RU2790024C2 - Organically modified mineral microparticles, their production methods, and their use - Google Patents

Organically modified mineral microparticles, their production methods, and their use Download PDF

Info

Publication number
RU2790024C2
RU2790024C2 RU2020136778A RU2020136778A RU2790024C2 RU 2790024 C2 RU2790024 C2 RU 2790024C2 RU 2020136778 A RU2020136778 A RU 2020136778A RU 2020136778 A RU2020136778 A RU 2020136778A RU 2790024 C2 RU2790024 C2 RU 2790024C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
microparticles
organic
mineral
mineral microparticles
organically
Prior art date
Application number
RU2020136778A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020136778A (en
Inventor
Лоран ДЮРУ
Эрик ЛИНДБЛАД
Original Assignee
КРОДА ИНТЕРНЭШНЛ ПиЭлСи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by КРОДА ИНТЕРНЭШНЛ ПиЭлСи filed Critical КРОДА ИНТЕРНЭШНЛ ПиЭлСи
Publication of RU2020136778A publication Critical patent/RU2020136778A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2790024C2 publication Critical patent/RU2790024C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: group of inventions relates to the field of production and use of mineral microparticles. A method for the production of organically derivatized mineral microparticles is proposed, which includes provision of a solution of one or more organic polyphosphates, provision of mineral microparticles, suspension of the specified mineral microparticles in the specified solution of one or more organic polyphosphates, and mixing of the resulting suspension. At the same time, mixing of the suspension is carried out until the absence of change in a zeta potential of organically derivatized mineral microparticles for more than 10% during a period of time of 5 minutes, with determination, by means of analysis, of reaction product samples isolated with an interval of 5 minutes ± 10 seconds. Mineral microparticles are selected from microparticles of aluminum phosphate, amorphous aluminum hydroxyphosphate, and/or potassium phosphate, and the specified mineral microparticles have a size in the range from 0.01 mcm to 10 mcm. Organically derivatized mineral microparticles obtained by the specified method and the use of the specified particles as biomolecule delivery systems, in particular, as vaccine adjuvants or in blood fractionation are also disclosed.
EFFECT: invention provides simplification of a method for the production of organically derivatized mineral microparticles, increase in the yield of a reaction on a surface of particles, which leads to greater coverage of the surface, wherein obtained microparticles have increased thermal resistance and improved adsorption capacity relatively to antigens.
14 cl, 18 dwg, 17 ex

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Настоящее изобретение относится к области минеральных микрочастиц, состоящих из гидроксида алюминия, фосфата алюминия или фосфата кальция или их смесей, для применения в качестве системы для доставки или адсорбции биомолекул, например, для применения в качестве адъювантов вакцин. Конкретнее, настоящим изобретением предоставляются органически дериватизированные микрочастицы гидроксида алюминия, фосфата алюминия или фосфата кальция, их применения и способы их получения.The present invention relates to the field of mineral microparticles consisting of aluminum hydroxide, aluminum phosphate or calcium phosphate, or mixtures thereof, for use as a system for the delivery or adsorption of biomolecules, for example, for use as vaccine adjuvants. More specifically, the present invention provides organically derivatized aluminum hydroxide, aluminum phosphate, or calcium phosphate microparticles, their uses, and methods for their preparation.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Минеральные адъюванты, такие как алюминийсодержащие адъюванты, включая фосфат алюминия, гидроксид алюминия и фосфат кальция, успешно использовались в течение десятилетий для усиления иммунного ответа на убитые, инактивированные и субъединичные вакцинные антигены. Алюминийсодержащие адъюванты в настоящее время являются наиболее широко используемыми адъювантами как в ветеринарных вакцинах, так и в вакцинах для человека. Это вызвало большой интерес к повышению эффективности этих минералсодержащих адъювантов. Более эффективные адъюванты и вакцины означают потенциально упрощенные и сокращенные мероприятия по вакцинации, что является способом потенциально снизить нагрузку на пациентов, медицинский персонал и улучшить соотношение между затратами и выгодами.Mineral adjuvants such as aluminum adjuvants including aluminum phosphate, aluminum hydroxide and calcium phosphate have been successfully used for decades to enhance the immune response to killed, inactivated and subunit vaccine antigens. Aluminum-containing adjuvants are currently the most widely used adjuvants in both veterinary and human vaccines. This has generated a lot of interest in improving the effectiveness of these mineral-based adjuvants. More effective adjuvants and vaccines mean potentially simplified and reduced vaccination interventions, which is a way to potentially reduce the burden on patients, medical staff, and improve the cost-benefit ratio.

Важный аспект эффективности адъювантов зависит от доставки и презентации антигенов клеточной или гуморальной ветвям иммунной системы в дренирующем лимфатическом узле. Количество или загрузка антигена, адсорбированного адъювантом, (представленная в весовом отношении), является одним важным параметром, поскольку оно (она) обусловливает вероятность того, что некоторые молекулы антигена вместе с адъювантом будут распознаваться как чужеродный материал и индуцировать соответствующий иммунный ответ. Достижение более высоких доз антигена на единицы адъювантов является потенциально желательным, поскольку это позволяет снизить адъювантную нагрузку в случае одинаковой дозы антигена, что может снизить затраты на производство. Сила и природа связывания антигена с адъювантом представляет собой другой важный параметр, поскольку он обусловливает вероятность того, что антиген будет представлен в виде частиц (связан с частицами адъюванта) вместо высвобождения в свободной форме в окружающую физиологическую среду. Это может быть особенно актуально в случае небольших растворимых пептидов с высокими константами диффузии, на самом деле, пептиды в качестве вакцин, как общеизвестно, индуцируют слабую иммуногенность и нуждаются в адъювантах ((Li, W., Joshi, M. D., Singhania, S., Ramsey, K. H., & Murthy, A. K. (2014). Peptide vaccine: progress and challenges. Vaccines, 2(3), 515-536.]). Относительно сильное связывание с частицами будет снижать вероятность десорбции антигена и его диффузии в среду и избегания распознавания антигенпрезентирующими клетками, что ограничивает эффективность вакцины. Однако исследования показали, что слишком сильная адсорбция антигенов на алюминийсодержащих адъювантах может привести к снижению эффективности вакцины из-за недостаточного процессирования и презентации адсорбированных антигенов антигенпрезентирующими клетками (Hansen B. et al., Relationship between the strength of antigen adsorption to an aluminum-containing adjuvant and the immune response, Vaccine, 2007). Таким образом, вакцинное сообщество и индустрия находятся под давлением необходимости лучше контролировать способ максимальной доставки антигенов в сочетании с адъювантами. Возможным ключом к этой проблеме является возможность конструировать адъюванты, адаптированные к физико-химическим особенностям антигена, который должен быть доставлен.An important aspect of the effectiveness of adjuvants depends on the delivery and presentation of antigens to the cellular or humoral branches of the immune system in the draining lymph node. The amount or loading of antigen adsorbed by the adjuvant (expressed in terms of weight) is one important parameter because it determines the likelihood that some antigen molecules together with the adjuvant will be recognized as foreign material and induce an appropriate immune response. Achieving higher doses of antigen per unit of adjuvants is potentially desirable as it allows for lower adjuvant burden in the case of the same dose of antigen, which can reduce manufacturing costs. The strength and nature of the binding of the antigen to the adjuvant is another important parameter because it determines the likelihood that the antigen will be presented in the form of particles (bound to adjuvant particles) instead of being released in free form into the surrounding physiological environment. This may be especially true in the case of small soluble peptides with high diffusion constants, in fact peptides as vaccines are notoriously known to induce poor immunogenicity and require adjuvants ((Li, W., Joshi, M. D., Singhania, S., Ramsey, K. H., & Murthy, A. K. (2014) Peptide vaccine: progress and challenges Vaccines, 2(3), 515-536.]). recognition by antigen-presenting cells, which limits the effectiveness of the vaccine.However, studies have shown that too strong adsorption of antigens on aluminum-containing adjuvants can lead to a decrease in the effectiveness of the vaccine due to insufficient processing and presentation of adsorbed antigens by antigen-presenting cells (Hansen B. et al., Relationship between the strength of antigen adsorption to an aluminum-containing adjuvant and the immune response, Vaccine, 2007). Thus, the vaccine community and industry are under pressure to better control the way antigens are best delivered in combination with adjuvants. A possible key to this problem is the ability to design adjuvants adapted to the physicochemical characteristics of the antigen to be delivered.

Другой аспект эффективности адъюванта может быть связан с размером частиц. Например, Morefield и др. (Morefield G.L. et al., Role of aluminum-containing adjuvants in antigen internalization by dendritic cells in vitro, Vaccine, 2005) и Li и др. (Li X. et al., Aluminum hydroxide nanoparticles show a stronger vaccine adjuvant activity than traditional aluminum hydroxide micro-particles, J. Control. Release, 2014) установили, что алюминийсодержащие частицы меньшего размера работают лучше по сравнению с более крупными частицами, в частности, для индукции специфических для антигенов гуморальных ответов, поскольку более мелкие частицы могут переноситься в ближайшие афферентные лимфатические узлы. В настоящее время доступно множество методов уменьшения размера частиц, таких как обработка ультразвуком, сдвиг при высоком давлении, фильтрация, гомогенизация, измельчение, микрофлюидизация, осаждение или рекристаллизация. Кроме того, хорошо известны протоколы синтеза, которые приводят к получению частиц определенного размера. Регулировка параметров синтеза, таких как стехиометрическое соотношение Al3+ и PO4 3- (или OH) и pH, потенциально может привести к частицам разного размера (Burrell L.S. et al., Aluminium phosphate adjuvants prepared by precipitation at constant pH. Part I: composition and structure, Vaccine, 2000; Burrell L.S. et al., Aluminium phosphate adjuvants prepared by precipitation at constant pH. Part II: physicochemical properties, Vaccine, 2000).Another aspect of adjuvant effectiveness may be related to particle size. For example, Morefield et al. (Morefield GL et al., Role of aluminum-containing adjuvants in antigen internalization by dendritic cells in vitro, Vaccine, 2005) and Li et al. (Li X. et al., Aluminum hydroxide nanoparticles show a stronger vaccine adjuvant activity than traditional aluminum hydroxide micro-particles, J. Control. Release, 2014) have found that smaller aluminum-containing particles work better than larger particles, in particular for inducing antigen-specific humoral responses, since smaller particles particles can be transported to nearby afferent lymph nodes. Many particle size reduction methods are currently available, such as sonication, high pressure shearing, filtration, homogenization, milling, microfluidization, precipitation, or recrystallization. In addition, synthetic protocols are well known which result in particles of a certain size. Adjustment of synthesis parameters such as stoichiometric ratio of Al 3+ and PO 4 3- (or OH) and pH can potentially lead to different particle sizes (Burrell LS et al., Aluminum phosphate adjuvants prepared by precipitation at constant pH. Part I: composition and structure, Vaccine, 2000; Burrell LS et al., Aluminum phosphate adjuvants prepared by precipitation at constant pH, Part II: physicochemical properties, Vaccine, 2000).

Однако остается потребность в улучшенных способах, которые требуют меньше времени и затрат, которые обеспечивают лучший контроль над единообразием размера частиц и которые позволяют получить минеральные микрочастицы с оптимальными антигенсвязывающими свойствами.However, there remains a need for improved methods that are less time consuming and costly, that provide better control of particle size uniformity, and that produce mineral microparticles with optimal antigen binding properties.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE PRESENT INVENTION

В одновременно рассматриваемой международной заявке PCT/EP 2017/076232 авторы настоящего изобретения описывают, каким образом перемешивание суспензии минеральных микрочастиц некоторых солей двух- или трехвалентных металлов, выбранных из фосфата алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия и/или фосфата кальция, или их смесей, в водном растворе одного или более неорганических полифосфатов, например, растворе неорганического полифосфата, вызывает модификацию указанных минеральных микрочастиц, что приводит как к значительному изменению их номинального электростатического потенциала, так и к уменьшению размера частиц.In the simultaneously pending international application PCT/EP 2017/076232, the authors of the present invention describe how to stir a suspension of mineral microparticles of certain di- or trivalent metal salts selected from aluminum phosphate, amorphous aluminum hydroxyphosphate and/or calcium phosphate, or mixtures thereof, in an aqueous solution of one or more inorganic polyphosphates, for example, a solution of an inorganic polyphosphate, causes a modification of these mineral microparticles, which leads both to a significant change in their nominal electrostatic potential, and to a decrease in particle size.

Без ограничения какой-либо теорией предполагается, что эти модификации вызваны реакцией замещения, или обменом лигандами, гидроксидных или ортофосфатных групп неорганический полифосфат-ионами на поверхности указанных минеральных микрочастиц.Without wishing to be bound by any theory, these modifications are believed to be caused by a substitution reaction, or exchange of ligands, hydroxide or orthophosphate groups by inorganic polyphosphate ions on the surface of said mineral microparticles.

Авторы настоящего изобретения в то время обнаружили, что аналогичная реакция замещения или обмена лигандами может быть достигнута с использованием органических полифосфатов общей формулы 1A или 1B:The present inventors at that time discovered that a similar ligand displacement or exchange reaction could be achieved using organic polyphosphates of general formula 1A or 1B:

Figure 00000001
Figure 00000001

где n представляет собой целое число в диапазоне от 0 до 5, а m представляет собой целое число в диапазоне от 2 до 10, и где Ra обозначает органические заместители, выбранные из аденозина и других нуклеозидов, тиаминов, углеводов и изопренов, а Rb обозначает органические заместители, выбранные из инозитов и других циклитов, а также углеводов.where n is an integer in the range from 0 to 5 and m is an integer in the range from 2 to 10, and where R a denotes organic substituents selected from adenosine and other nucleosides, thiamines, carbohydrates and isoprenes, and R b denotes organic substituents selected from inositols and other cyclites, as well as carbohydrates.

Таким образом, органические полифосфаты в соответствии с настоящим изобретением могут рассматриваться как «полифосфаты» на основании того, что они содержат по крайней мере одну полифосфатную группу -O-PO2-(-O-PO2-)n-O-PO3, где n представляет собой целое число в диапазон от 0 до 5, или содержат от двух до десяти фосфатных групп, -O-PO3.Thus, organic polyphosphates in accordance with the present invention can be considered as "polyphosphates" on the basis that they contain at least one polyphosphate group -O-PO 2 -(-O-PO 2 -) n -O-PO 3 , where n is an integer ranging from 0 to 5, or contain two to ten phosphate groups, -O-PO 3 .

В качестве примеров органических полифосфатов формулы 1A можно упомянуть аденозин и другие нуклеозидфосфаты, такие как АТФ и АДФ, тиаминфосфаты, такие как тиаминтрифосфат и -дифосфат, полифосфаты углеводов, такие как α-D-рибозо-5-трифосфат и L-аскорбиновая кислота-2-трифосфат, фосфаты птерина и фосфаты изопреноидов, такие как геранилдифосфат.As examples of organic polyphosphates of formula 1A, mention may be made of adenosine and other nucleoside phosphates such as ATP and ADP, thiamine phosphates such as thiamine triphosphate and α-diphosphate, carbohydrate polyphosphates such as α-D-ribose-5-triphosphate and L-ascorbic acid-2 -triphosphate, pterin phosphates and isoprenoid phosphates such as geranyl diphosphate.

В качестве примеров органических полифосфатов формулы 1B можно упомянуть инозитфосфат и фосфаты других циклитов, такие как инозитбисфосфат (IP2), инозиттрисфосфат (IP3), инозиттетрафосфат (IP4), инозитпентакисфосфат (IP5) и инозитгексафосфат (IP6), также известный как фитиновая кислота или фитат (в виде соли). Дальнейшие примеры формулы 1B включают фосфаты углеводов, такие как глюкозо-1,6-бисфосфат, фруктозо-1,6-бисфосфат, фруктозо-2,6-бисфосфат, рибулозо-1,5-бисфосфат, 2-дезокси-D-рибозо-1,5-бисфосфат и 1,3- и 2,3-дифосфоглицерат.As examples of organic polyphosphates of formula 1B, inositol phosphate and other cyclite phosphates such as inositol bisphosphate (IP2), inosittris phosphate (IP3), inositol tetraphosphate (IP4), inositolpentakisphosphate (IP5) and inositol hexaphosphate (IP6), also known as phytic acid or phytate ( in the form of salt). Further examples of formula 1B include carbohydrate phosphates such as glucose-1,6-bisphosphate, fructose-1,6-bisphosphate, fructose-2,6-bisphosphate, ribulose-1,5-bisphosphate, 2-deoxy-D-ribose- 1,5-bisphosphate and 1,3- and 2,3-diphosphoglycerate.

Настоящее изобретение, раскрытое здесь, обеспечивает неожиданные преимущества по сравнению с раскрытием одновременно рассматриваемой международной заявки PCT/EP 2017/076232. Использование органических полифосфатов общей формулы 1A или 1B приводит к увеличению выхода реакции на поверхности частиц, что приводит к большему покрытию поверхности. Как следствие, наблюдается более значительное изменение номинального электростатического потенциала микрочастиц, чем раньше, и контролировать уменьшение размера частиц, по-видимому, проще, поскольку стабильность получаемых в результате более мелких органически дериватизированных минеральных микро- и наночастиц вроде бы выше. Во-вторых, и это наиболее важно, использование органических полифосфатов, особенно общей формулы 1B, приводит к более высокой термостойкости конечных модифицированных минеральных микрочастиц, чем может быть достигнуто с неорганическими полифосфатами, описанными в одновременно рассматриваемой международной заявке PCT/EP 2017/076232, что важно для автоклавирования/стерилизации. Наконец, адсорбционная емкость по отношению к антигенам, как показано на примере модельного антигена лизоцима куриного яйца (HEL), органически дериватизированных минеральных микрочастиц в соответствии с настоящим изобретением выше таковой, наблюдаемой у модифицированных неорганическими полифосфатами микрочастиц, описанных в совместно рассматриваемой международной заявке PCT/EP 2017/076232. Авторы настоящего изобретения полагают, что это, вероятно, вызвано хелатным эффектом положительно заряженных остатков в белках и полипептидах, таких как лизин и аргинин, в отношении органических полифосфатов общей формулы 1B, в частности, что приводит к более сильной адсорбции на поверхности частиц.The present invention disclosed here provides unexpected advantages over the disclosure of co-pending International Application PCT/EP 2017/076232. The use of organic polyphosphates of general formula 1A or 1B leads to an increase in the yield of the reaction on the surface of the particles, which leads to a greater coverage of the surface. As a consequence, there is a greater change in the nominal electrostatic potential of the microparticles than before, and it seems easier to control the decrease in particle size, since the stability of the resulting smaller organically derivatized mineral micro- and nanoparticles seems to be higher. Secondly, and most importantly, the use of organic polyphosphates, especially of general formula 1B, results in a higher thermal stability of the final modified mineral microparticles than can be achieved with the inorganic polyphosphates described in the co-pending international application PCT/EP 2017/076232, which important for autoclaving/sterilization. Finally, the adsorption capacity for antigens, as shown by the model hen egg lysozyme (HEL) antigen, of the organically derivatized mineral microparticles according to the present invention is higher than that observed in the microparticles modified with inorganic polyphosphates described in the co-pending international application PCT/EP 2017/076232. The present inventors believe that this is probably due to the chelating effect of positively charged residues in proteins and polypeptides such as lysine and arginine on the organic polyphosphates of general formula 1B in particular, resulting in stronger adsorption to the surface of the particles.

Органические полифосфаты общей формулы 1A могут иметь более низкую термостойкость, чем полифосфаты общей формулы 1B. Нуклеотиды (примеры органических полифосфатов общей формулы 1A) представляют собой биологические многофункциональные молекулы, которые играют центральную роль в энергетическом метаболизме, синтезе ДНК и передаче сигналов в клетках. Они состоят из нуклеозидной составляющей с моно-, ди- или трифосфатной группой в 5'-положении -озной составляющей. Из-за сродства фосфатов к алюминийсодержащим гелям такие нуклеотиды, как АТФ, адсорбируются на алюминийсодержащих адъювантах и, следовательно, могут использоваться для изменения электростатического потенциала поверхности частиц адъюванта. Аналогичным образом, частицы алюминийсодержащего адъюванта могут использоваться для переноса и доставки нуклеотидов в клетки. Однако алюминийсодержащие адъюванты, как правило, стерилизуют в автоклаве, что несовместимо с химической целостностью нуклеотидов. В условиях высокой температуры и давления, встречающихся при автоклавировании, будет происходить гидролиз фосфорных ангидридных связей неорганической полифосфатной цепи АДФ или АТФ, и физические и химические свойства этих молекул будут утрачены или изменены неблагоприятным образом. В качестве альтернативы автоклавированию растворы концентрированных АТФ, АДФ или АМФ с концентрацией до 100 мМ в воде можно стерилизовать фильтрованием через мембрану с порами размером 0,22 мкм или 0,10 мкм, а стерилизованные растворы загружать в автоклавированные частицы алюминийсодержащего адъюванта до соответствующей конечной концентрации, например от 0,5 мМ до 2 мМ, что устраняет необходимость в автоклавировании.Organic polyphosphates of general formula 1A may have lower heat resistance than polyphosphates of general formula 1B. Nucleotides (examples of organic polyphosphates of general formula 1A) are biological multifunctional molecules that play a central role in energy metabolism, DNA synthesis and signaling in cells. They consist of a nucleoside moiety with a mono-, di-, or triphosphate group at the 5' position of the -ose moiety. Due to the affinity of phosphates for aluminum-containing gels, nucleotides such as ATP are adsorbed on aluminum-containing adjuvants and therefore can be used to change the electrostatic potential of the surface of the adjuvant particles. Similarly, aluminum-containing adjuvant particles can be used to transport and deliver nucleotides into cells. However, aluminum-containing adjuvants are typically autoclaved, which is incompatible with the chemical integrity of the nucleotides. Under the high temperature and pressure conditions encountered in autoclaving, hydrolysis of the phosphorus anhydride bonds of the inorganic polyphosphate chain of ADP or ATP will occur and the physical and chemical properties of these molecules will be lost or adversely altered. As an alternative to autoclaving, solutions of concentrated ATP, ADP, or AMP up to 100 mM in water can be sterilized by filtration through a 0.22 µm or 0.10 µm membrane and the sterilized solutions loaded into autoclaved aluminum-containing adjuvant particles to the appropriate final concentration, for example, from 0.5 mM to 2 mM, which eliminates the need for autoclaving.

Реакция с органическими полифосфатами формулы 1A или формулы 1B была проведена с некоторыми солями двух- или трехвалентных металлов, выбранными из фосфата алюминия, гидроксида алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия и/или фосфата кальция, но применима к широкому ряду других минеральных микрочастиц.The reaction with organic polyphosphates of formula 1A or formula 1B has been carried out with certain divalent or trivalent metal salts selected from aluminum phosphate, aluminum hydroxide, amorphous aluminum hydroxyphosphate and/or calcium phosphate, but is applicable to a wide range of other mineral microparticles.

Реакция замещения, или обмен лигандами, может быть проведена в широком диапазоне температур, который совместим с водной реакционной средой.The displacement reaction, or ligand exchange, can be carried out over a wide temperature range that is compatible with the aqueous reaction medium.

На протяжении настоящей заявки термин «немодифицированная минеральная микрочастица» будет относиться к исходному материалу для указанной реакции замещения/обмена лигандами, тогда как термин «органически дериватизированная минеральная микрочастица» будет относиться к результату или продукту указанной реакции замещения/обмена лигандами.Throughout this application, the term "unmodified mineral microparticle" will refer to the starting material for said displacement/ligand exchange reaction, while the term "organically derivatized mineral microparticle" will refer to the result or product of said displacement/ligand exchange reaction.

На фиг. 6А представлена предполагаемая реакция между исходным материалом минеральной микрочастицы (здесь: фосфатом алюминия) и раствором органического полифосфата, которая происходит на поверхности микрочастицы. Упоминаемый в настоящем контексте фосфат алюминия (адъюванты) по существу представляет собой гидроксифосфат алюминия, в котором некоторые гидроксильные группы (Al-OH) были замещены ортофосфатными группами (Al-OPO3, обозначаемыми Pi). Реакция происходит в основном между доступными группами Al-OH и растворенными органический полифосфат-ионами и со временем приводит к постепенному более полному покрытию поверхности частиц фосфата алюминия органическими полифосфатными группами (обозначенными nPorg). В реакции замещения предположительно также участвуют ортофосфатные группы; т.е. так что доступные ортофосфатные группы до некоторой степени замещаются органическими полифосфатными группами. Однако предполагается, что гидроксильные группы являются лучше уходящими группами, чем ортофосфатные группы, и поэтому предпочтительно замещаются.In FIG. 6A shows the proposed reaction between a mineral microparticle starting material (here: aluminum phosphate) and an organic polyphosphate solution that occurs on the surface of the microparticle. As used herein, aluminum phosphate (adjuvants) is essentially aluminum hydroxyphosphate in which some of the hydroxyl groups (Al-OH) have been replaced by orthophosphate groups (Al-OPO 3 , denoted by Pi). The reaction occurs primarily between available Al-OH groups and dissolved organic polyphosphate ions, and over time leads to a gradual more complete coverage of the surface of the aluminum phosphate particles with organic polyphosphate groups (denoted nP org ). The substitution reaction presumably also involves orthophosphate groups; those. so that the available orthophosphate groups are to some extent replaced by organic polyphosphate groups. However, hydroxyl groups are expected to be better leaving groups than orthophosphate groups and are therefore preferentially substituted.

Исходный материал минеральных микрочастиц фактически состоит из кластеров/агрегатов более мелких кристаллитов, как это видно с помощью электронной микроскопии на фиг. 6С. Предполагается, что кристаллиты удерживаются вместе, по крайней мере частично, при помощи водородных связей между гидроксильными группами, расположенными на частицах. Как только гидроксильные группы начинают обмениваться на органические полифосфатные группы, уменьшение числа водородных связей ослабляет когезию кристаллитов. В то же время, растущее число близко расположенных органических полифосфатных групп с их множественным отрицательным зарядом приводит к дальнейшей дестабилизации кластера кристаллитов и его возможной дезагрегации (фиг. 6B), как это видно с помощью электронной микроскопии (фиг. 6C).The starting material of mineral microparticles actually consists of clusters/aggregates of smaller crystallites, as seen by electron microscopy in FIG. 6C. It is believed that the crystallites are held together, at least in part, by hydrogen bonds between the hydroxyl groups located on the particles. As soon as hydroxyl groups begin to exchange for organic polyphosphate groups, a decrease in the number of hydrogen bonds weakens the cohesion of crystallites. At the same time, the growing number of closely spaced organic polyphosphate groups with their multiple negative charge leads to further destabilization of the crystallite cluster and its eventual disaggregation (Fig. 6B) as seen by electron microscopy (Fig. 6C).

Однако по сравнению с модифицированными неорганическим полифосфатом минеральными микрочастицами, описанными в одновременно рассматриваемой международной заявке PCT/EP 2017/076232, стабильность полученных органически дериватизированных минеральных микрочастиц по настоящему изобретению увеличена. Во-первых, фосфоэфирная связь в молекуле типа 1B имеет гораздо более высокую энергию активации, чем фосфорная ангидридная связь между двумя ортофосфатами (в молекуле общей формулы 1A), что дает возможность выполнять термообработку для стерилизации без гидролиза большей части фосфатных групп и, следовательно, сохранению свойств в виде модификации такими органическими полифосфатами. Во-вторых, и без ограничения какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения полагают, что повышенная стабильность частиц в суспензии (коллоиде) обусловлена, по крайней мере частично, растущим стерическим препятствиям, создаваемым органическими фосфатными группами, которые сами присоединились к поверхности минеральной микрочастицы. Органический остаток (Ra или Rb) органических фосфатных групп намного больше, чем неорганический полифосфат-ионы, обсуждаемые в PCT/EP 2017/076232. Следовательно, после того, как некоторые из первоначальных гидроксильных или ортофосфатных групп, расположенных на поверхности минеральных микрочастиц, были замещены органическими полифосфатными группами, доступ к оставшимся гидроксильным или ортофосфатным группам становится эффективно заблокированным для дальнейшего замещения.However, compared to the inorganic polyphosphate-modified mineral microparticles described in co-pending international application PCT/EP 2017/076232, the stability of the obtained organically derivatized mineral microparticles of the present invention is increased. Firstly, the phosphoester bond in the type 1B molecule has a much higher activation energy than the phosphoric anhydride bond between two orthophosphates (in the molecule of general formula 1A), which makes it possible to perform heat treatment for sterilization without hydrolyzing most of the phosphate groups and, therefore, preserving properties in the form of modification by such organic polyphosphates. Secondly, and without being bound by any theory, the present inventors believe that the increased stability of the particles in suspension (colloidal) is due, at least in part, to the increased steric hindrance created by the organic phosphate groups that have themselves attached to the surface of the mineral microparticle. The organic residue (R a or R b ) of organic phosphate groups is much larger than the inorganic polyphosphate ions discussed in PCT/EP 2017/076232. Therefore, after some of the original hydroxyl or orthophosphate groups located on the surface of the mineral microparticles have been replaced by organic polyphosphate groups, access to the remaining hydroxyl or orthophosphate groups becomes effectively blocked for further replacement.

Кроме того, авторы настоящего изобретения обнаружили, что органически дериватизированные минеральные микрочастицы обладают увеличенными способностями к связыванию положительно заряженных биомолекул или биомолекул с участками положительного заряда, конкретнее антигенсвязывающими свойствами. Это свойство предположительно обусловлено увеличенным притяжением положительно заряженных биомолекул, таких как антигены, к поверхности указанных органически дериватизированных минеральных микрочастиц, что приводит к повышенной адсорбционной емкости и/или силе связывания, т.е. увеличению константы ассоциации. Ввиду этого органически дериватизированные минеральные микрочастицы в соответствии с настоящим изобретением могут, например, применяться в качестве улучшенных адъювантов вакцин.In addition, the authors of the present invention found that organically derivatized mineral microparticles have increased ability to bind positively charged biomolecules or biomolecules with positive charge sites, more specifically antigen-binding properties. This property is presumably due to the increased attraction of positively charged biomolecules, such as antigens, to the surface of said organically derivatized mineral microparticles, resulting in increased adsorption capacity and/or binding strength, ie. increasing the association constant. In view of this, the organically derivatized mineral microparticles according to the present invention can, for example, be used as improved vaccine adjuvants.

Соответственно, в первом аспекте здесь обеспечивается способ получения органически дериватизированных минеральных микрочастиц, который включает перемешивание суспензии исходного материала минеральных микрочастиц в растворе одного или более органических полифосфатов, причем указанные минеральные микрочастицы выбраны из микрочастиц фосфата алюминия, гидроксида алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия и/или фосфата кальция или их смесей, и причем указанный органический полифосфат выбран из соединений формулы 1A или 1B:Accordingly, in a first aspect, there is provided herein a method for producing organically derivatized mineral microparticles, which comprises stirring a suspension of mineral microparticle starting material in a solution of one or more organic polyphosphates, said mineral microparticles being selected from aluminum phosphate, aluminum hydroxide, amorphous aluminum hydroxyphosphate and/or phosphate microparticles. calcium or mixtures thereof, and moreover, the specified organic polyphosphate is selected from compounds of formula 1A or 1B:

Figure 00000001
Figure 00000001

где n представляет собой целое число в диапазоне от 0 до 5, а m представляет собой целое число в диапазоне от 2 до 10, и где Ra обозначает органические заместители, выбранные из аденозина и других нуклеозидов, тиаминов, углеводов и изопренов, а Rb обозначает органические заместители, выбранные из инозитов и других циклитов, а также углеводов.where n is an integer in the range from 0 to 5 and m is an integer in the range from 2 to 10, and where R a denotes organic substituents selected from adenosine and other nucleosides, thiamines, carbohydrates and isoprenes, and R b denotes organic substituents selected from inositols and other cyclites, as well as carbohydrates.

Перемешивание продолжают в течение времени, достаточного для допуска протекания реакции на поверхности минеральной микрочастицы, посредством которой доступные гидроксидные и в некоторой степени также ортофосфатные группы обмениваются, т.е. замещаются органическими полифосфат-ионами. Реакции замещения можно позволить протекать в течение более короткого или более длительного периода, чтобы вызвать частичное или более полное замещение ионов.Stirring is continued for a time sufficient to allow a reaction to take place on the surface of the mineral microparticle, whereby the available hydroxide and to some extent also the orthophosphate groups are exchanged, i.e. replaced by organic polyphosphate ions. The displacement reactions can be allowed to proceed for a shorter or longer period to cause partial or more complete replacement of the ions.

Вышеупомянутая химическая реакция может быть описана как реакция обмена лигандами или замещения лиганда, посредством которой гидроксид-анионы, расположенные на поверхности исходного материала минеральных микрочастиц, обмениваются на органический полифосфат-ионы. Поскольку фосфатные группы в органический полифосфат-ионах обладают гораздо большим сродством к Al(III), чем гидроксидные группы, равновесие смещается вправо (например: AdjuPhos+nPorg → AdjuPhos-nPorg+OH-), в соответствии с принципом Ле Шателье.The above chemical reaction can be described as a ligand exchange or ligand replacement reaction by which hydroxide anions located on the surface of the raw material of the mineral microparticles are exchanged for organic polyphosphate ions. Since the phosphate groups in organic polyphosphate ions have a much greater affinity for Al(III) than the hydroxide groups, the equilibrium shifts to the right (eg: AdjuPhos+nPorg → AdjuPhos-nPorg+OH - ), in accordance with Le Chatelier's principle.

Описанная выше реакция обмена лигандами/замещения, как правило, происходит в водной реакционной среде и может проводиться в диапазоне температур от приблизительно 0 до приблизительно 100 градусов Цельсия (°C), например, от 5 до 95°C, или от 10 до 90°C, или от 15 до 85°C, или от 20 до 80°C, или от 25 до 75°C, или от 30 до 70°C, или от 40 до 60°C. Реакцию удобно проводить при температуре окружающей среды или при приблизительно 20°C ± 5-10°C. Реакцию замещения или обмен лигандами также можно проводить при умеренном давлении при температурах выше >100°C.The ligand exchange/displacement reaction described above generally occurs in an aqueous reaction medium and can be carried out in the temperature range from about 0 to about 100 degrees Celsius (°C), for example, from 5 to 95°C, or from 10 to 90° C or 15 to 85°C or 20 to 80°C or 25 to 75°C or 30 to 70°C or 40 to 60°C. The reaction is conveniently carried out at ambient temperature or at about 20°C ± 5-10°C. The displacement reaction or ligand exchange can also be carried out at moderate pressure at temperatures above >100°C.

Во время реакции обмена лигандами/замещения размер частиц уменьшается по сравнению с размером исходных (немодифицированных) частиц. Уменьшение размера зависит от того, насколько далеко позволили протекать реакция замещения, от скоростей реакции и продолжительности реакции. Скорости реакции являются комплексными, поскольку они зависят от таких параметров, как конкретный исходный материал, тип органического полифосфата, начальная концентрация органических полифосфатов, pH основного объема растворителя, температура реакции и межфазные эффекты (на границе раздела поверхности частицы и основного объема растворителя).During the ligand exchange/displacement reaction, the particle size decreases compared to the size of the original (unmodified) particles. The size reduction depends on how far the substitution reaction is allowed to proceed, reaction rates and reaction time. Reaction rates are complex because they depend on parameters such as the specific starting material, the type of organic polyphosphate, the initial concentration of organic polyphosphates, the pH of the bulk solvent, the reaction temperature, and the interfacial effects (at the interface between the particle surface and the bulk solvent).

За ходом реакции можно следить либо в режиме реального времени путем измерения in situ, либо в автономном режиме путем отбора проб и последующего анализа отобранной пробы. Таким образом, квалифицированному специалисту не потребуется никакой изобретательской работы для установления правильного периода реакции для определенной комбинации исходного материала минеральных микрочастиц с органическими полифосфатами. Например, использование ионной хроматографии позволило бы количественно оценить количество органических полифосфат-ионов, исчезающих из основного объема раствора, в зависимости от времени, и предоставить непрямое определение количества таких ионов, которые адсорбированы на поверхности частиц фосфата алюминия или фосфата кальция. В качестве альтернативы, прямое измерение органических полифосфат-ионов, адсорбированных на поверхности частиц, может быть осуществлено с помощью чувствительных электрохимических методов, таких как электрохимическая сканирующая туннельная микроскопия (STM), электрохимическая проницаемость кристаллов кварца (EQCA), или даже путем детектирования изменений массы, используя чувствительные кварцевые микровесы (QCM). Согласно теории двойного электрического слоя, изменения электрокинетического потенциала (дзета-потенциала) частиц также отражают адсорбцию полифосфатов на плоскости Гельмгольца в виде поверхности частиц.The progress of the reaction can be monitored either in real time by in situ measurement or offline by sampling and subsequent analysis of the collected sample. Thus, no inventive work is required for the skilled person to establish the correct reaction time for a particular combination of mineral microparticle starting material with organic polyphosphates. For example, the use of ion chromatography would quantify the amount of organic polyphosphate ions disappearing from the bulk solution as a function of time and provide an indirect determination of the amount of such ions that are adsorbed on the surface of aluminum phosphate or calcium phosphate particles. Alternatively, direct measurement of organic polyphosphate ions adsorbed on the surface of the particles can be carried out using sensitive electrochemical methods such as electrochemical scanning tunneling microscopy (STM), electrochemical permeability of quartz crystals (EQCA), or even by detecting changes in mass, using a sensitive quartz microbalance (QCM). According to the electric double layer theory, changes in the electrokinetic potential (zeta potential) of the particles also reflect the adsorption of polyphosphates on the Helmholtz plane in the form of the surface of the particles.

Соответствующая процедура отслеживания реакции обмена лигандами/замещения, описанной выше, включает, таким образом, отслеживание изменения дзета-потенциала в зависимости от времени или в зависимости от концентрации органического полифосфата, поскольку поверхностный электростатический заряд с высокой чувствительностью будет отражать химические модификации поверхности частицы. Дополнительные методы отслеживания модификации поверхности частиц включают, но без ограничения этим, рамановское рассеяние и инфракрасную абсорбционную спектроскопию, которая детектирует конкретные химические признаки адсорбированного органического полифосфата, масс-спектроскопию вторичных ионов, которая отслеживает вторичные ионы (из органических полифосфатов), десорбировавшиеся с поверхности частиц при облучении ионными пучками, или элементный анализ, такой как энергодисперсионное рентгеновское рассеяние, для регистрации присутствия углерода из модификатора в частицах, изначально лишенных углерода. Реакция обмена лигандами/замещения может быть остановлена при достижении желаемого дзета-значения путем удаления органически дериватизированных минеральных микрочастиц из раствора органического полифосфата и промывания их водой. Альтернативно реакция может быть остановлена при отсутствии изменения дзета-потенциала на более чем 10%, предпочтительно не более чем на 5%, в течение периода 5-10 минут, например 5 минут, 7,5 минут или 10 минут.An appropriate procedure for monitoring the ligand exchange/displacement reaction described above thus involves monitoring the change in zeta potential with time or with concentration of the organic polyphosphate, since a highly sensitive surface electrostatic charge will reflect chemical modifications to the surface of the particle. Additional methods for monitoring particle surface modification include, but are not limited to, Raman scattering and infrared absorption spectroscopy, which detects specific chemical signatures of adsorbed organic polyphosphate, secondary ion mass spectroscopy, which monitors secondary ions (from organic polyphosphates) desorbed from particle surfaces at irradiation with ion beams, or elemental analysis, such as energy dispersive X-ray scattering, to detect the presence of carbon from the modifier in particles that are initially devoid of carbon. The ligand exchange/substitution reaction can be stopped when the desired zeta value is reached by removing the organically derivatized mineral microparticles from the organic polyphosphate solution and washing them with water. Alternatively, the reaction can be stopped if there is no change in zeta potential of more than 10%, preferably no more than 5%, over a period of 5-10 minutes, such as 5 minutes, 7.5 minutes or 10 minutes.

Для удобства описанная выше реакция обмена лигандами/замещения с участием минеральных микрочастиц в растворе органического полифосфата в дальнейшем и на протяжении всей настоящей заявки на патент будет называться «уравновешиванием» или «стадией уравновешивания».For convenience, the above-described ligand exchange/displacement reaction involving mineral microparticles in an organic polyphosphate solution will hereinafter and throughout this patent application be referred to as "equilibration" or "equilibration step".

Во втором аспекте настоящим изобретением предоставляются органически дериватизированные минеральные микрочастицы, которые могут быть получены способом уравновешивания в соответствии с первым аспектом.In a second aspect, the present invention provides organically derivatized mineral microparticles that can be obtained by the equilibration process according to the first aspect.

В конкретных вариантах осуществления указанное уравновешивание приводит к частичному или полному замещению фосфат-ионов или гидроксид-ионов, которые расположены на поверхности микрочастиц, органическими полифосфат-ионами.In specific embodiments, said balancing results in partial or complete replacement of phosphate ions or hydroxide ions that are located on the surface of the microparticles with organic polyphosphate ions.

В других конкретных вариантах осуществления указанное уравновешивание проводят с использованием органических полифосфат-ионов общей структуры 1A.In other specific embodiments, said balancing is carried out using organic polyphosphate ions of general structure 1A.

В предпочтительных вариантах осуществления указанное уравновешивание проводят с использованием органических полифосфат-ионов общей структуры 1B.In preferred embodiments, said equilibration is carried out using organic polyphosphate ions of general structure 1B.

В особенно предпочтительном варианте осуществления указанное уравновешивание проводят с использованием фитиновой кислоты/IP-6/инозитгексафосфата или его соли.In a particularly preferred embodiment, said equilibration is carried out using phytic acid/IP-6/inositol hexaphosphate or a salt thereof.

В конкретных вариантах осуществления указанное уравновешивание указанных минеральных микрочастиц с использованием органического полифосфата увеличивает номинальный электростатический потенциал указанных минеральных микрочастиц.In specific embodiments, said balancing said mineral microparticles using an organic polyphosphate increases the nominal electrostatic potential of said mineral microparticles.

В конкретных вариантах осуществления указанное уравновешивание указанных минеральных микрочастиц с использованием органического полифосфата уменьшает размер указанных минеральных микрочастиц.In particular embodiments, said balancing said mineral microparticles using an organic polyphosphate reduces the size of said mineral microparticles.

В конкретных вариантах осуществления указанный раствор органического полифосфата включает отрицательно заряженную соль органического полифосфата, причем, предпочтительно, указанный раствор имеет физиологический pH.In specific embodiments, said organic polyphosphate solution comprises a negatively charged organic polyphosphate salt, preferably said solution having a physiological pH.

В другом варианте осуществления указанный раствор органического полифосфата включает смесь солей двух или более отрицательно заряженных органических полифосфатов.In another embodiment, said organic polyphosphate solution comprises a mixture of salts of two or more negatively charged organic polyphosphates.

В особенно предпочтительных вариантах осуществления указанный раствор органического полифосфата включает инозитгексафосфат (фитиновую кислоту/IP-6).In particularly preferred embodiments, said organic polyphosphate solution comprises inositol hexaphosphate (phytic acid/IP-6).

В других конкретных вариантах осуществления указанная стадия уравновешивания выполняется In other specific embodiments, said balancing step is performed

i. при температуре окружающей среды или при приблизительно 20°C ± 5-10°C,i. at ambient temperature or at approximately 20°C ± 5-10°C,

ii. в течение периода реакции, составляющего по крайней мере 2 минуты, и/илиii. within a reaction period of at least 2 minutes, and/or

iii. с начальной концентрацией органических полифосфатов, составляющей не менее 0,1 мМ и не более 20 мМ, и/илиiii. with an initial concentration of organic polyphosphates of not less than 0.1 mM and not more than 20 mM, and/or

iv. при значениях pH между pH 4,0 и pH 7,5.iv. at pH values between pH 4.0 and pH 7.5.

В конкретных вариантах осуществления указанный исходный материал минеральных микрочастиц имеетIn particular embodiments, said mineral microparticle starting material has

i. номинальный размер, составляющий не менее 0,1 мкм и не более 5 мкм, при измерении в коллоидной суспензии методом DLS или лазерной дифракции, и/илиi. a nominal size of not less than 0.1 µm and not more than 5 µm when measured in a colloidal suspension by DLS or laser diffraction, and/or

ii. дзета-потенциал, составляющий не менее -20 и не более -30 мВ, для фосфата алюминия при измерении при pH 7,0 в дистиллированной воде.ii. a zeta potential of not less than -20 mV and not more than -30 mV for aluminum phosphate when measured at pH 7.0 in distilled water.

iii. дзета-потенциал, составляющий не менее +10 и не более +20 мВ, для гидроксида алюминия при измерении при pH 7,0 в дистиллированной воде.iii. a zeta potential of not less than +10 and not more than +20 mV for aluminum hydroxide when measured at pH 7.0 in distilled water.

iv. дзета-потенциал, составляющий не менее -10 и не более -20 мВ, для фосфата кальция при измерении при pH 7,0 в дистиллированной воде.iv. a zeta potential of not less than -10 mV and not more than -20 mV for calcium phosphate when measured at pH 7.0 in distilled water.

Здесь также предоставляются органически дериватизированные минеральные микрочастицы, полученные путем уравновешивания минеральных микрочастиц, выбранных из списка, состоящего из микрочастиц гидроксида алюминия, микрочастиц фосфата алюминия, микрочастиц аморфного гидроксифосфата алюминия и/или фосфата кальция, причем по крайней мере часть гидроксид-ионов, расположенных на поверхности указанных минеральных микрочастиц, замещена органический полифосфат-ионами.Also provided herein are organically derivatized mineral microparticles obtained by balancing mineral microparticles selected from a list consisting of aluminum hydroxide microparticles, aluminum phosphate microparticles, amorphous aluminum hydroxyphosphate microparticles and/or calcium phosphate, wherein at least a portion of the hydroxide ions located on the surface of these mineral microparticles, is replaced by organic polyphosphate ions.

В конкретных вариантах осуществления органически дериватизированные минеральные микрочастицы в соответствии с настоящим изобретением имеютIn specific embodiments, the organically derivatized mineral microparticles of the present invention have

(i) номинальный дзета-потенциал, составляющий по крайней мере -35 мВ, для фосфата алюминия при измерении при pH 7,0 в дистиллированной воде,(i) a nominal zeta potential of at least -35 mV for aluminum phosphate when measured at pH 7.0 in distilled water,

(ii) дзета-потенциал, составляющий не менее +10 и не более +20 мВ, для гидроксида алюминия при измерении при pH 7,0 в дистиллированной воде.(ii) a zeta potential of not less than +10 and not more than +20 mV for aluminum hydroxide when measured at pH 7.0 in distilled water.

(iii) номинальный дзета-потенциал, составляющий по крайней мере -40 мВ, для фосфата кальция при измерении при pH 7,0 в дистиллированной воде,(iii) a nominal zeta potential of at least -40 mV for calcium phosphate when measured at pH 7.0 in distilled water,

(iv) номинальный размер, составляющий не менее 0,01 мкм и не более 2 мкм,(iv) a nominal size of not less than 0.01 µm and not more than 2 µm,

(v) стехиометрическое отношение Al к P, равное 1,2 +/- 0,15 к 1,(v) a stoichiometric ratio of Al to P equal to 1.2 +/- 0.15 to 1,

(vi) стехиометрическое отношение Ca к P, равное 1,7 +/- 0,2, и/или(vi) a stoichiometric ratio of Ca to P equal to 1.7 +/- 0.2, and/or

(vii) максимальное покрытие поверхности указанных микрочастиц органическими полифосфат-ионами, ведущее к максимальному стехиометрическому отношению nPorg/Al=0,05.(vii) the maximum coverage of the surface of said microparticles with organic polyphosphate ions, leading to the maximum stoichiometric ratio nP org /Al=0.05.

В других конкретных вариантах осуществления органически дериватизированные минеральные микрочастицы предоставляются в виде взвеси или суспензии в стерилизованном, забуференном водно-солевом растворе.In other specific embodiments, the organically derivatized mineral microparticles are provided as a slurry or suspension in a sterilized, buffered aqueous saline solution.

В еще одних конкретных вариантах осуществления органически дериватизированные минеральные микрочастицы предоставляются в виде порошка, высушенного путем замораживания орошением, (Wanning et al., Pharmaceutical spray freeze drying. International Journal of Pharmaceutics, 2015, 488:136-153), готового разведение в стерильной воде.In still other specific embodiments, the organically derivatized mineral microparticles are provided as a spray freeze-dried powder (Wanning et al., Pharmaceutical spray freeze drying. International Journal of Pharmaceutics, 2015, 488:136-153), ready to be reconstituted in sterile water. .

В еще одном конкретном варианте осуществления органически дериватизированные минеральные микрочастицы предоставляются в виде сухого лиофилизированного препарата, необязательно содержащего трегалозу в качестве стабилизирующего наполнителя.In another specific embodiment, the organically derivatized mineral microparticles are provided as a dry lyophilized formulation, optionally containing trehalose as a stabilizing excipient.

В конкретных вариантах осуществления указанные органически дериватизированные минеральные микрочастицы в соответствии с настоящим изобретением обладают увеличенными способностями к связыванию биомолекул по сравнению с исходным материалом минеральных микрочастиц, причем предпочтительно указанная биомолекула имеет заряд, противоположный таковому указанной модифицированной микрочастицы, или причем указанная биомолекула является нейтральной, когда указанная модифицированная микрочастица является нейтральной.In specific embodiments, said organically derivatized mineral microparticles according to the present invention have enhanced biomolecular binding abilities compared to the mineral microparticle starting material, wherein said biomolecule preferably has an opposite charge to that of said modified microparticle, or wherein said biomolecule is neutral when said the modified microparticle is neutral.

В конкретных вариантах осуществления указанная биомолекула представляет собой антиген.In specific embodiments, said biomolecule is an antigen.

Здесь также предусматривается применение в медицине указанных органически дериватизированных минеральных микрочастиц в соответствии с настоящим изобретением.It also provides for the use in medicine of these organically derivatized mineral microparticles in accordance with the present invention.

В конкретных вариантах осуществления указанные органически дериватизированные минеральные микрочастицы в соответствии с настоящим изобретением применяют в качестве систем для доставки или адсорбции биомолекул.In specific embodiments, these organically derivatized mineral microparticles according to the present invention are used as delivery or adsorption systems for biomolecules.

В конкретных вариантах осуществления указанная система доставки биомолекул представляет собой адъювант вакцин.In specific embodiments, said biomolecule delivery system is a vaccine adjuvant.

В конкретных вариантах осуществления указанные органически дериватизированные минеральные микрочастицы в соответствии с настоящим изобретением применяют в качестве вакцинных адъювантов в вакцинах.In specific embodiments, said organically derivatized mineral microparticles according to the present invention are used as vaccine adjuvants in vaccines.

В конкретных вариантах осуществления указанные органически дериватизированные минеральные микрочастицы в соответствии с настоящим изобретением применяют при фракционировании крови, предпочтительно в качестве систем для адсорбции биомолекул.In specific embodiments, said organically derivatized mineral microparticles according to the present invention are used in blood fractionation, preferably as biomolecule adsorption systems.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Фиг. 1. Адсорбционная емкость по отношению к лизоциму куриного яйца (HEL) частиц адъюванта Adju-Phos®, обработанных IP6.Fig. 1. Adsorption capacity for hen egg lysozyme (HEL) of Adju-Phos® adjuvant particles treated with IP6.

На фиг. 1 показано количество HEL, адсорбированного на частицах Adju-Phos®, в зависимости от концентрации HEL в суспензиях. Очевидно, что обработка частиц Adju-Phos® с использованием IP6 увеличивает адсорбционную емкость частиц по сравнению с обработкой метагексафосфатом (m6Pi), при этом максимальная емкость составляет 1,4 мг HEL/мг эквивалентов Al3+ в случае IP6 по сравнению с 1,1 мг HEL/мг эквивалентов Al3+ в случае m6Pi и ~0,8 мг HEL/мг эквивалентов Al3+ в случае ортофосфата (Pi). Кроме того, эти результаты показывают, что превосходная адсорбционная емкость по отношению к HEL у частиц Adju-Phos®, обработанных IP6, достигается даже после автоклавирования, используемого в качестве процесса стерилизации Adju-Phos.In FIG. 1 shows the amount of HEL adsorbed on Adju-Phos® particles as a function of the concentration of HEL in suspensions. It appears that treatment of Adju-Phos® particles with IP6 increases the adsorption capacity of the particles compared to treatment with metahexaphosphate (m6Pi), with a maximum capacity of 1.4 mg HEL/mg Al 3+ equivalents in the case of IP6 compared to 1.1 mg HEL/mg Al 3+ equivalents in the case of m6Pi and ~0.8 mg HEL/mg Al 3+ equivalents in the case of orthophosphate (Pi). In addition, these results show that the excellent HEL adsorption capacity of IP6-treated Adju-Phos® particles is achieved even after autoclaving as the Adju-Phos sterilization process.

Фиг. 2: Эффект инозитгексафосфата (IP6) на дзета-потенциал частиц адъюванта на основе фосфата кальция.Fig. 2: Effect of inositol hexaphosphate (IP6) on the zeta potential of calcium phosphate adjuvant particles.

На фиг. 2 показана зависимость дзета-потенциала частиц фосфата кальция от концентрации ортофосфата (Pi), мета-гексафосфата (m6Pi) и инозитгексафосфата (IP6). Обработка любым фосфатом приводит к увеличению дзета-потенциала частиц фосфата кальция, что предполагает событие адсорбции фосфат-ионов на поверхности частиц. Эта зависимость дзета-потенциала от концентрации напоминает изотерму адсорбции ленгмюровского типа, которая предполагает насыщение сайтов связывания. В то время как ортофосфат приводит к увеличению приблизительно с -5 мВ до -20 мВ, полифосфаты m6Pi и IP6 демонстрируют более резкое увеличение дзета-потенциала приблизительно до -50 мВ и -60 мВ, соответственно.In FIG. Figure 2 shows the dependence of the zeta potential of calcium phosphate particles on the concentration of orthophosphate (Pi), meta-hexaphosphate (m6Pi), and inositol hexaphosphate (IP6). Treatment with any phosphate results in an increase in the zeta potential of the calcium phosphate particles, suggesting an adsorption event of phosphate ions on the surface of the particles. This concentration dependence of the zeta potential resembles a Langmuir-type adsorption isotherm, which suggests saturation of the binding sites. While orthophosphate results in an increase from approximately -5 mV to -20 mV, the m6Pi and IP6 polyphosphates show a sharper increase in zeta potential to approximately -50 mV and -60 mV, respectively.

Фиг 3: Адсорбционная емкость по отношению к лизоциму куриного яйца частиц фосфата кальция, обработанных инозитгексафосфатом (IP6).Figure 3: Adsorption capacity for hen egg lysozyme of calcium phosphate particles treated with inositol hexaphosphate (IP6).

На фиг. 3 показано количество HEL, адсорбированного на частицах фосфата кальция, в зависимости от концентрации HEL в суспензиях. Очевидно, что обработка частиц фосфата кальция с использованием IP6 увеличивает адсорбционную емкость частиц по сравнению с обработкой метагексафосфатом, при этом максимальная емкость составляет ~180 мкг/мг эквивалентов Ca2+ в случае IP6 по сравнению с ~120 мкг/мг эквивалентов Ca2+ в случае m6Pi и ~45 мкг/мг эквивалентов Ca2+ в случае Pi.In FIG. 3 shows the amount of HEL adsorbed on calcium phosphate particles as a function of the concentration of HEL in suspensions. It appears that treatment of calcium phosphate particles with IP6 increases the adsorption capacity of the particles compared to treatment with metahexaphosphate, with a maximum capacity of ~180 µg/mg Ca 2+ equivalents in IP6 compared to ~120 µg/mg Ca 2+ equivalents in in the case of m6Pi and ~45 µg/mg Ca 2+ equivalents in the case of Pi.

Фиг. 4: Адсорбционная емкость по отношению к аденозину, аденозин-5'-монофосфату (АМФ) и аденозин-5'-трифосфату (АТФ) частиц Adju-Phos®.Fig. 4: Adsorption capacity for adenosine, adenosine 5'-monophosphate (AMP) and adenosine 5'-triphosphate (ATP) of Adju-Phos® particles.

Фиг. 4 ясно демонстрирует, каким образом увеличивается в по крайней мере 5 раз адсорбционная емкость по отношению к АТФ по сравнению с АМФ и нефосфорилированным аденозином. Можно сделать вывод, что за этот эффект отвечает присутствие конденсированной трифосфатной группы в АТФ, а не монофосфатной группы в АМФ. Механизмы, с помощью которых трифосфатная группа увеличивает адсорбционную емкость по отношению к аденозину, еще предстоит исследовать. Можно предположить, что присутствие дополнительных гидроксильных групп в полифосфатной цепи статистически увеличивает вероятность связывания с Adju-Phos® посредством обмена лигандами, или что эти реакционноспособные гидроксилы менее стерически затруднены в АТФ. Альтернативно, химическая активность концевых гидроксильных групп в трифосфатной цепи АТФ выше, чем в случае АМФ, или то, что фосфат в α-положении в ATP становится более реакционноспособным благодаря действию пирофосфата (фосфатов в β- и γ-положениях) как уходящая группа.Fig. 4 clearly demonstrates how the adsorption capacity for ATP is increased by at least 5 times compared to AMP and unphosphorylated adenosine. It can be concluded that the presence of a condensed triphosphate group in ATP rather than a monophosphate group in AMP is responsible for this effect. The mechanisms by which the triphosphate group increases adsorption capacity for adenosine remain to be explored. It can be assumed that the presence of additional hydroxyl groups in the polyphosphate backbone statistically increases the likelihood of binding to Adju-Phos® via ligand exchange, or that these reactive hydroxyls are less sterically hindered in ATP. Alternatively, the reactivity of the terminal hydroxyl groups in the triphosphate chain of ATP is higher than in the case of AMP, or that the phosphate at the α-position in ATP becomes more reactive due to the action of pyrophosphate (phosphates at the β- and γ-positions) as a leaving group.

Фиг. 5: Эффект концентрации инозитгексафосфата (IP6) на ζ-потенциал Adju-Phos.Fig. 5: Effect of inositol hexaphosphate (IP6) concentration on the ζ potential of Adju-Phos.

На фиг. 5 показана та же картина, которая наблюдается с другими фосфат- и полифосфат-ионами, когда в первой фазе ζ-потенциал увеличивается с -43 мВ до -60 мВ в ответ на адсорбцию инозитгексафосфата (IP6) на поверхности частиц Adju-Phos® частиц, и когда во второй фазе ζ-потенциал снижается с -60 мВ до -35 мВ, скорее всего, в результате увеличения ионной силы, приводящей к кулоновскому экранированию зарядов и сжатию двойного электростатического слоя. Таким образом, в этом эксперименте обнаруживается, что оптимальный баланс достигается в случае концентрации=5 мМ IP6.In FIG. 5 shows the same pattern as observed with other phosphate and polyphosphate ions when, in the first phase, the ζ potential increases from -43 mV to -60 mV in response to the adsorption of inositol hexaphosphate (IP6) on the surface of Adju-Phos® particles, and when, in the second phase, the ζ potential decreases from -60 mV to -35 mV, most likely as a result of an increase in ionic strength, leading to Coulomb charge shielding and contraction of the electrostatic double layer. Thus, in this experiment, it is found that the optimal balance is achieved in the case of concentration=5 mm IP6.

Фиг. 6A и 6B. Гипотетическая реакция замещения на поверхности частиц гидроксифосфата алюминия и растворенных органических полифосфат-ионов.Fig. 6A and 6B. Hypothetical substitution reaction on the surface of aluminum hydroxyphosphate particles and dissolved organic polyphosphate ions.

На фиг. 6A показано, каким образом минеральные микрочастицы (например, гидроксид алюминия) реагируют с органическим полифосфатом с образованием органически дериватизированных минеральных микрочастиц, в которых некоторые гидроксигруппы были замещены органическими полифосфатными группами.In FIG. 6A shows how mineral microparticles (eg, aluminum hydroxide) react with organic polyphosphate to form organically derivatized mineral microparticles in which some of the hydroxy groups have been replaced by organic polyphosphate groups.

На фиг. 6В показано, каким образом органически дериватизированные минеральные микрочастицы в конечном итоге начинают распадаться из-за (предположительно) отталкивания заряда от заряда.In FIG. 6B shows how organically derivatized mineral microparticles eventually begin to disintegrate due to (presumably) charge-to-charge repulsion.

Фиг. 6C. Электронные микрофотографии (TEM) частиц Adju-Phos® (наверху) и Adju-PhosZP (внизу).Fig. 6C. Electron micrographs (TEM) of Adju-Phos® (top) and Adju-PhosZP (bottom) particles.

На фиг. 6C сравнивается микроскопическая морфология немодифицированных частиц Adju-Phos® (верхнее изображение) с таковой Adju-PhosZP, модифицированных 2 мМ Na-IP6. Частицы Adju-Phos® имеют средний размер данных распределения ~2,5 мкм и состоят из агрегатов небольших пластинчатых кристаллитов размером ~20 нм. При обработке IP6 микроскопические частицы Adju-Phos® частично дезагрегируются, что видно на нижнем изображении в виде отдельных кристаллитов размером ~20 нм.In FIG. 6C compares the microscopic morphology of unmodified Adju-Phos® particles (upper image) with that of Adju-PhosZP modified with 2 mM Na-IP6. The Adju-Phos® particles have an average distribution data size of ~2.5 µm and are composed of aggregates of small lamellar crystallites of ~20 nm. Upon treatment with IP6, microscopic Adju-Phos® particles partially disaggregate, as seen in the lower image as individual ~20 nm crystallites.

Фиг. 7. Адсорбционная емкость по отношению к аденозину, аденозин-5'-монофосфату (АМФ) и аденозин-5'-трифосфату (АТФ) частиц Adju-Phos.Fig. 7. Adsorption capacity for adenosine, adenosine 5'-monophosphate (AMP), and adenosine 5'-triphosphate (ATP) of Adju-Phos particles.

На фиг. 7 показано, каким образом увеличивается в по крайней мере 2 раза адсорбционная емкость по отношению к АТФ по сравнению с АМФ и нефосфорилированным аденозином. Можно сделать вывод, что за этот эффект отвечает присутствие конденсированной трифосфатной группы в АТФ, а не монофосфатной группы в АМФ. Механизмы, с помощью которых трифосфатная группа увеличивает адсорбционную емкость по отношению к аденозину, еще предстоит исследовать. Можно предположить, что присутствие дополнительных гидроксильных групп в полифосфатной цепи статистически увеличивает вероятность связывания с Adju-Phos® посредством обмена лигандами, или что эти реакционноспособные гидроксилы менее стерически затруднены в АТФ. Альтернативно, химическая активность концевых гидроксильных групп в трифосфатной цепи АТФ выше, чем в случае АМФ, или то, что фосфат в α-положении в ATP становится более реакционноспособным благодаря действию пирофосфата (фосфатов в β- и γ-положениях) как уходящая группа.In FIG. 7 shows how the adsorption capacity for ATP increases by at least 2 times compared to AMP and unphosphorylated adenosine. It can be concluded that the presence of a condensed triphosphate group in ATP rather than a monophosphate group in AMP is responsible for this effect. The mechanisms by which the triphosphate group increases adsorption capacity for adenosine remain to be explored. It can be assumed that the presence of additional hydroxyl groups in the polyphosphate backbone statistically increases the likelihood of binding to Adju-Phos® via ligand exchange, or that these reactive hydroxyls are less sterically hindered in ATP. Alternatively, the reactivity of the terminal hydroxyl groups in the triphosphate chain of ATP is higher than in the case of AMP, or that the phosphate at the α-position in ATP becomes more reactive due to the action of pyrophosphate (phosphates at the β- and γ-positions) as a leaving group.

Фиг. 8. Адсорбционная емкость по отношению к аденозину, аденозин-5'-монофосфату (АМФ) и аденозин-5'-трифосфату (АТФ) частиц Alhydrogel.Fig. 8. Adsorption capacity for adenosine, adenosine 5'-monophosphate (AMP) and adenosine 5'-triphosphate (ATP) of Alhydrogel particles.

На фиг. 8 показано, каким образом АТФ и АМФ, обе фосфорилированные формы аденозина, сильно адсорбируются на Alhydrogel по сравнению с нефосфорилированным аденозином. Нет очевидной разницы между адсорбционными емкостями по отношению к АТФ и АМФ, что указывает на то, что присутствие трифосфатной цепи в АТФ, по-видимому, не дает каких-либо дополнительных улучшений по сравнению с монофосфатной группой в АМФ. Это контрастирует с Adju-Phos, адсорбционная емкость по отношению к АТФ которого выше адсорбционной емкости по отношению к АМФ для того же диапазона концентраций. Гидроксид алюминия из-за своей природы имеет гораздо более высокую долю гидроксидных групп (на моль алюминия), чем Adju-Phos (гидроксифосфат алюминия), которые могут вступать в реакцию обмена лигандами с фосфатами. Поэтому ожидается, что Alhydrogel обладает большей адсорбционной емкостью, чем Adju-Phos в отношении фосфорилированных молекул, таких как АТФ или АМФ. Реактивность Alhydrogel по отношению к АМФ и АТФ является одинаковой или схожей, поскольку она может вовлекать только концевую фосфатную группу с небольшой разницей в реактивности.In FIG. 8 shows how ATP and AMP, both phosphorylated forms of adenosine, are highly adsorbed on Alhydrogel compared to unphosphorylated adenosine. There is no apparent difference between the adsorption capacities for ATP and AMP, indicating that the presence of the triphosphate chain in ATP does not appear to provide any additional improvement over the monophosphate group in AMP. This is in contrast to Adju-Phos, whose adsorption capacity for ATP is higher than that for AMP for the same concentration range. Aluminum hydroxide, due to its nature, has a much higher proportion of hydroxide groups (per mole of aluminum) than Adju-Phos (aluminum hydroxyphosphate), which can undergo a ligand exchange reaction with phosphates. Therefore, Alhydrogel is expected to have a greater adsorption capacity than Adju-Phos for phosphorylated molecules such as ATP or AMP. The reactivity of Alhydrogel towards AMP and ATP is the same or similar since it can only involve the terminal phosphate group with little difference in reactivity.

Фиг. 9. Эффект концентрации аденозин-5'-трифосфата (АТФ) и аденозин-5'-монофосфата (АМФ) на ζ-потенциал Adju-Phos.Fig. 9. Effect of concentration of adenosine-5'-triphosphate (ATP) and adenosine-5'-monophosphate (AMP) on the ζ-potential of Adju-Phos.

На фиг. 9 показано, что ζ-потенциал Adju-Phos увеличивается (в абсолютных значениях) с -40 мВ до -48 мВ при увеличении концентрации АТФ до 1 мМ. Дальнейшее увеличение концентрации АТФ с 1 мМ до 6 мМ не приводит к дальнейшему увеличению ζ-потенциала, что указывает на то, что насыщение сайтов адсорбции АТФ достигается в пределах 1 мМ. В отличие от АТФ, обработка АМФ приводила к снижению ζ-потенциала (в абсолютных значениях) с -40 мВ до -35 мВ. Эта разница между АТФ и АМФ может быть объяснена большей адсорбционной емкостью Adju-Phos в отношении АТФ, чем АМФ (фиг. 1), и более высокими отрицательными зарядами, которыми обладает АТФ (трифосфат вместо монофосфата). Никаких значительных изменений ζ-потенциале не наблюдалось для Adju-Phos, обработанного нефосфорилированным аденозином.In FIG. 9 shows that the ζ potential of Adju-Phos increases (in absolute terms) from -40 mV to -48 mV as the ATP concentration increases to 1 mM. A further increase in the ATP concentration from 1 mM to 6 mM does not lead to a further increase in the ζ potential, which indicates that the saturation of ATP adsorption sites is achieved within 1 mM. Unlike ATP, treatment with AMP resulted in a decrease in the ζ potential (in absolute terms) from -40 mV to -35 mV. This difference between ATP and AMP can be explained by the greater adsorption capacity of Adju-Phos for ATP than for AMP (Fig. 1) and the higher negative charges that ATP has (triphosphate instead of monophosphate). No significant changes in ζ-potential were observed for Adju-Phos treated with non-phosphorylated adenosine.

Фиг. 10. Эффект концентрации аденозин-5'-трифосфата (АТФ) и аденозин-5'-монофосфата (АМФ) на высоту слоя осадка Adju-Phos.Fig. 10. Effect of adenosine 5'-triphosphate (ATP) and adenosine 5'-monophosphate (AMP) concentrations on the height of the Adju-Phos precipitate layer.

Фиг. 10 представляет собой фотографию гомогенизированных суспензий в пластиковых спектрофотометрических кюветах, демонстрирующую эффект концентрации аденозин-5'-трифосфата (АТФ) и аденозин-5'-монофосфата (АМФ) на высоту слоя осадка Adju-Phos. Концентрации АТФ слева направо: 0,0 мМ, 0,5 мМ, 1,0 мМ, 2,0 мМ, 3,0 мМ, 4,0 мМ и 5,0 мМ.Fig. 10 is a photograph of homogenized suspensions in plastic spectrophotometric cuvettes showing the effect of adenosine 5'-triphosphate (ATP) and adenosine 5'-monophosphate (AMP) concentration on Adju-Phos precipitate layer height. ATP concentrations from left to right: 0.0 mM, 0.5 mM, 1.0 mM, 2.0 mM, 3.0 mM, 4.0 mM and 5.0 mM.

Фиг. 11. Эффект концентраций аденозин-5'-трифосфата (АТФ) и аденозин-5'-монофосфата (AMP) на высоту слоя осадка Adju-Phos.Fig. 11. Effect of adenosine 5'-triphosphate (ATP) and adenosine 5'-monophosphate (AMP) concentrations on the height of the Adju-Phos sediment layer.

На фиг. 11 показано, что высота слоя осадка Adju-Phos, измеренная после 48 часов в состоянии покоя, уменьшается в зависимости от концентрации АТФ с 16 мм до 9,5 мм. Наиболее резкое уменьшение высоты слоя происходит от 0,0 до 1,0 мМ АТФ, что соответствует диапазону концентраций, в котором ζ-потенциал Adju-Phos наиболее повышен (фиг. 9), что позволяет предположить, что эти два параметра являются связанными. Интересно, что обработка AMP приводит к противоположному эффекту, когда высота слоя осадка Adju-Phos увеличивается в зависимости от концентрации. Похоже, что трифосфатная цепь в аденозин-5'-трифосфате индуцирует упаковку частиц Adju-Phos, несмотря на увеличенный ζ-потенциал, ввиду которого ожидается, что силы электростатического отталкивания будут обособлять частицы друг от друга. Аналогичная картина наблюдается с неорганическими полифосфатами и фитатом (инозитгексафосфатом).In FIG. 11 shows that the height of the Adju-Phos precipitate layer, measured after 48 hours at rest, decreases with ATP concentration from 16 mm to 9.5 mm. The most dramatic decrease in layer height occurs from 0.0 to 1.0 mM ATP, which corresponds to the concentration range in which the Adju-Phos ζ potential is most elevated (Fig. 9), suggesting that the two parameters are related. Interestingly, AMP treatment has the opposite effect, with the height of the Adju-Phos sediment layer increasing in a concentration dependent manner. It appears that the triphosphate chain in adenosine 5'-triphosphate induces packing of the Adju-Phos particles, despite the increased ζ potential, due to which electrostatic repulsive forces are expected to separate the particles from each other. A similar picture is observed with inorganic polyphosphates and phytate (inositol hexaphosphate).

Фиг. 12. Адсорбционная емкость по отношению к аденозину, аденозин-5'-монофосфату (АМФ) и аденозин-5'-трифосфату (АТФ) частиц фосфата кальция.Fig. 12. Adsorption capacity towards adenosine, adenosine-5'-monophosphate (AMP) and adenosine-5'-triphosphate (ATP) of calcium phosphate particles.

На фиг. 12 показано, что фосфат кальция адсорбирует АТФ, АМФ и аденозин, и что адсорбционная емкость увеличивается в зависимости от концентрации, по-видимому, линейно, с незначительным признаком насыщения (внутри диапазона концентраций нуклеотидов, используемых в этом эксперименте). АТФ и АМФ также, по-видимому, адсорбируются в больших количествах, чем аденозин, что позволяет предположить, что фосфатные группы являются причиной более высокой адсорбционной емкости. Можно предположить, что присутствие фосфатных групп в АМФ и АТФ увеличивает адсорбцию на фосфате кальция посредством обмена лигандами с гидроксид-ионами в матрице фосфата кальция, поскольку адъювант на основе фосфата кальция, используемый в этом эксперименте, представляет собой (нерастворимую в воде) гидратированную соль кальция и фосфата с неизвестным стехиометрическим числом гидроксидов.In FIG. 12 shows that calcium phosphate adsorbs ATP, AMP, and adenosine, and that adsorption capacity increases with concentration, apparently linearly, with little sign of saturation (within the range of nucleotide concentrations used in this experiment). ATP and AMP also appear to be adsorbed in greater amounts than adenosine, suggesting that phosphate groups are responsible for the higher adsorption capacity. It can be hypothesized that the presence of phosphate groups in AMP and ATP increases calcium phosphate adsorption via ligand exchange with hydroxide ions in the calcium phosphate matrix, since the calcium phosphate adjuvant used in this experiment is a (water-insoluble) hydrated calcium salt. and phosphate with an unknown stoichiometric number of hydroxides.

Фиг. 13. Эффект концентрации аденозин-5'-трифосфата (АТФ) и аденозин-5'-монофосфата (АМФ) на ζ-потенциал фосфата кальция.Fig. 13. Effect of the concentration of adenosine-5'-triphosphate (ATP) and adenosine-5'-monophosphate (AMP) on the ζ-potential of calcium phosphate.

На фиг. 13 показано, что ζ-потенциал фосфата кальция увеличивается (в абсолютных значениях) с -5 мВ до -40 мВ с увеличением концентрации АТФ до 1 мМ. Это резкое увеличение ζ-потенциала определяется как специфическая адсорбция на поверхности частиц - слое Штерна (согласно модели двойного электростатического слоя). Дальнейшее увеличение концентрации АТФ с 1 мМ до 6 мМ приводит только к незначительному увеличению ζ-потенциала, что указывает на то, что насыщение сайтов адсорбции АТФ достигается в пределах 1 мМ. В отличие от АТФ, обработка АМФ приводит только к небольшому увеличению ζ-потенциала (в абсолютных значениях) с -5 мВ до -10 мВ, что также указывает на специфическую адсорбцию на поверхности частиц. Поскольку адсорбционная емкость по отношению к АТФ и АМФ фосфата кальция кажется одинаковой (фиг. 3), заметная разница в ζ-потенциале между АТФ и АМФ может быть объяснена более высоким отрицательным зарядом, которым обладает АТФ (трифосфат вместо монофосфата). В случае фосфата кальция, обработанного нефосфорилированным аденозином, не наблюдалось значительных изменений ζ-потенциала, что указывает на отсутствие специфической адсорбции на поверхности частиц - слое Штерна. Этот результат указывает на то, что адсорбция аденозина на фосфате кальция (фиг. 3) может быть неспецифической, в результате массопереноса и захвата в гелевую матрицу. Адсорбция АТФ и АМФ является, по-видимому, специфической, поскольку изменения ζ-потенциала указывают на процесс хемосорбции, в результате которого изменяется результирующий электростатический заряд частиц фосфата кальция.In FIG. 13 shows that the ζ potential of calcium phosphate increases (in absolute terms) from -5 mV to -40 mV with increasing ATP concentration to 1 mM. This sharp increase in the ζ-potential is defined as specific adsorption on the particle surface - the Stern layer (according to the double electrostatic layer model). A further increase in the ATP concentration from 1 mM to 6 mM leads only to a slight increase in the ζ potential, which indicates that the saturation of ATP adsorption sites is achieved within 1 mM. In contrast to ATP, treatment with AMP leads only to a slight increase in the ζ potential (in absolute values) from -5 mV to -10 mV, which also indicates specific adsorption on the particle surface. Since the adsorption capacity for ATP and AMP of calcium phosphate seems to be the same (Fig. 3), the marked difference in ζ potential between ATP and AMP can be explained by the higher negative charge that ATP has (triphosphate instead of monophosphate). In the case of calcium phosphate treated with non-phosphorylated adenosine, no significant changes in the ζ-potential were observed, which indicates the absence of specific adsorption on the particle surface - the Stern layer. This result indicates that adsorption of adenosine to calcium phosphate (FIG. 3) may be non-specific, resulting from mass transfer and entrapment into the gel matrix. The adsorption of ATP and AMP is apparently specific, since changes in the ζ potential indicate a chemisorption process, which changes the resulting electrostatic charge of calcium phosphate particles.

Фиг. 14. Фотография гомогенизированных суспензий в пластиковой спектрофотометрической кювете, демонстрирующая эффект концентрации аденозин-5'-трифосфата (АТФ) и аденозин-5'-монофосфата (АМФ) на высоту слоя осадка фосфата кальция. Концентрации АТФ слева направо: 0,0 мМ, 1,0 мМ, 2,0 мМ, 3,0 мМ, 4,0 мМ и 5,0 мМ.Fig. 14. Photograph of homogenized suspensions in a plastic spectrophotometric cuvette showing the effect of the concentration of adenosine 5'-triphosphate (ATP) and adenosine 5'-monophosphate (AMP) on the height of the calcium phosphate precipitate layer. ATP concentrations from left to right: 0.0 mM, 1.0 mM, 2.0 mM, 3.0 mM, 4.0 mM and 5.0 mM.

Фиг. 15. Эффект концентрации аденозин-5'-трифосфата (АТФ) и аденозин-5'-монофосфата (АМФ) на высоту слоя осадка фосфата кальция.Fig. 15. Effect of concentrations of adenosine 5'-triphosphate (ATP) and adenosine 5'-monophosphate (AMP) on the height of the calcium phosphate precipitate layer.

На фиг. 15 показано, что высота слоя осадка фосфата кальция, измеренная после 48 часов в состоянии покоя, уменьшается в зависимости от концентрации АТФ с 11 мм до 6 мм. Наиболее резкое уменьшение высоты слоя происходит от 0,0 до 2,0 мМ АТФ, что соответствует диапазону концентраций, в котором ζ-потенциал фосфата кальция наиболее повышен (фиг. 13), что позволяет предположить, что эти два параметра являются связанными. Интересно, что обработка AMP не изменяет высоту слоя осадка фосфата кальция. Похоже, что трифосфатная цепь в аденозин-5'-трифосфате индуцирует упаковку частиц фосфата кальция, несмотря на увеличенный ζ-потенциал, ввиду которого ожидается, что силы электростатического отталкивания будут обособлять частицы друг от друга. Аналогичная картина наблюдается с неорганическими полифосфатами и фитатом (инозитгексафосфатом).In FIG. 15 shows that the height of the calcium phosphate precipitate layer, measured after 48 hours at rest, decreases as a function of ATP concentration from 11 mm to 6 mm. The most dramatic decrease in layer height occurs from 0.0 to 2.0 mM ATP, which corresponds to the concentration range in which the ζ-potential of calcium phosphate is most elevated (Fig. 13), suggesting that these two parameters are related. Interestingly, AMP treatment does not change the height of the calcium phosphate precipitate layer. It appears that the triphosphate chain in adenosine 5'-triphosphate induces packing of the calcium phosphate particles, despite the increased ζ potential, due to which electrostatic repulsive forces are expected to separate the particles from each other. A similar picture is observed with inorganic polyphosphates and phytate (inositol hexaphosphate).

Фиг. 16. Эффект последовательных разведений Adju-Phos®, первоначально обработанного инозитгексафосфатом натрия.Fig. 16. Effect of serial dilutions of Adju-Phos® initially treated with sodium inositol hexaphosphate.

На фиг. 16 показано, что при разведении 5 мМ имидазолом при pH 7,0 ζ-потенциал необработанного Adju-Phos снижается (в абсолютных значениях) с -35 мВ до -22 мВ в диапазоне разведений от 5-кратного до 320-кратного, соответственно. Напротив, Adju-Phos, первоначально обработанный 0,2 мМ Na-IP6, демонстрирует более высокие значения ζ-потенциала от -47 мВ до -33 мВ, следуя тенденции, параллельной тенденции, наблюдаемой для необработанного Adju-Phos.In FIG. 16 shows that when diluted with 5 mM imidazole at pH 7.0, the ζ potential of untreated Adju-Phos decreases (in absolute terms) from -35 mV to -22 mV over a dilution range of 5-fold to 320-fold, respectively. In contrast, Adju-Phos initially treated with 0.2 mM Na-IP6 showed higher ζ-potential values from -47 mV to -33 mV, following a trend parallel to that observed for untreated Adju-Phos.

В случае необработанного Adju-Phos уменьшение ζ-потенциала в зависимости от разведения можно было бы объяснить уменьшением напряженности электростатического поля, поскольку среднее расстояние между частицами увеличивается с разведением. Это указывает на то, что при низкой кратности разведения частицы находятся на близком расстоянии, и их взаимное электростатическое поле взаимодействует (перекрывается) и кажется более сильным (более высокий ζ-потенциал). С увеличением разведения расстояние между частицами увеличивается, и кажущаяся напряженность электростатического поля уменьшается (более низкий ζ-потенциал). Этот эффект также наблюдается в случае Adju-PhosZP. Однако разница в более высоком ζ-потенциале между Adju-PhosZP и Adju-Phos является постоянным значением=приблизительно -12 мВ.In the case of untreated Adju-Phos, the decrease in ζ-potential as a function of dilution could be explained by a decrease in electrostatic field strength, since the average distance between particles increases with dilution. This indicates that at a low dilution factor, the particles are at a close distance, and their mutual electrostatic field interacts (overlaps) and appears to be stronger (higher ζ-potential). As the dilution increases, the distance between the particles increases and the apparent strength of the electrostatic field decreases (lower ζ-potential). This effect is also observed in the case of Adju-PhosZP. However, the difference in higher ζ potential between Adju-PhosZP and Adju-Phos is a constant value=about -12 mV.

Если бы IP6 только обратимо адсорбировался на Adju-Phos, можно было бы ожидать, что ζ-потенциал Adju-PhosZP при высокой кратности разведения достигнет такового Adju-Phos®, но это не так. 320-кратное разведение исходного Adju-Phos®, обработанного 0,2 мМ IP6, привело бы к конечной концентрации IP6, составляющей 0,6 мкМ. Когда Adju-Phos® обрабатывают концентрациями IP6 ниже 10 мкМ, изменения ζ-потенциала не наблюдается. Таким образом, результат, представленный на фиг. 16, убедительно указывает на то, что часть исходного IP6 сильно адсорбирована на Adju-Phos и необратимо изменила его ζ-потенциал.If IP6 were only reversibly adsorbed on Adju-Phos, one would expect the ζ potential of Adju-PhosZP at high dilution fold to reach that of Adju-Phos®, but this is not the case. A 320-fold dilution of stock Adju-Phos® treated with 0.2 mM IP6 would result in a final IP6 concentration of 0.6 μM. When Adju-Phos® is treated with IP6 concentrations below 10 μM, no change in the ζ potential is observed. Thus, the result shown in Fig. 16 strongly indicates that some of the original IP6 is strongly adsorbed on Adju-Phos and has irreversibly altered its ζ potential.

Фиг. 17. Эффект последовательных разведений Adju-Phos®, первоначально обработанного АТФ.Fig. 17. Effect of serial dilutions of Adju-Phos® initially treated with ATP.

Фиг. 17 показывает, что при разведении 5 мМ имидазолом при pH 7,0 ζ-потенциал обычного (необработанного) Adju-Phos® уменьшается (в абсолютных значениях) с -41 мВ до -27 мВ в диапазоне разведений от 5-кратного до 320-кратного, соответственно. Adju-Phos®, первоначально обработанный 1,0 мМ АТФ, показывает незначительно более высокие значения ζ-потенциала от -44 мВ до -30 мВ, следуя тенденции, параллельной тенденции, наблюдаемой для необработанного Adju-Phos®.Fig. 17 shows that when diluted with 5 mM imidazole at pH 7.0, the ζ potential of regular (untreated) Adju-Phos® decreases (in absolute terms) from -41 mV to -27 mV over a dilution range of 5-fold to 320-fold , respectively. Adju-Phos® initially treated with 1.0 mM ATP showed slightly higher ζ-potential values from -44 mV to -30 mV, following a trend parallel to that observed for untreated Adju-Phos®.

По сравнению с обработкой Adju-Phos IP6 (экспериментом № 12, фиг. 16), Adju-Phos, обработанный АТФ, также показывает увеличение ζ-потенциала независимо от кратности разведения, хотя разница в ζ-потенциале составляет всего лишь приблизительно -3 мВ (по сравнению с -12 мВ для IP6). Следуя той же аргументации, что и в случае эксперимента № 12, этот результат указывает на сильную адсорбцию АТФ на Adju-Phos.Compared to Adju-Phos IP6 treatment (experiment no. 12, Fig. 16), ATP-treated Adju-Phos also shows an increase in ζ-potential regardless of the dilution factor, although the difference in ζ-potential is only approximately -3 mV ( compared to -12 mV for IP6). Following the same reasoning as in the case of experiment no. 12, this result indicates a strong adsorption of ATP on Adju-Phos.

Фиг. 18. Эффект последовательных разведений фосфата кальция, первоначально обработанного IP6 или АТФ.Fig. 18. Effect of serial dilutions of calcium phosphate initially treated with IP6 or ATP.

На фиг. 18 показано, что при разведении 5 мМ имидазолом при pH 7,0 ζ-потенциал необработанного фосфата кальция увеличивается (в абсолютных значениях) с -5 мВ до -10 мВ в диапазоне разведений от 5-кратного до 320-кратного, соответственно. Напротив, фосфат кальция, первоначально обработанный 0,5 мМ Na-IP6, демонстрирует более высокие значения ζ-потенциала от -26 мВ до -23 мВ. Точно так же фосфат кальция, первоначально обработанный 1,0 мМ АТФ, демонстрирует более высокие значения ζ-потенциала от -16 мВ до -22 мВ.In FIG. 18 shows that when diluted with 5 mM imidazole at pH 7.0, the ζ potential of raw calcium phosphate increases (in absolute terms) from -5 mV to -10 mV over a dilution range of 5-fold to 320-fold, respectively. In contrast, calcium phosphate initially treated with 0.5 mM Na-IP6 exhibits higher ζ-potential values from -26 mV to -23 mV. Similarly, calcium phosphate initially treated with 1.0 mM ATP shows higher ζ-potential values from -16 mV to -22 mV.

Если бы IP6 или АТФ только обратимо адсорбировались на фосфате кальция, можно было бы ожидать, что ζ-потенциал фосфата кальция при высокой кратности разведения достигнет такового фосфата кальция, но это не так. 320-кратное разведение исходного фосфата кальция, обработанного либо 0,5 мМ IP6, либо 1,0 мМ АТФ, приведет к конечной концентрации IP6, составляющей 1,5 мкМ IP6 или 3,0 мкМ АТФ, соответственно. Когда фосфат кальция обрабатывают концентрациями IP6 или АТФ ниже 10 мкМ, изменения ζ-потенциала не наблюдается. Таким образом, результат, представленный на фиг. 18, убедительно показывает, что часть исходного IP6 или АТФ сильно адсорбирована на фосфате кальция и необратимо изменила его ζ-потенциал.If IP6 or ATP were only reversibly adsorbed on calcium phosphate, one would expect that the ζ potential of calcium phosphate at high dilution ratios would reach that of calcium phosphate, but this is not the case. A 320-fold dilution of the original calcium phosphate treated with either 0.5 mM IP6 or 1.0 mM ATP will result in a final IP6 concentration of 1.5 μM IP6 or 3.0 μM ATP, respectively. When calcium phosphate is treated with IP6 or ATP concentrations below 10 μM, no change in the ζ potential is observed. Thus, the result shown in Fig. 18 convincingly shows that part of the original IP6 or ATP is strongly adsorbed on calcium phosphate and has irreversibly changed its ζ potential.

ОПРЕДЕЛЕНИЯDEFINITIONS

Если не указано иное, все используемые здесь технические и научные термины имеют то же значение, в котором они обычно понимаются специалистом со средним уровнем компетентности в области, к которой относится это изобретение. Хотя любые методы и материалы, подобные или эквивалентные тем, которые здесь описаны, могут использоваться при осуществлении на практике проверки настоящего изобретения, теперь описываются предпочтительные методы и материалы.Unless otherwise indicated, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as they would normally be understood by a person of ordinary skill in the field to which this invention pertains. While any methods and materials similar or equivalent to those described herein may be used in the practice of testing the present invention, the preferred methods and materials are now described.

В этом описании и прилагаемой формуле изобретения формы единственного числа «a», «an» и «the» включают ссылки во множественном числе, если контекст явно не диктует иное.In this description and the appended claims, the singular forms "a", "an", and "the" include plural references unless the context clearly dictates otherwise.

Используемые здесь термины «содержащий (включающий)», «содержит (включает)» и «состоящий из» являются синонимами с терминами «включающий», «включает» или «содержащий», «содержит» и являются включающими или открытыми и не исключают дополнительные, не перечисленные члены, элементы или стадии метода.As used herein, the terms "comprising (including)", "comprises (includes)", and "consisting of" are synonymous with the terms "comprising", "includes" or "comprising", "comprises" and are inclusive or open and do not exclude additional, non-listed members, elements, or method steps.

Термины «содержащий (включающий)», «содержит (включает)» и «состоящий из» также включают термин «состоящий из».The terms "comprising (including)", "comprises (includes)" and "consisting of" also include the term "consisting of".

Термин «приблизительно», используемый здесь по отношению к измеряемому значению, такому как параметр, количество, продолжительность времени и т.п., предназначен для охвата вариаций +/- 10% или менее, предпочтительно +/- 5% или менее, более предпочтительно +/- 1% или менее, и еще более предпочтительно +/- 0,1% или менее от указанного значения, если такие вариации являются подходящими для выполнения в раскрытом изобретении. Следует понимать, что само значение, к которому относится модификатор «приблизительно», также конкретно и предпочтительно сообщается.The term "approximately" as used herein in relation to a measurable value such as a parameter, quantity, duration of time, etc. is intended to cover variations of +/- 10% or less, preferably +/- 5% or less, more preferably +/- 1% or less, and even more preferably +/- 0.1% or less of the specified value, if such variations are suitable for implementation in the disclosed invention. It should be understood that the value itself to which the modifier "about" refers is also specifically and preferably reported.

Указание числовых диапазонов с помощью конечных точек включает все числа и дроби, входящие в соответствующие диапазоны, а также указанные конечные точки.Specifying numeric ranges using endpoints includes all numbers and fractions in the corresponding ranges, as well as the specified endpoints.

В следующих отрывках различные аспекты или варианты осуществления настоящего изобретения определены подробнее. Каждый аспект или вариант осуществления, определенный таким образом, может быть объединен с любым другим аспектом(ами) или вариантом(ами) осуществления, если явно не указано иное. В частности, любой признак, указанный как предпочтительный или полезный, может быть объединен с любыми другим признаком или признаками, указанными как предпочтительные или полезные.In the following passages, various aspects or embodiments of the present invention are defined in more detail. Each aspect or embodiment so defined may be combined with any other aspect(s) or embodiment(s) unless explicitly stated otherwise. In particular, any feature indicated as being preferred or useful may be combined with any other feature or features indicated as being preferred or useful.

Ссылка в этом описании на «один вариант осуществления», «вариант осуществления» означает, что конкретный признак, структура или характеристика, описанный(ая) в связи с этим вариантом осуществления, включены в по крайней мере один вариант осуществления настоящего изобретения. Таким образом, появление выражений «в одном варианте осуществления» или «в варианте осуществления» в различных местах в этом описании не обязательно относится, но может относиться, к одному и тому же варианту осуществления. Кроме того, конкретные признаки, структуры или характеристики могут быть объединены любым подходящим способом, как будет очевидно специалисту в данной области техники из этого раскрытия, в одном или более вариантах осуществления.Reference in this specification to "one embodiment", "an embodiment" means that a particular feature, structure, or characteristic described in connection with that embodiment is included in at least one embodiment of the present invention. Thus, the appearance of the terms "in one embodiment" or "in an embodiment" in various places in this specification does not necessarily refer, but may refer, to the same embodiment. In addition, specific features, structures, or characteristics may be combined in any suitable manner, as will be apparent to one skilled in the art from this disclosure, in one or more embodiments.

Используемый здесь термин «фосфат алюминия» относится к аморфному гидроксифосфату алюминия (Shirodkar S. et al., Aluminum compounds used as adjuvants in vaccines. Pharmaceutical Research, 1990, 7:1282-1288), в котором некоторые гидроксильные группы гидроксида алюминия замещены фосфатными группами. Неупорядоченное аморфное состояние отвечает за большую площадь поверхности и высокую адсорбционную емкость. Он не является стехиометрическим соединением, и его состав зависит от способа и условий осаждения. Предпочтительно атомное отношение Al:P равно 1,2 ± 0,15-1.The term "aluminum phosphate" as used herein refers to amorphous aluminum hydroxyphosphate (Shirodkar S. et al., Aluminum compounds used as adjuvants in vaccines. Pharmaceutical Research, 1990, 7:1282-1288) in which some of the hydroxyl groups of the aluminum hydroxide are replaced by phosphate groups. . The disordered amorphous state is responsible for the large surface area and high adsorption capacity. It is not a stoichiometric compound and its composition depends on the precipitation method and conditions. Preferably the Al:P atomic ratio is 1.2±0.15-1.

Поверхность фосфата алюминия, упоминаемого здесь, состоит из групп Al-OH и Al-OPO3. Изоэлектрическая точка (IEP) варьируется от 9,4 до 4,5 в зависимости от степени замещения фосфатными группами. Коммерческие адъюванты на основе фосфата алюминия имеют значения IEP в диапазоне от 4,5 до 5,5.The surface of the aluminum phosphate mentioned here consists of Al-OH and Al-OPO 3 groups. The isoelectric point (IEP) varies from 9.4 to 4.5 depending on the degree of substitution with phosphate groups. Commercial aluminum phosphate adjuvants have IEP values ranging from 4.5 to 5.5.

Используемый здесь термин «гидроксид алюминия» относится к оксигидроксиду алюминия, который представляет собой кристаллическое стехиометрическое соединение.As used herein, the term "aluminum hydroxide" refers to aluminum oxyhydroxide, which is a crystalline stoichiometric compound.

Используемый здесь термин «фосфат кальция» относится к негидроксиапатитной форме фосфата кальция или композиционному материалу, содержащему в основном негидроксиапатитную форму фосфата кальция. Фосфат кальция может быть представлен в виде формулы Ca3(PO4)2 или как нестехиометрический гидроксиапатит, Ca10-x(HPO4)x (PO4)6-x (OH)2-x, где x представляет собой целое число от 0 до 2 (Jiang D. et al., Structure and adsorption properties of commercial calcium phosphate adjuvant, Vaccine, 2004, 23:693-698). Например, фосфат кальция может относиться к композиционному материалу, состоящему из брушита (CaHPO4 ⋅ 2 H2O) и фосфата кальция (Ca3(PO4)2), который может быть представлен в виде формулы [Ca3(PO4)2]x ⋅ [CaHPO4 ⋅ 2 H2O]y, где количество фосфата кальция (x) больше количества брушита (y), или где x>y. Конкретнее, фосфат кальция может относиться к композиционному материалу, состоящему из брушита (CaHPO4 ⋅ 2 H2O), в котором весовое отношение Ca/P равно приблизительно 1,29, и негидроксиапатитной формы фосфата кальция (Ca3(PO4)2), в которой весовое соотношение Са/Р равно 1,94. Предпочтительно атомное отношение Ca:P равно 1,7±0,2-1.As used herein, the term "calcium phosphate" refers to a non-hydroxyapatite form of calcium phosphate or a composite material containing primarily a non-hydroxyapatite form of calcium phosphate. Calcium phosphate can be represented as the formula Ca 3 (PO 4 ) 2 or as non-stoichiometric hydroxyapatite, Ca 10-x (HPO 4 ) x (PO 4 ) 6-x (OH) 2-x , where x is an integer from 0 to 2 (Jiang D. et al., Structure and adsorption properties of commercial calcium phosphate adjuvant, Vaccine, 2004, 23:693-698). For example, calcium phosphate may refer to a composite material consisting of brushite (CaHPO 4 ⋅ 2 H 2 O) and calcium phosphate (Ca 3 (PO 4 ) 2 ), which may be represented by the formula [Ca 3 (PO 4 ) 2 ] x ⋅ [CaHPO 4 ⋅ 2 H 2 O] y , where the amount of calcium phosphate (x) is greater than the amount of brushite (y), or where x>y. More specifically, calcium phosphate may refer to a composite material consisting of brushite (CaHPO 4 ⋅ 2 H 2 O) in which the Ca/P weight ratio is approximately 1.29 and the non-hydroxyapatite form of calcium phosphate (Ca 3 (PO 4 ) 2 ) , in which the weight ratio Ca/P is equal to 1.94. Preferably the atomic ratio Ca:P is 1.7±0.2-1.

Используемый здесь термин «микрочастицы» относится к частицам с номинальным размером, составляющим не менее 0,01 мкм и не более 10 мкм, не более 5 мкм или не более 2 мкм. Микрочастицы исходного материала предпочтительно имеют номинальный размер, составляющим не менее 0,1 мкм и не более 5 мкм. Кроме того, когда указанная микрочастица представляет собой микрочастицу фосфата алюминия, микрочастица исходного материала может иметь номинальный ζ-потенциал, составляющий не менее -10 и не более -20 мВ при измерении в дистиллированной воде.The term "microparticles" as used herein refers to particles with a nominal size of not less than 0.01 µm and not more than 10 µm, not more than 5 µm, or not more than 2 µm. The starting material microparticles preferably have a nominal size of not less than 0.1 µm and not more than 5 µm. Further, when said microparticle is an aluminum phosphate microparticle, the starting material microparticle may have a nominal ζ potential of not less than -10 mV and not more than -20 mV when measured in distilled water.

Используемый здесь термин Pi или Pi будет означать неорганический фосфат. Когда конденсированные неорганические фосфаты являются циклическими, добавляется «m» (мета), как в случае m6Pi. Например, дифосфат=2Pi, а метагексафосфат=m6Pi.As used herein, the term Pi or P i will mean inorganic phosphate. When the fused inorganic phosphates are cyclic, "m" (meta) is added, as in the case of m6Pi. For example, diphosphate=2Pi and metahexaphosphate=m6Pi.

Используемый здесь термин «органический полифосфат» будет означать органическую молекулу, замещенную по крайней мере двумя фосфатными группами (-O-PO3), или органическую молекулу, замещенную по крайней мере одной полифосфатной группой -O-PO2-(-O-PO2-)n-O-PO3, где n представляет собой целое число в диапазоне от 0 до 5:As used herein, the term "organic polyphosphate" will mean an organic molecule substituted with at least two phosphate groups (-O-PO 3 ), or an organic molecule substituted with at least one polyphosphate group -O-PO 2 -(-O-PO 2 -) n -O-PO 3 where n is an integer ranging from 0 to 5:

Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000002
Figure 00000003

Используемый здесь термин nPorg означает органический полифосфат с n=количеством фосфатных групп.As used herein, the term nPorg means an organic polyphosphate with n=number of phosphate groups.

Используемый здесь термин «полифосфат» относится к полимерам конденсированного фосфата или фосфорной кислоты, более предпочтительно выбранным из списка, включающего дифосфат, трифосфат, тетрафосфат, пентафосфат, гексафосфат, мета-трифосфат, мета-гексафосфат.As used herein, the term "polyphosphate" refers to polymers of condensed phosphate or phosphoric acid, more preferably selected from a list including diphosphate, triphosphate, tetraphosphate, pentaphosphate, hexaphosphate, meta-triphosphate, meta-hexaphosphate.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Настоящее изобретение представляет собой дальнейшую разработку изобретения, раскрытого в одновременно рассматриваемой международной заявке PCT/EP 2017/076232, которая относится к способу получения модифицированных минеральных микрочастиц, включающему суспендирование минеральных микрочастиц некоторых солей двух- или трехвалентных металлов, выбранных из фосфата алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия и/или фосфата кальция, или их смесей, в водном растворе одного или более неорганических полифосфатов, что вызывает модификацию указанных минеральных микрочастиц, как в плане значительного изменения их номинального электростатического потенциала, так и в плане уменьшения размера частиц.The present invention is a further development of the invention disclosed in the simultaneously considered international application PCT/EP 2017/076232, which relates to a method for obtaining modified mineral microparticles, including the suspension of mineral microparticles of some salts of di- or trivalent metals, selected from aluminum phosphate, amorphous aluminum hydroxyphosphate and/or calcium phosphate, or mixtures thereof, in an aqueous solution of one or more inorganic polyphosphates, which causes said mineral microparticles to be modified, both in terms of a significant change in their nominal electrostatic potential, and in terms of reducing the particle size.

В настоящем изобретении теперь раскрываются органически дериватизированные минеральные микрочастицы, содержащие фосфат алюминия, аморфный гидроксифосфат алюминия, гидроксид алюминия и/или фосфат кальция, полученные аналогичным образом с использованием раствора одного или более органических полифосфатов, например, раствора одного органического полифосфата, в способе получения. Было обнаружено, что способности к связыванию биомолекул, предпочтительно, когда указанная биомолекула представляет собой вакцинный антиген, микрочастиц фосфата алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия, гидроксида алюминия и/или фосфата кальция, значительно улучшаются в результате обработки указанных микрочастиц органическими полифосфатами в сравнение с вышеупомянутой обработкой неорганическими полифосфатами, описанной в одновременно рассматриваемой международной заявке PCT/EP 2017/076232.The present invention now discloses organically derivatized mineral microparticles containing aluminum phosphate, amorphous aluminum hydroxyphosphate, aluminum hydroxide and/or calcium phosphate, prepared in a similar manner using a solution of one or more organic polyphosphates, for example a solution of one organic polyphosphate, in a preparation process. It has been found that the binding abilities of biomolecules, preferably when said biomolecule is a vaccine antigen, of microparticles of aluminum phosphate, amorphous aluminum hydroxyphosphate, aluminum hydroxide and/or calcium phosphate, are significantly improved by treating said microparticles with organic polyphosphates compared to the aforementioned treatment with inorganic polyphosphates described in the simultaneously pending international application PCT/EP 2017/076232.

В частности, было установлено, что предполагаемое замещение фосфат-ионов или гидроксид-ионов органическими полифосфат-ионами увеличивает численное значение ζ-потенциала указанных микрочастиц, тем самым увеличивая напряженность электростатического потенциала, например, для притяжения биомолекул, предпочтительно антигенов, и/или силу связывания с поверхностью указанных микрочастиц. Кроме того, как описано в одновременно рассматриваемой международной заявке PCT/EP 2017/076232, было обнаружено, что замещение исходных анионов в микрочастицах фосфата алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия, гидроксида алюминия и/или фосфата кальция приводит к дестабилизации суперструктуры материала и его распаду. Как следствие, обработка таких микрочастиц неорганическими полифосфатами приводит к уменьшению номинального размера частиц.In particular, it was found that the proposed replacement of phosphate ions or hydroxide ions with organic polyphosphate ions increases the numerical value of the ζ potential of said microparticles, thereby increasing the strength of the electrostatic potential, for example, to attract biomolecules, preferably antigens, and/or the binding force with the surface of these microparticles. In addition, as described in the simultaneously considered international application PCT/EP 2017/076232, it was found that the substitution of the initial anions in the microparticles of aluminum phosphate, amorphous aluminum hydroxyphosphate, aluminum hydroxide and/or calcium phosphate leads to destabilization of the material superstructure and its decomposition. As a consequence, the treatment of such microparticles with inorganic polyphosphates leads to a decrease in the nominal particle size.

В настоящее время установлено, что модификации, описанные в одновременно рассматриваемой международной заявке PCT/EP 2017/076232, включая уменьшение номинального размера микрочастиц фосфата алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия, гидроксида алюминия и/или кальция фосфата, также могут быть достигнуты с использованием органических полифосфатов, описанных здесь.It has now been established that the modifications described in co-pending international application PCT/EP 2017/076232, including the reduction of the nominal size of the microparticles of aluminum phosphate, amorphous aluminum hydroxyphosphate, aluminum hydroxide and/or calcium phosphate, can also be achieved using organic polyphosphates, described here.

Однако реакции с использованием органических полифосфатов, раскрытые здесь, легче контролировать, особенно в отношении уменьшения размера, что будет подробно описано в другом месте настоящего описания. Более того, продукты реакций с использованием органических полифосфатов, описанные здесь, имеют, как правило, более высокую термостойкость, чем термостойкость, наблюдаемая для продуктов реакций с использованием неорганических полифосфатов, описанных в одновременно рассматриваемой международной заявке PCT/EP 2017/076232.However, reactions using organic polyphosphates disclosed herein are easier to control, especially with regard to size reduction, which will be described in detail elsewhere in this specification. Moreover, the reaction products using organic polyphosphates described herein generally have higher thermal stability than those observed for the reaction products using inorganic polyphosphates described in co-pending international application PCT/EP 2017/076232.

В способе в соответствии с настоящим изобретением можно удобно использовать коммерчески доступные микрочастицы фосфата алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия, гидроксида алюминия и/или фосфата кальция.Commercially available microparticles of aluminum phosphate, amorphous aluminum hydroxyphosphate, aluminum hydroxide and/or calcium phosphate can conveniently be used in the process of the present invention.

Соответственно, первый аспект настоящего изобретения относится к способу получения органически дериватизированных минеральных микрочастиц, который включает стадию уравновешивания указанных минеральных микрочастиц с раствором одного или более органических полифосфатов, например, раствором одного органического полифосфат, причем указанные минеральные микрочастицы выбраны из списка, состоящего из микрочастиц фосфата алюминия, микрочастиц аморфного гидроксифосфата алюминия, микрочастиц гидроксида алюминия и/или микрочастиц фосфата кальция, и причем указанный органический полифосфат выбран из соединений формулы 1A или 1B:Accordingly, a first aspect of the present invention relates to a process for producing organically derivatized mineral microparticles which comprises the step of balancing said mineral microparticles with a solution of one or more organic polyphosphates, for example a solution of one organic polyphosphate, said mineral microparticles being selected from a list consisting of aluminum phosphate microparticles. , microparticles of amorphous aluminum hydroxyphosphate, microparticles of aluminum hydroxide and/or microparticles of calcium phosphate, and moreover, the specified organic polyphosphate is selected from compounds of formula 1A or 1B:

Figure 00000001
Figure 00000001

где n представляет собой целое число в диапазоне от 0 до 5, а m представляет собой целое число в диапазоне от 2 до 10, и где Ra обозначает органические заместители, выбранные из аденозина и других нуклеозидов, тиаминов, углеводов и изопренов, а Rb обозначает органические заместители, выбранные из инозитов и других циклитов, а также углеводов.where n is an integer in the range from 0 to 5 and m is an integer in the range from 2 to 10, and where R a denotes organic substituents selected from adenosine and other nucleosides, thiamines, carbohydrates and isoprenes, and R b denotes organic substituents selected from inositols and other cyclites, as well as carbohydrates.

Реакции органических полифосфатов формулы 1A и 1B с минеральными микрочастицами изучались по отдельности, и каждая из них демонстрирует значительные преимущества по сравнению с аналогичной реакцией с неорганическими полифосфатами.The reactions of organic polyphosphates of formula 1A and 1B with mineral microparticles have been studied separately, and each shows significant advantages over the same reaction with inorganic polyphosphates.

Органические полифосфаты формулы 1A с короткой конденсированной полифосфатной группой, такие как трифосфаты (т.е. для которых n=1, примером которых здесь является АТФ), по-видимому, намного лучше реагируют с гидроксильными группами на поверхности частиц фосфата алюминия, чем аналогичный монофосфат (АМФ). Без ограничения какой-либо теорией авторы настоящего изобретения предполагают, что фосфоангидрид в АТФ является более энергоемким и, следовательно, более нуклеофильным. Еще одной причиной могут быть дополнительные отрицательные заряды в молекуле АТФ по сравнению с АМФ.Formula 1A organic polyphosphates with a short fused polyphosphate group, such as triphosphates (i.e. for which n=1, exemplified here by ATP), appear to react much better with hydroxyl groups on the surface of aluminum phosphate particles than the analogous monophosphate. (AMP). Without wishing to be bound by any theory, the inventors of the present invention assume that the phosphoanhydride in ATP is more energy intensive and therefore more nucleophilic. Another reason may be the additional negative charges in the ATP molecule compared to AMP.

Органические полифосфаты формулы 1B выгодны с точки зрения увеличения дзета-потенциала частиц, что снова приводит к увеличению адсорбции антигенов. Это особенно верно в случае органических полифосфатов, полученных из инозитов и других циклитов. Инозитгексафосфат (IP6), например, имеет формальный заряд 12 при нейтральном pH по сравнению с 6 в случае гексаметафосфата (m6Pi). Таким образом, плотность заряда будет на 100% больше в случае IP6, чем в случае m6Pi. Кроме того, экспериментально было показано, что фосфоэфирная связь в IP6 более устойчива к гидролизу, чем фосфоангидрид в m6Pi, что указывает на то, что адъюванты на основе IP6 лучше выдерживают автоклавирование, чем адъюванты на основе m6Pi.Organic polyphosphates of formula 1B are advantageous in terms of increasing the zeta potential of the particles, which again leads to an increase in the adsorption of antigens. This is especially true in the case of organic polyphosphates derived from inositols and other cyclites. Inositol hexaphosphate (IP6), for example, has a formal charge of 12 at neutral pH compared to 6 for hexametaphosphate (m6Pi). Thus, the charge density will be 100% higher in case of IP6 than in case of m6Pi. In addition, the phosphoester bond in IP6 has been experimentally shown to be more resistant to hydrolysis than the phosphoanhydride in m6Pi, indicating that IP6-based adjuvants withstand autoclaving better than m6Pi-based adjuvants.

В предпочтительном варианте осуществления один или более органических полифосфатов выбран из соединений, имеющих общую структуру 1B. В другом предпочтительном варианте осуществления один или более органических полифосфатов выбран из инозитфосфата и фосфатов других циклитов в их различных изомерных и/или энантиомерных формах, например инозитбисфосфата (IP2), инозиттрисфосфата (IP3), инозиттетрафосфата (IP4), инозитпентакисфосфата (IP5) и инозитгексафосфата (IP6), также известного как фитиновая кислота или фитат (в виде соли).In a preferred embodiment, the one or more organic polyphosphates are selected from compounds having the general structure 1B. In another preferred embodiment, the one or more organic polyphosphates are selected from inositol phosphate and other cyclite phosphates in their various isomeric and/or enantiomeric forms, e.g. IP6), also known as phytic acid or phytate (as a salt).

Более предпочтительно, когда один или более органических полифосфатов включает инозиттрисфосфат (IP3) или инозитгексафосфат (IP6).More preferably, the one or more organic polyphosphates include inositol triphosphate (IP3) or inositol hexaphosphate (IP6).

Наиболее предпочтительно настоящее изобретение относится к способу получения органически дериватизированных минеральных микрочастиц, который включает стадию уравновешивания указанных минеральных микрочастиц с раствором инозитгексафосфата (IP6), также известного как фитиновая кислота, или ее соли (фитата), предпочтительно фитата натрия.Most preferably, the present invention relates to a process for the preparation of organically derivatized mineral microparticles which comprises the step of balancing said mineral microparticles with a solution of inositol hexaphosphate (IP6), also known as phytic acid, or a salt (phytate) thereof, preferably sodium phytate.

В другом предпочтительном варианте осуществления минеральные микрочастицы представляют собой микрочастицы фосфата кальция.In another preferred embodiment, the mineral microparticles are calcium phosphate microparticles.

Органически дериватизированные микрочастицы предпочтительно имеют номинальный размер, составляющий не менее 0,01 мкм и не более 1 мкм, предпочтительно от 0,1 до 0,5 мкм, и номинальный ζ-потенциал, определенный в другом месте в описании. Микрочастицы могут иметь различную форму и могут быть, например, сферическими, коническими, эллипсоидными, сложной формы, цилиндрическими или кубическими. Кроме того, все микрочастицы в совокупности микрочастиц могут не иметь одинаковый размер или форму. Используемый здесь термин «модифицированный» или «модифицирование» относится к изменению, изменению или внесению изменений, либо незначительных, либо фундаментальных, в форму или характер объекта, предпочтительно с целью создания улучшенного (модифицированного) варианта указанного объекта. Например, органически дериватизированные минеральные микрочастицы, описанные здесь, могут иметь полное или частичное замещение фосфат-ионов или гидроксид-ионов, которые расположены на поверхности исходного материала исходных немодифицированных микрочастиц, органический полифосфат-ионами, изменение поверхностного заряда, изменение ζ-потенциала, изменение способности к связыванию биомолекул и адсорбции биомолекул и/или изменение размера по сравнению с исходным материалом минеральных микрочастиц перед уравновешиванием с раствором одного или более органических полифосфатов. Предпочтительно, когда указанный поверхностный заряд численно выше, указанный ζ-потенциал численно выше, указанные способности к связыванию биомолекул и адсорбции биомолекул увеличиваются, и/или указанный номинальный размер уменьшается по сравнению с исходным материалом минеральных микрочастиц до уравновешивания с раствором органического полифосфата. В предпочтительных вариантах осуществления указанная биомолекула представляет собой антиген. Кроме того, органически дериватизированные минеральные микрочастицы могут иметь специфические участки связывания для хелирования основных аминокислотных остатков на поверхности пептидов, белков или полипептидов, например биомолекул, которые не присутствуют в исходном материале минеральных микрочастиц.The organically derivatized microparticles preferably have a nominal size of not less than 0.01 µm and not more than 1 µm, preferably from 0.1 to 0.5 µm, and a nominal ζ-potential as defined elsewhere in the specification. The microparticles may have a variety of shapes and may be, for example, spherical, conical, ellipsoidal, irregularly shaped, cylindrical or cubic. In addition, all microparticles in a population of microparticles may not have the same size or shape. The term "modified" or "modifying" as used herein refers to altering, altering or making changes, either minor or fundamental, to the shape or nature of an object, preferably with the aim of creating an improved (modified) version of said object. For example, organically derivatized mineral microparticles described herein may have full or partial replacement of phosphate ions or hydroxide ions, which are located on the surface of the original material of the original unmodified microparticles, organic polyphosphate ions, a change in surface charge, a change in ζ-potential, a change in the ability to the binding of biomolecules and adsorption of biomolecules and/or change in size compared to the source material of the mineral microparticles before balancing with a solution of one or more organic polyphosphates. Preferably, when said surface charge is numerically higher, said ζ-potential is numerically higher, said biomolecule binding and biomolecule adsorption capabilities are increased and/or said nominal size is reduced compared to the mineral microparticle starting material prior to equilibration with the organic polyphosphate solution. In preferred embodiments, said biomolecule is an antigen. In addition, organically derivatized mineral microparticles may have specific binding sites for chelation of basic amino acid residues on the surface of peptides, proteins, or polypeptides, such as biomolecules, that are not present in the original mineral microparticles.

В конкретных вариантах осуществления уравновешивание указанных минеральных микрочастиц с раствором органического полифосфата изменяет номинальный электростатический потенциал указанных минеральных микрочастиц.In specific embodiments, balancing said mineral microparticles with an organic polyphosphate solution changes the nominal electrostatic potential of said mineral microparticles.

Используемые здесь термины «электростатический потенциал», «электрический потенциал» или «V» относятся к общему значению этого термина, как он понимается специалистом в данной области техники, и, в частности, к потенциальной энергии заряженного объекта, такого как протон, электрон или ион, в определенном месте рядом с молекулой и может быть определен как энергия на единицу заряда (q) (V=U/q). Электростатический потенциал может быть представлен в единицах джоули/кулоны или вольтах. Электростатический потенциал может использоваться для прогнозирования и/или расчета энергий, необходимых для перемещения зарядов, например, от одного потенциала V1 к другому потенциалу V2.As used herein, the terms "electrostatic potential", "electrical potential", or "V" refer to the general meaning of that term as understood by one of ordinary skill in the art, and in particular to the potential energy of a charged object such as a proton, electron, or ion. , at a specific location next to the molecule and can be defined as the energy per unit charge (q) (V=U/q). The electrostatic potential can be represented in units of joules/coulombs or volts. The electrostatic potential can be used to predict and/or calculate the energies required to move charges from, for example, one potential V 1 to another potential V 2 .

Используемый здесь термин «дзета-потенциал» или «ζ-потенциал» описывает показатель относительного электрического заряда микрочастиц, взвешенных в жидкости. Конкретнее, ζ-потенциал относится к промежуточному электрическому потенциалу на определенном расстоянии от физической поверхности частицы, границе так называемого диффузного слоя (так называемой плоскости скольжения), где ионы находятся в равновесии между притягивающим электростатическим полем поверхности частицы и окружающей жидкостью (например, растворителем). Соответственно, ζ-потенциал описывает электрический потенциал на определенном расстоянии от физической поверхности частицы, где заряд упомянутой частицы больше не влияет на окружающую жидкость. ζ-потенциал, как правило, находится в диапазоне от +100 мВ до -100 мВ и может быть измерен с помощью Zetasizer nano ZS (Malvern Instruments Inc.) в электрокинетическом режиме, предпочтительно при 25°C и/или в деионизированной воде. На микрочастицы в жидкости распространяется то, что чем выше номинальный ζ-потенциал, тем выше стабильность в плане уменьшения тенденции к осаждению в суспензии. Например, микрочастицы с ζ-потенциалом, составляющим больше +25 мВ или меньше -25 мВ, как правило, обладают высокой степенью стабильности. Изменение ζ-потенциала минеральных микрочастиц путем уравновешивания указанных микрочастиц с раствором органического полифосфата, как здесь описано, может представлять собой увеличение, уменьшение, реверсию и/или нейтрализацию ζ-потенциала указанных микрочастиц. Увеличение или уменьшение номинального ζ-потенциала, как здесь описано, относится к увеличению или уменьшению абсолютного значения номинального ζ-потенциала, независимо от символа ((+) или (-)) перед ним. Например, когда начальный номинальный ζ-потенциал равен -10 мВ, увеличение указанного номинального ζ-потенциала может составлять -15 мВ, -20 мВ, -25 мВ, -30 мВ и т.д., в то время как уменьшение указанного номинального ζ-потенциала может составлять -5 мВ, -3 мВ, -1 мВ, 0 мВ и т.д. Другой пример, когда начальный номинальный ζ-потенциал равен +10 мВ, увеличение указанного номинального ζ-потенциала может составлять +15 мВ, +25 мВ, +50 мВ, +100 мВ и т.д., в то время как уменьшение указанного номинального ζ-потенциала может составлять +5 мВ, +3 мВ, +1 мВ, 0 мВ и т. Д. Изменение любого номинального ζ-потенциала до 0 мВ также может называться нейтрализацией ζ-потенциала. Инверсия номинального ζ-потенциала означает изменение заряда, например, номинальный ζ-потенциал плюс 10 мВ может быть инвертирован до минус 10 мВ.The term "zeta potential" or "ζ potential" as used herein describes the relative electrical charge of microparticles suspended in a liquid. More specifically, the ζ-potential refers to an intermediate electrical potential at a certain distance from the physical surface of the particle, the boundary of the so-called diffuse layer (the so-called glide plane), where ions are in equilibrium between the attractive electrostatic field of the particle surface and the surrounding liquid (e.g., solvent). Accordingly, the ζ-potential describes the electric potential at a certain distance from the physical surface of the particle, where the charge of said particle no longer affects the surrounding liquid. The ζ potential is typically in the range +100 mV to -100 mV and can be measured with a Zetasizer nano ZS (Malvern Instruments Inc.) in electrokinetic mode, preferably at 25° C. and/or in deionized water. It applies to microparticles in liquid that the higher the nominal ζ potential, the higher the stability in terms of reducing the tendency to settle in suspension. For example, microparticles with a ζ potential greater than +25 mV or less than -25 mV generally have a high degree of stability. Changing the ζ potential of the mineral microparticles by balancing said microparticles with an organic polyphosphate solution as described herein can be an increase, decrease, reversal and/or neutralization of the ζ potential of said microparticles. An increase or decrease in the nominal ζ-potential, as described herein, refers to an increase or decrease in the absolute value of the nominal ζ-potential, regardless of the symbol ((+) or (-)) in front of it. For example, when the initial nominal ζ potential is -10 mV, the increase in the specified nominal ζ potential may be -15 mV, -20 mV, -25 mV, -30 mV, etc., while the decrease in the specified nominal ζ -potential can be -5 mV, -3 mV, -1 mV, 0 mV, etc. Another example, when the initial nominal ζ potential is +10 mV, the increase in the specified nominal ζ potential can be +15 mV, +25 mV, +50 mV, +100 mV, etc., while the decrease in the specified nominal The ζ potential can be +5 mV, +3 mV, +1 mV, 0 mV, etc. Changing any nominal ζ potential to 0 mV can also be referred to as neutralizing the ζ potential. Inverting the nominal ζ-potential means changing the charge, for example a nominal ζ-potential of plus 10 mV can be inverted to minus 10 mV.

Тип изменения (например, увеличение, уменьшение, реверсия, нейтрализация) ζ-потенциала минеральных микрочастиц путем уравновешивания указанных микрочастиц с раствором полифосфата, таким как раствор органического полифосфата, как здесь описано, зависит от типа минеральной микрочастицы и ее начального заряда и/или ζ-потенциала. Например, замена гидроксид-ионов на полифосфат-ионы на поверхности положительно заряженного гидроксида алюминия может привести к инверсии ζ-потенциала микрочастиц гидроксида алюминия, в то время как замена фосфат-ионов на органический полифосфат-ионы на поверхности отрицательно заряженного фосфата алюминия или фосфата кальция может привести к увеличению абсолютного значения ζ-потенциала микрочастиц фосфата алюминия или микрочастиц фосфата кальция, соответственно.The type of change (e.g., increase, decrease, reversion, neutralization) of the ζ potential of the mineral microparticles by balancing said microparticles with a polyphosphate solution, such as an organic polyphosphate solution as described here, depends on the type of mineral microparticle and its initial charge and/or ζ- potential. For example, replacing hydroxide ions with polyphosphate ions on the surface of positively charged aluminum hydroxide can lead to an inversion of the ζ potential of aluminum hydroxide microparticles, while replacing phosphate ions with organic polyphosphate ions on the surface of negatively charged aluminum phosphate or calcium phosphate can lead to an increase in the absolute value of the ζ-potential of aluminum phosphate microparticles or calcium phosphate microparticles, respectively.

В конкретных вариантах осуществления указанный исходный материал минеральных микрочастиц имеетIn particular embodiments, said mineral microparticle starting material has

(i) дзета-потенциал, составляющий не менее -20 и не более -30 мВ, для фосфата алюминия при измерении при рН 7,0 в дистиллированной воде.(i) a zeta potential of not less than -20 and not more than -30 mV for aluminum phosphate when measured at pH 7.0 in distilled water.

(ii) дзета-потенциал, составляющий не менее +10 и не более +20 мВ, для гидроксида алюминия при измерении при pH 7,0 в дистиллированной воде.(ii) a zeta potential of not less than +10 and not more than +20 mV for aluminum hydroxide when measured at pH 7.0 in distilled water.

(iii) дзета-потенциал, составляющий не менее -10 и не более -20 мВ, для фосфата кальция при измерении при рН 7,0 в дистиллированной воде.(iii) a zeta potential of not less than -10 and not more than -20 mV for calcium phosphate when measured at pH 7.0 in distilled water.

В конкретных вариантах осуществления уравновешивание микрочастиц фосфата алюминия и/или фосфата кальция с раствором органического полифосфата, как здесь описано, увеличивает напряженность электростатического потенциала и/или абсолютное значение ζ-потенциала указанных микрочастиц. Предпочтительно указанный ζ-потенциал увеличивается до по крайней мере -20 мВ, по крайней мере -25 мВ, по крайней мере -30 мВ, по крайней мере -35 мВ, по крайней мере -40 мВ, по крайней мере -50 мВ, по крайней мере -60 мВ, по крайней мере -70 мВ, по крайней мере -80 мВ или по крайней мере -90 мВ при измерении в дистиллированной воде, предпочтительно по крайней мере -40 мВ, по крайней мере -50 мВ, по крайней мере -60 мВ или по крайней мере -70 мВ, более предпочтительно по крайней мере -50 мВ.In specific embodiments, balancing aluminum phosphate and/or calcium phosphate microparticles with an organic polyphosphate solution, as described herein, increases the electrostatic potential strength and/or the absolute value of the ζ potential of said microparticles. Preferably said ζ potential is increased to at least -20 mV, at least -25 mV, at least -30 mV, at least -35 mV, at least -40 mV, at least -50 mV, at least -60 mV, at least -70 mV, at least -80 mV or at least -90 mV when measured in distilled water, preferably at least -40 mV, at least -50 mV, at least -60 mV or at least -70 mV, more preferably at least -50 mV.

В конкретных вариантах осуществления уравновешивание микрочастиц гидроксида алюминия с раствором органического полифосфата, как здесь описано, аннулирует или реверсирует номинальный электростатический потенциал указанных микрочастиц и/или номинальный ζ-потенциал указанных микрочастиц.In specific embodiments, equilibrating the aluminum hydroxide microparticles with an organic polyphosphate solution as described herein cancels or reverses the nominal electrostatic potential of said microparticles and/or the nominal ζ potential of said microparticles.

В конкретных вариантах осуществления уравновешивание минеральных микрочастиц, описанное здесь, приводит к уменьшению размера указанных микрочастиц. Полученный размер органически дериватизированных минеральных микрочастиц, как правило, зависит от исходного размера микрочастиц исходного материала и от продолжительности периода уравновешивания.In specific embodiments, the implementation of the balancing of mineral microparticles, described here, leads to a decrease in the size of these microparticles. The obtained size of organically derivatized mineral microparticles, as a rule, depends on the initial size of the microparticles of the starting material and on the duration of the equilibration period.

В конкретных вариантах осуществления указанные минеральные микрочастицы исходного материала имеют номинальный размер, составляющий не менее 0,1 мкм и не более 5 мкм, при измерении в коллоидной суспензии с помощью динамического рассеяния света (DLS) или лазерной дифракции.In particular embodiments, said mineral starting material microparticles have a nominal size of at least 0.1 µm and at most 5 µm when measured in a colloidal suspension by dynamic light scattering (DLS) or laser diffraction.

В конкретных вариантах осуществления описанные здесь способы могут предоставить органически дериватизированные минеральные микрочастицы, имеющие размер не более 1 мкм, не более 0,5 мкм, не более 0,2 мкм или не более 0,1 мкм, не более 0,05 мкм, не более 0,02 мкм, предпочтительно не более 0,2 мкм. Например, описанная здесь процедура уравновешивания микрочастиц фосфата алюминия в течение периода до 40 часов может привести к уменьшению номинального значения размера=2 мкм для частиц исходного материала до номинального размера=0,2 мкм для образующихся в результате органически дериватизированных минеральных микрочастиц. Органически дериватизированные микрочастицы, описанные здесь, могут возникать в виде аморфных агрегатов более мелких кристаллитов или более мелких аморфных агрегатов с таким же размером кристаллитов.In specific embodiments, the methods described herein can provide organically derivatized mineral microparticles having a size of no greater than 1 μm, no greater than 0.5 μm, no greater than 0.2 μm, or no greater than 0.1 μm, no greater than 0.05 μm, no more than 0.02 µm, preferably not more than 0.2 µm. For example, the procedure described here for equilibrating aluminum phosphate microparticles over a period of up to 40 hours can result in a reduction in nominal size=2 µm for the starting material particles to a nominal size=0.2 µm for the resulting organically derivatized mineral microparticles. The organically derivatized microparticles described herein may occur as amorphous aggregates of smaller crystallites or smaller amorphous aggregates with the same crystallite size.

В других конкретных вариантах осуществления описанные здесь способы могут предоставить органически дериватизированные минеральные микрочастицы, имеющие размер меньше, чем частицы исходного материала, например, меньше на по крайней мере приблизительно 10%, или по крайней мере приблизительно 20%, или по крайней мере приблизительно 30%, или по крайней мере приблизительно 40%, или по крайней мере приблизительно 50%, или по крайней мере приблизительно 60%, или по крайней мере приблизительно 70%, или по крайней мере приблизительно 80%, или по крайней мере приблизительно 90% по сравнению с размером частиц исходного материала, т.е. минеральных микрочастиц исходного материала, с которыми проводится сравнение.In other specific embodiments, the methods described herein can provide organically derivatized mineral microparticles having a size smaller than the parent material particles, such as at least about 10% less, or at least about 20%, or at least about 30% less. , or at least about 40%, or at least about 50%, or at least about 60%, or at least about 70%, or at least about 80%, or at least about 90% compared with the particle size of the starting material, i.e. mineral microparticles of the source material with which comparison is made.

Используемый здесь термин «уравновешивание», «уравновешивать» или «уравновешивание» относится к действию приведения минеральных микрочастиц, таких как микрочастицы фосфата алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия, гидроксида алюминия и/или фосфата кальция, в контакт с раствором одного или более органических полифосфатов в течение определенного периода времени при определенной температуре и обеспечения потока вещества и/или энергии между минеральными микрочастицами и окружающим раствором одного или более органических полифосфатов до тех пор, пока микрочастицы больше не будут иметь тенденцию к дальнейшему изменению со временем (например, до отсутствия изменения ζ-потенциала). Предполагается, что в течение этого периода времени на поверхности указанных минеральных микрочастиц происходит реакция замещения, или обмена лигандами, гидроксидных или ортофосфатных групп на органический полифосфат-ионы. Эта реакция замещения, или обмен лигандами, продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие.The term "equilibrating", "equilibrating" or "equilibrating" as used herein refers to the act of bringing mineral microparticles, such as microparticles of aluminum phosphate, amorphous aluminum hydroxyphosphate, aluminum hydroxide, and/or calcium phosphate, into contact with a solution of one or more organic polyphosphates for a certain period of time at a certain temperature and ensure the flow of matter and/or energy between the mineral microparticles and the surrounding solution of one or more organic polyphosphates until the microparticles no longer tend to change further with time (for example, until there is no change in the ζ-potential ). It is assumed that during this period of time on the surface of these mineral microparticles there is a substitution reaction, or exchange of ligands, hydroxide or orthophosphate groups for organic polyphosphate ions. This substitution reaction, or ligand exchange, continues until equilibrium is reached.

Стадия уравновешивания, как правило, включает смешивание минеральных микрочастиц с раствором одного или более органических полифосфатов. Неограничивающими примерами устройств, которые могут использоваться для выполнения смешивания, являются качающиеся платформы, вращающаяся карусель, вихревые мешалки, смесители (например, винтовые, ленточные или лопастные) или смесители (например, винтовые, ленточные или лопастные). Кроме того, минеральные микрочастицы можно промыть перед добавлением в раствор одного или более органических полифосфатов. Предпочтительно промывку проводят в деионизированной воде. Продолжительность периода уравновешивания зависит от типа минеральных микрочастиц (например, фосфата алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия, гидроксида алюминия и/или фосфата кальция) и/или цели уравновешивания (например, изменения размера, электростатического потенциала и/или ζ-потенциала указанной микрочастицы) и может варьироваться от по крайней мере 1 минуты до по крайней мере 50 часов. Как правило, для изменения электростатического потенциала и/или ζ-потенциала минеральных микрочастиц, как здесь описано, требуется более короткий период уравновешивания по сравнению с изменением размера. Предпочтительно период уравновешивания для изменения электростатического потенциала и/или ζ-потенциала минеральных микрочастиц составляет не более одного часа, в то время как период уравновешивания для изменения размера минеральных микрочастиц составляет по крайней мере один час. Более предпочтительно, когда период уравновешивания для изменения электростатического потенциала и/или ζ-потенциала минеральных микрочастиц составляет по крайней мере 2 минуты, по крайней мере 3 минуты, по крайней мере 4 минуты, по крайней мере 5 минут, по крайней мере 6 минут, по крайней мере 7 минут, по крайней мере 8 минут, по крайней мере 9 минут, по крайней мере 10 минут, по крайней мере 11 минут, по крайней мере 12 минут, даже более предпочтительно по крайней мере 10 минут, а период уравновешивания для изменения размера минеральных микрочастиц составляет по крайней мере 5 часов, по крайней мере 10 часов, по крайней мере 15 часов, по крайней мере 20 часов, по крайней мере 25 часов, по крайней мере 30 часов, по крайней мере 35 часов, по крайней мере 40 часов, по крайней мере 45 часов, по крайней мере 50 часов, даже более предпочтительно по крайней мере 40 часов. В конкретных вариантах осуществления указанный период уравновешивания выполняется при комнатной температуре. Необязательно, либо раствор одного или более органических полифосфатов может быть удален из полученных органически дериватизированных минеральных микрочастиц, либо полученные органически дериватизированные минеральные микрочастицы могут быть отделены от раствора одного или более органических полифосфатов после периода уравновешивания. Неограничивающими примерами способов достижения этого разделения являются фильтрация, центрифугирование, оптически индуцированные диэлектрофоретические (ODEP) силы, замена буфера, промывка или другие методы, известные специалисту.The balancing step typically involves mixing the mineral microparticles with a solution of one or more organic polyphosphates. Non-limiting examples of devices that can be used to perform mixing are oscillating platforms, a rotating carousel, vortex mixers, mixers (eg screw, belt or paddle) or mixers (eg screw, belt or paddle). In addition, the mineral microparticles can be washed before adding one or more organic polyphosphates to the solution. Preferably, the washing is carried out in deionized water. The length of the equilibration period depends on the type of mineral microparticles (for example, aluminum phosphate, amorphous aluminum hydroxyphosphate, aluminum hydroxide and/or calcium phosphate) and/or the purpose of the equilibration (for example, changing the size, electrostatic potential and/or ζ-potential of said microparticle) and can vary from at least 1 minute to at least 50 hours. As a rule, to change the electrostatic potential and/or ζ-potential of mineral microparticles, as described here, requires a shorter period of equilibrium compared to the change in size. Preferably, the equilibration period for changing the electrostatic potential and/or ζ potential of the mineral microparticles is at most one hour, while the equilibration period for changing the size of the mineral microparticles is at least one hour. More preferably, the equilibration period for changing the electrostatic potential and/or ζ potential of the mineral microparticles is at least 2 minutes, at least 3 minutes, at least 4 minutes, at least 5 minutes, at least 6 minutes, at least 7 minutes, at least 8 minutes, at least 9 minutes, at least 10 minutes, at least 11 minutes, at least 12 minutes, even more preferably at least 10 minutes, and an equilibration period for resizing mineral microparticles is at least 5 hours, at least 10 hours, at least 15 hours, at least 20 hours, at least 25 hours, at least 30 hours, at least 35 hours, at least 40 hours , at least 45 hours, at least 50 hours, even more preferably at least 40 hours. In particular embodiments, said equilibration period is performed at room temperature. Optionally, either the solution of one or more organic polyphosphates can be removed from the resulting organically derivatized mineral microparticles, or the resulting organically derivatized mineral microparticles can be separated from the solution of one or more organic polyphosphates after an equilibration period. Non-limiting examples of methods to achieve this separation are filtration, centrifugation, optically induced dielectrophoretic (ODEP) forces, buffer exchange, washing, or other methods known to those skilled in the art.

Во втором аспекте настоящим изобретением предоставляются органически дериватизированные минеральные микрочастицы, которые могут быть получены способом уравновешивания в соответствии с первым аспектом.In a second aspect, the present invention provides organically derivatized mineral microparticles that can be obtained by the equilibration process according to the first aspect.

Микрочастицы, полученные способом по настоящему изобретению, трудно описать точными, объективными терминами из-за химических реакций, изменений поверхности и уменьшения размера, описанных выше. Измеряемый дзета-потенциал значительно изменяется во время реакции обмена лигандами/замещения, и его следует рассматривать как результат указанных химических реакций, изменений поверхности и уменьшения размера. Однако опыт показывает, что органически дериватизированные минеральные микрочастицы многократно получают с практически идентичными характеристиками/дзета-потенциалом, следуя описанной процедуре. Таким образом, органически дериватизированные минеральные микрочастицы наиболее точно описываются как продукт указанного способа уравновешивания.The microparticles produced by the method of the present invention are difficult to describe in precise, objective terms due to the chemical reactions, surface changes, and size reduction described above. The measured zeta potential changes significantly during the ligand exchange/substitution reaction and should be considered as a result of these chemical reactions, surface changes and size reduction. However, experience shows that organically derivatized mineral microparticles are repeatedly obtained with almost identical characteristics / zeta potential, following the described procedure. Thus, organically derivatized mineral microparticles are most accurately described as the product of this equilibration process.

Как упоминалось выше, предполагается, что органические полифосфаты реагируют с поверхностью фосфата алюминия или фосфата кальция путем обмена лигандами с гидроксид-ионами, связанными с катионом металла ионными связями. Измерение изменений дзета-потенциала частиц является прямым доказательством адсорбции ионов на границе раздела между физической поверхностью частицы и основным объемом растворителя (так называемой плоскость Гельмгольца). В случае отрицательно заряженных органических полифосфатов адсорбция на отрицательно заряженной поверхности неблагоприятна из-за электростатического отталкивания. Однако представленные здесь экспериментальные данные показывают, что дзета-потенциал фосфата алюминия увеличивается при обработке органическими полифосфатами, демонстрируя специфическую адсорбцию органических полифосфатов на частицах фосфата алюминия. Кроме того, данные показывают, что увеличенные значения дзета-потенциала частиц фосфата алюминия, обработанных органическими полифосфатами (по сравнению с необработанными частицами или частицами, обработанными ортофосфатом), сохраняются после экстенсивной промывки частиц деионизированной водой. Данные указывают на то, что органические полифосфаты прочно связываются с поверхностью частиц, что подтверждает факт обмена лигандами.As mentioned above, it is believed that organic polyphosphates react with the aluminum phosphate or calcium phosphate surface by exchanging ligands with hydroxide ions ionically bonded to the metal cation. The measurement of changes in the zeta potential of the particles is a direct evidence of the adsorption of ions at the interface between the physical surface of the particle and the main volume of the solvent (the so-called Helmholtz plane). In the case of negatively charged organic polyphosphates, adsorption on a negatively charged surface is unfavorable due to electrostatic repulsion. However, the experimental data presented here show that the zeta potential of aluminum phosphate increases upon treatment with organic polyphosphates, demonstrating specific adsorption of organic polyphosphates on aluminum phosphate particles. In addition, the data show that increased zeta potential values of aluminum phosphate particles treated with organic polyphosphates (compared to untreated particles or particles treated with orthophosphate) are maintained after extensive washing of the particles with deionized water. The data indicate that organic polyphosphates bind strongly to the surface of the particles, which confirms the fact of ligand exchange.

Следовательно, отслеживание изменения дзета-потенциала частиц в зависимости от времени дает кинетику адсорбции органических полифосфатов на поверхности частиц (плоскости Гельмгольца). Однако этот способ не дает кинетику обмена лигандами взамен гидроксид-ионов. Скорости обмена лигандами в случае Al(III) являются одними из самых медленных, зафиксированных в гидратах алюминия (III) (Martin R.B., The chemistry of aluminum as related to biology and medicine. Clinical Chemistry, 1986, 32:1797-806). Однако в случае фосфата алюминия, где Al(III) в основном образует комплекс с фосфатом, кинетика обмена лигандами взамен гидроксид-ионов в Al(III) неизвестна.Therefore, tracking the change in the zeta potential of particles as a function of time gives the kinetics of adsorption of organic polyphosphates on the particle surface (Helmholtz plane). However, this method does not provide ligand exchange kinetics in place of hydroxide ions. Ligand exchange rates for Al(III) are among the slowest recorded in aluminum(III) hydrates (Martin R.B., The chemistry of aluminum as related to biology and medicine. Clinical Chemistry, 1986, 32:1797-806). However, in the case of aluminum phosphate, where Al(III) mainly forms a complex with phosphate, the kinetics of ligand exchange instead of hydroxide ions in Al(III) is unknown.

Прямые доказательства обмена лигандами с использованием спектроскопии, как ожидается, будут менее сложными, чем для аналогичной реакции с использованием неорганических полифосфатов, из-за присутствия углерода в этих молекулах и присутствия фосфоэфирных связей, что даст отчетливые демаскирующие признаки в аналитической спектроскопии, такие как спектр Рамана или IR, химические демаскирующие признаки, изначально не присутствующие в исходных немодифицированных частицах. Неорганические полифосфаты, состоящие из полимеров фосфорной кислоты, демонстрируют характерные признаки ортофосфата, уже присутствующего в частицах фосфата алюминия или фосфата кальция. Ожидается, что спектр комбинационного рассеяния света (спектр Рамана) от поверхности частицы, модифицированной органическими полифосфатами, будет отличаться от спектра для исходных немодифицированных частиц. Более того, гидроксид-ионы, высвобождаемые в результате реакции обмена лигандами, приведут к подщелачиванию раствора, и измерения pH в зависимости от времени могут, следовательно, также выявить кинетику обмена лигандами.Direct evidence of ligand exchange using spectroscopy is expected to be less difficult than for a similar reaction using inorganic polyphosphates due to the presence of carbon in these molecules and the presence of phosphoester bonds, giving distinct unmasking features in analytical spectroscopy such as the Raman spectrum or IR, chemical revealing features not originally present in the original unmodified particles. Inorganic polyphosphates composed of phosphoric acid polymers show the characteristic features of orthophosphate already present in the aluminum phosphate or calcium phosphate particles. It is expected that the spectrum of Raman scattering of light (Raman spectrum) from the surface of a particle modified with organic polyphosphates will differ from the spectrum for the original unmodified particles. Moreover, the hydroxide ions released from the ligand exchange reaction will lead to an alkalization of the solution, and pH versus time measurements can therefore also reveal the kinetics of the ligand exchange.

В конкретных вариантах осуществления описанный здесь способ начинается с коммерчески доступных (немодифицированных) микрочастиц фосфата алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия, гидроксида алюминия и/или фосфата кальция, которые впоследствии модифицируют. Предпочтительно указанные микрочастицы фосфата алюминия в качестве исходного материала представляют собой микрочастицы AdjuPhos®, а указанные немодифицированные микрочастицы гидроксида алюминия (т.е. исходного материала) представляют собой микрочастицы Alhydrogel®, более предпочтительно микрочастицы 2% AdjuPhos® или 2% Alhydrogel®, соответственно. Предпочтительно указанные микрочастицы фосфата кальция в качестве исходного материала являются негидроксиапатитными микрочастицами. В дальнейших конкретных вариантах осуществления микрочастицы фосфата алюминия или фосфата кальция могут содержать долю гидроксильных групп. В даже дальнейших конкретных вариантах осуществления микрочастицы фосфата алюминия или фосфата кальция могут содержать небольшие доли других химических соединений или элементов, таких как хлорид натрия (например, 0,8% - 1,0% в весовом отношении), хлорид (например, ≤0,33% в весовом отношении), азот (например, ≤0,05% в весовом отношении), нитрат (например, ≤100 частей на миллион), сульфат (например, ≤0,1% в весовом отношении), железо (например, ≤15 частей на миллион), мышьяк (например, ≤1 частей на миллион), тяжелые металлы (например, ≤20 частей на миллион), аммоний (например, ≤50 частей на миллион).In specific embodiments, the process described here begins with commercially available (unmodified) microparticles of aluminum phosphate, amorphous aluminum hydroxyphosphate, aluminum hydroxide and/or calcium phosphate, which are subsequently modified. Preferably said aluminum phosphate microparticles as starting material are AdjuPhos® microparticles and said unmodified aluminum hydroxide microparticles (i.e. starting material) are Alhydrogel® microparticles, more preferably 2% AdjuPhos® or 2% Alhydrogel® microparticles, respectively. Preferably said calcium phosphate microparticles as starting material are non-hydroxyapatite microparticles. In further specific embodiments, the implementation of the microparticles of aluminum phosphate or calcium phosphate may contain a proportion of hydroxyl groups. In even further specific embodiments, the aluminum phosphate or calcium phosphate microparticles may contain small proportions of other chemical compounds or elements such as sodium chloride (e.g. 0.8% - 1.0% w/w), chloride (e.g. ≤0, 33% w/w), nitrogen (e.g. ≤0.05% w/w), nitrate (e.g. ≤100 ppm), sulfate (e.g. ≤0.1% w/w), iron (e.g. ≤15 ppm), arsenic (eg ≤1 ppm), heavy metals (eg ≤20 ppm), ammonium (eg ≤50 ppm).

В конкретных вариантах осуществления способы, включающие стадию уравновешивания указанных микрочастиц гидроксида алюминия, фосфата алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия и/или фосфата кальция с указанным раствором одного или более органических полифосфатов, как здесь описано, приводят к частичному или полному замещению гидроксид-ионов или фосфат-ионов, которые расположены на поверхности микрочастиц, органическими полифосфат-ионами.In specific embodiments, methods comprising the step of equilibrating said microparticles of aluminum hydroxide, aluminum phosphate, amorphous aluminum hydroxyphosphate and/or calcium phosphate with said solution of one or more organic polyphosphates as described herein result in partial or complete replacement of hydroxide ions or phosphate ions, which are located on the surface of microparticles, organic polyphosphate ions.

Используемый здесь термин «замещение» относится к замене одного аниона другим в твердой матрице, также называемой обменом лигандами. Из-за их противоположных зарядов катионы и анионы будут притягиваться друг к другу из-за кулоновских сил, которые они могут оказываться взаимно друг на друга. По мере уменьшения межатомного расстояния оно станет достаточно коротким, чтобы электрон с валентной оболочки аниона переместился на валентную оболочку катиона, тем самым образуя ионную связь (электровалентную). Для сравнения, в гидроксиде алюминия алюминий (Al3+) находится в ионной связи с гидроксидом (ОН). Ионные связи, в отличие от ковалентных связей, не являются локализованными. Максимальное покрытие поверхности микрочастиц фосфата алюминия, гидроксида алюминия или фосфата кальция органическими полифосфат-ионами может находиться в диапазоне от 0,2% до 0,8% (в весовом отношении), при допущении, что микрочастицы имеют простую сферическую форму и монослойное покрытие поверхности органический полифосфат-ионами.The term "substitution" as used herein refers to the replacement of one anion with another in a solid matrix, also referred to as ligand exchange. Due to their opposite charges, cations and anions will be attracted to each other due to the Coulomb forces they can exert mutually on each other. As the interatomic distance decreases, it will become short enough for an electron to move from the valence shell of the anion to the valence shell of the cation, thereby forming an ionic (electrovalent) bond. For comparison, in aluminum hydroxide, aluminum (Al 3+ ) is in ionic bond with the hydroxide (OH). Ionic bonds, unlike covalent bonds, are not localized. The maximum coverage of the surface of microparticles of aluminum phosphate, aluminum hydroxide or calcium phosphate with organic polyphosphate ions can range from 0.2% to 0.8% (w/w), assuming that the microparticles have a simple spherical shape and a monolayer surface coverage of organic polyphosphate ions.

Используемый здесь термин «поверхность» относится к внешней границе трехмерной структуры, такой как микрочастица, белок, пептид, полипептид, биомолекула или антиген, которая доступна для взаимодействия с растворителями (например, водой) и растворенными веществами (например, ионами) из окружающей жидкой среды (например, жидкого буфера), также называемой доступной для растворителя поверхностью. Доступная для растворителя поверхность минеральных микрочастиц, описанная здесь, может быть определена или экстраполирована исходя из изотерм связывания.The term "surface" as used herein refers to the outer boundary of a three-dimensional structure, such as a microparticle, protein, peptide, polypeptide, biomolecule, or antigen, that is available to interact with solvents (eg, water) and solutes (eg, ions) from the surrounding liquid medium. (e.g., liquid buffer), also referred to as the solvent-accessible surface. The solvent accessible surface of the mineral microparticles described herein can be determined or extrapolated from binding isotherms.

В конкретных вариантах осуществления уравновешивание указанных минеральных микрочастиц с раствором одного или более органических полифосфатов, как здесь описано, увеличивает способности к связыванию биомолекул и/или адсорбционную емкость по отношению к биомолекулам указанных минеральных микрочастиц. Способность к связыванию биомолекул и/или адсорбционная емкость по отношению к биомолекулам указанных органических дериватизированных минеральных микрочастиц, выбранных из списка, состоящего из микрочастиц фосфата алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия, гидроксида алюминия и/или фосфата кальция, может быть в по крайней мере 1,5 раза, по крайней мере 2 раза, по крайней мере 2,5 раза, по крайней мере 3 раза, по крайней мере 3,5 раза, по крайней мере 4 раза, по крайней мере 5 раз, по крайней мере 5,5 раз, по крайней мере 6 раз выше способности к связыванию биомолекул и/или адсорбционной емкости по отношению к биомолекулам исходных материалов, выбранных из микрочастиц фосфата алюминия, гидроксида алюминия или фосфата кальция. Предпочтительно указанные биомолекулы представляют собой антигены.In specific embodiments, balancing said mineral microparticles with a solution of one or more organic polyphosphates, as described herein, increases biomolecular binding abilities and/or biomolecule adsorption capacity of said mineral microparticles. Biomolecule binding capacity and/or biomolecule adsorption capacity of said organic derivatized mineral microparticles selected from a list consisting of aluminum phosphate microparticles, amorphous aluminum hydroxyphosphate, aluminum hydroxide and/or calcium phosphate may be at least 1.5 times, at least 2 times, at least 2.5 times, at least 3 times, at least 3.5 times, at least 4 times, at least 5 times, at least 5.5 times, at least 6 times higher biomolecular binding capacity and/or adsorption capacity relative to biomolecules of starting materials selected from microparticles of aluminum phosphate, aluminum hydroxide or calcium phosphate. Preferably, said biomolecules are antigens.

Термин «связывать», «взаимодействовать», «специфически связывать» или «специфически взаимодействовать», используемый на протяжении этого описания, означает, что агент связывается или влияет на одну или более желаемых молекул или аналитов, в значительной степени исключая другие молекулы, которые являются случайными или неродственными, и, возможно, в значительной степени исключая другие молекулы, которые являются структурно родственными. Термин «связывать», «взаимодействовать», «специфически связывать» или «специфически взаимодействовать» не обязательно требует, чтобы агент связывался исключительно с намеченной для него мишенью(ями). Например, можно сказать, что агент специфически связывается с представляющей интерес мишенью(ями), если его сродство к такой намеченной мишени(ям) в условиях связывания больше в по крайней мере приблизительно 2 раза, предпочтительно по крайней мере приблизительно 5, более предпочтительно по крайней мере приблизительно 10 раз, еще более предпочтительно по крайней мере приблизительно 25 раз, еще более предпочтительно по крайней мере приблизительно 50 раз и даже более предпочтительно по крайней мере приблизительно 100 раз, чем его сродство к не являющейся мишенью молекуле.The term "bind", "interact", "specifically bind" or "specifically interact" as used throughout this specification means that an agent binds or affects one or more desired molecules or analytes, to a large extent excluding other molecules that are random or unrelated, and possibly to a large extent excluding other molecules that are structurally related. The term "bind", "interact", "specifically bind" or "specifically interact" does not necessarily require that the agent binds exclusively to its intended target(s). For example, an agent can be said to specifically bind to a target(s) of interest if its affinity for that intended target(s) under binding conditions is greater than at least about 2-fold, preferably at least about 5, more preferably at least at least about 10 times, even more preferably at least about 25 times, even more preferably at least about 50 times, and even more preferably at least about 100 times, than its affinity for the non-target molecule.

Связывание или взаимодействие между агентом и намеченной для него мишенью(ями) может быть нековалентным (т.е. опосредованным нековалентными силами, такими как, например, ионные взаимодействия, водородные мостики, диполярные взаимодействия, ван-дер-ваальсовы взаимодействия и т.п.). Предпочтительно, когда агент может связываться или взаимодействовать с намеченной для него мишенью(ями) со сродством или константой ассоциации (KA) такого связывания KA≥1×106 M-1, более предпочтительно KA≥1×107 M-1, еще более предпочтительно KA≥1×108 M-1, даже более предпочтительно KA≥1×109 M-1, и еще более предпочтительно KA≥1×1010 M-1 или KA≥1×1011 M-1, где KA=[A_T]/[A][T]=ka/kd, где A обозначает агент, T обозначает намеченную мишень, ka обозначает скорость абсорбции, и kd обозначает скорость десорбции. Определение KA может быть выполнено с помощью методов, известных в данной области техники, таких как, например, использование равновесного диализа и анализа графика Скэтчарда.The binding or interaction between the agent and its intended target(s) may be non-covalent (i.e., mediated by non-covalent forces such as, for example, ionic interactions, hydrogen bridges, dipolar interactions, van der Waals interactions, and the like. ). Preferably, the agent can bind or interact with its intended target(s) with an affinity or association constant (K A ) of such binding K A ≥1×10 6 M -1 , more preferably K A ≥1×10 7 M -1 , even more preferably K A ≥1×10 8 M -1 , even more preferably K A ≥1×10 9 M -1 , and even more preferably K A ≥1×10 10 M -1 or K A ≥1×10 11 M -1 where K A =[A_T]/[A][T]=k a /k d , where A is the agent, T is the target, k a is the absorption rate, and k d is the desorption rate. Determination of K A can be performed using methods known in the art, such as, for example, the use of equilibrium dialysis and Scatchard plot analysis.

Для увеличения напряженности электростатического потенциала, ответственного за притяжение биомолекул (и силу связывания) к поверхности микрочастиц, предпочтительно, чтобы абсолютное значение ζ-потенциала модифицированных микрочастиц было как можно более высоким. Кроме того, поскольку более высокое отношение поверхности к весу приводит к более высоким потенциальным загрузкам биомолекулы на единицу веса адъюванта, размер модифицированных микрочастиц находится в субмикронном диапазоне, предпочтительно в нанометровом диапазоне. Предпочтительно указанная биомолекула представляет собой вакцинный антиген.To increase the intensity of the electrostatic potential responsible for the attraction of biomolecules (and binding force) to the surface of microparticles, it is preferable that the absolute value of the ζ-potential of the modified microparticles be as high as possible. In addition, since a higher surface to weight ratio results in higher potential biomolecule loadings per unit weight of adjuvant, the size of the modified microparticles is in the submicron range, preferably in the nanometer range. Preferably said biomolecule is a vaccine antigen.

Первый общий механизм, с помощью которого растворимые ионные частицы могут адсорбироваться на поверхности частиц, заключается в электростатических силах притяжения дальнего действия. Эти силы признаны наиболее важным фактором адсорбции биомолекул, таких как антигены, на поверхности микрочастиц (например, микрочастиц адъюванта). Следуя этому механизму, они приведут к тому, что биомолекулы, такие как антигены, будут захвачены притягивающим электростатическим полем микрочастицы, вышеупомянутого диффузного слоя, со свободой диффундировать внутри диффузного слоя, а также внутрь и наружу относительно основного объема растворитель. По мере приближения биомолекул к поверхности частицы могут иметь место другие силы короткого действия, такие как силы Ван-дер-Ваальса или диполь-дипольные взаимодействия (водородные связи). Эффекты растворителя (гидрофобный эффект) могут также добавить к механизмам и общей силе связывания биомолекулы с поверхностью частицы.The first general mechanism by which soluble ionic particles can be adsorbed to particle surfaces is through long-range electrostatic attractive forces. These forces are recognized as the most important factor in the adsorption of biomolecules, such as antigens, on the surface of microparticles (eg, adjuvant microparticles). By following this mechanism, they will cause biomolecules, such as antigens, to be captured by the attractive electrostatic field of the microparticle, the aforementioned diffuse layer, with freedom to diffuse within the diffuse layer, as well as in and out of the main volume of the solvent. As the biomolecules approach the surface of the particle, other short acting forces such as van der Waals forces or dipole-dipole interactions (hydrogen bonds) may take place. Solvent effects (hydrophobic effect) can also add to the mechanisms and overall strength of the binding of the biomolecule to the surface of the particle.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что за счет увеличения номинального отрицательного электростатического потенциала микрочастиц фосфата алюминия путем уравновешивания указанных микрочастиц в растворе одного или более органических полифосфатов, например в растворе одного органического полифосфата, как здесь описано, напряженность этого электростатического поля также увеличивалась, что, в свою очередь, увеличивало способность к связыванию биомолекул, таких как антигенные белки, с противоположным (положительным) зарядом. Кроме того, не желая ограничиваться какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения предполагают, что замена гидроксидов на органические полифосфаты на поверхности положительно заряженного гидроксида алюминия может привести к инверсии ζ-потенциала, что позволяет адсорбировать положительно заряженные биомолекулы, такие как антигенные белки, которые обычно электростатически отталкиваются от микрочастиц гидроксида алюминия.The present inventors have found that by increasing the nominal negative electrostatic potential of aluminum phosphate microparticles by balancing said microparticles in a solution of one or more organic polyphosphates, such as a solution of one organic polyphosphate as described herein, the strength of this electrostatic field is also increased, which in turn turn, increased the ability to bind biomolecules, such as antigenic proteins, with the opposite (positive) charge. Furthermore, without wishing to be bound by any theory, the present inventors speculate that the replacement of hydroxides with organic polyphosphates on the surface of positively charged aluminum hydroxide may result in a ζ potential inversion, which allows the adsorption of positively charged biomolecules, such as antigenic proteins, which are normally are electrostatically repelled by aluminum hydroxide microparticles.

Не желая ограничиваться какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения предполагают, что второй механизм, посредством которого биомолекулы, такие как антигены, могут связываться с поверхностью минеральных микрочастиц, как здесь описано, заключается в более специфических взаимодействиях, включающих образование ионных связей между положительно заряженными аминокислотами на поверхности белка в качестве биомолекулы, предпочтительно лизином и аргинином, и отрицательно заряженными органическими фосфатными группами на поверхности микрочастиц (например, микрочастиц адъюванта). Сродство фосфатных групп к положительно заряженным аминокислотным остаткам в белках, особенно лизину и аргинину, хорошо документально подтверждено в биохимии на примере протеинкиназ и фосфатаз, причем фосфорильная группа нуклеотидов транзиторно участвует в ионном спаривании с остатками лизина или аргинина каталитического центра фермента (Mavri J. and Vogel M. J., Ion pair formation of phosphorylated amino acids and lysine and arginine side chains: A theoretical study, Proteins Structure Function and Bioinformatics, 1996). В некоторых конкретных случаях белок-белковых взаимодействий было установлено, что этот тип ионной связи может быть столь же прочным, как и ковалентная связь (Woods A. S. and

Figure 00000004
S., Amazing stability of the arginine-phosphate electrostatic interaction, Journal of Proteome Research, 2005), и это свойство используется в случае некоторых применений (Fokkens M. et al., A molecular tweezer for lysine and arginine, Journal of the American Chemical Society, 2005; Schug K. A. et al., Noncovalent binding between guanidinium and anionic groups: focus on biological-and synthetic-based arginine/guanidinium interactions with phosph[on]ate and sulf[on]ate residues, Chemical Reviews, 2005). Авторы настоящего изобретения, кроме того, предполагают, что этот тип взаимодействия может происходить на поверхности фосфатсодержащих микрочастиц (например, используемых в качестве адъювантов), таких как фосфаты алюминия или кальция, при соответствующих значениях pH и ионной силе основного объема растворителя. Кроме того, введение органический полифосфат-ионов на поверхность минеральных микрочастиц, как здесь описано, может улучшить этот механизм связывания таким образом, что благодаря своей полимерной природе и конформационной гибкости органические полифосфаты могут хелатировать положительно заряженные аминокислотные остатки, предпочтительно боковые цепи лизина или аргигина. В результате способность к связыванию или сила связывания для таких биомолекул, как антигены, представляющих такие основные остатки на своей поверхности, может быть значительно улучшена за счет хелатных эффектов. Интересно, что в случае гидроксида алюминия, который является положительно заряженным, в качестве сравнения, замещение некоторых гидроксид-ионов органический полифосфат-ионами может создавать некоторые сайты для специфической адсорбции положительно заряженных биомолекул, таких как антигены, которые, как ожидается в противном случае, будут демонстрировать слабое сродство к гидроксиду алюминия из-за отталкивающих заряд-зарядовых взаимодействий при значениях pH, обычно используемых в случае применений систем доставки или систем биомолекул, таких как производство вакцин.Without wishing to be bound by any theory, the present inventors believe that the second mechanism by which biomolecules such as antigens can bind to the surface of mineral microparticles as described herein lies in more specific interactions involving the formation of ionic bonds between positively charged amino acids. on the surface of the protein as a biomolecule, preferably with lysine and arginine, and negatively charged organic phosphate groups on the surface of microparticles (eg adjuvant microparticles). The affinity of phosphate groups for positively charged amino acid residues in proteins, especially lysine and arginine, is well documented in biochemistry for protein kinases and phosphatases, with the phosphoryl group of nucleotides transiently participating in ion pairing with lysine or arginine residues of the catalytic center of the enzyme (Mavri J. and Vogel MJ, Ion pair formation of phosphorylated amino acids and lysine and arginine side chains: A theoretical study, Proteins Structure Function and Bioinformatics, 1996). In some specific cases of protein-protein interactions, it has been found that this type of ionic bond can be as strong as a covalent bond (Woods AS and
Figure 00000004
S., Amazing stability of the arginine-phosphate electrostatic interaction, Journal of Proteome Research, 2005), and this property is used in some applications (Fokkens M. et al., A molecular tweezer for lysine and arginine, Journal of the American Chemical Society, 2005; Schug KA et al., Noncovalent binding between guanidinium and anionic groups: focus on biological-and synthetic-based arginine/guanidinium interactions with phosph[on]ate and sulf[on]ate residues, Chemical Reviews, 2005). The present inventors further contemplate that this type of interaction can occur on the surface of phosphate-containing microparticles (eg, used as adjuvants), such as aluminum or calcium phosphates, at appropriate pH and bulk solvent ionic strength. In addition, the introduction of organic polyphosphate ions onto the surface of mineral microparticles as described herein can improve this binding mechanism such that, due to their polymeric nature and conformational flexibility, organic polyphosphates can chelate positively charged amino acid residues, preferably lysine or argigin side chains. As a result, the binding capacity or binding strength for biomolecules such as antigens presenting such basic residues on their surface can be greatly improved by chelating effects. Interestingly, in the case of aluminum hydroxide, which is positively charged, by comparison, substitution of some hydroxide ions for organic polyphosphate ions may create some sites for the specific adsorption of positively charged biomolecules, such as antigens, that would otherwise be expected to be exhibit a low affinity for aluminum hydroxide due to repulsive charge-charge interactions at pH values commonly used in delivery systems or biomolecular systems applications such as vaccine production.

Другой аспект настоящего изобретения относится к органически дериватизированным минеральным микрочастицам, выбранным из списка, состоящего из микрочастиц фосфата алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия, гидроксида алюминия и/или фосфата кальция, в которых ортофосфат-ионы, расположенные на поверхности микрочастиц фосфата алюминия или фосфата кальция, или гидроксид-ионы, расположенные на поверхности микрочастиц гидроксида алюминия, частично или полностью замещены органический полифосфат-ионами.Another aspect of the present invention relates to organically derivatized mineral microparticles selected from the list consisting of microparticles of aluminum phosphate, amorphous aluminum hydroxyphosphate, aluminum hydroxide and/or calcium phosphate, in which orthophosphate ions located on the surface of the microparticles of aluminum phosphate or calcium phosphate, or hydroxide ions located on the surface of aluminum hydroxide microparticles are partially or completely replaced by organic polyphosphate ions.

В конкретных вариантах осуществления органически дериватизированные минеральные микрочастицы, описанные здесь, имеютIn specific embodiments, the organically derivatized mineral microparticles described herein have

(i) номинальный ζ-потенциал, составляющий по крайней мере - 40 мВ, для фосфата алюминия при измерении при pH 7,0 в дистиллированной воде или(i) a nominal ζ potential of at least -40 mV for aluminum phosphate when measured at pH 7.0 in distilled water, or

(ii) номинальный ζ-потенциал, составляющий по крайней мере менее -20 мВ, для гидроксида алюминия при измерении при pH 7,0 в дистиллированной воде или(ii) a nominal ζ potential of at least -20 mV for aluminum hydroxide when measured at pH 7.0 in distilled water, or

(iii) номинальный ζ-потенциал, составляющий по крайней мере -40 мВ, для фосфата кальция при измерении при pH 7,0 в дистиллированной воде.(iii) a nominal ζ potential of at least -40 mV for calcium phosphate when measured at pH 7.0 in distilled water.

В конкретных вариантах осуществления модифицированные микрочастицы фосфата алюминия имеют номинальный ζ-потенциал, составляющий по крайней мере -20 мВ, по крайней мере -25 мВ, по крайней мере -30 мВ, по крайней мере -35 мВ, по крайней мере -40 мВ, по крайней мере -50 мВ, по крайней мере -60 мВ, по крайней мере -70 мВ, по крайней мере -80 мВ или по крайней мере -90 мВ при измерении в дистиллированной воде, предпочтительно по крайней мере -40 мВ, по крайней мере -50 мВ, по крайней мере -60 мВ, по крайней мере -70 мВ, более предпочтительно по крайней мере -50 мВ.In specific embodiments, the modified aluminum phosphate microparticles have a nominal ζ potential of at least -20 mV, at least -25 mV, at least -30 mV, at least -35 mV, at least -40 mV, at least -50 mV, at least -60 mV, at least -70 mV, at least -80 mV or at least -90 mV when measured in distilled water, preferably at least -40 mV, at least at least -50 mV, at least -60 mV, at least -70 mV, more preferably at least -50 mV.

В конкретных вариантах осуществления органически дериватизированные минеральные микрочастицы, выбранные из списка, состоящего из микрочастиц фосфата алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия, гидроксида алюминия и/или фосфата кальция, в соответствии с настоящим изобретением имеют номинальный размер, составляющий не менее 0,01 мкм и не более 2 мкм, не более 1 мкм, не более 0,5 мкм, не более 0,2 мкм, не более 0,1 мкм, не более 0,05 мкм, не более 0,02 мкм, предпочтительно не более 2 мкм.In specific embodiments, the organically derivatized mineral microparticles selected from the list consisting of aluminum phosphate, amorphous aluminum hydroxyphosphate, aluminum hydroxide and/or calcium phosphate microparticles according to the present invention have a nominal size of at least 0.01 µm and at most 2 µm, not more than 1 µm, not more than 0.5 µm, not more than 0.2 µm, not more than 0.1 µm, not more than 0.05 µm, not more than 0.02 µm, preferably not more than 2 µm.

В конкретных вариантах осуществления органически дериватизированный фосфат алюминия в соответствии с настоящим изобретением имеет стехиометрическое отношение Al к P, составляющее 1,2 +/- 0,15 к 1.In specific embodiments, the organically derivatized aluminum phosphate of the present invention has a stoichiometric ratio of Al to P of 1.2 +/- 0.15 to 1.

В конкретных вариантах осуществления органически дериватизированный фосфат кальция в соответствии с настоящим изобретением имеет стехиометрическое отношение Ca к P, составляющее 1,7 +/- 0,20 к 1.In specific embodiments, the organically derivatized calcium phosphate of the present invention has a stoichiometric Ca to P ratio of 1.7 +/- 0.20 to 1.

В конкретных вариантах осуществления органически дериватизированные минеральные микрочастицы, описанные здесь, могут иметь максимальное покрытие поверхности указанных микрочастиц органическими полифосфат-ионами от 0,2 до 0,8% в весовом отношении.In specific embodiments, the organically derivatized mineral microparticles described herein may have a maximum surface coverage of said microparticles with organic polyphosphate ions from 0.2 to 0.8% by weight.

Как отмечалось выше, минералсодержащие адъюванты, включая фосфат алюминия, гидроксид алюминия и фосфат кальция, успешно применялись в приготовлении вакцин в течение десятилетий для усиления иммунного ответа на убитые, инактивированные и субъединичные антигены.As noted above, mineral adjuvants including aluminum phosphate, aluminum hydroxide, and calcium phosphate have been used successfully in vaccine formulation for decades to enhance the immune response to killed, inactivated, and subunit antigens.

В конкретных вариантах осуществления органически дериватизированные минеральные микрочастицы, описанные здесь, обладают увеличенными способностями к связыванию биомолекул по сравнению с микрочастицами гидроксида алюминия, фосфата алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия и/или фосфата кальция в качестве исходного материала, причем, предпочтительно, указанная биомолекула имеет заряд, противоположный заряду указанной модифицированной микрочастицы, или причем указанная биомолекула является нейтральной, когда указанная модифицированная микрочастица является нейтральной. Например, органически дериватизированные микрочастицы фосфата алюминия заряжены отрицательно и предпочтительно связываются с положительно заряженными биомолекулами.In specific embodiments, the organically derivatized mineral microparticles described herein have enhanced biomolecular binding abilities compared to aluminum hydroxide, aluminum phosphate, amorphous aluminum hydroxyphosphate and/or calcium phosphate microparticles as a starting material, wherein said biomolecule preferably has a charge, opposite to the charge of said modified microparticle, or wherein said biomolecule is neutral when said modified microparticle is neutral. For example, organically derivatized aluminum phosphate microparticles are negatively charged and preferentially bind to positively charged biomolecules.

Используемый здесь термин «биомолекулы», как подразумевается, включает ингредиенты или агенты, которые происходят от живых организмов путем очистки или синтеза и которые могут быть биологически активными. Эти термины также включают диагностические средства, а также так называемые «космецевтики». Диагностические средства включают, например, флуоресцентные белки (например, зеленый флуоресцентный белок или GFP) или радиоактивно меченные молекулы. Космецевтики включают активные ингредиенты, которые влияют на внешний вид индивидуума, например на кожу, волосы, губы и глаза, и включают средства против морщин и средства, улучшающие цвет лица. В этих применениях модифицированные микрочастицы, описанные здесь, предпочтительно имеют наружное применение. Активные фармацевтические ингредиенты (также называемые лекарственными средствами или лекарствами) представляют особый интерес и образуют подгруппу биомолекул.As used herein, the term "biomolecules" is intended to include ingredients or agents that are derived from living organisms by purification or synthesis and that may be biologically active. These terms also include diagnostics as well as so-called "cosmeceuticals". Diagnostic agents include, for example, fluorescent proteins (eg, green fluorescent protein or GFP) or radiolabeled molecules. Cosmeceuticals include active ingredients that affect the appearance of an individual, such as the skin, hair, lips, and eyes, and include anti-wrinkle agents and complexion-improving agents. In these applications, the modified microparticles described herein are preferably applied externally. Active pharmaceutical ingredients (also called drugs or drugs) are of particular interest and form a subset of biomolecules.

Биомолекулы могут включать небольшие молекулы (например, имеющие молекулярную массу, составляющую менее приблизительно 1500), синтетические или природные, такие как моносахариды, дисахариды, трисахариды, олигосахариды, пептиды, нуклеиновые кислоты, а также аналоги и производные нуклеиновых кислот; или большие молекулы, включая плазмиды, векторы, полисахариды, биологические макромолекулы, например, более крупные пептиды (полипептиды), белки, аналоги пептидов и их производные, пептидомиметики, молекулы на основе нуклеиновых кислот (например, ДНК, РНК, мРНК, тРНК, иРНК, миРНК, микроРНК или любые другие ДНК- или РНК-подобные молекулы), полинуклеотиды, олигонуклеотиды, ферменты, антибиотики, экстракты, полученные из биологических материалов, таких как бактерии, растения, грибы или клетки или ткани животных, терапевтические средства, профилактические средства, диагностические средства, визуализирующие средства, аптамеры (включая аптамеры в виде олигонуклеотидных или белковых молекул).Biomolecules can include small molecules (eg, having a molecular weight of less than about 1500), synthetic or natural, such as monosaccharides, disaccharides, trisaccharides, oligosaccharides, peptides, nucleic acids, and analogs and derivatives of nucleic acids; or large molecules, including plasmids, vectors, polysaccharides, biological macromolecules, e.g. larger peptides (polypeptides), proteins, peptide analogs and their derivatives, peptidomimetics, nucleic acid-based molecules (e.g. DNA, RNA, mRNA, tRNA, mRNA , miRNA, microRNA or any other DNA or RNA-like molecules), polynucleotides, oligonucleotides, enzymes, antibiotics, extracts derived from biological materials such as bacteria, plants, fungi or animal cells or tissues, therapeutic agents, prophylactic agents, diagnostic tools, imaging tools, aptamers (including aptamers in the form of oligonucleotide or protein molecules).

В одном варианте осуществления биомолекулы являются водорастворимыми, в частности водорастворимыми активными фармацевтическими ингредиентами. Такие ингредиенты могут относиться к классу I или III биофармацевтической системы классификации (BCS), которая подразделяет лекарственные вещества на четыре класса: класс I - высокая проницаемость, высокая растворимость; класс II - высокая проницаемость, низкая растворимость; класс III - низкая проницаемость, высокая растворимость; класс IV - низкая проницаемость, низкая растворимость. Водорастворимые лекарственные средства также могут быть определены по количеству воды (г), необходимому для растворения 1 г соединения, причем водорастворимые лекарственные средства представляют собой те, которые соответствуют следующим критериям растворимости: 10-30 г («растворимые»); 30-100 г («труднорастворимые»); 100-1000 г («малорастворимые»); 1000-10000 г («очень малорастворимые» или «плохорастворимые»); или особенно растворимые, труднорастворимые и малорастворимые лекарственные средства.In one embodiment, the biomolecules are water soluble, in particular water soluble active pharmaceutical ingredients. Such ingredients may be class I or III of the Biopharmaceutical Classification System (BCS), which categorizes drug substances into four classes: class I - high permeability, high solubility; class II - high permeability, low solubility; class III - low permeability, high solubility; class IV - low permeability, low solubility. Water-soluble drugs can also be defined by the amount of water (g) required to dissolve 1 g of a compound, water-soluble drugs being those that meet the following solubility criteria: 10-30 g ("soluble"); 30-100 g ("hardly soluble"); 100-1000 g ("poorly soluble"); 1000-10000 g ("very slightly soluble" or "poorly soluble"); or particularly soluble, sparingly soluble and sparingly soluble drugs.

В другом варианте осуществления биомолекулы могут представлять собой антитела или фрагменты антител. Термин «антитело», как подразумевается, включает моноклональные антитела, поликлональные антитела и полиспецифические антитела (например, биспецифические антитела). Фрагменты антител включают часть антитела, обычно его антигенсвязывающую или вариабельную область. Примеры фрагментов антител включают Fab-, Fab'-, F(ab')2- и Fv-фрагменты; диатела; линейные антитела; одноцепочечные молекулы антител; полиспецифические антитела, образованные из фрагментов антител.In another embodiment, the biomolecules may be antibodies or antibody fragments. The term "antibody" is intended to include monoclonal antibodies, polyclonal antibodies, and polyspecific antibodies (eg, bispecific antibodies). Antibody fragments include a portion of an antibody, typically its antigen-binding or variable region. Examples of antibody fragments include Fab-, Fab'-, F(ab') 2 - and Fv fragments; diabody; linear antibodies; single chain antibody molecules; polyspecific antibodies formed from antibody fragments.

В предпочтительных вариантах осуществления биомолекулы могут представлять собой антигены, которые способны индуцировать иммунный ответ в организме-хозяине. Соответственно, в предпочтительных вариантах осуществления органически дериватизированные минеральные микрочастицы, описанные здесь, обладают увеличенными способностями к связыванию антигенов по сравнению с микрочастицами исходного материала: фосфата алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия, гидроксида алюминия и/или фосфата кальция, причем предпочтительно указанный антиген имеет заряд, противоположный заряду указанной модифицированной микрочастицы, или причем указанный антиген является нейтральным, когда указанная модифицированная микрочастица является нейтральной. Например, модифицированные микрочастицы фосфата алюминия заряжены отрицательно и предпочтительно связываются с положительно заряженными антигенами.In preferred embodiments, the biomolecules may be antigens that are capable of inducing an immune response in the host. Accordingly, in preferred embodiments, the organically derivatized mineral microparticles described herein have increased antigen-binding abilities compared to the microparticles of the starting material: aluminum phosphate, amorphous aluminum hydroxyphosphate, aluminum hydroxide and/or calcium phosphate, and preferably said antigen has an opposite charge the charge of said modified microparticle, or wherein said antigen is neutral when said modified microparticle is neutral. For example, modified aluminum phosphate microparticles are negatively charged and preferentially bind to positively charged antigens.

Термин «организм-хозяин», как правило, обозначает животных, предпочтительно позвоночных, в том числе птиц, людей и не являющихся людьми млекопитающих, таких как мыши, крысы, хомяки, морские свинки, свиньи, коровы, лошади, овцы, козы, собаки, кошки или приматы.The term "host organism" generally refers to animals, preferably vertebrates, including birds, humans, and non-human mammals such as mice, rats, hamsters, guinea pigs, pigs, cows, horses, sheep, goats, dogs , cats or primates.

В конкретных вариантах осуществления органически дериватизированные минеральные микрочастицы, описанные здесь, могут обладать увеличенными адсорбционными емкостями по отношению к антигенам в результате их повышенных способностей к связыванию антигенов. Такие увеличенные адсорбционные емкости по отношению к антигенам сделают возможным создание комбинированных вакцин, которые могут содержать антигены от большего числа инфекционных агентов по сравнению с теми, что доступны в предшествующем уровне техники. Адсорбционные емкости по отношению к белкам адъюванта могут быть определены с помощью ряда аналитических методов. Например, сравнивая содержание белка в водной фазе раствора антигена до и после адсорбции на адъюванте (Lindblad E., Aluminum compounds for use in vaccines, Immunology and Cell Biology, 2004, 82:497-505), или в случае, если доступно антитело, специфическое для желаемого антигена, адсорбцию, адсорбционную емкость по отношению к белку можно определить с использованием методов иммунопреципитации, используя либо количественный иммуноэлектрофорез, либо простую радиальную иммунодиффузию. Без использования антитела ее можно проверить спектрофотометрически (Lindblad E., Aluminum compounds for use in vaccines, Immunology and Cell Biology, 2004, 82:497-505).In specific embodiments, the organically derivatized mineral microparticles described herein may have increased adsorption capacities for antigens as a result of their increased antigen-binding abilities. Such increased adsorption capacities for antigens will make it possible to create combination vaccines that can contain antigens from a greater number of infectious agents than those available in the prior art. Adsorption capacities for adjuvant proteins can be determined using a number of analytical methods. For example, comparing the protein content in the aqueous phase of an antigen solution before and after adsorption to an adjuvant (Lindblad E., Aluminum compounds for use in vaccines, Immunology and Cell Biology, 2004, 82:497-505), or in the case where an antibody is available, specific for the desired antigen, adsorption, adsorption capacity for protein can be determined using immunoprecipitation techniques using either quantitative immunoelectrophoresis or simple radial immunodiffusion. Without the use of an antibody, it can be checked spectrophotometrically (Lindblad E., Aluminum compounds for use in vaccines, Immunology and Cell Biology, 2004, 82:497-505).

Используемый здесь термин «адсорбция» относится к физической адсорбции (например, за счет силы Ван-дер-Ваальса) или хемосорбции (например, за счет ковалентной или ионной связи), при которой устанавливается связь между поверхностью микрочастиц и биомолекулой (например, антигеном и/или органической молекулой).As used herein, the term “adsorption” refers to physical adsorption (eg, by van der Waals force) or chemisorption (eg, by covalent or ionic bonding) in which a bond is established between the surface of microparticles and a biomolecule (eg, antigen and/or or organic molecule).

В конкретных вариантах осуществления способности к связыванию биомолекул у указанных органически дериватизированных минеральных микрочастиц, выбранных из списка, состоящего из микрочастиц гидроксида алюминия, фосфата алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия и/или фосфата кальция, в по крайней мере 1,5 раза, по крайней мере 2 раза, по крайней мере 2,5 раза, по крайней мере 3 раза, по крайней мере 3,5 раза, по крайней мере 4 раза, по крайней мере 5 раз, по крайней мере 5,5 раз, по крайней мере 6 раз выше способностей к связыванию биомолекул у микрочастиц исходного материала: гидроксида алюминия, фосфата алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия и/или фосфата кальция, предпочтительно, когда указанная биомолекула является антигеном. Отношение адсорбированной биомолекулы (например, антигена) к микрочастицам гидроксида алюминия (мг/г), фосфата алюминия (мг/г), аморфного гидроксифосфата алюминия (мг/г) или фосфата кальция (мг/г) зависит от комбинации типа модифицированной микрочастицы и природы биомолекулы (например, антиген). Например, отношение биомолекулы (например, антигена) к минеральной микрочастице (мг/г) может составлять по крайней мере 3, по крайней мере 4, по крайней мере 5, по крайней мере 6, по крайней мере 7, по крайней мере 8, по крайней мере 9, по крайней мере 10, по крайней мере 11, по крайней мере 12, предпочтительно по крайней мере 12.In specific embodiments, the ability to bind biomolecules in these organically derivatized mineral microparticles selected from the list consisting of microparticles of aluminum hydroxide, aluminum phosphate, amorphous aluminum hydroxyphosphate and/or calcium phosphate, at least 1.5 times, at least 2 times, at least 2.5 times, at least 3 times, at least 3.5 times, at least 4 times, at least 5 times, at least 5.5 times, at least 6 times higher the ability to bind biomolecules in the microparticles of the source material: aluminum hydroxide, aluminum phosphate, amorphous aluminum hydroxyphosphate and/or calcium phosphate, preferably when said biomolecule is an antigen. The ratio of adsorbed biomolecule (e.g., antigen) to microparticles of aluminum hydroxide (mg/g), aluminum phosphate (mg/g), amorphous aluminum hydroxyphosphate (mg/g), or calcium phosphate (mg/g) depends on the combination of the type of modified microparticle and the nature biomolecules (for example, an antigen). For example, the ratio of biomolecule (e.g. antigen) to mineral microparticle (mg/g) may be at least 3, at least 4, at least 5, at least 6, at least 7, at least 8, according to at least 9, at least 10, at least 11, at least 12, preferably at least 12.

Органически дериватизированные минеральные микрочастицы, выбранные из списка, состоящего из микрочастиц гидроксида алюминия, фосфата алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия и/или фосфата кальция, в соответствии с настоящим изобретением могут обладать улучшенными физико-химическими свойствами, т.е. повышенной коллоидной стабильностью или пониженной агрегацией, что может быть обусловлено увеличением электростатического отталкивания между частицами; и/или увеличенной адсорбцией и связыванием биомолекул, предпочтительно, когда указанная биомолекула является антигеном.The organically derivatized mineral microparticles selected from the list consisting of aluminum hydroxide, aluminum phosphate, amorphous aluminum hydroxyphosphate and/or calcium phosphate microparticles according to the present invention may have improved physicochemical properties, i. increased colloidal stability or reduced aggregation, which may be due to an increase in electrostatic repulsion between particles; and/or increased adsorption and binding of biomolecules, preferably when said biomolecule is an antigen.

Кроме того, другим аспектом настоящего изобретения является применение указанных органически дериватизированных минеральных микрочастиц, описанных здесь, в медицине.In addition, another aspect of the present invention is the use of these organically derivatized mineral microparticles described herein in medicine.

В конкретных вариантах осуществления «лекарственное средство» может быть лекарством для человека и/или используемым в ветеринарии.In specific embodiments, the "drug" may be a human and/or veterinary drug.

В конкретных вариантах осуществления органически дериватизированные минеральные микрочастицы, описанные здесь, могут применяться в качестве систем доставки или адсорбции биомолекул, причем предпочтительно указанная система доставки биомолекул представляет собой адъювант вакцины.In specific embodiments, the organically derivatized mineral microparticles described herein can be used as biomolecule delivery or adsorption systems, preferably said biomolecule delivery system being a vaccine adjuvant.

В конкретных вариантах осуществления указанные органически дериватизированные минеральные микрочастицы, описанные здесь, могут применяться в вакцинах, предпочтительно в качестве систем доставки биомолекул, более предпочтительно в качестве адъювантов вакцин.In specific embodiments, said organically derivatized mineral microparticles described herein can be used in vaccines, preferably as biomolecule delivery systems, more preferably as vaccine adjuvants.

В конкретных вариантах осуществления указанные органически дериватизированные минеральные микрочастицы, описанные здесь, могут применяться для производства вакцины.In specific embodiments, these organically derivatized mineral microparticles described herein can be used to manufacture a vaccine.

В других конкретных вариантах осуществления органически дериватизированные минеральные микрочастицы, полученные из исходного материала, выбранного из гидроксида алюминия, фосфата алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия и/или фосфата кальция, могут применяться для производства адъюванта вакцины или компонента вакцины, и/или могут применяться при производстве вакцины.In other specific embodiments, organically derivatized mineral microparticles derived from a starting material selected from aluminum hydroxide, aluminum phosphate, amorphous aluminum hydroxyphosphate, and/or calcium phosphate may be used to manufacture a vaccine adjuvant or vaccine component, and/or may be used in the manufacture of a vaccine. .

Модифицированные минеральные микрочастицы, с поверхностью которых связаны антигены, как здесь описано, могут применяться для индукции выработки антител, таких как поликлональные антитела, у животных. Это достигается путем инъекции указанных минеральных микрочастиц, с поверхностью которых связаны антигены, лабораторным или сельскохозяйственным животным с целью индукции высоких уровней экспрессии антигенспецифических антител в сыворотке, которые затем могут быть выделены из животного. Поликлональные антитела могут быть выделены непосредственно из сыворотки, в то время как моноклональные антитела получают путем слияния секретирующих антитела клеток селезенки иммунизированных мышей с иммортализованными клетками миеломы для создания линий моноклональных гибридомных клеток, которые экспрессируют специфические антитела в супернатант клеточной культуры.Modified mineral microparticles, to the surface of which antigens are bound, as described here, can be used to induce the production of antibodies, such as polyclonal antibodies, in animals. This is achieved by injecting said mineral microparticles, to the surface of which antigens are bound, into laboratory or farm animals in order to induce high levels of expression of antigen-specific antibodies in serum, which can then be isolated from the animal. Polyclonal antibodies can be isolated directly from serum, while monoclonal antibodies are obtained by fusing antibody-secreting spleen cells of immunized mice with immortalized myeloma cells to create monoclonal hybridoma cell lines that express specific antibodies in cell culture supernatant.

Следовательно, другим аспектом настоящего изобретения является применение органических дериватизированных минеральных микрочастиц в соответствии с настоящим изобретением для продукции антител.Therefore, another aspect of the present invention is the use of organic derivatized mineral microparticles in accordance with the present invention for the production of antibodies.

Минеральные микрочастицы, способные к связыванию биомолекул и/или загрязнителей (например, мышьяка, хрома, нитрата, кальция, радия, урана, фторида), могут применяться в качестве систем адсорбции биомолекул, например, в процессах очистки, разделения и деконтаминации водных и других растворов, содержащих ионы, (например, в качестве ионообменников). Например, положительно заряженные минеральные микрочастицы могут быть способны связывать отрицательно заряженный альбумин и поэтому могут применяться для удаления альбумина из образцов крови. В другом примере заряженные минеральные микрочастицы могут применяться для селективного обогащения в отношении кислых или основных белков в различных образцах. В промышленных масштабах очистку, разделение и деконтаминацию часто проводят с использованием сорбционных колонок (например, ионообменной хроматографии).Mineral microparticles capable of binding biomolecules and/or contaminants (e.g., arsenic, chromium, nitrate, calcium, radium, uranium, fluoride) can be used as adsorption systems for biomolecules, for example, in the purification, separation and decontamination of aqueous and other solutions containing ions (for example, as ion exchangers). For example, positively charged mineral microparticles may be able to bind negatively charged albumin and may therefore be used to remove albumin from blood samples. In another example, charged mineral microparticles can be used to selectively enrich acidic or basic proteins in a variety of samples. On an industrial scale, purification, separation and decontamination is often carried out using sorption columns (eg, ion exchange chromatography).

Соответственно, органически дериватизированные минеральные микрочастицы, описанные здесь, могут применяться в качестве систем адсорбции биомолекул в процессах очистки, разделения и деконтаминации.Accordingly, the organically derivatized mineral microparticles described herein can be used as adsorption systems for biomolecules in purification, separation, and decontamination processes.

В конкретных вариантах осуществления органически дериватизированные минеральные микрочастицы, описанные здесь, могут применяться для удаления нежелательных белков во время фракционирования крови.In specific embodiments, the organically derivatized mineral microparticles described herein can be used to remove unwanted proteins during blood fractionation.

Настоящее изобретение дополнительно проиллюстрировано следующими неограничивающими примерами.The present invention is further illustrated by the following non-limiting examples.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Эксперимент № 1Experiment #1

Адсорбцию модельного антигена в виде лизоцима куриного яйца (HEL) проводили с использованием частиц Adju-Phos®, обработанных инозитгексафосфатом (IP6), и сравнивали с метагексафосфатом (m6Pi), ортофосфатом (Pi) и водой в качестве контролей. Adju-Phos® с концентрацией 20 г/л обрабатывали путем добавления IP6 или m6Pi до конечной концентрации 5 мМ, и pH снова доводили до pH 5,0, и суспензию оставляли на 12 часов при осторожном перемешивании для уравновешивания и для гарантии отсутствия возникновения осаждения частиц. Затем частицы Adju-Phos® тщательно промывали ультрачистой водой для удаления избытка ионов и автоклавировали. pH суспензии доводили до 7,0 перед проведением адсорбции HEL.Adsorption of model hen egg lysozyme (HEL) antigen was performed using Adju-Phos® particles treated with inositol hexaphosphate (IP6) and compared with metahexaphosphate (m6Pi), orthophosphate (Pi) and water as controls. Adju-Phos® at a concentration of 20 g/l was treated by adding IP6 or m6Pi to a final concentration of 5 mM, and the pH was again adjusted to pH 5.0, and the suspension was left for 12 hours with gentle agitation to equilibrate and to ensure that no precipitation of particles occurred. . The Adju-Phos® particles were then thoroughly washed with ultrapure water to remove excess ions and autoclaved. The pH of the suspension was adjusted to 7.0 before carrying out the HEL adsorption.

Адсорбционную емкость частиц определяли в зависимости от концентрации HEL. Последовательные разведения были сделаны исходя из 2 мМ исходного раствора HEL и добавлены соответственно к фиксированным объемам частиц фосфата кальция, например, конечные концентрации варьировались от 10 мкМ до 120 мкМ, а конечная концентрация частиц фосфата кальция составляла 4 мг/мл. Смеси оставляли для уравновешивания на 30 минут при комнатной температуре при перемешивании, чтобы гарантировать отсутствие возникновения седиментации частиц. Количество адсорбированного HEL определяли по количеству, оставшемуся в супернатанте после осаждения частиц. Результаты представлены на фиг. 1.The adsorption capacity of the particles was determined as a function of the HEL concentration. Serial dilutions were made from a 2 mM HEL stock solution and added respectively to fixed volumes of calcium phosphate particles, e.g., final concentrations ranged from 10 μM to 120 μM, and the final concentration of calcium phosphate particles was 4 mg/ml. The mixtures were left to equilibrate for 30 minutes at room temperature with stirring to ensure that sedimentation of the particles did not occur. The amount of adsorbed HEL was determined from the amount remaining in the supernatant after particle settling. The results are shown in FIG. 1.

Эксперимент № 2Experiment #2

Эффект концентрации инозит-6-фосфата (I6P) на дзета-потенциал частиц фосфата кальция. Частицы адъюванта на основе фосфата кальция (Brenntag-Biosector, Дания) тщательно промывали ультрачистой водой (6 мкСм/см) перед обработкой в течение 60 минут при комнатной температуре различными концентрациями ортофосфата (Pi), метагексафосфата (m6Pi) или инозит-гексафосфат (IP6). Измерения дзета-потенциала выполняли с помощью Zetasizer Nano ZS (Malvern, Великобритания) на 10-кратных разведениях исходной суспензии промытых частиц в соответствующих фосфатных растворах. Результаты представлены на фиг. 2.Effect of inositol-6-phosphate (I6P) concentration on the zeta potential of calcium phosphate particles. Calcium phosphate adjuvant particles (Brenntag-Biosector, Denmark) were thoroughly washed with ultrapure water (6 μS/cm) before being treated for 60 minutes at room temperature with various concentrations of orthophosphate (Pi), metahexaphosphate (m6Pi) or inositol hexaphosphate (IP6) . Zeta potential measurements were performed using a Zetasizer Nano ZS (Malvern, UK) on 10-fold dilutions of the initial suspension of washed particles in the corresponding phosphate solutions. The results are shown in FIG. 2.

Эксперимент № 3Experiment #3

Адсорбцию модельного антигена в виде лизоцима куриного яйца (HEL) проводили с использованием частиц фосфата кальция, обработанных 0,2 мМ фосфатами, для определения адсорбционной емкости частиц в зависимости от концентрации HEL. Последовательные разведения были сделаны исходя из 2 мМ исходного раствора HEL и добавлены соответственно к фиксированным объемам частиц фосфата кальция, например, конечные концентрации находились в диапазоне от 10 мкМ до 120 мкМ, а конечная концентрация частиц фосфата кальция составляла 4 мг/мл. Смеси оставляли для уравновешивания на 30 минут при комнатной температуре при перемешивании, чтобы гарантировать отсутствие возникновения седиментации частиц. Количество адсорбированного HEL определяли по количеству, оставшемуся в супернатанте после осаждения частиц. Результаты представлены на фиг. 3.Adsorption of the model hen egg lysozyme (HEL) antigen was performed using calcium phosphate particles treated with 0.2 mM phosphates to determine the adsorption capacity of the particles as a function of HEL concentration. Serial dilutions were made from a 2 mM HEL stock solution and added respectively to fixed volumes of calcium phosphate particles, e.g., final concentrations ranged from 10 μM to 120 μM, and the final concentration of calcium phosphate particles was 4 mg/ml. The mixtures were left to equilibrate for 30 minutes at room temperature with stirring to ensure that sedimentation of the particles did not occur. The amount of adsorbed HEL was determined from the amount remaining in the supernatant after particle settling. The results are shown in FIG. 3.

Эксперимент № 4Experiment #4

Влияние степени фосфорилирования аденозинсодержащих нуклеотидов на адсорбцию на Adju-Phos® исследовали путем сравнения аденозинтрифосфата (АТФ) с аденозинмонофосфатом (АМФ) и аденозином (А). Adju-Phos® с концентрацией 1% (в отношении веса к объему) доводили до pH 7,0 и смешивали с растворами А, АМФ и АТФ с концентрациями от 0,1 мМ до 2,5 мМ и оставляли для уравновешивания на 1 час при комнатной температуре при перемешивании во избежание осаждения Adju-Phos®. Затем частицы центрифугировали, и измеряли оптическую плотность супернатантов при 259 нм. Количества адсорбированных аденозинов рассчитывали по разнице между начальными концентрациями и конечными концентрациями после адсорбции, используя коэффициент молярной экстинкции = 15400 см-1 M-1. Результаты представлены на фиг. 4.The influence of the degree of phosphorylation of adenosine-containing nucleotides on adsorption to Adju-Phos® was investigated by comparing adenosine triphosphate (ATP) with adenosine monophosphate (AMP) and adenosine (A). Adju-Phos® at a concentration of 1% (w/v) was adjusted to pH 7.0 and mixed with solutions A, AMP and ATP at concentrations from 0.1 mM to 2.5 mM and left to equilibrate for 1 hour at room temperature with stirring to avoid precipitation of Adju-Phos®. The particles were then centrifuged and the absorbance of the supernatants was measured at 259 nm. The amounts of adsorbed adenosines were calculated from the difference between the initial concentrations and the final concentrations after adsorption, using the molar extinction coefficient = 15400 cm -1 M -1 . The results are shown in FIG. 4.

Эксперимент № 5Experiment #5

Исследовали эффект концентрации инозитгексафосфата (IP6) на дзета-потенциал частиц Adju-Phos®. Частицы Adju-Phos® разводили до 0,1% (в отношении веса к объему) растворами IP6 с концентрацией от 0,2 мМ до 40 мМ, с доведением pH до 7,0. После 60 мин уравновешивания при комнатной температуре ζ-потенциал регистрировали с помощью DLS (Zetasizer Nano ZS, Malvern Instruments). Результаты представлены на фиг. 5.The effect of inositol hexaphosphate (IP6) concentration on the zeta potential of Adju-Phos® particles was investigated. The Adju-Phos® particles were diluted to 0.1% (w/v) with IP6 solutions ranging from 0.2 mM to 40 mM, adjusting the pH to 7.0. After 60 min of equilibration at room temperature, the ζ potential was recorded using DLS (Zetasizer Nano ZS, Malvern Instruments). The results are shown in FIG. 5.

Эксперимент № 6Experiment #6

Адсорбцию аденозинсодержащих нуклеотидов на Adju-Phos и Alhydrogel исследовали путем сравнения аденозинтрифосфата (АТФ) с аденозинмонофосфатом (АМФ) и аденозином (А). Adju-Phos или Alhydrogel с концентрацией 1% (в отношении веса к объему) забуферивали при pH 7,0 5 мМ имидазолом и смешивали с растворами А, АМФ и АТФ с концентрациями от 0,2 до 6,0 мМ и оставляли для уравновешивания на 2 часа при комнатной температуре при перемешивании во избежание осаждения частиц адъюванта. Частицы адъюванта центрифугировали, и измеряли оптическую плотность при 259 нм (максимальная оптическая плотность в случае аденина) супернатантов с помощью спектрофотометра. Количество адсорбированных нуклеотидов рассчитывали по разнице между начальными концентрациями и конечными концентрациями после адсорбции, используя коэффициент молярной экстинкции = 15400 см-1 M-1 для аденина. Результаты представлены на фиг. 7 и фиг. 8.The adsorption of adenosine-containing nucleotides on Adju-Phos and Alhydrogel was studied by comparing adenosine triphosphate (ATP) with adenosine monophosphate (AMP) and adenosine (A). Adju-Phos or Alhydrogel at a concentration of 1% (w/v) was buffered at pH 7.0 with 5 mM imidazole and mixed with solutions of A, AMP and ATP at concentrations from 0.2 to 6.0 mM and left to equilibrate for 2 hours at room temperature with stirring to avoid precipitation of adjuvant particles. The adjuvant particles were centrifuged and the absorbance at 259 nm (maximum absorbance for adenine) of the supernatants was measured with a spectrophotometer. The number of adsorbed nucleotides was calculated from the difference between the initial concentrations and the final concentrations after adsorption, using the coefficient of molar extinction = 15400 cm -1 M -1 for adenine. The results are shown in FIG. 7 and FIG. 8.

Эксперимент № 7Experiment #7

Эффект аденозинсодержащих нуклеотидов (АТФ и АМФ) на электростатический ζ-потенциал Adju-Phos определяли с помощью динамического рассеяния света (Zeta-Sizer, Nano series, Malvern). Adju-Phos с концентрацией 0,2% (в отношении веса к объему) в 5 мМ имидазоловом буфере при pH 7,0 смешивали с растворами АТФ или АМФ с концентрациями от 0,2 до 4,0 мМ и оставляли для уравновешивания на 2 часа при комнатной температуре при перемешивании во избежание осаждения частиц адъюванта. Образцы переносили в капиллярные ячейки (DTS1060, Malvern), и измерения проводили в трех повторах при 25°C после 2 минут уравновешивания температуры. Результаты представлены на фиг. 9.The effect of adenosine-containing nucleotides (ATP and AMP) on the electrostatic ζ potential of Adju-Phos was determined using dynamic light scattering (Zeta-Sizer, Nano series, Malvern). Adju-Phos at a concentration of 0.2% (w/v) in 5 mM imidazole buffer at pH 7.0 was mixed with solutions of ATP or AMP at concentrations from 0.2 to 4.0 mM and left to equilibrate for 2 hours at room temperature with stirring to avoid precipitation of adjuvant particles. Samples were transferred to capillary cells (DTS1060, Malvern) and measurements were taken in triplicate at 25° C. after 2 minutes of temperature equilibration. The results are shown in FIG. 9.

Эксперимент № 8Experiment #8

Исследовали эффект аденозинсодержащих нуклеотидов (АТФ и АМФ) на оседание Adju-Phos и высоту слоя. Когда Adju-Phos обрабатывают полифосфатами при одних и тех же условиях pH и процентного содержания соли, плотность упаковки материала в виде частиц увеличивается, что приводит к уменьшению высоты слоя. Более высокая плотность упаковки осадка Adju-Phos затрудняет ресуспендирование частиц адъюванта в основной фазе растворителя, что может стать бременем для производителей вакцин. Следовательно, отслеживание плотности упаковки модифицированного Adju-Phos является важным параметром для последующих применений.The effect of adenosine-containing nucleotides (ATP and AMP) on Adju-Phos settling and layer height was investigated. When Adju-Phos is treated with polyphosphates under the same pH and percentage salt conditions, the packing density of the particulate material increases, resulting in a decrease in bed height. The higher packing density of the Adju-Phos pellet makes it difficult to resuspend the adjuvant particles in the main solvent phase, which can be a burden for vaccine manufacturers. Therefore, tracking the packing density of the modified Adju-Phos is an important parameter for downstream applications.

К 1 мл 2%-ного (в отношении веса к объему) Adju-Phos в 5 мМ имидазоловом буфере при pH 7,0 добавляли концентрированные растворы АТФ или АМФ до достижения конечных концентраций в диапазоне от 0,2 мМ до 5,0 мМ. Гомогенизированную суспензию (при энергичном встряхивании) переносили в пластиковую спектрофотометрическую кювету и оставляли для осаждения на 48 часов до тех пор, пока не наблюдалось четкое разделение фаз между слоем частиц и жидкостью выше. Высоту слоя измеряли в зависимости от концентрации нуклеотидов. В этих условиях высота общего объема суспензии в кювете была постоянной и равной 22 мм. Результаты представлены на фиг. 10 и фиг. 11.To 1 ml of 2% (w/v) Adju-Phos in 5 mM imidazole buffer at pH 7.0 was added concentrated solutions of ATP or AMP to achieve final concentrations ranging from 0.2 mM to 5.0 mM. The homogenized suspension (with vigorous shaking) was transferred to a plastic spectrophotometric cuvette and left to settle for 48 hours until a clear phase separation was observed between the particle layer and the liquid above. The layer height was measured depending on the concentration of nucleotides. Under these conditions, the height of the total suspension volume in the cuvette was constant and equal to 22 mm. The results are shown in FIG. 10 and FIG. eleven.

Эксперимент № 9 Адсорбция аденозинсодержащих нуклеотидов на фосфат кальцияExperiment No. 9 Adsorption of adenosine-containing nucleotides on calcium phosphate

Адсорбцию аденозинсодержащих нуклеотидов на фосфат кальция исследовали путем сравнения аденозинтрифосфата (АТФ) с аденозинмонофосфатом (AMP) и аденозином (A). Фосфат кальция с концентрацией 1% (в отношении веса к объему) забуферивали при pH 7,0 5 мМ имидазолом и смешивали с растворами А, АМФ и АТФ с концентрациями от 0,2 мМ до 6,0 мМ и оставляли для уравновешивания на 2 часа при комнатной температуре при перемешивании во избежание осаждения частиц адъюванта. Частицы адъюванта центрифугировали и измеряли оптическую плотность при 259 нм (максимальная оптическая плотность в случае аденина) супернатантов с помощью спектрофотометра. Количество адсорбированных нуклеотидов рассчитывали по разнице между начальными концентрациями и конечными концентрациями после адсорбции, используя коэффициент молярной экстинкции = 15400 см-1 M-1 для аденина. Результаты представлены на фиг. 12.The adsorption of adenosine-containing nucleotides to calcium phosphate was studied by comparing adenosine triphosphate (ATP) with adenosine monophosphate (AMP) and adenosine (A). Calcium phosphate at a concentration of 1% (w/v) was buffered at pH 7.0 with 5 mM imidazole and mixed with solutions A, AMP and ATP at concentrations from 0.2 mM to 6.0 mM and left to equilibrate for 2 hours at room temperature with stirring to avoid precipitation of adjuvant particles. The adjuvant particles were centrifuged and the absorbance at 259 nm (maximum absorbance for adenine) of the supernatants was measured with a spectrophotometer. The number of adsorbed nucleotides was calculated from the difference between the initial concentrations and the final concentrations after adsorption, using the coefficient of molar extinction = 15400 cm -1 M -1 for adenine. The results are shown in FIG. 12.

Эксперимент № 10 Эффект аденозинсодержащих нуклеотидов на электростатический ζ-потенциал фосфата кальцияExperiment No. 10 The effect of adenosine-containing nucleotides on the electrostatic ζ-potential of calcium phosphate

Эффект аденозинсодержащих нуклеотидов (АТФ и АМФ) на электростатический ζ-потенциал фосфата кальция определяли с помощью динамического рассеяния света (Zeta-Sizer, Nano series, Malvern). Adju-Phos с концентрацией 0,2% (в отношении веса к объему) в 5 мМ имидазоловом буфере при pH 7,0 смешивали с растворами АТФ или АМФ с концентрациями от 0,2 мМ до 4,0 мМ и оставляли для уравновешивания на 2 часа при комнатной температуре при перемешивании во избежание осаждения частиц адъюванта. Образцы переносили в капиллярные ячейки (DTS1060, Malvern), и измерения проводили в трех повторах при 25°C после 2 минут уравновешивания температуры. Результаты представлены на фиг. 13.The effect of adenosine-containing nucleotides (ATP and AMP) on the electrostatic ζ potential of calcium phosphate was determined using dynamic light scattering (Zeta-Sizer, Nano series, Malvern). Adju-Phos at a concentration of 0.2% (w/v) in 5 mM imidazole buffer at pH 7.0 was mixed with ATP or AMP solutions from 0.2 mM to 4.0 mM and left to equilibrate for 2 hours at room temperature with stirring to avoid precipitation of adjuvant particles. Samples were transferred to capillary cells (DTS1060, Malvern) and measurements were taken in triplicate at 25° C. after 2 minutes of temperature equilibration. The results are shown in FIG. 13.

Эксперимент №11. Эффект аденозинсодержащих нуклеотидов на осаждение фосфата кальция.Experiment #11 Effect of adenosine-containing nucleotides on calcium phosphate precipitation.

Определяли эффект аденозинсодержащих нуклеотидов (АТФ и АМФ) на осаждение фосфата кальция и высоту слоя. Когда фосфат кальция обрабатывают полифосфатами в одних и тех же условиях pH и процентного содержания соли, плотность упаковки материала в виде частиц увеличивается, что приводит к уменьшению высоты слоя. Более высокая плотность упаковки осадка фосфата кальция затрудняет ресуспендирование частиц адъюванта в основной фазе растворителя, что может стать бременем для производителей вакцин. Следовательно, отслеживание плотности упаковки модифицированного фосфата кальция является важным параметром для последующих применений.The effect of adenosine-containing nucleotides (ATP and AMP) on calcium phosphate precipitation and layer height was determined. When calcium phosphate is treated with polyphosphates under the same pH and percentage salt conditions, the packing density of the particulate material increases, resulting in a decrease in bed height. The higher packing density of the calcium phosphate precipitate makes it difficult for adjuvant particles to be resuspended in the main solvent phase, which can be a burden for vaccine manufacturers. Therefore, tracking the packing density of the modified calcium phosphate is an important parameter for downstream applications.

К 1 мл 2%-ного (в отношении веса к объему) фосфата кальция в 5 мМ имидазоловом буфере при pH 7,0 добавляли концентрированные растворы АТФ или АМФ до достижения конечных концентраций в диапазоне от 0,5 мМ до 5,0 мМ. Гомогенизированную суспензию (при энергичном встряхивании) переносили в пластиковую спектрофотометрическую кювету и оставляли для осаждения на 48 часов до тех пор, пока не наблюдалось четкое разделение фаз между слоем частиц и жидкостью выше. Высоту слоя измеряли в зависимости от концентрации нуклеотидов. В этих условиях высота общего объема суспензии в кювете была постоянной и равной 22 мм. Результаты представлены на фиг. 14 и фиг. 15.To 1 ml of 2% (w/v) calcium phosphate in 5 mM imidazole buffer at pH 7.0 was added concentrated solutions of ATP or AMP to achieve final concentrations ranging from 0.5 mM to 5.0 mM. The homogenized suspension (with vigorous shaking) was transferred to a plastic spectrophotometric cuvette and left to settle for 48 hours until a clear phase separation was observed between the particle layer and the liquid above. The layer height was measured depending on the concentration of nucleotides. Under these conditions, the height of the total suspension volume in the cuvette was constant and equal to 22 mm. The results are shown in FIG. 14 and FIG. 15.

Эксперимент № 12 Проверка на необратимую адсорбцию IP6 на частицах Adju-Phos®Experiment #12 IP6 Irreversible Adsorption Test on Adju-Phos® Particles

Для проверки необратимой адсорбции IP6 на частицах Adju-Phos® (например, посредством обмена лигандами) Adju-Phos с концентрацией 2% (в отношении веса к объему) обрабатывали 0,2 мМ Na-IP6 в течение 24 часов в 5 мМ имидазольном буфере при pH 7,0. Это соответствует минимальной концентрации IP6, при которой ζ-потенциал Adju-Phos достигает своего максимального значения с целью ограничения избытка свободного, неадсорбированного IP6. Полученный в результате Adju-PhosZP (модифицированный IP6) последовательно разводили 5 мМ имидазольным буфером при pH 7,0 для поддержания постоянными условий pH и ионной силы. ζ-потенциал регистрировали в зависимости от кратности разведения и сравнивали с обычным (необработанный) Adju-Phos®. Результаты представлены на фиг. 16.To test for irreversible adsorption of IP6 to Adju-Phos® particles (e.g. via ligand exchange), Adju-Phos at 2% (w/v) was treated with 0.2 mM Na-IP6 for 24 hours in 5 mM imidazole buffer at pH 7.0. This corresponds to the minimum IP6 concentration at which the Adju-Phos ζ potential reaches its maximum value in order to limit the excess of free, unadsorbed IP6. The resulting Adju-PhosZP (modified IP6) was serially diluted with 5 mM imidazole buffer at pH 7.0 to maintain constant pH and ionic strength conditions. ζ-potential was recorded depending on the dilution factor and compared with conventional (untreated) Adju-Phos®. The results are shown in FIG. 16.

Эксперимент № 13 Проверка на необратимую адсорбцию АТФ на частицах Adju-Phos®Experiment #13 Irreversible ATP Adsorption Test on Adju-Phos® Particles

Для проверки необратимой адсорбции АТФ на частицах Adju-Phos® (например, посредством обмена лигандами) проводился эксперимент, подобный эксперименту № 12. Adju-Phos с концентрацией 2% (в отношении веса к объему) обрабатывали 1,0 мМ АТФ в течение 24 часов в 5 мМ имидазольном буфере при pH 7,0. Полученный Adju-Phos, модифицированный АТФ, последовательно разводили 5 мМ имидазольным буфером при pH 7,0 для поддержания постоянными условий pH и ионной силы. ζ-потенциал регистрировали в зависимости от кратности разведения и сравнивали с обычным (необработанным) Adju-Phos®. Результаты представлены на фиг. 17.To test for the irreversible adsorption of ATP to Adju-Phos® particles (e.g., via ligand exchange), an experiment similar to Experiment No. 12 was performed. Adju-Phos at a concentration of 2% (w/v) was treated with 1.0 mM ATP for 24 hours in 5 mM imidazole buffer at pH 7.0. The resulting ATP-modified Adju-Phos was serially diluted with 5 mM imidazole buffer at pH 7.0 to maintain constant pH and ionic strength conditions. ζ-potential was recorded depending on the dilution factor and compared with conventional (untreated) Adju-Phos®. The results are shown in FIG. 17.

Эксперимент № 14 Проверка на необратимую адсорбцию IP6 и АТФ на фосфат кальцияExperiment #14 Irreversible Adsorption Test of IP6 and ATP on Calcium Phosphate

Для проверки необратимой адсорбции IP6 или АТФ на частицах фосфата кальция (например, посредством обмена лигандами), проводился эксперимент, подобный эксперименту №№ 13 и 14. Фосфат кальция с концентрацией 2% (в отношении веса к объему) обрабатывали либо 0,5 мМ IP6, либо 1,0 мМ АТФ в течение 24 часов в 5 мМ имидазольном буфере при pH 7,0. Полученный фосфат кальция, модифицированный либо IP6, либо АТФ, последовательно разводили 5 мМ имидазольным буфером при pH 7,0 для поддержания постоянными условий pH и ионной силы. ζ-потенциал регистрировали в зависимости от кратности разведения и сравнивали с обычным (необработанным) фосфатом кальция. Результаты представлены на фиг. 18.To test for irreversible adsorption of IP6 or ATP to calcium phosphate particles (e.g. via ligand exchange), an experiment similar to Experiment Nos. 13 and 14 was performed. Calcium phosphate at a concentration of 2% (w/v) was treated with either 0.5 mM IP6 , or 1.0 mm ATP for 24 hours in 5 mm imidazole buffer at pH 7.0. The resulting calcium phosphate modified with either IP6 or ATP was serially diluted with 5 mM imidazole buffer at pH 7.0 to maintain constant pH and ionic strength conditions. The ζ-potential was recorded depending on the dilution factor and compared with conventional (untreated) calcium phosphate. The results are shown in FIG. 18.

Эксперимент № 15. Метод крупномасштабного производства Adju-PhosZP® (Adju-Phos®, модифицированного инозитгексафосфатом натрия)Experiment No. 15. Method for large-scale production of Adju-PhosZP® (Adju-Phos® modified with sodium inositol hexaphosphate)

После осаждения и фиксации 45 кг соли в виде гидрата фосфата алюминия (III) в объеме 2000 л чистой воды в реакционный резервуаре, 50 л свежеприготовленного раствора 20 мМ инозитгексафосфата додеканатрия (Na-IP6) в чистой воде добавляют к суспензии со скоростью потока 5 мл/мин и при постоянном перемешивании. После добавления всего объема раствора Na-IP6 суспензию оставляют при перемешивании еще на два часа. Дзета-потенциал измеряют через определенные промежутки времени с момента начала добавления раствора Na-IP6 для отслеживания протекания адсорбции фитата на частицах фосфата алюминия. Как правило, стабильное значение дзета-потенциала достигается в пределах первых двух часов после добавления 20 мМ раствора Na-IP6. Затем к суспензии добавляют 5,84 кг NaCl для контролирования ионной силы, а также кажущейся плотности частиц фосфата алюминия. Затем суспензия переносят в резервуар автоклава, где Adju-Phos, обработанный Na-IP6, стерилизуют при 121°C в течение 30 минут под давлением 1,3 бара. После охлаждения суспензию в асептических условиях расфасовывают в пластиковые контейнеры для транспортировки.After precipitation and fixation of 45 kg salt in the form of aluminum (III) phosphate hydrate in a volume of 2000 liters of pure water in the reaction tank, 50 liters of a freshly prepared solution of 20 mm dodecanatrium inositol hexaphosphate (Na-IP6) in pure water is added to the suspension at a flow rate of 5 ml / min and with constant stirring. After adding the entire volume of the Na-IP6 solution, the suspension is left under stirring for another two hours. The zeta potential is measured at regular intervals from the start of the addition of the Na-IP6 solution to monitor the adsorption of phytate on the aluminum phosphate particles. As a rule, a stable value of the zeta potential is reached within the first two hours after the addition of 20 mm Na-IP6 solution. Then 5.84 kg of NaCl is added to the suspension to control the ionic strength as well as the apparent density of the aluminum phosphate particles. The suspension is then transferred to an autoclave tank where Na-IP6 treated Adju-Phos is sterilized at 121° C. for 30 minutes at a pressure of 1.3 bar. After cooling, the suspension is packaged under aseptic conditions in plastic containers for transportation.

Эксперимент № 16 Сравнение адъювантного эффекта IP6-модифицированного Adju-Phos® (Adju-PhosZP®) с обычным Adju-Phos®.Experiment No. 16 Comparison of the adjuvant effect of IP6-modified Adju-Phos® (Adju-PhosZP®) with conventional Adju-Phos®.

Адъювантный эффект IP6-модифицированного Adju-Phos® (Adju-PhosZP®) сравнивают in vivo с обычным Adju-Phos® и свободным (без адъюванта) антигеном в качестве контроля в двух разных моделях, используя самок мышей Balb/C и лизоцим куриных яиц (HEL) в качестве антигена. Эксперимент создан с использованием Majgaard Jensen, O. et al. “On the effect of Al(OH)3 as an immunulogical adjuvant” APMIS 96, 257-264 (1988).The adjuvant effect of IP6-modified Adju-Phos® (Adju-PhosZP®) was compared in vivo with conventional Adju-Phos® and free (no adjuvant) antigen control in two different models using Balb/C female mice and hen egg lysozyme ( HEL) as an antigen. Experiment set up using Majgaard Jensen, O. et al. “On the effect of Al(OH) 3 as an immunological adjuvant” APMIS 96, 257-264 (1988).

Модель 1Model 1

В случае модели 1 вводят подкожно количество HEL, которое близко соответствует адсорбционной емкости Adju-PhosZP®. Это значение может быть получено исходя из фиг. 1 выше. Таким образом, насыщение Adju-PhosZP® и обычного Adju-Phos® достигается (фиг. 1) при концентрации лизоцима куриного яйца = 125 мкМ, при которой наблюдается адсорбционная емкость, составляющая 1,4 и 0,5 мг HEL/мг Al, соответственно, для двух адъювантов.In the case of model 1, an amount of HEL is administered subcutaneously that closely matches the adsorption capacity of Adju-PhosZP®. This value can be obtained from FIG. 1 above. Thus, saturation of Adju-PhosZP® and conventional Adju-Phos® is achieved (FIG. 1) at a concentration of hen egg lysozyme = 125 μM, at which adsorption capacities of 1.4 and 0.5 mg HEL/mg Al are observed, respectively. , for two adjuvants.

Для исследования in vivo используют две разные дозы адъюванта: 250 мкг Al и 500 мкг Al.For in vivo studies, two different doses of adjuvant are used: 250 µg Al and 500 µg Al.

Исходя из адсорбционной емкости, составляющей 1,4 мг HEL/мг Al, для Adju-PhosZP® в системе модели 1 должны использоваться следующие количества HEL:Based on an adsorption capacity of 1.4 mg HEL/mg Al, the following amounts of HEL should be used for Adju-PhosZP® in a model 1 system:

В случае дозы, составляющей 250 мкг, используется количество = 350 мкг HEL (250 мкг * 1,4), иIn the case of a dose of 250 µg, the quantity = 350 µg HEL (250 µg * 1.4) is used, and

В случае дозы, составляющей 500 мкг, используется количество = 700 мкг HEL (500 мкг * 1,4).In the case of a dose of 500 µg, the amount used is 700 µg HEL (500 µg * 1.4).

Эти количества, 350 мкг и 700 мкг HEL, затем исследуют тремя различными способами: адсорбированные на 1)Adju-PhosZP®, 2)адсорбированные на обычном Adju-Phos® и 3)использованные без адъюванта, т.е. не адсорбированные.These amounts, 350 µg and 700 µg HEL, are then tested in three different ways: adsorbed on 1) Adju-PhosZP®, 2) adsorbed on regular Adju-Phos®, and 3) used without adjuvant, i.e. not adsorbed.

Аналогично, исходя из адсорбционной емкости, составляющей 0,5 мг HEL/мг Al, для обычного Adju-Phos® в системе модели 2 должны использоваться следующие количества HEL:Similarly, based on an adsorption capacity of 0.5 mg HEL/mg Al, the following amounts of HEL should be used for regular Adju-Phos® in a model 2 system:

В случае дозы, составляющей 250 мкг, используется количество = 125 мкг HEL (250 мкг * 0,5), аIn the case of a dose of 250 µg, the quantity = 125 µg HEL (250 µg * 0.5) is used, and

В случае дозы, составляющей 500 мкг, используется количество = 250 мкг HEL (500 мкг * 0,5).In the case of a dose of 500 µg, the amount used is 250 µg HEL (500 µg * 0.5).

В условиях модели 1 количество используемого HEL будет полностью адсорбироваться количеством Adju-PhosZP®, но лишь частично количеством обычного Adju-Phos® из-за более низкой адсорбционной емкости этого адъюванта. Таким образом, в случае дозы, составляющей 250 мкг, инъекция будет содержать (350-125) мкг = 225 мкг несвязанного антигена при использовании обычного Adju-Phos®. В случае дозы, составляющей 500 мкг, будет (700-250) мкг = 450 мкг не связавшегося антигена при использовании обычного Adju-Phos®. Для контрольной группы весь введенный HEL по определению будет несвязанным.Under the conditions of model 1, the amount of HEL used will be completely adsorbed by the amount of Adju-PhosZP®, but only partially by the amount of conventional Adju-Phos® due to the lower adsorption capacity of this adjuvant. Thus, for a dose of 250 µg, the injection will contain (350-125) µg = 225 µg of unbound antigen using conventional Adju-Phos®. In the case of a dose of 500 µg, there will be (700-250) µg = 450 µg of unbound antigen using conventional Adju-Phos®. For the control group, all HEL administered will, by definition, be unbound.

Модель 2Model 2

В случае модели 2 вводят подкожно количество HEL, которое близко соответствует адсорбционной емкости обычного Adju-Phos®. Значения насыщения рассчитывают согласно модели 1 выше. Снова используют две разные дозы адъюванта: 250 мкг и 500 мкг Al, поэтому в случае дозы, составляющей 250 мкг, используют количество = 125 мкг HEL (250 мкг * 0,5), а в случае дозы, составляющей 500 мкг, используют количество = 250 мкг HEL (500 мкг * 0,5). Эти количества, 150 и 300 мкг HEL, снова исследуют тремя различными способами: адсорбированные на 1)Adju-PhosZP®, 2)адсорбированные на обычном Adju-Phos® и 3)использованные без адъюванта, т.е. не адсорбированные.In the case of model 2, an amount of HEL is injected subcutaneously that closely matches the adsorption capacity of conventional Adju-Phos®. Saturation values are calculated according to model 1 above. Again, two different doses of adjuvant are used: 250 µg and 500 µg Al, so in the case of a dose of 250 µg, use the amount = 125 µg HEL (250 µg * 0.5), and in the case of a dose of 500 µg, use the amount = 250 mcg HEL (500 mcg * 0.5). These amounts, 150 and 300 µg HEL, are again tested in three different ways: adsorbed on 1) Adju-PhosZP®, 2) adsorbed on regular Adju-Phos®, and 3) used without adjuvant, i.e. not adsorbed.

В условиях модели 2 количество используемого HEL будет полностью адсорбироваться количеством Adju-PhosZP®, а также количеством обычного Adju-Phos®. Однако в этих условиях вся емкость Adju-PhosZP® не используется полностью. Это означает, что введенная доза Adju-PhosZP® будет иметь свободную емкость, которую можно представить в виде эквивалентного количества HEL. Таким образом, в случае дозы, составляющей 250 мкг, свободная адсорбционная емкость Adju-PhosZP® будет равна (350-125) мкг = 225 мкг HEL. В случае дозы, составляющей 500 мкг, свободная адсорбционная емкость Adju-PhosZP® будет равна (700-250) мкг = 450 мкг HEL. В случае контрольной группы по определению не будет свободной адсорбционной емкости.Under model 2 conditions, the amount of HEL used will be completely adsorbed by the amount of Adju-PhosZP® as well as the amount of regular Adju-Phos®. However, under these conditions, the entire capacity of Adju-PhosZP® is not fully utilized. This means that the administered dose of Adju-PhosZP® will have a free capacity which can be represented as an equivalent amount of HEL. Thus, in the case of a dose of 250 µg, the free adsorption capacity of Adju-PhosZP® will be (350-125) µg = 225 µg HEL. In the case of a dose of 500 µg, the free adsorption capacity of Adju-PhosZP® will be (700-250) µg = 450 µg HEL. In the case of the control group, by definition, there will be no free adsorption capacity.

Исследование:Study:

Каждая из двух моделей (1 или 2) содержит 3 группы исследования, каждая из которых содержит 6-8 самок мышей Balb/C. Им вводят подкожно 200 мкл, содержащих следующие количества антигена («AG») и адъюванта (Adju-PhosZP®, обозначенного «ZP», и обычного Adju-Phos®, обозначенного «AP»)Each of the two models (1 or 2) contains 3 study groups, each containing 6-8 female Balb/C mice. They are injected subcutaneously with 200 µl containing the following amounts of antigen ("AG") and adjuvant (Adju-PhosZP®, designated "ZP", and conventional Adju-Phos®, designated "AP")

250 мкг Al250 µg Al Модель 1Model 1 Модель 2Model 2 Только антиген (AG)Antigen only (AG) 350 мкг HEL350 mcg HEL 125 мкг HEL125 mcg HEL AG + адъювант ZPAG + adjuvant ZP 350 мкг HEL350 mcg HEL 125 мкг HEL125 mcg HEL AG + адъювант APAG + AP adjuvant 350 мкг HEL350 mcg HEL 125 мкг HEL125 mcg HEL 500 мкг Al500 µg Al Модель 1Model 1 Модель 2Model 2 Только антиген (AG)Antigen only (AG) 700 мкг HEL700 mcg HEL 250 мкг HEL250 mcg HEL AG + адъювант ZPAG + adjuvant ZP 700 мкг HEL700 mcg HEL 250 мкг HEL250 mcg HEL AG + адъювант APAG + AP adjuvant 700 мкг HEL700 mcg HEL 250 мкг HEL250 mcg HEL

Антитела против HEL (Ат=IgG) анализируют после заключительного спуска крови у мышей через 21 день после вакцинации, используя тест ELISA на антитела в сыворотке, как описано выше. Более высокий гуморальный ответ наблюдается для комбинации AG+ZP, чем для AG+AP. В случае модели 2 также наблюдается более высокий гуморальный ответ для комбинации AG+ZP, чем для AG+AP, несмотря на одинаковое количество введенного антигена, что указывает на то, что свободная адсорбционная емкость Adju-PhosZP® в системе модели 2 может иметь положительный эффект в случае схожих доз антигена.Anti-HEL antibodies (Ab=IgG) are analyzed after the final bleed in mice 21 days post-vaccination using a serum antibody ELISA assay as described above. A higher humoral response is observed for the AG+ZP combination than for AG+AP. In the case of model 2, there is also a higher humoral response for the AG+ZP combination than for AG+AP, despite the same amount of injected antigen, indicating that the free adsorption capacity of Adju-PhosZP® in the model 2 system may have a positive effect. in the case of similar doses of antigen.

Эксперимент № 17 Сравнение адъювантного эффекта IP6-модифицированного фосфата кальция (IP6-CAPO) с обычным фосфатом кальция (CAPO).Experiment No. 17 Comparison of the adjuvant effect of IP6-modified calcium phosphate (IP6-CAPO) with conventional calcium phosphate (CAPO).

Этот эксперимент проводится аналогично эксперименту № 15, описанному выше. Насыщение IP6-CAPO и обычного CAPO (смотрите фиг. 3) достигается при адсорбционной емкости, составляющей 175 мкг HEL/мг Ca и 40 мкг HEL/мг Ca, соответственно. В случае этих значениях для насыщения следующие количества антигена (HEL) для инъекции могут быть рассчитаны аналогично вышеприведенному эксперименту 15:This experiment is carried out similarly to experiment No. 15 described above. Saturation of IP6-CAPO and conventional CAPO (see FIG. 3) is achieved at adsorption capacities of 175 μg HEL/mg Ca and 40 μg HEL/mg Ca, respectively. In the case of these values for saturation, the following amounts of antigen (HEL) for injection can be calculated similarly to Experiment 15 above:

250 мкг Ca250 mcg Ca Модель 1Model 1 Модель 2Model 2 Только антиген (AG)Antigen only (AG) 44 мкг HEL44 mcg HEL 10 мкг HEL10 mcg HEL AG + адъювант IP6-CAPOAG + adjuvant IP6-CAPO 44 мкг HEL44 mcg HEL 10 мкг HEL10 mcg HEL AG + адъювант CAPOAG + CAPO adjuvant 44 мкг HEL44 mcg HEL 10 мкг HEL10 mcg HEL 500 мкг Ca500 mcg Ca Модель 1Model 1 Модель 2Model 2 Только антиген (AG)Antigen only (AG) 88 мкг HEL88 mcg HEL 20 мкг HEL20 mcg HEL AG + адъювант IP6-CAPOAG + adjuvant IP6-CAPO 88 мкг HEL88 mcg HEL 20 мкг HEL20 mcg HEL AG + адъювант CAPOAG + CAPO adjuvant 88 мкг HEL88 mcg HEL 20 мкг HEL20 mcg HEL

Для модели 1: в случае указанных выше количеств будет несвязанный с CAPO антиген*. В случае вводимой дозы Са, составляющей 250 мкг, несвязанное количество антигена составит (44-10) мкг = 34 мкг. В случае вводимой дозы Са, составляющей 500 мкг, несвязанное количество антигена составит 88-20=68 мкг.For model 1: in the case of the above amounts, there will be an unbound CAPO antigen*. In the case of an administered dose of Ca of 250 μg, the unbound amount of antigen would be (44-10) μg = 34 μg. In the case of an administered dose of Ca of 500 μg, the unbound amount of antigen would be 88-20=68 μg.

Для модели 2: в случае указанных выше количеств будет свободная адсорбционная емкость* IP6-CAPO. В случае вводимой дозы Са, составляющей 250 мкг, она будет составлять 44-10=34 мкг антигена, а в случае вводимой дозы Са, составляющей 500 мкг, она будет составлять 88-20=68 мкг антигена.For Model 2: In the case of the above quantities, there will be a free adsorption capacity* IP6-CAPO. In the case of an administered dose of Ca of 250 μg, it would be 44-10=34 μg of antigen, and in the case of an administered dose of Ca of 500 μg, it would be 88-20=68 μg of antigen.

Исследование:Study:

Исследование in vivo двух моделей (1 или 2) проводят, как в эксперименте 15, описанном выше.An in vivo study of two models (1 or 2) was carried out as in experiment 15 described above.

Каждая модель содержит 3 группы исследования, каждая из которых содержит 6-8 самок мышей Balb/C. Им вводят подкожно 200 мкл, содержащих следующие количества антигена («AG») и адъюванта (IP6-CAPO, обозначенного «CAPO*», и обычного фосфата кальция, обозначенного «CAPO»):Each model contains 3 study groups, each containing 6-8 female Balb/C mice. They are injected subcutaneously with 200 µl containing the following amounts of antigen ("AG") and adjuvant (IP6-CAPO, designated "CAPO*", and conventional calcium phosphate, designated "CAPO"):

250 мкг Ca250 mcg Ca Модель 1Model 1 Модель 2Model 2 Только антиген (AG)Antigen only (AG) 44 мкг HEL44 mcg HEL 10 мкг HEL10 mcg HEL AG + адъювант CAPO*AG + CAPO* adjuvant 44 мкг HEL44 mcg HEL 10 мкг HEL10 mcg HEL AG + адъювант CAPOAG + CAPO adjuvant 44 мкг HEL44 mcg HEL 10 мкг HEL10 mcg HEL 500 мкг Ca500 mcg Ca Модель 1Model 1 Модель 2Model 2 Только антиген (AG)Antigen only (AG) 88 мкг HEL88 mcg HEL 20 мкг HEL20 mcg HEL AG + адъювант CAPO*AG + CAPO* adjuvant 88 мкг HEL88 mcg HEL 20 мкг HEL20 mcg HEL AG + адъювант CAPOAG + CAPO adjuvant 88 мкг HEL88 mcg HEL 20 мкг HEL20 mcg HEL

Антитела против HEL (Ат=IgG) анализируют после заключительного спуска крови у мышей через 21 день после вакцинации, используя тест ELISA на антитела в сыворотке, как описано выше. Более высокий гуморальный ответ наблюдается для комбинации AG+CAPO*, чем для AG+CAPO. В случае модели 2 также наблюдается более высокий гуморальный ответ для комбинации AG+CAPO*, чем для AG+CAPO, несмотря на одинаковое количество введенного антигена, что указывает на то, что свободная адсорбционная емкость IP6-модифицированного фосфата кальция (IP6-CAPO, CAPO*) в системе модели 2 может иметь положительный эффект в случае схожих доз антигена.Anti-HEL antibodies (Ab=IgG) are analyzed after the final bleed in mice 21 days post-vaccination using a serum antibody ELISA assay as described above. A higher humoral response is observed for the AG+CAPO* combination than for AG+CAPO. In the case of model 2, a higher humoral response is also observed for the AG+CAPO* combination than for AG+CAPO, despite the same amount of injected antigen, indicating that the free adsorption capacity of IP6-modified calcium phosphate (IP6-CAPO, CAPO *) in the model 2 system can have a positive effect in case of similar doses of antigen.

Claims (44)

1. Способ получения органически дериватизированных минеральных микрочастиц, который включает1. Method for obtaining organically derivatized mineral microparticles, which includes a) обеспечение раствора одного или более органических полифосфатов,a) providing a solution of one or more organic polyphosphates, b) обеспечение минеральных микрочастиц,b) providing mineral microparticles, c) суспендирование указанных минеральных микрочастиц в указанном растворе одного или более органических полифосфатов,c) suspending said mineral microparticles in said solution of one or more organic polyphosphates, d) перемешивание полученной в результате суспензии, где указанное перемешивание продолжают до отсутствия изменения дзета-потенциала органически дериватизированных минеральных микрочастиц на более чем 10% в течение периода времени, составляющего 5 минут, с определением путем анализа образцов продукта реакции, выделенных с интервалом в 5 минут ± 10 секунд,d) mixing the resulting slurry, where said mixing is continued until there is no change in the zeta potential of organically derivatized mineral microparticles by more than 10% over a period of 5 minutes, with determination by analysis of samples of the reaction product isolated at intervals of 5 minutes ± 10 seconds, причем указанные минеральные микрочастицы выбраны из микрочастиц фосфата алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия и/или фосфата кальция, и указанные минеральные микрочастицы имеют размер в диапазоне от 0,01 мкм до 10 мкм,wherein said mineral microparticles are selected from aluminum phosphate microparticles, amorphous aluminum hydroxyphosphate and/or calcium phosphate, and said mineral microparticles have a size ranging from 0.01 µm to 10 µm, и причем указанный органический полифосфат выбран из соединений формулы 1A или 1B:and wherein said organic polyphosphate is selected from compounds of formula 1A or 1B:
Figure 00000005
Figure 00000005
где n представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 5, Ra обозначает органические заместители, выбранные из аденозина;where n is an integer in the range from 1 to 5, R a denotes organic substituents selected from adenosine;
Figure 00000005
Figure 00000005
где m представляет собой целое число в диапазоне от 2 до 10, и где Ra обозначает органические заместители, выбранные из аденозина и других нуклеозидов, а Rb обозначает органические заместители, выбранные из инозитов.where m is an integer in the range from 2 to 10, and where R a denotes organic substituents selected from adenosine and other nucleosides, and R b denotes organic substituents selected from inositol. 2. Способ по п. 1, в котором раствор одного или более органических полифосфатов включает инозитфосфат, выбранный из инозитбисфосфата (IP2), инозиттрисфосфата (IP3), инозиттетрафосфата (IP4) и инозитпентакисфосфата (IP5) инозитгексафосфата (IP6).2. The method of claim 1 wherein the solution of one or more organic polyphosphates comprises inositol phosphate selected from inositol bisphosphate (IP2), inosittrisphosphate (IP3), inosittetraphosphate (IP4) and inositpentakisphosphate (IP5) inositol hexaphosphate (IP6). 3. Способ по п. 1 или 2, в котором раствор одного или более органических полифосфатов включает инозитгексафосфат (IP6) или его соль.3. The method according to claim 1 or 2, wherein the solution of one or more organic polyphosphates comprises inositol hexaphosphate (IP6) or a salt thereof. 4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором стадию d) продолжают до отсутствия изменения дзета-потенциала органически дериватизированных минеральных микрочастиц на не более чем на 5% в течение периода времени, составляющего 5 минут, с определением путем анализа образцов продукта реакции, выделенных с интервалом в 5 минут ± 10 секунд.4. The method according to any one of paragraphs. 1-3, in which step d) is continued until there is no change in the zeta potential of organically derivatized mineral microparticles by no more than 5% over a period of 5 minutes, with determination by analysis of samples of the reaction product isolated at intervals of 5 minutes ± 10 seconds. 5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором исходный материал минеральных микрочастиц включает микрочастицы фосфата кальция.5. The method according to any one of paragraphs. 1-4, wherein the mineral microparticle starting material comprises calcium phosphate microparticles. 6. Способ по любому из пп. 1-4, в котором исходный материал минеральных микрочастиц содержит алюминий.6. The method according to any one of paragraphs. 1-4, in which the starting material of mineral microparticles contains aluminum. 7. Органически дериватизированные минеральные микрочастицы, полученные способом по любому из пп. 1-6, который включает7. Organically derivatized mineral microparticles obtained by the method according to any one of paragraphs. 1-6 which includes a) обеспечение раствора одного или более органических полифосфатов,a) providing a solution of one or more organic polyphosphates, b) обеспечение минеральных микрочастиц,b) providing mineral microparticles, c) суспендирование указанных минеральных микрочастиц в указанном растворе одного или более органических полифосфатов,c) suspending said mineral microparticles in said solution of one or more organic polyphosphates, d) перемешивание полученной в результате суспензии, где указанное перемешивание продолжают до отсутствия изменения дзета-потенциала органически дериватизированных минеральных микрочастиц на более чем 10% в течение периода времени, составляющего 5 минут, с определением путем анализа образцов продукта реакции, выделенных с интервалом в 5 минут ± 10 секунд,d) mixing the resulting slurry, where said mixing is continued until there is no change in the zeta potential of organically derivatized mineral microparticles by more than 10% over a period of 5 minutes, with determination by analysis of samples of the reaction product isolated at intervals of 5 minutes ± 10 seconds, причем указанные минеральные микрочастицы выбраны из микрочастиц фосфата алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия и/или фосфата кальция, и указанные минеральные микрочастицы имеют размер в диапазоне от 0,01 мкм до 10 мкм,wherein said mineral microparticles are selected from aluminum phosphate microparticles, amorphous aluminum hydroxyphosphate and/or calcium phosphate, and said mineral microparticles have a size ranging from 0.01 µm to 10 µm, и причем указанный органический полифосфат выбран из соединений формулы 1A или 1B:and wherein said organic polyphosphate is selected from compounds of formula 1A or 1B:
Figure 00000005
Figure 00000005
где n представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 5, Ra обозначает органические заместители, выбранные из аденозина;where n is an integer in the range from 1 to 5, R a denotes organic substituents selected from adenosine;
Figure 00000005
Figure 00000005
где m представляет собой целое число в диапазоне от 2 до 10, и где Ra обозначает органические заместители, выбранные из аденозина и других нуклеозидов, а Rb обозначает органические заместители, выбранные из инозитов.where m is an integer in the range from 2 to 10, and where R a denotes organic substituents selected from adenosine and other nucleosides, and R b denotes organic substituents selected from inositol. 8. Органически дериватизированные микрочастицы фосфата кальция, полученные способом по пп. 1-5.8. Organically derivatized calcium phosphate microparticles obtained by the method according to paragraphs. 1-5. 9. Органически дериватизированные минеральные микрочастицы по любому из пп.7-8, отличающиеся тем, что они имеют номинальный дзета-потенциал, измеренный при pH 7,0 в дистиллированной воде, который составляет по крайней мере - 35 мВ в случае микрочастиц, полученных из фосфата или гидроксифосфата алюминия, или по крайней мерее - 40 мВ в случае микрочастиц, полученных из фосфата кальция.9. Organically derivatized mineral microparticles according to any one of claims 7 to 8, characterized in that they have a nominal zeta potential, measured at pH 7.0 in distilled water, which is at least -35 mV in the case of microparticles obtained from aluminum phosphate or hydroxyphosphate, or at least 40 mV in the case of microparticles derived from calcium phosphate. 10. Органически дериватизированные минеральные микрочастицы для применения в медицине, полученные способом по любому из пп. 1-6, который включает:10. Organically derivatized mineral microparticles for use in medicine, obtained by the method according to any one of paragraphs. 1-6 which includes: a) обеспечение раствора одного или более органических полифосфатов,a) providing a solution of one or more organic polyphosphates, b) обеспечение минеральных микрочастиц,b) providing mineral microparticles, c) суспендирование указанных минеральных микрочастиц в указанном растворе одного или более органических полифосфатов,c) suspending said mineral microparticles in said solution of one or more organic polyphosphates, d) перемешивание полученной в результате суспензии,d) stirring the resulting suspension, где указанные минеральные микрочастицы выбраны из микрочастиц фосфата алюминия, аморфного гидроксифосфата алюминия и/или фосфата кальция, причем указанные минеральные микрочастицы имеют размер в диапазоне от 0,01 мкм до 10 мкм и wherein said mineral microparticles are selected from aluminum phosphate microparticles, amorphous aluminum hydroxyphosphate and/or calcium phosphate, said mineral microparticles having a size ranging from 0.01 µm to 10 µm, and указанный органический полифосфат выбран из соединений формулы 1A или 1B:said organic polyphosphate is selected from compounds of formula 1A or 1B:
Figure 00000005
Figure 00000005
где n представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 5, Ra обозначает органические заместители, выбранные из аденозина;where n is an integer in the range from 1 to 5, R a denotes organic substituents selected from adenosine;
Figure 00000005
Figure 00000005
где m представляет собой целое число в диапазоне от 2 до 10, и где Ra обозначает органические заместители, выбранные из аденозина и других нуклеозидов, а Rb обозначает органические заместители, выбранные из инозитов. where m is an integer in the range from 2 to 10, and where R a denotes organic substituents selected from adenosine and other nucleosides, and R b denotes organic substituents selected from inositol. 11. Применение органических дериватизированных минеральных микрочастиц по любому из пп. 7-9 в качестве систем доставки или адсорбции биомолекул.11. The use of organic derivatized mineral microparticles according to any one of paragraphs. 7-9 as delivery or adsorption systems for biomolecules. 12. Применение органических дериватизированных минеральных микрочастиц по п. 10 в качестве систем доставки биомолекул, причем указанная система доставки биомолекул представляет собой адъювант вакцины.12. The use of organic derivatized mineral microparticles according to claim 10 as biomolecule delivery systems, said biomolecule delivery system being a vaccine adjuvant. 13. Применение органических дериватизированных минеральных микрочастиц по п. 10 в качестве адъювантов вакцин, в вакцинах.13. The use of organic derivatized mineral microparticles according to claim 10 as vaccine adjuvants, in vaccines. 14. Применение органических дериватизированных минеральных микрочастиц по п. 10 при фракционировании крови.14. The use of organic derivatized mineral microparticles according to claim 10 in blood fractionation.
RU2020136778A 2018-04-16 2019-04-10 Organically modified mineral microparticles, their production methods, and their use RU2790024C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18167434.2 2018-04-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2020136778A RU2020136778A (en) 2022-05-16
RU2790024C2 true RU2790024C2 (en) 2023-02-14

Family

ID=

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8377909B2 (en) * 2006-06-01 2013-02-19 Universitat De Les Illes Balears Use of phytate as agent inhibiting dissolution of crystals of calcium salts for the prevention of osteoporosis

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8377909B2 (en) * 2006-06-01 2013-02-19 Universitat De Les Illes Balears Use of phytate as agent inhibiting dissolution of crystals of calcium salts for the prevention of osteoporosis

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GUAN XIAO-HONG et al. "Competitive adsorption between orthophosphate and other phosphates on aluminum hydroxide", SOIL SCIENCE, WILLIAMS AND WILKINS CO., BALTIMORE, US, (20050101), vol. 170, no. 5, pages 340 - 349. *
Руководство по адъювантам в вакцинах для медицинского применения. Перевод: PharmAdvisor, версия перевода от 22.11.2017. URL: https://pharmadvisor.ru/document/tr3685/ (дата обращения: 27.12.2021), раздел "Введение" и "Сфера применения". EISENREICH S. J., ARMSTRONG D.E. "Adsorption of inorganic and organic phosphorus by amorphous aluminum hydroxide", 1978, Journal of Environmental Science and Health. Part A: Environmental Science and Engineering, 13:5-6, 337-364. ONODA H. et al. "Preparation of Various Aluminum Orthophosphates and Condensed Phosphates and their Catalytic Properties", Multidiscipline Modeling in Materials and Structures, 2006, 2(4), 463-470. YUPENG YAN et al. "Mechanism of Myo-inositol Hexakisphosphate Sorption on Amorphous Aluminum Hydroxide: Spectroscopic Evidence for Rapid Surface Precipitation", ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY, 2014, vol. 48, no. 12, doi:10.1021/es500996p, ISSN 0013-936X, p.p.6735 - 6742. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Servatan et al. Zeolites in drug delivery: Progress, challenges and opportunities
JP7376091B2 (en) Methods and compositions for purification or isolation of microvesicles and exosomes
Steri et al. Ionic strength affects lysozyme adsorption and release from SBA-15 mesoporous silica
Harris et al. Alhydrogel® adjuvant, ultrasonic dispersion and protein binding: a TEM and analytical study
AU2019256582B2 (en) Organically modified mineral micro-particles, methods of preparing the same and uses thereof
CN112585446A (en) Methods and compositions for purifying or isolating microvesicles and exosomes
JP2024110963A (en) Phytate Salts for Use as Biomolecule Delivery or Adsorption Systems - Patent application
Rowland et al. Bioinspired mineralizing microenvironments generated by liquid–liquid phase coexistence
Langford et al. Suspension properties and characterization of aluminum-adjuvanted vaccines
RU2790024C2 (en) Organically modified mineral microparticles, their production methods, and their use
Zhang et al. Efficient protein delivery systems based on hierarchical zeolite microspheres constructed by MWW-nanosheets
WO2018069520A1 (en) Modified mineral micro-particles, methods of preparing the same and uses thereof
D Alhtheal et al. Enhancement of Chitosan Nanoparticle and Cyclosporine Tolerance for Future Applications
Creed The Effects of Monovalent and Multivalent Cations on Phosphatidylcholine Liposomes: A Study of the Hofmeister Series
Jalija et al. Evaluation of the Characteristics of the Adsorption of Fibrinogen onto Hydroxyapatite
Van Poelvoorde CALCIUM CARBONATE-BASED PARTICLES AND CAPSULES FOR THERAPEUTIC ENZYMES