The spheres are then dried under vacuum or with supercritical CO 2.
  • the chitosan spheres obtained have a size varying from 1.25 to 2.25 mm.
  • Example 12 the procedure was as in Example 12, that is to say by adding ascorbic acid but using a reaction time of only 24 hours.
  • Example 15 Synthesis of Fe [Fe (CN) 5 NO] .xH 2 O (2 ⁇ x ⁇ 18) in chitosan spheres
  • glucose is used instead of ascorbic acid to avoid oxidation of Fe 2+ .
  • This synthesis takes place according to the following reaction scheme:
  • the deoxygenated methanol solution is removed, and new deoxygenated methanol is added (25 to 30 ml). The mixture is left under mechanical stirring and isolated from light for at least 15 min.
  • the mixture was mechanically stirred and isolated from light for another 48 hours. After these two days, the solution is removed from the mixture and the chitosan spheres are washed three times with deoxygenated methanol for at least 15 min for each washing. During washing, mechanical agitation is used. The spheres are then dried under vacuum or with supercritical CO 2. The chitosan spheres obtained have a size varying from 1.25 to 2.25 mm.
  • Example 17 Synthesis of Fe [Fe (CN) 5 NO] .xH 2 O (2 ⁇ x ⁇ 18) in chitosan spheres
  • the sodium nitroprusside precursor is used and impregnation times of 48 hours , then 24 hours are used.
  • Example 15 The procedure was as in Example 15 but using a reaction time of only 24 hours. This example shows that the same compound is formed using a reaction time of 24 h instead of 48 h.
  • a glass slide (76 x 26 mm) is introduced into the chitosan solution at the speed which has been chosen (between 2 and 5 mV)
  • the slide is successively introduced into increasing solutions of ethanol (0, 20, 40, 60, 80, 100%).
  • the film is then air dried.
  • Example 20 Synthesis of chitosan films lg of chitosan (chitosan, low molecular weight, Sigma Aldrich), are dissolved in 40 mL of a solution of acetic acid at 1 vol.%, With magnetic stirring overnight at room temperature . A first sheet of filter paper is then impregnated in a 2 M NaOH solution prepared beforehand. The sheet is placed in a 60 mm diameter petri dish.
  • chitosan chitosan, low molecular weight, Sigma Aldrich
  • 6.5 mL of the chitosan solution are added to the sheet of filter paper in the petri dish.
  • a second sheet of filter paper is also impregnated in 2M NaOH and placed on top of the chitosan solution in the filter paper. 3 mL of NaOH are also added on top. After 1 hour of gelation, the excess NaOH solution and the filter papers are removed. The chitosan film formed is rinsed in 3 mL of distilled water with orbital stirring for 15 minutes then the solvent removed. The operation is repeated until the washing water reaches a pH 6-7.
  • the film is then immersed for 15 minutes in water-methanol baths of 3 ml of increasing concentration in methanol (10, 30, 50, 70, 90, 100% by volume) in order to exchange the water contained in the film by the methanol.
  • the film is then stored in methanol.
  • Example 21 Synthesis of Zn [Fe (CN) 5 NO] .xH 2 O (2 ⁇ x ⁇ 18) in chitosan films This synthesis takes place according to the following reaction scheme:
  • a colorless solution is obtained and the chitosan film prepared on a glass slide in Example 20 is placed in the solution.
  • the mixture is placed under mechanical stirring and isolated from light (the beaker has been covered with aluminum foil for 24 hours).
  • the solution is removed from the mixture and the chitosan film is washed three times with deoxygenated methanol for 15 minutes for each wash. During washing, mechanical agitation is used.
  • Particles of 1 to 6 mih are obtained on the surface of the chitosan film, the thickness of which is approximately 1 mm.
  • the solution is removed and the chitosan film is washed three times with deoxygenated methanol for at least 15 min for each wash. During washing, mechanical agitation is used. The film is then dried in air. A film of about 1 mm thick of brown color is obtained.
  • the particles of the organometallic salt of nitroprusside have a size of 1 to 6 mih at the surface of the film.
  • the particles of the organometallic salt of nitroprusside have a size of 1 to 6 mih at the surface of the film. Comparative example 1
  • the NO release measurement was performed according to either of the following two protocols.
  • the measurement of the release of NO, known as liquid, from samples of organometallic salts of nitroprusside is the measurement of the release of NO from samples suspended in water and under irradiation by light radiation emitting in the wavelengths of the visible (compounds of Examples 3, 17, 23). It is carried out as follows.
  • NO nitrites
  • NO 2 - nitrites
  • nitrites which constitute the products of oxidative degradation of NO. This is because NO reacts quickly with molecules such as oxygen or the superoxide anion to give nitrites.
  • a spectrophotometric method using the Griess reaction it is a diazotization reaction where the nitrites form a diazonium salt with sulfanilamide which is then coupled with an amine (N-naphthylethylene diamine ) to give a dye absorbent at 540 nm.
  • a calibration line is carried out in water using NaNO 2 between 0 and 50 ⁇ M.
  • Figure 1 shows the release curve of NO from the organometallic salt of nitroprusside of formula I coated in a film of chitosan (compound of Example 23) suspended in water as a function of time and Figure 2 shows the infrared spectra before and after irradiation of this compound of Example 23 in suspension in water.
  • the infrared spectrum obtained shows the appearance of the CN vibration band of Prussian blue.
  • Figure 3 shows the release curve of NO from the organometallic salt of nitroprusside of formula I (compound of Example 3) and Figure 4 shows the infrared spectra before and after irradiation of this compound of Example 3.
  • the infrared spectrum obtained shows the appearance of the CN vibration band of Prussian blue.
  • Figure 5 shows the release curve of NO from the organometallic salt of nitroprusside of formula I (compound of Example 17) and Figure 6 shows the infrared spectra before and after irradiation of this compound of Example 17.
  • the infrared spectrum obtained shows the appearance of the CN vibration band of Prussian blue.
  • FIG. 7 shows the NO release curve of the sodium salt dihydrate of nitroprusside of the prior art coated in a chitosan film obtained in Comparative Example 1, as a function of time and in suspension in water, when exposed to irradiation.
  • FIG. 8 shows the curve of the release of NO from the organometallic salt of formula I obtained in Example 23, as a function of time, when exposed to light radiation emitting in the range of visible wavelengths. This curve is obtained with the film of Example 23 not placed in suspension in water, as is the case for FIG. 1.
  • FIG. 9 shows the infrared spectra, before and after irradiation with light radiation emitting in the field of visible wavelengths, of the organometallic salt of formula I obtained in Example 23. These spectra are obtained with the film of Example 23 not placed in suspension in water, as is the case for Figure 2.
  • the quantities of NO released ( ⁇ mol / mg) under irradiation are greater in the case of organometallic salts alone or coated in the spheres or films of chitosan, compared to nitroprusside coated in chitosan.
  • the quantification of CN- ions is carried out in solution in water by a photometric assay method: the free cyanides are decomposed at pH 3.8.
  • the hydrogen cyanide present at pH 3.8 is separated by gas diffusion at a temperature between 30 ° C and 40 ° C through a hydrophobic membrane. Using the gas diffusion method, hydrogen cyanide is absorbed into sodium hydroxide solution.
  • the film is then immersed for 15 minutes in Water-Methanol baths of 15 mL of increasing concentration of methanol (10, 30, 50, 70, 90, 100% by volume) in order to exchange the water contained in the film by methanol.
  • the film is then stored in methanol.
  • the film obtained is brought into contact in a solution of FeCl 2 .4H 2 O and ascorbic acid for 24 hours and then washed; it is then brought into contact in a solution of Na 2 [Fe (CN) 5 NO] .2H 2 O for 24 hours and then washed.
  • the film is then dried in air. A film of about 1 mm thick of brown color is obtained.
  • the particles of the organometallic salt of nitroprusside have a size of 1 to 6 mih at the surface of the film.

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Abstract

L'invention se rapporte à l'utilisation d'un sel organométallique de nitroprusside en tant qu' agent libérant du NO, à un matériau composite comprenant un tel sel organométallique de nitroprusside, à un implant comprenant un tel sel organométallique de nitroprusside et à un procédé de fabrication de ce sel organométallique de nitroprusside. Elle concerne également un procédé de libération de NO et un procédé de décontamination d'un substrat suspecté d'être contaminé par des bactéries. Le sel organométallique de nitroprusside utilisé dans l'invention a la formule I suivante : MII[FeII(CN)5(NO)].xΗ2Ο Formule I dans laquelle Mn représente ZnII ou FeII, et 2 ≤ x ≤ 18. L'invention trouve application dans le domaine médical, en particulier.

Description

SEL ORGAN OMET ALLIQUE DE NITROPRUSSIDE EN TANT QU’AGENT LIBERANT DU NO
L'invention se rapporte à l'utilisation d'un sel organométallique de nitroprusside en tant qu'agent libérant du NO, à un matériau composite comprenant un tel sel organométallique de nitroprusside, à un implant comprenant un tel sel organométallique de nitroprusside et à un procédé de fabrication de ce sel organométallique de nitroprusside.
Elle concerne également un procédé de libération de NO et un procédé de décontamination d'un substrat suspecté d'être contaminé par des bactéries.
Le monoxyde d'azote gazeux, NO gazeux, a de nombreuses propriétés, dont des propriétés antibactériennes et cicatrisantes.
De plus, NO gazeux a été utilisé avec succès pour le traitement de l'hypertension pulmonaire, où il est délivré directement aux poumons.
Cependant, la délivrance de monoxyde d'azote NO sous forme gazeuse est notoirement difficile du fait de sa réactivité avec l'oxygène ou l'azote.
Il a alors été proposé d'utiliser des donneurs de NO, c'est-à-dire des molécules transportant et libérant du NO au site voulu.
Ces molécules sont sous forme solide et sont utilisées largement encore aujourd'hui en clinique. Ce sont, en particulier, les nitrates organiques et le nitroprusside.
Le nitroprusside est généralement utilisé sous la forme de son sel sodium dihydraté de nitroprusside de formule Na2[Fe(CN)5NO].2H2O.
Cependant, ce sel sodium de nitroprusside se dégrade pour donner 5 équivalents de cyanure lors de la libération de NO.
Par ailleurs, on connaît un seul ferreux de nitroprusside de formule [Fe(CN)5NO].2H2O. Ce composé a une structure cristalline orthorhombique stable. Les propriétés électrochimiques de ce sel ferreux de nitroprusside ont été étudiées par doCarmo et al. dans l'article intitulé «Electrochemical study of Fe[Fe(CN)5NO] in graphite paste electrode, ECLETICA QUIMICA, vol 27, pages 197-210, spécial issue : SI, 2002».
L'invention vise à pallier le problème de la libération de cinq molécules de cyanure lorsque le sel sodium de nitroprusside dégage du NO.
A cet effet, l'invention propose l'utilisation d'un sel organométallique de nitroprusside de formule I suivante :
[Chem.l]
MII[FeII(CN)5(NO)].xH2O
Formule I dans laquelle MII représente ZnII ou FeII, et 2 ≤ x≤ 18 en tant qu'agent libérant du monoxyde d'azote NO. Le sel de nitroprusside est sous forme de particules dont la taille (plus grande dimension de la particule), est comprise entre 50 nm et 6 mih.
Cette taille est mesurée par microscopie électronique à balayage MEB, jusqu'à une dimension de 200 nm et par microscopie électronique de transmission en dessous de 200 nm.
Dans un mode de réalisation préféré, le sel organométallique de nitroprusside de formule I est enrobé dans un biopolymère tel que le chitosane, un alginate du métal M (Zn ou Fe), la pectine, l'agar-agar, le carraghénane, un copolymère d'acide lactique et d'acide gly colique (PLGA), un polymère poly(L- lactide) (PLLA), le plus préférablement du chitosane.
Dans ce cas, de préférence, le sel organométallique de nitroprusside de formule I est enrobé dans le biopolymère pour former un film ou pour former des sphères.
Lorsque le sel organométallique de nitroprusside de formule I est enrobé dans le biopolymère pour former des sphères, ces sphères ont de préférence un diamètre compris entre 1,5 mm et 4,5 mm. Ce diamètre est mesuré en utilisant une règle graduée et par microscopie électronique à balayage MEB). Toujours lorsque le sel organométallique de nitroprusside de formule I est enrobé dans le biopolymère pour former des sphères, le rapport en masse sel organométallique de formule I / biopolymère est de préférence compris entre 2 et 60%.
Lorsque ce rapport est supérieur à 10%, toutes les particules de sel organométallique de nitroprusside de formule I ne sont pas complètement enrobées dans le biopolymère : certaines ont une partie en surface, à l'extérieur, de la sphère.
De la même façon, lorsque le sel organométallique de nitroprusside de formule I est enrobé dans le biopolymère pour former un film, ce film a de préférence une épaisseur comprise entre 30 mih et 1 mm.
Toujours lorsque le sel organométallique de nitroprusside de formule I est enrobé dans le biopolymère pour former un film, le rapport en masse sel organométallique de formule I / biopolymère est de préférence compris entre 2 et 60%.
Lorsque ce rapport est supérieur à 10%, toutes les particules de sel organométallique de nitroprusside de formule I ne sont pas complètement enrobées dans le biopolymère : certaines ont une partie en surface, à l'extérieur, du film.
L'invention propose également un sel organométallique de nitroprusside de formule I suivante : [Chem.2]
MII[FeII(CN)5(NO)].xH2O
Formule I dans laquelle MII représente ZnII ou FeII, et 2 ≤ x ≤ 18 en tant qu' agent antibactérien, ou en tant qu' agent favorisant la cicatrisation, ou pour utilisation dans le traitement de l'hypertension pulmonaire. Dans ce cas, de préférence, le sel organométallique de nitroprusside de formule I est sous la forme de particules ayant une taille comprise entre 50 nm à 6 μm.
Toujours dans ce cas et de préférence, le sel organométallique de nitroprusside de formule I est enrobé dans un biopolymère, préférablement choisi parmi chitosane, un alginate du métal M (Zn ou Fe), la pectine, l'agar-agar, le carraghénane, un copolymère d'acide lactique et d'acide glycolique (PLGA), un polymère poly(L-lactide) (PLLA), le plus préférablement du chitosane pour former un film ou des sphères.
La taille des particules du sel organométallique de nitroprusside, le diamètre des sphères, l'épaisseur du film, le rapport en masse biopolymère/ sel organométallique de nitroprusside sont identiques à celles décrites précédemment.
L'invention propose aussi un matériau composite caractérisé en ce qu'il comprend un sel organométallique de nitroprusside de formule I suivante :
[Chem.3]
MII[FeII(CN)5(NO)].xH2O Formule I dans laquelle MII représente ZnII ou FeII, et 2 ≤ x ≤ 18 enrobé dans un biopolymère.
Dans un mode de réalisation préféré, le sel organométallique de nitroprusside de formule I est enrobé dans un biopolymère tel que le chitosane, un alginate du métal M (Zn ou Fe), la pectine, l'agar-agar, le carraghénane, un copolymère d'acide lactique et d'acide glycolique (PLGA), un polymère poly(L- lactide) (PLLA), le plus préférablement du chitosane.
Dans ce cas, de préférence, le sel organométallique de nitroprusside de formule I est enrobé dans le biopolymère pour former un film ou pour former des sphères.
Lorsque le sel organométallique de nitroprusside de formule I est enrobé dans le biopolymère pour former des sphères, ces sphères ont de préférence un diamètre compris entre 1,5 mm et 4,5 mm. Ce diamètre est mesuré en utilisant une règle graduée et par microscopie électronique à balayage MEB. Toujours lorsque le sel organométallique de nitroprusside de formule I est enrobé dans le biopolymère pour former des sphères, le rapport en masse sel organométallique de formule I / biopolymère est de préférence compris entre 2 et 60%.
Lorsque ce rapport est supérieur à 10%, toutes les particules de sel organométallique de nitroprusside de formule I ne sont pas complètement enrobées dans le biopolymère : certaines ont une partie en surface, à l'extérieur, de la sphère.
De la même façon, lorsque le sel organométallique de nitroprusside de formule I est enrobé dans le biopolymère pour former un film, ce film a de préférence une épaisseur comprise entre 30 μm et 1 mm. Toujours lorsque le sel organométallique de nitroprusside de formule I est enrobé dans le biopolymère pour former un film, le rapport en masse sel organométallique de formule I / biopolymère est de préférence compris entre 2 et 60%.
Lorsque ce rapport est supérieur à 10%, toutes les particules de sel organométallique de nitroprusside de formule I ne sont pas complètement enrobées dans le biopolymère : certaines ont une partie en surface, à l'extérieur, du film.
L'invention propose encore l'utilisation du matériau composite selon l'invention en tant qu'agent libérant du monoxyde d'azote NO.
Un autre objet de l'invention est le matériau composite selon l'invention pour utilisation en tant qu'agent antibactérien, ou agent favorisant la cicatrisation, ou pour le traitement de l'hypertension pulmonaire.
Encore un autre objet de l'invention est un implant comprenant un sel organométallique de nitroprusside de formule I suivante :
[Chem.4]
MII[FeII(CN)5(NO)].xH2O
Formule I dans laquelle MII représente ZnII ou FeII, et 2 ≤ x ≤ 18
De préférence, dans cet implant, le sel organométallique de nitroprusside de formule I est sous la forme de particules ayant une taille (plus grande dimension) comprise entre 50 nm à 6 μm.
Cet implant peut être en un matériau composite selon l'invention mis à la taille et la forme voulue. Toujours un autre objet de l'invention est un procédé de libération de monoxyde d'azote gazeux caractérisé en ce qu'il comprend l'irradiation, avec un rayonnement émettant dans le domaine des longueurs d'onde du visible (400 à 800 nm), et/ou l'application d'une suspension aqueuse d'au moins un composé aminé sur des particules de sel organométallique de nitroprusside de formule I d'un sel organométallique de nitroprusside de formule I suivante :
[Chem.5]
MII[FeII(CN)5(NO)].xH2O Formule I dans laquelle MII représente ZnII ou FeII, et 2 ≤ x ≤ 18 optionnellement enrobé dans un biopolymère.
La suspension aqueuse d'au moins un composé aminé est typiquement un fluide biologique, ou une suspension aqueuse de lysine.
L'invention propose aussi un procédé de décontamination d'un substrat suspecté d'être contaminé par des bactéries caractérisé en ce qu'il comprend : a) l'application, sur le substrat, de particules de sel organométallique de nitroprusside de formule I suivante :
[Chem.6]
MII[FeII(CN)5(NO)].xH2O
Formule I dans laquelle MII représente ZnII ou FeII, et 2 ≤ x ≤ 18 sous forme de particules, optionnellement enrobées dans un biopolymère, et b) l'irradiation par un rayonnement émettant dans le domaine des longueurs d'onde du visible et/ou l'application d'une suspension aqueuse d'un composé aminé sur le sel organométallique de nitroprusside de formule I, optionnellement enrobé dans le biopolymère.
Dans les procédés ci-dessus, les caractéristiques morphologiques du sel organométallique de nitroprusside de formule I et celles de ce sel lorsqu'enrobé dans le biopolymère, sont tels que définis précédemment.
L'invention propose enfin un procédé de fabrication de particules de sel organométallique de nitroprusside de formule I suivante :
[Chem.7]
YYI[FeII(CN)5(NO)].xH2O Formule I dans laquelle MII représente ZnII ou FeII,et 2 ≤ x ≤ 18 caractérisé en ce qu'il comprend :
- la synthèse du sel de nitroprusside par coprécipitation du nitroprusside de sodium Na2[Fe(CN)5NO].2H2O avec un sel métallique à base de Fer ou de Zinc dans l'eau. Des solutions de nitroprusside et du sel métallique sont préparées dans l'eau à des concentrations variant de 5.10-3 M à 1.10-1 M. Ces solutions sont ensuite ajoutées simultanément à une vitesse variant de 2 mL/h à 0.8 mL/min dans un volume d'eau variant de 10 à 100 mL. La solution de nitroprusside peut également être ajoutée goutte à goutte dans la solution du sel métallique.
- la synthèse du sel de nitroprusside dans des sphères de polymère par imprégnations successives des sphères dans des solutions de nitroprusside et de sel métallique à base de Fer ou de Zinc dans du méthanol. Des solutions de nitroprusside et du sel métallique sont préparées dans le méthanol à des concentrations variant de 1.10-3 M à 1.10-1 M. Les sphères de polymère (alcoogels préalablement préparés et suspendus dans du méthanol) sont imprégnées pendant 24 à 48 heures dans une solution de nitroprusside. Après lavage dans du méthanol, ces sphères sont ensuite imprégnées dans une solution du sel métallique pendant 24 à 48 heures. A ce stade, un cycle a été effectué. Le nombre de cycles peut ainsi être augmenté en réalisant des imprégnations supplémentaires pendant 24 à 48 heures. - la synthèse du sel de nitroprusside dans un film de polymère par imprégnations successives du film dans des solutions de nitroprusside et de sel métallique à base de Fer ou de Zinc dans du méthanol. Des solutions de nitroprusside et du sel métallique sont préparées dans le méthanol à des concentrations variant de 1.10-3 M à 1.10-1 M. Le film de polymère (film préalablement préparé et suspendu dans du méthanol) est imprégné pendant 24 à 48 heures dans une solution de nitroprusside. Après lavage dans du méthanol, le film est ensuite imprégné dans une solution du sel métallique pendant 24 à 48 heures. A ce stade, un cycle a été effectué. Le nombre de cycles peut ainsi être augmenté en réalisant des imprégnations supplémentaires pendant 24 à 48 heures.
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative qui suit qui est faite en référence aux figures annexées dans lesquelles :
FIGURES
[Fig.l] La figure 1 représente la courbe de libération de NO du sel organométallique de formule I obtenu à l'exemple 23, en fonction du temps, lorsqu'exposé à un rayonnement lumineux émettant dans le domaine des longueurs d'onde du visible et en suspension dans l'eau,
[Fig.2] La figure 2 montre les spectres infrarouge, avant et après l'irradiation avec un rayonnement lumineux émettant dans le domaine des longueurs d'onde du visible, du sel organométallique de formule I obtenu à l'exemple 23, en suspension dans l'eau,
[Fig.3] La figure 3 représente la courbe de libération de NO du sel organométallique de formule I obtenu à l'exemple 3, en fonction du temps et en suspension dans l'eau, lorsqu'exposé à un rayonnement lumineux émettant dans le domaine des longueurs d'onde du visible,
[Fig.4] La figure 4 montre les spectres infrarouge, avant et après l'irradiation avec un rayonnement lumineux émettant dans le domaine des longueurs d'onde du visible, du sel organométallique de formule I obtenu à l'exemple 3,
[Fig.5] La figure 5 représente la courbe de libération de NO du sel organométallique de formule I enrobé dans des sphères de chitosane obtenu à l'exemple 17, en fonction du temps et en suspension dans l'eau, lorsqu 'exposées à rayonnement lumineux émettant dans le domaine des longueurs d'onde du visible,
[Fig.6] La figure 6 montre les spectres infrarouge, avant et après l'irradiation avec un rayonnement lumineux émettant dans le domaine des longueurs d'onde du visible, du sel organométallique de formule I obtenu à l'exemple 17,
[Fig.7] La figure 7 représente la courbe de libération de NO du sel de sodium dihydraté de nitroprusside de l'art antérieur enrobé dans un film de chitosane obtenu à l'exemple comparatif 1, en fonction du temps et en suspension dans l'eau, lorsqu'exposé à une irradiation (rayonnement lumineux émettant dans le domaine des longueurs d'onde du visible),
[Fig.8] La figure 8 représente la courbe de libération de NO du sel organométallique de formule I obtenu à l'exemple 23, en fonction du temps, lorsqu'exposé à un rayonnement lumineux émettant dans le domaine des longueurs d'onde du visible. Cette courbe est obtenue avec le film de l'exemple 23 non placé en suspension dans l'eau, comme cela est le cas pour la figure 1, et
[Fig.9] La figure 9 montre les spectres infrarouge, avant et après l'irradiation avec un rayonnement lumineux émettant dans le domaine des longueurs d'onde du visible, du sel organométallique de formule I obtenu à l'exemple 23. Ces spectres sont obtenus avec le film de l'exemple 23 non placé en suspension dans l'eau, comme cela est le cas pour la figure 2.
L'invention repose sur la découverte que des sels organométalliques de nitroprusside de formule I suivante :
[Chem.8] Na2[Fe(CN)5NO].2H2O
Formule I dans laquelle MII représente ZnII ou FeII, et 2 ≤ x ≤ 18 pouvaient libérer, sous différents stimuli externes, que ce soit en phase solide ou en suspension dans l'eau, du monoxyde d'azote (NO), tout en libérant du cyanure en une quantité mille fois inférieure à celle du sel sodium dihydraté de nitroprusside utilisé largement dans l'art actuellement.
Sans vouloir être liés par cette théorie, les inventeurs pensent que c'est en raison de la structure cristallographique du sel organométallique de nitroprusside de formule I que ce dégagement de cyanure lors de la libération de NO gazeux est fortement diminué.
En effet, lors de la libération de NO, il se produit un réarrangement structural, au sein de la maille cristallographique, dans laquelle les cyanures restent fortement liés.
Les traces de cyanure restantes pouvant se libérer, peuvent être captées par la vitamine B 12a (hydroxocobalamine) pour former la vitamine B 12 (cyanocobalamine). En effet, il a été montré que l'hydroxocobalamine peut être utilisée comme traitement contre un empoisonnement au cyanure : Petrikovics et al. «Past, présent and future of cyanide antagonism research: From the early remedies to the current thérapies» World J. Methodol. 2015 June 26; 5(2): 88-100.
Les inventeurs ont également découvert que de manière surprenante, lorsque le sel organométallique de nitroprusside de formule I est irradié à aux longueurs d'onde du visible, c'est-à-dire à des longueurs d'onde comprises entre 400 et 800 nm, du NO est libéré, et cela qu'il soit sous forme solide ou en suspension.
Une irradiation par une lampe de table peut donc être utilisée.
L'application d'une solution aqueuse d'un composé aminé tel qu'un fluide biologique ou une solution aqueuse de lysine peut également être utilisée pour libérer du sel organométallique de nitroprusside de formule I utilisé dans l'invention.
Une application à la fois d'une telle irradiation et d'une telle solution aqueuse est généralement utilisée, en particulier lors de la mise en œuvre du procédé de décontamination d'un substrat selon l'invention. Ainsi, l'invention propose l'utilisation d'un sel organométallique de nitroprusside de formule I en tant qu' agent libérant du NO.
Par conséquent, l'invention concerne également le sel organométallique de nitroprusside de formule I pour utilisation en tant qu' agent antibactérien, ou en tant qu' agent favorisant la cicatrisation, ou en tant qu' agent pour traiter l'hypertension pulmonaire.
Le sel organométallique de nitroprusside de formule I peut également être utilisé dans un procédé de décontamination d'un substrat suspecté d'être contaminé par des bactéries, par application du sel organométallique de nitroprusside de formule I et irradiation aux longueurs d'ondes indiquées précédemment et/ou en appliquant une solution aqueuse d'un composé aminé.
Avantageusement, le sel organométallique de nitroprusside de formule I peut également être utilisé dans une méthode de traitement thérapeutique pour ses propriétés antibactériennes, favorisant la cicatrisation ou l'hypertension pulmonaire. Dans cette méthode, le sel organométallique de nitroprusside de formule I est amené au site voulu et irradié ou recouvert d'une solution d'un composé aminé, qui, dans ce cas, est avantageusement un fluide biologique.
Le sel organométallique de nitroprusside de formule I est avantageusement enrobé dans un biopolymère, de préférence du chitosane, pour pouvoir amener les particules de sel organométallique de nitroprusside de formule I au site particulier à traiter et pour les maintenir en place.
Le sel organométallique de nitroprusside de formule I peut être enrobé du chitosane pour former un film qui sera déposé sur la surface ou sur le site à traiter.
Le sel organométallique de nitroprusside de formule I peut également être enrobé dans du chitosane sous forme de sphères.
Par «enrobé dans un biopolymère», on entend, dans l'invention, que les particules du sel organométallique de formule I sont soit totalement recouvertes du biopolymère, lorsque le rapport en masse sel organométallique de nitroprusside de formule I / biopolymère est compris entre 2 et 60%, soit certaines particules ne sont que partiellement recouvertes du biopolymère, lorsque le rapport en masse sel organométallique de nitroprusside de formule I / biopolymère est supérieur à 10%.
En effet, lorsque le rapport en masse sel organométallique de nitroprusside de formule I / biopolymère est supérieur à 10%, le biopolymère n'est pas en quantité suffisante pour recouvrir toutes les particules du sel organométallique de formule I et celles proches de la surface soit des sphères, soit du film de biopolymère, ne sont pas totalement recouvertes.
Pour des applications thérapeutiques en particulier, il est avantageux d'utiliser des particules du sel organométallique de nitroprusside de formule I ayant une taille comprise entre 50 nm et 6 μm enrobées dans un biopolymère.
Ainsi, un autre objet de l'invention est un matériau composite comprenant un sel organométallique de nitroprusside de formule I enrobé dans un biopolymère que ce soit sous la forme de sphères ou sous la forme d'un film. Le matériau composite selon l'invention comprenant un sel organométallique de nitroprusside de formule I enrobé dans un biopolymère en tant qu'agent libérant du NO est un autre objet de l'invention. Encore un autre objet de l'invention est le matériau composite selon l'invention comprenant un sel organométallique de nitroprusside de formule I enrobé dans un biopolymère pour utilisation en tant qu'agent antibactérien, ou en tant qu'agent favorisant la cicatrisation, ou pour utilisation dans le traitement de l'hypertension pulmonaire.
Les particules de sel organométallique de nitroprusside de formule I, enrobées ou non dans un biopolymère peuvent être également placées dans ou sur un implant qui sera placé au site voulu.
Dans un mode de réalisation préféré, l'implant est un film formé de particules de sel organométallique de nitroprusside de formule I enrobé dans un biopolymère, mis à la forme et à la taille voulue.
Un tel implant peut aussi être une capsule creuse en un biopolymère dans laquelle des particules du sel organométallique de nitroprusside de formule I sont placées.
Un tel implant comprenant du sel organométallique de nitroprusside de formule I est également un objet de l'invention. L'implant peut encore être un support en un matériau biocompatible recouvert du sel organométallique de nitroprusside de formule I ou contenant le sel organométallique de nitroprusside de formule I.
Les biopolymères préférés pour utilisation pour l'enrobage des particules de sel organométallique de nitroprusside de formule I sont le chitosane, un alginate du métal M (Zn ou Fe), la pectine, l'agar-agar, le carraghénane, un copolymère d'acide lactique et d'acide gly colique (PLGA), un polymère poly(L- lactide) (PLLA), le plus préférablement du chitosane.
La taille des particules de sel organométallique de nitroprusside de formule I peut être contrôlée par les conditions opératoires de fabrication. Cette taille varie selon les concentrations des solutions de nitroprusside et du sel métallique utilisées, ou selon le nombre de cycles d'imprégnations effectuées pour les sphères et films.
EXEMPLES
Afin de mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemples purement illustratif et non limitatif, plusieurs modes de mise en œuvre.
Matériel
Tous les produits commerciaux ont été utilisés sans purifications supplémentaires. Le chitosane (faible poids moléculaire), le nitroprusside de sodium Na2[Fe(CN)5NO].2H2O , 99%), l'hydroxide de sodium (NaOH, 97%), l'acide acétique (99%), le chlorure de tetraphénylphosphonium (PPh4Cl, 98%), le tétrafluoroborate de fer(II) (Fe(BF4).6H2O, l'acide ascorbique (99%), le glucose (99%) ont été achetés chez Sigma Aldrich. Le chlorure de fer (II) (FeCI2.4H2O, 98%), le nitrate de zinc (Zn(NO3)2-6H2O, 98%) ont été achetés chez Alfa Aesar. L'éthanol absolu et le méthanol ont été obtenus chez Carlo Erba. De l'eau distillée a été utilisée pendant toutes les expériences. Exemple 1 - Synthèse de Zn[Fe(CN)5NO].xH2O (2 ≤ x ≤ 18)
Cette synthèse se déroule suivant la réaction suivante :
[Chem.9]
0,594 g (2 mmol) de Zn(NO3)2.6H2O sont dissous dans 20 ml d'eau distillée.
0,596 g (2 mmol) de Na2[Fe(CN)5NO].2H2O sont dissous dans 20 mL d'eau distillée.
La solution de Na2[Fe(CN)5NO].2H2O est isolée de la lumière.
Une fois que ces précurseurs sont complètement dissous, la solution incolore de Zn(II) est ajoutée à la solution orange / rouge de Na2[Fe(CN)5NO] qui a été isolée de la lumière.
Après mélange, un trouble commence à apparaître après quelques secondes, et un précipité après quelques minutes. Le mélange est laissé sous agitation et isolé de la lumière pendant deux heures. Après ces deux heures, le mélange est centrifugé à 20.000 rμm pendant 10 minutes. La solution est éliminée et le solide résultant est lavé avec un volume trois fois supérieur d'eau. Un autre lavage est mis en œuvre avec de l'éthanol de façon à faciliter le procédé de séchage. Finalement, le solide (rose clair) est séché sous un vide d'environ 10 mbar.
Les particules obtenues ont une taille comprise entre quelques μm et quelques dizaines de mih. Exemple 2 - Synthèse de Fe[Fe(CN)5NO].xH2O (2 ≤ x ≤ 18)
Cette synthèse se déroule selon l'équation suivante :
[Chem.10]
0,33 g (1 mmol) de Fe(BF4)2-6H2O sont dissous dans 20 ml d'eau distillée.
0,297 g (1 mmol) de Na2[Fe(CN)5NO].2H2O sont dissous dans 20 ml d'eau distillée.
Une fois que ces précurseurs sont complètement dissous, la solution rouge / orange de Na2[Fe(CN)5NO], qui a été isolée de la lumière, est ajoutée goutte à goutte à la solution de Fe(BF4)2 (solution incolore).
Immédiatement, un solide brun commence à apparaître. Le mélange est mis à agiter et isolé de la lumière pendant deux heures.
Après ces deux heures, le mélange est centrifugé à 20.000 rμm pendant 10 minutes. La solution est éliminée et le solide résultant est lavé avec un volume trois fois plus important d'eau. Un autre lavage est mis en œuvre avec de l'éthanol de façon à faciliter le procédé de séchage. Finalement, le solide brun est séché sous un vide d'environ 10 mbar.
Les particules obtenues ont une taille (plus grande dimension) comprise entre quelques μm et quelques dizaines de μm.
Exemple 3 - Synthèse de Fe[Fe(CN)5NO].xH2O (2 ≤ x ≤ 18) A cet exemple, l'acide ascorbique est ajouté pour éviter l'oxydation du fer.
Cette synthèse se déroule selon l'équation suivante :
[Chem.11]
1.49 g (5 mmol) de Na2[Fe(CN)5NO].2H2O sont dissous dans 100 ml d'eau distillée et isolés de la lumière. 0,99 g (5 mmol) de FeCI2.4H2O et 0,88 g d'acide ascorbique sont dissous dans 100 ml d'eau distillée.
Une fois que ces précurseurs sont complètement dissous, la solution rouge/orange de Na2[Fe(CN)5NO], qui a été isolée de la lumière, est ajoutée goutte à goutte à la solution de Fe2+ et d'acide ascorbique. Un solide brun commence à apparaître progressivement durant l'ajout. Le mélange est mis à agiter et isolé de la lumière pendant deux heures.
Le mélange est ensuite centrifugé à 20000 rpm pendant 10 minutes. Le surnageant est éliminé et le solide résultant est lavé avec 100 mL d'eau distillée puis centrifugé à 20000 rμm pendant 10 minutes. Un dernier lavage est mis en œuvre dans les mêmes conditions et le solide brun est séché sous vide. Les particules obtenues ont des tailles (plus grande dimension) comprises entre 1 ,2 et 5 mih.
Exemple 4 : Synthèse de précurseur [PPh4]2[Fe(CN)5NO].xH2O (2 ≤ x ≤ 18) [PPh4]2[Fe(CN)5NO] xH2O (2 ≤ x ≤ 18 ) est un composé de départ utilisé dans la synthèse des sels organométalliques de formule I.
Cette synthèse se déroule selon l'équation :
[Chem.12]
1.50 g (4 mmol) de [PPh4]Cl sont dissous dans 20 ml d'eau ultrapure (solution incolore).
0,596 g (2 mmol) de Na2[Fe(CN)5NO] sont dissous dans 20 ml d'eau (solution orange / rouge)
La solution de Na2[Fe(CN)5NO] doit être isolée de la lumière avec du papier d'aluminium de façon à éviter la libération de NO.
Une fois les deux solides dissous, la solution de Na2[Fe(CN)5NO] est ajoutée goutte à goutte à la solution de [PPh4]Cl et agitée
Un solide brun clair commence immédiatement à apparaître. Si le mélange devient trop dense et que l'agitation n'est pas suffisante, il est possible d'ajouter plus d'eau.
Le mélange est laissé sous agitation et isolé de la lumière pendant deux heures.
Après ces deux heures, le mélange est centrifugé à 15.000 ou 20.000 rμm pendant 10 minutes.
La solution est éliminée et le solide résultant est lavé avec trois fois son volume d'eau.
Finalement, le solide est séché sous vide. Exemple 5 - Synthèse de sphères de chitosane lg de chitosane (« chitosan, low molecular weight, » Sigma Aldrich), sont dissous dans 40 mL d'une solution d'acide acétique à 1 vol.%, sous agitation magnétique pendant une nuit à température ambiante. La solution aqueuse de chitosane est ensuite ajoutée goutte à goutte à l'aide d'une ampoule à décanter munie d'un embout pour seringue de 0,8 mm de diamètre, dans un cristallisoir contenant 500 mL de solution aqueuse de NaOH (2M) sous agitation (distance embout-solution de 10 cm). Après l'ajout des 40 mL de solution de chitosane, les billes contenues dans la solution sodique sont laissées sous agitation sous agitation pendant 1 nuit.
Les billes de chitosane sont par la suite lavées abondamment à l'eau distillée (VH20 = 500 mL) jusqu'à un pH 6-7. Un échange de solvants est ensuite effectué dans des solutions croissantes en éthanol ou méthanol pour ne pas déformer la structure poreuse des microsphères. Les sphères sont ainsi immergées pendant 15 minutes dans des bains Eau-Ethanol ou Eau -Méthanol de 200 mL de concentration croissante en alcool (10, 30, 50, 70, 90, 100 % en volume) afin d'échanger l'eau contenue dans les sphères par l'éthanol ou le méthanol.
Les billes sont conservées à cet état d'alcoogels ou séchées au CO2 supercritique pour remplacer l'éthanol par le CO2 liquide. Le CO2 est ensuite éliminé en conditions supercritiques dans un autoclave, au-delà de 31 C et 73 bar (typiquement 39 C et 85 bar), après une détente contrôlée (à débit constant, inférieur à 100 L/h) jusqu'à pression atmosphérique.
Les sphères obtenues ont une taille comprise entre 2,6 et 4,7 mm pour les alcoogels et entre 1,5 et 3,2 mm pour les aérogels.
Exemple 6 - Synthèse de Zn[Fe(CN)5NO].xH2O (2 ≤ x ≤ 18) dans des sphères de chitosane Cette synthèse se déroule selon le schéma réactionnel suivant :
[Chem.13]
Dans un tube de Schlenk, 0,28 g (0,96 mmol) de Zn(NO3)2 sont dissous dans 48 ml de méthanol désoxygéné (solution incolore).
0,15 g (260 sphères) de chitosane (alcoogels ou aérogels) sont ajoutées à la solution et un flux d'argon est passé à travers la solution pendant 2 à 10 minutes de façon à maintenir la solution sous atmosphère inerte.
Le mélange est agité mécaniquement et isolé de la lumière (le tube de Schlenk peut être couvert par du papier d'aluminium par exemple) pendant 48 heures.
Après ces deux jours, la solution de méthanol est éliminée et du nouveau méthanol désoxygéné est ajouté (20 ml). Le mélange est laissé sous agitation mécanique et isolé de la lumière au moins pendant 15 minutes. Après ce temps, le solvant est éliminé et 20 mL de méthanol désoxygéné sont de nouveau ajoutés. Ce cycle est répété trois fois. Séparément, une solution de méthanol désoxygéné de [PPh4]2[Fe(CN)5NO] est préparée par dissolution de 0,86 g (0,96 mmol) de [PPh4]2[Fe(CN)5NO] dans 48 ml de méthanol désoxygéné.
La solution jaune / brun obtenue a été ajoutée à la solution de Zn(NO3)2-6H2O contenant les sphères de chitosane précédemment préparées.
Après cela, un flux d' argon est passé à travers la solution pendant plusieurs secondes à travers le tube de Schlenk contenant le mélange de façon à le maintenir sous des conditions inertes.
Durant cette étape, il est très important de travailler avec la quantité minimale de lumière, car les solutions de nitroprusside sont sensibles à la lumière : elles peuvent commencer à libérer du NO juste avec de la lumière du jour ou d'une lampe.
Après cela, le mélange est mis sous agitation mécanique et isolé de la lumière pendant 48 heures de plus.
Après ces deux jours, la solution est éliminée du mélange et les sphères de chitosane sont lavées trois fois avec 20 mL de méthanol désoxygéné pendant au moins 15 mn pour chaque lavage.
Pendant le cycle de lavage, une agitation mécanique est utilisée. Les sphères sont ensuite séchées sous vide ou au CO2 supercritique. Les sphères de chitosane obtenues ont une taille variant de 1,75 à 2,75 mm.
Exemple 7 - Synthèse de Zn[Fe(CN)5NO].xH2O (2 ≤ x ≤ 18) dans des sphères de chitosane On a reproduit l'exemple 4 mais en utilisant un temps de réaction de 24 heures pour l'agitation du mélange de Zn(NO3)2-6H2O et des sphères de chitosane, et également un temps de réaction de 24 heures pour la solution contenant des sphères de chitosane, Zn(NO3)2-6H2O et [PPh4]2[Fe(CN)5NO]. Les sphères de chitosane obtenues ont une taille variant de 1,75 à 2,75 mm.
Exemple 8 - Synthèse de Zn[Fe(CN)5NO].xH2O (2 ≤ x ≤ 18) dans des sphères de chitosane.
A cet exemple, l'acétonitrile est utilisé comme solvant à la place du méthanol.
Cette synthèse se déroule selon le schéma réactionnel suivant :
[Chem.14]
0,095 g (0,32 mmol) de Zn(NO3)2.xH2O sont dissous dans 16 ml d'acétonitrile désoxygéné dans un tube de Schlenk. On obtient une solution incolore.
0,05g (100 sphères) de sphères de chitosane (alcoogels ou aérogels) sont ajoutés à la solution et un flux d'argon est passé de 2 à 10 minutes de façon à maintenir la solution sous atmosphère inerte.
Le mélange est mis sous agitation mécanique et isolé de la lumière (le tube de Schlenk a été couvert avec un papier d'aluminium) pendant 48 heures.
Après ces deux jours, la solution d'acétonitrile est éliminée et une nouvelle solution d'acétonitrile désoxygéné est ajoutée (15 ml).
Le mélange est mis sous agitation mécanique et isolé de la lumière pendant au moins 15 rnn. Après ce temps, le solvant est éliminé et 20 mL d' acétonitrile désoxygéné sont de nouveau ajoutés. Ce cycle est répété trois fois.
Séparément, une solution d' acétonitrile désoxygéné de [PPh4]2[ Fe(CN)5NO] est préparée en dissolvant 0,286 g (0,32 mmol) de [PPh4]2[ Fe(CN)5NO] dans 16 ml d' acétonitrile désoxygéné.
La solution jaune / brun obtenue a été ajoutée à la solution contenant les sphères de chitosane.
Un flux d'argon est passé pendant plusieurs secondes à travers le tube de Schlenk contenant le mélange de façon à le maintenir dans des conditions inertes. Il est important ici de travailler avec la quantité minimale de lumière.
Après cela, le mélange est passé sous agitation mécanique et isolé de la lumière pendant 48 heures de plus.
Après ces deux jours, la solution est éliminée du mélange et les sphères de chitosane sont lavées trois fois avec de F acétonitrile désoxygéné pendant au moins 15 mn pour chaque lavage.
Durant le lavage, une agitation mécanique est utilisée. Les sphères sont ensuite séchées sous vide ou au CO2 supercritique.
Les sphères de chitosane obtenues ont une taille variant de 1,75 à 2,75 mm.
Exemple 9 - Synthèse de Zn[Fe(CN)5NO].xH2O (2 ≤ x ≤ 18) dans des sphères de chitosane A cet exemple, Peau est utilisée comme solvant à la place du méthanol.
Cette réaction se déroule selon le schéma réactionnel suivant :
[Chem.15]
Dans un tube de Schlenk, 0,095 g (0,32 mmol) de Zn(NO3)2-6H2O sont dissous dans 16 ml d'eau désoxygénée. On obtient une solution incolore.
0,05 g (100 sphères) de chitosane (alcoogels ou aérogels) sont ajoutés à la solution et un flux d'argon est passé dans le tube de Schlenk de 2 à 10 minutes de façon à maintenir la solution sous atmosphère inerte.
Le mélange est laissé sous agitation mécanique et est isolé de la lumière (le tube de Schlenk a été couvert avec du papier d'aluminium) pendant 48 heures.
Après ces deux jours, la solution aqueuse est éliminée et de l'eau désoxygénée nouvelle est ajoutée (15 ml). Le mélange est laissé sous agitation mécanique et isolé de la lumière pendant au moins 15 mn.
Le solvant est ensuite éliminé et de la nouvelle eau désoxygénée (15 mL) est ajoutée. Le cycle est répété trois fois.
Séparément, 0,095 g (0,32 mmol) de Na2[Fe(CN)5NO] sont dissous dans 16 ml d'eau désoxygénée. La solution jaune / brun obtenue a été ajoutée dans la solution contenant les sphères de chitosane préalablement préparées. Un flux d'argon est ensuite passé à travers le tube de Schlenk de 2 à 10 minutes de façon à le maintenir sous des conditions inertes. Durant cette étape, il est très important de travailler avec la quantité minimale de lumière.
Après cela, le mélange est laissé sous agitation mécanique et isolé de la lumière pendant 48 heures de plus.
Après ces deux jours, la solution est éliminée du mélange et les sphères de chitosane sont lavées trois fois avec de l'eau désoxygénée pendant au moins 15 mn pour chaque lavage.
Durant le cycle de lavage, une agitation mécanique est utilisée. Les sphères sont ensuite séchées sous vide ou au CO2 supercritique.
Les sphères de chitosane obtenues ont une taille variant de 1,75 à 2,75 mm.
Exemple 10 - Synthèse de Fe[Fe(CN)5NO].xH2O (2 ≤ x ≤ 18) dans des sphères de chitosane Cette synthèse se déroule suivant le schéma réactionnel suivant :
[Chem.16]
Dans un tube de Schlenk, 0,4 g (1,2 mmol) de Fe(BF4)2-6H2O sont dissous dans 60 ml de méthanol désoxygéné. On obtient une solution incolore.
0,2 g de sphères de chitosane (alcoogels ou aérogels) sont ajoutées à la solution et un flux d'argon est passé à travers le tube de Schlenk pendant plusieurs secondes de façon à maintenir la solution sous atmosphère inerte. Le mélange est laissé sous agitation mécanique et isolé de la lumière (le tube de Schlenk a été couvert avec du papier aluminium) pendant 48 heures.
Après ces deux jours, la solution de méthanol est éliminée et du nouveau méthanol désoxygéné est ajouté (25-30 ml). Le mélange est laissé sous agitation mécanique et isolé de la lumière au moins pendant 15 mn.
Après cela, le solvant est éliminé et du nouveau méthanol désoxygéné est ajouté (25-30 ml). Ce cycle est répété trois fois.
Séparément, 1,07 g (1,2 mmol) de [PPh4]2[Fe(CN)5NO] sont dissous dans 60 ml de méthanol désoxygéné. La solution jaune / brun obtenue a été ajoutée à la solution contenant les sphères de chitosane préparées ci-dessus.
Après cela, un flux d'argon est passé pendant 2 à 10 minutes à travers le tube de Schlenk contenant le mélange de façon à le maintenir sous des conditions inertes.
Durant cette étape, il est très important de travailler avec le minimum de lumière.
Après cela, le mélange est placé sous agitation mécanique et isolé de la lumière pendant 48 heures de plus.
Après ces deux jours, la solution est éliminée du mélange et les sphères de chitosane sont lavées trois fois avec du méthanol désoxygéné (25-30 ml), pendant 15 mn pour chaque lavage.
Durant les lavages, une agitation mécanique est utilisée.
Les sphères sont ensuite séchées sous vide ou au CO2 supercritique. Les sphères de chitosane obtenues ont une taille variant de 1,25 à 2,25 mm.
Exemple 11 - Synthèse de Fe[Fe(CN)5NO] xH2O (2 ≤ x ≤ 18) dans des sphères de chitosane A cet exemple, des temps d'imprégnation de 24 heures sont utilisés par rapport à l'exemple 10 (temps d'imprégnation 48 heures).
Cette synthèse se déroule suivant le schéma réactionnel suivant :
[Chem.17]
Dans un tube de Schlenk, 0,4 g (1,2 mmol) de Fe(BF4)2-6H2O sont dissous dans 60 ml de méthanol désoxygéné. On obtient une solution incolore.
0,2 g de sphères de chitosane (alcoogels ou aérogels) préalablement lavées trois fois avec du méthanol sont ajoutées à la solution et un flux d'argon est passé à travers le tube de Schlenk pendant 2 à 10 minutes de façon à maintenir la solution sous atmosphère inerte. Le mélange est laissé sous agitation mécanique et isolé de la lumière (le tube de Schlenk a été couvert avec du papier aluminium) pendant 24 heures.
Après 1 jour, la solution de méthanol est éliminée et du nouveau méthanol désoxygéné est ajouté (25- 30 ml). Le mélange est laissé sous agitation mécanique et isolé de la lumière au moins pendant 15 mn. Après cela, le solvant est éliminé et du nouveau méthanol désoxygéné est ajouté (25-30 ml). Ce cycle est répété trois fois.
Séparément, 1,07 g (1,2 mmol) de [PPh4]2[Fe(CN)5NO] sont dissous dans 60 ml de méthanol désoxygéné. La solution jaune / brun obtenue a été ajoutée à la solution contenant les sphères de chitosane préparées ci-dessus.
Après cela, un flux d'argon est passé pendant 2 à 10 minutes à travers le tube de Schlenk contenant le mélange de façon à le maintenir sous des conditions inertes.
Durant cette étape, il est très important de travailler avec le minimum de lumière.
Après cela, le mélange est placé sous agitation mécanique et isolé de la lumière pendant 24 heures de plus.
Après ces 24 heures, la solution est éliminée du mélange et les sphères de chitosane sont lavées trois fois avec du méthanol désoxygéné (25-30 ml) pendant 15 mn pour chaque lavage.
Durant les lavages, une agitation mécanique est utilisée. Les sphères sont ensuite séchées sous vide ou au CO2 supercritique. Les sphères de chitosane obtenues ont une taille variant de 1,25 à 2,25 mm. Exemple 12 - Synthèse de Fe[Fe(CN)5NO].xH2O (2 ≤ x ≤ 18) dans des sphères de chitosane A cet exemple, l'acide ascorbique est utilisé pour éviter l'oxydation du Fe2+.
Cette synthèse se déroule suivant le schéma réactionnel suivant :
[Chem.18] Dans un tube de Schlenk contenant 0,2 g (350 sphères) de chitosane (alcoogels ou aérogels), une solution de 0,239 g de Fe(Cl2).4H2O et de 0,211 g d'acide ascorbique dissous dans 60 ml de méthanol désoxygéné est ajoutée. Il y a immédiatement un changement de couleur des sphères de chitosane qui deviennent bleues.
Un flux d'argon est passé pendant 2 à 10 minutes à travers le tube de Schlenk de façon à maintenir la solution sous atmosphère inerte.
Le mélange est laissé sous agitation mécanique et isolé de la lumière (le tube de Schlenk a été couvert avec du papier d'aluminium) pendant 48 heures.
Après ces deux jours, la solution de méthanol désoxygéné est éliminée et une nouvelle solution de méthanol désoxygéné est ajoutée (25-30 ml). Le mélange est laissé sous agitation mécanique et isolé de la lumière pendant au moins 15 mn.
Après cela, le solvant est éliminé et du nouveau méthanol désoxygéné (15-20 mL) est ajouté. Ce cycle est répété trois fois.
Séparément, la solution méthanolique de [PPh4]2[Fe(CN)5NO] est préparée en dissolvant 1,7 g de [PPh4]2[ Fe(CN)5NO] dans 60 ml de méthanol désoxygéné. La solution jaune / brun obtenue a été ajoutée à la solution contenant les sphères de chitosane préparées ci-dessus.
Après cela, un flux d' argon est passé pendant plusieurs secondes à travers le tube de Schlenk contenant le mélange de façon à le maintenir dans des conditions inertes.
Pendant cette étape, il est très important de travailler avec le minimum de quantité de lumière.
Après cela, le mélange est placé sous agitation mécanique et isolé de la lumière pendant 48 heures de plus.
Après ces deux jours, la solution est éliminée du mélange et les sphères de chitosane sont lavées trois fois avec du méthanol désoxygéné pendant au moins 15 mn pour chaque lavage. Pendant le lavage, une agitation mécanique est utilisée. Les sphères sont ensuite séchées sous vide ou au CO2 supercritique.
Les sphères de chitosane obtenues ont une taille variant de 1,25 à 2,25 mm.
Exemple 13 - Synthèse de Fe[Fe(CN)5NO] xH2O (2 ≤ x ≤ 18) dans des sphères de chitosane Cette synthèse se déroule suivant le schéma réactionnel suivant :
[Chem.19]
On a procédé comme à Fexemple 12 mais sans ajouter d'acide ascorbique et en utilisant des temps de réaction de 24 heures au lieu de 48 heures, afin d'éviter la formation de bleu de Prusse à la place du Fe-nitroprusside.
Cet exemple montre qu'on forme le même composé avec acide ascorbique ou sans acide ascorbique : les billes obtenues après intégration du Fe-nitroprusside ont les mêmes dimensions, 1,25 à 2.25 mm. Exemple 14 - Synthèse de Fe[Fe(CN)5NO] xH2O (2 ≤ x ≤ 18) dans des sphères de chitosane Cette synthèse se déroule suivant le schéma réactionnel suivant :
[Chem.20]
À cet exemple, on a procédé comme à l'exemple 12, c'est-à-dire en ajoutant de l'acide ascorbique mais en utilisant un temps réactionnel de 24 heures seulement.
Cet exemple montre qu'on forme le même composé en utilisant un temps réactionnel de 24 heures ou de 48 heures : les billes obtenues après intégration du Fe-nitroprusside ont les mêmes dimensions, 1,25 à 2.25 mm
Exemple 15 - Synthèse de Fe[Fe(CN)5NO].xH2O (2 ≤ x ≤ 18) dans des sphères de chitosane A cet exemple, le glucose est utilisé à la place de l'acide ascorbique pour éviter l'oxydation du Fe2+. Cette synthèse se déroule suivant le schéma réactionnel suivant :
[Chem.21]
Dans un tube de Schlenk contenant des sphères de chitosane, on a ajouté une solution de 0,07 g (0,35 mmol) de Fe(Cl2).4H2O et de 0,63 g (0,35 mmol) de glucose dissous dans 17 ml de méthanol désoxygéné. La quantité de sphères de chitosane était de 0,5 g (100 sphères) (alcoogels ou aerogels). Un peu d'eau doit être ajoutée car le glucose n'est pas complètement soluble dans le méthanol désoxygéné. Un flux d'argon est passé à travers le tube de Schlenk pendant plusieurs secondes de façon à maintenir la solution sous une atmosphère inerte. Le mélange est laissé sous agitation mécanique et isolé de la lumière (le tube de Schlenk a été couvert avec du papier d'aluminium) pendant 48 heures.
Après ces deux jours où les sphères de chitosane devenues orange, la solution de méthanol désoxygéné est éliminée, et du nouveau méthanol désoxygéné est ajouté (25 à 30 ml). Le mélange est laissé sous agitation mécanique et isolé de la lumière pendant au moins 15 mn.
Après ce temps, le solvant est éliminé et du nouveau méthanol désoxygéné est ajouté. Ce cycle est répété trois fois.
A part, 0,313 g (0,35 mmol) de [PPh4]2[Fe(CN)5NO] sont dissous dans 17 ml de méthanol désoxygéné. La solution jaune / brun obtenue a été ajoutée au tube de Schlenk contenant les sphères de chitosane. Après cela, un flux d'argon est passé à travers le tube de Schlenk de façon à maintenir le mélange sous des conditions inertes.
Pendant cette étape, il est très important de travailler avec le minimum de lumière.
Après cela, le mélange a été mis sous agitation mécanique et isolé de la lumière pendant 48 heures de plus. Après ces deux jours, la solution est éliminée du mélange et les sphères de chitosane sont lavées trois fois avec du méthanol désoxygéné pendant au moins 15 mn pour chaque lavage. Durant le lavage, une agitation mécanique est utilisée. Les sphères sont ensuite séchées sous vide ou au CO2 supercritique. Les sphères de chitosane obtenues ont une taille variant de 1,25 à 2,25 mm.
Exemple 16 - Synthèse de Fe[Fe(CN)5NO].xH2O (2 ≤ x ≤ 18) dans des sphères de chitosane Cette synthèse se déroule suivant le schéma réactionnel suivant :
[Chem.22]
On a procédé comme à Fexemple 13 mais sans ajouter de glucose et en utilisant un temps réactionnel de 48 heures au lieu de 24 heures.
Exemple 17 - Synthèse de Fe[Fe(CN)5NO].xH2O (2 ≤ x ≤ 18) dans des sphères de chitosane A cet exemple, le précurseur nitroprusside de sodium est utilisé et des temps d'imprégnation de 48 heures, puis 24 heures sont utilisés.
Cette synthèse se déroule suivant le schéma réactionnel suivant :
[Chem.23]
0,12 g (0,6 mmol) de FeCI2.4H2O et 0,11 g d'acide ascorbique sont dissous dans 60 ml d'eau distillée. Cette solution est ajoutée dans un pilulier contenant 0,1 g de sphères de chitosane à l'état d'aérogels (sphères bleues au contact de la solution), et laissée sous agitation magnétique pendant 48 heures. Le solvant est ensuite enlevé et les sphères lavées dans 60 mL de méthanol ; l'opération est répétée trois fois avec une élimination du solvant après chaque lavage.
0,18 g (0,6 mmol) de Na2[Fe(CN)5NO].2H2O sont dissous dans 60 ml d'eau distillée et isolés de la lumière. Cette solution est ensuite ajoutée au pilulier contenant les sphères de chitosane et laissée sous agitation magnétique pendant 48 heures. Le solvant est ensuite enlevé et les sphères lavées dans 60 mL de méthanol ; l'opération est répétée trois fois avec une élimination du solvant après chaque lavage. Le même cycle (sphères dans solutions de Fe2+ puis dans solution de Fe(CN)5NO2-) est répété deux autres fois dans les mêmes conditions (concentrations, volumes) mais pendant 24 heures:
1) Sphères mises en contact dans une solution de FeCI2.4H2O et d'acide ascorbique pendant 24 heures puis lavées ;
2) Billes mises en contact dans une solution de Na2[Fe(CN)5NO].2H2O pendant 24 heures puis lavées ;
Les sphères sont ensuite séchées au CO2 supercritique. Les sphères de chitosane obtenues ont une taille variant de 1,25 à 2,25 mm. Exemple 18 - Synthèse de Fe[Fe(CN)5NO].xH2O (2 ≤ x ≤ 18) dans des sphères de chitosane Cette synthèse se déroule suivant le schéma réactionnel suivant :
[Chem.24]
On a procédé comme à l'exemple 15 mais en utilisant un temps de réaction de 24 heures seulement. Cet exemple montre qu'on forme le même composé en utilisant un temps réactionnel de 24h au lieu de 48h.
Exemple 19 - Synthèse d'un film de chitosane
1,75 g de chitosane et 364 μl d'acide acétique, sont placés dans 70 ml d'eau. Le mélange obtenu est placé sous agitation toute la nuit pour dissoudre le chitosane.
Par la méthode du revêtement par trempage (dip-coating en anglais), une lame porte-objet (76 x 26 mm) en verre est introduite dans la solution de chitosane à la vitesse qui a été choisie (entre 2 et 5 mV)
Ensuite, la lame est introduite successivement dans des solutions croissantes d'éthanol (0, 20, 40, 60, 80, 100%). Le film est ensuite séché à l'air.
Exemple 20 - Synthèse de films de chitosane lg de chitosane (chitosan, low molecular weight, Sigma Aldrich), sont dissous dans 40 mL d'une solution d'acide acétique à 1 vol.%, sous agitation magnétique pendant une nuit à température ambiante. Une première feuille de papier filtre est ensuite imprégnée dans une solution de NaOH 2 M préalablement préparée. La feuille est placée dans une boîte de pétri de 60 mm de diamètre.
6.5 mL de la solution de chitosane sont ajoutés sur la feuille de papier filtre dans la boîte de pétri. Une seconde feuille de papier filtre est également imprégnés dans du NaOH 2 M et placée au-dessus de la solution de chitosane dans le papier filtre. 3 mL de de NaOH sont également rajoutés par-dessus. Après 1 heure de gélification, l'excès de solution de NaOH et les papiers filtres sont retirés. Le film de chitosane formé est rincé dans 3 mL d'eau distillée sous agitation orbitalaire pendant 15 minutes puis le solvant éliminé. L'opération est répétée jusqu'à ce que les eaux de lavage atteignent un pH 6- 7.
Le film est ensuite immergé pendant 15 minutes dans des bains Eau-Méthanol de 3mL de concentration croissante en méthanol (10, 30, 50, 70, 90, 100 % en volume) afin d'échanger l'eau contenue dans le film par le méthanol. Le film est ensuite conservé dans le méthanol.
Exemple 21 : Synthèse de Zn[Fe(CN)5NO].xH2O (2 ≤ x ≤ 18) dans des films de chitosane Cette synthèse se déroule suivant le schéma réactionnel suivant :
[Chem.25] 0,28 g (0,96 mmol) de Zn(NO3)2.6H2O sont dissous dans 48 ml de méthanol désoxygéné dans un bêcher.
Une solution incolore est obtenue et le film de chitosane préparé sur une lame de verre à l'exemple 20 est placé dans la solution. Le mélange est placé sous agitation mécanique et isolé de la lumière (le bêcher a été couvert par du papier aluminium pendant 24 heures).
Après ces 24 heures, la solution de méthanol est éliminée et du nouveau méthanol est ajouté (20 ml). Le mélange est laissé sous agitation mécanique et isolé de la lumière pendant au moins 15 mn. Ensuite, le solvant est éliminé et du nouveau méthanol est ajouté. Ce cycle est répété trois fois.
A part, une solution de PPh4[Fe(CN)5(NO)] dans du méthanol est préparée (0,86 g, 48 ml). La solution jaune / brun a été ajoutée dans le bêcher contenant le film de la réaction précédente.
Il est très important pendant cette étape de travailler avec le minimum de lumière.
Ensuite, le mélange a été placé sous agitation mécanique et isolé de la lumière pendant 24 heures de plus.
Après ces 24 heures, la solution est éliminée du mélange et le film de chitosane est lavé trois fois avec du méthanol désoxygéné pendant 15 mn pour chaque lavage. Pendant le lavage, une agitation mécanique est utilisée.
Des particules de 1 à 6 mih sont obtenues à la surface du film de chitosane dont l'épaisseur est d'environ 1 mm.
Exemple 22 - Synthèse de Fe[Fe(CN)5NO].xH2O (2 ≤ x ≤ 18) dans des films de chitosane Cette réaction se déroule suivant le schéma réactionnel suivant :
[Chem.26]
0,338 g (1 mmol) de Fe(BF4)2-6H2O sont dissous dans 50 ml de méthanol désoxygéné dans un bêcher. La solution incolore obtenue est ajoutée dans un tube de Schlenk contenant un film de chitosane préparé sur une lame de verre. Un flux d'argon est passé pendant plusieurs secondes à travers le tube de Schlenk pour maintenir la solution sous atmosphère inerte. Le mélange est laissé sous agitation mécanique et isolé de la lumière (le tube de Schlenk a été couvert par du papier aluminium) pendant 24 heures.
Après ces 24 heures, la solution de méthanol est éliminée et du nouveau méthanol désoxygéné est ajouté (25-30 ml). Le mélange est laissé sous agitation mécanique et isolé de la lumière au moins pendant 15 mn.
Après cela, le solvant est éliminé et du nouveau méthanol désoxygéné est ajouté. Ce cycle est répété trois fois.
Séparément, 0,895 g (1 mmol) de PPh4[Fe(CN)6(NO)] sont dissous dans 50 ml de méthanol désoxygéné. La solution jaune / brun obtenue a été ajoutée dans le tube de Schlenk. Après cela, un flux d' argon est passé pendant plusieurs secondes à travers le tube de Schlenk contenant le mélange de façon à le maintenir dans des conditions inertes. Durant cette étape, il est très important de travailler avec la quantité minimale de lumière.
Ensuite, le mélange a été placé sous agitation mécanique et isolé de la lumière pendant 24 heures de plus.
Après ces 24 heures, la solution est éliminée et le film de chitosane est lavé trois fois avec du méthanol désoxygéné pendant au moins 15 mn pour chaque lavage. Durant le lavage, une agitation mécanique est utilisée. Le film est par la suite séché sous air. Un film d'environ 1 mm d'épaisseur de couleur marron est obtenu.
Les particules de sel organométallique de nitroprusside présentent une taille de 1 à 6 mih à la surface du film.
Exemple 23 - Synthèse de Fe[Fe(CN)5NO].xH2O (2 ≤ x ≤ 18) dans des films de chitosane Cette réaction se déroule suivant le schéma réactionnel suivant :
[Chem.27]
0,03 g (0,15 mmol) de FeCI2.4H2O et 0,03 g d'acide ascorbique sont dissous dans 15 ml de méthanol. Cette solution est ajoutée dans une boite de pétri contenant un film de chitosane préalablement conservé dans du méthanol. Le mélange est laissé sous agitation orbitalaire pendant 48 heures. Le solvant est ensuite enlevé et le film lavé avec 15 mL de méthanol ; l'opération est répétée trois fois avec une élimination du solvant après chaque lavage.
0,04 g (0,15 mmol) de Na2[Fe(CN)5NO].2H2O sont dissous dans 15 ml de méthanol et isolés de la lumière. Cette solution est ensuite ajoutée à la boîte de pétri contenant le film de chitosane et laissée sous agitation orbitalaire pendant 48 heures. Le solvant est ensuite enlevé et le film lavé avec 15 mL de méthanol ; l'opération est répétée trois fois avec une élimination du solvant après chaque lavage. Le même cycle (film dans solutions de Le2+ puis dans solution de Le(CN)NO2- ) est répété deux autres fois dans les mêmes conditions (concentrations, volumes) mais pendant 24 heures:
1) Lilm mis en contact dans une solution de FeCI2.4H2O et d'acide ascorbique pendant 24 heures puis lavées ;
2) Film mis en contact dans une solution de Na2[Fe(CN)5NO].2H2O pendant 24 heures puis lavées ; Le film est par la suite séché sous air. Un film d'environ 1 mm d'épaisseur de couleur marron est obtenu.
Les particules de sel organométallique de nitroprusside présentent une taille de 1 à 6 mih à la surface du film. Exemple comparatif 1
On a préparé un film contenant du sel sodium dihydraté de nitroprusside Cette réaction se déroule suivant le schéma réactionnel suivant :
[Chem.28]
0,04 g (0,15 mmol) de Na2[Fe(CN)5NO].2H2O sont dissous dans 15 ml de méthanol et isolés de la lumière. Cette solution est ensuite ajoutée à la boîte de pétri contenant le film de chitosane et laissée sous agitation orbitalaire pendant 48 heures. Le solvant est ensuite enlevé et le film lavé avec 15 mL de méthanol ; l'opération est répétée trois fois avec une élimination du solvant après chaque lavage. Le film rose obtenu est séché sous air.
Exemple comparatif 2 - Synthèse de sphères de chitosane contenant du sel sodium de nitroprusside dihydraté
Cette réaction se déroule suivant le schéma réactionnel suivant :
[Chem.29]
0,18 g (0,06 mmol) de Na2[Fe(CN)5N0].2H20 sont dissous dans 60 ml de méthanol et isolés de la lumière. Cette solution est ensuite ajoutée à un pilulier contenant 0,1 g billes de chitosane (alcoogels) et laissée sous agitation orbitalaire pendant 48 heures. Le solvant est ensuite enlevé et les films sont lavés avec 60 mL de méthanol ; l'opération est répétée trois fois avec une élimination du solvant après chaque lavage. Les billes roses obtenues sont séchées au CO2 supercritique.
Exemple 24 - Test de libération de NO
Les particules, films et sphères obtenus aux exemples 3, 17 et 23 ainsi qu'à l'exemple comparatif 1 ont été testés quant à leur propriété de libération de NO et de CN.
La mesure de libération de NO a été effectuée selon l'un ou l'autre des deux protocoles suivants.
-La mesure de la libération de NO, dite solide, des échantillons de sel organométalliques de nitroprusside enrobés dans un biopolymère (particules, sphères et film obtenus respectivement aux exemples 3, 17 et 23) est la mesure de libération du NO des échantillons sous irradiation par un rayonnement lumineux émettant dans les longueurs d'onde du visible. Cette libération de NO a été mesurée en utilisant un analyseur de NO (Sievers NOA280i) après étalonnage de l'appareil entre 0 et 90 pμm de NO dans N2. 30 mg d'un échantillon broyé sont ainsi placés dans un porte échantillon et soumis à une irradiation dans le visible en utilisant une lampe de bureau. La quantité de NO libérée est ainsi mesurée en continu toutes les 5 secondes sur 48 heures. Les quantités libérées ont par la suite été cumulées pour tracer la cinétique de libération du NO en fonction du temps. -La mesure de la libération de NO, dite liquide, des échantillons de sel organométalliques de nitroprusside est la mesure de libération du NO des échantillons en suspension dans l'eau et sous irradiation par un rayonnement lumineux émettant dans les longueurs d'onde du visible (composés de des exemple 3, 17, 23). Elle s'effectue de la manière suivante.
La formation du NO est mesurée par la quantification de nitrites (NO2- ) qui constituent les produits de dégradation oxydative du NO. En effet, le NO réagit rapidement avec des molécules telles que l'oxygène ou l'anion superoxyde pour donner des nitrites. Ceux-ci peuvent par la suite être dosés par une méthode spectrophotométrique en utilisant la réaction de Griess : c'est une réaction de diazotation où les nitrites forment un sel de diazonium avec du sulfanilamide qui est ensuite couplé avec une amine (N-naphtyléthylène diamine) pour donner un colorant absorbant à 540 nm. Une droite d'étalonnage est réalisée dans l'eau en utilisant du NaNO2 entre 0 et 50 μM. Par la suite 10 mg d'échantillons sont placés dans un eppendorf où sont ajoutés 2 mL d'eau distillée. L'eppendorf est soumis à une irradiation dans le visible utilisant une lampe de bureau. A différents temps, l'échantillon est centrifugé, le surnageant est récupéré et 2 mL d'eau distillée sont de nouveau agités puis le mélange remis sous irradiation. Chaque surnageant récupéré est ensuite dosé par la réaction de Griess utilisant des concentrations croissantes de réactifs de Griess jusqu'à l'obtention de la valeur maximale de l'absorbance. Les quantités obtenues de concentrations en nitrites sont ensuite cumulées et l'évolution de la quantité de NO libéré en fonction du temps est tracée.
Les résultats obtenus sont montrés sous forme de courbes aux figures 1 à 7.
La figure 1 montre la courbe de libération de NO à partir du sel organométallique de nitroprusside de formule I enrobé dans un film de chitosane (composé de l'exemple 23) en suspension dans l'eau en fonction du temps et la figure 2 montre les spectres infrarouge avant et après irradiation de ce composé de l'exemple 23 en suspension dans l'eau. Le spectre infrarouge obtenu montre l'apparition de la bande de vibration CN du bleu de prusse.
La figure 3 montre la courbe de libération de NO à partir du sel organométallique de nitroprusside de formule I (composé de l'exemple 3) et la figure 4 montre les spectres infrarouge avant et après irradiation de ce composé de l'exemple 3. Le spectre infrarouge obtenu montre l'apparition de la bande de vibration CN du bleu de prusse.
La figure 5 montre la courbe de libération de NO à partir du sel organométallique de nitroprusside de formule I (composé de l'exemple 17) et la figure 6 montre les spectres infrarouge avant et après irradiation de ce composé de l'exemple 17. Le spectre infrarouge obtenu montre l'apparition de la bande de vibration CN du bleu de prusse.
La figure 7 montre la courbe de libération de NO du sel de sodium dihydraté de nitroprusside de l'art antérieur enrobé dans un film de chitosane obtenu à l'exemple comparatif 1, en fonction du temps et en suspension dans l'eau, lorsqu'exposé à l'irradiation. La figure 8 montre la courbe de libération de NO du sel organométallique de formule I obtenu à l'exemple 23, en fonction du temps, lorsqu'exposé à un rayonnement lumineux émettant dans le domaine des longueurs d'onde du visible. Cette courbe est obtenue avec le film de l'exemple 23 non placé en suspension dans l'eau, comme cela est le cas pour la figure 1.
La figure 9 montre les spectres infrarouge, avant et après l'irradiation avec un rayonnement lumineux émettant dans le domaine des longueurs d'onde du visible, du sel organométallique de formule I obtenu à l'exemple 23. Ces spectres sont obtenus avec le film de l'exemple 23 non placé en suspension dans l'eau, comme cela est le cas pour la figure 2.
Comme on peut le voir, on a une libération progressive de NO en fonction du temps et sous irradiation avec tous les composés, qu'ils soient ou non placé en suspension dans l'eau.
Cependant, les quantités de NO libérés (μmol/mg) sous irradiation sont supérieures dans le cas des sels organométalliques seuls ou enrobés dans les sphères ou films de chitosane, comparé au nitroprusside enrobé dans le chitosane.
Exemple 25 - Test de libération de CN
50 mg d'échantillons sont placés dans 30 mL d'eau distillée. La suspension est soumise à une irradiation dans le visible utilisant une lampe de bureau. A des temps déterminés (1, 2, 4 et 7 jours), la suspension est centrifugée, le surnageant est récupéré et 30 mL d'eau distillée sont de nouveau ajoutés puis la suspension est remise sous irradiation. Les surnageants sont ensuite rassemblés (volume total de 120 mL) pour quantifier les ions CN-.
La quantification des ions CN- est effectuée en solution dans l'eau par une méthode de dosage photométrique : les cyanures libres sont décomposés à pH 3,8. Le cyanure d'hydrogène présent à pH 3,8 est séparé par diffusion gazeuse à une température comprise entre 30°C et 40°C à travers une membrane hydrophobe. En utilisant la méthode de diffusion gazeuse, le cyanure d'hydrogène est absorbé dans une solution d'hydroxyde de sodium.
[Table 1] Le composé de l'art antérieur de référence (sel sodium de nitroprusside di hydraté) seul ou enrobé dans du chitosane libère peu de NO (inférieur à 0.03 mmol/mg quelles que soient les conditions) mais libère tout de même des traces de CN-. Les composés liés à l'invention libèrent des quantités de NO (entre 0.06 et 0.18 en fonction des conditions) et libèrent des traces de CN comparables. Sans irradiation, le composé de l'art antérieur de référence (sel sodium de nitroprusside dihydraté) seul ou enrobé dans du chitosane libère également des traces de CN-. La présence de CN dans les échantillons n'est donc pas liée à la libération du NO mais intrinsèque à la présence du composé de l'art antérieur de référence (sel sodium de nitroprusside dihydraté).
Cependant, ces quantités de l'ordre de 100 μg/L sont nettement inférieures aux quantités pour lesquelles des symptômes sont observés sur l'humain de 50-100 mg/L soit des quantités 500-1000 fois inférieures aux quantités toxiques (Meyler's Side Effects of Drugs seizième édition ;The International Encyclopedia of Adverse Drug Reactions and Interactions, Sodium Nitroprusside 2016, Pages 421- 423). Exemple 26 - Synthèse de films d'alginate
2 g d'alginate sont dissous dans 100 mL d'eau sous agitation magnétique pendant une nuit à température ambiante. Une première feuille de papier filtre est ensuite imprégnée dans une solution de FeCI2.4H2O/Acide ascorbique 0.1 M préalablement préparée. La feuille est placée dans une boîte de pétri de 60 mm de diamètre.
10 mL de la solution d'alginate sont ajoutés sur la feuille de papier filtre dans la boîte de pétri. Une seconde feuille de papier filtre est également imprégnés dans une solution de FeCI2.4H2O/Acide ascorbique 0.1 M et placée au-dessus de la solution de chitosane dans le papier filtre. 10 mL de FeCI2.4H2O/Acide ascorbique 0.1 M sont également rajoutés par-dessus.
Après 1 heure de gélification, l'excès de solution et les papiers filtres sont retirés. Le film d'alginate formé est rincé dans 15 mL d'eau distillée sous agitation orbitalaire pendant 15 minutes puis le solvant éliminé. L'opération est répétée 3 fois.
Le film est ensuite immergé pendant 15 minutes dans des bains Eau-Méthanol de 15 mL de concentration croissante en méthanol (10, 30, 50, 70, 90, 100 % en volume) afin d'échanger l'eau contenue dans le film par le méthanol. Le film est ensuite conservé dans le méthanol.
Exemple 27 - Synthèse de Fe[Fe(CN)5NO].xH2O (2 ≤ x ≤ 18) dans des films d'alginate Cette réaction se déroule suivant le schéma réactionnel suivant :
[Chem.30]
0,05 g (0,2 mmol) de Na2[Fe(CN)5NO].2H2O sont dissous dans 20 ml de méthanol et isolés de la lumière. Cette solution est ensuite ajoutée à la boîte de pétri contenant le film d'alginate et laissée sous agitation orbitalaire pendant 48 heures. Le solvant est ensuite enlevé et le film lavé avec 15 mL de méthanol ; l'opération est répétée trois fois avec une élimination du solvant après chaque lavage. 0,04 g (0,2 mmol) de FeCI2.4H2O et 0,04 g d'acide ascorbique sont dissous dans 20 ml de méthanol. Cette solution est ajoutée dans une boite de pétri contenant un film d'alginate préalablement conservé dans du méthanol. Le mélange est laissé sous agitation orbitalaire pendant 48 heures. Le solvant est ensuite enlevé et le film lavé avec 15 mL de méthanol ; l'opération est répétée trois fois avec une élimination du solvant après chaque lavage.
Le même cycle (film dans solutions de Fe2+ puis dans solution de Fe(CN)NO2- ) est répété deux autres fois dans les mêmes conditions (concentrations, volumes) mais pendant 24 heures.
Le film obtenu est mis en contact dans une solution de FeCI2.4H2O et d'acide ascorbique pendant 24 heures puis lavé ; il est ensuite mis en contact dans une solution de Na2[Fe(CN)5NO].2H2O pendant 24 heures puis lavé.
Le film est par la suite séché sous air. Un film d'environ 1 mm d'épaisseur de couleur marron est obtenu.
Les particules de sel organométallique de nitroprusside présentent une taille de 1 à 6 mih à la surface du film.

Claims

REVENDICATIONS
1. Utilisation d'un sel organométallique de nitroprusside de formule I suivante : dans laquelle : MII représente ZnII ou FeII, et
- 2 ≤ x ≤ 18 en tant qu' agent libérant du monoxyde d'azote NO.
2. Utilisation selon la revendication 1 caractérisée en ce que le sel organométallique de nitroprusside de formule I est enrobé dans un biopolymère, de préférence choisi parmi le chitosane, un alginate du métal M, un copolymère d'acide lactique et d'acide glycolique (PLGA), un polymère poly(L-lactide) (PLLA), le plus préférablement du chitosane.
3. Utilisation selon la revendication 2 dans laquelle le sel organométallique de nitroprusside de formule I est enrobé dans le biopolymère pour former un film.
4. Utilisation d'un sel organométallique de nitroprusside de formule I selon la revendication 2 caractérisée en ce que le sel organométallique de nitroprusside de formule I est enrobé dans le biopolymère pour former au moins une sphère.
5. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le sel organométallique de nitroprusside de formule I est sous la forme de particules ayant leur plus grande dimension comprise entre 50 nm à 6μm.
6. Sel organométallique de nitroprusside de formule I suivante :
MII[FeII(CN)5(NO)].xH2O
Formule I dans laquelle MII représente ZnII ou FeII, et
- 2 ≤ x ≤ 18 en tant qu' agent antibactérien.
7. Sel organométallique de nitroprusside de formule I suivante :
MII[FeII(CN)5(NO)].xH2O
Formule I dans laquelle MII représente ZnII ou FeII, et
- 2 ≤ x ≤ 18 en tant qu' agent favorisant la cicatrisation.
8. Sel organométallique de nitroprusside de formule I suivante : Mn[Fen(CN)5(N0)],xH20 Formule I dans laquelle MII représente ZnII ou FeII, et
- 2 ≤ x ≤ 18 pour utilisation dans le traitement de l'hypertension pulmonaire.
9. Sel organométallique de nitroprusside de formule I suivante :
MII[FeII(CN)5(NO)].xH2O
Formule I dans laquelle MII représente ZnII ou FeII, et
- 2 < x< 18 pour utilisation selon l'une quelconque des revendications 6 à 8 caractérisé en ce qu'il est sous la forme de particules ayant une taille comprise entre 50 nm et 6 μm
10. Sel organométallique de nitroprusside de formule I suivante :
MII[FeII(CN)5(NO)].xH2O
Formule I dans laquelle MII représente ZnII ou FeII, et
- 2 ≤ x ≤ 18 pour utilisation selon l'une quelconque des revendications 6 à 9 caractérisé en ce qu'il est enrobé dans un biopolymère, de préférence choisi parmi le chitosane, un alginate du métal M, un copolymère d'acide lactique et d'acide glycolique (PLGA), un polymère poly(L-lactide) (PLLA), le plus préférablement du chitosane.
11. Sel organométallique de nitroprusside de formule I suivante :
MII[FeII(CN)5(NO)].xH2O Formule I dans laquelle MII représente ZnII ou FeII, et
- 2 ≤ x ≤ 18 pour utilisation selon la revendication 10 caractérisé en ce qu'il est sous forme d'un film.
12. Sel organométallique de nitroprusside de formule I suivante :
MII[FeII(CN)5(NO)].xH2O
Formule I dans laquelle MII représente ZnII ou FeII, et 2 ≤ x ≤ 18 pour utilisation selon la revendication 10 caractérisé en ce qu'il est sous la forme d'au moins une sphère.
13. Matériau composite caractérisé en ce qu'il comprend un sel organométallique de nitroprusside de formule I suivante :
MII[FeII(CN)5(NO)].xH2O Formule I dans laquelle MII représente ZnII ou FeII, et - 2 ≤ x ≤ 18 enrobé dans un biopolymère, de préférence choisi .parmi le chitosane, un alginate du métal M, un copolymère d'acide lactique et d'acide glycolique (PLGA), un polymère poly(L-lactide) (PLLA), le plus préférablement du chitosane.
14. Matériau composite selon la revendication 13 caractérisé en ce que le sel organométallique de nitroprusside de formule I est sous la forme de particules ayant une taille comprise entre 50 nm à 6 μm.
15. Matériau composite selon la revendication 13 ou 14 caractérisé en ce que le sel organométallique de nitroprusside de formule I est enrobé dans un biopolymère, de préférence choisi parmi le chitosane, un alginate du métal M, un copolymère d'acide lactique et d'acide glycolique (PLGA), un polymère poly(L-lactide) (PLLA), le plus préférablement du chitosane, pour former au moins une sphère dont la taille est comprise entre 1,75 et 2,75 mm.
16. Matériau composite selon la revendication 13 ou 14 caractérisé en ce qu'il est sous la forme d'un film d'un biopolymère, de préférence choisi parmi le chitosane, un alginate du métal M, un copolymère d'acide lactique et d'acide glycolique (PLGA), un polymère poly(L-lactide) (PLLA), le plus préférablement du chitosane, dans lequel le sel organométallique de nitroprusside de formule I est enrobé.
17. Utilisation du matériau composite selon l'une quelconque des revendications 13 à 14 en tant qu' agent libérant du monoxyde d'azote NO.
18. Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 13 à 16 pour utilisation en tant qu' agent antibactérien, ou agent favorisant la cicatrisation, ou pour le traitement de l'hypertension pulmonaire.
19. Implant comprenant un sel organométallique de nitroprusside de formule I suivante :
MII[FeII(CN)5(NO)].xH20O Formule I dans laquelle MII représente ZnII ou FeII, et 2 ≤ x ≤ 18
20. Implant selon la revendication 19 caractérisé en ce que le sel organométallique de nitroprusside de formule I est sous la forme de particules ayant une taille comprise entre 50 nm à 6 μm.
21. Implant selon la revendication 19 ou 20 caractérisé en ce que le sel organométallique de nitroprusside de formule I est enrobé dans un biopolymère, de préférence choisi parmi le chitosane, un alginate du métal M, un copolymère d'acide lactique et d'acide gly colique (PLGA), un polymère poly(L-lactide) (PLLA), le plus préférablement du chitosane.
22. Implant selon l'une quelconque des revendications 19 à 21 caractérisé en ce qu'il est recouvert de particules de sel organométallique de nitroprusside de formule I, éventuellement enrobé dans un biopolymère, de préférence choisi parmi le chitosane, un alginate du métal M, un copolymère d'acide lactique et d'acide glycolique (PLGA), un polymère poly(L-lactide) (PLLA), le plus préférablement du chitosane.
23. Implant selon l'une quelconque des revendications 19 à 21 caractérisé en ce que l'implant contient le sel organométallique de nitroprusside de formule I, éventuellement enrobé dans un biopolymère, de préférence choisi parmi le chitosane, un alginate du métal M, un copolymère d'acide lactique et d'acide glycolique (PLGA), un polymère poly(L-lactide) (PLLA), le plus préférablement du chitosane.
24. Procédé de libération de NO caractérisé en ce qu'il comprend l'irradiation de particules d'un sel organométallique de nitroprusside de formule I suivante :
MII[FeII(CN)5(NO)].xH2O
Formule I dans laquelle M11 représente ZnII ou FeII, et
- 2 ≤ x ≤ 18 optionnellement enrobé dans un biopolymère, de préférence choisi parmi le chitosane, un alginate, un copolymère d'acide lactique et d'acide glycolique (PLGA), un polymère poly(L-lactide) (PLLA), le plus préférablement du chitosane, avec un rayonnement émettant dans les longueurs d'onde du visible.
25. Procédé de libération de monoxyde d'azote caractérisé en ce qu'il comprend l'application d'une solution aqueuse d'un composé aminé sur des particules de sel organométallique de nitroprusside de formule I suivante :
MII[FeII(CN)5(NO)].xH2O
Formule I dans laquelle M11 représente ZnII ou FeII, et
- 2 ≤ x ≤ 18 optionnellement enrobé dans un biopolymère, de préférence choisi parmi le chitosane, un alginate du métal M, un copolymère d'acide lactique et d'acide glycolique (PLGA), un polymère poly(L-lactide) (PLLA), le plus préférablement du chitosane.
26. Procédé de décontamination d'un substrat suspecté d'être contaminé par des bactéries caractérisé en ce qu'il comprend : a) l'application, sur le substrat, d'un sel organométallique de nitroprusside de formule I suivante :
MII[FeII(CN)5(NO)].xH2O Formule I dans laquelle MII représente ZnII ou FeII, et
- 2 ≤ x ≤ 18 sous forme de particules, optionnellement enrobées dans un biopolymère, de préférence choisi parmi le chitosane, un alginate du métal M, un copolymère d'acide lactique et d'acide gly colique (PLGA), un polymère poly(L-lactide) (PLLA), le plus préférablement du chitosane, et b) l'irradiation de ces particules avec un rayonnement émettant dans les longueurs d'onde du visible et/ou l'application d'une solution aqueuse d'un composé aminé sur le sel organométallique de nitroprusside de formule I.
27. Procédé de synthèse de particules d'un sel organométallique de nitroprusside de formule I suivante :
MII[FeII(CN)5(NO)].xH2O Formate I dans laquelle MII représente ZnII ou FeII, et
- 2 ≤ x ≤ 18 caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
-préparation de sphères ou film de polymère conservé dans du méthanol,
-imprégnation des sphères ou film dans une solution de nitroprusside pendant 24 à 48 heures suivi de lavages
-imprégnation des sphères ou film dans une solution de sel métallique pendant 24 à 48 heures suivi de lavages
-répétition des imprégnations successives 1 à 2 fois
-séchage au CO2 supercritique pour les sphères et sous air pour les films.
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