DE19810965A1 - Nanopartikel, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Nanopartikel, aufweisend einen biokompatiblen, biologisch abbaubaren Polyelektrolytkomplex aus Polykationen und Polyanionen sowie mindestens einen bioaktiven Wirkstoff, wobei die Nanopartikel dadurch erhältlich sind, daß der Polyelektrolytkomplex nach seiner Bildung zusätzlich mit mindestens einem Vernetzungsmittel behandelt wird. Des weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung der oben genannten Nanopartikel offenbart, wobei man einen Wirkstoff in gebundener oder ungebundener Form, eine wäßrige Lösung von einer sauren polymeren Substanz und einer basischen polymeren Substanz zusammenbringt und anschließend der Polyelektrolyt in nanopartikulärer Form entsteht oder gegebenenfalls in eine nanopartikuläre Form überführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der nanopartikuläre Polyelektrolytkomplex anschließend mit einem Vernetzungsmittel behandelt wird. Die Nanopartikel dienen zur Applikation von bioaktiven Wirkstoffen. Vorteilhaft ist insbesondere ihre hohe Stabilität sowie das kontrollierte Freisetzen der Wirkstoffe sowie die Vermeidung des Burst-Effektes. Des weiteren weisen die offenbarten Nanopartikel, bedingt durch das Herstellungsverfahren nur äußerst geringe Reste an organischen Lösungsmitteln auf.

Description

Die Erfindung betrifft Nanopartikel, Verfahren zur Herstellung von Nanopartikeln sowie die Verwendung von Nanopartikeln.

In der modernen pharmazeutischen Technologie werden Formulierungen und Wirkstoffkombinationen immer interessanter, deren Anwendungsform sich nicht nur auf eine schonende Weise applizieren läßt, sondern die auch gezielt Einfluß auf die Verteilung, Bioverfügbarkeit oder Resorption des Medikaments nehmen.

Insbesondere partikuläre Systeme, sogenannte Mikro- oder Nanopartikel, die eine Teilchengröße im Bereich kleiner als 100 µm aufweisen, haben sich als aussichtsreiche Applikationsformen erwiesen, um Pharmaka unterschiedlichster Art dem Körper zuzuführen.

Ein Dokument, das die Vorteile der oben genannten Nanopartikel beschreibt ist die WO 96/20698. Hierin wird insbesondere erläutert, daß die Oberfläche dieser Partikel auf mannigfache Weise modifiziert werden kann, um beispielsweise die Retentionszeit zu erhöhen. Es ist beispielsweise auch erwähnt, daß die Teilchen mit Antigenen versehen werden können, um so die Pharmaka, die sich in den Partikeln befinden sehr gezielt an ihrem vorgesehenen Wirkort freizusetzen. Problematisch ist jedoch, daß die Depotwirkung der Partikel relativ begrenzt ist, da die Freisetzung sehr rasch erfolgt. Die Stabilität der beschriebenen Partikel ist des weiteren relativ gering.

Eine weitere Druckschrift, die den Stand der Technik beschreibt, ist die WO 96/05810. Diese betrifft Mikropartikel, die Chitosan enthalten und positiv geladen sind. Durch eine teilweise Vernetzung der Partikel wird die Aufenthaltszeit der Partikel auf den Schleimhäuten erhöht, so daß diese vermehrt in den Körper aufgenommen werden. Problematisch ist hierbei, daß die Partikel in Emulsionen hergestellt werden. Hierdurch ist es möglich, daß Reste des Lösungsmittels an bzw. in den Partikeln verbleiben. Dies wird insbesondere durch Adsorption des hydrophoben Lösungsmittels an hydrophobe Polymere oder bioaktive Substanzen, wie beispielsweise Proteine, verursacht. Diese Lösungsmittelreste sind insbesondere für pharmazeutische Anwendungen bedenklich. Die positive Ladung der Partikel, sie wird durch ein positives Zeta-Potential gemessen, kann des weiteren für die in der WO 96/20698 beschriebenen Modifikationen der Oberfläche von Nachteil sein.

Zudem sind die beschriebenen Mikropartikel im allgemeinen zu groß (1-100 µm), um eine effiziente Aufnahme durch biologische Membranen zu gewährleisten. Außerdem können größere Partikel (< 5 µm) toxisch wirken, da sie in den feinen Blutkapillaren der Lunge stecken bleiben können.

Die Patentschriften US 5,449,720 und WO 92/17167 der BIOTECH AUSTRALIA offenbaren ähnliche Systeme mit denen die Resorption der Mikropartikel wesentlich erhöht werden kann. Diese Systeme verwenden Vitamin B12 oder Analoga, um die Aufnahme der Partikel im Verdauungstrakt zu steigern. Die oben erwähnten Probleme der raschen Freisetzung der Wirkstoffe, geringer Stabilität und Beladung werden jedoch auch in diesen Dokumenten nicht gelöst.

Die Patentschrift EP 0 454 044 B1 beschreibt die Herstellung von pharmazeutischen Zubereitungen in mikropartikulärer Form, die einen Polyelektrolytkomplex aus Polykationen und Polyanionen sowie mindestens einen Wirkstoff aufweisen. Hierdurch werden die oben beschriebenen Probleme der organischen Lösungsmittel gelöst. Allerdings weisen diese Partikel trotz ihrer ionischen Vernetzung häufig eine ungenügende Stabilität auf, so daß die Wirkstoffe kurz nach Verabreichung der Partikel schlagartig freigesetzt werden könnten.

Angesichts des hierin angegebenen und diskutierten Standes der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung Partikel anzugeben, welche dazu beitragen, die Nachteile der bekannten Partikeln zu vermeiden oder zu verringern. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Nanopartikel zur Verfügung zu stellen, die stabil sind und eine anfängliche schlagartige Freisetzung (sogenannter "Burst-Effekt") des Wirkstoffes vermeiden sowie ihn kontrolliert freigeben.

Des weiteren ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung Nanopartikel anzugeben, die möglichst weitgehend frei von Resten organischer Lösungsmittel sind.

Noch eine Aufgabe ist in der Bereitstellung eines möglichst einfachen und vorteilhaften Verfahren zur Herstellung von Nanopartikeln zu sehen.

Schließlich ist auch die Angabe der Verwendung von Nanopartikeln Aufgabe der Erfindung.

Gelöst werden diese Aufgaben sowie weitere nicht explizit genannte Aufgaben, die aus den hierin diskutierten Zusammenhängen ableitbar oder erschließbar sind, durch die im Anspruch 1 beschriebenen Maßnahmen. Zweckmäßige Abwandlungen der erfindungsgemäßen Nanopartikel, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung werden in eventuell nebengeordneten und in den auf Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

Dadurch, daß der biokompatible und biologisch abbaubare Polyelektrolytkomplex aus Polykationen und Polyanionen während oder nach seiner Bildung zusätzlich mit einem Vernetzungsmittel behandelt wird, werden Wirkstoffe, die in den Nanopartikeln vorhanden sind kontrolliert freigesetzt.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahme werden zusätzlich folgende Vorteile erzielt:

• - Vermeidung einer schnellen Freigabe des Wirkstoffs kurz nach Verabreichung der Partikel ("Burst-Effekt").
• - Empfindliche Wirkstoffe können durch die erfindungsgemäßen Nanopartikel hervorragend gegen Abbau geschützt werden, da sie gut in die Nanopartikel eingebettet sind.
• - Hochwirksame Wirkstoffe können kontrolliert und sehr gezielt an ihrem Bestimmungsort freigesetzt werden, so daß eine geringere Arzneistoffdosis erforderlich ist und die unerwünschten Nebenwirkungen minimiert werden.
• - Die Nanopartikel sind wesentlich stabiler als herkömmliche, ohne daß sie ihre biologische Abbaubarkeit verlieren.
• - Die erfindungsgemäßen Partikel werden infolge ihrer geringen Größe besonders leicht resorbiert.
• - Die Nanopartikel sind im wesentlichen frei von Resten organischer Lösungsmittel, da sie in wäßriger Lösung gebildet werden können.
• - Die Ladung des Polyelektrolytkomplexes kann durch die Vernetzung variiert werden, um die Hydrophilie der Partikel zu verändern. Dies bewirkt eine Modifikation der Bindung von Plasmaproteinen an die Nanopartikel. Des weiteren kann hierdurch auch die Retentionszeit der Partikel an den Schleimhäuten sowie die Verweilzeit der Partikel im Körper beeinflußt werden.
• - Weitere Stoffe, die an der Oberfläche der Nanopartikeln gebunden sein können, werden durch die Vernetzung fester an die Partikel gebunden. Diese Stoffe können beispielsweise die Resorption der Partikel erhöhen, indem sie einen aktiven Transport der Partikel bewirken. Durch diese Maßnahme kann eine kovalente Bindung dieser Stoffe an den Polyelektrolytkomplex vermieden werden. Hierdurch wird die biologische Abbaubarkeit verbessert.
• - Zusätzlich kann durch diese Maßnahme das Quellvermögen bzw. die Wasseraufnahme des Partikels beeinflußt werden.

Im Sinne der Erfindung bezeichnet Nanopartikel Teilchen einer mittleren Größe von 10 bis 1000 nm, vorzugsweise 10 bis 500 und besonders bevorzugt 50 bis 250 nm, die einen biokompatiblen und biologisch abbaubaren Polyelektrolytkomplex aufweisen.

Die Form der Partikel kann regelmäßig oder unregelmäßig sein.

Der Begriff biokompatibel bedeutet hierin, daß die zur Herstellung des Polyelektrolytkomplexes vorzugsweise verwendeten Verbindungen bei Applikation verträglich, also beispielsweise nicht oder nur in vertretbarem Maße giftig sind und/oder nur eine sehr geringe allergene Wirkung entfalten. Damit keine Akkumulation der Polymere im Körper eintritt, sollen diese biologisch abbaubar oder ausscheidbar sein. Vorzugsweise sind die Polymere in Abhängigkeit ihres Einsatzes auch biokompatibel.

Der Polyelektrolytkomplex kann durch das Zusammenbringen von Polyanionen und Polykationen entstehen, wie dies in der Patentschrift EP 0 454 044 B1 beschrieben ist. Je nach Verhältnis der polymeren Ionen kann die Oberfläche der gebildeten Nanopartikel positiv oder negativ geladen (ein positives oder negatives Zeta-Potential besitzen) oder ungeladen sein.

Als Polyanionen eignen sich hierfür alle negativ geladenen, biologisch abbaubaren oder ausscheidbaren Polymere. Hierzu können die Polysäuren insbesondere geladene Phosphonat-, Phosphat-, Sulfonat-, Sulfat- und/oder Carboxygruppen aufweisen. Bevorzugt sind, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll, Heparin, Sumarin, Protaminsulfat, Polyvinyle, Polyallyle, Polystyrene und Polyacrylate, Derivate von Polyzuckern, wie beispielsweise Stärkehydrolysate, Inulin, Hydroxyethylstärke, Dextrane, Cellulosederivate, Alginate und Xylan, die Sulfatgruppen oder Carbonatgruppen aufweisen, wie Pektinat und Xylanpolysulfat sowie Polyamide, die Carbonatgruppen aufweisen, insbesondere Polyaminosäuren, wie Polyasparaginsäure und Polyglutaminsäure. Diese geladenen Polymere können auch teilweise substituiert sein oder als Salz vorliegen. Die Polyanionen können auch in copolymerer Form verwendet werden. Hierunter sind Copolymere von verschiedenen Monomeren, die zur Herstellung der oben aufgeführten Polyanionen dienen können, als auch Copolymere dieser Monomeren mit anderen biologisch abbaubaren Monomeren, wie sie zur Herstellung der weiter unten aufgeführten biologisch abbaubaren Polymeren verwendet werden können, zu verstehen. Mischungen dieser Polymere/Copolymere sind im Rahmen der vorliegenden Erfindungen ebenfalls geeignet. Bevorzugt ist hierbei Xylanpolysulfat sowie teilweise substituiertes Xylanpolysulfat.

Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts der Polyanionen beträgt vorzugsweise 1000 bis 2 000 000 Dalton, besonders bevorzugt 40 000 bis 600 000 Dalton. Sie sind im allgemeinen kommerziell erhältlich. Die Polyanionen können aber auch auf jede dem Fachmann bekannte Art und Weise hergestellt werden.

Zur Herstellung der Nanopartikel werden die Polyanionen vorzugsweise in einer Konzentration von 0,1 bis 40 g/l, besonders bevorzugt 1 bis 20 g/l eingesetzt.

Als biologisch abbaubare oder ausscheidbare Polykationen eignen sich im Rahmen der Erfindung unter anderem, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll, Collagen und Collagenderivate, Gelatine, Poly-N-alkylvinylpyridine, Polyethylenimine, Polyvinylamine, Polyallylamine und Polyacrylate, Poly-L-Lysin, Poly-α,β-(dimethylaminoethyl)-D,L-aspartamid (PDAA), Copolymere aus PDAA und hydrophob verestertem Poly-α,β-(2-hydroxyethyl)-D,L-aspartamid (PHEA), Chitosan und Derivate, Lysinoctadecylester, aminierte Dextrane, aminierte Cyclodextrine, aminierte Celluloseether, aminierte Pektine sowie deren jeweils teilweise substituierte Derivate und Salze. Die Polykationen können auch in copolymerer Form verwendete werden. Hierunter sind Copolymere von verschiedenen Monomeren, die zur Herstellung der oben aufgeführten Polykationen dienen können, als auch Copolymere dieser Monomeren mit anderen biologisch abbaubaren Monomeren, wie sie zur Herstellung der weiter unten aufgeführten biologisch abbaubaren Polymeren verwendet werden können, zu verstehen. Mischungen dieser Polymere/Copolymere sind im Rahmen der vorliegenden Erfindungen ebenfalls geeignet. Bevorzugt ist hierbei Chitosan, da dessen besonders hohe Verträglichkeit anerkannt ist.

Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts der Polykationen beträgt vorzugsweise 1000 bis 2 000 000 Dalton, besonders bevorzugt 40 000 bis 600 000 Dalton. Ihre Herstellung ist dem Fachmann bekannt. Sie sind im allgemeinen kommerziell erhältlich.

Zur Herstellung der Nanopartikel werden die Polykationen vorzugsweise in einer Konzentration von 0,1 bis 40 g/l, besonders bevorzugt 1 bis 20 g/l eingesetzt.

Die Nanopartikel können weitere biokompatible und/oder biologisch abbaubare Polymere enthalten, die dem Fachmann bekannt sind. Beispielhaft, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll, seien folgende Polymere genannt: Polysaccharide, wie beispielsweise Dextran und dessen Derivate, Polyalkylcyanoacrylate, Polyalkohole, Polymethylidenmalonate, Polyester, wie PLGA (polylactic-poly­ glycolic acid copolymer)und Polycaprolacton, Polyether, wie Polyethylenglycol, Polyanhydride, Polyalkylcyanoacrylate, Polyacrylamide, Polyphosphazene sowie biologisch abbaubare Polyamide und Polyurethane. Besonders bevorzugt sind hierbei Derivate der Polymere, die zusätzliche funktionelle Gruppen aufweisen. Zu diesen funktionelle Gruppen gehören, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll, die Hydroxyl-, die Amino-, die Thiol-, die Carbonyl-, die Thiocarbonyl-, die Imino-, die Carboxyl-, die Alkoxycarbonyl-, die Carboxyamid-, die Phosphonat-, die Phosphat-, die Sulfonat-, die Sulfat- und die Epoxidgruppe.

Diese biologisch abbaubaren Polymere können auch in copolymerer Form eingesetzt werden. Hierunter sind Copolymere von verschiedenen Monomeren, die zur Herstellung der oben aufgeführten biologisch abbaubaren Polymeren dienen können, zu verstehen. Mischungen dieser Polymere/Copolymere sind im Rahmen der vorliegenden Erfindungen ebenfalls geeignet.

Diese Polymere können dazu dienen die Stabilität der Nanopartikel zu variieren. Des weiteren können die Polymere dazu dienen die weiter unten genannten oberflächenmodifizierenden Mittel, die bioaktiven Wirkstoffe an die Nanopartikel zu binden und/oder die Wirkstoffe zu stabilisieren.

Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts der Polymere beträgt mehr als 1000, vorzugsweise 30 000 bis 2 000 000, besonders bevorzugt 50 000 bis 300 000 Dalton.

Zur Herstellung der Nanopartikel werden die biologisch abbaubaren Polymere vorzugsweise in einer Konzentration von 0 bis 100 g/l, besonders bevorzugt 0 bis 40 g/l eingesetzt.

Die Herstellung dieser Polymere sowie der Polysäuren bzw. Polybasen ist literaturbekannt. Ein Großteil dieser Polymere ist auch kommerziell erhältlich.

Zusätzlich können noch weitere Zusatzstoffe in die Nanopartikel eingebaut werden, falls dies erwünscht ist. So können zum Beispiel Absorptionsverbesserer wie Phospholipide mit eingearbeitet werden.

Bioaktive Wirkstoffe sind Substanzen, die Eigenschaften oder das Verhalten von lebenden Systemen beeinflussen. Hierzu gehören, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll Therapeutika, Diagnostika, Kosmetika sowie prophylaktisch wirkende Stoffe. Es soll hierbei darauf verwiesen werden, daß in besonderen Fällen der Stoff selbst nicht aktiv werden muß. Im Fall von Diagnostika sollen hierunter beispielsweise auch Kontrastmittel wie Sauerstoff oder Edelgase u.ä. verstanden werden.

Besonders interessante bioaktive Wirkstoffe sind beispielsweise aktive Peptide und Proteine, wie beispielsweise Insulin, Interferone, Enzyme, Somatropin, Erythropoietin, G-CSF, Humanes Wachstumshormon, Calcionin, LHRH, Faktor VIII, tPA, Enkephaline, Glucagon, TRH, Thymopoietin, Thymopentin, Thymocartin sowie Analoge und Fragmente;
Enzyminhibitoren, wie beispielsweise HIV-Proteaseinhibitoren;
Antigene und Immunogene, zum Beispiel Influenzavironen oder Subeinheiten von Antigenen;
Ganglioside;
Antibiotika, wie β-Lactam-Antibiotika (Penicilline, Cephalosporine, Monobactame, Carbapeneme u. a.), Aminoglykoside (z. B. Streptomycin), Tetracycline, Chloramphenicol, Makrolid-Antibiotika (z. B. Erythromycin), Lincomycine, Fosfomycin, Fusidinsäure, Polymyxine, Vancomycine u. Teicoplanin;
Lokalanästhetika;
Kontrazeptiva;
Analgetika, wie Hypnoanalgetika insbesondere Opium-Al­ kaloide, 4-Phenylpiperidin-Derivate (Pethidin), 3,3-Diphenylpropylamin-Derivate (Methadon), Fentanyl-Derivate, Tramadol sowie Nefopam und nicht-opioide Analgetika, Antipyretika und Antiphlogistika, insbesondere Derivate der Salicylsäure (z. B. Acetylsalicylsäure), des Anilins (z. B. Paracetamol), der Anthranilsäure (Mefenaminsäure), des Pyrazols (Metamizol, Phenazon, Propyphenazon) u. von (Hetero)arylessig- u. -propionsäuren (Indometacin, Diclofenac, Ibuprofen, Naproxen), Glucocortico(stero)ide und Phenylbutazon-Derivate;
Antirheumatika, wie Oxyphenbutazon, Arylessig u. -pro­ pionsäurederivate insbesondere Indometacin, Diclofenac, Ibuprofen, Ketoprofen, Oxicame wie Piroxicam, Gold(I)-Prä­ parate, D-Penicillamin, Chloroquin sowie Immunsuppressiva;
Hormone und Antagonisten, wie Peptid-Hormone, insbesondere Adrenocortiocotropin, Vasopresin, Desmopressin, Parathormon, Somatostatin und Insulin, Steroid-Hormone, insbesondere Progesterone, Östrogene und Androgene, Prostaglandine und Nebennierenhormone, wie Adrenalin;
Cytostatika, wie beispielsweise Alkylierungsmittel, insbesondere Mechlorethamin, Cyclophosphamid, Ifosfamid, Mephalan, Chlorambucil, Hexamethylmelamin, Thitepa, Busulfan, Carmustin, Iomustin, Semustin, Steptozocin und Dacarbazin;
Antimetaboliten, insbesondere Methotrexat, Fluoruracil, Floxuridin, Cytarabin, Mercaptopurin, Thioguanin, Pentostatin;
Alkaloide;
RNA, DNA, wie Nukleotide, Oligonukleotide, Polynukleotide, Gene oder Gensegmente, Plasmide und/oder Vektoren sowie deren Derivate, welche beispielsweise insbesondere bei HIV, rheumatoider Arthritis, Krebs, Hormonmangelerkrankungen, Bluthochdruck, Atherosklerose, Gefäßkrankheiten, viralen Infektionen sowie mangelnder endogener Synthese aktiver Peptide und Proteine verwendet werden;
Toxine oder Vaccine, wie bakterielle Vaccine, wie das Tetanus und das Choleratoxin, wie virale Vaccine, wie AIDS-Antigene oder virale Hepatits-Komponenten;
Kohlenhydrate, wie Mono- oder Polysaccharide, Dextran, Agar, Agarose-Derivate, Protooglykane, wie Heparin, Heparan, Dermatansulfate;
Lipide, wie Phospholipide, Cholesterin, Trigylceride und Lipoproteine u.ä.

Es können auch Mischungen dieser bioaktiven Wirkstoffe verwendet werden.

Insbesondere für instabile Präparate sind die erfindungsgemäßen Nanopartikel hervorragend geeignete Darreichungsformen, da die Partikel besonders stabil sind und somit die Wirkstoffe, beispielsweise Proteine, gegen Zersetzung durch z. B. Magensäure schützen. Der Wirkstoff kann daher besonders gezielt freigesetzt werden, so daß z. B. nach oraler Verabreichung der Wirkstoff nicht schon im Magen oder Darm freigegeben wird, wo er abgebaut würde, sondern erst wenn er ins Blut aufgenommen worden ist.

Der Wirkstoff kann auf mindestens vier verschiedene Arten in bzw. auf die Nanopartikel gelangen:

• 1. Einschluß des Wirkstoffes bzw. des Wirkstoffgemisches, das sich in der Lösung befindet, bei Komplexfällung ("Einfangen" aus der Lösung).
• 2. Adsorption bzw. Absorption eines Wirkstoffes bzw. des Wirkstoffgemisches aus einer Lösung, mit der die bereits hergestellten Nanopartikel in Kontakt kommen (bei porösen Partikeln oder Gelen mit "Schwamm- Effekt").
• 3. Ausfällen des Polyelektrolytkomplexes, wobei der Wirkstoff chemisch an einen Komplexpartner gebunden ist.
• 4. Einschluß durch Einsatz des Wirkstoffs/Wirkstoff­ gemisches als Polyelektrolytkomplexbildungspartner.

Zur Herstellung der Nanopartikel wird der bioaktive Wirkstoff/ das bioaktive Wirkstoffgemisch vorzugsweise in einer Konzentration von 0,1 bis 40 g/l, besonders bevorzugt 1 bis 20 g/l eingesetzt.

Erfindungsgemäß wird der Polyelektrolytkomplex nach seiner Bildung zusätzlich mit mindestens einem Vernetzungsmittel behandelt. Diese Verbindungen verknüpfen die Polymere der Nanopartikel, so daß diese stabiler werden und pharmazeutische Wirkstoffe, die in den Nanopartikeln enthalten sind, langsamer freigesetzt werden.

Zu diesen Vernetzungsmittel gehören, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll,
Aldehyde und Ketone, wie Formaldehyd, Glyoxal und Glutaraldehyd; Benzochinon
halogenierte Triazinderivate, wie
2,4,6-Trichlor-1,3,5-triazin,
2,4-Dichlor-6-methoxy-1,3,5-triazin,
2,4-Dichlor-6-ethoxy-1,3,5-triazin,
2,4-Dichlor-6-phenoxy-1,3,5-triazin,
2-Chor-4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin,
2-Chor-4,6-diethoxy-1,3,5-triazin,
D 2-Chor-4,6-diphenoxy-1,3,5-triazin;
Phosphonium-Salze, wie
O-(1,2-Dihydro-2-oxo-1-pyridyl)-tripyrrolidinophosphonium­ chlorid,
O-(1,2-Dihydro-2-oxo-1-pyridyl)-tripyrrolidinophosphonium­ hexafluorophosphat,
O-(1,2-Dihydro-2-oxo-1-pyridyl)-tripyrrolidinophosphonium­ perchlorat,
O-(1,2-Dihydro-2-oxo-1-pyridyl)-tripyrrolidinophosphonium­ tetrafluoroborat,
O-(1,2-Dihydro-2-oxo-1-pyridyl)-tris(dimethylami­ no)phosphoniumchlorid,
O-(1,2-Dihydro-2-oxo-1-pyridyl)-tris(dimethylamino)phospho­ niumhexafluorophosphat,
O-(1,2-Dihydro-2-oxo-1-pyridyl)-tris(dimethylamino)phospho­ niumperchlorat,
O-(1,2-Dihydro-2-oxo-1-pyridyl)-tris(dimethylamino)phospho­ niumtetrafluoroborat,
O-(3,4-Dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl)-tri­ pyrrolidinophosphoniumchlorid,
O-(3,4-Dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl)-tri­ pyrrolidiophosphoniumhexafluorophosphat,
O-(3,4-Dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl)-tri­ pyrrolidinophosphoniumperchlorat,
O-(3,4-Dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl)-tri­ pyrrolidinophosphoniumtetrafluoroborat,
O-(3,4-Dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl)-tris(dimethyl­ amino)phosphoniumchlorid,
O-(3,4-Dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl)-tris(dimethyl­ amino)phosphoniumhexafluorophosphat,
O-(3,4-Dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl)-tris(dimethyl­ amino)phosphoniumperchlorat,
O-(3,4-Dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl)-tris(dimethyl­ amino)phosphoniumtetrafluoroborat,
O-(5-Norbornen-2,3-dicarboxamido)-tripyrrolidinophosphonium­ chlorid,
O-(5-Norbornen-2,3-dicarboxamido)-tripyrrolidinophosphonium­ hexafluorophosphat,
O-(5-Norbornen-2,3-dicarboxamido)-tripyrrolidinophosphonium­ perchlorat,
O-(5-Norbornen-2,3-dicarboxamido)-tripyrrolidinophosphonium­ tetrafluoroborat,
O-(5-Norbornen-2,3-dicarboxamido)-tris(dimethylamino)phospho­ niumchlorid,
O-(5-Norbornen-2,3-dicarboxamido)-tris(dimethylamino)phospho­ niumhexafluorophosphat,
O-(5-Norbornen-2,3-dicarboxamido)-tris(dimethylamino)phospho­ niumperchlorat,
O-(5-Norbornen-2,3-dicarboxamido)-tris(dimethylamino)phospho­ niumtetrafluoroborat,
O-(Benzotriazol-1-yl)-tripyrrolidinophosphoniumchlorid,
O-(Benzotriazol-1-yl)-tripyrrolidinophosphonium­ hexafluorophosphat,
O-(Benzotriazol-1-yl)-tripyrrolidinophosphoniumperchlorat,
O-(Benzotriazol-1-yl)-tripyrrolidinophosphonium­ tetrafluoroborat,
O-(Benzotriazol-1-yl)-tris(dimethylamino)phosphonium­ chlorid,
O-(Benzotriazol-1-yl)-tris(dimethylamino)phosphonium­ hexafluorophosphat,
O-(Benzotriazol-1-yl)-tris(dimethylamino)phosphonium­ perchlorat,
O-(Benzotriazol-1-yl)-tris(dimethylamino)phosphonium­ tetrafluoroborat,
O-(N-Maleinimidyl)-tripyrrolidinophosphoniumchlorid,
O-(N-Maleinimidyl)-tripyrrolidinophosphonium­ hexafluorophosphat,
O-(N-Maleinimidyl)-tripyrrolidinophosphoniumperchlorat,
O-(N-Maleinimidyl)-tripyrrolidinophosphonium­ tetrafluoroborat,
O-(N-Maleinimidyl)-tris(dimethylamino)phosphoniumchlorid,
O-(N-Maleinimidyl)-tris(dimethylamino)phosphonium­ hexafluorophosphat,
O-(N-Maleinimidyl)-tris(dimethylamino)phosphonium­ perchlorat,
O-(N-Maleinimidyl)-tris(dimethylamino)phosphonium­ tetrafluoroborat,
O-(N-Succinimidyl)-tripyrrolidinophosphoniumchlorid,
O-(N-Succinimidyl)-tripyrrolidinophosphonium­ hexafluorophosphat,
O-(N-Succinimidyl)-tripyrrolidinophosphoniumperchlorat,
O-(N-Succinimidyl)-tripyrrolidinophosphonium­ tetrafluoroborat,
O-(N-Succinimidyl)-tris(dimethylamino)phosphoniumchlorid,
O-(N-Succinimidyl)-tris(dimethylamino)phosphonium­ hexafluorophosphat,
O-(N-Succinimidyl)-tris(dimethylamino)phosphonium­ perchlorat,
O-(N-Succinimidyl)-tris(dimethylamino)phosphonium­ tetrafluoroborat,
O-(N-Phthalimidyl)-tripyrrolidinophosphoniumchlorid,
O-(N-Phthalimidyl)-tripyrrolidinophosphonium­ hexafluorophosphat,
O-(N-Phthalimidyl)-tripyrrolidinophosphoniumperchlorat,
O-(N-Phthalimidyl)-tripyrrolidinophosphonium­ tetrafluoroborat,
O-(N-Phthalimidyl)-tris(dimethylamino)phosphoniumchlorid,
O-(N-Phthalimidyl)-tris(dimethylamino)phosphonium­ hexafluorophosphat,
O-(N-Phthalimidyl)-tris(dimethylamino)phosphonium­ perchlorat,
O-(N-Phthalimidyl)-tris(dimethylamino)phosphonium­ tetrafluoroborat,
O-(N-Perhydrophthalimidyl)-tripyrrolidinophosphonium­ chlorid,
O-(N-Perhydrophthalimidyl)-tripyrrolidinophosphonium­ hexafluorophosphat,
O-(N-Perhydrophthalimidyl)-tripyrrolidinophosphonium­ perchlorat,
O-(N-Perhydrophthalimidyl)-tripyrrolidinophosphonium­ tetrafluoroborat,
O-(N-Perhydrophthalimidyl)-tris(dimethylamino)phosphonium­ chlorid,
O-(N-Perhydrophthalimidyl)-tris(dimethylamino)phosphonium­ hexafluorophosphat,
O-(N-Perhydrophthalimidyl)-tris(dimethylamino)phosphonium­ perchlorat,
O-(N-Perhydrophthalimidyl)-tris(dimethylamino)phosphonium­ tetrafluoroborat,
Tris-di-methyl-amino-chloro-phosphonium-hexafluorophosphat,
Tris-di-methyl-amino-bromo-phosphonium-hexafluorophosphat,
Tris-di-methyl-amino-cyano-phosphonium-hexafluorophosphat,
Tris-di-methyl-amino-isothiocyanoto-phosphonium­ hexafluorophosphat,
Tris-di-methyl-amino-azido-phosphonium-hexafluorophosphat,
Tris-di-methyl-amino-trichlormethyl-phosphonium­ hexafluorophosphat,
Tris-di-methylamino-trifluoromethyl-phosphonium­ hexafluorphosphat,
Tris-di-methyl-amino-phenoxy-phosphonium­ hexafluorophosphat,
Tris-di-methyl-amino-p-nitrophenoxy-phosphonium­ hexafluorophosphat,
Tris-pyrrolidino-chloro-phosphonium-hexafluorophosphat,
Tris-pyrrolidino-bromo-phosphonium-hexafluorophosphat,
Tris-pyrrolidino-cyano-phosphonium-hexafluorophosphat,
Tris-pyrrolidino-isothiocyanoto-phosphonium­ hexafluorophosphat,
Tris-pyrrolidino-azido-phosphonium-hexafluorophosphat,
Tris-pyrrolidino-trichlormethyl-phosphonium­ hexafluorophosphat,
Tris-pyrrolidino-trifluoromethyl-phosphonium­ hexafluorophosphat,
Tris-pyrrolidino-phenoxy-phosphonium-hexafluorophosphat,
Tris-pyrrolidino-p-nitrophenoxy-phosphonium­ hexafluorophosphat;
Uronium-Salze, wie 1,2-Dihydro-2-oxo-1-pyridyl-oxy-biscyclohexylidenuronium­ chlorid,
1,2-Dihydro-2-oxo-1-pyridyl-oxy-biscyclohexylidenuronium­ hexafluorophosphat,
1,2-Dihydro-2-oxo-1-pyridyl-oxy-biscyclohexylidenuronium­ perchlorat,
1,2-Dihydro-2-oxo-1-pyridyl-oxy-biscyclohexylidenuronium­ tetrafluoroborat,
1,2-Dihydro-2-oxo-1-pyridyl-oxy-biscyclopentylidenuronium­ chlorid,
1,2-Dihydro-2-oxo-1-pyridyl-oxy-biscyclopentylidenuronium­ hexafluorophosphat,
1,2-Dihydro-2-oxo-1-pyridyl-oxy-biscyclopentylidenuronium­ perchlorat,
1,2-Dihydro-2-oxo-1-pyridyl-oxy-biscyclopentylidenuronium­ tetrafluoroborat,
1,2-Dihydro-2-oxo-1-pyridyl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyl­ uroniumchlorid,
1,2-Dihydro-2-oxo-1-pyridyl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyl- Jroniumhexafluorophosphat,
1,2-Dihydro-2-oxo-1-pyridyl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyl­ uroniumperchlorat,
1,2-Dihydro-2-oxo-1-pyridyl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyl­ uroniumtetrafluoroborat,
3,4-Dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl-oxy-biscyclo­ hexylidenuroniumchlorid,
3,4-Dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl-oxy-biscyclo­ hexylidenuroniumhexafluorophosphat,
3,4-Dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl-oxy-biscyclo­ hexylidenuroniumperchlorat,
3,4-Dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl-oxy-biscyclo­ hexylidenuroniumtetrafluoroborat,
3,4-Dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl-oxy-biscycl­ pentylidenuroniumchlorid,
3,4-Dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl-oxy-biscyclo­ pentylidenuroniumhexafluorophosphat,
3,4-Dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl-oxy-biscyclo­ pentylidenuroniumperchlorat,
3,4-Dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl-oxy-biscyclo­ pentylidenuroniumtetrafluoroborat,
3,4-Dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl-oxy-N,N,N',N'-te­ tramethyluroniumchlorid,
3,4-Dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl-oxy-N,N,N',N'-te­ tramethyluroniumhexafluorophosphat,
3,4-Dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl-oxy-N,N,N',N'-te­ tramethyluroniumperchlorat,
3,4-Dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl-oxy-N,N,N',N'-te­ tramethyluroniumtetrafluoroborat,
5-Norbornen-2,3-dicarboxamido-oxy-biscyclohexylidenuronium­ chlorid,
5-Norbornen-2,3-dicarboxamido-oxy-biscyclohexylidenuronium­ hexafluorophosphat,
5-Norbornen-2,3-dicarboxamido-oxy-biscyclohexylidenuronium­ perchlorat,
5-Norbornen-2,3-dicarboxamido-oxy-biscyclohexylidenuronium­ tetrafluoroborat,
5-Norbornen-2,3-dicarboxamido-oxy-biscyclopentylidenuronium­ chlorid,
5-Norbornen-2,3-dicarboxamido-oxy-biscyclopentylidenuronium­ hexafluorophosphat,
5-Norbornen-2,3-dicarboxamido-oxy-biscyclopentylidenuronium­ perchlorat,
5-Norbornen-2,3-dicarboxamido-oxy-biscyclopentylidenuronium­ tetrafluoroborat,
5-Norbornen-2,3-dicarboxamido-oxy-N,N,N',N'-tetramethyl­ uroniumchlorid,
5-Norbornen-2,3-dicarboxamido-oxy-N,N,N',N'-tetramethyl­ uroniumhexafluorophosphat,
5-Norbornen-2,3-dicarboxamido-oxy-N,N,N',N'-tetramethyl­ uroniumperchlorat,
5-Norbornen-2,3-dicarboxamido-oxy-N,N,N',N'-tetramethyl­ uroniumtetrafluoroborat,
Benzotriazol-1-yl-oxy-biscyclohexylidenuroniumchlorid,
Benzotriazol-1-yl-oxy-biscyclohexylidenuronium­ hexafluorophosphat,
Benzotriazol-1-yl-oxy-biscyclohexylidenuroniumperchlorat,
Benzotriazol-1-yl-oxy-biscyclohexylidenuronium­ tetrafluoroborat,
Benzotriazol-1-yl-oxy-biscyclopentylidenuroniumchlorid,
Benzotriazol-1-yl-oxy-biscyclopentylidenuronium­ hexafluorophosphat,
Benzotriazol-1-yl-oxy-biscyclopentylidenuroniumperchlorat,
Benzotriazol-1-yl-oxy-biscyclopentylidenuronium­ tetrafluoroborat,
Benzotriazol-1-yl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyluroniumchlorid,
Benzotriazol-1-yl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyluronium­ hexafluorophosphat,
Benzotriazol-1-yl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyluronium­ perchlorat,
Benzotriazol-1-yl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyluronium­ tetrafluoroborat,
N-Maleinimidyl-oxy-biscyclohexylidenuroniumchlorid,
N-Maleinimidyl-oxy-biscyclohexylidenuronium­ hexafluorophosphat,
N-Maleinimidyl-oxy-biscyclohexylidenuroniumperchlorat,
N-Maleinimidyl-oxy-biscyclohexylidenuronium­ tetrafluoroborat,
N-Maleinimidyl-oxy-biscyclopentylidenuroniumchlorid,
N-Maleinimidyl-oxy-biscyclopentylidenuronium­ hexafluorophosphat,
N-Maleinimidyl-oxy-biscyclopentylidenuroniumperchlorat,
N-Maleinimidyl-oxy-biscyclopentylidenuronium­ tetrafluoroborat,
N-Maleinimidyl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyluroniumchlorid,
N-Maleinimidyl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyluronium­ hexafluorophosphat,
N-Maleinimidyl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyluroniumperchlorat,
N-Maleinimidyl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyluronium­ tetrafluoroborat,
N-Succinimidyl-oxy-biscyclohexylidenuroniumchlorid,
N-Succinimidyl-oxy-biscyclohexylidenuronium­ hexafluorophosphat,
N-Succinimidyl-oxy-biscyclohexylidenuroniumperchlorat,
N-Succinimidyl-oxy-biscyclohexylidenuronium­ tetrafluoroborat,
N-Succinimidyl-oxy-biscyclopentylidenuroniumchlorid,
N-Succinimidyl-oxy-biscyclopentylidenuronium­ hexafluorophosphat,
N-Succinimidyl-oxy-biscyclopentylidenuroniumperchlorat,
N-Succinimidyl-oxy-biscyclopentylidenuronium­ tetrafluoroborat,
N-Succinimidyl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyluroniumchlorid,
N-Succinimidyl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyluronium­ hexafluorophosphat,
N-Succinimidyl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyluroniumperchlorat,
N-Succinimidyl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyluronium­ tetrafluoroborat,
N-Phthalimidyl-oxy-biscyclohexylidenuroniumchlorid,
N-Phthalimidyl-oxy-biscyclohexylidenuronium­ hexafluorophosphat,
N-Phthalimidyl-oxy-biscyclohexylidenuroniumperchlorat,
N-Phthalimidyl-oxy-biscyclohexylidenuronium­ tetrafluoroborat,
N-Phthalimidyl-oxy-biscyclopentylidenuroniumchlorid,
N-Phthalimidyl-oxy-biscyclopentylidenuronium­ hexafluorophosphat,
N-Phthalimidyl-oxy-biscyclopentylidenuroniumperchlorat,
N-Phthalimidyl-oxy-biscyclopentylidenuronium­ tetrafluoroborat,
N-Phthalimidyl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyluroniumchlorid,
N-Phthalimidyl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyluronium­ hexafluorophosphat,
N-Phthalimidyl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyluroniumperchlorat,
N-Phthalimidyl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyluronium­ tetrafluoroborat,
N-Perhydrophthalimidyl-oxy-biscyclohexylidenuroniumchlorid,
N- Perhydrophthalimidyl-oxy-biscyclohexylidenuronium­ hexafluorophosphat,
N-Perhydrophthalimidyl-oxy-biscyclohexylidenuronium­ perchlorat,
N-Perhydrophthalimidyl-oxy-biscyclohexylidenuronium­ tetrafluoroborat,
N-Perhydrophthalimidyl-oxy-biscyclopentylidenuronium­ chlorid,
N-Perhydrophthalimidyl-oxy-biscyclopentylidenuronium­ hexafluorophosphat,
N-Perhydrophthalimidyl-oxy-biscyclopentylidenuronium­ perchlorat,
N-Perhydrophthalimidyl-oxy-biscyclopentylidenuronium­ tetrafluoroborat,
N-Perhydrophthalimidyl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyluronium­ chlorid,
N-Perhydrophthalimidyl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyluronium­ hexafluorophosphat,
N-Perhydrophthalimidyl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyluronium­ perchlorat,
N-Perhydrophthalimidyl-oxy-N,N,N',N'-tetramethyluronium­ tetrafluoroborat;
Derivate des Hydroxylamins, wie
Kohlensäure-bis-(1,2-dihydro-2-oxo-1-pyridyl)ester,
Kohlensäure-bis-(3,4-dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl)ester,
Kohlensäure-bis-(5-norbornen-2,3-dicarboxamido)ester,
Kohlensäure-bis-(benzotriazol-1-yl)ester,
Kohlensäure-bis-(N-maleinimidyl)ester,
Kohlensäure-bis-(N-succinimidyl)ester,
Kohlensäure-bis-(N-phthalimidyl)ester,
Kohlensäure-bis-(N-perhydrophthalimidyl)ester,
Oxalsäure-bis-(1,2-dihydro-2-oxo-1-pyridyl)ester,
Oxalsäure-bis-(3,4-dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl)es­ ter,
Oxalsäure-bis-(5-norbornen-2,3-dicarboxamido)ester,
Oxalsäure-bis-(benzotriazol-1-yl)ester,
Oxalsäure-bis-(N-maleinimidyl)ester,
Oxalsäure-bis-(N-succinimidyl)ester,
Oxalsäure-bis-(N-phthalimidyl)ester,
Oxalsäure-bis-(N-perhydrophthalimidyl)ester,
Pyrokohlensäure-bis-(1,2-dihydro-2-oxo-1-pyridyl)ester,
Pyrokohlensäure-bis-(3,4-dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin-3-yl)ester,
Pyrokohlensäure-bis-(5-norbornen-2,3-dicarboxamido)ester,
Pyrokohlensäure-bis-(benzotriazol-1-yl)ester,
Pyrokohlensäure-bis-(N-maleinimidyl)ester,
Pyrokohlensäure-bis-(N-succinimidyl)ester,
Pyrokohlensäure-bis-(N-phthalimidyl)ester,
Pyrokohlensäure-bis-(N-perhydrophthalimidyl)ester; und
reaktive Kohlensäurederivate, wie Carbodiimide insbesondere N-(3-Dimethylaminopropyl)-N-ethylcarbodiimid.

Mittel, die Ester- oder Amidgruppen bilden, sind bevorzugt, da die entstehenden Ester- oder Amidgruppen besonders gut biologisch abgebaut werden können. Hierzu gehören alle halogenierte Triazinderivate, alle Phosphonium-Salze, alle Uronium-Salze und reaktive Kohlensäurederivate. N-(3-Di­ methylaminopropyl)-N-ethylcarbodiimid Hydrochlorid (EDAP) und O-(N-Succinimidyl)-N,N,N',N'-tetramethyluronium Tetrafluoroborat (TSTU) sind hierbei besonders bevorzugt. Der Vernetzungsgrad kann durch die Konzentration des Polyelektrolytkomplexes und des Vernetzungsmittels sowie die Reaktionszeit beeinflußt werden.

Die Reaktionszeit ist unter anderem von Art, Reaktivität und Konzentration des gewählten Vernetzungsmittels und des Polyelektrolytkomplexes sowie der Reaktionstemperatur und dem pH Wert der Lösung abhängig. Sie kann unter Umständen durch Katalysatoren beeinflußt werden. Sie beträgt bei Raumtemperatur vorzugsweise 1 Minute bis 24 Stunden, besonders bevorzugt 5 bis 120 Minuten.

Die Oberfläche der Nanopartikel kann modifiziert werden. Diese Modifikation ist in den oben genannten Patentanmeldungen WO 96/20698, US 5,449,720 und WO 92/17167 beschrieben, die hierdurch in die Offenbarung mit einbezogen werden sollen.

Durch die Modifikation können die Eigenschaften der Nanopartikel gezielt beeinflußt werden. So können zum Beispiel antithrombozytische Eigenschaften erzeugt, die Aufnahme der Partikel über den Darm kann verbessert oder es können Stoffe an die Partikel gebunden werden, so daß die Partikel an ganz definierten Bereichen im Körper angereichert werden. Als Beispiel seien hier Antigene gegen Krebszellen genannt, die mit den Partikeln verbunden werden können, so daß die Arzneimittel direkt bei den Krebszellen aus den Wirkstoff gesättigten Pharmadepots freigesetzt werden.

Diese Modifikation kann dadurch erreicht werden, daß zumindest eines der geladenen Polymere des Polyelektrolytkomplexes vor, während oder nach Bildung des Komplexes zusätzlich mit einem Mittel behandelt wird, welches die Oberfläche modifiziert. Zu diesen Mitteln gehören, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll, verschiedene synthetische Polymere, Biopolymere, niedermolekulare Oligomere, Naturstoffe und oberflächenaktive Stoffe.

Zu den synthetische Polymere, mit denen die Oberfläche der Nanopartikel modifiziert werden können, gehören Carboxymethylcellulose, Cellulose, Celluloseacetat, Cellulosephtalat, Polyethylenglykol (Carbowachs), Polyvinylalkohol (PVA), Hydroxypropylmethylcellulosephtalat, Hydroxypropylcellulose, Natrium- oder Kaliumsalze der Carboxymethylcellulose, Polyvinylpyrolidon, Polystyrol und Silikate, wie Bentonit.

Zu den Biopolymeren, mit denen die Oberfläche der Nanopartikel modifiziert werden können, gehören insbesondere Proteine und Peptide, wie Gelatine, Casein, Albumine (Ovalbumin), Myoglobin, Hämoglobin, monoklonale und polyklonale Antikörper, Cytokine, wie Wachstumsfaktoren, Interferone, Lymphokine, Monokine, Interleukine und Chemokine; sowie Polysaccharide und Pectine.

Zu den Naturstoffen, mit denen die Oberfläche der Nanopartikel modifiziert werden können, gehören insbesondere Cofaktoren, wie Coenzyme, wie Vitamine, insbesondere Vitamin B12, und prosthetische Gruppen, wie die Häm-Gruppe; Lipide, insbesondere Phospholipide, wie Lecithin, und Cholesterin; und Prostaglandine.

Zu den oberflächenaktiven Stoffen, mit denen die Oberfläche der Nanopartikel modifiziert werden können, gehören nichtinoische Tenside, insbesondere Sorbitan- Fettsäureester, insbesondere Polyoxyethylen-Sorbitan- Fettsäureester, Fettalkohole, wie Cetylalkohole oder Stearylalkohole, und Polyethersulfonate; anionische Tenside, insbesondere Natriumdodecylsulfat, Fettsäuren (beispielsweise Palmitinsäure, Stearinsäure und Ölsäure), Gylcerinester von Fettsäuren (beispielsweise Glycerinmonostearat) sowie Natrium- und Kaliumsalze von Fettsäuren (Natriumoleat, Natriumpalmitat, Natriumstearat, u.ä.), Polyoxylstearat, Polyoxylethylenlaurylether, Sorbitansesguioleat und Triethanolamin; und kationische Tenside, insbesondere Didodecyldimethylammoniumbromid, Cetyltrimethylammoniumbromid, Benzalkoniumchlorid, Hexadecyltrimethylammonumchlorid, Dimethyldodecylaminoprpan, N-Cetyl-N-ethylmorpholiniumethosulfat.

Zu diesen Mitteln, mit denen die Oberfläche der Nanopartikel modifiziert werden können, gehören bevorzugt Mittel, die einen aktiven Transport (beispielsweise Resorption) der Partikel ermöglichen. Diese Mittel sind als Carrier bekannt.

Zu diesen Carriern gehören unter anderem Gallensäuren, Adhesine, Invasine, Toxine, wie zum Beispiel Pflanzen- oder Bakterientoxine, Cobalamine, virale Hämaglutinine, Lectine, Transferrin, Riboflavin sowie Peptide, die intestinal transportiert werden (die Carriersysteme für den intestinalen Peptid-Transport verwenden). Derivate dieser Stoffe, die ebenfalls die jeweiligen Carrier-Systeme verwenden, können ebenfalls eingesetzt werden.

Cobolamine, die als Carrier geeignet sind, umfassen beispielsweise Stoffe, wie Vitamin B12 oder Analoga, die an den intrinsic factor (IF), ein Glykoprotein des Magensaftes, binden. Durch diese Bindung werden die Nanopartikel aktiv von den Schleimhäuten aus dem Verdauungstrakt resorbiert. Zu den Analoga gehören beispielsweise, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll, Aquocobalamin, Adenosylcobalamin, Methylcobalamin, Hydroxycobalamin, Cyanocobalamin, Carbanalid und 5-Methoxybenzalcyanocobalamin sowie die Desdimethyl-, Monoethylamid- und Methylamid-Derivate der zuvor genannten Verbindungen. Des weiteren gehören zu diesen Analoga Chlorocobalamin-, Sulfitocobalamin-, Nitrocobalamin-, Thiocyanatocobalamin-, Benzimidazolecyanocobalamin-Derivate, wie beispielsweise 5,6-Dichlorobenzimidazol, 5-Hydroxybenzimidazol, Trimethylbenzimidazol, sowie Adenosylcyanocobalamin [(Ade)CN-Cbl], Cobalaminlaction, Cobalaminlactam sowie die Anilid-, Ethylamid, Monocarbaoxyl- und Dicarboxyl-Derivate des Vitamin B12 oder der entsprechenden Analoga. Weitere Analoga des Vitamin B12 ergeben sich durch die Substitution des Cobaltatoms durch Zink oder Nickel.

Diese oberflächenmodifizierenden Mittel können im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch als Mischungen verwendet werden, um die verschiedenen Eigenschaften der oberflächenmodifizierenden Mittel zu kombinieren oder um synergistische Wirkungen zu erzielen.

Zur Herstellung der Nanopartikel werden die oberflächenmodifizierenden Mittel vorzugsweise in einer Konzentration von 0 bis 200 g/l, besonders bevorzugt 0 bis 20 g/l eingesetzt.

Diese oberflächenmodifizierenden Mittel können direkt in die wäßrige Lösung gegeben werden. Bevorzugt können diese Mittel kovalent oder ionisch an mindestens eines der hydrophilen Polymere, an das Vernetzungsmittel oder an die weiteren oben genannten biokompatiblen und biologisch abbaubaren Polymere sowie an den bioaktiven Wirkstoff gebunden werden, um sie so möglichst fest mit dem Polyelektrolytkomplex zu verbinden.

Hierzu können die oberflächenmodifizierenden Mittel mit weiteren Stoffen aktiviert werden. Es ist aber auch möglich die hydrophilen Polymere, die Vernetzungsmittel oder an die weiteren oben genannten biokompatiblen und biologisch abbaubaren Polymere sowie an den bioaktiven Wirkstoff zu aktivieren, um danach diese Stoffe mit den oberflächenmodifizierenden Mittel zusammenzubringen. Zu diesen Aktivatoren gehören beispielsweise, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll, Disuccinimidylsuberat, Bis(sulfoauccinimidyl)suberat, Ethylenglycol-bis(succinimdylsuccinat), Ethylenglycol-bis(sul­ fosuccinimdylsuccinat), p-Aminophenylessigsäure, Dithio-bis(succinimidylpropionat), 3,3'-Dithio-bis(sul­ fosuccinimidylpropionat), Disuccinimidyltartrat, Disulfosuccinimidyltartrat, bis[2-(Succinimidooxycarbonyloxy)-ethylen]sulfon, bis[2-(Sulfosuccinimidooxycarbonyloxy)-ethylen]sulfon, N,N'-Dimethyladipinsäurediamid.2 HCl, N,N'-Dimethylpimelinsäurediamid.2 HCl, N,N'-Dimethylsuberinsäurediamid.2 HCl. Des weiteren können Epoxide als Aktivatoren verwendet werden. Zu diesen Epoxiden gehören beispielsweise Ethylenoxid, 1,2-Propylenoxid, Glycidylether, wie Diglycidylbutandiolether, Diglycidylethandiolether, und Erythritolanhydrid.

Es können aber auch Aktivatoren eingesetzt werden, die eine Thiolgruppe besitzen und so besonders gut biologisch abbaubar sind. Zu diesen Aktivatoren gehören beispielsweise N-Succinimidyl-3-(2-pyridyldithio)propionat, Iminothiolan, Sulfosuccinimidyl-6-[3-(2-pyridyldithio)propionamido]-hexa­ noat, Succinimidyl-6-[3-(2-pyridyldithio)propionamido]-hexa­ noat, Sulfosuccinimidyl-6-[α-methyl-α-(2-pyridyl­ dithio)toluamido]hexanoat, 1,4-Di[3'-(2'-pyridyldithio)-pro­ pionamido]butan, 4-Succinimidyloxycarbonyl-α-me­ thyl-α-(2-pyridyldithio)toluol, Dimethyl-3,3'-Dithiobispropionimidat.2 HCl.

Diese Aktivatoren können allein oder als Mischung verwendet werden.

Zur Herstellung der Nanopartikel werden die Aktivatoren vorzugsweise in einer Konzentration von 0 bis 40 g/l, besonders bevorzugt 0 bis 2 g/l.

Dies ist in den Patentanmeldungen WO 96/20698, US 5,449,720 und WO 92/17167 beschrieben.

Die Nanopartikel können beispielsweise durch Polyelektrolytkomplexierung, Emulsionstechniken, Sprühtrocknung, Solvent evaporation, Lösungsmittelextraktion, Koazervation, Extrusion, Fällung sowie Filtration oder anderen dem Fachmann bekannten Verfahren hergestellt werden.

Bevorzugt werden die Nanopartikel durch Polyelektrolytkomplexierung erzeugt. Die Nanopartikel können durch Zusammenbringen einer wäßriger Lösung von Polykationen, einer wäßriger Lösung von Polyanionen und mindestens einem bioaktiven Wirkstoff sowie gegebenenfalls weiterer Stoffe (weitere Polymere, Hilfsstoffe usw.), die an eines der beiden ionischen Polymere gebunden sein können oder der in freier Form vorliegen können, und anschließender Behandlung mit einem Vernetzungsmittel erhalten werden.

Das Zusammenbringen der mindestens zwei wäßrigen Lösungen der hydrophilen Polymere erfolgt so, daß sich Nanopartikel der gewünschten Größe und Größenverteilung bilden. Dies kann beispielsweise durch kontrolliertes Zutropfen einer der beiden Lösungen in die andere der beiden Lösungen geschehen. Der sich bei dem Mischen bildende Komplex fällt infolge von Neutralisation aus. Es kann erforderlich sein, daß zur Lösung der Stoffe, wie beispielsweise der Polymere, bioaktiven Wirkstoffe, usw., der pH-Wert eingestellt werden muß. Diese pH-Werte sind unter anderem von dem jeweiligen Polyelektrolyten abhängig und dem Fachmann bekannt. Bei bevorzugten Ausführungsformen kann sich der Fachmann beispielsweise am isoelektrischen Punkt orientieren. Die Teilchengröße läßt sich durch die Art und Weise des Zusammenbringens, beispielsweise beim Zutropfen die Verdünnung der mindestens zwei Lösungen, die Geschwindigkeit des Rührers, den pH-Wert sowie Durchmesser der beim Zutropfen verwendeten Düsen und Tropfgeschwindigkeit, steuern. Die Teilchengröße kann aber zusätzlich durch Ultraschall beeinflußt werden.

In besonders bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens kann auf weitere Hilfsstoffe verzichtet werden. Diese Hilfsstoffe können aber je nach bioaktivem Wirkstoff, beispielsweise als Lösungsvermittler, notwendig sein. Hilfsstoffe können auch bei der Behandlung mit dem Vernetzungsmittel unverzichtbar sein.

Es können aber je nach bioaktivem Wirkstoff und je nach verwendetem Polymer verschiedene Emulsionsverfahren angewendet werden. Dies kann beispielsweise notwendig sein, falls in die Nanopartikel besonders hydrophobe Wirkstoffe oder zusätzlich hydrophobe Polymere eingebracht werden sollen. Diese Emulsionsverfahren sind in der WO 96/05810 beschrieben.

Hierbei wird beispielsweise eines der hydrophilen Polymere in Wasser gelöst. Diese Lösung wird unter starkem Rühren in ein unpolares Lösungsmittel gegeben indem der hydrophobe Wirkstoff gelöst ist. Anschließend kann beispielsweise das zweite der hydrophilen Polymere in die entstandene Emulsion zugegeben werden, so daß der Polyelektrolytkomplex gebildet wird. Dieser Komplex kann durch Zugabe eines der oben genannten Vernetzungsmittel in situ vernetzt werden. Es ist bevorzugt, daß diese Emulsion durch geeignete Mittel, beispielsweise Dioctylsulphosuccinat stabilisiert wird.

Ein unpolares Polymer kann ebenfalls in einem hydrophoben Lösungsmittel gelöst werden, um dieses in den Polyelektrolytkomplex einzubringen. Falls sowohl ein hydrophober bioaktiver Wirkstoff als auch ein unpolares Polymer in den Polyelektrolytkomplex eingebracht werden sollen, ist es möglich, das oben erläuterte Verfahren leicht zu variieren, so daß eine mehrfache Emulsion (Öl-in-Wasser-in-Öl-Emulsion) gebildet wird.

Die Partikel können auch durch Sprühtrocknung entstehen. Hierbei wird eine geeignete Lösung aus mindestens einem Polyanion, mindestens einem Polykation und mindestens einem bioaktiven Wirkstoff sowie gegebenenfalls weiterer Stoffe durch eine entsprechende Düse gesprüht, so daß Partikel der gewünschten Größe entstehen. Diese Partikel werden anschließend getrocknet.

Die entstandenen Partikel können durch Zugabe von Vernetzungsmitteln in situ vernetzt werden, um die erfindungsgemäßen Nanopartikel zu erhalten. Hierzu kann beispielsweise eines der oben genannten Vernetzungsmittel zugegeben und vorzugsweise bei Raumtemperatur je nach gewünschtem Vernetzungsgrad und Vernetzungsmittel für weitere 10 Minuten bis 24 Stunden gerührt werden. Die exakte Vorschrift für die Umsetzung der Partikel ist vom Vernetzungsmittel abhängig und kann vom Fachmann mit wenigen Routineversuchen optimiert werden.

Die Bestimmung der Vernetzung kann mittels literaturbekannter Methoden wie NMR, NIR oder Ausschlußchromatographie erfolgen.

Die entstandenen Partikel, die einen Polyelektrolytkomplex sowie zumindest einen bioaktiven Wirkstoff enthalten, können aber auch später vernetzt werden. Hierzu können diese Partikel in einem geeigneten Lösungsmittel, beispielsweise Wasser oder ein dipolar aprotisches Lösungsmittel, wie DMF (Dimethylformamid) oder DMSO (Dimethylsulfoxid), aufgenommen werden. In diese Lösung kann dann eines der oben genannten Vernetzungsmittel gegeben und mit dem Polyelektrolytkomplex so umgesetzt werden, daß dieser zusätzlich vernetzt wird. Dies kann beispielsweise durch Rühren für 10 Minuten bis 24 Stunden bei Raumtemperatur geschehen.

Die Partikel können anschließend isoliert werden. Diese Abtrennung kann beispielsweise durch Filtration oder Zentrifugation erfolgen. Die Partikel werden vorzugsweise anschließend mit Wasser gewaschen und beispielsweise durch Lyophilisation getrocknet.

Die so erhaltenen Nanopartikel können durch Bestrahlung sterilisiert werden, wie dies in der Fachwelt weithin bekannt ist. Die Nanopartikel können aber auch unter sterilen Bedingungen hergestellt werden.

Die Partikel können auf jede dem Fachmann bekannte Art verabreicht werden. Hierzu gehören insbesondere, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll, die orale Applikationsform. Sie können beispielsweise aber auch parenteral zum Beispiel durch Injektion intravenös, intraarteriell, intramuskulär, subkutan, intrathekal oder intralumbal appliziert werden. Die Nanopartikel können des weiteren nasal, occular, rectal, vaginal, buccal, oral, transdermal sowie durch Inhalation verabreicht werden.

Die Herstellung soll aber durch die folgenden Beispiele näher erläutert werden.

Beispiel 1

18 mg Insulin und 2 mg FITC (Fluoresceinisothiocyanat) markiertes Insulin wurden in einem 50 ml Erlenmeyerkolben mit 12 ml destilliertem Wasser (aus einer Wasseraufbereitungsanlage der Firma Millipore) für 1 min bei Raumtemperatur auf einem Magnetrührer (Firma Ikamag RCT, Stufe 5) gerührt. Anschließend wurde solange eine 0.1 N wäßrigen HCl-Lösung zugetropft, bis eine klare Lösung erhalten wird und das Insulin vollständig in Lösung gegangen ist.

Zu dieser Lösung tropfte man unter Rühren 20 mg Xylanpolysulfat (der Firma Bene-Arzneimittel) zu, das in 4 ml destilliertem Wasser gelöst wurde. Beim Zutropfen trat eine Trübung auf. Nachfolgend wurde langsam 0,1 N NaOH Lösung hinzugetropft, bis die Lösung ganz klar war.

Zu dieser Lösung fügte man unter Rühren bei mittlerer Umdrehungszahl eine Lösung von 4 mg Chitosan (der Firma Fluka) in 2 ml Millipore Wasser hinzu. Die Lösung war nun ganz leicht getrübt.

Die Vernetzung erfolgte mit Glyoxal (Riedel). Hierzu wurden 400 µl einer wäßrigen 2%-igen Glyoxallösung (entspricht 8 mg reinem Glyoxal) zugegeben. Die entstandene Suspension wurde 10 min lang bei Raumtemperatur gerührt.

Die Suspension wurde hiernach über eine 100 kD Membran (PLHK-Membran der Firma Millipore) ultrafiltriert (Ultrafiltrationszelle Amicon 8050, Stickstoffdruck 0,2 bar, Reinheit < 99,9%), wobei der Rückstand noch mit 5 ml Wasser gewaschen wurde. Das Retentat wurde danach in einen 100 ml Rundkolben überführt, eingefroren (mit einer Mischung aus Isopropanol/Trockeneis) und über Nacht gefriergetrocknet (Modell LDC-1, Christ).

Die Freigabe des Insulins wurde getestet, indem 5 mg der getrockneten Partikel in 10 ml Phosphatpuffer pH 7,4 (hergestellt mit Sigma Phosphatpuffertabletten) suspendiert und bei 37°C im Trockenschrank erwärmt wurden. Nach 30 min wird eine Probe gezogen, ultrafiltriert (Filter Millipore PLHK) und mittels Fluoreszenzspektroskopie auf FITC-In­ sulingehalt nach literaturbekannter Methode (Excitationswellenlänge: 494 nm, Emissionswellenlänge: 518 nm) untersucht.

Es zeigte sich, daß nach 30 min nur 30,1% des Insulins freigesetzt wurden.

Vergleichsbeispiel 1

Das Beispiel 1 wurde wiederholt. Die entstandenen Partikel wurden jedoch nicht vernetzt. D.h., die entstandene Suspension wurde nicht mit Glyoxal versetzt, sondern direkt, wie oben beschrieben, gewaschen, ultrafiltriert und getrocknet.

Der Freisetzung des FITC-Insulins wurde wie in Beispiel 1 getestet. Es wurde festgestellt, daß 59,4% des FITC-In­ sulins in die Lösung abgegeben wurde.

Claims (9)

1. Nanopartikel aufweisend einen biokompatiblen, biologisch abbaubaren Polyelektrolytkomplex aus mindestens einem Polykation und mindestens einem Polyanion sowie mindestens einen bioaktiven Wirkstoff, wobei die Nanopartikel dadurch erhältlich sind, daß der Polyelektrolytkomplex während oder nach seiner Bildung zusätzlich mit mindestens einem Vernetzungsmittel behandelt wird.

2. Nanopartikel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel eine mittlere Größe von 50 bis 250 nm aufweisen.

3. Nanopartikel gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vernetzungsmittel Glyoxal, TSTU oder EDAP ist.

4. Nanopartikel, gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polykation Chitosan ist.

5. Nanopartikel, gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyanion Xylanpolysulfat ist

6. Nanopartikel gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Nanopartikel dadurch erhältlich sind, daß zumindest eines der beiden geladenen Polymere des Polyelektrolytkomplexes vor, während oder nach der Bildung des Komplexes zusätzlich mit mindestens einem Mittel behandelt wird, welches die Oberfläche der Nanopartikel modifiziert.

7. Nanopartikel gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der oberflächenmodifizierende Stoff einen Carrier enthält.

8. Verfahren zur Herstellung von Partikeln gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei man einen Wirkstoff in gebundener oder ungebundener Form, eine wäßrige Lösung mindestens eines Polykations und eine wäßrige Lösung mindestens eines Polyanions zusammenbringt und anschließend der Polyelektrolyt in nanopartikulärer Form entsteht oder gegebenenfalls in eine nanopartikuläre Form überführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der nanopartikuläre Polyelektrolytkomplex mit einem Vernetzungsmittel behandelt wird.

9. Verwendung der Partikel gemäß den Ansprüchen 1 bis 8 oder erhalten nach dem Anspruch 9 als orale Applikationsform.