ES2654429T3 - Método para tratar la deficiencia de hierro - Google Patents

Método para tratar la deficiencia de hierro Download PDF

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Abstract

Las nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles para usar en un método para tratar un proceso relacionado con deficiencia de hierro, comprendiendo el método: Identificar un paciente que tiene un proceso relacionado con deficiencia de hierro; y Administrar una cantidad efectiva de nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles al paciente, las nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles conteniendo cada una un núcleo de óxido de hierro que está cubierto por uno o más polímeros biocompatibles, cada uno de los cuales tiene un grupo polietilenglicol, un grupo silano, y un conector que une, por medio de un enlace covalente, el grupo polietilenglicol y el grupo silano.

Description

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DESCRIPCION
Método para tratar la deficiencia de hierro Antecedentes
La terapia de hierro parenteral se usa ampliamente para tratar procesos relacionados con deficiencia de hierro, que incluyen, aunque no están limitados a, anemia. Muchas formulaciones de hierro parenterales están disponibles comercialmente, tales como polisacárido de hierro, dextrano de hierro, gluconato férrico y sacarosa de hierro.
Las terapias de hierro actuales experimentan algunos inconvenientes. Primero, tienen baja potencia y necesitan alta dosis o dosis frecuente. Segundo, tienen efectos secundarios adversos, tales como anafilaxis e hipersensibilidad. De hecho, el cumplimiento de los pacientes es bajo debido a sus efectos adversos.
Hay una necesidad de desarrollar una terapia de hierro parenteral potente y segura.
El documento WO 2010/034319 describe el uso de magnetita o nanopartículas de Fe3O4 para tratar la anemia por deficiencia de hierro.
El documento US 2012/329129 describe nanopartículas magnéticas que contienen polímeros biocompatibles. Compendio
Se describe en esta memoria un método para tratar procesos relacionados con el hierro. El método incluye: (i) identificar un paciente que tiene un proceso relacionado con deficiencia de hierro, por ejemplo, anemia por deficiencia de hierro; y (ii) administrar una cantidad efectiva de nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles al paciente.
En otras palabras, el método usa nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles para tratar los procesos de deficiencia de hierro. El método exhibe un perfil de eficacia y seguridad inesperado en el tratamiento de un proceso por deficiencia de hierro.
Las nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles contienen cada una un núcleo de óxido de hierro que está cubierto por uno o más polímeros biocompatibles, cada uno de los cuales tiene un grupo de polietilenglicol, un grupo silano, y un conector que une, por medio de un enlace covalente, el grupo polietilenglicol y el grupo silano.
Generalmente, las nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles tienen cada una un tamaño de partícula de 31000 nm. En un ejemplo, cada una tiene un tamaño de partícula de 15-200 nm.
El núcleo de óxido de hierro en cada una de las nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles tiene típicamente un tamaño de 2-50 nm (por ejemplo, 10-25 nm).
En cada uno de los polímeros biocompatibles, que cubren los núcleos de óxido de hierro, el grupo polietilenglicol tiene típicamente 5-1000 unidades de oxietileno (por ejemplo, 10-200 unidades de oxietileno), y el grupo silano contiene típicamente un grupo alquileno C1-10 (por ejemplo, un grupo alquileno C3-C10).
Los detalles de una o más realizaciones se presentan en la descripción posterior. Otras características, objetos y ventajas de las realizaciones serán evidentes a partir de la descripción y las reivindicaciones.
Descripción detallada
En la siguiente descripción detallada, por propósitos de explicación, se presentan numerosos detalles específicos para proporcionar un entendimiento riguroso de las realizaciones descritas. Será evidente, sin embargo, que ciertas realizaciones pueden practicarse sin estos detalles específicos.
El método de esta invención trata un proceso de deficiencia de hierro usando nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles, cada una de las cuales contiene un núcleo de óxido de hierro cubierto por uno o más polímeros biocompatibles.
Los polímeros biocompatibles son biodegradables y no tóxicos para las células. Los polímeros biocompatibles que contienen silano, que pueden funcionalizarse fácilmente como se muestra a continuación, son adecuados para la preparación de nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles necesarias para este método.
Un polímero biocompatible ilustrativo tiene la siguiente fórmula:
imagen1
En la fórmula (I), R es H, alquilo C1-C6, alquenilo C2-C6, alquinilo C2-C6, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C1-C10, arilo, heteroarilo, un grupo carbonilo C1-C10, o un grupo amino C1-C10; L es un conector; m es 1 a 10; y n es 5 a 1000.
5 Un conector puede ser O, S, Si, alquileno C1-C6, un resto carbonilo que contiene dos grupos carbonilo y 2-20 átomos de carbono, o un grupo que tiene una de las siguientes fórmulas:
imagen2
cada uno de L1, L3, L5, L7 y L9, independientemente, es un enlace, O, S, o NRc; cada uno de L2, L4, L6, L8 y L10,
10 independientemente, es un enlace, O, S o NRd; y V es ORe, SRf, o NRgRh, en que cada uno de Ra, Rb, Rc, Rd, Re, Rf, Rg y Rh, independientemente, es H, OH, un radical oxialifático C1-C10, un radical alifático monovalente C1-C10, un radical heteroalifático monovalente C1-C10, un radical arilo monovalente, o un radical heteroarilo monovalente.
Otro polímero biocompatible ilustrativo tiene la siguiente fórmula:
imagen3
15 En la fórmula (II), R1 es H, alquilo C1-C6, alquenilo C2-C6, alquinilo C2-C6, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C1- C10, arilo, heteroarilo, un grupo carbonilo C1-C10, o un grupo amino C1-C10; R2 es H, alquilo C1-C6, alquenilo C2-C6, alquinilo C2-C6, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C1-C10, arilo o heteroarilo; m es 1 a 10 (por ejemplo, 3-10); y n
o
Y'-'-'V*
es 5 a 1000 (10-200). En una realización preferida, R2 es H y el conector en la fórmula (II) es O .
El término “alifático” en esta memoria se refiere a un resto hidrocarbonado saturado o insaturado, lineal o ramificado, 20 acíclico, cíclico o policíclico. Los ejemplos incluyen, aunque no están limitados a, restos alquilo, alquileno, alquenilo, alquenileno, alquinilo, alquinileno, cicloalquilo, cicloalquileno, cicloalquenilo, cicloalquenileno, cicloalquinilo y cicloalquinileno. El término “alquilo” o “alquileno” se refiere a un resto hidrocarbonado lineal o ramificado, saturado, tal como metilo, metileno, etilo, etileno, propilo, propileno, butilo, butilenos, pentilo, pentileno, hexilo, hexileno, heptilo, heptileno, octilo, octileno, nonilo, nonileno, decilo, decileno, undecilo, undecileno, dodecilo, dodecileno, 25 tridecilo, tridecileno, tetradecilo, tetradecileno, pentadecilo, pentadecileno, hexadecilo, hexadecileno, heptadecilo, heptadecileno, octadecilo, octadecileno, nonadecilo, nonadecileno, icosilo, icosileno, triacontilo y triacotileno. El término “alquenilo” se refiere a un resto hidrocarbonado lineal o ramificado que contiene al menos un doble enlace, tal como -CH=CH-CH3 y -CH=CH-CH2-. El término “alquinilo” se refiere a un resto hidrocarbonado lineal o ramificado que contiene al menos un triple enlace, tal como -CEC-CH3 y -CEC-CH2-. El término “cicloalquilo” se 30 refiere a un resto hidrocarbonado cíclico saturado, tal como ciclohexilo y ciclohexileno.
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El término “heteroalifático” en esta memoria se refiere a un resto alifático que contiene al menos un heteroátomo (por ejemplo, N, O, P, B, S, Si, Sb, Al, Sn, As, Se y Ge). El término “heterocidoalquilo” se refiere a un resto cicloalquilo que contiene al menos un heteroátomo. El término “oxialifático” en esta memoria se refiere a un -O-alifático. Los ejemplos de oxialifático incluyen metoxi, etoxi, n-propoxi, isopropoxi, n-butoxi, iso-butoxi, sec-butoxi y terc-butoxi.
El término “arilo” se refiere a un sistema anular aromático monocíclico Ce, bicíclico C10, tricíclico C14, tetracíclico C20 o pentacíclico C24. Ejemplos de grupos arilo incluyen, aunque no están limitados a, fenilo, fenileno, naftilo, naftileno, antracenilo, antracenileno, pirenilo y pirenileno. El término “heteroarilo” en esta memoria se refiere a un sistema anular monocíclico de 5-8 miembros, bicíclico de 8-12 miembros, tricíclico de 11-14 miembros y tetracíclico de 15-20 miembros, aromático, que tiene uno o más heteroátomos (tal como O, N, S o Se). Ejemplos de un grupo heteroarilo incluyen, aunque no están limitados a, furilo, furileno, fluorenilo, fluorenileno, pirrolilo, pirrolileno, tienilo, tienileno, oxazolilo, oxazolileno, imidazolilo, imidazolileno, benzimidazolilo, benzimidazolileno, tiazolilo, tiazolileno, piridilo, piridileno, pirimidinilo, pirimidinileno, quinazolinilo, quinazolinileno, quinolinilo, quinolinileno, isoquinolilo, isoquinolileno, indolilo e indolileno.
A menos que se especifique otra cosa, el alifático, heteroalifático, oxialifático, alquilo, alquileno, alquenilo, alquinilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo y heteroarilo mencionados en esta memoria incluyen restos tanto sustituidos como no sustituidos. Los posibles sustituyentes en el cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo y heteroarilo incluyen, aunque no están limitados a, alquilo C1-C10, alquenilo C2-C10, alquinilo C2-C10, cicloalquilo C3-C20, cicloalquenilo C3-
C20, heterocicloalquilo C3-C20, heterocicloalquenilo C3-C20, alcoxi C1-C10, arilo, ariloxi, heteroarilo, heteroariloxi, amino, alquil C1-C10 amino, dialquil C2-C20 amino, arilamino, diarilamino, alquil C1-C10 sulfonamino, arilsulfonamino, alquil C1-C10 imino, arilimino, alquil C1-C10 sulfonimino, arilsulfonimino, hidroxilo, halo, tio, alquiltio C1-C10, ariltio, alquil C1-C10 sulfonilo, arilsulfonilo, acilamino, aminoacilo, aminotioacilo, amido, amidino, guanidina, ureido, tioureido, ciano, nitro, nitroso, azido, acilo, tioacilo, aciloxi, carboxilo y éster carboxílico. Por otro lado, los posibles sustituyentes en alifático, heteroalifático, oxialifático, alquilo, alquileno, alquenilo y alquinilo incluyen todos los sustituyentes enumerados anteriormente excepto alquilo C1-C10. El cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo y heteroarilo pueden también condensarse con cada uno de los demás.
Los polímeros biocompatibles descritos anteriormente incluyen los polímeros en sí mismos, además de sus sales y solvatos, si es aplicable. Una sal, por ejemplo, puede formarse entre un anión y un grupo cargado de forma positiva (por ejemplo, amino) en un polímero. Los aniones adecuados incluyen cloruro, bromuro, yoduro, sulfato, nitrato, fosfato, citrato, metanosulfonato, trifluoroacetato, acetato, malato, tosilato, tartrato, fumurato, glutamato, glucuronato, lactato, glutarato y maleato. Asimismo, una sal puede también formarse entre un catión y un grupo cargado de forma negativa (por ejemplo, carboxilato) en un polímero. Los cationes adecuados incluyen ión sodio, ión potasio, ión magnesio, ión calcio y un catión amonio tal como ión tetrametilamonio. Los polímeros incluyen también las sales que contienen átomos de nitrógeno cuaternario. Un solvato se refiere a un complejo formado entre un polímero y un disolvente farmacéuticamente aceptable. Los ejemplos de un disolvente farmacéuticamente aceptable incluyen agua, etanol, isopropanol, acetato de etilo, ácido acético y etanolamina.
El esquema (I) posterior muestra un proceso de preparación de un polímero biocompatible que contiene silano ilustrativo.
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imagen4
Como se muestra en el Esquema (I), el alcoxilo-polietilenglicol (peso molecular, 2000) reacciona con anhídrido succínico en presencia de una base (por ejemplo, dimetilaminopiridina) para formar mPEG-COOH, que se convierte posteriormente en mPEG-COCl usando cloruro de tionilo. Mezclando mPEG-COCl con (3-aminopropil)-trietoxisilano da mPEG-silano.
Un experto en la técnica puede modificar el proceso mostrado en el Esquema (I) anterior para preparar polímeros biocompatibles usando métodos bien conocidos. Véase R. Larock, Comprehensive Organic Transformations (VCH Publishers 1989); T.W. Greene y P.G.M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis (3a Ed., John Wiley and Sons 1999); L. Fieser y M. Fieser, Fieser and Fieser's Reagents for Organics Synthesis (John Wiley and Sons 1994); y L. Paquette, ed., Encyclopedia of Reagents for Organics Synthesis (John Wiley and Sons 1995) y ediciones posteriores de los mismos. Las rutas específicas que pueden usarse para sintetizar los polímeros biocompatibles pueden encontrarse en: (a) Rist et al., Molecules 2005, 10, 1169-1178, (b) Koheler et al., JACS, 2004, 126, 7206-7211; y (c) Zhang et al., Biom mircod 2004, 6:1 33-40.
Los polímeros biocompatibles descritos anteriormente pueden recubrirse cada una en un núcleo de óxido de hierro por medio de enlace covalente para formar una nanopartícula de óxido de hierro biocompatible. El núcleo de óxido de hierro tiene un tamaño de partícula de 2 a 50 nm (por ejemplo, 5 a 30 nm y 10 a 25 nm). La preparación de un núcleo de óxido de hierro es bien conocida en la técnica. Véase Laurent et al., Chem. Rev., 2008, 108, 2064-2110.
Se describe a continuación un procedimiento típico para preparar una nanopartícula de óxido de hierro. Primero, un polímero biocompatible se suspende en una disolución de tolueno que contiene un núcleo de óxido de hierro compatible, seguido por agitación del mismo a temperatura ambiente durante 24 horas. Las nanopartículas magnéticas biocompatibles resultantes son hidrófilas y pueden extraerse en una fase acuosa y posteriormente purificarse por ultrafiltración.
Sin estar atado por ninguna teoría, la nanopartícula de óxido de hierro biocompatible, una vez administrada a un paciente con un proceso relacionado con deficiencia de hierro, muestra mayor eficiencia y menor hipersensibilidad que las terapias de hierro parenterales actualmente disponibles.
Los ejemplos específicos posteriores se van a construir como meramente ilustrativos, y no limitativos del resto de la descripción de ninguna manera en absoluto. Sin elaboración adicional, se cree que un experto en la técnica puede,
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en base a la descripción en esta memoria, utilizar las presentes realizaciones en toda su extensión.
Preparación de nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles
Dos nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles de estas realizaciones se prepararon siguiendo el procedimiento descrito a continuación.
Preparación de un núcleo de óxido de hierro
Una mezcla de FeCl2-4H2O (11,6 g; 0,058 moles), FeCl3-6H2O (11,6 g; 0,096 moles), y agua (400 mL) se agitó a 300 rpm en un matraz de tres cuellos a 25°C. Una disolución de hidróxido sódico (2,5 N; 170 mL) se añadió al matraz a una velocidad de 47 pl/s, dando por resultado un valor de pH de 11-12. Posteriormente, se añadió ácido oleico (20 mL) y se agitó durante 30 minutos, seguido por adición de una disolución de HCl 6 N para ajustar el valor de pH a aproximadamente 1. El núcleo de óxido de hierro así precipitado de la mezcla se recogió por filtración, y se lavó con agua durante 4-5 veces para eliminar el ácido oleico en exceso. El núcleo de óxido de hierro así obtenido se secó después al vacío para usarse para acoplamiento, como se describe a continuación, con un polímero biocompatible.
Preparación de polímero biocompatible mPEG-silano-750 y mPEG-silano-2000
El polímero biocompatible mPEG-silano-750 se preparó siguiendo el procedimiento descrito a continuación.
Una mezcla de 300 g (0,4 moles) de metoxi-PEG (mPEG, peso molecular 750), anhídrido succínico (48 g; 0,48 moles) y 4-dimetilamino-piridina (DMAP; 19,5 g; 0,159 moles) se dejó depositarse en un matraz de fondo redondo de 1000 mL al vacío (2,66 kPa (20 Torrs)) durante 2 horas. Se añadieron 600 mL de tolueno a la mezcla, que se agitó entonces a 30°C durante un día para formar mPEG-COOH.
Posteriormente, se añadieron 36 mL (0,48 moles) de cloruro de tionilo a una velocidad de 1 mL/min y la mezcla se agitó durante 2-3 horas. A partir de aquí, se añadieron 333,8 mL (2,4 moles) de trietilamina a una velocidad de 1 mL/min para obtener un pH de alrededor de 6~7. Después de enfriar a temperatura ambiente, la mezcla que contenía mPEG-COCl se hizo reaccionar con 94,5 mL (0,4 moles) de 3-aminopropiltrietoxisilano a temperatura ambiente durante al menos 8 horas para dar mPEG-silano-750.
Se precipitó el mPEG-silano-750 después de añadirse 9 L de isopropiléter a la mezcla de reacción. El producto sólido se recogió por filtración, se re-disolvió en 500 mL de tolueno, y se centrifugó a 5000 rpm durante 5 minutos para recoger un sobrenadante, al que se añadió 9 L de isopropiléter. Se separó un líquido oleoso marrón a partir del isopropiléter y se secó al vacío para obtener el polímero biocompatible mPEG-silano-750.
El polímero biocompatible mPEG-silano-2000 se preparó siguiendo el mismo procedimiento descrito anteriormente usando una mezcla de 800 g (0,4 moles) de metoxi-PEG (mPEG, peso molecular 2000), anhídrido succínico (48 g; 0,48 moles) y 4-dimetilamino-piridina (DMAP; 19,5 g; 0,159 moles).
Acoplamiento de cada uno de mPEG-silano-750 y mPEG-silano-2000 con núcleo de óxido de hierro
Cada uno de los polímeros biocompatibles mPEG-silano-750 y mPEG-silano-2000 (250 g) así obtenidos se suspendió en 1-1,2 L de una disolución de tolueno que contenía 10 g del núcleo de óxido de hierro preparado como se describe anteriormente. La suspensión se agitó durante 24 horas, seguida por adición de agua (1,5 L) para la extracción. La disolución acuosa extraída se filtró con un dispositivo de ultra-filtración, se lavó con agua, y después se concentró a 100 mL para obtener una suspensión de nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles. La nanopartícula de óxido de hierro, sin tener en cuenta si se preparó a partir de mPEG-silano-750 o mPEG-silano- 2000, se designa como iTrast.
Caracterización de la nanopartícula de óxido de hierro biocompatible (iTrast)
Las imágenes de microscopía electrónica de transmisión (TEM) de la nanopartícula magnética biocompatible iTrast así obtenidas se tomaron usando un Microscopio Electrónico de Transmisión de Emisión de Campo JEOL JEM- 2100F. Las imágenes mostraron que iTrast tenía un núcleo de óxido de hierro de la dimensión 10-12 nm.
Estudios comparativos entre iTrast y polisacárido de hierro en el tratamiento de anemia por deficiencia de hierro (ADH)
La eficacia y seguridad de iTrast y polisacárido de hierro en el tratamiento de ADH se compararon siguiendo los procedimientos descritos a continuación.
Eficacia en el tratamiento de ratas con ADH
La deficiencia de hierro se produjo dando de comer a treinta ratas Sprague-Dawley recién destetadas (50-70 g cada una, Zivic-Miller, Allison Park, PA) una dieta deficiente en hierro (Low Iron Diet, ICN Nutritional Biochemicals, Cleveland, OH). Ocho ratas de control (grupo de prueba) recibieron una dieta estándar (Purina Rat Chow, Ralston Purina, St. Louis, MO). Todas las ratas se alojaron en jaulas de polietileno con partes superiores de acero
inoxidable. En aproximadamente tres semanas, los niveles de hemoglobina (Hb) de las treinta ratas con ADH cayeron de aproximadamente 16 g/dL a aproximadamente 6 g/dL. Los niveles de Hb se determinaron siguiendo los procedimientos descritos en Nutrition and Metabolic Insights 2014:7 1-6.
Los estudios comparativos empezaron el Día 0 cuando los niveles de Hb de las ratas del grupo de prueba eran de 5 aproximadamente 16 g/dL y los de las treinta ratas con ADH eran de aproximadamente 6 g/dL. Véase la tabla posterior. Las ratas con aDh se inyectaron de forma intravenosa (IV) con polisacárido de hierro (FERAHEME, AMAG Pharmaceuticals, Waltham, MA, EE.UU.; 12 mg/kg) o partículas iTrast (12 mg/kg). En los días 0, 3, 10, 17 y 23, se recogió la sangre de cada rata de los tres grupos, es decir, el grupo de prueba, el grupo tratado con polisacárido de hierro, y el grupo tratado con iTrast, se preparó suero a partir de ellas, y los niveles de Hb se 10 determinaron.
En referencia de nuevo a la tabla posterior, en el Día 3, los niveles de Hb de las ratas con ADH tratadas con iTrast se elevaron de forma inesperada aproximadamente al 93% (de aproximadamente 6 g/dL a aproximadamente 11,56 g/dL), mientras que los niveles de Hb de las ratas con ADH tratadas con polisacárido de hierro solo aumentaron aproximadamente a 65% (de aproximadamente 6 g/dL a aproximadamente 9,9 g/dL). En el Día 23, los niveles de Hb 15 de las ratas con ADH tratadas con iTrast aumentaron inesperadamente a aproximadamente 250% (de aproximadamente 6 g/dL a aproximadamente 14,6 g/dL), cerca de los de las ratas de prueba (aproximadamente 16,1 g/dL), mientras que los niveles de Hb de las ratas con ADH tratadas con polisacárido de hierro eran significativamente menores (aproximadamente 12,1 g/dL). Los datos indican que iTrast es más efectivo que el polisacárido de hierro en el tratamiento de ADH. Además, se encontró que los niveles de Hb de las ratas con ADH 20 tratadas con iTrast a 4 mg/kg se aumentaron inesperadamente a los niveles comparables a los de las ratas con ADH tratadas con polisacárido de hierro a 12 mg/kg.
Además, se encontró que el iTrast puede administrarse de forma oral a las ratas para alcanzar la eficacia en el tratamiento de ADH. Más específicamente, como se muestra en la tabla posterior, cuando iTrast (12 mg/kg) se administró de forma oral a las ratas con ADH, los niveles de Hb se aumentaron inesperadamente de 6,1±0,5 a 25 11,5±0,6 en el día 10.
Grupo
Día después de dar el hierro, si se hizo Prueba 12 mg/kg de polisacárido de hierro 12 mg/kg de iTrast 12 mg/kg de iTrast oral
Hb g/dL
Día 0 16 6±1 6±0,5 6,1±0,5
Día 3
17,3±1 9,9±0,8 11,56±1,2 9,7±0,4
Día 10
17,1±1,0 12,06±1,0 13,38±1,7 11,5±0,6
Día 17
16,1 ±0,7 12,8±1,4 13,7±1,5 9,1±1,2
Día 23
16,1 ±0,4 12,1±1,1 14,6±1,9 8,7±1,2
Seguridad indicada mediante el grosor por hinchado de patas de ratón
Los ratones BALB/c (The National Laboratory Animal Center, Taipei) se sensibilizaron con Ovoalbúmina (OVA) y Adyuvante incompleto de Freund (AIF). En el día 7, esos ratones se pusieron a prueba con 0,1 mg/kg de OVA, 12 30 mg/kg de polisacárido de hierro, o 12 mg/kg de iTrast. El grosor por hinchado de las patas a las 24 h después del reto se midió. Los ratones puestos a prueba con OVA, los ratones puestos a prueba con polisacárido de hierro y los ratones puestos a prueba con iTrast tenían un grosor por hinchado de las patas de 0,42 mm, 0,20 mm y 0,08 mm, respectivamente. Los resultados demostraron que (1) los ratones puestos a prueba con OVA tenían las patas hinchadas de forma más grave que los demás ratones, y (2) los retos de polisacárido de hierro indujeron un grosor 35 por hinchado mucho mayor de las patas que los retos de iTrast, indicando que iTrast es inesperadamente más seguro que el polisacárido de hierro.
Seguridad indicada mediante respuesta al estrés oxidativo en ratas
Las ratas con ADH (The National Laboratory Animal Center, Taipei) se inyectaron en IV con 12 mg/kg de iTrast o polisacárido de hierro. En el día 23, las ratas se sacrificaron, sus bazos se recogieron, y los esplenocitos se aislaron 40 para el examen de la respuesta al estrés oxidativo. Un kit comercial, es decir, el kit de detección de ROS/Superóxido Total (ENZ-51010; Enzo Life Sciences, Inc., NY), se usó para medir los niveles globales a tiempo real de especies de oxígeno reactivo y superóxido en las células vivas.
Los resultados muestran que el polisacárido de hierro provocó más estrés oxidativo que el iTrast. Específicamente, el número de células positivas en el grupo tratado con iTrast fue dos veces el del grupo tratado con polisacárido de 45 hierro, indicando adicionalmente que iTrast es inesperadamente más seguro que el polisacárido de hierro. Notar que las células positivas se definen como células que tienen un valor de intensidad de fluorescencia de 102-103 sobre el
fondo mediante análisis de citometría de flujo.
Seguridad indicada por el nivel de hierro libre en ratas
Las ratas con ADH (The National Laboratory Animal Center, Taipei) se inyectaron en IV con 12 mg/kg de iTrast o polisacárido de hierro. En el día 23, se recogió sangre de cada rata de los dos grupos, es decir, el grupo tratado con 5 polisacárido de hierro y el grupo tratado con iTrast, se preparó suero a partir de ella, y los niveles de hierro libre se determinaron siguiendo los procedimientos descritos en Expert Rev Hematol. 2012; 5:229-241 y Nutrition and Metabolic Insights 2014:7 1-6.
En referencia a la tabla posterior, en el día 23, los niveles de hierro libre de las ratas tratadas con polisacárido de hierro se doblaron aproximadamente (de aproximadamente 60 ng/dL a aproximadamente 128 ng/dL), mientras que 10 los niveles de hierro libre de las ratas tratadas con iTrast solo se aumentaron ligeramente (de aproximadamente 63 ng/dL a aproximadamente 67 ng/dL). Los resultados indican que el iTrast es inesperadamente más seguro que el polisacárido de hierro.
Día después de dar el hierro 12 mg/kg de polisacárido de hierro 12 mg/kg de iTrast
Hierro ng/dL
Día 0 60±4 63±5,8
Día 3
124,2±25,6 77±11,5
Día 10
106±23,0 82,6±19,4
Día 17
112,8±23,4 84,2±21,4
Día 23
128±13 67±21
Otras realizaciones
15 Todas las características descritas en esta memoria pueden combinarse en cualquier combinación. Cada característica descrita en esta memoria puede sustituirse por una característica alternativa que sirve para el mismo, equivalente o similar propósito. Así, a menos que se afirme expresamente otra cosa, cada característica descrita es solo un ejemplo de una serie genérica de características equivalentes o similares.
Se pretende que la memoria y los ejemplos se consideren solo como ilustrativos, con un alcance real de la 20 descripción indicándose mediante las siguientes reivindicaciones y sus equivalentes.

Claims (13)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Las nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles para usar en un método para tratar un proceso relacionado con deficiencia de hierro, comprendiendo el método:
    Identificar un paciente que tiene un proceso relacionado con deficiencia de hierro; y
    5 Administrar una cantidad efectiva de nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles al paciente, las nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles conteniendo cada una un núcleo de óxido de hierro que está cubierto por uno o más polímeros biocompatibles, cada uno de los cuales tiene un grupo polietilenglicol, un grupo silano, y un conector que une, por medio de un enlace covalente, el grupo polietilenglicol y el grupo silano.
  2. 2. Las nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles para usar según la reivindicación 1, en donde el núcleo de 10 óxido de hierro tiene un tamaño de 2 a 50 nm; el grupo polietilenglicol tiene 5-1000 unidades de oxietileno; el grupo
    silano contiene un grupo alquileno C1-10; y el conector es O, S, Si, alquileno C1-C6, un resto carbonilo que contiene dos grupos carbonilo y 2-20 átomos de carbono, o un grupo que tiene una de las siguientes fórmulas:
    imagen1
    15 L1, L3, L5, L7 y L9, independientemente es un enlace, O, S o NRc; cada uno de L2, L4, La, L8 y L10
    independientemente, es un enlace, O, S o NRd; y V es ORe, SRf o NRgRh, cada uno de Ra, Rb, Rc, Rd, Re, Rf, Rg y Rh,
    independientemente, siendo H, OH, un radical oxialifático C1-C10, un radical alifático monovalente C1-C10, un radical heteroalifático monovalente C1-C10, un radical arilo monovalente, o un radical heteroarilo monovalente.
  3. 3. Las nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles para usar según la reivindicación 2, en donde las
    20 nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles tienen cada una un tamaño de partícula de 3-1000 nm,
    preferiblemente 15-200 nm.
  4. 4. Las nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles para usar según la reivindicación 1, en donde el núcleo de óxido de hierro tiene un tamaño de 2 a 50 nm; el grupo polietilenglicol tiene 10 a 200 unidades de oxietileno; el grupo silano contiene alquileno C3-C10; y el conector es un resto carbonilo de la siguiente fórmula:
    25
  5. 5. Las nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles para usar según la reivindicación 4, en donde las nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles tienen cada una un tamaño de partícula de 3-1000 nm, preferiblemente 15-200 nm.
  6. 6. Las nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles para usar según la reivindicación 1, en donde las 30 nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles tienen cada una un tamaño de partícula de 3-1000 nm,
    preferiblemente 15-200 nm.
  7. 7. Las nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles para usar según la reivindicación 1, en donde el núcleo de óxido de hierro está cubierto por uno o más polímeros biocompatibles que tienen la siguiente fórmula:
    imagen2
    35 en que
    R es H, alquilo C1-Ca, alquenilo C2-Ca, alquinilo C2-Ca, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C1-C10, arilo, heteroarilo,
    imagen3
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    un grupo carbonilo C1-C10 o un grupo amino C1-C10;
    L es un conector; m es 1 a 10; y n es 5 a 1000.
  8. 8. Las nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles para usar según la reivindicación 7, en donde el conector es O, S, Si, alquileno C1-C6, un resto carbonilo que contiene dos grupos carbonilo y 2-20 átomos de carbono, o un grupo que tiene una de las siguientes fórmulas:
    imagen4
    o
    j‘íaA-"'Ycy
    y o , en que cada uno de m, n, p, q y t, independientemente, es 1-6; W es O, S o NRbi cada uno de L-i,
    L3, L5, L7 y L9, independientemente, es un enlace, O, S, o NRc; cada uno de L2, L4, La, La y L10, independientemente, es un enlace, O, S o NRd; y V es ORe, SRf o NRgRh, cada uno de Ra, Rb, Rc, Rd, Re, Rf, Rg y Rh, independientemente, siendo H, OH, un radical oxialifático C1-C10, un radical alifático monovalente C1-C10, un radical heteroalifático monovalente C1-C10, un radical arilo monovalente o un radical heteroarilo monovalente.
  9. 9. Las nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles para usar según la reivindicación 1, en donde el núcleo de hierro está cubierto por uno o más polímeros biocompatibles que tienen la siguiente fórmula:
    imagen5
    en que
    R1 es H, alquilo C1-Ca, alquenilo C2-Ca, alquinilo C2-Ca, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C1-C10, arilo,
    heteroarilo, un grupo carbonilo C1-C10, o un grupo amina C1-C10;
    R2 es H, alquilo C1-Ca, alquenilo C2-Ca, alquinilo C2-Ca, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C1-C10, arilo o
    heteroarilo;
    m es 1 a 10; y
    n es 5 a 1000.
  10. 10. Las nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles para usar según la reivindicación 9, en donde las nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles tienen cada una un tamaño de partícula de 3-1000 nm, preferiblemente 15-200 nm.
  11. 11. Las nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles para usar según cualquiera de las reivindicaciones 9 o 10, en donde R1 es H; R2 es H, alquilo CrCa, un grupo carbonilo C1-C10, o un grupo amino C1-C10; m es 3 a 10; n es 10 a 200.
  12. 12. Las nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles para usar según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde el proceso es anemia por deficiencia de hierro.
  13. 13. Las nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles para usar según la reivindicación 12, en donde el proceso es anemia por deficiencia de hierro y las nanopartículas de óxido de hierro biocompatibles tienen cada una un tamaño de partícula de 15-200 nm.
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