WO2017103268A1 - KONTINUIERLICHES VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON VESIKULÄREN ODER SCHEIBENFÖRMIGEN, SUPRAMOLEKULAREN NANOPARTIKELN, UND VERWENDUNGEN HIERVon - Google Patents

KONTINUIERLICHES VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON VESIKULÄREN ODER SCHEIBENFÖRMIGEN, SUPRAMOLEKULAREN NANOPARTIKELN, UND VERWENDUNGEN HIERVon Download PDF

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WO2017103268A1
WO2017103268A1 PCT/EP2016/081743 EP2016081743W WO2017103268A1 WO 2017103268 A1 WO2017103268 A1 WO 2017103268A1 EP 2016081743 W EP2016081743 W EP 2016081743W WO 2017103268 A1 WO2017103268 A1 WO 2017103268A1
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nanoparticles
liquid
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active substance
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PCT/EP2016/081743
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Regina BLEUL
Raphael THIERMANN
Michael Maskos
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Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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    • A61K9/1271—Non-conventional liposomes, e.g. PEGylated liposomes, liposomes coated with polymers
    • A61K9/1272—Non-conventional liposomes, e.g. PEGylated liposomes, liposomes coated with polymers with substantial amounts of non-phosphatidyl, i.e. non-acylglycerophosphate, surfactants as bilayer-forming substances, e.g. cationic lipids
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/41—Emulsifying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/30—Micromixers

Definitions

  • the present invention relates to a continuous process for the preparation of vesicular or disc-shaped supramolecular nanoparticles.
  • the nanoparticles have a double membrane containing at least one nonionic surfactant.
  • the method is based on a rapid mixing of a high volume flow of surfactant with a high volume flow of a water-containing liquid through a micromixer. Due to the high volume flow of surfactant, large quantities of the uniform nanoparticles can be provided in a simple manner and within short periods of time. Furthermore, it is possible with the method to produce platelet-shaped nanoparticles in the size range from 20 to 500 nm for the first time.
  • the method is suitable for loading the nanoparticles with active substances, biomarkers and / or cosmetic substances. It will proposed the use of nanoparticles in the therapy of diseases, in diagnosis and also in cosmetics.
  • Vesicles of predominantly non-ionic surfactants are called niosomes. They are the artificial variant of the liposomes (vesicles out
  • Liposomes are among the previously oldest and most successful drug delivery systems and are for example in the form of Doxil ® since 1995 on the market. So far, liposomes are increasingly used only for high-priced and very specific therapies (such as in cancer therapy), since their preparation is complicated and expensive. Particularly when used as a drug delivery system via various administration channels (transdermal, intravenous, ocular), the exact size of the vesicles plays an important role, as it has, inter alia, influence on the biodistribution.
  • the common manufacturing methods usually do not allow good control over the size of the vesicles.
  • unilamellar vesicles often multilamellar vesicles.
  • a subsequent treatment step usually becomes necessary to obtain unilamellar vesicles of a defined size distribution (e.g., extrusion of the multilamellar vesicles).
  • Niosomes are chemically somewhat more stable compared to liposomes (eg against oxidation) and the raw materials are considerably cheaper than their naturally occurring counterparts, the liposomes.
  • the problem of size-controlled production is valid for niosomes in the same way as for liposomes.
  • niosomes known in the art are similar to those of liposomes. On the one hand, there is the injection method.
  • dissolved in organic solvent surfactant in a heated aqueous solution is injected.
  • a direct injection of a heated (liquid) pure surfactant is also known.
  • mixtures of different surfactants or a mixture of at least one surfactant with cholesterol in an aqueous phase are possible here.
  • the method of film rehydration is known in the art.
  • the surfactant is first dissolved in an organic solvent. By evaporating the organic solvent, a thin film of the surfactant is formed on a surface, and then the thin film is rehyratated in water or aqueous solution (with active ingredient).
  • this method gives relatively large unilamellar and multilamellar vesicles with broad size distribution.
  • a further process known in the prior art is “reverse phase evaporation.”
  • the surfactant is first dissolved in an organic solvent (preferably a mixture of, for example, ether and chloroform) and the aqueous phase (if appropriate with active ingredient) is added
  • an organic solvent preferably a mixture of, for example, ether and chloroform
  • Two-phase system is homogenized (eg by means of ultrasound) and the organic phase is then evaporated under reduced pressure, so that water-dispersed niosomes are formed.
  • the high-pressure homogenization is known.
  • the surfactant mixture consisting of at least one nonionic surfactant and a possible loading, completely dissolved in a suitable, preferably water-miscible, solvent.
  • a suitable, preferably water-miscible, solvent By simply adding water to the surfactant solution (similar to the injection method), the niosomes are generated. Due to the slow and little controlled addition of water, however, niosomes are obtained, which on the one hand can be very large and on the other hand have a very broad size distribution. For many applications, therefore, a further processing of the niosomes to a more defined size distribution is unavoidable.
  • niosomes For the further preparation of niosomes a high-pressure homogenizer can be used. This presses the niosome solution through a gap at a temperature higher than the transition temperature of the niosome bilayer (e.g., 60 ° C). The energy input in the form of strong turbulences and shear forces can be used to obtain different sizes and size distributions of the niosomes. Due to the high pressures and
  • niosomes are obtained by introducing gas bubbles of an inert gas into a coarse dispersion of nonionic surfactants, but these have a large diameter (submicrometer range) and a broad diameter
  • the surfactant mixture consisting of a nonionic surfactant, cholesterol and phospholipid, mixed in a good solvent with water or aqueous buffer.
  • the discontinued in the channel fluids By different flow rates of the discontinued in the channel fluids to get a hydrodynamic focusing and thus a high mixing speed of the non-ionic surfactant with water.
  • niosomes of a size in the nanometer range and with a narrow size distribution can be obtained (diameter of the niosomes is about 20 nm - 300 nm), wherein the size of the niosomes on the ratio of the flow rate of surfactant mixture is controlled to solvent.
  • the size distribution is up to 40% narrower than in the above-mentioned bulk process.
  • the disadvantage of hydrodynamic focusing is that the flow rates can not be systemically higher than 125 ⁇ / min, otherwise the mixing speed of the liquids becomes too low to provide niosomes of defined size.
  • niosomes of defined size and a narrow size distribution in a simple and fast manner.
  • niosomes should be provided, which are ideal for therapeutic, diagnostic and cosmetic use.
  • a continuous process is provided for preparing supramolecular nanoparticles having a diameter of 20 nm to 500 nm comprising a double membrane, wherein the double membrane contains or consists of a nonionic surfactant, comprising the steps of a) providing a first liquid comprising at least one contains or consists of nonionic surfactant;
  • the micromixer has a first feed for the first liquid and a second feed for the second liquid, wherein at the first feed of the micromixer the flow rate of the first liquid is set to> 0.1 mL / min, whereby in step c ) Nanoparticles are formed which contain a double membrane, the double membrane containing or consisting of the nonionic surfactant.
  • nanoparticles essentially includes round nanoparticles ("niosomes”) as well as substantially platelet-shaped nanoparticles ("niodisks").
  • the diameter is understood to mean the greatest extent of the nanoparticles in one spatial direction, that is, the largest cross-sectional dimension of the nanoparticles.
  • the process according to the invention enables a continuous production as well as loading of niosomes and Niodisks. Furthermore, it is possible with the method according to the invention to adjust the size of the manufactured niosomes or Niodisks continuously.
  • the size of the particles can be controlled via the selection of the starting substances, the concentrations, the temperature and in particular the total flow rate. Surprisingly, it was found that under otherwise constant conditions (starting substances, concentration of surfactant and temperature are constant) controlling the size of the nanoparticles produced alone on the control of the total flow rate (flow rate of the first and second liquid together) is possible.
  • the method can be carried out at Ra umtemperatur and unlike the "bubble method" even without gas action ie it is an in- tu-loading of the nanoparticles with heat-sensitive and gas-sensitive substances (eg proteins) possible ;
  • the method produces nanoparticles with a narrow size distribution ie further processing of the nanoparticles is not necessary. This saves time and / 's-5 /' iu loading of the nanoparticles with substances which are sensitive to work-up procedure such as sonication and / or extrusion (such as proteins) is possible; and
  • the first time it is possible for the first time to provide platelet-shaped nanoparticles (Niodisks) which have a diameter of 20 to 500 nm.
  • the nanoparticles (niosomes or Niodisks) produced by the method according to the invention have a diameter between 50 and 200 nm.
  • the mixing of the first and second liquids in the micromixer takes place asymmetrically. This results in an improved self-organization of the used at least one nonionic surfactant.
  • an asymmetric mixture is meant a mixture having a different flow rate of the first liquid to the second liquid.
  • the micromixer includes a common discharge for discharging the mixture of the first and second liquid (after step c) of the method according to the invention), wherein the common discharge is optionally arranged transversely to the feed for the first and / or second liquid.
  • the method may be characterized in that in step c) the mixing of the liquids into a mixture takes place within a period of ⁇ 5 seconds, preferably ⁇ 2 seconds, more preferably ⁇ 1 second, in particular with a micromixer according to DIN EN ISO 10991 : 2010-03 is mixed.
  • the micromixer or the mixing space delimiting (wall) structures consist essentially of stainless steel and / or other inert materials, e.g. Plastic (preferably PEEK), ceramics, metals, metal alloys and / or glass. This has the advantage of being a broad one
  • the structures also called microstructures
  • each mixing chamber preferably has feeds and an outlet, wherein these feeds can be fed from one overall feed to the micromixer or several individual feeds to the mixer.
  • the discharge from the mixer can take place in several mixing chambers via a total discharge to which all discharges of the individual mixing chambers are previously supplied, or via individual discharges from the mixer.
  • the formulations used below are to be understood as "feed of the micromixer" as feed to the mixing chamber and in the same way in connection with the discharge.
  • the interdigital structures divide the flow of the first and second liquid into at least two partial streams and store the resulting lamellae of the liquids adjacent to one another.
  • the mixture and particle formation takes place after these (interdigital) structures by the attachment of the
  • the resulting mixture can finally leave the micromixer via a discharge.
  • the micromixer used in the method according to the invention may have a
  • split-recombine micromixer preferably a ramp-up / ramp-down micromixer, more preferably a caterpillar micromixer
  • multi-lamination micromixer preferably an interdigital channel array micromixer and / or "interdigital disk array” micromixer, particularly preferably a "slit” micromixer, "triangular” micromixer and / or “star laminator”micromixer
  • "jet collision" micromixer preferably a "tilted jets” micromixer, more preferably an "impinging jet”micromixer
  • the supplied liquids are in particular split by microstructures in the mixing chamber into a multiplicity of adjacent fluid lamellae and are arranged alternately with one another, inter alia, Caterpillar split and recombine mixer micromixers
  • CPMM Superfocus Interdigital Micro Mixer
  • SFIMM Superfocus Interdigital Micro Mixer
  • Star Laminator Star Laminator
  • SIMM Slit Interdigital Micro Mixer
  • the micromixer can be operated such that i) at the first feed of the micromixer, in particular a first feed of one or more mixing chambers of the micromixer, the flow rate of the first liquid> 0.2 mL / min, preferably> 0.4 mL / min, more preferably> 0.8 mL / min, in particular> 1 mL / min; and / or ii) the second feed of the micromixer, in particular a second feed of one or more mixing chambers of the micromixer, the flow rate of the second liquid> 1 mL / min, preferably> 2 mL / min, more preferably> 4 mL / min, in particular > 8 mL / min; and / or iii) the ratio of the flow rate of the second liquid to the flow rate of the first liquid ⁇ 14: 1, preferably ⁇ 12: 1, more preferably ⁇ 10: 1, in particular ⁇ 8: 1, advantageously said ratio being constant during the process is held; and or
  • the flow rate of> 1 mL / min, preferably> 2 mL / min, more preferably> 4 mL / min, in particular> 8 mL / min; is.
  • the at least one nonionic surfactant may be selected from the group consisting of polyoxyethylene alcohol, polyoxyethylene esters, Polyoxyethylene ethers, polyoxyethylene glycol ethers, polyoxyethylene alkyl ethers, alkylethoxylate, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene fatty acid ethers, and mixtures thereof, preferably sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monooleate, polyoxyethylene cetyl ether, and mixtures thereof.
  • the first liquid may contain the at least one nonionic surfactant in a concentration of> 5 g / L, preferably 10 to 300 g / L, preferably 20 to 200 g / L, particularly preferably 30 to 100 g / L, in particular 40 to 60 g / L, included.
  • the first liquid (and / or second liquid), preferably the first liquid, may contain at least one further surface-active substance, preferably
  • a cationic surfactant more preferably stearylamine and / or
  • cetylpyridinium chloride cetylpyridinium chloride
  • an anionic surfactant more preferably dicetyl phosphate
  • amphoteric surfactant more preferably a betaine and / or sultaine; and or
  • lipid more preferably a phospholipid
  • cholesterol particularly preferably derivatized cholesterol, in particular ethoxylated cholesterol.
  • the at least one further surface-active substance is cholesterol, particularly preferably derivatized cholesterol, in particular ethoxylated cholesterol. It has been found that cholesterol or a derivative thereof as at least one further surface-active substance is particularly suitable for providing spherical nanoparticles (niosomes) by the method according to the invention.
  • the concentration of the at least one further surface-active substance may be from 2 to 80% by weight, preferably from 5 to 50% by weight, particularly preferably from 10 to 40% by weight, relative to the total weight of the at least one nonionic surfactant.
  • the first liquid may further comprise
  • At least one organic solvent preferably an organic, water-miscible solvent, more preferably a solvent selected from the group consisting of alcohols (particularly preferably ethanol, 1-propanol, 2-propanol and / or methanol), acetone, tetrahydrofuran, Dioxane, acetonitrile and / or dimethyl sulfoxide;
  • organic solvent preferably an organic, water-miscible solvent, more preferably a solvent selected from the group consisting of alcohols (particularly preferably ethanol, 1-propanol, 2-propanol and / or methanol), acetone, tetrahydrofuran, Dioxane, acetonitrile and / or dimethyl sulfoxide;
  • the first liquid contains no organic solvent or no solvent.
  • the first and / or second liquid contains
  • At least one organic active substance preferably an active substance for the treatment of a disease, particularly preferably a molecule selected from the group consisting of vitamin, protein, peptide, lipid, DNA, RNA, organic molecule with a mass ⁇ 500 Da and mixtures thereof; and or
  • At least one inorganic active substance preferably a substance selected from the group consisting of magnetic substance, paramagnetic substance and mixtures thereof, more preferably iron oxide, manganese oxide and mixtures thereof.
  • the concentration of the at least one organic active substance and / or at least one inorganic active substance can be> 1% by weight, preferably 5 to 80% by weight, particularly preferably 10 to 60% by weight, in particular 15 to 30% by weight, relative to the total weight of the at least one nonionic surfactant.
  • the second liquid can be any liquid.
  • a buffer substance preferably citrate, phosphate, carbonate, cacodylate, acetate, 2- (N-morpholino) ethanesulfonic acid, 4- (2-hydroxyethyl) -l- piperazineethanesulfonic acid, tris (hydroxymethyl) aminomethane and / or 4- (2-hydroxyethyl) piperazine-1-propanesulfonic acid; and / or b) an osmotically active adjuvant, preferably sodium chloride and / or mannitol;
  • a ligand e.g., a transmembrane receptor
  • Ligand for a receptor e.g., a ligand for a
  • a biological target e.g., receptor and / or ligand on the surface of a biological cell
  • the temperature is chosen depending on the surfactant used and preferably also with regard to the at least one organic active substance and / or inorganic active substance or the receptor and / or ligands to be incorporated into the double membrane.
  • the nanoparticles can be purified, preferably via diafiltration, ultrafiltration, gel filtration and / or evaporation.
  • the nanoparticles are particularly preferably freed from substances not bound to the nanoparticles, in particular at least one organic solvent. Purification of water-soluble components is preferably carried out by gel filtration.
  • platelet-shaped nanoparticles are additionally provided which contain a double membrane, the double membrane containing or consisting of a nonionic surfactant, characterized in that the platelet-shaped nanoparticles have a diameter of 20 to 500 nm.
  • the platelet-shaped nanoparticles can have a diameter of 30 to 200 nm, preferably 50 to 150 nm.
  • the thickness of the slices is usually less than 10 nm, but may be influenced to some extent by the incorporation of hydrophobic agents. Consequently, the platelet-shaped nanoparticles according to the invention preferably have a thickness of 1 to 20 nm, preferably a thickness of 2 to 10 nm.
  • the diameter of the nanoparticles can be determined by dynamic light scattering and / or cryogenic transmission electron microscopy (cryo-TEM).
  • cryogenic transmission electron microscopy preferably, the diameter is determined by cryogenic transmission electron microscopy, since this method, especially for platelet-shaped nanoparticles, the true values for the largest
  • the nanoparticles may contain> 1% by weight, preferably 5 to 80% by weight, particularly preferably 10 to 60% by weight, in particular 15 to 30% by weight, relative to the total weight of the at least one nonionic surfactant , at least one organic active substance and / or at least one inorganic active substance, wherein the at least one organic active substance and / or at least one inorganic active substance is preferably arranged at least partially in the double membrane of the nanoparticles.
  • the platelet-shaped nanoparticles can preferably be produced by the process according to the invention.
  • the nanoparticles according to the invention are suitable for use in medicine, preferably for use in a method for the therapeutic treatment of the human or animal body, with particular preference a) for the application of an active ingredient, more preferably for topical application of an active ingredient, more preferably for the transdermal administration of an active ingredient; and or
  • the active ingredient preferably contains or consists of a vaccine and / or a biotherapeutic.
  • the treatment is the treatment of cancer, a
  • Niodisks that, in comparison to niosomes, they expose a much larger flat contact surface (top and bottom of the Niodisks), facilitating and enhancing attachment to biological cells (especially those also having a plane surface, such as epithelial cells).
  • nanoparticles according to the invention are suitable for use in the treatment of cancer, in the treatment of inflammatory diseases and / or in vaccination.
  • nanoparticles according to the invention in a diagnostic method is preferably proposed in one
  • the nanoparticles are useful as contrast agents when used e.g. contain magnetic nanoparticles as an inorganic active substance.
  • the at least one substance is preferably a biomarker and, when used, optionally an / n-wiro use.
  • the nanoparticles are suitable for releasing at least one substance, e.g. contain magnetic nanoparticles (release is controlled by magnetism).
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a method according to the invention.
  • the first liquid 1 contains nonionic surfactant and n-propanol as
  • the second liquid 2 contains only water.
  • the first and second liquid 1, 2 are each pumped at a certain flow rate via a pump in a micromixer 3.
  • a multi-lamination micromixer (more precisely: "split-and-recombine” micromixer) is used as micromixer 3. After passage of the micromixer 3, the micromixer 3 is passed
  • the separation takes place here continuously in direct connection, but can be done separately in a further step.
  • FIG. 2 shows a cryo-TEM image of nanoparticles (here: niosomes) which can be prepared by the process according to the invention. Vesicular structures can be seen, which are predominantly unilamellar, but also partly bilamellar due to the rather high initial concentration. In the light scattering, a mean hydrodynamic diameter of 112 nm was determined for this sample.
  • FIG. 3 shows the possibility of size-controlled production of nanoparticles (here: niosomes) by the method according to the invention. Shown is the z-averaged hydrodynamic radius (determined from the dynamic see light scattering) of the niosomes as a function of the total flow rate in the production in the micromixer. It becomes clear that under otherwise constant conditions (initial concentration, temperature, mixing ratio) the size of the niosomes can be adjusted via the variation of the total flow rate.
  • FIG. 4 shows a cryo-TEM uptake of nanoparticles (Niodisks) according to the invention.
  • the arrow indicates a surfactant disc by way of example.
  • the diameters of the disks depicted here are approximately 50-120 nm. In dynamic light scattering, a mean hydrodynamic sphere-equivalent diameter of 132 nm was determined for this sample.
  • FIG. 5 shows the possibility of size-controlled production of nanoparticles (in this case: Niodisks) by the process according to the invention. Shown is the z-averaged hydrodynamic radius (determined by dynamic light scattering) of the Niodisks as a function of the total flow rate during preparation in the micromixer. It becomes clear that under otherwise constant conditions (initial concentration, temperature, mixing ratio) the size of the Niodisks can be adjusted via the variation of the total flow rate.
  • FIG. 6 shows three cryo-TEM images of Niodisks according to the invention, which image the same sample under different tiltings of the sample in the Cryo-TEM holder. By tilting the disk character of the nanoparticles is proved.
  • the arrow indicates a particular nanoparticle, which is shown in the three figures from different perspectives (left image: 0 ° tilt, center image 10 ° tilt, right image 30 ° tilt).
  • Niodisks can be easily installed (especially hydrophobic) substances.
  • 20% by weight of Niodisks (based on the surfactant concentration) vitamin A palmitate could be prepared without problems.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein kontinuierlich durchführbares Verfahren zur Herstellung von vesikulären oder scheibenförmigen supramolekularen Nanopartikeln.

Description

Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von vesikulären oder scheibenförmigen, supramolekularen Nanopartikeln, und Verwendungen hiervon
Die vorliegende Erfindung betrifft ein kontinuierlich durchführbares Verfahren zur Herstellung von vesikulären oder scheibenförmigen supramolekularen Nanopartikeln. Die Nanopartikel weisen eine Doppelmembran auf, die mindestens ein nicht-ionisches Tensid enthält. Das Verfahren beruht auf einer schnellen Mischung eines hohen Volumenstroms an Tensid mit einem hohen Volumenstrom einer wasserhaltigen Flüssigkeit durch einen Mikromischer. Aufgrund des hohen Volumenstroms an Tensid können auf einfache Art und Weise und innerhalb kurzer Zeiträume große Mengen der uniformen Nanopartikel bereitgestellt werden. Ferner ist es mit dem Verfahren möglich, erstmals plättchenförmige Nanopartikel im Größenbereich von 20 bis 500 nm herzustellen. Darüberhinaus ist das Verfahren geeignet, die Nanopartikel mit Wirkstoffen, Biomarkern und/oder kosmetischen Stoffen zu beladen. Es wird die Verwendung der Nanopartikel in der Therapie von Krankheiten, in der Diagnose und auch in der Kosmetik vorgeschlagen.
Vesikel aus vorwiegend nicht-ionischen Tensiden werden als Niosomen be- zeichnet. Sie sind die künstliche Variante der Liposomen (Vesikel aus
Phospholipiden). Liposomen gehören zu den bislang ältesten und erfolgreichsten Wirkstoffträgersystemen und sind beispielsweise in Form von Doxil® bereits seit 1995 auf dem Markt. Bislang werden Liposomen jedoch verstärkt nur für hochpreisige und sehr spezifische Therapien (wie beispielsweise in der Krebstherapie) eingesetzt, da ihre Herstellung aufwendig und teuer ist. Insbesondere bei der Anwendung als Wirkstoffträgersystem über verschiedene Administrationswege (transdermal, intravenös, ocular) spielt die exakte Größe der Vesikel eine wichtige Rolle, da sie unter anderem Einfluss auf die Biodistribution hat.
Die gängigen Herstellungsverfahren ermöglichen meist keine gute Kontrolle über die Größe der Vesikel. Ebenso entstehen neben unilamellaren Vesikeln oftmals multilamellare Vesikel. Dies hat zur Folge, dass gewöhnlicherweise ein nachfolgender Aufbereitungsschritt notwendig wird, um unilamellare Vesikel einer definierten Größenverteilung zu erzielen (z.B. Extrusion der multilamel- laren Vesikel).
Niosomen sind im Vergleich zu Liposomen chemisch etwas stabiler (z .B. gegen Oxidation) und die Rohstoffe sind erheblich günstiger als bei ihren in der Natur vorkommenden Vorbildern, den Liposomen. Die Problematik der größenkontrollierten Herstellung ist jedoch für Niosomen in gleicher Weise gültig wie für Liposomen.
Die im Stand der Technik bekannten Herstellungsmethoden für Niosomen sind ähnlich der von Liposomen. Es gibt zum einen die Injektionsmethode.
Hierfür wird in organischem Lösungsmittel gelöstes Tensid in eine erwärmte wässrige Lösung (mit Wirkstoff) injiziert. Ebenfalls bekannt ist eine direkte Injektion von einem erhitzten (flüssigen) reinen Tensid. Auch Mischungen aus verschiedenen Tensiden oder einer Mischung mindestens eines Tensids mit Cholesterin in eine wässrige Phase sind hier möglich. Ferner ist im Stand der Technik die Methode der Filmrehydration bekannt. Hier wird das Tensid zunächst in einem organischen Lösungsmittel gelöst. Durch Verdampfen des organischen Lösungsmittels wird ein dünner Film des Tensids auf einer Oberfläche erzeugt und nachfolgend der dünne Film in Was- ser oder wässriger Lösung (mit Wirkstoff) rehyratisiert. Diese Methode ergibt jedoch relativ große uni- und multilamellare Vesikel mit breiter Größenverteilung.
Ein weiteres im Stand der Technik bekanntes Verfahren ist die„Reverse Phase Evaporation". Hier wird das Tensid zunächst in einem organischen Lösungsmittel (vorzugsweise eine Mischung aus z.B. Ether und Chloroform) gelöst und die wässrige Phase (ggf. mit Wirkstoff) zugegeben. Das entstehende Zwei- Phasen-System wird homogenisiert (z.B. mittels Ultraschall) und die organische Phase anschließend unter erniedrigtem Druck verdampft, sodass in Was- ser dispergierte Niosomen entstehen.
Darüberhinaus ist die Hochdruckhomogenisierung bekannt. In diesem Verfahren werden in einem ersten Schritt durch einfache Fällung Niosomen mit sehr großem Durchmesser hergestellt. Dazu wird das Tensidgemisch, bestehend aus mindestens einem nicht-ionischen Tensid und einer eventuellen Beladung, vollständig in einem geeigneten, vorzugsweise mit Wasser mischbaren, Lösungsmittel gelöst. Durch einfache Zugabe von Wasser in die Tensidlösung (ähnlich der Injektionsmethode) werden die Niosomen erzeugt. Durch die langsame und wenig kontrollierte Zugabe von Wasser erhält man jedoch Niosomen, die zum Einen sehr groß sein können und zum Anderen eine sehr breite Größenverteilungen aufweisen. Für viele Anwendungen ist daher eine weitere Aufbereitung der Niosomen zu einer definierteren Größenverteilung unumgänglich. Zur weiteren Aufbereitung der Niosomen kann ein Hochdruckhomogenisator verwendet werden. Dieser presst die Niosomen-Lösung bei einer Temperatur höher als die Übergangstemperatur der Niosomen-Doppelschicht (z.B. 60 °C) durch einen Spalt. Der Energieeintrag in Form von starken Verwirbelungen und Scherkräften kann genutzt werden um unterschiedliche Größen und Grö- ßenverteilungen der Niosomen zu erhalten. Durch die hohen Drücke und
Flussgeschwindigkeiten kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass neben der gewünschten Verkleinerung durch Scherung auch eine unerwünschte Vergrößerung der Niosomen durch Koaleszenz auftritt, also nicht immer die gewünschte, definierte Größenverteilung der Niosomen erzielt wird. Zudem sind die Einflussmöglichkeiten auf die Größenverteilung beschränkt und liefern meist Partikelgrößen mit einem PDI > 0,2. Letztlich ist es mit diesem Verfahren auch nicht möglich, Niosomen zu erzeugen, die Scherkraft-empfindliche Substanzen enthalten, was eine Beladung der Niosomen mit diversen therapeutisch wirksamen Proteinen unmöglich macht.
Ferner ist es im Stand der Technik bekannt, eine mechanische Extrusion zur weiteren Aufbereitung von multilamellaren Niosomen breiter Größenverteilung zu verwenden. Anders als bei der Hochdruckhomogenisierung verwendet man bei der Extrusion statt eines Spalts eine Membran mit definierter Porengröße. Durch das Hindurchpressen der Lösung durch die Membran limitiert die Porengröße der Membran die Maximalgröße der erzeugten Niosomen. Im Allgemeinen tritt hier nur eine Scherung durch die starre Membran auf, da keine hohen Scherkräfte und Flussgeschwindigkeiten innerhalb des Fluids auftreten. Kleinere Partikel, die bereits am Anfang in der Startlösung vorhanden sind, können die Membran einfach und unverändert passieren. Eine einheitliche Größenverteilung wird daher nur dann erreicht, wenn die eingesetzten Niosomen mindestens die Größe der Poren der Membran aufweisen. Diese Methode liefert dann zwar Niosomen definierter Größe und enger Größenverteilung, ist aber mit einem hohen Arbeits-, Material- und Zeitaufwand verbunden. Durch diese Nachteile eignet sich das Verfahren weniger für die großtechnische Herstellung von Niosomen, sondern vielmehr für die Herstellung von Niosomen im kleineren Labormaßstab (beispielsweise wenige Milliliter Niosomenlösung).
Darüberhinaus ist im Stand der Technik noch die sog.„bubble method" be- kannt. Hierbei werden durch Einleitung von Gasbläschen eines inerten Gases in eine grobe Dispersion von nicht-ionischen Tensiden Niosomen erhalten, die jedoch einen großen Durchmesser (Submikrometerbereich) und eine breite Größenverteilung aufweisen. Ferner ist es bekannt, Niosomen über Selbstassemblierung in einem mikro- fluidischen Chip bereitzustellen (siehe Lo et al., 2010, Langmuir, Band 26, Aus- gäbe 11, S. 8559-8566). Hierbei wird in einem mikrofluidischen Kanal in einem planaren Substrat aus PDMS oder Silizium das Tensidgemisch, bestehend aus einem nicht-ionischen Tensid, Cholesterol und Phospholipid, in einem guten Lösungsmittel mit Wasser bzw. wässrigem Puffer gemischt. Durch unterschiedliche Flussraten der in den Kanal aufgegebenen Fluide erhält man eine hydrodynamische Fokussierung und dadurch eine hohe Mischgeschwindigkeit des nicht-ionischen Tensids mit Wasser. Auf diese Weise lassen sich Niosomen einer Größe im Nanometerbereich und mit enger Größenverteilung erhalten (Durchmesser der Niosomen ist ca. 20 nm - 300 nm), wobei die Größe der Niosomen über das Verhältnis der Flussrate von Tensidgemisch zu Lösungsmittel steuerbar ist. Die Größenverteilung ist um bis zu 40% enger als in den oben genannten Bulk-Verfahren. Der Nachteil der hydrodynamischen Fokussierung ist jedoch, dass die Flussgeschwindigkeiten systembedingt nicht höher als 125 μΙ/min sein können, da ansonsten die Mischgeschwindigkeit der Flüssigkeiten zu niedrig wird, um Niosomen definierter Größe bereitzustellen. Da somit ein„upscaling" ohne Qualitätseinbußen nicht möglich ist, steht dieses Verfahren einer schnellen Bereitstellung von Niosomen im industriellen Maßstab entgegen. Ferner wird bei diesem Verfahren der zentrale Tensidstrom durch den flankierenden Lösungsmittelstrom stark eingeschnürt d.h. es muss deutlich mehr Lösungsmittelvolumen als Tensidvolumen pro Zeit fließen (z.B. 15 mal mehr), um eine Fokussierung des Tensidstroms zu bewirken bzw. aufrecht zu erhalten. Der deutlich schwächere Tensidstrom gegenüber dem Lösungsmittelstrom schränkt den erzielbaren Umsatz pro Mischstruktur und Zeit stark ein und steht einem ökonomischen„upscaling" entgegen.
Ausgehend hiervon war es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, mit dem es möglich ist, auf einfache und schnelle Art und Weise große Mengen an Niosomen definierter Größe und einer engen Größenverteilung bereitzustellen. Zudem sollten Niosomen bereitgestellt werden, die sich hervorragend für eine therapeutische, diagnostische und kosmetische Verwendung eignen.
Die Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren gemäß Anspruch 1, die plättchenförmige Nanopartikel gemäß Anspruch 16 und die Verwendung gemäß einem der Ansprüche 24 und 25. Erfindungsgemäß wird ein kontinuierliches Verfahren bereitgestellt zur Herstellung von supramolekularen Nanopartikeln mit einem Durchmesser von 20 nm bis 500 nm enthaltend eine Doppelmembran, wobei die Doppelmembran ein nicht-ionisches Tensid enthält oder daraus besteht, umfassend die Schritte a) Bereitstellen einer ersten Flüssigkeit, die mindestens ein nicht-ionisches Tensid enthält oder daraus besteht;
b) Bereitstellen einer zweiten Flüssigkeit, die Wasser enthält oder daraus besteht; und
c) Mischen der Flüssigkeiten aus a) und b) zu einem Gemisch in einem Mik- romischer;
dadurch gekennzeichnet, dass der Mikromischer eine erste Zuführung für die erste Flüssigkeit und eine zweite Zuführung für die zweite Flüssigkeit aufweist, wobei an der ersten Zuführung des Mikromischers die Flussrate der ersten Flüssigkeit auf > 0,1 mL/min eingestellt wird, wodurch in Schritt c) Nanoparti- kel gebildet werden, die eine Doppelmembran enthalten, wobei die Doppelmembran das nicht-ionisches Tensid enthält oder daraus besteht.
Unter dem Begriff „Nanopartikel" fallen erfindungsgemäß im Wesentlichen runde Nanopartikel („Niosomen") als auch im Wesentlichen plättchenförmige Nanopartikel („Niodisks"). Als Durchmesser wird erfindungsgemäß die größte Ausdehnung der Nanopartikel in eine Raumrichtung d.h. die größte Querschnittsabmessung der Nanopartikel verstanden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine kontinuierliche Herstellung als auch Beladung von Niosomen und Niodisks. Ferner ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, die Größe der hergestellten Niosomen bzw. Niodisks stufenlos einzustellen. Die Größe der Partikel lässt sich über die Auswahl der Ausgangssubstanzen, über die Konzentrationen, die Temperatur und insbesondere über die Gesamtflussrate steuern. Überraschenderweise wurde gefunden, dass bei sonst konstanten Bedingungen (Ausgangssubstanzen, Konzentration an Tensid und Temperatur sind konstant) eine Steuerung der Größe der hergestellten Nanopartikel allein über die Regelung der Gesamtflussrate (Flussrate von erster und zweiter Flüssigkeit zusammen) möglich ist. In dieser Hinsicht wurde der Zusammenhang entdeckt, dass die bereitgestellten Nanodisks umso kleinere Durchmesser aufweisen, je höher die Gesamtflussrate bei ansonsten konstanten Parametern, insbesondere bei einem konstant bleibenden Verhältnis der Flussraten der beiden aufgegebenen Flüssigkeiten, ist. Beispielsweise ergaben sich für einen konkreten Mikromischer (CPM M R300 der Institut für Mikrotechnik Mainz GmbH) bei einer Gesamtflussrate von
- 4 ml/min Nanopartikel mit einem Durchmesser von ca. 200 nm;
- 6 mL/min Nanopartikel mit einem Durchmesser von ca. 130 nm;
- 8 mL/min Nanopartikel mit einem Durchmesser von ca. 85 nm; und
- 11 mL/min Nanopartikel mit einem Durchmesser von ca. 70 nm.
Auch bei den so genannten SI MM V2 wurden ähnliche Zusammenhänge beobachtet.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist folgende Vorteile gegenüber den im Stand der Technik bekannten Herstellungsverfahren auf:
1. Es ist eine stufenlose Kontrolle der Größe der hergestellten Nanopartikel möglich;
2. Aufgrund eines hohen Tensid-Volumenstroms (großlumige Kanäle) kann auch reines, flüssiges Tensid eingesetzt werden d.h. das Verfahren kommt ohne Lösen des Tensids in einem organischen Lösungsmittel aus;
3. Das Verfahren kann bei Ra umtemperatur und anders als die„bubble me- thod" auch ohne Gaseinwirkung durchgeführt werden d.h. es ist eine in- s tu-Beladung der Nanopartikel auch mit hitzeempfindlichen und Gasein- wirkungs-empfindlichen Substanzen (z.B. Proteinen) möglich;
4. Das Verfahren erzeugt Nanopartikel mit einer engen Größenverteilung d.h. eine weitere Aufarbeitung der Nanopartikel ist nicht nötig. Dadurch wird Zeit gespart und eine /'n-5/'iu-Beladung der Nanopartikel mit Substanzen, die gegenüber Aufarbeitungsverfahren wie Ultraschallbehandlung und/oder Extrusions empfindlich sind (z.B. Proteine), wird möglich; und
5. Es lassen sich erstmalig plättchenförmige Nanopartikel (Niodisks) bereitstellen, die einen Durchmesser von 20 bis 500 nm aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Nanopartikel (Niosomen bzw. Niodisks) einen Durchmesser zwischen 50 und 200 nm auf. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Mischung der ersten und zweiten Flüssigkeit in dem Mikromischer asymmetrisch. Dadurch erfolgt eine verbesserte Selbstorganisation des eingesetzten mindestens einen nichtionischen Tensids. Mit einer asymmetrischen Mischung ist eine Mischung mit einer unterschiedlichen Flussrate der ersten Flüssigkeit zur zweiten Flüssigkeit gemeint.
Bevorzugt enthält der Mikromischer eine gemeinsame Abführung zur Ableitung des Gemisches der ersten und zweiten Flüssigkeit (nach Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens), wobei die gemeinsame Abführung optional quer zu der Zuführung für die erste und/oder zweite Flüssigkeit angeordnet ist.
Das Verfahren kann dadurch gekennzeichnet sein, dass in Schritt c) das Mischen der Flüssigkeiten zu einem Gemisch innerhalb eines Zeitraums von < 5 sek, bevorzugt < 2 sek, besonders bevorzugt < 1 sek, erfolgt, wobei insbesondere mit einem Mikromischer gemäß DIN EN ISO 10991:2010-03 gemischt wird. Insbesondere bestehen der Mikromischer oder die den Mischraum begrenzenden (Wand-) Strukturen im Wesentlichen aus Edelstahl und/oder anderen inerten Materialien, wie z.B. Kunststoff (bevorzugt PEEK), Keramik, Me- talle, Metalllegierungen und/oder Glas. Dies hat den Vorteil, dass ein breites
Spektrum an Tensiden und Lösungsmitteln eingesetzt werden kann, ohne eine zerstörende Wirkung auf den Mikromischer auszuüben. Ferner sind durch die mechanischen Eigenschaften von Metallen, Metalllegierungen, wie z. B Edelstahl, auch sehr hohe Flussraten der Flüssigkeiten möglich, ohne den Mischer zu zerstören und Metalle und viele Metalllegierungen, wie z. B Edelstahl, weisen zudem gute Wärmeübertragungseigenschaften auf, falls eine Temperierung vorteilhaft oder nötig ist. Auch eine Autoklavierung und/oder Reinigung ist mit diesen beständigen Materialien möglich.
Bevorzugt weist der Mikromischer einen oder mehrere Mischräume auf, die jeweils eine oder mehrere sich quer oder nicht parallel (z.B. schräg stehende) zur Hauptströmungsrichtung (= primäre Strömungsrichtung über den gesamten Mischraum) erstreckende Strukturen enthalten, wobei die Strukturen bevorzugt eine Abmessung im Bereich von Mikrometern bis wenigen Millimetern (z.B. 1 μιη bis 10 mm) aufweisen und besonders bevorzugt dazu geeignet sind, eine Flüssigkeitslamellenbildung und abwechselnd benachbarte Anlagerung der Flüssigkeitslamellen zu initiieren. Insbesondere sind die Strukturen (auch Mikrostrukturen genannt) in Stromrichtung abwärts der ersten und zweiten Zuführung und bevorzugt in Stromrichtung aufwärts der Abführung angeordnet. Im Falle von mehreren Mischräumen pro Mischer weist jeder Mischraum bevorzugt Zuführungen und eine Abführung auf, wobei diese Zuführungen von einer Gesamtzuführung zum Mikromischer oder mehreren Einzelzuführungen zum Mischer gespeist werden können. Die Abführung aus dem Mischer kann bei mehreren Mischräumen über eine Gesamtabführung erfolgen, der zuvor alle Abführungen der einzelnen Mischräume zugeführt werden, oder über einzelne Abführungen aus dem Mischer. Im Falle der Nutzung eines Mischers mit mehreren Mischräumen sind die im Folgenden verwendeten Formulierungen„Zuführung des Mikromischers" zu verstehen als Zuführung zum Mischraum und gleichlautend im Zusammenhang mit der Abführung.
Im Falle des so genannten Slit-Interdigital-Micromixer (SIMM) zerteilen die interdigitalen Strukturen den Strom der ersten und zweiten Flüssigkeit in je mindestens zwei Teilströme und lagern die entstehenden Lamellen der Flüssigkeiten benachbart zueinander an. Die Mischung und Partikelbildung erfolgt im Anschluss an diese (interdigitalen) Strukturen durch die Anlagerung der
Lamellen der beiden Flüssigkeiten. Das resultierende Gemisch kann schließlich über eine Abführung den Mikromischer verlassen.
Der in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Mikromischer kann einen
a)„split-recombine"-Mikromischer, bevorzugt einen„ramp-up/ramp-down"- Mikromischer, besonders bevorzugt einen„caterpillar"-Mikromischer; b) Multilaminations-Mikromischer, bevorzugt einen„interdigital Channel ar- ray"-Mikromischer und/oder„interdigital disk array"-Mikromischer, be- sonders bevorzugt einen„slit"-Mikromischer,„triangular"-Mikromischer und/oder„star laminator"-Mikromischer; und/oder c) „jet collision"-Mikromischer, bevorzugt einen„tilted jets"-Mikromischer, besonders bevorzugt einen„impinging jet"-Mikromischer;
enthalten oder daraus bestehen. Technische Einzelheiten zu den aufgeführten Mikromischern sind im Stand der Technik bekannt und wurden u.a. beispiel- weise von der Institut für Mikrotechnik Mainz GmbH vielfach beschrieben und gezeigt. Im Falle des Multilaminationsmischers bzw.„split-recombine"- Mikromischers sind die zugeführten Flüssigkeiten insbesondere durch Mikrostrukturen im Mischraum in eine Vielzahl benachbarter Fluidlamellen aufgespalten und alternierend zueinander angeordnet. In Betracht kommen unter anderem Mikromischer des Typs Caterpillar Split and Recombine Mixer
(CPMM), Superfocus Interdigital Micro Mixer (SFIMM), Star Laminator (StarLam) oder Slit Interdigital Micro Mixer (SIMM) der ehemaligen Institut für Mikrotechnik Mainz GmbH, IMM, jetzt Fraunhofer ICT-IMM (z.B. IMM- Mischer mit der Bezeichnung CPMM-300 oder SIMM-V2).
In dem Verfahren kann der Mikromischer so betrieben werden, dass i) an der ersten Zuführung des Mikromischers, insbesondere einer ersten Zuführung einer oder mehrerer Mischräume des Mikromischers, die Flussrate der ersten Flüssigkeit > 0,2 mL/min, bevorzugt > 0,4 mL/min, besonders bevorzugt > 0,8 mL/min, insbesondere > 1 mL/min; und/oder ii) an der zweiten Zuführung des Mikromischers, insbesondere einer zweiten Zuführung einer oder mehrerer Mischräume des Mikromischers, die Flussrate der zweiten Flüssigkeit > 1 mL/min, bevorzugt > 2 mL/min, besonders bevorzugt > 4 mL/min, insbesondere > 8 mL/min; und/oder iii) das Verhältnis der Flussrate der zweiten Flüssigkeit zur Flussrate der ersten Flüssigkeit < 14:1, bevorzugt < 12:1, besonders bevorzugt < 10:1, insbesondere < 8:1, wobei vorteilhafterweise das besagte Verhältnis während des Verfahrens konstant gehalten wird; und/oder
iv) an einer Abführung des Mikromischers, insbesondere einer Abführung einer oder mehrerer Mischräume des Mikromischers (optional einer gemeinsamen Abführung), die Flussrate von > 1 mL/min, bevorzugt > 2 mL/min, besonders bevorzugt > 4 mL/min, insbesondere > 8 mL/min; beträgt.
Das mindestens eine nicht-ionische Tensid kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Polyoxyethylenalkohol, Polyoxyethylenester, Polyoxyethylenether, Polyoxyethylenglykolether, Polyoxyethylenalkylether, Alkylethoxylat, Sorbitanfettsäureester, Polyoxyethylen- Sorbitanfettsäureester, Polyoxyethylenfettsäureether und Mischungen hiervon, bevorzugt Sorbitanmonostearat, Polyoxyethylen-Sorbitanmonostearat Polyoxyethylen-Sorbitanmonolaurat, Polyoxyethylen-Sorbitanmonooleat, Polyoxyethylencetylether und Mischungen hiervon.
Die erste Flüssigkeit kann das mindestens eine nicht-ionische Tensid in einer Konzentration von > 5 g/L, bevorzugt 10 bis 300 g/L, bevorzugt 20 bis 200 g/L, besonders bevorzugt 30 bis 100 g/L, insbesondere 40 bis 60 g/L, enthalten.
Die erste Flüssigkeit (und/oder zweite Flüssigkeit), bevorzugt die erste Flüssigkeit, kann mindestens eine weitere oberflächenaktive Substanz enthalten, bevorzugt
a) ein weiteres nicht-ionisches Tensid; und/oder
b) ein kationisches Tensid, besonders bevorzugt Stearylamin und/oder
Cetylpyridiniumchlorid; und/oder
c) ein anionisches Tensid, besonders bevorzugt Dicetylphosphat,
Phosphatidsäure und/oder Cholsäure; und/oder
d) ein amphoteres Tensid, besonders bevorzugt ein Betain und/oder Sultain; und/oder
e) ein Lipid, besonders bevorzugt ein Phospholipid; und/oder
f) Cholesterin, besonders bevorzugt derivatisiertes Cholesterin, insbesondere ethoxyliertes Cholesterin.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der mindestens einen weiteren oberflächenaktiven Substanz um Cholesterin, besonders bevorzugt derivatisiertes Cholesterin, insbesondere ethoxyliertes Cholesterin. Es wurde gefunden, dass sich Cholesterin bzw. ein Derivat hiervon als mindestens eine weitere oberflächenaktive Substanz besonders gut dafür eignet, sphärische Nanopartikel (Niosomen) mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bereitzustellen.
Die Konzentration der mindestens einen weiteren oberflächenaktiven Substanz kann 2 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 40 Gew.-%, in Bezug auf das Gesamtgewicht des mindestens einen nicht-ionischen Tensids, betragen.
Die erste Flüssigkeit kann ferner
i) mindestens ein organisches Lösungsmittel, bevorzugt ein organisches, mit Wasser-mischbares Lösungsmittel, besonders bevorzugt ein Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkoholen (besonders bevorzugt Ethanol, 1-Propanol, 2-Propanol und/oder Methanol), Aceton, Tetrahydrofuran, Dioxan, Acetonitril und/oder Dimethylsulfoxid;
und/oder
ii) überkritisches C02;
enthalten.
Optional enthält die erste Flüssigkeit kein organisches Lösungsmittel oder gar kein Lösungsmittel.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die erste und/oder zweite Flüssigkeit
a) mindestens eine organische Wirksubstanz, bevorzugt ein Wirkstoff zur Behandlung einer Krankheit, besonders bevorzugt ein Molekül ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Vitamin, Protein, Peptid, Lipid, DNA, RNA, organisches Molekül mit einer Masse < 500 Da und Mischungen hiervon; und/oder
b) mindestens eine anorganische Wirksubstanz, bevorzugt eine Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus magnetischer Substanz, paramagnetischer Substanz und Mischungen hiervon, besonders bevorzugt Eisenoxid, Manganoxid und Mischungen hiervon.
Die Konzentration der mindestens einen organischen Wirksubstanz und/oder mindestens einen anorganischen Wirksubstanz kann > 1 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 60 Gew.-%, insbesondere 15 bis 30 Gew.-%, in Bezug auf das Gesamtgewicht des mindestens einen nichtionischen Tensids, betragen.
Die zweite Flüssigkeit kann
a) eine Puffersubstanz, bevorzugt Citrat, Phosphat, Carbonat, Cacodylat, Acetat, 2-(N-Morpholino)ethansulfonsäure, 4-(2-Hydroxyethyl)-l- piperazinethanesulfonsäure , Tris(hydroxymethyl)-aminomethan und/oder 4-(2-Hydroxyethyl)-piperazin-l-propansulfonsäure; und/oder b) einen osmotisch aktiven Hilfsstoff, bevorzugt Natriumchlorid und/oder Mannit;
enthalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann dadurch gekennzeichnet sein, dass während des Verfahrens mindestens eine Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
i) Rezeptor für einen Ligand (z.B. ein Transmembranrezeptor);
ii) Ligand für einen Rezeptor (z.B. ein Ligand für einen
Transmembranrezeptor); und
iii) Mischungen hiervon;
zumindest bereichsweise in die Doppelmembran der Nanopartikel eingebaut wird, bevorzugt durch Zugabe der mindestens einen Substanz in einem der
Schritte a) bis c). Durch diese Maßnahme kann das Targeting der Nanopartikel zu einem bestimmten biologischen Target (z.B. Rezeptor und/oder Ligand an der Oberfläche einer biologischen Zelle) verbessert werden. In dem erfindungsgemäßen Verfahren kann in dem Schritt a), b) und/oder c), bevorzugt in den Schritten a) bis c), auf eine Temperatur von 10 °C bis 100 °C, bevorzugt 15 bis 80 °C, besonders bevorzugt 20 bis 50 °C, insbesondere 20 °C bis 40 °C, temperiert werden. Die Temperatur wird je nach verwendetem Ten- sid gewählt und bevorzugt auch im Hinblick auf die mindestens eine organi- sehe Wirksubstanz und/oder anorganische Wirksubstanz bzw. den in die Doppelmembran einzubauenden Rezeptor und/oder Liganden.
In einem weiteren Schritt nach Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Nanopartikel aufgereinigt werden, bevorzugt über Diafiltration, Ultrafiltration, Gelfiltration und/oder Evaporation. Besonders bevorzugt werden die Nanopartikel von nicht an die Nanopartikel gebundenen Substanzen, insbesondere mindestens einem organischen Lösungsmittel, befreit. Eine Aufreinigung von wasserlöslichen Komponenten erfolgt bevorzugt über Gelfiltration. Erfindungsgemäß werden zudem plättchenförmige Nanopartikel bereitgestellt, die eine Doppelmembran enthalten, wobei die Doppelmembran ein nicht-ionisches Tensid enthält oder daraus besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die plättchenförmigen Nanopartikel einen Durchmesser von 20 bis 500 nm aufweisen.
Die plättchenförmigen Nanopartikel können einen Durchmesser von 30 bis 200 nm, bevorzugt 50 bis 150 nm aufweisen. Die Dicke der Scheiben beträgt für gewöhnlich weniger als 10 nm, kann jedoch durch Einlagerung hydropho- ber Agenzien zu einem gewissen Grad beeinflusst werden. Folglich weisen die erfindungsgemäßen plättchenförmigen Nanopartikel bevorzugt eine Dicke von 1 bis 20 nm, bevorzugt eine Dicke von 2 bis 10 nm auf.
Der Durchmesser der Nanopartikel kann mit dynamischer Lichtstreuung und/oder cryogener Transmissionselektronenmikroskopie (cryo-TEM) bestimmt werden. Bevorzugt wird der Durchmesser mit cryogener Transmissionselektronenmikroskopie bestimmt, da dieses Verfahren gerade bei plättchenförmigen Nanopartikeln die wahren Werte für die größte
Querschnittsabmessung einzelner Nanopartikel liefert.
Die Nanopartikel können > 1 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 60 Gew.-%, insbesondere 15 bis 30 Gew.-%, in Bezug auf das Gesamtgewicht des mindestens einen nicht-ionischen Tensids, mindestens eine organische Wirksubstanz und/oder mindestens eine anorganische Wirk- Substanz enthalten, wobei die mindestens eine organische Wirksubstanz und/oder mindestens eine anorganische Wirksubstanz bevorzugt zumindest bereichsweise in der Doppelmembran der Nanopartikel angeordnet ist.
Die plättchenförmigen Nanopartikel sind bevorzugt durch das erfindungsge- mäße Verfahren herstellbar.
Insbesondere eignen sich die erfindungsgemäßen Nanopartikel zur Verwendung in der Medizin, bevorzugt zur Verwendung in einem Verfahren zur therapeutischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers, beson- ders bevorzugt a) zur Applikation von einem Wirkstoff, besonders bevorzugt zur topischen Applikation von einem Wirkstoff, besonders bevorzugt zur transdermalen Applikation von einem Wirkstoff; und/oder
b) zum Targeting von einem Wirkstoff; und/oder
c) zur Freisetzung von einem Wirkstoff;
in einem Verfahren zur therapeutischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers. Hierbei enthält der Wirkstoff bevorzugt einen Impfstoff und/oder ein Biotherapeutikum oder besteht daraus. Insbesondere handelt es sich bei der Behandlung um die Behandlung von Krebs, einer
inflammatorischen Erkrankung, einer Erkrankung des Immunsystems und/oder eine neurodegenerative Erkrankung. Der Vorteil der Niodisks ist hierbei, dass sie im Vergleich zu Niosomen eine wesentlich größere ebene Kontaktfläche exponieren (Oberseite und Unterseite der Niodisks), was eine Andockung an biologische Zellen (vor allem solchen mit ebenfalls ebener Oberfläche, wie z.B. Epithelzellen) erleichtert und verstärkt.
Ferner eignen sich die erfindungsgemäßen Nanopartikel zur Verwendung in der Behandlung von Krebs, in der Behandlung von inflammatorischen Erkrankungen und/oder in der Impfung.
Darüberhinaus wird die Verwendung der erfindungsgemäßen Nanopartikel in einem Diagnostizierverfahren vorgeschlagen bevorzugt in einem
Diagnostizierverfahren, das am menschlichen oder tierischen Körper vorgenommen wird, insbesondere in einem Diagnostizierverfahren, in dem die Na- nopartikel einen Biomarker enthalten. Die Nanopartikel sind beispielsweise als Kontrastmittel geeignet, wenn sie z.B. magnetische Nanopartikel als anorganische Wirksubstanz enthalten.
Ferner wird die Verwendung der erfindungsgemäßen Nanopartikel in der Kosmetik vorgeschlagen.
Es kommt darüberhinaus eine Verwendung der erfindungsgemäßen Nanopartikel
a) zur Verkapselung mindestens einer Substanz; und/oder
b) zum Targeting mindestens einer Substanz; und/oder
c) zur Freisetzung mindestens einer Substanz; und/oder d) Herstellung eines Kompositmaterials;
in Betracht.
Hierbei ist die mindestens eine Substanz bevorzugt ein Biomarker und es han- delt sich bei der Verwendung optional um eine /n-wiro-Verwendung. Hervorragend sind die Nanopartikel zur Freisetzung von mindestens einer Substanz geeignet geeignet, wenn sie z.B. magnetische Nanopartikel enthalten (Freisetzung wird über Magnetismus gesteuert). Anhand der nachfolgenden Figuren und Beispiele soll der erfindungsgemäße
Gegenstand näher erläutert werden, ohne diesen auf die hier dargestellten spezifischen Ausführungsformen einschränken zu wollen.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfah- rens. Die erste Flüssigkeit 1 enthält nicht-ionisches Tensid und n-Propanol als
Lösungsmittel. Die zweite Flüssigkeit 2 enthält nur Wasser. Die erste und zweite Flüssigkeit 1, 2 werden jeweils mit einer bestimmten Flussrate über eine Pumpe in einen Mikromischer 3 gepumpt. Als Mikromischer 3 wird ein Multilaminations-Mikromischer (genauer: „split-and-recombine"- Mikromischer) eingesetzt. Nach der Passage des Mikromischers 3 erfolgt die
Separation der Nanopartikel 5 von dem organischen Lösungsmittel n-Propanol 6 über mindestens eine Reinigungsvorrichtung 4 (Ultrafiltrations-, Gelf iltrati- ons- und/oder Evaporationsvorrichtung). Die Separation erfolgt hier kontinuierlich im direkten Anschluss, kann aber separat in einem weiteren Schritt erfolgen.
Figur 2 zeigt eine Cryo-TEM-Aufnahme von über das erfindungsgemäße Verfahren herstellbare Nanopartikel (hier: Niosomen). Es sind vesikuläre Strukturen zu erkennen, die vorwiegend unilamellar, jedoch aufgrund der recht ho- hen Ausgangskonzentration auch zum Teil bilamellar sind. In der Lichtstreuung wurde für diese Probe ein mittlerer hydrodynamischer Durchmesser von 112 nm ermittelt.
Figur 3 zeigt die Möglichkeit der größenkontrollierten Herstellung von Nano- partikeln (hier: Niosomen) durch das erfindungsgemäße Verfahren. Dargestellt ist der z-gemittelte hydrodynamische Radius (ermittelt aus der dynami- sehen Lichtstreuung) der Niosomen in Abhängigkeit von der Gesamtflussrate bei der Herstellung im Mikromischer. Es wird deutlich, dass bei ansonsten konstanten Bedingungen (Ausgangskonzentration, Temperatur, Misch Verhältnis) die Größe der Niosomen über die Variation der Gesamtflussrate eingestellt werden kann.
Figur 4 zeigt eine Cryo-TEM -Aufnahme von erfindungsgemäßen Nanopartikeln (Niodisks). Mit dem Pfeil ist eine Tensidscheibe exemplarisch gekennzeichnet. Die Durchmesser, der hier abgebildeten Scheiben liegen bei ca. 50 - 120 nm. In der dynamischen Lichtstreuung wurde für diese Probe ein mittlerer hydrodynamischer kugeläquivalenter Durchmesser von 132 nm ermittelt.
Figur 5 zeigt die Möglichkeit der größenkontrollierten Herstellung von Nanopartikeln (hier: Niodisks) durch das erfindungsgemäße Verfahren. Dargestellt ist der z-gemittelte hydrodynamische Radius (ermittelt über dynamische Lichtstreuung) der Niodisks in Abhängigkeit von der Gesamtflussrate bei der Herstellung im Mikromischer. Es wird deutlich, dass bei ansonsten konstanten Bedingungen (Ausgangskonzentration, Temperatur, Mischverhältnis) die Größe der Niodisks über die Variation der Gesamtflussrate eingestellt werden kann.
Figur 6 zeigt drei Cryo-TEM Aufnahmen von erfindungsgemäßen Niodisks, welche die gleiche Probe unter verschiedenen Verkippungen der Probe im Cryo-TEM-Halter abbilden. Durch die Verkippung wird der Scheibencharakter der Nanopartikel bewiesen. Beispielhaft ist mit dem Pfeil ein bestimmtes Na- nopartikel gekennzeichnet, das in den drei Abbildungen aus unterschiedlichen Perspektiven dargestellt ist (linkes Bild: 0° Verkippung, mittiges Bild 10° Verkippung, rechtes Bild 30° Verkippung).
Beispiel 1 - Herstellung von Niosomen über das erfindungsgemäße Verfahren
Ausgangslösung A: 45 g/L Span-60 und 15 g/L Cholesterol in n-Propanol.
Ausgangslösung B: entgastes Wasser.
Alle Ausgangslösungen wurden auf 50 °C vorgeheizt, die Partikelbildung folgte bei 50 °C. Pumpe A wurde mit 5 ml/min, Pumpe B mit 0,63 ml/min trieben. Die aufgefangene Probe wurde anschließend zur Entfernung des Restgehaltes an n-Propanol gegen Wasser dialysiert.
Bei gleichbleibenden Konditionen, nur durch Variation der Gesamtflussrate, lässt sich auch hier der mittlere hydrodynamische Durchmesser nahezu stufenlos einstellen (siehe Fig. 3).
Beispiel 2 - Herstellung von Niodisks über das erfindungsgemäße Verfahren
Ausgangslösung A: 45 g/L Span-60 in n-Propanol.
Ausgangslösung B: entgastes Wasser.
Alle Ausgangslösungen wurden auf 50 °C vorgeheizt, die Partikelbildung erfolgte bei 50 °C. Pumpe A wurde mit 7,2 ml/min, Pumpe B mit 0,9 ml/min betrieben. Die aufgefangene Probe wurde anschließend zur Entfernung des Restgehaltes an n-Propanol gegen Wasser dialysiert.
Bei gleichbleibenden Konditionen, nur durch Variation der Gesamtflussrate, lässt sich der mittlere hydrodynamische kugeläquivalente Radius nahezu stufenlos einstellen (siehe Fig. 5).
In die Niodisks können problemlos (vor allem hydrophobe) Substanzen eingebaut werden. So konnten beispielsweise unproblematisch Niodisks mit 20 Gew.-% (bezogen auf die Tensidkonzentration) Vitamin-A-Palmitat hergestellt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von supramolekularen Na- nopartikeln mit einem Durchmesser von 20 nm bis 500 nm enthaltend eine Doppelmembran, wobei die Doppelmembran ein nicht-ionisches Tensid enthält oder daraus besteht, umfassend die Schritte
a) Bereitstellen einer ersten Flüssigkeit, die mindestens ein nichtionisches Tensid enthält oder daraus besteht;
b) Bereitstellen einer zweiten Flüssigkeit, die Wasser enthält oder daraus besteht; und
c) Mischen der Flüssigkeiten aus a) und b) zu einem Gemisch in einem Mikromischer;
dadurch gekennzeichnet, dass der Mikromischer eine erste Zuführung für die erste Flüssigkeit und eine zweite Zuführung für die zweite Flüssigkeit aufweist, wobei an der ersten Zuführung des Mikromischers die Flussrate der ersten Flüssigkeit auf > 0,1 mL/min eingestellt wird, wodurch in Schritt c) Nanopartikel gebildet werden, die eine Doppelmembran enthalten, wobei die Doppelmembran das nicht-ionisches Tensid enthält oder daraus besteht.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) das Mischen der Flüssigkeiten zu einem Gemisch innerhalb eines Zeitraums von < 5 sek, bevorzugt < 2 sek, besonders bevorzugt < 1 sek, erfolgt, wobei insbesondere mit einem Mikromischer gemäß DIN EN ISO 10991:2010-03 gemischt wird.
3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikromischer einen oder mehrere Mischräume aufweist, die jeweils eine oder mehrere sich quer oder nicht parallel zur Hauptströmungsrichtung erstreckende Strukturen enthalten, wobei die Strukturen bevorzugt eine Abmessung im Bereich von Mikro- metern bis wenigen Millimetern aufweisen und besonders bevorzugt dazu geeignet sind, eine Flüssigkeitslamellenbildung und abwechselnd benachbarte Anlagerung der Flüssigkeitslamellen zu initiieren.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikromischer
a) eine gemeinsame Abführung zur Ableitung des Gemisches der ersten und zweiten Flüssigkeit enthält, wobei die gemeinsame Abführung bevorzugt quer zu der Zuführung für die erste und/oder zweite Flüssigkeit angeordnet ist; und/oder b) eine oder mehrere sich quer zur Strömungsrichtung erstreckende Mischstrukturen aufweist, die bevorzugt eine Abmessung im Bereich von Mikrometern bis wenigen Millimetern aufweisen und besonders bevorzugt dazu geeignet sind, die erste und/oder zweite Flüssigkeit in eine Richtung quer zur Strömungsrichtung abzulenken.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikromischer einen
a) „split-recombine"-Mikromischer, bevorzugt einen„ramp- up/ramp-down"-Mikromischer, besonders bevorzugt einen „caterpillar"-Mikromischer; und/oder
b) Multilaminations-Mikromischer, bevorzugt einen„interdigital Channel array"-Mikromischer und/oder„interdigital disk array"- Mikromischer, besonders bevorzugt einen„slit"-Mikromischer, „triangular"-Mikromischer und/oder„star laminator"- Mikromischer; und/oder
c) „jet collision"-Mikromischer, bevorzugt einen„tilted jets"- Mikromischer, besonders bevorzugt einen„impinging jet"- Mikromischer;
enthält oder daraus besteht. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikromischer so betrieben wird, dass i) an der ersten Zuführung des Mikromischers, insbesondere einer ersten Zuführung einer oder mehrerer Mischräume des Mikromischers, die Flussrate der ersten Flüssigkeit > 0,2 mL/min, bevorzugt > 0,4 mL/min, besonders bevorzugt > 0,8 mL/min, insbesondere > 1 mL/min; und/oder
ii) an einer zweiten Zuführung des Mikromischers, insbesondere einer zweiten Zuführung einer oder mehrerer Misch räume des Mikromischers, die Flussrate der zweiten Flüssigkeit > 1 mL/min, bevorzugt > 2 mL/min, besonders bevorzugt > 4 mL/min, insbesondere > 8 mL/min; und/oder
iii) das Verhältnis der Flussrate der zweiten Flüssigkeit zur Flussrate der ersten Flüssigkeit < 14:1, bevorzugt < 12:1, besonders bevorzugt < 10:1, insbesondere < 8:1; und/oder
iv) an einer Abführung des Mikromischers, insbesondere einer Abführung einer oder mehrerer Mischräume des Mikromischers, die Flussrate von > 1 mL/min, bevorzugt > 2 mL/min, besonders bevorzugt > 4 mL/min, insbesondere > 8 mL/min;
beträgt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Flüssigkeit ein nicht-ionische Tensid enthält, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
Polyoxyethylenalkohol, Polyoxyethylenester, Polyoxyethylenether, Polyoxyethylenglykolether, Polyoxyethylenalkylether, Alkylethoxylat, Sorbitanfettsäureester, Polyoxyethylen-Sorbitanfettsäureester, Polyoxyethylenfettsäureether und Mischungen hiervon, bevorzugt Sorbitanmonostearat, Polyoxyethylen-Sorbitanmonostearat
Polyoxyethylen-Sorbitanmonolaurat, Polyoxyethylen- Sorbitanmonooleat, Polyoxyethylencetylether und Mischungen hiervon. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Flüssigkeit nicht-ionisches Tensid in einer Konzentration von > 5 g/L, bevorzugt 10 bis 300 g/L, bevorzugt 20 bis 200 g/L, besonders bevorzugt 30 bis 100 g/L, insbesondere 40 bis 60 g/L, enthält oder daraus besteht.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Flüssigkeit mindestens eine weitere oberflächenaktive Substanz enthält, bevorzugt
a) ein weiteres nicht-ionisches Tensid; und/oder
b) ein kationisches Tensid, besonders bevorzugt Stearylamin
und/oder Cetylpyridiniumchlorid; und/oder
c) ein anionisches Tensid, besonders bevorzugt Dicetylphosphat, Phosphatidsäure und/oder Cholsäure; und/oder
d) ein amphoteres Tensid, besonders bevorzugt ein Betain und/oder Sultain; und/oder
e) ein Lipid, besonders bevorzugt ein Phospholipid; und/oder f) Cholesterin, besonders bevorzugt derivatisiertes Cholesterin, insbesondere ethoxyliertes Cholesterin;
enthält, wobei die Konzentration der mindestens einen weiteren oberflächenaktiven Substanz 2 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 30 Gew.-%, in Bezug auf das Gesamtgewicht des mindestens einen nicht-ionischen Tensids, beträgt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Flüssigkeit
i) mindestens ein organisches Lösungsmittel, bevorzugt ein organisches, mit Wasser-mischbares Lösungsmittel, besonders bevorzugt ein Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkoholen, besonders bevorzugt Ethanol, 1-Propanol, 2-Propanol, und/oder Methanol, Aceton, Tetrahydrofuran, Dioxan, Acetonitril, Dimethylsulfoxid; und/oder ii) überkritisches C02;
enthält, wobei die erste Flüssigkeit optional kein organisches Lösungsmittel oder gar kein Lösungsmittel enthält.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Flüssigkeit
a) mindestens eine organische Wirksubstanz, bevorzugt ein Wirkstoff zur Behandlung einer Krankheit, besonders bevorzugt ein Molekül ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Vitamin, Protein, Peptid, Lipid, DNA, RNA, organisches Molekül mit einer Masse < 500 Da und Mischungen hiervon; und/oder
b) mindestens eine anorganische Wirksubstanz, bevorzugt eine Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus magnetischer Substanz, paramagnetischer Substanz und Mischungen hiervon, besonders bevorzugt Eisenoxid, Manganoxid und Mischungen hiervon;
enthält, wobei die Konzentration der mindestens einen organischen Wirksubstanz und/oder mindestens einen anorganischen Wirksubstanz > 1 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 60 Gew.-%, insbesondere 15 bis 30 Gew.-%, in Bezug auf das Gesamtgewicht des mindestens einen nicht-ionischen Tensids, beträgt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Flüssigkeit
a) eine Puffersubstanz, bevorzugt Citrat, Phosphat, Carbonat,
Cacodylat, Acetat, 2-(N-Morpholino)ethansulfonsäure, 4-(2- Hydroxyethyl)-l-piperazinethanesulfonsäure ,
Tris(hydroxymethyl)-aminomethan und/oder 4-(2-Hydroxyethyl)- piperazin-l-propansulfonsäure; und/oder
b) einen osmotisch aktiven Hilfsstoff, bevorzugt Natriumchlorid
und/oder Mannit;
enthält. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Verfahrens mindestens eine Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
i) Rezeptor für einen Ligand;
ii) Ligand für einen Rezeptor; und
iii) Mischungen hiervon;
zumindest bereichsweise in die Doppelmembran der Nanopartikel eingebaut wird, bevorzugt durch Zugabe der mindestens einen Substanz in einem der Schritte a) bis c).
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt a), b) und/oder c), bevorzugt in den Schritten a) bis c), auf eine Temperatur von 10 °C bis 100 °C, bevorzugt 15 bis 80 °C, besonders bevorzugt 20 bis 50 °C, insbesondere 20 °C bis 40 °C, temperiert wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanopartikel in einem weiteren Schritt nach Schritt c) aufgereinigt werden, bevorzugt über Diafiltration, Ultrafiltration, Gelfiltration und/oder Evaporation, wobei die Nanopartikel besonders bevorzugt von nicht an die Nanopartikel gebundenen Substanzen, insbesondere mindestens einem organischen Lösungsmittel, befreit werden.
Plättchenförmige Nanopartikel enthaltend eine Doppelmembran, wobei die Doppelmembran ein nicht-ionisches Tensid enthält oder daraus besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die plättchenförmigen Nanopartikel einen Durchmesser von 20 bis 500 nm aufweisen.
Plättchenförmige Nanopartikel gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die plättchenförmigen Nanopartikel
i) einen Durchmesser von 30 bis 200 nm, bevorzugt 50 bis 150 nm; und/oder
ii) eine Dicke von 1 bis 20 nm, bevorzugt eine Dicke von 2 bis 10 nm; aufweisen.
Plättchenförmige Nanopartikel gemäß einem der Ansprüche 16 oder 17, wobei der Durchmesser das Ergebnis einer Messung mit dynamischer Lichtstreuung und/oder cryogener Transmissionselektronenmikroskopie ist, bevorzugt das Ergebnis einer Messung mit cryogener Transmissionselektronenmikroskopie.
Plättchenförmige Nanopartikel gemäß einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanopartikel > 1 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 60 Gew.-%, insbesondere 15 bis 40 Gew.-%, in Bezug auf die Gesamtmenge des mindestens einen nicht-ionischen Tensids, mindestens einer organischen Wirksubstanz und/oder mindestens einer anorganischen Wirksubstanz enthalten, wobei die mindestens eine organische Wirksubstanz und/oder mindestens eine anorganische Wirksubstanz bevorzugt zumindest bereichsweise in der Doppelmembran der Nanopartikel angeordnet ist.
Plättchenförmige Nanopartikel gemäß einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanopartikel durch das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 herstellbar sind.
Plättchenförmige Nanopartikel gemäß einem der Ansprüche 16 bis 20 zur Verwendung in der Medizin, bevorzugt zur Verwendung in einem Verfahren zur therapeutischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers, besonders bevorzugt
a) zur Applikation von einem Wirkstoff, besonders bevorzugt zur topischen Applikation von einem Wirkstoff; und/oder
b) zum Targeting von einem Wirkstoff; und/oder
c) zur Freisetzung von einem Wirkstoff;
in einem Verfahren zur chirurgischen oder therapeutischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers, wobei der Wirkstoff bevorzugt ein Impfstoff und/oder Biotherapeutikum enthält oder daraus besteht und es sich bei der Behandlung insbesondere um die Behandlung von Krebs, einer inflammatorischen Erkrankung, einer Er- krankung des Immun Systems und/oder eine neurodegenerative Erkrankung handelt.
22. Plättchenförmige Nanopartikel gemäß einem der Ansprüche 16 bis 20 zur Verwendung in der Behandlung von Krebs, in der Behandlung von inflammatorischen Erkrankungen und/oder in der Impfung.
23. Plättchenförmige Nanopartikel gemäß einem der Ansprüche 16 bis 20 zur Verwendung in einem Diagnostizierverfahren, bevorzugt in einem Diagnostizierverfahren, das am menschlichen oder tierischen Körper vorgenommen wird, insbesondere an einem Diagnostizierverfahren, in dem die Nanopartikel einen Biomarker enthalten.
24. Verwendung der Nanopartikel gemäß einem der Ansprüche 16 bis 20 in der Kosmetik.
25. Verwendung der Nanopartikel gemäß einem der Ansprüche 16 bis 20 a) zur Verkapselung mindestens einer Substanz; und/oder b) zum Targeting mindestens einer Substanz; und/oder
c) zur Freisetzung mindestens einer Substanz; und/oder
d) Herstellung eines Kompositmaterials;
wobei die mindestens eine Substanz bevorzugt ein Biomarker ist und es sich bei der Verwendung optional um eine /n-wiro-Verwendung handelt.
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