MX2010011680A - Nanoestructuras adecuadas para secuestrar colesterol y otras moleculas. - Google Patents

Nanoestructuras adecuadas para secuestrar colesterol y otras moleculas.

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Chad A Mirkin
C Shad Thaxton
David A Giljohann
Weston Daniel
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Univ Northwestern
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Abstract

Se proporcionan artículos, composiciones, kits y métodos relacionados con nanoestructuras, incluyendo aquellas que pueden secuestrar moléculas como colesterol; ciertas modalidades que se describen en la presente incluyen estructuras que tienen una disposición de tipo núcleo- cubierta; por ejemplo, un núcleo de nanopartícula puede estar rodeado por una cubierta que incluye un material, como una doble capa de lípido, que puede interactuar con el colesterol y/o otros lípidos; en algunas modalidades, las estructuras, cuando se introducen en un sujeto, pueden secuestrar colesterol y/o otros lípidos y removerlos de la circulación; por lo tanto, las estructuras que se describen en la presente se pueden utilizar para diagnosticar, prevenir, tratar o manejar ciertas enfermedades o condiciones corporales, especialmente las que están asociadas con los niveles anormales de lípidos.

Description

NANOESTRUCTURAS ADECUADAS PARA SECUESTRAR COLESTEROL i Y OTRAS MOLÉCULAS ? CAMPO DE LA INVENCIÓN | | La presente invención se refiere generalmente a métodos para elaborar nanoestructuras que incluyen artículos y composiciones d^ los mismos y más específicamente a nanoestructuras que pueden secuestrar moléculas tales como colesterol.
: ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN \ Las nanoestructuras, incluyendo las nanoestructuras de I liposomas, actualmente se utilizan en aplicaciones tales como el suministro de t fármacos, suministro genético y diagnóstico. Se han utilizado una variedad de métodos para elaborar tales nanoestructuras; por ejemplo, j las nanoestructuras de liposomas se formaron mediante técnicas que incluyen la síntesis de lipoproteínas/conjugados y mezclas sometidas a ultrasonido de componentes de liposomas antipáticos. Sin embargo, algunos de | tales l métodos generalmente dan lugar a estructuras que tienen tamaños relativamente grandes, distribuciones de gran tamaño y/o estabilidad a corto plazo. Por consiguiente, existe una necesidad por nanoestructuras que tienen tamaños más pequeños, distribuciones de tamaño controlado y/o estabilidad a largo plazo, y los métodos para elaborar tales nanoestructuras, mientras son capaces de controlar la funcionalidad y adaptabilidad de las nanoestructuras.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención generalmente se refiere a nanoestructuras y composiciones para diagnosticar, prevenir, tratar o manejar ciertas enfermedades o afecciones corporales, incluyendo aquellas asociadas con los niveles anormales de lípidos. En consecuencia, ciertas modalidades! aquí descritas están dispuestas para secuestrar lípidos tales como colesterol. El tema de esta solicitud abarca, en algunos casos, productos interrelacionados, soluciones alternativas a un problema en particular y/o una pluralidad de diferentes usos de estructuras y composiciones.
En un conjunto de modalidades, se provee una estructura. En una modalidad, una estructura incluye un núcleo de nanoestructura que comprende un material inorgánico y una cubierta que comprende una jcapa doble de lípidos que rodea y está unida al núcleo de nanoestructura. La cubierta tiene una superficie interna y una superficie externa y una proteína está asociada con al menos la superficie externa de la cubierta. La estructura puede estar adaptada para secuestrar colesterol (u otros lípidos o moléculas en ciertas modalidades). j En otra modalidad, una estructura incluye un núcleo de nanoestructura que tiene la dimensión transversal más grande de menos de o igual a aproximadamente 30 nm, y una cubierta que comprende una |capa doble de lípidos que rodea y está unida al núcleo de nanoestructura. l La cubierta tiene una superficie interna y una superficie externa y una prdteína está asociada con al menos la superficie externa de la cubierta. La estructura puede estar adaptada para secuestrar colesterol (u otros lípidos o moléculas en ciertas modalidades).
En las estructuras descritas anteriormente y en la presenjet, la capa doble de lípidos puede incluye uno o más fosfolípidos, por ejemplo, 50-200 fosfolípidos. La cubierta puede tener una estructura de lipoproteínas y puede incluir opcionalmente una apolipoproteína, por ejemplo, apolipoproteína A-I, apolipoproteína A-ll o apolipoproteína E.
En otro conjunto de modalidades, se provee una composición farmacéutica. Una composición farmacéutica puede incluir una estructura que comprende un núcleo de nanoestructura que comprende un material inorgánico y una cubierta que rodea y está unida al núcleo de nanoestructura. La estructura puede estar adaptada para secuestrar colesterol (u otros lípidos o moléculas en ciertas modalidades). La composición farmacéutica puede incluir también uno o más portadores, aditivos y/o diluyentes farmacéuticamente aceptables. La estructura de la composición puede incluir una cubiera que comprende un lípido y en algunas modalidades, una capa doble de lípidos. Una o más proteínas pueden estar asociadas con al menos la superficie externa de la cubierta. El núcleo de nanoestructura, en algunos casos, incluye un material inorgánico.
En otro conjunto de modalidades, se proporciona un kit j para diagnosticar, prevenir, tratar o manejar una enfermedad o afección corporal asociada con niveles anormales de lípidos. Un kit puede incluir una composición que comprende una pluralidad de estructuras, cada estructura comprende un núcleo de nanoestructura que comprende un material inorgánicoa y una cubierta que rodea y está unida al núcleo de nanoestructura. La estructura puede estar adaptada para secuestrar colesterol (u otros lípidos o moléculas en ciertas modalidades). El kit también incluye instrucciones para el uso de la composición para diagnosticar, prevenir, tratar o manejar una enfermedad o afección corporal asociada con los niveles anormales de lípidos. El kit puede utilizarse para diagnosticar, prevenir, tratar o manejar una enfermedad o afección corporal asociada con los niveles anormalmente altos de lípidos o con los niveles anormalmente bajos de lípidos, o para diagnosticar, prevenir, tratar o manejar una enfermedad cardiovascular, ateroesclerosis, hiperlipidemia, cáncer, inflamación, i enfermedad de almacenamiento de proteínas, una enfermedad de hemostasia, una enfermedad reumática o una enfermedad neurológica.
En otro conjunto de modalidades, se provee una seri de métodos. En una modalidad, se proporciona un método para diagnosticar, prevenir, tratar o manejar una enfermedad o afección corporal asociad† con niveles anormales de lípidos. Los métodos incluyen administrar a un sujeto una cantidad terapéuticamente efecitva de una composición que comprende una estructura que comprende un núcleo de nanoestructura que comprende un material inorgánico y una cubierta que rodea y está unida al núcleo de nanoestructura. La estructura puede estar adaptada para secuestrar colesterol (u otros lípidos o moléculas en ciertas modalidades). El método puede incluir permitir que la estrucutra secuestre colesterol, por ejemplo, al menos 5, 20 ó 50 moléculas de colesterol. El colesterol puede sef, por ejemplo, colesterol esterificado o colesterol libre. En otras modalidades, un método incluye permitir que la estructura secuestre las moléculas de un tipo o i una composición en particular, por ejemplo, al menos 5, 20 ó 50 moléculas de un tipo o una composición en particular.
En otra modalidad, un método incluye introducir una composición que comprende una pluralidad de estructuras a un sujeto b una muestra biológica, cada estructura comprende un núcleo de nanoestrúcutra que comprende un material inorgánico y una cubierta que rodea y está unida al núcleo de nanoestructura. La estructura puede estar adaptada para secuestrar colesterol (u otros lípidos o moléculas en ciertas modalidades). El método también abarca exponer la pluralidad de estructuras y/o el sujeto o la muestra biológica para analizar las condiciones que puedan determinar una enfermedad o afección del sujeto o de la muestra biológica. Por ejemplo, las condiciones de análisis pueden ser condiciones de imágenes. En otros casos, las condiciones de análisis son condiciones de ensayo, el método incluye retirar al menos una porción de una pluralidad de estructuras del sujeto o de la muestra biológica y realizar un ensayo con la pluralidad de estructuras retiradas del sujeto o de la muestra biológica.
En otra modalidad, un método incluye proveer un núcleo de nanoestructura que tiene una superficie y la dimensión transversal más grande de menos de o igual a aproximadamente 50 nm, proveer una pluralidad de componentes y formar una capa de la pluralidad de componentes sobre la superficie del núcleo de nanoestructura mediante el autoensamblado, donde la pluralidad de componentes rodea el núcleo de nanoestructura. El método también puede incluir remover al menos una porción del núcleo de nanoestructura y formar una estructura que comprende la pluralidad de componentes que rodean al menos un núcleo hueco. Opcionalmente, el método puede incluir Entrelazar la pluralidad de componentes sobre la superficie del núcleo de nanoestructura previo a (o antes de) el paso de remover.
En otra modalidad, un método incluye combinar una pluralidad de primeros componentes, una pluralidad de segundos componentes y una pluralidad de núcleos de nanoestructura en una sola fase de un líquido. El método también incluye formar, mediante el autoensamblado, una primera capa que comprende la pluralidad de primeros componentes sobre una superficie de al menos un núcleo de nanoestrucutra, y formar, mediante el autoensamblado, una segunda capa que comprende la pluralidad de segundos componentes adyacente a la primera capa. La primera y segunda capas constituyen una cubierta que rodea el al menos un núcleo de nanoestructura.
En ciertas modalidades antes y aquí descritas, la cubierta rjodea sustancialmente el núcleo de nanoestructura.
La presente invención también se refiere al uso de cualquiera de las composiciones y/o estructuras descritas anteriormente en la preparación de un medicamento para diagnosticar, prevenir, tratar o manejar c ertas enfermedades o afecciones corporales, especialmente aquellas asociadas con los niveles anormales de lípidos.
Otras ventajas y características novedosas de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de varias modalidades no limitantes de la invención cuando se consideran en conjunto con las figuras anexas. En los casos donde la presente especificación y un documento incorporado a manera de referencia inc uyen una descripción contraria y/o inconsistente que la presente especificación deberá controlar. Si dos o más documentos incorporados a manera de referencia incluyen una descripción contraria y/o inconsistente entre sí, entonces deberá controlarse el documento que tiene la última fecha de entrada en vigor.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las modalidades no limitantes de la presente invención se describirán a manera de ejemplo con referencia a las figuras anexas, que son esquemáticas y no están previstas para dibujarse a escala. En las figuras, cada componente idéntico o casi idéntico ilustrado está comúnmente representado por un solo número. Para propósitos de claridad, no se etiqueta cada componente en cada figura, ni cada componente de cada modalidad de la invención mostrado donde la ilustración no es necesaria para dejar ja los expertos en la técnica comprender la invención. En las figuras: La figura 1 muestra un ejemplo de una estructura que puede utilizarse para secuestrar colesterol de acuerdo con un conjunto de modalidades; Las figuras 2A-2E muestran los métodos para elaborar parias estructuras de acuerdo con un conjunto de modalidades; Las figuras 3A y 3B muestran las estructuras químicas de ciertos fosfolípidos que pueden utilizarse para formar una cubierta de una estructura de acuerdo con un conjunto de modalidades; La figura 4 muestra un método sintético para formar una doble capa de lipoproteína co-autoensamblada (APO-AI) sobre un núcleo de nanoestructura, de acuerdo con un conjunto de modalidades; La figura 5 muestra espectros UV-vis de nanopartículas de oro conjugadas y no conjugadas, de acuerdo con un conjunto de modalidades; La figura 6 muestra un isotermo de enlace de NBD-colesterol a las estructuras aquí descritas de acuerdo con un conjunto de modalidades; ( La figura 7 muestra los primeras pasos de una ruta sintética a los compuestos 3a, b y 4a, b mostrados en la figura 8 de acuerdo cc-n un conjunto de modalidades; ¡ La figura 8 muestra varios compuestos que se utilizaron en la formación de las estructuras aquí descritas, de acuerdo con un conjunto de modalidades; La figura 9A muesra un diagrama esquemático dé un procedimiento para formar nanopartículas de oro funcionalizadas con lípidos, de acuerdo con un conjunto de modalidades; Las figuras 9B y 9C son imágenes TEM que muestran nanopartículas de oro funcionalizadas con lípidos Cío de acuerdo con un conjunto de modalidades; La figura 9D muesra un diagrama esquemático dé un procedimiento para formar nanopartículas de oro funcionalizadas con lípidos y I Apo-AI, de acuerdo con un conjunto de modalidades; i Las figuras 9E y 9F son imágenes TEM que muestran nanopartículas de oro funcionalizadas con lípidos C-io y Apo-AI, de acuerdo con un conjunto de modalidades; Las figuras 9G y 9H son imágenes TEM que muestran nanopartículas de oro funcionalizadas con lípidos C15 de acuerdo con un conjunto de modalidades; Las figuras 91 y 9J son imágenes TEM que muestran nanopartículas de oro funcionalizadas con lípidos C15 y Apo-AI, de acuerdo con un conjunto de modalidades; Las figuras 9K y 9L son imágenes TEM que muestran al menos estructuras parcialmente huecas después de que las nanopartículas de oro funcionalizadas con lípidos C10 se trataron con yodo, de acuerdo con un conjunto de modalidades; Las figuras 10A y 10B son imágenes AFM de nanopartículas de oro funcionalizadas con lípidos C10 de acuerdo con un conjunto de modalidades; Las figuras 10C y 10D son imágenes AFM de estructuras que se forman después de tratar las nanopartículas de oro funcionalizadas con C-io-functionalized gold nanoparticles con yodo, de acuerdo con un conjunto de modalidades; Las figuras 11A y 11 B son gráficas UV-Vis de estructuras que se forman antes y después del tratamiento con yodo, de acuerdo con un conjunto de modalidades; La figura 12 es una gráfica que muestra el enlace de colesterol etiquetado fluorescentemente a las estructuras funcionalizadas con lípidos Cío , de acuerdo con un conjunto de modalidades; La figura 13 es una gráfica que muestra el enlace de colesterol etiquetado fluorescentemente a las estructuras funcionalizadas con lípidos C-m y Apo-AI, de acuerdo con un conjunto de modalidades; y La figura 14 muestra las estructuras que se formaron utilizando una síntesis de una fase, de acuerdo con un conjunto de modalidades.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Se proporcionan los artículos, las composiciones, los kits y los métodos relacionados con las nanoestructuras, incluyendo los que pueden secuestrar moléculas tales como colesterol. Ciertas modalidades aquí descritas incluyen estructuras que tienen una disposición tipo núcleo-cubierta; por ejemplo, un núcleo de nanopartícula puede estar rodeado por una cubierta i que incluye un material, tal como una doble capa de lípidos, que puede interactuar con el colesterol y/u otros lípidos. En algunas modalidades, las estructuras, cuando se introducen en un sujeto, pueden secuestrar colesterol y/u otros lípidos y removerlos de circulación. Por consiguiente, las estructuras aquí descritas pueden utilizarse para diagnosticar, prevenir, tratar o manejar ciertas enfermedades o afecciones corporales, especiamente las asociadas con niveles anormales de lípidos.
Ciertas estructuras aquí descritas pueden imitar las lipoproteínas circulantes tales como la lipoproteína de alta densidad (HDL) y la lipopróteína i de baja densidad (LDL), comúnmente mencionadas como colesterol "bueno" y "malo", respectivamente. Una función de las lipoproteínas es transportar colesterol y otros lípidos en el cuerpo en la sangre acuossa, ya que jestas moléculas normalmente no se disuelven en la sangre. Las lipoproteínas también son responsables de un número de funciones patológicas importantes tales com ateroesclerosis. Estas lipoproteínas y otras partículas circulantes similares (por ejemplo, lipoproteínas de densidad intermedia, lipoproteínas de muy baja densidad, etc.) incluyen nanoestructuras comúnmente entre 5 y 1000 nm. Cada lipoproteína es única con respecto a su química de superficie, tamaño y composición. No obstante, también tienen en común una capa externa de fosfolípidos, un núcleo interno de porciones hidrófobas1 (por ejemplo, ésteres colesterílico y triglicéridos) y una proteína de superficie que identifica las especies de lipoproteínas individuales y dicta la fisiología.
En algunas modalidades aquí descritas, un núcleo (por ejemplo, una nanopartícula de oro) puede utilizarse como un andamio para guiar y dirigir la síntesis de las estructuras de tamaño, forma y química de superficie bien definidas que se son susceptibles a una amplia variedad de química de superficie y adaptabilidad adicionales. Por ejemplo, una síntesis de lipoproteínas invertidas, de tamaño específico puede llevarse a cabo utilizando un núcleo de nanoestructura para soportar una cubierta que incluye una; capa doble de lípidos y/u otros componentes adecuados. Para el conocimiento de los inventores, no se han demostrado las estructuras de lípidos biológicamente pertinentes con químicas de superficie adaptables y expandidas (por ejemplo, inmobilización de proteínas), especialmente las que pueden secuestrar colesterol, por ejemplo, en el contexto de las nanoestructuras inorgánicas, donde las nanoestructuras actúan para restringir y guiar el tamaño de las estructuras formadas. Además, los inventores creen que actualmente no hay ejemplos de estructuras tales como las especies de lípidos sintéticos (o lipoproteínas) (con o sin núcleos de nanoestructura) ¡en el sistema de tamaños de 5-30 nm o incluso 5-50 nm que son capaces de secuestrar colesterol y/o utilizar como agentes terapéuticos, donde uno es capaz de controlar el tamaño y la forma de las estructuras, mientras tienen la capacidad de adaptar químicamente el núcleo y/o las propiedadejs de superficie para obtener beneficios terapéuticos u otro beneficio. | Ciertos intentos previos en la sintetización y/o reconstitución de las lipoproteínas sintéticas, especialmente HDL, recaen en la purificación de las especies de proteínas que identifican la superficie, que son responsables del autoensamblado de la lipoproteína, y mezclar con los fosfolípidos constituyentes, el colesterol y otros componentes. La mezcla vigorosa de estas partículas resulta en una solución llenada con especies de lipoproteínas reconstituidas y numerosos subproductos de la reacción. En consecuéncia, algunas de tales preparaciones tienen vida limitada de cubierta debido a la inestabilidad y están limitadas como agentes terapéuticos por sus cortos tiempos de circulación in vivo debido a la inestabilidad de partícula y son muy costosos para elaborarlos ya que dependen de la disponibilidad de las especies de proteínas constituyentes de lipoproteína pura para el ensamblado. En contraste, ciertos artículos y métodos aquí descritos incluyen el uso de andamios de nanoestructura para la síntesis controlable d¡é las estructuras con un alto grado de capacidad de reproducción y con el potencial para la ampliación masiva. Las estructuras resultantes pueden ser estables en una variedad de solventes, pueden tener altos tiempos de circulación in ivo y pueden ser relativamente no costosos de elaborar. Adicionalmente, ya que los lípidos pueden modificarse fácilmente con químicas de enlace comercialmente disponibles, las estructuras aquí descritas son susceptiblesj de funcionalización adicional con agentes farmacológicos potenciales y/o agentes dirigidos/de reconocimiento tales como anticuerpos, pequeñas moléculas y proteínas. Otras ventajas se describen más detalladamente a continuación.
Ahora se describen los ejemplos de las estructuras inventivas. La modalidad ilustrativa de la figura 1 incluye una estructura 10 que tiene un núcleo 16 y una cubierta 20 que rodea el núcleo. En las modalidades en las que el núcleo es una nanoestructura, el núcleo incluye una superficie 24 a la cual uno o más componentes puede unirse opcionalmente. Por ejemplo, en algunos casos, el núcleo 16 es una nanoestructura rodeada por una cubierta 20 que incluye una superficie interna 28 y una superficie externa 32. La cubierta puede estar formada, al menos en parte, por uno o más componentes 34, tal como una pluralidad de lípidos, que pueden opcionalmente asociarse entre sí y/o con la superficie 24 del núcleo.
Por ejemplo, los componentes 34 pueden asociarse con el núcleo al estar unidos covalentemente al núcleo, fisisorbidos, quimisorbidos o unidos al núcleo a través de interacciones iónicas, interacciones hidrófobas e/o hidrófilas, interacciones electrostáticas, interacciones de van der Waals o combinaciones de las mismas. En una modalidad en particular, el núcleo i incluye una nanoestructura de oro y la cubierta está unida al núcleo a través de un enlace oro-tiol.
Opcionalmente, los componentes 34 pueden reticularse entre sí. Entrelazar los componentes de una cubierta puede, por ejemplo, permitir el control del transporte de las especies hacia la cubierta o entre un área exterior a la cubierta y un área interior de la cubierta. Por ejemplo, las cantidades relativamente altas de reticulación pueden permitir que ciertas moléculas pequeñas, pero no grandes, pasen a través de la cubierta, mientras que poco entrelazado o ninguno puede permitir que las moléculas más grandes pasen a través de la cubierta. Adicionalmente, los componentes que forman la cubierta pueden estar en la forma de una monocapa o múltiples capas, que también pueden facilitar o impedir el transporte o secuestro de las moléculas. En una modalidad ejemplar, la cubierta 20 incluye una capa doble de lípidos que se i dispone para secuestrar colesterol, como se describe más detalladamente a continuación.
Se debe entender que una cubierta que rodea un núclejo no necesita rodear completamente el núcleo, aunque tales modalidades pueden ser posibles. Por ejemplo, la cubierta puede rodear al menos 50%, al menos 60%, al menos 70%, al menos 80%, al menos 90% o al menos 99% del área de superficie de un núcleo. En algunos casos, la cubierta rodea sustancialmente un núcleo. En otros casos, la cubierta rodea completartjiente un núcleo. Los componentes de la cubierta pueden distribuirse uniformemente en una superficie del núcleo en algunos casos, y no uniformemente en otros casos. Por ejemplo, la cubierta puede incluir porciones (por ejemplo, orificios) que no incluyen algún material en algunos casos. Si se desea, la cubierta puede estar diseñada para permitir la penetración y/o el transporte de ciertas moléculas y componentes hacia adentro y hacia afuera de la cubierta, pero puede evitar la penetración y/o el transporte de otras moléculas y componentes hacia adentro y hacia adentro de la cubierta. La capacidad de ciertas moléculas de penetrar y/o de ser transportadas hacia adentro y/o hacia adentro en una cubierta puede depender de, por ejemplo, la densidad de empacado de los componentes que forman la cubierta y las propiedades químicas y físicas de los componentes que forman la cubierta. Como aquí se describe, la cubierta puede incluir una capa de material o múltiples capas de materiales en algunas modalidades.
La estructura 10 también puede incluir uno o más componentes 36 tales como proteínas, ácidos nucleicos y agentes bioactivos j que opcionalmente pueden conferir especificidad a la estructura. Uno o ; más componentes 36 pueden asociarse con el núcleo, la cubierta o ambos; por ejemplo, pueden estar asociados con la superficie 24 del núcleo, la superficie interna 28 de la cubierta, la superficie externa 32 de la cubierta y/o empalmados en la cubierta. Por ejemplo, uno o más componentes 36 pueden estar asociados con el núcleo, la cubierta o ambos a través de enlaces covalentes, fisisorción, quimisorción o unidos a través de interacciones iónicas, interacciones hidrófobas e/o hidrófilas, interacciones electrostáticas, interacciones de van der Waals o combinaciones de las mismas. En' una modalidad en particular, la cubierta 20 está en la forma de un ensamble o estructura de lipoproteína que incluye tanto proteínas como lípidos que están covalentemente o no covalentemente enlazados entre sí. Por ejemplo, la cubierta puede estar en la forma de un ensamble de apolipoproteína que¡ sirve como un co-factor de enzimas, ligando receptor y/o portador de transferencia de lípidos que regula la recaptación de lípidos. Como aquí se describe, los componentes de la estructura 10 pueden elegirse de tal manera que la superficie de la estructura imita la composición de superficie general de HDL, LDL u otras estructuras.
Debe entenderse que los componentes y las configuraciones diferentes a las descritas aquí pueden ser adecuadas para ciertas estructuras y composiciones y que no todos los componentes mostrados en la figura 1 están necesariamente presentes en algunas modalidades.
En algunos casos, el núcleo 16 es hueco y por lo tanto, no incluye un núcleo de nanoestructura. De este modo, en algunas y .otras modalidades, la estructura 10 incluye una cubierta que opcionalmente puede permitir que los componentes (por ejemplo, agentes bioactivos, coleSjterol) pasen hacia y desde el núcleo 16 y un entorno 40 fuera de la cubierta. En contraste con ciertas estructuras huecas existentes (por ejemplo, liposojmas) que generalmente tienen la dimensión transversal más grande de más de aproximadamente 100 nm debido a la obstrucción estérica de los componentes que forman la cubierta, las estructuras 10 que tienen un núcleo hueco (por ejemplo, un núcleo parcialmente o totalmente hueco) puede ser muy pequeñas, por ejemplo, con la dimensión transversal más grande de menos de aproximadamente 100 nm, o incluso menos de aproximadamente 50 nm. Por ejemplo, los liposomas que incluyen una capa doble de lípidos que i comprende fosfolípidos son difíciles de elaborar teniendo un tamaño mejnor a 100 nm ya que los fosfolípidos se vuelven limitados estéricamente y de este modo es difícil o imposible formar estructuras huecas de dos capas con radios de curvatura pequeños. Sin embargo, al utilizar los métodos aquí descritos, pueden formarse tales y otras estructuras que tienen radios de curvatura pequeños, como se provee más detalladamente a continuación.
En un conjunto de modalidades, la estructura 10, ya sea con un núcleo de nanoestructura o un núcleo hueco, está construida y dispuesta para secuestrar, transportar o intercambiar ciertas moléculas a y/o desde un sujeto o una muestra biológica. Por ejemplo, la estructura 10, cuando se introduce en un sujeto, puede interactuar con uno o más componentes en el sujeto como por ejemplo, células, tejidos, órganos, partículas, fluidos (por ejemplo, sangre) y porciones de los mismos. La interacción puede suceder, al menos en parte, a través de la cubierta de la estructura 10, y pude incluir, por ejemp o, el intercambio de materiales (por ejemplo, proteínas, péptidos, polipéptidos, ácidos nucleicos, nutrientes) de uno o más componentes del sujeto a la estructura 10 y/o desde la estructura 10 a uno o más componentes del sujeto. En algunas modalidades, la cubierta de la estructura 10 puede estar disJñada para incluir los componentes con propiedades que permiten la interacción favorable (por ejemplo, enlace, adsorción, transporte) con uno o más materiales del sujeto. Por ejemplo, la cubierta puede incluir los componentes que tienen una cierta hidropobicidad, hidrofilicidad, carga de superficie, grupo funcional, especificidad para enlazar y/o densidad para facilitar las interacciones particulares, como se describe más detalladamente a continuación. En ciertas modalidades, la estructura 10 secuestra uno o más materiales de un sujeto y la estructura 10 facilita la excreción, descomposición y/o el transporte del material. La excreción, descomposición y/o el transporte del material puede llevar a ciertos efectos benéficos y/o terapéuticos. Como tales, las estructuras aquí descritas pueden utilizarse para el diagnóstico, la prevención, el tratamiento o el manejo de ciertas enfermedades o afecciones corporales.
En un conjunto particular de modalidades, la estructura 10, ya sea con un núcleo de nanoestructura o un núcleo hueco, está construida y dispuesta para secuestrar el colesterol (y/u otros lípidos). Sin querer estar limitado por la teoría, existe la hipótesis de que la estructura 10 secuesjtra el colesterol a través de las interacciones hidrófobas con una capa hidrófoba (por ejemplo, una capa doble de lípidos) de la estructura. Por ejemplo, en algunos casos, el colesterol puede enlazarse a la superficie de la estructura (por ejemplo, a la superficie externa de la cubierta) a través de las interacciones hidrófobas. En otros casos, el colesterol puede transportarse de I i una superficie externa de la cubierta a una superficie interna de la cubierta y/o al núcleo de la estructura. El colesterol también puede estar integrado en la i cubierta, por ejemplo, entre dos capas de la cubierta. Opcionalmente, la í ? estructura 10 puede incluir una o más apolipoproteínas (por ejemplo, apoliproteína-A1), proteínas o péptidos, que pueden facilitar el secuestro de colesterol. La estructura 10 también puede secuestrar colesterol al remover el colesterol y los fosfolípidos de una célula, o de otras especies de lipopróteína circulantes. El colesterol secuestrado por la estructura 10 puede estar enzimáticamente esterificado (por ejemplo, por lecitina-colesterol ! acil-transferasa (LCAT) para formar un éster colesterílico que puede migrar hacia al centro de la estructura. En el caso de las modalidades de núcleo hueco, el éster colesterílico puede acumularse en el núcleo hueco.
Adicionalmente, sin querer estar limitados a la teoría, se cree que las estructuras aquí descritas pueden secuestrar colesterol de concentraciones altas de colesterol (por ejemplo, placas) y transferirlo al hígado directamente o indirectamente. Por ejemplo, el colesterol puede secuestrarse de áreas de altas concentraciones de colesterol (por ejemplo, placas) mediante el eflujo directo de colesterol desde la placa o cualquier componente de la placa dentro o sobre las estructuras aquí descritas. En algunas modalidades, el colesterol que las estructuras secuestran se transporta directamente al hígado mediante las estructuras. En otras modalidades, otras especies de lipoproteínas circulantes (por ejemplo, LDL) pueden participar en el intercambio de colesterol. Por ejemplo, en algunos casos, el colesterol libre o el colesterol esterificado se transfiere desde jotras lipoproteínas hacia las estructuras aquí descritas. En otros casos, una vez que las estructuras aquí descritas secuestran el colesterol libre o el colesterol esterificado, el colesterol puede transferirse desde las estructuras a otras especies de lipoproteína, que pueden terminar al final en el hígado. De este modo, en tales modalidades, las estructuras aquí descritas pueden aumentar indirectamente el transporte de colesterol inverso. Además, en el caso donde el colesterol libre o el colesterol esterificado es secuestrado de las estructuras aquí descritas a otras especies de lipoproteína, las estructuras pueden secuestrar adicionalmente el colesterol de, por ejemplo, áreas dej alto contenido de colesterol, placas, lipoproteínas circulantes y otros sitios fisiológicos de alta concentración de colesterol. No obstante, debe entenderse i que las estructuras aquí descritas pueden remover el colesterol y/u otras moléculas mediante otras rutas, tales como a través de la orina, y la invención no está limitada en lo que a esto se refiere.
Por consiguiente, las estructuras 10 pueden utilizarse en el campo de las enfermedades cardiovasculares para estudiar la aterosclerosis y el transporte de colesterol, y generalmente, para diagnosticar, prevenir, tratar o manejar las enfermedades o afecciones corporales asociadas con niveles anormales de lípidos, como se describe más detalladamente a continuación.
La cantidad de una molécula (por ejemplo, colesterol u otros lípidos) secuestrada por una estructura y/o una composición aquí descrita puede depender de, por ejemplo, el tamaño de la estructura, la biología y la química de superficie de la partícula, así como del método de administración. Por ejemplo, si las estructuras se hacen circular indefinidamente desde la periferia al hígado y hacia afuera nuevamente, cada estructura necesita secuestrar relativamente pocas moléculas de colesterol para que la I composición sea eficaz, ya que las estructuras se reciclan. Por otro lado, si se utiliza la composición, por ejemplo, como un colesterol o resinas de enlace de ácido biliar oral, cada estructura puede secuestrar un gran númerjo de colesterol para la captación de colesterol aumentada. También, si las estructuras son de un tamaño de tal manera que se excretan rápidamente (por ejemplo, a través del hígado o de la orina) después de secuestrar el colesterol, pueden implementarse una alta captación de colesterol por estructura y/o infusión continua. Como tal, una sola estructura aquí descrita, que puede incorporarse en una composición farmacéutica u otra formulación, puede ser capaz de secuestrar cualquier número adecuado de un tipo de molécula en particular (por ejemplo, lípidos tales como colesterol; esteróides tales como estrógeno, progesterona y testosterona; sales biliares, etc.) durante el uso, por ejemplo, al menos 2, al menos 5, al menos 10, al menos 20, al menos 30, al menos 50, al menos 100, al menos 200, al menos 500, al menos 1000, al menos 2000, al menos 5000 o al menos 10000 moléculas, las cuales pueden depender del tamaño (por ejemplo, el área de superficie y/o volumen) de la estructura, la aplicación particular y el método de administración. En algunos casos, tales números de moléculas pueden 'estar limitados a la estructura en un ejemplo particular. I En algunos casos, una sola estructura tiene una constante de enlace para el colesterol, d, de, por ejemplo, menos de o igual a aproximadamente 100 µ , menos de o igual a aproximadamente 10¡ µ?, menos de o igual a aproximadamente 1 µ?, menos de o igual a I aproximadamente 0.1 µ?, menos de o igual a aproximadamente 10 nM, menos de o igual a aproximadamente 7 nM, menos de o igual a aproximadamente 5 nM, menos de o igual a aproximadamente 2 nM, menos de o igual a aproximadamente 1 nM, menos de o igual a aproximadamente 0.1 nM, menos de o igual a aproximadamente 10 pM, menos de o igual a aproximadamente 1 pM, menos de o igual a aproximadamente 0.1 pM, rrjienos de o igual a aproximadamentelO fM, o menos de o igual a aproximadamente 1 fM. Los métodos para determinar la cantidad de colesterol secuestrado' y las j constantes de enlace se proporcionan más detalladamente a continuación.
En ciertas modalidades, las moléculas que son secuestradas por las estructuras aquí descritas causan que la estructura crezca en tamaño (por ejemplo, el área transversal, el área de superficie y/o el volumen)! por ejemplo, dependiendo del número de moléculas secuestradas. Las moléjculas pueden asociarse con una superficie de una estructura, estar integradas en una cubierta de una estructura, ser transportadas hacia un núcleo de la estructura o combinaciones de los mismos, como se describe en la presente. Como tal, el tamaño de una estructura (por ejemplo, el área transversal, el 'área de superficie y/o el volumen) puede por al menos 5%, al menos 10%, al menos 20%, al menos 30%, al menos 50%, al menos 70% o al menos ? ??% de un momento anterior al secuestro comparado con un momento después/durante el secuestro en algunas modalidades.
Sin embargo, debe entenderse que mientras muchas de las modalidades en la presente se describen en el contexto de secuestro de colesterol u otros lípidos, la invención no está limitada como tal y las estructuras, composiciones, los kits y métodos aquí descritos pueden utilizarse para secuestrar otras moléculas y/o para prevenir, tratar o manejar otras enfermedades o afecciones corporales.
El núcleo 16, ya sea como un núcleo de nanoestructura o un núcleo hueco, puede tener cualquier forma y/o tamaño adecuados: Por ejemplo, el núcleo puede ser sustancialmente esférico, no esférico, ovalado, en forma de varilla, piramidal, similar a un cubo, en forma de disco, similar a cable o de forma irregular. El núcleo (por ejemplo, un núcleo de nanoestructura o un núcleo hueco) puede tener la dimensión transversal más grande (o algunas veces, una dimensión transversal más pequeña) de, por ejemplo, menor o igual a aproximadamente 500 nm, menor o igual a aproximadamente 250 nm, menor o igual a aproximadamente 100 nm, menor o igual a aproximadamente 75 nm, menor o igual a aproximadamente 50 nm, menor o igual a aproximadamente 40 nm, menor o igual a aproximadamente 35 nm, menor o igual a aproximadamente 30 nm, menor o igual a aproximadamente 25 nm, meno o igual a aproximadamente 20 nm, menor o i igual a aproximadamente 15 nm o menor o igual a aproximadamente 5 nm. En algunos casos, el núcleo tiene una relación de aspecto de más de aproximadamente 1 :1 , más de 3:1 o mayor a 5:1. Como aquí se utiliza, la "relación de aspecto" se refiere a la relación de una longitud con un ancho, donde la longitud y el ancho medidos perpendicularmente entre sí, y la longitud se refiere a la dimensión más grande linealmente medida. j En las modalidades en las que el núcleo 16 incluye un núcleo de | nanoestructura, el núcleo de nanoestructura puede estar formado a parjtir de i cualquier material adecuado. Por ejemplo, en una modalidad, un núcleo de nanoestructura comprende un material inorgánico. El material inorgánico puede incluir, por ejemplo, un metal (por ejemplo, Ag, Au, Pt, Fe, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, y otros metales de transición), un semiconductor (por ejemplo, silicio, compuestos y aleaciones de silicio, selenito de cadmio, sulfuro de caclmio, arseniuro de indio y fosfuro de indio), o un aislante (por ejemplo, cerámicas tales como óxido de silicio). El material inorgánico puede estar presente en el núcleo en cualquier cantidad adecuada, por ejemplo, al menos 1% en peso, 5% en peso, 10% en peso, 25% en peso, 50% en peso, 75% en peso, 75% en peso, 90% en peso o 99% en peso. En una modalidad, el núcleo se forma de material inorgánico al 100% en peso. El núcleo de nanoestructura puede, en i algunos casos, estar en la forma de un punto cuántico, un nanotub¡o de carbono, un nanocable de carbono o una nanovarilla de carbono. En algunos casos, el núcleo de nanoestructura comprende o está formado de un material que no es de origen biológico. En algunas modalidades, una nanoestructura incluye uno o más materiales orgánicos tales como un polímero sintético y/o un polímero natural. Los ejemplos de polímeros sintéticos incluyen polímeros no degradables tales como polimetacrilato y polímeros degradables tales como ácido poliláctico, ácido poliglicólico y copolímeros de los mismos. Los ejemplos de los polímeros naturales incluyen un ácido hialurónico, quitosano y colágeno. ! La estructura 10, que puede incluir una cubierta 20 que rodea el núcleo 16 también puede tener cualquier forma y/o tamaño adecuados. Por ejemplo, una estructura puede tener una forma que es sustancialmente esférica, ovalada, en forma de varilla, piramidal, similar a un cubo, en forma de disco o de forma irregular. La dimensión transversal más grande (o algunas veces, una dimensión transversal más pequeña) de una estructura puede ser, por ejemplo, menor o igual a aproximadamente 500 nm, menor o igual a aproximadamente 250 nm, menor o igual a aproximadamente 100 nm, menor o igual a aproximadamente 75 nm, menor o igual a aproximadamente 50 nm, menor o igual a aproximadamente 40 nm, menor o igual a aproximadamente 35 nm, menor o igual a aproximadamente 30 nm, menor o igual a aproximadamente 25 nm, menor o igual a aproximadamente 20 nm, menor o igual a aproximadamente 15 nm o menor o igual a aproximadamente 5 nm. La estructura también puede tener una relación de aspecto sustancialmente similar a la relación de aspecto del núcleo. ! Además, una cubierta de una estructura puede tener cualquier grosor adecuado. Por ejemplo, el grosor de una cubierta puede ser ele al menos 10 Angstroms, al menos 0.1 nm, al menos 1 nm, al menos 2 nm, al menos 5 nm, al menos 7 nm, al menos 10 nm, al menos 15 nm, al menos 20 nm, al menos 30 nm, al menos 50 nm, al menos 100 nm, o al menos 200 nm (por ejemplo, desde la superficie interna hacia la superficie externa de la cubierta). En algunos casos, el grosor de una cubierta es menor a 200 nm, menor a 100 nm, menor a 50 nm, menor a 30 nm, menor a 20 nm, menor a 15 nm, menor a 10 nm, menor a 7 nm, menor a 5 nm, menor a 3 nm, menor a 2 nm, o menor a 1 nm (por ejemplo, desde la superficie interna hacia la superficie externa de la cubierta). Tal grosor puede determinarse antes de o después del secuestro de las moléculas como aquí se describe.
Los expertos en la técnica están familiarizados con las técnicas para determinar los tamaños de las estructuras y partículas. Los ejemplos de las técnicas adecuadas incluyen la dispersión de luz dinámica (DLS, por sus siglas en inglés) (por ejemplo, utilizando un instrumento Malvern Zetasizer), microscopía electrónica de transmisión, microscopía electrónica de barrida, conteo de elecrorresistencia y difracción láser. Se conocen otras técnicas i adecuadas para los expertos en la técnica. Aunque se conocen muchos métodos para determinar los tamaños de las nanoestructuras, los tamaños aquí descritos (por ejemplo, las dimensiones transversales más grandes o más pequeñas, el grosor) se refieren a unos medidos mediante la dispersión de luz dinámica. | La cubierta de la estructura en la presente descrita comprende cualquier material adecuado, tal como un material hidrófobo, un material hidrófilo y/o un material anfifílico. Aunque la cubierta puede incluir uno oj más materiales inorgánicos tales como los mencionados anteriormente para el núcleo de nanoestructura, en muchas modalidades, la cubierta incluye un material orgánico tal como un lípido o ciertos polímeros. Los componentes de I la cubierta pueden escogerse, en algunas modalidades, para facilitar el secuestro de colesterol u otras moléculas. Por ejemplo, el colesterol (u otras moléculas secuestradas) puede enlazarse o de otra manera asociarse con una superficie de la cubierta, o la cubierta puede incluir los componentes que permiten al colesterol internarse en la estructura. El colesterol (u otras moléculas secuestradas) también pueden estar integradas en una cubierta, dentro de una capa o entre dos capas que forman la cubierta.j Los componentes de una cubierta pueden estar cargadas, por ejemplo, j para transmitir una carga sobre la superficie de la estructura o descargadas.
En un conjunto de modalidades, una estructura aquí descrita o una porción de la misma, tal como una cubierta de una estructura, incluye uno o más lípidos naturales o sintéticos o análogos de lípidos (es decir, moléculas lipofílicas). Uno o más lípidos y/o análagos de lípidos pueden formar una sola capa o múltiples capas (por ejemplo, una capa doble) de una estructura. En algunos ejemplos donde las múltiples capas se forman, se imbrican los lípidos naturales o sintéticos o análogos de lípidos (por ejemplo, entre capas diferentes). Los ejemplos no limitantes de lípidos naturales o sintéticos o análogos de lípidos incluyen acilos grasos, glicerolípidos, glicerofosfolí^idos, esfingolípidos, sacarolípidos y policétido (derivado de la condensación de subunidades de cetoacilo) y lípidos de esterol y lípidos de prenol (derivados I de la condensación de subunidades de isopreno). j En un conjunto de modalidades en particular, una estructura aquí descrita incluye uno o más fosfolípidos. Uno o más fosfolípidos pueden incluir, por ejemplo, fosfatidilcolina, fosfatidilglicerol, lecitina, ß, ?-dipalmitoil-a-lecitina, esfingomielina, fosfatidilserina, ácido fosfátidico, cloruro de N-(2,3-di(9-(Z)-octadeceniloxi))-prop-1-il-N,N,N-trimetilam monio, fosfatidiletanolamina, lisolecitina, lisofosfatidiletanolamina, fosfatidilinósitol, cefalina, cardiolipina, cerebrosidas, dicetilfosfato, dioleoilfosfatidilcolina, dipalmitoilfosfatidilcolina, dipalmitoilfosfatidilglicerol, dioleoilfosfatidilglicerol, palmitoil-oleoil-fosfatidilcolina, di-estearoil-fosfatidilcolina, estearoil-palrjnitoil-fosfatidilcolina, di-palmitoil-fosfatidiletanolamina, di-estearoil-fosfatidiletanolamina, di-mirstoil-fosfatidilserina, di-oleil-fosfatidilcolinaj 1 ,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfotioetanol, y combinaciones de los mismos. En algunos casos, una cubierta (por ejemplo, una capa doble) de una estructura incluye 50-200 de lípidos naturales o sintéticos o análogos de lípidos (por ejemplo, fosfolípidos). Por ejemplo, la cubierta puede incluir menos de aproximadamente 500, menos de aproximadamente 400, menos de aproximadamente 300, menos de aproximadamente 200 o menos de aproximadamente 100 lípidos naturales o sintéticos o análogos de lípidos (por ejemplo, fosfolípidos), por ejemplo, dependiendo del tamaño de la estructura.
Los lípidos que no contienen fósforo también pueden utilizarse i tales como estearilamina, docecilamina, palmitato de acetilo y amidas de ácidos grasos. En otras modalidades, otros lípidos tales como grasas, aceites, ceras, colesterol, esteróles, vitaminas solubles en grasa (por ejemplo, vitaminas A, D, E y K), glicéridos (por ejemplo, monoglicéridos, diglicéridos, I triglicéridos) pueden utilizarse para formar porciones de una estructura aquí descrita. ! Una porción de una estructura aquí descrita tal como una cubierta o una superficie de una nanoestructura puede incluir opcionalmente uno o más grupos alquilo, por ejemplo, una especie que contiene alcano-, alqueno- o alquino-, que opcionalmente transmite hidrofobicidad a la estructura. Un grupo "alquilo" se refiere a un grupo alifático saturado, que incluye un grupo alquilo de cadena recta, grupo alquilo de cadena ramificada, grupo cicloalquilo (alicíclico), grupo cicloalquilo alquil sustituido y grupo alquilo I cicloalquil sustituido. El grupo alquilo puede tener varios números de carbono, por ejemplo entre C2 y C40, y en algunas modalidades puede ser mayor que C5, C10, C15, C20, C25, C30, o C35. En algunas modalidades, un alquilo de cadena recta o cadena ramificada puede tener 30 o menos átomqs de carbono en su estructura principal y, en algunos casos, 20 o menos. En algunas modalidades, un alquilo de cadena recta o cadena ramificada puede ! tener 12 o menos átomos de carbono en su estructura principal s(por ejernplo, C1-C12 para cadena recta, C3-C12 para cadena ramificada), 6 o menos, p 4 o menos. De igual manera, los cicloalquilos pueden tener de 3-10 átomos de carbono en su estructura de anillo o 5, 6 ó 7 carbonos en la estructura de anillo. Los ejemplos de grupos alquilo incluyen, pero no están limitados a metilo, etilo, propilo, isopropilo, ciclopropilo, butilo, isobutilo, tere-butilo, ciclobutilo, hexilo, ciclohexilo y similares.
El grupo alquilo puede incluir cualquier grupo de extremo adecuado, por ejemplo, un grupo tiol, un grupo amino (por ejemplo, una amina no sustituida o sustituida), un grupo amina, un grupo ¡mina, un grupo carboxilo o un grupo sulfato, los cuales pueden, por ejemplo, permitir la unión de un i ligando a un núcleo de nanoestructura directamente o por medio de un enlazador. Por ejemplo, cuando se utilizan los materiales inertes para formar un núcleo de nanoestructura, las especies alquilo pueden incluir un grupo tiol para formar un enlace metal-tiol. En algunos ejemplo, las especies á quilo incluyen al menos un segundo grupo de extremo. Por ejemplo, las especies pueden limitarse a una porción hidrólfila tal como polietilenglicol. En otras modalidades, el segundo grupo de extremo puede ser un grupo reactivó que puede unirse covalentemente a otro grupo funcional. En algunos ejemplos, el segundo grupo de extremo puede participar en una interacción de ligando/receptor (por ejemplo, biotina/estreptavidina).
En algunas modalidades, la cubierta puede incluir un polímero.
'Por ejemplo, puede utilizarse un polímero anfifílico. El polímero puede ser un copolímero de dos bloques, un copolímero de tres bloques, etc., por ejemplo, cuando un bloque es un polímero hidrófobo y otro bloque es un polímero hidrófilo. Por ejemplo, el polímero puede ser un copolímero de un ácido a- hidroxi (por ejemplo, ácido láctico) y polietilenglicol. En algunos casosj una cubierta incluye un polímero hidrófobo, tal como polímeros que pueden incluir ciertos acrílicos, amidas e ¡midas, carbonatos, dienos, ésteres, éteres, fluorocarbonos, olefinas, estírenos, vinilacetatos, cloruros de vinilo y vinilideno, ? I vinil ésteres, éteres vinílicos y cetonas y polímeros de vinilpiridina y i vinilipirrolidona. En otros casos, una cubierta incluye un polímero hidrófilo, tal como polímeros que incluyen ciertos acrílicos, aminas, éteres, estirónos, ácidos vinílicos y alcoholes vinílicos. El polímero puede estar cargado o descargado. Como aquí se observa, los componentes en particular de la cubierta pueden elegirse para transmitir cierta funcionalidad a las estructuras.
Cuando una cubierta incluye un material anfifílico, el material puede estar dispuesto en cualquier manera adecuada con respecto al núcleo de nanoestructra y/o entre sí. Por ejemplo, el material anfifílico puede incluir un grupo hidrófilo que señala hacia el núcleo y un grupo hidrófobo qiie se extiende lejos del núcleo, o el material anfifílico puede incluir un grupo hidrófobo que señala hacia el núcleo y un grupo hidrófilo que se extiende lejos del núcleo. Las dobles capas de cada configuración también pueden formarse.También pueden formarse. j Í Las estructuras aquí descritas también pueden inlcuir una q más proteínas, polipéptidos y/o péptidos (por ejemplo, péptidos sintéticos, péptidos anfifílicos). En un conjunto de modalidades, las estructuras incluyen proteínas, polipéptidos, y/o péptidos que pueden aumentar la velocidad de transferencia de colesterol o la capacidad de carga de colesterol de las estructuras. Una o más proteínas o péptidos pueden estar asociados con un núcleo (por ejemplo, una superficie del núcleo o integrado en el núcleo), la cubierta (por ejeijnplo, una superficie interna y/o externa de la cubierta, e/o integrada en la cubierta) o ambos. Las asociaciones pueden incluir interacciones covalentes o no t covalentes (por ejemplo, interacciones hidrófobas e/o hidrófilas, interacciones electrostáticas, interacciones de van der Waals).
Un ejemplo de una proteína adecuada que puede estar asociada con una estructura aquí descrita es una apolipoproteína, tal pomo apolipoproteína A (por ejemplo, apo A-I, apo A-ll, apo A-IV, y apo JA-V), apolipoproteína B (por ejemplo, apo B48 y apo B100), apolipoproteína C (por ejemplo, apo C-l, apo C-ll, apo C-lll y apo C-IV) y apolipoproteínas D, E y H. Específicamente, apo Ai , apo A2 y la transferencia del promotor apo iE de colesterol y ésteres colesterílicos al hígado para el metabolismo y puedJn ser útiles para incluir en las estructuras aquí descritas. Adicionalmerlte o i alternativamente, una estructura aquí descrita puede incluir uno o más análogos de péptidos de una apolipoproteína, tal como una descrita anteriormente. Una estructura puede incluir cualquier número adecuado de, por ejemplo, al menos 1 , 2, 3, 4, 5, 6 ó 10 apolipoproteínas o análogos de las mismas. En ciertas modalidades, una estructura incluye 1-6 apolipoproteínas, similares a una partícula HDL que sucede naturalmente. Por supuesto, otras proteínas (por ejemplo, no apolipoproteínas) pueden estar incluidas en las estructuras aquí descritas.
Opcionalmente, una o más enzimas pueden estar asociadas con una estructura aquí descrita. Por ejemplo, la lecitin-colesterol aciltransferasa es una enzima que convierte el colesterol libre en éster colesterílico (una forma de colesterol más hidrófoba). En las lipoprotéinas que suceden naturalmente (por ejemplo, HDL y LDL), el éster colesterílico es secuestrado en el núcleo de la lipoproteína, y causa que la lipoproteína cambie de una forma de disco a una forma esférica. De este modo, las estructuras aquí i descritas pueden incluir lecitina-colesterol aciltransferasa para imitar las estructuras HDL y LDL. Otras enzimas tales como la proteína de transferencia de éster colesterílico (CETP), la cual transfiere el colesterol esterificado de las especies HDL a LDL también puede estar incluida.
En algunos casos, uno o más agentes bioactivos jestán asociados con una estructura o composición aquí descrita. Uno o, más agentes pueden liberarse opcionalmente de la estructura o composicióñ (por ejemplo, liberación a largo plazo o corto plazo). Los agentes bioactivos incluyen moléculas que afectan un sistema biológico e incluyen, por ejemplo proteínas, ácidos nucleicos, agentes terapéuticos, vitaminas y sus derivados, fracciones virales, lipopolisacáridos, fracciones bacterianas y hormonas, tros agentes de interés pueden incluir agentes quimioterapéuticos, los cuales se utilizan en el tratamiento y manejo de pacientes con cáncer. Tales moléculas generalmente se caracterizan como agentes antiproliferativos, agentes citotóxicos y agentes inmunosupresores e incluyen moléculas tales pomo taxol, doxorubicina, daunorubicina, vinca-alcaliodes, actinomicina y etoposida.
Otros ejemplo de agentes bioactivos incluyen fármacos cardiovasculares, fármacos respiratorios, fármacos simpatomimé icos, fármacos colinomiméticos, fármacos adrenérgicos, fármacos bloqueadores de las neuronas adrenérgicas, analgésicos/antipiréticos, anestésicos, antiasmáticos, antibióticos, antidepresivos, antidiabéticos, antimicóticos, antihipertensivos, antiinflamatorios (por ejemplo, glucocorticoides tales como I prednisona), especies de ácido nucleico (por ejemplo, especies antisentido y de ARNip contra mediadores inflamatorios), antineoplásicos, agentes antiansiedad, agentes inmunosupresores, agentes inmunomodulaciores, agentes antimigraña, sedantes/hipnóticos, agentes antianginoso, antipsicóticos, agentes antimanía, antiarrítmicos, agentes antiartríticos, agentes antigota, anticoagulantes, agentes trombolíticos, agentes antifibrinolíticos, agentes hemorreológicos, agentes antiplaquetarios, anticonvulsivos, agentes antiparkison, antihistamínicos/antipruríticos, agentes j útiles para la regulación de calcio, antibacteriales, antivirales, antimicrobijanos, antiifecciosos, broncodilatadores, agentes hipoglucémicos, agentes hipolipidémicos, agentes útiles para la estimulación de la eritopoyesis, agentes antiúlcera/antirreflujo, antináuseas/antieméticos y vitaminas solubles en aceite, agentes de colesterol (por ejemplo, estatinas tales como Lipitor, Zocor, que pueden conocerse porque reducen los niveles de colesterol) o combinaciones de los mismos.
En algunas modalidades, uno o más ácidos nucleicos están asociados con una estructura aquí descrita. Un ácido nucleico incluye cualquier ácido desoxirribonucleico de doble cadena o una cadena (ADN) o i ácido ribonucleico (ARN) de longitud variable. Los ácidos nucleicos incluyen cadenas sentido y antisentido. Los análogos de ácido nucleico como los análogos de fosforotioatos, fosforamidatos, fosfonatos también son considerados ácidos nucleicos y pueden utilizarse. Los ácidos nucleicos también incluyen fragmentos de cromosomas o cromosomales. j Uno o más residuos de azúcar pueden estar asociados opcionalmente con las estructuras aquí descritas.
En algunas modalidades, los artículos y métodos aquí descritos pueden utilizarse para dirigir, de tal manera que las estructuras en la prejsente descritas pueden suministrarse a los sitios de dirección específicos. Dirigir puede incluir funcionalizar la estructura con uno o más ligandos o receptores específicos para un sitio o sitios de dirección en particular. Por ejemplo, una estructura descrita en la presente puede incluir un ligando para un receptor (o un receptor para un ligando) que se expresa sobre la superficie de un sitio que se va a dirigir. Por ejemplo, en ciertas modalidades, las estructuras descritas incluyen componentes de superficie específicos que causan qué las estructuras se retengas en o se agreguen en las placas ateroescleróticas. Los componentes de superficie específicos para las placas ateroescleróticas pueden depender de la etapa en particular de desarrollo de la placa, como lo saben los expertos en la técnica. Los ejemplos de componentes de superficie específicos incluyen anticuerpos (incluyendo fragmentos y derivados de anticuerpos), marcadores de placas, marcadores de superficie celular específicos, pequeñas moléculas (por ejemplo, folato) y aptámeros, es decir, un ácido nucleico capaz de enlazar específicamente una molécula de dirección específica, tal como una porción biológica (por ejemplo, aptámeros de ARN y aptámeros de ADN). Los ejemplos de objetivos específicos en placas ateroescleróticas y en células endoteliales vasculares cerca de la placa incluyen, pero no están limitadas a: fibrina, macrófagos, VCAM-1 , E-selectina, integrin [alfa]v[beta]3, P-selectina y P-selectin glicoproteína ligando-1 (PSGL-1). Además, un componente de proteína de las estructuras aquí descritas podría modificarse y utilizarse como la molécula de dirección, por ejemplo, Apo E, o Apo Ai. La estructura también pude incluir ciertos grupos (por ejemplo, grupos asíalo) paradirigir moléculas pequeñas específicas.
Deberá entenderse que los componentes aquí descritos, tales como los lípidos, fosfolípidos, grupos alquilo, polímeros, proteínas, polipétidos, péptidos, enzimas, agentes bioactivos, ácidos nucleicos y especies para áirigir lo anterior, pueden estar asociados con una estructura en cualquier modo adecuado y con cualquier porción adecuada de la estructura, por ejemplo, el núcleo, la cubierta o ambos. Por ejemplo, uno o más de tales componentes puede estar asociado con una superficie de un núcleo, una parte interior de un núcleo, una superficie interna de una cubierta, una superficie externa de una cubierta, e/o integrado en una cubierta. Además, tales componentes pueden utilizarse, en algunas modalidades, para facilitar el secuestro, intercambio y/o transporte de materiales (por ejemplo, proteínas, péptidos, polipéptidos, ácidos nucleicos, nutrientes) de uno o más componentes de un sujetó (por I ejemplo, células, tejidos, órganos, partículas, fluidos (por ejemplo, sangre) y porciones de los mismos) a una estructura aquí descrita y/o de la estructura a uno o más componentes del sujeto. En algunos casos, los componéntes tienen propiedades químicas y/o físicas que permiten la interacción favorable (por ejemplo, enlace, adsorción, transporte) con uno o más materiales del sujeto.
Adicionalmente, los componentes aquí descritos, tales como los lípidos, fosfolípidos grupos alquilo, polímeros, proteínas, polipéptidos, péptidos, enzimas, agentes bioactivos, ácidos nucleicos y especies para dirigir lo anterior, pueden estar asociados con una estructura aquí descrita antes de la administración a un sujeto o muestra biológica y/o después de la administración a un sujeto o muestra biológica. Por ejemplo, en algunos casos, una estructura aquí descria incluye un núcleo y una cubierta que se administra in vivo o in vitro, y la estructura tiene un efecto terapéutico mayor después del secuestro de uno o más componentes (por ejemplo,) una apolipoproteína) de un sujeto o muestra biológica. Es decir, la estructura puede utilizar componentes naturales del sujeto o muestra biológica para aumentar la eficacia de la estructura después de que se administró.
En un aspecto, se proveen los métodos de elaboraciójn de estructuras aquí descritas. Como se muestra en la modalidad ilustrada én la figura 2A, un método 100 incluye proveer un fluido que comprende^ una pluralidad de nanoestructuras 1 16 (por ejemplo, núcleos de nanoestructura) y un primer solvente 1 18, así como un fluido que comprende una pluralidad de componentes 126 y un segundo solvente 128. El primer solvente 1 18 pjuede elegirse de tal manera que estabiliza las nanoestructuras 1 16, evitando que las nanoestructuras se precipiten de la solución. El segundo solvente 128 puede elegirse para solubilizar los componentes 126. El primer y segundo solventes pueden ser solubles en algunas modalidades e insolubles en ¡otras modalidades. En ciertas modalidades en las que los solventes 118 y 128 son miscibles entre sí, los solventes también pueden ser solubles en agua. Tales y otros solventes pueden ser útiles en una síntesis de una fase. Los expertos en la técnica conocen los solventes que son miscibles o ligeramente miscibles en agua e incluyen, por ejemplo, alcoholes (por ejemplo, etanol, propantol),jTHF, DMF y DMSO. Los solventes orgánicos que son miscibles en agua también pueden utilizarse (por ejemplo, en la síntesis de dos fases).
Como se muestra en la figura 2B, cuando los componentes 126 están combinados con nanoestructuras 116, una cubierta 130 que comprende los componentes 126 se forma sobre una superficie 134 de la nanoestructura para formar la estructura 136. Como se muestra mediante la ilustración en la figura 2B, la cubierta incluye una monocapa de componentes 126; sin embargo, en otras modalidades, las múltiples capas pueden formarsJ (por ejemplo, al menos dos o al menos tres capas). Si se desean los componentes adicionales, los componentes pueden combinarse con la estructura 136 jy los componentes pueden asociarse con al menos una porción de cubierta| 130.
Por ejemplo, como se muestra en la modalidad ¡lustrada en la figura 2C, un i segundo componente 156 presente en un tercer solvente 153 puede combinarse con la nanoestructura 136 para formar una estructura 152 que incluye una cubierta 130 en la forma de una doble capa. La doble capa puede formarse debido a la interacción favorable entre los componentes 126 y 156 que pueden ser los mismos o diferentes. En ciertas modalidades, los componentes 126 y 156 imbrican.
Opcionalmente, toda o una porción de la nanoestructura 116 puede removerse de una estructura ensamblada para formar un núcleo parcialmente o completamente hueco. Por ejemplo, como se ilustra en la figura 2D, la estructura 140 incluye una cubierta 130 que comprende una i pluralidad de componentes 126 que rodean un núcleo hueco 160. La nanoestructura 116 puede removerse de la estructura mediante una variedad de métodos, que pueden depender del material en particular utilizado para formar la nanoestructura 116. Por ejemplo, cuando la nanoestructura l jl6 es una nanopartícula de metal (por ejemplo, oro), los solventes que se sabe se disuelven en ciertos metales, tales como yodo, potasio, cianuro y ácidos fuertes (por ejemplo, ácido nítrico) pueden utilizarse para remover el núcleo de nanoestructura. En consecuencia, en algunos casos donde el núcleo) está formado de un metal (por ejemplo. Au(0)), la eliminación del metal puede incluir oxidar el metal para formar una sal de metal, por ejemplo, Au(0) a Au+ y/o Au3+. Los métodos electroquímicos y redox también pueden utilizarse para remover todo o porciones de un núcleo. En algunos casos, una porción, pero no todo el núcleo de nanoestructura se remueve, por ejemplo, de tal manera que el núcleo de nanoestructura ahora es más poroso antes del pasjo de eliminación. En otros casos, el núcleo se libera de la cubierta sin remover una porción del núcleo. Por ejemplo, una cubierta que está unidad a un núcleo de metal mediante enlaces de azufre-metal puede liberarse del núcleo al utilizar pequeñas moléculas tales como ditiotreitol (DTT) que puede desplazar los enlaces. Un solvente adecuado o un químico puede elegirse de tal manera que puede remover al menos las porciones de un material de núcleo y/o liberar la cubierta del núcleo, sin afectar de manera negativa la forma y/o configuración de la cubierta, y/o degradar (por ejemplo, desnaturalizJr) los componentes de la cubierta.
En ciertas modalidades, los componentes 126 se reticulan jentre sí antes de remover todo o una porción del núcleo de nanoestructura. Por ejemplo, los componentes 126 pueden ser ligandos tiolados que se reticulan mediante la formación de enlaces de disulfuro. Puede utilizarse cualquier método adecuado para entrelazar, tal como el fotoentrelazado, entrelazado químico y métodos de oxidación-reducción, como los conocen los expertos en la técnica. El paso de entrelazado puede ayudar a estabilizar la cubierta 130 en la misma configuración o configuración similar a la lograda cuando se asocia con la nanoestructura 116. En ciertas modalidades, el entrelazado de los componentes 126 se lleva a cabo al mismo tiempo que la eliminaciónjde la nanoestructura 116 para formar una estructura parcialmente o completamente hueca.
Como se ilustra en la figura 2E, un enfoque similar para remover toda o una porción de la nanoestructura 116 puede utilizarse para forrrjiar la estructura 142, que inicuye una cubierta 130 que comprende una capa doble de componentes 126 y 156 que rodean un núcleo hueco 160.
En algunos casos, en lugar de formar múltiples capas de componentes en una superficie de nanoestructura en pasos separados, las múltiples capas se pueden formar en un sólo paso. Por ejemplo, los componentes 126, los componentes 156, y las nanoestructuras 116 se pueden combinar en una sola fase de un líquido, por ejemplo, un líquido que solubiliza y/o estabiliza los componentes y las nanoestructuras. Dicho líjquido puede, en algunos casos, comprender agua, o un solvente que es miscible con agua. En algunas modalidades, por lo menos una primera capa que incluye los componentes 126 y una segunda capa que incluye los componentes 156 se forman por autoensamble. La primera y segunda capas de dicho procedimiento, en algunos casos pueden formarse sustancialmente en forma simultánea. Las capas adicionales también se pueden formar por medio de dicho procedimiento. Cada una de las capas puede incluir un sólo componente o mezclas de componentes. Para facilitar la formación de las capas, puede removerse de la mezcla una porción del líquido, por ejemplo, mediante la aplicación de calor para evaporar un solvente con un bajo punto de ebullición.
La relación de los componentes y nanoestructuras puede adaptarse en función de, por ejemplo, el tipo de componentes y nanoestructuras, el(los) solvente(s) utilizado(s), y el método de fabricación de las estructuras. Por ejemplo, para obtener solubilidad en solución acuosa, puede elegirse una relación adecuada de manera que exista una amplia cantidad de un componente sobre la superficie de la nanoestructura ^ para mantener la solubilidad en agua. De este modo, en ciertos casos, | si la concentración de un componente es demasiado baja, las estructuras no serán í estables. Además, si la relación es demasiado alta con determinados componentes, se pueden formar ciertas estructuras no deseadas en lugar de , estructuras estables monodispersas. Los expertos en la técnica pueden determinar las relaciones adecuadas por simple experimentaciói en combinación con la descripción proporcionada en la presente. j Además, aunque no se muestra en las figuras 2Á-2E, componentes adicionales, tales como proteínas, ácidos nucleicos, polímeros, agentes bioactivos (por ejemplo, agentes reductores de colesterol) u otras estructuras pueden relacionare con las estructuras que se muestran ejn las figuras 2A-2E en cualquier paso. Por ejemplo, en algunas modalidades se agregan estructuras adicionales al mismo tiempo que la adición dé los componentes 126 y/o 156, antes de la adición de los componentes 126 y/o 156, o después de la adición de los componentes 126 y/o 156.
Ventajosamente, utilizando los métodos descritos en la presjente, i se pueden formar las estructuras tipo liposomas con un núcleo hueco (o por lo menos un núcleo parcialmente hueco) en una escala de tamaño que es única para ciertos liposomas existentes. Por ejemplo, para muchos liposomas existentes formados a partir de una capa doble de fosfolípidos y con un núcleo hueco, los liposomas son suficientemente grandes (por ejemplo, por lo general mayores que aproximadamente 100 nm en diámetro) de tal manera que es capaz formarse la capa doble de fosfolípidos. Como un intento por lacer I liposomas de menor diámetro, el envase de las porciones de fosfolípidos se limita estéricamente haciendo difícil o imposible formar estructuras liposomales capa doble con pequeños radios de curvatura (por ejemplo, de menos de aproximadamente 100 nm en diámetro). Sin embargo, los mé¡todos descritos en la presente, pueden utilizarse para formar estructuras de menor diámetro (por ejemplo, estructuras con una mayor dimensión en sección transversal de menos de aproximadamente 100 nm, o inferior o igual a 50 i nm), ya que el uso de un núcleo de nanoestructura como una plantilla permite la disposición de componentes en una cubierta que se dicta, por lo menos en parte, por el tamaño y forma del núcleo de la nanoestructura. Dichos métodos se pueden utilizar para hacer estructuras biológicamente relevantes con una química de superficie que imita ciertas moléculas tales como HDL y LDL.
Además, ya que las estructuras descritas en la presente pueden formarse por el uso de nanoestructuras que sirven como una plantilla, y ya que pueden proporcionarse ciertas nanoestructuras (por ejemplo, pueden hacerse o comprarse) con uniformidad relativamente alta en tamaño, forma y masa, las estructuras descritas en la presente también pueden jtener uniformidad relativamente alta en tamaño, forma y masa. Es decir, se p^uede formar una mezcla de estructuras relativamente uniformes, en donde la pluralidad de estructuras tenga una distribución de las dimensiones en sección transversal de tal manera que no más de aproximadamente 20%, 15%, j10%, o 5% de las estructuras tenga una dimensión en sección transversal superior a aproximadamente 20%, 15%, 10%, o 5% de la dimensión promedio en sección transversal. Las estructuras con uniformidad relativamente alta son útiles en ciertas composiciones y métodos descritos en la presente.
Además, las estructuras que se forman utilizando los métodos descritos en la presente, pueden dispersarse en un liquido, en lugar de formar agregados. Las dispersiones de las estructuras descritas en la presenté son útiles en ciertas composiciones y métodos descritos en la presente.
Los expertos en la técnica pueden elegir componentes adecuados (por ejemplo, los componentes 126 y 156), núcleos de nanoestructuras y solventes útiles para la formación de estructuras descritas en la presente, por ejemplo, al conocer los componentes particulares y núcleos de nanoestructuras que darían lugar a estructuras favorables, las propiedades físicas de los componentes, nanoestructuras y solventes y/p por medio de una simple prueba de detección. Una simple prueba de dete'cción puede incluir la adición de componentes (y/o nanoestructuras) a un solvente y la determinación de si el componente (o nanoestructura) es soluble o se estabiliza en el solvente y/o reacciona con o se ve afectada negativamente por el solvente. Los expertos en la técnica pueden realizar otras pruebas simples.
En un conjunto de modalidades, las estructuras, composiciones y métodos descritos en la presente se utilizan para diagnosticar, prevenir, tratar o manejar las enfermedades o afecciones corporales relacionadas con niveles anormales de lípidos. Por ejemplo, la lipoproteína de alta densidad es i una nanoestructura de suero dinámica que protege contra el desarrollo de aterosclerosis y enfermedades resultantes, tales como enfermedad cardíaca y apoplejía. Al administrar ciertas composiciones y métodos descritos en la presente, tal como los que incluyen las estructuras que imitan la HDL natural, se pueden incrementar los niveles de HDL en suero circulantes (por eje'mplo, bajos niveles de HDL). Esto puede proporcionar un enfoque terapéutico prometedor, por ejemplo, para prevenir e invertir potencialmente la aterosclerosis mediante el aumento del transporte inverso del colesterol. En otras modalidades, las composiciones y los métodos descritos aquí pueden ¡ utilizarse para disminuir los niveles de LDL (por ejemplo, disminuir los altos niveles de LDL) o incrementar temporalmente los niveles de LDL, por ejemplo, t utilizando la estructura que imita la LDL natural. Además, en ciertas modalidades, el diagnóstico, prevención, tratamiento o manejo de las enfermedades o las afecciones corporales relacionadas con niveles anormales de lípidos puede implicar el uso de las estructuras, composic ones y métodos descritos en la presente para aumentar el transporte inverso de colesterol (por ejemplo, directa o indirectamente) por medio del aumento del flujo de colesterol a través y fuera del cuerpo. Otras enfermedades o afecciones corporales relacionadas con niveles anormales de lípidos que podrían beneficiarse de las estructuras y/o composiciones descritas en la presente incluyen, por ejemplo, aterosclerosis, fleboesclerosis o cuajquier afección venosa en donde se forman los depósitos de placas que contienen colesterol u otro material dentro de la íntima o medio interior de las venas, i síndromes agudos coronarios, angina incluyendo, angina estable, angina inestable , inflamación, sepsis, inflamación vascular , inflamación dérmica, insuficiencia cardíaca congestiva, enfermedad coronaria (CHD, por sus ¡siglas en inglés), arritmias ventriculares, enfermedad vascular periférica, infarto al miocardio, inicio de infarto fatal al miocardio, infarto no fatal al miocardio, isquemia, isquemia cardiovascular, ataques isquémicos transitorios, isquemia no relacionada con la enfermedad cardiovascular, lesión por reperfusión-isquemia, necesidad disminuida para revascularización, trastornos be la coagulación, trombocitopenia, trombosis venosa profunda, pancreatitis, i esteatohepatitis no alcohólica, neuropatía diabética, retinopatía, neuropatía enfermedad de la arteria coronaria y carótida, regresión y contracción de las i placas establecidas, placas inestables, íntima del vaso que es débil, íntima del vaso inestable, lesión endotelial, daño endotelial como resultado de procedimientos quirúrgicos, morbidez relacionada con enfermedad vascular, ulceraciones en el lumen arterial, restenosis como resultado de angiopíastía con balón, enfermedades por almacenamiento de proteínas (por ejemplo, enfermedad de Alzheimer, enfermedad por priones), enfermedades de hemostasis (por ejemplo, trombosis, trombofilia, coagulación intravascular diseminada, trombocitopenia, trombocitopenia inducida por heparina, púrpura trombocitopénica trombótica), enfermedades reumáticas (por ejemplo, esclerosis múltiple, lupus eritematoso sistémico, síndrome de sjogren , polimiositis/dermatomiositis, escleroderma), enfermedades neurologicas' (por ejemplo, enfermedad de Parkinson, enfermedad de Alzheime'r), y subindicaciones de las mismas. ' Las estructuras, composiciones y métodos descritos en la presente pueden diagnosticar, prevenir, tratar o manejar las enfermedades o las afecciones corporales relacionadas con niveles anormales de lípidos, por medio de, por ejemplo, la disminución de los niveles de triglicéridos, aumento I o disminución del nivel de otros lípidos, aumento de la estabilidad de las placas o disminución de la probabilidad de la ruptura de la placa, aumento o disminución de la vasodilatación, tratamiento o prevención de la inflamación, tratamiento o prevención de las enfermedades inflamatorias o una respuesta inflamatoria, el fortalecimiento o estabilización del músculo liso y de la íntima del vaso, estimulación del eflujo de colesterol extracelular para transporte al hígado, modulación de la respuesta inmune, movilización del colesterol de las placas ateroescleróticas, y modificación de cualquier membrana, célula, tejido, órgano, y región extracelular y/o estructura en la cual puedan ser útiles las modificaciones de composición y/o funcionales. | En una modalidad particular, se utilizan las estructuras, composiciones y métodos descritos en la presente para el tratamiento de la i aterosclerosis. El tratamiento de la ateroesclerosis puede incluir realizar una intervención terapéutica que da como resultado la reducción del contenido de colesterol de por lo menos una placa ateroesclerótica, o inhibir o prevenir profilácticamente la formación o expansión de una placa ateroesclerótica.
I Generalmente, también se reducirá el volumen de la placa ateroesclerótica, y en consecuencia el grado de obstrucción del lumen vascular. Las estructuras, composiciones y métodos actuales son particularmente útiles para el t tratamiento de las lesiones ateroescleróticas relacionadas con hiperlipidemias familiares.
Las composiciones y métodos descritos en la presente pueden reducir el contenido de colesterol de las placas ateroescleróticas y/o el volumen de las placas ateroescleróticas. El contenido de colesterol se puede reducir, por ejemplo, por lo menos 10% -30%, por lo menos 30% -50%,^ y en algunos casos al menos el 50% -85% o más. El volumen de las p acas ateroescleróticas también puede reducirse. La reducción en el volumen jde la placa puede ser, por ejemplo, por lo menos 5%-30%, con frecuencia jtanto como 50%, y en algunos casos 75% o más. Los métodos para determinar la I reducción del contenido de colesterol de las placas ateroescleróticas y/o el I volumen de las placas ateroescleróticas se conocen por los expertos én la técnica e incluyen ultrasonido intravascular y formación de imágenes de resonancia magnética. | En otra modalidad, se utilizan estructuras, composicionjes y métodos descritos en la presente que se proporcionan para tratar a un s¡ujeto que padece una afección vascular o cardiovascular o está en riesgo de desarrollar una afección cardiovascular. Las condiciones vasculares son i condiciones que involucran los vasos sanguíneos (arterias y venas). Las condiciones cardiovasculares son condiciones que involucran al corazón y vasos sanguíneos relacionados con el corazón. Ejemplos de condiciones vasculares incluyen retinopatía diabética, nefropatía diabética, fibrosis renal, hipertensión, ateroesclerosis, arterieesclerosis, placa ateroesclerótica, ruptura I I de la placa ateroesclerótica, accidente cerebrovascular (apoplejía), ataque isquémico transitorio (TIA, por sus siglas en inglés), enfermedad de la arteria i periférica, enfermedad oclusiva arterial, aneurisma vascular , isquemia, úlcera isquémica, estenosis de la válvula cardíaca, regurgitación de la válvula cardíaca y claudicación intermitente. Ejemplos de condiciones I cardiovasculares incluyen enfermedad de la arteria coronaria, cardiomiojpatía isquémica, isquemia al miocardio y revascularización isquémica o de isquemia post-miocardíaca.
Las estructuras, composiciones y métodos descritos en la presente también se pueden utilizar para el tratamiento de un sujeto en riesgo de desarrollar una enfermedad cardiovascular. El grado de riesgo dej una afección cardiovascular depende de la multitud y de la severidad ¡o la magnitud de los factores de riesgo que tiene el sujeto. Las tablas de riesgo y algoritmos de predicción están disponibles para evaluar el riesgo de condiciones cardiovasculares en un sujeto humano basadas en la presencia y I severidad de los factores de riesgo. Un algoritmo comúnmente utilizado jpara ! ? evaluar el riesgo de una afección cardiovascular en un sujeto humano basada en la presencia y severidad de los factores de riesgo es el registro de predicción de riesgo de Framingham Heart Study. Un sujeto humano tiene un alto riego de tener una afección cardiovascular si el registro de nesgo calculado de Framingham Heart Study de 0 años del sujeto es mayor a j10%.
Otro método para evaluar el riesgo de un evento cardiovascular en un sujeto humano es un registro de riesgo global que incorpora una medición de un Í nivel de un marcador de inflamación sistémica, tal como CRP, en el registro de predicción de riesgo de Framingham Heart Study. Otros métodos' para evaluar el riesgo de un evento cardiovascular en un sujeto humano incluyen barrido de calcio coronario, formación de imágenes por resonancia magnética cardíaca y/o angiografía por resonancia magnética. ! Las estructuras, composiciones y métodos descritos n la presente también pueden ser útiles para los tratamientos profilácticos! Los tratamientos profilácticos pueden ser útiles siguiendo procedimientos vasculares invasivos. Por ejemplo, las regiones vasculares con endptelio lesionado se encuentran en mayor riesgo para el desarrollo de placas ateroescleróticas. Por lo tanto, los procedimientos vasculares invasivos, como la angioplastia coronaria, injerto de derivación vascular, y Jotros procedimientos que lesionan la capa endotelial vascular, pueden practicarse en conjunto con los métodos de la presente invención. A medida que el procedimiento invasivo lesiona el endotelio, las estructuras pueden actuar ? para remover el colesterol de la región lesionada e inhibir o prevenir la formación de placas de expansión durante la curación endotelial.
Las hiperlipidemias también pueden tratarse por medio de las composiciones y métodos descritos en la presente. La administración de estructuras, solas o unidas a una proteína, tal como apo-A1 y apo-Á2, a individuos con hipoalfalipoproteinemia por causas genéticas o secundarias, la hiperlipidemia combinada familiar y la hipercolesterolemia familiar és un tratamiento útil. ¦ En ciertas modalidades, las estructuras y composiciones descritas en la presente se utilizan en un método que implica la determinación de una enfermedad o afección de un sujeto o muestra biológica. Por ejemplo, un método puede incluir la introducción de una composición que comprende una pluralidad de estructuras descritas en la presente a un sujeto o una muestra biológica (por ejemplo, in vitro o in vivo), y exponer la pluralidad de nanoestructuras y/o el sujeto o muestra biológica a condiciones de prueba que puedan determinar una enfermedad o afección del sujeto o muestra biológica.
En algunos casos, las condiciones de prueba son las condiciones de formación de imágenes. El método puede incluir, por ejejnplo, administrar una composición a un sujeto o muestra biológica por inyección, infusión o cualquier otro método conocido, permitir opcionalmente quje las estructuras de la composición se acumulen en el sujeto o muestra biológica, y formar imágenes del área del sujeto o muestra biológica en donde se ubica el evento de interés. Las condiciones de formación de imágenes pueden incluir, i ? por ejemplo, condiciones de formación de imágenes por resonancia magnética (MRI, por sus siglas en inglés), condiciones de rayos X, condiciones de formación de imágenes por ultrasonido y el uso de radionúclidos. La j dosis útiles que se van a administrar y el modo particular de administración variará dependiendo de factores tales como la edad, peso, y la región particular a tratar, así como la composición particular utilizada, el uso de diagnóstico contemplado, y la forma de la formulación, por ejemplo, suspensión, emulsión, j o similares, como será evidente para los expertos en la técnica.
Se debe entender que pueden utilizarse cualesquiera estructuras adecuadas descritas en la presente en dichos méiodos, incluyendo, por ejemplo, las estructuras que tienen un núcleo de nanoestructura que comprende un material inorgánico y una cubierta que rodea sustancialmente y se fija al núcleo de la nanoestructura. En algunos casos, dichas estructuras se adaptan para secuestrar el colesterol. En otros casos, las estructuras son un marcador de una enfermedad o afección corporal. i En algunas modalidades, las estructuras pueden formar imágenes en regiones localizadas dentro del vaso sanguíneo. Por ejemplp, las estructuras pueden localizarse en un vaso sanguíneo que tiene una alta concentración de colesterol, por ejemplo, en forma de placa, y la formación de imágenes del vaso puede dar como resultado la determinación de la ubicación de la placa. Sin desear estar limitado por la teoría, se cree que las I estructuras se localizan en un vaso sanguíneo debido, al menos en parte, al flujo turbulento en el vaso sanguíneo. Mucho tiempo se ha apreciado qüe las placas se desarrollan en los puntos de ramificación arterial (por ejemplo, arterias coronarias, carótida, vasos ilíacos en las piernas, vasos femorales), que son sitios naturales de turbulencia. En dichos sitios, las corrientes parásitas se desarrollan en donde el flujo arterial cerca de la pared del vaso en el sitio de la turbulencia se desacelera e incluso a veces invierte el flujo. Se cree que marginan las partículas pequeñas (incluyendo las estructuras descritas en la presente), que entonces pueden interactuar con y moverse a través del endotelio y en la lámina propia en estos sitios debido a su peq jueño tamaño, y establecer la reacción inflamatoria y eventos de deposición del colesterol que llevan a la remodelación del vaso y la formación de placa. Asimismo, en algunos casos, las estructuras descritas en la presente pueden atravesar el endotelio del vaso sanguíneo, tornándose localizadas en la cercanía general de la región del flujo turbulento. En ciertas modalidades, las estructuras pueden endocitarse por una célula, con lo cual se localizan dentro de la célula.
En algunos casos, las estructuras pueden utilizarse como agentes de contraste. Por ejemplo, el núcleo de la nanoestructura de la estructura puede comprender un material adecuado para uso como un agente de contraste (por ejemplo, oro, óxido de hierro, punto cuántico, radionúclidos, etc.) En otras modalidades, la cubierta puede incluir un agente de contraste. Por ejemplo, una nanopartícula u otro agente de contraste adecuado puede fijarse dentro de la capa doble lipídica de la cubierta, o relacionarse con una superficie interior o exterior de la cubierta. Los agentes de contraste pueden utilizarse para mejorar los distintos métodos de formación de imágenes conocidos por los expertos en la técnica, tales como MRI, rayos X, PE"f, CT, etc. I En otras modalidades, una composición se introduce a un sujeto o una muestra biológica, y las estructuras de la composición y/o el sujeto o la muestra biológica se exponen a condiciones de ensayo que pieden determinar una enfermedad o afección del sujeto o muestra biológica. Por lo menos una porción de las estructuras puede recuperarse del sujeto o muestra biológica y se puede realizar un ensayo con las estructuras recuperadas. Las estructuras pueden ser analizadas por la cantidad y/o tipo de moléculas unidas a o de otra forma secuestradas por las estructuras. Por ejemplo, en un conjunto de modalidades, se realiza un ensayo de competencia, por ejemplo, cuando se agrega el colesterol etiquetado y se monitorea el desplazamiento del colesterol. A mayor captación medida de colesterol etiquetado, menor la presencia de colesterol libre sin etiquetar unido. Esto puede hacerse por ejemplo, después de administrar una composición que comprende las estructuras descritas en la presente a un sujeto o una muestra biológica, j y las estructuras se recuperan posteriormente del sujeto o muestra biológica. Este método se puede utilizar, por ejemplo, en donde las estructuras se a utilizar como agente de diagnóstico para ver la cantidad de colesterol (sin etiquetar) que se ha secuestrado en un sujeto o muestra biológica. i Otros métodos también pueden utilizarse para determinar la cantidad de colesterol secuestrado por las estructuras descritas ¡en la presente. En algunos casos, se puede utilizar colesterol etiquetado (por ejemplo, colesterol etiquetado en forma fluorescente tal como NBD-colesterol o colesterol radiactivo). El colesterol etiquetado se puede agregar a las estructuras ya sea in vitro o in vitro. Al agregar estructuras sin colesterol etiquetado y medir el incremento de fluorescencia al unirse, se puede calcular la constante de enlace del colesterol etiquetado a la estructura. Además', para i remover el colesterol de la estructura, se puede disolver la partícula (por ejemplo, KCN) y luego medir la fluorescencia resultante en la solución. La comparación de la curva estándar puede permitir la determinación del número de moléculas de colesterol por partícula. Otros métodos como la extracción orgánica y espectrometría de masa cuantitativa también se pueden utilizar para calcular la cantidad de colesterol secuestrado por una o más estructuras descritas en la presente.
I Como se describió en la presente, las estructuras de la invención pueden utilizarse en "composiciones farmacéuticas" o composiciones "farmacéuticamente aceptables", que comprenden una cantidad terapéuticamente efectiva de una o más de las estructuras descritas n la presente, formuladas junto con uno o más portadores, aditivos y/o diluyentes farmacéuticamente aceptables. Las composiciones farmacéuticas descritas i aquí pueden ser útiles para el diagnóstico, prevención, tratamiento o manejo de una enfermedad o afección corporal como las aquí descritas, incluyendo pero sin limitación a las relacionadas con niveles anormales de lípidós. Se debe entender que las estructuras adecuadas descritas en la presente púeden utilizarse en dichas composiciones farmacéuticas, incluyendo las describas en relación con las figuras. En algunos casos, las estructuras en una composición farmacéutica tienen un núcleo de nanoestructura que comprende un material inorgánico y una cubierta que rodea sustancialmente y está unida al núcleo de j nanoestructura. Las estructuras se pueden adaptar para secuestrar el colesterol, y en algunos casos, son un marcador para una enfermedad o afección corporal. ! Las composiciones farmacéuticas pueden formularse especialmente para la administración en forma sólida o líquida, incluyendo aquellas adaptadas para lo siguiente: administración oral, por ejemplo, pociones (soluciones acuosas o no acuosas o suspensiones), tabletas, por ejemplo aquellas destinadas a absorción bucal, sublingual , y sistémica, bolos, polvos, granulados, pastas para aplicación a la lengua, administración parenteral, por ejemplo, por inyección subcutánea, intramuscular, intravenosa ¡ o epidural como, por ejemplo, una solución estéril o suspensión o formulación de liberación sostenida; aplicación tópica, por ejemplo, en forma de c ema, ungüento o un parche de liberación controlada o rocío aplicado a laj piel, pulmones o cavidad oral, por vía intravaginal o intrarrectal, por ejemplo, como un pesario, crema o espuma; sublingualmente; ocularmente; transdérmicamente; o por vía nasal, pulmonar y otras superficies mucosas.
La frase "farmacéuticamente aceptable" se emplea aquí i para referirse a las estructuras, materiales, composiciones y/o formas de dosificación que están dentro del alcance del criterio médico sensato, adecuado para su uso en contacto con los tejidos de los seres humanos y animales sin toxicidad en excesiva, irritación, reacción alérgica, o cualquier otro problema o complicación, proporcional con una relaciótji de beneficio/riesgo razonable. j La frase "portador farmacéuticamente aceptable" como sé usa aquí, significa un material , composición o portador farmacéuticamente aceptable, tal como un llenador líquido o sólido, diluyente, excipiente, o material encapsulado de solvente, que participa en el traslado o transporte del compuesto en cuestión de un órgano o porción del cuerpo a otro órgano o porción del cuerpo. Cada portador debe ser "aceptable" en el sentido de ser compatible con los demás ingredientes de la formulación y no perjudicial para el paciente. Algunos ejemplos de materiales que pueden servir como portadores farmacéuticamente aceptables incluyen: azúcares como lactosa, glucosa y sacarosa; almidones como almidón de maíz y fécula de papa; celulosa y sus derivados, tales como carboximetilcelulosa de sodio, etil I celulosa y acetato de celulosa; tragacanto en polvo; malta; gelatina; talco; excipientes, tales como manteca de cacao y ceras para supositorios; aceites, como el aceite de cacahuate, aceite de semilla de algodón, aceite de cártamo, aceite de ajonjolí, aceite de oliva, aceite de maíz y aceite de soya; glicoles, tales como propilenglicol; polioles, como glicerina, sorbitol, manitol y polietilenglicol; ésteres, tales como oleato de etilo y laurato de etilo; agar; ? agentes reguladores de H, como el hidróxido de magnesio e hidróxido de aluminio, ácido algínico, agua libre de pirógenos, solución salina isotónica, solución de Ringer, alcohol etílico, soluciones reguladoras de fosfato; poliésteres, policarbonatos y/o polianhídridos y otras sustancias compatibles no tóxicas empleadas en formulaciones farmacéuticas. I Agentes humectantes, emulsif ¡cantes y lubricantes, tales I como ? lauril sulfato de sodio y estearato de magnesio, así como agentes colorantes, j agentes de liberación, agentes de revestimiento, edulcorantes, agentes saborizantes y de perfume, conservadores y antioxidantes también pueden estar presentes en las composiciones.
Ejemplos de antioxidantes farmacéuticamente aceptables incluyen: antioxidantes solubles en agua, como el ácido ascórbico, clorhidrato de cisteína, bisulfato de sodio, metabisulfito de sodio, sulfito de sodio y similares; antioxidantes solubles en aceite, como el palmitato de ascórbilo, hidroxianisol butilado (BHA, por sus siglas en inglés), hidroxitolueno butilado (BHT, por sus siglas en inglés), lecitina, galato de propilo, alfa-tocoferol, y similares; y agentes quelantes de metal, como ácido cítrico, ácido etilendiamin tetraacético (EDTA, por sus siglas en inglés), sorbitol, ácido tartárico, ácido fosfórico, y similares. j Las estructuras descritas en la presente puedenj ser administradas por vía oral, parenteral, por vía subcutánea y/o pojr vía intravenosa. En ciertas modalidades, una estructura o preparación farmacéutica se administra por vía oral. En otras modalidades, la estructura o I preparación farmacéutica se administra por vía intravenosa. Las vías alternativas de administración incluyen la administración sublingual, intramuscular, y transdérmica. I Las composiciones farmacéuticas descritas en la presente i incluyen aquellas adecuadas para la administración oral, nasal, tópica (incluyendo bucal y sublingual), rectal, vaginal y/o parenteralJ Las formulaciones pueden tener convenientemente presentación en forma de dosis unitaria y pueden prepararse mediante cualesquiera métodos' bien t conocidos en la técnica de la ciencia farmacéutica. La cantidad de ingrediente activo que se puede combinar con un material portador para producir una sola forma de dosificación variará dependiendo del hospedero que se va a tratar y el modo particular de administración. La cantidad de ingrediente activo que se puede combinar con un material portador para producir una sola forrna de dosificación generalmente será la cantidad del compuesto que produce un efecto terapéutico. Generalmente, esta cantidad oscilará de alrededor de^ 1 % a aproximadamente 99% del ingrediente activo, de alrededor de 5% a aproximadamente 70%, o de alrededor de 10% a aproximadamente 30%| Las composiciones de la invención adecuadas para la administración oral pueden estar en forma de cápsulas, pastillas, pildoras, tabletas, trociscos (utilizando una base de sabor, generalmente sacarosa y acacia o tragacanto), polvos, gránulos, o como una solución o una suspensión en un líquido acuoso o no acuoso, o como una emulsión líquida aceite en agua o agua en aceite, o como un elixir o jarabe, o como pastillas (utilizando una base inerte, como la gelatina y glicerina, o sacarosa y acacia) y/o ¡como enjuagues bucales y similares, cada uno con una cantidad predeterminada de una estructura que se describe en la presente como un ingrediente activo. Una estructura de la invención también puede administrarse como un' bolo, electuario o pasta.
En las formas de dosificación sólida de la invención' para administración oral (cápsulas, tabletas, pildoras, grageas, polvos, granulos y similares), el ingrediente activo se mezcla con uno o más portadores farmacéuticamente aceptables, como el citrato de sodio o fosfato de dicalcio, y/o cualquiera de los siguientes: llenadores o extensores, tales >mo almidones, lactosa, sacarosa, glucosa, manitol y/o ácido silícico; aglutinantes, tales como, por ejemplo, carboximetilcelulosa, alginatos, gelatina, polivinilpirrolidona, sacarosa y/o acacia, humectantes, tales como glicerol; agentes desintegrantes tales como agar-agar, carbonato de calcio, almidón de papa o tapioca, ácido algínico, ciertos silicatos y carbonato de sodio; agentes retardadores de solución, tales como parafina, aceleradores de la absorción, como los compuestos de amonio cuaternario; agentes humectantes, tales como, por ejemplo, alcohol cetílico, monoestearato de glicerol, y agentes tensoactivos no iónicos; absorbentes, tales como el caolín y la arcilla de bentonita; lubricantes, tales como talco, estearato de balcio, estearato de magnesio, polietilen glicoles sólidos, lauril sulfato de sodio, y sus i mezclas; y agentes colorantes. En el caso de las cápsulas, tabletas y pildoras, las composiciones farmacéuticas también pueden comprender agentes j ! I . . . reguladores de pH. Las composiciones sólidas de un tipo similar también pueden emplearse como llenadores en cápsulas de gelatina con cubierta suave y dura utilizando dichos excipientes como lactosa o azúcar de leche, así como polietilen glicoles con alto peso molecular y similares. ¡ i Una tableta puede hacerse por compresión o moldeado, I opcionalmente con uno o más ingredientes adicionales. Las tabletas comprimidas pueden prepararse utilizando aglutinante (por ejemplo, gelatina o hidroxipropilmetil celulosa), lubricante, diluyente inserte, conservador, desintegrante (por ejemplo, glicolato de almidón de sodio o carboximetil celulosa de sodio entrelazada), agente activo de superficie o de dispersión.
Las tabletas moldeadas pueden hacerse en una máquina adecuada en donde una mezcla de la estructura en polvo se humedece con un diluyente Ijquido inerte. .
Las tabletas y otras formas de dosificación sólida de las composiciones farmacéuticas de la presente invención, tal como grageas, cápsulas, pildoras y gránulos, pueden registrarse o prepararse opcionalmente i con revestimientos y cubiertas, tal como revestimientos entéricos y | otros revestimientos bien conocidos en la técnica para la formulación de productos farmacéuticos. También se pueden formular con el fin de proporcionar una liberación lenta o controlada del ingrediente activo utilizado en las mismas, por ejemplo, hidroxipropilmetil celulosa en proporciones variables j para proporcionar el perfil de liberación deseado, otras matrices poliméiicas, liposomas y/o microesferas. Pueden formularse para liberación rápida, por ejemplo, liofilizado. Pueden esterilizarse, por ejemplo, por la filtración a través de un filtro de retención de bacterias, o mediante la incorporación de agentes de esterilización en forma de composiciones sólidas estériles que se pueden disolver en agua estéril, o algún otro medio inyectable estéril inmediatamente i antes de su uso. Estas composiciones también pueden contener opcionalmente agentes opacificantes y pueden ser de una composición que libere el(los) ingrediente(s) activo(s) solamente, o en una cierta porción del tracto gastrointestinal, opcionalmente de una manera retardada. Ejemplos de composiciones de inclusión que se pueden utilizar incluyen las sustancias poliméricas y ceras. El ingrediente activo también puede estar en forma micro-encapsulada, si es apropiado, con uno o más de los excipientes jantes descritos. | Las formas de dosificación líquida para administración oral de las estructuras descritas en la presente son emulsiones, microemulsiones, soluciones, dispersiones, suspensiones, jarabes y elixires farmacéuticamente aceptables. Además de las estructuras de la invención, las formas de dosificación líquida pueden contener diluyentes inertes comúnmente utilizados I en la técnica, como por ejemplo, agua u otros solventes, agentes solubilizantes y emulsionantes, tales como alcohol etílico, alcohol isopropílico, carbonato de etilo, acetato de etilo, alcohol bencílico, benzoato de bencilo, propilen glicol, 1 ,3-butilen glicol, aceites (en particular, aceite de semilla de algodón, cacahuate, maíz, germen, oliva, ricino y ajonjolí), glicerol, alcohol tetrahidrofurílico, polietilen glicoles y ésteres de ácido graso de sorbitán, y sus mezclas. I Además de los diluyentes inertes, las composiciones brales también pueden incluir adyuvantes tales como agentes humectantes, agentes emulsionantes y de suspensión, agentes edulcorantes, saborizantes, colorantes, de perfume y conservadores. ' Las suspensiones, además de los compuestos activos, pueden contener agentes de suspensión como por ejemplo, alcoholes ¡soesteJrílicos etoxilados, polioxietilen sorbitol y ésteres de sorbitán, celulosa microcristalina, metahidróxido de aluminio, bentonita, agar-agar y tragacanto, y sus mezclas.
Las formulaciones de las composiciones farmacéuticas descritas aquí (por ejemplo, para la administración rectal o vaginal) se pueden presentar como un supositorio, que puede prepararse al mezclar uno o más compuestos de la invención, con uno o más excipientes adecuados no irritantes o portadores que comprenden, por ejemplo, manteca de cacao, polietilen glicol, cera de supositorio o salicilato, y que es sólido a temperatura ambiente pero líquido a la temperatura corporal y, por tanto, se derrite en el cuerpo y libera las estructuras. j Las formas de dosificación para la administración tópjca o transdérmica de una estructura que se describe en la presente, incluyen polvos, aerosoles, ungüentos, pastas, espumas, cremas, lociones, geles, soluciones, parches e inhaladores. El compuesto activo se puede mezclar en condiciones estériles, con un portador farmacéuticamente aceptable, y con cualquier conservador, reguladores de pH, o propulsores que puedan ser I . I necesarios.
Los ungüentos, pastas, cremas y geles pueden contener, í además de las estructuras de la invención, excipientes, tales como las grasas animales y vegetales, aceites, ceras, parafinas, almidón, tragacanto, derivados de celulosa, polietilen glicoles, siliconas, bentonitas, ácido silícico, talco y óxido de zinc o sus mezclas.
Los polvos y aerosoles pueden contener, además de las estructuras descritas en la presente, excipientes tales como lactosa,; talco, ácido silícico, hidróxido de aluminio, silicatos de calcio y polvo de poliamida, o mezclas de estas sustancias. Los aerosoles, además pueden contener propulsores habituales, tales como clorofluorohidrocarburos e hidrocarburos no sustituidos volátiles, tales como butano y propano.
Los parches transdérmicos tienen la ventaja adicional de proporcionar suministro controlado de una estructura que se describe en la presente al cuerpo. La disolución o dispersión de la estructura en el medio adecuado puede hacer dichas formas de dosificación. Los mejoradores de absorción también se pueden utilizar para incrementar el flujo de la estructura a través de la piel. Cualquiera que proporcione una membrana de control de velocidad o dispersión de la estructura en una matriz polimérica o gel i puede controlar la velocidad de dicho flujo. ! Las formulaciones oftálmicas, ungüentos para los ojos, polvos, ! soluciones y similares, también se contemplan dentro del alcance de esta invención.
Las composiciones farmacéuticas descritas en la presente adecuadas para la administración parenteral comprenden una o mas estructuras de la invención en combinación con una o más soluciones I acuosas o no acuosas, ¡sotónicas estériles farmacéuticamente aceptables, dispersiones, suspensiones o emulsiones o polvos estériles que pueden ser reconstituidos en soluciones inyectables estériles o dispersiones justo^ antes de su uso, que pueden contener azúcares, alcoholes, antioxidantes, reguladores de pH, bacteriostáticos, solutos que hacen a la formulación isotónica con la sangre del receptor destinado o agentes de suspensión o espesantes.
Los ejemplos de portadores acuosos y no acuosos adecuados que se pueden emplear en las composiciones farmacéuticas de la invención incluyen agua, etanol, polioles (tales como glicerol, propilerjiglicol, polietilenglicol y similares), y mezclas adecuadas de los mismos, aceites vegetales, tales como aceite de oliva, y ésteres orgánicos inyectables], tales como oleato de etilo. Se puede mantener la fluidez apropiada, por ejemplo, Í mediante el uso de materiales de revestimiento, tales como lecitina, mediante el mantenimiento del tamaño requerido de partícula en el caso de las dispersiones y mediante el uso de agentes tensoactivos.
Estas composiciones también pueden contener adyuvantes tales Í como conservadores, agentes humectantes, agentes emulsionantes y agentes de dispersión. La prevención de la acción de los microorganismos en las estructuras de la invención puede facilitarse por la inclusión de varios agentes antibacterianos y antifúngicos, por ejemplo, parabeno, clorobutanol, ácido sórbico de fenol, y similares. También puede ser conveniente incluir agentes isotónicos, tales como azúcares, cloruro de sodio y similares en en la composición. Además, la absorción prolongada de la forma farmacéutica inyectable puede ser provocada por la inclusión de agentes que retrasan la absorción, tales como el monoestearato de aluminio y la gelatina. ! Los sistemas de suministro adecuados para utilizarse con las estructuras y composiciones descritas en la presente incluyen los sistemas de suministro de liberación por tiempos, de liberación retardada, de liberación sostenida, o de liberación controlada, como se describe en la presente. Dichos sistemas pueden evitar administraciones repetidas de las estructuras en muchos casos, incrementando la comodidad del sujeto y el médico. Muchos tipos de sistemas de suministro de liberación están disponibles y se conocen por los expertos en la técnica. Estos incluyen, por ejemplo, los sistemas a base de polímeros como ácido poliláctico y/o poliglicólico, polianhídridos y policaprolactona, sistemas no poliméricos que son a base de lípidos que incluyen esteróles como el colesterol, ésteres de colesterol y ácidos grasos o grasas neutras, tales como mono-, di- y triglicéridos; sistemas de liberación de hidrogel; sistemas silásticos; sistemas a base de péptidos; revestimientos de cera; tabletas comprimidas que utilizan aglutinantes convencionales y excipientes; o implantes parcialmente fusionados. Ejemplos específicos incluyen, pero no se limitan a, sistemas de erosión en donde la composición está contenida en una forma dentro de una matriz, o sistemas de difusión en el que un componente activo controla la velocidad de liberación. Las composiciones pueden ser, por ejemplo, microesferas, hidrogeles, depósitos poliméricos, matrices de colesterol o sistemas poliméricos. En a gunas modalidades, el sistema puede permitir que ocurra la liberación sostenida o controlada del compuesto activo, por ejemplo, a través del control ¡ de la difusión o velocidad de erosión/degradación de la formulación. Adenrlás, un sistema de suministro de equipo basado en bombas puede ser utilizado en algunas modalidades. Las estructuras y composiciones descritas en la presente también se pueden combinar (por ejemplo, contenerse) con dispositivos de suministro, tal como jeringas, almohadillas, parches, tubos, películas, dispositivos a base de MEMS, y dispositivos implantables.
El uso de un implante de liberación a largo plazo puede ser especialmente adecuado en algunos casos. "Liberación a largo plazo", como se usa aquí, significa que el implante se construye y se dispone para suministrar niveles terapéuticos de la composición durante al menos í aproximadamente 30 o aproximadamente 45 días, durante al lo menos aproximadamente 60 o aproximadamente 90 días, o incluso más tiempo en i algunos casos. Los implantes de liberación a largo plazo son bien conocidos por los expertos en la técnica, e incluyen algunos de los sistemas de liberación descritos anteriormente. j Las formas inyectables de depósito se pueden hacer mediante la formación de matrices de microencapsulado de las estructuras descritajs en la presente en polímeros biodegradables tales como polilactida-poliglicolida.
Dependiendo de la relación de la estructura a polímero, y la naturaleza del polímero particular empleado, puede controlarse la velocidad de liberación de i la estructura. Ejemplos de otros polímeros biodegradables incluyen poli (ortoésteres) y poli (anhídridos).
Cuando las estructuras descritas en la presente se administran como productos farmacéuticos, a los seres humanos y animales, se pueden dar per se o como una composición farmacéutica que contiene, por ejemplo, de alrededor de 0.1% a aproximadamente 99.5%, de alrededor de 0.5% a aproximadamente 90%, o similares , de las estructuras en combinación con un portador farmacéuticamente aceptable. i La administración puede ser localizada (por ejemplo, en una región, sistema fisiológico, tejido, órgano o tipo celular particular) o sistémica, dependiendo de la afección a tratar. Por ejemplo, la composición j puede administrarse mediante inyección parenteral, implantación, administración por vía oral, vaginal, rectal, bucal, pulmonar, por vía tópica, nasal, transdérmica, I quirúrgica, o cualquier otro método de administración en donde se logre el acceso al objetivo por medio de la composición. Ejemplos de modalidades parenterales que se pueden utilizar con la invención incluyen intravénosa, intradérmica, subcutánea, intracavitaria, intramuscular, intraperit.oneal, epidural o intratecal. Ejemplos de modalidades de implante incluyen cualquier sistema de suministro de fármacos implantable o inyectable. La administración oral puede ser útil para algunos tratamientos debido a la comodidad para el paciente así como el horario de dosificación.
Independientemente de la vía de administración seleccionada, las estructuras descritas en la presente, que pueden utilizarse en ; forma hidratada adecuada y/o las composiciones farmacéuticas de la invención, se formulan en formas de dosificación farmacéuticamente aceptables por métodos convencionales conocidos por los expertos en la técnica.
Las composiciones descritas aquí pueden darse en dosificaciones, por ejemplo, en la cantidad máxima evitando así o reduciendo al mínimo cualesquiera efectos secundarios potencialmente perjudiciales. Las composiciones pueden ser administradas en cantidades efectivas, sola|s o en combinaciones con otros compuestos. Por ejemplo, cuando se trata el cáncer, una composición puede incluir las estructuras descritas en la presenté y un coctel de otros compuestos que pueden utilizarse para tratar cáncer. Cuando se tratan condiciones relacionadas con niveles anormales de lípidos, una composición puede incluir las estructuras descritas en la presente y otros compuestos que se pueden utilizar para reducir los niveles de lípidos (por ejemplo, agentes para reducción del colesterol).
La frase "cantidad terapéuticamente efectiva" como se usa aquí, significa que la cantidad de un material o composición comprende una estructura de la invención que es efectiva para producir un efecto terapéutico deseado en un sujeto a una relación de beneficio/riesgo aplicable a cualquier tratamiento médico. En consecuencia, una cantidad terapéuticamente efectiva puede, por ejemplo, prevenir, reducir al mínimo o invertir la evolución de la enfermedad asociada con una enfermedad o afección corporal. La evolución de la enfermedad puede ser monitoreada por las observaciones clínicas, investigaciones de laboratorio y de formación de imágenes evidentes p¡ara un experto en la técnica. Una cantidad terapéuticamente efectiva puede ser una i cantidad que es efectiva en una sola dosis o en una cantidad que es efectiva como parte de una terapia de dosis múltiples, por ejemplo, una cantidad que se administra en dos o más dosis o en una cantidad que se administra crónicamente.
La cantidad efectiva de una o más estructuras descritas en la i presente puede ser de aproximadamente 10 ng/kg de peso corpjoral a aproximadamente 1000 mg/kg de peso corporal y la frecuencia de administración puede oscilar de una vez al día a una vez al mes. Sin embargo, otras cantidades de dosis y las frecuencias también pueden utilizarse ya que la invención no se limita a este respecto. A un sujeto se le puede administrar una o más estructuras descritas en la presente en una cantidad efectiva para el tratamiento de una o más enfermedades o afecciones corporales descritas en este documento. j Una cantidad efectiva puede depender de la afección particular a tratar. Un experto en la técnica puede determinar cuál es la cantidad efectiva de la composición, por ejemplo, por medio métodos tales como la evaluación de pruebas de función del hígado (por ejemplo, transaminasas), pruebas de función renal (por ejemplo, creatinina), pruebas de la función cardíaca (por ejemplo, troponina, CRP), pruebas de la función inmune (por ejemplo, citocinas como IL-1 y TNF-alfa), etc Las cantidades efectivas dependerán, por supuesto, de factores tal como la severidad de la afección que se va a tratar, los parámetros individuales del paciente incluyendo la edad, afección jfísica, tamaño y peso; los tratamientos simultáneos, la frecuencia del tratamiento, o el modo de administración. Estos factores son bien conocidos por los expertos en la técnica y pueden ser tratados con no más que la experimentación de rutina. En algunos casos, se utiliza una dosis máxima, es decir, la dosis segura más alta de acuerdo con el criterio médico sensato.
Los niveles reales de dosificación de los ingredientes activos en las composiciones farmacéuticas descritas en la presente pueden variar a fin de obtener una cantidad del ingrediente activo que sea eficaz para lograr la respuesta terapéutica deseada para un paciente, composición y módo de administración concretos, sin ser tóxicos para el paciente. j El nivel de dosificación seleccionado dependerá de una variedad de factores que incluyen la actividad de la estructura de la invención particular empleada, la vía de administración, el tiempo de administración, la velocidad de excreción o metabolismo de la estructura particular empleada, la duración del tratamiento, otros fármacos, compuestos y/o materiales utilizados en combinación con la estructura particular empleada, la edad, sexo.i peso, afección, salud en general e historial médico previo del paciente que se está tratando y factores similares bien conocidos en la técnica de la medicina.
Un médico o veterinario, que tenga experiencia en la técnica puede determinar y prescribir fácilmente la cantidad efectiva de la composición farmacéutica necesaria. Por ejemplo, el médico o el vetérinario podrían iniciar dosis de las estructuras descritas en la presente empleadas en la composición farmacéutica a niveles inferiores a los requeridos! para alcanzar el efecto terapéutico deseado y aumentar gradualmente laj dosis hasta lograr el efecto deseado.
En algunas modalidades, se proporciona a un jsujeto crónicamente, una estructura o composición farmacéutica descrita en la presente. Los tratamientos crónicos incluyen cualquier forma de administración repetida durante un período prolongado, tal como administraciones repetidas durante uno o más meses, entre un mes y un año, uno o más años, o más. En muchas modalidades, un tratamiento crónico consiste en la administración de una estructura o composición farmacéutica í en forma repetida durante la vida del sujeto. Por ejemplo, los tratamientos crónicos pueden implicar administraciones regulares, por ejemplo, una ¡o más veces al día, una o más veces a la semana, o una o más veces al mes. En general, una dosis adecuada, tal como una dosis diaria de una estructura que se describe en la presente será esa cantidad de la estructura que es la dosis más baja efectiva para producir un efecto terapéutico. Dicha dosis efectiva por lo general dependerá de los factores descritos anteriormente. Genera mente las dosis de las estructuras descritas en la presente para un paciente, cuando se utilizan para los efectos indicados, oscilará de alrededor de 0.0001 a aproximadamente 100 mg por kg de peso corporal por día. La dosis diaria puede variar de 0.001 a 50 mg del compuesto por kg de peso corporal, o de 0.01 a aproximadamente 10 mg de producto por kg de peso corporal. Sin embargo, pueden utilizarse dosis más bajas o más altas. En algunas modalidades, la dosis administrada a un sujeto puede modificarse a medida que cambia la fisiología del sujeto debido a la edad, evolución de la enfermedad, peso u otros factores.
Si se desea, la dosis diaria efectiva del compuesto activo ¡puede j administrarse como dos, tres, cuatro, cinco, seis o más sub-dosis administradas por separado a intervalos apropiados durante todo el día, opcionalmente, en formas de dosificación unitaria. Por ejemplo, las instrucciones y métodos pueden incluir regímenes de dosificación en donde las dosis específicas de las composiciones, especialmente aquellas que incluyen las estructuras descritas en la presente que tienen una escjala de tamaño particular, se administran en intervalos de tiempo específicos y dosis específicas para lograr la reducción del colesterol (u otros lípidojs) y/o tratamiento de la enfermedad mientras se reducen o evitan los efectos adversos o efectos no deseados. De este modo, se describen los métodos para administrar las estructuras descritas en la presente, los métodos para reducir el colesterol total y LDL por medio de la administración ele las t estructuras, los métodos para elevar el nivel o incrementar la eficacia del colesterol de HDL por medio de la administración de las estructuras descritas I en la presente, y los métodos para dosificar las estructuras en pacientes en necesidad de los mismos.
Aunque es posible que una estructura descrita en la presente se administre sola, se puede administrar como una composición farmacéutica como se describió anteriormente. La presente invención también proporciona cualesquiera de las composiciones antes mencionadas útiles para diagnosticar, prevenir, tratar o manejar una enfermedad o afección corporal envasadas en kits, incluyendo opcionalmente instrucciones para uso de la composición. Es decir, el kit puede incluir una descripción de uso de la composición para la participación en cualquier enfermedad o afección corporal, incluyendo las relacionadas con niveles anormales de kits pueden además incluir una descripción del uso de las composiciones como se explicó en la presente. El kit también puede incluir instruccionejs para el uso de una combinación de dos o más composiciones descritas en la presente. Las instrucciones también se pueden proporcionar para la administración de la composición mediante cualquier técnica adecuada, tal como por vía oral, intravenosa, o a través de otra vía conocida de suministro de fármaco.
Los kits descritos en la presente, también pueden contener uno o más contenedores, que pueden contener componentes tales como estructuras, entidades de señalización, y/o biomoléculas como se describió. Los kits también pueden contener instrucciones para la mezcla, dilución y/o administración de los compuestos. Los kits también pueden incluirj otros contenedores con uno o más solventes, agentes tensoactivos, conservadores y/o diluyentes (por ejemplo, solución salina normal (NaCI al 0.9%), o dextrosa al 5%), así como contenedores para la mezcla, dilución o administración de los componentes a la muestra o al paciente en necesidad de dicho tratamiento.
Las composiciones del kit pueden proporcionarse J como cualquier forma adecuada, por ejemplo, como soluciones líquidas o como polvos secos. Cuando la composición proporcionada es un polvo seco, el polvo puede reconstituirse mediante la adición de un solvente adecuado, que también puede proporcionarse. En modalidades en donde se utilizan las formas líquidas de la composición, la forma líquida puede estar concentrada o lista para usar. El solvente dependerá de la estructura particular de la invención y el modo de uso o administración. Los solventes adecuados para las composiciones son bien conocidos y están disponibles en la literatura.
El kit, en un conjunto de modalidades, puede comprende^ uno o más contenedores tales como frascos, tubos y similares, cada uno ele los contenedores comprende uno de los elementos por separado que se van a utilizar en el método. Por ejemplo, uno de los contenedores puede t comprender un control positivo en el ensayo. Además, el kit puede incluir ? contenedores para otros componentes, por ejemplo, reguladores de pH útiles en el ensayo.
I Como se utiliza aquí, un "sujeto" o un "paciente" se refiere a cualquier mamífero (por ejemplo, un humano), por ejemplo, un mamífero que puede ser susceptible a una enfermedad o afección corporal, tal conjio una enfermedad o afección corporal relacionada con niveles anormales de lípidos.
Ejemplos de sujetos o pacientes incluyen un ser humano, un primate no humano, una vaca, un caballo, un cerdo, una oveja, una cabra, un perro, un gato o un roedor, como un ratón, una rata, un hámster, o un conejillo de indias. En general, la invención se dirige hacia el uso con los seres hurnanos. Un sujeto puede ser un sujeto diagnosticado con una deterrjinada enfermedad o afección corporal o de otra manera se sabe que tiende una enfermedad o afección corporal. En algunas modalidades, un sujeto puede ser diagnosticado como, o ser conocido por estar, en riesgo de desarrollar una enfermedad o afección corporal. En algunas modalidades, un sujeto puede estar diagnosticado con, o de otra manera ser conocido por tener, una enfermedad o afección corporal relacionada con niveles anormales de lípidos, como se describe en la presente. En ciertas modalidades, un sujeto puede ser seleccionado para el tratamiento con base en una enfermedad o afección I corporal conocida en el sujeto. En algunas modalidades, un sujeto puede ser seleccionado para el tratamiento con base en una posible enfermedad o afección corporal en el sujeto. En algunas modalidades, la composición puede ser administrada para evitar el desarrollo de una enfermedad o afección corporal. Sin embargo, en algunas modalidades, se puede sospechar de la presencia de una enfermedad o afección corporal existente, pero incluso no identificarse, y una composición de la invención puede ser administrada para diagnosticar o prevenir el desarrollo adicional de la enfermedad o afección corporal.
Una "muestra biológica", como se usa aquí, es cualquier célula, tejido corporal, o muestra de fluido corporal que se obtiene de un ¡sujeto.
Ejemplos no limitativos de fluidos corporales, incluyen por ejemplo, linfa, saliva, sangre, orina y similares. Las muestras de tejido y/o células para su uso en los diferentes métodos descritos en la presente se pueden obtener a través de métodos estándar, incluyendo, pero sin limitación, biopsia de tejido, incluyendo biopsia con sacabocados y raspado celular, biopsia con aguja; o recolección de sangre u otros fluidos corporales por aspiración u otros métodos adecuados.
Los siguientes ejemplos se destinan para ilustrar ciertas modalidades de la presente invención, pero no deben ser limitativos y no deben ejemplificar todo el alcance de la invención.
EJEMPLO 1 Este ejemplo demuestra la formación de capas de lípidos auto-ensambladas en nanopartículas de oro y además demuestra la funcionalización superficial de las estructuras resultantes con las proteínas.
Las nanopartículas de oro (AuNPs) fueron modificadas con varias metodologías diferentes de fijación. Los coloides de oro estabilizados con citrato que tienen diámetros (tamaños) de 5 nm, 7 nm, 10 nm, 13 ? y 30 i nm se utilizaron como andamios para formar AuNPs funcionalizadas con lípidos. Todas las AuNPs fueron adquiridas de Ted Pella, Inc. y todos los lípidos fueron adquiridos de Avanti Polar Lipids, Inc.
En primer lugar, se prepararon soluciones iguales p/v de 1 ,2- dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfotioetanol (SH-lípido, figura 3A) y L-alfa fosfatidiletanolamina o L-alfa fosfatidilcolina (N+-lípido, figura 3B) erji una solución 1 : 1 de cloroformo y etanol en un volumen final de 1 mL. El solvente se evaporó dejando atrás los lípidos mezclados en forma de polvo. La njezcla de lípidos se volvió a suspender en 1 mL de coloides de nanopartículas de oro í (por ejemplo, 5 nm o 13 nm) en agua, se sometió a remolino profundo y se sometió a ultrasonido durante 2 min.
Se prepararon las estructuras que contienen apolipoproteína A-l (Apo-AI) por la adición de 10 microlitros de 100 ng/mL de la prpteína purificada (Abcam, Inc., o Biodesign, Inc.) en agua por 990 microlitros de AuNPs (5 nm o 13 nm) en agua antes de agregar a la mezcla de lípidos en i seco. Alternativamente, se puede preparar la solución que contiene SHjlípido y N+- lípido en una solución 1 : 1 de cloroformo a etanol, se evapora,! y re- suspende en un volumen igual de 1 ng/mL de solución de la proteína APO-AI en agua. La muestra se sometió a remolino profundo y se sometió a ultrasonido durante varios minutos. De nueva cuenta se evaporó el solvehte y la mezcla de lípidos-apo se resuspendió en un volumen igual de AuNPs en agua, seguido por remolino profundo y tratamiento con ultrasonido durante 2 min.
La purificación de AuNPs funcionalizadas con lípidos se lljevó a cabo a través de la centrifugación simple (RPM depende del núcleo de i nanopartículas de oro utilizado para sacar plantillas de la estructura de LP).
Las estructuras se lavaron tres veces al eliminar el sobrenadante y resuspender en agua y finalmente resuspender en agua, una solución salina regulada con fosfato, o una solución salina regulada con fosfato que contiene albúmina. ¡ En otra formulación, partículas de oro de 5 nm se funcionalizaron superficialmente con especies alcano tioladas de cadena larga en un primer paso (por ejemplo, dodecanotiol) de manera que el N + fosfolípido entonces se agregara a la superficie de la nanopartícula. Las; colas alcano de cadena larga de N+-fosfolípidos se interdigitan en las especies presentes en la superficie de la partícula y en consecuencia forman estructuras estables solubles en agua. En un paso concomitante o por separado, se agregó Apo-AI a la superficie de la estructura.
Las estructuras resultantes se han caracterizado por un número de metodologías que incluyen MALDI TOF MS, dispersión de luz dinámica (DLS, por sus siglas en inglés), medición potencial zeta, microscopja por electrones, fluorescencia de lípidos, y FT-IR. Los datos de DLS y experimentos de potencial zeta se muestran en los cuadros 1 y 2, respectivamente.
CUADRO 1 Mediciones de la dispersión de luz dinámica En el cuadro 1, los datos de DLS son para uNPs funcionalizadas con lípidos de 5 nm. Au representa un coloide de oro de 5 nm. Au + APO es coloide de oro con apolipoproteína A-l sola adsorbida en superficie. APOI y 2-di (3) son partículas de oro funcionalizadas en superficie de 5 nm con lípidos y apolipoproteína A-l. Di (3) representa partículas de oro de 5 nm con sólo la capa doble de fosfolípidos (sin apolipoproteína A-l), y Fluor-di (3)NAP filtrado representa partículas de 5 nm de superficie funcionalizada con el lípido tiolado pero con un fosfolípido etiquetado con fluorescencia en la hojuela exterior.
El cuadro 4 muestra las mediciones de potencial zeta para partículas de 5 nm, lo que demuestra que las estructuras pueden incluir una carga superficial. El esquema de etiquetado es igual al del cuadro 2.
CUADRO 2 Mediciones del Potencial zeta EJEMPLO 2 Este ejemplo demuestra la síntesis y caracterización de las estructuras bio-miméticas de lipoproteína de alta densidad (HDL) capaces de unir el colesterol.
Una suspensión acuosa de nanopartículas de oro estabilizadas con citrato (5 ± 0.75 nm, 80 nm, Ted Pella, Inc.) se mezcló con un exceso de 5 veces de Apo-AI purificada (400 nM, Biodesign International) y se agitó durante la noche a temperatura ambiente. Después se mezcló una solución a 1 :1 lípido funcionalizado con disulfuro, 1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfoetanolamina-N-[3-(2-piridilditio)propionato] y lípido funcionalizadó con amina, 1-2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfocolina (Avanti Polar Lipids) en CHCI3 y se añadió a la suspención acuosa de partículas en un exceso de 100 veces con respecto al Au NPs (Figura 4). Se seleccionó el lípido de disulfuro ya que la funcionalidad de disulfuro permite la quimioabsorción en la superficie del Au NP. El lípido modificado con amina es un fosfolípido que se da naturalmente del cual se sabe que se asocia electrostática e hidrófobamente con Apo A-1. Esta adición da como resultado una mezcla de dos fases. La mezcla se sometió a remolino y fue calentada gradualmente a 65 °C para evaporar el CHC . Después de dejar enfriar la solución, se logró la purificación de las estructuras de HDL-Au NP sometiéndolas repetidamente a centrifugado (2X) (21 ,000 g) y la resuspensión en una solución salina con pH regulado con agua Nanopure™ o fosfato con albúmina de suero bovino al 0.05% (p/v) (PBS, 37 nM NaCI, 10 mM fosfato, 2.7 nM KCI, pH 7.4, Hyclone). Si se agrega solo el lípido de disulfuro y sin la adición previa de Apo A-1 , las estructuras se precipitan ya que se vuelven hidrófobas con la adsorción de lípido ien la superficie de Au NP.
El análisis de UV-Vis de las estructuras de HDL-Au NP purificadas exhibe una banda a 520 nm (Figura 5), consistente con las estructuras de HDL-Au NP dispersadas en vez de agregadas. Se realizaron experimentos de difución de luz dinámica utilizando un Zetasizer Nano ZS (Malvern) y fueron usados para seguir el proceso de modificación de la superficie de Au NP. Los resultados demostraron el crecimiento secuencia) de las estructuras de HDL, como se muestra en el cuadro 3. Primero fue modificado un coloide de oro no modificado, (diámetro hidrodinámico promedio de 9.2nm) con Apo A-1 (11.0 nm) y después con una mezcla de lípidos (17.9 nm). El tamaño promedio de las estructuras de HDL-AuNP resultantes fue similar al del HDL natural.
CUADRO 3 Diámetros hidrodinámicos para nanopartículas de oro conjugadas v no conjugadas Para caracterizar la composición química de las estructuras de HDL-Au NP, se utilizaron componentes marcados con fluoróforo (Apo ¡A-1 y fosfolípidos aminados) para sintetizar las estructuras de HDL-Au NP. medir la carga de proteína en Au NPs, se marcó fluorescentemente APOAI utilizando un kit de marcado de proteínas Alexa Fluor 488 (Invitrogen). HDL- Au NPs fueron sintetizados usando el procedimiento que se describió antes, y se determinó su concentración por UV-Vis (e = 1.2 x 107 L / mol cm). Las nanopartículas de oro fueron oxidadas con KCN para liberar Apo-al enlazada florescentemente, y se midió la fluorescencia de la solución. Se determinó el número de proteínas por estructura comparando las mediciones de fluorescencia obtenidas con una curva estándar preparada con concentraciones conocidas de Apo-AI marcada. Se determinó la carga de fosfolípido en las estructuras de HDL-Au NP con experimentos similares. El fosfolípido fluorescentemente modificado l-palmitoil-2{6-[(7-nitro-2- 1 ,3benzoxadiazol-4-il)amino]hexanoil}-sn-glicero-fosfoetanolamina (Avanti Polar Lipids) fue utilizado en lugar del lípido aminado para determinar la carga de lípido aminado. Se determinó que el número promedio de proteínas y fosfolípidos aminados por estructura es 3 ± 1 y 83 ± 12, respectivamente. Así, estos valores correspondían bien a los reportados para el HDL natural.
El transporte del colesterol al hígado por medio de HDL ps un mecanismo por medio del cual HDL protege contra el desarrol o de aterosclerosis. Por lo tanto fue importante determinar si las estructuras de i HDL-AuNP se unen a colesterol para determinar el potencial de ¡estas estructuras como agentes terapéuticos. La unión del colesterol a estructuras de HDL-Au NP fue investigada con un análogo de colesterol fluorescente (25- {N-[(7nitrobenz-2-oxa-1 ,3-diazol-4-il)-metil]amino}-27-norcolesterol, :NBD- I colesterol). La fluorescencia del NBD-colesterol fue débil en ambientes polares como agua; sin embargo, en matrices no polares (como una membrana de lípido) el NBD-colesterol se volvió fluorescente. Se determinó la unión del colesterol a estructuras de HDL-Au NP agregando 5 microlitrps de concentraciones variadas de 25-{N-[(7-nitrobenz-2-oxa-l,3-diazol-4- il)metil]amino}-27-norcolesterol (NBD-colesterol) en DMF a 995 microlitrbs de 5 nM HDL-Au NPs en agua. Las soluciones fueron sometidas a remolino y se incubaron durante por lo menos 20 minutos. Se midieron los espectros de fluorescencia de las soluciones en un Jobin Yvon Fluorolog 3, y las soluciones fueron excitadas a 473 nm y se escanearon de 500 a 600 nm en incrementos de 1 nm con tiempos de integración de 1 segundo. La unión del NBD-colesterol a estructuras de HDL-Au NP dio como resultado un incremeijto en la intensidad de fluorescencia. Se midió la intensidad de fluorescencia de las soluciones de control del NBD-colesterol sin las estructuras de HDL-Au NP para sustraer la señal antecedente de las muestras. El incremento en la intensidad de fluorescencia a 520 nm con la unión de NBD-colesterol fue utilizado para construir un isoterma de enlace. Se determinó el K<¡ analizando las curvas de enlace con la función de "unión total de un sitio" en el software GraphPad Prism 5.0 usando la ecuación: Fluorescencia = (Bmax * [NBD-colesterol]) / (Ka + [NBD-colesterol]). La extinción por medio de Au NP hizo que la señal del HDL-Au NP unido a NBD-colesterol fuera parcialmente amortiguada. Sin embargo, la titulación del NBD-colesterol en una solución de HDL-Au NPs proporcionó una señal fluorescente lo suficientemente fuerte para construir un isoterma de enlace (figura 6). Este isoterma se utilizó para calcular un K<j de - 4 nM para el NBD-colesterol que se une a las estructuras de HDL-Au NP.
EJEMPLO 3 Este ejemplo demuestra la síntesis de estructuras estables que incluyen un núcleo de nanopartícula de oro y una cubierta que comprende lípidos de C-i0 o C15 en la superficie de la nanopartícula de oro. Este ejemplo también demuestra la funcionalización de superficie de las estructuras con proteínas. i El esquema que se muestra en la figura 7 fue utilizadoj para sintetizar fosfolípidos funcionalizados con ditiol de C10 y C15, los lípidos 2a y 2b, usando los procedimientos que se describen en Samuel t al., "Polymerized-depolymerized vesicles. Reversible thiol-disulfide-based phosphatidylcholine membranes," JACS, 107(1), 42-47 (1985), que se incorpora en la presente como referencia en su totalidad. El esquema que se muestra en la figura 8 se usó para sintetizar los compuestos 3a, 3b, 4a, y 4b, usando también los procedimientos que se describen en Samuel et al. i Para funcionalizar nanopartículas de oro de 5 nm (Au NPs) con cualquiera de los lípidos C10 o C15, los lípidos primero fueron disueltos en una mezcla 1 :1 de etanol y agua (100 µ? lípido). Se filtraron 160 microlitr s de esta solución con jeringa (0.2 nm) en un frasco de vidrio y se remoyió el solvente utilizando un evaporador de solvente giratorio. Después se añadieron dos ml_ de 0.2 nm filtrado 5 nm Au NPs (80 nM) a los lípidos secos. Esta solución se sometió a remolino y se incubó en un agitador de tapa plana durante 12 horas. Después se sometió a ultrasonido esta solución cada hora i por 3 horas, durante aproximadamente 1 minuto. Después la solución fue transferida desde el frasco de vidrio a un tubo Eppendorf y se sométió a centrifugado a 15K RPM durante 40 minutos para formar pellas con los conjugados de Au NP de C10 o C15 y remover los lípidos de C10 o Q15 en exceso. Después del centrifugado se removió el sobrenadante, y la pe la de Au NP do o Cisfue resuspendida en 1 ml_ de agua seguido por remolino y ultrasonido. Se repitió el procedimiento de centrifugado para mayor purificación. Para la concentración de partículas, se removió el sobrenadante después del centrifugado y se resuspendieron las partículas (solución salina con pH regulado con agua o fosfato) en un volumen más pequeño.
Se muestra un diagrama esquemático del procedimiento para formar Au NPs funcionalizados con lípidos de Cío, 1 ,2-bis(11-mercaptoundecanoil)-sn-glicero-3-fosfocolina), en la figura 9A. Imágenes TEM de las estructuras resultantes se muestran en las figuras 9B y 9c|. Los diámetros hidrodinámicos de los Au NPs no funcionalizados (5 nm Au NPs) y las estructuras funcionalizadas resultantes (Au NP + do) fueron medidos por medio de dispersión de luz dinámica y se muestran en el cuadro 4. Como lo ilustran las imágenes TEM y el cuadro 4, las estructuras resultantes tenían dimensiones de sección transversal relativamente uniformes. Los resultados también demuestran que el tamaño de las estructuras resultantes puede ser controlado cuando se usan nanopartículas como plantilla para la síntesis.
CUADRO 4 Diámetros hidrodinámicos de estructruras no funcionalizadas y funcionalizadas utilizando lípidos de do Para sintetizar estructuras que incluyen Apo-AI, se realizó la síntesis de 5 nm Au NPs funcionalizados de C10 o C15 como se describió antes, pero primero se incubó la solución de 5 nm Au NP coloidal (2 mL, 80 nM) con apolipoproteína humana Al purificada (18 microlitros, 43.77 µ? sol. principal Apo-AI / 2 mL Au NPs) y se dejó incubar a temperatura ambiente en un agitador orbital de tapa plana durante 24 horas. La adición de C10 y C15 procedió como ya se describió antes, con pasos subsecuentes de centrifugado y purificación.
Se muestra un diagrama esquemático del procedimiento! para formar Au NPs funcionalizados con Apo-AI y lípidos de C10, 1 ,2-bis(11- mercaptoundecanoil)-SA7-glicero-3-fosfocolina), en la figura 9D. Imágenes TEM de las estructuras resultantes se muestran en las figuras 9E y 9Fj. Los diámetros hidrodinámicos de las estructuras resultantes (Au NP + Apo + C10) fueron medidos por dispersión de luz dinámica y se muestran en el cuadro 4 anterior. Como lo ilustran las imágenes TEM y el cuadro 4, las estructuras resultantes tenían dimensiones de sección transversal relativamente uniformes. Los resultados también demuestran que el tamaño de las estructuras resultantes puede ser controlado cuando se usan nanopartlculas como plantilla para la síntesis.
Las imágenes TEM de Au NPs funcionalizadas con lípidos de Ci5, 1 ,2-bis(16-mercaptohexadecanoil)-sn-glicero-3-fosfocol¡na), se muestran en las figuras 9G y 9H. Se midieron los diámetros hidrodinámicos de Aú NPs (5 nm Au NPs) y las estructuras resultantes (Au NP + Apo + C15) por dispersión de luz dinámica y se muestran en el cuadro 5. Al igual que las estructuras funcionalizadas de Cío, los resultados se muestran en las figuras 9G, 9H y el cuadro 5 demuestra que las estructuras resultantes (Au NP j Apo + C15) tenían dimensiones de sección transversal relativamente uniformes. Los resultados también ilustran que el tamaño de las estructuras resultantes puede ser controlado cuando se usan nanopartículas como plantilla para la síntesis.
CUADRO 5 ¡ Diámetros hidrodinámicos de estructruras no funcionalizadas y funcionalizadas utilizando lípidos de C15 i Las Au NPs funcionalizadas con Apo-AI y lípidos de Cisj, 1 ,2-bis(16-mercaptohexadecanoil)-sn-glicero-3-fosfocolina), se muestran en las figuras 91 y 9J. Los diámetros hidrodinámicos de las estructuras resultantes (Au NP + Apo + C15) fueron medidos por dispersión de luz dinámica y se muestran en el cuadro 5 anterior.
Todas las imágenes TEM se obtuvieron usando muestras que fueron preparadas depositando 5 ? de una solución concentrada dé las estructuras de interés en una rejilla Cu TEM revestida con carbono. Se dejó reposar la solución durante 15 min. La rejilla fue salpicada ligeramente con papel filtro para remover cualquier líquido remanente, y después se dejó reposar durante 5 min. 5 ? de acetato de uranilo al 6% se depositaron en la rejilla y después se dejó estabilizar dirante 10 min. La parte superior ¡de la rejilla fue tocada ligeramente con papel filtro para remover cualquier esceso de líquido, y se dejó reposar durante 5 minutos.
All Todos los experimentos de dispersión de luz dinámica se realizaron utilizando cubetas desechables de poliestireno (DTS0012, Malyern), que se lavaron 1X en etanol y 3X en H20 nanopura. Se dosificó lentamente con pipeta 1 ml_ de las estructuras de interés dentro de la cubeta para evitar la producción de burbujas. Se limpió la superficie de la celda con un Kimwipe impregnado en etanol, y la cubeta fue colocada en un instrumento Málvern Zetasizer según las instrucciones del fabricante. Se hicieron mediciones usando la función de medición "manual" del software Malvern y seleccionando los siguientes parámetros: Rl 1.3, absorción 0.01 , 25°C, parámetros de Mark-Houwink, 2 min. tiempo de equilibrio, 173° Backscatter (NIBS predefinido), duración de medición automática, 3 mediciones, modelo de análisis de i propósito general (resolución normal). Utilizando un software Excél, se I promediaron 3 mediciones tomadas por el Malvern y se calculó una desviación estándar.
I EJEMPLO 4 This Este ejemplo demuestra la síntesis de capas estables de lípidos auto ensambladas en nanopartículas de oro con lípidos de C10 y C15, y la remoción subsiguiente del metal oro de las nanopartículas funcionalizadas para formar estructuras por lo menos parcialmente huecas que comprenden una cubierta de lípido. | Se siguieron los métodos descritos en el ejemplo 3 para formar nanopartículas de oro funcionalizadas con lípidos de C10 y C15. Para disolver el metal oro (i.e., de Au(0) a Au+ o Au3+), se añadieron 5 µ?_ de a - 20 µ?_ de una solución concentrada de Au NP funcionalizada con los lípidos de C10 o C15. Las mezclas fueron sometidas a remolino y a centrifugado utilizando un centrifugador para recoger las estructuras por lo menos parcialmente huecas.
Se midieron los diámetros hidrodinámicos de las Au NPs funcionalizadas y las estructuras resultantes después de la remoción del metal oro por medio de dispersión de luz dinámica y se muestran en los anteriores cuadros 4 y 5.
Las nanopartículas del cuadro 4 fueron funcionalizadas con lípidos de C10. Las estructuras de Au NP + C10 + incluían nanopartículas de Au funcionalizadas con lípidos de C10 y después fueron tratados con yodo í para remover el metal oro, formando estructuras por lo menos parcialmente huecas que incluían una cubierta de lípido. Se muestra una imagen TEM de una estructura resultante después del tratamiento con yodo en la figura 9K. La estructura tiene un diámetro de menos de 30 nm y no incluye Au(O) en su núcleo, como se demuestra con los experimentos de UV-Vis que se describen a continuación. Como se ilustra en la figura 9K, la porciones oscuras 220 cerca del centro de la estructura indican que el centro de la estructura es i electrodenso. La densidad de electrones puede ser el resultado de que el metal oro se oxida en una sal, ej. Au(0) a Au+ y/o Au3+. Para remover la sal del núcleo, se pueden someter las estructuras a mezclado o a remolinoj para facilitar la difusión de la sal fuera del núcleo. La figura 9L muestra una imagen TEM de estructuras 222 que tienen centros ligeros, lo que indica que los centros de las estructuras no son electrodensos y que la sal se ha difundido fuera del núcleo para formar estructuras por lo menos parcialmente huecas. Las estructuras 222 tenían diámetros de menos de 30 nm. En otros experimentos se formaron estructuras por lo menos parcialmente huecas que tenían un diámetro de menos de 20 nm (no se muestran las figuras).
Se hicieron estructuras por lo menos parcialmente huecas incluyendo C-io y Apo-AI (Au NP + Apo + Cío + ) usando un método similar al que se describió antes para Au NP + C10 + I2, excepto por la adición de Apo-AI. Los diámetros hidrodinámicos de las estructuras después del tratamiento I I con yodo se muestran en el cuadro 4.
Las estructuras formadas antes y después del tratamiento con i yodo fueron visualizadas por microscopía de fuerza atómica (AFM) Las estructuras de C10 se muestran en las figuras 10A-10D. Las figuras 10A y 10B muestran estructuras que se formaron antes del tratamiento con yodo; las figuras 10C y 10D muestran estructuras después del tratamiento con yodo. Las figuras 10A y 10C son imágenes de AFM del mapa de superficie de dos dimensiones que demuestran que las estructuras resultantes tenían dimensiones en escala nanométrica. Las figuras 10B y 10D son imágenes de superficie de AFM tridimensionales que demuestran que las estructuras resultantes tenían una altura (ej. diámetro) de aproximadamente 10 nm.
Las estructuras antes y después del tratamiento con j yodo también fueron caracterizadas por mediciones de UV-Vis. Como se müestra en la figura 11 A, la presencia de una banda de plasmón de oro a ~ 520 nm para las estructuras antes del tratamiento con yodo (Au NP + Cío, y Au NP + Apo + Cío) indicaba que había oro presente en las estructuras. La desaparición de la banda de plasmón de oro a - 520 nm para las estructuras que fueron tratadas con yodo (Au NP + Cío + y Au NP + Apo + cj + I2) indicaba que el metal oro se había disuelto después del tratamiento con yodo.
Las nanopartículas del cuadro 5 fueron funcionalizadas con lípidos de C-15. Las estructuras de Au NP + C15 + l2 incluían nanopartículas de t Au funcionalizadas con lípidos de C15 y después fueron tratados con ' yodo para remover el metal oro, formando estructuras por lo menos parcialmente huecas que incluían una cubierta de lípido. Se hicieron las estructuras por lo menos parcialmente huecas incluyendo C15 y Apo-AI (Au NP + Apo + C15 + l2) usando un método similar al que se describió antes para Au NP + C15 + l2, excepto por la adición de Apo-AI. Los diámetros hidrodinámicos dé las estructuras después del tratamiento con yodo también se muestran en el cuadro 5. Aunque el cuadro 5 indica que las estructuras resultantes que incluían C 5 y Apo-AI después del tratamiento con yodo (Au NP + Apo + C15 + l2) tenían un diámetro hidrodinámico promedio de 383.77 nm, en el procedimiento también fueron sintetizadas estructuras más pequeñaó que tienían diámetros de menos de 30 nm. El diámetro promedio se calculó tomando los tres diámetros de estructura más poblados en la muestra, cada uno obtenido usando un instrumento individual en la muestra, y calculando un i promedio basado en las tres mediciones. En este experimento partjcular, como se sintetizó y midió una escala de tamaños de las estructuras, se obtuvo una desviación estándar relativamente alta de 165.35. Sin querer apegarse a la teoría, los inventores creen que los diámetros relativamente grandes de las estructuras huecas se pueden deber a los pasos de procesamiento utilizados, como someter las estructuras a remolino incrementado. La presencia de; Apo-Al en la cubierta puede causar el rompimiento del empaque de los lípidos de C15, permitiendo así que las estructuras se expandan durante el remolino.
I Adicional o alternativamente, cuando se disuelve el oro, las estructuras se pueden mover a una disposición menos restringida que está "inchada". Un gran diámetro hidrodinámico promedio también se puede deber a los algoritmos del instrumento que se usa para medir el tamaño de partícula y para reportar el diámetro hidrodinámico de partícula. El tamaño de las estructuras se puede controlar variando, entre otros parámetros, la cantidad de vibración que puede provocar que la cubierta de lípido se expanda o contraiga, y los componentes particulares que se usen para formar la cubierta.
I Igual que en la figura 11A, la gráfica que se muestra en la figura 11 B muestra que el pico de plasmón ~520 desapareció después de que las estructuras fueron tratadas con yodo, ilustrando la remoción de metal oro de las estructuras.
Este ejemplo demuestra que el tamaño de las estructuras que están por lo menos parcialmente huecas, y en las que se ha removido el metal del núcleo de las estructuras, puede ser controlado cuando se utilizan nanopartículas como plantilla para la síntesis.
EJEMPLO 5 Este ejemplo demuestra que las estructuras formadas ;en el ejemplo 3 se pueden utilizar para secuestrar colesterol.
Las estructuras Au NP + C-io y Au NP + Apo + Cío fueron Í expuestas a soluciones que contenían diferentes concentraciones of; NBD colesterol. El NBD colesterol tenía muy poca fluorescencia en un ambiente acuoso. Sin embargo, en un ambiente hidrófobo como el que se encuentra en una monocapa de lípido, éste se vuelve fluorescente. Esta fluorescencia se observa cuando el colesterol es absorbido por las estructuras funcionalizadas con lípidos. Como se muestra en la figura 12 con respecto a la estructura Au NP + Cío y la figura 13 con respecto a la estructura Au NP + Apo† Cío, cuando las estructuras se exponen a concentraciones crecientes de NBD colesterol, se observó un aumento correspondiente en la fluorescencia.; Esto demuestra que se está absorbiendo más colesterol en la superficie d Ie las estructuras con concentraciones crecientes de colesterol.
Se determinaron Bmax y Kd de las estructuras usando el método que se describe en el ejemplo 2. A Bmax = 2320 ± 436 y un Kd = 7.212 ± 3.151 nM se determinó para las estructuras sin Apo-AI (Au NPs + C-??). A Bmax = 4924 ± 415.2 y un Kd = 3.161 ± 0.6848 nM se determinó para las estructuras con Apo-AI (Au NPs + Apo + C-io). Para las estructuras con Apo-AI, el -3maXes el doble y el Kd mejora en un factor de 2 en comparación con las estructuras que no incluyen la proteína. Estos datos demuestran que la unión a colesterol aumenta con la adición de Apo-AI. Estos datos también demuestran que la capacidad de las estructuras para unirse a colesterol puede variar al mollificar la química de superficie de las estructuras.
I Se realizaron experimentos similares con estructuras que fueron funcionalizadas con lípido de C15 (Au NP + C15) y estructuras que fueron i funcionalizadas tanto con lípido de C15 como con Apo-AI (Au NP + Apo + C15). A Bmax = 2759 ± 238.8 y un Kd = 2.340 ± 0.6622 nM se determinó para las estructuras sin Apo-AI (Au NPs + Ci5). A Bmax = 2245 ± 146.3 y un Kd = 0. 104 ± 0.05136 nM se determinó para las estructuras con Apo-AI (Au NPs + Ápo + C15). El Bmax para las estructuras con y sin Apo-AI fueron similares, pero los i experimentos demuestran que la adición de Apo-AI da como resultado un menor Kd, lo que indica una mejora en la unión a colesterol por un factor de 20. | I Este ejemplo muestra que la química de superficie dé las estructuras que se describen en la presente puede ser modificada i para mejorar la unión a colesterol eligiendo, por ejemplo, un componente de superficie apropiado (ej., lípidos C15 vs. C10) y/o proteínas (ej., Apo-AI).
EJEMPLO 6 Este ejemplo ¡lustra un método para sintetizar estructuras que se describen en la presente por medio de síntesis de una fase. Específicamente se sintetizaron partículas de oro funcionalizadas con lípido en etanol/agua.
Para una síntesis de 1 ml_, se agregaron 100 pL 1 ,2-dipalmitoil-s-glicero-fosfoetanolamina-N-[3-(2-piridilditio)propionato] (sal de sodio) (lípido de disulfuro, Avanti Polar Lipids) en etanol a una concentración de 1 mM, a un tubo de Eppendorf y se mezcló con 100 µ?_ de 1 ,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfocolina (DPPC, Avanti Polar Lipids) en etanol, también a una concentración de 1 mM. Esta mezcla fue sometida a remolino y se mezcló bien. Después se añadió a la mezcla 1 mL de 5 nm Au NPs (~83 nM, Ted Pella) en agua, y se sometió a remolino una vez más, seguido por ~5 min. de ultrasonido en un baño de ultrasonido Branson 2510, y -30 min. de agitación en un Eppendorf Thermomixer a 1400 rpm. Para aislar las Au NPs funcionalizadas con lípido, la mezcla fue sometida a centrifugado 3X en alícuotas de 250 pL durante 45 min. a 15000 rpm cada vez. Después sel cada vuelta se eliminó y desechó el sobrenadante, y las Au NPs funcionalizadas con lípido fueron resuspendidas en el mismo volumen de H2O nanJpura.
I Después la vuelta final se recombinaron las alícuotas y las Au NPs i funcionalizadas con lípido fueron resuspendidas en H20 o PBS(1X). En un paso final de funcionalización, se añadieron 11.4 pL apolipoproteína A1 (Apo-Al[humana], Biodesign, 35.3 µ?) a las Au NPs funcionalizadas con lípido. La mezcla se sometió a remolino y se dejó mezclar durante una noche en un Eppendorf Thermomixer a 1400 rpm. La mezcla se sometió otra vez a j centrifugado 3X (45 min. a 15000 rpm cada vez) en alícuotas de 250 pL, resuspendiéndola en el mismo volumen de H20 o PBS (1X) entre cada vuelta.
Después la vuelta final se recombinaron las alícuotas y las HDL-Au NPs fueron resuspendídas en H20 o PBS(1X) a la concentración deseada.
Las estructuras fueron funcionalizadas con Apo-AI (Au + DiS + DPPC + APO) utilizando el método descrito en el ejemplo 3.
Para caracterizar las estructuras resultantes se realizaron mediciones de dispersión de luz dinámica. Los resultados se muestran en el Cuadro 9. Las estructuras también fueron caracterizadas por microscopía electrónica, como se muestra en la figura 14.
CUADRO 6 Diámetros hidrodinámicos de nanopartículas de oro funcionalizadas (Au + DiS + DPPC, Au + DiS + DPPC + APO) y no funcionalizadas (5 nm AU NP) También se realizaron los protocolos descritos anteriormente utilizando DPPC marcado fluorescentemente y APO marcado fluorescentemente. En promedio, las estructuras incluían 26.23 moléculas DPPC marcadas fluorescentemente en la porción exterior de la cubierta (aproximadamente la mitad del contenido total de fosfolípido ya que se formó una capa doble) y 0.76 moléculas de Apo-AI en la porción exterior de la cubierta.
Aunque en la presente se han descrito e ilustrado varias modalidades de la presente invención, los expertos en la técnica podrán visualizar fácilmente una variedad de otros medios y/o estructuras para realizar las funciones y/u obtener los resultados y/o una o más de las vejntajas que se describen en la presente, cada una de estas variaciones y/o modificaciones deberán estar dentro del alcance de la presente invejnción. Más generalmente, los expertos en la técnica podrán apreciar fácilmente que del alcance de las reivindicaciones anexas y los equivalentes de la misma, la invención puede ser practicada en una forma diferente a como se describe y reclama específicamente. La presente invención está descrita para enjseñar una característica individual, sistema, artículo, material, kit y/o método que se describe en la presente. También cualquier combinación de dos o más de i estas características, sistemas, artículos, materiales, kits y/o métodos, si dichas características, sistemas, artículos, materiales, kits y/o métodos no son mutuamente inconsistentes, está incluida en el alcance de la presente invención.
Deberá entenderse que todas las definiciones, como se definen y usan en la presente, cubren las definiciones de diccionario, definiciones en ? I documentos incorporados como referencia y/o significados ordinarios de los términos definidos.
Los artículos indefinidos "un" y "una", como se usan el la presente en la especificación y en las reivindicaciones, a menos que se indique claramente lo contrario, deberán entenderse como "por lo menos |uno".
También deberá entenderse que, a menos que se indique claramente lo contrario, cualquier método reclamado en la presente que incluya más de un paso o acto, el orden de pasos o actos del método no está limitado necesariamente al orden en el que se presentan los pasos o actos del método. ! En las reivindicaciones, así como en la especificación a las frases de transición como "que comprende", "que incluye", "que "que tiene", "que contiene", "que involucra", "que sostiene", "quej está compuesto de" y similares, deberán entenderse con significado abierto, es decir, que significan que incluye pero no está limitado a. Sólo las frases de transición "que consiste en" y "que consiste esencialmente en" deberán ser frases de transición cerradas o semicerradas, respectivamente, como se señala en el Manual de procedimientos de examinación de patentes de la I Oficina de Patentes de los Estados Unidos, sección 2111.03. |

Claims (1)

  1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES i nanoestructura, la cubierta tiene una superficie interior y una superficie exterior; y una proteína asociada con por lo menos la superficie exteríor de la cubierta, en donde la estructura está adaptada para secuestrar colesteroí. 2. - Una estructura caracterizada porque comprende: un núcleo de nanoestructura que tiene una dimensión de sección transversa! más grande menor o igual a aproximadamente 30 nm; y una cubierta que comprende una capa doble de lípido que rodea y está unida al núcleo de nanoestructura, la cubierta tiene una superficie interior y una superficie exterior; y una proteína asociada con por lo menos la superficie exterior, de la cubierta, en donde la estructura está adaptada para secuestrar colesteroí. 3. - Una composición farmacéutica caracterizada porque comprende: una estructura que comprende un núcleo de nanoestructura que comprende un material inorgánico y una cubierta que rodea y está unida al núcleo de nanoestructura, en donde la estructura está adaptada para secuestrar colesteroí; y uno o más portadores, aditivos y/o diluyentes farmacéuticamente aceptables. 4.- Un kit para diagnosticar, prevenir, tratar o manejar una enfermedad o afección corporal asociada con niveles anormales de lípidos caracterizado porque comprende: una composición que comprende una pluralidad de estructuras, cada estructura comprende un núcleo de nanoestructura que comprende un material inorgánico y una cubierta que rodea y está unida al núcleo de nanoestructura, en donde la estructura está adaptada para secuestrar colesterol; e instrucciones para usar la composición para diagnosticar, prevenir, tratar o manejar una enfermedad o afección corporal asociada con niveles anormales de lípidos. 5.- El uso de una composición que comprende una estructura, que comprende un núcleo de nanoestructura que comprende un material inorgánico y una cubierta que rodea y que está unida al núcleo de nanoestructura, en donde la estructura está adaptada para secuestrar colesterol, para preparar un medicamento para prevenir, tratar o manejar una enfermedad o afección corporal asociada con niveles anormales de lípidos. 6.- Un método caracterizado porque comprende: introducir una composición que comprende una pluralidad de estructuras en una muestra biológica, cada estructura comprende un núcleo de nanoestructura que comprende un material inorgánico, y una cubierta que rodea y está unida al núcleo de nanoestructura, en donde la estructura está adaptada para secuestrar colesterol; y exponer la pluralidad de estructuras y/o muestra biológica a condiciones de prueba que pueden determinar una enfermedad o afección de la muestra biológica. 7.- Un método caracterizado porque comprende: proporcionar un núcleo de nanoestructura que tiene una superficie y una dimensión de sección transversal más grande que es menor o igual a aproximadamente 50 nm; proporcionar una pluralidad de componentes; formar una capa de la pluralidad de componentes sobre la superficie del núcleo de nanoestructura por r edio de autoensamblado, en donde la pluralidad de componentes rodean el núcleo de nanoestructura; remover por lo menos una porción del núcleo de nanoestructura; y formar una estructura que comprende la pluralidad de componentes que rodean un núcleo por lo menos parcialmente hueco. 8.- Un método caracterizado porque comprende: combinar una pluralidad de primeros componentes, una pluralidad de segundos componentes, y una pluralidad de núcleos de nanoestructura en una sola fase de un líquido; formar, por autoensamblado, una primera capa que comprende que rodea al por lo menos un núcleo de nanoestructura. 9.- La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la cubierta rodea sustancialmente eo de nanoestructura. 10.- La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedéntes, caracterizados además porque la capa doble de lípido comprende un fosfolípido. ; 1 - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la capa doble de lípido comprende 50-200 fosfolípidos. ¡ 12. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o mjétodo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la cubierta comprende una estructura de lipoproteína. , 13. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o mjétodo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la cubierta comprende una apolipoproteína. 14. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, i caracterizados además porque la cubierta comprende una apolipoproteína de un sujeto. 15.- La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la apolipoproteína es una apolipoproteína A-I, apolipoproteína A-ll, o apolipoproteína E. 16. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la estructura tiene 1-6 apolipoproteínas. 17. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la estructura tiene una dimensión de sección transversal más grande menor o igual de aproximadamente 50 nm. 18. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la estructura tiene una dimensión de sección transversal más grande menor o igual de aproximadamente 35 nm. 19. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la estructura tiene una dimensión de sección transversal más grande menor o igual de aproximadamente 30 nm. 20. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque el núcleo de nanoestructura tiene una dimensión de sección transversal más grande menor o igual a aproximadamente 50 nm. j 21. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque el núcleo de nanoestructura tiene una I dimensión de sección transversal más grande menor o igual a aproximadamente 30 nm. ? 22. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque por lo menos una porción de la lípido se une covalentemente al núcleo. 23. - La estructura, composición farmacéutica, kit, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, i caracterizados además porque por lo menos una porción de la capa doble de lípido es fisiosorbida en el núcleo. ; 24. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la capa doble de lípido comprendé una pluralidad de grupos hidrófilos que apuntan hacia el núcleo y una pluralidad de grupos hidrófobos que se extienden lejos del núcleo. 25. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la capa doble de lípido se une al núcleo de nanoestructura por medio de un enlace tiol-metal. 26.- La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la capa doble de lípido se une al núcleo de nanoestructura por medio de un grupo amino. 27.- La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método t de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la nanoestructura es una nanoestructura inorgánica. j 28.- La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la nanoestructura comprende un metal. | 29. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la nanoestructura comprende oro. 30. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la nanoestructura comprende! un semiconductor. 31.- La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la nanoestructura comprende un polímero¡. 32.- La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la nanoestructura comprende un punto cuántico. i 33. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la nanoestructura es sustancialmente esférica. 34. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o mjétodo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la nanoestructura no es esférica. 35. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la nanoestructura tiene forma de disco. 36. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la nanoestructura es un nanotubo. 37. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la nanoestructura es una nanobarilla. 38. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque también comprenden un agente bioactivo asociado con la estructura. 39. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque el agente bioactivo incluye uno o mas de un agente anti inflamatorio, una especie de ácido nucleico, un quimioterapéutico, y un agente de colesterol. 40. - Una mezcla de una pluralidad de estructuras conjio se reclama en cualquiera de las reivindiaciones precedentes, la pluralidad de í estructuras teniendo una distribución de dimensiones de sección transversal tal que no más de aproximadamente el 20% de las estructuras tiene una dimensión de sección transversal de más de aproximadamente 20% jde la dimensión de sección transversal promedio. 41. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la estructura está adaptada para secuestrar por lo menos 5 moléculas de colesterol durante el uso. 42. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque el colesterol es colesterol esterificado. 43. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones caracterizados además porque el colesterol es colesterol libre. 44. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la cubierta comprende por lo menos; tres capas. 45.- La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la estructura comprende un agente de contraste. 46.- La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la cubierta comprende un agente de contraste. 47. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque el núcleo de nanoestructura comprende un agente de contraste. 48. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la estructura comprende una encima. 49.- La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la estructura comprende una lecitina-colesterol aciltransferasa. 50. - La estructura, composición farmacéutica, kit,. uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la cubierta comprende un lípido. 51. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o rrjiétodo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la cubierta comprende una capa dob e de lípido. 52. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque comprenden una proteína asociada con por lo menos la superficie exterior de la cubierta. j 53. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedéntes, caracterizados además porque el núcleo de nanoestructura comprenje un material inorgánico. 54. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la enfermedad o afección corporal se asocia con niveles de lípidos anormalmente altos. 55.- La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedéntes, i caracterizados además porque la enfermedad o afección corporal se ajsocia con niveles de lípidos anormalmente bajos. I 56.- La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la enfermedad o afección corporal comprende una enfermedad cardiovascular. 57.- La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la enfermedad o afección corporal comprende aterosclerosis. i 58.- La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la enfermedad o afección corporal comprende hiperlipidemia. 59. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método L de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la enfermedad o afección corporal comprende un cáncer. 60. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la enfermedad o afección corporal comprende inflamación. 61. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la enfermedad o afección corporal comprende una enfermedad de almacenamiento de proteínas. 62. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la enfermedad o afección corporal comprende una enfermedad de hemostasis. 63. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o mjétodo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la enfermedad o afección corporal comprende una enfermedad reumática. 64. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la enfermedad o afección corporal comprende una enfermedad neurológica. 65. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la composición está adaptada para ser administrable en una dosis individual o dividida de acuerdo con un programa de dosificación. 66. - El uso o método como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde también comprende dejar que la estructura secuestre colesterol. 67. - El uso o método como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde también comprende dejar que la estructura secuestre por lo menos 5 moléculas de colesterol. 68. - El uso o método como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde también comprende dejar que la estructura secuestre por lo menos 20 moléculas de colesterol. 69. - El uso o método como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde también comprende dejar que la estructura secuestre por lo menos 50 moléculas de colesterol. i 70. - El uso o método como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el colesterol es colesterol esterificado. 71- El uso o método como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el colesterol es colesterol libre. 72.- El uso o método como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde también comprende poner en contacto una célula con la estructura y dejar que la célula internalice la estructura. i 73.- El uso o método como se reclama en cualquiera de las i reivindicaciones precedentes, en donde también comprende dejar que la estructura interactúe con una superficie celular. ! 74. - El uso o método como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde también comprende dejar que la estructura interactúe con lipoproteínas circulantes. 75. - El uso como se reclama en cualquiera de las í reivindicaciones precedentes, en donde la composición también está adaptada para ser administrable a la circulación periférica del sujeto. 76. - El uso como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el medicamento también es' para aumentar los niveles de lipoproteínas de alta densidad en el sujeto. 77. - El uso como se reclama en" cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el medicamento también es para disminuir los niveles de lipoproteínas de baja densidad en el sujeto. 78. - El uso como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el medicamento también es; para disminuir los niveles de triglicéridos en el sujeto. 79.- El uso como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el medicamento también esj para aumentar la estabilidad de placa o disminuir la probabilidad de ruptura de placa en el sujeto. 80. - El uso como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el medicamento también esj para tratar o prevenir enfermedades inflamatorias o una respuesta inflamatoria. 81. - El método de conformidad con cualquiera dé las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque también comprende determinar la cantidad de colesterol unido a las estructuras. 82.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque las condiciones de prueba son condiciones de formación de imágenes. 83. - El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque las condiciones de prueba son condiciones de ensayo, el método también comprende retribuir por lo menos una porción de la pluralidad de estructuras de la muestra biológica y realizar un ensayo con la pluralidad de estructuras retribuidas a partir de la muestra biológica. ¡ 84. - El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque comprende dejar que la pluralidad de estructuras se acumulen en la muestra biológica. 85.- El método de conformidad con cualquiera dé las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque las condiciones de formación de imágenes son condiciones de formación de imágenes de resonancia magnética. 86. - El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque las condiciones de formación de imágenes son condiciones de formación de imágenes de rayos X. 87. - El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque las condiciones de formación de imágenes son condiciones de formación de imágenes de ultrasonido. 88. - El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque las condiciones de formación de imágenes emplean isótopos radioactivos. 89. - El método de conformidad con cualquiera dé las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la estructura es un marcador para una enfermedad o afección corporal. 90. - El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la composición se introduce en la muestra biológica in vitro. 91.- El método de conformidad con cualquiera dé las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque comprende determinar la ubicación de una placa en la muestra biológica. 92. - El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque comprende dejar que la estructura se asocie con un componente de la muestra biológica. ¡ 93. - El método de conformidad con cualquiera dé las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el componente comprende colesterol. 94. - El método de conformidad con cualquiera dé las i reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque también comprende entrelazar la pluralidad de componentes en la superficie del núcleo de nanoestructura antes del paso de remoción. 95.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque también comprende entrelazar la pluralidad de componentes en la superficie del njúcleo de nanoestructura después del paso de remoción. 96.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque también comprende remover sustancialmente el núcleo de nanoestructura, formando así una estructura que comprende la pluralidad de componentes que rodean sustancialmente un núcleo por lo menos parcialmente hueco. 97.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el paso de remoción comprende disolver por lo menos una porción del núcleo de nanoestructura. 98. - El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la primera y segunda capas se forman de manera sustancialmente simultánea. 99. - El método de conformidad con cualquiera dé las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque antes del paso de combinación, la pluralidad de primeros componentes están contenidos én un primer solvente, la pluralidad de núcleos de nanoestructura están contenidos en un segundo solvente, y en donde el primero y segundo solventes son miscibles. I 100.- El método de conformidad con cualquiera de las t reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque antes del paso de combinación, la pluralidad de segundos componentes están contenidos pn un tercer solvente miscible con el primero y segundo solventes. 101.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el líquido comprende agua. 102. - El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque por lo menos uno del primero, segundo y tercer solventes comprende agua. 103. - El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque por lo menos uno i i del primero, segundo y tercer solventes comprende un alcohol, DMF, THF o DMSO. j 104.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque comprende remover por lo menos una porción del primer solvente o el segundo soliente del líquido. 105.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque comprende formar pluralidad de estructuras, cada estructura comprende la nanoestructura y cubierta, en donde la pluralidad de estructuras tiene una distribución de ? dimensiones de sección transversal tal que no más de aproximadamente el 20% de las estructuras tiene una dimensión de sección transversal de más de aproximadamente 20% de la dimensión de sección transversal promedio.j 106. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la cubierta comprende una monocapa de componentes. 107. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque la cubierta comprende una monocapa de lípidos. 108. - La estructura, composición farmacéutica, kit, uso o método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizados además porque el núcleo comprende una sal de metal.
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