TW202233252A - 奈米粒子、包含該奈米粒子之膠體溶液、及藥物組合物 - Google Patents

奈米粒子、包含該奈米粒子之膠體溶液、及藥物組合物 Download PDF

Info

Publication number
TW202233252A
TW202233252A TW110143283A TW110143283A TW202233252A TW 202233252 A TW202233252 A TW 202233252A TW 110143283 A TW110143283 A TW 110143283A TW 110143283 A TW110143283 A TW 110143283A TW 202233252 A TW202233252 A TW 202233252A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
aforementioned
chelating group
nanoparticles
cuprix
copper
Prior art date
Application number
TW110143283A
Other languages
English (en)
Inventor
奧利維爾 蒂耶芒
弗朗索瓦 勒克斯
馬泰奧 馬丁尼
保羅 羅基
德爾芬恩 維諾斯
拉夫拉斯 克萊爾 羅德里格斯
湯瑪斯 布里夏爾
馬可 納圖齊
艾倫 蓋羅恩
塞蒙 尚帕涅
Original Assignee
法商Ｎｈ 蕾哈吉公司
法國里昂第一大學
法商麥克斯布萊恩
法國國家科學研究院
國家衛生及醫學研究院
里昂大學醫院
法國國家農業食品與環境研究院
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 法商Ｎｈ 蕾哈吉公司, 法國里昂第一大學, 法商麥克斯布萊恩, 法國國家科學研究院, 國家衛生及醫學研究院, 里昂大學醫院, 法國國家農業食品與環境研究院 filed Critical 法商Ｎｈ 蕾哈吉公司
Publication of TW202233252A publication Critical patent/TW202233252A/zh

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/69—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit
    • A61K47/6921—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere
    • A61K47/6927—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere the form being a solid microparticle having no hollow or gas-filled cores
    • A61K47/6929—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere the form being a solid microparticle having no hollow or gas-filled cores the form being a nanoparticle, e.g. an immuno-nanoparticle
    • A61K47/6931—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere the form being a solid microparticle having no hollow or gas-filled cores the form being a nanoparticle, e.g. an immuno-nanoparticle the material constituting the nanoparticle being a polymer
    • A61K47/6935—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere the form being a solid microparticle having no hollow or gas-filled cores the form being a nanoparticle, e.g. an immuno-nanoparticle the material constituting the nanoparticle being a polymer the polymer being obtained otherwise than by reactions involving carbon to carbon unsaturated bonds, e.g. polyesters, polyamides or polyglycerol
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K41/00—Medicinal preparations obtained by treating materials with wave energy or particle radiation ; Therapies using these preparations
    • A61K41/0038—Radiosensitizing, i.e. administration of pharmaceutical agents that enhance the effect of radiotherapy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/54—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic compound
    • A61K47/547—Chelates, e.g. Gd-DOTA or Zinc-amino acid chelates; Chelate-forming compounds, e.g. DOTA or ethylenediamine being covalently linked or complexed to the pharmacologically- or therapeutically-active agent
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/56—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule
    • A61K47/59—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyureas or polyurethanes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • A61K49/08—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by the carrier
    • A61K49/10—Organic compounds
    • A61K49/12—Macromolecular compounds
    • A61K49/126—Linear polymers, e.g. dextran, inulin, PEG
    • A61K49/128—Linear polymers, e.g. dextran, inulin, PEG comprising multiple complex or complex-forming groups, being either part of the linear polymeric backbone or being pending groups covalently linked to the linear polymeric backbone
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • A61K49/18—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes
    • A61K49/1818—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles
    • A61K49/1821—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles
    • A61K49/1824—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles
    • A61K49/1878—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles the nanoparticle having a magnetically inert core and a (super)(para)magnetic coating
    • A61K49/1881—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles the nanoparticle having a magnetically inert core and a (super)(para)magnetic coating wherein the coating consists of chelates, i.e. chelating group complexing a (super)(para)magnetic ion, bound to the surface
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/08—Solutions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N2005/1092—Details
    • A61N2005/1098—Enhancing the effect of the particle by an injected agent or implanted device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y15/00—Nanotechnology for interacting, sensing or actuating, e.g. quantum dots as markers in protein assays or molecular motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y5/00—Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本揭示案係關於奈米粒子及其在醫學領域中的用途，具體用於腫瘤的治療。

Description

奈米粒子、包含該奈米粒子之膠體溶液、及藥物組合物
本發明係關於奈米粒子及其在醫學領域中的用途，具體係關於用於藉由捕獲銅及/或鐵來治療腫瘤。
降低機體內銅及/或鐵的水平係治療轉移性癌症重要的策略。是否可以藉由簡單攝入來實現這種降低[Counter CM、Brady DC、Turski ML和Thiele DJ (2015) Methods of treating and preventing cancer by disrupting the binding of copper in the map-kinase pathway，1(19)0-4]，這一想法重點係施用能夠錯合銅的藥物。迄今為止，已經實驗了幾種銅螯合劑：青黴胺、曲恩汀、雙硫侖、氯碘羥喹和四鉬酸鹽，以及與銅一樣用於治療金屬負荷過量的鐵螯合劑：去鐵胺（DFO）、去鐵酮（DFP）、地拉羅司（Gaur等人，無機化學，2018年第6期，126）。已經獲得了有意義的臨床前和臨床結果，但通常受到限制或關聯可能妨礙其使用的副作用。
銅及/或鐵係生命所必需的金屬陽離子，然而，還有許多其他金屬陽離子也是如此。因此，使用過強的螯合劑可能會削弱患者機體其他部位的功能：此為化療用藥時的常見問題。
另外，使用對例如鋅或錳等其他生物必需金屬具有更強親和力的非特異性螯合劑，也可能導致不良的副作用。
因此，藉由捕獲銅或鐵進行治療的策略中，一個目的係逐漸提高對銅及/或鐵的螯合常數和特異性，以限制副作用，同時確保良好的療效。另一個目的係確認這種吸取的位置並很精確捕獲腫瘤區域內的銅及/或鐵。
四硫代鉬酸鹽，係一種非常有效的體外銅螯合劑，具體地具有藉由誘導可及銅的減少來抑制血管生成和腫瘤生長的作用[Alvarez HM、Xue Y、Robinson CD、Canalizo-Hernández MA、Marvin RG、Kelly RA、Mondragón A、Penner-Hahn JE、O'Halloran T V.（2010）Tetrathiomolybdate inhibits copper trafficking proteins through metal cluster formation，科學(80-) 327(5963) 331-334, https://doi.org /10.1126/science.1179907]。
然而，這種用途仍然受到限制，並且在治療期間發現了不良副作用，如紅斑、視神經炎、嘔吐和白細胞減少，這可能與全身非選擇性銅排出有關。
Zhou等人提出了螯合劑在聚合物中聯合用藥，它們相結合以形成可以與另一種藥物聯合用藥的膠囊（resiquimod–R848）。所使用的螯合劑為TETA。所形成粒子的粒度很大（RPTDH的分子量超過400 kDa）並且吸取能力相當有限，其中錯合劑對銅具有足夠的特異性但穩定性低。因此表明了銅離子含量高於50 µg/ml，即50 ppm時（超過我們機體內自然濃度的量級）具有吸取銅的能力。[Zhou P、Qin J、Zhou C、Wan G、Liu Y、Zhang M、Yang X、Zhang N、& Wang Y（2019）Multifunctional nanoparticles based on a polymeric copper chelator for combination treatment of metastatic breast cancer，Biomaterials期刊，195 86–99，https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.01.007]。另外，在臨床前實驗中觀察到，注射後，儘管粒子很好地靶向腫瘤，但相當一部分奈米粒子6小時後出現在肝臟、脾臟、腎臟和肺中，並且在24小時後仍停留在肺中。
最近，Wu等人提出使用載銅奈米粒子來提高釋放然後捕獲銅的可能性，以誘發抗腫瘤作用。[Wu W、Yu L、Jiang Q、Huo M、Lin H、Wang L、Chen Y、Shi J（2019）Enhanced Tumor-Specific Disulfiram Chemotherapy by in Situ Cu2+ Chelation-Initiated Nontoxicity-to-Toxicity Transition J Am Chem Soc 141(29)11531–11539，https://doi.org/10.1021/jacs.9b03503]。這些基於表面聚乙二醇化介孔二氧化矽的粒子，其粒度約為165 nm。然而，對這些大粒子的生物分佈研究表明，在肺、脾、肝和心臟的捕獲量非常高。除了原有的銅捕獲的可逆性以外，這些粒子的內源性銅陽離子的螯合能力較低。
Feng等人提出使用載有已知具有銅錯合能力的藥物（博來黴素）的介孔硫化銅顆粒。如果這種方法由於硫化銅激發近紅外吸收的光學特性而令人感興趣，則必須考慮到，使用硫化銅，即使錯合劑攜帶的硫化銅，可能會引起某些區域內銅過量。在這種用途中，粒子粒度也很大（平均為119.8 nm），以便能夠封裝足夠的分子。Feng Q、Zhang W、Li Y、Yang X、Hao Y、Zhang H、Li W、Hou L、Zhang Z（2017）An intelligent NIR-responsive chelate copper-based anticancer nanoplatform for synergistic tumor targeted chemo-phototherapy，Nanoscale 9(40)15685–15695， https://doi.org/10.1039/c7nr05003h。
去鐵胺（DFO），也用於治療金屬鐵過載，係第一種在腫瘤學中用於藉由螯合鐵多價進行治療的螯合劑。因此，DFO在初步臨床實驗中給出了治療白血病和神經母細胞瘤的令人鼓舞的結果（Wang等人，Iron and Leukemia，2019年，第38期，406）。
然而，這些分子螯合物的使用由於它們的快速消除、缺乏腫瘤靶向性、高劑量時的毒性以及它們引起的副作用而受到限制。
為了克服這些不同的問題，有幾個團隊提出聯合使用鐵螯合劑與奈米粒子，或者使用以鐵有固有螯合作用的奈米粒子。因此J.Perring等人（Materials Science期刊：醫學材料，2018年，29期，181）提出形成自然地對鐵有螯合作用的黑色素奈米粒子。這些粒子的粒度接近220 nm，並已經顯示出它們在捕獲鐵並引盧癌細胞（橫紋肌肉瘤和膠質母細胞瘤）的細胞死亡的能力。然而，奈米粒子的較大粒度可能會在臨床使用時引起生物分佈不當。
還提出了基於脂質體的常規載藥裝置來改善DFO的生物分佈。此為Lang等人提出的（ACS Nano，2019年，13期，2176-2189）。他們還將該脂質體內的DFO與HIF1α（缺氧誘導因子1α）抑制劑聯合，以限制通常在DFO中發現的HIF1α的過表達。脂質體內封裝可以獲得大約一百奈米的奈米粒子。對齧齒動物模型的體外和體內臨床前實驗可以表明抗腫瘤作用。然而，由於奈米粒子的粒度，在肝臟和脾臟中觀察到較高積累。
根據相同邏輯，M.Theerasilp等人（RSC Advances，2017年，第7期，11158）提出了將另一種鐵螯合劑封裝在聚合物膠束中。這些膠束由聚合物形成，該等聚合物具有構成膠束內核的親水部分和確保膠體穩定性的疏水部分。這些膠束對各種細胞系表現出了抗癌活性，並且具有約25 nm的粒度以及隨pH值變化的釋放作用，這因螯合劑而異。
從所有這些研究中可以清楚地看到，目前還沒有任何方案既可以有效和特異性地靶向腫瘤，又可以局部螯合足以用於治療腫瘤的內源性銅及/或鐵，特別為藉由在mg/l級的有效濃度下施用奈米粒子。
本揭示案的另一個目的係提供一種化合物，該化合物不僅可以在全身血液循環過程中，更具體地還能在腫瘤區域內捕獲銅及/或鐵。具體地，本揭示案的一個目的係提供一種化合物，該化合物可以在腫瘤區域內捕獲10 μmole/l以上的銅及/或鐵，甚至100 μmole/l以上的銅及/或鐵，也就是說局部地捕獲100到10000 ppb銅或鐵。
本揭示案的另一個目的係提供一種化合物，該化合物可以螯合銅及/或鐵，同時具有高特異性並且在腫瘤區域內的停留時間足夠長，具體為幾天，甚至幾週。
本揭示案的另一個目的係能夠藉由局部釋放離子，這些離子將會藉由中和以及作用來替代機體的內銅及/或鐵。
本揭示案的另一個目的係提供一種化合物，其粒度足夠小並且可以靶向許多實體腫瘤，包括轉移瘤，特別為骨轉移瘤。
本揭示案的另一個目的係提供一種化合物，該化合物可以同時捕獲腫瘤中的銅及/或鐵並在放射治療中提供放射增敏作用。因此，在照射過程中，生物金屬的局部捕獲應該會干擾細胞修復機制並放大放射治療的效果。
本揭示案改善了關於上述這些目標中的一個或多個的狀況。
實際上提出使用具有適當的生物分佈和適於治療腫瘤，特別為原發性及/或轉移性腫瘤的熱力學和動力學特徵的螯合奈米粒子。
根據第一態樣，提出了具有以下化學式的奈米粒子： [Ch1] n-PS-[Ch2] m，其中： - PS為有機或無機的聚合物基質， - Ch1係與金屬陽離子M1錯合或未錯合的螯合基團， - M1不存在或選自金屬陽離子，其與Ch1的錯合常數低於銅及/或鐵的錯合常數，具體地低至少十倍，例如M1選自鋅或鹼土金屬，尤其為鈣或鎂， - Ch2為螯合基團，與螯合基團Ch1相同或不同，並且與具有大於40，較佳大於50的高原子序Z的金屬陽離子M2錯合， 其特徵在於， （i）螯合基團Ch1和Ch2接枝到聚合物基質PS上， （ii）n/(n+m)的比值在10%到100%之間，較佳40%到60%之間，並且， （iii）奈米粒子的平均流體動力學直徑在1到50 nm之間，較佳2到20 nm之間，更較佳2到8 nm之間。
根據另一態樣，提出了如上定義的奈米粒子的膠體溶液。
根據另一態樣，提出了一種藥物組合物，其中含有前述奈米粒子的膠體溶液以及一種或多種藥學可接受的賦形劑。
下文中闡述的特性能夠視情況實施。它們可相互獨立地實施，亦可相互結合。
在一種實施方式中，螯合基團Ch1選自與銅（II）的錯合常數大於10 15的那些。
在一種實施方式中，螯合基團Ch1選自與銅（II）的錯合常數比它們與鋅的錯合常數大至少10倍並且比它們與鎂和鈣的錯合常數大至少10 6倍的那些。
在另一種實施方式中，螯合基團Ch1選自與鐵（II）的錯合常數比它們與鋅的錯合常數大至少10倍並且比它們與鎂和鈣的錯合常數大至少10 6倍的那些。
在一種實施方式中，至少50%的Ch1與選自鹼土金屬的金屬陽離子錯合。
在一種實施方式中，至少50%的Ch1與鋅、鈣或鎂錯合。
在一種實施方式中，螯合基團Ch1和必要情況下的Ch2選自大環試劑，較佳地選自1,4,7-三氮雜環壬烷三乙酸（NOTA）、1,4,7,10-四氮雜環十二烷-1,4,7,10-四乙酸（DOTA）、1,4,7-三氮雜環壬烷-l-戊二酸-4,7-二乙酸（NODAGA）、1,4,7,10-四氮雜環十二烷,1-(戊二酸)-4,7,10-三乙酸（DOTAGA）、2,2',2'',2'''-(1,4,7,10-四氮雜環十二烷-1,4,7,10-四基)四乙醯胺 （DOTAM）、1,4,8,11-四氮雜環十四烷（Cyclam）、1,4,7,10-四氮雜環十二烷（Cyclen）和去鐵胺（DFO）或其他鐵螯合劑。
在一種實施方式中，螯合基團Ch1為具有以下化學式（I）[化學式1]的DOTAGA
Figure 02_image001
（I）
在一種實施方式中，PS為聚矽氧烷基質。
在一種實施方式中，奈米粒子的特徵在於， - 矽與奈米粒子總重量的重量比在5%到25%之間， - 接枝到聚合物上的螯合基團的總數n+m為每個奈米粒子5到50個，較佳10到30個，並且， - 奈米粒子的平均直徑在2到8 nm之間。
在一種實施方式中，奈米粒子藉由靶向劑官能化，前述靶向劑具體為肽、免疫球蛋白、奈米體、抗體、適體或靶向蛋白。
在一種實施方式中，金屬陽離子M2選自放射增敏劑及/或用於磁共振成像的造影劑，具體為釓或鉍。
在一種實施方式中，奈米粒子的特徵在於 （i）PS為聚矽氧烷基質， （ii）Ch1和Ch2包含具有以下化學式（I）[化學式1]的螯合基團DOTAGA
Figure 02_image001
（I） 藉由共價鍵接枝到聚矽氧烷基質上， （iii）M1不存在，M2為釓陽離子Gd 3+， （iv）n+m在5到50之間，較佳10到30之間，並且 （v）平均流體動力學直徑在2到8 nm之間。
在一種實施方式中，該藥物組合物的特徵在於它係一種用於受試者靜脈內、腫瘤內或肺內給藥的可注射組合物，具體包含有效量的螯合基團Ch1，用於體內捕獲腫瘤中的銅及/或鐵，其中游離螯合劑在組合物中的濃度例如至少為10 mM。
在一種實施方式中，本揭示案提供了一種治療受試者癌症的藥物組合物，具體地用於體內捕獲腫瘤中的銅及/或鐵。具體地，在該實施方式中，前述藥物組合物可以包含有效量的用作放射增敏劑的金屬陽離子M2，較佳釓，並且在施用前述組合物後用對受試者進行放射療法治療。
隨附圖式和下面的描述主要包含具有某一特徵的內容。因此，它們不僅可以用於更好地理解本揭示案，而且在必要情況下也有助於對其進行定義。 [奈米粒子]
本揭示案亦係關於下式的奈米粒子： [Ch1] n-PS-[Ch2] m，其中： - PS為有機或無機的聚合物基質， - Ch1係與金屬陽離子M1錯合或未錯合的螯合基團， - M1不存在或選自金屬陽離子，其與Ch1的錯合常數低於銅及/或鐵的錯合常數，具體地低至少十倍，例如M1選自鋅或鹼土金屬，尤其為鈣或鎂， - Ch2為螯合基團，與螯合基團Ch1相同或不同，並且與具有大於40，較佳大於50的高原子序Z的金屬陽離子M2錯合， 其特徵在於， （i）螯合基團Ch1和Ch2接枝到聚合物基質PS上， （ii）n/(n+m)的比值在10%到100%之間，較佳40%到60%之間，並且， （iii）奈米粒子的平均流體動力學直徑在1到50 nm之間，較佳2到20 nm之間，更佳2到8 nm之間。
根據本揭示案的奈米粒子有利地為具有奈米級粒度的粒子。具體地，奈米粒子足夠小，以便藉由血管系統的EPR效應來靶向腫瘤細胞，並在其藉由靜脈施用後迅速被腎臟清除。
根據本揭示案，將更佳地使用直徑非常小的奈米粒子，例如1到10 nm，較佳2到8 nm。
奈米粒子的粒度分佈例如係藉由市售粒度儀測量的，例如基於PCS（光子相關光譜）的Malvern Zetasizer Nano-S粒度儀。這種分佈係藉由平均流體動力學直徑來表徵的。
因此在本發明中，奈米粒子的「直徑」係指平均流體動力學直徑，即粒子直徑的調和平均值。ISO 13321:1996標準中還描述了一種該參數的測量方法。
根據本揭示案的奈米粒子係包含有機或無機的聚合物基質PS的奈米粒子。
在部分實施方式中，聚合物基質PS中的聚合物選自生物相容性聚合物，例如聚乙二醇、聚環氧乙烷、聚丙烯醯胺、生物聚合物、多醣或聚矽氧烷，或其混合物，較佳地聚合物基質PS為聚矽氧烷。
「包含聚矽氧烷聚合物基質的奈米粒子」具體地係指其特徵如下的奈米粒子，矽在奈米粒子總質量中的質量百分比至少為5%，例如在5%到20%之間。
「聚矽氧烷」係指由一系列矽氧烷構成的無機交聯聚合物。聚矽氧烷的結構單元相同或不同的，其化學式如下：Si(OSi)nR4-n，其中， - R為藉由共價鍵Si-C與矽鍵合的有機分子C - n為1到4之間的整數。
作為較佳示例，術語「聚矽氧烷」尤其包括由四乙氧基矽烷（TEOS）和胺基丙基三乙氧基矽烷（APTES）藉由溶膠-凝膠法縮合得到的聚合物。
在本揭示案中，「螯合基團」係指能夠錯合金屬陽離子的有機基團。較佳地，前述以上螯合基團藉由共價鍵直接或間接鍵合到奈米粒子的聚矽氧烷矽基質PS上。「間接」鍵合係指在奈米粒子和螯合基團之間存在分子「連接物」或「間隔物」，前述連接物或間隔物共價鍵合到奈米粒子的其中一個組分上。
螯合基團Ch1具體地具有捕獲內源性銅或內源性鐵的功能。在一種實施方式中，為了可以體內捕獲銅，有利地將從與銅（II）的錯合常數大於10 15，例如大於10 20的那些螯合基團中選擇螯合基團Ch1。
在一種實施方式中，為了可以體內捕獲鐵，有利地將從與鐵（II）的錯合常數大於10 15，例如大於10 20的那些螯合基團中選擇螯合基團Ch1。
在一種實施方式中，螯合基團Ch1係游離的，或與金屬陽離子M1錯合（至少部分地）。在這種情況下，金屬陽離子M1與合理選擇的螯合基團錯合，以便可以與銅及/或鐵一起體內轉移金屬陽離子M1。因此，在一種具體實施方式中，螯合基團Ch1有利地選自與銅（II）或鐵的錯合常數比它們與鋅的錯合常數大至少10倍並且比它們與鎂和鈣的錯合常數大至少10 6倍的那些。
螯合基團Ch1可以藉由枝接到大環試劑上來獲得，前述大環試劑較佳地選自DOTA（1,4,7,10-四氮雜環十二烷-N,N',N'',N'''-四乙酸）、NOTA（1,4,7-三氮雜環壬烷-1,4,7-三乙酸）、NODAGA（1,4,7-三氮雜環壬烷-l-戊二酸-4,7-二乙酸）、DOTAGA（2-(4,7,10-三(羧甲酸)-1,4,7,10-四氮雜環十二烷-1-yl)戊二酸)）、DOTAM（1,4,7,10-四胺基甲醯甲基-1,4,7,10-四氮雜環十二烷）、1,4,8,11-四氮雜環十四烷（Cyclam）、1,4,7,10-四氮雜環十二烷（Cyclen）和去鐵胺。去鐵胺在鐵的捕獲上更為有利。
在一種實施方式中，具體地為在前兩段中描述的實施方式中，與螯合基團Ch1錯合的金屬陽離子M1選自鋅或鹼土金屬，具體地為鎂或鈣。較佳地，至少50%、60%、70%、80%或者至少90%的Ch1與鋅、鈣或鎂或其他鹼土金屬錯合。
在較佳方式中，螯合基團Ch1為具有以下化學式（I）[化學式1]的DOTAGA
Figure 02_image001
（I）
根據本揭示案，與Ch1相同或不同的螯合基團Ch2與具有大於40，較佳大於50的高原子序Z的金屬陽離子M2錯合。因此，奈米粒子包含接枝到聚合物基質PS上的一個或多個與金屬陽離子M1（例如鋅、鎂、鈣或其他鹼土金屬）錯合或不錯合的基團Ch1，以及一個或多個與具有大於40的高原子序Z的金屬陽離子M2錯合的螯合基團Ch2。
螯合基團Ch2因此較佳地選自其與金屬陽離子M2的錯合常數大於10 15甚至大於10 20的螯合基團。在一種具體實施方式中，金屬陽離子M2選自那些可以將前述奈米粒子用作放射增敏劑的金屬陽離子。
在本揭示案中，「放射增敏劑」係指可以使癌細胞對放射治療中使用的射線更敏感的化合物。
螯合基團Ch2與Ch1相同或不同，亦可選自大環試劑，較佳選自DOTA（1,4,7,10-四氮雜環十二烷-N,N’,N’’,N’’’-四乙酸）、NOTA（1,4,7-三氮雜環壬烷-1,4,7-三乙酸）、NODAGA（1,4,7-三氮雜環壬烷-l-戊二酸-4,7-二乙酸）、DOTAGA（2-(4,7,10-三(羧甲酸)-1,4,7,10-四氮雜環十二烷-1-yl)戊二酸)）、DOTAM（1,4,7,10-四胺基甲醯甲基-1,4,7,10-四氮雜環十二烷）、1,4,8,11-四氮雜環十四烷（Cyclam）、1,4,7,10-四氮雜環十二烷（Cyclen）和去鐵胺（DFO）。
更具體地，金屬陽離子M2選自重金屬，較佳地選自：Pt、Pd、Sn、Ta、Zr、Tb、Tm、Ce、Dy、Er、Eu、La、Nd、Pr、Lu、Yb、Bi、Hf、Ho、Sm、In、Gd，或它們的混合物。較佳地，金屬陽離子M2為Bi及/或Gd。
在一種具體實施方式中，用於根據本發明的用途的奈米粒子包含3到100個，較佳5到20個金屬陽離子M2，具體為Bi及/或Gd。
根據本發明的奈米粒子可以同時藉由螯合基團Ch1捕獲銅及/或鐵，及/或藉由與金屬陽離子M2錯合的螯合基團Ch2來成像或治療腫瘤，前述金屬陽離子M2具有造影劑或放射增敏劑或放射治療劑的特性。
可用作造影劑IRM的金屬陽離子M2的示例，可以列舉Gd、Dy、Mn、Fe。
可用作放射增敏劑的金屬陽離子M2的示例，可以列舉Gd、Lu、Yb和Bi、Hf和Ho，較佳釓或鉍。
熟習此項技術者將根據預期效果，尤其係根據預期治療、患者類型、所用劑量及/或待治療患者來選擇n/(n+m)的比值。例如，n/(n+m)的比值大於等於20%；尤其為在20%到100%之間，較佳40%到60%之間。在一種實施方式中，n/(n+m)等於100%。也就是說，表示與金屬陽離子M2錯合的螯合基團Ch2的數量m等於0，並且100%的螯合基團Ch與金屬陽離子M1錯合或不錯合。
在一種更具體的實施方式中，螯合基團Ch1與螯合基團Ch2相同並且對應於下式（I）[化學式1]的DOTAGA
Figure 02_image001
（I） 接枝到奈米粒子的聚合物基質PS上，例如聚矽氧烷基質。
在另一個更具體的實施方式中，螯合基團Ch1與螯合基團Ch2相同並且對應於下式[化學式2]的DOTA
Figure 02_image003
（II） 接枝到奈米粒子的聚合物基質PS上，例如聚矽氧烷基質。
因此，在一種實施方式中，本揭示案係關於一種奈米粒子[Ch1] n-PS-[Ch2] m，其中： - Ps為有機或無機的聚合物基質， - Ch1係與金屬陽離子M1錯合或未錯合的DOTA或DOTAGA， - M1不存在或選自金屬陽離子，其與Ch1的錯合常數低於銅及/或鐵的錯合常數，具體地低至少十倍，例如M1選自鋅或鹼土金屬，尤其為鈣或鎂， - Ch2與Ch1相同，為DOTA或DOTAGA，並且與具有大於40，較佳大於50的高原子序Z的金屬陽離子M2錯合， 其特徵在於， （i）螯合基團Ch1和Ch2接枝到聚合物基質上， （ii）n/(n+m)的比值在10%到100%之間，較佳40%到60%之間， （iii）奈米粒子的平均流體動力學直徑在1到50 nm之間，較佳2到20 nm之間，更佳2到8 nm之間。
在一種較佳的具體實施方式中，(n+m)，對應於每個奈米粒子接枝的螯合基團Ch1和Ch2（視情況Ch1和Ch2為DOTA或DOTAGA）的數量，在3到100之間，較佳5到50，例如10到30。
除了螯合官能化之外，根據本揭示案的奈米粒子可以在表面經親水化合物（PEG）修飾（官能化）及/或載有不同負荷以適應它們在機體及/或靶向分子內的生物分佈，以便可以進行特異性細胞靶向，具體為特異性腫瘤組織或細胞靶向。靶向劑接枝到聚合物基質上並且較佳地每個奈米粒子的靶向劑比例為1到20個，較佳1到5個靶向劑。
對於靶向分子的表面接枝，可以採用常規偶聯，其利用了已有反應基團，視情況在活化步驟之前進行。偶聯反應係熟習此項技術者已知的並且應根據奈米粒子表面層的結構和靶向分子的官能團來選擇。例如參見「Bioconjugate Techniques」，G.T Hermanson，Academic Press，1996年，「Fluorescent and Luminescent Probes for Biological Activity」，第二版，W.T.Mason, ed.Academic Press, 1999年。較佳的偶聯方法將在下文中進行描述。較佳地，如下文段落中描述的，這些靶向分子根據超細奈米粒子或AGuIX的變體被接枝到奈米粒子的胺鍵上。將根據預期應用來選擇靶向分子。
在一種具體實施方式中，奈米粒子藉由靶向劑官能化，前述靶向劑例如為肽、免疫球蛋白、奈米體、VHH片段或「單域」、抗體、適體或任何其他靶向蛋白，例如腫瘤區域，通常為與腫瘤（腫瘤相關抗原）或熟習此項技術者已知的某些癌症標誌物結合的抗體、免疫球蛋白或抗原靶向奈米體。 [超細奈米粒子和奈米粒子AguIX]
在一種更特別較佳的實施方式中，可以使用的奈米粒子，主要為由於其粒度非常小並具有穩定性，為包括聚矽氧烷基質PS並且不包括基於金屬氧化物的內核的奈米粒子，這不同於包括基於金屬氧化物的內核和聚矽氧烷外層的內核-外殼型奈米粒子（具體如WO2005/088314和WO2009/053644所述)。
因此，在一種具體實施方式中，根據本揭示案的奈米粒子係基於釓螯合聚矽氧烷的奈米粒子，化學式[Ch1] n-PS-[Ch2] m，其中 （i）PS為聚矽氧烷基質， （ii）Ch1和Ch2為下式（I）[化學式1]的螯合基團DOTAGA
Figure 02_image001
（I）
並且藉由共價鍵接枝到聚矽氧烷基質上， （iii）M1不存在，M2為釓陽離子Gd 3+， （iv）n+m在5到50之間，較佳10到30之間，並且 （v）平均流體動力學直徑在2到8 nm之間。
更具體地，這些基於釓螯合聚矽氧烷的奈米粒子係利用奈米粒子AGuIX作為起始材料獲得的超細奈米粒子。
這種超細奈米粒子AGuIX可以藉由自上而下的合成方法獲得，尤其為如Mignot等人在Chem Eur J 2013中的「A top-down synthesis route to ultrasmall multifunctional Gd-based silica nanoparticles for theranostic applications」中所述，DOI：10.1002/chem.201203003。
WO2011/135101、WO2018/224684和 WO2019/008040中也描述了其他的超細奈米粒子合成方法。
可用作獲得根據本揭示案的奈米粒子的起始材料的奈米粒子AGuIX具體地具有以下化學式（III）[化學式3]
Figure 02_image005
（III） 其中PS為聚矽氧烷基質，n平均在10到50之間，奈米粒子的平均流體動力學直徑為4±2 nm，質量約為10 kDa。
奈米粒子AGuIX亦可藉由下式（IV）[化學式4]來表徵 (GdSi 4-7C 24-30N 5-8O 15-25H 40-60, 5-10 H 2O) x（IV） [根據本揭示案的奈米粒子的合成方法]
根據本揭示案的奈米粒子可以藉由奈米粒子膠體溶液的製備來獲得，前述奈米粒子包含接枝到聚合物基質上的螯合基團，前述螯合基團只有一部分與金屬陽離子錯合，另一部分未錯合，前述方法包括 （1）合成或提供下式[Ch2] n-PS的奈米粒子NP1的膠體溶液作為起始材料，其中： - PS為有機或無機的聚合物基質， - Ch2係與具有大於40，較佳大於50的高原子序Z的金屬陽離子M2錯合的螯合基團， 其特徵在於， （i）Ch2接枝到聚合物基質上， （ii）n在5到100之間，並且， （iii）奈米粒子NP1的平均流體動力學直徑在1到50 nm之間，較佳2到20 nm之間，更佳2到8 nm之間 （2）在酸性介質中處理奈米粒子NP1的膠體溶液的步驟，例如藉由添加鹽酸溶液，從而獲得低於2.0、較佳低於1.0的pH值，持續時間足以使金屬陽離子M2部分或完全釋放， （3）必要情況下，稀釋溶液的步驟，例如用水 （4）純化步驟，以分離步驟（2）中獲得的奈米粒子與游離金屬陽離子M2， （5）必要情況下，濃縮步驟（4）中獲得的奈米粒子溶液的步驟， （6）必要情況下，重複步驟（3）、（4）和（5）， （7）必要情況下，冷凍及/或凍乾步驟（4）、（5）或（6）之一獲得的奈米粒子溶液。
這種方法可以獲得奈米粒子[Ch1] n-PS-[Ch2] m，其中Ch1和Ch2為相同的。因此，該方法可以有利地實現金屬陽離子M2的部分或完全釋放，前述金屬陽離子M2最初與奈米粒子NP1上的螯合基團Ch2錯合。熟習此項技術者將能夠調節金屬陽離子M2的釋放程度，並因此調節最終溶液中n/(n+m)的平均比值，尤其為藉由處理步驟（2）中的pH值和持續時間。
在一種較佳實施方式中，奈米粒子NP1係如前部分中定義的超細奈米粒子或AGuIX並與釓陽離子錯合。具體實施方式在實施例中給出。通常，步驟（2）的處理持續時間可以在0.5到8小時之間，例如在pH值低於1.0時為2到6小時。
必要情況下，根據上述方法獲得的奈米粒子隨後可以藉由不同於Ch2及/或靶向劑或親水分子的其他螯合基團進行官能化。
在一種實施方式中，將根據上述方法獲得的奈米粒子置於存在金屬陽離子M1的環境下，以使至少部分游離螯合基團與金屬陽離子M1錯合，從而獲得下式的奈米粒子： [Ch1] n-PS-[Ch2] m，其中： - PS為有機或無機的聚合物基質， - Ch1係與金屬陽離子M1部分錯合的螯合基團， - M1選自金屬陽離子，其與Ch1的錯合常數低於銅及/或鐵的錯合常數，具體地低至少十倍，例如M1選自鋅、鈣或鎂或其他鹼土金屬， - Ch2係與Ch1相同的螯合基團，並且與具有大於40，較佳大於50的高原子序Z的金屬陽離子M2錯合， 其特徵在於， （i）螯合基團Ch1和Ch2接枝到聚合物基質上， （ii）n/(n+m)的比值在10%到100%之間，較佳40%到60%之間，並且， （iii）奈米粒子的平均流體動力學直徑在1到50 nm之間，較佳2到20 nm之間，更佳2到8 nm之間。 [根據本揭示案的奈米粒子的藥物製劑]
包含根據本揭示案的奈米粒子的組合物以奈米粒子的膠體懸液的形式給藥。它們可以如本文所述或根據熟習此項技術者已知的其他方法來製備，並根據治療方法和待治療區域藉由不同的局部或全身途徑給藥。
而且，本揭示案係關於如前面部分所述的具有化學式[Ch1] n-PS-[Ch2] m的奈米粒子的膠體懸液和包含這些膠體懸液的藥物組合物，必要情況下還聯合一種或多種藥學可接受的賦形劑。
該藥物組合物具體地可以配製成凍乾粉劑或用於靜脈注射的水溶液劑。在一種較佳實施方式中，該藥物組合物包含膠體溶液，其中包含有效治療量的如前面部分所述的具有化學式[Ch1] n-PS-[Ch2] m的奈米粒子，具體地係基於釓螯合聚矽氧烷的奈米粒子，更具體地，例如利用更前所述的奈米粒子AGuIX獲得的奈米粒子。
在部分實施方式中，其為凍乾粉劑，每瓶包含200mg到15g、較佳250到1250mg的奈米粒子。該粉劑亦可包含其他賦形劑，尤其為CaCl 2。
該凍乾粉劑可以在水溶液中重構，通常為注射用無菌水。因此，本揭示案係關於一種作為注射液使用的藥物組合物，包括例如前面部分所述的具有化學式[Ch1] n-PS-[Ch2] m的奈米粒子作為活性成分，具體地係基於釓螯合聚矽氧烷的奈米粒子，更具體地，係例如利用更前所述的奈米粒子AGuIX獲得的奈米粒子。
在一種實施方式中，該藥物組合物的特徵在於其為一種用於靜脈內或瘤內給藥的可注射組合物或用於肺內給藥的氣溶膠，具體包含有效量的螯合基團Ch1用於體內捕獲腫瘤中的銅及/或鐵，其中螯合基團Ch1在組合物中的濃度例如至少為10 mM。
例如，對於該組合物的如下所述的用途，具體地用於藉由體內捕獲銅及/或鐵來治療腫瘤，該組合物係一種可注射溶液，包含基於釓螯合聚矽氧烷的奈米粒子，其濃度為50到200 mg/ml之間，例如80到120 mg/ml之間。 [奈米粒子的用途]
由於存在游離或與金屬陽離子M1錯合的螯合基團Ch1，根據本發明的奈米粒子可以在其施用於有此需要的受試者之後捕獲內源性銅及/或鐵。捕獲內源性銅，較佳地係指局部捕獲100 ppb（0.1 mg銅/升）到10000 ppb（10 mg銅/升）之間的一定量的內源性銅。因此，本揭示案更具體地係關於一種在受試者體內，具體地在患有癌症的受試者體內，捕獲內源性銅之方法。
捕獲內源性鐵，較佳地係指局部捕獲100 ppb（0.1 mg鐵/升）到10000 ppb（10 mg鐵/升）之間的一定量的內源性鐵。因此，本揭示案更具體地係關於一種在受試者體內，具體地在患有癌症的受試者體內，捕獲內源性鐵之方法。
藉由靜脈內或肺內途徑施用奈米粒子的情況下，可以在全身血液循環內捕獲銅及/或鐵，然後在腫瘤內，當奈米粒子在腫瘤中積聚之後捕獲銅及/或鐵，特別為藉由與EPR效應有關的被動靶向。這種被動腫瘤靶向和積聚的作用已經得到很好的證明，特別係藉由AGuIX型超細奈米粒子。
因此，本揭示案亦係關於一種治療受試者腫瘤之方法，前述方法包括向前述受試者施用有效量的如前面所述的具有化學式[Ch1] n-PS-[Ch2] m的奈米粒子的藥物組合物，具體地係基於釓螯合聚矽氧烷的奈米粒子，更具體地係例如利用更前所述的奈米粒子AGuIX獲得的奈米粒子，其特徵在於這些奈米粒子可以藉由部分地捕獲內源性銅及/或鐵來治療腫瘤。
在前述方法的一種具體實施方式中，該組合物亦包含有效量的金屬陽離子M2，較佳釓或鉍，用作放射增敏劑，並且該方法包括在施用該組合物後，對受試者進行有效劑量照射的照射步驟，以藉由放射療法治療腫瘤。
「患者」或「受試者」較佳地指哺乳動物或人，包括例如患有腫瘤的受試者。
術語「治療」、「療法」係指任何旨在改善患者健康狀況的行為，例如治療、防止、預防和延緩疾病。在某些情況下，這些術語係指疾病或疾病相關症狀的改善或根除。在其他實施方式中，這些術語係指向患有此類疾病的受試者施用一種或多種治療劑而使疾病的發展或惡化得到緩解。在腫瘤治療中，術語「治療」通常可以包括可以使腫瘤停止生長、減小腫瘤大小及/或消除腫瘤的治療。
具體地，奈米粒子用於治療實體瘤，例如腦癌（原發性和繼發性、膠質母細胞瘤等）、肝癌（原發性和繼發性）、盆腔腫瘤（宮頸癌、前列腺癌、肛門直腸癌、結直腸癌）、上呼吸消化道癌、肺癌、食道癌、乳腺癌、胰腺癌。
奈米粒子的「有效量」係指施用於患者的如上所述的奈米粒子的量，該量足以在腫瘤中定位並且可以藉由捕獲內源性銅及/或鐵來治療腫瘤，必要情況下與放射增敏作用和放射療法治療相結合。
這個數量係根據受試者的年齡、性別和體重等因素確定和調整的。
如前所述的奈米粒子施用可以藉由腫瘤內、皮下、肌肉內、靜脈內、皮內、腹膜內、口服、舌下、直腸、陰道、鼻內途徑、藉由吸入或藉由經皮施用來實現。較佳地，藉由腫瘤內及/或靜脈內途徑施用。
施用奈米粒子作為放射增敏劑後，用於治療腫瘤的照射方法係熟習此項技術者所熟知的，並且在以下出版物中進行了具體描述。WO2018/224684、WO2019/008040 和 C. Verry 等，Science Advances，2020年，第6期，eaay5279；和C. Verry等人，NANO-RAD，「a phase I study protocol」，BMJ Open，2019年，第9期，e023591。
放射治療時的總照射劑量將根據癌症類型、階段和待治療受試者進行調整。對於治癒劑量，針對實體瘤的典型總劑量在20到120 Gy範圍內。亦可考慮其他因素，例如化學療法治療、合併發病率及/或放射療法係在手術之前還是之後進行的。總劑量通常為分次的。根據本揭示案之方法中的放射療法步驟可以包括例如每天2到6 Gy之間的分次治療，例如每週5天，尤其為連續2到8週，總劑量可以在20到40 Gy之間，例如30 Gy。
根據本揭示案的奈米粒子可以單獨施用，或與一種或多種其他活性成分聯合用藥，尤其為其他藥物，例如細胞毒性劑或抗增殖劑或其他抗癌劑，尤其為免疫檢查點抑制劑。聯合用藥係指同時或順序給藥（在不同時間）。 [實施例] [設備和方法]
CuPRiX x產物係藉由將Nh TherAguix（法國）公司提供的起始物AGuIX®加入到強酸介質中獲得的，前述強酸介質係利用來自CarlRoth公司的37%超純鹽酸獲得的。
過濾步驟係藉由蠕動泵和來自Sartorius Stedim Biotech（法國）公司的Vivaflow 200®–5 kDa超濾膜包來完成的，使用條件如Vivaflow 200®產品附帶的說明所述。
流體動力學直徑測量以及等電點滴定係利用Malvern Instruments（美國）公司的Zetasizer Nano-S（633 nmHe-Ne雷射器）完成的。測量等電點時，該儀器與Malvern Instruments（美國）公司的自動滴定儀MPT-2相連。
HPLC-UV係藉由帶有DAD檢測器的Agilent 1200完成的。所用的反相層析柱為Jupiter公司的C4，5 µm、300 Å、150 x 4.6 mm。利用波長為295 nm的UV檢測器進行檢測。A相（H 2O/ACN/TFA： 98.9/1/0.1）和B相（H20/ACN/TFA： 10/89.9/0.1）的梯度如下：95/5下持續5分鐘，接著在線性梯度下持續10分鐘，這樣可以達到10/90的分配比，並維持15分鐘。15分鐘結束時，A相的分配比在1分鐘內恢復到95%，然後為7分鐘的95/5平臺期。溶離相的組成中使用的產品均經過HPLC級認證。
在分析科學研究所（地址：UMR 5280, Pole Isotopes & Organique, 5 rue de la Doua 69100 Villeurbanne）進行了元素分析。
HPLC-ICP/MS係利用Perkin-Elmer（美國）公司的Nexion 2000完成的。介質中游離元素的測量係在等度模式下進行的，其中溶離相的組成如下：95%的A相和5%的B相。HPL-UV法中A相和B相的組成相同。所用的反相層析柱為Jupiter公司的C4，5 µm、300 Å、150 x 4.6 mm。溶離相的組成中使用的產品均經過HPLC級認證。
粒子凍乾係藉由Christ（德國）公司的Alpha 2-4 LSC凍乾機，按照「初級乾燥」程序完成的。
在添加了10%胎牛血清（Dutscher）和1%青黴素-鏈黴素（Gibco™，Thermofischer）的F12-K培養基（Gibco™，Thermofischer）中培養A549細胞（ECACC 86012804）。每項實驗中，將細胞用PBS 1X（Gibco™，Thermofischer）沖洗兩次，在37℃，5%CO 2的條件下，在含有胰蛋白酶-EDTA的培養箱中培養5分鐘，然後溶於完全培養基中。
在測定前至少1小時，將CuPRiX 20和CuPRiX 30產品溶於無菌蒸餾水並在4℃下保存，其中游離DOTA的濃度等於10 mM（分別為30 mM和16.7 mM釓）。
在遷移和侵襲測定中，將A549細胞接種到ImageLock（Essen BioScience）96孔培養板（50000個細胞/孔）中，並在37℃和5% CO 2的條件下培養16小時，直至匯合度達到90-100%。WoundMaker TM（Essen BioScience）用於在每孔的單層細胞中形成創傷。然後，每孔用PBS 1X沖洗兩次。在侵襲中，每孔中加入50 μl Matrigel（Corning），前述Matrigel事先用含或不含CuPRiX 20的F12-K培養基稀釋，最終濃度達到1 mg/ml。培養板在37℃培養30分鐘，以使Matrigel聚合。最後，將100 μl含有濃度遞增的CuPRiX的培養基添加到每孔中（含或不含Matrigel）。將培養板置於Incucyte（10倍物鏡）中，並在含CO 2的培養箱中，藉由Zoom Incucyte軟體（Essen BioScience）每2小時自動採集一次創傷修復的影像。資料經軟體進行分析，結果用創傷匯合度的百分比來表示。
在趨化性遷移測定中，對A549細胞胰蛋白酶化、離心，然後貧培養基（不含FCS的F12-K培養基）中重懸。然後將細胞接種到IncuCyte® Clearview（Essen BioScience）插片中（每孔1000個細胞，每孔40 µl）。在相應的孔中，加入20 μl含或不含CuPRiX 20（500 μM游離螯合物）的貧培養基。最後，將200 μl含或不含CuPRiX 20（500 μM游離螯合物）的含10% SVF的F-12K培養基添加到趨化室的下部隔室中。每小時拍攝一次每個插片的影像。從上層空間到下層空間的趨化性遷移被量化為膜下細胞的匯合度相對於膜頂部接種細胞的初始匯合度。藉由IncuCyte ZOOM 2015A顯微鏡軟體自動進行計算。
在輻照後遷移測定中，將A549細胞在ImageLock® （Essen BioScience）96孔培養板中，在37℃、5% CO 2的條件下培養隔夜，每孔20000個細胞。細胞在含或不含CuPRiX 30（500 μM游離螯合物相當於800 μM釓）的無SVF的F-12K培養基中處理24小時，然後經8 Gy照射（X-Rad320照射器，250 kV，15 my）。照射後，利用96孔WoundMaker TM（Essen BioScience）形成創傷。細胞用PBS 1X沖洗兩次以除去漂浮的細胞，然後將100 μl含CuPRiX 30（0和500 µM游離螯合物相當於大約0和800 µM釓）的培養基添加到每個相應孔中。
為了評價集落存活率，按40000個細胞/cm 2對細胞接種，即在25cm 2燒瓶（Dutscher）中接種100萬個細胞，並在37℃、5% CO 2的條件下培養隔夜。細胞在含或不含CuPRiX 30（500 μM游離螯合物相當於800 μM釓）的無SVF的培養基中處理24小時。然後採用不同劑量（0、2、3、4、6、8 Gy）對細胞進行照射。照射後，細胞用PBS 1X洗滌，胰蛋白酶消化並計數。然後將細胞重新接種到25 cm 2燒瓶中並生長至6次分裂（7天），再進行固定和染色。集落用96%乙醇溶液（VWR）固定30分鐘，然後用稀釋20倍的Giemsa 溶液（Sigma-Aldrich）染色30 分鐘。接著沖洗燒瓶，然後使用Colcount TM集落計數器（Oxford Optronix）對包含64個或更多細胞的集落進行數字計數。集落存活率係根據
Figure 02_image007
形式的線性二次模型測定的，其中SF為存活分數，ɑ和β分別代表致死和亞致死損傷的概率。
4T1系為源自BALB/c系小鼠乳腺的乳腺癌細胞系。細胞在添加有10% FCS和1%青黴素-鏈黴素的RPMI培養基（Gibco™，Thermofischer）中培養。
上呼吸消化道癌（VADS）系SQ20B源於喉部復發性癌症。在藉由流式細胞術完成的兩個連續細胞分選步驟（Hoechst流出和CD44標記）後收集相關亞群 SQ20B/CSC（幹細胞樣癌細胞）。該群呈現EGFR低表達和間充質表型，這與遷移和侵襲特性的獲得相關。這些SQ20B-CSC細胞在添加有5% SVF、1% PS、0.04 mg/ml氫化可瑞松和20 ng/ml表皮生長因子（EGF）的DMEM:F12培養基（3:1，v:v）中培養。
體內研究方案（2021021714569264）已經被Claude Bernard裡昂一大的倫理委員會所接受。該研究係採用三陰性乳腺癌（4T1細胞系）的小鼠模型完成的。採用了7週齡的雌性BALB/c系小鼠（Janvier Labs）。在異氟醚麻醉下將4T1細胞（5 x 10 5，matrigel 50:50）皮下注射到第4乳房墊中。選擇這個位置係為了在放射治療期間保留重要組織。移植十天後，將小鼠隨機分為2組：NaCl（對照組）（n=4）和CuPRiX組（n=6）。小鼠接受3次0.9% NaCl（對照組）或CuPRiX（200 mg/kg）的靜脈注射，每次50 µl，間隔48小時。對小鼠稱重，評價它們的總體狀況，每週對腫瘤測量3次。在最後一次注射後5天處死小鼠並對靶器官（肺、肝）中的轉移進行量化。
轉移量化係根據Pulaski等人（2000）的方案完成的。為此，在異氟醚麻醉下藉由頸椎脫位處死小鼠後，取出肺和肝。用HBSS清洗器官，機械切割，然後經酶消化，其中肺消化採用與DNAse I（Roche）結合的IV 型膠原酶（2 mg/ml），肝消化採用I型膠原酶（2 mg/ml）、BSA（1 mg/ml）和透明質酸酶（2 mg/ml）構成的雞尾酒。這種消化在37℃的旋轉輪上持續2小時（肺）和 40分鐘（肝）。然後藉由70 µm尼龍過濾器對消化後的器官進行過濾。將它們在1500 G下離心5分鐘並用HBSS洗滌兩次。將細胞沉澱物重懸於用於研究集落生長的含60 μM 6-硫鳥嘌呤的RPMI培養基中。對於肺，將懸液重溶於稀釋6倍的培養基中，對於肝，溶於10 cm培養皿中的純淨培養基中。8天後，細胞用96%乙醇固定並用Giemsa染色（用蒸餾水中稀釋20倍）。然後使用Colcount TM集落計數器（Oxford Optronix）對集落進行數字計數。 [實施例1：介質的酸化和Gd 3+離子的釋放]
為了獲得能夠錯合銅離子同時保持其作為放射增敏劑特性的奈米粒子，將AGuIX®產品置於酸性介質中以使DOTA基團質子化，並因此釋放一部分原本為錯合狀態的Gd 3+離子。
首先，藉由將10 g產品溶於50 ml超純水中，製備200 g/L的AGuIX®溶液。將溶液在室溫攪拌1小時。同時，藉由將10 ml的37%鹽酸（37%超純鹽酸，2.5 L，塑膠，CarlRoth）加入到50 ml超純水中，製備2M鹽酸溶液。
攪拌一小時後，將50 ml的2M鹽酸溶液加入到50 ml AGuIX®中。然後測量pH值並應該小於0.5。所得溶液為栗橙色。將混合物在預先加熱至50℃的烤箱中放置4小時。每小時取樣一次，以便藉由HPLC-ICP/MS觀察釓離子的釋放（圖1）。觀察到保留時間Tr=2.3 min時，介質中游離Gd 3+的峰值隨著反應時間的延長而增加。 [實施例2：CuPRiX 20：反應4小時]
4小時後，溶液用超純水稀釋10倍。然後測量pH值並且必要時用1M氫氧化鈉使其升高到1±0.2，以免破壞過濾膜。藉由蠕動泵和Sartorius公司的Vivaflow 200–5 kDa超濾膜包純化如此獲得的500 ml溶液，從而分離粒子與釋放的Gd 3+離子，以避免這些離子的再錯合。
將初始體積500ml濃縮至50ml並重複操作。稀釋/濃縮操作總共重複4次，最終體積為50ml。純化後，將50 ml溶液分裝到小瓶中，每瓶裝有2 ml溶液。將小瓶置於-80℃下以冷凍溶液，然後凍乾以獲得栗色粉末形式的終產物。
產物獲得後，從一批次中取出一瓶用於產物的表徵。藉由添加超純水製備1 ml、100 g/L的新產物溶液。溶液配置1小時後，藉由我們的DLS設備測量直徑，表明直徑為4.4 nm±1.2 nm。完成HPLC-UV/Vis層析圖並顯示保留時間為11 min±0.1 min，與原始粒子相同。還測量了CuPRiX 20的等電點，並且等於6.29，高於 7.15的AGuIX®等電點。由於釓具有磁性，測量了CuPRiX 20的弛豫常數r 1，並且每個釓原子等於18.9 mM -1.s -1。 [實施例3：藉由螯合和銪螢光法測定游離DOTAGA的數量]
CuPRiX 20中存在的游離螯合物的量可以藉由銪螯合和發光研究來測定。實際上銪的發光效應主要集中在590（5D0 -＞ 7F1）和615 nm（5D0 -＞ 7F2）附近。存在水分子的情況下，這種發光效應會消失。該測定的原理為只要銪能被螯合，則增量地添加銪，發光效應就會增強，然後當所有的螯合位點被填滿時，發光效應達到一個平臺階段，如圖2所示。
為了進行測定，將CuPRiX 20置於pH值為5的乙酸鹽緩衝液中，加入溶於該乙酸鹽緩衝液中的氯化銪鹽。然後藉由在396 nm處激發並在590 nm處記錄發射來描繪測定曲線。該測定可以升高至0.16 µmol螯合物/mg CuPRiX 20。由於已知AGuIX®超始物中釓的量為零或可忽略不計，則釓的初始量等於DOTA的量。藉由元素分析測量，起始物的初始釓含量為0.81 µmol/mg AGuIX®。
因此，CuPRiX 20產品有20%的DOTA基團係游離的。 [實施例4：銅的螯合]
因此，游離DOTA的存在證明了CuPRiX 20在螯合療法中作為可能的螯合劑的應用潛力。CuPRiX 20的錯合電位係藉由銅螯合再經HPLC-UV/Vis吸光度研究測定的。DOTA@Cu錯合物在295 nm處的吸光度遠高於DOTA@Gd錯合物、DOTA和溶液中銅離子的吸光度。
CuPRiX 20的吸光度隨著游離DOTA基團與可用銅離子的錯合而升高，直至達到平臺階段，其中額外增加的銅不會導致吸光度升高。因此，為了完成該實驗，利用增量的氯化銅溶液和恆定量的CuPRiX 20製備了一系列樣品。所有樣品的體積均等化。該實驗可以使可錯合銅的量升高至0.18 µmol/mg CuPRiX 20。對起始物AGuIX®進行的同一項實驗表明CuPRiX 20的螯合潛力顯著提高（圖3）。 [實施例5：CuPRiX 30：反應5小時]
游離DOTA的比率可根據AGuIX在酸性介質中的反應時間來調節。5小時後，溶液用超純水稀釋10倍。然後測量pH值並且必要時用1M氫氧化鈉使其升高到1±0.2，以免破壞過濾膜。藉由蠕動泵和Sartorius公司的Vivaflow 200–5 kDa超濾膜包純化如此獲得的500 ml溶液，從而分離粒子與釋放的Gd 3+離子，以避免這些離子的再錯合。將初始體積500ml濃縮至50ml並重複操作。
稀釋/濃縮操作總共重複4次，最終體積為50ml。純化後，將50 ml溶液分裝到小瓶中，每瓶裝有2 ml溶液。將小瓶置於-80℃下以冷凍溶液，然後凍乾以獲得黑色粉末形式的CuPRiX 30終產物。產物獲得後，從批次中取出一瓶用於產物的表徵。
藉由添加超純水製備1 ml、100 g/L的新產品溶液。溶液配置1小時後，藉由我們的DLS設備測量直徑，表明直徑為5.7 nm±1 nm。完成HPLC-UV/Vis層析圖並顯示保留時間為10.8 min±0.1 min，與原始粒子相同。 [實施例6：CuPRiX 30：錯合潛力相對於CuPRiX 20有所改善]
因此，游離DOTA的存在證明了CuPRiX 30在螯合療法中作為可能的螯合劑的應用潛力。CuPRiX 20的錯合電位係藉由銅螯合再經HPLC-UV/Vis吸光度研究測定的。DOTA@Cu錯合物在295 nm處的吸光度遠高於 DOTA@Gd錯合物、DOTA和溶液中銅離子的吸光度。產品吸光度隨著游離DOTA基團與可用銅離子的錯合而升高，直到達到平臺階段，其中額外增加的銅不會導致吸光度升高。
因此，為了完成該實驗，利用增量的氯化銅溶液和恆定量的CuPRiX 20製備了一系列樣品。所有樣品的體積均等化。該實驗可以使可錯合的銅量升高至0.24 µmol/mg CuPRiX 30。因此，CuPRiX 30產物有30%的DOTA基團為游離的。 [實施例7：CuPRiX20對A549細胞運動性的影響分析]
細胞遷移為一個多步驟的過程，其為包括腫瘤轉移在內的許多生物和病理過程的基本組成部分。在體外，創傷測定基於細胞毯上的創傷形成和細胞運動性研究，即細胞由於響應密度變化而在表面移動以閉合傷口的能力。這係在2D固體基質上直接測量細胞的運動性。
此實施例的目的係證明CuPRiX 20降低細胞運動性的能力。A549細胞在含有8 nM CuSO4-5H2O的F12-K培養基（Gibco）中培養。細胞在有或沒有CuPRiX 20（500 µM游離螯合物）的情況下培養72小時後，用胰蛋白酶消化，然後按每孔40000個細胞接種在ImageLock®（Essen BioScience）96孔培養板中。培養板在37℃、5% CO 2的條件下放置隔夜。然後藉由IncuCyte® WoundMaker（Essen BioScience）形成創傷。細胞用PBS沖洗兩次以去除漂浮的細胞，然後用100 µl含有濃度遞增的CuPRiX 20（0、50、100、200、300、400、500、1000 µM游離螯合物相當於大約0、150、300、600、900、1200、1500、3000 µM釓）的培養基進行處理。
在含CO 2的培養箱中藉由Zoom Incucyte軟體（Essen BioScience）每2小時自動採集一次創傷修復影像，持續72小時。資料經軟體進行分析，結果用創傷匯合度的百分比來表示。所得結果可以表明由於用不同濃度（圖4、圖5、圖6）的CuPRiX 20處理而使A549的細胞運動性下降。 [實施例8：比較CuPRiX 20和CuPRiX 30對A549細胞運動性的影響]
此實施例的目的係證明CuPRiX 20和CuPRiX 30降低細胞運動性的能力並比較它們的影響。將A549細胞在ImageLock®（Essen BioScience）96孔培養板中，在37℃、5% CO 2的條件下培養隔夜，每孔40000個細胞。藉由96孔IncuCyte® WoundMakerTM（Essen BioScience）形成創傷。細胞用PBS沖洗兩次以去除漂浮的細胞，然後用100 µl含有CuPRiX 20（0、125、250、500µM游離螯合物相當於大約0、375、750、1500 µM釓）或CuPRiX 20（0、125、250、500 µM游離螯合物相當於大約0、200、400、800 µM釓）的培養基進行處理。
在含CO 2的培養箱中藉由Zoom Incucyte軟體（Essen BioScience）每2小時自動採集一次創傷修復影像。資料經軟體進行分析，結果用創傷匯合度的百分比來表示。
所得結果可以證明游離螯合物濃度恆定時，兩種CuPRiX的影響相當。 [實施例9：CuPRiX 20對A549細胞侵襲的影響分析]
細胞侵襲係癌症的標誌之一。它與細胞遷移有關，在轉移的發展中起關鍵作用。腫瘤細胞形成轉移的能力主要取決於細胞改變和重新排列其細胞形態以及降解細胞外基質（ECM）的能力。體外侵襲測定基於創傷測定方法，但包括添加能模擬ECM的凝膠基質。添加3D基質需要細胞降解該基質以便移動。
此實施例的目的係證明CuPRiX 20減少細胞侵襲的能力-即細胞分解細胞外基質並移動的能力。將A549細胞在ImageLock® 96孔培養板中，在37℃、5% CO 2的條件下培養隔夜，每孔40000個細胞。然後藉由IncuCyte® WoundMaker（Essen BioScience）形成創傷，再用PBS沖洗兩次細胞。將事先用含或不含CuPRiX 20的F12-K培養基稀釋，最終濃度達到1 mg/ml的50 μl Matrigel（Corning）加入到每孔中。培養板在37℃下培養30分鐘，以使Matrigel聚合。最後，加入100 μl含或不含CuPRiX 20（0和 500 μM游離螯合物）的培養基。在含CO 2的培養箱中藉由Zoom Incucyte軟體（Essen BioScience）每2小時自動採集一次創傷修復影像，持續72小時。資料經Zoom Incucyte（Essen BioScience）軟體進行分析，結果用創傷匯合度的百分比來表示。所得的結果可以證明，由於用CuPRiX 20處理而減緩了A549的細胞侵襲（圖7）。 [實施例10：CuPRiX 20對A549細胞的趨化性遷移的影響]
趨化性遷移係細胞由於響應刺激而定向運動。該測定包括放置在細胞培養板的其中一個孔內的培養插片。將細胞接種到插片中-其中包含具有確定孔徑的膜-其中無血清培養基可使細胞饑餓死亡。將化學引誘劑放置在下方孔內。由於這種化學梯度，能夠遷移的細胞被含化學引誘劑的培養基吸引並藉由孔隙。此實施例的目的係藉由趨化性遷移測定證明CuPRiX 20具有降低細胞運動性的能力。為此，使用了IncuCyte ZOOM趨化模塊。將A549細胞（1000個細胞/孔）重懸於含0% FCS 的F-12K培養基中，並接種到帶有8 µm孔（40 µl/孔）的Incucyte ClearView 96孔細胞遷移培養板的上隔室中。在適當的孔中加入20 μl含或不含CuPRiX 20（500 μM游離螯合物）的無SVFF的F12-K培養基。最後，將200 μl含或不含CuPRiX 20（500 μM游離螯合物）的含10% SVF的F-12K培養基添加到趨化室的下部隔室中。每小時拍攝一次每個插片的影像。從上層空間到下層空間的趨化性遷移被量化為膜下細胞的匯合度相對於膜頂部接種細胞的初始匯合度。藉由IncuCyte ZOOM 2015A顯微鏡軟體自動進行計算。
所得的結果可以證明CuPRiX 20顯著降低了細胞的趨化性遷移（圖8）。 [實施例11：CuPRiX 30與光子照射聯合時對A549細胞運動性的影響]
此實施例的目的係證明CuPRiX 30降低光子照射後細胞運動性的能力。將A549細胞在ImageLock® （Essen BioScience）96孔培養板中，在37℃、5% CO 2的條件下培養隔夜，每孔20000個細胞。細胞在含或不含CuPRiX 30（500 μM游離螯合物相當於800 μM釓）的無SVFF的F-12K培養基中培養24小時。然後細胞經8 Gy照射（X-Rad320照射器，250 kV），再形成創傷。細胞用PBS沖洗兩次以除去漂浮的細胞，然後將100 μl含CuPRiX 30（0和500 µM游離螯合物相當於大約0和800 µM釓）的培養基添加到每個相應孔中。
在含CO 2的培養箱中藉由Zoom Incucyte軟體每2小時自動採集一次創傷修復影像。資料經軟體進行分析，結果用創傷匯合度的百分比來表示。所得的結果可以證明，與單獨照射或單獨使用CuPRiX 30的治療相比，CuPRiX 30/照射聯合使用在限制運動性方面有效性更高（疊加效應）（圖9）。 [實施例12：CuPRiX 30與光子照射聯合時對A549細胞存活率的影響]
按40000個細胞/cm 2接種A549細胞，即在25cm 2燒瓶中接種100萬個細胞，並在37℃、5% CO 2的條件下培養隔夜。細胞在含或不含CuPRiX 30（500 μM游離螯合物相當於800 μM釓）的無SVF的F-12K培養基中處理24小時。然後採用不同劑量（0、2、3、4、6、8 Gy）對細胞進行照射。照射後，細胞用PBS洗滌，胰蛋白酶消化並計數。然後將細胞重新接種到25 cm 2燒瓶中並生長至6次分裂（7天），再進行固定和染色。對包含64個或更多細胞的集落進行數字計數。集落存活率係根據
Figure 02_image009
形式的線性二次模型測定的，其中SF為存活分數，ɑ和β分別代表致死和亞致死損傷的概率。所得的結果可以證明，存在CuPRiX 30時，照射後細胞存活率下降（圖10）。 [實施例13：CuPRiX 30與光子照射聯合時對A549、SQ20B-CD44 +和4T1細胞存活率的影響]
對於每種細胞系，按40000個細胞/cm 2對細胞接種，即在25 cm 2燒瓶中接種100萬個細胞，並在37℃、5% CO 2的條件下培養隔夜。然後除去培養基，並替換成僅含CuPRiX 30（500 μM游離螯合物相當於800μM釓）或AGuIX®（800 µM 釓）的無SVF的培養基處理24小時。然後採用不同劑量（0、2、3、4、6 Gy）對細胞進行照射。照射後，細胞用PBS洗滌，胰蛋白酶消化並計數。然後將細胞重新接種到25 cm 2燒瓶中並生長至6次分裂（7天），再96%乙醇固定並用Giemsa染色。對包含64個或更多細胞的集落進行數字計數。集落存活率係根據
Figure 02_image009
形式的線性二次模型測定的，其中SF為存活分數，ɑ和β分別代表致死和亞致死損傷的概率。對於這3種細胞系，所得的結果證明，用AGuIX和CuPRiX 30處理後，照射後的細胞存活率下降。在A549和SQ20B-CD44+系的情況下，CuPRiX 30的有效性似乎與AGuIX的有效性相同，而在4T1系的情況下優於AGuIX（圖11）。 [實施例14：CuPRiX 30對於轉移性乳腺癌小鼠模型中腫瘤生長和轉移形成的影響]
此實施例的目的係證明CuPRiX 30減緩腫瘤生長和減少轉移形成的能力。為此，對10只8週齡的雌性BALB/c系小鼠皮下注射了50000個4T1細胞（三陰性乳腺癌細胞，50:50，PBS:matrigel）。十天後（D10），當腫瘤平均達到100 mm 3時，對小鼠第一次靜脈注射了50 μl的CuPRiX 30（200 mg/kg，n=6）或NaCl（0.9%，n=4）。在第一次注射後48小時（D12）和96小時（D14）進行了兩次再注射。腫瘤接種後十九天，即最後一次注射後5天，在異氟醚麻醉下藉由頸椎脫位處死小鼠，並取出可能出現轉移的器官（肺和肝）。
為了對轉移進行量化，機械分離出肺和肝，然後在過濾前進行酶消化。然後將細胞懸液置於純淨培養基中（肝）或者用含60μM 6-硫鳥嘌呤（4T1細胞的選擇劑）的培養基稀釋（肺），並在37℃的含CO 2培養箱中培養。八天後，固定細胞，染色，對集落自動計數，結果見表1。
[表1]：腫瘤細胞接種19天後形成的集落數
肺
0.9% NaCl 223（12–767）
CuPRiX（200 mg/kg） 16.3（0–44）
結果用平均值和（克）來表示，n=4或6
所得的結果表明，小鼠經CuPRiX 30治療後，腫瘤生長減緩並且肺轉移數量減少。對照組中的4只小鼠出現肺轉移，而經CuPRiX治療的6只小鼠中有2只未出現轉移。在這兩種情況下均未觀察到肝轉移（圖12）。 [實施例15：CuPRiX 30與光子照射聯合時對於轉移性乳腺癌小鼠模型中腫瘤生長和存活率的有效性]
此實施例的目的係證明CuPRiX 30提高放射療法對腫瘤生長和存活率的有效性的能力。為此，對42只8週齡的雌性BALB/c系小鼠皮下注射了50000個4T1細胞（三陰性乳腺癌細胞，50:50，PBS:matrigel）。腫瘤移植十天後，將小鼠隨機分為4組接受治療：NaCl組（對照組，n = 12）、CuPRiX組（n = 10）、NaCl+放射療法組（RT，n = 9）和CuPRiX + RT組（n = 11）。
總共對小鼠注射3次50 µl的CuPRiX（200 mg/ml）或NaCl（0.9%），注射間隔48小時，並結合5 x 2 Gy（每天2 Gy，持續5天）的分次放射治療（圖13）。實施治療1小時後在異氟醚麻醉下進行了照射。
為了跟蹤腫瘤演變並建立Kaplan-Meier存活率曲線，對小鼠稱重並每週對腫瘤測量6次。在一系列治療結束時，達到以下標準值之一的小鼠：體重減輕15%；腫瘤體積≥1000 mm3；持續性潰瘍；連續2天觀察到不適跡象（虛脫、毛髮粗糙、駝背）被處死。
腫瘤體積變化計算如下：（t時間的腫瘤體積)/(參照時間的腫瘤體積)，參照時間對應於治療的第一天，即D10。獲得的結果表明，與單獨使用RT或單獨使用CuPRiX治療相比，經CuPRiX+RT聯合治療後腫瘤生長的顯著減小。與單獨使用RT相比，CuPRiX與RT聯合用藥也提高了動物的存活率（圖14）。 [產業應用]
本技術方案尤其可以應用於醫學領域，具體用於腫瘤治療。
本揭示案不限於僅作為示例的上述實施例，而是包括熟習此項技術者在所主張的保護範圍內可以採用的所有改型。
無。
下面藉由詳細說明，並結合以下附圖分析來闡述其他特徵、詳情及優點。
圖1示出了反應介質中的游離釓隨保留時間（單位：分鐘）Tr變化的HPLC-ICP/MS層析圖。
圖2示出了藉由在590 nm處測量發光強度獲得的CuPRiX 20的游離DOTA的滴定結果，隨每毫克CuPRiX 20（在395 nm處激發）中的銪添加量而變化。
圖3為銅錯合前後AGuIX®和CuPRiX20的層析圖。
圖4示出了CuPRiX 20的遞增濃度（0、50、100、500、1000 µM游離螯合物相當於大約0、150、300、600、900、1200、1500和3000 µM釓）對於A549細胞的細胞運動性的影響。（A）創傷閉合隨時間變化的定量分析。創傷的相對密度係創傷區域的密度相對於該區域的密度的量度。
圖5示出了CuPRiX 20的遞增濃度（0、100、200、300、400和500 µM游離螯合物相當於大約0、300、600、900、1200和1500 µM釓）對於A549細胞的細胞運動性的影響。（A）創傷閉合隨時間變化的定量分析。創傷的相對密度為創傷區域的密度相對於該區域的密度的量度（%）。資料用平均值±SEM（n=6）表示。（B）每種情況的代表性影像，示出了原始創傷，以及24小時和48小時後的創傷。比例尺表示300 µm。
圖6示出了CuPRiX 20（0和500 µM游離螯合物相當於大約0和1500 µM釓）對於A549細胞的細胞運動性的影響。在形成創傷之前，用CuPRiX 20對細胞處理72小時。（A）創傷閉合隨時間變化的定量分析。創傷的相對密度為創傷區域的密度相對於該區域的密度的量度（%）。資料用平均值±SEM（n=6）表示。（B）每種情況的代表性影像，示出了原始創傷，以及24小時和48小時後的創傷。比例尺表示300 µm。
圖7示出了CuPRiX 20（0和500 µM游離螯合物相當於大約0和1500 µM釓）對於A549細胞的細胞侵襲的影響。（A）創傷閉合隨時間變化的定量分析。創傷的相對密度為創傷區域的密度相對於該區域的密度的量度（%）。資料用平均值±SEM（n=6）表示。（B）每種情況的代表性影像，示出了原始創傷，以及24小時和48小時後的創傷。比例尺表示300 µm。
圖8示出了CuPRiX 20對A549細胞的趨化性遷移的影響。遷移用透膜細胞的匯合度與膜上接種細胞的初始匯合度的比值來表示。資料用平均值±SEM（n=5）表示。
圖9示出了CuPRiX 30與光子照射聯合時對A549細胞運動性的影響。創傷的相對密度為創傷區域的密度相對於該區域的密度的量度（%）。資料用平均值±SEM（n=6）表示。
圖10示出了CuPRiX 30在A549細胞中的放射增敏作用。
圖11示出了CuPRiX和AGuIX對（A）A549、（B）SQ20B-CD44+和（C）4T1細胞系的放射增敏作用。
圖12示出了三陰性乳腺癌小鼠模型中，CuPRiX 30對（A）腫瘤生長和（B）轉移形成的有效性。（A）腫瘤生長用腫瘤體積（1/2*L*l 2，其中L為腫瘤長度，l為腫瘤寬度）隨時間的變化來表示。結果用平均值±SD來表示，*p=0.038。AUC對照：Kruskal-Wallis檢驗。（B）因治療組而異的肺內集落數。NaCl n=4、CuPRiX 30n=6。
圖13示出了注射/照射圖。
圖14示出了放射療法對腫瘤生長和存活的有效性。

Claims (10)

  1. 一種奈米粒子，具有以下化學式， [Ch1]n-PS-[Ch2]m，其中， - PS為有機或無機的聚合物基質， - Ch1係與金屬陽離子M1錯合或未錯合的螯合基團， - 前述M1不存在或選自金屬陽離子，前述金屬陽離子與前述螯合基團Ch1的錯合常數低於銅及/或鐵的錯合常數，具體地低至少十倍，例如前述M1選自鋅或鹼土金屬，尤其為鈣或鎂， - Ch2為螯合基團，與前述螯合基團Ch1相同或不同，並且與具有大於40，較佳大於50的高原子序Z的金屬陽離子M2錯合， 其特徵在於， （i）前述螯合基團Ch1和前述螯合基團Ch2接枝到前述聚合物基質上， （ii）n/(n+m)的比值在10%到100%之間，且 （iii）前述奈米粒子的平均流體動力學直徑在1到50 nm之間，較佳2到20 nm之間，更佳2到8 nm之間。
  2. 如請求項1所述之奈米粒子，其中，至少50%的前述螯合基團Ch1與鋅、鈣或鎂錯合。
  3. 如請求項1或2所述之奈米粒子，其中，前述螯合基團Ch1和必要情況下的前述螯合基團Ch2選自大環試劑，較佳地選自1,4,7-三氮雜環壬烷三乙酸（NOTA）、1,4,7,10-四氮雜環十二烷-1,4,7,10-四乙酸（DOTA）、1,4,7-三氮雜環壬烷-l-戊二酸-4,7-二乙酸（NODAGA）、1,4,7,10-四氮雜環十二烷,1-(戊二酸)-4,7,10-三乙酸（DOTAGA）、2,2',2'',2'''-(1,4,7,10-四氮雜環十二烷-1,4,7,10-四基)四乙醯胺 （DOTAM）、1,4,8,11-四氮雜環十四烷（Cyclam）、1,4,7,10-四氮雜環十二烷（Cyclen）和去鐵胺（DFO）。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之奈米粒子，其中，前述金屬陽離子M2選自放射增敏劑及/或用於磁共振成像的造影劑，具體為釓或鉍。
  5. 如請求項1至4中任一項所述之奈米粒子，其中， （i）前述PS為聚矽氧烷基質， （ii）前述螯合基團Ch1和前述螯合基團Ch2為具有以下化學式（I）的螯合基團DOTAGA，
    Figure 03_image001
    （I） 並且藉由Si-C鍵接枝到前述聚矽氧烷基質上， （iii）前述M1不存在，前述金屬陽離子M2為釓陽離子Gd 3+， （iv）n+m在5到50之間，較佳10到30之間，且 （v）平均流體動力學直徑在2到8 nm之間。
  6. 一種包含如請求項1至5中任一項所述之奈米粒子的膠體溶液。
  7. 一種藥物組合物，包含如請求項1至5中任一項所述之奈米粒子膠體溶液；以及一種或多種藥學可接受的賦形劑。
  8. 如請求項7所述之藥物組合物，其中，前述藥物組合物係用於受試者靜脈內、腫瘤內或肺內給藥的可注射組合物，具體包含有效量的前述螯合基團Ch1，用於體內捕獲腫瘤中的銅，其中游離螯合劑在前述藥物組合物中的濃度例如至少為10 mM。
  9. 如請求項7或8所述之藥物組合物，其中，前述藥物組合物用於治療受試者癌症，具體地用於體內捕獲腫瘤中的銅及/或鐵。
  10. 一種用於如請求項9所述之用途的藥物組合物，其中，前述藥物組合物可以包含有效量的金屬陽離子M2，較佳釓，用作放射增敏劑，並且在施用前述藥物組合物後對患者進行放射療法治療。
TW110143283A 2020-11-19 2021-11-19 奈米粒子、包含該奈米粒子之膠體溶液、及藥物組合物 TW202233252A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2011903A FR3116197A1 (fr) 2020-11-19 2020-11-19 Procédé de traitement de tumeurs par captation du cuivre et/ou du fer
FR2011903 2020-11-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202233252A true TW202233252A (zh) 2022-09-01

Family

ID=74871496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110143283A TW202233252A (zh) 2020-11-19 2021-11-19 奈米粒子、包含該奈米粒子之膠體溶液、及藥物組合物

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20230346971A1 (zh)
EP (1) EP4247428A1 (zh)
JP (1) JP2023550121A (zh)
CN (1) CN116782953A (zh)
CA (1) CA3201506A1 (zh)
FR (1) FR3116197A1 (zh)
TW (1) TW202233252A (zh)
WO (1) WO2022106787A1 (zh)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8801646D0 (en) * 1988-01-26 1988-02-24 Nycomed As Chemical compounds
FR2867180B1 (fr) 2004-03-02 2006-06-16 Univ Claude Bernard Lyon Nanoparticules hybrides comprenant un coeur de ln203 porteuses de ligands biologiques et leur procede de preparation
FR2922106B1 (fr) 2007-10-16 2011-07-01 Univ Claude Bernard Lyon Utilisation de nanoparticules a base de lanthanides comme agents radiosensibilisants.
FR2959502B1 (fr) 2010-04-30 2012-09-07 Nanoh Nanoparticules ultrafines a matrice polyorganosiloxane fonctionnalisee et incluant des complexes metalliques ; leur procede d'obtention et leurs applications en imagerie medicale et/ou therapie
WO2018224684A2 (en) 2017-06-09 2018-12-13 Nh Theraguix Method for synthesizing silica nanoparticles
EP3424533A1 (en) 2017-07-05 2019-01-09 Nh Theraguix Methods for treating tumors
FR3072281B1 (fr) * 2017-10-13 2020-12-04 Nh Theraguix Nanovecteurs et utilisations, en particulier pour le traitement de tumeurs
FR3075649A1 (fr) * 2017-12-22 2019-06-28 Mexbrain Dispositif pour le maintien de l'homeostasie metallique, et ses utilisations

Also Published As

Publication number Publication date
CN116782953A (zh) 2023-09-19
US20230346971A1 (en) 2023-11-02
JP2023550121A (ja) 2023-11-30
CA3201506A1 (fr) 2022-05-27
WO2022106787A1 (fr) 2022-05-27
FR3116197A1 (fr) 2022-05-20
EP4247428A1 (fr) 2023-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pan et al. Passion fruit-like exosome-PMA/Au-BSA@ Ce6 nanovehicles for real-time fluorescence imaging and enhanced targeted photodynamic therapy with deep penetration and superior retention behavior in tumor
Luo et al. RGD-functionalized ultrasmall iron oxide nanoparticles for targeted T 1-weighted MR imaging of gliomas
Peng et al. High drug loading and pH-responsive targeted nanocarriers from alginate-modified SPIONs for anti-tumor chemotherapy
Sun et al. A polyethyleneimine-driven self-assembled nanoplatform for fluorescence and MR dual-mode imaging guided cancer chemotherapy
WO2012009448A2 (en) Cationic polymer coated mesoporous silica nanoparticles and uses thereof
Yue et al. Cucurbit [7] uril-functionalized magnetic nanoparticles for imaging-guided cancer therapy
Xing et al. Janus nanocarriers for magnetically targeted and hyperthermia-enhanced curcumin therapy of liver cancer
Nosrati et al. Improved synergic therapeutic effects of chemoradiation therapy with the aid of a co-drug-loaded nano-radiosensitizer under conventional-dose X-ray irradiation
Su et al. Rabies virus glycoprotein-amplified hierarchical targeted hybrids capable of magneto-electric penetration delivery to orthotopic brain tumor
CN115811991A (zh) 用于癌症免疫治疗的智能肽和可转化纳米颗粒
JP7321151B2 (ja) ナノベクター、およびその使用
WO2013019137A1 (en) Oxide ferrimagnetics with spinel structure nanoparticles and iron oxide nanoparticles, biocompatible aqueous colloidal systems comprising nanoparticles, ferriliposomes, and uses thereof
Hou et al. Aggregation‐Induced Emission (AIE) and Magnetic Resonance Imaging Characteristics for Targeted and Image‐Guided siRNA Therapy of Hepatocellular Carcinoma
CN115666650A (zh) 用于图像引导的放疗的方法
US20230405154A1 (en) Method for preparing nanoparticles
TW202233252A (zh) 奈米粒子、包含該奈米粒子之膠體溶液、及藥物組合物
Zhang et al. Codelivery of anticancer drug and photosensitizer by PEGylated graphene oxide and cell penetrating peptide enhanced tumor-suppressing effect on osteosarcoma
Kamali et al. Effect of folate-targeted Erlotinib loaded human serum albumin nanoparticles on tumor size and survival rate in a rat model of glioblastoma
Li et al. Zirconium-containing nanoscale coordination polymers for positron emission tomography and fluorescence-guided cargo delivery to triple-negative breast tumors
US20230218781A1 (en) Methods for triggering m1 macrophage polarization
Sun et al. DOX-encapsulated intelligent PAA-g-PEG/PEG–Fa polymeric micelles for intensifying antitumor therapeutic effect via active-targeted tumor accumulation
Li et al. LAPONITE® nanodisk-based platforms for cancer diagnosis and therapy
Zhou et al. Mesoporous polydopamine Targeting CDK4/6 Inhibitor toward Brilliant Synergistic Immunotherapy of Breast Cancer
Polyak et al. Preparation and PET/CT imaging of implant directed 68Ga-labeled magnetic nanoporous silica nanoparticles
Matera et al. Precision Chemotherapy with a Photoswitchable Drug