ES2564151T3 - Partículas poliméricas que se pueden cargar codificadas con color y dimensionadas para aplicaciones terapéuticas y/o de diagnóstico y métodos de preparación y uso de las mismas - Google Patents

Abstract

partículas poliméricas codificadas con color que comprenden: un núcleo de hidrogel a base de acrilato aniónico; un compuesto de metal multivalente que forma una interacción iónica con el núcleo de hidrogel a base de acrilato; y una capa externa que comprende uno o más colorantes y un polifosfaceno que tiene la fórmula general (I):**Fórmula** en donde el valor de n es un entero de 2 a ∞; R1 a R6 se seleccionan independientemente del grupo que consiste de: un alquilo, aminoalquilo, haloalquilo, tioalquilo, tioarilo, alcoxi, haloalcoxi, ariloxi, haloariloxi, alquiltiolato, ariltiolato, alquilsulfonilo, alquilamino, dialquilamino, sustituido o no sustituido que comprende alquilo heterociclo uno o más heteroátomos seleccionados de nitrógeno, oxígeno, azufre, fósforo, o una combinación de los mismos, o heteroarilo que comprende uno o más heteroátomos seleccionados de nitrógeno, oxígeno, azufre, fósforo, y una combinación de los mismos en donde las partículas poliméricas se forman como microesferas, siendo cada microesfera producida en un tamaño o rango de tamaño y teniendo cada tamaño o rango de tamaño un color visualmente distintivo impartido a la misma por los uno o más colorantes para proveer una indicación visual del tamaño o rango de tamaño de la microesfera específica.

Description

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DESCRIPCION

Partfculas polimericas que se pueden cargar codificadas con color y dimensionadas para aplicaciones terapeuticas y/o de diagnostico y metodos de preparacion y uso de las mismas

Antecedentes de la invencion

Las pardculas pequenas, incluyendo microesferas y nanoesferas, tienen muchos usos medicos en los procedimientos de diagnostico y terapeuticos. En las aplicaciones clmicas seleccionadas, puede ser ventajoso proveer tamanos espedficos de tales microesferas y nanoesferas a un usuario. Tal dimensionamiento de las microesferas y nanoesferas puede permitir la embolizacion selectiva de ciertos vasos sangumeos dimensionados en aplicaciones clmicas espedficas. Ademas, puede ser ventajoso proveer un usuario con microesferas o nanoesferas codificadas con color para permitir la identificacion facil de las partmulas dimensionadas en uso. Tales microesferas o nanoesferas codificadas con color pueden ademas ser provistas en dispositivos de suministro o de contencion codificadas para potenciar la identificacion del usuario y proveer confirmacion visual del uso de un tamano espedficamente deseado de microesferas o nanoesferas.

La mayona de las partmulas de la tecnica anterior utilizadas en aplicaciones medicas se caracterizan por numerosas desventajas que incluyen irritacion de los tejidos con los que entran en contacto y el inicio de reacciones inmunes adversas. Adicionalmente, muchos de los materiales utilizados para preparar las partmulas de la tecnica anterior se pueden degradar de manera relativamente rapida dentro del cuerpo de un mamffero, que detracta por lo tanto su utilidad en ciertos procedimientos en los que puede ser necesario presencia a largo plazo de partmulas intactas. Por otra parte, la degradacion de los materiales de la tecnica anterior puede liberar compuestos toxicos o irritantes que causan reacciones adversas en los pacientes.

Tambien es un problema en la tecnica para ciertos tipos de partmulas de la tecnica anterior que es diffcil de lograr propiedades de suspension deseables cuando las partmulas se incorporan en una suspension de suministro para la inyeccion en un sitio en el cuerpo que se va a tratar. Muchas veces, las partmulas se asientan o tienden a "flotar" en la solucion de tal manera que no se suspenden uniformemente para el suministro regular. Adicionalmente, las partmulas pueden tender a agregarse en la solucion de suministro y/o adherirse a alguna parte del dispositivo de suministro, por lo que es necesario compensar estas fuerzas de atraccion/adhesivas.

Con el fin de lograr una dispersion estable, se conoce la adicion de agentes dispersantes adecuados que pueden incluir agentes surfactantes dirigidos a romper la interaccion atractiva de partmulas. Dependiendo de la naturaleza de la interaccion de partmulas, se pueden utilizar los siguientes materiales: surfactantes cationicos, anionicos o no ionicos tales como Tween™ 20, Tween™ 40, Tween™ 80, polietilen glicoles, dodecil sulfato de sodio, diversas protemas de origen natural tales como albumina de suero, o cualesquier otros surfactantes macromoleculares en la formulacion de suministro. Adicionalmente, los agentes espesantes se pueden utilizar para ayudar a prevenir que las partmulas se depositen por sedimentacion y para incrementar la viscosidad de la solucion, por ejemplo, alcoholes de polivinilo, polivinil pirrolidonas, azucares o dextrinas. Tambien se pueden utilizar aditivos de densidad para lograr flotabilidad.

Tambien puede ser diffcil visualizar micropartmulas en solucion para determinar su grado de suspension cuando se utilizan perlas de hidrogel de acrilato polimericas claras, transparentes, en suspension acuosa. Los intentos para utilizar el precipitado inerte, sulfato de bario, en forma de partmulas es conocido como un aditivo para cemento para huesos, para siliconas para la prestacion de los elementos visibles durante el examen de rayos X y para proveer radioopacidad a partmulas polimericas de acrilato. Vease Jayakrishnan et al., Bull. Mat. Sci., Vol. 12, No. 1, pp. 17-25 (1989). El sulfato de bario es tambien conocido por mejorar la fluidizacion, y se utiliza frecuentemente como una carga inorganica para impartir un comportamiento antiadherente a partmulas humedas, agregadas. Otros intentos de la tecnica anterior para incrementar la visualizacion de las micropartmulas incluyen el uso de oro, por ejemplo, Embosphere Gold ™ provee un color magenta a micropartmulas de acrilato utilizando pequenas cantidades de oro.

En ciertas aplicaciones medicas, puede ser ademas de valor proveer micropartmulas tales como microesferas en uno o mas tamanos. Adicionalmente, tambien puede ser de valor para un usuario proveer cada uno de tales tamanos de microesferas incorporadas con colorantes asociados a codificaciones con color para indicar el tamano de las microesferas para el usuario. En aun otras aplicaciones de uso, puede ser ademas de valor proveer microesferas dimensionadas y codificadas con color a un usuario en jeringas con codigos de colores de manera similar u otros recipientes para el transporte y suministro para ayudar, ademas, a un usuario en la identificacion del tamano de las microesferas que se utilizan.

Existe asf en la tecnica una necesidad de pequenas partmulas que puedan ser formadas para tener una configuracion preferencial generalmente esferica para ciertas aplicaciones tales como diversos procedimientos terapeuticos y de diagnostico que no se degraden por los sistemas naturales del sistema de mairnferos, sean biocompatibles, sean faciles para visualizar en suspension mientras estan en uso y/o demostrar propiedades ffsicas y de suspension aceptables.

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La US2006/0088476 describe partmulas para uso en procedimientos terapeuticos y/o de diagnostico. Las partmulas incluyen poli[bis(trifluoroetoxi)fosfaceno] y/o un derivados del mismo que puede estar presente a traves de las partmulas o dentro de un recubrimiento exterior de las partmulas. Las partmulas tambien pueden incluir un nucleo que tiene un hidrogel formado a partir de un polfmero basado en acnlico. El sulfato de bario tambien se puede proveer al nucleo de las partmulas como un recubrimiento o absorbido dentro del nucleo de las partmulas. Las partmulas se pueden utilizar para minimizar el flujo de sangre a los tejidos de mairnferos mediante la oclusion de al menos una porcion de un vaso sangumeo del mamffero, o para suministrar un agente activo a un area localizada dentro de un cuerpo de un mamnfero por contacto de un area localizada con al menos una de las partmulas. Ademas, las partmulas son utiles en formulaciones de liberacion sostenida que incluyen agentes activos para la administracion oral, en forma de partmulas trazadoras para la inyeccion en el torrente sangumeo de un mamffero o para uso en imagenes de ultrasonido potenciadas. Las partmulas pueden incluir agentes para incrementar la densidad para lograr niveles de flotabilidad utiles en suspension.

Breve resumen de la invencion

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invencion, se proveen partmulas polimericas codificadas con color de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 9. De acuerdo con un segundo aspecto de la invencion, se provee un metodo para fabricar partmulas polimericas con codificadas con color de acuerdo con las reivindicaciones 10 a 14. Tambien se describe aqrn una partmula para uso en un procedimiento terapeutico y/o de diagnostico. La partmula comprende poli[bis(trifluoroetoxi) fosfaceno] y/o un derivado del mismo.

Tambien se describen aqrn partmulas que comprenden poli[bis(trifluoroetoxi)fosfaceno y/o un derivado del mismo provisto como microesferas provistas en uno o mas tamanos especificados.

Tambien se describen aqrn partmulas que comprenden poli[bis(trifluoroetoxi)fosfaceno y/o un derivado del mismo provisto como microesferas dimensionadas y que comprenden ademas un colorante con codificado con color incorporado en o unido al exterior de las microesferas para ayudar visualmente a un usuario en la identificacion del tamano de microesferas en uso.

Las microesferas descritas aqrn pueden ademas ser provistas como microesferas dimensionadas que comprenden ademas un colorante codificado con colores incorporado en o unido al exterior de las microesferas y contenido o suministrado en una jeringa codificada con colores de manera similar o de otro recipiente de transporte o de suministro para ayudar ademas visualmente a un usuario en suministrar una confirmacion visual del tamano espedfico de las microesferas en uso.

Tambien se describe aqrn un metodo para minimizar el flujo de sangre a un tejido en un mamffero que comprende la oclusion de al menos una porcion de un vaso sangumeo del mamffero con al menos una partmula, en donde la partmula comprende un poli[bis(trifluoroetoxi)fosfaceno] y/o un derivado del mismo.

Ademas se describe aqrn un metodo para suministrar un agente activo a un area localizada dentro de un cuerpo de un mamffero, que comprende poner en contacto el area localizada con al menos una de una partmula que comprende poli[bis(trifluoroetoxi)fosfaceno] y/o un derivado del mismo y un agente activo, de manera que una cantidad efectiva del agente activo es expuesta al area localizada.

Tambien se describe aqrn una formulacion de liberacion sostenida de un agente activo para la administracion oral, comprendiendo la formulacion una capsula de polfmero y un agente activo, en donde la capsula polimerica comprende poli[bis(trifluoroetoxi) fosfaceno] y/o un derivado del mismo.

Tambien se describe aqrn un metodo para rastrear el paso de una partmula a traves de un vaso sangumeo en un mamffero, comprendiendo el metodo la inyeccion en el torrente sangumeo de un mamffero de al menos una partmula trazadora, comprendiendo la partmula trazadora poli[bis(trifluoroetoxi) fosfaceno] y/o un derivado del mismo y un agente de contraste, y la formacion de imagenes de la ruta de la partmula.

Adicionalmente, se describe aqrn un metodo potenciado de formacion de imagenes de ultrasonidos. El metodo comprende administrar a un sujeto de ultrasonido al menos una microcapsula hueca que comprende poli[bis (trifluoroetoxi) fosfaceno] y/o un derivado del mismo a un area del sujeto de ultrasonidos, y obtencion de imagenes del area del sujeto usando ultrasonidos.

Tambien se describe aqrn un metodo para suministrar un agente activo a un area localizada en el cuerpo de un mamffero que comprende poner en contacto el area localizada con al menos una de una partmula que comprende poli[bis (trifluoroetoxi) fosfaceno] y/o un derivado del mismo y un agente activo, de tal manera que una cantidad efectiva del agente activo esta expuesto al area localizada, en donde la partmula comprende un agente para incrementar la densidad.

Ademas, se describe un metodo para minimizar la aglomeracion de las partmulas formadas a partir de polfmeros basados en acnlicos en el que metodo comprende proveer sulfato de bario al nucleo y/o la superficie de las partmulas.

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Breve descripcion de las varias vistas de los dibujos

El resumen anterior, as^ como la siguiente descripcion detallada de la invencion, se entenderan mejor cuando se lean conjuntamente con los dibujos adjuntos. Para los propositos de ilustrar la invencion, se muestran en los dibujos realizaciones que son actualmente preferidas. Debe entenderse, sin embargo, que la invencion no esta limitada a las disposiciones e instrumentalidades precisas mostradas.

En los dibujos:

la Figura 1 muestra una representacion esquematica de un esquema general de crioextraccion utilizado para preparar las partmulas de acuerdo con una realizacion de la invencion;

la Figura 2 muestra la tecnica de goteo manual mediante la cual se suministro la solucion de polfmero al nitrogeno lfquido en la preparacion de las microesferas del Ejemplo 1, aqrn;

la Figura 3A muestra representativas microesferas A, B, y C de tamano diferente y codificadas con color de la presente invencion.

la Figura 3B muestra un dibujo en seccion transversal de un vaso sangumeo conceptual con flechas que indican la direccion del flujo sangumeo, en donde el vaso sangumeo se estrecha desde un diametro proximal mas grande a un diametro distal mas pequeno, y en donde microesferas de tamano diferente y codificadas con color de la presente invencion han sido inyectadas secuencialmente en orden de tamano ascendente para ocluir el vaso.

la Figura 3C muestra una jeringa que contiene microesferas de la presente invencion en donde las microesferas son dimensionadas y codificadas con colores para indicar su tamano, y en donde la jeringa es ademas codificadas con colores similares para facilitar la identificacion de usuario y la verificacion de las microesferas dimensionadas en uso.

Descripcion detallada de la invencion

Se describen aqrn partmulas que se pueden fabricar usando poli[bis(trifluoroetoxi) fosfaceno] y/o derivados del mismo, asf como metodos de preparacion de tales partmulas. Adicionalmente, se describe aqrn metodos terapeuticos y/o de diagnostico y procedimientos que utilizan las partmulas como se describe aqrn, incluyendo los metodos de embolizacion utilizando las partmulas, los metodos de suministro de un agente activo utilizando la partmula (ya sea por via oral o localmente), los metodos de rastreo o de visualizacion de la sangre u otros fluidos biologicos a traves del cuerpo utilizando las partmulas, y los metodos de ultrasonido potenciado (sonograffa) usando las partmulas.

Tambien se incluyen formulaciones de suministro de farmacos de liberacion sostenida para la administracion oral, incluyendo las partmulas para el suministro localizado de un agente activo al sistema gastrointestinal y/o el suministro sistemico de un agente activo, asf como una formulacion de suministro de farmaco de liberacion sostenida que se puede inyectar por via subcutanea o intravenosa para el suministro localizado de un agente activo.

Todos los metodos, composiciones y formulaciones de la invencion utilizan al menos una partmula como se describe aqrn. "Partmula" y "partmulas" como se utiliza aqrn significan un(os) artmulo(s) sustancialmente esferico o elipsoide, hueco o solida, que puede tener cualquier diametro adecuado para uso en los metodos y aplicaciones espedficas descritas a continuacion, incluyendo una(s) microesfera(s) y una nanoesfera(s), perlas y otros cuerpos de una naturaleza similar conocida en la tecnica.

La de las partmulas preferidas de la invencion de acuerdo con una realizacion descrita aqrn se compone, en su totalidad o en parte, del polfmero espedfico de polifosfaceno conocido como poli[bis(trifluoroetoxi) fosfaceno] o un derivado de poli[bis(trifluoroetoxi) fosfaceno]. El uso de este polfmero espedfico provee partmulas que son al menos en parte inorganicas en que incluyen un esqueleto de polfmero inorganico y que tambien son biocompatibles en que cuando se introducen en un mairnfero (incluyendo humanos y animales), no inducen significativamente una respuesta de los sistemas inmunes espedficas o no espedficos. Las partmulas se pueden usar como vehmulos de suministro de farmacos controlados o partmulas trazadoras para la visualizacion de los vasos sangumeos y otros organos.

Las partmulas son utiles en una variedad de procedimientos terapeuticos y/o de diagnostico en parte debido a que se pueden preparar en tamanos lo suficientemente grandes como para ocluir un vaso sangumeo asf como lo suficientemente pequenos como para pasar facilmente a traves de los vasos mas pequenos, por ejemplo, propositos de visualizacion o de suministro de farmacos. Adicionalmente, debido a la naturaleza biocompatible del polfmero, las partfculas facilitan evitar o eliminacion de reacciones inmunogenicas generalmente encontrarse cuando los cuerpos extranos se introducen en un cuerpo de un mai^ero, tales como "el rechazo del implante" o "choque alergico”, y otras reacciones adversas del sistema inmune. Por otra parte, se ha encontrado que las partfculas de la invencion exhiben biodegradacion reducida in vivo, lo que incrementa la estabilidad a largo plazo de la partfcula en el ambiente biologico. Ademas, en aquellas situaciones donde alguna degradacion es sufrida por el polfmero en la partfcula, los productos liberados a partir de la degradacion incluyen solamente concentraciones no toxicas de fosforo, amoniaco y

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trifluoroetanol, que, ventajosamente, es conocido por promover respuestas antiinflamatorias cuando entra en contacto con el tejido de los mairnferos.

La capa de cada partfcula en la invencion se forma al menos en parte del polfmero, poli[bis{2,2,2-trifluoroetoxi) fosfaceno] o un derivado del mismo (denominado adicionalmente aqrn como "poli[bis(trifluoroetoxi) fosfaceno]". Tal como se describe aqrn, el polfmero poli[bis(2,2,2-trifluoroetoxi) fosfaceno] o derivados del mismo tiene cualidades qmmicas y biologicas que distinguen este polfmero de otros poKmeros conocidos en general, y de otros polifosfacenos conocidos en particular. En un aspecto de esta invencion, el polifosfaceno es poli[bis(2,2,2-trifluoroetoxi) fosfaceno] o derivados del mismo, tales como otros alcoxido, alcoxido halogenado, o alcoxido fluorado sustituido analogos de los mismos. El polfmero poli[bis(trifluoroetoxi)fosfaceno] se compone de la repeticion de monomeros representados por la formula (I) que se muestra a continuacion:

imagen1

en donde R1 a R6 son todos grupos trifluoroetoxi (OCH2CF3), y en donde n puede variar de al menos aproximadamente 40 a aproximadamente 100,000, tal como se divulga aqrn. Alternativamente, se pueden utilizar derivados de este polfmero en la presente invencion. Se entiende que el termino "derivado" o "derivados" se refiere a polfmeros formados de monomeros que tienen la estructura de formula I pero donde uno o mas de los grupos funcionales R1 a R6 se reemplaza por un grupo(s) funcional diferente, tal como un alcoxido no sustituido, un alcoxido halogenado, un alcoxido fluorado, o cualquier combinacion de los mismos, o donde uno o mas de los R1 a R6 se reemplaza por cualquiera de los otros grupos funcionales divulgados aqrn, pero donde la inercia biologica del polfmero no se altera sustancialmente.

En un aspecto del polifosfaceno de formula (I) ilustrado mas arriba, por ejemplo, al menos uno de los sustituyentes R1 a R6 puede ser un sustituyente alcoxi no sustituido, tal como metoxi (OCH3), etoxi (OCH2CH3) o n-propoxi (OCH2CH2CH3). En otro aspecto, por ejemplo, al menos uno de los sustituyentes R1 a R6 es un grupo alcoxi sustituido con al menos un atomo de fluor. Ejemplos de grupos alcoxi sustituidos con fluor utiles R1 a R6 incluyen, pero no se limitan a OCF3, OCH2CF3, OCH2CH2CF3, OCH2CF2CF3, OCH(CF3)2, OCCH3(CF3)2, OCH2CF2CF2CF3, OCH2(CF2)3CF3, OCH2(CF2)4CF3, OCH2(CF2)sCF3, OCH2(CF2)6CF3, OCH2(CF2)7CF3, OCH2CF2CHF2,

OCH2CF2CF2CHF2, OCH2(CF2)3CHF2, OCH2(CF2)4CHF2, OCH2(CF2)5CHF2, OCH2(CF2)6CHF2, OCH2(CF2)7CHF2, y similares. Asf, mientras que los grupos trifluoroetoxi (OCH2CF3) se prefieren, estos grupos funcionales de ejemplo adicionales tambien se pueden usar solos, en combinacion con trifluoroetoxi, o en combinacion unos con otros. En un aspecto, ejemplos de grupos funcionales alcoxido fluorados especialmente utiles que pueden usarse incluyen, pero no se limitan a, 2,2,3,3,3-pentafluoropropiloxi (OCH2CF2CF3), 2,2,2,2'2'2'-hexafluoroisopropiloxi (OCH (CF3) 2), 2,2,3,3,4,4,4-heptafluorobutiloxi (OCH2CF2CF2CF3), 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctiloxi (OCH2(CF2)7CF3), 2,2,3,3,-tetrafluoropropiloxi (OCH2CF2CHF2), 2,2,3,3,4,4-hexafluorobutiloxi (OCH2CF2CF2CHF2),

3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8-dodecafluorooctiloxi (OCH2 (CF2)7CHF2), y similares, incluyendo combinaciones de los mismos.

Ademas, en algunas realizaciones, 1% o menos de los grupos R1 a R6 pueden ser grupos alquenoxi, una caractenstica que puede ayudar en entrecruzamiento para proveer un polfmero fosfaceno mas elastomerico. En este aspecto, los grupos alquenoxi incluyen OCH2CH =CH2, OCH2CH2CH= CH2, grupos alilfenoxi, y similares, incluyendo combinaciones de los mismos. Tambien en la formula (I) ilustrada aqrn, los residuos R1 a R6 son cada uno independientemente variables y por lo tanto pueden ser el mismo o diferente.

Por lo que indica que n puede ser tan grande como ~ en la formula I, se pretende especificar los valores de n que abarcan los polfmeros de polifosfaceno que pueden tener un peso molecular promedio de hasta aproximadamente 75 millones de Daltons. Por ejemplo, en un aspecto, n puede variar de al menos aproximadamente 40 a aproximadamente 100,000. En otro aspecto, por lo que indica que n puede ser tan grande como ~ en la formula I, se pretende especificar valores de n de aproximadamente 4,000 a aproximadamente 50,000, mas preferiblemente, n es de aproximadamente 7,000 a aproximadamente 40,000 y lo mas preferiblemente n es aproximadamente 13,000 a aproximadamente 30,000.

En otro aspecto de esta invencion, el polfmero usado para preparar los polfmeros divulgados aqrn tienen un peso molecular con base en la formula anterior, que puede ser un peso molecular de al menos aproximadamente 70,000 g/mol, mas preferiblemente al menos aproximadamente 1,000,000 g/mol , y todavfa mas preferiblemente un peso molecular de al menos aproximadamente 3x106 g/mol a aproximadamente 20x106 gmol. Los mas preferidos son polfmeros que tienen pesos moleculares de al menos aproximadamente 10,000,000 g/mol.

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En un aspecto adicional de la formula (1) de polifosfaceno ilustrado aqm, n es 2 a ~ y R1 a R6 son grupos que se seleccionan cada uno independientemente de alquilo, aminoalquilo, haloalquilo, tioalquilo, tioarilo, alcoxi, haloalcoxi, ariloxi, haloariloxi, alquiltiolato, ariltiolato. alquilsulfonilo, alquilamino, dialquilamino, heterocicloalquilo que comprende uno o mas heteroatomos seleccionados de nitrogeno, oxfgeno, azufre, fosforo, o una combinacion de los mismos, o heteroarilo que comprende uno o mas heteroatomos seleccionados de nitrogeno, oxfgeno, azufre, fosforo, o una combinacion de los mismos. En este aspecto de la formula (I), los grupos laterales colgantes o unidades estructurales (tambien denominados "residuos") R1 a R6 son cada uno independientemente variables y por lo tanto pueden ser el mismo o diferente. Ademas, R1 a R6 puede ser sustituido o no sustituido. Los grupos alquilo o unidades estructurales dentro del alcoxi, alquilsulfonilo, dialquilamino, y otros grupos que contienen alquilo pueden ser, por ejemplo, grupos alquilo de cadena recta o ramificada que tienen de 1 a 20 atomos de carbono, tfpicamente de 1 a 12 atomos de carbono, siendo posible para los grupos alquilo a ser sustituidos adicionalmente, por ejemplo, por al menos un atomo de halogeno, tal como un atomo de fluor u otro grupo funcional, tal como los indicados para los grupos R1 a R6 anteriores. Al especificar grupos alquilo tales como propilo o butilo, se pretende que abarquen cualquier isomero del grupo alquilo particular.

En un aspecto, ejemplos de grupos alcoxi incluyen metoxi, etoxi, propoxi y butoxi, y similares, que tambien pueden ser sustituidos adicionalmente. Por ejemplo, el grupo alcoxi puede ser sustituido por al menos un atomo de fluor, con 2,2,2-trifluoroetoxi que constituye un grupo alcoxi util. En otro aspecto, uno o mas de los grupos alcoxi contienen al menos un atomo de fluor. Ademas, el grupo alcoxi puede contener al menos dos atomos de fluor o el grupo alcoxi puede contener tres atomos de fluor. Por ejemplo, el polifosfaceno que se combina con la silicona puede ser poli[bis(2,2,2-trifluoroetoxi) fosfaceno]. Los grupos alcoxi del polfmero tambien pueden ser combinaciones de las realizaciones mencionadas anteriormente en donde uno o mas atomos de fluor estan presentes en el polifosfaceno en combinacion con otros grupos o atomos.

Ejemplos de sustituyentes de alquilsulfonilo incluyen grupos metilsulfonilo, etilsulfonilo, propilsulfonilo y butilsulfonilo. Ejemplos de los sustituyentes dialquilamino incluyen, pero no se limitan a grupos dimetil-, dietil-, dipropil y dibutilamino. Otra vez, por grupos alquilo que especifican tales como propilo o butilo, se pretende que abarquen cualquier isomero del grupo alquilo particular,

grupos ariloxi de ejemplo incluyen, por ejemplo, compuestos que tienen uno o mas sistemas de anillo aromatico que tiene al menos un atomo de oxfgeno, atomo de no oxigenado, y/o anillos que tienen sustituyentes alcoxi, siendo posible para el grupo arilo que sea sustituido por ejemplo por al menos un sustituyente alquilo o alcoxi definido anteriormente. Ejemplos de grupos ariloxi incluyen grupos fenoxi y naftilo, y derivados de los mismos incluyendo, por ejemplo, grupos fenoxi y naftilo sustituidos.

El grupo heterocicloalquilo puede ser, por ejemplo, un sistema de anillo que contiene de 3 a 10 atomos, al menos un atomo del anillo que es un atomo de nitrogeno, oxfgeno, azufre, fosforo, o cualquier combinacion de estos heteroatomos. El grupo heterocicloalquilo puede ser sustituido, por ejemplo, por al menos un sustituyente alquilo o alcoxi como se ha definido anteriormente. Ejemplos de grupos heterocicloalquilo incluyen grupos piperidinilo, piperazinilo, pirrolidinilo, y morfolinilo, y analogos sustituidos de los mismos.

El grupo heteroarilo puede ser, por ejemplo, un compuesto que tiene uno o mas sistemas de anillos aromaticos, al menos un atomo del anillo que es un nitrogeno, un oxfgeno, un azufre, un fosforo, o cualquier combinacion de estos heteroatomos. El grupo heteroarilo puede ser sustituido por ejemplo por al menos un sustituyente alquilo o alcoxi definido anteriormente. Ejemplos de grupos heteroarilo incluyen grupos imidazolilo, tiofeno, furano, oxazolilo, pirrolilo, piridinilo, piridina, isoquinolina, y quinolinilo, y derivados de los mismos, tales como grupos sustituidos.

El diametro de una partfcula formada de acuerdo con la invencion variara dependiendo de la aplicacion final en la que la partfcula sea utilizada. El diametro de tales partfculas es preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 5,000 pm, siendo el mas preferido con un diametro de aproximadamente 1 a aproximadamente 1.000 pm. Otros tamanos preferidos incluyen diametros de aproximadamente 200 a aproximadamente 500 pm, aproximadamente 1 a aproximadamente 200 pm y mayor que aproximadamente 500 pm. En los metodos que utilizan la partfcula en el que se prefiere mas de una partfcula, no es necesario que todas las partfculas sean del mismo diametro o forma. En un aspecto, las partfculas polimericas son sustancialmente uniformes en tamano, lo que significa que el tamano de las partfculas puede ser determinado por el proceso por el que se preparan y se afslan, y se caracterizan por una distribucion de tamano estrecha. Por sustancialmente uniformes en tamano, se pretende generalmente reflejar que el tamano de partfcula de acuerdo con la especificacion de diseno puede variar de menos de o igual a aproximadamente ±5%, menos de o igual a aproximadamente ±10%, menos de o igual a aproximadamente ±15%, menos de o igual a aproximadamente ±20%, menos de o igual a aproximadamente ±25%, menos de o igual a aproximadamente ±30%, o menos de o igual a aproximadamente ±35% de la especificacion del diseno. En un aspecto, por ejemplo, distribuciones de tamano de las partfculas descritas aqm pueden ser mas estrecha a medida que la especificacion de diseno de la partfcula que se va a fabricar se hace mas grande. Por ejemplo, las partfculas de entre aproximadamente 700 pm y aproximadamente 1,000 pm pueden variar de menos de o igual a solo aproximadamente ±3 a 5% a partir de la especificacion de diseno, mientras que las partfculas de entre aproximadamente 40 pm y aproximadamente 100 pm pueden variar de menos de o igual a aproximadamente ±20-25% a partir de la especificacion de diseno.

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Las partfculas tambien pueden incluir otros compuestos que funcionan para potenciar, alterar o de otra manera modificar el comportamiento del poKmero o partfcula, ya sea durante su preparacion o en su uso terapeutico y/o de diagnostico. Por ejemplo, los agentes activos tales como peptidos, protemas, hormonas, carbohidratos, polisacaridos, acidos nucleicos, Kpidos, vitaminas, esteroides y farmacos organicos o inorganicos se pueden incorporar en la partfcula. Excipientes tales como dextrano, otros azucares, polietilenglicol, glucosa, y diversas sales, incluyendo, por ejemplo, glutamato de quitosano, se pueden incluir en la parttcula.

Adicionalmente, si se desea, los polfmeros diferentes de los poli[bis(trifluoroetoxi) fosfaceno] y/o su derivado se pueden incluir con en la partfcula. Ejemplos de polfmeros pueden incluir poli(acido lactico), poli (acido lactico-co-glicolico), poli(caprolactona), policarbonatos, poliamidas, poliantndridos, acidos poliamino, poliortoesteres, poliacetales, policianoacrilato, y poliuretanos. Otros copolfmeros incluyen poliacrilatos, co-polfmeros de etilen-vinil acetato, acetatos de celulosa sustituidos con acilo y derivados de los mismos, poliuretanos degradables o no degradables, poliestirenos, cloruro de polivinilo, fluoruro de polivinilo, poli (vinil imidazol), poliolefinas clorosulfonadas, y oxido de polietileno. Ejemplos de poliacrilatos incluyen acido acnlico, acrilato de butilo, acrilato de etilhexilo, acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilonitrilo, metacrilato de metilo, TMPTA (triacrilato de trimetilolpropano), y similares. Se pueden incorporar los compuestos seleccionados mediante cualquier medio conocido en la tecnica, que incluye difundir, insertar o atrapar los compuestos adicionales en la matriz de una partfcula ya formada o anadiendo el compuesto adicional al fundido de polfmero o a un solvente de polfmero en la preparacion de la partfcula tal como se describe aqrn.

La partfcula cargada o descargada puede estar recubierta con una capa o capas de polfmero adicional, incluyendo polfmeros tales como los mencionados anteriormente. PTFEP o sus derivados se utilizan para formar un recubrimiento sobre una partfcula formada de polfmeros o copolfmeros que se utilizan para formar partfculas como se describe aqrn. PTFEP se aplica como un recubrimiento sobre una micropartfcula(s) formada de un polfmero de base de acnlico ammico como se expone en mas detalle a continuacion.

Los recubrimientos son beneficiosos, por ejemplo, si las partfculas se deben usar en una liberacion sostenida, administrado por via oral, la formulacion de suministro de farmacos (recubrimiento enterico) o si las partfculas se van a cargar con un agente de contraste potencialmente toxico (recubrimiento no biodegradable).

Las microesferas se pueden preparar mediante cualquier medio conocido en la tecnica que sea adecuado para la preparacion de partfculas que contienen poli[bis(trifluoroetoxi)fosfaceno]. En un procedimiento de acuerdo con una realizacion aqrn una "solucion de polfmero" se prepara mezclando uno o mas solventes de polfmero y el PTFE y/o un derivado del mismo hasta que se disuelva el polfmero,

Solventes adecuados para uso en la preparacion de la solucion de polfmero incluyen cualquiera en la que el polfmero de PTFEP y/o sus derivados sean solubles. Ejemplos de solventes incluyen, sin limitacion, etil-, propil-, butil-, pentil, octilacetato, acetona, metil etil cetona, metilpropil cetona metilisobutilcetona, tetrahidrofurano, ciclohexanona, dimetilacetamida, acetonitrilo, dimetil eter, hexafluorobenceno o combinaciones de los mismos.

La solucion de polfmero contiene el PTFEP y/o su polfmero derivado en una concentracion de aproximadamente 1% en peso de polfmero a 20% en peso de polfmero, preferiblemente de aproximadamente 5% a 10% en peso de polfmero. Otros polfmeros, como se discutio anteriormente, pueden estar presentes en la solucion, o se puede agregar al recipiente en forma de un segundo polvo de solucion u otra forma, si se desea incluir tales polfmeros en la partfcula final.

En la realizacion del procedimiento, la solucion de polfmero se dispensa despues, preferiblemente en forma de gotas o un aerosol, en un recipiente que contiene un no solvente. Por "no solvente" se quiere decir cualquiera de los solventes organicos o inorganicos que no disuelven sustancialmente el polfmero de PTFEP y que tienen un punto de fusion que es inferior en relacion con el punto de fusion del solvente en el que se disuelve el polfmero ("solvente de polfmero"), de tal manera que el no solvente se descongele antes de que el solvente se descongele en el curso de la etapa de incubacion. Preferiblemente, esta diferencia entre el punto de fusion del no solvente y el solvente de polfmero es de aproximadamente 10°C, mas preferiblemente de aproximadamente 15°C, y lo mas preferiblemente, mayor que aproximadamente 20°C. Bajo ciertas condiciones, se ha encontrado que la integridad estructural de la partfcula resultante puede ser potenciada si la diferencia de los puntos de fusion del solvente del polfmero y de la sustancia no solvente es mayor que 15°C. Sin embargo, es suficiente que el punto del no solvente sea mas que ligeramente inferior al del solvente de polfmero.

La combinacion de no solvente/ solvente de polfmero se incuba durante aproximadamente 1 a 5 dfas o hasta que el solvente de polfmero se ha eliminado por completo de las partfculas. Aunque no se desea estar ligado por la teona, se planteo la hipotesis de que, durante la incubacion, las funciones no solventes para extraer el solvente de polfmero de las gotitas microscopicas de solucion de polfmero de las partfculas de tal manera que el polfmero este al menos gelificado. A medida que pasa el periodo de incubacion, las gotitas se encogeran y el solvente es extrafdo adicionalmente, llevando a una capa polimerica exterior endurecida que contiene un nucleo de polfmero gelificado y, finalmente, despues de completar la incubacion, una eliminacion completa del solvente residual. Para asegurarse de que las gotitas polimericas retienen una forma sustancialmente esferica durante el penodo de incubacion, se mantienen en un estado congelado o sustancialmente gelificado durante la mayor parte sino de todo el periodo de

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incubacion. Por lo tanto, la temperature del no solvente puede permanecer por debajo del punto de fusion del solvente durante el proceso de crioextraccion.

Como se muestra en la Figura 1, en el recipiente marcado (a), las gotitas de solucion de polfmero se muestran siendo dispensadas ya sea con una jeringa u otro dispositivo a una rata controlada sobre una capa superior de nitrogeno lfquido. La capa de nitrogeno esta situada sobre una capa inferior que consiste del no solvente seleccionado, que eventualmente servira para extraer el solvente de las gotitas de solucion de polfmero congelado. La capa de no solvente se ha congelado previamente con nitrogeno lfquido antes de la dispensacion de la solucion de polfmero. El recipiente marcado con (b) muestra el inicio de la condensacion del no solvente congelado, en el que se hundiran las gotitas polimericas congelados. El recipiente marcado con (c) muestra el procedimiento de crioextraccion despues de aproximadamente tres dfas de incubacion en donde las gotitas de solucion de polfmero, incubadas en el no solvente, se han agotado de una cantidad sustancial de solvente. El resultado es una partfcula polimerica gelificada en forma de una perla que tiene una capa exterior endurecida. Como puede verse por la representacion, la altura del no solvente dentro del recipiente se reduce ligeramente debido a una cierta evaporacion de la sustancia no solvente. El tamano de las perlas se encogera de forma sustancial durante este proceso dependiendo de la concentracion inicial del polfmero en la solucion de polfmero.

En una realizacion de un metodo de preparacion de una partfcula que contiene PTFEP de acuerdo con la invencion, tales partfculas se pueden formar usando cualquier forma conocida o a desarrollar en la tecnica. Dos metodos preferidos de ejemplo que logran esto incluyen en donde (i) el residente no solvente en el recipiente en la realizacion del metodo descrito anteriormente se enfna hasta cerca de su punto de congelacion o a su punto de congelacion antes de la adicion de la solucion de polfmero de tal manera que las gotitas de polfmero se congelen al entrar en contacto con el no solvente preenfriado; o (ii) las gotitas de polfmero se congelan poniendolas en contacto con un gas licuado, tal como nitrogeno, que se coloca sobre un lecho de no solvente precongelado (vease, Figura 2). En el metodo (ii), despues de que se evapora el nitrogeno, el no solvente se descongela lentamente y las microesferas en su estado congelado se hundiran en el lfquido, no solvente fno donde se llevara a cabo el proceso de extraccion (eliminacion del solvente de polfmero).

Al modificar este proceso general, se pueden preparar partfculas que son huecas o sustancialmente huecas o porosas. Por ejemplo, si la eliminacion del solvente de las perlas se lleva a cabo de forma rapida, por ejemplo, mediante la aplicacion de un vado durante la etapa final de la incubacion, dara como resultado perlas porosas.

Las partfculas de la invencion se pueden preparar en cualquier tamano deseado, Las "microesferas" se pueden obtener mediante la nebulizacion de la solucion de polfmero en un aerosol de polfmero usando boquillas o bien neumaticas o ultrasonicas, tales como, por ejemplo, un Sonotek 8700-60ms o una boquilla ultrasonica Lechler US50, cada una disponible de Sono [.tek] Corporation, Milton, Nueva York, EE.UU. y Lechler GmbH, Metzingen, Alemania. Las partfculas mas grandes se pueden obtener dispensando las gotitas en la solucion no solvente usando una jeringa u otro dispositivo de formacion de gotas. Ademas, como sera conocido por una persona experta en la tecnica, el tamano de la partfcula tambien puede ser alterada o modificada por un incremento o disminucion de la concentracion inicial del polfmero en la solucion de polfmero, tal como una mayor concentracion dara lugar a un incremento del diametro de la esfera.

Las partfculas descritas aqrn incluyen un estandar y/o un nucleo preferido basado en un polfmero o copolfmero acnlico con una capa de PTFEP. Tales partfculas pueden proveer una forma esferica preferida y gravedad espedfica mejorada para su uso en una suspension de los medios de contraste para embolizacion. Los polfmeros a base de polfmero acnlico con la capa de PTFEP descritos aqrn proveen una forma sustancialmente esferica, flexibilidad mecanica y la compresibilidad, propiedades espedficas de gravedad mejorada. Los polfmeros de nucleo se pueden formar usando cualquier tecnica aceptable conocida en el arte, tal como el descrito en B. Thanoo et al., "Preparation of Hydrogel Beads from Crosslinked Poly(Methyl Methacrylate) Microspheres by Alkaline Hydrolysis," J. Appl. P. Sci., Vol. 38, 11531161 (1990). Tales polfmeros de base acnlica se forman preferiblemente mediante la polimerizacion de precursores sin hidrolizar, incluyendo metil acrilato (MA), metil metacrilato (MMA), etil metacrilato (EMA), hexametil (HMMA) o hidroxietil metacrilato (HEMA), y derivados, variantes o copolfmeros de tales derivados de acido acnlico. El mas preferido es MMA. El polfmero esta presente en el nucleo en una forma hidratada o parcialmente hidratada (hidrogel). Tales polfmeros son preferiblemente entrecruzados con el fin de proveer propiedades y estructura de hidrogel adecuados, tales como no biodegradabilidad potenciada, y para ayudar a retener la estabilidad mecanica de la estructura del polfmero al resistir la disolucion por el agua.

Preferiblemente, los prepolfmeros de nucleo se forman por polimerizacion en dispersion que puede ser del tipo de polimerizacion en suspension o emulsion. Los resultados de la polimerizacion en emulsion en partfculas de nucleo sustancialmente esfericas de aproximadamente 10 nm a aproximadamente 10 micrones. La polimerizacion en suspension dara como resultado partfculas similares pero de mayor tamano de aproximadamente 50 a aproximadamente 1200 micrones.

La polimerizacion en suspension puede iniciarse con un iniciador termico, que puede ser solubilizado en la fase acuosa o, mas preferiblemente, en la de monomero. Los iniciadores adecuados para uso en la composicion de la fase de monomero incluyen peroxido de benzoflo, peroxido de lauroflo u otros iniciadores a base de peroxido similares

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conocidos o a ser desarrollado en la tecnica, siendo el iniciador mas preferido el peroxido de lauroMo. El iniciador esta presente preferiblemente en una cantidad de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 5 por ciento en peso con base en el peso del monomero, mas preferiblemente de aproximadamente 0.3 a aproximadamente 1 por ciento en peso con base en el peso del monomero. Como se senalo anteriormente, se prefiere un comonomero de entrecruzamiento para uso en la formacion del polfmero hidratado. Comonomeros de entrecruzamiento adecuados para uso con el monomero de principio de base acnlica utilizado en la preparacion de un nucleo de partfculas polimerizada, incluyen diversos materiales a base de glicol tales como dimetacrilato de etilenglicol (EGDMA), dimetacrilato de dietilenglicol (DEGDMA) o lo mas preferiblemente, dimetacrilato de trietilenglicol (TEGDMA). Tambien se puede proveer un agente de transferencia de cadena, si se desea. Cualquier agente de transferencia de cadena de polimerizacion MA adecuado puede ser utilizado. En la realizacion preferida aqrn, se puede usar dodecilmercaptano como un agente de transferencia de cadena en cantidades aceptables para la reaccion de polimerizacion particular.

La composicion de la fase acuosa incluye, preferiblemente, un surfactante/dispersante, asf como un agente complejante, y es necesario un regulador opcional. Los surfactantes/dispersantes deben ser compatibles con los monomeros utilizados aqrn, incluyendo Cyanamer® 370M, acido poliacnlico y surfactantes de alcohol de polivinilo parcialmente hidrolizados, tales como 4/88, 26/88, 40/88. Un dispersante debe estar presente en una cantidad de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 5 por ciento en peso con base en la cantidad de agua en la dispersion, mas preferiblemente de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 1 por ciento en peso con base en la cantidad de agua en la dispersion. Puede utilizarse una solucion reguladora opcional, si es necesario, para mantener el pH adecuado. Una solucion reguladora preferida incluye fosfatos de sodio (Na2HPO^NaH2PO4). Un agente complejante adecuado es el acido etilendiaminotetraacetico (EDTA), que se puede agregar a la fase acuosa en una concentracion de desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 40 ppm de EDTA, y mas preferiblemente aproximadamente 20 hasta aproximadamente 30 ppm. Se prefiere que en la composicion de la fase acuosa, la relacion de monomero a agua es de aproximadamente 1:4 a aproximadamente 1:6.

La polimerizacion debe tener lugar a aproximadamente condiciones ambientales, preferiblemente de mas de 60°C a aproximadamente 80°C con un tiempo de gelificacion de aproximadamente una a dos horas. La agitacion a ratas de 100 a 500 rpm se prefiere para la formacion de partfculas de nucleo, con menores ratas que se aplican a las partfculas del nucleo de mayor tamano y mayores ratas aplicables a las partfculas del nucleo de menor tamano.

Una vez que se forman partfculas de nucleo de PMMA, tales como micropartfculas, se someten preferiblemente a las condiciones de hidrolisis tfpicas de aquellos en la tecnica, incluyendo el uso de aproximadamente 1-10 de exceso molar de hidroxido de potasio por mol de PMMA. Tal hidroxido de potasio se provee en una concentracion de hidroxido de aproximadamente 1-15% de hidroxido de potasio en etilen glicol. La solucion se calienta entonces preferiblemente a temperaturas de aproximadamente 150-185°C durante varias horas. Alternativamente, para minimizar las cantidades de reactivos y el coste, se prefiere que menores cantidades de hidroxido de potasio se utilicen las cuales son menos de aproximadamente 5 de exceso molar de hidroxido de potasio por mol de PMMA, mas preferiblemente de aproximadamente 3 de exceso molar o menos. Para tales reacciones hidroltticas, tambien se utiliza preferiblemente una concentracion de aproximadamente 10-15% de hidroxido de potasio en etilenglicol, y mas preferiblemente de aproximadamente 14% a aproximadamente 15%. Se entendera por un experto en la tecnica, que las condiciones de calentamiento a temperaturas mas altas se pueden usar para disminuir los tiempos de reaccion generales. Los tiempos de reaccion pueden variar dependiendo del diametro total de las partfculas de nucleo resultantes. Por ejemplo, las siguientes condiciones son capaces de proveer partfculas que tienen aproximadamente 35% de compresibilidad y la estabilidad deseada: para diametros de aproximadamente 200-300 pm, la solucion debe calentarse durante aproximadamente 7.5 a aproximadamente 8.5 horas, para diametros de aproximadamente 300-355 pm, aproximadamente 9.5 a aproximadamente 10.5 horas; para diametros de aproximadamente 355-400 pm, aproximadamente 11.5 a aproximadamente 12.5 horas; y para aproximadamente 400 a 455 pm, aproximadamente 13.5 a aproximadamente 14.5 horas, etc. El tamano de partfcula del nucleo se puede ajustar utilizando variaciones en el proceso de polimerizacion, por ejemplo, mediante la variacion de la velocidad de agitacion y la relacion del monomero a la fase acuosa. Ademas, los tamanos mas pequenos pueden lograrse mediante el incremento de la relacion de surfactante/dispersante.

Despues de la hidrolisis, las partfculas de nucleo se separan de la mezcla de reaccion y su pH se puede ajustar a cualquier rango, segun sea adecuado para etapas de procesamiento adicionales o usos previstos. El pH del nucleo de la partfcula puede ajustarse desde aproximadamente 1.0 a aproximadamente 9.4, preferiblemente de aproximadamente 7.4 si se destinan a una aplicacion fisiologica. Dado que el tamano, la relacion de hinchamiento y la elasticidad del material del nucleo de hidrogel son dependientes de valor pH, los valores de pH mas bajos pueden ser utilizados para tener efectos beneficiosos durante el secado para evitar la aglomeracion de partfculas y/o dano estructural. Las partfculas del nucleo se tamizan preferiblemente en diferentes fracciones de tamano de acuerdo con el uso previsto. El secado de las partfculas se produce preferiblemente utilizando cualquier proceso de secado estandar, incluyendo el uso de un horno a una temperatura de aproximadamente 40° -80°C durante varias horas hasta aproximadamente un dfa.

Para proveer propiedades deseadas de superficie a las partfculas de nucleo de hidrogel hidrofflico, con el fin de proveer adhesion para la recepcion de un recubrimiento de PTFEP, la superficie del hidrogel puede ser sometida a tratamiento con cualquier surfactante ionico o no ionico adecuado, tal como sales de tetraalquilamonio, polialcoholes y materiales

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similares. Un cambio mas permanente en propiedades de adhesion se produce por la representacion de la superficie de las partfculas de nucleo hidrofobas por reaccion de sus grupos de acido polimetacnlico con un reactivo adecuado. Reactivos adecuados incluyen, pero no se limitan a, alcoholes hidrofobos, amidas y derivados de acido carboxflico, mas preferiblemente incluyen alcoholes halogenados tales como trifluoroetanol. Tal tratamiento de la superficie tambien evita la deslaminacion del recubrimiento del nucleo una vez que se aplica el recubrimiento. Tratamientos de superficie preferidos pueden incluir, sin limitacion, un tratamiento inicial con cloruro de tionilo seguido de reaccion con trifluoroetanol. Alternativamente, la superficie puede ser tratada mediante la suspension de las partfculas de nucleo en una mezcla de acido sulfurico y un alcohol hidrofobo, tal como trifluoroetanol. Tales tratamientos se prefieren si las partfculas de nucleo se van a recubrir en cuanto minimicen cualquier deslaminacion de un recubrimiento.

Alternativamente, y mas preferiblemente, las partfculas de nucleo de PMA se pueden recubrir con una capa superficial de y/o infundida con sulfato de bario. El sulfato de bario es radiopaco y ayuda en la visualizacion de las partfculas acabadas cuando esta en uso. Tambien provee propiedades potenciadas de fluidizacion a las partfculas de tal manera que reduce la aglomeracion especialmente durante el secado y permite el recubrimiento en lecho fluido de las partfculas de nucleo de PMA con un recubrimiento exterior de PTFEP, proveyendo de ese modo una adhesion mejorada entre un nucleo externo PTFEP y partfculas de un nucleo de acrilato polimerico. Al permitir la fluidizacion incluso cuando las partfculas de nucleo estan hinchadas, el sulfato de bario tambien mejora las propiedades generales de recubrimiento y de adhesion. Al permitir el recubrimiento de las partfculas del nucleo, incluso en un estado hinchado con PTFEP, el sulfato de bario tambien reduce la tendencia potencial de la capa de PTFEP a agrietarse o romperse, en comparacion con el recubrimiento de las partfculas de nucleo en un estado seco y, posteriormente, la exposicion de las partfculas a una suspension en la que las partfculas del nucleo se hinchan y ejercen fuerza sobre la capa de PTFEP. Un recubrimiento de sulfato de bario en las partfculas de nucleo se aplica preferiblemente mediante adhesion del sulfato de bario en la forma de un recubrimiento opaco sobre la superficie de hidrogel de las perlas de PMA. El sulfato de bario puede ayudar ademas en la reduccion de los efectos electrostaticos que limitan el tamano de las partfculas. Al permitir absorcion de humedad adicional, el sulfato de bario tiende a contrarrestar los efectos electrostaticos.

Cristales de sulfato de bario que se adhieren solamente de manera precaria a las partfculas de nucleo de PMA pueden ser covalentemente entrecruzadas o injertadas qmmicamente a la superficie de la partfcula de nucleo por recubrimiento por aspersion de una cantidad suficiente de un promotor de la adhesion de aminosilano sobre la partfcula de nucleo de PMA. Esto ayudara a reducir efectivamente la materia de partfculas de sulfato de bario en solucion despues de la hidratacion de las partfculas del nucleo. Partfculas del nucleo de ejemplo incluyen 3-aminopropil- trimetoxisilano y promotores similares de adhesion a base de silano.

Para mejorar la visualizacion de las micropartfculas hechas como se ha senalado aqrn se incluye la absorcion de un colorante organico soluble en agua dentro de las partfculas del nucleo de hidrogel. Colorantes de ejemplo son preferentemente aquellos colorantes aprobados por la FDA para uso humano y que son conocidos o que son desarrollados para un uso seguro, no toxico en el cuerpo y que son capaces de proveer contraste aceptable. Los colorantes organicos pueden incluir colorantes tales como D & C Violeta No. 2 y otros aprobados preferiblemente para usos de dispositivos medicos, tales como para lentes de contacto y suturas reabsorbibles. Mientras que el sulfato de bario opera como un agente de relleno inorganico y pigmento finamente disperso que hace que las partfculas sean visibles por difraccion de la luz debido al tamano de cristal pequeno, los colorantes cuando se impregnan en las partfculas absorben la parte complementaria del espectro de color visible.

Las micropartfculas hechas de acuerdo con el proceso anterior para formar un polfmero de hidrogel del nucleo son entonces recubiertas con PTFEP y/o sus derivados. Cualquier proceso de recubrimiento adecuado puede ser utilizado, incluyendo lecho fluidizado de solvente y/o tecnicas de aspersion. Sin embargo, se pueden conseguir resultados preferidos usando tecnicas de lecho fluidizado en el que las partfculas de nucleo pasan a traves de una corriente de aire y se recubren a traves de aspersion mientras que giran dentro de la corriente de aire. El polfmero de PTFE o derivado se provee en solucion diluida para la aspersion para evitar la obstruccion de la boquilla.

Ejemplos de solventes para uso en tales soluciones incluyen acetato de etilo, acetona, hexafluorobenceno, metil etil cetona y solventes similares y mezclas y combinaciones de los mismos, el mas preferido es acetato de etilo solo o en combinacion con acetato de isoamilo. Las concentraciones tfpicas preferidas incluyen aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.3 por ciento en peso de PTFEP o su derivado en solucion, mas preferiblemente aproximadamente 0.02 a 0.2 por ciento en peso de PTFEP, y lo mas preferiblemente aproximadamente 0.075 a aproximadamente 0.2 por ciento en peso. Debe entenderse en base a esta divulgacion que el tipo de nucleo de hidrogel puede ser variada al igual que la tecnica para el recubrimiento de una partfcula de nucleo, sin embargo, se prefiere que un nucleo que es util en las tecnicas de tratamiento y las aplicaciones descritas aqrn este formado y subsecuentemente recubierto con PTFEP y/o sus derivados como se describe aqrn.

Como se discutio previamente, las partfculas se pueden usar en diversas aplicaciones medicas y terapeuticas, tales como la embolizacion, el suministro de farmacos, formacion de imagenes (de ultrasonido) y como partfculas trazadoras. Por ejemplo, en una realizacion, la invencion incluye partfculas para uso en un metodo de reducir al mmimo el flujo de sangre a un tejido espedfico en un mamffero. Este proceso, conocido comunmente como embolizacion, incluye la oclusion o la obstruccion de al menos una parte de un vaso, o de todo el vaso, con una o mas de las

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partmulas de la invencion. Tal procedimiento es particularmente util en el tratamiento de enfermedades y patolog^as que involucran tejidos vascularizados indeseables, por ejemplo, tejido tumoral o trastornos que involucran la proliferacion incontrolada de ciertas celulas, tales como endometriosis. En tales procedimientos, las partmulas se preparan de acuerdo con los procedimientos descritos anteriormente, y pueden ser insertadas en el vaso sangumeo por cualquier practica medica conocida invasiva o no invasiva o a ser desarrollada en la tecnica, tales como a traves de un cateter, una jeringa, o una incision quirurgica. La embolizacion puede llevarse a cabo de tal manera que solamente una parte del vaso sangumeo se ocluye, o puede ser ocluido todo el vaso. En el metodo, si se desea, se pueden usar partmulas que se han cargado con un agente activo tal como un agente citostatico, un agente antiinflamatorio, un agente activo antimitogenico o de proliferacion celular, una hormona, o cualquier otro agente activo deseable, como se describe aqrn. Las partmulas de embolizacion de acuerdo con la presente invencion son capaces de demostrar una visibilidad optica mejorada, radioopacidad adicional, y una densidad espedfica optima de aproximadamente 1.17 g/cm3. Las partmulas de embolizacion en esta invencion se pueden utilizar con diferentes colorantes como marcadores como se indico anteriormente para los tamanos de partmulas, productos farmaceuticos embebidos para el suministro localizado de farmacos y caractensticas de elucion controlada de farmacos.

Para uso en terapia de embolizacion, la densidad de partmula se toma preferiblemente en consideracion para asegurar propiedades beneficiosas para el suministro de partmulas. La posible obstruccion de un sistema de suministro basado en cateter se puede producir si se utiliza un medio de suministro no coincidente en densidad. Ademas, es deseable incluir una cierta cantidad minima de agente de contraste en el medio de suministro para lograr niveles suficientes de contraste fluoroscopico durante la cirugfa. Actualmente, la densidad de hidrogel de polimetacrilato esta entre 1.05 g/c m3 y 1.10 g/c m3 en funcion del contenido de agua de equilibrio. Los medios mas comunes de agente de contraste yodados no ionicos con 300 mg de yodo por ml tienen densidades de 1,32-1,34 g/c m3. Como se usa aqrn, "flotabilidad" se refiere a la capacidad de las partmulas para que sustancialmente floten libres en solucion que se produce cuando la densidad de la partmula es sustancialmente la misma que el medio en el que estan suspendidas. Las partmulas recubiertas formadas de acuerdo con la presente invencion como se describe aqrn puede llegar a la flotabilidad cuando hay aproximadamente 30% de agente de contraste en el medio de suministro, sin embargo, tales niveles se pueden ajustar para tal uso preferido de acuerdo con tecnicas descritas aqrn.

Un metodo para incrementar la densidad de las partmulas es mediante el uso de agua pesada u oxido de deuterio (D2O). Cuando el agua pesada se utiliza para hinchar las partmulas, el D2O desplaza al H2O, lo que incrementa el peso de las partmulas para mejores niveles de dispersion y de flotabilidad. Tfpicamente esto lleva a la posibilidad de adicionar cantidades mayores de agente de contraste de al menos aproximadamente 5% utilizando tal tecnica. Sin embargo, algun efecto equilibrante puede ocurrir con el tiempo cuando las partmulas se ponen en contacto con una solucion acuosa de agente de contraste. Asf, se prefiere que cuando se usa D2O para este proposito, ya sea que los tiempos de suspension se mantengan a un mmimo o, mas preferiblemente, que el agente de contraste sea provisto en una solucion que tambien utiliza D2O.

Alternativamente, las partmulas de pH 1 pueden ser neutralizadas con hidroxido de cesio y/o las partmulas neutralizadas finales pueden ser equilibradas con cloruro de cesio. Tales compuestos difunden cesio en las partmulas, de tal manera que se forme ya sea la sal de cesio de acido polimetacnlico o se difunda acido poli metacnlico y por lo tanto enriquecido con cloruro de cesio.

El cesio incrementa la densidad de las partmulas, incrementando de este modo la posibilidad de adicionar cantidades mayores de agente de contraste. Los niveles tfpicos de flotabilidad se pueden ajustar usando la tecnica de cesio de tal manera que se puede agregar aproximadamente 45 a aproximadamente 50% de agente de contraste al medio de suministro como se desea para la embolizacion. Las sales de cesio no son toxicas y hacen las partmulas visibles utilizando fluoroscopfa. El peso atomico del cesio de 132.9 g/mol es ligeramente mayor que la de yodo que provee efectos beneficiosos incluyendo incremento de la densidad global y el potenciamiento de la visibilidad de contraste de rayos X, incluso sin un agente de contraste. Para ciertos tratamientos contra el cancer donde se desea un isotopo radioactivo de cesio, tal agente activo se puede utilizar como una fuente alternativa de cesio haciendo las partmulas flotantes en una solucion embolica asf como que es capaz de ser utilizado como una fuente de tratamiento activo.

Las tecnicas mencionadas anteriormente para mejorar la densidad de las partmulas, tales como micropartmulas para la embolizacion u otras aplicaciones en las que la densidad y/o flotabilidad en solucion son propiedades aplicables que se pueden aplicar a las partmulas preferidas descritas aqrn y/o se pueden aplicar para otras partmulas similares. Se debe entender que la divulgacion no se limita al tratamiento con cesio y/o con D2O de las partmulas preferidas aqrn y que tales tecnicas pueden tener implicaciones mas amplias en otras partmulas tales como otros hidrogeles de base acnlica y otras partmulas polimericas.

Como se senalo anteriormente, el sulfato de bario se puede utilizar entre las partmulas de nucleo y el recubrimiento de PTFE preferido o introducido en el interior de las partmulas de nucleo utilizando cualquier tecnica conocida o a desarrollar en el arte. Tambien, los colorantes organicos se pueden incluir de manera similar en el nucleo de las partmulas. Estos materiales, en particular el sulfato de bario, tambien contribuyen a un incremento en densidad, asf como proveen radioopacidad. Ademas de un incremento general de la densidad como provisto por los compuestos anteriormente indicados D2O o cesio, el sulfato de bario permite este beneficio incluso despues de la hidratacion

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sustancial y/o total, permitiendo que las partmulas en suspension permanezcan isotonicas. As^ un recubrimiento de polvo de sulfato de bario puede proveer un precipitado inerte que no tiene efecto en la osmolaridad fisiologica.

Se debe entender, sobre la base de esta divulgacion, que los diversos aditivos de flotabilidad mencionados anteriormente se pueden utilizar independientemente o en combinacion para proveer los efectos mas beneficiosos para una combinacion de partmulas de nucleo y el recubrimiento dado.

La invencion tambien incluye partmulas para su uso en metodos para suministrar un agente activo a un area localizada en el cuerpo de un mairnfero. El metodo incluye poner en contacto el area localizada con al menos una de las partfculas de la invencion como se describe anteriormente, de tal manera que una cantidad efectiva del agente activo se libera de forma local al area. Las enfermedades o patologfas que se pueden tratar por este metodo incluyen cualquier en donde la aplicacion localizada o topica del agente activo alcanza algun beneficio en contraste a la absorcion sistemica del farmaco. Agentes activos adecuados incluyen NSAIDS, esteroides, hormonas, acidos nucleicos, agentes utilizados en el tratamiento de trastornos del tracto gastrointestinal, tales como, ulceras, enfermedad de Crohn, colitis ulcerosa y el smdrome del intestino irritable. Otros agentes activos pueden incluir tacrolimus, sirolimus, paclitaxel, cis/carboplatino, agentes antineoplasicos, doxorubicina y/o agentes de bloqueo de receptores, por ejemplo, bloqueadores de integrina avp3, que inhiben la union celular.

Si la partmula formulada para el suministro de un agente activo a un area localizada es aproximadamente 1 a aproximadamente 1,000 pm en diametro, las microesferas cargadas con farmaco se pueden aplicar a areas localizadas dentro del cuerpo de un marnffero usando jeringas y/o cateteres como un dispositivo de suministro, sin causar oclusiones inadvertidas. Por ejemplo, utilizando un agente de contraste, un cateter puede ser insertado en la arteria de la ingle y su movimiento monitorizado hasta que se haya llegado al area donde se desea la administracion localizada. Una dispersion de las partmulas en un medio de inyeccion adecuado se puede inyectar a traves del cateter, lo que garantiza solamente que un area espedfica del cuerpo sera sometido a tratamiento con perlas cargadas de farmaco (partmulas), Tal como se comprendera por una persona de experiencia en la tecnica , medios de inyeccion incluyen cualesquiera medios farmaceuticamente aceptables que son conocidos o que se desarrollan en la tecnica, tales como, por ejemplo, solucion salina, PBS o cualquier otro medio fisiologico adecuado. De acuerdo con una realizacion adicional descrita aqrn, la invencion incluye una dispersion inyectable incluyendo partmulas y un agente de contraste cuyas partmulas se dispersan sustancialmente en la solucion. En una realizacion preferida, las partmulas tambien son detectables a traves de fluoroscopfa.

Las partmulas polimericas de la invencion pueden usarse para preparar una formulacion de liberacion sostenida de un agente activo para la administracion oral. La formulacion comprende una partmula, como se describe anteriormente, cargada con un agente activo. La partmula polimerica utilizada puede ser hueca, sustancialmente hueca o solida. La partmula puede ser cargada con el agente activo ya sea por dispersion o solvatacion del agente activo en la solucion de polfmero antes de la produccion de partmulas de tamano micro a traves de gotitas de aspersion, formacion de pastillas de un fundido de polfmero o realizacion de un proceso de crioextraccion. Alternativamente, se puede preparar una partmula de polfmero sin carga y, subsecuentemente, sumergirla en soluciones que contienen agentes activos. Las partmulas se incuban entonces en estas soluciones durante una cantidad suficiente de tiempo para que el agente activo se difunda en la matriz del polfmero. Despues de secar las partmulas, el agente activo sera retenido en la partmula de polfmero. Si se utiliza este mecanismo de carga, la carga de farmaco puede ser controlada mediante el ajuste de las concentraciones de farmaco del medio de incubacion y la eliminacion de las partmulas del medio de incubacion cuando se ha alcanzado una condicion de equilibrio.

Ademas, se contempla que el agente activo se puede seleccionar de tal manera que se complemente la accion de las partmulas de una manera sinergica, especialmente si las partmulas estan siendo utilizadas en un procedimiento oclusivo o de embolizacion. Por ejemplo, si el tejido al que se desea reducir al mmimo el flujo de sangre es un tejido tumoral, se puede desear cargar las partmulas utilizadas en la oclusion con un farmaco citostatico, agentes antiangiogenicos, o un farmaco antimitotico.

Tambien se provee un metodo de rastrear el paso de una partmula a traves de un vaso sangumeo u otra cavidad en un cuerpo de mai^ero. El metodo incluye la inyeccion en el vaso, cavidad, o un conducto adyacente a dicha cavidad o vaso, al menos una partmula de trazador, en donde la partmula de trazador es al menos una partmula preparada de acuerdo con los procedimientos descritos anteriormente.

La partmula de trazador puede incluir un agente de contraste que puede ayudar en la visualizacion de la partmula a medida que pasa a traves de la cavidad del cuerpo, los vasos sangumeos, y/o otro local. En general, en esta aplicacion se prefieren partfculas mas pequenas, tales como aquellas en el rango de aproximadamente de 1 a aproximadamente 10 pm, especialmente si las partfculas son para ser inyectadas en la corriente sangumea. Sin embargo, las partfculas pueden ser de cualquier tamano, siempre que, para este proposito, no sean lo suficientemente grandes como para ocluir el vaso sangumeo, la cavidad del cuerpo, o en la cavidad adyacente o el vaso al que se aplica el procedimiento.

Si las partfculas se cargan con un agente de contraste, su movimiento puede ser visualizado con maquinas de rayos X, o cualquier otro procedimiento de contraste, dependiendo del agente de contraste utilizado. Sin embargo, si las

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partfculas no contienen un agente de contraste, el flujo de las partfculas puede ser visualizado usando tomograffa computarizada basada en 19F-RMN.

Si se desea, se puede recubrir la partfcula de trazador que contiene un agente de contraste con un recubrimiento de polfmero. El recubrimiento de polfmero puede comprender cualquier polfmero conocido o a ser desarrollado en la tecnica, incluyendo cualquier polfmeros de fosfaceno. Si hay alguna toxicidad o preocupacion de toxicidad con respecto al agente de contraste, es deseable que el uno o mas de agentes de recubrimiento sean no biodegradables. Dependiendo de la naturaleza del procedimiento de visualizacion, se pueden proveer tales agentes de contraste (por ejemplo, de la clase de agentes que potencian el contraste radiografico convencional, tales como compuestos que contienen yodo ionico o no ionico (Imeron™, Optiray ™, etc.).

Cuando se emplea la formacion de imagenes por resonancia magnetica (MRI) para la visualizacion, el agente de contraste que se va a proveer puede ser escogido de la clase de compuestos de tierras raras, tales como el Gadolinio y quelatos de Samario, y asf sucesivamente, como es bien conocido en la tecnica.

Dado que el componente de nucleo de hidrogel en realizaciones de la presente invencion se deriva de un polfmero de hidrogel a base de acrilato anionico, tales como acido polimetacnlico y similares, la incorporacion de compuestos de metales multivalentes, incluyendo las tierras raras antes mencionadas u otros metales, facilita una interaccion ionica favorable de estos compuestos, tal como por entrecruzamiento ionico o interaccion ionica similar, proveyendo asf la retencion favorable o la acumulacion de estos compuestos en las partfculas y por lo tanto proveen un efecto de liberacion sostenida de tales compuestos en diversas formas de realizacion de acuerdo con la presente invencion.

La invencion tambien incluye partfculas para uso en el metodo de llevar a cabo un procedimiento potenciado de formacion de imagenes de ultrasonido (sonograffa). Con el fin de hacer esto, se puede administrar al sujeto de ultrasonido al menos una microcapsula hueca al area del sujeto de ultrasonido que se desea visualizar. Tal administracion puede realizarse por cualquier medio conocido o a desarrollar en la tecnica, incluyendo mediante el uso de una jeringa, cateter u otro dispositivo medico invasivo o no invasivo, y/o por una incision quirurgica. En tal metodo, es preferible utilizar partfculas que sean huecas o sustancialmente huecas, esto es, que tiene una cavidad interior que es igual a por lo menos aproximadamente 20%, al menos aproximadamente 30%, al menos aproximadamente 40%, al menos aproximadamente 50%, al menos aproximadamente 80%, al menos aproximadamente 90%, del volumen de la partfcula entera. Las partfculas huecas se administran a una porcion del sujeto de ultrasonidos del que se desea la imagen. Si bien no se desea estar ligado por la teona, se especula que las partfculas potencian la imagen de ultrasonido mediante el aumento del ultrasonido "eco" debido a su cambio de densidad abrupta, cuando se compara con el tejido circundante. Las cavidades huecas de las partfculas actuan para reflejar el ultrasonido, potenciando de este modo la imagen.

A menos que se indique otra cosa, las temperaturas se informan en grados Centfgrados y la presion es la atmosferica o proxima. Un ejemplo de la preparacion de un polifosfaceno de esta invencion se provee con la smtesis de polfmero de poli[bis(trifluoroetoxi) fosfaceno] (Pzf), que se pueden preparar de acuerdo con la publicacion de solicitud de patente de U.S. No. 2003/0157142.

Tambien a menos que se indique otra cosa, cuando se divulga o reivindica un rango de cualquier tipo, por ejemplo un rango de pesos moleculares, espesores de capa, concentraciones, temperaturas, y similares, se pretende divulgar o reivindicar individualmente cada numero posible que tal rango podna razonablemente abarcar, incluyendo cualquier subrango abarcado en el mismo. Por ejemplo, cuando los Solicitantes divulgan o reivindican una unidad estructural qmmica que tiene un cierto numero de atomos, por ejemplo atomos de carbono, la intencion de los Solicitantes es divulgar o reivindicar individualmente cada numero posible que tal rango podna abarcar, consistente con lo divulgado aqrn. Asf, por la divulgacion de que un sustituyente o grupo alquilo puede tener de 1 a 20 atomos de carbono, la intencion de los Solicitantes es citar que el grupo alquilo tiene 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, o 20 atomos de carbono. En otro ejemplo, por la divulgacion de que las microesferas tienen un diametro de aproximadamente 500 a 600 pm, los solicitantes incluyen dentro de esta divulgacion la citacion de que las microesferas tienen un diametro de aproximadamente 500 pm, aproximadamente 510 pm, aproximadamente 520 pm, aproximadamente 530 pm, aproximadamente 540 pm, aproximadamente 550 pm, aproximadamente 560 pm, aproximadamente 570 pm, aproximadamente 580 pm, aproximadamente 590 pm, y/o aproximadamente 600 pm, incluyendo cualquier rango o subrango abarcado en el mismo.

Ejemplo 1 (Referencia)

Se formaron nucleos de micropartfculas de acuerdo con una realizacion preferida aqrn. Se preparo una solucion de agua desionizada de alcohol de polivinilo (PVA) usando aproximadamente 23 g de pVa de peso molecular promedio en peso de aproximadamente 85,000-124,000, cuyo PVA estaba aproximadamente de 87-89% hidrolizado y 1000 g de agua. Se preparo una solucion reguladora de fosfato usando 900 g de agua desionizada, 4.53 g de hidrogenofosfato de sodio, 0.26 g de dihidrogenofosfato de sodio y 0.056 g de acido etilendiaminotetraacetico (EDTA). El monomero metacrilato de metilo (MMA) se destilo a vacfo antes de su uso.

La polimerizacion se llevo a cabo en un matraz de tres bocas, de fondo redondo, 2000-ml con un aparato de agitacion mecanica de KPG adjunto. El matraz tambien estaba equipado con un termometro, condensador de reflujo y una valvula de liberacion de presion con una entrada de nitrogeno. El proceso de polimerizacion utilizado ademas 100 ml de la solucion de PVA preparada mas arriba, 900 ml de la solucion reguladora de fosfato, 0.65 g de peroxido de 5 dilauroflo, 200.2 g de metil ester de acido metacnlico y 2.86 g de dimetacrilato de trietilenglicol. [00136] Se suministraron al matraz de reactor las soluciones de pVa y reguladoras. Se introdujeron el MMA destilado y dimetacrilato de trietilenglicol, luego se agrego peroxido de dilauroilo al mismo matraz y los componentes se agitaron para asegurar la disolucion de solidos. El matraz de reaccion se purgo con argon y la velocidad del agitador se establecio en 150 rpm para producir tamanos de partfcula de una mayona en el rango de 300-355 mm. La agitacion 10 continuo durante aproximadas 5 minutos. El agitador se fijo entonces a 100 rpm y se descontinuo el lavado de argon. El matraz de reaccion se sometio entonces a un bano de agua que se calento hasta 70°C y se mantuvo aproximadamente a esa temperatura durante aproximadamente 2 horas. La temperatura del bano se incremento entonces hasta 73°C y se mantuvo durante una hora, luego, la temperatura del bano de agua se elevo de nuevo hasta 85°C y se mantuvo durante otra hora. La agitacion y el calentamiento se descontinuaron. La solucion se filtro y los 15 nucleos de micropartfculas de polimetacrilato resultantes se secaron en un horno a 70°C durante aproximadamente 12 horas. Los nucleos de micropartfculas fueron sometidos a tamizado y se recolectaron en fracciones de tamano de 100-150; 150-200; 200-250; 250-300; 300-355; 355-400; y 400 a 450 pm con un rendimiento maximo a 300-355 pm.

Los nucleos de micropartfculas de PMMA asf formadas fueron entonces hidrolizadas. Una porcion de 100 g de nucleos de micropartfculas de tamano de 250-300 pm, 150 g de hidroxido de potasio y 1.400 g de etilenglicol se agregaron a 20 un matraz de 2000 ml, un condensador de reflujo con tubo de secado conectado, y la mezcla se calento a 165°C durante 8 horas para la hidrolisis completa. La mezcla se dejo enfriar hasta temperatura ambiente, la solucion se decanto y los nucleos de micropartfculas se lavaron con agua desionizada. El procedimiento se repitio para otros tamanos calibrados de micropartfculas (se aplicaron los siguientes tiempos de reaccion: partfculas de 300-355 micrones: 10 horas, partfculas de 355-400 micrones: 12 horas y partfculas de 400-455 micrones: 14 horas). Es decir, 25 el tamano particular de las partfculas puede ser seleccionado, estandarizado, o calibrado de acuerdo con las condiciones bajo las cuales se preparan.

Los nucleos de micropartfculas fueron finalmente se acidifico con acido clorlddrico a un pH de 7.4, y se secaron en un horno a aproximadamente 70°C.

Ejemplo 2 (Referencia)

30 Nucleos de micropartfculas formadas de acuerdo con el Ejemplo 1 fueron entonces esterificados en este Ejemplo. Para el tratamiento de superficie de esterificacion, se pesaron 800 g de nucleos de micropartfculas secas del Ejemplo 1 en un recipiente de reaccion de 2 L con un condensador de reflujo. Se agregaron 250 g de cloruro de tionilo en 1.5 L de dietil eter bajo agitacion. Se continuo la agitacion a temperatura ambiente durante 20 horas. El solvente y los reactivos volatiles se eliminaron por filtracion y subsecuentemente secado al vado. Luego, se introdujeron 500 g de 35 trifluoroetanol en 1.5 L de eter y la suspension se agito durante otras 20 horas a temperatura ambiente. Los nucleos de partfculas finalmente se secaron bajo vado.

Ejemplo 3 (Referencia)

En un tratamiento de superficie alternativo al Ejemplo 2, 800 g de nucleos de micropartfculas secas del Ejemplo 1 se hicieron reaccionar con 1140 g de trifluoroetanol y se agregaron 44 g de acido sulfurico como catalizador. La mezcla 40 se agito durante 20 horas a temperatura ambiente, se filtro y se seco bajo vado.

Ejemplo 4 (Referencia)

800 g de nucleos de micropartfculas de sal de potasio de PMMA seca que fueron parcialmente esterificados con trifluoroetanol como se describe mas arriba en los Ejemplos 1-2 se recubrieron por aspersion con PTFEP en un aparato de recubrimiento de lecho fluidizado MP-I Precision Coater™ (disponible de Aeromatic- Fielder AG, Bubendor, Suiza). 45 Los nucleos de partfculas fueron recogidos por una corriente de aire (40-60 m3/h, 55°C de temperatura de entrada) y recubiertos por aspersion con microgotitas de solucion de PTFEP desde una boquilla coaxial de fluido de aire. La composicion de la solucion fue de 0.835 g de PTFEP, 550 g de acetato de etilo y 450 g de acetato de isopentilo. Se alimento a traves del orificio interior de la boquilla de 1.3 mm de ancho a una rata de 10 a 30 g/min. En la cabeza de la boquilla, se atomizo con aire presurizado (2.5 bar). Se calculo la cantidad total de la solucion de aspersion (3 kg) 50 para recubrir el nucleo de la partfcula con una pelfcula de PTFEP de 150 nm de espesor.

Ejemplo 5 (Referencia)

La absorcion de colorantes organicos fue probado en micropartfculas formadas de acuerdo con el Ejemplo 1. A 2 ml de solucion salina regulada con fosfato que contiene 1 ml de perlas hidratadas se proveyo una cantidad de 5-10 pl del colorante respectivo como una solucion de 10 milimolar en etanol. Las muestras se incubaron durante 30-60 minutos 55 a temperatura ambiente bajo agitacion suave del vial. El lfquido sobrenadante se descarto y las partfculas se lavaron tres veces con 2 ml de bien sea agua desionizada, solucion salina o solucion reguladora de PBS antes de la

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visualizacion con microscopia optica y de fluorescencia. Los colorantes probados incluyeron colorantes derivados de trifenilmetano tales como diacetato de fluorescema y Rodamina 6G los cuales fueron evaluados junto con colorantes a base de carbocianina tales como Dil. Los colorantes fluorescema y Rhoamine a base de trifenilmetano exhibieron una afinidad espedfica para el nucleo de hidrogel de PMMA hidrofllico a traves de interacciones ionicas. Fueron capaces de soportar facilmente las condiciones rigurosas de lavado repetido y la esterilizacion con vapor sin lixiviacion sustancial. El colorante de carbocianina Dil por otra parte exhibio una alta selectividad para la capa de PTFEP hidrofoba, sin penetrar en el material del nucleo de PMAA hidrofllico. Asf, con la tincion subsecuente que emplea la combinacion de Dil y diacetato de fluorescema tanto nucleo y la capa podfan ser visualizadas simultaneamente empleando un microscopio optico de fluorescencia. Como resultado, este procedimiento provee un ensayo de tincion con fluorescencia rapido, sensible para las parflculas de PMAA que hacen visibles simultaneamente al nucleo y la capa bajo condiciones encontradas en aplicacion real. Este procedimiento permite ademas el establecimiento de la tension mecanica-elastica o danos en la capa de PTFEP. Se muestra, ademas, la afinidad de ciertas clases de colorantes para los diversos componentes de la parflcula.

El uso de estos y otros colorantes se puede utilizar para identificar visualmente microesferas seleccionadas, que pueden ser provistas y tenidas para la identificacion para indicar ciertos tamanos de microesferas para uso en aplicaciones clmicas o de diagnostico seleccionadas. La codificacion con color tambien puede utilizarse para identificar microesferas seleccionados sobre la base de otras propiedades, tales como el contenido de ciertos agentes terapeuticos o de diagnostico. Las aplicaciones de acuerdo con la presente invencion tambien pueden mejorar la visualizacion de imagenes mediante el potenciamiento del comportamiento de flotabilidad de las parflculas

La Figura 3A muestra microesferas de ejemplo A, B, y C de la presente invencion, en la que las microesferas son cada una de diferentes diametros, y cada uno tiene una codificacion con color diferente. En un uso ejemplar de tales microesferas de la presente invencion, las microesferas codificadas con colores de tamanos similares se pueden empacar por separado y se suministran para su uso. Tales microesferas codificadas con colores pueden proveer a un usuario una indicacion visual de las microesferas espedficas en un uso clmico o de diagnostico particular.

En diversas realizaciones de acuerdo con la presente invencion, las microesferas se pueden producir en tamanos calibrados que van desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 10,000 nanometros de diametro. En una realizacion de la presente invencion, las microesferas de la presente invencion se pueden proveer en tamanos de aproximadamente 40, aproximadamente 100, aproximadamente 250, aproximadamente 400, aproximadamente 500, aproximadamente 700, y aproximadamente 900 nanometros de diametro, con un color visualmente distintivo impartido para cada tamano de microesfera. Otros tamanos, rangos de tamano, y microesferas dimensionadas calibradas que carecen de tinte de color tambien se incluyen en la presente invencion. No solamente se pueden proveer microesferas o parflculas de diferentes rangos de tamano, sino que su elasticidad puede ser controlada de acuerdo con la presente invencion para proveer espedficamente comportamiento de embolizacion proximal o distal, debido a los potencialmente diferentes rangos de compresibilidad que pueden alterar la distancia de desplazamiento de la parflculas o microesferas despues de su liberacion dentro de un vaso sangumeo seleccionado. Las microesferas de la presente invencion tambien se pueden proveer en tamanos personalizados y/o con colores personalizados segun lo especificado por un usuario para aplicaciones de diagnostico clmico o terapeutico espedficas.

Ejemplo 6 (Referencia)

La quimioembolizacion transarterial o TACE es un procedimiento clmico en el que el suministro de sangre a un tumor se ve interrumpido por la embolizacion y la quimioterapia se administra directamente en el tumor. La embolizacion selectiva de los vasos sangumeos del tumor sin la administracion directa de la quimioterapia (embolizacion blanda) tambien se realiza como un procedimiento clmico en ciertas situaciones.

En la mayona de los organismos vivos con un sistema circulatorio desarrollado, el sistema vascular tiende a disminuir a partir de los vasos de mayor diametro proximal al corazon a los vasos mas pequenos mas distales al corazon. Asf, las arterias mas grandes tienden a dividirse en arterias mas pequenas, lo que eventualmente disminuye el nivel de arteriolas y la interfaz con venulas de diametro pequeno. El flujo venoso progresa desde tales venulas a traves de las venas de diametro sucesivamente mas grande a medida que el flujo retorna al corazon.

Es comun, por lo tanto, que los vasos sangumeos de diferentes tamanos puedan existir dentro de una masa de tumor u otro tejido objetivo. En una situacion clmica, donde se desea la embolizacion y la interrupcion maxima de suministro de sangre a un tumor u otro tejido objetivo, la embolizacion en serie de los vasos del tumor progresivamente mas grandes puede proveer una embolizacion mas completa, con o sin el suministro de quimioterapeuticos u otros agentes terapeuticos.

La Figura 3B es una representacion conceptual de una embolizacion selectiva de una arteria 120 de ejemplo mediante la administracion en serie de microesferas 121, 122, y 123 de tamano diferente. La direccion del flujo de la sangre dentro de la arteria 120 de ejemplo se muestra por las flechas en la Figura 3B. En este ejemplo, la microesfera 121 es la de diametro mas pequeno de las microesferas administradas, y se inyecta primero en la arteria 120, que ocluye el lumen del vaso en el diametro del vaso mas pequeno que no permitira el paso de la microesfera 121. Continuando con este ejemplo, la microesfera 122 es de diametro intermedio de las microesferas administradas, y se inyecta primero

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en la arteria 120, que ocluye el lumen del vaso en el diametro del vaso mas pequeno que no permitira el paso de la microesfera 122. Finalmente, en este ejemplo, la microesfera 123 es la de diametro mas grande de las microesferas administradas, y se inyecta primero en la arteria 120, que ocluye el lumen del vaso en el diametro del vaso mas pequeno que no permitira el paso de la microesfera 123. El resultado en este ejemplo es el bloqueo secuencial de flujo de sangre en multiples niveles a lo largo del suministro de sangre del tumor o del tejido objetivo.

En otros ejemplos de la presente invencion, menos de tres o mas de tres microesferas de diferentes tamanos se pueden administrar para asegurar la embolizacion deseada de un tumor u otro tejido objetivo.

Tal como se provee en los ejemplos anteriores de la presente invencion, las microesferas de diferentes tamanos de la presente invencion pueden ademas estar provistas con codificacion con color para permitir la identificacion de usuario y la confirmacion visual de las microesferas dimensionadas en uso en cualquier etapa del procedimiento clmico.

El suministro de microesferas de diferentes tamanos u otras cualidades inherentes puede estar ademas facilitado por el uso de empaque de transporte y/o dispositivos de suministro que estan codificados con colores para permitir la identificacion de usuario y una confirmacion visual de las microesferas dimensionadas en uso en cualquier etapa dada del procedimiento clmico en aplicaciones de ejemplo de acuerdo con la presente invencion. En diversas aplicaciones de ejemplo de la presente invencion, tales dispositivos codificados con color pueden ser utilizados en combinacion con la codificacion con color de las propias microesferas, con la microesfera correspondiente y la codificacion con color del dispositivo de empaque/suministro

La Figura 3C muestra una jeringa utilizada para el empaque y/o suministro de microesferas codificadas con colores de un tamano de seleccion de acuerdo con la presente invencion. En el ejemplo mostrado en la Figura 3C, la jeringa 124 comprende un barril 125, un embolo 126, una punta 127 del embolo, una punta 128 de inyeccion de tipo Luhr, y una capa 129 de punta Luhr.

Como se muestra en la Figura 3C, uno o mas de los componentes del barril 125, un embolo 126, una punta 127 del embolo, una punta 128 de inyeccion de tipo Luhr, y una capa 129 de punta Luhr puede estar coloreado en un color comun acuerdo con un codigo de color para indicar una propiedad deseada de las microesferas contenidas en el mismo. En un ejemplo de la presente invencion, una jeringa puede contener microesferas codificadas con color para indicar un cierto tamano de las microesferas, y el embolo de la jeringa, la punta del embolo, y la capa de punta Luhr pueden estar coloreadas de manera similar para indicar ademas la propiedad deseada de las microesferas contenidas a un usuario.

Claims (14)

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   Reivindicaciones

   1. partfculas polimericas codificadas con color que comprenden: un nucleo de hidrogel a base de acrilato anionico;

   un compuesto de metal multivalente que forma una interaccion ionica con el nucleo de hidrogel a base de acrilato; y una capa externa que comprende uno o mas colorantes y un polifosfaceno que tiene la formula general (I):

   R1 R2 R3

   imagen1

   en donde el valor de n es un entero de 2 a ~;

   R1 a R6 se seleccionan independientemente del grupo que consiste de:

   un alquilo, aminoalquilo, haloalquilo, tioalquilo, tioarilo, alcoxi, haloalcoxi, ariloxi, haloariloxi, alquiltiolato, ariltiolato, alquilsulfonilo, alquilamino, dialquilamino, sustituido o no sustituido que comprende alquilo heterociclo uno o mas heteroatomos seleccionados de nitrogeno, oxfgeno, azufre, fosforo, o una combinacion de los mismos, o heteroarilo que comprende uno o mas heteroatomos seleccionados de nitrogeno, oxfgeno, azufre, fosforo, y una combinacion de los mismos

   en donde las partfculas polimericas se forman como microesferas, siendo cada microesfera producida en un tamano o rango de tamano y teniendo cada tamano o rango de tamano un color visualmente distintivo impartido a la misma por los uno o mas colorantes para proveer una indicacion visual del tamano o rango de tamano de la microesfera espedfica.
2. 2. Las partfculas polimericas codificadas con color de la Reivindicacion 1, en donde R1 a R6 se seleccionan independientemente del grupo que consiste de OCH3, OCH2CH3, OCH2CH2CH3, OCF3, OCH2CF3, OCH2CH2CF3, OCH2CF2CF3, OCH(CF3)2, OCCH3(CF3)2, OCH2CF2CF2CF3, OCH2(CF2)3CF3, OCH2(CF2)4CF3, OCH2(CF2)5CF3, OCH2(CF2)6CF3, OCH2(CF2)7CF3, OCH2CF2CHF2, OCH2CF2CF2CHF2, OCH2(CF2)3CHF2, OCH2(CF2)4CHF2, OCH2(CF2)5CHF2, OCH2(CF2)6CHF2, OCH2(CF2)7CHF2, 1% o menos de OCH2CH=CH2, 1% o menos de OCH2CH2CH=CH2, y cualquier combinacion de los mismos.
3. 3. Las partfculas polimericas codificadas con color de la Reivindicacion 1, en donde el polifosfaceno es poli[bis (2,2,2- trifluoroetoxi)] fosfaceno o un derivado de poli[bis (2,2,2-trifluoroetoxi)]fosfaceno.
4. 4. Las partfculas polimericas codificadas con color de la Reivindicacion 1, en donde el nucleo de hidrogel a base de acrilato comprende un polfmero seleccionado del grupo que consiste de poli(acido metacnlico), poli(acido acnlico), copolfmeros de los mismos, y combinaciones de los mismos.
5. 5. Las partfculas polimericas codificadas con color de la Reivindicacion 1 calibradas para tener un diametro promedio

   seleccionado del grupo que consiste de: de 1 pm a 5,000 pm, de 40 pm a 5,000 pm, de 1 a 1,000 pm, de 200 a 500

   pm, de 1 a 200 pm, 40 a 1000 pm.
6. 6. Las partfculas polimericas codificadas con color de la Reivindicacion 1 calibradas para tener un diametro promedio seleccionado del grupo que consiste de 40 pm, 100 pm, 250 pm, 400 pm, 500 pm, 700 pm, 900 pm y 1000 pm.
7. 7. Las partfculas polimericas codificadas con color de la reivindicacion 1 son bioabsorbibles o no bioabsorbibles.
8. 8. Las partfculas polimericas codificadas con color de la reivindicacion 1, en donde el nucleo comprende ademas uno

   o mas agentes activos.
9. 9. Las partfculas polimericas codificadas con color de la Reivindicacion 1, en donde el nucleo de hidrogel a base de acrilato comprende un agente de interes seleccionado del grupo que consiste en sulfato de bario, un agente farmaceutico, un agente de contraste, un esteroide, una hormona, un acido nucleico, un antibiotico, un antiseptico, un analgesico, y antineoplasico, un anestesico, y combinaciones de los mismos.

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10. 10. Un metodo para la fabricacion de pardculas polimericas codificadas con color, comprendiendo el metodo: recubrir un nucleo de hidrogel a base de acrilato anionico con una capa exterior;

    formar una interaccion ionica entre el nucleo de hidrogel a base de acrilato y un compuesto de metal multivalente; en donde la capa externa comprende uno o mas colorantes y un polifosfaceno que tiene la formula general (I):

    imagen2

    en donde el valor de n es un entero de 2 a ~;

    R1 a R6 se seleccionan independientemente del grupo que consiste de:

    un alquilo, aminoalquilo, haloalquilo, tioalquilo, tioarilo, alcoxi, haloalcoxi, ariloxi, haloariloxi, alquiltiolato, ariltiolato, alquilsulfonilo, alquilamino, dialquilamino, heterociclo alquilo sustituido o no sustituido, que comprende uno o mas heteroatomos seleccionados de nitrogeno, oxfgeno, azufre, fosforo, o una combinacion de los mismos, o heteroarilo que comprende uno o mas heteroatomos seleccionados de nitrogeno, oxfgeno, azufre, fosforo, y una combinacion de los mismos

    en donde las partfculas polimericas se forman como microesferas, siendo cada microesfera producida en un tamano o rango de tamano y teniendo cada tamano o rango de tamano un color visualmente distintivo impartido a la misma por los uno o mas colorantes para proveer una indicacion visual del tamano o rango de tamano de la microesfera espedfica.
11. 11. El metodo de la Reivindicacion 10, en donde R1 a R6 se seleccionan independientemente del grupo que consiste de OCH3, OCH2CH3, OCH2CH2CH3, OCF3, OCH2CF3, OCH2CH2CF3, OCH2CF2CF3, OCH(CF3)2, OCCH3(CF3)2, OCH2CF2CF2CF3, OCH2(CF2)3CF3, OCH2(CF2)4CF3, OCH2(CF2)5CF3, OCH2(CF2)6CF3, OCH2(CF2)7CF3, OCH2CF2CHF2, OCH2CF2CF2CHF2, OCH2(CF2)3CHF2, OCH2(CF2)4CHF2, OCH2(CF2)5CHF2, OCH2(CF2)6CHF2, OCH2(CF2)7CHF2, 1% o menos OCH2CH=CH2, 1% o menos OcH2CH2CH=CH2, y combinaciones de los mismos.
12. 12. El metodo de la reivindicacion 10, en donde el nucleo de hidrogel a base de acrilato comprende un polfmero seleccionado del grupo que consiste de poli(acido metacnlico), poli(acido acnlico), copolfmeros de los mismos, y combinaciones de los mismos.
13. 13. El metodo de la Reivindicacion 10, en donde las partfculas polimericas codificadas con color estan calibradas para tener un diametro promedio seleccionado del grupo que consiste de: de 1 pm a 5000 pm, de 40 pm a 5,000 pm, de 1 a 1,000 pm, 200 a 500 pm, de 1 a 200 pm, de 40 a 1000 pm.
14. 14. El metodo de la Reivindicacion 10, en donde las partfculas polimericas codificadas con color estan calibradas para tener un diametro promedio seleccionado del grupo que consiste de 40 pm, 100 pm, 250 pm, 400 pm, 500 pm, 700 pm, 900 pm y 1000 pm.