ITFI20060328A1 - Nanoparticelle magnetiche per applicazione in ipertermia, loro preparazione ed uso in costrutti aventi applicazione farmacologica. - Google Patents

Nanoparticelle magnetiche per applicazione in ipertermia, loro preparazione ed uso in costrutti aventi applicazione farmacologica. Download PDF

Info

Publication number
ITFI20060328A1
ITFI20060328A1 IT000328A ITFI20060328A ITFI20060328A1 IT FI20060328 A1 ITFI20060328 A1 IT FI20060328A1 IT 000328 A IT000328 A IT 000328A IT FI20060328 A ITFI20060328 A IT FI20060328A IT FI20060328 A1 ITFI20060328 A1 IT FI20060328A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
water
nanoparticles
notarbartolo
gervasi
preparation
Prior art date
Application number
IT000328A
Other languages
English (en)
Inventor
Giovanni Baldi
Marco Bitossi
Daniele Bonacchi
Franco Innocenti
Giada Lorenzi
Original Assignee
Colorobbia Italiana Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Colorobbia Italiana Spa filed Critical Colorobbia Italiana Spa
Priority to IT000328A priority Critical patent/ITFI20060328A1/it
Priority to US12/519,682 priority patent/US8501159B2/en
Priority to PL07857768T priority patent/PL2117600T3/pl
Priority to PCT/EP2007/064143 priority patent/WO2008074804A2/en
Priority to BRPI0721148A priority patent/BRPI0721148B8/pt
Priority to KR1020097015052A priority patent/KR101489830B1/ko
Priority to RU2009127835/15A priority patent/RU2481125C2/ru
Priority to CA2672810A priority patent/CA2672810C/en
Priority to EP07857768A priority patent/EP2117600B1/en
Priority to MX2009005696A priority patent/MX2009005696A/es
Priority to ES07857768T priority patent/ES2400696T3/es
Priority to JP2009542034A priority patent/JP5607368B2/ja
Priority to AU2007336297A priority patent/AU2007336297B2/en
Priority to CNA2007800452030A priority patent/CN101573142A/zh
Publication of ITFI20060328A1 publication Critical patent/ITFI20060328A1/it
Priority to ZA200904980A priority patent/ZA200904980B/xx

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/22Compounds of iron
    • C09C1/24Oxides of iron
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/0036Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties showing low dimensional magnetism, i.e. spin rearrangements due to a restriction of dimensions, e.g. showing giant magnetoresistivity
    • H01F1/0045Zero dimensional, e.g. nanoparticles, soft nanoparticles for medical/biological use
    • H01F1/0054Coated nanoparticles, e.g. nanoparticles coated with organic surfactant
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K41/00Medicinal preparations obtained by treating materials with wave energy or particle radiation ; Therapies using these preparations
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/10Dispersions; Emulsions
    • A61K9/127Liposomes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/5094Microcapsules containing magnetic carrier material, e.g. ferrite for drug targeting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B22F1/054Nanosized particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B22F1/054Nanosized particles
    • B22F1/056Submicron particles having a size above 100 nm up to 300 nm
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/0018Mixed oxides or hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/02Oxides; Hydroxides
    • C01G49/08Ferroso-ferric oxide [Fe3O4]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G51/00Compounds of cobalt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/62Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/64Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/42Magnetic properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)

Description

7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
Domanda di brevetto per Invenzione Industriale dal titolo:
Nanoparticelle magnetiche per applicazione in ipertermia, loro preparazione ed uso in costrutti aventi applicazione farmacologica Titolare: COLOROBBIA ITALIA S.p.A.
Con sede in: VINCI (FI)
Inventori designati: Giovanni BALDI , Daniele BONACCHI, Franco INNOCENTI, Giada LORENZI, Marco BITOSSI
depositata il con il n°
Campo dell’invenzione
La presente invenzione si riferisce al campo delle particelle nanometriche, in particolare di ossidi metallici con proprietà magnetiche, ed al loro utilizzo in campo farmacologico.
Stato della tecnica
Le nanoparticelle sono oggetti con diametro inferiore a 300 nm . Negli ultimi anni c’è stato, da parte della comunità scientifica e tecnologica, un fortissimo interesse per le peculiari proprietà chimico-fisiche di questi materiali.
In particolare nanoparticelle magnetiche hanno il loro potenziale campo di applicazione nel settore diagnostico come mezzo di contrasto nelle tecniche di "imaging" (risonanza magnetica), nelle tecniche di localizzazione magnetica e, principalmente, nel campo propriamente terapeutico dell’ipertermia mediata da campi magnetici.
La caratteristica principale di questi materiali consiste essenzialmente in quattro elementi:
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
Domanda di brevetto per Invenzione Industriale dal titolo:
Nanoparticelle magnetiche per applicazione in ipertermia, loro preparazione ed uso in costrutti aventi applicazione farmacologica Titolare: COLOROBBIA ITALIA S.p.A.
Con sede in: SOVIGLIANA-VINCI
Inventori designati: Giovanni BALDI , Daniele BONACCHI, Franco INNOCENTI, Giada LORENZI, Marco BITOSSI
depositata il con il n°
Campo dell’invenzione
La presente invenzione si riferisce al campo delle particelle nanometriche, in particolare di ossidi metallici con proprietà magnetiche, ed al loro utilizzo in campo farmacologico.
Stato della tecnica
Le nanoparticelle sono oggetti con diametro inferiore a 300 nm . Negli ultimi anni c’è stato, da parte della comunità scientifica e tecnologica, un fortissimo interesse per le peculiari proprietà chimico-fisiche di questi materiali.
In particolare nanoparticelle magnetiche hanno il loro potenziale campo di applicazione nel settore diagnostico come mezzo di contrasto nelle tecniche di "imaging" (risonanza magnetica), nelle tecniche di localizzazione magnetica e, principalmente, nel campo propriamente terapeutico dell'ipertermìa mediata da campi magnetici.
La caratteristica principale di questi materiali consiste essenzialmente in quattro elementi:
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
- la composizione nel nucleo centrale delle particelle ((che deve essere costituito da materiali con caratteristiche magnetiche);
- la dimensione del nucleo centrale magnetico (che risulta essere dell'ordine delle decine di nanometri o meno)
- la stabilità in ambiente fisiologico
- la biocompatibilità
L'effettiva utilità delle nanoparticelle magnetiche è, in ultima analisi, legata alla loro capacità di aumentare la temperatura del mezzo in cui sono confinate quando sollecitate da campi elettromagnetici esterni.
Numerosi brevetti trattano di nanoparticelle magnetiche rivestite con materiali biocompatibili in maniera da ottenere particelle composite con un diametro compreso fra 5 e 500 nm che possano formare delle sospensioni stabili in un sistema acquoso. Vedi U.S. Pat. N° 5427767, Kresse; U.S. Pat. N° 2541039, Lesniak; U.S. Pat N° 6541039, Lesniak. Una particolare attenzione è stata rivolta alle metodiche di ottenimento degli ossidi metallici costituenti il nucleo delle particelle, e risultano tutte focalizzate all'ottenimento di ossidi di ferro. Vedi U.S.: Pat. N° 4677027, Porath; U.S.: Pat. N° 5160725, Pilgrim; U.S.: Pat. N° 4329241 , Massari; U.S.: Pat. N° 4101435, Hasegswa.
In tutti i brevetti citati, sebbene in alcuni casi si parli genericamente di "ossidi metallici" o di "ossidi di ferro drogati con altri elementi metallici", gli esempi riportati si riferiscono in maniera particolare solamente agli ossidi di ferro nelle loro varie forme e non vengono citati casi di effetto ipertermico legati a ossidi metallici di tipo diverso.
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
In generale questi ossidi nanoparticellari hanno una bassa efficienza ipertermica e quindi è necessario introdurne quantità elevate per ottenere un risultato terapeutico.
Esiste poi una vasta serie di brevetti che riguardano le metodiche per ottenere vari tipi di rivestimenti, stabilizzanti e protezioni per le particelle magnetiche, per mezzo di metodiche diverse. Vedi U.S. Pat. N° 4280918, Homola; U.S. Pat. N° 6576221, Kresse; U.S. Pat. N° 4452773, Molday; U.S. Pat. N° 4827945, Groman; U.S. Pat. 5545395, Tournier; EP 0272091, Eley
Per la produzione di nanoparticelle polimeriche che inglobano nel loro interno prodotti farmacologicamente attivi, sono descritte una serie di tecniche diverse che possono essere raggruppate in quattro categorie: a) Tecniche di intrappolamento del farmaco in polimeri insolubili in acqua e solubili in solventi miscibili con acqua
b) Tecniche di coacervazìone del farmaco (solubile in acqua) con proteine o polimeri solubili in acqua, seguite dalla formazione di nanoparticelle per diluizione con solventi nei quali le proteine o i polimeri sono insolubili, stabilizzazione della struttura nanoparticellare con opportuni leganti ed eliminazione del solvente ""precipitante"". c) Tecniche di inglobamento del farmaco (solubile o insolubile in acqua) per emulsionamento in presenza di tensioattivi che conduce alla formazione di particelle micrometriche, seguito dall'eliminazione del solvente per ridurre le dimensioni delle particelle fino a livelli nanometrici.
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
d) Tecniche di inglobamento del farmaco (solubile o insolubile in acqua) per emulsionamento in presenza di proteine che conduce alla formazione di particelle micrometriche, seguito dall'eliminazione del solvente per ridurre le dimensioni delle particelle fino a livelli nanometrici.
Si può notare che già la descrizione di un numero così elevato di metodiche, ciascuna con le sue varianti specifiche, è indice della difficoltà di ottenere il prodotto desiderato con dimensioni idonee all'uso (generalmente comprese fra 100 e 300 nm), con una distribuzione stretta di dimensioni e con la capacità di rimanere stabile in un ambiente fisiologico.
Prendendo in esame le tecniche considerate si possono notare i seguenti problemi:
- Le tecniche di intrappolamento della "sostanza attiva" in polimeri insolubili in acqua e solubili in opportuni solventi organici porta ad una "facile" formazione di nanoparticelle, le cui dimensioni sono determinate principalmente dalla concentrazione del polimero e del farmaco e dal rapporto di diluizione solvente/acqua. Il problema principale consiste nel fatto che le particelle nanometriche ottenute in questo modo sono stabili in acqua ma instabili già in soluzione fisiologica e quindi il loro impiego in campo biomedico è difficilmente ipotizzabile.
- Le tecniche di coacervazione del farmaco (solubile in acqua) con proteine solubili in acqua, seguite dalla formazione di nanoparticelle per diluizione con solventi, stabilizzazione della struttura nanoparticellare 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
con opportuni leganti ed eliminazione del solvente "precipitante" sono decisamente non utilizzabili per prodotti insolubili in acqua. D'altra parte il vantaggio di usare sistemi nanoparticellari risulta ridotto per prodotti che siano già solubili in un ambiente acquoso, in quanto queste sostanze attive possono essere somministrate anche direttamente con effetti analoghi a quanto ottenibile con il sistema nanoparticellare.
- Le tecniche di emulsionamento in presenza di tensioattivi presentano sempre il problema del sistema emulsionante che difficilmente riesce a coniugare la capacità di formare micelle sufficientemente piccole con la compatibilità con l'organismo umano alle concentrazioni d'uso.
- Le tecniche di inglobamento del farmaco (solubile o insolubile in acqua) per emulsionamento in presenza di proteine presenta grosse difficoltà tecniche per quanto riguarda le applicazioni di tipo produttivo. L'emulsionamento in questi casi risulta molto difficoltoso e costringe ad utilizzare tecniche complesse, di bassa produttività industriale e molto costose (per esempio tecnologie di emulsionamento ad alta pressione). E’ quindi evidente, alla luce di quanto detto sopra, la necessità di avere ossidi magnetici nanoparticellari ad elevata efficienza ipertermica e disporre di metodi di inglobamento di sistemi magnetici e principi farmacologici, che conducano alla preparazione di costrutti efficienti da un punto di vista ipertermico e farmacologico ma anche stabili e biologicamente compatibili.
Sommario dell’invenzione
La presente invenzione si riferisce alla produzione e all’uso di particelle nanometriche di ossidi metallici magnetici, a costrutti comprendenti 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
dette particelle nanometriche ed eventualmente molecole ad attività farmacologica, ed al loro uso in trattamenti ipertermici.
Descrizione dettagliata dell’invenzione
La presente invenzione consente di superare i problemi suddetti grazie a spinelli ed ossidi del tipo M'W<1>^ 04in cui M<11>= Fe, Co, Ni, Zn ; M<111>= Fe, Cr) in forma nanometrica ed al loro utilizzo in costrutti come sopra indicati, eventualmente opportunamente funzionalizzati, a processi per il loro ottenimento che consentono di controllarne le dimensioni e quindi l’effetto ipertermico, a costrutti costituiti da particelle nanometriche di materiali polimerici, idrofili od idrofobi, inglobanti le particelle nanometriche suddette ed eventualmente composti ad azione farmacologica ed a metodi per la preparazione di detti costrutti.
Fra gli spinelli suddetti si è inaspettatamente trovato che la cobaltoferrite ha un’elevata efficienza ipertermica.
Tra gli altri spinelli ed ossidi di ferro si è inoltre inaspettatamente scoperto che la magnetite e la maghemite di dimensioni controllate, preparate secondo i metodi descritti nella presente invenzione, hanno un’efficienza ipertermica superiore ai prodotti analoghi descritti in letteratura.
I metodi di preparazione dei costrutti descritti nella presente invenzione sono estremamente flessibili. Si possono ottenere costrutti contenenti le sole nanoparticelle magnetiche la cui azione terapeutica è dovuta al solo effetto ipertermico ma anche costrutti più complessi contenenti oltre alle nanoparticelle magnetiche anche farmaci che possono essere rilasciati selettivamente sotto irraggiamento e che possono 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
eventualmente combinare sinergicamente l’effetto della temperatura al rilascio in situ di sostanze farmacologicamente attive.
Inoltre (grazie alla capacità di controllo dimensionale e quindi dell'ipertermia) le nanoparticelle magnetiche secondo la presente invenzione sono particolarmente adatte alla preparazione di costrutti nanoparticellari biocompatibili estremamente flessibili e attivi anche a basse concentrazioni di nanoparticelle magnetiche. Questo è sicuramente un vantaggio in tutte le potenziali applicazioni biomediche. Nel caso in cui i costrutti siano basati su polimeri idrofili utilizzati come agenti tensioattivi è noto che è necessario utilizzare quantità di tensioattivo superiori al 300% rispetto al prodotto farmacologicamente attivo; con l’utilizzo delle nanoparticelle secondo la presente invenzione si può invece diminuire notevolmente la quantità di tensioattivo che ha notoriamente una scarsa biocompatibilità.
In particolare per quanto riguarda la cobalto ferrite è stato sorprendentemente trovato che questa possiede un’efficienza ipertermica, a parità di dimensioni, superiore di circa un ordine di grandezza a quella degli altri ossidi di ferro inoltre, contrariamente a quanto avviene per gli ossidi di ferro descritti in letteratura, le proprietà ipertermiche delle nanoparticelle di cobalto ferrite, fisicamente immobilizzate, non variano rispetto al materiale disperso in matrice fluida. Questo fatto le rende più efficienti in quei casi in cui la matrice extracellulare o la matrice citoplasmatica rappresentano un ostacolo alla loro rotazione.
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
Nanoparticelle di cobaltoferrite, quando sono irradiate con onde elettromagnetiche con frequenza compresa fra 10 e 1000 KHz, preferibilmente tra 50 e 500 KHz , hanno un comportamento ipertermico nettamente migliore degli ossidi di ferro di pari dimensioni nanoparticellari (anche drogati con impurezze di Co, Ni o altri elementi metallici). Anche le particelle da noi preparate di magnetite e maghemite hanno mostrato efficienze ipertermiche alle frequenze sopradescritte, superiori agli analoghi descritti in letteratura.
L'effetto ipertermico della cobalto ferrite dipende dalle dimensioni delle nanoparticelle in maniera molto maggiore di quanto non awenga per la magnetite o la maghemite. E’ perciò essenziale aver messo a punto metodiche di sintesi che permettono di controllare le dimensioni delle nanoparticelle in maniera riproducibile e di conseguenza il loro effetto ipertermico. Il controllo dimensionale ha portato anche grandi vantaggi nella sintesi della magnetite e della maghemite permettendo di ottenere prodotti alternativi alla cobalto ferrite e più efficienti dal punto di vista ipertermico dei loro analoghi.
Le nanoparticelle magnetiche secondo l’invenzione si possono preparare secondo processi noti come ad esempio il processo polyol ampiamente descritto in letteratura che, in breve, consiste nell’utilizzo di un alcool ad alto punto di ebollizione che consente di lavorare ad alte temperature e di compassare le particelle in via di formazione impedendone l’accrescimento.
Normalmente si procede aggiungendo ad un volume noto di alcool (ad esempio DEG dietilenglicol) i precursori dei metalli desiderati (preferibilmente 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
acetati, carbonati, solfati, ossalati, cloruri). Si scalda quindi la soluzione mantenendola in agitazione fino a completa solubilizzazione dei precursori, si aggiunge eventualmente acqua in opportuna quantità per facilitare l’idrolisi dei precursori, si scalda per alcune ore ad una temperatura superiore a 150 °C e quindi si lascia raffreddare ottenendo una sospensione stabile di nanoparticelle monodisperse con una stretta distribuzione dimensionale. Secondo l’invenzione si sono realizzate metodiche di sintesi che sono in grado di permettere il controllo dimensionale (e quindi dell'ipertermia) delle nano particelle magnetiche che vengono ottenute sempre in sospensione.
Questo può essere effettuato ricorrendo ad un processo in continuo. In questo caso si procede come sopra descritto per il processo polyol ma la sintesi viene effettuata con l'aggiunta (in quantità equimolare con i reagenti) di un “innesco” costituito da nano particelle magnetiche precedentemente sintetizzate. In questo modo a fine reazione si ottengono nanoparticelle magnetiche aventi dimensioni maggiori di quelle introdotte all’inizio della sintesi.
Nella pratica si procede ad una prima preparazione come per il processo polyol; successivamente si effettua una nuova reazione nelle stesse condizioni della prima, con tutti i materiali di partenza in quantità identiche a quelle già utilizzate e con l'aggiunta di quanto ottenuto dalla prima reazione. Le nanoparticelle magnetiche così ottenute (che sono di quantità doppia e di dimensioni maggiori di quelle introdotte all’inizio della sintesi) possono essere nuovamente usate come “innesco” per una reazione successiva. Il ciclo può essere ripetuto un numero 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
indefinito di volte fino all’ottenimento delle particelle delle dimensioni desiderate.
Secondo un’ulteriore realizzazione dell’invenzione le nanoparticelle si possono preparare con un processo di sostituzioni semicontinue.
In pratica si effettua una prima sintesi secondo il processo polyol, ma al termine del periodo di riscaldamento stazionario a 180 °C il prodotto non viene raffreddato ma viene travasato in un pallone di dimensioni doppie in cui sono stati caricati tutti i materiali di partenza in quantità identiche al prodotto già reagito. Si porta nuovamente la temperatura a 180°C, si mantiene per 3 ore e quindi il ciclo viene ripetuto per un numero variabile di volte fino aH'ottenimento delle dimensioni desiderate del prodotto.
Un ulteriore processo di preparazione delle particelle secondo l’invenzione consiste in un processo di accrescimento.
In questo caso la sintesi è condotta come secondo il processo polyol sopra descritto ma il periodo di mantenimento in temperatura a 180 °C del prodotto viene prolungato per un numero variabile di ore. Si ottiene così un prodotto le cui dimensioni sono dipendenti dal tempo di permanenza in temperatura.
Le nanoparticelle magnetiche inoltre possono essere preparate con un processo analogo a quello polyol sopra descritto ma operando il riscaldamento esclusivamente in un forno a microonde che permette di ridurre notevolmente i tempi di reazione e di avere un migliore controllo delle dimensioni e della morfologia.
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
Infine mediante queste tecniche preparative si può modificare la stechiometria delle nanoparticelle: ad esempio la maghemite può essere prodotta a partire da magnetite ottenuta, secondo uno dei precedenti processi, per sua ossidazione a temperatura controllata in ambiente ossidante acetico accelerando il processo ossidativo che avverrebbe naturalmente ma in tempi molto più lunghi. In questo caso il controllo dimensionale delle nanoparticelle magnetiche si effettua in maniera indiretta effettuando un controllo dimensionale del precursore magnetite secondo uno dei metodi precedentemente descritti.
La cobaltoferrite, la magnetite e la maghemite nanoparticellari sono state ottenute secondo il metodo descritto e sono state controllate per le dimensioni delle particelle via DLS (Malvern Zetasizer nano-S).
Le nanoparticelle così ottenute hanno dimensioni comprese fra 4 e 200 nm preferibilmente fra 10 e 70 nm.
La funzionalizzazione delle nanoparticelle, quando desiderata o necessaria, è stata ottenuta secondo metodi noti o come descritto nel brevetto FI2006A, cioè facendo reagire derivati mono o di-funzionali con le nanoparticelle come sopra definite in modo da rivestiree la loro superficie.
Per composti monofunzionali e di-funzionali secondo secondo il brevetto (PTIT7001) si intendono: tioli, acidi carbossilici, acidi idrossamici, acidi fosforici , loro esteri e loro sali a catena alifatica. .Nel caso specifico dei leganti di-funzionali, essi recano in posizione terminale (detta co) un secondo gruppo funzionale.
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
Preferibilmente, detto gruppo funzionale, è scelto nel gruppo costituito da: OH, NH2, COOH, COOMe, COOR, COR, CHO.
In particolare i composti mono- e di-funzionali scelti sono composti di formula generale:
Ri-(CH2)n-R2
in cui:
n è un intero compreso fra 2 e 20;
Ri gruppo legato alla superficie della nanoparticella e scelto fra: CONHOH, CONHOMe, PO(OH)2, PO(OH)(OMe), COOH, COOMe, SH, PO(OH)(OR), SR, SSR;
R2è il gruppo esterno ed è scelto tra: H, OH, NH2, COOH, COOMe, COOR, COR, CHO;
Me è un metallo alcalino, preferibilmente K, Na o Li o un agente protettivo organico. R è un gruppo alchilico.
Il processo di preparazione avviene facendo reagire una dispersione di nanoparticelle in un solvente organico (ad esempio etilene glicole) con il legante scelto mantenendo sotto agitazione a temperatura ridotta per alcune ore. Il prodotto viene poi eventualmente separato per estrazione con particolari solventi o fatto precipitare, ad esempio con acetone, centrifugato, separato ed eventualmente ridisperso in opportuno solvente.
I costrutti polimerici di cui si è detto precedentemente hanno caratteristiche diverse a seconda del tipo di polimero impiegato per la loro preparazione.
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
In particolare i polimeri possono essere insolubili o solubili in acqua; i polimeri utilizzati nella formazione dei costrutti secondo l’invenzione come qui di seguito riportato sono noti in letteratura o sono quelli descritti e rivendicati nella parallela domanda di brevetto a nome della stessa Richiedente.
Costrutti basati su polimeri insolubili in acqua
Sono costituiti da nanoparticelle magnetiche, eventualmente funzionalizzate, eventualmente in combinazione con un agente farmacologicamente attivo, inglobate in un polimero insolubile in acqua, a sua volta stabilizzato con agenti di superficie.
Fra i polimeri insolubili in acqua utili secondo l’invenzione si possono ricordare poliesteri, poliammidi, polianidridi, poliortoesteri, peptidi, poliamminoammidi .preferiti sono i polimeri scelti fra poliesteri e poliamminoammidi
Agenti di superficie secondo l’invenzione possono essere: tensioattivi, polielettroliti, polipeptidi e proteine idrosolubili], preferiti sono gli agenti di superficie scelti fra copolimeri a blocchi, polietilenglicoli modificati, polisaccaridi modificati, fosfolipidi, polamminoammidi, proteine globulari. Il processo per la preparazione di questi costrutti secondo l’invenzione è un processo in continuo e in un’unica fase per l’inglobamento di nanoparticelle magnetiche in una matrice polimerica insolubile in acqua e per il rivestimento di questa struttura con idonei agenti di superficie.
La procedura prevede l’utilizzo di acqua (in cui viene preventivamente disciolto l’agente di superficie) e di un solvente organico miscibile con 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
essa (in misura superiore al 10%) in cui vengono preventivamente solubilizzate le nanoparticelle magnetiche e la matrice polimerica. I due liquidi vengono successivamente miscelati sotto opportune condizioni in maniera da ottenere un autoassemblamento dei componenti precedentemente solubilizzati nelle fasi per formare un costrutto di dimensioni controllate.
L’inglobamento del farmaco nel costrutto avviene nella fase di assemblaggio per solubilizzazione in acqua o in solvente organico. In questo modo si amplia il numero di specie farmacologicamente attive che è possibile introdurre nel costrutto.
Questa metodica permette di ottenere il prodotto finale con rese comprese fra il 90 e il 99%, inaspettatamente l'efficienza ipertermica del costrutto così assemblato è simile a quella delle particelle inorganiche di partenza.
Il diametro medio del costrutto è compreso fra 50 e 300 nm e il rapporto fra la concentrazione del farmaco eventualmente presente e la concentrazione delle particelle magnetiche può essere variato facilmente durante l’assemblaggio.
L'intima associazione di particelle magnetiche e di farmaco consente di ottenere il rilascio controllato del farmaco per effetto termico indotto dalla interazione delle nanoparticelle magnetiche con un campo elettromagnetico esterno.
In questo modo è possibile ottenere da una parte l'ipertermia magnetica e dall’altra un effetto sinergico con la specie farmacologicamente attiva.
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
La presenza di particelle magnetiche in percentuale variabile rispetto al farmaco permette di esaltare, nella maniera più indicata per la patologia che si intende trattare, l'effetto ipertermico ovvero l'effetto strettamente farmacologico.
I costrutti ottenuti sono stabili in ambiente di soluzione fisiologica e quindi si dimostrano idonei ad un uso terapeutico.
Costrutti basati su polimeri solubili in acqua:
Sono costituiti da nanoparticelle magnetiche, eventualmente funzionalizzate, eventualmente in combinazione con un agente farmacologicamente attivo, inglobate in un polimero idrosolubile o in tensioattivi . Polimeri idrosolubili secondo l’invenzione possono essere tensioattivi, polielettroliti, polipeptidi e proteine idrosolubili, come preferiti sono polimeri idrosolubili scelti fra copolimeri a blocchi, polietilenglicoli modificati, polisaccaridi modificati, fosfolipidi, poliamminoammidi, proteine globulari.
II processo secondo l’invenzione prevede come solvente “carrier” delle particelle magnetiche e del farmaco un solvente organico miscibile in acqua in misura superiore al 10%.
La procedura prevede l’utilizzo di acqua (in cui viene preventivamente disciolto il polimero idrosolubile) e di un liquido miscibile con essa (in misura superiore al 10%) in cui vengono preventivamente solubilizzate le nanoparticelle magnetiche. I due liquidi vengono successivamente miscelati sotto opportune condizioni in maniera da ottenere un autoassemblamento dei componenti precedentemente solubilizzati nelle fasi per formare un costrutto di dimensioni controllate.
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
L’inglobamento del farmaco nel costrutto avviene nella fase di assemblaggio per solubilizzazione in acqua o in solvente organico. In questo modo si amplia il numero di specie farmacologicamente attive che è possibile introdurre nel costrutto e il rapporto fra concentrazione del farmaco e concentrazione delle particelle magnetiche può essere variato facilmente.
In questo modo si possono ottenere costrutti con diametro medio compreso fra 30 e 100 nm e con una distribuzione di dimensioni molto stretta (indice di polidispersione PDI = 0.10 - 0.15), mentre nei metodi descritti in letteratura (con una metodica molto più complessa e difficilmente scalabile) si ottengono particelle con dimensioni intorno a 200 nm con un indice di polidispersione più ampio (circa 0.25). Questa metodica permette di ottenere il prodotto finale con rese comprese fra il 80 e il 98%, inaspettatamente l’efficienza ipertermica del costrutto così assemblato è simile a quella delle particelle inorganiche di partenza . I costrutti ottenuti sono stabili in ambiente di soluzione fisiologica e quindi si dimostrano idonei ad un uso terapeutico.
La possibilità di ottenere costrutti così piccoli, uniformemente distribuiti e stabili in ambiente fisiologico presenta un fortissimo vantaggio per eventuali applicazioni terapeutiche in quanto le particelle possono diffondere in maniera migliore nelle zone corporee da trattare, sono più difficilmente individuabili e quindi eliminabili dal sistema immunitario e sono più facilmente inglobate all’interno delle cellule bersaglio (I. Brigger, C. Dubernet, P. Couvreur, Adv. Del Rev., 2002, 54, 631. Nanoparticles in cancer therapy and diagnosys).
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
I dati complessivi delle nanoparticelle sintetizzate, nanoparticelle funzionalizzate, e costrutti come sopra definiti sono riportati in Tabella 1 così suddivisa:
Tabella 1(a) e 1(b) particelle magnetiche non rivestite;
Tabella 1(c) particelle magnetiche funzionalizzate;
Tabella 1(d) costrutti).
In Tabella 2 sono riportate le dimensioni delle particelle ottenute con i processi secondo l’invenzione mentre in Tabella 3 è riportato il corrispondente effetto ipertermico.
I dati complessivi delle nanoparticelle funzionalizzate sono riportati in Tabella 4 in cui sono indicati i prodotti di partenza, il tipo di funzionalizzazione e l'effetto ipertermico (espresso come ΔΤ) del precursore e del prodotto finito nelle stesse condizioni di misura.
Dal Grafico 1 risulta evidente che l'effetto ipertermico del costrutto risulta sempre analogo a quello del precursore.
La struttura cristallina dei campioni è stata identificata attraverso la diffrazione a raggi X (XRD) registrando i riflessi nell'intervallo 10-70° con un intervallo di scansione di 0.05°(2Θ) per 5 s su un diffratto metro Philips X’pert Pro (Cu Ka radiation). La dimensione dei cristalliti è stata determinata dai picchi di diffrazione usando il metodo di Scherrer.
I campioni così caratterizzati (particelle non funzionalizzate, particelle funzionalizzate, costrutti finali) sono stati sottoposti a prove di ipertermia dispersi in vari mezzi utilizzando un’unità irraggiante a campi magnetici oscillanti Novastar 5W da 5 Kw fornita da Ameritherm.
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
Le prove sono state effettuate in condizioni adiabatiche con un campo elettromagnetico di 170KHz e con intensità di campo magnetico di 21 kA/m<2>, utilizzando un crogiolo di allumina della capacità di 0.30 mi completamente riempito con una dispersione del campione in un solvente idoneo. La concentrazione del campione (espressa come concentrazione in ossido metallico) nel mezzo disperdente è compresa fra lo 0.1% e il 3%.
La temperatura iniziale e finale della dispersione è stata misurata con una termocamera FLIR E65.
Qui di seguito sono riportati alcuni esempi a chiarimento della presente invenzione.
Esempio 1
Preparazione di cobalto ferrite nanometrica secondo il processo noto (Processo polyol) .
Sigla prodotto NFeCo31
Reagenti utilizzati:
Rapporto Fe : Co = 2 : 1
9.53 g CO(AC)2.4H20 (23.7% w/w in Co)
Co(ll) = 2.259 g = 0.038 mol
21.42 g Fe(CH3COO)3(Sheperd pasta; ca 20% w/w di Fe)
Fe(lll) = 4.284 g = 0.077 mol
269.04 g DEG
Sintesi:
Un pallone a 4 colli viene attrezzato con un agitatore a pale, un refrigerante a bolle munito di rubinetto per eventuale distillazione, una 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
sonda ed un tappo (collo per aggiunte). I reagenti vengono posti con il DEG nel pallone di reazione. Il sistema viene portato alla temperatura di 110° C per la fase di solubilizzazione (durata: 1 h). Successivamente la temperatura viene innalzata a 180°C ed il sistema è lasciato a riflusso per 3 h. Il processo condotto sotto agitazione porta alla formazione di una sospensione di colore nero.
Esempio 2
Preparazione di magnetite nanometrica secondo il processo noto (Processo polyol) .
Sigla prodotto: Fe74
Reagenti:
Rapporto Fe III : Fe II = 2 : 1
30,32 g sol. ne Fe(Ac)2(7% w/w in Fe)
Fe(ll) = 2.122 g = 0.038 mol
21 .42 g Fe(CFl3COO)3(Sheperd pasta; ca 20% w/w di Fe)
Fe(lll) = 4.284 g = 0.077 mol
269.04 g DEG
Sintesi:
Un pallone a 4 colli viene attrezzato con un agitatore a pale, un refrigerante a bolle munito di doppia via per riflusso e distillazione, una sonda ed un tappo (collo per aggiunte). I reagenti vengono posti con il DEG nel pallone di reazione. Il sistema viene portato alla temperatura di 120° C per la fase di stabilizzazione, mantenuto per 1 ora a tale temperatura. Quindi la miscela è riscaldata fino a 180°C mantenendo la fase di distillazione. Raggiunta la temperatura interna di 180 °C il 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
sistema è lasciato a riflusso per 3 h. Il processo condotto sotto agitazione porta alla formazione di una sospensione di colore marrone. Esempio 3
Preparazione di uno spinello misto Fe<IM>, Fe", Ni nanometrico secondo il processo noto (Processo polyol).
Sigla prodotto: Fe Do Ni 03
Scheda Tecnica Reagenti:
Fe(CH3COO)3PM = 232,98 g/mol Fe(CH3COO)2PM = 173,93 g/mol Ni(CH3COO)2PM = 176,78 g/mol Fe PM = 55.85 g/mol
Ni PM = 58,69 g/mol
DEG PM = 106.12 g/mol Reagenti:
Rapporto
22,34 g Fe(Ac)3(Sheperd pasta; ca 20% w/w di Fe)
Fe(lll) = 4.468 g = 80 mmol
23,94 g sol. ne Fe(Ac)2(7% w/w in Co)
Fe(ll) = 1,675 g = 30 mmol
1,77 g Ni(Ac)2
Ni = 0,588 g = 10 mmol
269.04 g DEG
Sintesi:
Un pallone a 4 colli viene attrezzato con un agitatore a pale, un refrigerante a bolle munito di doppia via per riflusso e distillazione, una 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
sonda ed un tappo (collo per aggiunte). I reagenti vengono posti con il DEG nel pallone di reazione. Il sistema viene portato alla temperatura di 110° C per la fase di stabilizzazione, mantenuto per 1 ora a tale temperatura. Quindi la miscela è riscaldata fino a 180°C mantenendo la fase di distillazione. Raggiunta la temperatura interna di 180 °C il sistema è lasciato a riflusso per 3 h. Il processo condotto sotto agitazione porta alla formazione di una sospensione di colore marrone. Esempio 4
Preparazione di cobalto ferrite nanometrica con il processo in continuo secondo la presente invenzione.
Sigla prodotto: NFeCo36 Stadio 1 (Sigla prodotto:NFeCo35) Scheda Tecnica Reagenti:
Fe(CH3COO)3PM = 232.98 g/mol Co(CH3COO)2*4H20 PM = 248.93 g/mol CoFe204(NFeCo 31) PM = 234,62 g/mol Co PM = 58.93 g/mol Fe PM = 55.85 g/mol DEG PM = 106.12 g/mol Reagenti:
Rapporto Fe : Co = 2 : 1
9.53 g CO(AC)2*4H20 (23.7% w/w in Co)
Co(ll) = 2.259 g = 0.038 mol
21.42 g Fe(CH3COO)3(Sheperd pasta; ca 20% w/w di Fe)
Fe(lll) = 4.284 g = 0.077 mol
269.04 g DEG
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
287 g NFeCo 31
Sintesi:
Un pallone a 4 colli viene attrezzato con un agitatore a pale, un refrigerante a bolle munito di rubinetto per eventuale distillazione, una sonda ed un tappo (collo per aggiunte). I reagenti vengono posti con il DEG nel pallone di reazione. Il sistema viene portato alla temperatura di 110° C per la fase di solubilizzazione (durata: 1 h). Successivamente la temperatura viene innalzata a 180°C ed il sistema è lasciato a riflusso per 3 h. Il processo condotto sotto agitazione porta alla formazione di una sospensione di colore nero. Ottenuti 570 g di prodotto.
Stadio 2 (Sigla prodotto: NFeCo36)
Scheda Tecnica Reagenti: Come sopra
Reagenti:
Rapporto Fe : Co = 2 : 1
19,06 g Co(Ac)2*4Fl20 (23.7% w/w in Co)
Co(ll) =4,518 g = 0.076 mol
42,84 g Fe(CFl3COO)3(Sheperd pasta; ca 20% w/w di Fe)
Fe(lll) = 8,568 g = 0.154 mol
538 g DEG
570 g NFeCo_35
Sintesi:
Un pallone a 4 colli viene attrezzato con un agitatore a pale, un refrigerante a bolle munito di rubinetto per eventuale distillazione, una sonda ed un tappo (collo per aggiunte). I reagenti vengono posti con il 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
DEG nel pallone di reazione. Il sistema viene portato alla temperatura di 110° C per la fase di solubilizzazione (durata: 1 h). Successivamente la temperatura viene innalzata a 180°C ed il sistema è lasciato a riflusso per 3 h. Il processo condotto sotto agitazione porta alla formazione di una sospensione di colore nero. Ottenuti 1105 g di prodotto.
Esempio 5
Preparazione di magnetite nanometrica sigla prodotto Fe76 con il processo in continuo secondo la presente invenzione.
Stadio 1 (Sigla prodotto Fe75)
Scheda Tecnica Reagenti:
Fe(CH3COO)3PM = 232.98 g/mol Fe(CH3COO)2PM = 248.93 g/mol
Fe304(Fe74) PM = 231.53 g/mol
Fe PM = 55.85 g/mol
DEG PM = 106.12 g/mol Reagenti:
Rapporto Fe<1>" : Fe" = 2 : 1
30,32 g sol. ne Fe(Ac)2(7% w/w in Fe)
Fe(ll) = 2.122 g = 0.038 mol
21 .42 g Fe(CH3COO)3(Sheperd pasta; ca 20% w/w di Fe)
Fe(lll) = 4.284 g = 0.077 mol
269.04 g DEG
279 g Fe74
Sintesi:
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
Un pallone a 4 colli viene attrezzato con un agitatore a pale, un refrigerante a bolle munito di doppia via per riflusso e distillazione, una sonda ed un tappo (collo per aggiunte). I reagenti vengono posti con il DEG nel pallone di reazione. Il sistema viene portato alla temperatura di 120° C per la fase di stabilizzazione, mantenuto per 1 ora a tale temperatura. Quindi la miscela è riscaldata fino a 180°C mantenendo la fase di distillazione. Raggiunta la temperatura interna di 180 °C il sistema è lasciato a riflusso per 3 h. Il processo condotto sotto agitazione porta alla formazione di una sospensione di colore marrone. Totale ottenuti g 552.
Stadio 2 (Sigla prodotto: Fe76)
Scheda Tecnica Reagenti: come sopra
Reagenti:
Rapporto Fe III : Fe II = 2 : 1
60,64 g sol. ne Fe(Ac)2(7% w/w in Fe)
Fe(ll) = 4,244 g = 0.076 mol
42,84 g Fe(CH3COO)3(Sheperd pasta; ca 20% w/w di Fe)
Fe(lll) = 8,568 g = 0.154 mol
538,08 g DEG
552 g Fe75
Sintesi:
Un pallone a 4 colli viene attrezzato con un agitatore a pale, un refrigerante a bolle munito di doppia via per riflusso e distillazione, una sonda ed un tappo (collo per aggiunte). I reagenti vengono posti con il DEG nel pallone di reazione. Il sistema viene portato alla temperatura 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
di 120° C per la fase di stabilizzazione, mantenuto per 1 ora a tale temperatura. Quindi la miscela è riscaldata fino a 180°C mantenendo la fase di distillazione. Raggiunta la temperatura interna di 180 °C il sistema è lasciato a riflusso per 3 h. Il processo condotto sotto agitazione porta alla formazione di una sospensione di colore marrone. Totale ottenuti g 1113.
Esempio 6
Processo per la preparazione di cobalto ferrite con il metodo delle sostituzioni semicontinue secondo la presente invenzione. Sigla prodotto:NFeCoCONT-03B3
Stadio 1 (Sigla prodotto:NFeCoCONT-03B1)
Scheda Tecnica Reagenti:
Fe(CH3COO)3 PM = 232.98 g/mol Co(CH3COO)24H20 PM = 248.93 g/mol CoFe204(NFeCo 31) PM = 234,62 g/mol Co PM = 58.93 g/mol Fe PM = 55.85 g/mol DEG PM = 106.12 g/mol Reagenti:
Rapporto Fe : Co = 2 : 1
9.53 g CO(AC)24FI20 (23.7% w/w in Co)
Co(ll) = 2.259 g = 0.038 mol
21.42 g Fe(CFI3COO)3(Sheperd pasta; ca 20% w/w di Fe)
Fe(lll) = 4.284 g = 0.077 mol
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
269.04 g DEG
285 g NFeCo_31
Sintesi:
Un pallone a 4 colli da 1 litro viene attrezzato con un agitatore a pale, un refrigerante a bolle munito di rubinetto per eventuale distillazione, una sonda ed un tappo (collo per aggiunte). L'acetato di Cobalto e l'acetato di Ferro vengono posti con il DEG nel pallone di reazione e quindi viene aggiunto NFeCo31 ancora caldo proveniente dalla reazione precedente. La temperatura viene portata a 180°C ed il sistema è lasciato a riflusso per 3 h. Ottenuti 575 g di prodotto.
Stadio 2 (Sigla prodotto:NFeCoCONT-03B2)
Scheda Tecnica Reagenti: come sopra
Reagenti:
Rapporto Fe : Co = 2 : 1
19,06 g CO(AC)2-4H20 (23.7% w/w in Co)
Co(ll) = 4,518 g = 0.076 mol
42,84 g Fe(CH3COO)3(Sheperd pasta; ca 20% w/w di Fe)
Fe(lll) = 8,568 g = 0.154 mol
538 g DEG
575 g NFeCoCONT-03B1
Sintesi:
Un pallone a 4 colli da 2 litri viene attrezzato con un agitatore a pale, un refrigerante a bolle munito di rubinetto per eventuale distillazione, una sonda ed un tappo (collo per aggiunte). L'acetato di Cobalto e l'acetato di Ferro vengono posti con il DEG nel pallone di reazione e quindi viene 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
aggiunto NFeCoCont_31B1 ancora caldo proveniente dalla reazione precedente. La temperatura viene portata a 180°C ed il sistema è lasciato a riflusso per 3 h. Ottenuti 1105 g di prodotto.
Stadio 3 (Sigla prodotto:NFeCoCONT-03B3)
Scheda Tecnica Reagenti: come sopra
Reagenti:
Rapporto Fe : Co = 2 : 1
38,12 g CO(AC)2<'>4H20 (23.7% w/w in Co)
Co(ll) =9,036 g = 0.152 mol
85,68 g Fe(CFl3COO)3(Sheperd pasta; ca 20% w/w di Fe)
Fe(lll) = 17,136 g = 0.308 mol
1076 g DEG
1105 g NFeCoCONT-03B2
Sintesi:
Un pallone a 4 colli da 5 litri viene attrezzato con un agitatore a pale, un refrigerante a bolle munito di rubinetto per eventuale distillazione, una sonda ed un tappo (collo per aggiunte). L'acetato di Cobalto e l'acetato di Ferro vengono posti con il DEG nel pallone di reazione e quindi viene aggiunto NFeCoCont_31B2 ancora caldo proveniente dalla reazione precedente. La temperatura viene portata a 180°C ed il sistema è lasciato a riflusso per 3 h. Ottenuti 2210 g di prodotto.
Esempio 7
Preparazione di cobalto ferrite nanometrica con il processo di accrescimento secondo la presente invenzione.
Sigla prodotto: NAMA06602
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
Scheda Tecnica Reagenti:
Fe(CH3COO)3PM = 232.98 g/mol CO(CH3C00)2-4H20 PM = 248.93 g/mol
Co PM = 58.93 g/mol
Fe PM = 55.85 g/mol
DEG PM = 106.12 g/mol Reagenti:
Rapporto Fe : Co = 2 : 1
9.53 g Co(Ac)24H20 (23.7% w/w in Co)
Co(ll) = 2.259 g = 0.038 mol
21 .42 g Fe(CFI3COO)3(Sheperd pasta; ca 20% w/w di Fe)
Fe(lll) = 4.284 g = 0.077 mol
269.04 g DEG
Sintesi:
Un pallone a 4 colli viene attrezzato con un agitatore a pale, un refrigerante a bolle munito di rubinetto per eventuale distillazione, una sonda ed un tappo (collo per aggiunte). I reagenti vengono posti con il DEG nel pallone di reazione. Il sistema viene portato alla temperatura di 110° C per la fase di solubilizzazione (durata: 1 h). Successivamente la temperatura viene innalzata a 180°C ed il sistema è lasciato a riflusso per 5 h. Il processo condotto sotto agitazione porta alla formazione di una sospensione di colore nero. Totale ottenuti g 282. Esempio 8
Preparazione di cobalto ferrite nanometrica con il processo di accrescimento secondo la presente invenzione.
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
Sigla prodotto: NAMA06601
Scheda Tecnica Reagenti:
Fe(CH3COO)3PM = 232.98 g/mol CO(CH3COO)2<'>4H20 PM = 248.93 g/mol Co PM = 58.93 g/mol Fe PM = 55.85 g/mol DEG PM = 106.12 g/mol Reagenti:
Rapporto Fe : Co = 2 : 1
9.53 g CO(AC)24H20 (23.7% w/w in Co)
Co(ll) = 2.259 g = 0.038 mol
21 .42 g Fe(CH3COO)3(Sheperd pasta; ca 20% w/w di Fe)
Fe(lll) = 4.284 g = 0.077 mol
269.04 g DEG
Sintesi:
Un pallone a 4 colli viene attrezzato con un agitatore a pale, un refrigerante a bolle munito di rubinetto per eventuale distillazione, una sonda ed un tappo (collo per aggiunte). I reagenti vengono posti con il DEG nel pallone di reazione. Il sistema viene portato alla temperatura di 110° C per la fase di solubilizzazione (durata: 1 h). Successivamente la temperatura viene innalzata a 180°C ed il sistema è lasciato a riflusso per 9 h. Il processo condotto sotto agitazione porta alla formazione di una sospensione di colore nero. Totale ottenuti g 280. Esempio 9
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
Preparazione di cobalto ferrite nanometrica con il processo di accrescimento secondo la presente invenzione.
Sigla prodotto: NfeCo66
Scheda Tecnica Reagenti:
Fe(CH3COO)3PM = 232.98 g/mol CO(CH3COO)2-4H20 PM = 248.93 g/mol Co PM = 58.93 g/mol Fe PM = 55.85 g/mol DEG PM = 106.12 g/mol Reagenti:
Rapporto Fe : Co = 2 : 1
9.53 g CO(AC)24H20 (23.7% w/w in Co)
Co(ll) = 2.259 g = 0.038 mol
21 .42 g Fe(CFI3COO)3(Sheperd pasta; ca 20% w/w di Fe)
Fe(lll) = 4.284 g = 0.077 mol
269.04 g DEG
Sintesi:
Un pallone a 4 colli viene attrezzato con un agitatore a pale, un refrigerante a bolle munito di rubinetto per eventuale distillazione, una sonda ed un tappo (collo per aggiunte). I reagenti vengono posti con il DEG nel pallone di reazione. Il sistema viene portato alla temperatura di 110° C per la fase di solubilizzazione (durata: 1 h). Successivamente la temperatura viene innalzata a 180°C ed il sistema è lasciato a riflusso per 24 h. Il processo condotto sotto agitazione porta alla formazione di una sospensione di colore nero. Totale ottenuti g 280.
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
Esempio 10
Processo per la preparazione di cobalto ferrite con riscaldamento a microonde secondo la presente invenzione.
Sigla prodotto: NFeCoMWOI
Scheda Tecnica Reagenti:
Fe(CH3COO)3PM = 232.98 g/mol CO(CH3COO)2-4H20 PM = 248.93 g/mol Co PM = 58.93 g/mol Fe PM = 55.85 g/mol DEG PM = 106.12 g/mol Reagenti:
Rapporto Fe : Co = 2 : 1
11 ,10 g CO(AC)2-4H20 (23.7% w/w in Co)
Co(ll) = 2,632 g = 0.0447 mol
19.23 g Fe(CH3COO)3(Sheperd polvere; ca 26% w/w di Fe)
Fe(lll) = 4.998 g = 0.0895 mol 319,67 g DEG
Sintesi:
In un pallone a 1 collo da 500 mi vengono posti tutti i reagenti. Si attrezza con un refrigerante a bolle. Il pallone viene posto in una camera a microonde mantenendo il refrigerante a bolle al di fuori della stessa. Si applica potenza per 7 minuti mantenendo a riflusso.
Esempio 11
Processo per la preparazione di cobalto ferrite con riscaldamento a microonde secondo la presente invenzione.
Sigla prodotto: NFeCoMW03
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
Scheda Tecnica Reagenti:
Fe(CH3COO)3PM = 232.98 g/mol CO(CH3COO)2<'>4H20 PM = 248.93 g/mol Co PM = 58.93 g/mol Fe PM = 55.85 g/mol DEG
Reagenti:
Rapporto Fe : Co = 2 : 1
11 ,10 g CO(AC)24H20 (23.7% w/w in Co)
Co(ll) = 2,632 g = 0.0447 mol
19.23 g Fe(CFI3COO)3(Sheperd polvere; ca 26% w/w di Fe)
Fe(lll) = 4.998 g = 0.0895 mol
319,67 g DEG
Sintesi:
In un pallone a 1 collo da 500 mi vengono posti tutti i reagenti. Si attrezza con un refrigerante a bolle. Il pallone viene posto in una camera a microonde mantenendo il refrigerante a bolle al di fuori della stessa. Si applica potenza per 30 minuti mantenendo a riflusso.
Esempio 12
Processo di preparazione della maghemite per ossidazione acetica secondo la presente invenzione
Sigla prodotto: Fe59.1.1.1
Scheda Tecnica Reagenti:
CH3COOH PM = 60,05 g/mol Fe304( Fe74 ) PM = 231 ,53 g/mol 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
NaHC03PM = 84,00 g/mol Reagenti:
40 g Fe304( Fe74 ) sol. ne in DEG 0,5 % w/w in Fe304
Fe304200 mg 0.864 mmol
1,00 g CH3COOH 6,7 mmol
1,2 g NaHC0314.3 mmol
Sintesi:
In un pallone munito di agitazione, di un capillare da gorgogliamento e di refrigerante a bolle vengono posti la soluzione di Magnetite in DEG e l'acido acetico. Si riscalda il tutto a 80° e si mantiene in temperatura per 2,5 ore.
Al termine della reazione si raffredda a temperatura ambiente e si aggiunge il bicarbonato di sodio. Si mantiene in agitazione per 1 ora e quindi si filtra il prodotto solido rimanente. La soluzione limpida di colore marrone scuro viene caratterizzata via spettrometrica Mossbauer per verificare la completa formazione di Maghemite. La soluzione viene quindi evaporata in rotavapor sotto vuoto fino alla concentrazione voluta.
Esempio 13
Funzionalizzazione di una nanoparticella di cobaltoferrite con acido paimitico secondo la presente invenzione.
Sigla prodotto CoFe14
Scheda Tecnica Reagenti:
Acido Paimitico PM = 256,42 g/mol Et-OH PM = 46,07 g/mol 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
n - Esano PM = 86,17 g/mol CoFe204(:NFeCoCONT-03B3) PM = 234,62 g/mol Reagenti:
20 g sol. ne NAMA06 in DEG (3% w/w in CoFe204)
2,56 mmol
0,45 g Acido Paimitico
1 ,76 mmol
40 g Et-OH
40 g n - Esano
Sintesi:
In una beuta con agitatore magnetico vengono posti l'etanolo e l'acido paimitico. Si scalda cautamente sotto agitazione su piastra riscaldante fino a 45 - 50°C. Si mantiene quindi in agitazione fino a completa solubilizzazione dell'acido paimitico. Si aggiunge quindi la soluzione della CobaltoFerrite nanoparticellare. La temperatura si stabilizza a circa 40°C. Si lascia sotto agitazione per 1 ora.
Si travasa il contenuto della beuta in un imbuto separatore e si estrae con esano. La fase apolare viene quindi lavata 2 volte con 40 mi una soluzione acquosa diluita di bicarbonato di sodio (0,6 g su 100 mi di acqua) e quindi con 40 mi di acqua. La fase organica ottenuta viene concentrata sotto vuoto fino al volume desiderato.
Esempio 14
Funzionalizzazione di una nanoparticelle di cobalto ferrite con l’etil 12-(idrossiammino)-12-ossododecanoato secondo la presente invenzione. Sigla prodotto CoFe38H
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
Scheda Tecnica Reagenti:
etil 12-(idrossiammino)-12-ossododecanoato PM=273,37g/mol CoFe204(:NFeCoCONT-03B3) PM = 234,62 g/mol
Butanolo PM = 74,12
Acqua
Reagenti:
60 g sol. ne :NFeCoCONT-03B3 in DEG (3% w/w in CoFe204) 7,67 mmol
0,90 g etil 12-(idrossiammino)-12-ossododecanoato 3.29 mmol
120g Butanolo
Sintesi:
In un pallone da 500ml vengono messi 120g di butanolo e 0,60g di etil 12-(idrossiammino)-12-ossododecanoato (solubilità completa in pochi minuti). A questa soluzione vengono aggiunti i 60g di dispersione di nanoparticelle di cobalto ferrite in glicole e lasciate sotto agitazione per 2h.
Il campione è stato lavato con 200g di acqua (formazione di doppia fase butanolo/acqua-glicole) e separato dalla fase acquosa con imbuto separatore. Il prodotto solido è stato ottenuto per eliminazione del butanolo sotto vuoto e successivamente ridisperso in acetone.
Esempio 15
Preparazione di un costrutto costituito da: cobaltoferrite nanometrica, PLGA e albumina secondo la presente invenzione.
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
Sigla prodotto: NBR1
Reagenti: Quantità Peso molecolare
Acqua UP 1356 mi 18 d = 1,00 g/cm<3>Acetone 104 mi 58,08 d = 0,79 g/cm<3>PLGA 75/25 0,5 g
CoFe38H 0,2 g
BSA Frazione V 1 9
NaCI 14,4 g 58,44
Sintesi:
si preparano preliminarmente una soluzione di PLGA in acetone (0,5 grammi in 100 mi di acetone), una soluzione di BSA in acqua ultrapura (1 grammo di BSA in 800 mi di acqua) e una soluzione di NaCI in acqua ultrapura (14,4 g di NaCI in 400 mi di acqua). Alla soluzione di PLGA in acetone si aggiungono 4 mi di una sospensione di CoFe38H al 5% (p/v) in acetone.
Si allestisce una doppia pompa peristaltica per aggiungere in continuo la soluzione acetonica (contenente PLGA e CoFe38H) in un flusso di acqua contenente la BSA (rapporto volumi acetone/acqua 1/8). I rispettivi tubi di pescaggio prelevano la soluzione direttamente dai polmoni contenenti le due soluzioni.
Il rapporto di pompaggio delle due pompe peristaltiche viene fissato 1/8 in maniera che le due soluzioni vengano consumate contemporaneamente. Il prodotto della miscelazione finale viene raccolto in un cilindro graduato in cui sono già presenti 400 mi di acqua contenente il 3,6% di cloruro di sodio. La velocità di pompaggio viene 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
regolata in modo che la miscelazione delle soluzioni awenga in 10 minuti.
La soluzione finale ottenuta viene trattata sotto vuoto in maniera da eliminare completamente l'acetone. La soluzione finale ottenuta viene concentrata sotto vuoto spinto a T < 45°C o mediante ultrafiltrazione fino aH'ottenimento della concentrazione desiderata.
Caratterizzazione dimensionale via DLS: Campione Solvente PDI diametro Attenuazione medio
NBR1 Soluzione Fisiologica 0.16 190 7-380 Esempio 16
Preparazione di un costrutto costituito da: cobaltoferrite nanometrica, Paclitaxel , PLGA e albumina secondo la presente invenzione.
Sigla prodotto:NBRF1
Reagenti: Quantità Peso molecolare Acqua UP 956 mi 18 d = 1,00 g/cm<3>Acetone 104 mi 58.08 d = 0,79 g/cm<3>PLGA 75/25 0,5 g
CoFe38H 0,2 g
BSA Frazione V 1 9
Paclitaxel 10 mg 853,91 Sintesi:
Si preparano preliminarmente una soluzione di PLGA in acetone (0,5 grammi in 100 mi di acetone) e una soluzione di BSA in acqua ultrapura (1 grammo di BSA in 800 mi di acqua). Alla soluzione di 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
PLGA in acetone si aggiungono 10 mg di Paditaxel e 4 mi di una sospensione di CoFe38H al 5% (p/v) in acetone.
Si allestisce una doppia pompa peristaltica per aggiungere in continuo la soluzione acetonica (contenente PLGA, CoFe38H e Paditaxel) in un flusso di acqua contenente la BSA (rapporto volumi acetone/acqua 1/8). I rispettivi tubi di pescaggio prelevano la soluzione direttamente dai polmoni contenenti le due soluzioni. Il rapporto di pompaggio delle due pompe peristaltiche viene fissato 1/8 in maniera che le due soluzioni vengano consumate contemporaneamente. Il prodotto della miscelazione finale viene raccolto in un cilindro graduato. La velocità di pompaggio viene regolata in modo che la miscelazione delle soluzioni avvenga in 10 minuti.
La soluzione finale ottenuta viene trattata sotto vuoto in maniera da eliminare completamente l'acetone.
La soluzione finale ottenuta viene concentrata sotto vuoto spinto a T < 45°C o mediante ultrafiltrazione fino all'ottenimento della concentrazione desiderata.
Esempio 17
Preparazione di un costrutto costituito da: cobaltoferrite nanometrica, 9-Nitro-Camptotecina, PLGA e albumina secondo la presente invenzione. Sigla prodotto:NBRF2
Reagenti: Quantità Peso molecolare Acqua UP 1356 mi 18 d = 1,00 g/cm<3>Acetone 104 mi 58.08 d = 0,79 g/cm<3>PLGA 75/25 0,5 g
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
CoFe38H 0,2 g
BSA Frazione V 1 g
NaCI 14,4 g 58.44
9-Nitro-Camptotecìna 25mg
Glutaraldeide 1,56 mg 100,1 Sintesi:
Si preparano preliminarmente una soluzione di PLGA in acetone (0,5 grammi in 100 mi di acetone) e una soluzione di BSA in acqua ultrapura (1 grammo di BSA in 800 mi di acqua). Alla soluzione di PLGA in acetone si aggiungono 25 mg di 9-nitro-camptotecina e 4 mi di una sospensione di CoFe38H al 5% (p/v) in acetone.
Si allestisce una doppia pompa peristaltica per aggiungere in continuo la soluzione acetonica (contenente PLGA, CoFe38H e 9-nitrocamptotecina) in un flusso di acqua contenente la BSA (rapporto volumi acetone/acqua 1/8). I rispettivi tubi di pescaggio prelevano la soluzione direttamente dai polmoni contenenti le due soluzioni. Il rapporto di pompaggio delle due pompe peristaltiche viene fissato 1/8 in maniera che le due soluzioni vengano consumate contemporaneamente. Il prodotto della miscelazione finale viene raccolto in un cilindro graduato in cui sono già presenti 400 mi di acqua contenente il 3,6% di NaCI. La velocità di pompaggio viene regolata in modo che la miscelazione delle soluzioni avvenga in 10 minuti.
La soluzione finale ottenuta viene trattata sotto vuoto in maniera da eliminare completamente l'acetone.
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
Successivamente si aggiungono 156 mi di una soluzione acquosa di glutaraldeide (conc. 10 mg/L di Glutaraldeide) e si lascia a se per 10 ore.
La soluzione finale ottenuta viene concentrata sotto vuoto spinto a T < 45°C o mediante ultrafiltrazione fino all'ottenimento della concentrazione desiderata.
Esempio 18
Preparazione di un costrutto costituito da cobaltoferrìte nanometrica e un polimero a blocchi secondo la presente invenzione.
Sigla prodotto:NBR2
Reagenti: Quantità Peso molecolare Acqua UP 400 mi 18 d=1,00 g/cm Acetone 200 g 58,08 d = 0,79 g/cm CoFe38H 1 9
Pluronics F-68 5,6 g
Sintesi:
Si prepara preliminarmente una soluzione di CoFe38H in acetone (1 grammo in 200 mi di acetone)
Si allestisce una doppia pompa peristaltica per aggiungere in continuo la soluzione acetonica (contenente CoFe38H) in un flusso di acqua contenente il Pluronics F-68 (rapporto volumi acetone/acqua 1/2). I rispettivi tubi di pescaggio prelevano la soluzione direttamente dai polmoni contenenti le due soluzioni. Il rapporto di pompaggio delle due pompe peristaltiche viene fissato 1/2 in maniera che le due soluzioni vengano consumate contemporaneamente. La velocità di pompaggio 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
viene regolata in modo che la miscelazione delle soluzioni avvenga in 10 minuti.
La soluzione finale ottenuta viene trattata sotto vuoto in maniera da eliminare completamente l'acetone.
Caratterizzazione dimensionale via DLS: Campione Solvente PDI diametro Attenuazione medio
NBR2 Soluzione Fisiologica 0.15 66 7-240 Il DLS conferma la stabilità delle nanoparticelle in soluzione acquosa e in soluzione fisiologica.
L’analisi di immagini grezza mostra nel caso dello STEM nuclei scuri di circa 17-45nm molto ben distinti, le separazioni sono ben nette e mediamente di circa 5-15 nm (strato di tensioattivo).
Esempio 19
Preparazione del costrutto costituito da cobaltoferrite nanometrica, Cis-Diammineplatinum (II) dichloride, PLGA e albumina secondo la presente invenzione.
Sigla prodotto: Sigla prodotto: NBRF3
Reagenti: Quantità Peso molecolare Acqua UP 1356 mi 18 d = 1,00 g/cm Acetone 104 mi 58,08 d = 0,79 g/cm PLGA 75/25 0,5
CoFe38H 0,2 g
BSA Frazione v
NaCI 14,4 g 58,44 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
Cis-Diammineplatinum (II) dichloride 100 mg 300,1 Sintesi:
Si preparano preliminarmente:
una soluzione di PLGA in acetone (0,5 grammi in 100 mi di acetone); una soluzione di BSA in acqua ultrapura (1 grammo di BSA in 800 mi di acqua);
una soluzione di NaCI in acqua ultrapura (14,4 g di NaCI in 400 mi di acqua).
Alla soluzione di PLGA in acetone si aggiungono 4 mi di una sospensione di CoFe38H al 5% (p/v) in acetone, mentre nella soluzione acquosa di albumina si sciolgono 100 mg di Cis-Diammineplatinum (II) dichloride.
Si allestisce una doppia pompa peristaltica per aggiungere in continuo la soluzione acetonica (contenente PLGA e CoFe38H) in un flusso di acqua contenente la BSA e il farmaco (rapporto volumi acetone/acqua 1/8). I rispettivi tubi di pescaggio prelevano la soluzione direttamente dai polmoni contenenti le due soluzioni.
Il rapporto di pompaggio delle due pompe peristaltiche viene fissato 1/8 in maniera che le due soluzioni vengano consumate contemporaneamente. Il prodotto della miscelazione finale viene raccolto in un cilindro graduato in cui sono già presenti 400 mi di acqua contenente il 3,6% di cloruro di sodio. La velocità di pompaggio viene regolata in modo che la miscelazione delle soluzioni avvenga in 10 minuti.
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
La soluzione finale otenuta viene concentrata soto vuoto spinto a T < 45°C o mediante ultrafiltrazione fino aH'otenimento della concentrazione desiderata.
Esempio 20
Preparazione del costruto costituito da cobaltoferrite nanometrica, Paclitaxel e un polimero a blocchi.
Sigla prodotto: NBRF4
Reagenti: Quantità Peso molecolare Acqua 80 mi 18 d = 1,00 g/crrr Acetone 40 g 58,08 d = 0,79 g/cnr CoFe38H 0.2 g
Pluronics F-68 1,12 g
Paclitaxel 10 mg 853,9
Sintesi:
Si prepara preliminarmente una soluzione di CoFe38H in acetone (0,2 grammi in 40 mi di acetone) e quindi si solubilizzano nella miscela 10 mg di Paclitaxel.
Si allestisce una doppia pompa peristaltica per aggiungere in continuo la soluzione acetonica (contenente CoFe38H e il farmaco) in un flusso di acqua contenente il Pluronics F-68 (rapporto volumi acetone/acqua 1/2). I rispetivi tubi di pescaggio prelevano la soluzione diretamente dai polmoni contenenti le due soluzioni. Il rapporto di pompaggio delle due pompe peristaltiche viene fissato 1/2 in maniera che le due soluzioni vengano consumate contemporaneamente. La velocità di 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
pompaggio viene regolata in modo che la miscelazione delle soluzioni avvenga in 6 minuti.
La soluzione finale ottenuta viene trattata sotto vuoto in maniera da eliminare completamente l'acetone.
Caratterizzazione dimensionale via DLS: Campione Solvente PDI diametro Attenuazione medio
NBRF4 Soluzione Fisiologica 0.12 52 7-310
Il DLS conferma la stabilità delle nanoparticelle in soluzione acquosa e in soluzione fisiologica.
Esempio 21
Preparazione del costrutto costituito da magnetite nanometrica e un polimero idrosolubile poliamminoammide (BAC-EDDA) secondo la presente invenzione.
Sigla prodotto: NBR3
Reagenti: Quantità Peso molecolare Acqua 200 mi 18 d = 1 ,00 g/crrT Dietilenglicole 40 g 106,1 d = 1,12 g/cm<3>Fe77 0.2 g
Polimero BAC-EDDA 1,12 g
polimero stealth idrosolubile basato su acido etilendiammino diacetico Sintesi:
Si prepara preliminarmente:
una soluzione di Magnetite in dietilenglicole (0,2 grammi in 40 mi di solvente);
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
una soluzione di Polimero BAC-EDDA in acqua (1,12 grammi in 200 mi di solvente);
Si allestisce una doppia pompa peristaltica per aggiungere in continuo la soluzione organica (contenente la Magnetite) in un flusso di acqua contenente il Polimero BAC-EDDA (rapporto volumi dietilenglicole/acqua 1/5). I rispettivi tubi di pescaggio prelevano la soluzione direttamente dai polmoni contenenti le due soluzioni. Il rapporto di pompaggio delle due pompe peristaltiche viene fissato 1/5 in maniera che le due soluzioni vengano consumate contemporaneamente. La velocità di pompaggio viene regolata in modo che la miscelazione delle soluzioni avvenga in 12 minuti.
La soluzione finale ottenuta viene dializzata con acqua ultrapura in maniera da eliminare la maggior parte del solvente organico e ottenere una soluzione contenente al massimo lo 0,1% di dietilenglicole Caratterizzazione dimensionale via DLS Campione Solvente PDI diametro Attenuazione medio
NBR3 Soluzione Fisiologica 0.19 41 7-340 Il DLS conferma la stabilità delle nanoparticelle in soluzione acquosa e in soluzione fisiologica.
Esempio 22
Preparazione del costrutto costituito da magnetite nanometrica, un polimero idrosolubile (BAC-EDDA) e Cis-Diammineplatinum (II) dichloride secondo la presente invenzione.
Sigla prodotto: NBRF5
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
Reagenti: Quantità Peso molecolare
Acqua 200 mi 18 d = 1,00 g/cm<A>3 Dietilenglicole 40 g 106 d = 1,12 g/cm<A>3 Fe77 0.2 g
Polimero BAC-EDDA<*>1,12 g
Cis-Diammineplatinum (II) dichloride 100 mg 300,1 • polimero stealth idrosolubile basato su acido etilendiammino diacetico
Sìntesi:
Si prepara preliminarmente:
una soluzione di Magnetite in dietilenglicole (0,2 grammi in 40 mi di solvente);
una soluzione di Polimero BAC-EDDA in acqua (1,12 grammi in 200 mi di solvente) in cui si solubilizzano 100 mg di Cis-Diammineplatinum (II) dichloride;
Si allestisce una doppia pompa peristaltica per aggiungere in continuo la soluzione organica (contenente la Magnetite) in un flusso di acqua contenente il Polimero BAC-EDDA e il Cis-Diammineplatinum (II) dichloride (rapporto volumi dietilenglicole/acqua 1/5). I rispettivi tubi di pescaggio prelevano la soluzione direttamente dai polmoni contenenti le due soluzioni. Il rapporto di pompaggio delle due pompe peristaltiche viene fissato 1/5 in maniera che le due soluzioni vengano consumate contemporaneamente. La velocità di pompaggio viene regolata in modo che la miscelazione delle soluzioni avvenga in 8 minuti.
7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
La soluzione finale ottenuta viene dializzata con acqua ultrapura in maniera da eliminare la maggior parte del solvente organico e ottenere una soluzione contenente al massimo lo 0,1% di dietilenglicole Caratterizzazione dimensionale via DLS: Campione Solvente PDI diametro Attenuazione medio NBRF6 Soluzione Fisiologica 0.14 52 7-320 Il DLS conferma la stabilità delle nanoparticelle in soluzione acquosa e in soluzione fisiologica.

Claims (25)

  1. 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A. RIVENDICAZIONI 1. Composti di formula cui M<11>= Fe, Co, Ni, Zn ; M<1>" = Fe, Cr in forma nanometrica eventualmente opportunamente funzionalizzati.
  2. 2. Composti secondo la rivendicazione 1 scelti fra: cobalto ferrite, magnetite e la maghemite.
  3. 3. Composti secondo le rivendicazioni 1 - 3 in cui dette nanoparticelle hanno dimensioni comprese fra 4 e 200 nm preferibilmente fra 10 e 70 nm.
  4. 4. Processo per la preparazione di nanoparticelle secondo le rivendicazioni 1 - 3 in cui si aggiunge ad un volume noto di alcool il sale del metallo desiderato e si scalda la soluzione mantenendola in agitazione fino a completa solubilizzazione dei sali, eventualmente si aggiunge acqua in opportuna quantità per facilitare l'idrolisi dei sali e si scalda ad una temperatura superiore a 150 °C per alcune ore e quindi si lascia raffreddare raccogliendo la sospensione formatasi.
  5. 5. Processo per la preparazione di nanoparticelle secondo la rivendicazione 4 in cui dopo il raffreddamento si aggiungono nuovamente tutti i materiali di partenza in quantità identiche a quelle già reagite, si effettua nuovamente la reazione secondo il metodo descritto ed il ciclo viene ripetuto per un numero variabile di volte fino all'ottenimento di particelle delle dimensioni desiderate.
  6. 6. Processo per la preparazione di nanoparticelle secondo la rivendicazione 4 in cui al termine del periodo di riscaldamento 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A. stazionario a 180 °C al prodotto vengono aggiunti tutti i materiali di partenza in quantità identiche al prodotto già reagito, si porta nuovamente la temperatura a 180°C, si mantiene per 3 ore e quindi il ciclo viene ripetuto per un numero variabile di volte fino all'ottenimento delle dimensioni desiderate del prodotto.
  7. 7. Processo secondo la rivendicazione 4 in cui il periodo di mantenimento in temperatura a 180 °C del prodotto viene prolungato per un numero variabile di ore fino ad ottenere particelle delle dimensioni desiderate.
  8. 8. Processo secondo la rivendicazione 4 in cui il riscaldamento è effettuato utilizzando un forno a microonde
  9. 9. Processo per la preparazione di particelle nanometriche di maghemite in cui particelle nanometriche di magnetite ottenute secondo i processi delle rivendicazioni 4 - 8 vengono ossidate in ambiente acetico.
  10. 10. Composti funzionalizzati secondo le rivendicazioni 1- 3 in cui detta funzionalizzazione è costituita da derivati mono o di-funzionali scelti fra: tioli, acidi carbossilici, acidi idrossamici, acidi fosforici o loro sali a catena alifatica, che, nel caso specifico dei leganti di-funzionali, recano in posizione terminale un secondo gruppo funzionale scelto fra: OH, NH2, COOH, COOR3 R3è un gruppo alchilico, un metallo alcalino, preferibilmente K, Na o Li, o un agente protettivo organico.
  11. 11. Composti secondo la rivendicazione 10 in cui detti composti monoe di-funzionali secondo la presente invenzione sono composti di 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A. formula generale: Ri-(CH2)n-R2 in cui: n è un intero compreso fra 2 e 20; Ri è scelto nel gruppo costituito da: H, OH, NH2, COOH, COOR3R2è scelto fra: CONHOH, CONHOR3, PO(OH)2, PO(OH)(OR3), COOH, COOR3, SH, SR3; R3è un gruppo alchilico, un metallo alcalino, preferibilmente K, Na o Li, o un agente protettivo organico.
  12. 12. Processo per la preparazione di composti secondo la rivendicazione 11 in cui si fa reagire una dispersione di nanoparticelle in un solvente organico con il legante preferito mantenendo sotto agitazione a temperatura ridotta per alcune ore, il prodotto viene poi estratto o fatto precipitare, centrifugato, separato ed eventualmente ridisperso in opportuno solvente.
  13. 13. Costrutti comprendenti composti secondo le rivendicazioni 1 - 3 o 10 -11 eventualmente in combinazione con un prodotto ad azione farmacologica e polimeri idrofili o idrofobi.
  14. 14. Costrutti secondo la rivendicazione 13 in cui i polimeri idrofili sono tensioattivi, polielettroliti, polipeptidi e proteine idrosolubili, come preferiti sono polimeri idrosolubili scelti fra copolimeri a blocchi, polietilenglicoli modificati, polisaccaridi modificati, fosfolipidi, poliamminoammidi, proteine globulari.
  15. 15. Costrutti secondo la rivendicazione 13 in cui detti polimeri idrofobi sono poliesteri, poliammidi, polianidridi, poliortoesteri, peptidi, 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A. poliamminoammidi, preferiti sono i polimeri scelti fra poliesteri e poliamminoammidi.
  16. 16. Processo per la preparazione dei costrutti secondo la rivendicazione 13 in cui le nanoparticelle e l’eventuale molecola ad azione farmacologica sono inglobate in una matrice polimerica insolubile in acqua e questa struttura è rivestita con idonei agenti di superficie in continuo e in un’unica fase.
  17. 17. Processo per la preparazione dei costrutti secondo la rivendicazione 14 in cui si utilizza come solvente “carrier” delle particelle magnetiche ed eventualmente del farmaco un solvente organico miscibile in acqua almeno al 10%.
  18. 18. Processo secondo la rivendicazione 17 in cui detti solventi sono scelti nel gruppo costituito da: acetone, dietilen glicole, acetonitrile, dimetilsolfossido, dimetilformammide, metiletilchetone, dimetilcarbonato, metanolo, etanolo, propanolo.
  19. 19. Costrutti secondo le rivendicazioni 13 aventi un diametro medio compreso fra 50 e 300 nm.
  20. 20. Costrutti secondo la rivendicazione 14 aventi un diametro medio compreso fra 30 e 100 nm.
  21. 21. Costrutti secondo le rivendicazioni 13 - 15 e 19 - 20 in cui la particella nanometrica è cobalto ferrite.
  22. 22. Uso di nanoparticelle di cobalto ferrite, eventualmente funzionalizzate, in trattamenti pertermici.
  23. 23. Uso secondo la rivendicazione 22 in cui dette particelle di cobalto ferite sono prodotte secondo i processi delle rivendicazioni 5 -9. 7928PTIT Notarbartolo & Gervasi S.p.A.
  24. 24. Uso dei costrutti secondo le rivendicazioni 13 - 15 e 19 - 21 per la preparazione di composizioni farmaceutiche utili per trattamenti ipertermici.
  25. 25. Uso secondo la rivendicazione 24 in cui detti costrutti sono solubili in acqua. Firenze, 18 Dicembre 2006 p. COLOROBBIA ITALIA S.p.A. Il Mandatario Dr. Livio Brighenti della NOTARBARTOLO & GERVASI SpA
IT000328A 2006-12-18 2006-12-18 Nanoparticelle magnetiche per applicazione in ipertermia, loro preparazione ed uso in costrutti aventi applicazione farmacologica. ITFI20060328A1 (it)

Priority Applications (15)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000328A ITFI20060328A1 (it) 2006-12-18 2006-12-18 Nanoparticelle magnetiche per applicazione in ipertermia, loro preparazione ed uso in costrutti aventi applicazione farmacologica.
CA2672810A CA2672810C (en) 2006-12-18 2007-12-18 Magnetic nanoparticles for the application in hyperthermia, preparation thereof and use in constructs having a pharmacological application
EP07857768A EP2117600B1 (en) 2006-12-18 2007-12-18 Magnetic nanoparticles for the application in hyperthermia, preparation thereof and use in constructs having a pharmacological application
PCT/EP2007/064143 WO2008074804A2 (en) 2006-12-18 2007-12-18 Magnetic nanoparticles for the application in hyperthermia, preparation thereof and use in constructs having a pharmacological application
BRPI0721148A BRPI0721148B8 (pt) 2006-12-18 2007-12-18 nanopartículas magnéticas para aplicação em hipertermia, preparação destas e uso de construtos apresentando aplicação farmacológica
KR1020097015052A KR101489830B1 (ko) 2006-12-18 2007-12-18 발열요법에 적용하기 위한 자성 나노 입자, 그의 제조 및 약리 적용을 갖는 구조체에의 용도
RU2009127835/15A RU2481125C2 (ru) 2006-12-18 2007-12-18 Магнитные наночастицы для применения при гипертермии, их приготовление и применение в магнитных системах для фармакологического использования
US12/519,682 US8501159B2 (en) 2006-12-18 2007-12-18 Magnetic nanoparticles for the application in hyperthermia, preparation thereof and use in constructs having a pharmacological application
PL07857768T PL2117600T3 (pl) 2006-12-18 2007-12-18 Magnetyczne nanocząsteczki do stosowania w hipertermii, ich wytwarzanie i zastosowanie w konstruktach o zastosowaniu farmakologicznym
MX2009005696A MX2009005696A (es) 2006-12-18 2007-12-18 Nanoparticulas magneticas para la aplicacion en hipertermia, preparacion de las mismas y uso en constructos que tienen una aplicacion farmacologica.
ES07857768T ES2400696T3 (es) 2006-12-18 2007-12-18 Nanopartículas magnéticas para su aplicación en la hipertermía, preparación de las mismas y uso en construcciones que tienen una aplicación farmacológica
JP2009542034A JP5607368B2 (ja) 2006-12-18 2007-12-18 温熱療法において適用される磁性ナノ粒子、その調製、および、薬理学的用途を有する構造体における使用
AU2007336297A AU2007336297B2 (en) 2006-12-18 2007-12-18 Magnetic nanoparticles for the application in hyperthermia, preparation thereof and use in constructs having a pharmacological application
CNA2007800452030A CN101573142A (zh) 2006-12-18 2007-12-18 用于高热的磁性纳米颗粒、它们的制备方法以及在药理应用的构建物中的用途
ZA200904980A ZA200904980B (en) 2006-12-18 2009-07-16 Magnetic nanoparticles for the application in hyperthermia, preparation thereof and use in constructs having a pharmacological application

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000328A ITFI20060328A1 (it) 2006-12-18 2006-12-18 Nanoparticelle magnetiche per applicazione in ipertermia, loro preparazione ed uso in costrutti aventi applicazione farmacologica.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ITFI20060328A1 true ITFI20060328A1 (it) 2008-06-19

Family

ID=38169993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT000328A ITFI20060328A1 (it) 2006-12-18 2006-12-18 Nanoparticelle magnetiche per applicazione in ipertermia, loro preparazione ed uso in costrutti aventi applicazione farmacologica.

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN101573142A (it)
IT (1) ITFI20060328A1 (it)
ZA (1) ZA200904980B (it)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101797494B (zh) * 2010-03-05 2012-08-15 中国科学院上海应用物理研究所 一种磁固相分离剂及其制备方法
CN101901659A (zh) * 2010-07-30 2010-12-01 北京化工大学 一种表面修饰官能团的磁性纳米粒子的制备方法
CN111671769B (zh) * 2020-05-26 2023-02-28 赣南医学院 含铜铁氧体纳米粒子在制备抗肿瘤药物中的应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN101573142A (zh) 2009-11-04
ZA200904980B (en) 2010-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shirin et al. Advanced drug delivery applications of layered double hydroxide
Mohammadi et al. Synthesis and characterization of magnetite nanoparticles by co-precipitation method coated with biocompatible compounds and evaluation of in-vitro cytotoxicity
KR101489830B1 (ko) 발열요법에 적용하기 위한 자성 나노 입자, 그의 제조 및 약리 적용을 갖는 구조체에의 용도
Rahimi et al. Multi-branched ionic liquid-chitosan as a smart and biocompatible nano-vehicle for combination chemotherapy with stealth and targeted properties
Rahimi et al. Co-delivery of doxorubicin and methotrexate by dendritic chitosan-g-mPEG as a magnetic nanocarrier for multi-drug delivery in combination chemotherapy
Giménez-Marqués et al. Nanostructured metal–organic frameworks and their bio-related applications
Li et al. Cancer therapy and fluorescence imaging using the active release of doxorubicin from MSPs/Ni-LDH folate targeting nanoparticles
Asadi et al. In vitro/in vivo study of novel anti-cancer, biodegradable cross-linked tannic acid for fabrication of 5-fluorouracil-targeting drug delivery nano-device based on a molecular imprinted polymer
Singh et al. Polysaccharide functionalized single walled carbon nanotubes as nanocarriers for delivery of curcumin in lung cancer cells
Wang et al. A Gd-doped Mg-Al-LDH/Au nanocomposite for CT/MR bimodal imagings and simultaneous drug delivery
JP2010514181A5 (it)
KR101879572B1 (ko) 표면 개질된 산화탄탈륨 나노입자, 이의 제조 방법, 이를 이용한 x-선 컴퓨터 단층촬영용 조영제 및 고유전 박막
Akal et al. Superparamagnetic iron oxide conjugated with folic acid and carboxylated quercetin for chemotherapy applications
CN111511484A (zh) 金属纳米颗粒及制备所述金属纳米颗粒的方法
Rahimi et al. Highly branched amine-functionalized p-sulfonatocalix [4] arene decorated with human plasma proteins as a smart, targeted, and stealthy nano-vehicle for the combination chemotherapy of MCF7 cells
Lai et al. Polyethylene glycol-based biocompatible and highly stable superparamagnetic iron oxide nanoclusters for magnetic resonance imaging
Zhao et al. Multifunctional superparamagnetic Fe3O4@ SiO2 core/shell nanoparticles: design and application for cell imaging
Kalita et al. Fe 3 O 4@ zirconium phosphate core–shell nanoparticles for pH-sensitive and magnetically guided drug delivery applications
Tian et al. A novel platform designed by Au core/inorganic shell structure conjugated onto MTX/LDH for chemo-photothermal therapy
Othman et al. Liposome-based nanocapsules for the controlled release of dietary curcumin: PDDA and silica nanoparticle-coated DMPC liposomes enhance the fluorescence efficiency and anticancer activity of curcumin
Pu et al. Green synthesis of highly dispersed ytterbium and thulium co-doped sodium yttrium fluoride microphosphors for in situ light upconversion from near-infrared to blue in animals
Lim et al. Preparation of pyrenyl-based multifunctional nanocomposites for biomedical applications
Kermanian et al. Inulin-coated iron oxide nanoparticles: A theranostic platform for contrast-enhanced MR imaging of acute hepatic failure
Ye et al. Functionalized layered double hydroxide nanoparticles as an intelligent nanoplatform for synergistic photothermal therapy and chemotherapy of tumors
KR101097907B1 (ko) 표면개질된 층상 가돌리늄 히드록사이드, 그의 제조방법 및 그를 포함하는 mri 조영제