ES2341165A1 - Nanoparticles of colominic acid and derivatives (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
Nanopartículas de ácido colomínico y derivados.Nanoparticles of colominic acid and derivatives.
La presente invención se refiere a sistemas nanoparticulares que pueden ser empleados para la administración de ingredientes activos, las composiciones de dichos sistemas y un procedimiento para su elaboración.The present invention relates to systems nanoparticles that can be used for the administration of active ingredients, the compositions of said systems and a procedure for its elaboration.
Los sistemas nanoparticulares, presentan un enorme potencial claramente reconocido en numerosos campos, habiendo despertado un gran interés sobre todo en el campo biomédico (U.S. Food and Drug Administration. Nanotechnology, A Report of the U.S. Food and Drug Administration Nanotechnology Task Forcé, FDA Ed., Rockville, MD, July 2007), (OMS, Initiative for Vaccine Research of the Department of Immunization, Vaccines and Biologicals, WHO/IVB/06.03, WHO Ed., Geneva, Switzerland, April 2006). A pesar de ello, los sistemas nanoparticulares desarrollados hasta la fecha presentan una serie de limitaciones que inducen a la idea general de que es necesario el desarrollo de nuevos sistemas capaces de alcanzar el reto que supone el adecuado aprovechamiento de su reconocido potencial (M. Friede and M.T. Aguado, Advanced Drug Delivery Reviews, 57, 2005, 325-31); (T.G. Park, J.H. Jeong, S.W. Kim, Advanced Drug Delivery Reviews, 58, 2006, 467-486).The nanoparticular systems have enormous potential clearly recognized in numerous fields, having aroused great interest especially in the biomedical field (US Food and Drug Administration. Nanotechnology, A Report of the US Food and Drug Administration Nanotechnology Task Forcé, FDA Ed. , Rockville, MD, July 2007), (WHO, Initiative for Vaccine Research of the Department of Immunization, Vaccines and Biologicals, WHO / IVB / 06.03 , WHO Ed., Geneva, Switzerland, April 2006 ). In spite of this, the nanoparticular systems developed to date have a series of limitations that lead to the general idea that the development of new systems that are capable of meeting the challenge of taking advantage of their recognized potential is necessary (M. Friede and MT Aguado, Advanced Drug Delivery Reviews, 57, 2005, 325-31); (TG Park, JH Jeong, SW Kim, Advanced Drug Delivery Reviews, 58, 2006, 467-486).
Las causas de dichas limitaciones son diversas.The causes of these limitations are diverse.
Considerando el caso concreto de las nanopartículas a base de quitosano, polímero citado ampliamente en la literatura como indispensable para la formación de las mismas por reticulación iónica, recientemente se ha señalado la citotoxicidad asociada a dichas nanopartículas de quitosano, que se ha relacionado directamente con la carga eléctrica superficial de estos sistemas (B. Loretz and A. Bernkop-Schnürch, Nanotoxicology, 1, 2007, 139-148). Este tipo de resultados de toxicidad preocupan especialmente a agencias regulatorias como la FDA, la cual cree importante no perder de vista aspectos como la importante carga positiva asociada a algunos sistemas nanoparticulares (U.S. Food and Drug Administration. Nanotechnology, A Report of the U.S. Food and Drug Administration Nanotechnology Task Forcé, FDA Ed., Rockville, MD, July 2007).Considering the specific case of Chitosan-based nanoparticles, polymer widely cited in literature as indispensable for their formation by ionic crosslinking, cytotoxicity has recently been reported associated with said chitosan nanoparticles, which has been related directly with the surface electric charge of these systems (B. Loretz and A. Bernkop-Schnürch, Nanotoxicology, 1, 2007, 139-148). This type of results of toxicity of particular concern to regulatory agencies such as FDA, which believes it is important not to lose sight of aspects such as significant positive charge associated with some systems nanoparticles (U.S. Food and Drug Administration. Nanotechnology, A Report of the U.S. Food and Drug Administration Nanotechnology Task Forcé, FDA Ed., Rockville, MD, July 2007).
Por otro lado, en el caso de nanosistemas destinados a administración sistémica, los problemas de toxicidad y/o efectos adversos o no deseados asociados a la carga superficial o las características propias de los materiales empleados hasta ahora en su desarrollo, cobran especial importancia. De hecho, aunque un sistema con carga neta positiva pueda resultar de gran interés como vehículo de administración tópica, esa carga positiva también puede suponer un problema cuando dichos sistemas llegan a nivel sistémico o bien en el caso de que se administren directamente por vía sistémica ya que, sin duda, dará lugar a hemoaglutinación y otros efectos adversos relacionados con su interacción con componentes naturales del organismo (Kainthan et al., Biomaterials 27, 2006, 5377-5390).On the other hand, in the case of nanosystems destined for systemic administration, the toxicity problems and / or adverse or unwanted effects associated with the surface load or the characteristics of the materials used so far in its development, take on special importance. In fact, although a system with a positive net charge may be of great interest as a topical administration vehicle, that positive charge can also be a problem when these systems arrive at a systemic level or if they are directly administered systemically. which will undoubtedly lead to hemagglutination and other adverse effects related to its interaction with natural components of the organism (Kainthan et al ., Biomaterials 27, 2006, 5377-5390).
Consideraciones como las anteriormente expuestas han llevado recientemente a sugerir el interés de investigar la aplicación de nanotecnologías a nuevos materiales y desarrollar, de este modo, nuevos sistemas nanoparticulares (U.S. Food and Drug Administration, FDA Consumer magazine, FDA Ed., November-December 2005 Issue, 2005).Considerations such as those described above have recently led to suggest the interest of investigating the application of nanotechnologies to new materials and develop, of this way, new nanoparticular systems (U.S. Food and Drug Administration, FDA Consumer magazine, FDA Ed., November-December 2005 Issue, 2005).
En la presente invención se entiende por "nanopartícula" un sistema estable y de características homogéneas, reproducibles y modulables, perfectamente diferenciables de sistemas autoensamblados o complejos, que se forman como resultado de un proceso controlado de entrecruzamiento ionotrópico de ácido colomínico o sus derivados con moléculas polianiónicas o policatiónicas capaces de actuar como reticulantes de los componentes anteriores estableciendo interacciones de tipo electrostático. Fruto de dicho proceso controlado se obtienen nanopartículas de tamaño y carga superficial predeterminadas, homogéneas, ajustables y reproducibles, que pueden comprender además uno o varios ingredientes activos o un elemento o un compuesto adicional.In the present invention it is understood by "nanoparticle" a stable and characteristic system homogeneous, reproducible and modular, perfectly differentiable of self-assembled or complex systems, which are formed as result of a controlled process of ionotropic crosslinking of colominic acid or its derivatives with polyanionic molecules or polycationic agents capable of acting as crosslinkers of previous components establishing type interactions electrostatic. Fruit of said controlled process are obtained nanoparticles of predetermined size and surface charge, homogeneous, adjustable and reproducible, which may also include one or more active ingredients or an element or a compound additional.
En la presente invención se entiende por "ingrediente activo" cualquier sustancia que se utiliza en el tratamiento, cura, prevención o diagnóstico de una enfermedad o que se utiliza para mejorar el bienestar físico y mental de seres humanos y animales, así como aquel compuesto que se destina a destruir, impedir la acción, contrarrestar o neutralizar, cualquier organismo nocivo.In the present invention it is understood by "active ingredient" any substance that is used in the treatment, cure, prevention or diagnosis of a disease or that It is used to improve the physical and mental well-being of beings humans and animals, as well as that compound that is intended for destroy, prevent action, counteract or neutralize, any harmful organism.
En un aspecto, la presente invención se dirige a nanopartículas que comprenden a) ácido colomínico o derivados, y b) una molécula policatiónica o polianiónica o mezcla de estas moléculas, de bajo peso molecular, capaces de actuar como reticulantes de los componentes anteriores estableciendo interacciones de tipo electrostático.In one aspect, the present invention is directed to nanoparticles comprising a) colominic acid or derivatives, and b) a polycationic or polyanionic molecule or mixture of these low molecular weight molecules, capable of acting as crosslinkers of the previous components establishing electrostatic type interactions.
Opcionalmente comprenden además uno o varios polímeros dotados de carga eléctrica, seleccionados entre polianiones o policationes, con la intención de modular la composición o carga eléctrica superficial de las nanopartículas. Dependiendo de la relación de cargas de la composición final se seleccionará como agente reticulante una molécula o mezcla de moléculas de naturaleza catiónica o aniónica.Optionally they also include one or several polymers with electric charge, selected from polyanions or polycations, with the intention of modulating the composition or surface electric charge of the nanoparticles. Depending on the load ratio of the final composition, select as a crosslinking agent a molecule or mixture of molecules of cationic or anionic nature.
En un aspecto particular, las nanopartículas tienen un tamaño inferior a 1 micrómetro.In a particular aspect, the nanoparticles They are smaller than 1 micrometer.
En un aspecto particular, los reticulantes policatiónicos se seleccionan preferentemente entre aminas de bajo peso molecular, espermina, espermidina, o sus sales. En otro aspecto particular, los reticulantes polianiónicos se seleccionan preferentemente entre sales de citrato, tripolifosfato o sulfato.In a particular aspect, crosslinkers polycationic are preferably selected from low amines molecular weight, spermine, spermidine, or its salts. In another aspect in particular, polyanionic crosslinkers are selected preferably between citrate salts, tripolyphosphate or sulfate.
En otro aspecto particular, los polímeros dotados de carga se seleccionan preferentemente entre sulfatos de dextranos, dextranos cationizados, carragenina, glucomanano, glicosaminoglicanos como hialurónico, heparina o condroitina y sus sales, poliaminoácidos como la polilisina o la poliarginina, proteínas modificadas como gelatina cationizada o gelatina recombinante, atelocolágeno y atelocolágeno cationizado.In another particular aspect, the polymers endowed with charge are preferably selected from sulfates of dextrans, cationized dextrans, carrageenan, glucomannan, glycosaminoglycans such as hyaluronic, heparin or chondroitin and their salts, polyamino acids such as polylysine or polyarginine, modified proteins such as cationized gelatin or gelatin recombinant, atelocollagen and cationized atelocollagen.
En otro aspecto, la invención se dirige hacia las nanopartículas previamente descritas que comprenden además uno o varios ingredientes activos.In another aspect, the invention is directed towards the previously described nanoparticles further comprising one or Various active ingredients.
Dichos ingredientes activos se seleccionan entre péptidos, proteínas, compuestos lipídicos, compuestos sacarídicos, compuestos lipofílicos, compuestos de ácidos nucleicos o nucleótidos o sus derivados o bien combinaciones de las moléculas citadas.Such active ingredients are selected from peptides, proteins, lipid compounds, saccharide compounds, lipophilic compounds, nucleic acid or nucleotide compounds or its derivatives or combinations of the aforementioned molecules.
En otro aspecto, la invención se dirige hacia las nanopartículas previamente descritas que comprenden además un elemento o compuesto destinado a facilitar el seguimiento de dichas nanopartículas tras su aplicación a un ser vivo; asimismo se dirige a nanopartículas que comprenden además un componente con capacidad de interacción específica con determinados componentes biológicos, como un anticuerpo, un aptámero o un compuesto con especial afinidad por algún tipo de receptor existente en los seres vivos o que haga posible, propicie, facilite o refuerce un efecto biológico, como un adyuvante, un inmunomodulador (inmunosupresor o inmunoestimulador).In another aspect, the invention is directed towards the previously described nanoparticles further comprising a element or compound intended to facilitate the monitoring of said nanoparticles after application to a living being; also goes to nanoparticles that also comprise a component with capacity of specific interaction with certain biological components, as an antibody, an aptamer or a compound with special affinity by some type of receptor existing in living beings or that makes possible, propitiate, facilitate or reinforce a biological effect, such as a adjuvant, an immunomodulator (immunosuppressant or immunostimulator).
En otro aspecto particular, las nanopartículas comprenden adicionalmente un elemento o compuesto estabilizante, de tipo lipídico, graso u oleoso, lipofílico, sacárídico, derivado de óxido de etileno o compuesto tipo morfolino.In another particular aspect, the nanoparticles additionally comprise a stabilizing element or compound, of lipid, fatty or oily, lipophilic, saccharide type, derived from ethylene oxide or morpholino compound.
En otro aspecto, la presente invención se dirige a un procedimiento de reticulación iónica para la obtención de dichas nanopartículas que comprende:In another aspect, the present invention is directed to an ionic crosslinking process to obtain said nanoparticles comprising:
a) preparar una disolución acuosa de ácido colomínico o sus derivados,a) prepare an aqueous acid solution colominic or its derivatives,
b) preparar una disolución de una molécula policatiónica o polianiónica o mezcla de estas moléculas, de bajo peso molecular dotadas de carga eléctrica, capaces de actuar como reticulantes iónicos del colomínico o sus derivados estableciendo interacciones de tipo electrostático,b) prepare a solution of a molecule polycationic or polyanionic or mixture of these molecules, low molecular weight equipped with electric charge, capable of acting as ionic crosslinkers of colominic or its derivatives establishing electrostatic type interactions,
c) mezclar las disoluciones de las etapas a y b, y opcionalmente adicionar una disolución de uno o varios polímeros dotados de carga eléctrica con la intención de modular la composición y/o carga eléctrica superficial de las nanopartículas. Dichos polímeros son adicionados a la disolución a) o b), dependiendo de la naturaleza catiónica o aniónica de los mismos, o bien, si tienen carga eléctrica opuesta a la de a) y b), se adicionan a la mezcla resultante de la etapa c).c) mix the solutions of stages a and b, and optionally add a solution of one or more polymers equipped with electric charge with the intention of modulating the composition and / or surface electric charge of the nanoparticles. Said polymers are added to solution a) or b), depending on the cationic or anionic nature thereof, or well, if they have an electric charge opposite to that of a) and b), they add to the mixture resulting from step c).
Dependiendo de la relación de cargas de la composición final se selecciona como agente reticulante una molécula o mezcla de moléculas de naturaleza catiónica o aniónica.Depending on the load ratio of the final composition is selected as a crosslinking agent a molecule or mixture of molecules of cationic or anionic nature.
En un aspecto particular, este procedimiento se dirige a la preparación de nanopartículas que comprenden además uno o varios ingredientes activos, que comprende una etapa de adición de una disolución de un ingrediente activo en la etapa a), b) o c) o bien a la nanopartícula resultante del procedimiento.In a particular aspect, this procedure is directs the preparation of nanoparticles that further comprise one or several active ingredients, comprising a step of adding a solution of an active ingredient in step a), b) or c) or either to the nanoparticle resulting from the procedure.
En otro aspecto, la invención se refiere al uso de nanopartículas, como se describen en la memoria, en la preparación de un medicamento.In another aspect, the invention relates to the use of nanoparticles, as described in memory, in the Preparation of a medicine.
En un aspecto particular, dicho medicamento es para terapia génica, silenciamiento o interferencia genética, o vacunación genética.In a particular aspect, said medicament is for gene therapy, silencing or genetic interference, or genetic vaccination
En otro aspecto, la invención se refiere a una composición farmacéutica, que comprende las nanopartículas anteriores, y que opcionalmente pueden además comprender uno o más ingredientes activos.In another aspect, the invention relates to a pharmaceutical composition, comprising the nanoparticles above, and which may optionally also comprise one or more active ingredients.
En un aspecto particular, dichas composiciones farmacéuticas son de aplicación en cosmética, higiene, limpieza, estética, o bien de interés en terapia celular o ingeniería de tejidos, así como de aplicación para tratar, acondicionar, modificar o restablecer las características de agua, alimentos o suplementos nutricionales.In a particular aspect, said compositions Pharmaceuticals are applicable in cosmetics, hygiene, cleaning, aesthetic, or of interest in cell therapy or engineering tissues, as well as application to treat, condition, modify or restore the characteristics of water, food or supplements Nutritional
El material empleado en los sistemas nanoparticulares de la presente invención es el ácido colomínico y sus derivados. El ácido colomínico es un polímero perteneciente a la familia de los ácidos polisiálicos, polímeros naturales de origen bacteriano. Es un polímero lineal constituido por residuos de ácido N-acetilneuraminico (Neu5Ac; también conocido como ácido siálico), un constituyente natural de células y tejidos, unidos por enlaces glicosídicos \alpha-(2\rightarrow8). Cada residuo de ácido N-acetilneuraminico posee un grupo carboxilo, responsable de la carga negativa del ácido colomínico. Se trata de un material de indudable interés en el campo farmacéutico y cosmético, por ser biocompatible y biodegradable, no inmunogénico, cuyos productos de degradación no son tóxicos (Gregoriadis G et al. Cell. Mol. Life Sci. 2000, 57, 1964-1969). Por otro lado, los ácidos polisiálicos están caracterizados por tener, entre otras propiedades, una semivida plasmática muy larga, por lo que han sido propuestos como alternativa a los derivados de polietilenglicol para prolongar el tiempo de permanencia en el plasma de fármacos y sistemas de liberación de moléculas bioactivas, como los liposomas. De hecho, en la patente "WO/2008/033253 - Liposome complexes containing pharmaceutical agents and methods" se recurre a su empleo para modificar en superficie liposomas preformados. Por último, teniendo en cuenta sus características estructurales, este material ofrece la posibilidad de su modificación, por ejemplo de la introducción de grupos amino y consiguiente cationización.The material used in the nanoparticular systems of the present invention is colominic acid and its derivatives. Colominic acid is a polymer belonging to the family of polysalic acids, natural polymers of bacterial origin. It is a linear polymer consisting of residues of N-acetylneuraminic acid (Neu5Ac; also known as sialic acid), a natural constituent of cells and tissues, linked by α-glycosidic bonds (2 → 8). Each N-acetylneuraminic acid residue has a carboxyl group, responsible for the negative charge of colominic acid. It is a material of undoubted interest in the pharmaceutical and cosmetic field, as it is biocompatible and biodegradable, non-immunogenic, whose degradation products are not toxic (Gregoriadis G et al . Cell. Mol. Life Sci. 2000, 57, 1964- 1969). On the other hand, polysalic acids are characterized by having, among other properties, a very long plasma half-life, so they have been proposed as an alternative to polyethylene glycol derivatives to prolong the residence time in the plasma of drugs and release systems of bioactive molecules, such as liposomes. In fact, in the patent "WO / 2008/033253 - Liposome complexes containing pharmaceutical agents and methods" its use is used to modify preformed liposomes on the surface. Finally, taking into account its structural characteristics, this material offers the possibility of its modification, for example the introduction of amino groups and consequent cationization.
Para la preparación de las nanopartículas de ácido colomínico se ha recurrido a una de las técnicas empleadas en la preparación de nanopartículas, denominada reticulación iónica, o también gelificación iónica o ionotrópica. De modo tradicional esta técnica ha sido desarrollada para moléculas dotadas de carga eléctrica que, en presencia de agentes reticulantes de tipo iónico, dan lugar a la formación de sistemas que, a diferencia de los complejos, se caracterizan por ser estructuras matriciales en las que la molécula bioactiva asociada se encuentra total o parcialmente atrapada en el seno de la matriz polimérica constitutiva de las mismas y generada en el proceso de entrecruzamiento ionotrópico. Esta matriz polimérica se obtiene como resultado de uniones iónicas inter- e intra-moleculares entre el reticulante iónico y la macromolécula con carga eléctrica, que gelifica espontáneamente bajo forma nanoparticular. Este mecanismo de formación aporta, como valor añadido con respecto a los complejos, una protección de la molécula bioactiva frente al medio externo que no pueden aportar en igual medida aquellos. Consecuentemente, se trata de una técnica suave, rápida, económica, fácilmente reproducible y escalable y que requiere de una tecnología muy simple, aspectos todos ellos de indudable interés para la industria.For the preparation of nanoparticles of Colominic acid has used one of the techniques used in the preparation of nanoparticles, called ionic crosslinking, or also ionic or ionotropic gelation. In a traditional way this technique has been developed for charged molecules electrical which, in the presence of ionic crosslinking agents, they give rise to the formation of systems that, unlike the complex, are characterized by being matrix structures in the that the associated bioactive molecule is totally or partially trapped within the polymer matrix constituting the themselves and generated in the process of ionotropic crosslinking. This polymeric matrix is obtained as a result of ionic bonds inter- and intra-molecular between the crosslinker ionic and macromolecule with electric charge, which gels spontaneously in nanoparticular form. This mechanism of training provides, as an added value with respect to complexes, a protection of the bioactive molecule against the external environment that those cannot contribute equally. Consequently, it It is a smooth, fast, economical technique, easily reproducible and scalable and that requires a very technology simple, all aspects of undoubted interest to the industry.
En un modo, la presente invención proporciona un procedimiento optimizado y adaptado que permite preparar nanopartículas basadas en ácido colomínico o derivados que se forman mediante la incorporación de una molécula polianiónica o policatiónica o una mezcla de estas moléculas, de bajo peso molecular, capaces de actuar como reticulantes.In one mode, the present invention provides a optimized and adapted procedure that allows to prepare nanoparticles based on colominic acid or derivatives that form by incorporating a polyanionic molecule or polycationic or a mixture of these molecules, low weight molecular, capable of acting as crosslinkers.
En la composición de las nanopartículas objeto de la presente invención opcionalmente pueden formar parte polímeros polianiónicos o policatiónicos con la finalidad de modular las características de las mismas. De modo más específico, mediante una adecuada selección de la composición y de los parámetros de formulación es posible modular las características de las nanopartículas que más importancia presentan en su interacción con los medios biológicos, como son tamaño de partícula, carga eléctrica superficial y composición. Por consiguiente, la presente invención se refiere al desarrollo de nanopartículas de una gran versatilidad.In the composition of the subject nanoparticles of the present invention polymers may optionally be part polyanionic or polycationic in order to modulate the characteristics of them. More specifically, through a proper selection of the composition and parameters of formulation is possible to modulate the characteristics of the most important nanoparticles present in their interaction with Biological media, such as particle size, electric charge Superficial and composition. Accordingly, the present invention refers to the development of nanoparticles of a large versatility.
Dependiendo de la mezcla de polímeros seleccionada y de la proporción de los mismos en dicha mezcla, se selecciona un agente reticulante de tipo aniónico o catiónico para conseguir el entrecruzamiento ionotrópico adecuado.Depending on the polymer mixture selected and the proportion thereof in said mixture, select an anionic or cationic crosslinking agent to achieve adequate ionotropic crosslinking.
El procedimiento de reticulación iónica que proporciona la presente invención para la obtención de dichas nanopartículas es una técnica rápida, económica, fácilmente reproducible y escalable y que requiere de una tecnología muy simple, aspectos todos ellos de indudable interés para la industria. Este procedimiento evita el empleo de disolventes orgánicos y de agentes reticulantes de tipo químico, así como de condiciones físico-químicas drásticas, no siendo necesario tampoco llevar a cabo ningún tipo de reacción química para la obtención de las nanopartículas, de modo que se obtienen de forma espontánea en una única etapa de simple mezcla de componentes.The ionic crosslinking process that provides the present invention for obtaining said nanoparticles is a fast, economical, easily technique reproducible and scalable and that requires a very technology simple, all aspects of undoubted interest to the industry. This procedure avoids the use of organic solvents and chemical crosslinking agents, as well as conditions drastic physicochemical, not being necessary neither carry out any type of chemical reaction for the obtaining the nanoparticles, so that they are obtained so spontaneous in a single stage of simple mixing of components.
En un modo particular, la presente invención se dirige a un procedimiento que comprende además una etapa de adición de una disolución de uno o varios ingredientes activos, tal y como se describió anteriormente.In a particular way, the present invention is directs to a procedure that further comprises an addition step of a solution of one or more active ingredients, such as described above.
En un modo particular, la presente invención se dirige a un procedimiento que comprende además una etapa de adición de una disolución de uno o varios elementos o compuestos destinados a facilitar el seguimiento de las nanopartículas tras su aplicación a un ser vivo, o que haga posible, propicie, facilite o refuerce su efecto, como un adyuvante, un inmunomodulador (inmunosupresor o inmunoestimulador).In a particular way, the present invention is directs to a procedure that further comprises an addition step of a solution of one or more elements or compounds intended to facilitate the monitoring of nanoparticles after application to a living being, or that makes possible, propitiates, facilitates or reinforces his effect, as an adjuvant, an immunomodulator (immunosuppressant or immunostimulator).
En un modo particular, la presente invención se dirige a un procedimiento que comprende además una etapa de adición de uno o varios elementos o compuestos que tengan capacidad de interacción específica con determinados componentes biológicos, como un anticuerpo, un aptámero o un compuesto con especial afinidad por algún tipo de receptor existente en los seres vivos.In a particular way, the present invention is directs to a procedure that further comprises an addition step of one or more elements or compounds that have the capacity to specific interaction with certain biological components, such as an antibody, an aptamer or a compound with special affinity for some type of receptor existing in living beings.
En un modo particular, la presente invención se dirige a un procedimiento que comprende además una etapa de adición de uno o varios elementos o compuestos estabilizantes, de tipo lipídico, graso u oleoso, sacarídico, un derivado de aminoácido o proteico, un derivado de óxido de etileno o un compuesto de tipo morfolino.In a particular way, the present invention is directs to a procedure that further comprises an addition step of one or more stabilizing elements or compounds, of type lipid, fatty or oily, saccharide, an amino acid derivative or protein, an ethylene oxide derivative or a compound of type morpholino
Todos los compuestos que pueden ser incorporados al sistema de nanopartículas de la invención mencionados anteriormente, se pueden adicionar a las soluciones de los polímeros constituyentes de las nanopartículas previamente a la formación de las mismas o bien pueden ser adicionados a las nanopartículas una vez formadas.All compounds that can be incorporated to the nanoparticle system of the invention mentioned previously, they can be added to polymer solutions constituents of nanoparticles prior to the formation of they can either be added to the nanoparticles a once formed.
En un modo más particular, la presente invención se dirige a un procedimiento que comprende además una etapa de adición de ingredientes lipofílicos. Estos ingredientes lipofílicos son disueltos en primer lugar en un pequeño volumen de un disolvente orgánico, de un aceite o compuesto lipídico o lipofílico, o de una mezcla de agua y los compuestos anteriormente mencionados, el cual seguidamente se adicionará a una de las disoluciones acuosas mencionadas con anterioridad, de forma que la concentración en peso del disolvente orgánico, aceite o compuesto lipídico o lipofílico, en la disolución final sea siempre menor al 95%.In a more particular way, the present invention it addresses a procedure that also includes a stage of addition of lipophilic ingredients. These lipophilic ingredients they are dissolved first in a small volume of a solvent organic, of an oil or lipophilic or lipophilic compound, or of a mixture of water and the aforementioned compounds, which then it will be added to one of the aqueous solutions mentioned above, so that the concentration in weight of the organic solvent, oil or lipophilic or lipophilic compound, in the final solution it is always less than 95%.
En otro modo, el procedimiento de elaboración de las nanopartículas mencionadas puede incluir una etapa adicional de liofilización, con el fin de preservarlas durante su almacenamiento para que conserven sus características iniciales. Por otra parte, el grado de reticulación de las nanopartículas puede aumentar con este proceso, ya que puede tener lugar una aproximación entre las cadenas poliméricas, lo que facilita que aumente el grado de entrecruzamiento polimérico, así como que se potencie el efecto del agente reticulante. Para la liofilización de las nanopartículas puede ser únicamente necesaria la adición de pequeñas cantidades de azúcares u otras moléculas que actúen como crioprotectores o lioprotectores. En un modo particular, las nanopartículas liofilizadas pueden regenerarse en una etapa adicional del procedimiento.Otherwise, the procedure for preparing The aforementioned nanoparticles may include an additional step of lyophilization, in order to preserve them during storage so that they retain their initial characteristics. On the other hand, the degree of cross-linking of nanoparticles can increase with this process, since an approximation between the chains can take place polymeric, which facilitates increasing the degree of polymeric crosslinking, as well as enhancing the effect of crosslinking agent. For lyophilization of nanoparticles it may only be necessary to add small amounts of sugars or other molecules that act as cryoprotectants or Lioprotectors In a particular way, the nanoparticles lyophilized can be regenerated in an additional stage of process.
En un aspecto adicional, la presente invención se dirige a una composición farmacéutica que comprende el sistema de nanopartículas previamente descrito.In a further aspect, the present invention it is directed to a pharmaceutical composition comprising the system of nanoparticles previously described.
Las composiciones farmacéuticas según la invención, incluyen cualquier composición líquida (es decir, suspensión o dispersión de las nanopartículas de la invención) para aplicación por vía oral, bucal, sublingual, tópica, ocular, nasal, pulmonar, ótica, vaginal, intrauterina, rectal, entérica o parenteral, o cualquier composición en la forma de gel, pomada, crema o bálsamo para su administración por vía tópica, ocular, nasal, vaginal o rectal.The pharmaceutical compositions according to the invention, include any liquid composition (i.e. suspension or dispersion of the nanoparticles of the invention) to application orally, orally, sublingually, topically, ocularly, nasally, pulmonary, otic, vaginal, intrauterine, rectal, enteric or parenteral, or any composition in the form of gel, ointment, cream or balm for administration topically, ocularly, nasal, vaginal or rectal.
En una realización particular, la composición se administra por vía oral. En este caso, las nanopartículas presentan la ventaja adicional de ser estables en los fluidos gastrointestinales, por lo que pueden alcanzar el tejido epitelial intestinal sin sufrir degradación alguna y liberar allí el principio activo.In a particular embodiment, the composition is administered orally. In this case, the nanoparticles present the additional advantage of being stable in fluids gastrointestinal, so they can reach epithelial tissue intestinal without suffering any degradation and release there the principle active.
Debido a sus buenas propiedades para la administración sobre o a través de la piel, y a su estabilidad duradera, el sistema de nanopartículas de la invención también es adecuado para aplicaciones cosméticas. Por lo tanto, en otro aspecto, la invención se dirige a una composición cosmética que comprende el sistema de nanopartículas previamente descrito. Las composiciones cosméticas según la invención incluyen cualquier composición líquida (suspensión o dispersión de nanopartículas) o cualquier composición que comprenda el sistema de la invención y que esté en la forma de gel, crema, pomada o bálsamo para su administración por vía tópica.Due to its good properties for the administration on or through the skin, and its stability durable, the nanoparticle system of the invention is also Suitable for cosmetic applications. Therefore, in another aspect, the invention is directed to a cosmetic composition that It comprises the nanoparticle system previously described. The cosmetic compositions according to the invention include any liquid composition (suspension or dispersion of nanoparticles) or any composition that comprises the system of the invention and that be in the form of gel, cream, ointment or balm for your topical administration.
Dicha composición cosmética puede ser aplicada a diversas partes superficiales del cuerpo humano o animal tal como la piel, sistema piloso y capilar, uñas, labios y órganos genitales externos, y a dientes o mucosas del cuerpo humano o animal.Said cosmetic composition can be applied to various surface parts of the human or animal body such as the skin, hair and hair system, nails, lips and genitals external, and to teeth or mucous membranes of the human or animal body.
En una realización particular de la invención, la composición que comprenda el sistema de la invención tiene una finalidad de higiene personal, o tiene el fin de perfumar, modificar el aspecto de la superficie corporal y/o corregir olores corporales y/o protegerla o mantenerla en buen estado.In a particular embodiment of the invention, the composition comprising the system of the invention has a Purpose of personal hygiene, or is intended to perfume, modify the appearance of the body surface and / or correct body odors and / or protect it or keep it in good condition.
En una variante de la invención, la composición cosmética o de higiene personal también puede incorporar moléculas activas de naturaleza lipófila e hidrófila que, aunque no tengan ningún efecto terapéutico, tienen propiedades como agente cosmético o de higiene personal. Entre las moléculas activas que pueden incorporarse en las nanopartículas pueden citarse agentes emolientes, conservantes, sustancias de fragancia, agentes antiacné, agentes antifúngicos, antioxidantes, desodorantes, antitranspirantes, agentes contra la caspa, despigmentantes, agentes blanqueadores, agentes antiseborreicos, tintes, bronceadores, absorbentes de luz UV, enzimas, entre otros.In a variant of the invention, the composition cosmetic or personal hygiene can also incorporate molecules active lipophilic and hydrophilic nature that, although not No therapeutic effect, have properties as cosmetic agent or personal hygiene. Among the active molecules that can incorporated into the nanoparticles can be cited agents emollients, preservatives, fragrance substances, anti-acne agents, antifungal agents, antioxidants, deodorants, antiperspirants, anti-dandruff agents, depigmenting agents, agents bleaches, antiseborrhoeic agents, dyes, bronzers, UV light absorbers, enzymes, among others.
En otro aspecto, la invención se refiere a una composición nutricional que comprende el sistema de nanopartículas previamente descrito. Dicha composición nutricional puede ser un alimento, un suplemento dietético o un suplemento nutricional. Las composiciones nutricionales pueden incluir leche, yogures, zumos de fruta y de vegetales, postres, productos infantiles o productos deshidratados. La adición de las nanopartículas a la composición nutricional se realiza mediante mezcla y homogenización según el procedimiento técnico para elaborar cada producto. Adicionalmente, otros componentes tales como las vitaminas pueden añadirse a la composición nutricional. Ejemplos de estos compuestos son vitaminas del grupo A, B, C, D, E, ácido fólico o mezcla de los mismos.In another aspect, the invention relates to a nutritional composition comprising the nanoparticle system previously described. Said nutritional composition may be a food, a dietary supplement or a nutritional supplement. The Nutritional compositions may include milk, yogurts, juices fruit and vegetables, desserts, children's products or products dehydrated The addition of nanoparticles to the composition Nutritional is done by mixing and homogenization according to the technical procedure to make each product. Further, other components such as vitamins can be added to the nutritional composition. Examples of these compounds are vitamins from group A, B, C, D, E, folic acid or mixture thereof.
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Debido al potencial de las nanopartículas de la presente invención per se o bien las nanopartículas con uno o varios ingredientes activos asociados, resultan adecuadas para:Due to the potential of the nanoparticles of the present invention per se or the nanoparticles with one or more associated active ingredients, they are suitable for:
- la preparación un medicamento destinado al tratamiento o prevención de enfermedades en seres humanos o animales o que pueda usarse en o administrarse por cualquier vía a seres humanos o animales con el fin de restablecer, corregir o modificar las funciones fisiológicas ejerciendo una acción farmacológica, inmunológica, metabólica, o de modificar la expresión de genes, o de establecer un diagnóstico médico o veterinario.- the preparation of a medicine intended for treatment or prevention of diseases in humans or animals or that can be used in or administered by any route to beings humans or animals in order to restore, correct or modify physiological functions exerting a pharmacological action, immunological, metabolic, or of modifying gene expression, or of Establish a medical or veterinary diagnosis.
- la preparación un medicamento para transferir, in vivo o ex vivo, un gen profiláctico, de diagnóstico o terapéutico, tal y como un fragmento de ácido nucleico, a células humanas/animales o a cultivos celulares primarios o modificados.- the preparation of a medicament for transferring, in vivo or ex vivo , a prophylactic, diagnostic or therapeutic gene, such as a nucleic acid fragment, to human / animal cells or to primary or modified cell cultures.
- la manipulación o alteración de las características biológicas de cultivos celulares, incluyendo dicha manipulación la expansión o activación de poblaciones celulares y la adaptación de células para su asociación efectiva a productos sanitarios tales como micropartículas o microcápsulas, matrices y andamiajes intrínsecos, biodegradables o no biodegradables, así como el posterior empleo de dichas células o grupos celulares para obtener un efecto terapéutico, diagnóstico, preventivo, o con fines regenerativos, o bien para modificar la producción de compuestos por células con fin de producción biotecnológica.- the manipulation or alteration of biological characteristics of cell cultures, including said manipulation the expansion or activation of cell populations and the cell adaptation for effective association with products sanitary ware such as microparticles or microcapsules, matrices and intrinsic, biodegradable or non-biodegradable scaffolding, as well as the subsequent use of said cells or cell groups to obtain a therapeutic, diagnostic, preventive, or purposeful effect regenerative, or to modify the production of compounds by cells for biotechnological production.
- la preparación de un medicamento, un producto cosmético o de higiene personal o un alimento con el fin de modificar, corregir o introducir nuevas propiedades organolépticas o mejorar su estabilidad.- the preparation of a medicine, a product cosmetic or personal hygiene or a food in order to modify, correct or introduce new organoleptic properties or Improve your stability
- el acondicionamiento, modificación o restablecimiento de las características de agua, alimentos o suplementos nutricionales, así como para modificar, corregir o introducir nuevas propiedades organolépticas o mejorar la estabilidad de los mismos y para facilitar o hacer posible la administración de alimentos o nutrientes a seres vivos.- conditioning, modification or restoration of water, food or nutritional supplements, as well as to modify, correct or introduce new organoleptic properties or improve stability of the same and to facilitate or make possible the administration of food or nutrients to living things.
- el acondicionamiento, preservación, protección o modificación de las características de productos industriales, así como para modificar, corregir o introducir nuevas propiedades en los mismos o mejorar su estabilidad.- conditioning, preservation, protection or modification of the characteristics of industrial products as well as to modify, correct or introduce new properties in the themselves or improve their stability.
La composición, tamaño y carga superficial de las nanopartículas puede ser modulada mediante una adecuada selección de los componentes que las constituyen. Dicha modulación permite desarrollar sistemas muy versátiles, puesto que aquellos que posean una carga positiva presentan una interacción favorable con las superficies biológicas del organismo, por encontrarse estas últimas cargadas negativamente. Por otro lado, las nanopartículas de carga superficial negativa se muestran especialmente adecuadas cuando se pretende que lleguen a nivel sistémico, ya que no darán lugar a fenómenos de hemoaglutinación ni otros efectos adversos relacionados con su interacción con componentes naturales del organismo sino que, por el contrario, se benefician del prolongado tiempo de permanencia en fluidos biológicos como el plasma descrita para el colomínico.The composition, size and surface load of The nanoparticles can be modulated by proper selection of the components that constitute them. Such modulation allows to develop very versatile systems, since those that have a positive charge have a favorable interaction with the biological surfaces of the organism, because these are found Last negatively charged. On the other hand, the nanoparticles of negative surface charge are especially suitable when they are intended to reach systemic level, since they will not give place to hemagglutination phenomena or other adverse effects related to its interaction with natural components of the organism but, on the contrary, benefit from the prolonged residence time in biological fluids such as the plasma described for the colominic
La Figura 1 muestra las Imágenes de TEM de sistemas nanoparticulares asociando material genético elaboradas a base de ácido colomínico (A y B). En dichas imágenes puede comprobarse que los sistemas nanoparticulares presentan una forma regular esférica y un tamaño de partícula homogéneo.Figure 1 shows the TEM Images of nanoparticular systems associating elaborated genetic material to base of colominic acid (A and B). In these images you can check that nanoparticular systems have a way regular spherical and a homogeneous particle size.
La Figura 2. muestra las Imágenes de TEM de sistemas nanoparticulares asociando material genético elaboradas a base de ácido colomínico y poliarginina en una relación 3/1 (C y D). En dichas imágenes puede comprobarse que los sistemas nanoparticulares presentan una forma regular esférica y un tamaño de partícula homogéneo.Figure 2. shows the TEM Images of nanoparticular systems associating elaborated genetic material to base of colominic acid and polyarginine in a 3/1 ratio (C and D). In these images it can be verified that the systems nanoparticles have a regular spherical shape and a size of homogeneous particle.
Figura 3. Imágenes de gel de electro foresis correspondiente a los sistemas nanoparticulares asociando material genético elaboradas a base de ácido colomínico/gelatina cationizada con etilendiamina en distintas relaciones (Líneas B, C, D, E). El patrón de migración del plásmido libre se muestra en la línea A.Figure 3. Electro foresis gel images corresponding to nanoparticular systems associating material Genetically prepared based on colominic acid / cationized gelatin with ethylenediamine in different relationships (Lines B, C, D, E). He Migration pattern of the free plasmid is shown on line A.
Figura 4. Imágenes de gel de electroforesis correspondiente a los sistemas nanoparticulares asociando material genético elaboradas a base de ácido colomínico/gelatina cationizada (GC) con espermina de diferente peso molecular (MW) y punto isoeléctrico (PI) (GC 1: MW 238 - P.I. 10.9; GC 2: MW 137 - P.I. 10.82; GC 3: MW 238 - P.I. 10.13; GC 4: MW 137 - P.I. 10.36), en distintas relaciones (Líneas C, D, E, F, G). El patrón de migración del marcador de peso molecular y del plásmido libre se muestran en las líneas A y B, respectivamente.Figure 4. Electrophoresis gel images corresponding to nanoparticular systems associating material Genetically prepared based on colominic acid / cationized gelatin (GC) with spermine of different molecular weight (MW) and point Isoelectric (PI) (GC 1: MW 238 - P.I. 10.9; GC 2: MW 137 - P.I. 10.82; GC 3: MW 238 - P.I. 10.13; GC 4: MW 137 - P.I. 10.36), in different relationships (Lines C, D, E, F, G). The migration pattern of the molecular weight marker and the free plasmid are shown in lines A and B, respectively.
A continuación, para una mayor comprensión de las características y ventajas de la presente invención, se hace referencia a una serie de ejemplos que de forma explicativa completan la descripción anterior, sin suponer en modo alguno que ésta se vea limitada a los mismos.Next, for a better understanding of The features and advantages of the present invention, is made reference to a series of examples that are explanatory complete the above description, without assuming in any way that This is limited to them.
Durante la exposición de algunos de los siguientes ejemplos se hace referencia a resultados obtenidos mediante las siguientes técnicas:During the exhibition of some of the The following examples refer to results obtained by the following techniques:
El tamaño de partícula ha sido determinado mediante la técnica de espectroscopia de correlación fotónica (PCS) y haciendo uso, para ello, de una Zeta Sizer (Zeta Sizer, Nano series, Nano-ZS, Malvern Instruments, UK) obteniendo el tamaño medio de la población y el índice de polidispersión de la misma. Para ello las muestras fueron convenientemente diluidas en agua mili-Q.The particle size has been determined using the photonic correlation spectroscopy (PCS) technique and making use of a Zeta Sizer (Zeta Sizer, Nano) series, Nano-ZS, Malvern Instruments, UK) getting the average population size and the polydispersion index of the same. For this, the samples were conveniently diluted in water mili-Q.
El potencial Zeta partícula ha sido determinado mediante la técnica de anemometría por dispersión de láser (LDA) y haciendo uso, para ello, de una Zeta Sizer (Zeta Sizer, Nano series, Nano-ZS, Malvern Instruments, UK). Para ello las muestras fueron convenientemente diluidas en una disolución milimolar de KCl.The potential Zeta particle has been determined using the laser dispersion anemometry (LDA) technique and using, for this, a Zeta Sizer (Zeta Sizer, Nano series, Nano-ZS, Malvern Instruments, UK). For this the samples were conveniently diluted in a solution millimolar of KCl.
La eficiencia de asociación de material genético a las nanopartículas ha sido determinada mediante la técnica de electroforesis en gel de agarosa. Para ello se preparó un gel de agarosa al 1% en tampón TAE (Tris-Acetato-EDTA, Tris 40 mM, Ácido acético 1%, EDTA 1 mM) pH 8 con bromuro de etidio (10 mg/mL, 5 \muL) y se utilizó un tampón de carga y marcador de migración compuesto de glicerina (30%), azul de bromofenol (0.25%) y xileno cianol (0.25%). Se aplicó una diferencia de potencial de 100 mV durante 30 minutos y se empleó material genético libre como control.The efficiency of association of genetic material to nanoparticles has been determined by the technique of agarose gel electrophoresis. For this a gel was prepared 1% agarose in TAE buffer (Tris-Acetate-EDTA, Tris 40 mM, 1% acetic acid, 1 mM EDTA) pH 8 with ethidium bromide (10 mg / mL, 5 µL) and a loading buffer and migration marker was used Glycerin compound (30%), bromophenol blue (0.25%) and xylene cyanol (0.25%). A potential difference of 100 mV was applied for 30 minutes and free genetic material was used as control.
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Se prepararon nanopartículas de ácido colomínico según el procedimiento previamente descrito. Se procedió a la asociación a las mismas de una macromolécula hidrofílica bioactiva en su composición, seleccionando para tal fin material genético, concretamente un plásmido, el pEGFP. Se trata de una macromolécula bioactiva cargada negativamente, por lo que se incorporó junto al ácido colomínico, para evitar la aparición de interacciones previas a la formación de las partículas.Colominic acid nanoparticles were prepared according to the procedure previously described. He proceeded to the association to them of a bioactive hydrophilic macromolecule in its composition, selecting genetic material for that purpose, specifically a plasmid, the pEGFP. It is a macromolecule negatively charged bioactive, so it was incorporated next to the colominic acid, to avoid the appearance of previous interactions to the formation of particles.
Para ello se preparó una disolución acuosa de ácido colomínico (1 mg/mL) en agua mili-Q. Como agente reticulantes se empleó una solución acuosa de espermina (1.5 mg/mL) en agua mili-Q. El correspondiente material genético se incorporó a la disolución de ácido colomínico en una proporción del 5% en peso con respecto a las moléculas citadas. Tras mezclar las disoluciones mencionadas se obtuvieron nanopartículas con un tamaño medio de partícula de 702 \pm 20 nm (índice de polidispersión de 0.30) y una carga eléctrica superficial negativa de -11.0 \pm 0.3 mV.For this, an aqueous solution of colominic acid (1 mg / mL) in milli-Q water. How crosslinking agent was used an aqueous solution of spermine (1.5 mg / mL) in milli-Q water. The corresponding material Genetic was incorporated into the solution of colominic acid in a proportion of 5% by weight with respect to the mentioned molecules. After mixing the mentioned solutions nanoparticles were obtained with an average particle size of 702 ± 20 nm (index of polydispersion of 0.30) and a negative surface electric charge of -11.0 ± 0.3 mV.
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Se prepararon nanopartículas a partir de ácido colomínico según el procedimiento previamente descrito, conteniendo material genético en forma plasmídica, pEGFP, (carga de 2.5%). Los sistemas fueron caracterizadas morfológicamente mediante microscopía de transmisión (TEM) (CM12, Philips, Eindhoven, The Netherlands), utilizando ácido fosfotúngstico 1% como agente de contraste. La Figura 1. muestra las correspondientes imágenes. En dichas imágenes puede comprobarse que los sistemas nanoparticulares presentan una forma regular esférica y un tamaño de partícula homogéneo.Nanoparticles were prepared from acid colominic according to the procedure previously described, containing genetic material in plasmid form, pEGFP, (2.5% load). The systems were morphologically characterized by microscopy Transmission (TEM) (CM12, Philips, Eindhoven, The Netherlands), using 1% phosphotungstic acid as a contrast agent. The Figure 1. shows the corresponding images. In these images it can be verified that nanoparticular systems have a regular spherical shape and a homogeneous particle size.
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Se prepararon nanopartículas de ácido colomínico incorporando poliarginina, según el procedimiento previamente descrito. La carga opuesta de dichos polímeros se aprovechó para modular la carga eléctrica neta final de los sistemas elaborados a partir de mezclas de los mismos. Se procedió a la incorporación de una macromolécula hidrofílica bioactiva en su composición, seleccionando para tal fin material genético, concretamente un plásmido, el pEGFP. Se trata de una macromolécula bioactiva cargada negativamente, por lo que se incorporó junto al ácido colomínico o el agente reticulante tripolifosfato, de cargas también negativas, para evitar la aparición de interacciones previas a la formación de las partículas.Colominic acid nanoparticles were prepared incorporating polyarginine, according to the procedure previously described The opposite charge of said polymers was used to modulate the final net electric charge of the systems developed to from mixtures thereof. The incorporation of a bioactive hydrophilic macromolecule in its composition, selecting for this purpose genetic material, specifically a plasmid, the pEGFP. It is a loaded bioactive macromolecule negatively, so it was incorporated together with colominic acid or the tripolyphosphate crosslinking agent, also of negative charges, to avoid the appearance of interactions prior to the formation of the particles.
Para ello se prepararon disoluciones acuosas de ácido colomínico (0.1-1 mg/mL) y poliarginina (1-2 mg/mL) en agua mili-Q. Como agente reticulante se empleó tripolifosfato (TPP) en solución acuosa (0.0625-1 mg/mL) (agua mili-Q). El correspondiente material genético se incorporó en una proporción entre 2.5-5% en peso con respecto a los componentes anteriores. La molécula bioactiva se asoció a la disolución del ácido colomínico y el reticulante tripolifosfato y la disolución resultante se mezcló con la disolución de poliarginina, bajo agitación magnética, la cual se mantuvo durante media hora, permitiendo la completa evolución del sistema hacia una forma nanoparticular estable. Las relaciones entre los diversos componentes de los sistemas se muestran en la Tabla 1 Asimismo, dicha Tabla 1 muestra el diámetro medio y carga eléctrica superficial (potencial zeta) de los sistemas obtenidos. Tal y como puede apreciarse, ha sido posible modular la composición de las nanopartículas y sus propiedades fisicoquímicas. De este modo, aunque las nanopartículas elaboradas empleando sólo colomínico presentan carga eléctrica superficial negativa, el empleo de poliarginina en diversas proporciones con respecto al colomínico permite modular el valor de dicha carga, tanto en signo (sistemas de carga positiva o negativa) como en valor absoluto.For this, aqueous solutions of colominic acid (0.1-1 mg / mL) and polyarginine (1-2 mg / mL) in milli-Q water. How Crosslinking agent tripolyphosphate (TPP) was used in aqueous solution (0.0625-1 mg / mL) (milli-Q water). He corresponding genetic material was incorporated in a proportion between 2.5-5% by weight with respect to the components previous. The bioactive molecule was associated with the dissolution of the colominic acid and tripolyphosphate crosslinker and solution resulting was mixed with the polyarginine solution, under magnetic stirring, which was maintained for half an hour, allowing the complete evolution of the system towards a form stable nanoparticular. The relationships between the various System components are shown in Table 1 Also, said Table 1 shows the average diameter and electric charge surface (zeta potential) of the systems obtained. Just like it can be seen, it has been possible to modulate the composition of the nanoparticles and their physicochemical properties. In this way, although nanoparticles made using only colominic have negative surface electric charge, the use of polyarginine in various proportions with respect to colominic allows modulating the value of said load, both in sign (systems of positive or negative charge) as in absolute value.
Se prepararon nanopartículas a partir de ácido colomínico y poliarginina según el procedimiento previamente descrito, conteniendo material genético en forma plasmídica, pEGFP, (carga de 2.5%). Los sistemas fueron caracterizadas morfológicamente mediante microscopía de transmisión (TEM) (CM12, Philips, Eindhoven, The Netherlands), utilizando ácido fosfotúngstico 1% como agente de contraste. La Figura 2 muestra las correspondientes imágenes. En dichas imágenes puede comprobarse que los sistemas nanoparticulares presentan una forma regular esférica y un tamaño de partícula homogéneo.Nanoparticles were prepared from acid colominic and polyarginine according to the procedure previously described, containing genetic material in plasmid form, pEGFP, (2.5% load). The systems were morphologically characterized by transmission microscopy (TEM) (CM12, Philips, Eindhoven, The Netherlands), using 1% phosphotungstic acid as the contrast. Figure 2 shows the corresponding images. In these images can be verified that nanoparticular systems they have a regular spherical shape and a particle size homogeneous.
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Se prepararon nanopartículas de ácido colomínico, incorporando gelatina cationizada con espermina, según el procedimiento previamente descrito. La carga opuesta de dichos polímeros se aprovechó para modular la carga eléctrica neta final de los sistemas elaborados a partir de mezclas de los mismos. Se procedió a la asociación de una macromolécula hidrofílica bioactiva en su composición, seleccionando para tal fin material genético, concretamente un plásmido, el pEGFP. Se trata de una macromolécula bioactiva cargada negativamente, por lo que se incorporó junto al ácido colomínico o el agente reticulante tripolifosfato, de cargas también negativas, para evitar la aparición de interacciones previas a la formación de las partículas.Acid nanoparticles were prepared colominic, incorporating cationized jelly with spermine, according to The procedure previously described. The opposite charge of said polymers were used to modulate the final net electric charge of the systems made from mixtures thereof. Be proceeded to the association of a bioactive hydrophilic macromolecule in its composition, selecting genetic material for that purpose, specifically a plasmid, the pEGFP. It is a macromolecule negatively charged bioactive, so it was incorporated next to the colominic acid or the tripolyphosphate crosslinking agent, fillers also negative, to avoid the appearance of previous interactions to the formation of particles.
Para ello se prepararon disoluciones acuosas de ácido colomínico (0.5-1 mg/mL) y gelatina cationizada con espermina (2 mg/mL) en agua mili-Q. Como agentes reticulantes se emplearon soluciones acuosas del polianión tripolifosfato (TPP) (3 mg/mL) en agua mili-Q. El correspondiente material genético se incorporó en una proporción del 5% en peso con respecto a los componentes anteriores. La molécula bioactiva se incorporó a la disolución del ácido colomínico y reticulante tripolifosfato y la disolución resultante se mezcló con la disolución de gelatina cationizada con espermina, bajo agitación magnética, la cual se mantuvo durante media hora, permitiendo la completa evolución del sistema hacia una forma nanoparticular estable. Las relaciones entre los diversos componentes de los sistemas se muestran en la Tabla 2. Asimismo, dicha Tabla 2. muestra el diámetro medio y carga eléctrica superficial (potencial zeta) de los sistemas obtenidos. Tal y como puede apreciarse, ha sido posible modular la composición de las nanopartículas y sus propiedades fisicoquímicas. De este modo, aunque las nanopartículas elaboradas empleando sólo colomínico presentan carga eléctrica superficial negativa, el empleo de gelatina cationizada con espermina en diversas proporciones con respecto al colomínico permite modular el valor de dicha carga, tanto en signo (sistemas de carga positiva o negativa) como en valor absoluto.For this, aqueous solutions of colominic acid (0.5-1 mg / mL) and gelatin cationized with spermine (2 mg / mL) in milli-Q water. As crosslinking agents, aqueous solutions of the polyanion tripolyphosphate (TPP) (3 mg / mL) in water mili-Q. The corresponding genetic material is incorporated in a proportion of 5% by weight with respect to previous components. The bioactive molecule was incorporated into the solution of colominic acid and tripolyphosphate crosslinker and the resulting solution was mixed with the gelatin solution cationized with spermine, under magnetic stirring, which maintained for half an hour, allowing the complete evolution of the system towards a stable nanoparticular form. The relationships between The various components of the systems are shown in Table 2. Also, said Table 2. shows the average diameter and electric charge surface (zeta potential) of the systems obtained. Just like it can be seen, it has been possible to modulate the composition of the nanoparticles and their physicochemical properties. In this way, although nanoparticles made using only colominic have negative surface electric charge, the use of jelly cationized with spermine in various proportions with with respect to the colominic it allows modulating the value of said load, both in sign (positive or negative charge systems) and in value absolute.
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Se prepararon nanopartículas a partir de ácido colomínico/gelatina cationizada con etilendiamina o espermina según el procedimiento previamente descrito conteniendo material genético en forma plasmídica, pEGFP (carga de 2.5 y 5%). Las Figuras 3 y 4 muestran las correspondientes imágenes de los correspondientes geles de electroforesis. En dichas imágenes no se observan bandas de material genético libre, pudiendo comprobarse que las bandas correspondientes al dicho material genético se mantienen en los pocillos de salida asociadas a los sistemas nanoparticulares, En consecuencia, los sistemas nanoparticulares elaborados son capaces de asociar eficazmente material genético.Nanoparticles were prepared from acid colominic / gelatin cationized with ethylenediamine or spermine according the procedure previously described containing genetic material in plasmid form, pEGFP (2.5 and 5% load). Figures 3 and 4 show the corresponding images of the corresponding gels of electrophoresis. In these images no bands of free genetic material, being able to verify that the bands corresponding to said genetic material are kept in the output wells associated with nanoparticular systems, In Consequently, elaborated nanoparticular systems are capable to effectively associate genetic material.
Claims (32)
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| WO1999018934A1 (en) * | 1997-10-09 | 1999-04-22 | Vanderbilt University | Micro-particulate and nano-particulate polymeric delivery system |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| TIYABOONCHAI, WARE et al.; Formulation and characterization of amphotericin B-chitosan- dextran sulfate nanoparticles; International Journal of Pharmaceutics 329 (2007) páginas 142-149; ISSN 0378-5173. * |
Also Published As
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