WO2019073182A1 - Nanovecteurs et utilisations - Google Patents

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WO2019073182A1
WO2019073182A1 PCT/FR2018/052538 FR2018052538W WO2019073182A1 WO 2019073182 A1 WO2019073182 A1 WO 2019073182A1 FR 2018052538 W FR2018052538 W FR 2018052538W WO 2019073182 A1 WO2019073182 A1 WO 2019073182A1
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WO
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nanoparticles
solution
nanoparticle
nanovector
active substances
Prior art date
Application number
PCT/FR2018/052538
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English (en)
Inventor
Olivier Tillement
François LUX
Fabien ROSSETTI
Vu-Long TRAN
Clélia MATHIEU
Myleva DAHAN
Original Assignee
Nh Theraguix
Universite Claude Bernard Lyon 1
Centre National De La Recherche Scientifique - Cnrs -
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    • A61K9/146—Intimate drug-carrier mixtures characterised by the carrier, e.g. ordered mixtures, adsorbates, solid solutions, eutectica, co-dried, co-solubilised, co-kneaded, co-milled, co-ground products, co-precipitates, co-evaporates, co-extrudates, co-melts; Drug nanoparticles with adsorbed surface modifiers with organic macromolecular compounds
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Definitions

  • the present invention relates to the field of nanovectors for the delivery of active substances in the body, in particular for the treatment of tumors.
  • the use of these nanovectors makes it possible to improve the pharmacokinetics of the active substances with a more selective delivery, for example in tumor tissues.
  • nanoparticles for biomedical purposes (CA Schultz et al., Nanomedicine, 2013). Of these nanosystems, more than 20% of them are dedicated to cancer treatment through drug delivery.
  • nanoparticles for drug delivery has indeed a number of advantages over direct intravenous injection of free chemotherapy: (i) increased solubility of the drug, (ii) improved pharmacokinetics, (iii) half-life in the prolonged blood circulation (45 hours for Doxil® compared with 10 hours for free doxorubicin) (AC Anselmo et al, Journal of Controlled Release, 2015), (iv) minimization of side effects related to delivery to non-target organs (Q. Qu et al., Advanced Drug Delivery Reviews, 2016).
  • inorganic nanoparticles have also been developed. With the exception of iron oxides for MRI (Endorem®, GastroMAR TM, Resovist® 7), none had yet reached the market in 2013 (CA Schultz et al, Nanomedicine, 2013) often for reasons of potential toxicity.
  • One of the motivations for developing inorganic nanoparticles for biomedical applications is to take advantage of properties that can emerge at the nano scale: magnetic hyperthermia for iron oxides (Nanotherm®) (K. Maier-Hauff et al, Journal of Neurooncology, 2011), optic hyperthermia for gold nanoparticles (AuroShell®) (JM Stern et al, International Journal of Toxicology, 2016) ...
  • porous inorganic nanosystems have been developed for drug delivery.
  • mesoporous silica nanoparticles which have been proposed for applications in oncology in the early 2000s (Vallet-Regi et al., Chem. good biocompatibility and low cytotoxicity.
  • the pores of these nanoparticles can be obtained between 2 and 50 nm for objects having sizes ranging from 10 nm to micron (Y. Yang, Nanomedicine: NBM, 2016) for specific surfaces of between 200 and 1000 m 2 . g "1.
  • mesoporous silica nanoparticles having a size less than 50 nm are difficult to synthesize and tend to aggregate (F. Lu et al, Small, 2009).
  • the inventors have indeed found that it was possible to use the recent strategies for synthesizing stable nanoparticles of polysiloxane with a hydrodynamic diameter of less than 5 nm (for example F. Lux et al., Angewandte Chemistry International Edition, 2010) for the development of new nanovectors for drug delivery, said nanovectors being loaded by simple physisorption of the active substances on the surface of ultrafine nanoparticles based on polysiloxane.
  • the high surface area / volume ratio of these ultrafine nanoparticles makes it possible to obtain a high active surface charge rate for the nanovectors.
  • the nanoparticles also have metal chelates on their surface assuring them a multi-modality, especially as a contrast agent or radiosensitizer.
  • the present disclosure thus relates to a process for preparing a nanovector for the delivery of active substances in humans or animals, said process comprising mixing two solutions that can be administered in humans or animals:
  • a first solution comprising nanoparticles, said nanoparticles being chosen from nanoparticles based on polysiloxane, with an average diameter of less than 10 nm, preferably less than 5 nm, and
  • a second solution comprising an active substance or a mixture of active substances chosen from organic molecules, preferably having a molecular mass of between 2 and 40% of the molecular weight of said articulated nanop, preferably between 5 and 25% of the mass; molecular of said nanoparticle under conditions of concentration ratios, pH, and temperature allowing a physisorption interaction of the active substances on the surface of said nanoparticles.
  • the term "nanovector” denotes a particulate pharmaceutical system, characterized by: a biocompatible structure (which does not induce toxic reactions),
  • Nanoparticles that can be used in the preparation of nanovectors refers to the nanovector with its active substance charge. Nanoparticles that can be used in the preparation of nanovectors
  • nanoparticles that can be used in the preparation of nanovectors comprise two essential characteristics: they are based on polysiloxane,
  • mean diameter means the harmonic mean of the diameters of the particles.
  • size distribution of nanoparticles is for example measured using a commercial particle size analyzer, such as a Malvern Zeta Sizer Nano-S granulometer based on the PCS (Photon Correlation Spectroscopy) which is characterized by a mean hydrodynamic diameter. A method of measuring this parameter is also described in ISO 13321: 1996.
  • nanoparticles based on polysiloxane is meant nanoparticles characterized by a silicon mass percentage of at least 8%.
  • polysiloxane an inorganic crosslinked polymer consisting of a chain of siloxanes.
  • R is an organic molecule bonded to silicon by a covalent bond Si-C n is an integer between 1 and 4.
  • polysiloxane especially includes the polymers resulting from condensation by the tetraethylorthosilicate (TEOS) sol gel method and aminopropyltriethoxysilane (APTES).
  • TEOS tetraethylorthosilicate
  • APTES aminopropyltriethoxysilane
  • the nanoparticles that can be used in the preparation of nanovectors are nanoparticles based on polysiloxane and chelates complexed or not with metallic elements. In this preferred mode, they comprise or consist essentially of the following elements:
  • chelating agent means an organic group capable of complexing a metal cation.
  • the chelating agent is selected from those whose complexation constant log (Kci) is greater than 15, preferentially with respect to the targeted metal cation.
  • Kci complexation constant log
  • the function of the chelating agent is to complex the possible inorganic elements of the nanovector (metal cations for example) and to reduce their release after the administration of the nanovector in humans or animals.
  • the chelating agent can be obtained by grafting (covalent bonding) on the nanoparticle of one of the following products (before grafting on the nanoparticle): polycarboxylic acids polyamines and their derivatives, and more preferably still in the group consisting of DOTA (1,4,7,10-tetraazacyclododecane-N, N ', N ", N" -tetraacetic acid), DTPA (diethylene triamine penta-acetic acid), OD3A-pyridine of formula (I), below:
  • EDTA (2,2 ', 2 ", 2"' - (ethane-1,2-diyldinitrilo) tetraacetic acid), EGTA (ethylene glycol-bis (2-aminoethylether) -N, N, N ', N'- tetraacetic), BAPTA (1,2-bis (o-aminophenoxy) ethane-N, N, N ', N'-tetraacetic acid), NOTE (1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid) , PCTA (3,6,9,15-tetraazabicyclo [9.3.1 Jpentadeca- 1 (15), 11,13-triene-3,6,9-triacetic acid), DOTAGA (2- (4,7, -tris (carboxymethyl) -1,4,7,10-tetraazacyclododecan (1-yl) pentanedioic), and TMPAC of formula (II) below:
  • said above chelating agents are linked directly or indirectly by covalent bonding to the polysiloxane silicias of the nanoparticle.
  • "Indirect” binding means the presence of a molecular "linker” or “spacer” between the nanoparticle and the chelating agent, said linker or spacer being covalently bound to one of the constituents of the nanoparticle.
  • the chelating agent is obtained by grafting DOTAGA onto the nanoparticle.
  • the nanoparticles that can be used for the preparation of the nanovectors do not comprise metallic elements.
  • the nanoparticles may comprise metallic elements, in an ionic form, for example a cation, or not.
  • the metal cations which may be complexed by chelating agents and, in particular, according to the desired applications, the alkaline-earth metal cations, may preferably be chosen.
  • the metal elements are chosen from alkaline earth metal cations and especially magnesium and / or calcium.
  • the metallic elements are chosen from metal cations of high atomic number Z.
  • high Z element reference will be made to an element (in its ionic or non-ionic form) of atomic number Z at least greater than 40, preferably greater than 50.
  • the metallic elements of high atomic number Z are particularly useful for combined uses of nanovectors for delivery of anti-cancer substances and an action as a contrast agent in a scanner or as a radiosensitizer in radiotherapy.
  • the metal elements can also be selected from the appropriate isotopes.
  • nanovector for delivery of anticancer substances and magnetic resonance imaging, one can also choose metal elements with appropriate magnetic properties.
  • the transition metals include Hf, Cu, Pt, Au, Te, Y, Mn, Ru, Fe, Zr, and mixtures thereof.
  • Post-transition metals include Bi, Ga, In and mixtures thereof.
  • the rare earth metals include lanthanides such as Gd, Dy, Eu, Tb, Nd, Yb, Er, Ho, Lu and mixtures thereof, and preferably Gd.
  • Gd, Dy, Mn and Fe are particularly useful for use as a contrast agent in Magnetic Resonance Imaging (MRI).
  • Eu, Tb, Nd, Yb and Er are more particularly useful for use as fluorescence imaging agents.
  • Lu, Yb, Gd, Bi, Hf, and Ho are particularly useful for use as a radiosensitizer.
  • Cu, Ga, Te, Y, In and Zr are particularly useful for use as a scintigraphic probe.
  • the high Z element ratio by nanoparticle is between 5 and 100 nanoparticle-raised Z elements, preferably between 5 and 20.
  • the nanoparticles comprise: polysiloxanes,
  • DOTAGA as a chelating agent covalently bound to polysiloxanes, Gd 3+ cations complexed with chelating agents.
  • Nanoparticles based on polysiloxane and metal element chelates are well known to those skilled in the art. Preferred embodiments are described in particular in the following publications: WO2011 / 135101, WO2013 / 153197.
  • a more particularly preferred embodiment for the preparation of the nanovectors according to the present disclosure are nanoparticles called "ultrafine” or “without inorganic core", based on polysiloxane and with an average diameter of less than 10 nm, or even less than 5 nm. .
  • ultrafine nanoparticles indeed combine the advantages of multi-modality and passive targeting of tumors (without the presence of targeting molecules on their surface), in particular by EPR effect ("Enhanced Permeability and Retention"). They are therefore particularly suitable for the preparation of nanovectors according to the present disclosure, especially in combination with anticancer substances for applications in cancer therapy, and in particular in chemotherapy or combination chemotherapy and at least one other therapy selected from radiotherapy or brachytherapy.
  • the ultrafine nanoparticles can be characterized by the following formula (I):
  • N is between 20 and 5000, preferably between 20 and 200.
  • ⁇ m is greater than n and less than 4 n
  • ⁇ o is between 0 and 2 n
  • ⁇ Chi, Ch 2 and Ch 3 are potentially chelating organic groups, identical or different, connected to the Si polysiloxanes by a covalent bond Si- C; a, b and c are integers between 0 and n and a + b + c is less than or equal to n, preferably a + b + c is between 5 and 100, for example between 5 and 20,
  • Gf are targeting grafts, identical or different from each other, each linked to Si by an Si-C bond and derived from the grafting of a targeting molecule allowing the targeting of nanoparticles to biological tissues of interest, for example to tumor tissue, f is an integer between 0 and n.
  • the ultrafine nanoparticle has the following chemical formula (II):
  • nanoparticles preferably have a mean diameter of less than 5 nm.
  • nanoparticles of formula (I) or (II) are hereinafter referred to as "ultrafine nanoparticles".
  • the ultrafine nanoparticles can be obtained by an original "top-down” process whose essential steps are as follows: a, the preparation of an inorganic metal element oxide core (M), M being preferably chosen from the rare earths and the transition elements, possibly doped with a dopant (D), D being a metallic element different from M chosen from among the rare earths, and / or the transition elements. b the synthesis of a polysiloxane shell around the metal oxide core (M), by sol-gel condensation,
  • a precursor nanoparticle of the core / shell type is prepared with a metal element core, for example rare earth oxide, by polyol modified with a polysiloxane shell by sol / gel synthesis, this object has for example a size between 5 and 10 nm.
  • an inorganic metal oxide core of very small size can be prepared in an alcohol by one of the methods described in the following publications (P. Perriat et al, J. Coll. Int.Sci, 2004, 273, 191, O. Tillement et al, J. Am Chem Soc, 2007, 129, 5076 and P. Perriat et al, J. Phys Chem, 2009, 113, 4038. ).
  • these inorganic cores can be coated with a polysiloxane layer by following for example a protocol described in the following publications: C. Louis et al, Chem. Mat., 2005, 17, 1673 and O. Tillement et al., J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 5076.
  • the nanoparticles can then be separated from the synthesis residues by a tangential dialysis or filtration method, on a membrane comprising pores of suitable size.
  • the inorganic core is destroyed by dissolution after transfer to an aqueous medium (for example by modifying the pH or by providing chelating agents in the solution).
  • This destruction of the inorganic core then makes it possible to scatter the polysiloxane layer (according to a mechanism of collapse or slow corrosion), which finally makes it possible to obtain the ultrafine nanoparticle, that is to say a polysiloxane object. of complex morphology whose characteristic dimensions are of the order of magnitude of the thickness of the initial polysiloxane layer.
  • the ultrafine nanoparticle has a high content of chelating agent and metal element since these are grafted initially to the surface of the polysiloxane and at these very small sizes, the surface concerns a very high proportion of the material of the particle, the surface-to-volume ratio varies depending on the size in 1 / r (radius). During the collapse mechanism of this structure, other complexes can also settle to saturation on newly formed "fresh" surfaces. Complexing contents are thus much higher than those which would have been obtained by conventional surface functionalization of finer silica particles, subject to the availability of such particles.
  • the ratio of chelating agent per nanoparticle may be between 5 and 100 and preferably between 5 and 20.
  • Removing the core thus makes it possible to pass from an average particle diameter of about 5 nanometers or more, to sizes less than 5 nm.
  • this operation makes it possible to increase the number of metal element M (eg gadolinium) by nm 3 in comparison with a theoretical polysiloxane nanoparticle of the same size but comprising M (eg gadolinium) only at the surface.
  • the number of metal element M for a nanoparticle size is evaluable thanks to the atomic ratio M / Si measured by EDX or by elemental analysis. It is generally substantially similar to the number of chelating agent per nanoparticle, and for example between 5 and 100 and preferably between 5 and 20.
  • the ultrafine nanoparticles without an inorganic core with a diameter of less than 10 nm and comprising polysiloxanes, and optionally chelates of metal elements can be obtained by the following method:
  • the "one pot” synthetic method comprises mixing at least one negatively charged silane at physiological pH with at least one neutral silane at physiological pH, and / or at least one silane positively charged at physiological pH, wherein: the molar ratio A of the number of neutral silanes on the number of negatively charged silanes is between: 0 A A 6 6, preferably 0.5 A A 2 2;
  • the molar ratio B of the number of positively charged silanes on the number of negatively charged silanes is between: 0.25 B B 3 3, preferably 0.5 B B 2 2;
  • the molar ratio C of the number of positively charged or neutral silanes on the number of negatively charged silanes is between: 0 C C 8 8, preferably 1 C C 4 4;
  • the nanoparticles can then incorporate additional molecules such as chelating agents or targeting grafts.
  • physiological pH corresponds to a pH of 7.4.
  • silane refers to compounds comprising a silicon atom surrounded by 4 substituents.
  • the silanes are selected from alkoxysilanes, hydroxysilanes and mixtures thereof.
  • the following examples are examples of silanes that can be used in this method of production: tetraethyl orthosilicate (Si (OC 2 H 5 ) 4 , also called TEOS), tetramethyl orthosilicate (Si (OCH 3 ) 4 , also called TMOS) , (3-aminopropyl) triethoxy silane (H 2 N (CH 2 ) 3 -Si (OC 2 H 5 ) 3 , also known as APTES), APTES-DOTAGA, the trisodium salt of triacid acetic acid N- (trimethoxysilylpropyl) ethylenediamine (( CH 3 O) 3 Si- (CH 2 ) 3 N (CH 2 COONa) (CH 2 ) 2 N (CH 2 COONa)
  • silane used herein also includes silane compounds comprising a chelated metal cation.
  • silane used herein further includes the compounds derived from the covalent grafting of any targeting agent described below to a silane precursor.
  • alkoxysilane means compounds of formula (III): Or :
  • R is an organic group
  • R 1 is an alkyl group comprising 1 to 12 carbons, preferably 1 to 6 carbons.
  • n 0, 1, 2 and 3
  • n is 0 or 1.
  • hydroxysilane means compounds of formula (IV):
  • R is an organic group
  • n 0, 1, 2 and 3
  • n is 0 or 1.
  • organic group used herein refers to any organic group regardless of the functional groups involved linked to the silicon atom by an Si-C bond.
  • An example of an organic group includes without limitation alkylamines.
  • alkyl group used herein refers to linear or crosslinked alkyl groups. Desired alkyl groups include: methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, s-butyl and t-butyl, pentyl and its isomers (ie n-pentyl and iso-pentyl) as well as hexyl and its isomers (ie n-hexyl and isohexyl).
  • the nanoparticles obtained have a mean diameter of between 0.5 and 15 nm and preferably between 0.5 and 10 nm.
  • the silanes (selected from alkoxysilanes, hydroxysilanes and mixtures thereof) may be at least 80, 85 or 90% by weight total reagents.
  • the reagents being the starting chemical compounds used for the synthesis of nanoparticles.
  • the reaction may be carried out in a protic solvent, such as an alcohol or an aqueous solution.
  • a protic solvent such as an alcohol or an aqueous solution.
  • the only solvent used is water.
  • the reaction is carried out in an alcohol or in mixtures of alcohol.
  • the alcohols which can be used for this method of production are included in the list: ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, tert-butanol, n-pentanol, ethylene glycol and diethylene glycol.
  • the reaction is preferably carried out in colloidal solution, which allows better control of the size of the nanoparticles.
  • the reaction is not carried out by a conventional sol gel process to avoid the formation of crosslinked gels.
  • the mixing steps comprise at least one positively charged silane, the positively charged silane comprising at least one positively charged amine function.
  • the APTES is an example of a silane comprising a positively charged amine function.
  • the reaction comprises mixing at least one negatively charged hydroxysilane or alkoxysilane at physiological pH and comprising at least one chelating agent with: at least one neutral hydroxysilane or alkoxysilane at physiological pH, and / or at least one hydroxysilane or alkoxysilane positively charged at physiological pH and comprising an amine function, where: the molar ratio A of the number of neutral silanes on the number of negatively charged silanes is between: 0 A A 6 6, preferably 0.5 A A 2 2;
  • the molar ratio B of the number of positively charged silanes on the number of negatively charged silanes is between: 0 B B 5 5, preferably 0.25 B B 4 4;
  • the molar ratio C of the number of silanes positively charged or neutral on the number of negatively charged silanes is between: 0 C C 8 8, preferably 1 C C
  • the synthesis comprises a mixture of at least one negatively charged alkoxysilane at physiological pH, said alkoxysilane being selected from APTES-DOT AGA, TANED and CEST and their mixtures with: at least one neutral alkoxysilane at physiological pH, said alkoxysilane being chosen from among TMOS, TEOS and their mixtures, and / or
  • the APTES which is positively charged at physiological pH where: the molar ratio A of the number of neutral silanes on the number of negatively charged silanes is between: 0 A A 6 6, preferably 0.5 A A 2 2;
  • the molar ratio B of the number of positively charged silanes on the number of negatively charged silanes is between: 0 B B 5 5, preferably 0.25 B B 4 4;
  • the molar ratio C of the number of silanes positively charged or neutral on the number of negatively charged silanes is between: 0 C C 8 8, preferably 1 C C
  • the synthesis comprises the mixture of APTES-DOTAGA which is negatively charged at physiological pH and: at least one neutral alkoxysilane at physiological pH, said alkoxysilane being chosen from among TMOS, TEOS and their mixtures, and or
  • the APTES which is positively charged at physiological pH where the molar ratio A of the number of neutral silanes on the number of negatively charged silanes is between: 0 A A 6 6, preferably 0.5 A A 2 2;
  • the molar ratio B of the number of positively charged silanes on the number of negatively charged silanes is between: 0 B B 5 5, preferably 0.25 B B 4 4;
  • the molar ratio C of the number of positively charged or neutral silanes on the number of negatively charged silanes is between: 0 C C 8 8, preferably 1 C C 4 4;
  • the nanoparticles may further comprise targeting agents covalently linked directly or indirectly to the silicas of the nanoparticles. Examples of targeting molecules are described below.
  • the targeting agents are grafted onto the surface of the nanoparticles and are present in a proportion of between 1 and 20 targeting agents per nanoparticle, and preferably between 1 and 5 targeting agents.
  • a conventional coupling with reactive groups present may be used, possibly preceded by an activation step.
  • the coupling reactions are known to those skilled in the art and will be chosen according to the structure of the surface layer of the nanoparticle and the functional groups of the targeting molecule. See, for example, "Bioconjugate Techniques," G. T. Hermanson, Academy Press, 1996, in “Fluorescent and Luminescent Probes for Biological Activity,” Second Edition, W. T. Mason, ed. Academy Press, 1999. Preferred coupling methods are described below.
  • these targeting molecules are grafted to the chelating agents of nanoparticles according to the variant of ultrafine nanoparticles "without heart” as described in the preceding paragraph.
  • Targeting molecules will be chosen according to the intended application. In a particular embodiment, suitable molecules for active targeting of tumors will be selected. As examples of targeting molecules that can be grafted onto the nanoparticles, mention may be made of molecules containing the RGD tripeptide capable of recognizing the integrin ⁇ 3. Such peptides and their derivatives (especially cyclic pentapeptide) are described in particular in WO2004 / 026894. Targeting molecules suitable for the targeting of tumor tissues have been described for example in the international publication WO01 / 00621 and include, quaternary ammonium derivatives, aptamers, polypeptides, antibodies, etc. Active substances used in the preparation of nanovectors
  • active substance means:
  • the active substances that can be used in the preparation of nanovectors according to the present disclosure are organic molecules.
  • organic molecule is meant in the present disclosure a molecule consisting essentially of the following elements: C, H, O, N, P, S. It may be molecules of biological or synthetic origin.
  • organic molecule also encompasses for the purpose of the present invention metal-chelating organic compounds, in particular a metal selected from Pt, Ti, Ru, Au and Rh.
  • the active substances that can be used in the preparation of the nanovectors are chosen from organic molecules with a molecular mass of between 2 and 40% of the mass of the nanoparticle and preferably between 5 and 25% of the mass of the nanoparticle.
  • the active substances that can be used in the preparation of nanovectors are organic molecules with a molar mass of at most 5000 g / mol and preferably between 100 and 2000 g / mol -1 (hereinafter designated "small molecule").
  • nucleic acids and in particular oligonucleotides, ribonucleic acids (RNAs), microRNAs, siRNAs (short interfering RNA), or RNAi (interfering RNA).
  • RNAs ribonucleic acids
  • microRNAs microRNAs
  • siRNAs short interfering RNA
  • RNAi interfering RNA
  • it is peptides of not more than 50 amino acids, for example between 5 and 30 amino acids.
  • the active substance is chosen from anti-cancer substances.
  • anti-cancer substances mention may be made of the following molecules: actinomycin, all-trans retinoic acid, azacitidine, azathioprine, bleomycin, bortezomib, carboplatin, capecitabine, cisplatin, chlorambucil, cyclophosphamide, cytarabine, daunorubicin, docetaxel, doxifluridine, doxorubicin, epirubicin, epothilone, etoposide, fluorouracil, gemcitabine, hydroxyureal, darubicin, imatinib, irinotecan, mechlorethamine, mercaptopurine, methotrexate, mitoxantrone, oxaliplatin, paclitaxel, pemetrexed, teniposide, tioguanine, to
  • the active substance is chosen from doxorubicin, TATE peptide and cis platinum or their mixtures.
  • the process for preparing nanovectors according to the present disclosure consists in mixing two solutions that can be administered in humans or animals: a first solution comprising a nanoparticle based on polysiloxane with a mean diameter of less than 10 nm, preferably less than 5 nm, and
  • a second solution comprising an active substance or a mixture of active substances under conditions of ratios of concentrations, pH, and temperature allowing interaction by physisorption of the active substances on the surface of said nanoparticles.
  • the term "physisorption interaction” means Van der Waals interactions, in particular excluding protein / protein specific ligand / receptor, antigen / antibody or other specific molecule-molecule interactions.
  • nanoparticles and active substances used for the preparation of nanovectors and in particular certain preferred modes have been described in the preceding paragraphs.
  • the level of charge corresponds to the quantity of active substances associated with the nanovector expressed in mg per gram of nanoparticles.
  • the mass concentration ratio [active substances in the second solution]: [nanoparticles in the first solution] is determined to allow a loading rate of active substance greater than 0.5 mg / g, preferably 1 mg / g nanoparticles, for example between 1 mg / g and 100 mg / g.
  • a loading rate of active substance greater than 0.5 mg / g, preferably 1 mg / g nanoparticles, for example between 1 mg / g and 100 mg / g.
  • the first solution is an aqueous colloidal suspension of nanoparticles (for example ultrafine nanoparticles) at a concentration of between 5 and 500 ⁇ L -1 at a pH of between 6 and 8.
  • nanoparticles for example ultrafine nanoparticles
  • the second solution is an aqueous solution of active substances at a concentration of between 1 mg.L -1 and 10 gL -1 at a pH of between 6 and 8. .
  • the inventors have demonstrated that the active substances can be associated by physisorption on the surface of nanoparticles based on polysiloxane, by simple mixing of the two solutions.
  • the present disclosure thus relates to a nanovector for the delivery of active substances in humans, comprising a nanoparticle on the surface of which physisorption-related active substances are bound, characterized in that said nanoparticle is chosen from nanoparticles based on polysiloxane , with an average diameter of less than 10 nm, preferably less than 5 nm, and the active substances are chosen from the molecules organic compounds with a molar mass of between 2 and 40% of the mass of said nanoparticle, preferably between 5 and 25% of the molecular weight of said nanoparticle.
  • Such nanovectors can be obtained directly or indirectly by the simple process of mixing the 2 solutions described above.
  • the nanovector comprises
  • nanoparticles consisting essentially of the following: a. polysiloxanes, characterized by a silicon mass percentage of between 8 and 50%>
  • chelating agents preferably in a proportion of between 5 and 100 per nanoparticle, and more preferably between 5 and 20, c. where appropriate, metal elements, for example Gd or Bi, preferably in a proportion of between 5 and 100, and more preferably between 5 and 20, said metal elements being complexed with chelating agents; and
  • the nanoparticles are ultrafine nanoparticles as described above.
  • ultrafine nanoparticles include DOTAGA grafted on the surface of ultrafine nanoparticles, as a chelating agent and Gd or Bi as a metal element complexed with DOTAGA.
  • composition comprising nanovectors
  • nanovectors as described above are advantageously formulated for administration to humans with at least one pharmaceutically acceptable excipient.
  • the invention relates to a pharmaceutical composition
  • a pharmaceutical composition comprising nanovectors according to the present disclosure and at least one pharmaceutically acceptable excipient.
  • the pharmaceutical composition is an injectable pharmaceutical solution comprising a nanovector as described above, and at least one pharmaceutically acceptable excipient with an effective dose of active substances.
  • the pharmaceutically acceptable excipients may include any amenable component in humans or animals that do not substantially modify the biological activity of the active substances in the body. They are described in particular in the reference book Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company.
  • said injectable pharmaceutical solution is characterized in that the nanovector comprises a metal element, preferably bismuth or gadolinium, and in that said metallic element is at a concentration of between 5 and 200 mM.
  • the injectable pharmaceutical solution is characterized in that the nanovector comprises an anti-cancer active substance.
  • the nanovector active substance is selected from doxorubicin, cis-platinum and TATE peptide.
  • the injectable pharmaceutical solutions are directly obtained by the step of mixing the two solutions for the preparation of the nanovectors as described above, without a subsequent purification step. It can be prepared in advance, then stored before administration to the patient, or prepared just before administration to the mixture (eg less than 4 hours, less than 3 hours, less than 1 hour, or less than 30 minutes, or less 15 minutes before administration to the patient), by mixing the two solutions.
  • the invention relates to a kit for the preparation of injectable nanovectors or solution as described above, the kit comprising at least two separate containers, one comprising the first solution with the nanoparticles, in a form ready for mixing, or concentrated, and the other containing a second solution containing the active substance (s). If necessary, one or both solutions can be replaced by lyophilizates, ready to be diluted in a dilution solution to obtain the aqueous solutions suitable for mixing.
  • the said dilution solution (s) optionally included in the kit may further comprise buffers or other pharmaceutically acceptable excipients for administration to humans.
  • the nanovectors and injectable solutions described above are particularly useful for the treatment of cancer in humans or animals, said active substance being chosen from the substances anti -cancerous, and in particular cytotoxic substances.
  • the present disclosure also relates to a method of treating cancer in a patient, comprising administering to said patient said nanovectors comprising an effective dose of anti-cancer substance as an active substance for the treatment of said cancer.
  • the nanovectors according to the present disclosure are particularly useful in the chemotherapy treatment of solid tumors, and in particular: tumors of the central nervous system, of the lung, of the prostate, of the uterus, of the colon, of the pancreas, of the liver, of the kidney, breast, head and neck, or colon.
  • tumors of the central nervous system, of the lung, of the prostate, of the uterus, of the colon, of the pancreas, of the liver, of the kidney, breast, head and neck, or colon This list is of course not limiting.
  • the nanovectors in addition to their high level of charge in active substances, may also include a high level of charge in radiosensitizing agent, in the form of metal cation chelate.
  • the nanovector for its use in the treatment of cancer is characterized in that it comprises nanoparticles comprising element chelates of atomic number greater than 40, with radiosensitizing effect, preferably nanoparticles. ultrafine as described above, and in that the administration of an effective dose of said nanovector in the subject to be treated allows cancer treatment by combined effect of chemotherapy and radiotherapy.
  • the active substances should have improved pharmacokinetics and in particular a better targeting of the tumor by EPR effect as found for ultrafine polysiloxane nanoparticles on many preclinical models and described in Detappe et al., Nano Letters 2017; C. Verry et al, Nanomedicine, 2016; Dufort et al, Small 2015; Bianchi et al, PNAS, 2014.
  • the nanovector (or solution for injection) according to the present disclosure can be administered preferably intravenously, intratumorally, intraperitoneally, intraarterially or by the airways (for example intranasal or intratracheal), in particular as described in publication WO2013153197.
  • the nanovector can also allow a radiotherapy treatment by choosing nanoparticles comprising metal element chelates, for use as a contrast agent, especially in MRI, scanner or scintigraphy.
  • the nanovector comprises nanoparticles comprising contrast agents for magnetic resonance imaging, scanning, or scintigraphy, and the administration of an effective dose of said nanovector in the subject to be treated. allows the monitoring of the curative action of the treatment.
  • the present disclosure also relates to a method for monitoring the therapeutic efficacy of a therapeutic treatment in humans or animals, said method comprising the following steps:
  • the patient is administered nanovectors as defined above, and comprising an effective dose of contrast agent and an effective dose of active substances,
  • the images are captured by an appropriate imaging technique to visualize the lesions using the contrast agent
  • steps (i) and (ii) are repeated during treatment of the subject, as necessary,
  • a particular application of this method relates to monitoring the therapeutic efficacy of a treatment in humans or animals, for example an anti-tumor treatment, for example by chemotherapy, radiotherapy, brachytherapy, phototherapy or thermotherapy. , against solid tumors.
  • the invention relates to a method for monitoring the therapeutic efficacy of an anti-tumor treatment in humans or animals, in particular a chemotherapy treatment, and if necessary combined with a treatment. by radiotherapy, brachytherapy, phototherapy or thermotherapy, directed against solid tumors, said method comprising the following steps:
  • the cancer patient with solid tumors is administered, at the initiation of the treatment, nanovectors, as defined in the preceding paragraphs, preferably based on ultrafine nanoparticles, comprising an effective dose of anti-cancer agent; contrast and anti-cancer substances,
  • the images are captured by an appropriate imaging technique to detect tumors
  • steps (i) and (ii) are repeated during the treatment of the patient.
  • the therapeutic efficacy of the anti-cancer substances is compared by comparing the images of the tumors obtained during the treatment.
  • the evolution of tumors including the size of tumors over time, their number and their distribution, before, during, and after the treatment of the patient.
  • the nanovectors may comprise both an effective dose of active substances to the tumors, and, if appropriate, an effective dose of radio-sensitizing, photosensitizing or radioactive agent for the treatment of tumors and / or or an effective dose of contrast agent.
  • the nanoparticles used as a contrast agent are the same as those used as radiosensitizing agents.
  • Figure 1 General principle of physisorption on nanovectors.
  • the active substance is added to the nanoparticles.
  • Step 1 the active substance interacts by physisorption on the surface of the nanoparticles.
  • Step 2 The active substance saturates the sphere of interaction of nanoparticles.
  • Step 3 the active substance can no longer interact with the surface of the nanoparticles and remains free in solution.
  • Figure 2 Curve representing the evolution of the concentration of active species of sub-swimming according to the drug concentration in the presence of polysiloxane-based nanoparticles.
  • Figure 3 Absorption spectra of subnagants of Examples 1 and 2.
  • Figure 5 Absorbance values at 497 nm of the subnants of doxorubicin solutions in the presence of 100 mM AGuIX as a function of the amount of doxorubicin introduced.
  • Figure 6 Absorption spectra of subnapents of Examples 6 and 7 diluted 20 times.
  • Figure 7 Absorption spectra of subnapents of Examples 9 and 10 diluted 20 times.
  • Figure 9 Fluorescence spectrum of the sub-transient of Examples 6 and 7 diluted 20 times.
  • FIG. 10 Fluorescence spectrum of the subnapents of Examples 9 and 10 diluted 20 times.
  • Figure 11 Fluorescence spectrum of the subagent of Example 8 diluted 20 times.
  • Figure 12 Absorbance values at 280 nm of the subnapents of the TATE peptide solutions (diluted 20-fold) in the presence of 100 mM AGuIX as a function of the amount of TATE peptide introduced.
  • Figure 13 Absorbance Spectrum of the subnapents of Examples 12, 13 and 14 after treatment as described in the examples.
  • Figure 14 Absorbance Spectrum of Subhumans of Examples 15 and 16 after treatment as described in the examples.
  • Figure 15 Absorbance Spectrum of Subhumans of Examples 17 and 18 after treatment as described in the examples.
  • Figure 16 Absorption values at 706 nm of sub-swim-Cis-platinum solutions in the presence of AGuIX ® 100 mM depending on the amount of introduced Cis-platinum. The subnants were previously treated as described in the examples to allow the detection of cis-platinum absorption.
  • Figure 17 Absorbance spectra of the subhumans of Examples 18 and 19 after treatment as described in the previous examples.
  • Figure 18 Absorbance Spectrum of Subhumans of Examples 18 and 20 After Treatment as Described in Examples.
  • nanoparticles of polysiloxane to act as a transporter of molecules used in chemotherapy.
  • the targeted molecules adsorb to the surface of the nanoparticles according to the mechanism proposed in FIG. 1.
  • the examples below also make it possible to determine the limit in drug concentration beyond which the drugs are no longer retained on the surface of the nanoparticles. the nanoparticle.
  • the maximum loading rate of drugs on nanoparticles of polysiloxane when they are present at a concentration corresponding to a concentration used in clinical trials for the nanoparticle in question, was determined.
  • Increasing concentrations of active substances have been brought into contact with the nanoparticles.
  • the solutions are purified by tangential filtration. Molecules that could not adsorb to the surface of the nanoparticles pass through the membrane and are found in the sub-swimming where they can be detected by spectroscopic techniques such as UV / Visible absorption or fluorescence spectroscopy ( Figure 2).
  • a solution of AGuIX ® at a concentration of 10 mM gadolinium is analyzed by DLS with a laser at 633 nm. A hydrodynamic diameter in number of 3.2 nm is obtained.
  • Example 1 50 ⁇ (Gd 3+ ) of AGuIX ® nanoparticles were redispersed in 125 ⁇ l of ultrapure water to obtain a 400 mM solution ([Gd 3+ ]). 2.85 mg of doxorubicin are placed in a 2.5 mL vial. 1.1 ml of ultra-pure water is added to the vial, which is stirred until the doxorubicin is completely dissolved. A solution of 2.6 g / L of doxorubicin is then obtained, and is protected from light by aluminum. 215 of this solution are then added to the AGuIX ® solution as well as 160 ⁇ L of ultrapure water. The flask is stirred for 30 minutes in the dark.
  • a solution of 100 mM gadolinium, and 112 mg / L doxorubicin is obtained. This solution is placed in a Vivaspin® 3 kDa, and a tangential filtration cycle is performed to obtain a 200 ⁇ supernatant. The sub-swimming is analyzed by UV-visible. The supernatant is diluted by 50 and is analyzed by UV-visible.
  • Example 2 (Comparative): A solution of doxorubicin at 112 mg / L is prepared according to the procedure described in Example 1, replacing the AGuIX® solution with ultrapure water.
  • Example 3 50 ⁇ (Gd 3+) of AGuIX ® nanoparticles were redispersed in 125 ⁇ xL of ultrapure water to make a 400 mM solution [Gd 3+]. 2.85 mg of doxorubicin are placed in a 2.5 mL vial. 1.1 mL of ultra-pure water is added to the vial, which is stirred until the doxorubicin is completely dissolved. A solution of 2.6 g / L of doxorubicin is then obtained, and is protected from light by aluminum. 327 ⁇ of this solution are then added to the AGuIX ® solution as well as 48 ⁇ of ultrapure water. The flask is stirred for 30 minutes in the dark.
  • a solution of 100 mM gadolinium, and 170 mg / L doxorubicin is obtained. This solution is placed in a Vivaspin® 3 kDa, and a tangential filtration cycle is performed to obtain a 200 ⁇ supernatant. The sub-swimming is analyzed by UV-visible. The supernatant is diluted by 50 and is analyzed by UV-visible.
  • Example 4 (Comparative) A solution of doxorubicin and 170 mg / L was prepared according to the procedure described in Example 3 by replacing the AGuIX ® solution with ultra-pure water.
  • Figures 3 and 4 respectively represent the absorption spectra of the sub-swim-solutions of Examples 1 and 2, and solutions of Examples 3 and 4. These data show that doxorubicin interacts with AGuIX ®. Indeed, for the 100 mM solution ([Gd 3]) of AGuIX ® and 112 mg / L, doxorubicin is adsorbed to the surface of the nanoparticle and is not detected in the sub-swimming after tangential filtration unlike to a solution of doxorubicin alone.
  • a solution obtained by the procedure of Example 3 (doxorubicin to 170mg / L and AGuIX ® 100 mM [Gd 3+]) is diluted by 50 and analyzed by DLS with a laser at 633 nm. A hydrodynamic diameter in number of 3.7 nm is obtained greater than the diameter of 3.2 nm obtained for AGuIX ® nanoparticles indicating a surface interaction of nanoparticles with doxorubicin.
  • Example 6 50 ⁇ (Gd 3+) of AGuIX ® were redispersed in 125 ultrapure water to make a 400 mM solution ([Gd 3+]). 14.94 mg tyr3-octreotate peptide (TATE) are placed in a 2.5 mL vial. 498 ⁇ of ultra-pure water is added to the bottle which is agitated until complete dissolution of the peptide. A 30 g / l solution of peptide is then obtained. 48 ⁇ of this solution are then added to the AGuIX ® solution and 328 ⁇ of ultrapure water. The flask is stirred for 30 minutes. A solution of 100 mM gadolinium, and 2.90 g / L peptide is obtained.
  • TATE tyr3-octreotate peptide
  • Example 7 (Comparative) A TATE peptide solution at 2.90 g / L was prepared according to the procedure described in Example 6 by replacing the AGuIX ® solution with ultra pure water.
  • Example 8 50 ⁇ (Gd 3+ ) of AGuIX® nanoparticles were redispersed in 125 ⁇ of ultrapure water in order to obtain a 400 mM solution ([Gd 3+ ]).
  • 6.1 mg peptide tyr3-octreotate (TATE) are placed in a 2.5 mL vial.
  • 203.3 ⁇ of ultra-pure water are added to the flask, which is stirred until the peptide is completely dissolved.
  • a 30 g / l solution of peptide is then obtained.
  • 97 ⁇ of this solution are then added to the AGuIX ® solution and 279 ⁇ of ultrapure water.
  • the flask is stirred for 30 minutes.
  • a solution of 100 mM gadolinium, and 5.80 g / L peptide is obtained.
  • Example 9 50 ⁇ (Gd 3+) of AGuIX ® nanoparticles were redispersed in 125 ⁇ , ultra-pure water to obtain a 400 mM solution ([Gd 3+]). 14.94 mg peptide tyr3-octreotate (TATE) are placed in a 2.5 mL vial. 498 ⁇ of ultra-pure water are added to the bottle which is stirred until complete dissolution of the peptide. A 30 g / l solution of peptide is then obtained. 193 ⁇ of this solution are then added to the AGuIX ® solution and 182 ⁇ of ultrapure water. The flask is stirred for 30 minutes.
  • TATE peptide tyr3-octreotate
  • Example 10 (Comparative) A TATE peptide solution to 11.60 g / L was prepared according to the procedure described in Example 5 by replacing the AGuIX ® solution with ultra-pure water.
  • Example 11 50 ⁇ (Gd 3+) of AGuIX ® nanoparticles were redispersed in 250 ultra-pure water to obtain a solution containing 200 mM ([Gd 3+]). 0.6 mg of tyr3-octreotate peptide (TATE) are placed in a 2.5 mL vial. Ultra-pure water is added to the flask, which is stirred until the peptide is completely dissolved. A 30 g / l solution of peptide is then obtained. 20 ⁇ l of this solution are then added to the AGuIX ® solution and 230 ⁇ l of ultrapure water. The flask is stirred for 30 minutes. A solution of 100 mM gadolinium, and 1.20 g / L peptide is obtained.
  • TATE tyr3-octreotate peptide
  • FIGS. 6, 7 and 8 respectively show the absorption spectra of the 20-fold subeducts of the solutions of Examples 6 and 7, the solutions of Examples 9 and 10 and the solution of the Example 8. These data show that the peptide TATE adsorbs on the surface of the nanoparticles up to a concentration of approximately 2 gL -1 (FIG. 12), since before this limiting concentration, the TATE peptide is not detected. by UV / VIS spectrophotometry in the subnants of the purified solutions by tangential filtration.
  • FIGS. 9, 10 and 11 respectively represent the fluorescence spectra of the 20-fold diluted sub-samples of Examples 6 and 7, Examples 9 and 10 and of Example 8.
  • TATE peptide interacts with AGuIX ® .
  • a solution obtained by the procedure of Example 8 (TATE at 2.90 g / L) is diluted by 10 and analyzed by DLS with a 633 nm laser.
  • a hydrodynamic diameter in number of 3.4 nm is obtained greater than the diameter of 3.2 nm obtained for the AGuIX ® nanoparticles indicating a surface interaction of the nanoparticles with the TATE peptide.
  • AGuIX ® nanoparticle solution 100 mM ([Gd 3+]) corresponding to 100 g / L of nanoparticles, a retention TATE peptide is observed up to a concentration of 2 g / L which corresponds to a rate mass load greater than 20 mg / g of nanoparticles ( Figure 12).
  • Example 12 50 ⁇ (Gd 3+) of AGuIX ® were redispersed in 125 ultra-pure water to obtain a 400mM solution [Gd 3+].
  • 3.1 mg cis platinum are placed in a 2.5 mL vial. 1, 2 mL of ultrapure water is added to the flask which is shaken. Platinum cis is not very soluble at room temperature, it is necessary to heat to 40 ° C until complete dissolution. A 2.5 g / L solution of platinum cis is then obtained, and is protected from light by aluminum. 24 of this solution are then added to the AGuIX ® solution as well as 351 ⁇ of ultrapure water. The flask is stirred for 30 minutes in the dark.
  • a solution of 100 mM gadolinium, and 120 mg / L cis platinum is obtained. This solution is placed in a Vivaspin® 3 kDa, and a tangential filtration cycle is performed to obtain a supernatant of 160 ⁇ .
  • the sub-swimming is analyzed by UV-visible. Platinum cis is detectable by UV7VIS absorption at a wavelength of 706 nm after reaction with ODPA.
  • a solution of ODPA at 1.4 mg / mL and a phosphate buffer (pH 6.8) are prepared. The sub-swimming is diluted by 5. 140 ⁇ , of this solution is added to 200 ⁇ , buffer and 100 ⁇ , ODPA. The resulting solution is heated at 100 ° C for 15 minutes. Once the finished reaction and returning to room temperature, 560 ⁇ ⁇ of DMF are added. The final solution is filtered and analyzed by UV-visible.
  • Example 13 50 ⁇ (Gd 3+) of AGuIX ® were redispersed in 125 ⁇ , ultra-pure water to obtain a 400 mM solution ([Gd 3+]).
  • 3.1 mg cis platinum are placed in a 2.5 mL vial. 1, 2 mL of ultrapure water is added to the flask which is shaken. Platinum cis is not very soluble at room temperature, it is necessary to heat to 40 ° C until complete dissolution. A 2.5 g / L solution of platinum cis is then obtained, and is protected from light by aluminum. 36 ⁇ ⁇ of this solution are then added to the solution and AGuIX ® 339 ⁇ , ultra-pure water. The bottle is placed under agitation for 30 minutes in the shelter of the light. A solution of 100 mM gadolinium and 180 mg / L cis platinum is obtained.
  • This solution is placed in a Vivaspin ® 3 kDa, and a tangential filtration cycle is performed to obtain a supernatant of 160 ⁇ .
  • the sub-swimming is analyzed by UV-visible. Platinum cis is detectable by UV / VIS absorption at a wavelength of 706 nm after reaction with ODPA.
  • a solution of ODPA at 1.4 mg / mL and a phosphate buffer (pH 6.8) are prepared.
  • Submarine is diluted by 5. 140 of this solution are added to 200 of buffer and 100 ⁇ l of ODPA.
  • the resulting solution is heated at 100 ° C for 15 minutes. Once the finished reaction and returning to room temperature, 560 ⁇ ⁇ of DMF are added.
  • the final solution is filtered and analyzed by UV7VIS spectrophotometry.
  • Example 14 50 ⁇ (Gd 3+) of AGuIX ® were redispersed in 125 ⁇ , ultra-pure water to obtain a 400 mM solution ([Gd 3+]). 3.1 mg cis platinum are placed in a 2.5 mL vial. 1.2 mL of ultra-pure water is added to the shake flask. Platinum cis is not very soluble at room temperature, it is necessary to heat to 40 ° C until complete dissolution. A 2.5 g / L solution of platinum cis is then obtained, and is protected from light by aluminum. 72 ⁇ ⁇ of this solution are then added to the solution and AGuIX® 303 ⁇ , ultra-pure water. The flask is stirred for 30 minutes in the dark. A solution of 100 mM gadolinium, and 360 mg / L cis platinum is obtained.
  • This solution is placed in a Vivaspin® 3 kDa, and a tangential filtration cycle is performed to obtain a supernatant of 160 ⁇ .
  • the sub-swimming is analyzed by UV-visible. Platinum cis is detectable by UV7VIS absorption at a wavelength of 706 nm after reaction with ODPA.
  • a solution of ODPA at 1.4 mg / ml and a phosphate buffer (pH 6.8) are prepared.
  • the resulting solution is heated at 100 ° C for 15 minutes.
  • Example 15 50 ⁇ (Gd 3+) of AGuIX ® were redispersed in 125 ⁇ , ultra-pure water to obtain a 400 mM solution ([Gd 3+]). 2.8 mg of platinum cis are placed in a vial of 2.5 mL. 1.1 mL of ultra-pure water is added to the shake flask. Platinum cis is not very soluble at room temperature, it is necessary to heat to 40 ° C until complete dissolution. A 2.5 g / L solution of platinum cis is then obtained, and is protected from light by aluminum.
  • This solution is placed in a Vivaspin ® 3 kDa, and a tangential filtration cycle is performed to obtain a supernatant of 140 ⁇ .
  • the sub-swimming is analyzed by UV-visible. Platinum cis is detectable by UV / VIS absorption at a wavelength of 706 nm after reaction with ODPA.
  • a solution of ODPA at 1.4 mg / mL and a phosphate buffer (pH 6.8) are prepared.
  • the sub-swimming is diluted with 5. 140 of this solution are added to 200 ⁇ ⁇ buffer and 100 ⁇ ⁇ of ODPA.
  • the resulting solution is heated at 100 ° C for 15 minutes. Once the finished reaction and returning to room temperature, 560 ⁇ ⁇ of DMF are added.
  • the final solution is filtered and then analyzed by UV-visible.
  • Example 16 (Comparative): A solution of cis-platinum and 720 mg / L was prepared according to the procedure described in Example 15 by replacing the AGuIX ® solution with ultrapure water.
  • Example 17 50 ⁇ (Gd 3+) of AGuIX ® were redispersed in 125 ⁇ , ultra-pure water to obtain a 400 mM solution ([Gd 3+]). 2.8 mg cis platinum are placed in a 2.5 mL vial. 1.1 mL of ultra-pure water is added to the shake flask. Platinum cis is not very soluble at room temperature, it is necessary to heat to 40 ° C until complete dissolution. A 2.5 g / L solution of platinum cis is then obtained, and is protected from light by aluminum. 229 ⁇ of this solution are then added to the AGuIX ® solution and 146 ⁇ of ultrapure water. The flask is stirred for 30 minutes in the dark. A solution of 100 mM gadolinium, and 1160 mg / L cis platinum is obtained.
  • This solution is placed in a Vivaspin ® 3 kDa, and a tangential filtration cycle is performed to obtain a supernatant of 160 ⁇ .
  • the sub-swimming is analyzed by UV-visible.
  • Platinum cis is detectable by UV7VIS absorption at a wavelength of 706 nm after reaction with ODPA.
  • a solution of ODPA at 1.4 mg / mL and a phosphate buffer (pH 6.8) are prepared.
  • Submarine is diluted by 5. 140 of this solution are added to 200 of buffer and 100 ⁇ l of ODPA.
  • the resulting solution is heated at 100 ° C for 15 minutes. Once the finished reaction and returning to room temperature, 560 ⁇ ⁇ of DMF are added.
  • the final solution is filtered and analyzed by UV-visible.
  • Examples 12, 13, 14, 15 and 17 are analyzed by DLS (10-fold diluted samples) with a 633 nm laser.
  • the respective hydrodynamic diameters in number are: 3.8; 3.7; 3.8; 3,4; 3.7 nm. They are greater than the 3.2 nm diameter obtained for AGuIX ® nanoparticles indicating a surface interaction of nanoparticles with platinum cis.
  • Example 18 (Comparative): A solution of cisplatin to 1160 mg / L was prepared according to the procedure described in Example 15 by replacing the AGuIX ® solution with ultra pure water.
  • FIG. 13 represents the absorbance of the subnapents of Examples 12, 13 and 14 after treatments as described in the examples.
  • FIGS. 14 and 15 respectively show the absorption spectra of the subnapents of the solutions of Examples 15 and 16, and the solutions of Examples 17 and 18. These data show that the platinum cis adsorbs on the surface of the nanoparticles up to at a concentration of approximately 240 mg.L- 1 (FIG.
  • the solution is purified by a factor of 50 by Vivafiow before being neutralized to pH 7.4 by controlled addition of 1M sodium hydroxide solution is filtered and lyophilized. After re-dispersion in water, the nanoparticles have a hydrodynamic diameter of 5.2 nm.
  • This solution is placed in a Vivaspin ® 3 kDa, and a tangential filtration cycle is performed to obtain a supernatant of 200 ⁇ .
  • the sub-swimming is analyzed by UV-visible. Platinum cis is detectable by UV / VIS absorption at a wavelength of 706 nm after reaction with ODPA.
  • a solution of ODPA at 1.4 mg / mL and a phosphate buffer (pH 6.8) are prepared for the reaction with cis-platinum.
  • the sub-swimming is diluted by 5. 140 of this solution are added to 200 ⁇ l of buffer and 100 ⁇ l of ODPA. This new solution is heated to 100 ° C for 15 min.
  • FIG. 17 represents the absorption spectra of the subnapents of the solutions of Examples 18 and 19. In the subnagnants a lower signal can be observed for the cis platinum added to the silica nanoparticle solution.
  • the 706 nm signal of the two UV spectra makes it possible to estimate a retention of a cis platinum concentration of 260 mg / L for a nanoparticle solution at 125 g / L corresponding to a mass loading rate of 2.1 mg / g of nanoparticles.
  • Example 20 Possibility of varying the charge rate by modifying the surface of the nanoparticles by chelation of bismuth ions.
  • the nanoparticles described in Example 19 are dispersed in water (283 mg, 227 ⁇ in DOTAGA) in order to have a DOTAGA concentration of approximately 200 mM.
  • the pH of the solution is adjusted to 5.5 by adding NaOH. 817 of a solution of B1CI 3 250 mM in 6M HCl are slowly added in 3 times with stirring at a temperature of 70 ° C to accelerate the complexation. Between each addition, the pH is adjusted to 5.5 by slow addition of a 10M sodium hydroxide solution. The solution is then heated at 80 ° C for 1 hour after the last addition. Following this, ultrapure water is added until a chelate concentration of 100 mM is reached at a pH of 5.5.
  • the solution is then heated at 80 ° C for 18 h.
  • the excess of Bi 3+ is removed by tangential filtration, then the solution is neutralized to reach a pH of 7 by adding sodium hydroxide before membrane filtration 0.2 ⁇ and lyophilization.
  • the nanoparticles After re-dispersion in water, the nanoparticles have a hydrodynamic diameter of 6.0 nm.
  • Figure 18 shows the absorption spectra of the subnagants of the solutions of Examples 18 and 20.
  • the chelation of the bismuth at the surface of the nanoparticles causes non-retention of platinum cis on the surface of the nanoparticles, proving that changes in the number of metal elements chelated on the surface of the nanoparticles make it possible to vary the charge rate of nanoparticles.

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Abstract

La présente invention concerne le domaine des nanovecteurs pour la délivrance de substances actives dans l'organisme, notamment pour le traitement de tumeurs. En particulier, l'utilisation de ces nanovecteurs permet d'améliorer la pharmacocinétique des substances actives avec une délivrance plus sélective, par exemple dans les tissus tumoraux.

Description

ANO VEC TEURS ET UTILISATIONS
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne le domaine des nanovecteurs pour la délivrance de substances actives dans l'organisme, notamment pour le traitement de tumeurs. En particulier, l'utilisation de ces nanovecteurs permet d'améliorer la pharmacocinétique des substances actives avec une délivrance plus sélective, par exemple dans les tissus tumoraux.
CONTEXTE
Depuis l'arrivée sur le marché de la première nanoparticule commerciale en 1990 (Adagen®, Sigma-Tau Pharmaceuticals, Inc., MD, USA), un grand nombre de recherches ont été menées pour utiliser les nanoparticules à des fins biomédicales (C. A. Schultz et al., Nanomedicine, 2013). Parmi ces nanosystèmes, plus de 20 % d'entre eux sont dédiés au traitement du cancer grâce à la délivrance de médicaments. L'utilisation de nanoparticules pour la délivrance de médicaments possède en effet un certain nombre d'avantages sur l'injection intraveineuse directe de chimiothérapie libre : (i) augmentation de la solubilité du médicament, (ii) amélioration de la pharmacocinétique, (iii) temps de demi-vie dans la circulation sanguine prolongé (45 heures pour le Doxil® en comparaison avec 10 heures pour la doxorubicine libre) (A. C. Anselmo et al, Journal of Controlled Release, 2015), (iV) minimisation des effets secondaires liés à une délivrance dans les organes non visés (Q. Qu et al., Advanced Drug Delivery Reviews, 2016).
A la connaissance des inventeurs, à ce jour, la grande majorité des systèmes encapsulant un médicament anticancéreux approuvés au niveau réglementaire sont à base de liposomes, pégylés ou non (sauf l'Abraxane® qui est à base d'albumine) (A. C. Anselmo, Bioenineering & Translationnal Medicine, 2016) (Tableau 1).
Type de Indications Année
Nom
particule approuvées d'approbation
Cancer des
ovaires ;
Liposome FDA (1995)
Doxil®/Caelyx® sarcome de
pégylé
(Janssen) Kaposi associé
(doxorubicine) EMA (1996)
au Sida,
myelomes...
DaunoXome® Liposome non Sarcome de
FDA (1996)
(Galen) pégylé Kaposi associé (daunorubicine) au Sida
Myocet® (Teva Liposome non Cancer du sein
EMA (2000)
U ) pégylé métastatique
Cancer du FDA (2005)
Abraxane® Albumine
poumon non à
(Celgene) (paclitaxel)
petites cellules, EMA (2008)
Marquibo® Liposome non
pégylé Leucémie FDA (2012)
(Spectrum) (vincristine)
Liposome non
MEPACT®
pégylé Ostéosarcome EMA (2009)
(Millenium)
(miamurtide)
Liposome
Onivyde MM- pégylé
Cancer du
398®
pancréas FDA (2015)
(irinotécan)
métastatique
(Merrimack)
Tableau 1 : Nanoparticules approuvées pour la cancérologie
Malgré ces quelques réussites, le nombre de nanosystèmes en clinique est faible en comparaison des efforts de recherche consentis. Des études récentes ont montré que même si les formulations de doxorubicine encapsulées dans les liposomes ont montré leur efficacité chez l'animal, elles peinent à présenter un bénéfice clinique pour l'homme (G. H. Petersen et al, Journal of Controled Release, 2016).
En plus de ces difficultés à montrer chez l'homme une efficacité, ces systèmes s'avèrent en général complexes d'un point de vue chimique ce qui rend les synthèses coûteuses et difficiles à transposer à l'échelle industrielle (J. Shi et al, Nature Reviews Cancer, 2017). De nouvelles études conduisent à penser que de nombreux nanosystèmes possèdent une taille trop importante pour permettre une extravasation efficace dans la tumeur. Ainsi même pour des liposomes possédant un diamètre hydrodynamique autour de 100 nm, la pénétration dans la tumeur est limitée à quelques couches cellulaires à partir du vaisseau sanguin (A. A. Manzoor et al., Cancer Research, 2012). Cette limitation, combinée à un relargage relativement lent des substances actives de la nanoparticule peut rendre difficile la délivrance de substances actives à une concentration efficace.
En parallèle des travaux sur les nanoparticules organiques, des nanoparticules inorganiques ont également été développées. A l'exception des oxydes de fer pour l'IRM (Endorem®, GastroMAR ™, Resovist®...), aucune n'avait cependant encore atteint le marché en 2013 (C. A. Schultz et al, Nanomedicine, 2013) souvent pour des raisons de toxicité potentielle. L'une des motivations pour développer des nanoparticules inorganiques pour des applications biomédicales est de tirer parti des propriétés pouvant émerger à l'échelle nano : hyperthermie magnétique pour les oxydes de fer (Nanotherm®) (K. Maier-Hauff et al, Journal of Neurooncology, 2011), hyperthermie optique pour les nanoparticules d'or (AuroShell®) (J. M. Stern et al, InternationalJournal of Toxicology, 2016)...
En parallèle de ces applications, des nanosystèmes inorganiques poreux ont été développés pour la délivrance de médicaments. Parmi ces systèmes poreux, de nombreux développements ont eu lieu sur les nanoparticules de silice mésoporeuse, lesquelles ont été proposées pour des applications en oncologie au début des années 2000 (M. Vallet-Regi et al, Chem. Mater., 2001) en raison de leur bonne biocompatibilité et de leur faible cyto toxicité. Les pores de ces nanoparticules peuvent être obtenus entre 2 et 50 nm pour des objets possédant des tailles allant de 10 nm au micron (Y. Yang, Nanomedicine :NBM, 2016) pour des surfaces spécifiques comprises entre 200 et 1000 m2. g"1 . Néanmoins, il est à noter que les nanoparticules de silice mésoporeuse possédant une taille inférieure à 50 nm restent difficiles à synthétiser et ont tendance à s'agréger (F. Lu et al, Small, 2009).
Afin d'augmenter l'extra vasation et la pénétration tumorale, la diminution de la taille des nanosystèmes est donc de plus en plus mise en avant par les chercheurs (Z. Popovic et al, Angew. Chem. Int. Ed.., 2010). Cependant, une diminution de la taille des nanoparticules en dessous de 10 nm empêche la synthèse de structures poreuses stables.
A ce jour, il existe donc toujours un besoin de développer de nouveaux nanovecteurs pour la délivrance de substances actives, et qui présenteraient un ou plusieurs des avantages suivants : un rapport surface/volume très important favorable à un fort taux de charge en substances actives,
- une élimination rénale rapide des nanovecteurs limitant les problèmes de toxicité, une extravasation et pénétration en profondeur dans les tumeurs après administration pour le traitement des tumeurs par les substances actives,
un relargage in vivo rapide et efficace des substances actives,
une possibilité de suivre les nanovecteurs après administration in vivo par imagerie (IRM, scanner, ou scintigraphie) une possibilité de procéder à une action curative complémentaire par radiothérapie grâce à l'aspect radiosensibilisant des chélates métalliques de haut Z réunis au sein d'un même nano-objet. L'action combinée de la chimiothérapie et de la radiothérapie pouvant permettre de vaincre la radiorésistance des cellules multi-résistantes. Ces avantages et bien d'autres sont obtenus par les nanovecteurs décrits dans la présente divulgation.
DESCRIPTION DETAILLEE
Dans ce contexte, les inventeurs ont en effet constaté qu'il était possible d'utiliser les récentes stratégies de synthèses de nanoparticules stables de polysiloxane d'un diamètre hydrodynamique inférieur à 5 nm (par exemple F. Lux et al., Angewandte Chemistry International Edition, 2010) en vue du développement de nouveaux nanovecteurs pour la délivrance de médicaments, lesdits nanovecteurs étant chargés par simple physisorption des substances actives à la surface des nanoparticules ultrafïnes à base de polysiloxane. Le rapport surface/volume important de ces nanoparticules ultrafines permet d'obtenir un fort taux de charge en surface active pour les nanovecteurs.
Dans un mode de réalisation avantageux, les nanoparticules possèdent également des chélates métalliques à leur surface leur assurant une multi-modalité, notamment comme agent de contraste ou radiosensibilisant.
La présente divulgation porte ainsi sur un procédé de préparation d'un nanovecteur pour la délivrance de substances actives chez l'homme ou l'animal, ledit procédé comprenant le mélange de deux solutions administrables chez l'homme ou l'animal:
• une première solution comprenant des nanoparticules, lesdites nanoparticules étant choisies parmi des nanoparticules à base de polysiloxane, d'un diamètre moyen inférieur à 10 nm, de préférence inférieur à 5 nm, et
· une deuxième solution comprenant une substance active ou un mélange de substances actives choisies parmi les molécules organiques, de préférence de masse moléculaire comprise entre 2 et 40% de la masse moléculaire de ladite nanop articule, de préférence entre 5 et 25% de la masse moléculaire de ladite nanoparticule dans des conditions de ratios de concentrations, de pH, et de température permettant une interaction par physisorption des substances actives à la surface desdites nanoparticules. Au sens de l'invention, le terme « nanovecteur » désigne un système pharmaceutique particulaire, caractérisé par : une structure biocompatible (qui n'induit pas de réactions toxiques),
une élimination facile de l'organisme,
- une charge de substances actives, afin d'assurer le transport, et la libération desdites substances actives préférentiellement au niveau d'une cible biologique,
une taille inférieure à 100 nm.
Le terme « nanovecteur » selon la présente divulgation désigne le nanovecteur avec sa charge en substance active. Les nanoparticules utilisables dans la préparation des nanovecteurs
Les nanoparticules utilisables dans la préparation des nanovecteurs comprennent deux caractéristiques essentielles: elles sont à base de polysiloxane,
elles ont un diamètre moyen de très petite taille, par exemple un diamètre hydrodynamique inférieur à 10 nm, de préférence inférieure à 5 nm.
Au sens de l'invention, par « diamètre moyen » on entend la moyenne harmonique des diamètres des particules. La distribution de taille de nanoparticules est par exemple mesurée à l'aide d'un granulomètre commercial, tel qu'un granulomètre Malvern Zêta Sizer Nano-S basé sur la PCS (Photon Corrélation Spectroscopy) qui se caractérise par un diamètre hydrodynamique moyen. Une méthode de mesure de ce paramètre est également décrite dans la norme ISO 13321 : 1996.
Par « nanoparticules à base de polysiloxane », on entend des nanoparticules caractérisées par un pourcentage massique en silicium d'au moins 8%.
Par « polysiloxane », on désigne un polymère réticulé inorganique consistant en un enchaînement de siloxanes.
Les unités structurales du polysiloxane, identiques ou différentes, sont de formule suivante
Si(OSi)nR4-n dans laquelle
R est une molécule organique liée au silicium par une liaison covalente Si-C n est un entier compris entre 1 et 4.
A titre d'exemple préféré, le terme « polysiloxane » englobe notamment les polymères issus de la condensation par procédé sol gel de tetraéthylorthosilicate (TEOS) et de aminopropyltriethoxysilane (APTES) .
Dans un mode de réalisation spécifique, les nanoparticules utilisables dans la préparation des nanovecteurs sont des nanoparticules à base de polysiloxane et chélates complexés ou non avec des éléments métalliques. Dans ce mode préféré, elles comprennent ou sont constitués essentiellement des éléments suivants :
(i) des polysiloxanes, avec un rapport massique en silicium d'au moins 8% de la masse totale de la nanoparticule, de préférence entre 8% et 50% de la masse totale de la nanoparticule,
(ii) des agents chélatants, de préférence dans une proportion comprise entre 5 et 100, et de préférence entre 5 et 20 par nanoparticule,
(iii) le cas échéant, des éléments métalliques, de préférence dans une proportion comprise entre 5 et 100, et par exemple entre 5 et 20 par nanoparticule, lesdits éléments métalliques étant complexés aux agents chélatants. Par « agent chélatant », au sens de la présente divulgation, on entend un groupement organique capable de complexer un cation métallique. Par exemple, dans un mode de réalisation spécifique, l'agent chélatant est sélectionné parmi ceux dont la constante de complexation log(Kci) est supérieure à 15, préférentiellement 20 vis-à-vis du cation métallique ciblé. Ainsi, l'agent chélatant a pour fonction de complexer les éventuels éléments inorganiques du nanovecteur (cations métalliques par exemple) et de réduire leur libération après l'administration du nanovecteur chez l'homme ou animal. L'agent chélatant peut être obtenu par greffage (liaison covalente) sur la nanoparticule de l'un des produits suivants (avant greffage sur la nanoparticule): o les acides polycarboxyliques polyaminés et leurs dérivés, et, plus préférentiellement encore dans le groupe constitué de: DOTA (acide 1,4,7,10-tétraazacyc lododécane- N,N',N",N" '-tétraacétique), DTPA (acide diéthylène triamine penta-acétique), D03A-pyridine de formule (I) ci-dessous:
Figure imgf000008_0001
EDTA (acide 2,2',2",2"'-(ethane-l,2-diyldinitrilo)tétraacétique), EGTA(acid éthylène glycol-bis(2-aminoéthyléther)-N,N,N',N'-tétraacetique), BAPTA (acide l,2-bis(o- aminophénoxy)éthane-N,N,N',N'-tétraacetique), NOTA (acide 1,4,7- triazacyclononane-l,4,7-triacétique), PCTA (acide 3,6,9,15- tétraazabicyclo[9.3.1 Jpentadeca- 1 (15), 11 , 13-triene-3,6,9-triacétique), DOTAGA (acide 2-(4,7, 10-tris(carboxymethyl)- 1,4,7,10-tétraazacyc lododecan- 1 - yl)pentanedioic), , et TMPAC de formula (II) ci-dessous:
Figure imgf000008_0002
et leurs mélanges ; o les produits du groupe comprenant porphyrine, chlorine, 1,10-phénanthroline, bipyridine, terpyridine, cyclam, triazacyclononane, leurs dérivés et leurs mélanges; et leurs mélanges, De préférence, lesdits agents chélatants ci-dessus sont liés directement ou indirectement par liaison covalente aux siliciums des polysiloxanes de la nanoparticule. Par liaison « indirecte », on entend la présence d'un « linker » moléculaire ou « espaceur » entre la nanoparticule et l'agent chélatant, ledit linker ou espaceur étant lié de manière covalente à l'un des constituants de la nanoparticule.
Dans un mode plus préféré, l'agent chélatant est obtenu par greffage du DOTAGA sur la nanoparticule.
Dans un mode de réalisation, les nanoparticules utilisables pour la préparation des nanovecteurs ne comprennent pas d'éléments métalliques. Dans un autre mode de réalisation, les nanoparticules peuvent comprendre des éléments métalliques, sous une forme ionique, par exemple un cation, ou non.
A titre d'exemples de cations métalliques, on pourra choisir de préférence les cations métalliques susceptibles d'être complexés par des agents chélatants et notamment, selon les applications souhaitées, - les cations métalliques alcalino-terreux,
les cations métalliques alcalins et leurs isotopes radioactifs,
les cations de métaux de transition et leurs isotopes radioactifs,
les cations de métaux de post-transition et leurs isotopes radioactifs,
les cations de terres rares et leurs isotopes radioactifs,
- et leurs mélanges.
Dans un autre mode de réalisation, les éléments métalliques sont choisis parmi les cations métalliques alcalino-terreux et notamment le magnésium et/ou le calcium.
En particulier, selon les applications souhaitées, les éléments métalliques sont choisis parmi les cations métalliques de numéro atomique Z élevé. Dans le texte qui suit, par « élément Z élevé », on fera référence à un élément (sous sa forme ionique ou non) de numéro atomique Z au moins supérieur à 40, de préférence supérieur à 50.
Les éléments métalliques de numéro atomique Z élevé sont utiles notamment pour des utilisations combinées des nanovecteurs pour une délivrance de substances anti-cancéreuses et une action comme agent de contraste en scanner ou comme agent radiosensibilisant en radiothérapie.
Pour une utilisation combinée du nanovecteur pour une délivrance de substances anticancéreuses et une action en curiethérapie ou scintigraphie, les éléments métalliques peuvent également être choisis parmi les isotopes appropriés.
Pour une utilisation combinée du nanovecteur pour une délivrance de substances anticancéreuses et en imagerie par résonance magnétique, on pourra également choisir des éléments métalliques aux propriétés magnétiques appropriées.
Les métaux de transition comprennent notamment Hf, Cu, Pt, Au, Te, Y, Mn, Ru, Fe, Zr, et leurs mélanges.
Les métaux de post-transition incluent Bi, Ga, In et leurs mélanges.
Les métaux de terres rares incluent les lanthanides tels que Gd, Dy, Eu, Tb, Nd, Yb, Er, Ho, Lu et leurs mélanges, et de préférence Gd.
Gd, Dy, Mn et Fe sont plus particulièrement utiles pour une utilisation comme agent de contraste en Imagerie par Résonance Magnétique (IRM).
Eu, Tb, Nd, Yb et Er sont plus particulièrement utiles pour une utilisation comme agent de fluorescence en imagerie.
Ho, Bi, Y et Lu sont particulièrement utiles pour une utilisation comme agent en curie- thérapie. Lu, Yb, Gd, Bi, Hf, et Ho sont particulièrement utiles pour une utilisation comme agent radiosensibilisant.
Cu, Ga, Te, Y, In et Zr sont particulièrement utiles pour une utilisation comme sonde en scintigraphie.
Dans un mode de réalisation particulier, le rapport en élément Z élevé par nanoparticule (par exemple, un lanthanide, par exemple le Gd), est compris entre 5 et 100 éléments Z élevés par nanoparticule, de préférence entre 5 et 20. Dans un mode encore plus préféré, les nanoparticules comprennent : des polysiloxanes,
le DOTAGA comme agent chélatant lié de manière covalente aux polysiloxanes, des cations Gd3+ complexés aux agents chélatants.
Les nanoparticules à base de polysiloxane et de chélates d'élément métalliques sont bien connues de l'homme du métier. Des modes de réalisation préférés sont décrits notamment dans les publications suivantes : WO2011/135101, WO2013/153197.
Nanoparticules ultrafines
Un mode de réalisation plus particulièrement préféré pour la préparation des nanovecteurs selon la présente divulgation sont les nanoparticules dites « ultrafines » ou « sans cœur inorganique », à base de polysiloxane et d'un diamètre moyen inférieur à 10 nm, voire inférieur à 5 nm.
Ces nanoparticules ultrafines cumulent en effet les avantages de multi-modalité et de ciblage passif des tumeurs (sans la présence de molécules de ciblage à leur surface), notamment par effet EPR (« Enhanced Permeability and Rétention »). Elles sont donc particulièrement appropriées pour la préparation des nanovecteurs selon la présente divulgation, notamment en association avec des substances anticancéreuses pour des applications en thérapie anticancéreuse, et notamment en chimiothérapie ou combinant chimiothérapie et au moins une autre thérapie choisie parmi la radiothérapie ou la curiethérapie.
Outre leur faible dimension, elle se caractérise par l'absence d'un cœur inorganique à base d'élément métallique, contrairement à de nombreuses nanoparticules de type cœur-coquille. Les nanoparticules ultrafines peuvent être caractérisées par la formule (I) suivante :
Sin [0]m [OH]0 [Chi]a [Ch2]b [Ch3]c [My+]d [Dz+]e [GfJf (I) dans laquelle :
♦ n est compris entre 20 et 5000 préférentiellement entre 20 et 200.
♦ m est supérieur à n et inférieur à 4 n
♦ o est compris entre 0 et 2 n
♦ Chi, Ch2 et Ch3 sont des groupements organiques potentiellement chélatants, identiques ou différents, reliés aux Si des polysiloxanes par une liaison covalente Si- C ; a, b et c sont des entiers compris entre 0 et n et a + b + c est inférieur ou égal à n, de préférence a + b + c est compris entre 5 et 100, par exemple entre 5 et 20,
♦ My+ et Dz+ sont des cations métalliques, identiques ou différents entre eux avec y et z=l à 6 ; d et e sont des entiers compris entre 0 et a + b + c, et d + e est inférieur ou égal à a + b + c,
♦ Gf sont des greffons de ciblage, identiques ou différents entre eux, reliés chacun au Si par une liaison Si-C et issus du greffage d'une molécule de ciblage permettant le ciblage des nanoparticules vers des tissues biologiques d'intérêt, par exemple vers des tissus tumoraux, f est un entier compris entre 0 et n. Dans un mode de réalisation particulier, la nanoparticule ultrafme à la formule chimique (II) suivante :
Gd5_2oSÏ20-10oCl50-60oN25-15oOloO-50oHx (II)
H étant dépendant du nombre des autres atomes et difficilement mesurable, par exemple par analyse élémentaire, le nombre x (entier) n'est pas indiqué dans la formule (II). Ces nanoparticules présentent de préférence un diamètre moyen inférieur à 5 nm.
Par commodité, les nanoparticules de formule (I) ou (II) sont appelées ci-après « nanoparticules ultrafines ».
Ces nanoparticules de formule générale ci-dessus sont obtenues avantageusement selon l'un des modes décrits ci-dessous. Procédés d'obtention des nanoparticules ultrafines
Les nanoparticules ultrafines peuvent être obtenues par un procédé original « top-down » dont les étapes essentielles sont les suivantes : a, la préparation d'un cœur inorganique d'oxyde d'élément métallique (M), M étant de préférence choisi parmi, les terres rares, et les éléments de transition, éventuellement dopé avec un dopant (D), D étant un élément métallique différent de M choisi parmi les terres rares, et/ou les éléments de transition. b la synthèse d'une coquille de polysiloxane autour du cœur d'oxyde d'éléments métalliques (M), par condensation sol-gel,
c le greffage d'un agent chélatant sur le polysiloxane, par liaison covalente -Si-
C-, de sorte à obtenir une nanoparticule précurseur cœur-coquille, et, d. le transfert de la nanoparticule précurseur cœur-coquille dans une solution aqueuse, ledit agent chélatant étant dans une quantité suffisante pour induire la dissolution du cœur inorganique d'oxyde d'élément métallique (M) et former des complexes avec ledit élément métallique (M) et le cas échéant le dopant (D), ladite dissolution du cœur inorganique entraînant une réduction du diamètre de la nanoparticule finale par rapport à la nanoparticule précurseur, pour un diamètre moyen final de la nanoparticule ultrafme compris entre 1 et 5 nm.
En pratique, on procédera de la manière suivante : On prépare une nanoparticule précurseur de type cœur/coquille avec un cœur d'oxyde d'élément métallique, par exemple, d'oxyde de terres rares, par voie polyol modifiée avec une coquille de polysiloxane par synthèse sol/gel, cet objet a par exemple une taille comprise entre 5 et 10 nm.
Plus précisément, un cœur inorganique d'oxyde d'élément métallique de taille très petite (adaptable, inférieure à 10 nm) peut être élaboré dans un alcool par un des procédés décrits dans les publications suivantes (P. Perriat et al, J. Coll. Int. Sci, 2004, 273, 191 ; O. Tillement et al, J. Am. Chem. Soc, 2007, 129, 5076 et P. Perriat et al, J. Phys. Chem. C, 2009, 113, 4038). Après l'étape de synthèse du cœur inorganique, ces cœurs inorganiques peuvent être enrobés par une couche de polysiloxane en suivant par exemple un protocole décrit dans les publications suivantes : C. Louis et al, Chem. Mat., 2005, 17, 1673 et O. Tillement et al, J. Am. Chem. Soc, 2007, 129, 5076.
Ensuite, on greffe à la surface du polysiloxane des chélatants spécifiques des éléments métalliques visés ; on peut également en insérer une partie à l'intérieur de la couche mais le contrôle de la formation du polysiloxane est complexe et le simple greffage extérieur donne, à ces très faibles tailles, une proportion de greffage suffisante.
On peut séparer ensuite les nanoparticules des résidus de synthèse par une méthode de dialyse ou de fïltration tangentielle, sur une membrane comportant des pores de taille adaptée.
Dans une étape ultérieure, le cœur inorganique est détruit par dissolution après transfert en milieu aqueux (par exemple en modifiant le pH ou en apportant des agents chélatants dans la solution). Cette destruction du cœur inorganique permet alors un éparpillement de la couche de polysiloxane (selon un mécanisme d'effondrement ou de corrosion lente), ce qui permet d'obtenir en final la nanoparticule ultrafme, c'est-à-dire un objet en polysiloxane de morphologie complexe dont les dimensions caractéristiques sont de l'ordre de grandeur de l'épaisseur de la couche de polysiloxane initiale.
La nanoparticule ultrafine présente une forte teneur en agent chélatant et en élément métallique puisque ceux-ci sont greffés initialement à la surface du polysiloxane et qu'à ces très faibles tailles, la surface concerne une très forte proportion de la matière de la particule, le rapport surface sur volume varie en fonction de la taille en 1/r (rayon). Au cours du mécanisme d'effondrement de cette structure, d'autres complexes peuvent se fixer également jusqu'à saturation sur les surfaces « fraîches » nouvellement formées. On atteint ainsi des teneurs en complexants largement supérieures à celles qui auraient été obtenues par une classique fonctionnalisation de surface de particules de silice plus fines, sous réserve de la disponibilité de telles particules. En particulier, le ratio agent chélatant par nanoparticule peut être compris entre 5 et 100 et préférentiellement entre 5 et 20.
Le fait de retirer le cœur permet ainsi de passer d'un diamètre moyen de particules d'environ 5 nanomètres ou plus, à des tailles inférieures à 5 nm. De plus, cette opération permet d'augmenter le nombre d'élément métallique M (e.g. gadolinium) par nm3 en comparaison d'une nanoparticule de polysiloxane théorique de même taille mais comprenant du M (e.g. gadolinium) uniquement en surface.
Le nombre d'élément métallique M pour une taille de nanoparticule est évaluable grâce au rapport atomique M/Si mesuré par EDX ou par analyse élémentaire. Il est généralement sensiblement similaire au nombre d'agent chélatant par nanoparticule, et par exemple compris entre 5 et 100 et préférentiellement entre 5 et 20.
Plus de détails concernant ces nanoparticules ultrafmes, leurs procédés de synthèse et leurs applications sont décrits dans la demande de brevet WO2011/135101, qui est incorporée par référence et dans l'article de Mignot et al 2013, Chem. Eur. J. 2013, 19, 6122-6136.
Nanoparticules par synthèse « one pot »
Dans un autre mode de réalisation, les nanoparticules ultrafmes sans cœur inorganique d'un diamètre inférieure à 10 nm et comprenant des polysiloxanes, le cas échéant des chélates d'éléments métalliques, sont susceptibles d'être obtenus par le procédé suivant :
La méthode par synthèse « one pot » consiste à mélanger au moins un silane négativement chargé à pH physiologique avec au moins un silane neutre à pH physiologique, et/ou au moins un silane positivement chargé à pH physiologique, où : le ratio molaire A du nombre de silanes neutres sur le nombre de silanes négativement chargés est compris entre : 0≤ A≤ 6, préférentiellement 0.5≤ A≤ 2;
- le ratio molaire B du nombre de silanes positivement chargés sur le nombre de silanes négativement chargés est compris entre : 0,25≤ B≤ 3, préférentiellement 0.5≤ B≤ 2; le ratio molaire C du nombre de silanes positivement chargés ou neutre sur le nombre de silanes négativement chargés est compris entre : 0≤ C≤ 8, préférentiellement 1≤ C < 4; Lesdites nanoparticules peuvent ensuite incorporer des molécules additionnelles comme des agents chélatants ou greffons de ciblages.
Le terme pH physiologique correspond à un pH de 7.4.
Le terme de silane se réfère à des composés comprenant un atome de silicium entouré de 4 substituants. Dans les modes de réalisation préférés, les silanes sont choisis parmi les alkoxysilanes, les hydroxysilanes et leurs mélanges. Les exemples suivants sont des exemples de silanes pouvant être utilisés dans cette méthode de réalisation : orthosilicate de tétraéthyl (Si(OC2H5)4, également appelé TEOS), orthosilicate de tétraméthyl (Si(OCH3)4, également appelé TMOS), (3-aminopropyl)triéthoxy silane (H2N(CH2)3-Si(OC2H5)3, également appelé APTES), APTES-DOTAGA, le sel trisodique de triacide acétique N- (triméthoxysilylpropyl)éthylènediamine ((CH30)3Si- (CH2)3N(CH2COONa)(CH2)2N(CH2COONa)2, également appelé TANED) et le sel de sodium carboxyéthylsilanetriol, ((HO)3Si-(CH2)2COONa, également appelé CEST).
Le terme silane utilisé ici comprend également les composés silanes comprenant un cation métallique chélaté. Le terme silane utilisé ici comprend en outre les composés issus du greffage covalent de tout agent ciblant décrit plus bas à un précurseur silane.
Le terme alkoxysilane désigne ici des composés de formule (III) :
Figure imgf000016_0001
Où :
R est un groupement organique
Ri est un groupement alkyle comprenant 1 à 12 carbones, préférentiellement 1 à 6 carbones.
n est égal à 0, 1, 2 et 3
Selon un mode de réalisation spécifique, n est égal à 0 ou 1.
Le terme hydroxysilane désigne ici des composés de formule (IV) :
RnSi(OH)4_n (IV) Où :
R est un groupement organique
n est égal à 0, 1, 2 et 3
Selon un mode de réalisation spécifique, n est égal à 0 ou 1.
Le terme groupement organique utilisé ici se réfère à n'importe quel groupement organique quel que soit les groupements fonctionnels mis en jeu liés à l'atome de silicium par une liaison Si-C. Un exemple de groupement organique comprend sans limitation les alkylamines.
Le terme groupement alkyle utilisé ici se réfère à des groupements alkyl linéaire ou réticulé. Les groupements alkyles souhaités incluent : méthyle, éthyle, n-propyle, i-propyle, n-butyle, i-butyle, s-butyle et t-butyle, pentyle et ses isomères (cad n-pentyle et iso-pentyle) ainsi que l'hexyle et ses isomères (cad n-hexyle et iso-hexyle).
Suivant un mode de réalisation préférentiel, les nanoparticules obtenues ont un diamètre moyen compris entre 0.5 et 15 nm et préférentiellement entre 0.5 et 10 nm.
Dans certains modes de réalisation spécifiques, les silanes (choisis parmi les alkoxysilanes, les hydroxysilanes et leurs mélanges) peuvent représenter au moins 80, 85 ou 90% du poids total des réactifs. Les réactifs étant les composés chimiques de départ utilisés pour la synthèse des nanoparticules.
La réaction peut être réalisée dans un solvant protique, comme un alcool ou une solution aqueuse. Dans un mode de réalisation spécifique, le seul solvant utilisé est de l'eau. Dans d'autres modes de réalisation, la réaction est réalisée dans un alcool ou bien dans des mélanges d'alcool. Les alcools pouvant être utilisés pour cette méthode de réalisation sont compris dans la liste : éthanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, tert-butanol, n-pentanol, ethylène glycol et diéthylène glycol.
La réaction est préférentiellement réalisée en solution colloïdale, ce qui permet un meilleur contrôle de la taille des nanoparticules. Ainsi la réaction n'est pas réalisée par un processus classique de sol gel pour éviter la formation de gels réticulés.
L'un des avantages de cette méthode est sa possible réalisation par une réaction en une seule étape : « one pot », permettant d'éviter les étapes de purification et d'isolation de produits intermédiaires. Un autre avantage est que le choix de ratio spécifiques A, B et C permet un contrôle de la charge de surface ainsi que de la taille des particules de silice, spécialement pour la production de nanoparticules de diamètres hydrodynamiques compris entre 0.5 et 15 nm. En particulier, pour réduire la taille des nanoparticules en dessous de 10 nm, il est préférable d'avoir un ratio, par exemple en dessous de 2 et plus préférentiellement en dessous de 1.5. Selon un mode de réalisation spécifique, les étapes de mélange comprennent au moins un silane positivement chargé, le silane positivement chargé comprenant au moins une fonction aminé positivement chargée. L 'APTES est un exemple de silane comprenant une fonction aminé positivement chargée.
Dans un mode de réalisation, la réaction comprend le mélange d'au moins un hydroxysilane ou alkoxysilane négativement chargé à pH physiologique et comprenant au moins un agent chélatant avec : au moins un hydroxysilane ou alkoxysilane neutre à pH physiologique, et/ou au moins un hydroxysilane ou alkoxysilane positivement chargé à pH physiologique et comprenant une fonction aminé, où : le ratio molaire A du nombre de silanes neutres sur le nombre de silanes négativement chargés est compris entre : 0≤ A≤ 6, préférentiellement 0.5≤ A≤ 2;
le ratio molaire B du nombre de silanes positivement chargés sur le nombre de silanes négativement chargés est compris entre : 0≤ B≤ 5, préférentiellement 0.25≤ B≤ 4; le ratio molaire C du nombre de silanes positivement chargés ou neutre sur le nombre de silanes négativement chargés est compris entre : 0≤ C≤ 8, préférentiellement 1≤ C
< 4;
En accord avec un mode de réalisation spécifique, la synthèse comprend un mélange d'au moins un alkoxysilane négativement chargé à pH physiologique, ledit alkoxysilane étant choisi parmi APTES-DOT AGA, TANED et CEST et leurs mélanges avec : au moins un alkoxysilane neutre à pH physiologique, ledit alkoxysilane étant choisi parmi TMOS, TEOS et leurs mélanges, et/ou
l'APTES qui est positivement chargé à pH physiologique où : le ratio molaire A du nombre de silanes neutres sur le nombre de silanes négativement chargés est compris entre : 0≤ A≤ 6, préférentiellement 0.5≤ A≤ 2;
le ratio molaire B du nombre de silanes positivement chargés sur le nombre de silanes négativement chargés est compris entre : 0≤ B≤ 5, préférentiellement 0.25≤ B≤ 4; le ratio molaire C du nombre de silanes positivement chargés ou neutre sur le nombre de silanes négativement chargés est compris entre : 0≤ C≤ 8, préférentiellement 1≤ C
< 4;
En accord avec un mode de réalisation spécifique, la synthèse comprend le mélange d'APTES-DOTAGA qui est négativement chargé à pH physiologique et de : au moins un alkoxysilane neutre à pH physiologique, ledit alkoxysilane étant choisi parmi TMOS, TEOS et leurs mélanges, et/ou
l'APTES qui est positivement chargé à pH physiologique où le ratio molaire A du nombre de silanes neutres sur le nombre de silanes négativement chargés est compris entre : 0≤ A≤ 6, préférentiellement 0.5≤ A≤ 2;
le ratio molaire B du nombre de silanes positivement chargés sur le nombre de silanes négativement chargés est compris entre : 0≤ B≤ 5, préférentiellement 0.25≤ B≤ 4; - le ratio molaire C du nombre de silanes positivement chargés ou neutre sur le nombre de silanes négativement chargés est compris entre : 0≤ C≤ 8, préférentiellement 1≤ C < 4;
Les molécules ciblantes
Les nanoparticules peuvent comprendre en outre des agents de ciblage liés de manière covalente, directement ou indirectement aux siliciums des nanoparticules. Des exemples de molécules de ciblage sont décrits ci-après. Les agents de ciblage sont greffés à la surface des nanoparticules et sont présents dans une proportion comprise entre 1 et 20 agents de ciblages par nanoparticule, et de préférence entre 1 et 5 agents de ciblages.
Pour le greffage en surface des molécules ciblantes, on pourra utiliser un couplage classique avec des groupes réactifs présents, éventuellement précédé d'une étape d'activation. Les réactions de couplage sont connues de l'homme du métier et seront choisies en fonction de la structure de la couche superficielle de la nanoparticule et des groupements fonctionnels de la molécule ciblante. Voir par exemple, « Bioconjugate Techniques », G.T Hermanson, Académie Press, 1996, dans « Fluorescent and Luminescent Probes for Biological Activity », Second Edition, W.T. Mason, ed. Académie Press, 1999. Des méthodes de couplage préférées sont décrites plus loin. De préférence, ces molécules ciblantes sont greffées aux agents chélatants de nanoparticules selon la variante des nanoparticules ultrafines « sans cœur » telle que décrite au paragraphe précédent.
On choisira les molécules ciblantes en fonction de l'application envisagée. Dans un mode de réalisation particulier, on choisira des molécules appropriées pour le ciblage actif des tumeurs. A titre d'exemple de molécules ciblantes pouvant être greffées sur les nanoparticules, on peut citer les molécules contenant le tripeptide RGD capable de reconnaître l'intégrine ανβ3. De tels peptides et leurs dérivés (notamment pentapeptide cyclique) sont décrits notamment dans WO2004/026894. Des molécules ciblantes appropriées pour le ciblage des tissus tumoraux ont été décrites par exemple dans la publication internationale WO01/00621 et incluent, les dérivés d'ammonium quaternaires, aptamères, polypeptides, anticorps... Les substances actives utilisables dans la préparation des nanovecteurs
Au sens de la présente invention, par « substance active » on entend:
(i) toute substance possédant des propriétés curatives ou préventives à l'égard des maladies humaines ou animales,
(ii) toute substance pouvant être utilisée chez l'homme ou l'animal ou pouvant lui être administrée en vue de restaurer, de corriger ou de modifier des fonctions physiologiques en exerçant une action pharmacologique, immunologique ou métabolique.
De préférence, les substances actives utilisables dans la préparation des nanovecteurs selon la présente divulgation sont des molécules organiques.
Par « molécule organique », on entend dans la présente divulgation une molécule constituée essentiellement des éléments suivants : C, H, O, N, P, S. Il peut s'agir de molécules d'origine biologique ou synthétique. Le terme « molécule organique » englobe également au sens de la présente invention des composés organiques chélatant un métal, en particulier un métal choisi parmi Pt, Ti, Ru, Au et Rh.
En particulier, les substances actives utilisables dans la préparation des nanovecteurs sont choisies parmi les molécules organiques de masse moléculaire comprise entre 2 et 40% de la masse de la nanoparticule et de préférence entre 5 et 25% de la masse de la nanoparticule.
Dans un mode de réalisation spécifique, les substances actives utilisables dans la préparation des nanovecteurs sont des molécules organiques de masse molaire d'au plus 5000 g.mol"1 et de préférence comprise entre 100 et 2000 g.mol"1 (ci-après désigné « petite molécule »).
Dans un autre mode de réalisation, il s'agit d'acides nucléiques, et notamment des oligonucléotides, des acides ribonucéiques (ARN), des microARN, des siARN (short interfering ARN), ou ARNi (ARN à interférence). Dans un autre mode de réalisation, il s'agit de peptides d'au plus 50 acides aminés, par exemple entre 5 et 30 acides aminés.
Dans un mode de réalisation particulier, la substance active est choisie parmi les substances anti-cancéreuses. A titre d'exemples de substances anti-cancéreuses, on peut citer les molécules suivantes : actinomycine, acide rétinoique all-trans, azacitidine, azathioprine, bléomycine, bortezomib, carboplatine, capecitabine, cisplatine, chlorambucil, cyclophosphamide, cytarabine, daunorubicine, docetaxel, doxifluridine, doxorubicine, epirubicine, epothilone, etoposide, fluorouracil, gemcitabine, hydroxyureal, darubicine, imatinib, irinotecane, mechlorethamine, mercaptopurine, methotrexate, mitoxantrone, oxaliplatine, paclitaxel, pemetrexed, teniposide, tioguanine, topotecan, valrubicin, vemurafenib, vinblastine, vincristine, vindesine. lenalidomide, ibrutinib, abiratérone, erlotinib, everolimus, nilotinib, sunitinib, sorafénib, goserelin, nedaplatine, laboplatine et heptaplatine, ou leurs mélanges. Dans un mode de réalisation spécifique, la substance active est choisie parmi le doxorubicine, le peptide TATE et le cis platine ou leurs mélanges.
Préparation des nanovecteurs selon la présente divulgation
Le procédé de préparation des nanovecteurs selon la présente divulgation consiste à mélanger deux solutions administrables chez l'homme ou l'animal: · une première solution comprenant une nanoparticule à base de polysiloxane d'un diamètre moyen inférieur à 10 nm, de préférence inférieur à 5 nm, et
• une deuxième solution comprenant une substance active ou un mélange de substances actives dans des conditions de ratios de concentrations, de pH, et de température permettant une interaction par physisorption des substances actives à la surface desdites nanoparticules.
Au sens de la présente divulgation, on entend par interaction par physisorption, des interactions de Van der Waals, excluant notamment les interactions protéine/protéine spécifique de type ligand/récepteur, antigène/anticorps ou autres interactions molécules- molécules spécifiques.... Les nanoparticules et substances actives utilisables pour la préparation des nanovecteurs et notamment certains modes préférés ont été décrites aux paragraphes précédents.
Au sens de la présente divulgation, le taux de charge correspond à la quantité de substances actives associées au nanovecteur exprimée en mg par gramme de nanoparticules. Dans un mode de réalisation spécifique, le ratio de concentration massique [substances actives dans la deuxième solution] : [nanoparticules dans la première solution] est déterminé pour permettre un taux de charge en substance active supérieur à 0.5 mg/g préférentiellement 1 mg/g de nanoparticules, par exemple compris entre 1 mg/g et 100 mg/g. L'homme du métier pourra aisément déterminer les ratios optimales de concentration, de pH et de température, selon la structure des nanoparticules et substances actives choisies, en particulier afin d'optimiser le taux de charge de substances actives.
Dans un mode de réalisation particulier, la première solution est une suspension colloïdale aqueuse de nanoparticules (par exemple nanoparticules ultrafines) à une concentration comprise entre 5 et 500 g.L"1, à un pH compris entre 6 et 8.
Dans un mode de réalisation particulier, qui peut être combiné préférentiellement au mode précédent, la deuxième solution est une solution aqueuse de substances actives à une concentration comprise entre 1 mg.L"1 et 10 g.L"1 à un pH compris entre 6 et 8.
Les inventeurs ont démontré que les substances actives pouvaient s'associer par physisorption à la surface des nanoparticules à base de polysiloxane, par simple mélange des deux solutions.
Ainsi, avantageusement, il n'est pas nécessaire de purifier les nanovecteurs obtenus après l'étape de mélange avant de les administrer chez le sujet.
On peut toutefois réaliser si besoin une étape de purification des nanovecteurs obtenus après mélange des solutions, de sorte à éliminer les éventuelles substances actives restées libres en solution, afin de récupérer des nanovecteurs comprenant des nanoparticules à la surface desquelles sont liées les substances actives par physisorption.
Nanovecteur pour la délivrance de substances actives chez l'homme
La présente divulgation porte ainsi sur un nanovecteur pour la délivrance de substances actives chez l'homme, comprenant une nanoparticule à la surface de laquelle sont liées des substances actives par physisorption, caractérisé en ce que ladite nanoparticule est choisie parmi les nanoparticules à base de polysiloxane, d'un diamètre moyen inférieur à 10 nm, de préférence inférieur à 5 nm, et les substances actives sont choisies parmi les molécules organiques d'une masse molaire comprise entre 2 et 40% de la masse de ladite nanoparticule, de préférence entre 5 et 25% de la masse moléculaire de ladite nanoparticule.
De tels nanovecteurs peuvent être obtenues directement ou indirectement par le simple procédé de mélange des 2 solutions décrit ci-dessus.
Dans un mode de réalisation particulier, le nanovecteur comprend
(i) des nanoparticules constituées essentiellement des éléments suivants : a. des polysiloxanes, caractérisés par un pourcentage massique en silicium compris entre 8 et 50%>
b. des agents chélatants, de préférence dans une proportion comprise entre 5 et 100 par nanoparticule, et plus préférentiellement entre 5 et 20, c. le cas échéant, des éléments métallique, par exemple Gd ou Bi, de préférence dans une proportion comprise entre 5 et 100, et plus préférentiellement entre 5 et 20, lesdits éléments métalliques étant complexés aux agents chélatants ; et
(ii) des substances actives liées à la surface des nanoparticules par physisorption.
Dans un mode plus préféré du mode précédent, les nanoparticules sont des nanoparticules ultrafïnes telles que décrites plus haut. Dans un mode encore plus spécifique utilisant des nanoparticules ultrafïnes, les nanoparticules ultrafïnes comprennent le DOTAGA greffé à la surface des nanoparticules ultrafïnes, comme agent chélatant et le Gd ou Bi comme élément métallique complexé au DOTAGA.
Composition pharmaceutique comprenant les nanovecteurs
Les nanovecteurs tels que décrits ci-dessus sont avantageusement formulés pour l'administration chez l'homme avec au moins un excipient pharmaceutiquement acceptable.
Ainsi, l'invention porte sur une composition pharmaceutique comprenant des nanovecteurs selon la présente divulgation et au moins un excipient pharmaceutiquement acceptable.
En particulier, la composition pharmaceutique est une solution pharmaceutique injectable comprenant un nanovecteur tel que décrit plus haut, et au moins un excipient pharmaceutiquement acceptable avec une dose efficace de substances actives. Les excipients pharmaceutiquement acceptables peuvent inclure tout constituant administrable chez l'homme ou l'animal et qui ne modifient pas sensiblement l'activité biologique des substances actives dans l'organisme. Elles sont décrites notamment dans l'ouvrage de référence Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company. Dans un mode de réalisation particulier, ladite solution pharmaceutique injectable est caractérisée en ce que le nanovecteur comprend un élément métallique, de préférence le bismuth ou le gadolinium, et en ce que ledit élément métallique est à une concentration comprise entre 5 et 200 mM.
Dans un mode de réalisation, qui peut être combiné avec le précédent, la solution pharmaceutique injectable est caractérisée en ce que le nanovecteur comprend une substance active anti-cancéreuse.
Dans un mode de réalisation spécifique, qui peut être combiné avec le ou les modes précédents, la substance active du nanovecteur est choisie parmi la doxorubicine, le cis- platine et le peptide TATE. Avantageusement, les solutions pharmaceutiques injectables sont directement obtenues par l'étape de mélange des deux solutions pour la préparation des nanovecteurs comme décrits plus haut, sans étape de purification ultérieure. Elle peuvent être préparées en avance, puis stockées avant administration au patient, ou préparées juste avant son administration au mélange (par exemple moins de 4 heures, moins de 3 heures, moins d'une heure, ou moins de 30 minutes, ou encore moins de 15 minutes avant son administration au patient), par mélange des 2 solutions.
Aussi l'invention porte sur un kit pour la préparation des nanovecteurs ou solution injectables tels que décrits plus haut, le kit comprenant au moins deux containers séparés, l'un comprenant la première solution avec les nanoparticules, dans une forme prête au mélange, ou concentrée, et l'autre contenant une deuxième solution contenant la ou les substances actives. Le cas échéant, une ou les deux solutions peuvent être remplacées par des lyophilisats, prêts à être dilué dans une solution de dilution pour obtenir les solutions aqueuses aptes au mélange. La ou lesdites solutions de dilution éventuellement comprises dans le kit peuvent comprendre en outre des tampons ou autres excipients pharmaceutiquement acceptables en vue de l'administration chez l'homme. Utilisations des nanovecteurs et solutions injectables selon la présente divulgation
Du fait des propriétés de ciblage passif des nanoparticules en particulier vers les tumeurs, les nanovecteurs et solutions injectables décrits plus hauts sont utiles en particulier pour le traitement du cancer chez l'homme ou l'animal, ladite substance active étant choisie parmi les substances anti-cancéreuses, et en particulier les substances cytotoxiques.
Le ciblage passif de tumeurs par des nanoparticules à base de polysiloxane, en particulier des nanoparticules ultrafïnes, a été décrit dans Detappe et al., Nano Letters 2017 ; C. Verry et al., Nanomedicine, 2016 ; Dufort et al, Small 2015 Bianchi et al., PNAS, 2014.
Ainsi, la présente divulgation vise également un procédé de traitement du cancer chez un patient, comprenant l'administration audit patient desdits nanovecteurs comprenant une dose efficace de substance anti-cancéreuse comme substance active pour le traitement dudit cancer.
Des exemples de substances anti-cancéreuses ont été fournis aux paragraphes précédents.
Les nanovecteurs selon la présente divulgation sont utiles en particulier dans le traitement par chimiothérapie des tumeurs solides et notamment: les tumeurs du système nerveux central, du poumon, de la prostate, de l'utérus, du colon, du pancréas, du foie, du rein, du sein, tête et cou, ou encore du colon. Cette liste n'étant bien sûr pas limitative.
Les nanovecteurs, outre leur taux de charge élevé en substances actives, peuvent également comprendre un taux de charge élevé en agent radiosensibilisant, sous la forme de chélate de cations métalliques. Ainsi, dans un mode de réalisation spécifique, le nanovecteur pour son utilisation dans le traitement du cancer est caractérisé en ce qu'il comprend des nanoparticules comprenant des chélates d'élément de numéro atomique supérieur à 40, à effet radiosensibilisant, de préférence des nanoparticules ultrafines comme décrites plus haut, et en ce que l'administration d'une dose efficace dudit nanovecteur chez le sujet à traiter permet un traitement du cancer par effet combiné de chimiothérapie et radiothérapie.
Avantageusement, du fait de la physisorption des substances actives sur les nanoparticules, les substances actives devraient présenter une pharmacocinétique améliorée et notamment un meilleur ciblage de la tumeur par effet EPR tel que constaté pour les nanoparticules de polysiloxane ultrafïnes sur de nombreux modèles précliniques et décrit dans Detappe et al., Nano Letters 2017 ; C. Verry et al, Nanomedicine, 2016 ; Dufort et al, Small 2015 ; Bianchi et al, PNAS, 2014.
Le nanovecteur (ou solution injectable) selon la présente divulgation peut être administrée de préférence par voie intraveineuse, intratumorale, intrapéritonéale, intraartérielle ou par les voies aériennes (par exemple intranasale ou intratrachéale), notamment comme décrit dans la publication WO2013153197.
Le nanovecteur peut permettre en outre un traitement par radiothérapie en choisissant des nanoparticules comprenant des chélates d'élément métallique, pour une utilisation en tant qu'agent de contraste, notamment en IRM, scanner ou scintigraphie. Ainsi, dans un mode de réalisation particulier, dans lequel, le nanovecteur comprend des nanoparticules comprenant des agents de contraste pour une imagerie par résonance magnétique, scanner, ou scintigraphie, et l'administration d'une dose efficace dudit nanovecteur chez le sujet à traiter permet le suivi de l'action curative du traitement.
La présente divulgation a trait également à une méthode de suivi de l'efficacité thérapeutique d'un traitement thérapeutique chez l'homme ou l'animal, ladite méthode comprenant les étapes suivantes :
(i) à l'initiation du traitement, on administre au patient, des nanovecteurs tels que définis ci-dessus, et comprenant une dose efficace d'agent de contraste et une dose efficace de substances actives,
(ii) on capture les images par une technique d'imagerie appropriée afin de visualiser les lésions à l'aide de l'agent de contraste,
(iii) on répète les étapes (i) et (ii) au cours du traitement du sujet, autant que nécessaire,
(iv) on déduit l'efficacité thérapeutique du traitement en comparant l'évolution des lésions au cours du traitement.
Une application particulière de cette méthode porte sur le suivi de l'efficacité thérapeutique d'un traitement chez l'homme ou l'animal, par exemple d'un traitement anti-tumoral, par exemple par chimiothérapie, radiothérapie, curiethérapie, photothérapie ou thermothérapie, contre les tumeurs solides. Dans un mode de réalisation préféré, l'invention vise une méthode de suivi de l'efficacité thérapeutique d'un traitement anti-tumoral chez l'homme ou l'animal, notamment un traitement en chimiothérapie, et le cas échéant combiné à un traitement par radiothérapie, curiethérapie, photothérapie ou thermo thérapie, dirigé contre les tumeurs solides, ladite méthode comprenant les étapes suivantes :
(i) on administre au patient atteint d'un cancer avec tumeurs solides, à l'initiation du traitement, des nanovecteurs, tels que définis dans les paragraphes précédents, de préférence à base de nanoparticules ultrafines, comprenant une dose efficace d'agent de contraste et de substances anti-cancéreuses,
(ii) on capture les images par une technique d'imagerie appropriée afin de détecter les tumeurs,
(iii) on répète le cas échéant les étapes (i) et (ii) au cours du traitement du patient,
(iv) on suit l'efficacité thérapeutique des substances anti-cancéreuses en comparant les images des tumeurs obtenues au cours du traitement. Ainsi, on peut suivre l'évolution des tumeurs, notamment de la taille des tumeurs au cours du temps, leur nombre et leur répartition, avant, pendant, et après le traitement du patient.
Avantageusement dans les méthodes décrites ci-dessus, les nanovecteurs peuvent comprendre à la fois une dose efficace de substances actives aux tumeurs, et le cas échéant, une dose efficace d'agent radio-sensibilisant, photosensibilisant ou radioactif pour le traitement des tumeurs et/ou une dose efficace d'agent de contraste.
Ainsi, dans la méthode décrite ci-dessus, dans un mode de réalisation particulier, les nanoparticules utilisées à titre d'agent de contraste sont les mêmes que celles utilisées à titre d'agent radiosensibilisant.
D'autres utilisations et modes de réalisations sont également illustrés dans les exemples qui suivent.
Description des figures
Figure 1 : Principe général de la physisorption sur les nanovecteurs. La substance active est ajoutée aux nanoparticules. Etape 1 : la substance active interagit par physisorption à la surface des nanoparticules. Etape 2 : la substance active sature la sphère d'interaction des nanoparticules. Etape 3 : la substance active ne peut plus interagir avec la surface des nanoparticules et reste libre en solution.
Figure 2 : Courbe représentant l'évolution de la concentration en espèce active du sous nageant en fonction de la concentration de médicament mise en présence des nanoparticules à base de polysiloxane.
Figure 3 : Spectres d'absorption des sous-nageants de l'exemple 1 et 2.
Figure 4 : Spectres d'absorption des sous-nageants de l'exemple 3 et 4.
Figure 5 : Valeurs d'absorption à 497 nm des sous-nageants des solutions de doxorubicine en présence d'AGuIX à 100 mM en fonction de la quantité de doxorubicine introduite. Figure 6 : Spectres d'absorption des sous-nageants des exemples 6 et 7 dilués 20 fois.
Figure 7 : Spectres d'absorption des sous-nageants des exemples 9 et 10 dilués 20 fois.
Figure 8 : Spectre d'absorbance du sous-nageant de l'exemple 8 dilué 20 fois.
Figure 9 : Spectre de fluorescence des sous- nageants des exemples 6 et 7 dilués 20 fois.
Figure 10 : Spectre de fluorescence des sous- nageants des exemples 9 et 10 dilués 20 fois. Figure 11 : Spectre de fluorescence du sous-nagent de l'exemple 8 dilué 20 fois.
Figure 12 : Valeurs d'absorption à 280 nm des sous-nageants des solutions de peptide TATE (diluées 20 fois) en présence d'AGuIX à 100 mM en fonction de la quantité de peptide TATE introduite.
Figure 13 : Spectre d'absorbance des sous-nageants des exemples 12, 13 et 14 après traitement tels que décrits dans les exemples.
Figure 14 : Spectre d'absorbance des sous- nageants des exemples 15 et 16 après traitement tels que décrits dans les exemples.
Figure 15 : Spectre d'absorbance des sous- nageants des exemples 17 et 18 après traitement tels que décrits dans les exemples. Figure 16 : Valeurs d'absorption à 706 nm des sous-nageants des solutions de Cis-platine en présence d'AGuIX® à 100 mM en fonction de la quantité de Cis-platine introduite. Les sous- nageants ont subi au préalable un traitement tel que décrits dans les exemples pour permettre la détection du Cis-platine en absorption. Figure 17 : Spectres d'absorbance des sous- nageants des exemples 18 et 19 après traitement tels que décrits dans les exemples précédents.
Figure 18 : Spectre d'absorbance des sous- nageants des exemples 18 et 20 après traitement tels que décrits dans les exemples.
Exemples Les exemples ci-après permettent d'illustrer l'invention mais n'ont aucun caractère limitatif.
Les différents exemples présentés ci-dessous ont pour but d'illustrer la possibilité pour les nanoparticules de polysiloxane d'agir comme transporteur de molécules utilisées en chimiothérapie. Les molécules visées s'adsorbent à la surface des nanoparticules suivant le mécanisme proposé sur la figure 1. Les exemples ci-dessous permettent également de déterminer la limite en concentration de médicament au-delà de laquelle les médicaments ne sont plus retenus à la surface de la nanoparticule.
Lors des différents exemples, on a déterminé le taux de charge maximum de médicaments sur des nanoparticules de polysiloxane, lorsque celles-ci sont présentes à une concentration correspondant à une concentration employée lors d'essais cliniques pour la nanoparticule considérée. Des concentrations croissantes en substances actives ont ainsi été mises au contact des nanoparticules. Les solutions sont purifiées par fïltration tangentielle. Les molécules n'ayant pas pu s'adsorber à la surface des nanoparticules traversent la membrane et sont retrouvées dans le sous-nageant où elles peuvent être détectées par des techniques spectroscopiques comme l'absorption UV/Visible ou bien la spectroscopie de fluorescence (Figure 2).
Préparation d'une solution de nanoparticules ultrafines à base de polysiloxane. La solution de nanoparticules ultrafines à base de polysiloxane (AGuIX®) a été synthétisée suivant la procédure décrite dans la publication G. Le Duc et al., Cancer Nanotechnology, 2014.
Une solution d'AGuIX® à une concentration de 10 mM en gadolinium est analysée par DLS avec un laser à 633 nm. Un diamètre hydrodynamique en nombre de 3.2 nm est obtenu.
Nanovecteurs pour la délivrance de doxorubicine
Exemple 1 : 50 μιηοΐ (Gd3+) de nanoparticules AGuIX® ont été redispersés dans 125 \xL d'eau ultra-pure afin d'obtenir une solution à 400 mM ([Gd3+]). 2,85 mg de doxorubicine sont placés dans un flacon de 2,5 mL. 1,1 mL d'eau ultra-pure sont ajouté au flacon qui est agité jusqu'à dissolution complète de la doxorubicine. Une solution à 2,6 g/L de doxorubicine est alors obtenue, et est protégée de la lumière par de l'aluminium. 215 de cette solution sont ensuite ajoutés à la solution d'AGuIX® ainsi que 160 \xL d'eau ultra-pure. Le flacon est placé sous agitation pendant 30 minutes à l'abri de la lumière. Une solution à 100 mM en gadolinium, et 112 mg/L en doxorubicine est donc obtenue. Cette solution est placée dans un Vivaspin® 3 kDa, et un cycle de filtration tangentielle est effectué pour obtenir un surnageant de 200 μί. Le sous-nageant est analysé par UV-visible. Le surnageant est dilué par 50 et est analysé par UV-visible.
Exemple 2 (comparatif) : Une solution de doxorubicine à 112 mg/L est préparée selon le mode opératoire décrit dans l'exemple 1 en remplaçant la solution d'AGuIX® par de l'eau ultra-pure.
Exemple 3 : 50 μιηοΐ (Gd3+) de nanoparticules AGuIX® ont été redispersés dans 125 \xL d'eau ultra-pure afin d'obtenir une solution à 400 mM [Gd3+]. 2,85 mg de doxorubicine sont placés dans un flacon de 2,5 mL. 1,1 mL d'eau ultra-pure sont ajoutés au flacon qui est agité jusqu'à dissolution complète de la doxorubicine. Une solution à 2,6 g/L de doxorubicine est alors obtenue, et est protégée de la lumière par de l'aluminium. 327 μΐ, de cette solution sont ensuite ajoutés à la solution d'AGuIX® ainsi que 48 μί d'eau ultra-pure. Le flacon est placé sous agitation pendant 30 minutes à l'abri de la lumière. Une solution à 100 mM en gadolinium, et 170 mg/L en doxorubicine est donc obtenue. Cette solution est placée dans un Vivaspin® 3 kDa, et un cycle de fïltration tangentielle est effectué pour obtenir un surnageant de 200 μί. Le sous-nageant est analysé par UV-visible. Le surnageant est dilué par 50 et est analysé par UV-visible.
Exemple 4 (comparatif): Une solution de doxorubicine à 170 mg/L est préparée selon le mode opératoire décrit dans l'exemple 3 en remplaçant la solution d'AGuIX® par de l'eau ultra-pure.
Résultats comparatifs exemples 1 / 2 et 3 / 4 :
Les figures 3 et 4 représentent respectivement les spectres d'absorption des sous-nageants des solutions des exemples 1 et 2, et des solutions des exemples 3 et 4. Ces données montrent que la doxorubicine interagit avec les AGuIX®. En effet, pour la solution à 100 mM ([Gd3 ]) d'AGuIX® et 112 mg/L, la doxorubicine est adsorbée à la surface de la nanoparticule et n'est pas détectée dans le sous-nageant après fïltration tangentielle contrairement à une solution de doxorubicine seule. Pour la solution à 100 mM ([Gd3+]) d'AGuIX® et 170 mg/L, un très faible signal est détecté par spectrophotométrie UV/VIS indiquant que la majorité de la doxorubicine est adsorbée à la surface des nanoparticules et qu'un faible taux passe à travers la membrane.
Une solution obtenue par le mode opératoire de l'exemple 3 (doxorubicine à 170 mg/L et AGuIX® à 100 mM [Gd3+]) est diluée par 50 et analysé par DLS avec un laser à 633 nm. Un diamètre hydrodynamique en nombre de 3,7 nm est obtenu supérieur au diamètre de 3.2 nm obtenu pour les nanoparticules AGuIX® indiquant une interaction en surface des nanoparticules avec la doxorubicine.
Pour une solution de nanoparticules AGuIX® à 100 mM ([Gd3+]) correspondant à 100 g/L de nanoparticules, on observe une rétention de la doxorubicine jusqu'à une concentration minimale de 112 mg/L ce qui correspond à un taux de charge massique supérieur à 1.12 mg/g de nanoparticules (Figure 5).
Nanovecteurs pour la délivrance du peptide TATE
Exemple 6 : 50 μιηοΐ (Gd3+) d'AGuIX® ont été redispersés dans 125 d'eau ultra-pure afin d'obtenir une solution à 400 mM ([Gd3+]). 14,94 mg de peptide tyr3-octreotate (TATE) sont placés dans un flacon de 2,5 mL. 498 μΐ, d'eau ultra-pure sont ajoutés au flacon qui est agité jusqu'à dissolution complète du peptide. Une solution à 30 g/L de peptide est alors obtenue. 48 μΐ, de cette solution sont ensuite ajoutés à la solution d'AGuIX® ainsi que 328 μΐ, d'eau ultra-pure. Le flacon est placé sous agitation pendant 30 minutes. Une solution à 100 mM en gadolinium, et 2,90 g/L en peptide est donc obtenue.
Cette solution est placée dans un Vivaspin® 3 kDa, et un cycle de filtration tangentielle est effectué pour obtenir un surnageant de 200 μί. Le sous-nageant est analysé par UV-visible et fluorométrie après dilution par 20.
Exemple 7 (comparatif): Une solution de peptide TATE à 2,90 g/L est préparée selon le mode opératoire décrit dans l'exemple 6 en remplaçant la solution d'AGuIX® par de l'eau ultra- pure.
Exemple 8 : 50 μιηοΐ (Gd3+) de nanoparticules AGuIX® ont été redispersés dans 125 μΐ, d'eau ultra-pure afin d'obtenir une solution à 400 mM ([Gd3+]). 6,1 mg de peptide tyr3- octreotate (TATE) sont placés dans un flacon de 2,5 mL. 203,3 μΐ, d'eau ultra-pure sont ajoutés au flacon qui est agité jusqu'à dissolution complète du peptide. Une solution à 30 g/L de peptide est alors obtenue. 97 μΐ, de cette solution sont ensuite ajoutés à la solution d'AGuIX® ainsi que 279 μΐ, d'eau ultra-pure. Le flacon est placé sous agitation pendant 30 minutes. Une solution à 100 mM en gadolinium, et 5,80 g/L en peptide est donc obtenue.
Cette solution est placée dans un Vivaspin® 3 kDa, et un cycle de filtration tangentielle est effectué pour obtenir un surnagent de 320 μΐ,. Le sous-nageant est analysé par UV-visible (dilution par 20) et fluorométrie (dilution par 40).
Exemple 9 : 50 μιηοΐ (Gd3+) de nanoparticules AGuIX® ont été redispersées dans 125 μΐ, d'eau ultra-pure afin d'obtenir une solution à 400 mM ([Gd3+]). 14,94 mg de peptide tyr3- octreotate (TATE) sont placés dans un flacon de 2,5 mL. 498 μΐ, d'eau ultra-pure sont ajoutés au flacon qui est agité jusqu'à dissolution complète du peptide. Une solution à 30 g/L de peptide est alors obtenue. 193 μΐ, de cette solution sont ensuite ajoutés à la solution d'AGuIX® ainsi que 182 μΐ, d'eau ultra-pure. Le flacon est placé sous agitation pendant 30 minutes. Une solution à 100 mM en gadolinium, et 11,60 g/L en peptide est donc obtenue. Cette solution est placée dans un Vivaspin® 3 kDa, et un cycle de filtration tangentielle est effectué pour obtenir un sur-nagent de 200 μΐ,. Le sous-nageant est analysé par UV-visible et fluorométrie après dilution par 20. Exemple 10 (comparatif) : Une solution de peptide TATE à 11,60 g/L est préparée selon le mode opératoire décrit dans l'exemple 5 en remplaçant la solution d'AGuIX® par de l'eau ultra-pure.
Exemple 11 : 50 μιηοΐ (Gd3+) de nanoparticules AGuIX® ont été redispersées dans 250 d'eau ultra-pure afin d'obtenir une solution à 200 mM ([Gd3+]). 0,6 mg de peptide tyr3- octreotate (TATE) sont placés dans un flacon de 2,5 mL. 20 d'eau ultra-pure sont ajoutés au flacon qui est agité jusqu'à dissolution complète du peptide. Une solution à 30 g/L de peptide est alors obtenue. 20 μΐ, de cette solution sont ensuite ajoutés à la solution d'AGuIX® ainsi que 230 μΐ, d'eau ultra-pure. Le flacon est placé sous agitation pendant 30 minutes. Une solution à 100 mM en gadolinium, et 1,20 g/L en peptide est donc obtenue.
Cette solution est placée dans un Vivaspin® 3 kDa, et un cycle de filtration tangentielle est effectué pour obtenir un surnageant de 320 μΐ,. Le sous-nageant est analysé par UV-visible (dilution par 20) et fluorométrie (dilution par 40).
Résultats des exemples 6 à 10. Les figures 6, 7 et 8 représentent respectivement les spectres d'absorption des sous-nageants dilués 20 fois des solutions des exemples 6 et 7, des solutions des exemples 9 et 10 et de la solution de l'exemple 8. Ces données montrent que le peptide TATE s'adsorbe à la surface des nanoparticules jusqu'à une concentration d'environ 2 g.L"1 (Figure 12). En effet, avant cette concentration limite le peptide TATE n'est pas détecté par spectrophotométrie UV/VIS dans les sous-nageants des solutions purifiées par filtration tangentielle.
Les figures 9, 10 et 11 représentent respectivement les spectres de fluorescence des sous- nageants dilués 20 fois des exemples 6 et 7, des exemples 9 et 10 et de l'exemple 8. De la même manière que pour la détection par spectrophotométrie UV/VIS, ces données montrent que le peptide TATE interagit avec les AGuIX®. Une solution obtenue par le mode opératoire de l'exemple 8 (TATE à 2,90 g/L) est diluée par 10 et analysé par DLS avec un laser à 633 nm.
Un diamètre hydrodynamique en nombre de 3,4 nm est obtenu supérieur au diamètre de 3.2 nm obtenu pour les nanoparticules AGuIX® indiquant une interaction en surface des nanoparticules avec le peptide TATE. Pour une solution de nanoparticules AGuIX® à 100 mM ([Gd3+]) correspondant à 100 g/L de nanoparticules, on observe une rétention du peptide TATE jusqu'à une concentration minimale de 2 g/L ce qui correspond à un taux de charge massique supérieur à 20 mg/g de nanoparticules (Figure 12). Nanovecteurs pour la délivrance de Cis Platine
Exemple 12 : 50 μιηοΐ (Gd3+) d'AGuIX® ont été redispersés dans 125 d'eau ultra-pure afin d'obtenir une solution à 400 mM [Gd3+]. 3,1 mg de cis platine sont placés dans un flacon de 2,5 mL. 1 ,2 mL d'eau ultra-pure sont ajoutés au flacon qui est agité. Le cis platine n'étant pas très soluble à température ambiance, il est nécessaire de chauffer à 40°C jusqu'à dissolution complète. Une solution à 2,5 g/L de cis platine est alors obtenue, et est protégée de la lumière par de l'aluminium. 24 de cette solution sont ensuite ajoutés à la solution d'AGuIX® ainsi que 351 μΐ, d'eau ultra-pure. Le flacon est placé sous agitation pendant 30 minutes à l'abri de la lumière. Une solution à 100 mM en gadolinium, et 120 mg/L en cis platine est donc obtenue. Cette solution est placée dans un Vivaspin® 3 kDa, et un cycle de filtration tangentielle est effectué pour obtenir un sur-nageant de 160 μΐ,. Le sous-nageant est analysé par UV-visible. Le cis platine est détectable par absorption UV7VIS à une longueur d'onde de 706 nm après réaction avec l'ODPA. Pour la réaction avec le cis platine, une solution d'ODPA à 1.4 mg/mL et un tampon phosphate (pH 6.8) sont préparés. Le sous-nageant est dilué par 5. 140 μΐ, de cette solution est ajoutée à 200 μΐ, de tampon et 100 μΐ, d'ODPA. La solution résultante est chauffée à 100°C pendant 15 min. Une fois la réaction finie et le retour à température ambiante, 560 μΐ^ de DMF sont ajoutés. La solution finale est filtrée puis analysée par UV-visible.
Exemple 13 : 50 μιηοΐ (Gd3+) d'AGuIX® ont été redispersés dans 125 μΐ, d'eau ultra-pure afin d'obtenir une solution à 400 mM ([Gd3+]). 3,1 mg de cis platine sont placés dans un flacon de 2,5 mL. 1 ,2 mL d'eau ultra-pure sont ajoutés au flacon qui est agité. Le cis platine n'étant pas très soluble à température ambiance, il est nécessaire de chauffer à 40°C jusqu'à dissolution complète. Une solution à 2,5 g/L de cis platine est alors obtenue, et est protégée de la lumière par de l'aluminium. 36 μΐ^ de cette solution sont ensuite ajoutés à la solution d'AGuIX® ainsi que 339 μΐ, d'eau ultra-pure. Le flacon est placé sous agitation pendant 30 minutes à l'abri de la lumière. Une solution à 100 mM en gadolinium, et 180 mg/L en cis platine est donc obtenue.
Cette solution est placée dans un Vivaspin® 3 kDa, et un cycle de filtration tangentielle est effectué pour obtenir un surnageant de 160 μί. Le sous-nageant est analysé par UV-visible. Le cis platine est détectable par absorption UV/VIS à une longueur d'onde de 706 nm après réaction avec l'ODPA. Pour la réaction avec le cis platine, une solution d'ODPA à 1.4 mg/mL et un tampon phosphate (pH 6.8) sont préparés. Le sous-nageant est dilué par 5. 140 de cette solution sont ajoutés à 200 de tampon et 100 μΐ, d'ODPA. La solution résultante est chauffée à 100°C pendant 15 min. Une fois la réaction finie et le retour à température ambiante, 560 μΐ^ de DMF sont ajoutés. La solution finale est filtrée puis analysée par spectrophotométrie UV7VIS.
Exemple 14 : 50 μιηοΐ (Gd3+) d'AGuIX® ont été redispersés dans 125 μΐ, d'eau ultra-pure afin d'obtenir une solution à 400 mM ([Gd3+]). 3,1 mg de cis platine sont placés dans un flacon de 2,5 mL. 1,2 mL d'eau ultra-pure est ajouté au flacon qui est agité. Le cis platine n'étant pas très soluble à température ambiance, il est nécessaire de chauffer à 40°C jusqu'à dissolution complète. Une solution à 2,5 g/L de cis platine est alors obtenue, et est protégée de la lumière par de l'aluminium. 72 μΐ^ de cette solution sont ensuite ajoutés à la solution d'AGuIX® ainsi que 303 μΐ, d'eau ultra-pure. Le flacon est placé sous agitation pendant 30 minutes à l'abri de la lumière. Une solution à 100 mM en gadolinium, et 360 mg/L en cis platine est donc obtenue.
Cette solution est placée dans un Vivaspin® 3 kDa, et un cycle de filtration tangentielle est effectué pour obtenir un surnageant de 160 μΐ,. Le sous-nageant est analysé par UV-visible. Le cis platine est détectable par absorption UV7VIS à une longueur d'onde de 706 nm après réaction avec l'ODPA. Pour la réaction avec le cis platine, une solution d'ODPA à 1.4 mg/mL et un tampon phosphate (pH 6.8) sont préparésUne Le sous-nagent est dilué par 5. 140 μΐ, de cette solution sontajoutés à 200 μΐ, de tampon et 100 μΐ, d'ODPA. La solution résultante est chauffée à 100°C pendant 15 min. Une fois la réaction finie et le retour à température ambiante, 560 μΐ^ de DMF est ajouté. La solution finale est filtrée puis analysé par UV-visible. Exemple 15 : 50 μιηοΐ (Gd3+) d'AGuIX® ont été redispersés dans 125 μΐ, d'eau ultra-pure afin d'obtenir une solution à 400 mM ([Gd3+]). 2.8 mg de cis platine sont placés dans un flacon de 2,5 mL. 1,1 mL d'eau ultra-pure sont ajoutés au flacon qui est agité. Le cis platine n'étant pas très soluble à température ambiance, il est nécessaire de chauffer à 40°C jusqu'à dissolution complète. Une solution à 2,5 g/L de cis platine est alors obtenue, et est protégée de la lumière par de l'aluminium. 142 μΐ^ de cette solution sont ensuite ajoutés à la solution d'AGuIX® ainsi que 233 μΐ, d'eau ultra-pure. Le flacon est placé sous agitation pendant 30 minutes à l'abri de la lumière. Une solution à 100 mM en gadolinium, et 720 mg/L en cis platine est donc obtenue.
Cette solution est placée dans un Vivaspin® 3 kDa, et un cycle de filtration tangentielle est effectué pour obtenir un surnageant de 140 μί. Le sous-nageant est analysé par UV-visible. Le cis platine est détectable par absorption UV/VIS à une longueur d'onde de 706 nm après réaction avec l'ODPA. Pour la réaction avec le cis platine, une solution d'ODPA à 1.4 mg/mL et un tampon phosphate (pH 6.8) sont préparés. Le sous-nageant est dilué par 5. 140 de cette solution sont ajoutés à 200 μΐ^ de tampon et 100 μΐ^ d'ODPA. La solution résultante est chauffée à 100°C pendant 15 min. Une fois la réaction finie et le retour à température ambiante, 560 μΐ^ de DMF sont ajoutés. La solution finale est filtrée puis analysé par UV- visible.
Exemple 16 (comparatif): Une solution de cis platine à 720 mg/L est préparée selon le mode opératoire décrit dans l'exemple 15 en remplaçant la solution d'AGuIX® par de l'eau ultrapure.
Exemple 17 : 50 μιηοΐ (Gd3+) d'AGuIX® ont été redispersés dans 125 μΐ, d'eau ultra-pure afin d'obtenir une solution à 400 mM ([Gd3+]). 2.8 mg de cis platine sont placés dans un flacon de 2,5 mL. 1,1 mL d'eau ultra-pure sont ajoutés au flacon qui est agité. Le cis platine n'étant pas très soluble à température ambiance, il est nécessaire de chauffer à 40°C jusqu'à dissolution complète. Une solution à 2,5 g/L de cis platine est alors obtenue, et est protégée de la lumière par de l'aluminium. 229 μΐ, de cette solution sont ensuite ajoutés à la solution d'AGuIX® ainsi que 146 μΐ, d'eau ultra-pure. Le flacon est placé sous agitation pendant 30 minutes à l'abri de la lumière. Une solution à 100 mM en gadolinium, et 1160 mg/L en cis platine est donc obtenue.
Cette solution est placée dans un Vivaspin® 3 kDa, et un cycle de filtration tangentielle est effectué pour obtenir un surnageant de 160 μΐ,. Le sous-nageant est analysé par UV-visible. Le cis platine est détectable par absorption UV7VIS à une longueur d'onde de 706 nm après réaction avec l'ODPA. Pour la réaction avec le cis platine, une solution d'ODPA à 1.4 mg/mL et un tampon phosphate (pH 6.8) sont préparés. Le sous-nageant est dilué par 5. 140 de cette solution sont ajoutés à 200 de tampon et 100 μΐ, d'ODPA. La solution résultante est chauffée à 100°C pendant 15 min. Une fois la réaction finie et le retour à température ambiante, 560 μΐ^ de DMF sont ajoutés. La solution finale est filtrée puis analysé par UV-visible.
Résultats (exemples 12, 13, 14, 15 et 17)
Les exemples 12, 13, 14, 15 et 17 (Cis Platine à 120-180-360-720-1160 mg/L) sont analysés par DLS (échantillons dilués par 10) avec un laser à 633 nm. Les diamètres hydrodynamiques respectifs en nombre sont : 3,8; 3,7; 3,8; 3,4 ; 3,7 nm. Ils sont supérieurs au diamètre de 3.2 nm obtenu pour les nanoparticules AGuIX® indiquant une interaction en surface des nanoparticules avec la cis platine.
Exemple 18 (comparatif) : Une solution de cis platine à 1160 mg/L est préparée selon le mode opératoire décrit dans l'exemple 15 en remplaçant la solution d'AGuIX® par de l'eau ultra- pure.
Résultats exemples 15/16 et 17/18
La figure 13 représente l'absorbance des sous-nageants des exemples 12, 13 et 14 après traitements tels que décrits dans les exemples.
Les figures 14 et 15 représentent respectivement les spectres d'absorption des sous-nageants des solutions des exemples 15 et 16, et des solutions des exemples 17 et 18. Ces données montrent que le cis platine s'adsorbe à la surface des nanoparticules jusqu'à une concentration d'environ 240 mg.L"1 (Figure 16). En effet, avant cette concentration limite le signal détecté dans les sous-nageants traités à l'ODPA par spectrophotométrie UV/VIS à 706 nm n'est pas modifié. Pour une solution de nanoparticules AGuIX® à 100 mM ([Gd3+]) correspondant à 100 g/L de nanoparticules, on observe une rétention du cis platine jusqu'à une concentration minimale de 240 mg/L ce qui correspond à un taux de charge massique supérieur à 2.4 mg/g de nanoparticules (Figure 16). Exemple 19 : Nanoparticules à base de polysiloxane et de chélates libres pour la délivrance de cis platine
Pour la synthèse de ces nanoparticules, 6,187 mL (26.17 mmol) d'APTES sont ajoutés à 90 mL de diéthylène glycol. La solution est agitée pendant 1 h à température ambiante avant l'ajout de 10 g (17.45 mmol) de DOTAGA anhydride. La solution est laissée sous agitation pour 5 jours. A la suite de cela, 7.952 mL de TEOS (34.90 mmol) sont ajoutés à la solution qui est agitée pendant 1 heure. Puis, 900 mL d'eau ultrapure sont ajoutés avant un chauffage à 50°C sous agitation pendant 18 h. La solution est ensuite concentrée à 200 mL sur cassette Vivafiow avec des membranes de seuil de coupure 5 kDa. Le pH est ajusté à 2 par ajout d'acide chlorhydrique. La solution est purifiée d'un facteur 50 par Vivafiow avant d'être neutralisée à pH 7.4 par addition contrôlée de soude 1 M. La solution est filtrée puis lyophilisée. Après re-dispersion dans l'eau, les nanoparticules présentent un diamètre hydrodynamique de 5.2 nm.
50 μιηοΐ (DOTAGA) de nanoparticules de silice (62.5 mg) ont été re-dispersés dans 141 d'eau ultra-pure afin d'obtenir une solution à 354 mM en DOTAGA et 443 mg/L. 3 mg de cis platine sont placés dans un flacon de 2,5 mL. 1.2 mL d'eau ultra-pure sont ajoutés au flacon qui est agité. Le cis platine n'étant pas très soluble à température ambiance, il est nécessaire de chauffer à 40°C jusqu'à dissolution complète. Une solution à 2,5 g/L de cis platine est alors obtenue, et est protégée de la lumière par de l'aluminium. 229 de cette solution sont ensuite ajoutés à la solution de nanoparticules de silice ainsi que 130 μΐ, d'eau ultra-pure. Le flacon est placé sous agitation pendant 30 minutes à l'abri de la lumière. Une solution à 100 mM en chélate libre (125 g/L en nanoparticules), et 1160 mg/L en cis platine est donc obtenue.
Cette solution est placée dans un Vivaspin® 3 kDa, et un cycle de filtration tangentielle est effectué pour obtenir un sur-nageant de 200 μΐ,. Le sous-nageant est analysé par UV-visible. Le cis platine est détectable par absorption UV/VIS à une longueur d'onde de 706 nm après réaction avec l'ODPA. Pour la réaction avec le cis platine, une solution d'ODPA à 1.4 mg/mL et un tampon phosphate (pH 6.8) sont préparés. Le sous-nageant est dilué par 5. 140 de cette solution sont ajoutés à 200 μΐ, de tampon et 100 μΐ, d'ODPA. Cette nouvelle solution est mise à chauffer à 100°C pendant 15 min. Une fois la réaction finie et le retour à température ambiante, 560 μΐ^ de DMF sont ajoutés. La solution finale est filtrée puis analysé par UV- visible. La figure 17 représente les spectres d'absorption des sous-nageants des solutions des exemples 18 et 19. On peut observer dans les sous-nageants un signal plus faible pour le cis platine ajouté à la solution de nanoparticules de silice. Le signal à 706 nm des deux spectres UV permet d'estimer une rétention d'une concentration en cis platine de 260 mg/L pour une solution de nanoparticules à 125 g/L correspondant à un taux de charge massique de 2.1 mg/g de nanoparticules.
Exemple 20 : Possibilité de varier le taux de charge en modifiant la surface des nanoparticules par chélation d'ions bismuth.
Les nanoparticules décrites dans l'exemple 19 sont dispersées dans l'eau (283 mg, 227 μιηοΐ en DOTAGA) afin d'avoir une concentration en DOTAGA d'environ 200 mM. Le pH de la solution est ajusté à 5.5 par ajout de NaOH. 817 d'une solution de B1CI3 à 250 mM dans HC1 6M sont ajoutés lentement en 3 fois sous agitation à une température de 70°C pour accélérer la complexation. Entre chaque ajout, le pH est rajusté à 5.5 par ajout lent d'une solution de soude 10 M. La solution est ensuite chauffée à 80°C pendant 1 heure après le dernier ajout. A la suite de cela, de l'eau ultrapure est ajoutée jusqu'à atteindre une concentration en chélate de 100 mM à un pH de 5.5. La solution est ensuite chauffée à 80°C pendant 18 h. L'excès de Bi3+ est éliminé par fïltration tangentielle, puis la solution est neutralisée pour atteindre un pH de 7 par ajout de soude avant fïltration sur membrane 0.2 μιη et lyophilisation. Après re-dispersion dans l'eau, les nanoparticules présentent un diamètre hydrodynamique de 6.0 nm.
30 μιηοΐ d'AGuIX@DOTA@Bi (Bi3+) (67.8 mg) ont été re-dispersées dans 75 μΐ, d'eau ultra-pure afin d'obtenir une solution à 400 mM (904 g/L en nanoparticules). 3 mg de cis platine sont placés dans un flacon de 2,5 mL. 1.2 mL d'eau ultra-pure sont ajoutés au flacon qui est agité. Le cis platine n'étant pas très soluble à température ambiance, il est nécessaire de chauffer à 40°C jusqu'à dissolution complète. Une solution à 2,5 g/L de cis platine est alors obtenue, et est protégée de la lumière par de l'aluminium. 118 μί de cette solution sont ensuite ajoutés à la solution d'AGuIX@DOTA@Bi ainsi que 107 μΐ, d'eau ultra-pure. Le flacon est placé sous agitation pendant 30 minutes à l'abri de la lumière. Une solution à 100 mM en bismuth (226 g/L en nanoparticules), et 1000 mg/L en cis platine est donc obtenue. Cette solution est placée dans un Vivaspin® 3 kDa, et un cycle de fïltration tangentielle est effectué pour obtenir un surnageant de 80 μί. Le sous-nageant est analysé par UV-visible. Le cis platine est détectable par absorption UV7VIS à une longueur d'onde de 706 nm après réaction avec l'ODPA. Pour la réaction avec le cis platine, une solution d'ODPA à 1.4 mg/mL et un tampon phosphate (pH 6.8) sont préparés. Le sous-nageant est dilué par 5. 140 de cette solution sont ajoutés à 200 de tampon et 100 μΐ, d'ODPA. Cette nouvelle solution est mise à chauffer à 100°C pendant 15 min. Une fois la réaction finie et le retour à température ambiante, 560 μΐ^ de DMF sont ajoutés. La solution finale est filtrée puis analysé par UV- visible. Résultats des exemples 18 et 20
La figure 18 représente les spectres d'absorption des sous-nageants des solutions des exemples 18 et 20.
Comme le montre la figure 18, la chélation du bismuth à la surface des nanoparticules entraine une non rétention du cis platine à la surface des nanoparticules prouvant que des changements sur le nombre d'éléments métalliques chélatés à la surface des nanoparticules permet de faire varier le taux de charge des nanoparticules.

Claims

REVENDICATIONS
Procédé de préparation d'un nanovecteur pour la délivrance de substances actives chez l'homme ou l'animal, ledit procédé comprenant le mélange de deux solutions administrables chez l'homme ou l'animal:
a. une première solution comprenant des nanoparticules, lesdites nanoparticules étant choisies parmi des nanoparticules à base de polysiloxane, d'un diamètre moyen inférieur à 10 nm, de préférence inférieur à 5 nm, et
b. une deuxième solution comprenant une substance active ou un mélange de substances actives choisies parmi les molécules organiques d'une masse moléculaire comprise entre 2 et 40% de la masse de ladite nanoparticule, de préférence entre 5 et 25% de la masse de ladite nanoparticule,
dans des conditions de ratios de concentrations, de pH, et de température permettant une interaction par physisorption des substances actives à la surface desdites nanoparticules.
Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le ratio de concentration massique [substances actives dans la deuxième solution] : [nanoparticules dans la première solution] est supérieur à 0,5 mg/g, de préférence supérieur à lmg/g, et en particulier compris entre 0.5 mg/g et 100 mg/g.
Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les substances actives sont choisies parmi les petites molécules organiques d'une masse molaire inférieure à 5000, de préférence comprise entre 100 et 2000 g.mole"1.
Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les substances actives sont choisies parmi l'une des substances anti-cancéreuses suivantes : actinomycine, acide rétinoique all-trans, azacitidine, azathioprine, bléomycine, bortezomib, carboplatine, capecitabine, cisplatine, chlorambucil, cyclophosphamide, cytarabine, daunorubicine, docetaxel, doxifluridine, doxorubicine, epirubicine, epothilone, etoposide, fluorouracil, gemcitabine, hydroxyureal, darubicine, imatinib, irinotecane, mechlorethamine, mercaptopurine, methotrexate, mitoxantrone, oxaliplatine, paclitaxel, pemetrexed, teniposide, tioguanine, topotecan, valrubicin, vemurafenib, vinblastine, vincristine, vindesine. lenalidomide, ibrutinib, abiratérone, erlotinib, everolimus, nilotinib, sunitinib, sorafénib, goserelin, nedaplatine, laboplatine et heptaplatine, ou leurs mélanges, et de préférence parmi la doxorubicine, le peptide TATE et le cis platine ou leurs mélanges.
Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant une étape de purification des nanovecteurs obtenus après mélange des solutions, de sorte à éliminer les éventuelles substances actives restées libres en solution, et la récupération des nanovecteurs comprenant des nanoparticules à la surface desquelles sont liées les substances actives par physisorption.
Nanovecteur pour la délivrance de substances actives chez l'homme, comprenant une nanoparticule à la surface de laquelle sont liées des substances actives par physisorption, caractérisé en ce que ladite nanoparticule est choisie parmi les nanoparticules à base de polysiloxane, d'un diamètre moyen inférieur à 10 nm, de préférence inférieur à 5 nm, et les substances actives sont choisies parmi les molécules organiques d'une masse moléculaire comprise entre 2 et 40% de la masse totale de ladite nanoparticule, de préférence entre 5 et 25% de la masse totale de ladite nanoparticule.
Nanovecteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le taux de charge exprimé en milligramme de substances actives par gramme de nanovecteurs est supérieur à 0,5 mg/g, de préférence compris entre 1 mg/g et 100 mg/g.
Nanovecteur selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que ladite nanoparticule comprend :
a. des polysiloxanes, avec un rapport massique en silicium d'au moins 8% de la masse totale de la nanoparticule, de préférence entre 8% et 50% de la masse totale de la nanoparticule,
b. des agents chélatants, de préférence dans une proportion comprise entre 5 et 100, et de préférence entre 5 et 20 par nanoparticule,
c. le cas échéant, des éléments métalliques, par exemple dans une proportion comprise entre 5 et 100, et de préférence entre 5 et 20 par nanoparticule, lesdits éléments métalliques étant complexés aux agents chélatants.
9. Nano vecteur selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la nanoparticule est de formule (I) suivante :
Sin [0]m [OH]0 [Chi]a [Ch2]b [Ch3]c [My+]d [Dz+]e [GfJf (I)
dans laquelle:
· n est compris entre 20 et 5000 préférentiellement entre 20 et 200.
• m est supérieur à n et inférieur à 4 n
• o est compris entre 0 et 2 n
• Chi, Ch2 et Ch3 sont des agents chélatants, identiques ou différents, reliés aux Si des polysiloxanes par une liaison covalente Si-C ; a, b et c sont des entiers compris entre 0 et n et a + b + c est inférieur ou égal à n, de préférence a + b + c est compris entre 5 et 100, par exemple entre 5 et 20,
• My+ et Dz+ sont des cations métalliques, identiques ou différents entre eux avec y et z=l à 6 ; d et e sont des entiers compris entre 0 et a + b + c, et d + e est inférieur ou égal à a + b + c,
· Gf sont des greffons de ciblage, identiques ou différents entre eux, reliés chacun au
Si par une liaison Si-C et issus du greffage d'une molécule de ciblage permettant le ciblage des nanoparticules vers des tissues biologiques d'intérêt, par exemple vers des tissus tumoraux, f est un entier compris entre 0 et n. 10. Nano vecteur selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le ou les agents chélatants sont obtenus par greffage sur la nanoparticule de l'une des molécules complexantes suivantes DOTA, DTP A, EDTA, EGTA, BAPTA, NOTA, DOTAGA, and DTPABA, ou leurs mélanges. 11. Nanovecteur selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un élément métallique choisi par les éléments de numéro atomique Z élevé, par exemple choisi parmi le gadolinium, le bismuth ou leurs mélanges.
12. Nanovecteur selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que ladite nanoparticule est une nanoparticule à base de polysiloxane d'un diamètre moyen compris entre 1 et 5 nm, comprenant le gadolinium complexé à l'agent chélatant obtenu par greffage de DOTAGA sur la nanoparticule.
13. Nanovecteur selon l'une des revendications 6 à 12, caractérisé en ce que la substance active est choisie parmi les petites molécules organiques d'une masse molaire inférieure à
5000, de préférence comprise entre 100 et 2000 g.mol-1.
14. Nanovecteur selon l'une des revendications 6 à 13, caractérisé en ce que lesdites nanoparticules comprennent des agents de ciblage greffés aux polysiloxane de manière covalente et permettant le ciblage actifs de zones biologiques d'intérêt. 15. Nanovecteur selon l'une des revendications 6 à 14, caractérisé en ce qu'il est susceptible d'être obtenu par le procédé selon l'une des revendications 1 à 5.
16. Nanovecteur selon l'une des revendications 6 à 14, pour son utilisation pour le traitement du cancer chez l'homme ou l'animal.
17. Nanovecteur pour son utilisation selon la revendication 16, caractérisé en ce que ladite substance active est choisie parmi les substances anti-cancéreuses, et en particulier les substances cyto toxiques.
18. Nanovecteur pour son utilisation selon les revendications 16 ou 17, caractérisé en ce que ladite substance anti-cancéreuse est choisie parmi les substances suivantes : actinomycine, acide rétinoique all-trans, azacitidine, azathioprine, bléomycine, bortezomib, carboplatine, capecitabine, cisplatine, chlorambucil, cyclophosphamide, cytarabine, daunorubicine, docetaxel, doxifluridine, doxorubicine, epirubicine, epothilone, etoposide, fluorouracil, gemcitabine, hydroxyureal, darubicine, imatinib, irinotecane, mechlorethamine, mercaptopurine, methotrexate, mitoxantrone, oxaliplatine, paclitaxel, pemetrexed, teniposide, tioguanine, topotecan, valrubicin, vemurafenib, vinblastine, vincristine, vindesine. lenalidomide, ibrutinib, abiratérone, erlotinib, everolimus, nilotinib, sunitinib, sorafénib, goserelin, nedaplatine, laboplatine et heptaplatine, ou leurs mélanges, et de préférence parmi la doxorubicine, le peptide TATE et le cis platine ou leurs mélanges.
19. Nanovecteur pour son utilisation selon l'une des revendications 16 à 18, caractérisé que la nanoparticule comprend des chélates d'élément de numéro atomique supérieur à 40, à effet radiosensibilisant, et en ce que l'administration d'une dose efficace dudit nanovecteur chez le sujet à traiter permet un traitement du cancer par effet combiné de chimiothérapie et radiothérapie.
20. Nanovecteur pour son utilisation selon l'une des revendications 16 à 19, caractérisé que la nanoparticule comprend des chélates d'élément métalliques lesdits éléments métalliques étant choisies pour une utilisation en imagerie par résonance magnétique, scanner, ou scintigraphie, et en ce que l'administration d'une dose efficace dudit nanovecteur chez le sujet à traiter permet le traitement du cancer par chimiothérapie et le suivi de l'action curative du traitement.
21. Solution pharmaceutique injectable comprenant un nanovecteur selon l'une des revendications 6 à 15, et au moins un excipient pharmaceutiquement acceptable.
22. Solution pharmaceutique injectable selon la revendication 21, caractérisé en ce que le nanovecteur comprend un élément de numéro atomique Z élevé supérieur à 40, de préférence le bismuth ou le gadolinium, et en ce que ledit élément à Z élevé est à une concentration comprise entre 10 et 200 mM dans ladite solution.
23. Solution pharmaceutique injectable selon l'une des revendications 21 à 22, caractérisée en ce que la substance active du nanovecteur est choisie parmi la doxorubicine, le cis-platine et le peptide TATE.
24. Solution pharmaceutique injectable selon l'une des revendications 21 à 23, caractérisée en ce qu'elle est directement obtenue par le procédé selon l'une des revendications 1 à 5.
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