CZ308874B6 - Method of preparing nanocrystals with increased bioavailability and prepared nanocrystals - Google Patents
Method of preparing nanocrystals with increased bioavailability and prepared nanocrystals Download PDFInfo
- Publication number
- CZ308874B6 CZ308874B6 CZ2018591A CZ2018591A CZ308874B6 CZ 308874 B6 CZ308874 B6 CZ 308874B6 CZ 2018591 A CZ2018591 A CZ 2018591A CZ 2018591 A CZ2018591 A CZ 2018591A CZ 308874 B6 CZ308874 B6 CZ 308874B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- nanocrystals
- preparation
- camptothecin
- curcumin
- acid
- Prior art date
Links
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 title claims abstract description 70
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- VFLDPWHFBUODDF-FCXRPNKRSA-N curcumin Chemical compound C1=C(O)C(OC)=CC(\C=C\C(=O)CC(=O)\C=C\C=2C=C(OC)C(O)=CC=2)=C1 VFLDPWHFBUODDF-FCXRPNKRSA-N 0.000 claims abstract description 72
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 43
- 229940109262 curcumin Drugs 0.000 claims abstract description 36
- 235000012754 curcumin Nutrition 0.000 claims abstract description 36
- 239000004148 curcumin Substances 0.000 claims abstract description 36
- VFLDPWHFBUODDF-UHFFFAOYSA-N diferuloylmethane Natural products C1=C(O)C(OC)=CC(C=CC(=O)CC(=O)C=CC=2C=C(OC)C(O)=CC=2)=C1 VFLDPWHFBUODDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- VSJKWCGYPAHWDS-FQEVSTJZSA-N camptothecin Chemical compound C1=CC=C2C=C(CN3C4=CC5=C(C3=O)COC(=O)[C@]5(O)CC)C4=NC2=C1 VSJKWCGYPAHWDS-FQEVSTJZSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 33
- KLWPJMFMVPTNCC-UHFFFAOYSA-N Camptothecin Natural products CCC1(O)C(=O)OCC2=C1C=C3C4Nc5ccccc5C=C4CN3C2=O KLWPJMFMVPTNCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229940127093 camptothecin Drugs 0.000 claims abstract description 20
- VSJKWCGYPAHWDS-UHFFFAOYSA-N dl-camptothecin Natural products C1=CC=C2C=C(CN3C4=CC5=C(C3=O)COC(=O)C5(O)CC)C4=NC2=C1 VSJKWCGYPAHWDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000002577 cryoprotective agent Substances 0.000 claims abstract description 16
- PAEZRCINULFAGO-OAQYLSRUSA-N (R)-homocamptothecin Chemical class CC[C@@]1(O)CC(=O)OCC(C2=O)=C1C=C1N2CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 PAEZRCINULFAGO-OAQYLSRUSA-N 0.000 claims abstract description 15
- -1 cyclic amine Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 150000002829 nitrogen Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims abstract description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229960004768 irinotecan Drugs 0.000 claims description 14
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 claims description 13
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 claims description 13
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 claims description 13
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 claims description 13
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 13
- UCFGDBYHRUNTLO-QHCPKHFHSA-N topotecan Chemical compound C1=C(O)C(CN(C)C)=C2C=C(CN3C4=CC5=C(C3=O)COC(=O)[C@]5(O)CC)C4=NC2=C1 UCFGDBYHRUNTLO-QHCPKHFHSA-N 0.000 claims description 13
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 12
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 12
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229920001983 poloxamer Polymers 0.000 claims description 10
- 229960000303 topotecan Drugs 0.000 claims description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 claims description 6
- JCCCLGDYMMTBPM-HXDHBHDHSA-N C1=C(O)C(CN(C)C)=C2C=C(CN3C4=CC5=C(C3=O)COC(=O)[C@]5(OC(=O)C(C)ON=C3C5=C(C(=CC(=C5)[N+]([O-])=O)[N+]([O-])=O)C5=C(C=C(C=C53)[N+]([O-])=O)[N+]([O-])=O)CC)C4=NC2=C1 Chemical compound C1=C(O)C(CN(C)C)=C2C=C(CN3C4=CC5=C(C3=O)COC(=O)[C@]5(OC(=O)C(C)ON=C3C5=C(C(=CC(=C5)[N+]([O-])=O)[N+]([O-])=O)C5=C(C=C(C=C53)[N+]([O-])=O)[N+]([O-])=O)CC)C4=NC2=C1 JCCCLGDYMMTBPM-HXDHBHDHSA-N 0.000 claims description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- FUXVKZWTXQUGMW-FQEVSTJZSA-N 9-Aminocamptothecin Chemical compound C1=CC(N)=C2C=C(CN3C4=CC5=C(C3=O)COC(=O)[C@]5(O)CC)C4=NC2=C1 FUXVKZWTXQUGMW-FQEVSTJZSA-N 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- MWOPHYKKEDTKAZ-HKBQPEDESA-N delimotecan Chemical compound C1=C(OCCCNC(=O)CNC(=O)CNC(=O)CN)C=C2C(CC)=C(CN3C(C4=C([C@@](C(=O)OC4)(O)CC)C=C33)=O)C3=NC2=C1 MWOPHYKKEDTKAZ-HKBQPEDESA-N 0.000 claims description 4
- RVFGKBWWUQOIOU-NDEPHWFRSA-N lurtotecan Chemical compound O=C([C@]1(O)CC)OCC(C(N2CC3=4)=O)=C1C=C2C3=NC1=CC=2OCCOC=2C=C1C=4CN1CCN(C)CC1 RVFGKBWWUQOIOU-NDEPHWFRSA-N 0.000 claims description 4
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 claims description 3
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 claims description 3
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims description 3
- HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N alpha,alpha-trehalose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 claims description 3
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000012000 cholesterol Nutrition 0.000 claims description 3
- 229950003466 delimotecan Drugs 0.000 claims description 3
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 claims description 3
- GNOIPBMMFNIUFM-UHFFFAOYSA-N hexamethylphosphoric triamide Chemical compound CN(C)P(=O)(N(C)C)N(C)C GNOIPBMMFNIUFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229950002654 lurtotecan Drugs 0.000 claims description 3
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 claims description 3
- IBTISPLPBBHVSU-UVOOVGFISA-N namitecan Chemical compound C1=CC=C2C(\C=N\OCCN)=C(CN3C4=CC5=C(C3=O)COC(=O)[C@]5(O)CC)C4=NC2=C1 IBTISPLPBBHVSU-UVOOVGFISA-N 0.000 claims description 3
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 claims description 3
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N α-D-glucopyranosyl-α-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 3-azaniumyl-2-hydroxypropanoate Chemical compound NCC(O)C(O)=O BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 claims description 2
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 claims description 2
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 claims description 2
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N Trehalose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000008101 lactose Substances 0.000 claims description 2
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 claims description 2
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 229950006307 namitecan Drugs 0.000 claims description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 229940068965 polysorbates Drugs 0.000 claims description 2
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 claims description 2
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 claims description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims description 2
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UWKQSNNFCGGAFS-XIFFEERXSA-N irinotecan Chemical compound C1=C2C(CC)=C3CN(C(C4=C([C@@](C(=O)OC4)(O)CC)C=4)=O)C=4C3=NC2=CC=C1OC(=O)N(CC1)CCC1N1CCCCC1 UWKQSNNFCGGAFS-XIFFEERXSA-N 0.000 claims 2
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 claims 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims 1
- 235000001727 glucose Nutrition 0.000 claims 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 35
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 30
- GURKHSYORGJETM-WAQYZQTGSA-N irinotecan hydrochloride (anhydrous) Chemical compound Cl.C1=C2C(CC)=C3CN(C(C4=C([C@@](C(=O)OC4)(O)CC)C=4)=O)C=4C3=NC2=CC=C1OC(=O)N(CC1)CCC1N1CCCCC1 GURKHSYORGJETM-WAQYZQTGSA-N 0.000 description 17
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 16
- 229930153442 Curcuminoid Natural products 0.000 description 12
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 12
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 10
- 239000006070 nanosuspension Substances 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- RVGRUAULSDPKGF-UHFFFAOYSA-N Poloxamer Chemical compound C1CO1.CC1CO1 RVGRUAULSDPKGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 9
- 229960000502 poloxamer Drugs 0.000 description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 229960000779 irinotecan hydrochloride Drugs 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 4
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 4
- 230000001085 cytostatic effect Effects 0.000 description 4
- LNHWXBUNXOXMRL-VWLOTQADSA-N belotecan Chemical compound C1=CC=C2C(CCNC(C)C)=C(CN3C4=CC5=C(C3=O)COC(=O)[C@]5(O)CC)C4=NC2=C1 LNHWXBUNXOXMRL-VWLOTQADSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 3
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- ZVYVPGLRVWUPMP-FYSMJZIKSA-N exatecan Chemical compound C1C[C@H](N)C2=C(CN3C4=CC5=C(C3=O)COC(=O)[C@]5(O)CC)C4=NC3=CC(F)=C(C)C1=C32 ZVYVPGLRVWUPMP-FYSMJZIKSA-N 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 230000000771 oncological effect Effects 0.000 description 3
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 3
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 229960002190 topotecan hydrochloride Drugs 0.000 description 3
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 229950011276 belotecan Drugs 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 2
- 239000000824 cytostatic agent Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 229950009429 exatecan Drugs 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- ORIWMYRMOGIXGG-ZXVJYWQYSA-N lurtotecan dihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.O=C([C@]1(O)CC)OCC(C(N2CC3=4)=O)=C1C=C2C3=NC1=CC=2OCCOC=2C=C1C=4CN1CCN(C)CC1 ORIWMYRMOGIXGG-ZXVJYWQYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 2
- ATADHKWKHYVBTJ-FVGYRXGTSA-N (R)-adrenaline hydrochloride Chemical compound [H+].[Cl-].CNC[C@H](O)C1=CC=C(O)C(O)=C1 ATADHKWKHYVBTJ-FVGYRXGTSA-N 0.000 description 1
- OLYFGLXPXPABOP-XXIQNXCHSA-N 220997-99-9 Chemical compound Cl.C([C@]1(O)CC)C(=O)OCC(C(N2CC3=4)=O)=C1C=C2C3=NC1=CC(Cl)=C(C)C=C1C=4CN1CCC(C)CC1 OLYFGLXPXPABOP-XXIQNXCHSA-N 0.000 description 1
- 102000004506 Blood Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010017384 Blood Proteins Proteins 0.000 description 1
- XQWYWSHYKUJQDC-NZGUGFNHSA-N Cl.C([C@@H](C(=O)N[C@H](C(=O)O[C@@]1(CC)C2=C(C(N3CC4=CC5=CC=CC=C5N=C4C3=C2)=O)COC1=O)C(C)C)NC(=S)NC=1C=CC(O[C@@H]2[C@H]([C@H](OC)[C@H](O)[C@H](C)O2)O)=CC=1)C1=CN=CN1 Chemical compound Cl.C([C@@H](C(=O)N[C@H](C(=O)O[C@@]1(CC)C2=C(C(N3CC4=CC5=CC=CC=C5N=C4C3=C2)=O)COC1=O)C(C)C)NC(=S)NC=1C=CC(O[C@@H]2[C@H]([C@H](OC)[C@H](O)[C@H](C)O2)O)=CC=1)C1=CN=CN1 XQWYWSHYKUJQDC-NZGUGFNHSA-N 0.000 description 1
- 244000163122 Curcuma domestica Species 0.000 description 1
- 230000004543 DNA replication Effects 0.000 description 1
- 206010012735 Diarrhoea Diseases 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002675 Polyoxyl Polymers 0.000 description 1
- 101710183280 Topoisomerase Proteins 0.000 description 1
- 206010000059 abdominal discomfort Diseases 0.000 description 1
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000000973 chemotherapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002512 chemotherapy Methods 0.000 description 1
- 235000003373 curcuma longa Nutrition 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 description 1
- KAQREZSTQZWNAG-GDLZYMKVSA-N elomotecan Chemical compound C([C@]1(O)CC)C(=O)OCC(C(N2CC3=4)=O)=C1C=C2C3=NC1=CC(Cl)=C(C)C=C1C=4CN1CCC(C)CC1 KAQREZSTQZWNAG-GDLZYMKVSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000009878 intermolecular interaction Effects 0.000 description 1
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011034 membrane dialysis Methods 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 229950008882 polysorbate Drugs 0.000 description 1
- UWNITDCAZZJJFF-GXUZKUJRSA-N simmitecan Chemical compound Cl.O=C([C@]1(O)CC)OCC(C(N2CC3=CC4=C5CC=C)=O)=C1C=C2C3=NC4=CC=C5OC(=O)N(CC1)CCC1N1CCCCC1 UWNITDCAZZJJFF-GXUZKUJRSA-N 0.000 description 1
- 230000003007 single stranded DNA break Effects 0.000 description 1
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 1
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/12—Ketones
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/33—Heterocyclic compounds
- A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
- A61K31/435—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
- A61K31/47—Quinolines; Isoquinolines
- A61K31/4738—Quinolines; Isoquinolines ortho- or peri-condensed with heterocyclic ring systems
- A61K31/4745—Quinolines; Isoquinolines ortho- or peri-condensed with heterocyclic ring systems condensed with ring systems having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. phenantrolines
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/14—Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/14—Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
- A61K9/19—Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles lyophilised, i.e. freeze-dried, solutions or dispersions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K2300/00—Mixtures or combinations of active ingredients, wherein at least one active ingredient is fully defined in groups A61K31/00 - A61K41/00
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
Abstract
Description
Způsob přípravy nanokrystalů se zvýšenou biologickou dostupností a připravené nanokrystalyMethod for preparation of nanocrystals with increased bioavailability and prepared nanocrystals
Oblast technikyField of technology
Vynález se týká způsobu přípravy nanokrystalů na bázi ionických komplexů tvořících samouspořádané nanostruktury a nanokrystalů připravených tímto způsobem. Získané nanokrystaly lze využít pro látky se zvýšenou biologickou dostupností s předpokladem uplatnitelnosti zejména v oblasti přípravy cytostatik.The invention relates to a process for the preparation of nanocrystals based on ionic complexes forming self-assembled nanostructures and to nanocrystals prepared in this way. The obtained nanocrystals can be used for substances with increased bioavailability, assuming applicability especially in the field of preparation of cytostatics.
Dosavadní stav technikyPrior art
Analogy kamptothecinu a jejich deriváty jsou biologicky aktivní látky využívané mimo jiné i při léčbě rozličných onkologických onemocněních v rámci chemoterapie. Tyto molekuly a jejich metabolity se mohou specificky vázat na komplex topoisomerázy I a DNA a tím předejít replikaci DNA v důsledku přeměny jednořetězcového zlomu DNA na dvouřetězcový. Používání kamptothecinu a jeho derivátů při chemoterapeutické léčbě nádorových onemocnění však může způsobovat onkologickým pacientům nežádoucí účinky v podobě žaludečních nevolností a průjmů. Dalším nežádoucím jevem snižujícím efekt léčby je postupné vytvoření tolerance nádorových buněk vůči léčivu.Camptothecin analogues and their derivatives are biologically active substances used, inter alia, in the treatment of various oncological diseases in chemotherapy. These molecules and their metabolites can specifically bind to the topoisomerase I-DNA complex, thereby preventing DNA replication due to the conversion of a single-stranded DNA break to a double-stranded. However, the use of camptothecin and its derivatives in the chemotherapeutic treatment of cancer can cause side effects in the form of stomach upset and diarrhea to cancer patients. Another side effect that reduces the effect of treatment is the gradual development of tolerance of tumor cells to the drug.
Kurkuminoidy (kurkumin (CAS 458-37-7), desmethoxykurkumin (CAS 22608-11-3) a bisdemetoxykurkumin (CAS 24939-16-0) jsou přírodní polyfenolické látky, které se vyskytují v extraktu z rostliny Curcuma longa, která je jednou ze značně rozšířených léčivých rostlin zejména v asijských zemích. Kurkuminoidy vykazují léčivé účinky v podobě protizánětlivého, antioxidačního a antimikrobního působení. V neposlední řadě je kurkuminoidům připisován i protinádorový efekt. Podle patentu CN 102885800 B (udělen 6. 8. 2014) bylo zjištěno, že kombinací irinotekanu (derivát kamptothecinu) s kurkuminoidy mohou být potlačeny některé zvýše uváděných vedlejších účinků. Kombinací kamptothecinu akurkuminoidu ve formě nanokrystalů se zabývá také přihláška CN 104546728, která nárokuje stabilizaci nanokrystalů amfotemí molekulou, například poloxameru, a následné použití pro přípravu injekčních roztoků. Není zde však popsáno konkrétní uskutečnění kombinace a její účinek.Curcuminoids (curcumin (CAS 458-37-7), desmethoxycurumin (CAS 22608-11-3) and bisdemetoxycurumin (CAS 24939-16-0) are natural polyphenolic substances that occur in the extract of the plant Curcuma longa, which is one of the According to CN patent 102885800 B (granted August 6, 2014), curcuminoids have healing effects in the form of anti-inflammatory, antioxidant and antimicrobial effects, and last but not least, curcuminoids irinotecan (a camptothecin derivative) with curcuminoids can be suppressed by some of the above side effects.The combination of camptothecin and acurcouminoid in the form of nanocrystals is also addressed in CN 104546728, which claims stabilization of nanocrystals with an amphoteric molecule such as poloxamer, and subsequent use for injection solutions. the specific embodiment of the combination and its effect are described.
Nicméně hydrofobita kurkuminoidů (velmi nízká rozpustnost ve vodě) uplatňující se i v jejich kombinacích s dalšími látkami významně snižuje jejich možnosti biologického působení v organismu. Další limitaci širšího biologického využití léčebného potenciálu kurkuminoidů představuje jejich rychlá metabolizace způsobující nízkou rychlost navázání na plazmatické proteiny, popsaná v přihlášce WO 2010013224 (EP 2349237).However, the hydrophobicity of curcuminoids (very low solubility in water) also used in their combinations with other substances significantly reduces their possibilities of biological action in the organism. Another limitation of the wider biological use of the therapeutic potential of curcuminoids is their rapid metabolism causing a low rate of binding to plasma proteins, described in WO 2010013224 (EP 2349237).
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Uvedené nevýhody a nedostatky výše uvedených biologicky aktivních látek dosud používaných pro léčení onkologických onemocnění do značné míry odstraňuje způsob přípravy nanokrystalů kurkuminu a derivátů kamptothecinu nebo homokamptothecinu obsahujících protonovaný dusík, pro látky se zvýšenou biologickou dostupností podle vynálezu a způsob její přípravy.The disadvantages and shortcomings of the above-mentioned biologically active substances hitherto used for the treatment of oncological diseases are largely eliminated by the process for the preparation of curcumin nanocrystals and camptothecin or homocamptothecin derivatives containing protonated nitrogen for the substances with increased bioavailability according to the invention.
Podstata způsobu přípravy nanokrystalů podle vynálezu spočívá v tom, že příprava nanokrystalických částic ve formě prášku zahrnuje následující kroky:The essence of the method for the preparation of nanocrystals according to the invention lies in the fact that the preparation of nanocrystalline particles in the form of a powder comprises the following steps:
a) rozpuštění protonovaného dusíku obsahujícího derivátu kamptothecinu/homokamptothecinu a kurkuminu v organickém rozpouštědle za vzniku samouspořádaného ionického komplexu s následným přidáním neionogenního injikovatelného surfaktantu;a) dissolving the protonated nitrogen containing the camptothecin / homocamptothecin derivative and curcumin in an organic solvent to form a self-assembled ionic complex followed by the addition of a nonionic injectable surfactant;
-1 CZ 308874 B6-1 CZ 308874 B6
b) převedení získané směsi do vodného média za stálé homogenizace zahrnující míchání, třepání a/nebo použití ultrazvuku;b) transferring the obtained mixture to an aqueous medium with constant homogenization comprising stirring, shaking and / or the use of ultrasound;
c) odstranění rozpouštědla za účelem získání práškové formy;c) removing the solvent to obtain a powder form;
d) lyofilizaci produktu s předchozím přídavkem kryoprotektantu.d) lyophilizing the product with prior addition of a cryoprotectant.
Organickým rozpouštědlem použitým v kroku a) je přitom s výhodou dimethylsulfoxid (CAS 6768-5), propylenkarbonát (CAS 108-32-7), acetonitril (CAS 75-05-8), aceton (CAS 67-64-1), dimetylformamid (CAS 68-12-2), tetrahydrofuran (CAS 109-99-9), methylpyrrolidon (CAS 87250-4), hexamethylfosforamid (CAS 680-31-9), metanol (CAS 67-56-1), etanol (CAS 64-17-5), kyselina octová (CAS 64-19-7) nebo jejich kombinace.The organic solvent used in step a) is preferably dimethyl sulfoxide (CAS 6768-5), propylene carbonate (CAS 108-32-7), acetonitrile (CAS 75-05-8), acetone (CAS 67-64-1), dimethylformamide (CAS 68-12-2), tetrahydrofuran (CAS 109-99-9), methylpyrrolidone (CAS 87250-4), hexamethylphosphoramide (CAS 680-31-9), methanol (CAS 67-56-1), ethanol (CAS 64-17-5), acetic acid (CAS 64-19-7) or combinations thereof.
Kryoprotektantem použitým v kroku d) je s výhodou laktóza (CAS 63-42-3), mannitol (CAS 6965-8), sacharóza (CAS 57-50-1), trehalóza (CAS 99-20-7), fruktóza (CAS 57-48-7), glukóza (CAS 50-99-7), alginát sodný (CAS 9005-38-3), želatina (CAS 9000-70-8) nebo jejich kombinace.The cryoprotectant used in step d) is preferably lactose (CAS 63-42-3), mannitol (CAS 6965-8), sucrose (CAS 57-50-1), trehalose (CAS 99-20-7), fructose (CAS 57-48-7), glucose (CAS 50-99-7), sodium alginate (CAS 9005-38-3), gelatin (CAS 9000-70-8) or combinations thereof.
Způsob přípravy nanokrystalů se zvýšenou biologickou dostupností podle vynálezu probíhá skrze kompozici sestávající z injikovatelného neonického surfaktantu a samouspořádaného ionického komplexu, který obsahuje kurkuminoidy a protonovaný dusík obsahující deriváty kamptothecinu (CAS 7689-03-4) nebo homokamptothecinu (CAS 186669-19-2) v molámím poměru složek v rozmezí 10:1 až 1:10.The process for the preparation of nanocrystals with increased bioavailability according to the invention is carried out through a composition consisting of an injectable neonic surfactant and a self-assembled ionic complex containing curcuminoids and protonated nitrogen containing camptothecin derivatives (CAS 7689-03-4) or homocamptothecin (CAS 186669-19-2) in molar ratio of components in the range of 10: 1 to 1:10.
Protonovaný dusík obsahující deriváty kamptothecinu jej s výhodou obsahují ve formě alespoň jedné funkční skupiny zahrnující primární amin, sekundární amin, terciální amin, cyklický amin a/nebo jejich kombinaci. Přitom derivátem kamptothecinu obsahujícím primární amin může být jedna nebo více látek ze skupiny: 9-aminokamptothecin (CAS 91421-43-1), exatekan (CAS 171335-80-1), delimotekan (CAS 187852-63-7), namitekan (CAS 372105-27-6). Derivátem kamptothecinu obsahujícím sekundární amin je s výhodou belotekan (CAS 256411-32-2). Derivátem kamptothecinu obsahujícím terciální amin může být topotekan (CAS 123948-87-8) a/nebo lipotekan (CAS 1432176-87-8). Deriváty kamptothecinu obsahující cyklický amin ve své struktuře jsou představovány jednou nebo více látkami ze skupiny: irinotekan (CAS 100286-906), lurtotekan (CAS 149882-10-0), afeletekan (CAS 215604-75-4), simmitekan (CAS 124784778-4), elomotekan (CAS 220998-10-7).The protonated nitrogen-containing camptothecin derivatives preferably contain it in the form of at least one functional group comprising a primary amine, a secondary amine, a tertiary amine, a cyclic amine and / or a combination thereof. The primary amine-containing camptothecin derivative may be one or more of the following: 9-aminocamptothecin (CAS 91421-43-1), exatecane (CAS 171335-80-1), delimotecan (CAS 187852-63-7), namitecan (CAS 372105-27-6). The secondary amine-containing camptothecin derivative is preferably belotecane (CAS 256411-32-2). The tertiary amine-containing camptothecin derivative may be topotecan (CAS 123948-87-8) and / or lipotecan (CAS 1432176-87-8). Camptothecin derivatives containing a cyclic amine in their structure are represented by one or more substances from the group: irinotecan (CAS 100286-906), lurtotecan (CAS 149882-10-0), afeletecane (CAS 215604-75-4), simmitecane (CAS 124784778- 4), elomotecane (CAS 220998-10-7).
Protonovaný dusík obsahující deriváty kamptothecinu/ homokamptothecinu jsou s výhodou v kompozici přítomny ve formě solí s organickými či anorganickými kyselinami vybranými ze skupiny zahrnující kyselinu chlorovodíkovou (CAS 7647-01-0), kyselinu sírovou (CAS 7664-939), kyselinu fosforečnou (CAS 7664-38-2), kyselinu bromovodíkovou (CAS 10035-10-6), kyselinu chloristou (CAS 7601-90-3), kyselinu metansulfonovou (CAS 75-75-2), kyselinu octovou (CAS 64-19-7), kyselinu maleinovou (CAS 110-16-7), kyselinu vinnou (CAS 526-83-0), kyselinu citrónovou (CAS 77-92-9) nebo jejich kombinace.The protonated nitrogen-containing camptothecin / homocamptothecin derivatives are preferably present in the composition in the form of salts with organic or inorganic acids selected from the group consisting of hydrochloric acid (CAS 7647-01-0), sulfuric acid (CAS 7664-939), phosphoric acid (CAS 7664 -38-2), hydrobromic acid (CAS 10035-10-6), perchloric acid (CAS 7601-90-3), methanesulfonic acid (CAS 75-75-2), acetic acid (CAS 64-19-7), maleic acid (CAS 110-16-7), tartaric acid (CAS 526-83-0), citric acid (CAS 77-92-9) or combinations thereof.
Na bázi ionických komplexů podle vynálezu vznikají injikovatelné nanokrystalické samouspořádané systémy s lepší snášenlivostí v organismu, jejich kombinací s neionickými složkami podle vynálezu jsou pak získány nanokrystaly s cytostatickými vlastnostmi, vykazující zvýšenou stabilitu v širokém rozmezí hodnot pH, dávající předpoklad pro vyšší léčebné a protizánětlivé účinky.On the basis of ionic complexes according to the invention, injectable nanocrystalline self-assembled systems with better compatibility in the organism are formed;
Předností nanokrystalických částic podle vynálezu je úzká distribuce velikosti částic a jejich stabilita, zároveň však také zvýšená vodorozpustnost hydrofobních molekul kurkuminoidů, což významně posiluje jejich tzv. biologickou dostupnost - možnosti působení v organismu. Zvyšuje se tedy jejich potenciální terapeutický účinek při léčbě onkologických onemocnění.The advantage of the nanocrystalline particles according to the invention is the narrow particle size distribution and their stability, but also the increased water solubility of hydrophobic curcuminoid molecules, which significantly enhances their so-called bioavailability - the possibility of action in the body. Thus, their potential therapeutic effect in the treatment of oncological diseases increases.
- 2 CZ 308874 B6- 2 CZ 308874 B6
Nanokrystaly na bázi kompozice podle vynálezu lze připravit v práškové formě bez specifických požadavků na teplotu či tlak, což je příznivé z pohledu komerční produkce chemoterapeutik.Nanocrystals based on the composition according to the invention can be prepared in powder form without specific temperature or pressure requirements, which is favorable from the point of view of the commercial production of chemotherapeutics.
Objasnění výkresůExplanation of drawings
K přiblížení chemických struktur pro kompozici podle vynálezu a dosažených vlastností nanokrystalů slouží přiložené výkresy, kde značí:The approximated drawings serve to approximate the chemical structures for the composition according to the invention and the achieved properties of the nanocrystals, where they indicate:
- obr. 1 - chemické struktury amfifilních kamptothecinových analogů a hydrofobních kurkuminoidů;Fig. 1 - chemical structures of amphiphilic camptothecin analogues and hydrophobic curcuminoids;
- obr. 2 - fluorescenční charakteristiky samouspořádaných ionických komplexů na bázi irinotekan-hydrochloridu a kurkuminoidu (Excitační (A), emisní (B) a synchronní (C) fluorescenční spektra irinotekanu s různou koncentrací kurkuminoidu v dimetylformamidu; Stem-Volmerův graf znárodňující zhášení fluorescence irinotekanu při 25 °C (D) a graf závislosti (lo/I-l) na logaritmu koncentrace kurkuminoidu (mol/1) (E)- Fig. 2 - fluorescence characteristics of self-assembled ionic complexes based on irinotecan hydrochloride and curcuminoid (Excitation (A), emission (B) and synchronous (C) fluorescence spectra of irinotecan with different concentrations of curcuminoid in dimethylformamide; Stem-Volmer graph nationalizing irinotane fluorescence quenching at 25 ° C (D) and a plot of (lo / II) versus logarithm of curcuminoid concentration (mol / l) (E)
Pozn.: Io a I představuje intenzitu fluorescence irinotekanu bez (Io) a v přítomnosti (I) kurkuminoidu. το a τ jsou doby života fluorescence irinotekanu bez (το) a v přítomnosti kurkuminoidu (τ); Ci je koncentrace irinotekanu; Cc je koncentrace kurkuminoidů;Note: Io and I represent the fluorescence intensity of irinotecan without (I o ) and in the presence of (I) curcuminoid. το and τ are the fluorescence lifetimes of irinotecan without (το) and in the presence of curcuminoid (τ); Ci is the concentration of irinotecan; Cc is the concentration of curcuminoids;
- obr. 3 - chemické struktury protonovaný dusík obsahujících derivátů kamptothecinových analogů;Fig. 3 - chemical structures of protonated nitrogen-containing derivatives of camptothecin analogues;
- obr. 4 - znázornění typického hydrodynamického průměru (A) a zeta potenciálu (B) nanokrystalů rozptýlených v destilované vodě a jejich snímky pořízené skenovacím elektronovým mikroskopem (C), kde měřítko znázorňuje délku 200 nm; dále výtěžek relevantních derivátů kamptothecinových analogů z nanokrystalů na bázi topotekan (TCN)/kurkumin, belotekan (BCN)/kurkumin a exatekan/kurkumin(ECN);Fig. 4 - shows a typical hydrodynamic diameter (A) and zeta potential (B) of nanocrystals dispersed in distilled water and their images taken with a scanning electron microscope (C), where the scale shows a length of 200 nm; further yielding relevant camptothecin analog derivatives from topotecan (TCN) / curcumin, belotecane (BCN) / curcumin and exatecane / curcumin (ECN) nanocrystals;
- obr. 5 - Změny vlastností nanokrystalů v suspenzi ve vodě (A) při různých hodnotách pH (po 8 hodinách při teplotě 37,5 °C) a ve fosfátovém pufru (B) při různých časech (pH = 7,4, 37,5 °C);- Fig. 5 - Changes in the properties of nanocrystals in suspension in water (A) at different pH values (after 8 hours at 37.5 ° C) and in phosphate buffer (B) at different times (pH = 7.4, 37, 5 ° C);
- obr. 6 - Spektra pořízená pomocí rentgenové difrakční spektrometrie (XRD) na práškových vzorcích: A - irinotekan hydrochlorid, B - kurkumin, C - směs čistých složek irinotekanu hydrochloridu a kurkuminu, D - nanokrystalů na bázi samouspořádaných ionických komplexů finální produkt, E - čistý kryoprotektant mannitol po rozpuštění ve vodě a následném odpaření, F - čisté složky irinotekan hydrochlorid a kurkumin po rozpuštění v metanolu a následném odpaření.- Fig. 6 - Spectra obtained by X-ray diffraction spectrometry (XRD) on powder samples: A - irinotecan hydrochloride, B - curcumin, C - mixture of pure components of irinotecan hydrochloride and curcumin, D - nanocrystals based on self-assembled ionic complexes final product, E - pure cryoprotectant mannitol after dissolution in water and subsequent evaporation, F - pure components irinotecan hydrochloride and curcumin after dissolution in methanol and subsequent evaporation.
Podrobnější popis zjištěných závislostí:A more detailed description of the identified dependencies:
Deriváty kamptothecinových analogů vykazují fluorescenční vlastnosti. Z obr. 2A, 2B a 2C je patrno, že irinotekan (dusík obsahující derivát kamptothecinu) vykazuje excitační maximum při vlnové délce 385 nm a emisní maximum při 428 nm. Přídavek kurkuminoidu způsobuje zhášení (snižování intenzity) excitačních, emisních i synchronních spekter irinotekanu. Data získaná z naměřených hodnot při procesu zhášení vyhodnocení pomocí Stem-Volmerova modelu (obr. 2D) prokazují změny v intenzitách fluorescence, avšak beze změny její doby života, což indikuje vznik komplexu s kurkuminoidem (statické zhášení) při molámím poměru 1:1 (obr. 2E). Výše uvedené vlastnosti mohou být pozorovány i v případě dalších protonovaný dusík obsahujících derivátů kamptothecinu a jeho analogů, jejichž struktury jsou znázorněny na obr. 3. Zvýše uvedeného vyplývá, že kurkuminoidy a protonovaný dusík obsahující deriváty kamptothecinu a jeho analogy tvoří při určitých vzájemných poměrech v prostředí organického rozpouštědlaDerivatives of camptothecin analogues show fluorescent properties. It can be seen from Figures 2A, 2B and 2C that irinotecan (a nitrogen-containing camptothecin derivative) shows an excitation maximum at 385 nm and an emission maximum at 428 nm. The addition of curcuminoid causes the excitation, emission and synchronous spectra of irinotecan to be quenched (decreased in intensity). Data obtained from the measured values in the process of quenching the evaluation using the Stem-Volmer model (Fig. 2D) show changes in fluorescence intensities, but without changing its lifetime, indicating the formation of a complex with curcuminoid (static quenching) at a molar ratio of 1: 1 (Fig. 2). 2E). The above properties can also be observed in the case of other protonated nitrogen-containing camptothecin derivatives and its analogues, the structures of which are shown in Fig. 3. It follows from the above that curcuminoids and protonated nitrogen-containing camptothecin derivatives and its analogues form organic solvent
-3CZ 308874 B6 ionické surfaktanty, které jsou samouspořádané prostřednictvím intermolekulámích interakcí (např. hydrofobní a elektrostatické interakce).-3GB 308874 B6 ionic surfactants that are self-assembled through intermolecular interactions (eg hydrophobic and electrostatic interactions).
Nanočástice na bázi kurkuminoidu (7,4 mg) a dalšího protonovaný dusík obsahujícího derivátu kamptothecinu, případně jeho soli, např. topotekanu hydrochloridu (4,6 mg), belotekanu (4,3 mg) nebo exatekanu (5,3 mg) byly na základě tohoto zjištění také připraveny postupem podle vynálezu s podobnými výsledky.Nanoparticles based on curcuminoid (7.4 mg) and another protonated nitrogen-containing camptothecin derivative or its salts, eg topotecan hydrochloride (4.6 mg), belotecan (4.3 mg) or exatecan (5.3 mg) were based on this finding also prepared by the process of the invention with similar results.
Bylo zjištěno, že parametry nanokrystalů připravovaných z výše uvedených ionických komplexů jsou nejlépe kontrolovatelné v rozsahu hydrodynamického průměru 50 až 1000 nm s polydispersitou menší nebo rovno 0,2 v suspenzi. Zeta potenciál nanokrystalů se pohybuje v rozmezí -10 mV až +60 mV v závislosti na pH a iontové síle prostředí. Molámí poměr obsahu kurkuminoidu a protonovaný dusík obsahujících derivátů kamptothecinu a jeho analogů je v rozmezí 10:1 až 1:10.It has been found that the parameters of nanocrystals prepared from the above ionic complexes are best controlled in the hydrodynamic diameter range of 50 to 1000 nm with a polydispersity less than or equal to 0.2 in suspension. The zeta potential of nanocrystals ranges from -10 mV to +60 mV depending on the pH and ionic strength of the medium. The molar ratio of curcuminoid content to protonated nitrogen-containing camptothecin derivatives and its analogues is in the range of 10: 1 to 1:10.
Nicméně rozměry nanokrystalů na bázi pouze ionických komplexů jsou silně závislé na pH a iontové síle okolního prostředí, což může vést k jejich nekontrolovatelným změnám. Proto byl dále testován přídavek neionogenních surfaktantů kvýše uvedeným směsím. Přídavek neionogenních surfaktantů (např. cholesterol, poloxamer, polyoxylového ricinového oleje a polysorbátů) vede k dosažení stability nanokrystalů v širokém rozmezí hodnot pH v důsledku působení sterických sil mezi částicemi. I přesto, že dochází k poklesu povrchového napětí částic téměř k nulové hodnotě, dochází pouze k nepatrným změnám jejich velikostí. Nanokrystaly na bázi směsi výše uvedených ionických a neionických komplexů vykazují zvýšení odolnosti vůči solubilizaci nejméně o 40 % ve srovnání s nanokrystaly na bázi pouze ionických komplexů.However, the dimensions of nanocrystals based on ionic complexes only are strongly dependent on the pH and ionic strength of the environment, which can lead to uncontrollable changes. Therefore, the addition of nonionic surfactants to the above mixtures was further tested. The addition of nonionic surfactants (e.g. cholesterol, poloxamer, polyoxyl castor oil and polysorbates) leads to the stability of the nanocrystals over a wide range of pH values due to the action of steric forces between the particles. Even though the surface tension of the particles decreases to almost zero, there are only slight changes in their size. Nanocrystals based on a mixture of the above-mentioned ionic and nonionic complexes show an increase in resistance to solubilization by at least 40% compared to nanocrystals based on ionic complexes alone.
Spektra pořízená pomocí rentgenové difrakční spektrometrie (XRD) na práškových vzorcích (obr. 6) ukazují vznik nových krystalických struktur vznikajících během přípravy kompozice dle vynálezu.The spectra obtained by X-ray diffraction spectrometry (XRD) on the powder samples (Fig. 6) show the formation of new crystalline structures formed during the preparation of the composition according to the invention.
Nanosuspenze může být připravena mícháním nanokrystalů v injikovatelné kapalině obsahující například 5 % hmota, glukózy a 0,96 % hmota, chloridu sodného.The nanosuspension can be prepared by mixing the nanocrystals in an injectable liquid containing, for example, 5% by weight of glucose and 0.96% by weight of sodium chloride.
Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention
Příklad 1Example 1
Kompozice pro přípravu nanokrystalů na bázi irinotekanu a kurkuminu, způsob přípravy a vlastnosti nanokrystalů - struktury viz obr. 1 a 3Composition for preparation of nanocrystals based on irinotecan and curcumin, method of preparation and properties of nanocrystals - structures see Fig. 1 and 3
Irinotekan hydrochlorid (6,2 mg) a kurkumin (7,4 mg) v molámím poměru 1:2 byly rozpuštěny v 500 pl dimetylsulfoxidu při pokojové teplotě. Následně bylo přidáno 15 % hmota, poloxameru 105 jako neionického surfaktantů. Získaná směs byla převedena do vodného média - zde přidána do 30 ml destilované vody a míchána při 500 ot.min1 po dobu 5 min při pokojové teplotě. (Pro převedení do vodného média může být kromě vody užito vodné prostředí o hodnotě pH max. 9.)Irinotecan hydrochloride (6.2 mg) and curcumin (7.4 mg) in a molar ratio of 1: 2 were dissolved in 500 μl of dimethyl sulfoxide at room temperature. Subsequently, 15% by weight of poloxamer 105 was added as a nonionic surfactant. The resulting mixture was transferred to an aqueous medium - are added to 30 ml distilled water and stirred at 500 rpm for 1 5 minutes at room temperature. (In addition to water, an aqueous medium with a pH value of max. 9 can be used for transfer to an aqueous medium.)
Získaná suspenze byla podrobena dialýze za účelem odstranění organického rozpouštědla; použita byla membrána s MWCO (molecular weight cutoff) 500 D.The obtained suspension was subjected to dialysis to remove the organic solvent; a membrane with a MWCO (molecular weight cutoff) of 500 D was used.
Dialýza byla prováděna oproti destilované vodě po dobu 3 hodin. Před lyofilizací bylo přidáno 20 % hmota, mannitolu, který sloužil jako kryoprotektant.Dialysis was performed against distilled water for 3 hours. Prior to lyophilization, 20% by weight of mannitol was added, which served as a cryoprotectant.
Velikost výsledných nanokrystalů se pohybovala okolo 100 nm (viz obr. 4A a 4B). Nanokrystaly měly pozitivní povrchový náboj +43 mV a vykazovaly úzkou distribuci velikostí reprezentovanou indexem polydispersity 0,107. Dle analýzy pomocí skenovacího elektronovéhoThe size of the resulting nanocrystals was around 100 nm (see Figures 4A and 4B). The nanocrystals had a positive surface charge of +43 mV and showed a narrow size distribution represented by a polydispersity index of 0.107. According to analysis using scanning electron
-4CZ 308874 B6 mikroskopu (SEM) měly uvedené nanokrystalické částice téměř kulovitý tvar blížící se sférám a hladký povrch (obr. 4C). Změny vybraných charakteristik nanočástic (hydrodynamický průměr, index polydisperzita a zeta potenciál) při vystavení různému pH či iontové síle jsou znázorněny na obr. 5. Povrchové napětí nanočástic klesalo se zvyšující se aciditou prostředí (pH menší než 7). V alkalickém prostředí (pH větší než 7) byly monitorovány záporné hodnoty zeta potenciálu nanokrystalů. Na druhou stranu docházelo k drobným změnám ve velikosti nanokrystalů a šíře jejich polydysperzity v důsledku dalšího působení repulsivních sterických sil. Mimo to nanočástice jsou stabilní i po 8 hodinách v prostředí fosfátového pufru (pH 7,4) při teplotě 37,5 °C, kdy došlo k mírnému zvýšení průměru částic i jejich polydisperzity. Jejich povrchové napětí bylo pod +10 mV.-4CZ 308874 B6 microscope (SEM) said nanocrystalline particles had an almost spherical shape approaching the spheres and a smooth surface (Fig. 4C). Changes in selected characteristics of nanoparticles (hydrodynamic diameter, polydispersity index and zeta potential) when exposed to different pH or ionic strength are shown in Fig. 5. The surface tension of nanoparticles decreased with increasing acidity of the environment (pH less than 7). Negative values of the zeta potential of the nanocrystals were monitored in an alkaline environment (pH greater than 7). On the other hand, there were small changes in the size of the nanocrystals and the width of their polydyspersity due to further repulsive steric forces. In addition, the nanoparticles are stable even after 8 hours in a phosphate buffer medium (pH 7.4) at a temperature of 37.5 ° C, when there was a slight increase in the particle diameter and their polydispersity. Their surface tension was below +10 mV.
Koncentrace obou bioaktivních látek byla ověřena pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie. Zjištěný podíl bioaktivních látek v částicích byl 70 % hmota. Poměry mezi deriváty kamptothecinu a kurkuminoidy v nanočásticích byly téměř shodné s poměrem koncentrací, jaký byl na začátku reakce.The concentration of both bioactive substances was verified by high performance liquid chromatography. The determined proportion of bioactive substances in the particles was 70% by weight. The ratios between camptothecin derivatives and curcuminoids in the nanoparticles were almost identical to the concentration ratio at the beginning of the reaction.
Kombinace ionického komplexu a neionického surfaktantu vedla k získání nanokrystalů s cytostatickými vlastnostmi, které vykazovaly zvýšenou stabilitu v širokém rozmezí hodnot pH.The combination of an ionic complex and a nonionic surfactant resulted in nanocrystals with cytostatic properties that showed increased stability over a wide range of pH values.
Příklad 2Example 2
Kompozice pro přípravu nanokrystalů irinotekanu a kurkuminu (ICN), způsob přípravy a vlastnosti nanokrystalů - struktury viz obr. 1 a 3Composition for preparation of irinotecan and curcumin nanocrystals (ICN), method of preparation and properties of nanocrystals - structures see Fig. 1 and 3
Irinotekan hydrochlorid (6,2 mg) a kurkumin (7,4 mg) v molámím poměru 1:2 byly rozpuštěny v 400 pl dimetylsulfoxidu (DMSO) při pokojové teplotě za vytvoření samouspořádaného ionického komplexu, ke kterému byly následně přidány 3 mg cholesterolu jako neionického surfaktantu. Takto získaný organický roztok byl následně přidán do 30 ml destilované vody a míchán za stejných podmínek jako v příkladu 1. Získaná suspenze byla podrobena dialýze za účelem odstranění organického rozpouštědla; použita byla membrána s MWCO 300 D. Dialýza byla prováděna oproti destilované vodě po dobu 2 hodin. Před lyofilizací bylo do směsi přidáno 1 % hmota, mannitolu, který sloužil jako kryoprotektant. Tímto způsobem byly získány nanokrystaly ve formě prášku, ze kterého byla před aplikací připravena nanosuspenze rozpuštěním v destilované vodě obsahující 5 % hmota, glukózy.Irinotecan hydrochloride (6.2 mg) and curcumin (7.4 mg) in a molar ratio of 1: 2 were dissolved in 400 μl of dimethyl sulfoxide (DMSO) at room temperature to form a self-assembled ionic complex, to which 3 mg of cholesterol was added as a nonionic ion. surfactant. The organic solution thus obtained was then added to 30 ml of distilled water and stirred under the same conditions as in Example 1. The obtained suspension was subjected to dialysis to remove the organic solvent; a membrane with a MWCO of 300 D was used. Dialysis was performed against distilled water for 2 hours. Prior to lyophilization, 1% by weight of mannitol, which served as a cryoprotectant, was added to the mixture. In this way, nanocrystals were obtained in the form of a powder, from which a nanosuspension was prepared before application by dissolving in distilled water containing 5% by weight of glucose.
Kombinace ionického komplexu a neionického surfaktantu vedla k získání nanokrystalů s cytostatickými vlastnostmi, které vykazovaly zvýšenou stabilitu v širokém rozmezí hodnot pH.The combination of an ionic complex and a nonionic surfactant resulted in nanocrystals with cytostatic properties that showed increased stability over a wide range of pH values.
Příklad 3Example 3
Kompozice pro přípravu nanokrystalů na bázi topotekanu a kurkuminu (TCN), způsob přípravy a vlastnosti nanokrystalů - struktura viz obr. 3Composition for the preparation of nanocrystals based on topotecan and curcumin (TCN), method of preparation and properties of nanocrystals - structure see Fig. 3
Topotekan hydrochlorid (4,6 mg) a kurkumin (4,0 mg) v molámím poměru 1:1 byly rozpuštěny v 300 μΐ dimetylformamidu (DMF) při pokojové teplotě za vytvoření samouspořádaného ionického komplexu, ke kterému bylo následně přidáno 1,3 mg polysorbátu 80 - neionického surfaktantu. Takto získaný organický roztok byl následně přidán do 15 ml destilované vody a míchán stejně jako v příkladu 1, načež byla získaná suspenze podrobena dialýze za účelem odstranění organického rozpouštědla - membrána s MWCO 500 D. Dialýza byla prováděna oproti destilované vodě po dobu 2 hodin. Před lyofilizací bylo do směsi přidáno 1 % hmota, mannitolu, který sloužil jako kryoprotektant. Tak byl získán nanokrystalický prášek, ze kterého byla nanosuspenze pro účely aplikace připravena rozpuštěním v destilované vodě obsahující 5 % hmota, glukózy.Topotecan hydrochloride (4.6 mg) and curcumin (4.0 mg) in a 1: 1 molar ratio were dissolved in 300 μΐ dimethylformamide (DMF) at room temperature to form a self-assembled ionic complex, to which 1.3 mg of polysorbate was subsequently added. 80 - a nonionic surfactant. The organic solution thus obtained was then added to 15 ml of distilled water and stirred as in Example 1, after which the obtained suspension was subjected to dialysis to remove the organic solvent - membrane with MWCO 500 D. Dialysis was performed against distilled water for 2 hours. Prior to lyophilization, 1% by weight of mannitol, which served as a cryoprotectant, was added to the mixture. Thus, a nanocrystalline powder was obtained, from which the nanosuspension for application was prepared by dissolving in distilled water containing 5% by weight of glucose.
Parametry získaného produktu, stejně jako i produktů podle dále uvedených příkladů 4 až 10,The parameters of the product obtained, as well as the products according to Examples 4 to 10 below,
-5CZ 308874 B6 budou uvedeny a souhrnně vyhodnoceny v závěrečné části této kapitoly.-5EN 308874 B6 will be presented and summarized in the final part of this chapter.
Příklad 4Example 4
Kompozice pro přípravu nanokrystalů na bázi belotekanu a kurkuminu (BCN), způsob přípravy a vlastnosti nanokrystalů - struktura viz obr. 3Composition for the preparation of nanocrystals based on belotecane and curcumin (BCN), method of preparation and properties of nanocrystals - structure see Fig. 3
Belotekan hydrochlorid (4,3 mg) a kurkumin (3,5 mg) v molámím poměru 1:1 byly rozpuštěny v 300 pl dimetylsulfoxidu (DMSO) při pokojové teplotě za vytvoření samouspořádaného ίο ionického komplexu, ke kterému bylo následně přidáno 3,4 mg - neionického surfaktantu.Belotecan hydrochloride (4.3 mg) and curcumin (3.5 mg) in a molar ratio of 1: 1 were dissolved in 300 μl of dimethyl sulfoxide (DMSO) at room temperature to form a self-assembled ionic complex, to which 3.4 mg was subsequently added. - a nonionic surfactant.
polyoxylovaného ricinového oleje. Takto získaný organický roztok byl následně přidán do 15 ml destilované vody a míchán stejně jako v příkladu 1 a získaná suspenze opět podrobena dialýze pomocí membrány s MWCO 500 D. Dialýza byla prováděna oproti destilované vodě po dobu 1 hodiny. Před lyofilizací bylo do směsi přidáno 1 % hmota, mannitolu, který sloužil jako 15 kryoprotektant. Byl získán prášek, ze kterého byla nanosuspenze následně připravena rozpuštěním v destilované vodě obsahující 5 % hmota, glukózy.polyoxylated castor oil. The organic solution thus obtained was then added to 15 ml of distilled water and stirred as in Example 1, and the obtained suspension was dialyzed again using a MWCO 500 D membrane. Dialysis was performed against distilled water for 1 hour. Prior to lyophilization, 1% by weight of mannitol, which served as a cryoprotectant, was added to the mixture. A powder was obtained from which the nanosuspension was subsequently prepared by dissolving in distilled water containing 5% by weight of glucose.
Příklad 5Example 5
Kompozice pro přípravu nanokrystalů na bázi exatekanu a kurkuminu (ECN), způsob přípravy a vlastnosti nanokrystalů - struktura viz obr. 3Composition for preparation of nanocrystals based on exatecane and curcumin (ECN), method of preparation and properties of nanocrystals - structure see Fig. 3
Exatekan mesylát (5,3 mg) a kurkumin (7,0 mg) v molámím poměru 1:2 byly rozpuštěny v 400 μΐ DMF při pokojové teplotě za vytvoření samouspořádaného ionického komplexu, ke kterému 25 bylo následně přidáno 1,8 mg neionického surfaktantu poloxameru 105. Takto získaný organický roztok byl následně přidán do 20 ml destilované vody a míchán stejně jako v příkladu 1, získaná suspenze byla podrobena dialýze při použití membrány s MWCO 300 D. Dialýza byla prováděna oproti destilované vodě po dobu 3 hodin. Před lyofilizací bylo do směsi přidáno 1 % hmota, mannitolu, který sloužil jako kryoprotektant. Tímto způsobem byl získán nanokrystalický prášek, 30 ze kterého byla nanosuspenze pro použití připravena rozpuštěním prášku v destilované vodě obsahující 5 % hmota, glukózy.Exatecan mesylate (5.3 mg) and curcumin (7.0 mg) in a molar ratio of 1: 2 were dissolved in 400 μΐ DMF at room temperature to form a self-assembled ionic complex, to which 1.8 mg of the nonionic surfactant poloxamer was subsequently added. 105. The organic solution thus obtained was then added to 20 ml of distilled water and stirred as in Example 1, the obtained suspension was subjected to dialysis using a MWCO 300 D membrane. Dialysis was performed against distilled water for 3 hours. Prior to lyophilization, 1% by weight of mannitol, which served as a cryoprotectant, was added to the mixture. In this way, a nanocrystalline powder was obtained, from which a nanosuspension for use was prepared by dissolving the powder in distilled water containing 5% by weight of glucose.
Příklad 6Example 6
Kompozice pro přípravu nanokrystalů na bázi lipotekanu a kurkuminu (LiCN), způsob přípravy a vlastnosti nanokrystalů - struktura viz obr. 3Composition for the preparation of nanocrystals based on lipotecan and curcumin (LiCN), method of preparation and properties of nanocrystals - structure see Fig. 3
Lipotekan hydrochlorid (8,8 mg) a kurkumin (3,5 mg) v molámím poměm 1:1 byly rozpuštěny v 300 μΐ DMF při pokojové teplotě za vytvoření samouspořádaného ionického komplexu, ke 40 kterému bylo následně přidáno 1,8 mg neionického surfaktantu poloxameru 105. Takto získaný organický roztok byl následně přidán do 30 ml destilované vody a míchán stejně jako v příkladu 1, získaná suspenze byla podrobena dialýze s membránou s MWCO 500 D. Dialýza byla prováděna oproti destilované vodě po dobu 2 hodin. Před lyofilizací bylo do směsi přidáno 1 % hmota, mannitolu, který sloužil jako kryoprotektant. Tímto způsobem byl získán prášek, ze 45 kterého byla nanosuspenze před použitím připravena rozpuštěním prášku v destilované vodě obsahující 5 % hmota, glukózy a 0,96 % hmota, chloridu sodného.Lipotecan hydrochloride (8.8 mg) and curcumin (3.5 mg) in a 1: 1 molar ratio were dissolved in 300 μΐ DMF at room temperature to form a self-assembled ionic complex, to which 1.8 mg of the nonionic surfactant poloxamer was subsequently added. 105. The organic solution thus obtained was then added to 30 ml of distilled water and stirred as in Example 1, the obtained suspension was subjected to membrane dialysis with a MWCO 500 D. Dialysis was performed against distilled water for 2 hours. Prior to lyophilization, 1% by weight of mannitol, which served as a cryoprotectant, was added to the mixture. In this way, a powder was obtained, from which the nanosuspension was prepared before use by dissolving the powder in distilled water containing 5% by weight of glucose and 0.96% by weight of sodium chloride.
Příklad 7Example 7
Kompozice pro přípravu nanokrystalů na bázi afeletekanu a kurkuminu (ACN), způsob přípravy a vlastnosti nanokrystalů - struktura viz obr. 3Composition for preparation of nanocrystals based on afeletecane and curcumin (ACN), method of preparation and properties of nanocrystals - structure see Fig. 3
Afeletekan hydrochlorid (9,0 mg) a kurkumin (7,5 mg) v molámím poměm 1:2 byly rozpuštěny v 500 μΐ DMSO při pokojové teplotě za vytvoření samouspořádaného ionického komplexu, ke 55 kterému bylo následně přidáno 2,5 mg neionického surfaktantu poloxameru 105. Takto získanýAfeletecan hydrochloride (9.0 mg) and curcumin (7.5 mg) in a molar ratio of 1: 2 were dissolved in 500 μΐ DMSO at room temperature to form a self-assembled ionic complex, to which was added 2.5 mg of the nonionic surfactant poloxamer. 105. Thus obtained
-6CZ 308874 B6 organický roztok byl následně přidán do 40 ml destilované vody a míchán jako v příkladu 1, získaná suspenze byla za účelem odstranění organického rozpouštědla podrobena dialýze pomocí membrány s MWCO 1000 D. Dialýza byla prováděna oproti destilované vodě po dobu 2 hodin. Před lyofilizací bylo do směsi přidáno 1 % hmota, mannitolu, který sloužil jako kryoprotektant. 5 Tak byl získán prášek, ze kterého byla následně připravena nanosuspenze rozpuštěním v destilované vodě obsahující 5 % hmota, glukózy.The organic solution was then added to 40 ml of distilled water and stirred as in Example 1, and the obtained suspension was dialyzed with a MWCO 1000 D membrane to remove the organic solvent. Dialysis was performed against distilled water for 2 hours. Prior to lyophilization, 1% by weight of mannitol, which served as a cryoprotectant, was added to the mixture. 5 A powder was thus obtained, from which a nanosuspension was subsequently prepared by dissolving in distilled water containing 5% by weight of glucose.
Příklad 8 ίο Kompozice pro přípravu nanokrystalů na bázi lurtotekanu a kurkuminu (LuCN), způsob přípravy a vlastnosti nanokrystalů - struktura viz obr. 3Example 8 ίο Composition for the preparation of nanocrystals based on lurtotecan and curcumin (LuCN), method of preparation and properties of nanocrystals - structure see Fig. 3
Lurtotekan dihydrochlorid (6,0 mg) a kurkumin (3,5 mg) v molámím poměru 1:1 byly rozpuštěny v 300 pl DMSO při pokojové teplotě za vytvoření samouspořádaného ionického 15 komplexu, ke kterému bylo následně přidáno 1,4 mg neionického surfaktantu poloxameru 105.Lurtotecan dihydrochloride (6.0 mg) and curcumin (3.5 mg) in a 1: 1 molar ratio were dissolved in 300 μl DMSO at room temperature to form a self-assembled ionic 15 complex, to which 1.4 mg of the nonionic surfactant poloxamer was subsequently added. 105
Takto získaný organický roztok byl následně přidán do 15 ml destilované vody a míchán jako v předchozích příkladech, vytvořená suspenze byla podrobena dialýze při použití membrány s MWCO 300 D, proces byl prováděn oproti destilované vodě po dobu 2 hodin. Před lyofilizací bylo do směsi přidáno 1 % hmota, mannitolu, který sloužil jako kryoprotektant. Tímto postupem 20 byl získán prášek, ze kterého byla nanosuspenze pro účely použití připravena rozpuštěním v destilované vodě obsahující 5 % hmota, glukózy.The organic solution thus obtained was then added to 15 ml of distilled water and stirred as in the previous examples, the suspension formed was subjected to dialysis using a membrane with MWCO 300 D, the process was carried out against distilled water for 2 hours. Prior to lyophilization, 1% by weight of mannitol, which served as a cryoprotectant, was added to the mixture. This procedure 20 gave a powder from which a nanosuspension was prepared for use by dissolving in distilled water containing 5% by weight of glucose.
Příklad 9Example 9
Kompozice pro přípravu nanokrystalů na bázi simmitekanu a kurkuminu (SCN), způsob přípravy a vlastnosti nanokrystalů - struktura viz obr. 3Composition for preparation of nanocrystals based on simmitecane and curcumin (SCN), method of preparation and properties of nanocrystals - structure see Fig. 3
Simmitekan hydrochlorid (6,2 mg) a kurkumin (7,4 mg) v molámím poměru 1:2 byly rozpuštěny v 400 μΐ DMF při pokojové teplotě za vytvoření samouspořádaného ionického komplexu, ke 30 kterému byly následně přidány 2 mg poloxameru 105 jako neionického surfaktantu. Takto získaný organický roztok byl následně přidán do 30 ml destilované vody a míchán jako v předchozích příkladech, získaná suspenze byla podrobena dialýze pomocí membrány s MWCO 300 D. Dialýza byla prováděna oproti destilované vodě po dobu 3 hodin. Před lyofilizací bylo do směsi přidáno 1 % hmota, mannitolu, který sloužil jako kryoprotektant. Tímto způsobem byl 35 získán prášek, ze kterého byla nanosuspenze pro aplikaci připravena rozpuštěním v destilované vodě obsahující 5 % hmota, glukózy.Simmitecan hydrochloride (6.2 mg) and curcumin (7.4 mg) in a molar ratio of 1: 2 were dissolved in 400 μΐ DMF at room temperature to form a self-assembled ionic complex, to which 2 mg of poloxamer 105 was added as a nonionic surfactant. . The organic solution thus obtained was then added to 30 ml of distilled water and stirred as in the previous examples, the obtained suspension was subjected to dialysis using a MWCO 300 D membrane. Dialysis was performed against distilled water for 3 hours. Prior to lyophilization, 1% by weight of mannitol, which served as a cryoprotectant, was added to the mixture. In this way, a powder was obtained from which the nanosuspension for application was prepared by dissolving in distilled water containing 5% by weight of glucose.
Příklad 10Example 10
Kompozice pro přípravu nanokrystalů na bázi elomotekanu a kurkuminu (EmCN), způsob přípravy a vlastnosti nanokrystalů - struktura viz obr. 3Composition for the preparation of nanocrystals based on elomotecane and curcumin (EmCN), method of preparation and properties of nanocrystals - structure see Fig. 3
Elomotekan hydrochlorid (5,5 mg) a kurkumin (7,4 mg) v molámím poměru 1:2 byly rozpuštěny v 400 μΐ DMSO při pokojové teplotě za vytvoření samouspořádaného komplexu, ke kterému 45 byly následně přidány 2 mg poloxameru 105. Takto získaný organický roztok byl následně přidán do 30 ml destilované vody a míchán jako v předchozích příkladech, získaná suspenze byla podrobena dialýze pomocí membrány s MWCO 300 D. Dialýza byla prováděna oproti destilované vodě po dobu 3 hodin. Před lyofilizací bylo do směsi přidáno 1 % hmota, mannitolu, který sloužil jako kryoprotektant. Tak byl získán prášek, ze kterého byla aplikační nanosuspenze 50 připravena rozpuštěním v destilované vodě obsahující 5 % hmota, glukózy.Elomotecan hydrochloride (5.5 mg) and curcumin (7.4 mg) in a molar ratio of 1: 2 were dissolved in 400 μΐ DMSO at room temperature to form a self-assembled complex, to which 45 mg of poloxamer 105 were subsequently added. the solution was then added to 30 ml of distilled water and stirred as in the previous examples, the suspension obtained was subjected to dialysis using a MWCO 300 D membrane. Dialysis was carried out against distilled water for 3 hours. Prior to lyophilization, 1% by weight of mannitol, which served as a cryoprotectant, was added to the mixture. Thus, a powder was obtained from which the application nanosuspension 50 was prepared by dissolving in distilled water containing 5% by weight of glucose.
Kompozice popsané v příkladech 3 až 10 a nanokrystaly připravené zde popsaným způsobem vykazovaly následující vlastnosti (podrobnější popis):The compositions described in Examples 3 to 10 and the nanocrystals prepared as described herein exhibited the following properties (more detailed description):
V případě nanočástic na bázi kurkuminoidu a dalších protonovaný dusík obsahujících derivátůIn the case of nanoparticles based on curcuminoid and other protonated nitrogen-containing derivatives
-7 CZ 308874 B6 kamptothecinu a jeho analogů, jak se uvádí v příkladech 3 až 10, např. topotekanu hydrochloridu (TCN), belotekanu hydrochloridu (BCN), exatekanu mesylátu (ECN), lipotekanu hydrochloridu (LuCN), afeletekanu hydrochloridu (ACN), lurtotekanu dihydrochloridu (LuCN), simmitekanu hydrochloridu (SCN) či elomotekanu hydrochloridu (EmCN), byly zjištěny podobné vlastnosti jako u částic na bázi irinotekanu ve smyslu velikosti, distribuce velikostí, povrchového náboje a morfologie.Camptothecin and its analogues as indicated in Examples 3 to 10, e.g. topotecan hydrochloride (TCN), belotecane hydrochloride (BCN), exatecane mesylate (ECN), lipotecan hydrochloride (LuCN), afeletecane hydrochloride (ACN) , lurtotecan dihydrochloride (LuCN), simmitecane hydrochloride (SCN) or elomotecane hydrochloride (EmCN), similar properties were found to irinotecan-based particles in terms of size, size distribution, surface charge and morphology.
Koncentrace bioaktivních složek (ICN, TCN, BCN and ECN) - viz příklady 1 až 5 v připravených nanočásticích byla ověřena pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie (HPLC). Jak je patrné z obr. 4D, zjištěný podíl bioaktivních látek v částicích byl 70 % hmota. V případě derivátů kamptothecinu a kurkuminoidu se jejich poměrné zastoupení v nanočásticích téměř shodovalo s výchozím poměrem před zahájením reakce.The concentration of bioactive components (ICN, TCN, BCN and ECN) - see Examples 1 to 5 in the prepared nanoparticles was verified by high performance liquid chromatography (HPLC). As can be seen from Fig. 4D, the detected proportion of bioactive substances in the particles was 70% by weight. In the case of camptothecin and curcuminoid derivatives, their relative proportions in the nanoparticles almost coincided with the initial ratio before the start of the reaction.
Změny vybraných charakteristik nanočástic na bázi irinotekanu byly pozorovány také při různých podmínkách prostředí. Na obr. 5 je znázorněno chování nanočástic při odlišném pH či iontové síle. Povrchové napětí nanočástic klesalo se zvyšující se aciditou prostředí (pH menší než 7). V alkalickém prostředí (pH větší než 7) byly zaznamenány záporné hodnoty zeta potenciálu nanočástic. Naopak pouze k drobným změnám docházelo v případě velikosti nanočástic a šíři jejich polydisperzity jako důsledek dalšího působení repulsivních sterických sil vyvolaných přítomností neionických komplexů. Navíc, nanočástice jsou stabilní i po 8 hodinách v prostředí fosfátového pufiru (pH 7,4) při teplotě 37,5 °C, kdy došlo k mírnému zvýšení průměru částic i jejich polydisperzity.Changes in selected characteristics of irinotecan-based nanoparticles were also observed under different environmental conditions. Figure 5 shows the behavior of nanoparticles at different pH or ionic strength. The surface tension of nanoparticles decreased with increasing acidity of the medium (pH less than 7). Negative values of the zeta potential of the nanoparticles were recorded in an alkaline environment (pH greater than 7). On the contrary, only minor changes occurred in the case of the size of the nanoparticles and the width of their polydispersity as a result of further action of repulsive steric forces induced by the presence of nonionic complexes. In addition, the nanoparticles are stable even after 8 hours in a phosphate buffer environment (pH 7.4) at a temperature of 37.5 ° C, when there was a slight increase in particle diameter and polydispersity.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Způsob přípravy nanokrystalů pro léčiva se zvýšenou biologickou dostupností podle vynálezu a takto získané nanokrystaly naleznou využití přednostně v oblasti výroby léčiv se zvýšenými nároky na biologickou dostupnost a snášenlivost. Uplatní se tak zejména v oblasti přípravy cytostatik.The process for the preparation of nanocrystals for drugs with increased bioavailability according to the invention and the nanocrystals thus obtained find use advantageously in the field of the production of drugs with increased demands on bioavailability and tolerability. It is thus used especially in the field of preparation of cytostatics.
Claims (12)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2018591A CZ308874B6 (en) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | Method of preparing nanocrystals with increased bioavailability and prepared nanocrystals |
| PCT/CZ2019/050048 WO2020088702A1 (en) | 2018-10-30 | 2019-10-16 | Methods of making nanocrystals with enhanced biological availability and formulation for such nanocrystals preparation for use in anticancer therapy |
| EP19816509.4A EP3968962A1 (en) | 2018-10-30 | 2019-10-16 | Methods of making nanocrystals with enhanced biological availability and formulation for such nanocrystals preparation for use in anticancer therapy |
| CN201980071943.4A CN113423388A (en) | 2018-10-30 | 2019-10-16 | Method for preparing nanocrystals with improved bioavailability and formulation of such nanocrystal formulations for anticancer therapy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2018591A CZ308874B6 (en) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | Method of preparing nanocrystals with increased bioavailability and prepared nanocrystals |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2018591A3 CZ2018591A3 (en) | 2020-05-13 |
| CZ308874B6 true CZ308874B6 (en) | 2021-07-28 |
Family
ID=70483195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2018591A CZ308874B6 (en) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | Method of preparing nanocrystals with increased bioavailability and prepared nanocrystals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ308874B6 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114569374B (en) * | 2022-03-04 | 2023-08-11 | 雷政委 | Infection prevention device after general surgery operation |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102885800A (en) * | 2012-09-06 | 2013-01-23 | 中国药科大学 | New application of curcumin |
| CN104546728A (en) * | 2015-01-20 | 2015-04-29 | 中国科学院过程工程研究所 | Nanocrystalline of hydrophobic drug, as well as preparation and application methods of nanocrystalline |
| CN107303272A (en) * | 2016-04-18 | 2017-10-31 | 北京大学 | A kind of nano-crystal composition for improving insoluble drug oral absorption |
-
2018
- 2018-10-30 CZ CZ2018591A patent/CZ308874B6/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102885800A (en) * | 2012-09-06 | 2013-01-23 | 中国药科大学 | New application of curcumin |
| CN104546728A (en) * | 2015-01-20 | 2015-04-29 | 中国科学院过程工程研究所 | Nanocrystalline of hydrophobic drug, as well as preparation and application methods of nanocrystalline |
| CN107303272A (en) * | 2016-04-18 | 2017-10-31 | 北京大学 | A kind of nano-crystal composition for improving insoluble drug oral absorption |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Liu, Feng, et al. "Targeted cancer therapy with novel high drug‐loading nanocrystals." Journal of pharmaceutical sciences 99.8 (2010): 3542-3551. * |
| MOORTHI, C.; KATHIRESAN, K. Fabrication of highly stable sonication assisted curcumin nanocrystals by nanoprecipitation method. Drug Invention Today, 2013, 5.1: 66-69. * |
| XIAO, Bo, et al. Co-delivery of camptothecin and curcumin by cationic polymeric nanoparticles for synergistic colon cancer combination chemotherapy. Journal of Materials Chemistry B, 2015, 3.39: 7724-7733. * |
| ZHANG, Hua, et al. Preparation and antitumor study of camptothecin nanocrystals. International journal of pharmaceutics, 2011, 415.1-2: 293-300. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2018591A3 (en) | 2020-05-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2017208307B2 (en) | Therapeutic polymeric nanoparticles and methods of making and using same | |
| Zhou et al. | pH-Activated nanoparticles with targeting for the treatment of oral plaque biofilm | |
| RS59035B9 (en) | Therapeutic nanoparticles comprising a therapeutic agent and methods of making and using same | |
| WO2007141344B1 (en) | Pharmaceutical formulations for the sustained release of active ingredient(s), as well as their applications, especially therapeutic | |
| KR20080056210A (en) | Chitosan and Heparin Nanoparticles | |
| Park et al. | The roles of short and long chain fatty acids on physicochemical properties and improved cancer targeting of albumin-based fattigation-platform nanoparticles containing doxorubicin | |
| US20080008755A1 (en) | Pharmaceutical formulation of cholanic acid-chitosan complex incorporated with hydrophobic anticancer drugs and preparation method thereof | |
| CN107126426B (en) | Adriamycin hydrochloride self-assembly polymer nanoparticles and preparation method thereof | |
| WO2012111627A1 (en) | Nanoparticle containing prostaglandin i2 derivative | |
| CN108541866A (en) | A kind of cinnamic acid-sodium alginate-chitosan nanoparticle and preparation method thereof | |
| US20090214633A1 (en) | Nanoparticles with lipid core and polymer shell structures for protein drug delivery prepared by nanoencapsulation | |
| CN113423388A (en) | Method for preparing nanocrystals with improved bioavailability and formulation of such nanocrystal formulations for anticancer therapy | |
| TW201632206A (en) | Poly(beta-amino ester)s with additives for drug delivery | |
| CN110623924A (en) | A kind of polycaprolactone-polyethylene glycol nanomicelle loaded with hydrophobic antibiotic and its preparation and application | |
| CZ308874B6 (en) | Method of preparing nanocrystals with increased bioavailability and prepared nanocrystals | |
| AU2018219908B2 (en) | Sol-gel/hydrogel therapeutic delivery system and methods thereof | |
| WO2009078803A1 (en) | Drug delivery system for administration of a water soluble, cationic and amphiphilic pharmaceutically active substance | |
| CN100339415C (en) | Polymer guanidine derivatives as a cytostatic medicament | |
| KR101891715B1 (en) | Nanoparticle sensitive to bioenvironment comprising poly(amino acid) for treatment of virus infection | |
| US10213447B2 (en) | Preparation of acetate salt compositions of pharmaceutical agents | |
| WO2015006735A1 (en) | Nanoparticles and methods of producing the same | |
| Al-Ogaidi | Improving oral intake of essential oil blends using a novel formulation of biodegradable chitosan/lecithin nanoparticles | |
| TW202304426A (en) | New formulation for injeciton comprising 1-(5-(2,4-difluorophenyl)-1-((3-fluorophenyl)sulfonyl)-4-methoxy-1h-pyrrol-3-yl)-n-methylmethanamine | |
| CN106692055A (en) | Nano pharmaceutical composition, and preparation method and application thereof | |
| Thorn | The impact of nanoparticle surface chemistry on biological systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20231030 |