用兒茶酚功能化的磁性納米顆粒、其制備和用途制造技術

描述了磁性納米顆粒，其表面用兒茶酚功能化；和構建體，所述構建體包含封裝在生物相容的聚合物基質中的多個所述納米顆粒，其中具有治療作用的分子任選地被分散，所述聚合物基質任選地轉而被進一步功能化；還描述了免疫系統的細胞，所述免疫系統的細胞并入所述聚合物構建體以引起它們的工程化。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】專利
本專利技術涉及功能化的納米顆粒、其制備以及其用途的領域。現有技術已知磁鐵礦(magnetite)是具有鐵磁特性的礦物質，其化學式是Fe3O4(有時也寫作FeO·Fe2O3)。眾所周知，呈納米顆粒形式即具有范圍從幾納米到幾十納米的尺寸的磁鐵礦，如果被浸沒在無線電波范圍內的可變磁場中，與電磁場相互作用，且然后向其周圍的事物釋放熱能，因此產生所謂的過熱作用或磁過熱療法。在腫瘤學中，開發過熱療法以改進化學療法或放射療法的功效；事實上，將實體瘤的溫度升高在41℃和45℃之間誘導了腫瘤細胞的凋亡；通常，這借助于用達到適當溫度并且在受到腫瘤塊影響的部位附近循環的液體洗滌來應用。近期，采用了天線，所述天線直接插入到腫瘤塊中，產生微波，并且因此與水的偶極分子相互作用，產生過熱。這些治療通常是極具侵入性的并且具有差的功效(在第一種情況下)，并且在第二種情況下沒有避免可能的負面作用諸如轉移的風險、組織壞死等。使用到達緊鄰腫瘤組織處或優選地滲透進入癌細胞的磁性納米顆粒，克服以上問題并且實現高效的過熱作用是可能的，所述過熱作用以細胞水平被定位。將納米結構特定地遞送到實體瘤的腫瘤細胞中、或病理組織上或諸如阿爾茨海默病的淀粉樣斑塊的部位上、或多發性硬化的受損組織上，以有效的方式并且無副作用地傳遞多個配合的治療諸如過熱療法和藥理學治療因此是可能的。在文獻中，存在雜化的無機聚合物或蛋白納米顆粒的許多實例，所述雜化的無機聚合物或蛋白納米顆粒包含生物相容的納米顆粒磁鐵礦核心以及為聚合物或蛋白的包衣，所述包衣可能裝載有藥物并且在表面上用合適的靶向劑功能化。這些納米顆粒是潛在的治療診斷劑，其中在電磁EM場的作用下產生熱的能力(過熱作用)、藥物遞送(DD)的可能性以及在其與成像技術(MRI)作用期間被識別出的能力被協同地組合。國際專利申請WO 2004/071386描述了由單層或雙層脂質體微膠囊組成的化合物，其含有磁性納米顆粒和生物活性分子，具有到達并治療肝臟腫瘤的主要目標。在歐洲專利EP 1 979 365中，申請人已描述了由用雙功能分子功能化的納米級磁性顆粒組成的構建體，其中所述分子的一端與磁性顆粒的表面結合，而另一端是游離的并且因此能夠與用于在制藥和診斷領域中使用的復合單元諸如生物聚合物、環糊精、抗體和藥物反應，允許獲得納米顆粒/粘合劑復合物，其中存在納米顆粒的完全且緊實的包衣而不顯著改變依賴于其的特性(例如光學或磁性特性)。隨后的專利EP 2 117 600描述了構建體，其中功能化的顆粒與在以上專利EP 1 979 365中描述的那些類似，用聚合物包覆，其中具有藥理特性的分子可能已被分散。(姓名為同一申請人的)歐洲專利申請2 512 992還描述了多元醇合成方法，其允許容易地獲得具有均勻且受控制的尺寸的磁鐵礦納米顆粒(其因此具有高的過熱療法功效)。因此，如可以看出的，在文獻中已經提出許多解決方案用于解決在體內選擇性地指導顆粒的問題，所述顆粒能夠通過單獨地或與傳統藥物聯合地應用過熱療法而執行治療作用；但是，已知的產品由于多種尚未克服的問題而未完全滿足用納米結構實現腫瘤和其他疾病的有效治療的應用需求。第一個問題是納米結構的特異性，事實上，從文獻已知，雜化的無機聚合物/蛋白顆粒當被全身施用時從網狀內皮系統快速消除(網狀細胞、巨噬細胞、枯否氏細胞(Kupffer cell))。因此，納米結構的清除是以全身水平的納米治療診斷治療的無效的原因；已經進行多種嘗試來克服該困難，包括用遞送單元諸如單克隆抗體、肽和活性分子(諸如糖等等)使納米顆粒聚合物/蛋白表面功能化，但是還是在這種情況下，大多數顆粒被網狀內皮系統消除，且僅少量到達有關部位：腫瘤組織和癌細胞。第一個問題的結果，第二個問題是到達腫瘤或病理組織的磁性顆粒的量可以證明不足以進行有效的過熱作用。最后，目前的納米治療診斷系統在生物流體中具有差的穩定性，并因此趨向于形成不可能滲透至腫瘤塊中或逾越完整的血腦屏障的大的聚集體(高至超過500-1000nm)，這使靶細胞中這些系統的特定靶向性變得更差，進一步限制了治療的效率。從文獻已知的是，免疫系統內的T淋巴細胞是抗腫瘤應答的主要角色。T淋巴細胞由于它們的被稱為TCR的特異性受體而能夠選擇性地識別腫瘤細胞。只有抗原通過由單核細胞、巨噬細胞、樹突細胞、朗格漢斯細胞(Langerhans cell)、小神經膠質細胞或還有B淋巴細胞代表的細胞來呈遞時，才可以發生T淋巴細胞通過各自的腫瘤抗原肽的活化。對于有效的T淋巴細胞活化而言，除了抗原之外，還需要膜信號和可溶性信號。在可溶性信號中，最強有力的活化因子是白細胞介素2(IL-2)，而在膜信號中，最強有力的是分子B7。腫瘤被識別后，其通過多種機制被淋巴細胞破壞，在這些機制中，主要的機制是：與穿孔素關聯的細胞毒性機制(cytotoxic machinery)和與Fas配體關聯的細胞毒性機制。黑素瘤是與由T淋巴細胞介導的強烈的局部免疫應答相關的第一腫瘤之一，并且這些年來，證明強烈的T-淋巴細胞應答與較好的預后相關已成為可能。通過納米顆粒的使用，開發一種新的定制的抗癌策略是可能的，該抗癌策略基于專門殺傷腫瘤的裝備有納米顆粒的T淋巴細胞的使用，所述T淋巴細胞在通過激光/電磁場活化后易于擊中腫瘤。此外，文獻廣泛地描述了在神經系統的疾病諸如多發性硬化、阿爾茨海默病中由免疫系統、并且特別地由淋巴細胞和炎性細胞發揮的作用。多發性硬化確實是自體免疫性疾病的原型，在其發病機理中，由T淋巴細胞發揮關鍵作用(Elliot M.Frohman,M.D.,Michael K.Racke,M.D.,和Cedric S.Raine,N Engl J Med 2006；354:942-955)。特別地，能夠產生重要的炎性細胞因子諸如干擾素-γ和淋巴毒素的T-輔助細胞(稱為I型T-輔助細胞(Th1))，還有T淋巴細胞CD8、B淋巴細胞和單核細胞系的免疫細胞是非常重要的。另外，在阿爾茨海默病中(Henry W.Querfurth，和Frank M.LaFerla,N Engl J Med 2010；362:329-344)，重要的致病作用通過涉及以下的炎性機制來進行：由于淀粉樣蛋白通過小神經膠質細胞和星形膠質細胞產生白細胞介素1、白細胞介素6、腫瘤壞死因子α；因此，根據本專利技術的納米顆粒還能夠在這些疾病的治療中發揮重要作用。附圖簡述圖1示出用以STEM模式的場發射槍掃描顯微鏡拍攝的、通過在聚合物基質內的根據本專利技術的納米顆粒取得的典型的簇形成。圖2示出磁性顆粒和金納米棒的混合物構建體。圖3示意性地示出由磁鐵礦的納米顆?；虼盆F礦和金納米棒組成的并且包覆有嵌段聚合物PLGA-b-PEG-COOH的構建體模型。圖4示出根據本專利技術的納米結構構建體的逐步制備過程的布局。圖5示出用于純化和選擇淋巴細胞的過程的布局。圖6示出用光學顯微鏡拍攝的裝載有根據本專利技術的納米顆粒的單核細胞/巨噬細胞的照片。圖7和圖8示出與NH2-PEG-COOH軛合的聚合物PLGA-NHS的1H-NMR。圖9示出根據本專利技術的產物的UV-Vis光譜。圖10示出對根據本專利技術的產物進行的BCA測試。專利技術概述描述了磁性納米顆粒，其表面用兒茶酚功能化；和構建體，所述構建體包含封裝本文檔來自技高網...

【技術保護點】
磁性納米顆粒，所述磁性納米顆粒的表面用兒茶酚功能化，并且其中所述磁性顆粒由納米級磁鐵礦顆粒組成。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.01.07 IT FI2014A0000031.磁性納米顆粒，所述磁性納米顆粒的表面用兒茶酚功能化，并且其中所述磁性顆粒由納米級磁鐵礦顆粒組成。2.構建體，所述構建體包含封裝在生物相容的聚合物基質中的多個根據權利要求1所述的納米顆粒，其中具有治療作用的分子任選地被分散。3.根據權利要求2所述的構建體，所述構建體還包含多個金納米棒。4.根據權利要求2和3所述的構建體，其中所述生物相容的聚合物基質由生物可降解的共聚物組成。5.根據權利要求5所述的構建體，其中所述生物可降解的共聚物選自：生物可降解的納米膠束、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯和聚谷氨酸、聚醚胺和聚谷氨酸芐酯。6.根據權利要求5所述的構建體，其中所述生物可降解的納米膠束由聚乳酸-乙醇酸共聚物和聚乙二醇羧酸酯(PLGA-b-PEG-COOH)組成，具有式(I)其中m＝[117-330]；n＝[117-330]；p＝[60-100]。7.根據權利要求2所述的構建體，其中所述具有治療作用的分子選自：抗癌劑、過氧亞硝基清除劑、超氧化物歧化酶抑制劑、維甲酸、細胞因子、阿司匹林。8.根據權利要求6所述的構建體，其中所述膠束的片段PEG-COOH的末端羧基用單克隆抗體、蛋白、肽或感興趣的活性分子進一步功能化，用于通過細胞過表達物的特異性識別。9.根據權利要求8所述的構建體，其中所述抗體選自hEGR、hEGFR、IgG、moAb。10.一種用于制備根據權利要求2-6所述的構建體的方法，其...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吉奧瓦尼·巴迪，科斯坦薩·拉瓦格利，馬羅·康默斯弗蘭奇尼，馬里奧·米爾科·德里奧斯，瑪莉莎·貝納加諾，馬克·比托斯，
申請(專利權)人：卡羅比亞意大利共同股份公司，
類型：發明
國別省市：意大利;IT