JP6846404B2 - 生体適合性逆ミセル系内におけるシアノ架橋金属ナノ粒子のin situ調製 - Google Patents
生体適合性逆ミセル系内におけるシアノ架橋金属ナノ粒子のin situ調製 Download PDFInfo
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Description
シアノ架橋配位ポリマーは、磁性分子系材料の重要なファミリーに属する。これらの材料は、それらの磁気(Holmes, 1999)、エレクトロクロミズム及びフォトクロミズム(Sato, 2003及びSato, 2007)、重金属封鎖(Torad, 2012)並びにスピンクロスオーバー効果(Papanikolaou, 2007)に対する幅広い関心を有する化合物を示す。
−子供の場合には低い処置効率(43%)
−低カリウム血症:心臓病(Farina, 1991);
−重度の便秘:腸内腔における危険なセシウム曝露(Stevens, 1974);及び/又は
−(FDAによれば)腹痛
などの望ましくない副作用を引き起し得る。
本発明の第1の目的は、シアノ架橋金属ナノ粒子を含む生体適合性逆ミセル系を調製するための方法であって、以下:
(i)少なくとも1つのアシルグリセロール、ステロール、レシチン、エタノールと、少なくとも1つの金属塩を含む水溶液と、水とを含む少なくとも1つの生体適合性逆ミセル系と、
(ii)少なくとも1つのアシルグリセロール、ステロール、レシチン、エタノールと、シアノメタラート塩を含む水溶液と、水とを含む生体適合性逆ミセル系とを混合することからなる工程を含む方法である。
本発明の第1の目的は、生体適合性逆ミセル系内でナノ粒子としてシアノ架橋配位ポリマーをin situで調製するための方法である。
(i)少なくとも1つのアシルグリセロール、ステロール、レシチン、エタノールと、前駆体として少なくとも1つの金属塩を含む水溶液と、水とを含む少なくとも1つの生体適合性逆ミセル系と、
(ii)少なくとも1つのアシルグリセロール、ステロール、レシチン、エタノールと、前駆体として少なくとも1つのシアノメタラート塩を含む水溶液と、水とを含む生体適合性逆ミセル系とを混合することからなる工程を含む。
工程1:各金属前駆体を水、好ましくは脱イオン水に溶解することによって、少なくとも1つの金属前駆体(すなわち、少なくとも1つの水溶液は、少なくとも1つの金属塩化合物及び他の1種の少なくとも1つのシアノメタラート塩を含む)をそれぞれ含有する水溶液を別個に調製すること、
工程2:少なくとも1つのアシルグリセロール、ステロール、レシチン及びエタノールと、場合により水とを含む均一な油性相内において、工程1によって得られた各水溶液を可溶化して、均一な逆ミセル系を形成すること(ここで、前記均一な油性相は、好ましくは同じものである(質及び量に関して。すなわち、同じ量の同じ化合物))
を含む方法によって、前記(i)及び(ii)の生体適合性逆ミセル系を調製し得る。
(a)(i)アシルグリセロール、好ましくはアシルグリセロールと、(ii)レシチンと、(iii)エタノールと、(iv)ステロールと、(v)場合により水、好ましくは精製水とを接触させること、
(b)工程(a)によって得られた混合物を40℃以下で、均一な油性相の形成を達成するために十分な時間撹拌すること。
−アシルグリセロール
本発明の逆ミセル系又は均一な油性相において使用されるアシルグリセロールは、動物の大部分、より好ましくは植物から単離され得る。
○R1は、14〜24個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖の不飽和脂肪酸のアシル残基であり;
○R2は、2〜18個の炭素原子を有する直鎖若しくは分岐鎖の不飽和脂肪酸のアシル残基であるか、又は水素原子であり;
○R3は、14〜24個の炭素原子を有する直鎖若しくは分岐鎖の不飽和脂肪酸のアシル残基であるか、又は水素原子である)のモノアシルグリセロール、ジアシルグリセロール及びトリアシルグリセロールが挙げられる:。
本発明の均一な油性相又は逆ミセル系は、少なくとも1つのステロール、好ましくは天然ステロール、例えばコレステロール又はフィトステロール(ベジタブルステロール)を含む。シトステロール及びコレステロールは、本発明の逆ミセル系中に存在し得る好ましいステロールである。好ましくは、逆ミセル系は、シトステロール、例えばβ−シトステロールを含む。
本発明では、「レチシン」という用語は、ホスファチジルコリンを指す。ホスファチジルコリンは、1,2−ジアシル−グリセロ−3−ホスホコリン又はPtdChoとしても公知である。それは、コリン、リン酸基、グリセロール及び2つの脂肪酸から構成される。実際のところ、それは、脂肪酸組成が分子によって異なる分子基である。ホスファチジルコリンは、20〜98%の重量分率でホスファチジルコリンを含有する市販のレチシンから得られ得る。本発明にしたがって好ましく使用されるレチシンは、(Cargill Companyによって販売されている)Epikuron 200(登録商標)であり、90%超の割合でホスファチジルコリンを含有する。好ましくは、本発明にしたがって使用されるレチシンは、92重量%超のホスファチジルコリンを含む。
本発明の逆ミセル系又は均一な油性相の調製に有用な水は、好ましくは、精製水、より具体的には蒸留水又は脱イオン水である。
エタノールは、一般に、エタノールの量が約90容量%〜99容量%のエタノール水溶液である。より特定の実施態様では、エタノールは、純アルコール又は無水アルコール(これは、低含水量のエタノールを指す)である。様々なグレードがあり、最大含水量は1%〜数百万分率(ppm)レベルの範囲である。純エタノールが好ましい。
本発明の均一な油性相又は逆ミセル系は、任意の種類のさらなる成分を含み得る。さらなる成分の例として、エタノールとは異なるアルコールが挙げられ得る。
逆ミセル系は、1〜30%、好ましくは1〜20%、特に5〜15%のレチシンを含み得る。
逆ミセル系は、0.1〜20%、好ましくは1〜20%、特に5〜15%の水を含み得る。
逆ミセル系は、5〜20%、好ましくは5〜15%のアルコール(エタノールを含む)を含み得る。
逆ミセル系は、0.82〜4.5%のステロールを含み得る。
逆ミセル系は、30〜90%、好ましくは50〜90%のアシルグリセロールを含み得る。
上記本発明の方法によれば、シアノ架橋金属ナノ粒子がこのようにして得られる。
逆ミセル系は、1〜30%、好ましくは1〜20%、特に5〜15%のレシチンを含み得る。
逆ミセル系は、0.1〜20%、好ましくは1〜20%、特に5〜15%の水を含み得る。
逆ミセル系は、5〜20%、好ましくは5〜15%のアルコール(エタノールを含む)を含み得る。
逆ミセル系は、0.82〜4.5%のステロールを含み得る。
逆ミセル系は、30〜90%、好ましくは50〜90%のアシルグリセロールを含み得る。
シアノ架橋配位ポリマーは、イオン性化合物の収着を可能し得る固有の空孔を有する。これらのイオン性化合物の性質に応じて、用途は極めて広い。
−(i)縦緩和能値を改善して、より低用量で造影剤を投与することを可能にするはずであり、及び/又は
−(ii)体循環時間を増加させることによって薬物動態を改善するはずであり、及び/又は
−(iii)毒性を減少させるはずである。
本発明の逆ミセル系は、粘膜を介して吸収されることができ、保護形態のシアノ架橋金属ナノ粒子を生物の任意の組織及び/又は器官に誘導することができる。
サンプルAの調製
− A1:10秒間ボルテックスした後、97%超の純度を有する市販の塩化第二鉄六水和物 0.11gを、HPLC用水 9.89gに室温で溶解した。
− B1:10秒間ボルテックスした後、98%超の純度を有する市販の塩化亜鉛四水和物 0.04gを、HPLC用水 9.96gに室温で溶解した。
− C1:10秒間ボルテックスした後、99%超の純度を有する市販の塩化マンガン四水和物 0.06gを、HPLC用水 9.94gに室温で溶解した。
− D1:10秒間ボルテックスした後、99%超の純度を有する市販の塩化マンガン四水和物 0.008gと、97%超の純度を有する市販の塩化第二鉄六水和物 0.199gとを、HPLC用水 9.793gに室温で溶解した。
− D1:10秒間ボルテックスした後、99%超の純度を有する市販の塩化マンガン四水和物 0.016gと、97%超の純度を有する市販の塩化第二鉄六水和物 0.188gとを、HPLC用水 9.796gに室温で溶解した。
− D1:10秒間ボルテックスした後、99%超の純度を有する市販の塩化マンガン四水和物 0.040gと、97%超の純度を有する市販の塩化第二鉄六水和物 0.157gとを、HPLC用水 9.803gに室温で溶解した。
− D1:10秒間ボルテックスした後、99%超の純度を有する市販の塩化マンガン四水和物 0.080gと、97%超の純度を有する市販の塩化第二鉄六水和物 0.105gとを、HPLC用水 9.815gに室温で溶解した。
− D1:10秒間ボルテックスした後、99%超の純度を有する市販の塩化マンガン四水和物 0.120gと、97%超の純度を有する市販の塩化第二鉄六水和物 0.052gとを、HPLC用水 9.828gに室温で溶解した。
− E1:10秒間ボルテックスした後、99%超の純度を有する市販の塩化マンガン四水和物 0.06gを、HPLC用水 9.94gに室温で溶解した。
サンプルFの調製
− F1:10秒間ボルテックスした後、97%超の純度を有する市販の塩化第二鉄六水和物 0.06gを、HPLC用水 9.94gに室温で溶解する。
サンプルGの調製
− G1:10秒間ボルテックスした後、97%超の純度を有する市販の塩化第二鉄六水和物 0.11gを、HPLC用水 9.89gに室温で溶解する。
サンプルHの調製
− H1:10秒間ボルテックスした後、99.9%超の純度を有する市販の硝酸ガドリニウム(III)六水和物 0.09gを、HPLC用水 9.91gに室温で溶解した。
シアノ架橋金属ナノ粒子をin situで形成した後、目視観察は、全てのサンプルが安定、均一及び等方的であることを示している。ユニークな相が観察され、混濁は存在しない。
赤外線測定によって、サンプルA、B、C、D及びEを特性評価し得る。ナノ粒子形成の特徴であるM’−CN−M結合の伸縮振動及び結合振動を分析するために、この技術を使用した。特に、CNの伸縮振動は、2000〜2100cm-1の波数領域で証明されている。
サンプルAは、UV可視技術によって特性評価され得る唯一のサンプルである。実際、PBシアノ架橋金属ナノ粒子は、可視ドメインで吸収する。これは、685〜695nmの波長におけるCN結合を介したFe2+とFe3+との間の金属間電荷移動に起因する(Riter, 1998、Uemura, 2004)。吸光度スペクトルは、図4に示されている。
顕微鏡(TEM)によってサンプルAを分析して、ナノ粒子の存在及び構造を強調した。顕微鏡写真は、図5に示されている。本発明の条件下では、5nm未満の粒子が識別可能である。5nm超の粒子は明確に視認可能なはずであるので、サンプルA中の本ナノ粒子は、1〜5nmの範囲の直径を有する。
2つの異なる系を用いて、in vitro研究を行った。目的は、異なるPBナノ粒子に対するセシウム吸収の効率を比較することであった。
− 97%超のホスファチジルコリンを含有する市販のレシチン 30.00gを、純エタノール 26.00gに300r/分の磁気撹拌下、室温で溶解した。次いで、β−シトステロール 5.00gを、同じ条件下で混合物に溶解した。Peceol(登録商標) 129.00gをそれに追加し、磁気撹拌を700r/分及び37℃で行って、均一な油相を形成した。最後に、HPLC用水 10.00gを追加して、均一な逆ミセル系を形成した。次いで、市販のPB 0.04gを均一な逆ミセル系に室温で分散させ、ボルテックスした。
− J1:10秒間ボルテックスした後、97%超の純度を有する市販の塩化第二鉄六水和物 0.11gを、HPLC用水 9.89gに室温で溶解した。
− K1:99%超の純度を有するCsCl 0.004gをHPLC用水 44.996gに溶解することによって、0.4mol/LのCs+を調製した
サンプルLの調製
− L1:10秒間ボルテックスした後、97%超の純度を有する市販の塩化第二鉄六水和物 0.17gを、HPLC用水 3.83gに室温で溶解した。
− M1:10秒間ボルテックスした後、97%超の純度を有する市販の塩化第二鉄六水和物 0.34gを、HPLC用水 3.66gに室温で溶解した。
3日間の馴化後、処置開始時において約7〜8週齢のSprague-Dawley異系交配ラット 16匹(すなわち、体重 250+/−30g)を個別の代謝ケージに入れて、尿及び糞便を別個に収集した(温度は22℃一定であり、日々の食餌はS.A.F.E.のAO4C顆粒を含むものであり、水道水は不断給飼である)。
サンプルNの調製
− N1:97%超のホスファチジルコリンを含有する市販のレシチン 6.00gを、純エタノール 5.40gに300r/分の磁気撹拌下、室温で溶解した。β−シトステロール 1.50gを、同じ条件下で混合物に溶解した。Peceol(登録商標) 43.50gをそれに追加し、磁気撹拌を700r/分及び37℃で行って、均一な油性相を形成した。
− 市販のPBを蒸留水に懸濁することによって、O、P、Q、Rを調製する。全てのサンプルを磁気撹拌下に30分間置いて、それぞれ0.5mg/g、1mg/g、2mg/g、10mg/gのPB懸濁液を得る。
− S1:10秒間ボルテックスした後、97%超の純度を有する市販の塩化第二鉄六水和物 0.06gを、HPLC用水 2.94gに室温で溶解した。
− T1:10秒間ボルテックスした後、97%超の純度を有する市販の塩化第二鉄六水和物 0.12gを、HPLC用水 2.88gに室温で溶解した。
− U1:10秒間ボルテックスした後、97%超の純度を有する市販の塩化第二鉄六水和物 0.24gを、HPLC用水 2.76gに室温で溶解した。
3日間の馴化後、処置開始時において約7〜8週齢のSprague-Dawley異系交配ラット 45匹(すなわち、体重 250+/−g)を個別の代謝ケージに入れて、糞便を別個に収集した(温度は22℃一定であり、日々の食餌はS.A.F.E.のAO4C顆粒を含むものであり、水道水は不断給飼である)。
Claims (9)
- シアノ架橋金属ナノ粒子を含む生体適合性逆ミセル系を調製するための方法であって、
(i)少なくとも1つのアシルグリセロール、ステロール、レシチン、エタノール、少なくとも1つの金属塩の水溶液と、水からなる生体適合性逆ミセル系と、
(ii)少なくとも1つのアシルグリセロール、ステロール、レシチン、エタノール、シアノメタラート塩の水溶液と、水からなる生体適合性逆ミセル系とを混合することからなる工程を含む、方法。 - 金属塩が、塩素アニオン又は硝酸アニオン及び水分子を有するカチオンであり、好ましくは金属カチオン(Mp+)が、遷移金属カチオン及びランタニドカチオンの中から選択される、請求項1に記載の方法。
- 遷移金属カチオンが、鉄、亜鉛、マンガン及びそれらの混合物からなる群より選択される、請求項2に記載の方法。
- 遷移金属カチオンが、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、イッテルビウム(Yb)及びそれらの混合物からなる群より選択される、請求項2に記載の方法。
- 金属塩が、FeCl2,4H2O;FeCl3,6H2O;ZnCl2,4H2O;MnCl2,4H2O;Gd(NO3)3,6H2O;及びそれらの混合物からなる群より選択される金属塩化物又は金属硝酸化物である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- シアノメタラート塩が、式:(Alk+ x[M’(CN)n]q−)(式中、M’は、CNリガンドを有する金属カチオンであり、Alk+は、アルカリカチオンであり、金属カチオン(M’)は、それが有する数のCNリガンド及びアルカリカチオンをもたらす遷移金属カチオンであり、qは、xに等しい整数であり、より具体的にはqは、2、3又は4であり;及びnは、整数であり、より具体的にはnは、4、6又は8であり;及びxは、整数であり、より具体的にはxは、2、3又は4である)のものである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 金属カチオン(M’)が、鉄、コバルト、ニッケル又はモリブデン又はタングステンであり;好ましくはM’は、鉄カチオンである、請求項6に記載の方法。
- シアノメタラート塩が、Na4Fe(CN)6、Na3Fe(CN)6、Na2Ni(CN)4、Na4Mo(CN)8又はNa4W(CN)8(前記式中、ナトリウムは、カリウムによって置き換えられ得る)からなる群より選択される、請求項6又は7に記載の方法。
- 混合工程の前に、以下の工程:
工程1:すくなくとも1つの金属塩又はシアノメタラート塩を水、好ましくは脱イオン水に溶解することによって、前記水溶液を別個に調製すること、
工程2:少なくとも1つのアシルグリセロール、ステロール、レシチン及びエタノールと、場合により水からなる均一な油性相内において、工程1によって得られた各水溶液を可溶化して、均一な逆ミセル系を形成すること(ここで、前記均一な油性相は、好ましくは同じものである)
を含む方法によって、(i)及び(ii)の生体適合性逆ミセル系を調製する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
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