ES2387658B1 - THERMOSENSIBLE COMPOUND FOR THE CONTROLLED RELEASE OF ACTIVE SUBSTANCES OR INDICATOR. - Google Patents

THERMOSENSIBLE COMPOUND FOR THE CONTROLLED RELEASE OF ACTIVE SUBSTANCES OR INDICATOR. Download PDF

Info

Publication number
ES2387658B1
ES2387658B1 ES201130265A ES201130265A ES2387658B1 ES 2387658 B1 ES2387658 B1 ES 2387658B1 ES 201130265 A ES201130265 A ES 201130265A ES 201130265 A ES201130265 A ES 201130265A ES 2387658 B1 ES2387658 B1 ES 2387658B1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
porous support
compound
indicator
controlled release
molecules
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES201130265A
Other languages
Spanish (es)
Other versions
ES2387658A1 (en
Inventor
Elena Aznar Gimeno
María Dolores Marcos Martínez
Ramón Martínez Mañez
José Vicente Ros Lis
Félix Sancenón Galarza
Juan Soto Camino
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.)
Universidad Politecnica de Valencia
Original Assignee
Universidad Politecnica de Valencia
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universidad Politecnica de Valencia filed Critical Universidad Politecnica de Valencia
Priority to ES201130265A priority Critical patent/ES2387658B1/en
Priority to PCT/ES2012/070120 priority patent/WO2012117140A1/en
Publication of ES2387658A1 publication Critical patent/ES2387658A1/en
Application granted granted Critical
Publication of ES2387658B1 publication Critical patent/ES2387658B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0002Galenical forms characterised by the drug release technique; Application systems commanded by energy
    • A61K9/0004Osmotic delivery systems; Sustained release driven by osmosis, thermal energy or gas
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0063Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres
    • A61K49/0069Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form
    • A61K49/0089Particulate, powder, adsorbate, bead, sphere
    • A61K49/0091Microparticle, microcapsule, microbubble, microsphere, microbead, i.e. having a size or diameter higher or equal to 1 micrometer
    • A61K49/0093Nanoparticle, nanocapsule, nanobubble, nanosphere, nanobead, i.e. having a size or diameter smaller than 1 micrometer, e.g. polymeric nanoparticle
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5107Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/5115Inorganic compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5107Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/5123Organic compounds, e.g. fats, sugars

Abstract

Compuesto termosensible para la liberación controlada de sustancias activas o indicador.#La presente invención se refiere a un compuesto termosensible para la liberación controlada de al menos una sustancia activa o indicador, caracterizado porque comprende: (a) un soporte poroso que comprende un conjunto de poros que contienen dicha sustancia activa o indicador; y (b) una capa interfaz que comprende moléculas de naturaleza lipofílica, donde dichas moléculas comprenden un primer extremo unido covalentemente al soporte poroso y un segundo extremo constituido por cadenas orgánicas lipofílicas unidas por interacciones no covalentes a una capa superficial termosensible situada sobre la superficie del soporte poroso, cubriendo los poros, donde dicha capa superficial termosensible comprende sustancias orgánicas de naturaleza lipofílica no polimérica que por encima de una temperatura umbral disminuyen su interacción con la capa interfaz, desbloqueando la entrada de los poros del soporte poroso y liberando la sustancia activa o indicador.#Es asimismo objeto de la invención su procedimiento de obtención y el uso de dicho compuesto para la liberación controlada de sustancias activas e indicador.Thermosensitive compound for the controlled release of active substances or indicator # The present invention relates to a thermosensitive compound for the controlled release of at least one active substance or indicator, characterized in that it comprises: (a) a porous support comprising a set of pores containing said active substance or indicator; and (b) an interface layer comprising lipophilic nature molecules, wherein said molecules comprise a first end covalently bonded to the porous support and a second end consisting of lipophilic organic chains linked by non-covalent interactions to a heat sensitive surface layer located on the surface of the porous support, covering the pores, where said heat-sensitive surface layer comprises organic substances of non-polymeric lipophilic nature that, above a threshold temperature, decrease their interaction with the interface layer, unblocking the entrance of the pores of the porous support and releasing the active substance or indicator # It is also the object of the invention to obtain and use said compound for the controlled release of active substances and indicator.

Description

Compuesto termosensible para la liberación controlada de sustancias activas o indicador Heat sensitive compound for controlled release of active substances or indicator

Campo de la invención Field of the Invention

La invención describe un nuevo sistema de liberación controlada de sustancias activas en respuesta a variaciones de la temperatura como estímulo específico. Entra dentro del campo de la invención también la naturaleza de la unión de la parte sensible a la temperatura con aquella que contiene la sustancia activa. Además, se ha desarrollado la metodología para su preparación y utilización. The invention describes a new controlled release system of active substances in response to temperature variations as a specific stimulus. The nature of the union of the temperature sensitive part with that containing the active substance also falls within the scope of the invention. In addition, the methodology for its preparation and use has been developed.

Antecedentes de la invención Background of the invention

Los sistemas de liberación controlada con respuesta a estímulos ambientales son de interés para una amplia variedad de campos de aplicación, incluyendo biotecnología, medicina, agricultura, medio ambiente, etc. Los estímulos estudiados hasta el momento incluyen entre otros estímulos físicos como variaciones en la temperatura, corriente eléctrica, presión, ultrasonidos, y campos magnéticos. También se encuentran descritos una amplia gama de sistemas que responden a estímulos químicos como pH, disolvente, la presencia de iones, o de ciertas moléculas orgánicas. Controlled release systems with response to environmental stimuli are of interest to a wide variety of fields of application, including biotechnology, medicine, agriculture, environment, etc. The stimuli studied so far include among other physical stimuli such as variations in temperature, electric current, pressure, ultrasound, and magnetic fields. A wide range of systems that respond to chemical stimuli such as pH, solvent, the presence of ions, or certain organic molecules are also described.

Entre ellos, son de especial interés los sistemas con respuesta a variaciones de temperatura en aplicaciones biológicas o farmacéuticas, dado que en general los organismos vivos muestran una temperatura constante, de modo que la variación de tan solo algunos grados puede ser indicativa de sintomatologías o requerir una determinada respuesta. Asimismo, los organismos vivos que no mantienen su temperatura constante, ven influenciada su actividad por este factor. Among them, systems with a response to temperature variations in biological or pharmaceutical applications are of special interest, since in general living organisms show a constant temperature, so that the variation of only a few degrees may be indicative of symptoms or require A certain answer. Likewise, living organisms that do not maintain their constant temperature are influenced by this factor.

Hasta el momento, la mayor parte de los sistemas de liberación controlada estimulados por la temperatura se basan en el uso de polímeros orgánicos que varían su tamaño, porosidad y polaridad en función de transiciones de fase, siendo los más importantes los basados en el quitosan y en derivados de la poliacrilamida o policaprolactama. Estos sistemas muestran como principales defectos que no en todos los casos pueden funcionar a temperaturas fisiológicas o se pueden controlar mediante el diseño la temperatura a la que se desea se produzca el cambio. Sus propiedades vienen definidas por procesos de polimerización, en algunos casos complicados, que generan residuos y subproductos y pueden dar lugar a diferentes estructuras con su efecto sobre las propiedades del sistema. Además, suelen presentar amplios rangos de temperatura con liberaciones parciales entre los extremos de liberación y no liberación, lo que disminuye su especificidad y conlleva que se trate de procesos de liberación por lo general lentos. Finalmente, debido a su composición química, la respuesta no solo se produce frente a variaciones de temperatura, sino que otra serie de estímulos presentes en disolución pueden dar lugar a la transición actuando como interferentes. Sería el caso por ejemplo de variaciones en el pH. So far, most of the temperature-stimulated controlled release systems are based on the use of organic polymers that vary in size, porosity and polarity depending on phase transitions, the most important being those based on chitosan and in polyacrylamide derivatives or policaprolactam. These systems show as main defects that not in all cases they can operate at physiological temperatures or can be controlled by design the temperature at which the change is desired. Its properties are defined by polymerization processes, in some complicated cases, that generate waste and by-products and can give rise to different structures with their effect on the properties of the system. In addition, they usually have wide temperature ranges with partial releases between the release and non-release ends, which decreases their specificity and leads to generally slow release processes. Finally, due to its chemical composition, the response not only occurs in the face of temperature variations, but another series of stimuli present in solution can lead to the transition acting as interferents. It would be the case for example of variations in pH.

Por ello, la presente invención se ha centrado en el desarrollo de sistemas de liberación controlada con la temperatura que sean sencillos de preparar y reproducibles, en los que la liberación se produzca en un estrecho rango de temperatura y en la que la presencia de las especies químicas que se encuentren en el medio no provoquen liberaciones descontroladas. Therefore, the present invention has focused on the development of temperature controlled release systems that are simple to prepare and reproducible, in which the release occurs in a narrow temperature range and in which the presence of the species Chemicals found in the environment do not cause uncontrolled releases.

En las últimas décadas, la combinación de los materiales con respuesta a la temperatura para liberación controlada con soportes inorgánicos ha dado lugar al desarrollo de materiales híbridos orgánico-inorgánicos funcionales, basados en interacciones de tipo supramolecular y que actúan siguiendo las reglas del reconocimiento molecular. Una de las combinaciones más prometedoras es con matrices tridimensionales que proporcionan huecos “almacén” y que pueden alojar en su interior gran variedad y cantidad de moléculas o incluso de macromoléculas. Las estructuras resultantes de estos materiales híbridos son interesantes ya que sus propiedades pueden trascender significativamente a aquellas de sus partes componentes. El desarrollo de materiales con dimensiones (tamaño de partícula y de poro) controlables a escala nanoscópica y con una distribución homogénea, ha permitido la obtención de nuevos materiales con “propiedades a la carta”, aplicables en diversas áreas de la ciencia como la bioquímica, la química analítica (desarrollo de sensores) o la ingeniería de materiales. In recent decades, the combination of materials with temperature response for controlled release with inorganic supports has led to the development of functional organic-inorganic hybrid materials, based on supramolecular type interactions and acting according to the rules of molecular recognition. One of the most promising combinations is with three-dimensional matrices that provide "warehouse" gaps and that can accommodate a large variety and quantity of molecules or even macromolecules inside. The resulting structures of these hybrid materials are interesting since their properties can significantly transcend those of their component parts. The development of materials with dimensions (particle size and pore size) controllable on a nanoscopic scale and with a homogeneous distribution, has allowed the obtaining of new materials with “on-demand properties”, applicable in various areas of science such as biochemistry, Analytical chemistry (sensor development) or materials engineering.

Los soportes tridimensionales que se emplean en este tipo de sistemas pueden ser sintetizados en una amplia variedad de morfologías con un tamaño de poro definido, y presentan una elevada superficie específica. En general, se pueden utilizar distintos tipos de materiales porosos tales como óxidos de titanio, polímeros orgánicos, carbones porosos, etc., pero es de destacar por el interés que despiertan las sílices porosas del tipo MCM-n (n=41, 48), HMS, MSU-n, MSU-V, FSM-16, KSW-2, SBA-n (n= 1, 2, 3, 8, 11-16) UVM-7, UVM-8, M-UVM-7 o M-UVM-8, o la “sílicahollow”. Éstas presentan un tamaño de partícula comprendido generalmente entre 10 nm y varios micrómetros, y una superficie específica de 200 a 1100 m2/g. En esta invención se ha decidido utilizar como ejemplo una sílice porosa de tipo MCM. Los sólidos mesoporosos de la familia MCM son aluminosilicatos con un tamaño de poro comprendido entre 20 y 500 Å y, dependiendo de las condiciones de síntesis, se pueden obtener distintas fases dentro de esta familia (desde la hexagonal en la MCM-41, cúbica en la MCM-48 y laminar en la MCM-50). Uno de los más estudiados es la MCM-41 debido a que se puede preparar controlando el tamaño de poro (tiene un tamaño de poro entre 2 y 3 nm), es altamente estable y de fácil preparación. The three-dimensional supports used in this type of systems can be synthesized in a wide variety of morphologies with a defined pore size, and have a high specific surface area. In general, different types of porous materials such as titanium oxides, organic polymers, porous carbons, etc., can be used, but it is noteworthy that the porous silicas of the MCM-n type (n = 41, 48) arouse , HMS, MSU-n, MSU-V, FSM-16, KSW-2, SBA-n (n = 1, 2, 3, 8, 11-16) UVM-7, UVM-8, M-UVM-7 or M-UVM-8, or the "silicohollow". These have a particle size generally between 10 nm and several micrometers, and a specific surface area of 200 to 1100 m2 / g. In this invention it has been decided to use as an example a porous silica of the MCM type. The mesoporous solids of the MCM family are aluminosilicates with a pore size between 20 and 500 Å and, depending on the synthesis conditions, different phases can be obtained within this family (from the hexagonal in the MCM-41, cubic in the MCM-48 and laminar on the MCM-50). One of the most studied is the MCM-41 because it can be prepared by controlling the pore size (it has a pore size between 2 and 3 nm), it is highly stable and easy to prepare.

ES 2 387 658 Al ES 2 387 658 Al

El empleo de matrices tridimensionales mesoporosas, es decir, con poros en el rango entre 2 y 50 nm resulta especialmente interesante, ya que son apropiadas como soporte para el desarrollo de materiales híbridos con funciones como el movimiento molecular controlado. Asimismo, puede destacarse la aparición de nuevos materiales híbridos con función de puerta molecular nanoscópica. Este tipo de dispositivos son capaces de controlar la entrada y salida de moléculas de los poros mediante la acción de un estímulo dado, permitiendo el control del trasporte de masa. Resulta muy interesante la posibilidad de liberar especies de interés en un momento dado elegido por el propio usuario sin que se produzca una difusión desde el interior de la matriz hasta el momento elegido. Este hecho, permite la encapsulación y liberación controlada de especies altamente nocivas no sólo para el ser humano, como medicamentos de toxicidad elevada, sino para el medioambiente, como por ejemplo biocidas, que resultan inocuos hasta el momento de su liberación, facilitando enormemente por ejemplo su almacenamiento y transporte hasta el punto de acción. Además, la encapsulación en matrices tridimensionales permite el almacenamiento de la sustancia activa sin tener que modificarla químicamente, ni someterla a medios altamente agresivos como acidez, basicidad o condiciones de óxido-reducción agresivas. The use of three-dimensional mesoporous matrices, that is, with pores in the range between 2 and 50 nm is especially interesting, since they are suitable as support for the development of hybrid materials with functions such as controlled molecular motion. Likewise, the appearance of new hybrid materials with a nanoscopic molecular gate function can be highlighted. These types of devices are capable of controlling the entry and exit of molecules from the pores through the action of a given stimulus, allowing the control of mass transport. It is very interesting the possibility of releasing species of interest at a given time chosen by the user himself without spreading from the inside of the matrix until the moment chosen. This fact allows the encapsulation and controlled release of highly harmful species not only for the human being, such as drugs of high toxicity, but for the environment, such as biocides, which are harmless until the moment of their release, greatly facilitating for example its storage and transport to the point of action. In addition, encapsulation in three-dimensional matrices allows the storage of the active substance without having to chemically modify it, or subject it to highly aggressive media such as acidity, basicity or aggressive oxide-reduction conditions.

Recientemente se han descrito algunos materiales funcionalizados con puertas moleculares mediante el empleo de estructuras sólidas nanoscópicas organizadas (mesoporosos del tipo MCM-41) en las que se han anclado moléculas orgánicas funcionales en su superficie externa. De esta manera se han descrito materiales funcionalizados con puertas moleculares cuyos ciclos de apertura/cierre están controlados por la presencia de ciertos iones, cambios en el pH del medio, temperatura, reacciones redox, irradiación con luz o en presencia de bio-moléculas. Una de las aplicaciones que se ha dado a este tipo de sistemas es su capacidad de transportar sustancias activas a un sitio específico del organismo y liberarlas de forma controlada mediante estímulos externos o provocados a nivel celular. De entre los sistemas patentados existentes, en las patentes descritas por J. Zink, F. Stoddart y colaboradores (WO 2009/094580 y WO 2009/097439) se utilizan este tipo de materiales para producir una liberación controlada empleando reacciones de oxidación-reducción o cambios de pH como estímulos para el mecanismo de apertura/cierre, mientras que en otros ejemplos, tales como los descritos por V. Lin y colaboradores en US2006/154069 o US2009/0252811, utilizan nanopartículas de CdS o diferentes polímeros para recubrir el material sintetizado. Recently some functionalized materials with molecular doors have been described by the use of organized nanoscopic solid structures (mesoporous of the MCM-41 type) in which functional organic molecules have been anchored on their outer surface. In this way, functionalized materials with molecular doors have been described whose opening / closing cycles are controlled by the presence of certain ions, changes in the pH of the medium, temperature, redox reactions, irradiation with light or in the presence of bio-molecules. One of the applications that has been given to this type of systems is its ability to transport active substances to a specific site of the organism and release them in a controlled way by external or provoked stimuli at the cellular level. Among the existing patented systems, such materials are used in the patents described by J. Zink, F. Stoddart et al. (WO 2009/094580 and WO 2009/097439) to produce controlled release using oxidation-reduction reactions or pH changes as stimuli for the opening / closing mechanism, while in other examples, such as those described by V. Lin et al. in US2006 / 154069 or US2009 / 0252811, use CdS nanoparticles or different polymers to coat the synthesized material .

Pese a la amplia gama de ejemplos de materiales con respuesta a estímulos externos, en el campo de la liberación controlada hay pocas estrategias para conseguir la liberación en función de la temperatura. La más común se basa en el uso de barreras de derivados de poliacrilamida u otros polímeros que varían su polaridad en función de la temperatura debido a cambios de fase. Despite the wide range of examples of materials with response to external stimuli, in the field of controlled release there are few strategies to achieve temperature-dependent release. The most common is based on the use of polyacrylamide derivatives barriers or other polymers that vary in polarity as a function of temperature due to phase changes.

Frente a ello, en la presente invención se describe un nuevo sistema de liberación controlada con respuesta a la temperatura basado en la modificación superficial, con materiales con variación de fase no poliméricos, de soportes que contienen el colorante o sustancia activa a ser liberada. Against this, in the present invention a new controlled release system with temperature response based on surface modification, with materials with non-polymeric phase variation, of supports containing the dye or active substance to be released is described.

Como antecedente a este tipo de sistemas cabe mencionar la invención descrita en la solicitud US2002169235, la cual se refiere a un compuesto termosensible para la liberación controlada de sustancias activas formado por un soporte poroso y una capa superficial termosensible, de modo que al aumentar la temperatura, se produce un cambio conformacional en el copolímero permitiendo la liberación de las sustancias ocluídas en la matriz polimérica. As an antecedent to this type of systems, the invention described in the application US2002169235, which refers to a thermosensitive compound for the controlled release of active substances formed by a porous support and a heat sensitive surface layer, is mentioned, so as to increase the temperature , there is a conformational change in the copolymer allowing the release of the occluded substances in the polymer matrix.

Sin embargo, a diferencia de la solicitud anterior, un punto fundamental de la presente invención es que el soporte que contiene la sustancia activa y la parte que muestra variación de sus propiedades con la temperatura se encuentran unidas por una molécula covalentemente unida a la primera y formando interacciones no covalentes con la segunda. However, unlike the previous application, a fundamental point of the present invention is that the support containing the active substance and the part that shows variation of its properties with temperature are joined by a molecule covalently bound to the first and forming non-covalent interactions with the second.

En este tipo de sistema, cuando la temperatura sube por encima de cierto umbral se produce el desbloqueo de los poros que contienen la sustancia activa y su liberación al medio. La variación en los componentes permite obtener sistemas con diferentes capacidades de carga, con prácticamente nula liberación por debajo de la temperatura crítica y una rápida liberación por encima de esta. La temperatura crítica puede además modularse en un par de grados, permitiendo sistemas “on-off” con respuesta en un estrecho intervalo. In this type of system, when the temperature rises above a certain threshold, the unblocking of the pores containing the active substance and its release into the environment occurs. The variation in the components allows to obtain systems with different load capacities, with practically zero release below the critical temperature and a rapid release above it. The critical temperature can also be modulated in a couple of degrees, allowing "on-off" systems with response in a narrow range.

Descripción de la invención Description of the invention

En un primer objeto de la invención un compuesto termosensible para la liberación controlada de al menos una sustancia activa o indicador, caracterizado por que comprende: In a first object of the invention a thermosensitive compound for the controlled release of at least one active substance or indicator, characterized in that it comprises:

(a) (to)
un soporte poroso que comprende un conjunto de poros que contienen al menos una sustancia activa o indicador; a porous support comprising a set of pores containing at least one active substance or indicator;

(b) (b)
una capa interfaz que comprende moléculas de naturaleza lipofílica, donde dichas moléculas comprenden un primer extremo unido covalentemente al soporte poroso y un segundo extremo constituido por cadenas orgánicas lipofílicas, preferentemente, cadenas alquílicas, unidas por interacciones no covalentes a una capa superficial termosensible situada sobre la superficie del soporte poroso, cubriendo los poros, donde dicha capa superficial termosensible comprende sustancias orgánicas de naturaleza lipofílica no polimérica que por encima de una temperatura umbral disminuyen su interacción con la capa interfaz, desbloqueando la entrada de los poros del soporte poroso y liberando en consecuencia la sustancia activa o indicador. an interface layer comprising lipophilic nature molecules, wherein said molecules comprise a first end covalently bonded to the porous support and a second end consisting of lipophilic organic chains, preferably alkyl chains, joined by non-covalent interactions to a heat sensitive surface layer located on the surface of the porous support, covering the pores, where said thermosensitive surface layer comprises organic substances of non-polymeric lipophilic nature that, above a threshold temperature, decrease their interaction with the interface layer, unblocking the entrance of the pores of the porous support and releasing accordingly the active substance or indicator.

ES 2 387 658 Al ES 2 387 658 Al

Debido a su naturaleza, las moléculas que comprenden la capa interfaz y las que comprenden la capa superficial termosensible se encuentran mezcladas formando en realidad parte de una única capa de recubrimiento. Due to their nature, the molecules that comprise the interface layer and those that comprise the thermosensitive surface layer are mixed together, actually forming part of a single coating layer.

La presencia de la capa interfaz es fundamental para el adecuado funcionamiento del sistema de liberación controlada ya que, en ausencia de dicha capa interfaz, no se obtendría un control preciso del grosor de la capa de recubrimiento que bloquea la salida de la sustancia activa o indicador, ni se conseguiría la unión de la sustancia sensible a la temperatura al compuesto. De este modo, la capa interfaz permite obtener un recubrimiento delgado y homogéneo, con un grosor comprendido preferentemente entre 1 y 100 nm. Este grosor puede encontrarse heterogéneamente distribuido sobre la superficie del soporte poroso, o puede que parte del soporte poroso no se encuentre efectivamente recubierto, lo que puede dar lugar a liberaciones extemporáneas o respuestas a diversas temperaturas y en intervalos diversos. The presence of the interface layer is essential for the proper functioning of the controlled release system since, in the absence of said interface layer, precise control of the thickness of the coating layer that blocks the exit of the active substance or indicator would not be obtained. , nor would the binding of the temperature sensitive substance to the compound be achieved. In this way, the interface layer allows to obtain a thin and homogeneous coating, with a thickness preferably between 1 and 100 nm. This thickness may be heterogeneously distributed on the surface of the porous support, or part of the porous support may not be effectively coated, which may result in extemporaneous releases or responses at various temperatures and at varying intervals.

De manera particular, el soporte poroso puede consistir en una matriz inorgánica caracterizada por comprender al menos un material seleccionado preferentemente de un grupo que consiste en metales, semiconductores, polímeros orgánicos, carbones u óxidos de diferentes especies inorgánicas, tales como carbono, titanio, zirconio, silicio, magnesio In particular, the porous support may consist of an inorganic matrix characterized by comprising at least one material preferably selected from a group consisting of metals, semiconductors, organic polymers, carbons or oxides of different inorganic species, such as carbon, titanium, zirconium. silicon magnesium

o boro, entre otros ejemplos. De manera aún más preferida, dicho material puede comprender poros con un tamaño de poro comprendido preferentemente entre 2 y 50 nm y una superficie específica de hasta 1500 m2/g. or boron, among other examples. Even more preferably, said material may comprise pores with a pore size preferably between 2 and 50 nm and a specific surface area of up to 1500 m2 / g.

En una realización particular de la invención, el soporte poroso puede estar constituido por sílice de elevada superficie específica, preferentemente, superior a 200 m2/g y hasta 1500 m2/g, y más preferentemente, una sílice porosa del tipo MCM-n (n=41, 48), HMS, MSU-n, MSU-V, FSM-16, KSW-2, SBA-n (n= 1, 2, 3, 8, 11-16) UVM-7, UVM-8, M-UVM-7, M-UVM-8, o “sílica hollow”. Los sólidos mesoporosos de la familia MCM son aluminosilicatos con tamaño deporo comprendido entre los 20 y 500 Å. Dependiendo de las condiciones de síntesis se pueden obtener distintas fases dentro de esta familia (desde hexagonal en la MCM-41, cúbica en la MCM-48 y laminar en la MCM-50). De manera preferida, el sólido poroso puede consistir en MCM-41, con un tamaño de poro comprendido entre 2-3 nm. In a particular embodiment of the invention, the porous support can be constituted by silica of high specific surface area, preferably, greater than 200 m2 / g and up to 1500 m2 / g, and more preferably, a porous silica of the MCM-n type (n = 41, 48), HMS, MSU-n, MSU-V, FSM-16, KSW-2, SBA-n (n = 1, 2, 3, 8, 11-16) UVM-7, UVM-8, M -UVM-7, M-UVM-8, or “hollow silica”. The mesoporous solids of the MCM family are aluminosilicates with a size between 20 and 500 Å. Depending on the synthesis conditions, different phases can be obtained within this family (from hexagonal in MCM-41, cubic in MCM-48 and laminar in MCM-50). Preferably, the porous solid may consist of MCM-41, with a pore size between 2-3 nm.

En una realización particular de la invención, la matriz inorgánica del soporte poroso puede comprender nanopartículas magnéticas o de oro ocluidas en la misma. Estas nanopartículas ocluidas en la matriz inorgánica confieren al material propiedades magnéticas u ópticas, con lo que pueden ser manipuladas magnéticamente, monitorizadas mediante resonancia magnética nuclear o pueden incrementar su temperatura mediante campos magnéticos o impulsos lumínicos. In a particular embodiment of the invention, the inorganic matrix of the porous support may comprise magnetic or gold nanoparticles occluded therein. These nanoparticles occluded in the inorganic matrix give the material magnetic or optical properties, which can be manipulated magnetically, monitored by nuclear magnetic resonance or can increase its temperature by magnetic fields or light pulses.

En una realización preferida de la invención, las moléculas de naturaleza lipofílica de la capa interfaz pueden comprender cadenas orgánicas, preferentemente, cadenas con más de 7 carbonos, que pueden contener heteroátomos como O, N, P y S. Estas cadenas pueden consistir preferentemente en cadenas alquílicas. En una realización particularmente preferida de la invención, dicha molécula puede consistir en octadeciltrimetoxisilano. In a preferred embodiment of the invention, the lipophilic nature molecules of the interface layer may comprise organic chains, preferably, chains with more than 7 carbons, which may contain heteroatoms such as O, N, P and S. These chains may preferably consist of alkyl chains. In a particularly preferred embodiment of the invention, said molecule may consist of octadecyltrimethoxysilane.

La presencia de la capa interfaz asegura la fijación de la capa superficial termosensible y controla su adecuada distribución y grosor. The presence of the interface layer ensures the fixation of the heat sensitive surface layer and controls its proper distribution and thickness.

Respecto a las sustancias que comprenden la capa superficial termosensible, dichas sustancias consisten en sustancias orgánicas de naturaleza lipofílica no polimérica que pueden modificar su interacción con la capa interfaz en función de la temperatura, preferentemente, en un intervalo de temperaturas comprendido entre 0 y 100ºC. De este modo, una vez superada la temperatura umbral, disminuyen su interacción con la capa interfaz, desprendiéndose y liberando los poros del soporte poroso. With respect to the substances comprising the thermosensitive surface layer, said substances consist of non-polymeric lipophilic organic substances that can modify their interaction with the interface layer as a function of temperature, preferably, in a temperature range between 0 and 100 ° C. In this way, once the threshold temperature is exceeded, they decrease their interaction with the interface layer, detaching and releasing the pores of the porous support.

En una realización preferida de la invención, la capa superficial termosensible puede comprender hidrocarburos con más de 9 carbonos, y preferentemente con más de 12 carbonos, que pueden contener heteroátomos como O, N, P y S. In a preferred embodiment of the invention, the thermosensitive surface layer may comprise hydrocarbons with more than 9 carbons, and preferably with more than 12 carbons, which may contain heteroatoms such as O, N, P and S.

En una realización preferida adicional de la invención, la capa superficial termosensible puede comprender alcanos de entre 12 y 60 carbonos, preferentemente entre 16 y 30 carbonos, más preferentemente, docosano. In a further preferred embodiment of the invention, the heat sensitive surface layer may comprise alkanes of between 12 and 60 carbons, preferably between 16 and 30 carbons, more preferably, docosan.

El compuesto termosensible de la invención puede presentarse en forma de polvo. No obstante, la invención pude referirse también a una formulación en la que el compuesto se encuentre en disolución, sobre fibras textiles, o embebido en polímeros. The thermosensitive compound of the invention may be presented as a powder. However, the invention may also refer to a formulation in which the compound is in solution, on textile fibers, or embedded in polymers.

En una realización particular de la invención, el compuesto termosensible de liberación controlada puede presentar una estructura submicrométrica en forma de material nanoparticulado. El término material nanoparticulado hace referencia a un material cuya estructura micrométrica está formada por nanopartículas de un tamaño comprendido, preferentemente, entre 0 y 750 nm. In a particular embodiment of the invention, the thermosensitive controlled release compound may have a submicron structure in the form of nanoparticulate material. The term nanoparticulate material refers to a material whose micrometric structure is formed by nanoparticles of a size, preferably between 0 and 750 nm.

Una de las principales ventajas del compuesto objeto de la invención es que permite una liberación prácticamente nula de las sustancias activas por debajo de la temperatura crítica o umbral y una rápida liberación por encima de ésta. La temperatura crítica puede además modularse en un par de grados, permitiendo sistemas “on-off” con respuesta en un estrecho intervalo. One of the main advantages of the compound object of the invention is that it allows a practically zero release of the active substances below the critical temperature or threshold and a rapid release above it. The critical temperature can also be modulated in a couple of degrees, allowing "on-off" systems with response in a narrow range.

ES 2 387 658 Al ES 2 387 658 Al

Un segundo aspecto de la invención hace referencia a un procedimiento para la preparación del compuesto descrito, el cual puede partir de soportes porosos que hayan sido previamente funcionalizados superficialmente con la capa interfaz, preferentemente, por técnicas comunes de grafting o cocondensación, ampliamente conocidas en la técnica. A second aspect of the invention refers to a process for the preparation of the described compound, which may be based on porous supports that have previously been surface functionalized with the interface layer, preferably by common grafting or co-condensation techniques, widely known in the technique.

De este modo, el procedimiento para la preparación del compuesto termosensible para la liberación controlada de sustancias activas objeto de la invención se caracteriza por que comprende las siguientes etapas: Thus, the process for the preparation of the thermosensitive compound for the controlled release of active substances object of the invention is characterized in that it comprises the following steps:

a) pesar una cantidad, preferentemente superior a 5 mg y más preferentemente entre 5 mg y 10 g de soporte poroso funcionalizado superficialmente con una capa interfaz que comprende moléculas de naturaleza lipofílica, el cual es suspendido a continuación en un disolvente apolar, preferentemente, un alcano con menos de 10 carbonos, y más preferentemente hexano; a) weigh an amount, preferably greater than 5 mg and more preferably between 5 mg and 10 g of surface-functionalized porous support with an interface layer comprising molecules of lipophilic nature, which is then suspended in a non-polar solvent, preferably a alkane with less than 10 carbons, and more preferably hexane;

b) sobre la suspensión obtenida en la etapa anterior, se añade una cantidad adecuada, preferentemente entre 1 y 100 veces el peso del material obtenido en la etapa anterior (a), de las sustancias de naturaleza lipofílica no polimérica que comprenden la capa superficial termosensible, y se procede a agitar para favorecer la formación de una estructura supramolecular; b) on the suspension obtained in the previous stage, a suitable amount is added, preferably between 1 and 100 times the weight of the material obtained in the previous stage (a), of the non-polymeric lipophilic nature substances comprising the thermosensitive surface layer , and stirring to favor the formation of a supramolecular structure;

c) se elimina el disolvente, preferentemente mediante centrifugación, y se seca el compuesto obtenido, preferentemente a vacío. c) the solvent is removed, preferably by centrifugation, and the compound obtained is dried, preferably in vacuo.

En una realización preferida de la invención, la formación de la suspensión en la etapa (b) puede favorecerse mediante sonicación entre 1 minuto y 6 horas. In a preferred embodiment of the invention, the formation of the suspension in step (b) can be favored by sonication between 1 minute and 6 hours.

Un tercer aspecto de la invención hace referencia al uso del compuesto descrito para la liberación controlada de sustancias activas o como indicadores de variación de temperatura. Para ello, es posible elevar la temperatura del compuesto hasta alcanzar la temperatura umbral a la que se produce una disminución en las interacciones entre la capa interfaz y la capa superficial, desbloqueando los poros de la capa porosa y liberando al medio la sustancia activa o indicador contenida en dichos poros. A third aspect of the invention refers to the use of the described compound for the controlled release of active substances or as indicators of temperature variation. For this, it is possible to raise the temperature of the compound until reaching the threshold temperature at which there is a decrease in the interactions between the interface layer and the surface layer, unblocking the pores of the porous layer and releasing the active substance or indicator into the medium. contained in said pores.

En una realización preferida de la invención, la sustancia activa puede consistir en una sustancia seleccionada preferentemente de un grupo que consiste en fármacos, biocidas, perfumes, etc. In a preferred embodiment of the invention, the active substance may consist of a substance preferably selected from a group consisting of drugs, biocides, perfumes, etc.

En una realización particular adicional de la invención, las sustancias activas pueden consistir en sustancias biológicamente activas, con un tamaño adecuado para poder ser introducidas en el interior de los poros del soporte poroso, y caracterizadas por que no reaccionan con el material que constituye dicho soporte poroso. In a further particular embodiment of the invention, the active substances may consist of biologically active substances, with a size suitable to be introduced into the pores of the porous support, and characterized in that they do not react with the material constituting said support. porous.

Adicionalmente, las sustancias activas pueden consistir en moléculas empleadas para el tratamientos contra el cáncer, como la camptotecina, doxorrubicina o el paclitaxel, ácidos nucleicos como siRNA o DNA, moléculas antioxidantes como la n-acetilcisteina, la vitamina E o la vitamina C, moléculas farmacológicamente activas que puedan encapsularse, tales como analgésicos, hormonas, esteroides, antiepilépticos, antihipertensivos, antibióticos, agentes antivirales, cardioestimulantes, polipéptidos, hidratantes, hormonas, agentes de contraste, biocidas, enzimas o anticuerpos, entre otras. Esta liberación controlada de la sustancia activa puede llevarse a cabo en disolución, al aire, sobre la piel o en sistemas biológicos o celulares. Additionally, the active substances may consist of molecules used for cancer treatments, such as camptothecin, doxorubicin or paclitaxel, nucleic acids such as siRNA or DNA, antioxidant molecules such as n-acetylcysteine, vitamin E or vitamin C, molecules pharmacologically active that can be encapsulated, such as analgesics, hormones, steroids, antiepileptics, antihypertensives, antibiotics, antiviral agents, cardio-stimulants, polypeptides, moisturizers, hormones, contrast agents, biocides, enzymes or antibodies, among others. This controlled release of the active substance can be carried out in solution, in the air, on the skin or in biological or cellular systems.

Asimismo, a efectos de esta patente, se entiende por sustancia indicador una sustancia coloreada o con propiedades fluorescentes o luminiscentes. Also, for the purposes of this patent, indicator substance is understood as a colored substance or with fluorescent or luminescent properties.

Breve descripción de las figuras Brief description of the figures

Figura 1: Se muestra el esquema de funcionamiento de una realización particular del compuesto termosensible de la invención, denominado “material S1”. El material inhibe la liberación de la sustancia activa hasta que es sometido al cambio predefinido de temperatura; Figure 1: The scheme of operation of a particular embodiment of the thermosensitive compound of the invention, called "material S1", is shown. The material inhibits the release of the active substance until it is subjected to the predefined temperature change;

Figura 2: Imagen representativa de microscopía electrónica de transmisión del “material S1”, donde puede apreciarse tanto la estructura porosa del material como la capa lipofílica que lo envuelve e inhibe la liberación de la carga o sustancia activa; Figure 2: Representative image of transmission electron microscopy of the "material S1", where both the porous structure of the material and the lipophilic layer that surrounds it and inhibits the release of the active load or substance can be appreciated;

Figura 3: Gráfico de la respuesta del “material S1” en función de la temperatura. En el gráfico se representa la variación de absorbancia del indicador (colorante) que se ha liberado a la disolución en función de la temperatura. Figure 3: Graph of the response of “material S1” as a function of temperature. The graph shows the absorbance variation of the indicator (dye) that has been released to the solution as a function of temperature.

Descripción preferida de la invención Preferred Description of the Invention

A continuación se recogen una serie de ejemplos, con carácter ilustrativo y no limitante de la invención, y con referencia a las figuras que acompañan a esta descripción: The following are a series of examples, illustrative and not limiting of the invention, and with reference to the figures accompanying this description:

ES 2 387 658 Al ES 2 387 658 Al

Ejemplo 1. Obtención del “material S1” Example 1. Obtaining the “S1 material”

En una realización particular de la invención, 50 mg de un sólido poroso (1) de naturaleza mesoporosa silicia de tipo MCM-41 nanoparticulada y modificado superficialmente con cadenas alquílicas de 18 carbonos constituyendo una capa interfaz (3), fue cargado con un indicador (2), concretamente [Ru(bipi)3]Cl2 en 40 mL de hexano, sometiendo la In a particular embodiment of the invention, 50 mg of a porous solid (1) of a silicon mesoporous nature of the nanoparticulate MCM-41 type and superficially modified with 18-carbon alkyl chains constituting an interface layer (3), was charged with an indicator ( 2), specifically [Ru (bipi) 3] Cl2 in 40 mL of hexane, subjecting the

5 mezcla a sonicado durante 30 minutos. Seguidamente, se añadieron 500 mg de docosano, sometiendo la mezcla a sonicado durante 15 minutos más y formando la capa superficial (4). Finalmente, la mezcla fue agitada durante 15 minutos, centrifugando a 3500 rpm, durante 3 min. El sólido se resuspendió en agua y se agitó durante 2 horas, filtrando y secando a continuación. El material resultante, “material S1”, se secó a vacío. La figura 1 muestra un esquema del mismo. 5 mix to sonicated for 30 minutes. Next, 500 mg of docosan was added, subjecting the mixture to sonicated for an additional 15 minutes and forming the surface layer (4). Finally, the mixture was stirred for 15 minutes, centrifuging at 3500 rpm, for 3 min. The solid was resuspended in water and stirred for 2 hours, then filtered and dried. The resulting material, "material S1", was dried under vacuum. Figure 1 shows a scheme thereof.

10 El material se caracterizó usando procedimientos estándar. La Figura 2 muestra una imagen representativa de microscopía de transmisión electrónica en la que puede apreciarse tanto la estructura porosa del material como la capa lipofílica que lo envuelve, pudiéndose estimar que la capa lipofílica tiene un espesor de unos 15 nm. 10 The material was characterized using standard procedures. Figure 2 shows a representative image of electron transmission microscopy in which both the porous structure of the material and the lipophilic layer that surrounds it can be appreciated, and it can be estimated that the lipophilic layer has a thickness of about 15 nm.

Ejemplo 2. Actividad como sistema de liberación controlada de S1 en función de la temperatura Example 2. Activity as a controlled release system of S1 as a function of temperature

En este segundo ejemplo, se añadieron 10 mg del “material S1” a 25 mL de agua a la temperatura del In this second example, 10 mg of the "S1 material" was added to 25 mL of water at the temperature of the

15 experimento. La mezcla se agitó durante una hora en un vaso con una camisa termostatizada a la temperatura del experimento. Seguidamente se midió la cantidad de colorante liberado mediante espectroscopía UV-vis a A=454 nm (máximo de absorción del colorante [Ru(bipi)3]Cl2. En la Figura 3 se muestran los resultados obtenidos, observándose que el material no libera colorante hasta que no se supera la temperatura correspondiente al docosano (42,5ºC). 15 experiment The mixture was stirred for one hour in a glass with a thermostatted jacket at the temperature of the experiment. Next, the amount of dye released was measured by UV-vis spectroscopy at A = 454 nm (maximum absorption of the dye [Ru (bipi) 3) Cl2. The results obtained are shown in Figure 3, observing that the material does not release dye until the temperature corresponding to docosan is not exceeded (42.5 ° C).

ES 2 387 658 Al ES 2 387 658 Al

Claims (27)

REIVINDICACIONES 1. Compuesto termosensible para la liberación controlada de al menos una sustancia activa o indicador, caracterizado por que comprende: 1. Thermosensitive compound for the controlled release of at least one active substance or indicator, characterized in that it comprises:
(a) (to)
un soporte poroso que comprende un conjunto de poros que contienen dicha sustancia activa o indicador; a porous support comprising a set of pores containing said active substance or indicator;
(b) (b)
una capa interfaz que comprende moléculas de naturaleza lipofílica, donde dichas moléculas comprenden un primer extremo unido covalentemente al soporte poroso y un segundo extremo constituido por cadenas orgánicas lipofílicas unidas por interacciones no covalentes a una capa superficial termosensible situada sobre la superficie del soporte poroso, cubriendo los poros, donde dicha capa superficial termosensible comprende sustancias orgánicas de naturaleza lipofílica no polimérica que por encima de una temperatura umbral disminuyen su interacción con la capa interfaz, desbloqueando la entrada de los poros del soporte poroso y liberando la sustancia activa o indicador. an interface layer comprising lipophilic nature molecules, wherein said molecules comprise a first end covalently bonded to the porous support and a second end consisting of lipophilic organic chains linked by non-covalent interactions to a thermosensitive surface layer located on the surface of the porous support, covering the pores, where said heat-sensitive surface layer comprises organic substances of non-polymeric lipophilic nature that, above a threshold temperature, decrease their interaction with the interface layer, unblocking the entrance of the pores of the porous support and releasing the active substance or indicator.
2. 2.
Compuesto, de acuerdo a la reivindicación 1, donde el soporte poroso está constituido por al menos un material seleccionado de un grupo que consiste en metales, semiconductores, polímeros orgánicos, carbones y óxidos de al menos una especie inorgánica. Compound according to claim 1, wherein the porous support is constituted by at least one material selected from a group consisting of metals, semiconductors, organic polymers, carbons and oxides of at least one inorganic species.
3. 3.
Compuesto, de acuerdo a la reivindicación 2, donde la especia inorgánica es seleccionada de un grupo que consiste en carbono, titanio, zirconio, silicio, magnesio y boro, así como cualquiera de sus combinaciones. Compound according to claim 2, wherein the inorganic spice is selected from a group consisting of carbon, titanium, zirconium, silicon, magnesium and boron, as well as any combination thereof.
4. Four.
Compuesto, de acuerdo a la reivindicación 1, donde el soporte poroso es sílice con una superficie específica superior a 200 m2/g. Compound according to claim 1, wherein the porous support is silica with a specific surface area greater than 200 m2 / g.
5. 5.
Compuesto, de acuerdo a la reivindicación 4, donde el soporte poroso es sílice seleccionada de un grupo que consiste en MCM-41, MCM-48, HMS, MSU-n, MSU-V, FSM-16, KSW-2, SBA-1, SBA-2, SBA-3, SBA-8, SBA-11, SBA12, SBA-13, SBA-14, SBA-15, SBA-16, UVM-7, UVM-8, M-UVM-7, M-UVM-8 y sílica hollow, así como cualquiera de sus combinaciones. Compound according to claim 4, wherein the porous support is silica selected from a group consisting of MCM-41, MCM-48, HMS, MSU-n, MSU-V, FSM-16, KSW-2, SBA- 1, SBA-2, SBA-3, SBA-8, SBA-11, SBA12, SBA-13, SBA-14, SBA-15, SBA-16, UVM-7, UVM-8, M-UVM-7, M-UVM-8 and hollow silica, as well as any of its combinations.
6. 6.
Compuesto, de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde las moléculas de naturaleza lipofílica de la capa interfaz comprenden cadenas orgánicas lipofílicas con más de 7 carbonos. Compound, according to any one of the preceding claims, wherein the lipophilic nature molecules of the interface layer comprise lipophilic organic chains with more than 7 carbons.
7. 7.
Compuesto, de acuerdo a la reivindicación 6, donde las cadenas orgánicas lipofílicas comprenden adicionalmente al menos un heteroátomo seleccionado de un grupo que consiste en O, N, P y S. Compound according to claim 6, wherein the lipophilic organic chains additionally comprise at least one heteroatom selected from a group consisting of O, N, P and S.
8. 8.
Compuesto, de acuerdo a la reivindicación 6 o 7, donde las cadenas orgánicas lipofílicas son cadenas alquílicas. Compound according to claim 6 or 7, wherein the lipophilic organic chains are alkyl chains.
9. 9.
Compuesto, de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde las sustancias que comprenden la capa superficial termosensible consisten en hidrocarburos con más de 9 carbonos. Compound, according to any one of the preceding claims, wherein the substances comprising the heat sensitive surface layer consist of hydrocarbons with more than 9 carbons.
10. 10.
Compuesto, de acuerdo a la reivindicación 9, donde los hidrocarburos con más de 9 carbonos comprenden al menos un heteroátomo seleccionado de un grupo que consiste en O, N, P y S. Compound according to claim 9, wherein hydrocarbons with more than 9 carbons comprise at least one heteroatom selected from a group consisting of O, N, P and S.
11. eleven.
Compuesto, de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la capa superficial termosensible comprende alcanos de entre 12 y 60 carbonos. Compound, according to any one of the preceding claims, wherein the heat sensitive surface layer comprises alkanes of between 12 and 60 carbons.
12. 12.
Compuesto, de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el soporte poroso presenta una estructura submicrométrica, en forma de material nanoparticulado formado por nanopartículas de un tamaño comprendido entre 0 y 750 nm. Compound, according to any one of the preceding claims, wherein the porous support has a submicron structure, in the form of nanoparticulate material formed by nanoparticles of a size between 0 and 750 nm.
13. 13.
Compuesto, de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el soporte poroso comprende nanopartículas magnéticas o de oro ocluidas en dicho soporte poroso. Compound, according to any one of the preceding claims, wherein the porous support comprises magnetic or gold nanoparticles occluded in said porous support.
14. 14.
Compuesto, de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se presenta suspendido en disolución, en forma de polvo, sobre fibras textiles o embebido en polímeros. Compound, according to any one of the preceding claims, characterized in that it is suspended in solution, in powder form, on textile fibers or embedded in polymers.
15. fifteen.
Compuesto, de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las sustancias activas consisten en sustancias biológicamente activas con un tamaño adecuado para ser introducidas en el interior de los poros del soporte poroso, siendo además dichas sustancias activas inertes respecto al material que constituye el soporte poroso. Compound, according to any one of the preceding claims, characterized in that the active substances consist of biologically active substances with a suitable size to be introduced inside the pores of the porous support, said active substances being also inert with respect to the material that It constitutes the porous support.
16. 16.
Compuesto, de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, donde las sustancias activas son seleccionadas de un grupo que consiste en moléculas para el tratamiento contra el cáncer, ácidos nucleicos, moléculas antioxidantes, moléculas encapsuladas farmacológicamente activas y biocidas, así como cualquiera de sus combinaciones. Compound according to any one of claims 1 to 14, wherein the active substances are selected from a group consisting of cancer treatment molecules, nucleic acids, antioxidant molecules, pharmacologically active encapsulated molecules and biocides, as well as any of their combinations.
17. 17.
Compuesto, de acuerdo a la reivindicación 16, donde las moléculas encapsuladas farmacológicamente activas son seleccionadas de un grupo que consiste en analgésicos, hormonas, esteroides, antiepilépticos, antihipertensivos, Compound according to claim 16, wherein the pharmacologically active encapsulated molecules are selected from a group consisting of analgesics, hormones, steroids, antiepileptics, antihypertensives,
ES 2 387 658 Al ES 2 387 658 Al antibióticos, agentes antivirales, cardioestimulantes, polipéptidos, hidratantes, hormonas, agentes de contraste, enzimas y anticuerpos, así como cualquiera de sus combinaciones. antibiotics, antiviral agents, cardio-stimulants, polypeptides, moisturizers, hormones, contrast agents, enzymes and antibodies, as well as any of their combinations.
18. Procedimiento para la preparación de un compuesto de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado por que comprende: 18. Method for the preparation of a compound according to any one of claims 1 to 17, characterized in that it comprises: a) suspender un soporte poroso funcionalizado superficialmente con una capa interfaz que comprende moléculas de naturaleza lipofílica en un disolvente apolar; a) suspending a surface functionalized porous support with an interface layer comprising lipophilic nature molecules in an apolar solvent; b) añadir a la suspensión obtenida en la etapa anterior, las sustancias de naturaleza lipofílica no polimérica que comprenden la capa superficial termosensible, y agitar para favorecer la formación de una estructura supramolecular; b) add to the suspension obtained in the previous stage, substances of non-polymeric lipophilic nature comprising the thermosensitive surface layer, and stir to favor the formation of a supramolecular structure; c) eliminar el disolvente y secar el compuesto obtenido. c) remove the solvent and dry the compound obtained.
19. 19.
Procedimiento, de acuerdo a la reivindicación 18, donde el disolvente apolar es un alcano con menos de 10 carbonos. Process according to claim 18, wherein the apolar solvent is an alkane with less than 10 carbons.
20. twenty.
Procedimiento, de acuerdo a la reivindicación 19, donde el disolvente apolar es hexano. Process according to claim 19, wherein the apolar solvent is hexane.
21. twenty-one.
Procedimiento, de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones 18 a 20, donde la suspensión se logra por sonicación entre 1 minuto y 6 horas. Procedure, according to any one of claims 18 to 20, wherein the suspension is achieved by sonication between 1 minute and 6 hours.
22. 22
Procedimiento, de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones 18 a 21, donde el disolvente se elimina mediante centrifugación. Process according to any one of claims 18 to 21, wherein the solvent is removed by centrifugation.
23. 2. 3.
Uso de un compuesto de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17 para la liberación controlada de la sustancia activa o indicador contenida en los poros del soporte poroso. Use of a compound according to any one of claims 1 to 17 for the controlled release of the active substance or indicator contained in the pores of the porous support.
24. 24.
Uso, de acuerdo a la reivindicación 23, donde la liberación controlada de la sustancia activa se lleva a cabo en disolución, al aire, sobre la piel o en sistemas biológicos o celulares. Use according to claim 23, wherein the controlled release of the active substance is carried out in solution, in the air, on the skin or in biological or cellular systems.
25. 25.
Uso, de acuerdo a la reivindicación 23 o 24, caracterizado por que comprende elevar la temperatura del sistema descrito hasta alcanzar la temperatura umbral a la que se produce una disminución en las interacciones entre la capa interfaz y la capa superficial termosensible, desbloqueando los poros del soporte poroso y liberando al medio la sustancia activa o indicador contenida en dichos poros. Use, according to claim 23 or 24, characterized in that it comprises raising the temperature of the described system until reaching the threshold temperature at which a decrease in the interactions between the interface layer and the thermosensitive surface layer occurs, unblocking the pores of the porous support and releasing the active substance or indicator contained in said pores into the medium.
ES 2 387 658 Al ES 2 387 658 Al ES 2 387 658 Al ES 2 387 658 Al OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS SPANISH OFFICE OF THE PATENTS AND BRAND N.º solicitud: 201130265 Application no .: 201130265 ESPAÑA SPAIN Fecha de presentación de la solicitud: 01.03.2011 Date of submission of the application: 01.03.2011 Fecha de prioridad: Priority Date: INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA REPORT ON THE STATE OF THE TECHNIQUE 51 Int. Cl. : A61K9/00 (2006.01) A61K47/00 (2006.01) 51 Int. Cl.: A61K9 / 00 (2006.01) A61K47 / 00 (2006.01) DOCUMENTOS RELEVANTES RELEVANT DOCUMENTS
Categoría Category
56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas 56 Documents cited Claims Affected
A TO
ZHENGYANG ZHOU, SHEMIN ZHU y DI ZHANG. "Grafting of thermo-responsive polymer inside mesoporous silica with large pore size using ATRP and investigation of its use in drug release" Journal of Materials Chemistry 2007 Vol. 17 páginas 2428-2433; apartado 1, Tabla 1. 1-25 ZHENGYANG ZHOU, SHEMIN ZHU and DI ZHANG. "Grafting of thermo-responsive polymer inside mesoporous silica with large pore size using ATRP and investigation of its use in drug release" Journal of Materials Chemistry 2007 Vol. 17 pages 2428-2433; Section 1, Table 1. 1-25
A TO
ANDREZA DE SOUSA et al. "Synthesis and characterization of mesoporous silica/poly(Nisopropylacrylamide) functional hybrid useful for drug delivery" J. Mater. Sci. 22.12.2009 [online] Vol. 45 páginas 1478-1486; apartado 1 Tabla 1. 1-25 ANDREZA DE SOUSA et al. "Synthesis and characterization of mesoporous silica / poly (Nisopropylacrylamide) functional hybrid useful for drug delivery" J. Mater. Sci. 22.12.2009 [online] Vol. 45 pages 1478-1486; Section 1 Table 1. 1-25
A TO
SEHNMIN ZHU et al. "Thermo-responsive polymer-functionalized mesoporous carbon for controlled drug release" Materials Chemistry and Physics 04.12.2009 [online] Vol. 126 páginas 357-363; apartado 1. 1-25 SEHNMIN ZHU et al. "Thermo-responsive polymer-functionalized mesoporous carbon for controlled drug release" Materials Chemistry and Physics 04.12.2009 [online] Vol. 126 pages 357-363; Paragraph 1. 1-25
A TO
YUAN GAO et al. "Temperature-sensitive and highly water-soluble titanate nanotubes" Polymer 21.04.2009 [online] Vol. 50 páginas 2572-2577; apartado 1. 1-25 YUAN GAO et al. "Temperature-sensitive and highly water-soluble titanate nanotubes" Polymer 21.04.2009 [online] Vol. 50 pages 2572-2577; Paragraph 1. 1-25
Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud Category of the documents cited X: of particular relevance Y: of particular relevance combined with other / s of the same category A: reflects the state of the art O: refers to unwritten disclosure P: published between the priority date and the date of priority submission of the application E: previous document, but published after the date of submission of the application
El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº: This report has been prepared • for all claims • for claims no:
Fecha de realización del informe 27.01.2012 Date of realization of the report 27.01.2012
Examinador V. Balmaseda Valencia Página 1/4 Examiner V. Balmaseda Valencia Page 1/4
INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA REPORT OF THE STATE OF THE TECHNIQUE Nº de solicitud: 201130265 Application number: 201130265 Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) A61K Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de Minimum documentation sought (classification system followed by classification symbols) A61K Electronic databases consulted during the search (name of the database and, if possible, terms of búsqueda utilizados) INVENES,EPODOC, WPI, XPESP, NPL,HCAPLUS search used) INVENES, EPODOC, WPI, XPESP, NPL, HCAPLUS Informe del Estado de la Técnica Página 2/4 State of the Art Report Page 2/4 OPINIÓN ESCRITA  WRITTEN OPINION Nº de solicitud: 201130265 Application number: 201130265 Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 27.01.2012 Date of Written Opinion: 27.01.2012 Declaración Statement
Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Novelty (Art. 6.1 LP 11/1986)
Reivindicaciones Reivindicaciones 1-25 SI NO Claims Claims 1-25 IF NOT
Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Inventive activity (Art. 8.1 LP11 / 1986)
Reivindicaciones Reivindicaciones 1-25 SI NO Claims Claims 1-25 IF NOT
Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986). The application is considered to comply with the industrial application requirement. This requirement was evaluated during the formal and technical examination phase of the application (Article 31.2 Law 11/1986). Base de la Opinión.-  Opinion Base.- La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica. This opinion has been made on the basis of the patent application as published. Informe del Estado de la Técnica Página 3/4 State of the Art Report Page 3/4 OPINIÓN ESCRITA  WRITTEN OPINION Nº de solicitud: 201130265 Application number: 201130265 1. Documentos considerados.-  1. Documents considered.- A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión. The documents belonging to the state of the art taken into consideration for the realization of this opinion are listed below.
Documento Document
Número Publicación o Identificación Fecha Publicación Publication or Identification Number publication date
D01 D01
ZHENGYANG ZHOU, SHEMIN ZHU y DI ZHANG. Journal of Materials Chemistry 2007 Vol. 17 páginas 2428-2433. ZHENGYANG ZHOU, SHEMIN ZHU and DI ZHANG. Journal of Materials Chemistry 2007 Vol. 17 pages 2428-2433.
D02 D02
ANDREZA DE SOUSA et al. J. Mater. Sci. 22.12.2009 [online] Vol. 45 páginas 1478-1486. ANDREZA DE SOUSA et al. J. Mater. Sci. 22.12.2009 [online] Vol. 45 pages 1478-1486.
D03 D03
SEHNMIN ZHU et al. Materials Chemistry and Physics 04.12.2009 [online] Vol. 126 páginas 357-363. SEHNMIN ZHU et al. Materials Chemistry and Physics 04.12.2009 [online] Vol. 126 pages 357-363.
D04 D04
YUAN GAO et al. "Polymer 21.04.2009 [online] Vol. 50 páginas 2572-2577; apartado 1. YUAN GAO et al. "Polymer 04/21/2009 [online] Vol. 50 pages 2572-2577; section 1.
2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración  2. Statement motivated according to articles 29.6 and 29.7 of the Regulations for the execution of Law 11/1986, of March 20, on Patents on novelty and inventive activity; quotes and explanations in support of this statement El objeto de la presente invención es un compuesto termos sensible para la liberación controlada de al menos una sustancia activa o indicador que comprende un soporte poroso y una capa interfaz con moléculas de naturaleza lipofílica. The object of the present invention is a thermos sensitive compound for the controlled release of at least one active substance or indicator comprising a porous support and an interface layer with molecules of lipophilic nature. En el documento D01 se estudia el diseño y la síntesis de un sistema termosensible para la liberación controlada de ibuprofeno basado en una poli(N-isopropilacrilamida) en el interior de un soporte mesoporoso (SBA-15) vía polimerización por transferencia radical atómica. La superficie especifica del soporte es de 443.5 m2g-1 (apartado 1, Tabla 1). Document D01 studies the design and synthesis of a thermosensitive system for the controlled release of ibuprofen based on a poly (N-isopropylacrylamide) inside a mesoporous support (SBA-15) via atomic radical transfer polymerization. The specific surface area of the support is 443.5 m2g-1 (section 1, Table 1). En el documento D02 se realiza un estudio comparativo de la liberación controlada en función de la temperatura del atenolol entre un soporte de sílice mesoporosa (SBA-15) y un nanosistema híbrido de sílice-poli(N-isopropilacrilamida) que se obtiene utilizando un surfactante neutro (apartado 1). Las superficies específicas de dichos sistemas son 672m2g-2 y 326m2g-1 respectivamente (apartado 1, Tabla 1). In D02 a comparative study of the temperature-controlled release of atenolol between a mesoporous silica support (SBA-15) and a hybrid silica-poly (N-isopropylacrylamide) nanosystem is obtained using a surfactant. neutral (section 1). The specific surfaces of these systems are 672m2g-2 and 326m2g-1 respectively (section 1, Table 1). En el documento D03 se estudia la respuesta en función de la temperatura de un carbón mesoporoso funcionalizado con un polímero para la liberación controlada del ibuprofeno. La funcionalización del carbono mesoporoso se realiza mediante una modificación superficial del carbono y la polimerización en su interior de la poli(N-isopropilacrilamida) (apartado 1). Document D03 studies the response as a function of the temperature of a mesoporous carbon functionalized with a polymer for the controlled release of ibuprofen. The functionalization of the mesoporous carbon is carried out by means of a superficial modification of the carbon and the polymerization inside of the poly (N-isopropylacrylamide) (section 1). El documento D04 describe un método de obtención de nanotubos de titanato solubles en agua y termosensibles. Dicho método comprende la funcionalización de la superficie de los nanotubos con poli (N-isopropilacrilamida) via polimerización por transferencia radical atómica (apartado 1). Document D04 describes a method of obtaining water-soluble and thermosensitive titanate nanotubes. Said method comprises the functionalization of the surface of the nanotubes with poly (N-isopropylacrylamide) via polymerization by atomic radical transfer (section 1). La diferencia entre el objeto de la presente invención y los documentos citados radica en que ninguno de dichos documentos divulga un compuesto termosensible para la liberación controlada de al menos una sustancia activa o indicador que comprenda un soporte poroso y una capa interfaz que comprende moléculas orgánicas de naturaleza lipofílica unidas covalentemente al soporte poroso por un extremo y por interacciones no covalentes a una capa superficial termosensible situada sobre la superficie del soporte poroso, por el otro extremo. De este modo, se mejora la liberación controlada de la sustancia activa o indicador. Además no sería obvio para un experto en la materia dicho compuesto a partir de los documentos citados. The difference between the object of the present invention and the cited documents is that none of said documents discloses a thermosensitive compound for the controlled release of at least one active substance or indicator comprising a porous support and an interface layer comprising organic molecules of lipophilic nature covalently bonded to the porous support at one end and by non-covalent interactions to a heat sensitive surface layer located on the surface of the porous support, at the other end. In this way, the controlled release of the active substance or indicator is improved. In addition, it would not be obvious to a person skilled in the art said compound from the cited documents. En consecuencia, se considera que el objeto de las reivindicaciones 1-25 es nuevo e implica actividad inventiva (Artículos Consequently, the object of claims 1-25 is considered to be new and involves inventive activity (Articles 6.1 y 8.1 de la L.P.) 6.1 and 8.1 of the L.P.) Informe del Estado de la Técnica Página 4/4 State of the Art Report Page 4/4
ES201130265A 2011-03-01 2011-03-01 THERMOSENSIBLE COMPOUND FOR THE CONTROLLED RELEASE OF ACTIVE SUBSTANCES OR INDICATOR. Active ES2387658B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201130265A ES2387658B1 (en) 2011-03-01 2011-03-01 THERMOSENSIBLE COMPOUND FOR THE CONTROLLED RELEASE OF ACTIVE SUBSTANCES OR INDICATOR.
PCT/ES2012/070120 WO2012117140A1 (en) 2011-03-01 2012-02-28 Thermosensitive compound for the controlled release of active or indicator substances

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201130265A ES2387658B1 (en) 2011-03-01 2011-03-01 THERMOSENSIBLE COMPOUND FOR THE CONTROLLED RELEASE OF ACTIVE SUBSTANCES OR INDICATOR.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2387658A1 ES2387658A1 (en) 2012-09-27
ES2387658B1 true ES2387658B1 (en) 2013-08-02

Family

ID=46757389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES201130265A Active ES2387658B1 (en) 2011-03-01 2011-03-01 THERMOSENSIBLE COMPOUND FOR THE CONTROLLED RELEASE OF ACTIVE SUBSTANCES OR INDICATOR.

Country Status (2)

Country Link
ES (1) ES2387658B1 (en)
WO (1) WO2012117140A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2692165B2 (en) * 2018-05-29 2019-04-08 Univ Valencia Politecnica CONTROLLED RELEASE SYSTEM AND METHOD OF PREPARATION OF THE SAME

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012117140A1 (en) 2012-09-07
ES2387658A1 (en) 2012-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wu et al. Phenolic-enabled nanotechnology: versatile particle engineering for biomedicine
Zhao et al. Near-infrared light triggered drug release from mesoporous silica nanoparticles
Zhang et al. Multifunctional core− shell nanoparticles as highly efficient imaging and photosensitizing agents
Yang et al. Functionalized mesoporous silica materials for controlled drug delivery
Giri et al. Mesoporous silica nanomaterial-based biotechnological and biomedical delivery systems
Yuan et al. Preparation of pH-responsive mesoporous silica nanoparticles and their application in controlled drug delivery
Chen et al. Hollow mesoporous organosilica nanoparticles: a generic intelligent framework-hybridization approach for biomedicine
Hou et al. Electrospun upconversion composite fibers as dual drugs delivery system with individual release properties
Kwon et al. Silica-based mesoporous nanoparticles for controlled drug delivery
Nishiyabu et al. Nanoparticles of adaptive supramolecular networks self-assembled from nucleotides and lanthanide ions
Liu et al. A fibrous localized drug delivery platform with NIR-triggered and optically monitored drug release
Jiang et al. Indocyanine green–encapsulated nanoscale metal–organic frameworks for highly effective chemo-photothermal combination cancer therapy
Vallet-Regi et al. Overview of studies regarding mesoporous silica nanomaterials and their biomedical application
Hai et al. DNA-functionalized hollow mesoporous silica nanoparticles with dual cargo loading for near-infrared-responsive synergistic chemo-photothermal treatment of cancer cells
Li et al. Measurement of uptake and release capacities of mesoporous silica nanoparticles enabled by nanovalve gates
da Volta Soares et al. Nanostructured delivery system for zinc phthalocyanine: preparation, characterization, and phototoxicity study against human lung adenocarcinoma A549 cells
Skorupska et al. Recent progress in solid-state NMR studies of drugs confined within drug delivery systems
Yang et al. Synthesis of hollow mesoporous silica nanorods with controllable aspect ratios for intracellular triggered drug release in cancer cells
Askes et al. Water-dispersible silica-coated upconverting liposomes: can a thin silica layer protect TTA-UC against oxygen quenching?
Chen et al. Recent developments of mesoporous silica nanoparticles in biomedicine
Roberson et al. Synthesis and characterization silver, zinc oxide and hybrid silver/zinc oxide nanoparticles for antimicrobial applications
CN105713046A (en) Anti-tumor platinum pro-drug and nanometer hydrogel drug and preparation method thereof
Panda et al. Papaya-derived carbon-dot-loaded fluorescent hydrogel for NIR-stimulated photochemotherapy and antibacterial activity
Ganguly et al. Green synthesis and reversible dispersion of a giant fluorescent cluster in solid and liquid phase
Liu et al. An NIR-light-responsive surface molecularly imprinted polymer for photoregulated drug release in aqueous solution through porcine tissue

Legal Events

Date Code Title Description
FG2A Definitive protection

Ref document number: 2387658

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B1

Effective date: 20130802